JP7172190B2 - ブレーキ制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、ブレーキ制御装置に関する。

近年、乗用車等の車両において、運転者によるブレーキペダルの操作によって停車した際に自動的にブレーキ力を保持するブレーキホールド機能が多く採用されている。このブレーキホールド機能は、特に坂路で車両を停車させる場合に便利である。

これまで、ブレーキホールド機能を実現するには、大別して２つの方法があった。第１の方法は、運転者によってブレーキペダルが操作されて車輪に液圧がかけられているときに、液圧回路における常開の差圧制御弁に通電して閉状態とすることによって、ブレーキペダルの操作が無くなった後もその液圧を保持する方法である。第２の方法は、運転者によってブレーキペダルが操作されて車輪に液圧がかけられているときに、併せてＥＰＢ（Electric Parking Brake）によって停車状態の維持に必要な電動ブレーキ力を算出して発生させる方法である。

特開２００６－３０６３５１公報

しかしながら、第１の方法では、停車状態を維持する間は差圧制御弁に通電し続けなければならず、消費電力が大きくなってしまうという問題があった。また、第２の方法では、液圧とは別にＥＰＢで独立して停車状態の維持に必要な電動ブレーキ力を算出して発生させるため、余分な制動力を発生させてしまい、したがって、余分な消費電力を発生させてしまうという問題があった。

そこで、本発明の課題の一つは、ＥＰＢを用いて少ない消費電力でブレーキホールド機能を実現することが可能なブレーキ制御装置を提供することである。

本発明によるブレーキ制御装置は、例えば、車両の前輪、および、後輪について、車輪と一体に回転する被制動部材に向けて、液圧によって制動部材を押圧して、液圧制動力を発生させる液圧ブレーキ装置と、前記前輪、および、前記後輪の一方の電動制動車輪について、前記被制動部材に向けて、モータを駆動することによって前記制動部材を押圧して、電動制動力を発生させる電動ブレーキ装置と、を備える車両に適用されるブレーキ制御装置である。ブレーキ制御装置は、前記液圧ブレーキ装置により発生している前記液圧制動力によって前記車両の停車状態が維持されている状況で、前記停車状態を維持するブレーキホールド制御の実行が許可されている場合に、前記電動制動車輪について、前記電動ブレーキ装置を駆動して推進軸を前記被制動部材側に移動させてピストンに当接させるとともに、前記車両の停車状態を維持するための目標制動力を算出し、前記目標制動力から、液圧が無くなった場合に前記電動ブレーキ装置によって発生する前記電動制動力を減算して、前記前輪、および、前記後輪の他方の非電動制動車輪で必要な液圧制動力を算出し、前記非電動制動車輪が前記必要な液圧制動力を発生するように前記液圧ブレーキ装置の前記非電動制動車輪の差圧制御弁を制御する前記ブレーキホールド制御を実行する制御部を備える。前記制御部は、前記ブレーキホールド制御の実行中に、前記液圧ブレーキ装置による前記液圧制動力が増加した場合、再度、前記ブレーキホールド制御を初めから実行する。

また、上記のブレーキ制御装置において、例えば、前記制御部は、前記目標制動力から、液圧が無くなった場合に前記電動ブレーキ装置によって発生する前記電動制動力を減算した値がゼロ以下の場合、前記非電動制動車輪が前記液圧制動力を発生しないように前記液圧ブレーキ装置の前記非電動制動車輪の差圧制御弁を制御する。

また、上記のブレーキ制御装置において、例えば、前記制御部は、前記ブレーキホールド制御の実行中に、前記液圧ブレーキ装置が失陥した場合、前記電動制動車輪について、前記電動制動力が前記目標制動力になるように前記電動ブレーキ装置を制御する。

図１は、第１実施形態の車両用ブレーキ装置の全体概要を示す模式図である。 図２は、第１実施形態の車両用ブレーキ装置に備えられる後輪系の車輪ブレーキ機構の断面模式図である。 図３は、第１実施形態の液圧ブレーキ装置と電動ブレーキ装置の概略的構成を示す構成図である。 図４は、第１実施形態の車両用ブレーキ装置においてブレーキホールド機能を実行する場合の各構成の動作の様子を示すタイミングチャートである。 図５は、第１実施形態のブレーキ制御装置によって実行される処理を示すフローチャートである。

以下、本発明の例示的な実施形態（第１実施形態、第２実施形態）が開示される。以下に示される実施形態の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用および結果（効果）は、例である。本発明は、以下の実施形態に開示される構成以外によっても実現可能である。また、本発明によれば、以下の構成によって得られる種々の効果（派生的な効果も含む）のうち少なくとも一つを得ることが可能である。

（第１実施形態）
第１実施形態では、後輪系にディスクブレーキタイプのＥＰＢを適用している車両用ブレーキ装置を例に挙げて説明する。図１は、第１実施形態の車両用ブレーキ装置の全体概要を示す模式図である。図２は、第１実施形態の車両用ブレーキ装置に備えられる後輪系の車輪ブレーキ機構の断面模式図である。

図１に示すように、第１実施形態の車両用ブレーキ装置は、ドライバ（運転者）の踏力に基いてサービスブレーキ力（液圧制動力）を発生させるサービスブレーキ１と、駐車時などに車両の移動を規制するためのＥＰＢ２と、を備えている。

サービスブレーキ１は、ドライバによるブレーキペダル３の踏み込みに基いてブレーキ液圧を発生させ、このブレーキ液圧に基いてサービスブレーキ力を発生させる液圧ブレーキ機構（以下、「液圧ブレーキ装置」ともいう。）である。具体的には、サービスブレーキ１は、ドライバによるブレーキペダル３の踏み込みに応じた踏力を倍力装置４にて倍力したのち、この倍力された踏力に応じたブレーキ液圧をマスタシリンダ（以下、Ｍ／Ｃという。）５内に発生させる。そして、このブレーキ液圧を各車輪の車輪ブレーキ機構に備えられたホイールシリンダ（以下、Ｗ／Ｃという。）６に伝えることでサービスブレーキ力を発生させる。また、Ｍ／Ｃ５とＷ／Ｃ６との間にブレーキ液圧制御用のアクチュエータ７が備えられている。アクチュエータ７は、サービスブレーキ１により発生させるサービスブレーキ力を調整し、車両の安全性を向上させるための各種制御（例えば、アンチスキッド制御等）を行う。

アクチュエータ７を用いた各種制御は、サービスブレーキ力を制御するＥＳＣ（Electronic Stability Control）－ＥＣＵ８にて実行される。例えば、アクチュエータ７に備えられる各種制御弁やポンプ駆動用のモータを制御するための制御電流をＥＳＣ－ＥＣＵ８が出力することにより、アクチュエータ７に備えられる液圧回路を制御し、Ｗ／Ｃ６に伝えられるＷ／Ｃ圧を制御する。これにより、車輪スリップの回避などを行い、車両の安全性を向上させる。例えば、アクチュエータ７は、各車輪毎に、Ｗ／Ｃ６に対してＭ／Ｃ５内に発生させられたブレーキ液圧もしくはポンプ駆動により発生させられたブレーキ液圧が加えられることを制御する増圧制御弁や、各Ｗ／Ｃ６内のブレーキ液をリザーバに供給することでＷ／Ｃ圧を減少させる減圧制御弁等を備えており、Ｗ／Ｃ圧を増圧・保持・減圧制御できる構成とされている。また、アクチュエータ７は、サービスブレーキ１の自動加圧機能を実現可能にしており、ポンプ駆動および各種制御弁の制御に基いて、ブレーキ操作がない状態であっても自動的にＷ／Ｃ６を加圧できる。アクチュエータ７を含む液圧ブレーキ装置の詳細については、図３を参照して後述する。

一方、ＥＰＢ２は、ＥＰＢモータ１０によって車輪ブレーキ機構を駆動させることで電動駐車ブレーキ力（以下、「電動制動力」、「電動ブレーキ力」ともいう。）を発生させるものであり、ＥＰＢモータ１０の駆動を制御するＥＰＢ－ＥＣＵ９（制御部）を有して構成されている。なお、ＥＰＢ－ＥＣＵ９とＥＳＣ－ＥＣＵ８は、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）通信によって情報の送受信を行う。

車輪ブレーキ機構は、第１実施形態の車両用ブレーキ装置においてブレーキ力を発生させる機械的構造であり、まず、前輪系の車輪ブレーキ機構はサービスブレーキ１の操作によってサービスブレーキ力を発生させる構造とされている。一方、後輪系の車輪ブレーキ機構は、サービスブレーキ１の操作とＥＰＢ２の操作の双方に対してブレーキ力を発生させる共用の構造とされている。前輪系の車輪ブレーキ機構は、後輪系の車輪ブレーキ機構に対して、ＥＰＢ２の操作に基いて電動ブレーキ力を発生させる機構をなくした従来から一般的に用いられている車輪ブレーキ機構であるため、ここでは説明を省略し、以下では後輪系の車輪ブレーキ機構について説明する。

後輪系の車輪ブレーキ機構では、サービスブレーキ１を作動させたときだけでなくＥＰＢ２を作動させたときにも、図２に示す摩擦材であるブレーキパッド１１を押圧し、ブレーキパッド１１によって被摩擦材であるブレーキディスク１２（１２ＲＬ、１２ＲＲ、１２ＦＲ、１２ＦＬ）を挟み込むことにより、ブレーキパッド１１とブレーキディスク１２との間に摩擦力を発生させ、ブレーキ力を発生させる。

具体的には、車輪ブレーキ機構は、図１に示すキャリパ１３内において、図２に示すようにブレーキパッド１１を押圧するためのＷ／Ｃ６のボディ１４に直接固定されているＥＰＢモータ１０を回転させることにより、ＥＰＢモータ１０の駆動軸１０ａに備えられた平歯車１５を回転させる。そして、平歯車１５に噛合わされた平歯車１６にＥＰＢモータ１０の回転力（出力）を伝えることによりブレーキパッド１１を移動させ、ＥＰＢ２による電動ブレーキ力を発生させる。

キャリパ１３内には、Ｗ／Ｃ６およびブレーキパッド１１に加えて、ブレーキパッド１１に挟み込まれるようにしてブレーキディスク１２の端面の一部が収容されている。Ｗ／Ｃ６は、シリンダ状のボディ１４の中空部１４ａ内に通路１４ｂを通じてブレーキ液圧を導入することで、ブレーキ液収容室である中空部１４ａ内にＷ／Ｃ圧を発生させられるようになっており、中空部１４ａ内に回転軸１７、推進軸１８、ピストン１９などを備えて構成されている。

回転軸１７は、一端がボディ１４に形成された挿入孔１４ｃを通じて平歯車１６に連結され、平歯車１６が回動させられると、平歯車１６の回動に伴って回動させられる。この回転軸１７における平歯車１６と連結された端部とは反対側の端部において、回転軸１７の外周面には雄ネジ溝１７ａが形成されている。一方、回転軸１７の他端は、挿入孔１４ｃに挿入されることで軸支されている。具体的には、挿入孔１４ｃには、Ｏリング２０と共に軸受け２１が備えられており、Ｏリング２０にて回転軸１７と挿入孔１４ｃの内壁面との間を通じてブレーキ液が漏れ出さないようにされながら、軸受け２１により回転軸１７の他端を軸支持している。

推進軸１８は、中空状の筒部材からなるナットにて構成され、内壁面に回転軸１７の雄ネジ溝１７ａと螺合する雌ネジ溝１８ａが形成されている。この推進軸１８は、例えば回転防止用のキーを備えた円柱状もしくは多角柱状に構成されることで、回転軸１７が回動しても回転軸１７の回動中心を中心として回動させられない構造になっている。このため、回転軸１７が回動させられると、雄ネジ溝１７ａと雌ネジ溝１８ａとの噛合いにより、回転軸１７の回転力を回転軸１７の軸方向に推進軸１８を移動させる力に変換する。推進軸１８は、ＥＰＢモータ１０の駆動が停止されると、雄ネジ溝１７ａと雌ネジ溝１８ａとの噛合いによる摩擦力により同じ位置で止まるようになっており、目標とする電動ブレーキ力になったときにＥＰＢモータ１０の駆動を停止すれば、推進軸１８がその位置で保持され、所望の電動ブレーキ力を保持してセルフロック（以下、単に「ロック」という。）できるようになっている。

ピストン１９は、推進軸１８の外周を囲むように配置されるもので、有底の円筒部材もしくは多角筒部材にて構成され、外周面がボディ１４に形成された中空部１４ａの内壁面と接するように配置されている。ピストン１９の外周面とボディ１４の内壁面との間のブレーキ液漏れが生じないように、ボディ１４の内壁面にシール部材２２が備えられ、ピストン１９の端面にＷ／Ｃ圧を付与できる構造とされている。シール部材２２は、ロック制御後のリリース制御時にピストン１９を引き戻すための反力を発生させるために用いられる。このシール部材２２を備えてあるため、基本的には旋回中に傾斜したブレーキディスク１２によってブレーキパッド１１およびピストン１９がシール部材２２の弾性変形量を超えない範囲で押し込まれても、それらをブレーキディスク１２側に押し戻してブレーキディスク１２とブレーキパッド１１との間が所定のクリアランスで保持されるようにできる。

また、ピストン１９は、回転軸１７が回転しても回転軸１７の回動中心を中心として回動させられないように、推進軸１８に回転防止用のキーが備えられる場合にはそのキーが摺動するキー溝が備えられ、推進軸１８が多角柱状とされる場合にはそれと対応する形状の多角筒状とされる。

このピストン１９の先端にブレーキパッド１１が配置され、ピストン１９の移動に伴ってブレーキパッド１１を紙面左右方向に移動させるようになっている。具体的には、ピストン１９は、推進軸１８の移動に伴って紙面左方向に移動可能で、かつ、ピストン１９の端部（ブレーキパッド１１が配置された端部と反対側の端部）にＷ／Ｃ圧が付与されることで推進軸１８から独立して紙面左方向に移動可能な構成とされている。そして、推進軸１８が通常リリースのときの待機位置であるリリース位置（ＥＰＢモータ１０が回転させられる前の状態）のときに、中空部１４ａ内のブレーキ液圧が付与されていない状態（Ｗ／Ｃ圧＝０）であれば、後述するシール部材２２の弾性力によりピストン１９が紙面右方向に移動させられ、ブレーキパッド１１をブレーキディスク１２から離間させられるようになっている。また、ＥＰＢモータ１０が回転させられて推進軸１８が初期位置から紙面左方向に移動させられているときには、Ｗ／Ｃ圧が０になっても、移動した推進軸１８によってピストン１９の紙面右方向への移動が規制され、ブレーキパッド１１がその場所で保持される。

このように構成された車輪ブレーキ機構では、サービスブレーキ１が操作されると、それにより発生させられたＷ／Ｃ圧に基いてピストン１９が紙面左方向に移動させられることでブレーキパッド１１がブレーキディスク１２に押圧され、サービスブレーキ力を発生させる。また、ＥＰＢ２が操作されると、ＥＰＢモータ１０が駆動されることで平歯車１５が回転させられ、それに伴って平歯車１６および回転軸１７が回転させられるため、雄ネジ溝１７ａおよび雌ネジ溝１８ａの噛合いに基いて推進軸１８がブレーキディスク１２側（紙面左方向）に移動させられる。そして、それに伴って推進軸１８の先端がピストン１９の底面に当接してピストン１９を押圧し、ピストン１９も同方向に移動させられることでブレーキパッド１１がブレーキディスク１２に押圧され、電動ブレーキ力を発生させる。このため、サービスブレーキ１の操作とＥＰＢ２の操作の双方に対してブレーキ力を発生させる共用の車輪ブレーキ機構とすることが可能となる。

また、ＥＰＢモータ１０の電流を検出する電流センサ（不図示）による電流検出値を確認することにより、ＥＰＢ２による電動制動力の発生状態を確認したり、その電流検出値を認識したりすることができる。

前後Ｇセンサ２５は、車両の前後方向（進行方向）のＧ（加速度）を検出し、検出信号をＥＰＢ－ＥＣＵ９に送信する。

Ｍ／Ｃ圧センサ２６は、Ｍ／Ｃ５におけるＭ／Ｃ圧を検出して、検出信号をＥＰＢ－ＥＣＵ９に送信する。

温度センサ２８は、車輪ブレーキ機構（例えばブレーキディスク）の温度を検出して、検出信号をＥＰＢ－ＥＣＵ９に送信する。

車輪速センサ２９は、各車輪の回転速度を検出し、検出信号をＥＰＢ－ＥＣＵ９に送信する。なお、車輪速センサ２９は、実際には各車輪に対応して１つずつ設けられるが、ここでは、詳細な図示や説明を省略する。

ＥＰＢ－ＥＣＵ９は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、Ｉ／Ｏなどを備えた周知のマイクロコンピュータによって構成され、ＲＯＭなどに記憶されたプログラムにしたがってＥＰＢモータ１０の回転を制御することにより駐車ブレーキ制御を行うものである。

ＥＰＢ－ＥＣＵ９は、例えば車室内のインストルメントパネル（図示せず）に備えられた操作ＳＷ（スイッチ）２３の操作状態に応じた信号等を入力し、操作ＳＷ２３の操作状態に応じてＥＰＢモータ１０を駆動する。さらに、ＥＰＢ－ＥＣＵ９は、ＥＰＢモータ１０の電流検出値に基いてロック制御やリリース制御などを実行するものであり、その制御状態に基いてロック制御中であることやロック制御によって車輪がロック状態であること、および、リリース制御中であることやリリース制御によって車輪がリリース状態（ＥＰＢ解除状態）であることを認識する。そして、ＥＰＢ－ＥＣＵ９は、インストルメントパネルに備えられた表示ランプ２４に対し、各種表示を行わせるための信号を出力する。

以上のように構成された車両用ブレーキ装置では、基本的には、車両走行時にサービスブレーキ１によってサービスブレーキ力を発生させることで車両に制動力を発生させるという動作を行う。また、サービスブレーキ１によって車両が停車した際に、ドライバが操作ＳＷ２３を押下してＥＰＢ２を作動させて電動ブレーキ力を発生させることで停車状態を維持したり、その後に電動ブレーキ力を解除したりするという動作を行う。すなわち、サービスブレーキ１の動作としては、車両走行時にドライバによるブレーキペダル３の操作が行われると、Ｍ／Ｃ５に発生したブレーキ液圧がＷ／Ｃ６に伝えられることでサービスブレーキ力を発生させる。また、ＥＰＢ２の動作としては、ＥＰＢモータ１０を駆動することでピストン１９を移動させ、ブレーキパッド１１をブレーキディスク１２に押し付けることで電動ブレーキ力を発生させて車輪をロック状態にしたり、ブレーキパッド１１をブレーキディスク１２から離すことで電動ブレーキ力を解除して車輪をリリース状態にしたりする。

具体的には、ロック・リリース制御により、電動ブレーキ力を発生させたり解除したりする。ロック制御では、ＥＰＢモータ１０を正回転させることによりＥＰＢ２を作動させ、ＥＰＢ２にて所望の電動ブレーキ力を発生させられる位置でＥＰＢモータ１０の回転を停止し、この状態を維持する。これにより、所望の電動ブレーキ力を発生させる。リリース制御では、ＥＰＢモータ１０を逆回転させることによりＥＰＢ２を作動させ、ＥＰＢ２にて発生させられている電動ブレーキ力を解除する。

図３は、第１実施形態の液圧ブレーキ装置と電動ブレーキ装置の概略的構成を示す構成図である。図３に示すように、第１実施形態による車両用ブレーキ装置は、４個の車輪５０ＲＬ、５０ＲＲ、５０ＦＲおよび５０ＦＬに制動力（摩擦制動トルク）を付与することが可能に構成された液圧ブレーキ装置６０と、２個の車輪５０ＲＬおよび５０ＲＲに制動力を付与することが可能に構成された、ＥＰＢモータ１０を含むＥＰＢ２（図１）を備える。

液圧ブレーキ装置６０は、４つのホイールシリンダ６と、圧力調整部３４ＲＬ、３４ＲＲ、３４ＦＲおよび３４ＦＬと、還流機構３７と、を備える。４つのホイールシリンダ６は、それぞれ、ブレーキパッド１１（図１）を加圧して車輪５０ＲＬ、５０ＲＲ、５０ＦＲ、および５０ＦＬに制動力を付与する機構である。圧力調整部３４ＲＬ、３４ＲＲ、３４ＦＲおよび３４ＦＬは、それぞれ、対応するホイールシリンダ６に与えられる液圧を調整する機構である。還流機構３７は、液圧を発生させる媒体としてのフルード（作動流体）を上流側へ戻す機構である。差圧制御弁３３Ｒ、３３Ｆは、ＥＳＣ－ＥＣＵ８（図１参照）の制御に基いて開閉する。

圧力調整部３４ＲＬ、３４ＲＲ、３４ＦＲおよび３４ＦＬは、それぞれ、開状態と閉状態とを電気的に切り替え可能な電磁弁３５および３６を有している。電磁弁３５および３６は、差圧制御弁３３とリザーバ４１との間に設けられている。電磁弁３５は、差圧制御弁３３Ｒ、３３Ｆに接続され、電磁弁３６は、リザーバ４１に接続されている。

電磁弁３５および３６は、ＥＳＣ－ＥＣＵ８の制御に基いて開閉することで、ホイールシリンダ６で発生する圧力を、昇圧したり、維持したり、減圧したりする。

還流機構３７は、リザーバ４１およびポンプ３９と、フロント側およびリヤ側のポンプ３９を回転してフルードを上流側に輸送するポンプモータ４０と、を備える。リザーバ４１およびポンプ３９は、圧力調整部３４ＲＬおよび３４ＲＲの組み合わせと、圧力調整部３４ＦＲおよび３４ＦＬの組み合わせと、に対応してそれぞれ１つずつ設けられる。

ここで、第１実施形態では、リヤ側の２つのホイールシリンダ６の各々に、ＥＰＢ－ＥＣＵ９（図２）の制御に基いて駆動するＥＰＢモータ１０が接続されている。これにより、第１実施形態では、リヤ側の２つのホイールシリンダ６のブレーキパッド１１（図２）がＥＰＢモータ１０の駆動に応じて加圧されることで、リヤ側の車輪５０ＲＬおよび５０ＲＲに電動制動力が付与される。したがって、第１実施形態では、リヤ側の２つのホイールシリンダ６と、これら２つのホイールシリンダ６に接続された２つのＥＰＢモータ１０が、液圧ブレーキ装置６０による液圧制動力とは別個の駐車制動力を発生可能なＥＰＢ２として機能する。

ここで、ＥＳＣ－ＥＣＵ８とＥＰＢ－ＥＣＵ９の制御の詳細について説明する。ＥＳＣ－ＥＣＵ８とＥＰＢ－ＥＣＵ９は、車両の前輪、および、後輪について、車輪と一体に回転するブレーキディスク１２（被制動部材）に向けて、液圧によってブレーキパッド１１（制動部材）を押圧して、液圧制動力を発生させる液圧ブレーキ装置と、前輪、および、後輪の一方の電動制動車輪について、ブレーキディスク１２に向けて、ＥＰＢモータ１０を駆動することによってブレーキパッド１１を押圧して、電動制動力を発生させる電動ブレーキ装置と、を備える車両に適用される。

そして、液圧ブレーキ装置６０により発生している液圧制動力によって車両の停車状態が維持されている状況で、停車状態を維持するブレーキホールド制御の実行が許可されている場合に、ＥＳＣ－ＥＣＵ８とＥＰＢ－ＥＣＵ９は、以下のブレーキホールド制御を実行する。

ＥＰＢ－ＥＣＵ９は、まず、後輪（電動制動車輪）について、ＥＰＢ２を駆動して推進軸１８をブレーキディスク１２側に移動させてピストン１９に当接させるとともに、車両の停車状態を維持するための目標制動力を算出する。また、ＥＰＢ－ＥＣＵ９は、目標制動力から、液圧が無くなった場合にＥＰＢ２によって発生する電動制動力を減算して、前輪（非電動制動車輪）で必要な液圧制動力を算出する。ＥＳＣ－ＥＣＵ８は、前輪が必要な液圧制動力を発生するように液圧ブレーキ装置６０の前輪の差圧制御弁３３Ｆ（図３）を制御する。

また、目標制動力から、液圧が無くなった場合にＥＰＢ２によって発生する電動制動力を減算した値がゼロ以下の場合、ＥＳＣ－ＥＣＵ８は、前輪が液圧制動力を発生しないように液圧ブレーキ装置６０の前輪の差圧制御弁３３Ｆを制御する。

また、ブレーキホールド制御の実行中に、液圧ブレーキ操作によって発生している液圧ブレーキ装置６０による液圧制動力が増加した場合、ＥＳＣ－ＥＣＵ８とＥＰＢ－ＥＣＵ９は、再度、ブレーキホールド制御を初めから実行する。

次に、図４を参照して、第１実施形態においてブレーキホールド機能を実行する場合の各構成の動作の様子について説明する。図４は、第１実施形態の車両用ブレーキ装置においてブレーキホールド機能を実行する場合の各構成の動作の様子を示すタイミングチャートである。図４（ａ）～図４（ｇ）において、横軸は時間を表す。図４（ａ）において、縦軸は液圧ブレーキ操作量（ブレーキペダル３の踏み込み量）を表す。図４（ｂ）において、縦軸はブレーキホールド（ＢＨ）指示（操作ＳＷ２３によるＢＨ開始操作）の有無（ＯＮ／ＯＦＦ）を表す。図４（ｃ）において、縦軸は前輪の差圧制御弁３３Ｆの通電状態（通電／非通電）を表す。図４（ｄ）において、縦軸は後輪の差圧制御弁３３Ｒの通電状態（通電／非通電）を表す。図４（ｅ）において、縦軸はＥＰＢモータ１０の電流値（電流検出値）を表す。図４（ｆ）において、縦軸は前輪の制動力を表す。図４（ｇ）において、縦軸は後輪の制動力を表す。

車両の停車中に、図４（ａ）に示すように、ドライバが、時刻ｔ１から時刻ｔ７まで１回目の液圧ブレーキ操作を行い、その後、時刻ｔ８から時刻ｔ１４まで１回目よりも強く２回目の液圧ブレーキ操作を行ったものとする。また、図４（ｂ）に示すように、ドライバが時刻ｔ３にＢＨ指示（操作ＳＷ２３によるＢＨ開始操作）を行い、その後、ＢＨ指示のＯＮ状態が継続するものとする。

その場合、ＥＰＢ－ＥＣＵ９は、後輪について、ＥＰＢ２を駆動してＥＰＢモータ１０を動作させて推進軸１８（図２）をブレーキディスク１２側に移動させてピストン１９に当接させる（図４（ｅ）の時刻ｔ３～ｔ４）。そうすることで、後輪について、その後に液圧が減少しても（図４（ａ）の時刻ｔ５以降）、それまでの液圧制動力とほぼ同等の電動制動力を発生させることができる（図４（ｇ））。

次に、ＥＰＢ－ＥＣＵ９は、車両の停車状態を維持するための目標制動力を算出（例えば前後Ｇセンサによる検出値から算出した道路勾配等に基いて決定）する。また、ＥＰＢ－ＥＣＵ９は、目標制動力から、液圧が無くなった場合にＥＰＢ２によって発生する電動制動力を減算して、前輪で必要な液圧制動力を算出する。

そして、ＥＳＣ－ＥＣＵ８は、その必要な液圧制動力を前輪が発生するように液圧ブレーキ装置６０の前輪の差圧制御弁３３Ｆ（図３）を制御する。これにより、液圧ブレーキ操作量が時刻ｔ５から下がり始めてｔ７でゼロになっても（図４（ａ））、前輪の制動力は時刻ｔ５から下がり始めて時刻ｔ６でその必要な液圧制動力となった後はその必要な液圧制動力を維持する（図４（ｆ））。

また、ブレーキホールド制御の実行中に、ドライバが時刻ｔ８から時刻ｔ１４まで、１回目よりも強く２回目の液圧ブレーキ操作を行うと、ＥＳＣ－ＥＣＵ８とＥＰＢ－ＥＣＵ９は、再度、ブレーキホールド制御を初めから実行する。つまり、まず、ＥＰＢ－ＥＣＵ９は、後輪について、ＥＰＢ２を駆動してＥＰＢモータ１０を動作させて推進軸１８（図２）をブレーキディスク１２側に移動させてピストン１９に当接させる（図４（ｅ）の時刻ｔ１１～ｔ１２）。これによって、後輪について、その後に液圧が減少しても（図４（ａ）の時刻ｔ１３以降）、それまでの液圧制動力とほぼ同等の電動制動力を発生させることができる（図４（ｇ））。つまり、時刻ｔ５～時刻ｔ１０の電動制動力よりも、時刻ｔ１３以降の電動制動力を大きくすることができる（図４（ｇ））。

また、ＥＰＢ－ＥＣＵ９は、目標制動力から、液圧が無くなった場合にＥＰＢ２によって発生する電動制動力を減算して、前輪で必要な液圧制動力を算出する。このとき、算出した必要な液圧制動力がゼロ以下の場合、ＥＳＣ－ＥＣＵ８は、前輪が液圧制動力を発生しないように液圧ブレーキ装置６０の前輪の差圧制御弁３３Ｆを制御する。これにより、図４（ｆ）に示すように、前輪の制動力は時刻ｔ１３から下がり始めて時刻ｔ１４でゼロになる。しかし、時刻ｔ１４以降では、前輪の制動力がゼロでも（図４（ｆ））、後輪の制動力が大きく（図４（ｇ））、車両全体として停車状態を維持するための制動力は確保されている。

次に、図５を参照して、ブレーキ制御装置によって実行される処理について説明する。図５は、第１実施形態のブレーキ制御装置によって実行される処理を示すフローチャートである。

まず、ドライバが１回目の液圧ブレーキ操作を開始する（図５のステップＳ１：図４（ａ）の時刻ｔ１）。

次に、ドライバによってブレーキホールド機能の実行を指示するために操作部（操作ＳＷ２３）が操作されると（図５のステップＳ２：図４（ｂ）の時刻ｔ３）、ＥＰＢ－ＥＣＵ９は、後輪について、ＥＰＢ２を駆動してＥＰＢモータ１０を動作させて推進軸１８をブレーキディスク１２側に移動させピストン１９に当接させる（図５のステップＳ３：図４（ｅ）の時刻ｔ３～ｔ４）。

次に、ＥＰＢ－ＥＣＵ９は、車両の停車状態を維持するための目標制動力を算出する（図５のステップＳ４）。次に、ＥＰＢ－ＥＣＵ９は、液圧が無くなった場合にＥＰＢ２によって発生する電動制動力（例えば元の液圧制動力と同じ大きさ）を算出する（図５のステップＳ５）。

次に、ＥＰＢ－ＥＣＵ９は、ステップＳ４で算出した目標制動力から、ステップＳ５で算出した電動制動力を減算して、前輪で必要な液圧制動力を算出する（図５のステップＳ６）。次に、ＥＳＣ－ＥＣＵ８は、前輪がステップＳ６で算出した必要な液圧制動力を発生するように液圧ブレーキ装置６０の前輪の差圧制御弁３３Ｆ（図３）を制御する（図５のステップＳ７）。

次に、ドライバが１回目の液圧ブレーキ操作を終了する（図５のステップＳ８：図４（ａ）の時刻ｔ７）。以上の制御により、図４（ｇ）に示すように、ドライバが液圧ブレーキ操作を緩め始めた時刻ｔ５以降も、後輪の制動力は維持される。また、図４（ｆ）に示すように、時刻ｔ６から時刻ｔ９まで、前輪の制動力は、必要な液圧制動力で維持される。

次に、ドライバが２回目の液圧ブレーキ操作を開始する（図５のステップＳ９：図４（ａ）の時刻ｔ９）。

次に、液圧ブレーキ操作量がピークになったとき（図４（ａ）の時刻ｔ１１）、ＥＰＢ－ＥＣＵ９は、後輪について、ＥＰＢ２を駆動してＥＰＢモータ１０を動作させて推進軸１８をブレーキディスク１２側に移動させピストン１９に当接させる（図５のステップＳ１０：図４（ｅ）の時刻ｔ１１～ｔ１２）。

次に、ＥＰＢ－ＥＣＵ９は、液圧が無くなった場合にＥＰＢ２によって発生する電動制動力（例えば元の液圧制動力と同じ大きさ）を算出する（図５のステップＳ１１）。

次に、ＥＰＢ－ＥＣＵ９は、ステップＳ４で算出した目標制動力から、ステップＳ１１で算出した電動制動力を減算して、前輪で必要な液圧制動力を算出する（図５のステップＳ１２）。次に、ＥＳＣ－ＥＣＵ８は、前輪がステップＳ１２で算出した必要な液圧制動力を発生するように液圧ブレーキ装置６０の前輪の差圧制御弁３３Ｆ（図３）を制御する（図５のステップＳ１３）。

次に、ドライバが２回目の液圧ブレーキ操作を終了する（図５のステップＳ１４：図４（ａ）の時刻ｔ１４）。以上の制御により、図４（ｇ）に示すように、ドライバが液圧ブレーキ操作を緩め始めた時刻ｔ１３以降も、後輪の制動力は維持される。また、図４（ｆ）に示すように、時刻ｔ１４以降、前輪の制動力はゼロとなる。

このように、第１実施形態のブレーキ制御装置によれば、ＥＰＢ２を用いて少ない消費電力でブレーキホールド機能を実現することができる。つまり、例えば、図４（ｃ）に示すように、前輪の差圧制御弁３３Ｆの通電を時刻ｔ３から時刻ｔ１２までとすることができる。一方、上述の従来技術の第１の方法では、ＢＨ指示がＯＮ（図４（ｂ））の間ずっと、前輪の差圧制御弁を通電としなければならず、消費電力が大きかった。

また、図４（ｄ）に示すように、後輪の差圧制御弁３３Ｒを通電する必要が一切ない。一方、第１の方法では、ＢＨ指示がＯＮ（図４（ｂ））の間ずっと、後輪の差圧制御弁を通電としなければならず、消費電力が大きかった。

なお、図４（ｇ）に示すＬ２は、第１の方法における後輪の制動力の目標値である。第１実施形態のブレーキ制御装置によれば、ＥＰＢモータ１０を時刻ｔ３からｔ４まで駆動するだけで、ドライバが液圧ブレーキ操作を緩め始めた時刻ｔ５以降も、Ｌ２よりも大きい後輪の制動力を維持することができ、効率的である。また、ＥＰＢモータ１０を時刻ｔ１１からｔ１２まで駆動するだけで、ドライバが液圧ブレーキ操作を緩め始めた時刻ｔ１３以降も、さらに大きい後輪の制動力を維持することができ、効率的である。

また、図４（ｆ）に示すＬ１は、第１の方法における前輪の制動力の目標値である。第１実施形態のブレーキ制御装置によれば、時刻ｔ６から時刻ｔ９まで、後輪の制動力をＬ２よりも大きく維持できる分（図４（ｇ））、前輪の制動力（図４（ｆ））をＬ１よりも小さくすることができ、その分、消費電力を低減できる。

また、上述の従来技術の第２の方法では、液圧とは別にＥＰＢで独立して停車状態の維持に必要な電動ブレーキ力を算出して発生させるため、余分な制動力を発生させてしまい、したがって、余分な消費電力を発生させてしまうという問題があった。しかし、第１実施形態のブレーキ制御装置によれば、ブレーキホールド機能を実行する際、後輪の電動制動力が大きい分、前輪の液圧制動力を下げるので、そのような余分な制動力や消費電力は発生しない。

また、従来技術で、ブレーキホールド機能を実行する際、液圧制動力を所定時間保持した後、電動制動力に切り替えるという手法もあるが、液圧制動力を保持する所定時間中、継続して差圧制御弁を通電し続けなければならないため、消費電力が大きかった。一方、第１実施形態のブレーキ制御装置によれば、ブレーキホールド機能を実行する際、後輪の差圧制御弁は一切通電する必要が無く、また、前輪の差圧制御弁も図４の例では時刻ｔ１２以降は通電する必要が無く、消費電力を小さく抑えることができる。

また、第１の方法では、停車状態を維持するために差圧制御弁に通電し続けていても、構造上の理由から、フルードが差圧制御弁を少しずつ通過してしまう等の理由により、液圧が少しずつ減ることで制動力が減少してしまい、長時間、停車状態を維持することはできない場合があった。一方、第１実施形態のブレーキ制御装置によれば、ＥＰＢ２による電動制動力ではそのような減少は起きないので、長時間でも停車状態を維持することができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態のブレーキ制御装置について説明する。第１実施形態と同様の事項については説明を適宜省略する。

第２実施形態のブレーキ制御装置では、ブレーキホールド制御の実行中に、サービスブレーキ１が失陥した場合、ＥＰＢ－ＥＣＵ９は、後輪について、電動制動力が目標制動力になるようにＥＰＢ２を制御する。

これにより、サービスブレーキ１が失陥した場合でも、電動制動力が目標制動力になるようにＥＰＢ２を制御することで、安定した制動制御を実現することができる。

以上、本発明の実施形態および変形例を説明したが、上述した実施形態および変形例はあくまで一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上述した新規な実施形態および変形例は、様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、または変更を行うことができる。また、上述した実施形態および変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

例えば、上述の実施形態では、後輪が電動制動車輪であるものとしたが、これに限定されず、前輪が電動制動車輪であってもよい。

また、液圧回路を図３に示すようないわゆる前後配管（Ｍ／Ｃ５からの出力を前輪２つと後輪２つの２系統に分けた配管構成）としたが、これに限定されず、液圧回路をいわゆるＸ配管（Ｍ／Ｃ５からの出力を対角線上の前後輪の２系統に分けた配管構成）としてもよい。Ｘ配管とした場合は、ブレーキホールド機能を実行する際に、２つの差圧制御弁の両方を通電する必要があるが、図４の例で前輪の差圧制御弁は時刻ｔ１２以降、非通電状態とすることができたのと同様に、２つの差圧制御弁もブレーキホールド機能の実行時の途中から非通電状態とすることができ、消費電力を小さく抑えることができる。

また、本発明は、自動運転車両におけるブレーキホールド機能の実行時にも適用することができる。

また、上述した実施形態では、運転者によって操作部が操作されることによりブレーキホールド制御の指示の有無が切り替えられる態様を示した。これに代えて、制御部により運転者の意思や動作に関係することなくブレーキホールド制御が必要と判断された場合にブレーキホールド制御を実行するようにしてもよい。

また、上述した実施形態では、ブレーキペダルが操作されることによって液圧制動力が発生している状況において電動ブレーキ装置を作動させてブレーキホールド制御を実行する態様を示した。これに代えて、ブレーキペダルが操作されていない状態で制御部により液圧制動力が自動的に発生している状況においてブレーキホールド制御を実行するようにしてもよい。

１…サービスブレーキ（液圧ブレーキ装置）、２…ＥＰＢ（電動ブレーキ装置）、５…Ｍ／Ｃ、６…Ｗ／Ｃ、７…アクチュエータ、８…ＥＳＣ－ＥＣＵ、９…ＥＰＢ－ＥＣＵ、１０…ＥＰＢモータ、１１…ブレーキパッド、１２…ブレーキディスク、１３…キャリパ、１４…ボディ、１４ａ…中空部、１４ｂ…通路、１７…回転軸、１７ａ…雄ネジ溝、１８…推進軸、１８ａ…雌ネジ溝、１９…ピストン、２３…操作ＳＷ、２４…表示ランプ、２５…前後Ｇセンサ、２６…Ｍ／Ｃ圧センサ、２８…温度センサ、２９…車輪速センサ。

Claims (3)

1. 車両の前輪、および、後輪について、車輪と一体に回転する被制動部材に向けて、液圧によって制動部材を押圧して、液圧制動力を発生させる液圧ブレーキ装置と、
   前記前輪、および、前記後輪の一方の電動制動車輪について、前記被制動部材に向けて、モータを駆動することによって前記制動部材を押圧して、電動制動力を発生させる電動ブレーキ装置と、
   を備える車両に適用されるブレーキ制御装置であって、
   前記液圧ブレーキ装置により発生している前記液圧制動力によって前記車両の停車状態が維持されている状況で、前記停車状態を維持するブレーキホールド制御の実行が許可されている場合に、
   前記電動制動車輪について、前記電動ブレーキ装置を駆動して推進軸を前記被制動部材側に移動させてピストンに当接させるとともに、前記車両の停車状態を維持するための目標制動力を算出し、前記目標制動力から、液圧が無くなった場合に前記電動ブレーキ装置によって発生する前記電動制動力を減算して、前記前輪、および、前記後輪の他方の非電動制動車輪で必要な液圧制動力を算出し、前記非電動制動車輪が前記必要な液圧制動力を発生するように前記液圧ブレーキ装置の前記非電動制動車輪の差圧制御弁を制御する前記ブレーキホールド制御を実行する制御部を備え、
   前記制御部は、
   前記ブレーキホールド制御の実行中に、前記液圧ブレーキ装置による前記液圧制動力が増加した場合、再度、前記ブレーキホールド制御を初めから実行する、ブレーキ制御装置。
2. 前記制御部は、
   前記目標制動力から、液圧が無くなった場合に前記電動ブレーキ装置によって発生する前記電動制動力を減算した値がゼロ以下の場合、前記非電動制動車輪が前記液圧制動力を発生しないように前記液圧ブレーキ装置の前記非電動制動車輪の差圧制御弁を制御する、請求項１に記載のブレーキ制御装置。
3. 前記制御部は、
   前記ブレーキホールド制御の実行中に、前記液圧ブレーキ装置が失陥した場合、前記電動制動車輪について、前記電動制動力が前記目標制動力になるように前記電動ブレーキ装置を制御する、請求項１または請求項２に記載のブレーキ制御装置。

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