JP7021921B2 - ブレーキシステム - Google Patents

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Description

本発明は、車両のブレーキ装置を制御するブレーキ制御装置とその制御方法に係り、特に、前後輪で制動力の制御精度が異なるブレーキ装置を搭載するブレーキシステムに適用して有効な技術に関する。
特許文献１には、車両の前輪側に液圧機構、後輪側に電動機構を用いて制動力を発生させるブレーキ装置が記載されている。この従来技術（特許文献１）では前輪側の液圧機構による制動力発生遅れに対して、後輪側の電動機構による制動力を先行して発生させることで車両全体の制動力応答性を高め、ブレーキペダル操作開始時のブレーキフィーリングを向上するブレーキ制御装置が提案されている。
また、特許文献２には、「第一の制動力指令値に応動する第一の制動手段と、第二の制動力指令値に応動する第二の制動手段とを具え、第一の制動手段よりも第二の制動手段の方が制御応答性に劣る複合ブレーキに用いられ、制御応答性の速い第一の制動手段に係わる第一の制動力指令値を補正するに際し、制御応答性に劣る第二の制動手段に係わる実制動力推定値と、同じく第二の制動手段に係わる第二の制動力指令値の規範モデル応答値との間の制動力偏差に応じ上記第一の制動力指令値を補正する複合ブレーキの協調制御装置」が開示されている。
特開２００９－２０８５１８号公報 特開２００４－１５５４０３号公報
ところで、このような前輪側を液圧機構、後輪側を電動機構としたブレーキ装置の中には前輪側のポンプとバルブで構成された液圧機構とブレーキペダルとの間の液圧による機械的な接続がないものや、液圧機構とブレーキペダルをつなぐバルブを閉止することによって通常時は切り離される構成がある。この場合、ブレーキペダルのストロークまたは踏力センサ信号に基づいて演算される要求制動力や、ブレーキ制御装置の上位に設けられた車両制御装置からの要求制動力などの制御量に基づいて液圧機構と電動機構を制御する。
このような構成の場合、要求制動力に応じてポンプやバルブを駆動して液圧を生成するが、一般的なポンプでは低速回転時の流量の不安定さ、ポンプ吐出圧力を調整するバルブの制御精度の低さ、液の圧縮の影響などにより、特に低圧駆動時は制動力の制御精度が低い。
そのため、制動要求発生直後に液圧の急増や、要求制動力がゼロであるにもかかわらず液圧が残るという液圧機構特有の現象により、ドライバや上位制御装置が想定したものと異なる制動力が発生し、乗員にとって違和感になることがある。
しかしながら、上記特許文献１に記載されている手法では、前輪の液圧機構は要求制動力に対して何の制御も施さないため、これらの課題を解決するのは困難である。
また、上記特許文献２に記載されている手法では、ブレーキ操作中の要求制動力の変動に対する協調制御の応答性が不十分であり、乗員が違和感を抱く可能性がある。
そこで、本発明の主たる目的は、制動力の制御精度が異なる複数のブレーキ装置を前後輪に備える車両において、ドライバ或いは上位制御装置の要求制動力に応じて制動力を精度よく制御可能なブレーキシステムとその制御方法を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明は、液圧ブレーキ装置である第１のブレーキ装置と、前記第１のブレーキ装置よりも制動力の制御精度が高い電動ブレーキ装置である第２のブレーキ装置と、要求制動力に応じて、前記第１のブレーキ装置の制動力および前記第２のブレーキ装置の制動力を制御するブレーキ制御装置と、を備え、前記ブレーキ制御装置は、前記第１のブレーキ装置による制動力を前記第２のブレーキ装置による制動力よりも小さくなるように制御する第１の制御モードと、前記第１の制御モードよりも前記第１のブレーキ装置の制動力を増加させる第２の制御モードと、を有し、前記第１の制御モードにおける前記第１のブレーキ装置の液圧の制御精度は、前記第２の制御モードにおける前記第１のブレーキ装置の液圧の制御精度よりも低く、前記第１のブレーキ装置の制動力および前記第２のブレーキ装置の制動力の総和が、前記要求制動力と一致するように前記第２のブレーキ装置を制御することを特徴とする。
また、本発明は、液圧ブレーキ装置である第１のブレーキ装置と、前記第１のブレーキ装置よりも制動力の制御精度が高い電動ブレーキ装置である第２のブレーキ装置と、要求制動力に応じて、前記第１のブレーキ装置の制動力および前記第２のブレーキ装置の制動力を制御するブレーキ制御装置と、を備え、前記ブレーキ制御装置は、制動力減少指令に応じて制動力を減少させる第３の制御モードと、前記第３の制御モードよりも前記第１のブレーキ装置の制動力を減少させる第４の制御モードと、を有し、前記第３の制御モードにおける前記第１のブレーキ装置の液圧の制御精度は、前記第４の制御モードにおける前記第１のブレーキ装置の液圧の制御精度よりも低く、前記第１のブレーキ装置の制動力および前記第２のブレーキ装置の制動力の総和が、前記要求制動力と一致するように前記第２のブレーキ装置を制御することを特徴とする。
また、本発明の特徴は、前後輪に制動力制御精度の異なるブレーキ装置を備えた車両において、要求制動力が小さい領域において制動力制御精度の低いほうのブレーキ装置の動作を抑制するように補正し、補正後の制動力が要求制動力と一致するように制動力制御精度の高いほうのブレーキ装置の制動力を調整する、ところにある。
本発明によれば、制動力の制御精度が異なる複数のブレーキ装置を前後輪に備える車両において、ドライバ或いは上位制御装置の要求制動力に応じて制動力を精度よく制御可能なブレーキシステムとその制御方法を実現することができる。
これにより、ブレーキ操作時の車両の乗り心地が改善され、乗員の快適性が向上する。
上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明によって明らかにされる。
本発明の一実施形態に係る車両のブレーキ装置の概略構成を示す図である。 図１におけるブレーキ装置の前輪側制動機構の概略構成を示す図である。 図１におけるブレーキ装置の後輪側制動機構の概略構成を示す図である。 本発明の一実施形態に係るブレーキ制御装置による制御を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係るブレーキ装置の制御方法を示すフローチャートである。（実施例１） 図５に示す制御方法による制動力上昇時の動作を示す図である。 図５に示す制御方法による制動力下降時の動作を示す図である。 本発明の一実施形態に係るブレーキ装置の制御方法を示すフローチャートである。（実施例２） 本発明の一実施形態に係るブレーキ装置の制御方法を示すフローチャートである。（実施例３） 本発明の一実施形態に係るブレーキ装置の制御方法を示すフローチャートである。（実施例４）
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、各図面において、同一の構成については同一の符号を付し、重複する部分についてはその詳細な説明は省略する。また、本発明は以下の実施形態に限定されることなく、本発明の技術的な概念の中で種々の変形例や応用例をもその範囲に含むものである。
図１から図７を参照して、本発明の第１の実施形態に係る車両のブレーキシステムとその制御方法について説明する。図１は本実施例の車両のブレーキ装置の概略構成を示しており、図２，図３は図１における前輪側と後輪側のそれぞれの制動機構の概略構成を示している。図４は本実施例のブレーキ制御装置で実行される制御を示すブロック図であり、図５はその制御フローを示すフローチャートである。図６，図７はそれぞれ、図５に示す制御方法による制動力上昇時、制動力下降時の動作を示している。
図１において、車両１は一対の前輪２Ｒ，２Ｌと、一対の後輪３Ｒ，３Ｌと、を備え、また、前輪２Ｒ，２Ｌに対して制動力を付与する前輪側制動機構４（図２参照）と、後輪３Ｒ，３Ｌに対して制動力を付与する後輪側制動機構５（図３参照）を備えている。
本実施例においては、前輪側制動機構４は、ブレーキ液圧で動作してブレーキディスクＢＤを挟み込む液圧ディスクブレーキ（液圧ブレーキ機構）４Ｒ，４Ｌと、ブレーキ液圧を生成する前輪側電動液圧機構６と、前輪側駆動回路７と、から構成されている。
また、後輪側制動機構５は、ブレーキ用電動モータ２５Ｒ，２５Ｌの回転によって動作してブレーキディスクＢＤを挟み込む電動ディスクブレーキ（電動ブレーキ機構）５Ｒ，５Ｌと、ブレーキ用電動モータ２５Ｒ，２５Ｌを駆動する後輪側駆動回路２８と、から構成されている。
さらに、前輪側駆動回路７と後輪側駆動回路２８を制御し、車両１が発生する制動力を調整するブレーキ制御装置３０を備えている。
前輪側電動液圧機構６は、例えば図２に示すように、電動部品要素であるポンプ用電動モータ８で駆動されリザーバタンク９内のブレーキ液を加圧する液圧源である液圧ポンプ１０と、液圧ポンプ１０のブレーキ液圧を調整する電磁調圧弁１１と、液圧ディスクブレーキ４Ｒ，４Ｌに流入するブレーキ液を調整する電磁流入弁１２Ｒ，１２Ｌと、流出するブレーキ液を調整する電磁流出弁１３Ｒ，１３Ｌと、ブレーキペダル１６側を遮断する電磁遮断弁１４等の電動部品要素で構成された液圧回路系統１５を備えている。なお、前輪側電動液圧機構６と液圧回路系統１５は同じ枠で囲っている。
さらに、図２に示す前輪側制動機構４は、前輪側電動液圧機構６とは別に運転者が操作するブレーキペダル１６の操作を動力源として動作するマスタシリンダ１７を有している。マスタシリンダ１７は液圧回路系統１５によって液圧ディスクブレーキ４Ｒ，４Ｌと接続されており、電磁遮断弁１４と電磁流入弁１２Ｒ，１２Ｌを開弁状態にすることで、マスタシリンダ１７で生成されたブレーキ液圧により液圧ディスクブレーキ４Ｒ，４Ｌを動作させて、車両１を制動することが可能である。
また、液圧回路系統１５の途中にマスタシリンダ圧力センサ２０、液圧ポンプ１０の吐出側にポンプ圧力センサ２１、ディスクブレーキ４Ｒ，４Ｌに向かう液圧回路の途中にキャリパ圧力センサ２２Ｒ，２２Ｌがそれぞれ取り付けられ、液圧回路各部の液圧を検出可能である。
また、電磁遮断弁１４が閉弁状態の時にブレーキペダル１６の操作に対して、適切な反力を運転者に与え、マスタシリンダ１７から吐出されるブレーキ液圧を吸収するためにストロークシミュレータ１８を備えている。さらに、ストロークシミュレータ１８に至る液圧回路系統１５には、ストロークシミュレータ１８へのブレーキ液の流入、流出を調整する電磁ストロークシミュレータ弁１９も備えられている。前輪側制動機構４のうちで、電動部品要素である、ポンプ用電動モータ８、電磁液圧制御弁として機能する電磁制御弁１１，１２Ｒ，１２Ｌ，１３Ｒ，１３Ｌ，１４，１９は、前輪側駆動回路７で制御される。
前輪側駆動回路７には制御信号線２３が接続されている。制御信号線２３はブレーキ制御装置３０（図１参照）から各車輪の液圧指令値などの制御指令情報を前輪側駆動回路７に入力し、前輪側制動機構４のポンプ用電動モータ８の電流値や液圧回路各部の圧力などの駆動状態情報をブレーキ制御装置３０に出力する役割を果たす。
また、本実施例においては、後輪側制動機構５は電動ディスクブレーキ５Ｒ，５Ｌを備えている。ここで、電動ディスクブレーキ５Ｒ，５Ｌは同じ構成とされており、例えば、図３に示すように、後輪側電動機構２４は、ブレーキ用電動モータ２５Ｒ，２５Ｌによってブレーキパッド２６をブレーキディスクＢＤに押し付け、押圧力を生成して制動力を発生させている。ブレーキ用電動モータ２５Ｒ，２５Ｌの回転力は、回転／直動変換機構２７によって直動運動に変換されて、ブレーキパッド２６をブレーキディスクＢＤに押し付けて制動力を付与している。
ここで、ブレーキパッド２６の押圧力を調整するため、推力センサ２９Ｒ，２９Ｌで検出される押圧力に基づいてブレーキ用電動モータ２５Ｒ，２５Ｌの回転は後輪側駆動回路２８によって制御されている。ここで、回転／直動変換機構２７は、例えば送りねじ機構を採用して、回転運動を直動運動に変換している。
さらに、前輪側駆動回路７と同様に、後輪側駆動回路２８には制御信号線２３が接続されている。制御信号線２３はブレーキ制御装置３０から制御指令情報を後輪側駆動回路２８に入力し、後輪側制動機構５の押圧力やブレーキ用電動モータ２５Ｒ，２５Ｌの電流値などの駆動状態情報をブレーキ制御装置３０に出力する役割を果たす。
図１に戻って、ブレーキペダル１６の操作量情報（ブレーキペダルのストローク、踏力等）は、ブレーキ制御装置３０に送信される。また、車両１の前輪２Ｒ，２Ｌと後輪３Ｒ，３Ｌには車輪回転速度センサ３４が取り付けられており、車輪速度情報をブレーキ制御装置３０に送信している。また、車両運動センサ３５も車両１の加速度、ヨーレイトなどの車両挙動情報を検出し、ブレーキ制御装置３０に送信している。
これに加えて、車両１には、カメラ、レーダ等からの外界情報、ナビゲーションシステムからの地図情報、車両１に備えられた駆動装置、操舵装置、ブレーキ装置等の動作状態情報、車両１の運動状態情報等の１つ以上の情報に基づき、車両１の適切な制動動作量を演算し、この車両制動量を制御指令情報としてブレーキ制御装置３０に送信する上位制御装置３３を備えている。
このような車両１に搭載されたブレーキ制御装置３０においては、運転者によるブレーキペダル１６のストロークやマスタシリンダ圧力センサ２０などから得られる操作情報、車輪回転速度センサ３４から得られる前後輪の車輪速度情報、車両運動センサ３５から得られる車両１の車両挙動情報、上位制御装置３３の制御指令情報に基づいて、前輪側駆動回路７と後輪側駆動回路２８に制御指令を送信し、前輪側制動機構４、後輪側制動機構５の動作を制御している。
本実施例の場合、前輪側制動機構４は、通常時には電磁遮断弁１４を閉弁することで、マスタシリンダ１７と液圧ディスクブレーキ４Ｒ，４Ｌの接続を遮断し、電磁ストロークシミュレータ弁１９を開放して運転者のブレーキペダル１６の操作により吐出されたブレーキ液圧を吸収する。
同時にブレーキペダル１６の操作情報、車両１の車輪速度情報や車両挙動情報、上位制御装置３３の制御指令情報、後輪３Ｒ，３Ｌ側の電動ディスクブレーキ５Ｒ，５Ｌの動作状態情報等に基づいて、ブレーキ制御装置３０は前輪２Ｒ，２Ｌと後輪３Ｒ，３Ｌで発生させる制動力に対応した制御量を演算し、前輪側駆動回路７と後輪側駆動回路２８に送信する。
そして、前輪側制動機構４の前輪側駆動回路７は、ブレーキ制御装置３０の制御量指令値に基づいて、ポンプ用電動モータ８、及び電磁調圧弁１１、電磁流入弁１２Ｒ，１２Ｌ、電磁流出弁１３Ｒ，１３Ｌの動作を制御して、液圧ディスクブレーキ４Ｒ，４Ｌで制動力を発生させる。
一方、後輪側制動機構５の後輪側駆動回路２８は、ブレーキ制御装置３０の制御量指令値に基づいて、ブレーキ用電動モータ２５Ｒ，２５Ｌの動作を制御して、電動ディスクブレーキ５Ｒ，５Ｌの制動力を調整している。
以上のような動作を行うブレーキ装置において、前輪側制動機構４と後輪側制動機構５は異なる動力源と機構を有するため、応答性や線形性などの制御精度に差が生じる。
以下の説明では、液圧を用いずに動作する後輪側制動機構５の方が、液圧を用いて動作する前輪側制動機構４よりも制御精度（応答性や線形性など）が優れているものとする。
このような構成の場合、車両１の制動力の制御精度を向上することを目的としてブレーキ制御装置３０で行う制御について、図４に示すブレーキ制御装置３０内の制御ブロック図および図５に示す制御フローに基づいて説明する。図４の制御ブロック図は本実施例で説明する制御を実現するためにブレーキ制御装置３０内に搭載される制御ブロックの一例を示す。また、図５に示す制御フローは、要求制動力に基づきブレーキ制御装置３０により行われる制御を示し、所定時間毎に起動されるものとする。
≪ステップＳ１０≫
先ず、ステップＳ１０においては、ブレーキペダル１６の操作量および上位制御装置３３の制動力指令（減速度指令）に基づいて車両制動力演算手段４１でドライバ（運転者）または上位制御装置３３が要求する車両の制動力である要求車両制動力Ｆｃを演算し、ステップＳ１１に移行する。
≪ステップＳ１１≫
次に、ステップＳ１１においては、要求車両制動力Ｆｃに基づいて各輪指令初期値演算手段４２で前輪側制動機構４に対する液圧指令初期値Ｐｒ０、Ｐｌ０および後輪側制動機構５に対する推力指令初期値Ｔｒ０、Ｔｌ０を演算し、ステップＳ１２に移行する。
例えば、要求車両制動力Ｆｃに対する前輪で発生する制動力の割合をＱ、制動力液圧変換係数をＫｐ、制動力推力変換係数をＫｔとすると、式（１）、（２）を用いて左右の液圧ディスクブレーキ４Ｒ，４Ｌに対する液圧指令初期値Ｐｒ０、Ｐｌ０および、左右の電動ディスクブレーキ５Ｒ，５Ｌに対する推力指令初期値Ｔｒ０、Ｔｌ０を演算するとよい。
Figure 0007021921000001
Figure 0007021921000002
≪ステップＳ１２≫
続いて、ステップＳ１２においては、前輪動作補正手段４３で液圧指令初期値Ｐｒ０、Ｐｌ０が上昇している場合に液圧上昇時閾値Ｐｕｐとの比較を行い、液圧指令初期値Ｐｒ０、Ｐｌ０が下降している場合に液圧下降時閾値Ｐｄｏｗｎとの比較を行う。それぞれ上昇、下降時の閾値以下（ＹＥＳ）の場合に圧力の制御精度が低いと判定してステップＳ１３に移行し、それ以外（ＮＯ）の場合にステップＳ１４に移行する。
ここで、液圧上昇時閾値Ｐｕｐは、例えば、液圧ポンプ１０が定常回転している場合に発生する電磁調圧弁１１を全開にしている場合の電磁調圧弁１１前後の差圧に応じて設定するとよい。また、液圧下降時閾値Ｐｄｏｗｎは液圧ディスクブレーキ４Ｒ，４Ｌから電磁流出弁１３Ｒ，１３Ｌを使って降圧する際にかかる時間を基に決めるとよい。
≪ステップＳ１３≫
ステップＳ１３においては、前輪動作補正手段４３で前輪側制動機構４による圧力制御精度が低い領域と判定したため、液圧指令初期値Ｐｒ０、Ｐｌ０を修正し、新たに前輪側制動機構４に指令する液圧指令値Ｐｒ１、Ｐｌ１を演算する。このときの液圧指令値Ｐｒ１、Ｐｌ１は例えば、前輪側制動機構４が動作しないようにゼロにするとよい。
≪ステップＳ１４≫
一方、ステップＳ１４においては、前輪動作補正手段４３で前輪側制動機構４による圧力制御精度が高い領域と判定したため、液圧指令値Ｐｒ１、Ｐｌ１を液圧指令初期値Ｐｒ０、Ｐｌ０と同じ値として演算する。
≪ステップＳ１５≫
続いて、ステップＳ１５においては、前輪補償量演算手段４４に前輪指令初期値Ｐｒ０、Ｐｌ０とキャリパ圧力センサ２２Ｒ，２２Ｌで測定されるキャリパ圧力Ｐｒ、Ｐｌを取り込み、前輪補償量Ｐｒｃ、Ｐｌｃを演算する。例えば、前輪補償量Ｐｒｃ、Ｐｌｃは式（３）、（４）で求めるとよい。
Figure 0007021921000003
Figure 0007021921000004
ここで、Ｃａは補償ゲインを示し、任意の値とする。
≪ステップＳ１６≫
続いて、ステップＳ１６においては、後輪動作補正手段４５に左右輪の推力指令初期値Ｔｒ０、Ｔｌ０と前輪補償量Ｐｒｃ、Ｐｌｃと推力センサ２９Ｒ，２９Ｌで測定されるキャリパ推力Ｔｒ、Ｔｌを取り込み、左右輪の推力指令値Ｔｒ１、Ｔｌ１を演算する。推力指令値Ｔｒ１、Ｔｌ１は例えば式（５）、（６）で求めるとよい。
Figure 0007021921000005
Figure 0007021921000006
ここで、Ｃｂは前輪の液圧ディスクブレーキ４Ｒ，４Ｌに与える圧力で発生する制動力と同等の制動力を後輪の電動ディスクブレーキ５Ｒ，５Ｌで発生するために必要な推力に換算する係数とする。
≪ステップＳ１７≫
最後に、ステップ１７においては、前輪ロック防止手段４６と後輪ロック防止手段４７で車輪回転速度センサ３４により測定される各車輪の車輪速度に基づいて車輪ロックを防止するように前輪の液圧指令値Ｐｒ１、Ｐｌ１および後輪の推力指令値Ｔｒ１、Ｔｌ１を補正する。例えば、各車輪の車輪速度からスリップ率を算出し、スリップ率が所定の値以上になった場合に液圧指令値および推力指令値を小さく補正をするとよい。
補正された前輪の液圧指令値Ｐｒ１、Ｐｌ１および後輪の推力指令値Ｔｒ１、Ｔｌ１を、それぞれ前輪側駆動回路７と後輪側駆動回路２８に入力し、それらの指令値に基づいて前輪側制動機構４および後輪側制動機構５をそれぞれ制御することで、車両１が発生する制動力を調整する。
なお、上述した制御フローにおいて、要求車両制動力Ｆｃに対し予め所定値（閾値）を設定しておき、上記のステップＳ１０で算出した要求車両制動力Ｆｃが所定値（閾値）以下のときに前輪側制動機構４（液圧ディスクブレーキ４Ｒ，４Ｌ）の制動力を制限し、後輪側制動機構５（電動ディスクブレーキ５Ｒ，５Ｌ）の制動力を増加させて要求車両制動力Ｆｃを満足させるように制御する機能（動作）を設けてもよい。試験データなどに基づいて要求車両制動力Ｆｃに対する所定値（閾値）を予め設定しておくことで、より確実な制御を行うことができる。
以上のような制御を行うブレーキ制御装置３０を備えたブレーキ装置の制動力上昇時の動作を図６に示し、制動力下降時の動作を図７に示す。
図６の上図が車両制動力、中央図が前輪液圧、下図が後輪推力の時間変化を示している。車両制動力演算手段４１で演算される要求車両制動力Ｆｃを上図の実線５１で示す。この要求車両制動力Ｆｃの実線５１に応じてステップＳ１０において、液圧指令初期値Ｐｒ０、Ｐｌ０および推力指令初期値Ｔｒ０、Ｔｌ０が演算される。演算により算出された液圧指令初期値Ｐｒ０を中央図の破線５３で、推力指令初期値Ｔｒ０を下図の破線５７で示す。直進制動時などの左右輪の指令値がほぼ同じ場合を想定し、図６には液圧指令初期値Ｐｒ０の破線５３と推力指令初期値Ｔｒ０の破線５７のみを示す。
図６の中央図に、前輪動作補正手段４３で演算される液圧指令値Ｐｒ１を実線５４で、キャリパ圧力センサ２２Ｒで検出される液圧ディスクブレーキ４Ｒを駆動する液圧を一点鎖線５５で示す。また、図６の下図に、後輪動作補正手段４５で演算される推力指令値Ｔｒ１を実線５８で示す。
図６に示すように、時間５９における要求車両制動力Ｆｃの実線５１の上昇に伴い、液圧指令初期値Ｐｒ０および推力指令初期値Ｔｒ０も上昇する。時間６０までは、ステップＳ１２、Ｓ１３で説明したように液圧指令初期値Ｐｒ０が液圧上昇時閾値Ｐｕｐ５６以下となるため、実線５４に示すように液圧指令値Ｐｒ１を０に保持する。そのため、センサ検出圧力Ｐｒの一点鎖線５５も時間６０まで０のままとなり、ステップＳ１５、Ｓ１６で説明したように前輪の液圧ディスクブレーキ４Ｒによって発生する制動力と同等の制動力を発生するために後輪の推力指令値Ｔｒ１を実線５８のように増加させる。（ここで、時間５９から時間６０までの制御を、「第１の制御モード」とする。）
時間６０で前輪の液圧指令初期値Ｐｒ０が液圧上昇時閾値Ｐｕｐ５６を越えると、液圧指令値Ｐｒ１＝Ｐｒ０とするため、実線５４が破線５３と一致する。液圧指令値Ｐｒ１の増加に伴い、実際の液圧であるセンサ検出圧力Ｐｒの一点鎖線５５も増加または増加量が増加する。ここで、前輪側制動機構４によって作り出される液圧は指令に対する応答遅れが大きいため、一点鎖線５５に示すように液圧指令値Ｐｒ１に対して遅れて追従する。そのため、時間６０を過ぎた後も液圧指令値Ｐｒ１に対するセンサ検出圧力Ｐｒの差分に応じて後輪の推力指令値Ｔｒ１を補正する。（ここで、時間６０を過ぎた後の制御を、「第２の制御モード」とする。）
この処理の結果、実際の車両制動力は図６の上図の一転鎖線５２に示すように要求車両制動力Ｆｃの実線に対して電動ディスクブレーキの応答遅れ分だけ遅れて追従する。
図７は制動力下降時の各状態量と指令値を示し、上図が車両制動力、中央図が前輪液圧、下図が後輪推力の時間変化を示している。車両制動力演算手段４１で演算される要求車両制動力Ｆｃを上図の実線６１で示す。この要求車両制動力Ｆｃの実線６１に応じてステップＳ１１において、液圧指令初期値Ｐｒ０、Ｐｌ０および推力指令初期値Ｔｒ０、Ｔｌ０が演算される。演算により算出された液圧指令初期値Ｐｒ０を中央図の破線６３で、推力指令初期値Ｔｒ０を下図の破線６７で示す。図７では、左右輪の指令値がほぼ同じ場合を想定し、液圧指令初期値Ｐｒ０の破線６３と推力指令初期値Ｔｒ０の破線６７のみを示す。
図７の中央図に、前輪動作補正手段４３で演算される液圧指令値Ｐｒ１を実線６４で、キャリパ圧力センサ２２Ｒで検出される液圧ディスクブレーキ４Ｒを駆動する液圧を一点鎖線６５で示す。また、図７の下図に、後輪動作補正手段４５で演算される推力指令値Ｔｒ１を実線６８で示す。
図７の上図に示すように、時間６９から時間７２の区間で、上位制御装置３３或いはブレーキペダル１６の操作に基づき車両制動力演算手段４１で演算される要求車両制動力Ｆｃは減少する。時間６９から時間７０の区間は、ステップＳ１２で液圧指令初期値Ｐｒ０が下降時液圧閾値Ｐｄｏｗｎ６６よりも大きいと判断し、ステップＳ１４で液圧指令値Ｐｒ１＝Ｐｒ０とするため、破線６３と実線６４が一致する。
一方、前輪側制動機構４によって作り出される液圧は指令に対して応答遅れが大きいため、一点鎖線６５に示すように液圧指令値Ｐｒ１に対して遅れて追従する。これに対応して、時間６９から時間７０の区間は、ステップＳ１５に示したように前輪補償量演算手段４４で液圧指令値Ｐｒ１に対するセンサ検出圧力Ｐｒの差分を演算し、差分に応じて後輪の推力指令値Ｔｒ１を補正する。その結果、図７の下図に示すように破線６７で示す推力指令初期値Ｔｒ０よりも実線６８で示す推力指令値Ｔｒ１は小さくなる。（ここで、時間６９から時間７０までの制御を、「第３の制御モード」とする。）
次に、時間７０で液圧指令初期値Ｐｒ０（破線６３）が液圧下降閾値Ｐｄｏｗｎ６６以下となると、ステップＳ１２、Ｓ１３で説明したように図７の中央図の実線６４に示すように液圧指令値Ｐｒ１を０とする。（すなわち、液圧ディスクブレーキ４Ｒ，４Ｌの作動を停止させる。）この指令値に応じて前輪側制動機構４で液圧ディスクブレーキ４Ｒ，４Ｌを駆動する液圧を０にするためバルブを全開とし、図７の中央図の一点鎖線６５に示すようにキャリパ圧力センサ２２Ｒの検出圧力Ｐｒもそれまでよりも大きく減少する。
一点鎖線６５で示す液圧ディスクブレーキ４Ｒの液圧低下が大きく、本来前輪の液圧ディスクブレーキ４Ｒで発生させたい制動力に対応した液圧である液圧指令初期値Ｐｒ０（点線６３）よりも検出圧力Ｐｒ（一点鎖線６５）が小さくなる時間７１以降は、ステップＳ１５の前輪補償量演算手段４４の算出される前輪補償量がプラスの値となる。そのため、後輪動作補正手段４５によって演算される後輪推力指令値Ｔｒ１を示す実線６８が増加に転じ電動ディスクブレーキ５Ｒの制動力を増加し、液圧ディスクブレーキ４Ｒで発生する制動力の不足分を補う。これらの処理の結果、実際の車両制動力は図７の上図の一転鎖線６２に示すように要求車両制動力Ｆｃの実線６１に対して電動ディスクブレーキの応答遅れ分だけ遅れて追従する。（ここで、時間７０から時間７２までの制御を、「第４の制御モード」とする。）
以上のような昇圧時と降圧時の処理を行うブレーキ制御装置３０を備えた車両１は、前輪側制動機構４の圧力制御精度が低い低圧領域において、前輪側制動機構４の動作を制限することで要求車両制動力Ｆｃに対して過不足分を推力制御精度の高い後輪側制動機構５の動作を補正することができる。これによって、車両１に作用する制動力の変化が滑らかになるため、微細な制動力制御要求に対してブレーキ装置として制御精度を高めることができる。そのため、制動力の急変や応答遅れを低減でき、運転者の違和感を低減することができる。
また、本実施例の処理は、前輪が発生する制動力よりも後輪が発生する制動力が大きくなる区間が生じるため、ステップＳ１７に示したように前後輪が発生する制動力の補正の後、さらに車輪ロックを防止するように指令値を補正する処理を施すことで、車輪ロック防止処理を優先させることができる。
また、本実施例では前輪側制動機構４のほうが後輪側制動機構５よりも制動力制御精度が低い構成について説明したが、例えば前輪側に電動機構、後輪側に電動液圧機構を配置して前輪側制動機構のほうが後輪側制動機構よりも制動力制御精度が高い場合は、先に説明した制御方法とは逆に低圧時に後輪側制動機構の動作を抑制し、前輪側制動機構によって制動力の過不足分を補償するように動作させる。これにより、先に説明した実施例と同等の効果が得られる。
また、先の説明では前輪側制動機構４に電動液圧機構を用い、後輪側制動機構５に電動機構を用いる場合について説明したが前後輪に電動機構を用いる場合でも、前後輪の制動機構の制動力制御精度に差がある場合には制動力制御精度の低いほうの制動機構の動作を抑制して、制動力制御精度の高いほうの機構により制動力の過不足分を補償する。これにより、先に説明した実施例とほぼ同等の効果が得られる。
また、前輪補償量演算手段４４や後輪動作補正手段４５ではキャリパ圧力センサ２２Ｒ，２２Ｌの検出値（検出圧力）を用いる場合を説明したが、キャリパ圧力センサ２２Ｒ，２２Ｌの代わりにポンプ圧力センサ２１と各電磁弁の動作から算出したキャリパ圧力の推定値を用いてもほぼ同等の効果が得られる。
図８を参照して、本発明の第２の実施形態に係る車両のブレーキシステムの制御方法について説明する。図８は本実施例のブレーキ制御装置で実行される制御を示すフローチャートであり、実施例１（図５）の変形例に相当する。なお、図５の制御ステップと同じ内容の制御ステップについては同じ参照番号を付し、その説明は省略する。
図８に示す本実施例の制御フローは、図５に示す制御フローのステップＳ１５とステップＳ１６の間に、ステップＳ１８とステップＳ１９が追加されている点で、実施例１（図５）に示す制御フローと異なっている。本実施例では、ステップＳ１５の後にステップＳ１８を実行する。
≪ステップＳ１８≫
ステップＳ１５に続いて、ステップＳ１８においては、後輪の推力センサ２９Ｒ，２９Ｌの値と閾値Ｆｔｈとを比較し、後輪推力が閾値Ｆｔｈ以下（ＹＥＳ）の場合、ステップＳ１６に進み、閾値Ｆｔｈよりも大きい場合（ＮＯ）にはステップＳ１９に進む。
≪ステップＳ１９≫
続いて、ステップＳ１９においては、前輪補償量減衰処理を行う。例えば式（７）、（８）に示す式で前輪補償量を再演算するとよい。
Figure 0007021921000007
Figure 0007021921000008
ここで、ｆは推力の関数で閾値Ｆｔｈのときに１となり、後輪推力がＦｔｈよりも大きくなると推力が小さくなるように設定するとよい。このような関数を用いることで、後輪推力が閾値Ｆｔｈよりも大きくなると前輪補償量が減衰する。
本実施例（図８）のように、実施例１（図５）の制御フローにステップＳ１８、ステップＳ１９を加えることで後輪に大きな推力が発生する際には後輪動作補正を停止するため、前輪液圧が大きく不足している場合に、後輪推力が過大となるのを防ぎ後輪がロックしないように制御することができる。
図９を参照して、本発明の第３の実施形態に係る車両のブレーキシステムの制御方法について説明する。図９は本実施例のブレーキ制御装置で実行される制御を示すフローチャートであり、実施例２（図８）の変形例に相当する。
図９に示す本実施例の制御フローは、図８に示す制御フローのステップＳ１８とステップＳ１９に代えてステップＳ２０、ステップＳ２１が追加されている点で、実施例２（図８）に示す制御フローと異なっている。
≪ステップＳ２０≫
ステップＳ１５に続いて、ステップＳ２０においては、車輪回転速度センサ３４の値から後輪スリップ率を演算し、後輪スリップ率と閾値Ｓｔｈとを比較し、後輪スリップ率が閾値Ｓｔｈ以下（ＹＥＳ）の場合、ステップＳ１６に進み、閾値Ｓｔｈよりも大きい場合（ＮＯ）にはステップＳ２１に進む。
≪ステップＳ２１≫
続いて、ステップＳ２１においては、前輪補償量減衰処理を行う。例えば式（９）、（１０）に示す式で前輪補償量を再演算するとよい。
Figure 0007021921000009
Figure 0007021921000010
ここで、ｇはスリップ率の関数で閾値Ｓｔｈのときに１となり、後輪スリップ率がＳｔｈよりも大きくなるとスリップ率が小さくなるように設定するとよい。このような関数を用いることで、後輪スリップ率が閾値Ｓｔｈよりも大きくなると前輪補償量が減衰する。
本実施例（図９）のように、実施例２（図８）の制御フローのステップＳ１８、ステップＳ１９に代えてステップＳ２０、ステップＳ２１を加えることで後輪ロック判定により制御が解除される前に制御量を減衰するため、スリップ率上昇時の動作を滑らかにすることができる。
図１０を参照して、本発明の第４の実施形態に係る車両のブレーキシステムの制御方法について説明する。図１０は本実施例のブレーキ制御装置で実行される制御を示すフローチャートであり、実施例１（図５）の別の変形例に相当する。
図１０に示す本実施例の制御フローは、図５に示す制御フローのステップＳ１３に代えてステップＳ２２を用いている点で、実施例１（図５）に示す制御フローと異なっている。
≪ステップＳ２２≫
ステップＳ２２においては、前輪動作補正手段４３で前輪側制動機構４による圧力制御精度が低い領域と判定したため、液圧指令初期値Ｐｒ０、Ｐｌ０を修正し、新たに前輪側制動機構４に指令する液圧指令値Ｐｒ１、Ｐｌ１を演算する。このときの前輪の液圧指令値Ｐｒ１、Ｐｌ１は式（１１）、（１２）で求める。
Figure 0007021921000011
Figure 0007021921000012
ここで、Ｋは１よりも小さい値とする。本実施例（図１０）のように、実施例１（図５）に示す制御フローのステップＳ１３に代えてステップＳ２２を用いて前輪液圧指令値を演算することで、前輪の制御精度の低い領域で前輪側制動機構４の動作を抑制できるため、実施例１とほぼ同等の効果を得ることができる。
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
１…車両、２Ｒ，２Ｌ…（一対の）前輪、３Ｒ，３Ｌ…（一対の）後輪、４…前輪側制動機構、４Ｒ，４Ｌ…液圧ディスクブレーキ、５…後輪側制動機構、５Ｒ，５Ｌ…電動ディスクブレーキ、６…前輪側電動液圧機構、７…前輪側駆動回路、８…ポンプ用電動モータ、９…リザーバタンク、１０…液圧ポンプ、１１…電磁調圧弁、１２Ｒ，１２Ｌ…電磁流入弁、１３Ｒ，１３Ｌ…電磁流出弁、１４…電磁遮断弁、１５…液圧回路系統、１６…ブレーキペダル、１７…マスタシリンダ、１８…ストロークシミュレータ、１９…電磁ストロークシミュレータ弁、２０…マスタシリンダ圧力センサ、２１…ポンプ圧力センサ、２２Ｒ，２２Ｌ…キャリパ圧力センサ、２３…制御信号線、２４…後輪側電動機構、２５Ｒ，２５Ｌ…ブレーキ用電動モータ、２６…ブレーキパッド、２７…回転／直動変換機構、２８…後輪側駆動回路、２９Ｒ，２９Ｌ…推力センサ、３０…ブレーキ制御装置、３３…上位制御装置、３４…車輪回転速度センサ、３５…車両運動センサ、４１…車両制動力演算手段、４２…各輪指令初期値演算手段、４３…前輪動作補正手段、４４…前輪補償量演算手段、４５…後輪動作補正手段、４６…前輪ロック防止手段、４７…後輪ロック防止手段。

Claims (13)

  1. 液圧ブレーキ装置である第１のブレーキ装置と、
    前記第１のブレーキ装置よりも制動力の制御精度が高い電動ブレーキ装置である第２のブレーキ装置と、
    要求制動力に応じて、前記第１のブレーキ装置の制動力および前記第２のブレーキ装置の制動力を制御するブレーキ制御装置と、を備え、
    前記ブレーキ制御装置は、前記第１のブレーキ装置による制動力を前記第２のブレーキ装置による制動力よりも小さくなるように制御する第１の制御モードと、
    前記第１の制御モードよりも前記第１のブレーキ装置の制動力を増加させる第２の制御モードと、を有し、
    前記第１の制御モードにおける前記第１のブレーキ装置の液圧の制御精度は、前記第２の制御モードにおける前記第１のブレーキ装置の液圧の制御精度よりも低く、
    前記第１のブレーキ装置の制動力および前記第２のブレーキ装置の制動力の総和が、前記要求制動力と一致するように前記第２のブレーキ装置を制御することを特徴とするブレーキシステム。
  2. 請求項１に記載のブレーキシステムであって、
    前記第１の制御モードにおいて、前記第２のブレーキ装置を前記第１のブレーキ装置よりも先に作動させ、
    前記第２の制御モードにおいて、前記第１のブレーキ装置を作動させることを特徴とするブレーキシステム。
  3. 請求項１に記載のブレーキシステムであって、
    前記第２の制御モードにおいて、前記第１のブレーキ装置の制動力を増加、または制動力の増加量を増加させるように制御することを特徴とするブレーキシステム。
  4. 請求項１に記載のブレーキシステムであって、
    前記第２の制御モードにおいて、前記第１のブレーキ装置の制動力の増加に応じて前記第２のブレーキ装置の制動力を減少させることを特徴とするブレーキシステム。
  5. 液圧ブレーキ装置である第１のブレーキ装置と、
    前記第１のブレーキ装置よりも制動力の制御精度が高い電動ブレーキ装置である第２のブレーキ装置と、
    要求制動力に応じて、前記第１のブレーキ装置の制動力および前記第２のブレーキ装置の制動力を制御するブレーキ制御装置と、を備え、
    前記ブレーキ制御装置は、制動力減少指令に応じて制動力を減少させる第３の制御モードと、
    前記第３の制御モードよりも前記第１のブレーキ装置の制動力を減少させる第４の制御モードと、を有し、
    前記第３の制御モードにおける前記第１のブレーキ装置の液圧の制御精度は、前記第４の制御モードにおける前記第１のブレーキ装置の液圧の制御精度よりも低く、
    前記第１のブレーキ装置の制動力および前記第２のブレーキ装置の制動力の総和が、前記要求制動力と一致するように前記第２のブレーキ装置を制御することを特徴とするブレーキシステム。
  6. 請求項５に記載のブレーキシステムであって、
    前記第４の制御モードにおいて、前記第１のブレーキ装置を停止させることを特徴とするブレーキシステム。
  7. 請求項５に記載のブレーキシステムであって、
    前記第４の制御モードにおいて、前記第１のブレーキ装置による制動力の減少量が前記第３の制御モードにおける前記第１のブレーキ装置の制動力の減少量よりも大きくなるように前記第１のブレーキ装置を作動させることを特徴とするブレーキシステム。
  8. 請求項５に記載のブレーキシステムであって、
    前記第４の制御モードにおいて、前記第１のブレーキ装置による制動力が前記第２のブレーキ装置による制動力よりも小さくなるように制御することを特徴とするブレーキシステム。
  9. 請求項１から８のいずれか１項に記載のブレーキシステムであって、
    前記第１のブレーキ装置は車両の前輪に配置され、
    前記第２のブレーキ装置は車両の後輪に配置されることを特徴とするブレーキシステム。
  10. 請求項１から４のいずれか１項に記載のブレーキシステムであって、
    前記ブレーキ制御装置は、車輪ロック防止機能を有し、
    前記第１の制御モードおよび前記第２の制御モードよりも車輪ロック防止制御を優先することを特徴とするブレーキシステム。
  11. 請求項５から８のいずれか１項に記載のブレーキシステムであって、
    前記ブレーキ制御装置は、車輪ロック防止機能を有し、
    前記第３の制御モードおよび前記第４の制御モードよりも車輪ロック防止制御を優先することを特徴とするブレーキシステム。
  12. 請求項１から４のいずれか１項に記載のブレーキシステムであって、
    前記第１の制御モードと前記第２の制御モードの境界は、前記第１のブレーキ装置に対する指令値に基づき決定されることを特徴とするブレーキシステム。
  13. 請求項５から８のいずれか１項に記載のブレーキシステムであって、
    前記第３の制御モードと前記第４の制御モードの境界は、前記第１のブレーキ装置に対する指令値に基づき決定されることを特徴とするブレーキシステム。
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