JP4297151B2 - ブレーキ制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に設けられた車輪に付与される制動力を制御するブレーキ制御装置に関する。

特許文献１には、液圧ブースタとマスタシリンダと動力液圧源と複数のブレーキシリンダとを含む液圧ブレーキ装置が記載されている。この液圧ブレーキ装置によれば、簡単な回路で、複数のブレーキシリンダと液圧ブースタ、マスタシリンダ及び動力液圧源とを選択的に連通可能とし、制御性を向上させることができる。システムが正常な場合には、動力液圧源からブレーキシリンダに作動液が供給される。異常が検出された場合には、正常時とは異なる他の制御モードに切り替えられる。制御モードの切り替えの際には、ブレーキ装置内部の複数の制御弁の開閉状態が変更される。

また、特許文献２にはブレーキ液圧制御装置が記載されている。この装置においては、ホイルシリンダに過剰なホイルシリンダ圧が発生した場合にホイルシリンダをリザーバタンクに導通させてホイルシリンダ圧の減圧を図る。そしてホイルシリンダ圧が適当に減圧された時点でマスタシリンダとホイルシリンダとを導通させる。これにより、ホイルシリンダの液圧源をマスタシリンダに切り替えてもホイルシリンダからマスタシリンダに高圧の液圧が逆流することがないとされている。
特開２００６−１２３８８９号公報 特開平１０−１６７５２号公報

異常の発生箇所によっては、制御モードの切替によりホイールシリンダに液圧を封じ込めてしまう可能性がある。ホイールシリンダ圧の封じ込めが生じると、対応する車輪に引き摺りを発生させてしまうことになる。

そこで、本発明は、制御モードの切替に際してホイールシリンダ圧の封じ込めを防止することを可能とするブレーキ制御技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のある態様のブレーキ制御装置は、作動流体の供給を受けて複数の車輪のそれぞれに制動力を付与する複数のホイールシリンダと、収容された作動流体を運転者によるブレーキ操作部材の操作量に応じて加圧するマニュアル液圧源と、マニュアル液圧源からホイールシリンダに作動流体が供給されるバックアップ用のブレーキモードにおいて閉状態とされ、複数のホイールシリンダの少なくとも１つに作動流体を供給する第１供給経路と複数のホイールシリンダの残りに作動流体を供給する第２供給経路とに分離する分離弁と、第１供給経路に接続され、運転者のブレーキ操作から独立して複数のホイールシリンダの作動流体圧を共通に制御し得るホイールシリンダ圧制御系統と、第１供給経路上に設けられ、閉弁中に出入口間の差圧が所定圧を超えている場合に当該差圧の作用により開弁指令に抗して閉弁状態が維持される開閉弁と、制動中に分離弁に閉故障の発生が想定されたときにホイールシリンダ圧制御系統による制御を中止してバックアップ用のブレーキモードに移行し、開閉弁が開弁指令に従って開弁されるよう差圧を緩和すべく第１供給経路側のホイールシリンダからの作動流体の排出を制御する制御部と、を備える。

この態様によれば、制動中に分離弁に閉故障の発生が想定されたときにホイールシリンダ圧制御系統による制御を中止してバックアップ用のブレーキモードに移行する。この場合、故障検出までの所要時間や制御遅れなどにより、モード移行完了までの間、ホイールシリンダ圧制御系統により第１供給経路を介してホイールシリンダの意図せざる増圧が継続されてしまう可能性がある。ところがこの態様においては第１供給経路側のホイールシリンダからの作動流体の排出が適宜制御されて開閉弁に作用する差圧が緩和される。よって、意図せざる増圧によって第１供給経路上の開閉弁の出入口間の差圧が所定圧（この所定圧を以下では適宜、自閉解除圧という）を超え、当該差圧の作用により開弁指令に抗して閉弁状態が維持されることのないようにすることができる。このため、制動中に分離弁に閉故障の発生したとしても、ホイールシリンダ圧の封じ込めが防止され、封じ込めの結果として生じ得る車輪の引きずりもまた防止することができる。

制御部は、バックアップ用のブレーキモードへの移行した際の制動終了時に第１供給経路側のホイールシリンダを減圧してもよい。このようにすれば、制動が終了した時にホイールシリンダ圧の減圧が行われることになるから、バックアップ用のブレーキモードへの移行中すなわち制動中の車両減速度の低下いわゆるＧ抜けを防止することができる。

第１供給経路側のホイールシリンダと作動流体を貯留するリザーバとを接続する流路に設けられた減圧弁をさらに備え、制御部は、減圧弁を制御することにより第１供給経路側のホイールシリンダ圧を減圧してもよい。このようにすれば、リザーバへの流路に設けられた減圧弁を制御することにより第１供給経路側のホイールシリンダ圧を容易に減圧してホイールシリンダ圧の封じ込めを防止することができる。

第２供給経路に配置され、分離弁が開状態とされている場合には第１供給経路及び第２供給経路に共通のホイールシリンダ圧を測定し、分離弁が閉状態とされている場合には第２供給経路側のホイールシリンダ圧を測定することとなる圧力センサをさらに備え、制御部は、ホイールシリンダ圧制御系統による制御中は圧力センサの測定値を目標圧に追従させるようにホイールシリンダ圧を制御してもよい。

分離弁に閉故障が生じると、第１供給経路に接続されているホイールシリンダ圧制御系統と第２供給経路に配置される圧力センサとが分離されてしまうことになる。このような分離の結果として、バックアップ用ブレーキモードへの移行が完了するまでにホイールシリンダ圧制御系統により第１供給経路側のホイールシリンダに対して意図せざる増圧が継続される可能性がある。しかし、本発明によれば開閉弁に作用する差圧を緩和すべく第１供給経路側のホイールシリンダからの作動流体の流出経路が制御され、ホイールシリンダ圧の封じ込めが防止される。よって、第１供給経路側に圧力センサを設ける必要性が低減され、圧力センサの配置及び個数に関する設計自由度を向上させることができる。ホイールシリンダ圧制御系統は各ホイールシリンダ圧を共通に制御するから、ホイールシリンダ圧を測定するための圧力センサは少なくとも１つ例えば第２供給経路に設けることが可能となる。

開閉弁の所定圧は、ホイールシリンダ圧制御系統により実現されるホイールシリンダ圧の最大値よりも小さく設定されていてもよい。このように開閉弁の自閉解除圧を小さく設定すれば、開閉弁の小型化ひいてはブレーキ制御装置の小型化へと結びつくという点で好ましい。特に本発明によれば開閉弁に作用する差圧を緩和するようにしているため、本来ホイールシリンダ圧制御系統により実現されるホイールシリンダ圧の最大値よりも自閉解除圧を大きく設定すべきところを小さく設定することが可能となる。このため、開閉弁の設計の自由度をより向上させることができるという点で好ましい。

本発明によれば、ホイールシリンダ圧の封じ込めを防止することが可能となる。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るブレーキ制御装置２０を示す系統図である。同図に示されるブレーキ制御装置２０は、車両用の電子制御式ブレーキシステム（ＥＣＢ）を構成しており、車両に設けられた４つの車輪に付与される制動力を制御する。本実施形態に係るブレーキ制御装置２０は、例えば、走行駆動源として電動モータと内燃機関とを備えるハイブリッド車両に搭載される。このようなハイブリッド車両においては、車両の運動エネルギを電気エネルギに回生することによって車両を制動する回生制動と、ブレーキ制御装置２０による液圧制動とのそれぞれを車両の制動に用いることができる。本実施形態における車両は、これらの回生制動と液圧制動とを併用して所望の制動力を発生させるブレーキ回生協調制御を実行することができる。

ブレーキ制御装置２０は、図１に示されるように、各車輪に対応して設けられたディスクブレーキユニット２１ＦＲ，２１ＦＬ、２１ＲＲおよび２１ＲＬと、マスタシリンダユニット２７と、動力液圧源３０と、液圧アクチュエータ４０とを含む。

ディスクブレーキユニット２１ＦＲ，２１ＦＬ、２１ＲＲおよび２１ＲＬは、車両の右前輪、左前輪、右後輪、および左後輪のそれぞれに制動力を付与する。マニュアル液圧源としてのマスタシリンダユニット２７は、ブレーキ操作部材としてのブレーキペダル２４の運転者による操作量に応じて加圧されたブレーキフルードをディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬに対して送出する。動力液圧源３０は、動力の供給により加圧された作動流体としてのブレーキフルードを、運転者によるブレーキペダル２４の操作から独立してディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬに対して送出することが可能である。液圧アクチュエータ４０は、動力液圧源３０またはマスタシリンダユニット２７から供給されたブレーキフルードの液圧を適宜調整してディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬに送出する。これにより、液圧制動による各車輪に対する制動力が調整される。

ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬ、マスタシリンダユニット２７、動力液圧源３０、および液圧アクチュエータ４０のそれぞれについて以下で更に詳しく説明する。各ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬは、それぞれブレーキディスク２２とブレーキキャリパに内蔵されたホイールシリンダ２３ＦＲ〜２３ＲＬを含む。そして、各ホイールシリンダ２３ＦＲ〜２３ＲＬは、それぞれ異なる流体通路を介して液圧アクチュエータ４０に接続されている。なお以下では適宜、ホイールシリンダ２３ＦＲ〜２３ＲＬを総称して「ホイールシリンダ２３」という。

ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬにおいては、ホイールシリンダ２３に液圧アクチュエータ４０からブレーキフルードが供給されると、車輪と共に回転するブレーキディスク２２に摩擦部材としてのブレーキパッドが押し付けられる。これにより、各車輪に制動力が付与される。なお、本実施形態においてはディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬを用いているが、例えばドラムブレーキ等のホイールシリンダ２３を含む他の制動力付与機構を用いてもよい。

マスタシリンダユニット２７は、本実施形態では液圧ブースタ付きマスタシリンダであり、液圧ブースタ３１、マスタシリンダ３２、レギュレータ３３、およびリザーバ３４を含む。液圧ブースタ３１は、ブレーキペダル２４に連結されており、ブレーキペダル２４に加えられたペダル踏力を増幅してマスタシリンダ３２に伝達する。動力液圧源３０からレギュレータ３３を介して液圧ブースタ３１にブレーキフルードが供給されることにより、ペダル踏力は増幅される。そして、マスタシリンダ３２は、ペダル踏力に対して所定の倍力比を有するマスタシリンダ圧を発生する。

マスタシリンダ３２とレギュレータ３３との上部には、ブレーキフルードを貯留するリザーバ３４が配置されている。マスタシリンダ３２は、ブレーキペダル２４の踏み込みが解除されているときにリザーバ３４と連通する。一方、レギュレータ３３は、リザーバ３４と動力液圧源３０のアキュムレータ３５との双方と連通しており、リザーバ３４を低圧源とすると共に、アキュムレータ３５を高圧源とし、マスタシリンダ圧とほぼ等しい液圧を発生する。レギュレータ３３における液圧を以下では適宜、「レギュレータ圧」という。なお、マスタシリンダ圧とレギュレータ圧とは厳密に同一圧にされる必要はなく、例えばレギュレータ圧のほうが若干高圧となるようにマスタシリンダユニット２７を設計することも可能である。

動力液圧源３０は、アキュムレータ３５およびポンプ３６を含む。アキュムレータ３５は、ポンプ３６により昇圧されたブレーキフルードの圧力エネルギを窒素等の封入ガスの圧力エネルギ、例えば１４〜２２ＭＰａ程度に変換して蓄えるものである。ポンプ３６は、駆動源としてモータ３６ａを有し、その吸込口がリザーバ３４に接続される一方、その吐出口がアキュムレータ３５に接続される。また、アキュムレータ３５は、マスタシリンダユニット２７に設けられたリリーフバルブ３５ａにも接続されている。アキュムレータ３５におけるブレーキフルードの圧力が異常に高まって例えば２５ＭＰａ程度になると、リリーフバルブ３５ａが開弁し、高圧のブレーキフルードはリザーバ３４へと戻される。

上述のように、ブレーキ制御装置２０は、ホイールシリンダ２３に対するブレーキフルードの供給源として、マスタシリンダ３２、レギュレータ３３およびアキュムレータ３５を有している。そして、マスタシリンダ３２にはマスタ配管３７が、レギュレータ３３にはレギュレータ配管３８が、アキュムレータ３５にはアキュムレータ配管３９が接続されている。これらのマスタ配管３７、レギュレータ配管３８およびアキュムレータ配管３９は、それぞれ液圧アクチュエータ４０に接続される。

液圧アクチュエータ４０は、複数の流路が形成されるアクチュエータブロックと、複数の電磁制御弁を含む。アクチュエータブロックに形成された流路には、個別流路４１、４２，４３および４４と、主流路４５とが含まれる。個別流路４１〜４４は、それぞれ主流路４５から分岐されて、対応するディスクブレーキユニット２１ＦＲ、２１ＦＬ，２１ＲＲ，２１ＲＬのホイールシリンダ２３ＦＲ、２３ＦＬ，２３ＲＲ，２３ＲＬに接続されている。これにより、各ホイールシリンダ２３は主流路４５と連通可能となる。

また、個別流路４１，４２，４３および４４の中途には、ＡＢＳ保持弁５１，５２，５３および５４が設けられている。各ＡＢＳ保持弁５１〜５４は、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングをそれぞれ有しており、何れもソレノイドが非通電状態にある場合に開とされる常開型電磁制御弁である。開状態とされた各ＡＢＳ保持弁５１〜５４は、ブレーキフルードを双方向に流通させることができる。つまり、主流路４５からホイールシリンダ２３へとブレーキフルードを流すことができるとともに、逆にホイールシリンダ２３から主流路４５へもブレーキフルードを流すことができる。ソレノイドに通電されて各ＡＢＳ保持弁５１〜５４が閉弁されると、個別流路４１〜４４におけるブレーキフルードの流通は遮断される。

更に、ホイールシリンダ２３は、個別流路４１〜４４にそれぞれ接続された減圧用流路４６，４７，４８および４９を介してリザーバ流路５５に接続されている。減圧用流路４６，４７，４８および４９の中途には、ＡＢＳ減圧弁５６，５７，５８および５９が設けられている。各ＡＢＳ減圧弁５６〜５９は、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングをそれぞれ有しており、何れもソレノイドが非通電状態にある場合に閉とされる常閉型電磁制御弁である。各ＡＢＳ減圧弁５６〜５９が閉状態であるときには、減圧用流路４６〜４９におけるブレーキフルードの流通は遮断される。ソレノイドに通電されて各ＡＢＳ減圧弁５６〜５９が開弁されると、減圧用流路４６〜４９におけるブレーキフルードの流通が許容され、ブレーキフルードがホイールシリンダ２３から減圧用流路４６〜４９およびリザーバ流路５５を介してリザーバ３４へと還流する。なお、リザーバ流路５５は、リザーバ配管７７を介してマスタシリンダユニット２７のリザーバ３４に接続されている。

主流路４５は、中途に分離弁６０を有する。この分離弁６０により、主流路４５は、個別流路４１および４２と接続される第１流路４５ａと、個別流路４３および４４と接続される第２流路４５ｂとに区分けされている。第１流路４５ａは、個別流路４１および４２を介して前輪側のホイールシリンダ２３ＦＲおよび２３ＦＬに接続され、第２流路４５ｂは、個別流路４３および４４を介して後輪側のホイールシリンダ２３ＲＲおよび２３ＲＬに接続される。

分離弁６０は、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングを有しており、ソレノイドが非通電状態にある場合に閉とされる常閉型電磁制御弁である。分離弁６０が閉状態であるときには、主流路４５におけるブレーキフルードの流通は遮断される。ソレノイドに通電されて分離弁６０が開弁されると、第１流路４５ａと第２流路４５ｂとの間でブレーキフルードを双方向に流通させることができる。

また、液圧アクチュエータ４０においては、主流路４５に連通するマスタ流路６１およびレギュレータ流路６２が形成されている。より詳細には、マスタ流路６１は、主流路４５の第１流路４５ａに接続されており、レギュレータ流路６２は、主流路４５の第２流路４５ｂに接続されている。また、マスタ流路６１は、マスタシリンダ３２と連通するマスタ配管３７に接続される。レギュレータ流路６２は、レギュレータ３３と連通するレギュレータ配管３８に接続される。

マスタ流路６１は、中途にマスタカット弁６４を有する。マスタカット弁６４は、マスタシリンダ３２から各ホイールシリンダ２３へのブレーキフルードの供給経路上に設けられている。マスタカット弁６４は、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングを有しており、規定の制御電流の供給を受けてソレノイドが発生させる電磁力により閉弁状態が保証され、ソレノイドが非通電状態にある場合に開とされる常開型電磁制御弁である。開状態とされたマスタカット弁６４は、マスタシリンダ３２と主流路４５の第１流路４５ａとの間でブレーキフルードを双方向に流通させることができる。ソレノイドに規定の制御電流が通電されてマスタカット弁６４が閉弁されると、マスタ流路６１におけるブレーキフルードの流通は遮断される。

また、マスタ流路６１には、マスタカット弁６４よりも上流側において、シミュレータカット弁６８を介してストロークシミュレータ６９が接続されている。すなわち、シミュレータカット弁６８は、マスタシリンダ３２とストロークシミュレータ６９とを接続する流路に設けられている。シミュレータカット弁６８は、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングを有しており、規定の制御電流の供給を受けてソレノイドが発生させる電磁力により開弁状態が保証され、ソレノイドが非通電状態にある場合に閉とされる常閉型電磁制御弁である。シミュレータカット弁６８が閉状態であるときには、マスタ流路６１とストロークシミュレータ６９との間のブレーキフルードの流通は遮断される。ソレノイドに通電されてシミュレータカット弁６８が開弁されると、マスタシリンダ３２とストロークシミュレータ６９との間でブレーキフルードを双方向に流通させることができる。

ストロークシミュレータ６９は、複数のピストンやスプリングを含むものであり、シミュレータカット弁６８の開放時に運転者によるブレーキペダル２４の踏力に応じた反力を創出する。ストロークシミュレータ６９としては、運転者によるブレーキ操作のフィーリングを向上させるために、多段のバネ特性を有するものが採用されると好ましい。

レギュレータ流路６２は、中途にレギュレータカット弁６５を有する。レギュレータカット弁６５は、レギュレータ３３から各ホイールシリンダ２３へのブレーキフルードの供給経路上に設けられている。レギュレータカット弁６５も、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングを有しており、規定の制御電流の供給を受けてソレノイドが発生させる電磁力により閉弁状態が保証され、ソレノイドが非通電状態にある場合に開とされる常開型電磁制御弁である。開状態とされたレギュレータカット弁６５は、レギュレータ３３と主流路４５の第２流路４５ｂとの間でブレーキフルードを双方向に流通させることができる。ソレノイドに通電されてレギュレータカット弁６５が閉弁されると、レギュレータ流路６２におけるブレーキフルードの流通は遮断される。

液圧アクチュエータ４０には、マスタ流路６１およびレギュレータ流路６２に加えて、アキュムレータ流路６３も形成されている。アキュムレータ流路６３の一端は、主流路４５の第２流路４５ｂに接続され、他端は、アキュムレータ３５と連通するアキュムレータ配管３９に接続される。

アキュムレータ流路６３は、中途に増圧リニア制御弁６６を有する。また、アキュムレータ流路６３および主流路４５の第２流路４５ｂは、減圧リニア制御弁６７を介してリザーバ流路５５に接続されている。増圧リニア制御弁６６と減圧リニア制御弁６７とは、それぞれリニアソレノイドおよびスプリングを有しており、何れもソレノイドが非通電状態にある場合に閉とされる常閉型電磁制御弁である。増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７は、それぞれのソレノイドに供給される電流に比例して弁の開度が調整される。

増圧リニア制御弁６６は、各車輪に対応して複数設けられた各ホイールシリンダ２３に対して共通の増圧用制御弁として設けられている。また、減圧リニア制御弁６７も同様に、各ホイールシリンダ２３に対して共通の減圧用制御弁として設けられている。つまり、本実施形態においては、増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７は、動力液圧源３０から送出される作動流体を各ホイールシリンダ２３へ給排制御する１対の共通の制御弁として設けられている。このように増圧リニア制御弁６６等を各ホイールシリンダ２３に対して共通化すれば、ホイールシリンダ２３ごとにリニア制御弁を設けるのと比べて、コストの観点からは好ましい。

なお、ここで、増圧リニア制御弁６６の出入口間の差圧は、アキュムレータ３５におけるブレーキフルードの圧力と主流路４５におけるブレーキフルードの圧力との差圧に対応し、減圧リニア制御弁６７の出入口間の差圧は、主流路４５におけるブレーキフルードの圧力とリザーバ３４におけるブレーキフルードの圧力との差圧に対応する。また、増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７のリニアソレノイドへの供給電力に応じた電磁駆動力をＦ１とし、スプリングの付勢力をＦ２とし、増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７の出入口間の差圧に応じた差圧作用力をＦ３とすると、Ｆ１＋Ｆ３＝Ｆ２という関係が成立する。従って、増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７のリニアソレノイドへの供給電力を連続的に制御することにより、増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７の出入口間の差圧を制御することができる。

ブレーキ制御装置２０において、動力液圧源３０および液圧アクチュエータ４０は、本実施形態における制御部としてのブレーキＥＣＵ７０により制御される。ブレーキＥＣＵ７０は、ＣＰＵを含むマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に各種プログラムを記憶するＲＯＭ、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポートおよび通信ポート等を備える。そして、ブレーキＥＣＵ７０は、上位のハイブリッドＥＣＵ（図示せず）などと通信可能であり、ハイブリッドＥＣＵからの制御信号や、各種センサからの信号に基づいて動力液圧源３０のポンプ３６や、液圧アクチュエータ４０を構成する電磁制御弁５１〜５４，５６〜５９，６０，６４〜６８を制御する。

また、ブレーキＥＣＵ７０には、レギュレータ圧センサ７１、アキュムレータ圧センサ７２、および制御圧センサ７３が接続される。レギュレータ圧センサ７１は、レギュレータカット弁６５の上流側でレギュレータ流路６２内のブレーキフルードの圧力、すなわちレギュレータ圧を検知し、検知した値を示す信号をブレーキＥＣＵ７０に与える。アキュムレータ圧センサ７２は、増圧リニア制御弁６６の上流側でアキュムレータ流路６３内のブレーキフルードの圧力、すなわちアキュムレータ圧を検知し、検知した値を示す信号をブレーキＥＣＵ７０に与える。制御圧センサ７３は、主流路４５の第１流路４５ａ内のブレーキフルードの圧力を検知し、検知した値を示す信号をブレーキＥＣＵ７０に与える。各圧力センサ７１〜７３の検出値は、所定時間おきにブレーキＥＣＵ７０に順次与えられ、ブレーキＥＣＵ７０の所定の記憶領域に所定量ずつ格納保持される。

分離弁６０が開状態とされて主流路４５の第１流路４５ａと第２流路４５ｂとが互いに連通している場合、制御圧センサ７３の出力値は、増圧リニア制御弁６６の低圧側の液圧を示すと共に減圧リニア制御弁６７の高圧側の液圧を示すので、この出力値を増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７の制御に利用することができる。また、増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７が閉鎖されていると共に、マスタカット弁６４が開状態とされている場合、制御圧センサ７３の出力値は、マスタシリンダ圧を示す。更に、分離弁６０が開放されて主流路４５の第１流路４５ａと第２流路４５ｂとが互いに連通しており、各ＡＢＳ保持弁５１〜５４が開放される一方、各ＡＢＳ減圧弁５６〜５９が閉鎖されている場合、制御圧センサの７３の出力値は、各ホイールシリンダ２３に作用する作動流体圧、すなわちホイールシリンダ圧を示す。

さらに、ブレーキＥＣＵ７０に接続されるセンサには、ブレーキペダル２４に設けられたストロークセンサ２５も含まれる。ストロークセンサ２５は、ブレーキペダル２４の操作量としてのペダルストロークを検知し、検知した値を示す信号をブレーキＥＣＵ７０に与える。ストロークセンサ２５の出力値も、所定時間おきにブレーキＥＣＵ７０に順次与えられ、ブレーキＥＣＵ７０の所定の記憶領域に所定量ずつ格納保持される。なお、ストロークセンサ２５以外のブレーキ操作状態検出手段をストロークセンサ２５に加えて、あるいは、ストロークセンサ２５に代えて設け、ブレーキＥＣＵ７０に接続してもよい。ブレーキ操作状態検出手段としては、例えば、ブレーキペダル２４の操作力を検出するペダル踏力センサや、ブレーキペダル２４が踏み込まれたことを検出するブレーキスイッチなどがある。

上述のように構成されたブレーキ制御装置２０は、ブレーキ回生協調制御を実行することができる。ブレーキ制御装置２０は制動要求を受けて制動を開始する。制動要求は、例えば運転者がブレーキペダル２４を操作した場合など、車両に制動力を付与すべきときに生起される。制動要求を受けてブレーキＥＣＵ７０は要求制動力を演算し、要求制動力から回生による制動力を減じることによりブレーキ制御装置２０により発生させるべき制動力である要求液圧制動力を算出する。ここで、回生による制動力は、ハイブリッドＥＣＵからブレーキ制御装置２０に供給される。そして、ブレーキＥＣＵ７０は、算出した要求液圧制動力に基づいて各ホイールシリンダ２３ＦＲ〜２３ＲＬの目標液圧を算出する。ブレーキＥＣＵ７０は、ホイールシリンダ圧が目標液圧となるように、フィードバック制御則により増圧リニア制御弁６６や減圧リニア制御弁６７に供給する制御電流の値を決定する。

その結果、ブレーキ制御装置２０においては、ブレーキフルードが動力液圧源３０から増圧リニア制御弁６６を介して各ホイールシリンダ２３に供給され、車輪に制動力が付与される。また、各ホイールシリンダ２３からブレーキフルードが減圧リニア制御弁６７を介して必要に応じて排出され、車輪に付与される制動力が調整される。本実施形態においては、動力液圧源３０、増圧リニア制御弁６６及び減圧リニア制御弁６７等を含んでホイールシリンダ圧制御系統が構成されている。ホイールシリンダ圧制御系統によりいわゆるブレーキバイワイヤによる制動力制御が行われる。ホイールシリンダ圧制御系統は、マスタシリンダユニット２７からホイールシリンダ２３へのブレーキフルードの供給経路に並列に設けられている。

このとき、ブレーキＥＣＵ７０は、レギュレータカット弁６５を閉状態とし、レギュレータ３３から送出されるブレーキフルードがホイールシリンダ２３へ供給されないようにする。更にブレーキＥＣＵ７０は、マスタカット弁６４を閉状態とするとともにシミュレータカット弁６８を開状態とする。これは、運転者によるブレーキペダル２４の操作に伴ってマスタシリンダ３２から送出されるブレーキフルードがホイールシリンダ２３ではなくストロークシミュレータ６９へと供給されるようにするためである。ブレーキ回生協調制御中は、レギュレータカット弁６５及びマスタカット弁６４の上下流間には、回生制動力の大きさに対応する差圧が作用する。

なお、本実施形態に係るブレーキ制御装置２０は、回生制動力を利用せずに液圧制動力だけで要求制動力をまかなう場合にも、当然ホイールシリンダ圧制御系統により制動力を制御することができる。ブレーキ回生協調制御を実行しているか否かにかかわらず、ホイールシリンダ圧制御系統により制動力を制御する制御モードを以下では適宜「リニア制御モード」と称する。あるいは、ブレーキバイワイヤによる制御と呼ぶ場合もある。

例えば、各車輪の路面に対する滑りを抑制して車両の挙動を安定化させるための、いわゆるＶＳＣ（Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御やＴＲＣ（Ｔｒａｃｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御などはリニア制御モードにおいて実行される。ＶＳＣ制御は、車両の旋回時における車輪の横滑りを抑制するための制御である。ＴＲＣ制御は、車両の発進時や加速時に駆動輪の空転を抑制するための制御である。また、緊急ブレーキ時に運転者によるペダル踏力を補完して制動力を高めるブレーキアシスト制御もリニア制御モードにおいて実行され得る。

リニア制御モードでの制御中に、例えば故障等の異常の発生によりホイールシリンダ圧が目標液圧から乖離してしまう場合がある。ブレーキＥＣＵ７０は、例えば制御圧センサ７３の測定値に基づいてホイールシリンダ圧の応答異常の有無を周期的に判定している。ホイールシリンダ圧の制御応答に異常があると判定された場合には、ブレーキＥＣＵ７０は、リニア制御モードを中止してマニュアルブレーキモードに制御モードを切り替える。マニュアルブレーキモードにおいては、運転者のブレーキペダル２４への入力が液圧に変換されて機械的にホイールシリンダ２３に伝達され、車輪に制動力が付与される。マニュアルブレーキモードは、フェイルセーフの観点からリニア制御モードのバックアップ用の制御モードとしての役割を有する。

ブレーキＥＣＵ７０は、液圧源からホイールシリンダ２３への供給経路を異ならせることによりマニュアルブレーキモードとして複数のモードから選択することができる。本実施形態では、一例として非制御モードへの移行を説明する。非制御モードにおいては、ブレーキＥＣＵ７０は、すべての電磁制御弁への制御電流の供給を停止する。よって、常開型のマスタカット弁６４及びレギュレータカット弁６５は開弁され、常閉型の分離弁６０及びシミュレータカット弁６８は閉弁される。増圧リニア制御弁６６及び減圧リニア制御弁６７は、制御が停止され閉弁される。

その結果、ブレーキフルードの供給経路はマスタシリンダ側とレギュレータ側との２系統に分離される。マスタシリンダ圧が前輪側のホイールシリンダ２３ＦＲ及び２３ＦＬへと伝達され、レギュレータ圧が後輪側のホイールシリンダ２３ＲＲ及び２３ＲＬへと伝達される。マスタシリンダ３２からの作動流体の送出先は、ストロークシミュレータ６９から前輪側のホイールシリンダ２３ＦＲ及び２３ＦＬに切り替えられる。非制御モードによれば、制御系の異常により電磁制御弁への通電がない場合であっても制動力を発生させることができるので、フェイルセーフの観点から好ましい。なお本実施形態においては、レギュレータ３３側の供給経路が第１供給経路に、マスタシリンダ３２側の供給経路が第２供給経路に相当する。

ところが、バックアップ用のブレーキモードへの移行に際して、開閉弁特にレギュレータカット弁６５の出入口間の差圧が所定圧を超えている場合には、開弁指令に抗して差圧の作用により閉弁状態が維持されて当該開閉弁下流のホイールシリンダ２３に高圧が封じ込められてしまう可能性がある。この所定圧を以下では適宜、自閉解除圧と呼ぶことにする。ホイールシリンダ圧の封じ込めが生じると、対応する車輪に制動終了後に引き摺りを発生させてしまうことになる。

レギュレータカット弁６５のような常開型の電磁制御弁においては、オン状態つまり閉弁状態において制御弁を閉弁する方向に出入口間に自閉解除圧を超える液圧が作用していると、開弁指令に応じて通電が停止されても開弁状態に復帰することができない。自閉解除圧は制御弁内蔵の戻しスプリングの開弁力により開弁状態に復帰可能となる出入口間の差圧の最大値であるからである。なお本実施形態においては上流側のレギュレータ３３よりも下流側のホイールシリンダ２３のほうが高圧となった場合に弁を閉弁する方向に制御弁出入口間に差圧が作用するようにレギュレータカット弁６５は取り付けられている。この方向を以下では適宜、自閉方向と称する場合がある。

特に分離弁６０に閉故障が生じた場合には、レギュレータ３３側に接続されているホイールシリンダ圧制御系統とマスタシリンダ３２側に配置される制御圧センサ７３とが分離されてしまうことになる。制御圧センサ７３は、ホイールシリンダ圧の測定用に用いることができる圧力センサであり、本実施形態ではレギュレータ３３側には設けられずにマスタシリンダ３２側にのみ設けられている。分離の結果、マスタシリンダ３２側へのブレーキフルードの供給は遮断され、制御圧センサ７３の測定値は目標液圧から乖離してしまう。異常が検出されるまでは、ブレーキＥＣＵ７０は制御圧センサ７３の測定値を目標液圧に追従させるように増圧リニア制御弁６６を制御することになる。

従って、分離弁６０に閉故障が生じると、制御圧センサ７３の測定値を目標液圧に追従させようとして増圧リニア制御弁６６が制御されてレギュレータ３３側の後輪用ホイールシリンダ２３ＲＲ、２３ＲＬが例えばアキュムレータ圧にまで過度に増圧される可能性がある。その結果、レギュレータカット弁６５に作用する差圧が自閉解除圧を超え、非制御モードに移行したときにレギュレータカット弁６５の下流側の後輪用ホイールシリンダ２３ＲＲ、２３ＲＬに液圧の封じ込めが生じてしまう可能性がある。

本実施形態においては、レギュレータカット弁６５の自閉解除圧が比較的低く、特にホイールシリンダ圧制御系統により実現されるホイールシリンダ圧の最大値よりも低く設定されているために、液圧の封じ込めが生じやすくなる傾向がある。生じ得るホイールシリンダ圧の最大値（以下では適宜、最大ホイールシリンダ圧という）は、例えばアキュムレータ圧に蓄圧可能な最大液圧である。分離弁６０の閉故障の場合に加えて例えば増圧リニア制御弁６６の開故障や制御圧センサ７３の故障の際にもこの最大ホイールシリンダ圧に達する場合がある。このようにして本実施形態ではレギュレータカット弁６５の出入口間に自閉方向に作用する差圧が自閉解除圧を超える場合がある。なおここで、開故障とは、弁が閉じられるべきときに閉じることができずに開状態となってしまう異常状態をいい、閉故障とは、弁が開かれるべきときに開くことができずに閉状態となってしまう異常状態をいう。

なおレギュレータカット弁６５の自閉解除圧が比較的低く設定されるのは、主として次の２つの理由によるものである。１つの理由は、自閉解除圧を低くすることによりレギュレータカット弁６５ひいてはブレーキ制御装置２０の小型化を実現するためである。もう１つの理由は、レギュレータ３３からの液圧導入性能を十分に確保するためである。レギュレータ３３からホイールシリンダ２３への液圧導入性能を向上させるためにはレギュレータカット弁６５の弁構造の穴径を大きくすればよい。ところがこれにより自閉解除圧は低下してしまう。なおレギュレータ３３からの液圧導入性能の確保を考慮するのは、例えば急制動時などの場合にホイールシリンダ圧制御系統を補完してレギュレータ３３からの液圧導入も利用することにより制動性能を高めるためである。

そこで本実施形態においては、ブレーキＥＣＵ７０は、制動中に分離弁６０に閉故障の発生が想定されたときにホイールシリンダ圧制御系統による制御を中止してバックアップ用のブレーキモードに移行する。このときにブレーキＥＣＵ７０は、開閉弁、特にレギュレータカット弁６５が開弁指令に従って開弁されるよう差圧を緩和すべくレギュレータ３３側の後輪用ホイールシリンダ２３ＲＲ、２３ＲＬからの作動流体の排出を制御する。ブレーキＥＣＵ７０は、バックアップ用のブレーキモードへの移行した際の制動終了時に、減圧リニア制御弁６７を制御することによりレギュレータ３３側のホイールシリンダ圧を減圧する。

図２を参照して、本発明の一実施形態に係るホイールシリンダ圧の減圧処理について更に詳しく説明する。図２は、本発明の一実施形態に係るホイールシリンダ圧の減圧処理の一例を説明するためのフローチャートである。図２に示される処理は、分離弁６０に閉故障が想定される場合に上述の非制御モードに移行する場合にブレーキＥＣＵ７０により実行される。分離弁６０に閉故障が想定される場合としては、例えばホイールシリンダ圧に応答遅れ異常が検出された場合が挙げられる。ブレーキＥＣＵ７０は、例えば、制御圧センサ７３の測定液圧が目標液圧を所定圧以上下回る状態が所定の判定基準時間を超えて継続する場合に応答遅れ異常が生じたものと判定する。

図２に示される処理が開始されると、ブレーキＥＣＵ７０は、まずリニア制御モードから非制御モードに制御モードを移行する（Ｓ１０）。本処理開始の前提としてホイールシリンダ圧に応答遅れ異常が生じているためである。このときブレーキＥＣＵ７０は具体的には各制御弁への通電を停止することにより、マスタカット弁６４及びレギュレータカット弁６５を開弁し、分離弁６０、増圧リニア制御弁６６及び減圧リニア制御弁６７を閉弁する。本実施形態においてはブレーキＥＣＵ７０がレギュレータカット弁６５への通電を停止することがレギュレータカット弁６５への開弁指令に相当する。

次いでブレーキＥＣＵ７０は運転者の制動要求がオフとされているか否か、つまり運転者がブレーキペダル２４を踏み込んでいるか否かを判定する（Ｓ１２）。ブレーキＥＣＵ７０は、制動要求が継続してオンである間は（Ｓ１２のＮｏ）、次の処理に進まずに待機する。ブレーキペダル２４の踏込の有無は例えばストロークセンサ２５やストップランプスイッチの出力から判定することができる。

制動要求がオフとされたと判定された場合には（Ｓ１２のＹｅｓ）、ブレーキＥＣＵ７０は、減圧リニア制御弁６７により減圧制御を実行する（Ｓ１４）。ブレーキＥＣＵ７０は、予め定められた設定時間だけ減圧リニア制御弁６７を適宜開弁制御することにより減圧制御を実行する。ここでの設定時間は例えば、ホイールシリンダ圧が、想定されるホイールシリンダ圧の最大値例えばアキュムレータ圧の最大値であるときに、レギュレータカット弁６５の出入口間に自閉方向に作用する差圧を当該弁の自閉解除圧以下に緩和するのに必要とされるであろう時間に設定される。この設定時間は予め実験等により適宜設定されてブレーキＥＣＵ７０に記憶されている。減圧制御の実行後、ブレーキＥＣＵ７０は処理を終了する。

本実施形態によれば、レギュレータカット弁６５に作用する差圧が減圧制御により自閉解除圧よりも小さくなったときに、レギュレータカット弁６５は自然に開弁されることになる。レギュレータカット弁６５が開弁されればホイールシリンダ圧の余剰液圧をレギュレータカット弁６５を介してレギュレータ３３へと抜くことができる。このためホイールシリンダ圧の封じ込めが防止され、封じ込めの結果として生じ得る車輪の引きずりもまた防止することができる。なお、上述の実施形態においては減圧リニア制御弁６７により減圧制御を実行したが、もちろん例えばＡＢＳ減圧弁５８、５９を用いることも可能である。

また、本実施形態によれば、制動要求がオフとされた後にホイールシリンダ圧が減圧されるようにしているから、いまだ制動中である非制御モードへの移行処理中において車両減速度の低下いわゆるＧ抜けを防止することができるという点でも好ましい。

なお、本実施形態においては応答遅れ異常が生じた場合に減圧制御が実行されているが、応答遅れ異常の場合に限らず、制御圧センサ７３の測定液圧と目標液圧との偏差が基準偏差を超える状態が所定の判定基準時間を超えて継続した場合に減圧制御を実行してもよい。例えば増圧リニア制御弁６６に開故障が発生した場合には、制御圧センサ７３の測定液圧が急増して目標液圧を大きく上回って乖離することも考えられるからである。このような場合にも本実施形態に係る減圧制御によりホイールシリンダ圧の封じ込めを回避することが好ましい。

次に図３を参照して上述の実施形態の変形例を説明する。応答遅れ異常が生じた場合には分離弁６０の閉故障が１つの可能性として想定されるものの、実は他の要因も考えられる。例えば制御圧センサ７３に異常が生じている場合も考えられるし、あるいは増圧リニア制御弁６６に閉故障が生じている場合も考えられる。増圧リニア制御弁６６の閉故障であればホイールシリンダ圧の封じ込めの発生はそもそも考えにくく、上述の減圧制御を実行する必要性も低い。そこで、この変形例では、応答遅れ異常が生じた原因が分離弁６０の閉故障によるものであるか否かを特定し、分離弁６０の閉故障が確認された場合に減圧制御を実行する。このようにすれば、減圧処理の必要性が高い場合に限って減圧制御を実行することができる。

図３は、本実施形態の変形例に係る分離弁６０の閉故障を特定する処理の一例を説明するためのフローチャートである。図３に示される処理においては、ブレーキＥＣＵ７０は、まず応答遅れ異常が発生しているか否かを判定する（Ｓ１００）。応答遅れ異常が発生していない場合には（Ｓ１００のＮｏ）、本実施形態に係る処理は不要であるからブレーキＥＣＵ７０は処理を終了する。

応答遅れ異常が発生している場合には（Ｓ１００のＹｅｓ）、ブレーキＥＣＵ７０は、制御圧センサ７３に自己診断を行わせ、制御圧センサ７３に断線等の異常が生じているか否かを判定する（Ｓ１０２）。本実施形態においては制御圧センサ７３は自己診断機能を搭載しており、センサに断線等の異常が生じているか否かを診断することが可能である。これにより、制御圧センサ７３に異常が生じているために応答遅れ異常があるものと判定されたのか、それとも、他の制御弁等の異常により実際に応答遅れ異常が生じているのかを識別することができる。

制御圧センサ７３の自己診断結果が異常の発生を示すものである場合には（Ｓ１０２のＹｅｓ）、ブレーキＥＣＵ７０は、制御圧センサ７３に異常があると判定し（Ｓ１０４）、図２に示される処理を引き続いて実行する。すなわち非制御モードに移行し、制動オフ後に減圧制御を実行する。制御圧センサ７３の自己診断結果が異常の発生を示すものではない場合には（Ｓ１０２のＮｏ）、ブレーキＥＣＵ７０は、増圧リニア制御弁６６へ供給される制御電流を最大値とする（Ｓ１０６）。増圧リニア制御弁６６への供給電流を最大化すると、増圧リニア制御弁６６が正常に機能している場合には増圧リニア制御弁６６の開度は最大となるので、増圧リニア制御弁６６の上流に設けられたアキュムレータ圧センサ７２の測定値は低下する。

増圧リニア制御弁６６への供給電流が最大化された後に、ブレーキＥＣＵ７０は、アキュムレータ圧センサ７２の測定値に変動があるか否かを判定する（Ｓ１０８）。アキュムレータ圧センサ７２の測定値に変動がないと判定された場合には（Ｓ１０８のＮｏ）、ブレーキＥＣＵ７０は、増圧リニア制御弁６６に閉故障が生じていると判定する（Ｓ１１２）。増圧リニア制御弁６６への供給電流が最大化されたにもかかわらずアキュムレータ圧センサ７２の測定値に変動が見られないということは、増圧リニア制御弁６６が閉じた状態にあると考えられるからである。この場合にはホイールシリンダ圧の封じ込めは発生しないと考えられるから、ブレーキＥＣＵ７０は非制御モードへの移行はするものの上述の減圧制御は実行しない。なお、アキュムレータ圧センサ７２の測定値に変動がない場合には、アキュムレータ圧センサ７２の自己診断機能によりアキュムレータ圧センサ７２に異常が生じているか否かを判定するようにしてもよい。

アキュムレータ圧センサ７２の測定値に変動があると判定された場合には（Ｓ１０８のＹｅｓ）、ブレーキＥＣＵ７０は、分離弁６０に閉故障が生じていると判定する（Ｓ１１０）。この場合は、増圧リニア制御弁６６を介したブレーキフルードの供給が正常に行われ、かつ制御圧センサ７３にも異常がないにもかかわらず、制御圧センサ７３の測定値に変動がないという場合である。この原因は、増圧リニア制御弁６６と制御圧センサ７３との間に設けられた分離弁６０に閉故障が生じていることであると考えられる。分離弁６０に閉故障が生じていると判定された場合には、ブレーキＥＣＵ７０は図２に示される処理を引き続いて実行する。すなわち非制御モードに移行し、制動オフ後に減圧制御を実行する。

本発明の一実施形態に係るブレーキ制御装置を示す系統図である。 本発明の一実施形態に係るホイールシリンダ圧の減圧処理の一例を説明するためのフローチャートである。 本実施形態の変形例に係る分離弁の閉故障を特定する処理の一例を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

２０ ブレーキ制御装置、 ２３ ホイールシリンダ、 ２７ マスタシリンダユニット、 ３２ マスタシリンダ、 ３３ レギュレータ、 ３４ リザーバ、 ６０ 分離弁、 ６５ レギュレータカット弁、 ６６ 増圧リニア制御弁、 ６７ 減圧リニア制御弁、 ７０ ブレーキＥＣＵ、 ７３ 制御圧センサ。

Claims (5)

1. 作動流体の供給を受けて複数の車輪のそれぞれに制動力を付与する複数のホイールシリンダと、
   収容された作動流体を運転者によるブレーキ操作部材の操作量に応じて加圧するマニュアル液圧源と、
   前記マニュアル液圧源から前記ホイールシリンダに作動流体が供給されるバックアップ用のブレーキモードにおいて閉状態とされ、前記複数のホイールシリンダの少なくとも１つに作動流体を供給する第１供給経路と前記複数のホイールシリンダの残りに作動流体を供給する第２供給経路とに分離する分離弁と、
   前記第１供給経路に接続され、運転者のブレーキ操作から独立して前記複数のホイールシリンダの作動流体圧を共通に制御し得るホイールシリンダ圧制御系統と、
   前記第１供給経路上に設けられ、閉弁中に出入口間の差圧が所定圧を超えている場合に当該差圧の作用により開弁指令に抗して閉弁状態が維持される開閉弁と、
   前記第２供給経路に配置され、前記分離弁が開状態である場合には前記第１供給経路及び前記第２供給経路に共通のホイールシリンダ圧を測定し、前記分離弁が閉状態である場合には前記第２供給経路側のホイールシリンダ圧を測定する圧力センサと、
   前記第１供給経路に接続され、前記第１供給経路側のホイールシリンダ圧を減圧する減圧弁と、
   前記圧力センサの測定圧に基づいて前記分離弁に閉故障の発生が想定されるか否かを判定し、制動中に前記分離弁に閉故障の発生が想定されたときに前記ホイールシリンダ圧制御系統による制御を中止して前記バックアップ用のブレーキモードに移行し、前記開閉弁が開弁指令に従って開弁されるよう前記差圧を緩和すべく前記減圧弁により前記第１供給経路側の前記ホイールシリンダからの作動流体の排出を制御する制御部と、
   を備えることを特徴とするブレーキ制御装置。
2. 前記制御部は、前記バックアップ用のブレーキモードに移行した際の制動終了時に前記第１供給経路側の前記ホイールシリンダを減圧することを特徴とする請求項１に記載のブレーキ制御装置。
3. 前記減圧弁は、前記第１供給経路側の前記ホイールシリンダと作動流体を貯留するリザーバとを接続する流路に設けられており、
   前記制御部は、前記減圧弁を制御することにより前記第１供給経路側のホイールシリンダ圧を減圧することを特徴とする請求項１に記載のブレーキ制御装置。
4. 前記制御部は、前記ホイールシリンダ圧制御系統による制御中は前記圧力センサの測定値を目標圧に追従させるようにホイールシリンダ圧を制御することを特徴とする請求項１に記載のブレーキ制御装置。
5. 前記開閉弁の前記所定圧は、前記ホイールシリンダ圧制御系統により実現されるホイールシリンダ圧の最大値よりも小さく設定されていることを特徴とする請求項１に記載のブレーキ制御装置。

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