ブレーキ制御システム
【課題】液圧回路に配置される電磁弁の過熱状態を防止するとともに、制御の安定性も確保できるブレーキ制御システムを提供する。
【解決手段】ＤＡＣ制御中にホイールシリンダへの増圧要求があると、ホイールシリンダ圧がＥＰＢ作動判定値Ｐ0（通電限界判定値）に達するまではＥＣＢによる増圧制御が行われ、その制動力が高められる。そして、ホイールシリンダ圧がＥＰＢ作動判定値Ｐ0に達すると、それ以降の制動力についてはＥＰＢにより補われる。つまり、電磁弁への通電電流値が通電電流限界値を超えないように制御される。一方、減圧制御においてはもともと通電電流値が小さいため、ＥＣＢによる液圧制御が行われる。
【解決手段】ＤＡＣ制御中にホイールシリンダへの増圧要求があると、ホイールシリンダ圧がＥＰＢ作動判定値Ｐ0（通電限界判定値）に達するまではＥＣＢによる増圧制御が行われ、その制動力が高められる。そして、ホイールシリンダ圧がＥＰＢ作動判定値Ｐ0に達すると、それ以降の制動力についてはＥＰＢにより補われる。つまり、電磁弁への通電電流値が通電電流限界値を超えないように制御される。一方、減圧制御においてはもともと通電電流値が小さいため、ＥＣＢによる液圧制御が行われる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブレーキ制御システムに関し、特に電子制御ブレーキおよび電動パーキングブレーキを備える車両のブレーキ駆動形態の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ブレーキペダルの操作力に応じた液圧を液圧回路内に発生させ、その液圧を配管を通じて各車輪のホイールシリンダに供給することにより車両に制動力を付与するブレーキ制御システムが知られている。この液圧回路には、ブレーキフルード（作動液）を貯留するマスタシリンダ、そのマスタシリンダのリザーバタンクからブレーキフルードを汲み上げるオイルポンプ、そのオイルポンプにより昇圧されたブレーキフルードを蓄積するアキュムレータを含む液圧源が設けられている。各車輪のホイールシリンダとマスタシリンダとの間には増圧弁や減圧弁等の電磁弁が設けられ、これらの電磁弁を開閉制御することによってホイールシリンダへのブレーキフルードの給排量を調整してその液圧を制御し、各車輪に適切な制動力を付与している。
【０００３】
このようなブレーキ制御は、運転者によるブレーキペダルの踏み込みに応じた制御以外にも、路面状態等に応じた各種スリップ制御や車両の走行安定性を保持する各種走行制御においても行われる。たとえば、各車輪の路面に対する滑りを抑制するためのＡＢＳ（Anti-lock Brake System）制御、ＴＲＣ（Traction Control）制御、ＶＳＣ（Vehicle Stability Control）制御、ＤＡＣ（Downhill Assist Control）制御などが挙げられる。
【０００４】
ところで、このようなブレーキ制御が行われるとき、各電磁弁にはその開閉制御のために通電がなされるが、その際、駆動部であるソレノイドの電磁コイルが発熱する。このため、ブレーキ制御がなかなか収束せずに長時間継続した場合にソレノイドが過熱状態となり、電磁弁の性能に悪影響を及ぼすおそれがある。たとえば、ＤＡＣ制御は、比較的急な下り坂、あるいは緩やかな下り坂であっても凍結した雪道などを車両が走行する際に、その車輪をロックさせることなく安定に走行を継続させる制御として知られている。このＤＡＣ制御は、車両がそのような走行環境にあるときに液圧ブレーキを自動的に制御し、車速を所定値（たとえば約５ｋｍ／ｈ）に保持したりするが、その下り坂が長い場合に上述した問題が生じる。また、ＴＲＣ制御やＶＳＣ制御等においても、その制御がなかなか収束しない場合には同様の問題が生じる可能性がある。
【０００５】
このような問題に対し、たとえばＴＲＣ制御時におけるソレノイドへの通電時間・非通電時間からソレノイドの発熱状態を推定し、その温度が所定温度以上になると、そのＴＲＣ制御を禁止する技術が提案されている（たとえば特許文献１参照）。
【０００６】
この技術によれば、電磁弁のソレノイドの過熱状態を防止することができる。
【０００７】
また、電動駐車ブレーキにより制動力を補助することで、電磁弁の発熱を抑制する技術も提案されている（たとえば特許文献２参照）。
【０００８】
この技術では、液圧ブレーキの作動時間が設定時間以上である場合に、減圧制御弁への供給電流が低減されるとともに、電動駐車ブレーキが作動されて車輪の制動力が制御される。これにより、長時間の制動時には電磁弁の発熱が抑制される。
【特許文献１】特開平７−２５１７３１号公報
【特許文献２】特開２００５−２３８９６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１の技術では、そのＴＲＣ制御が頻繁に繰り返されたり、車両が長い下り坂を走行しているような場合には、そのＴＲＣ制御そのものが機能しなくなる可能性がある。また、特許文献２の技術では、液圧ブレーキによる制動力を下げると同時に電動駐車ブレーキによる制動力を上げるという制御を行うため、この制動力の上げ下げの混在により安定かつ高精度な制御状態を確保するのが困難となる可能性がある。
【００１０】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、液圧回路に配置される電磁弁の過熱状態を防止するとともに、制御の安定性も確保できるブレーキ制御システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
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システムは、液圧回路に配置された電磁弁を開閉制御してホイールシリンダに供給する液圧を制御することにより、車輪に制動力を付与する電子制御ブレーキと、電動モータの駆動により車輪の制動力を補う電動パーキングブレーキと、ホイールシリンダ内のホイールシリンダ圧を検出するシリンダ圧検出手段と、電子制御ブレーキおよび電動パーキングブレーキを駆動制御する制御部と、を備える。
【００１２】
制御部は、所定の制動継続条件が成立した場合に、制動力増加要求があったときには、ホイールシリンダ圧が電磁弁の通電電流限界値に対応する通電限界判定値未満であれば、電子制御ブレーキによる増圧制御を実行し、ホイールシリンダ圧が通電限界判定値以上になると、電動パーキングブレーキにより制動力の不足分を補うように制御する。
【００１３】
ここでいう「制動継続条件」とは、制動時間が比較的長くなることを示す条件であり、実際に計測された制動時間が所定時間よりも長いことをその条件としてもよいし、または制動時間が長くなると推定される条件が成立することをその条件としてもよい。後者については、車両が下り坂を走行中に所定条件下で行われる定速走行制御が実行中であることをその条件としてもよい。たとえば、ＤＡＣ制御を実行中であること等をその条件としてもよい。
【００１４】
また、ここでいう「通電電流限界値」は、それ以上電流値を大きくすると、制動継続により電磁弁が過熱する可能性がある供給電流の限界値またはその近傍値であってよく、適宜設定される。「通電限界判定値」には、電磁弁にその通電電流限界値に相当する通電があったときに発生が予測されるホイールシリンダ圧が設定され得る。さらに、「制動力増加要求」は、ブレーキ制御の実行過程で制御上要求されるものであり、液圧制御の実行中における「増圧要求」を含み得る。
【００１５】
この態様によれば、制動時間が比較的長くなるような場合に制動力増加要求があると、ホイールシリンダ圧が通電限界判定値に達するまでは電子制御ブレーキによる増圧制御が行われ、その制動力が高められる。一方、ホイールシリンダ圧が通電限界判定値に達すると、それ以降の制動力については電動パーキングブレーキにより補われる。つまり、電磁弁への通電電流値が通電電流限界値を超えないように制御されるので、電磁弁の電磁コイルが過熱するのを防止できる。
【００１６】
また、電子制御ブレーキによる制動力を残したまま、その不足分を電動パーキングブレーキにより補う制御態様をとるため、基本的に両ブレーキによる制動力の上げ下げの混在がない。このため、比較的安定な制御状態を確保することができる。
【００１７】
制動力の低減については電子制御ブレーキの液圧制御により行うとよい。応答性良く制動力を調整できる電子制御ブレーキを積極的に利用するものである。
【００１８】
制御部は、制動力低減要求があった場合に、ホイールシリンダ圧が通電限界判定値よりも低い予め設定した減圧限界判定値以下であれば、電動パーキングブレーキによる制動力を低減させてもよい。
【００１９】
ここでいう「減圧限界判定値」とは、液圧制御による減圧の限界となる液圧値またはその近傍値であってよく、適宜設定することができる。
【００２０】
この態様によれば、減圧制御では下げきれない制動力の部分を、電動パーキングブレーキにより緩めることができる。それにより、所望の制動力を実現することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のブレーキ制御システムによれば、液圧回路に配置される電磁弁の過熱状態を防止するとともに、制御の安定性も確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照しつつ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。
【００２３】
図１は、本実施の形態に係るブレーキ制御システムの液圧回路を中心としたシステム構成図である。
このブレーキ制御システムのブレーキ装置１は、電子制御ブレーキ（Electronically Controlled Brake：以下「ＥＣＢ」という）および電動パーキングブレーキ（Electric Parking Brake：以下「ＥＰＢ」という）の双方を備えており、車両の走行状態に応じて車両の４輪のブレーキを独立かつ最適に制御する。すなわち、左右前後の車輪にＥＣＢを構成するディスクブレーキ３〜６がそれぞれ設けられるとともに、さらに左右後輪にはＥＰＢを構成するドラムブレーキ７、８がそれぞれ設けられている。つまり、左右後輪にはドラムインディスクブレーキが設けられている。
【００２４】
ブレーキペダル１２は、運転者による踏み込み操作に応じて作動液としてのブレーキフルードを送り出すマスタシリンダ１４に接続されている。ブレーキペダル１２には、その踏み込みストロークを検出するためのストロークセンサ４６が設けられている。マスタシリンダ１４の一方の出力ポートには、運転者によるブレーキペダル１２の操作力に応じた反力を創出するストロークシミュレータ２４が接続されている。マスタシリンダ１４とストロークシミュレータ２４とを接続する流路には、シミュレータカット弁２３が設けられている。また、マスタシリンダ１４には、ブレーキフルードを貯留するためのリザーバタンク２６が接続されている。
【００２５】
マスタシリンダ１４の一方の出力ポートには、右前輪用のブレーキ油圧制御管１６が接続されている。このブレーキ油圧制御管１６は、右前輪用のホイールシリンダ２０ＦＲに接続されている。また、マスタシリンダ１４の他方の出力ポートには、左前輪用のブレーキ油圧制御管１８が接続されている。このブレーキ油圧制御管１８は、左前輪用のホイールシリンダ２０ＦＬに接続されている。右前輪用のブレーキ油圧制御管１６には、右電磁開閉弁２２ＦＲが設けられており、左前輪用のブレーキ油圧制御管１８には、左電磁開閉弁２２ＦＬが設けられている。これらの右電磁開閉弁２２ＦＲおよび左電磁開閉弁２２ＦＬは、いずれも非通電時に開状態にあり、通電時に閉状態に切り換えられる常開型の電磁弁である。
【００２６】
また、右前輪用のブレーキ油圧制御管１６には、右前輪側のマスタシリンダ圧を検出する右マスタ圧力センサ４８ＦＲが設けられており、左前輪用のブレーキ油圧制御管１８には、左前輪側のマスタシリンダ圧を計測する左マスタ圧力センサ４８ＦＬが設けられている。
【００２７】
一方、リザーバタンク２６には、油圧給排管２８の一端が接続されている。この油圧給排管２８の他端には、モータ３２により駆動されるオイルポンプ３４の吸込口が接続されている。また、オイルポンプ３４の吐出口は、高圧管３０に接続されている。この高圧管３０には、アキュムレータ５０とリリーフバルブ５３とが接続されている。
【００２８】
アキュムレータ５０は、オイルポンプ３４によって昇圧されたブレーキフルードを蓄える。アキュムレータ５０におけるブレーキフルードの圧力が異常に高まると、リリーフバルブ５３が開弁し、高圧のブレーキフルードは油圧給排管２８へと戻される。更に、高圧管３０には、アキュムレータ５０の出口圧力を検出するアキュムレータ圧センサ５１が設けられている。
【００２９】
そして、高圧管３０は、増圧弁４０ＦＲ，４０ＦＬ，４０ＲＲ，４０ＲＬを介して右前輪用のホイールシリンダ２０ＦＲ、左前輪用のホイールシリンダ２０ＦＬ、右後輪用のホイールシリンダ２０ＲＲおよび左後輪用のホイールシリンダ２０ＲＬに接続されている。以下、適宜、ホイールシリンダ２０ＦＲ〜２０ＲＬを総称して「ホイールシリンダ２０」といい、適宜、増圧弁４０ＦＲ〜４０ＲＬを総称して「増圧弁４０」という。増圧弁４０は、いずれも非通電時は閉じた状態にあり、必要に応じてホイールシリンダ２０の増圧に利用される常閉型の電磁流量制御弁（リニア弁）である。
【００３０】
また、右前輪用のホイールシリンダ２０ＦＲと左前輪用のホイールシリンダ２０ＦＬとは、それぞれ減圧弁４２ＦＲまたは４２ＦＬを介して油圧給排管２８に接続されている。減圧弁４２ＦＲおよび４２ＦＬは、必要に応じてホイールシリンダ２０ＦＲ，２０ＦＬの減圧に利用される常閉型の電磁流量制御弁（リニア弁）である。一方、右後輪用のホイールシリンダ２０ＲＲと左後輪用のホイールシリンダ２０ＲＬとは、常開型の電磁流量制御弁である減圧弁４２ＲＲまたは４２ＲＬを介して油圧給排管２８に接続されている。以下、適宜、減圧弁４２ＦＲ〜４２ＲＬを総称して「減圧弁４２」という。
【００３１】
右前輪用、左前輪用、右後輪用および左後輪用のホイールシリンダ２０ＦＲ〜２０ＲＬ付近には、それぞれ対応するホイールシリンダ２０に作用するブレーキフルードの圧力であるホイールシリンダ圧を検出するホイールシリンダ圧センサ４４ＦＲ，４４ＦＬ，４４ＲＲおよび４４ＲＬが設けられている。なお、本実施の形態において、ホイールシリンダ圧センサ４４ＲＲおよび４４ＲＬが「シリンダ圧検出手段」に該当する。
【００３２】
ＥＣＢを構成するディスクブレーキ３〜６は、ホイールシリンダ２０ＦＲ〜２０ＲＬの液圧によって作動させられる。各ディスクブレーキは、車輪とともに回転するブレーキディスクを備え、車体側に保持されたブレーキパッドがその液圧によって押し付けられることによりその摩擦力によって回転制動がかけられる。なお、ディスクブレーキそのものの構造については公知であるため、その詳細な説明については省略する。
【００３３】
上述の右電磁開閉弁２２ＦＲおよび左電磁開閉弁２２ＦＬ、増圧弁４０ＦＲ〜４０ＲＬ、減圧弁４２ＦＲ〜４２ＲＬ、オイルポンプ３４、アキュムレータ５０等は、ブレーキ装置１の油圧アクチュエータ８０を構成する。この油圧アクチュエータ８０は、車載電子制御装置（以下「ＥＣＵ」という）１００によって制御される。
【００３４】
一方、ＥＰＢを構成するドラムブレーキ７、８は、車輪とともに回転するドラムを備え、車体側に保持された一対のブレーキシューがドラムに押し付けられることによりその摩擦力によって回転制動がかけられる。ブレーキシューの一方にはレバーの一端部が回動可能に取り付けられ、そのレバーの他端部にワイヤ１１０の一端部が連結されている。ワイヤ１１０が引っ張られると、レバーが回動して一対のブレーキシューが拡開してドラムに押し付けられる。なお、ドラムブレーキそのものの構造については公知であるため、その詳細な説明については省略する。
【００３５】
ＥＰＢは、上述したワイヤ１１０、ワイヤ１１０に張力を発生させるワイヤ駆動装置１２０、ワイヤ駆動装置１２０を駆動する電動モータ１３０等を含む。電動モータ１３０への供給電流はモータ駆動回路１４０を介して制御される。ドラムブレーキ７、８にそれぞれつながるワイヤ１１０の分岐点にはイコライザ１５０が設けられている。
【００３６】
ワイヤ駆動装置１２０は、図示しないウォームギヤからなるギア列を備えており、電動モータ１３０の正回転または逆回転によりそのウォームギヤが回転してワイヤ１１０が引っ張られたり、緩められたりする。ギア列のいずれかの位置にはラチェット機構が配置され、ワイヤ１１０の巻き上げ（増し引き）時の巻き戻りを防止するとともに、任意の巻き上げ位置を保持し、制動力を維持できるように構成されている。また、巻き戻し（引き戻し）を行う場合には、ラチェット機構を解除することにより制動力の開放を瞬時に行えるようになっている。ワイヤ１１０に加えられる張力はイコライザ１５０を介して左右のドラムブレーキ７、８に等しく伝達される。モータ駆動回路１４０は、ＥＣＵ１００によって制御される。
【００３７】
ＥＣＵ１００は、各種演算処理を実行するＣＰＵ、各種制御プログラムを格納するＲＯＭ、データ格納やプログラム実行のためのワークエリアとして利用されるＲＡＭ、入出力インターフェース等を備える。ＥＣＵ１００には、上述した油圧回路を構成する各センサ以外にも、車速を検出するための車輪速センサ、後述するＤＡＣ制御を作動させるための設定スイッチ等を含む各種センサ・スイッチ群が接続されている。また、ＥＣＵ１００には、上述した油圧アクチュエータ８０、モータ駆動回路１４０等を含む各種アクチュエータが接続されている。本実施の形態において、ＥＣＵ１００が「制御部」に該当する。
【００３８】
ＥＣＵ１００は、ブレーキペダル１２の踏み込み量を表すペダルストロークとマスタシリンダ圧とから車両の目標減速度を算出し、算出された目標減速度に応じて各車輪のホイールシリンダ圧の目標値である目標ホイールシリンダ圧を求める。そして、ＥＣＵ１００は、増圧弁４０および減圧弁４２を通電制御し、各車輪のホイールシリンダ圧が目標ホイールシリンダ圧になるよう制御してディスクブレーキ３〜６を適切に作動させる。また、アキュムレータ圧が予め設定された制御範囲の下限値未満であるときには、ＥＣＵ１００は、オイルポンプ３４を駆動してアキュムレータ圧を昇圧させ、アキュムレータ圧がその制御範囲に入ればオイルポンプ３４の駆動を停止させる。
【００３９】
ＥＣＵ１００は、また、運転者によって図示しないの操作スイッチが操作されると、モータ駆動回路１４０を制御し、ワイヤ１１０による適度な張力を発生させてドラムブレーキ７、８を作動させる。また、ＥＣＵ１００は、ＥＣＢによる制動力を補う必要が生じた場合には、運転者の意思にかかわらずモータ駆動回路１４０を駆動してＥＰＢによる制動力を発生させる。
【００４０】
次に、本実施の形態のブレーキ制御方法について説明する。
本実施の形態のブレーキ制御は、ＤＡＣ制御の作動中のように、液圧ブレーキの作動時間が比較的長く継続するような場合に好適に実行される。すなわち、比較的急な下り坂、あるいは緩やかな下り坂であっても凍結した雪道などを車両が走行する際に、その車輪をロックさせることなく安定に走行を継続させる制御としてＤＡＣ制御がある。このＤＡＣ制御は、たとえば運転者による設定スイッチの操作を契機に動作を開始し、液圧ブレーキを自動的に制御して車速を所定値（たとえば約５ｋｍ／ｈ）に保持するものである。ＤＡＣ制御の作動条件としては、たとえばＤＡＣ制御用の設定スイッチがオンにされ、アクセルペダルおよびブレーキペダルの双方が踏み込まれておらず、車速が所定値以下（たとえば２５ｋｍ／ｈ以下）であることが含まれたりする。これにより、運転者は安心してステアリング操作などに集中することができる。
【００４１】
このようなＤＡＣ制御は、たとえばＡＢＳ制御等のように単発的に実行されるものとは異なり、液圧ブレーキの作動時間が比較的長い。このため、ＥＣＢによる制御を継続すると、そのアクチュエータを構成する電磁弁への通電時間が長くなり、そのソレノイドが過熱してしまう可能性がある。そこで、本実施の形態では、ＤＡＣ制御の作動中において電磁弁の過熱を防止できるよう、特に常開型の減圧弁が設けられた後輪側のブレーキ制御において、ＥＣＢとＥＰＢとをそれぞれ好適に実施するようにする。
【００４２】
図２は、常開型の電磁弁の電流特性を表す説明図である。同図において、横軸がホイールシリンダ圧（「ＷＣ圧」と表記する）を表し、縦軸が電磁弁への通電電流値を表している。また、同図において、Ａが電磁弁の開弁時の電流特性を示し、Ｂが増圧及び保持時に通電する電流を示す。なお、減圧時に通電する電流はＡよりも小さくなる。
【００４３】
すなわち、後輪側の減圧弁４２ＲＲおよび４２ＲＬのような常開型の電磁弁は、ホイールシリンダ圧の増圧時およびその増圧後の保持時には確実に閉弁するための電流を流し、減圧時には、ホイールシリンダ圧の調整を行うため、減圧弁は必要な減圧速度に合わせて電流が制御される。
【００４４】
この電磁弁は、特性Ａで示される所定の開弁電流にて開弁を開始する。そして、増圧および保持時には電磁弁の閉弁状態を確実にするために、特性Ｂで示されるように、開弁電流よりも所定値（シール電流分）高い電流が供給される。さらに、常開型の電磁弁であるため、減圧時には開弁電流よりも低い電流が供給される。よって、いずれの電流特性においても、ホイールシリンダ圧が高くなるほど通電電流値は高くなる傾向を有する。そして、図中破線にて示すように、その通電電流値には、それ以上電流値を大きくすると、制動継続により電磁弁の電磁コイルが過熱してしまう供給電流の限界値（「通電電流限界値」という）がある。言い換えれば、ＥＣＢによる制動中にホイールシリンダ圧をその通電電流限界値に対応する値以上に高めると、制動継続時間によっては電磁弁が過熱する可能性がある。
【００４５】
そこで、ＥＣＵ１００は、基本的にＥＣＢにてＤＡＣ制御を行うようにするが、そのＤＡＣ制御中にホイールシリンダ圧が通電電流限界値に対応する値（「通電限界判定値」という）以上になると、ＥＣＢによる増圧を一時的に停止して電磁弁の過熱を防止する。そして、その制動力の不足分についてはＥＰＢにて補うようにする。
【００４６】
図３は、本実施の形態にかかるブレーキ制御処理の流れを表すフローチャートである。なお、この処理は、ＥＣＵ１００によるブレーキ制御処理の実行中に所定の周期で繰り返し実行される。
【００４７】
まず、ＤＡＣ制御の設定スイッチがオンにされているか否か等により、現在ＤＡＣ制御中か否かが判断される（Ｓ１０）。このとき、ＤＡＣ制御中であれば（Ｓ１０のＹ）、続いて、ホイールシリンダ圧センサ４４ＲＲ、４４ＲＬの出力信号に基づき、左右後輪のホイールシリンダ圧ＰwcがＥＰＢ作動判定値Ｐ0以上であるか否かが判定される（Ｓ１２）。このＥＰＢ作動判定値Ｐ0は、ＤＡＣ制御中にＥＰＢを補助的に作動させるか否かを判定するための閾値である。ここでは、それ以上電流値を大きくすると、制動継続により減圧弁４２ＲＲまたは４２ＲＬの電磁コイルが過熱するような供給電流の限界値（「通電限界判定値」に該当する）が予め設定される。
【００４８】
このとき、ホイールシリンダ圧ＰwcがＥＰＢ作動判定値Ｐ0以上であると判定されると（Ｓ１２のＹ）、続いて、増圧要求があるか否か、つまりＤＡＣ制御において制動力を増加させる必要があるか否かが判定される（Ｓ１４）。このとき、増圧要求があると判定されると（Ｓ１４のＹ）、モータ駆動回路１４０を制御してＥＰＢの増し引き（ワイヤ１１０の巻き上げ）が行われ、制動力が増加される（Ｓ１６）。すなわち、ここではＥＣＢによるさらなる増圧は行われない。したがって、ＤＡＣ制御が比較的長く継続しても後輪側の電磁弁の過熱が防止される。
【００４９】
一方、Ｓ１４において、増圧要求がないと判定されると（Ｓ１４のＮ）、続いて減圧要求があるか否か、つまりＤＡＣ制御において制動力を低減させる必要があるか否かが判定される（Ｓ１８）。このとき、減圧要求があると判定されると（Ｓ１８のＹ）、ＥＣＢによる減圧が行われる（Ｓ２０）。すなわち、後輪側の減圧弁４２ＲＲおよび４２ＲＬは常開型の電磁弁であるため、減圧時の通電電流が小さく、その発熱量も少ない。このため、ここではＥＰＢの引き戻し（ワイヤ１１０の巻き戻し）は行われず、比較的制御の精度が高いＥＣＢにて減圧が行われるようしている。Ｓ１８において、減圧要求がないと判定されると（Ｓ１８のＮ）、Ｓ２０をスキップして処理を終了する。
【００５０】
また、Ｓ１２において、ホイールシリンダ圧ＰwcがＥＰＢ作動判定値Ｐ0未満であると判定されると（Ｓ１２のＮ）、続いて、増圧要求があるか否かが判定される（Ｓ２２）。このとき、増圧要求があると判定されると（Ｓ２２のＹ）、ＥＣＢによる増圧が行われる（Ｓ２４）。ここでは、電磁弁への通電電流が小さいためにその通電を継続しても不具合が生じることがないとして、ＥＰＢよりも精度のよりＥＣＢによる増圧を行うのである。
【００５１】
一方、Ｓ２２において、増圧要求がないと判定されると（Ｓ２２のＮ）、続いて減圧要求があるか否かが判定される（Ｓ２６）。このとき、減圧要求があると判定されると（Ｓ２６のＹ）、続いて、ホイールシリンダ圧ＰwcがＥＣＢ作動判定値Ｐε以上であるか否かが判定される（Ｓ２８）。このＥＣＢ作動判定値Ｐε（「減圧限界判定値」に該当する）は、ＥＣＢによる減圧を行うか否かを判定するための閾値である。ここでは、そのＥＣＢ作動判定値Ｐεとして、ＥＣＢの液圧制御による減圧の限界となる液圧値が設定されている。つまり、ホイールシリンダ圧Ｐwcが既にＥＣＢ作動判定値Ｐε未満に低下していれば、ＥＣＢ単独による制動力の低下はそれ以上望めないとして、ＥＰＢ側の調整を行おうとするものである。
【００５２】
このとき、ホイールシリンダ圧ＰwcがＥＣＢ作動判定値Ｐε以上であると判定されると（Ｓ２８のＹ）、ＥＣＢによる減圧が行われる（Ｓ３０）。一方、ホイールシリンダ圧ＰwcがＥＣＢ作動判定値Ｐε未満であると判定されると（Ｓ２８のＮ）、ＥＰＢの引き戻しが行われた後（Ｓ３２）、ＥＣＢによる減圧が行われる（Ｓ３０）。なお、Ｓ３０においてＥＣＢによる減圧をあえて実行するのは、残余のホイールシリンダ圧を抜ききるという目的による。
【００５３】
一方、Ｓ２６において、減圧要求がないと判定されると（Ｓ２６のＮ）、Ｓ２８〜Ｓ３０をスキップして処理を終了する。
【００５４】
なお、Ｓ１０において、ＤＡＣ制御中でなければ（Ｓ１０のＮ）、ＥＣＢによる通常の出力が行われるとともに（Ｓ３４）、ＥＰＢによる通常の出力が行われる（Ｓ３６）。なお、これらＥＣＢとＥＰＢによる通常の協調制御については公知であるため、その詳細については説明を省略する。
【００５５】
図４は、本実施の形態のブレーキ制御がなされたときの作用を表す説明図である。同図上段にはＥＣＢによるホイールシリンダ圧（ＷＣ圧）の変化が示されており、同図下段にはこれに対応するＥＰＢによる制動力の変化が示されている。横軸は時間の経過を表し、縦軸は上段においてはホイールシリンダ圧を表し、下段においてはＥＰＢによる制動力の変化を表している。
【００５６】
ＥＣＢの作動によりホイールシリンダ圧が上昇して上述したＥＰＢ作動判定値Ｐ0に達すると、ＥＣＢの作動が一旦停止・保持されるとともにＥＰＢが作動し、後輪にはそのＥＰＢによる制動力が補助的に負荷される。その後、ブレーキ制御の進行状況に応じてホイールシリンダ圧の目標値も変化するため、その目標値が下がってＥＰＢ作動判定値Ｐ0を下回ると、ＥＣＢが再度作動される。このような処理が繰り返され、ホイールシリンダ圧がＥＰＢ作動判定値Ｐ0を超えないようにブレーキ制御が継続される。これにより、各電磁弁の過熱による損傷が防止されるとともに、必要な制動力が安定に確保される。
【００５７】
以上に説明したように、本実施の形態においては、制動時間が比較的長くなると予想されるＤＡＣ制御中にホイールシリンダの増圧要求があると、ホイールシリンダ圧がＥＰＢ作動判定値Ｐ0（通電限界判定値）に達するまではＥＣＢによる増圧制御が行われ、その制動力が高められる。そして、ホイールシリンダ圧がＥＰＢ作動判定値Ｐ0に達すると、それ以降の制動力についてはＥＰＢにより補われる。これにより、電磁弁への通電電流値が通電電流限界値を超えないように制御されるので、電磁弁の電磁コイルが過熱するのを防止できる。また、ＥＣＢによる制動力の不足分をＥＰＢにより補う制御態様をとるため、両ブレーキによる制動力の上げ下げの混在がなく、比較的安定な制御状態を確保することができる。一方、減圧制御においてはもともと通電電流値が小さいため、ＥＣＢによる液圧制御が行われる。その結果、制動力を高精度に調整することができる。
【００５８】
本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を実施の形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうる。
【００５９】
たとえば、上記実施の形態では、ＤＡＣ制御中であることを条件に、必要に応じてＥＰＢによる制動力補助を行うブレーキ制御の例を示した。変形例においては、たとえばＴＲＣ制御やＶＳＣ制御等においてその制御がなかなか収束しない状態を検出し、これを条件に同様のブレーキ制御を行ってもよい。あるいは、実際に制動時間を計測し、その制動時間が所定時間よりも長いことを条件に同様のブレーキ制御を行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】実施の形態に係るブレーキ制御システムの液圧回路を中心としたシステム構成図である。
【図２】常開型の電磁弁の電流特性を表す説明図である。
【図３】実施の形態にかかるブレーキ制御処理の流れを表すフローチャートである。
【図４】実施の形態のブレーキ制御がなされたときの作用を表す説明図である。
【符号の説明】
【００６１】
１ ブレーキ装置、 ３〜６ ディスクブレーキ、 ７，８ ドラムブレーキ、 １２ ブレーキペダル、 １４ マスタシリンダ、 ２０ ホイールシリンダ、 ２６ リザーバタンク、 ２８ 油圧給排管、 ４０ 増圧弁、 ４２ 減圧弁、 ５０ アキュムレータ、 １００ ＥＣＵ、 １１０ ワイヤ、 １２０ ワイヤ駆動装置、 １３０ 電動モータ、 １４０ モータ駆動回路、 １５０ イコライザ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブレーキ制御システムに関し、特に電子制御ブレーキおよび電動パーキングブレーキを備える車両のブレーキ駆動形態の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ブレーキペダルの操作力に応じた液圧を液圧回路内に発生させ、その液圧を配管を通じて各車輪のホイールシリンダに供給することにより車両に制動力を付与するブレーキ制御システムが知られている。この液圧回路には、ブレーキフルード（作動液）を貯留するマスタシリンダ、そのマスタシリンダのリザーバタンクからブレーキフルードを汲み上げるオイルポンプ、そのオイルポンプにより昇圧されたブレーキフルードを蓄積するアキュムレータを含む液圧源が設けられている。各車輪のホイールシリンダとマスタシリンダとの間には増圧弁や減圧弁等の電磁弁が設けられ、これらの電磁弁を開閉制御することによってホイールシリンダへのブレーキフルードの給排量を調整してその液圧を制御し、各車輪に適切な制動力を付与している。
【０００３】
このようなブレーキ制御は、運転者によるブレーキペダルの踏み込みに応じた制御以外にも、路面状態等に応じた各種スリップ制御や車両の走行安定性を保持する各種走行制御においても行われる。たとえば、各車輪の路面に対する滑りを抑制するためのＡＢＳ（Anti-lock Brake System）制御、ＴＲＣ（Traction Control）制御、ＶＳＣ（Vehicle Stability Control）制御、ＤＡＣ（Downhill Assist Control）制御などが挙げられる。
【０００４】
ところで、このようなブレーキ制御が行われるとき、各電磁弁にはその開閉制御のために通電がなされるが、その際、駆動部であるソレノイドの電磁コイルが発熱する。このため、ブレーキ制御がなかなか収束せずに長時間継続した場合にソレノイドが過熱状態となり、電磁弁の性能に悪影響を及ぼすおそれがある。たとえば、ＤＡＣ制御は、比較的急な下り坂、あるいは緩やかな下り坂であっても凍結した雪道などを車両が走行する際に、その車輪をロックさせることなく安定に走行を継続させる制御として知られている。このＤＡＣ制御は、車両がそのような走行環境にあるときに液圧ブレーキを自動的に制御し、車速を所定値（たとえば約５ｋｍ／ｈ）に保持したりするが、その下り坂が長い場合に上述した問題が生じる。また、ＴＲＣ制御やＶＳＣ制御等においても、その制御がなかなか収束しない場合には同様の問題が生じる可能性がある。
【０００５】
このような問題に対し、たとえばＴＲＣ制御時におけるソレノイドへの通電時間・非通電時間からソレノイドの発熱状態を推定し、その温度が所定温度以上になると、そのＴＲＣ制御を禁止する技術が提案されている（たとえば特許文献１参照）。
【０００６】
この技術によれば、電磁弁のソレノイドの過熱状態を防止することができる。
【０００７】
また、電動駐車ブレーキにより制動力を補助することで、電磁弁の発熱を抑制する技術も提案されている（たとえば特許文献２参照）。
【０００８】
この技術では、液圧ブレーキの作動時間が設定時間以上である場合に、減圧制御弁への供給電流が低減されるとともに、電動駐車ブレーキが作動されて車輪の制動力が制御される。これにより、長時間の制動時には電磁弁の発熱が抑制される。
【特許文献１】特開平７−２５１７３１号公報
【特許文献２】特開２００５−２３８９６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１の技術では、そのＴＲＣ制御が頻繁に繰り返されたり、車両が長い下り坂を走行しているような場合には、そのＴＲＣ制御そのものが機能しなくなる可能性がある。また、特許文献２の技術では、液圧ブレーキによる制動力を下げると同時に電動駐車ブレーキによる制動力を上げるという制御を行うため、この制動力の上げ下げの混在により安定かつ高精度な制御状態を確保するのが困難となる可能性がある。
【００１０】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、液圧回路に配置される電磁弁の過熱状態を防止するとともに、制御の安定性も確保できるブレーキ制御システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
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システムは、液圧回路に配置された電磁弁を開閉制御してホイールシリンダに供給する液圧を制御することにより、車輪に制動力を付与する電子制御ブレーキと、電動モータの駆動により車輪の制動力を補う電動パーキングブレーキと、ホイールシリンダ内のホイールシリンダ圧を検出するシリンダ圧検出手段と、電子制御ブレーキおよび電動パーキングブレーキを駆動制御する制御部と、を備える。
【００１２】
制御部は、所定の制動継続条件が成立した場合に、制動力増加要求があったときには、ホイールシリンダ圧が電磁弁の通電電流限界値に対応する通電限界判定値未満であれば、電子制御ブレーキによる増圧制御を実行し、ホイールシリンダ圧が通電限界判定値以上になると、電動パーキングブレーキにより制動力の不足分を補うように制御する。
【００１３】
ここでいう「制動継続条件」とは、制動時間が比較的長くなることを示す条件であり、実際に計測された制動時間が所定時間よりも長いことをその条件としてもよいし、または制動時間が長くなると推定される条件が成立することをその条件としてもよい。後者については、車両が下り坂を走行中に所定条件下で行われる定速走行制御が実行中であることをその条件としてもよい。たとえば、ＤＡＣ制御を実行中であること等をその条件としてもよい。
【００１４】
また、ここでいう「通電電流限界値」は、それ以上電流値を大きくすると、制動継続により電磁弁が過熱する可能性がある供給電流の限界値またはその近傍値であってよく、適宜設定される。「通電限界判定値」には、電磁弁にその通電電流限界値に相当する通電があったときに発生が予測されるホイールシリンダ圧が設定され得る。さらに、「制動力増加要求」は、ブレーキ制御の実行過程で制御上要求されるものであり、液圧制御の実行中における「増圧要求」を含み得る。
【００１５】
この態様によれば、制動時間が比較的長くなるような場合に制動力増加要求があると、ホイールシリンダ圧が通電限界判定値に達するまでは電子制御ブレーキによる増圧制御が行われ、その制動力が高められる。一方、ホイールシリンダ圧が通電限界判定値に達すると、それ以降の制動力については電動パーキングブレーキにより補われる。つまり、電磁弁への通電電流値が通電電流限界値を超えないように制御されるので、電磁弁の電磁コイルが過熱するのを防止できる。
【００１６】
また、電子制御ブレーキによる制動力を残したまま、その不足分を電動パーキングブレーキにより補う制御態様をとるため、基本的に両ブレーキによる制動力の上げ下げの混在がない。このため、比較的安定な制御状態を確保することができる。
【００１７】
制動力の低減については電子制御ブレーキの液圧制御により行うとよい。応答性良く制動力を調整できる電子制御ブレーキを積極的に利用するものである。
【００１８】
制御部は、制動力低減要求があった場合に、ホイールシリンダ圧が通電限界判定値よりも低い予め設定した減圧限界判定値以下であれば、電動パーキングブレーキによる制動力を低減させてもよい。
【００１９】
ここでいう「減圧限界判定値」とは、液圧制御による減圧の限界となる液圧値またはその近傍値であってよく、適宜設定することができる。
【００２０】
この態様によれば、減圧制御では下げきれない制動力の部分を、電動パーキングブレーキにより緩めることができる。それにより、所望の制動力を実現することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のブレーキ制御システムによれば、液圧回路に配置される電磁弁の過熱状態を防止するとともに、制御の安定性も確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照しつつ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。
【００２３】
図１は、本実施の形態に係るブレーキ制御システムの液圧回路を中心としたシステム構成図である。
このブレーキ制御システムのブレーキ装置１は、電子制御ブレーキ（Electronically Controlled Brake：以下「ＥＣＢ」という）および電動パーキングブレーキ（Electric Parking Brake：以下「ＥＰＢ」という）の双方を備えており、車両の走行状態に応じて車両の４輪のブレーキを独立かつ最適に制御する。すなわち、左右前後の車輪にＥＣＢを構成するディスクブレーキ３〜６がそれぞれ設けられるとともに、さらに左右後輪にはＥＰＢを構成するドラムブレーキ７、８がそれぞれ設けられている。つまり、左右後輪にはドラムインディスクブレーキが設けられている。
【００２４】
ブレーキペダル１２は、運転者による踏み込み操作に応じて作動液としてのブレーキフルードを送り出すマスタシリンダ１４に接続されている。ブレーキペダル１２には、その踏み込みストロークを検出するためのストロークセンサ４６が設けられている。マスタシリンダ１４の一方の出力ポートには、運転者によるブレーキペダル１２の操作力に応じた反力を創出するストロークシミュレータ２４が接続されている。マスタシリンダ１４とストロークシミュレータ２４とを接続する流路には、シミュレータカット弁２３が設けられている。また、マスタシリンダ１４には、ブレーキフルードを貯留するためのリザーバタンク２６が接続されている。
【００２５】
マスタシリンダ１４の一方の出力ポートには、右前輪用のブレーキ油圧制御管１６が接続されている。このブレーキ油圧制御管１６は、右前輪用のホイールシリンダ２０ＦＲに接続されている。また、マスタシリンダ１４の他方の出力ポートには、左前輪用のブレーキ油圧制御管１８が接続されている。このブレーキ油圧制御管１８は、左前輪用のホイールシリンダ２０ＦＬに接続されている。右前輪用のブレーキ油圧制御管１６には、右電磁開閉弁２２ＦＲが設けられており、左前輪用のブレーキ油圧制御管１８には、左電磁開閉弁２２ＦＬが設けられている。これらの右電磁開閉弁２２ＦＲおよび左電磁開閉弁２２ＦＬは、いずれも非通電時に開状態にあり、通電時に閉状態に切り換えられる常開型の電磁弁である。
【００２６】
また、右前輪用のブレーキ油圧制御管１６には、右前輪側のマスタシリンダ圧を検出する右マスタ圧力センサ４８ＦＲが設けられており、左前輪用のブレーキ油圧制御管１８には、左前輪側のマスタシリンダ圧を計測する左マスタ圧力センサ４８ＦＬが設けられている。
【００２７】
一方、リザーバタンク２６には、油圧給排管２８の一端が接続されている。この油圧給排管２８の他端には、モータ３２により駆動されるオイルポンプ３４の吸込口が接続されている。また、オイルポンプ３４の吐出口は、高圧管３０に接続されている。この高圧管３０には、アキュムレータ５０とリリーフバルブ５３とが接続されている。
【００２８】
アキュムレータ５０は、オイルポンプ３４によって昇圧されたブレーキフルードを蓄える。アキュムレータ５０におけるブレーキフルードの圧力が異常に高まると、リリーフバルブ５３が開弁し、高圧のブレーキフルードは油圧給排管２８へと戻される。更に、高圧管３０には、アキュムレータ５０の出口圧力を検出するアキュムレータ圧センサ５１が設けられている。
【００２９】
そして、高圧管３０は、増圧弁４０ＦＲ，４０ＦＬ，４０ＲＲ，４０ＲＬを介して右前輪用のホイールシリンダ２０ＦＲ、左前輪用のホイールシリンダ２０ＦＬ、右後輪用のホイールシリンダ２０ＲＲおよび左後輪用のホイールシリンダ２０ＲＬに接続されている。以下、適宜、ホイールシリンダ２０ＦＲ〜２０ＲＬを総称して「ホイールシリンダ２０」といい、適宜、増圧弁４０ＦＲ〜４０ＲＬを総称して「増圧弁４０」という。増圧弁４０は、いずれも非通電時は閉じた状態にあり、必要に応じてホイールシリンダ２０の増圧に利用される常閉型の電磁流量制御弁（リニア弁）である。
【００３０】
また、右前輪用のホイールシリンダ２０ＦＲと左前輪用のホイールシリンダ２０ＦＬとは、それぞれ減圧弁４２ＦＲまたは４２ＦＬを介して油圧給排管２８に接続されている。減圧弁４２ＦＲおよび４２ＦＬは、必要に応じてホイールシリンダ２０ＦＲ，２０ＦＬの減圧に利用される常閉型の電磁流量制御弁（リニア弁）である。一方、右後輪用のホイールシリンダ２０ＲＲと左後輪用のホイールシリンダ２０ＲＬとは、常開型の電磁流量制御弁である減圧弁４２ＲＲまたは４２ＲＬを介して油圧給排管２８に接続されている。以下、適宜、減圧弁４２ＦＲ〜４２ＲＬを総称して「減圧弁４２」という。
【００３１】
右前輪用、左前輪用、右後輪用および左後輪用のホイールシリンダ２０ＦＲ〜２０ＲＬ付近には、それぞれ対応するホイールシリンダ２０に作用するブレーキフルードの圧力であるホイールシリンダ圧を検出するホイールシリンダ圧センサ４４ＦＲ，４４ＦＬ，４４ＲＲおよび４４ＲＬが設けられている。なお、本実施の形態において、ホイールシリンダ圧センサ４４ＲＲおよび４４ＲＬが「シリンダ圧検出手段」に該当する。
【００３２】
ＥＣＢを構成するディスクブレーキ３〜６は、ホイールシリンダ２０ＦＲ〜２０ＲＬの液圧によって作動させられる。各ディスクブレーキは、車輪とともに回転するブレーキディスクを備え、車体側に保持されたブレーキパッドがその液圧によって押し付けられることによりその摩擦力によって回転制動がかけられる。なお、ディスクブレーキそのものの構造については公知であるため、その詳細な説明については省略する。
【００３３】
上述の右電磁開閉弁２２ＦＲおよび左電磁開閉弁２２ＦＬ、増圧弁４０ＦＲ〜４０ＲＬ、減圧弁４２ＦＲ〜４２ＲＬ、オイルポンプ３４、アキュムレータ５０等は、ブレーキ装置１の油圧アクチュエータ８０を構成する。この油圧アクチュエータ８０は、車載電子制御装置（以下「ＥＣＵ」という）１００によって制御される。
【００３４】
一方、ＥＰＢを構成するドラムブレーキ７、８は、車輪とともに回転するドラムを備え、車体側に保持された一対のブレーキシューがドラムに押し付けられることによりその摩擦力によって回転制動がかけられる。ブレーキシューの一方にはレバーの一端部が回動可能に取り付けられ、そのレバーの他端部にワイヤ１１０の一端部が連結されている。ワイヤ１１０が引っ張られると、レバーが回動して一対のブレーキシューが拡開してドラムに押し付けられる。なお、ドラムブレーキそのものの構造については公知であるため、その詳細な説明については省略する。
【００３５】
ＥＰＢは、上述したワイヤ１１０、ワイヤ１１０に張力を発生させるワイヤ駆動装置１２０、ワイヤ駆動装置１２０を駆動する電動モータ１３０等を含む。電動モータ１３０への供給電流はモータ駆動回路１４０を介して制御される。ドラムブレーキ７、８にそれぞれつながるワイヤ１１０の分岐点にはイコライザ１５０が設けられている。
【００３６】
ワイヤ駆動装置１２０は、図示しないウォームギヤからなるギア列を備えており、電動モータ１３０の正回転または逆回転によりそのウォームギヤが回転してワイヤ１１０が引っ張られたり、緩められたりする。ギア列のいずれかの位置にはラチェット機構が配置され、ワイヤ１１０の巻き上げ（増し引き）時の巻き戻りを防止するとともに、任意の巻き上げ位置を保持し、制動力を維持できるように構成されている。また、巻き戻し（引き戻し）を行う場合には、ラチェット機構を解除することにより制動力の開放を瞬時に行えるようになっている。ワイヤ１１０に加えられる張力はイコライザ１５０を介して左右のドラムブレーキ７、８に等しく伝達される。モータ駆動回路１４０は、ＥＣＵ１００によって制御される。
【００３７】
ＥＣＵ１００は、各種演算処理を実行するＣＰＵ、各種制御プログラムを格納するＲＯＭ、データ格納やプログラム実行のためのワークエリアとして利用されるＲＡＭ、入出力インターフェース等を備える。ＥＣＵ１００には、上述した油圧回路を構成する各センサ以外にも、車速を検出するための車輪速センサ、後述するＤＡＣ制御を作動させるための設定スイッチ等を含む各種センサ・スイッチ群が接続されている。また、ＥＣＵ１００には、上述した油圧アクチュエータ８０、モータ駆動回路１４０等を含む各種アクチュエータが接続されている。本実施の形態において、ＥＣＵ１００が「制御部」に該当する。
【００３８】
ＥＣＵ１００は、ブレーキペダル１２の踏み込み量を表すペダルストロークとマスタシリンダ圧とから車両の目標減速度を算出し、算出された目標減速度に応じて各車輪のホイールシリンダ圧の目標値である目標ホイールシリンダ圧を求める。そして、ＥＣＵ１００は、増圧弁４０および減圧弁４２を通電制御し、各車輪のホイールシリンダ圧が目標ホイールシリンダ圧になるよう制御してディスクブレーキ３〜６を適切に作動させる。また、アキュムレータ圧が予め設定された制御範囲の下限値未満であるときには、ＥＣＵ１００は、オイルポンプ３４を駆動してアキュムレータ圧を昇圧させ、アキュムレータ圧がその制御範囲に入ればオイルポンプ３４の駆動を停止させる。
【００３９】
ＥＣＵ１００は、また、運転者によって図示しないの操作スイッチが操作されると、モータ駆動回路１４０を制御し、ワイヤ１１０による適度な張力を発生させてドラムブレーキ７、８を作動させる。また、ＥＣＵ１００は、ＥＣＢによる制動力を補う必要が生じた場合には、運転者の意思にかかわらずモータ駆動回路１４０を駆動してＥＰＢによる制動力を発生させる。
【００４０】
次に、本実施の形態のブレーキ制御方法について説明する。
本実施の形態のブレーキ制御は、ＤＡＣ制御の作動中のように、液圧ブレーキの作動時間が比較的長く継続するような場合に好適に実行される。すなわち、比較的急な下り坂、あるいは緩やかな下り坂であっても凍結した雪道などを車両が走行する際に、その車輪をロックさせることなく安定に走行を継続させる制御としてＤＡＣ制御がある。このＤＡＣ制御は、たとえば運転者による設定スイッチの操作を契機に動作を開始し、液圧ブレーキを自動的に制御して車速を所定値（たとえば約５ｋｍ／ｈ）に保持するものである。ＤＡＣ制御の作動条件としては、たとえばＤＡＣ制御用の設定スイッチがオンにされ、アクセルペダルおよびブレーキペダルの双方が踏み込まれておらず、車速が所定値以下（たとえば２５ｋｍ／ｈ以下）であることが含まれたりする。これにより、運転者は安心してステアリング操作などに集中することができる。
【００４１】
このようなＤＡＣ制御は、たとえばＡＢＳ制御等のように単発的に実行されるものとは異なり、液圧ブレーキの作動時間が比較的長い。このため、ＥＣＢによる制御を継続すると、そのアクチュエータを構成する電磁弁への通電時間が長くなり、そのソレノイドが過熱してしまう可能性がある。そこで、本実施の形態では、ＤＡＣ制御の作動中において電磁弁の過熱を防止できるよう、特に常開型の減圧弁が設けられた後輪側のブレーキ制御において、ＥＣＢとＥＰＢとをそれぞれ好適に実施するようにする。
【００４２】
図２は、常開型の電磁弁の電流特性を表す説明図である。同図において、横軸がホイールシリンダ圧（「ＷＣ圧」と表記する）を表し、縦軸が電磁弁への通電電流値を表している。また、同図において、Ａが電磁弁の開弁時の電流特性を示し、Ｂが増圧及び保持時に通電する電流を示す。なお、減圧時に通電する電流はＡよりも小さくなる。
【００４３】
すなわち、後輪側の減圧弁４２ＲＲおよび４２ＲＬのような常開型の電磁弁は、ホイールシリンダ圧の増圧時およびその増圧後の保持時には確実に閉弁するための電流を流し、減圧時には、ホイールシリンダ圧の調整を行うため、減圧弁は必要な減圧速度に合わせて電流が制御される。
【００４４】
この電磁弁は、特性Ａで示される所定の開弁電流にて開弁を開始する。そして、増圧および保持時には電磁弁の閉弁状態を確実にするために、特性Ｂで示されるように、開弁電流よりも所定値（シール電流分）高い電流が供給される。さらに、常開型の電磁弁であるため、減圧時には開弁電流よりも低い電流が供給される。よって、いずれの電流特性においても、ホイールシリンダ圧が高くなるほど通電電流値は高くなる傾向を有する。そして、図中破線にて示すように、その通電電流値には、それ以上電流値を大きくすると、制動継続により電磁弁の電磁コイルが過熱してしまう供給電流の限界値（「通電電流限界値」という）がある。言い換えれば、ＥＣＢによる制動中にホイールシリンダ圧をその通電電流限界値に対応する値以上に高めると、制動継続時間によっては電磁弁が過熱する可能性がある。
【００４５】
そこで、ＥＣＵ１００は、基本的にＥＣＢにてＤＡＣ制御を行うようにするが、そのＤＡＣ制御中にホイールシリンダ圧が通電電流限界値に対応する値（「通電限界判定値」という）以上になると、ＥＣＢによる増圧を一時的に停止して電磁弁の過熱を防止する。そして、その制動力の不足分についてはＥＰＢにて補うようにする。
【００４６】
図３は、本実施の形態にかかるブレーキ制御処理の流れを表すフローチャートである。なお、この処理は、ＥＣＵ１００によるブレーキ制御処理の実行中に所定の周期で繰り返し実行される。
【００４７】
まず、ＤＡＣ制御の設定スイッチがオンにされているか否か等により、現在ＤＡＣ制御中か否かが判断される（Ｓ１０）。このとき、ＤＡＣ制御中であれば（Ｓ１０のＹ）、続いて、ホイールシリンダ圧センサ４４ＲＲ、４４ＲＬの出力信号に基づき、左右後輪のホイールシリンダ圧ＰwcがＥＰＢ作動判定値Ｐ0以上であるか否かが判定される（Ｓ１２）。このＥＰＢ作動判定値Ｐ0は、ＤＡＣ制御中にＥＰＢを補助的に作動させるか否かを判定するための閾値である。ここでは、それ以上電流値を大きくすると、制動継続により減圧弁４２ＲＲまたは４２ＲＬの電磁コイルが過熱するような供給電流の限界値（「通電限界判定値」に該当する）が予め設定される。
【００４８】
このとき、ホイールシリンダ圧ＰwcがＥＰＢ作動判定値Ｐ0以上であると判定されると（Ｓ１２のＹ）、続いて、増圧要求があるか否か、つまりＤＡＣ制御において制動力を増加させる必要があるか否かが判定される（Ｓ１４）。このとき、増圧要求があると判定されると（Ｓ１４のＹ）、モータ駆動回路１４０を制御してＥＰＢの増し引き（ワイヤ１１０の巻き上げ）が行われ、制動力が増加される（Ｓ１６）。すなわち、ここではＥＣＢによるさらなる増圧は行われない。したがって、ＤＡＣ制御が比較的長く継続しても後輪側の電磁弁の過熱が防止される。
【００４９】
一方、Ｓ１４において、増圧要求がないと判定されると（Ｓ１４のＮ）、続いて減圧要求があるか否か、つまりＤＡＣ制御において制動力を低減させる必要があるか否かが判定される（Ｓ１８）。このとき、減圧要求があると判定されると（Ｓ１８のＹ）、ＥＣＢによる減圧が行われる（Ｓ２０）。すなわち、後輪側の減圧弁４２ＲＲおよび４２ＲＬは常開型の電磁弁であるため、減圧時の通電電流が小さく、その発熱量も少ない。このため、ここではＥＰＢの引き戻し（ワイヤ１１０の巻き戻し）は行われず、比較的制御の精度が高いＥＣＢにて減圧が行われるようしている。Ｓ１８において、減圧要求がないと判定されると（Ｓ１８のＮ）、Ｓ２０をスキップして処理を終了する。
【００５０】
また、Ｓ１２において、ホイールシリンダ圧ＰwcがＥＰＢ作動判定値Ｐ0未満であると判定されると（Ｓ１２のＮ）、続いて、増圧要求があるか否かが判定される（Ｓ２２）。このとき、増圧要求があると判定されると（Ｓ２２のＹ）、ＥＣＢによる増圧が行われる（Ｓ２４）。ここでは、電磁弁への通電電流が小さいためにその通電を継続しても不具合が生じることがないとして、ＥＰＢよりも精度のよりＥＣＢによる増圧を行うのである。
【００５１】
一方、Ｓ２２において、増圧要求がないと判定されると（Ｓ２２のＮ）、続いて減圧要求があるか否かが判定される（Ｓ２６）。このとき、減圧要求があると判定されると（Ｓ２６のＹ）、続いて、ホイールシリンダ圧ＰwcがＥＣＢ作動判定値Ｐε以上であるか否かが判定される（Ｓ２８）。このＥＣＢ作動判定値Ｐε（「減圧限界判定値」に該当する）は、ＥＣＢによる減圧を行うか否かを判定するための閾値である。ここでは、そのＥＣＢ作動判定値Ｐεとして、ＥＣＢの液圧制御による減圧の限界となる液圧値が設定されている。つまり、ホイールシリンダ圧Ｐwcが既にＥＣＢ作動判定値Ｐε未満に低下していれば、ＥＣＢ単独による制動力の低下はそれ以上望めないとして、ＥＰＢ側の調整を行おうとするものである。
【００５２】
このとき、ホイールシリンダ圧ＰwcがＥＣＢ作動判定値Ｐε以上であると判定されると（Ｓ２８のＹ）、ＥＣＢによる減圧が行われる（Ｓ３０）。一方、ホイールシリンダ圧ＰwcがＥＣＢ作動判定値Ｐε未満であると判定されると（Ｓ２８のＮ）、ＥＰＢの引き戻しが行われた後（Ｓ３２）、ＥＣＢによる減圧が行われる（Ｓ３０）。なお、Ｓ３０においてＥＣＢによる減圧をあえて実行するのは、残余のホイールシリンダ圧を抜ききるという目的による。
【００５３】
一方、Ｓ２６において、減圧要求がないと判定されると（Ｓ２６のＮ）、Ｓ２８〜Ｓ３０をスキップして処理を終了する。
【００５４】
なお、Ｓ１０において、ＤＡＣ制御中でなければ（Ｓ１０のＮ）、ＥＣＢによる通常の出力が行われるとともに（Ｓ３４）、ＥＰＢによる通常の出力が行われる（Ｓ３６）。なお、これらＥＣＢとＥＰＢによる通常の協調制御については公知であるため、その詳細については説明を省略する。
【００５５】
図４は、本実施の形態のブレーキ制御がなされたときの作用を表す説明図である。同図上段にはＥＣＢによるホイールシリンダ圧（ＷＣ圧）の変化が示されており、同図下段にはこれに対応するＥＰＢによる制動力の変化が示されている。横軸は時間の経過を表し、縦軸は上段においてはホイールシリンダ圧を表し、下段においてはＥＰＢによる制動力の変化を表している。
【００５６】
ＥＣＢの作動によりホイールシリンダ圧が上昇して上述したＥＰＢ作動判定値Ｐ0に達すると、ＥＣＢの作動が一旦停止・保持されるとともにＥＰＢが作動し、後輪にはそのＥＰＢによる制動力が補助的に負荷される。その後、ブレーキ制御の進行状況に応じてホイールシリンダ圧の目標値も変化するため、その目標値が下がってＥＰＢ作動判定値Ｐ0を下回ると、ＥＣＢが再度作動される。このような処理が繰り返され、ホイールシリンダ圧がＥＰＢ作動判定値Ｐ0を超えないようにブレーキ制御が継続される。これにより、各電磁弁の過熱による損傷が防止されるとともに、必要な制動力が安定に確保される。
【００５７】
以上に説明したように、本実施の形態においては、制動時間が比較的長くなると予想されるＤＡＣ制御中にホイールシリンダの増圧要求があると、ホイールシリンダ圧がＥＰＢ作動判定値Ｐ0（通電限界判定値）に達するまではＥＣＢによる増圧制御が行われ、その制動力が高められる。そして、ホイールシリンダ圧がＥＰＢ作動判定値Ｐ0に達すると、それ以降の制動力についてはＥＰＢにより補われる。これにより、電磁弁への通電電流値が通電電流限界値を超えないように制御されるので、電磁弁の電磁コイルが過熱するのを防止できる。また、ＥＣＢによる制動力の不足分をＥＰＢにより補う制御態様をとるため、両ブレーキによる制動力の上げ下げの混在がなく、比較的安定な制御状態を確保することができる。一方、減圧制御においてはもともと通電電流値が小さいため、ＥＣＢによる液圧制御が行われる。その結果、制動力を高精度に調整することができる。
【００５８】
本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を実施の形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうる。
【００５９】
たとえば、上記実施の形態では、ＤＡＣ制御中であることを条件に、必要に応じてＥＰＢによる制動力補助を行うブレーキ制御の例を示した。変形例においては、たとえばＴＲＣ制御やＶＳＣ制御等においてその制御がなかなか収束しない状態を検出し、これを条件に同様のブレーキ制御を行ってもよい。あるいは、実際に制動時間を計測し、その制動時間が所定時間よりも長いことを条件に同様のブレーキ制御を行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】実施の形態に係るブレーキ制御システムの液圧回路を中心としたシステム構成図である。
【図２】常開型の電磁弁の電流特性を表す説明図である。
【図３】実施の形態にかかるブレーキ制御処理の流れを表すフローチャートである。
【図４】実施の形態のブレーキ制御がなされたときの作用を表す説明図である。
【符号の説明】
【００６１】
１ ブレーキ装置、 ３〜６ ディスクブレーキ、 ７，８ ドラムブレーキ、 １２ ブレーキペダル、 １４ マスタシリンダ、 ２０ ホイールシリンダ、 ２６ リザーバタンク、 ２８ 油圧給排管、 ４０ 増圧弁、 ４２ 減圧弁、 ５０ アキュムレータ、 １００ ＥＣＵ、 １１０ ワイヤ、 １２０ ワイヤ駆動装置、 １３０ 電動モータ、 １４０ モータ駆動回路、 １５０ イコライザ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液圧回路に配置された電磁弁を開閉制御してホイールシリンダに供給する液圧を制御することにより、車輪に制動力を付与する電子制御ブレーキと、
電動モータの駆動により前記車輪の制動力を補う電動パーキングブレーキと、
前記ホイールシリンダ内のホイールシリンダ圧を検出するシリンダ圧検出手段と、
前記電子制御ブレーキおよび前記電動パーキングブレーキを駆動制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、所定の制動継続条件が成立した場合に、制動力増加要求があったときには、前記ホイールシリンダ圧が前記電磁弁の通電電流限界値に対応する通電限界判定値未満であれば、前記電子制御ブレーキによる増圧制御を実行し、前記ホイールシリンダ圧が前記通電限界判定値以上になると、前記電動パーキングブレーキにより制動力の不足分を補うように制御することを特徴とするブレーキ制御システム。
【請求項２】
前記制御部は、制動力低減要求があったときには、前記電子制御ブレーキによる減圧制御を実行することを特徴とする請求項１に記載のブレーキ制御システム。
【請求項３】
前記制御部は、前記ホイールシリンダ圧が前記通電限界判定値よりも低い予め設定した減圧限界判定値以下である場合に制動力低減要求があると、前記電動パーキングブレーキによる制動力を低減させることを特徴とする請求項１または２に記載のブレーキ制御システム。
【請求項４】
前記制動継続条件として、制動時間が所定時間よりも長いこと、または前記制動時間が長くなると推定される条件が成立したことが設定されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のブレーキ制御システム。
【請求項５】
前記制動継続条件として、車両が下り坂を走行中に所定条件下で行われる定速走行制御が実行中であることが設定されていることを特徴とする請求項４に記載のブレーキ制御システム。
【請求項１】
液圧回路に配置された電磁弁を開閉制御してホイールシリンダに供給する液圧を制御することにより、車輪に制動力を付与する電子制御ブレーキと、
電動モータの駆動により前記車輪の制動力を補う電動パーキングブレーキと、
前記ホイールシリンダ内のホイールシリンダ圧を検出するシリンダ圧検出手段と、
前記電子制御ブレーキおよび前記電動パーキングブレーキを駆動制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、所定の制動継続条件が成立した場合に、制動力増加要求があったときには、前記ホイールシリンダ圧が前記電磁弁の通電電流限界値に対応する通電限界判定値未満であれば、前記電子制御ブレーキによる増圧制御を実行し、前記ホイールシリンダ圧が前記通電限界判定値以上になると、前記電動パーキングブレーキにより制動力の不足分を補うように制御することを特徴とするブレーキ制御システム。
【請求項２】
前記制御部は、制動力低減要求があったときには、前記電子制御ブレーキによる減圧制御を実行することを特徴とする請求項１に記載のブレーキ制御システム。
【請求項３】
前記制御部は、前記ホイールシリンダ圧が前記通電限界判定値よりも低い予め設定した減圧限界判定値以下である場合に制動力低減要求があると、前記電動パーキングブレーキによる制動力を低減させることを特徴とする請求項１または２に記載のブレーキ制御システム。
【請求項４】
前記制動継続条件として、制動時間が所定時間よりも長いこと、または前記制動時間が長くなると推定される条件が成立したことが設定されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のブレーキ制御システム。
【請求項５】
前記制動継続条件として、車両が下り坂を走行中に所定条件下で行われる定速走行制御が実行中であることが設定されていることを特徴とする請求項４に記載のブレーキ制御システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００８−１４３３８６（Ｐ２００８−１４３３８６Ａ）
【公開日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３３３７３２（Ｐ２００６−３３３７３２）
【出願日】平成１８年１２月１１日（２００６．１２．１１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月１１日（２００６．１２．１１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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