ブレーキ制御装置、これを備えたブレーキシステム及び車両
【課題】ブレーキシステムの性能を向上させる。
【解決手段】各ブレーキのブレーキキャリパ２１ａ〜ｄを動作させる第一及び第二アクチュエータ装置２００，３００と、これらアクチュエータ装置２００，３００を制御するブレーキ制御装置１００とを備えている。ブレーキ制御装置１００は、ブレーキに求められる目標性能を設定する目標性能設定部１１２と、ブレーキによる目標ブレーキ力を求める目標ブレーキ力算出部１１３と、ブレーキにより目標ブレーキ力を得られ、且つ目標性能を実現できる各アクチュエータ装置の駆動率を求める駆動率算出部１１４と、各駆動率に応じた駆動信号を各アクチュエータ装置２００，３００に出力する通信制御部１１５と、を備えている。
【解決手段】各ブレーキのブレーキキャリパ２１ａ〜ｄを動作させる第一及び第二アクチュエータ装置２００，３００と、これらアクチュエータ装置２００，３００を制御するブレーキ制御装置１００とを備えている。ブレーキ制御装置１００は、ブレーキに求められる目標性能を設定する目標性能設定部１１２と、ブレーキによる目標ブレーキ力を求める目標ブレーキ力算出部１１３と、ブレーキにより目標ブレーキ力を得られ、且つ目標性能を実現できる各アクチュエータ装置の駆動率を求める駆動率算出部１１４と、各駆動率に応じた駆動信号を各アクチュエータ装置２００，３００に出力する通信制御部１１５と、を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブレーキの可動部材を動作させるアクチュエータ装置を制御するブレーキ制御装置、これを備えたブレーキシステム及び車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
ブレーキシステムとしては、例えば、以下の特許文献１，２に記載されているように、車輪のロックを防ぐＡＢＳ（Anti-lock Brake System）を備えたものがある。
【０００３】
このようなブレーキシステムは、例えば、ブレーキを油圧で駆動させるアクチュエータと、このアクチュエータで発生した油圧を抜くためのアクチュエータと、これらアクチュエータを制御する制御装置を備えている。この制御装置は、車輪がロックした場合又はロックしそうになった場合、ブレーキを駆動させるアクチュエータに対しては、ブレーキペダルの踏量に応じたブレーキ力が得られる制御信号を出力しつつ、油圧を抜くアクチュエータに対しては、ロックしないブレーキ力が得られる制御信号を出力する。
【０００４】
【特許文献１】特許２６４６８６０号
【特許文献２】特許２６４６８６１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来技術では、車両環境等に応じた車両の安定性を確保する点で優れた技術である。
【０００６】
しかしながら、ユーザは、ブレーキシステムの応答性や耐久性の向上も望んでいる。
【０００７】
本発明は、このようなユーザの要望に応えるべく、ブレーキシステムの応答性や耐久性等の性能を向上させることができるブレーキ制御技術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】
【０００８】
上記目的を解決するため、本発明では、
複数のブレーキの各制動部材を駆動させる複数のアクチュエータ装置と、これらアクチュエータ装置を制御するブレーキ制御装置を設ける。
【０００９】
このブレーキ制御装置は、
前記ブレーキに求められる目標性能を設定する目標性能設定手段と、
前記ブレーキによる目標ブレーキ力を求める目標ブレーキ力算出手段と、
前記複数のブレーキにより前記目標ブレーキ力のブレーキ力又は該目標ブレーキ力に近似したブレーキ力を得られ、且つ前記目標性能を実現できる各アクチュエータ装置の駆動率を求める駆動率算出手段と、
前記駆動率算出手段で求められた各アクチュエータ装置の駆動率に応じた駆動制御信号を各アクチュエータ装置に出力する駆動信号出力手段と、
を備えている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、各アクチュエータ装置の駆動率が、応答性、耐久性等の目標性能に応じて定められるため、目標性能に応じた性能を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係る車両の各種実施形態について、図面を用いて説明する。
【００１２】
［第一の実施形態］
まず、本発明に係る車両の第一の実施形態について、図１〜図８を用いて説明する。
【００１３】
本実施形態は、ＦＦ（エンジン前置き前輪駆動方式）車両に本発明を適用したものである。但し、本発明の適用はこれに限られるものではなく４ＷＤ車両（４輪駆動方式）やＦＲ車両（エンジン前置き後輪駆動方式）等にも適用可能である。
【００１４】
本実施形態の車両１０は、図１に示すように、エンジン１１と、トルクコンバータ１２と、トランスミッション１３と、ドライブシャフト１４と、車輪１５ａ〜ｄと、ブレーキペダル１６と、ディクスロータ２０ａ〜ｄと、ブレーキキャリパ２１ａ〜ｄと、ブレーキ制御装置１００と、ブレーキキャリパ２１ａ〜ｄを動作させるための油圧を発生するマスタ圧発生装置２００と、同じくブレーキキャリパ２１ａ〜ｄを動作させるための油圧を発生するホイール圧発生装置３００と、バッテリ１７と、を備えている。
【００１５】
エンジン１１は、燃焼室内の混合気を爆発させて、動力を発生させる内燃機関である。爆発により得られるピストンの運動は、コンロッドを介してクランクシャフトの回転運動に変換される。クランクシャフトは、トルクコンバータ１２、トランスミッション１３、ドライブシャフト１４を介して、前輪１５ａ，１５ｂに動力を伝達する。
【００１６】
トルクコンバータ１２は、エンジン１１とトランスミッション１３との間に設けられている。このトルクコンバータ１２は、油などの作動流体を利用することにより、エンジン１１から出力される回転トルクを断続的にトランスミッション１３へ伝達するクラッチとしての機能と、その回転トルクを増大させてトランスミッション１３へ伝達する機能とを有する。
【００１７】
トランスミッション１３は、トルクコンバータ１２とドライブシャフト１４との間に設けられ、例えば、前進５段（第１速〜第５速）、後進１段の各変速段に対応する複数のギアなどを有する。
【００１８】
ドライブシャフト１４は、トランスミッション１３と前輪１５ａ，１５ｂとを連結する回転軸で、エンジン１１の回転駆動力を前輪１５ａ及び１５ｂへ伝達する。
【００１９】
ブレーキペダル１６は、ドライバが車両１０を減速させるときに操作するものである。ドライバの踏力は、このブレーキペダル１６を介して、第一アクチュエータ装置としてのマスタ圧発生装置２００へ伝達される。マスタ圧発生装置２００で発生した油圧は、第二アクチュエータとしてのホイール圧発生装置３００を介して、ブレーキキャリパ２１ａ〜ｄへ伝わり、このブレーキキャリパ２１ａ〜ｄを動作させる。ホイール圧発生装置３００は、マスタ圧発生装置２００で発生した油圧をそのままブレーキキャリパ２１ａ〜ｄへ伝えるか、又は、さらに増圧してからブレーキキャリパ２１ａ〜ｄへ伝える。
【００２０】
ブレーキは、ディクスロータ２０ａ〜ｄとブレーキキャリパ２１ａ〜ｄとを有して構成される。各ディクスロータ２０ａ〜ｄは、各車輪１５ａ〜ｄに対して固定されている、つまり、各車輪１５ａ〜ｄと一体的に回転する。各ブレーキキャリパ２１ａ〜ｄは、図示しないが、シリンダ、ピストン、パッド等から構成されている。シリンダ内のピストンは、各圧発生装置２００，３００からの作動油によって移動し、このピストンに連結されたパッドをディスクロータ２０ａ〜ｄに押圧する。このパッドがディクスロータ２０ａ〜ｄを押圧することで、ディクスロータ２０ａ〜ｄと間に摩擦力を発生される。この摩擦力がブレーキ力となる。
【００２１】
本実施形態では、以上で説明した車両の構成要素のうち、ブレーキペダル１６と、ディクスロータ２０ａ〜ｄと、ブレーキキャリパ２１ａ〜ｄと、第一アクチュエータ装置としてのマスタ圧発生装置２００と、第二アクチュエータ装置としてのホイール圧発生装置３００と、ブレーキ制御装置１００と、後述のブレーキセンサとで、ブレーキシステムを構成している。
【００２２】
ブレーキ制御装置１００は、図２に示すように、コンピュータであり、各種演算処理を行うＣＰＵ１１０と、外部と信号の受送信を行うインタフェース１０１と、ＣＰＵ１１０が実行する各種プログラムやデータ等が予め記憶されているＲＯＭ１０２と、ＣＰＵ１１０のワークエリアとなるＲＡＭ１０３と、を有している。
【００２３】
ＣＰＵ１１０は、機能的には、後述の各種センサからの情報に基づいて車両の危険度を推定する危険度推定部１１１と、危険度推定部１１１が推定した危険度や各種センサからの情報に基づいてブレーキの目標性能を定める目標性能設定手段１１２と、危険度推定部１１１が推定した危険度や各種センサからの情報に基づいて目標ブレーキ力を求める目標ブレーキ力算出部１１３と、目標ブレーキ力や目標性能に応じてマスタ圧発生装置２００及びホイール圧発生装置３００のそれぞれの駆動率を求める駆動率算出部１１４と、外部との間での通信を制御する通信制御部１１５と、を有している。これらの各機能部１１１〜１１５は、いずれも、ＲＯＭ１０２に記憶されているプログラムをＣＰＵ１１０が実行することで機能する。
【００２４】
各種センサとしては、ブレーキセンサ３１と、前輪１５ａ，１５６ｂの操舵角を検出する操舵角センサ３２と、アクセルペダルのストローク量を検出するアクセルペダルストロークセンサ３３と、車両１０の車速を検出する車速センサ３４と、車両１０に発生している実ヨーレートを検出するヨーレートセンサ３５と、車両１０の前後方向に発生している加速度を検出する前後加速度センサ３６と、車両１０の横方向に発生している加速度を検出する横加速度センサ３７と、各車輪１５ａ〜ｄの速度を検出する車輪速センサ３８と、自車周囲の障害物の位置や路面状態、白線や黄線までの距離を検出する外界認識センサ３９とがある。以上の各センサは、いずれも、ブレーキ制御装置１００のインタフェース１０１に接続されている。
【００２５】
ブレーキセンサ３１は、ドライバの要求ブレーキ力を検出するセンサであり、ブレーキペダル１６に連結されているインプットロッド２１４の変位量を検出するストロークセンサである。なお、ブレーキセンサ３１としては、ストロークセンサを複数個組み合わせてもよい。これにより、１つのセンサからの信号が途絶えた場合にも、残りのセンサによってドライバのブレーキ要求が検出、認知されるため、フェールセーフを確保することができる。また、ブレーキセンサ３１としては、ブレーキペダル１６に加わる踏力を検出する踏力センサや、この踏力センサとストロークセンサとを組み合わせたものであってもよい。
【００２６】
外界認識センサ３９は、車両外部を撮像する１以上のカメラと、１以上のカメラで得られた画像を処理して画像解析する画像処理装置とを有して構成される。
【００２７】
マスタ圧発生装置２００は、ブレーキ制御装置１００から駆動制御信号を受信するマスタ圧制御器２０１と、このマスタ圧制御器２０１により制御されるマスタ圧発生機構２１０と、を有している。
【００２８】
また、ホイール圧発生装置３００は、ブレーキ制御装置１００から駆動制御信号を受信するホイール圧制御器３０１と、このホイール圧制御器３０１により制御されるホイール圧発生機構３１０と、を有している。
【００２９】
マスタ圧発生機構２１０は、図３に示すように、戻しバネ収納シリンダ２１１と、内部が作動油で満たされるマスタシリンダ２１２と、マスタシリンダ２１２内に供給する作動油が溜められているリザーバタンク２１３と、一方の端部がブレーキペダル１６に連結され他方の端部がマスタシリンダ２１２内に臨んでいる第一の加圧手段としてのインプットロッド２１４と、第二の加圧手段としてのモータ加圧機構２２０と、を備えている。
【００３０】
リザーバタンク２１３は、図示しない隔壁によって内部が仕切られて、２つの液室を有する。各液室は、マスタシリンダ２１２内の後述の各液室２１５，２１６と接続されている。
【００３１】
モータ加圧機構２２０は、マスタ圧制御器２０１からの駆動信号で駆動する加圧モータ２２１と、加圧モータ２２１の回転トルクを増幅する減速機構２３０と、回転力を並進力に変える回転−並進変換機構２４０と、回転−並進変換機構２４０に接して直線移動する可動部材２５０と、この可動部材２５０に押され、マスタシリンダ２１２内にプライマリ液室２１５を形成するプライマリピストン２５１と、マスタシリンダ２１２内にセカンダリ液室２１６を形成するセカダリピストン２５２と、戻しバネ収納シリンダ２１１内に配され、回転−並進変換機構２４０に押された可動部材２５０を元の位置の方向に戻す戻しバネ２５５と、を有する。
【００３２】
減速機構２３０は、加圧モータ２２１の回転トルクを自身の減速比分だけ増幅させるものである。減速の方式としては、歯車減速、プーリ減速等が適当であるが、本実施形態では、加圧モータ２２１の回転軸に取り付けられている駆動側プーリ２３１と、従動側プーリ２３２と、両プーリ２３１，２３２に掛け渡されているベルト２３３と、を備えるプーリ減速方式を採っている。なお、加圧モータ２２１の回転トルクが十分に大きく、減速によるトルクの増幅が必要でない場合には、減速機構２３０を設けず、加圧モータ２２１と回転−並進変換機構２４０とを直結してもよい。これにより、減速機構２３０の介在に起因して発生する、信頼性、静粛性、搭載性、等に係る諸問題を回避することができる。
【００３３】
回転−並進変換機構２４０は、加圧モータ２２１の回転動力を並進動力に変換して、可動部材２５０を介してプライマリピストン２５１を押圧するものである。変換機構としては、ラックピニオン、ボールネジ等が適当であるが、本実施形態では、従動側プーリ２３２により回転するボールネジナット２４１と、このボールネジナット２４１の回転運動により並進運動するボールネジ軸２４２と、を備えるボールネジ方式を採っている。
【００３４】
インプットロッド２１４は、前述したように、一方の端部がブレーキペダル１６に連結され、他方の端部がマスタシリンダ２１２内のプライマリ液室２１５内に臨んでいる。このため、ブレーキペダル１６が踏み込まれ、インプットロッド２１４が直進移動すると、プライマリ液室２１５内の作動油圧が上がって、セカンダリピストン２５２が押圧され、セカンダリ液室２１６内の作動油圧も上昇する。この結果、プライマリ液室２１５とホイール圧発生機構３１０とをつなぐ第一マスタ配管２６１、及び、セカンダリ液室２１６とホイール圧発生機構３１０とをつなぐ第二マスタ配管２６２に、作動油が供給され、この作動油がホイール圧発生装置３００を介して、各ブレーキキャリパ２１ａ〜ｄへ送られる。このため、モータ加圧機構２２０が故障等して場合でも、所定のブレーキ力を確保することができる。また、上述したように、ブレーキペダル１６が踏み込まれると、プライマリ液室２１５内の作動油圧が上がるため、この液圧がブレーキペダル反力として作用することになる。したがって、本実施形態の構造を採用することにより、バネ等のブレーキペダル反力を生成する機構が不要となる。これにより、ブレーキシステムの小型・軽量化を図ることができる。
【００３５】
加圧モータ２２１は、前述したように、マスタ圧制御装器２０１からの駆動信号に基づいて動作し、所望の回転トルクを発生する。加圧モータ２２１としては、ＤＣモータ、ＤＣブラシレスモータ、ＡＣモータ等が考えられるが、制御性、静粛性、耐久性の点においては、ＤＣブラシレスモータが望ましい。この加圧モータ２２１は、位置センサを備えており、この位置センサからの位置信号がマスタ圧制御器２０１に入力されるように構成されている。これにより、マスタ圧制御器２０１は、位置センサから位置信号に基づいて加圧モータ２２１の回転角を算出することができ、さらに、回転−並進変換装置２４０の並進量、すなわちプライマリピストン２５１の変位量を算出することができる。
【００３６】
この加圧モータ２２１の回転トルクは、前述したように、減速機構２３０により増幅されて、回転−並進変換機構２４０のボールネジナット２４１を回転させる。このボールネジナット２４１の回転によりボールネジ軸２４２が並進運動し、可動部材２５０を介してプライマリピストン２５１が押圧される。
【００３７】
なお、可動部材２５０のボールネジ軸２４２と反対側に、戻しバネ２５５に一端が接しており、この戻しバネ２５５の他端が戻しバネ収納シリンダ２１１の内壁と接触している。すなわち、本実施形態では、ボールネジ軸２４２の推力と逆方向の力が、可動部材４８を介してボールネジ軸２４２に作用するように構成されている。これにより、加圧モータ２２１が駆動し、プライマリピストン２５１が押圧されて、マスタ圧（マスタシリンダ２１２内の圧力）が加圧されている状態において、この加圧モータ２２１が故障等により停止し、ボールネジ軸２４２の戻し制御が不能になった場合でも、戻しバネ２５５の弾性力によってボールネジ軸２４２が初期位置に戻され、マスタ圧が概ね零付近まで低下させることができる。このため、加圧モータ２１１の故障によるブレーキ力の引きずりを回避することができる。
【００３８】
プライマリピストン２５１が押圧されると、プライマリ液室２１５内の作動油圧が上昇し、これにより、セカンダリピストン２５２が押圧され、セカンダリ液室２１６内の作動油圧も上昇する。この結果、プライマリ液室２１５とホイール圧発生機構３１０とをつなぐ第一マスタ配管２６１、及び、セカンダリ液室２１６とホイール圧発生機構３１０とをつなぐ第二マスタ配管２６２に、作動油が供給され、この作動油がホイール圧発生装置３００を介して、各ブレーキキャリパ２１ａ〜ｄへ送られる。すなわち、ドライバの踏力によりインプットロッド２１４が押圧された場合でも、加圧モータ２２１の駆動でプライマリピストン２５１が押圧された場合も、マスタ配管２６１，２６２及びホイール圧発生装置３００を介して、作動油が各ブレーキキャリパ２１ａ〜ｄへ送られる。
【００３９】
本実施形態では、プライマリピストン２５１とセカンダリピストン２５２を用いるタンデム方式を採用している。これは、マスタシリンダ２１２からの油漏れがあった場合でも、ある程度のマスタ圧を確保するためである。例えば、プライマリピストン２５１とマスタシリンダ２１１とで形成されるプライマリ液室２１５で油漏れがあった場合には、プライマリピストン２５１により直接セカンダリピストン２５２を押圧することで、セカンダリ液室２１６の作動油圧の上昇を確保することができる。
【００４０】
本実施形態では、ドライバのブレーキ操作によるインプットロッド２１４の変位量に応じて、プライマリピストン２５１を変位させることで、インプットロッド２１４によるプライマリ液室２１５の作動油圧の加圧をさらに増幅することができる。その増幅比（以下、倍力比と称す。）は、インプットロッド２１４とプライマリピストン２５１の変位量の比、インプットロッ２１４とプライマリピストン２５１の断面積（以下、それぞれ、ＡＩＲ、ＡＰＰと称す。）の比等によって決定される。特に、インプットロッド２１４の変位量と同量だけプライマリピストン２５１を変位させた場合には、倍力比は（ＡＩＲ＋ＡＰＰ）／ＡＩＲに一意に定まる。すなわち，必要な倍力比に基づいて、ＡＩＲとＡＰＰを設定し、インプットロッド２１４の変位量に等しくなるようにプライマリピストン６０の変位量を制御することで、常に一定の倍力比を得ることができる。なお、前述の通り、インプットロッド２１４の変位量は、ブレーキセンサ３１によって検出される。また、プライマリピストン２５１の変位量は、加圧モータ２２１の位置センサの信号に基づいてマスタ圧制御器２０１によって算出される。
【００４１】
ホイール圧発生機構３１０は、マスタ圧発生機構２１０からの作動油の各ブレーキキャリパ２１ａ〜ｄへの供給を制御するゲートＯＵＴ弁３１０ａ，３１０ｂと、マスタ圧発生機構２１０からの作動液の後述のポンプへの供給を制御するゲートＩＮ弁３１１ａ，３１１ｂと、ゲートＯＵＴ弁３１０ａ，３１０ｂを通過した作動油及びポンプからの作動油の各ブレーキキャリパ２１ａ〜ｄへの供給を制御するＩＮ弁３１２ａ〜ｄと、ブレーキキャリパ１１ａ〜ｄにかかる作動油圧を減圧制御するＯＵＴ弁３１３ａ〜ｄと、マスタ圧発生機構２１０からゲートＩＮ弁３１１ａ，３１１ｂを介して送られてきた作動油を昇圧するポンプ３１４ａ，３１４ｂと、ポンプ３１４ａ，３１４ｂを駆動するポンプモータ３１５と、マスタ圧を検出するマスタ圧センサ３１６と、リザーバータンク３１７ａ，３１７ｂを備えている。
【００４２】
このホイール圧発生機構３１０としては、アンチロックブレーキ制御用の液圧制御ユニット、車両挙動安定化制御用の液圧制御ユニット、ブレーキバイワイヤ用の液圧制御ユニット等を採用することができる。
【００４３】
このホイール圧発生機構３１０は、ＦＬ輪用ブレーキキャリパ２１ａとＲＲ輪用ブレーキキャリパ２１ｄへ供給する作動油圧を制御する第一ブレーキ系統と、ＦＲ輪用ブレーキキャリパ２０ｂとＲＬ輪用ブレーキキャリパ２０ｃへ供給する作動油圧を制御する第二ブレーキ系とを有する。第一ブレーキ系統には、ゲートＯＵＴ弁３１０ａと、ゲートＩＮ弁３１１ａと、ＩＮ弁３１２ａ，３１２ｄと、ＯＵＴ弁３１３ａ，３１３ｄと、リザーバータンク３１７ａと、が属している。また、第二ブレーキ系統には、ゲートＯＵＴ弁３１０ｂと、ゲートＩＮ弁３１１ｂと、ＩＮ弁３１２ｂ，３１２ｃと、ＯＵＴ弁３１３ｂ,３１３ｃと、リザーバータンク３１７ｂと、が属している。第一ブレーキ系統のゲートＯＵＴ弁３１０ａ及びゲートＩＮ弁３１１ａには、マスタ圧発生器２１０のプライマリ液室２１５に接続されている第一マスタ配管２６１が接続され、第二ブレーキ系統のゲートＯＵＴ弁３１０ｂ及びゲートＩＮ弁３１１ｂには、マスタ圧発生器２１０のセカンダリ液室２１６に接続されている第二マスタ配管２６２が接続されている。
【００４４】
このように、二つのブレーキ系統を設けることにより、一方のブレーキ系統が失陥した場合にも、正常なもう一方のブレーキ系統によって、対角２輪分のブレーキ力が確保されるため、車両の挙動が安定に保たれる。
【００４５】
ゲートＯＵＴ弁３１０ａ,３１０ｂ、ゲートＩＮ弁３１１ａ,３１１ｂ、ＩＮ弁３１２ａ〜ｄ、ＯＵＴ弁３１３ａ〜ｄは、いずれもソレノイドを有しており、このソレノイドへの通電によって弁の開閉が行われる電磁式のものである。各弁の開閉制御は、ホール制御器３０１により制御される。また、本実施形態では、ゲートＯＵＴ弁３１０ａ,３１０ｂとＩＮ弁３１２ａ〜ｄとが、これらの弁への電流断で開状態となり、電流入で閉状態となり、ゲートＩＮ弁３１１ａ,３１１ｂとＯＵＴ弁３１３ａ〜ｄとが、これらの弁への電流断で閉状態となり、電流入で開状態となる。
【００４６】
ポンプ３１４ａ,３１４ｂとしては、プランジャポンプ、トロコイドポンプ、ギヤポンプ等が適当であるが、静粛性の点においては、ギヤポンプが望ましい。ポンプモータ３１５は、ホイール圧制御装器３０１の駆動信号に基づいて動作し、自身に連結されたポンプ３１４ａ,３１４ｂを駆動する。ポンプモータ３１５としては、ＤＣモータ、ＤＣブラシレスモータ、ＡＣモータ等が適当であるが、制御性、静粛性、耐久性の点においては、ＤＣブラシレスモータが望ましい。
【００４７】
マスタ圧センサ３１６は、マスタ圧発生機構２１０のセカンダリ液室２１６に接続されている第二マスタ配管２６２に接続されている。このマスタ圧センサ３１６で検出されたマスタ圧は、ホイール圧制御器３０１に送られる。なお、このマスタ圧センサ３１６の個数及び設置位置に関しては、制御性、フェールセーフ等を考慮して、適宜決定してよい。
【００４８】
次に、ホイール圧発生機構３１０の動作について説明する。なお、以下では、第一ブレーキ系統のみの動作について説明し、第二ブレーキ系統の動作に関しては、第一ブレーキ系統の動作と同じであるため、その説明を省略する。
【００４９】
まず、マスタ圧発生機構２１０で昇圧された作動油圧を、さらに昇圧することなく、そのままＦＬ輪用ブレーキキャリパ２１ａとＲＲ輪用ブレーキキャリパ２１ｄへ送る場合について説明する。
【００５０】
この場合、ゲートＩＮ弁３１１ａ及びＯＵＴ弁３１３ａ,３１３ｄが閉状態で、ゲートＯＵＴ弁３１０ａ及びＩＮ弁３１２ａ,３１２ｄが開状態である。
【００５１】
マスタ圧発生機構２１０から第一マスタ配管２６１を経て送られてきた作動油は、ゲートＯＵＴ弁３１０ａ及びＩＮ弁３１２ａ,３１２ｄを経て、ブレーキキャリパ２１ａ,２１ｄへ送られる。すなわち、前述したように、マスタ圧発生機構２１０からの作動油は、ポンプ３１４ａで昇圧されることなく、ブレーキキャリパ２１ａ,２１ｄへ送られる。
【００５２】
本実施形態では、前述したように、ゲートＯＵＴ弁３１０ａ,３１０ｂとＩＮ弁３１２ａ〜ｄとが、これらの弁への電流断で開状態となり、ゲートＩＮ弁３１１ａ,３１１ｂとＯＵＴ弁３１３ａ〜ｄとが、これらの弁への電流断で閉状態となる。この電流断のときの各弁の状態は、マスタ圧発生機構２１０からの作動油がポンプ３１４ａで昇圧されることなく、ブレーキキャリパ２１ａ,２１ｄへそのまま送られるときの各弁の状態と同じである。このため、電源系統が故障して、各弁に電流を供給できなくなっても、マスタ圧発生機構２１０から作動油を、ブレーキキャリパ２１ａ,２１ｄへ送ることができる。すなわち、ホイール圧発生機構３１０が故障しても、マスタ圧発生機構２１０でブレーキキャリパ２１ａ,２１ｄへ送る作動油の圧力を制御することができる。
【００５３】
次に、マスタ圧発生機構２１０で昇圧された作動油圧を、ポンプ３１４ａでさらに昇圧してから、ＦＬ輪用ブレーキキャリパ２１ａとＲＲ輪用ブレーキキャリパ２１ｄへ送る場合について説明する。
【００５４】
この場合、ゲートＩＮ弁３１１ａ及びＩＮ弁３１２ａ,３１２ｄが開状態で、ゲートＯＵＴ弁３１０ａ及びＯＵＴ弁３１３ａ,３１３ｄが閉状態である。
【００５５】
マスタ圧発生機構２１０から第一マスタ配管２６１を経て送られてきた作動油は、ゲートＩＮ弁３１１ａを経て、ポンプ３１４ａに送られ、ここで昇圧される。ポンプ３１４ａで昇圧された作動油は、ＩＮ弁３１２ａ,３１２ｄを経て、ブレーキキャリパ２１ａ,２１ｄへ送られる。なお、マスタ圧発生機構２１０が故障して、このマスタ圧発生機構２１０から作動油が送られてこない場合でも、作動油をポンプ３１４ａからブレーキキャリパ２１ａ,２１ｄへ送ることができる。この場合、ゲートＩＮ弁３１１ａ及びゲートＯＵＴ弁３１０ａは閉状態となる。
【００５６】
このように、本実施形態では、マスタ圧発生装置２００とホイール圧発生装置３００とのうち、一方が欠陥しても、他方の出力を妨げない構成となっている。
【００５７】
次に、ブレーキキャリパ２１ａ,２１ｄにかかる作動油圧を減圧する場合について説明する。
【００５８】
この場合、ＯＵＴ弁３１３ａ,３１３ｄが開状態で、他の弁は、状況に応じて開又は閉状態であるが、ＩＮ弁３１２ａ,３１２ｄは、基本的に閉状態である。
【００５９】
ブレーキキャリパ２１ａ,２１ｄ内に溜まっている作動油は、ＯＵＴ弁３１３ａ,３１３ｄを経て、リザーバタンク３１７ａに流入する。
【００６０】
なお、リザーバタンク３１７ａ内の作動油は、マスタ圧発生機構２１０からの作動油をポンプ３１４ａで昇圧する際に利用される。
【００６１】
次に、図４に示すフローチャートに従って、ブレーキ制御装置１００の動作について説明する。
【００６２】
ブレーキ制御装置１００の通信制御部１１５は、所定時間毎に、各センサ等から各種車両環境情報を取得し、これをＲＡＭ１０３に格納する（Ｓ１,Ｓ２）。ここで、所定時間は、ミリセコンド単位である。各センサ等としては、前述したブレーキセンサ３１、操舵角センサ３２、アクセルペダルストロークセンサ３３、車速センサ３４、ヨーレートセンサ３５、前後加速度センサ３６、横加速度センサ３７、車輪速センサ３８、外界認識センサ３９の他に、マスタ圧制御器２０１、ホイール圧制御器３０１がある。各センサ３１〜３９は、基本的に、イグニッションオンの際には、常時、検出値を出力しており、制御部１１５は、各センサ３１〜３９からの出力に関して、所定時間毎に受信する。また、マスタ制御器２０１及びホイール圧制御器３０１からは、自身が欠陥状態であるか否かを示す信号が出力され、通信制御部１１５は、これを受信する。なお、各センサ３１〜３９からの各種車両環境情報は、車両環境情報の変化を把握するために、予め定められた回数分、ＲＡＭ１０３に保持される。
【００６３】
次に、危険度推定部１１１が、ステップ２で取得した各種車両環境情報に基づいて、自車に迫る危険度を推定する（Ｓ３）。危険度は、急操舵や急加速といった車両の挙動を大きく乱す可能性が高い操作が行われた場合、過剰な車速やヨーレート、横加速度といった車両が車線から逸脱又はスピンする可能性が高い走行状態の場合、路面摩擦係数が低い場合、障害物との距離が短い場合等において、増加する。
【００６４】
危険度を求める方法としては、例えば、各センサ３１〜３９による各検出値及び各検出値の変化量に対して、それぞれ所定の重みを掛け合わせ、その後、これらを合計する等で求めることができる。例えば、外界認識センサ３９により、前方車両との距離が短く且つ自車との相対速度差が大きい（自車の方が速い）旨が得られ、車速センサ３８から自車速度が高い旨が得られ、操舵角センサ３２から操舵角が大きい又は急激に増加した旨が得られた場合には、危険度が極めて高くなる。一方、車速センサ３８から自車速度が高い旨が得られた場合でも、前方車両との距離が長く自車との相対速度差が小さい（自車の方が速い）又は相対速度差が大きいものの自車の方が遅い旨が得られ、操舵角センサ３２から操舵角が小さい旨が得られた場合には、危険度は低くなる。
【００６５】
また、危険度推定部１１１は、危険度の他に、危険内容も推定する。例えば、障害物との衝突の可能性のある危険、車線からはみ出す危険、スピンする危険等である。
【００６６】
次に、目標性能設定部１１２が、ステップ２で取得した各種車両環境情報、及びステップ３で推定された危険度に基づいて、ブレーキに求める目標性能を設定する（Ｓ４）。
【００６７】
目標性能としては、基本的に、危険度が予め定められた閾値以上の場合には、ここではブレーキシステムの応答性能の向上が設定され、危険度が閾値未満の場合には、ここでは、ブレーキシステムの耐久性能の向上が設定される。但し、危険度が閾値未満の場合であっても、例えば、ドライバーによりスポーツ走行モードが設定されている場合や、ドライバーの操作が速い場合には、応答性能の向上が設定される場合もある。
【００６８】
次に、目標ブレーキ力算出部１１３が、ステップ２で取得した各種車両環境情報、及びステップ３で推定された危険度に基づいて、時間の推移に伴う目標ブレーキ力の変化を示す目標ブレーキ力特性が求められる（Ｓ５）。
【００６９】
危険度が閾値以上の場合には、目標ブレーキ力特性は、急峻に目標ブレーキ力が増加する特性が設定される。また、目標ブレーキ力の大きさは、危険内容に応じて定められる。例えば、危険内容が、障害物との衝突の可能性のある危険の場合には、目標ブレーキ力の大きさは、ブレーキシステムで得られる最大値が設定され、路面摩擦抵抗が低くてスピンする危険の場合には、比較的小さな値が設定される。なお、危険度が、前述の閾値よりも高い第二の閾値よりも高くなった場合には、危険内容に関わらず、目標ブレーキ力の特性は急峻に目標ブレーキ力が増加する特性で、目標ブレーキ力の大きさはブレーキシステムで得られる最大値に設定するようにしてもよい。
【００７０】
危険度が閾値未満の場合には、ドライバーの操作に関する情報、つまりブレーキセンサ３１からの出力に対応した値が目標ブレーキ力として設定される。但し、例えば、運転者がアクセルペダル及びブレーキペダル１６から足を離して運転するオートクルーズモードが設定され、危険度は低いものの、障害物との間の距離を所定以上確保するためにブレーキをかける必要がある場合には、障害物との間の距離、自車速度、操舵角等に応じて定められる。具体的には、障害物との間の距離、自車速度、操舵角等のそれぞれに重みを掛け合わせ、その後、これらを合計することで、目標ブレーキ力を求める。この場合の目標ブレーキ力は、障害物との間の距離が大きいとき小さな値になり、自車速度が大きいときには比較的大きな値になり、操舵角が比較的大きいときには目標ブレーキ力は比較的大きな値になる。
【００７１】
なお、一つのブレーキング機会中で、今回の制御時におけるステップ３で推定された危険度と、次回の制御時におけるステップ３で推定された危険度との差が予め定められた値未満の場合には、次回の制御時におけるステップ５では、改めて目標ブレーキ力特性を算出せず、今回の制御時におけるステップ５で算出した目標ブレーキ力特性をそのまま用いる。
【００７２】
次に、駆動率算出部１１４が、マスタ圧発生装置２００及びホイール圧発生装置３００のそれぞれの時間変化に伴う駆動率の変化を示す駆動率特性を求めてから、現時点の各装置２００，３００の駆動率を求める（Ｓ６）。そして、通信制御部１１５が、各装置２００，３００に対して、それぞれの現時点の駆動率に応じた駆動率制御信号を出力する（Ｓ７）。ここで、駆動率とは、各装置２００，３００の最大の駆動量に対する実際の駆動量の割合である。
【００７３】
駆動率算出部１１４は、ステップ４で設定された目標性能、及びステップ５で求められた目標ブレーキ力特性に応じて、各装置２００，３００の駆動率特性を求め、その後、現時点の各装置２００，３００の駆動率を求める。但し、前回の制御時における危険度と今回の制御時における危険度との差が予め定められた値未満であるため、今回の制御時のステップ５において、新たな目標ブレーキ力特性が求められなかった場合には、今回の制御時のステップ６においても、新たな駆動特性は求められず、前回の制御時のステップ６で求められた駆動率特性が用いられる。そして、前回の制御時のステップ６で求められた駆動率特性から現時点の各装置２００，３００の駆動率を求める。
【００７４】
ここで、第一アクチュエータ装置としてのマスタ圧発生装置２００、及び第二アクチュエータ装置としてのホイール圧発生装置３００の性能について説明する。
【００７５】
図５は、各アクチュエータ装置２００，３００に対して、最大の駆動率の駆動制御信号を与えたときの時間経過に伴うブレーキ力の推移を示すものである。
【００７６】
同図に示すように、第一アクチュエータ装置２００は、応答性が低いものの、高いブレーキ力を得ることができる。一方、第二アクチュエータ装置３００は、応答性が高いものの、高いブレーキ力を得ることができない。また、同図には示されていないが、第一アクチュエータ装置２００は、第二アクチュエータ装置３００よりも耐久性が高い。
【００７７】
そこで、ステップ６では、ステップ４で目標性能として応答性が設定された場合には、応答性の高い第二アクチュエータ装置３００を優先的に駆動させるために、この第二アクチュエータ装置３００の駆動率を高くし、ステップ４で目標性能として耐久性が設定された場合には、耐久性の高い第一アクチュエータ装置２００を優先的に駆動させるために、この第一アクチュエータ装置２００の駆動率を高くする。
【００７８】
具体的に、例えば、ステップ３で危険度として高い値が推定され、ステップ４で目標性能として応答性が設定されたとする。さらに、ステップ５で、図６（ｂ）に示すように、比較的急激に目標ブレーキ力が大ききなり、且つ最大目標ブレーキ力も比較的大きい目標ブレーキ力特性（同図中の太い実線）が求められたとする。
【００７９】
この場合、駆動率算出部１１４は、例えば、図６（ａ）（ｂ）に示すように、第一アクチュエータ装置２００の駆動率特性に関して、この第一アクチュエータ装置２００の駆動のみで最大目標ブレーキ力が得られる第一アクチュエータ装置２００の駆動率を求め、この駆動率を維持する駆動率特性とする。
【００８０】
また、駆動率算出部１１４は、第二アクチュエータ装置３００の駆動率特性に関しては、現時点ｔ0から第一アクチュエータ装置２００によりある程度のブレーキ力を確保できる時刻ｔ1までの期間では、第二アクチュエータ装置３００のほぼ最大駆動率とし、時刻ｔ1から第一アクチュエータ装置２００のみで最大目標ブレーキ力を確保できる時刻ｔ2までの期間では、徐々に駆動率が低下し、時刻ｔ2では駆動率０となる、駆動率特性とする。
【００８１】
但し、各装置２００，３００の各時刻の駆動率は、第一アクチュエータ装置２００による当該駆動率による駆動で得られるブレーキ力と、第二アクチュエータ装置３００による当該駆動率による駆動で得られるブレーキ力とを加算した値が、当該時刻における目標ブレーキ力になるよう、又は、目標ブレーキ力に至らなくても限りなく目標ブレーキ力に近づくように定められる。
【００８２】
この結果、本実施形態のブレーキシステムでは、ブレーキの高い応答性が要求される場合には、現時点ｔ0から時刻ｔ1までの当初期間において、応答性の高い第二アクチュエータ装置３００が高い駆動率で優先的に駆動され、第一アクチュエータ装置２００によりある程度のブレーキ力を確保できる時刻ｔ1からは、耐久性の低い第二アクチュエータ装置３００が低い駆動率で駆動されるので、極めて高い応答性能を実現しつつ、耐久性も高めることができる。
【００８３】
なお、繰り返すことになるが、現時点ｔ0から時刻ｔ2まで期間は、ブレーキシステムによるブレーキ力の遷移状態で、最終的な最大目標ブレーキ力が得られていないため、この間の各制御時における危険度の変化が小さく、現時点ｔ0で求められた目標ブレーキ力特性及び各装置２００，３００の駆動率特性は、少なくとも時刻ｔ2までは用いられ、各制御時において、この駆動率特性が示す該当時刻における駆動率が各装置２００，３００へ出力される。
【００８４】
また、ステップ５で、図６（ｂ）に示す目標ブレーキ力特性（同図中の太い実線）よりも、急激に目標ブレーキ力が大きくなる目標ブレーキ力特性が定められた場合、つまり危険度がより高い場合には、図６（ａ）の矢印が示す細い実線が示すように、第一アクチュエータ装置２００に関しても、当初期間、駆動率が最大となる駆動率特性を求めることになる。
【００８５】
また、第一アクチュエータ装置であるマスタ圧発生装置２００は、ブレーキペダル１６の操作量に応じた作動油圧を発生させる第一の加圧手段と、モータ加圧機構２２０で構成される第二の加圧手段とを有しているため、第二の加圧手段の駆動率は、ブレーキ制御装置１００から送られてきた駆動率から、第一の加圧手段の現状の駆動率分を差し引いた値となる。
【００８６】
具体的には、マスタ圧発生装置２００のマスタ圧制御器２０１は、マスタ圧制御装置２００の駆動率Ｍをブレーキ制御装置１００から受け取ると、この時点での第一加圧手段のみによるマスタ圧発生装置２００の駆動率Ｍ１をブレーキセンサ３１の出力値から求め、マスタ圧制御装置２００の駆動率Ｍから第一加圧手段のみによるマスタ圧発生装置２００の駆動率Ｍ１を減算して、第二加圧手段のみによるマスタ圧発生装置２００の駆動率Ｍ２を求める。そして、この駆動率Ｍ２を第二加圧手段であるモータ加圧機構２２０の駆動率ｍ２に換算して、この駆動率ｍ２をモータ加圧機構２２０に与える。なお、本実施形態では、以上のように、ブレーキ制御装置１００は、マスタ圧制御器２０１へマスタ圧制御装置２００の駆動率Ｍを出力しているが、このブレーキ制御装置１００もブレーキセンサ３１の出力を取得しているため、このブレーキ制御装置１００がマスタ圧発生装置２００のモータ加圧機構２２０の駆動率ｍ２を求め、この駆動率ｍ２をマスタ圧制御器２０１へ出力するようにしてもよい。
【００８７】
また、例えば、オートクルーズモードのときに、ステップ３で危険度として低い値が推定され、ステップ４で目標性能として耐久性が設定されたとする。さらに、ステップ５で、図７（ｂ）に示すように、緩やかに目標ブレーキ力が大ききなり、且つ最大目標ブレーキ力も小さい目標ブレーキ力特性（同図中の太い実線）が求められたとする。
【００８８】
この場合、駆動率算出部１１４は、例えば、図７（ａ）に示すように、第一アクチュエータ装置２００の駆動率特性に関して、この第一アクチュエータ装置２００の駆動のみで最大目標ブレーキ力が得られる第一アクチュエータ装置２００の駆動率を求め、この駆動率を維持する駆動率特性とする。また、駆動率算出部１１４は、第二アクチエータ装置３００の駆動率特性に関して、駆動率０を維持する駆動率特性とする。
【００８９】
この結果、本実施形態のブレーキシステムでは、耐久性のある第一アクチュエータ装置２００のみで、目標ブレーキ力特性にほぼ合ったブレーキ力特性を実現できるため、ブレーキシステムの耐久性を高めることができる。
【００９０】
以上の図７に示す例は、オートクルーズモードのときで、図８に示すように、障害物（前方車両）との車間距離ｄ１が比較的大きな場合である。このオートクルーズモードでは、障害物との車間距離が小さくなるにつれ、第一アクチエータ装置２００の駆動率として次第に高い値が設定されるのみならず、第二アクチエータ装置２００の駆動率も０から次第に高い値が設定される。
【００９１】
また、今回の制御時において、二つのアクチュエータ装置２００，３００とのうち、一方のアクチュエータ装置から欠陥である旨の通知を受けた場合、ステップ６では、他方のアクチュエータ装置の駆動率特性に関して、この他方のアクチュエータ装置のみで、できるかぎり目標ブレーキ力特性を得られるような駆動率特性が定められる。このため、本実施形態では、一方のアクチュエータ装置が欠陥しても、ある程度、目標ブレーキ力特性を得ることができる。
【００９２】
［第二の実施形態］
次に、本発明に係る車両の第二の実施形態について、図９〜図１２を用いて説明する。
【００９３】
本実施形態の車両１０ａは、第一の実施形態の車両１０と同様、図９に示すように、エンジン１１と、トルクコンバータ１２と、トランスミッション１３、ドライブシャフト１４と、車輪１５ａ〜ｄと、ブレーキペダル１６と、ディクスロータ２０ａ,２０ｂと、ブレーキキャリパ２１ａ,２１ｂと、ブレーキ制御装置１００と、ブレーキキャリパ２１ａ,２０ｂを動作させるための油圧を発生するマスタ圧発生装置２００と、同じくブレーキキャリパ２１ａ,２０ｂを動作させるための油圧を発生するホイール圧発生装置３００ａと、バッテリ１７と、を備えている。本実施形態の車両１０ａは、さらに、後輪１５ｃ,１５ｄにブレーキ力を加える回生ブレーキ１８を備えている。
【００９４】
なお、本実施形態では、後輪１５ｃ,１５ｄ用のブレーキとして、回生ブレーキ１８があるため、後輪１５ｃ,１５ｄには、ディスクロータ及びブレーキキャリパを設けていないが、これらを設けてもよいことは言うまでもない。
【００９５】
本実施形態のマスタ圧発生装置２００及びホイール圧発生装置３００は、それぞれ、第一の実施形態のマスタ圧発生装置２００、ホイール圧発生装置３００ａと基本的に同一である。但し、図１０に示すように、本実施形態のホイール圧発生装置３００ａのホイール圧発生機構３１０ａは、後輪１５ｃ,１５ｄにブレーキキャリパが設けられていない関係で、後輪１５ｃ,１５ｄのブレーキキャリパに作動油を供給する構成にはなっていない。このため、第一の実施形態のホイール圧発生機構３１０では、二つのブレーキ系統のそれぞれが二つのブレーキキャリパに作動油を供給する構成になっているが、本実施形態のホイール圧発生機構３１０ａでは、二つのブレーキ系統のそれぞれが一つのブレーキキャリパに作動油を供給する構成になっている。
【００９６】
回生ブレーキ１８は、左右の後輪１５ｃ,１５ｄのそれぞれから伸びる車軸１９に接続され、車軸１９にブレーキ力を過程で、車軸１９の回転により電力を発生して、この電力をバッテリ１７に供給するように構成されている。このため、この回生ブレーキ１８は、ブレーキとアクチュエータ装置との機能を兼ね備えている。
【００９７】
バッテリ１７には、バッテリ電圧を検出するための電圧計４０が設けられており、この電圧計４０は、他のセンサと同様に、ブレーキ制御装置１００のインタフェース１０１と接続されている。
【００９８】
次に、本実施形態のブレーキ制御装置１００の動作について説明する。
【００９９】
本実施形態のブレーキ制御装置１００も、図４のフローチャートに示すように、所定時間毎に、ステップ２からステップ７の処理を実行する。
【０１００】
但し、ステップ２において、ブレーキ制御装置１００の通信制御部１１５は、第一の実施形態で取得した車両環境情報の他に、車両環境情報として、バッテリ１７の電圧を検出する電圧計４０での検出値を取得すると共に、回生ブレーキ１８から自身が欠陥状態であるか否かを示す情報も取得する。
【０１０１】
また、ステップ４において、目標性能設定部１１３は、ステップ３で求められた危険度が予め定められた閾値未満の場合であって、電圧計４０が示す電圧値が予め定められた電圧値未満の場合には、ブレーキシステムの耐久性の向上と共に、省電力が設定される。
【０１０２】
バッテリ１７は、その蓄電量が予め定められた蓄電量未満になると、その電圧値も予め定められた電圧値未満になる。このため、本実施形態では、バッテリ１７の蓄電量の替わりに、バッテリ１７の電圧値を取得し、この電圧値が予め定められた電圧値未満になると、バッテリ１７の蓄電量も予め定められた蓄電量未満になったと仮定して、このときには、目標性能として省電力を設定するようにしている。なお、本実施形態では、バッテリ１７の蓄電量をバッテリ１７の電圧値から推定する方法を採用しているが、他の方法でバッテリ１７の蓄電量を推定する方法を採用してもよい。
【０１０３】
また、ステップ６において、目標駆動率算出部１１４は、第一アクチュエータ装置２００、第二アクチュエータ装置３００の駆動率と共に、第三アクチュエータ装置としての回生ブレーキ１８の駆動率も求める。
【０１０４】
例えば、ステップ３で求められた危険度が予め定められた閾値以上で、ステップ４で目標性能として応答性が設定され、ステップ５で、図１１に示すように、比較的急激に目標ブレーキ力が大ききなり、且つ最大目標ブレーキ力も比較的大きく、図６（ｂ）に示す目標ブレーキ力特性と同じ目標ブレーキ力特性（同図中の太い実線）が求められたとする。
【０１０５】
この場合、駆動率算出部１１４は、ステップ６において、第二アクチュエータ装置３００の駆動率特性に関しては、図６（ａ）に示す駆動率特性と同じ駆動率特性を求め、第二アクチュエータ装置３００によるブレーキ力特性を、図６（ｂ）に示す第二アクチュエータ装置３００によるブレーキ力特性と同じブレーキ力特性（図１１中の一点破線）とする。また、第一アクチュエータ装置２００及び回生ブレーキ１８の駆動率特性に関しては、図６（ｂ）に示す第一アクチュエータ装置２００によるブレーキ力を、第一アクチュエータ装置２００と回生ブレーキ１８とで担うように、第一アクチュエータ装置２００及び回生ブレーキ１８の駆動率特性を定める。すなわち、第二アクチュエータ装置３００の駆動率が０になる時刻ｔ2では、第一アクチュエータ装置２００によるブレーキ力と回生ブレーキ１８によるブレーキ力とを加算した値が最大目標ブレーキ力になるように、第一アクチュエータ装置２００及び回生ブレーキ１８の駆動率特性を定める。なお、この場合、好ましくは、回生ブレーキ１８の駆動率特性は、このブレーキング機会において、第一アクチュエータ装置２００及び第二アクチュエータ装置３００で消費される電力と、回生ブレーキ１８が発生する電力とがほぼ同じになるようにするとよい。
【０１０６】
また、例えば、オートクルーズモードのときに、ステップ３で危険度として低い値が推定され、ステップ４で目標性能として耐久性及び省電力が設定され、ステップ５で、図１２に示すように、緩やかに目標ブレーキ力が大ききなり、且つ最大目標ブレーキ力も小さく、図７（ｂ）に示す目標ブレーキ力特性と同じ目標ブレーキ力特性（同図中の太い実線）が求められたとする。
【０１０７】
この場合、駆動率算出部１１４は、例えば、図１２に示すように、第二アクチュエータ装置３００の駆動率は０で、第一アクチュエータ装置２００によるブレーキ力と回生ブレーキ１８によるブレーキ力とを加算した値が最大目標ブレーキ力になるように、第一アクチュエータ装置２００及び回生ブレーキ１８の駆動率特性を定める。なお、この場合、好ましくは、回生ブレーキ１８の駆動率特性は、このブレーキング機会において、第一アクチュエータ装置２００で消費される電力よりも、回生ブレーキ１８が発生する電力の方が大きくなるようにする。但し、電力の発生量を大きくするため、回生ブレーキ１８の駆動率をむやみに高くすると、前輪１５ａ，１５ｂと後輪１５ｃ,１５ｄとのブレーキバランスが好ましくない状態になるため、ブレーキバランスが許容できる範囲ないで、回生ブレーキ１８の駆動率を高くする。
【０１０８】
このように、本実施形態のブレーキシステムでは、ブレーキシステムの応答性及び耐久性の向上を図ることができると共に、ブレーキシステムの省電力化を図ることができる。
【０１０９】
［各実施形態の変形例］
次に、以上の各実施形態の各種変形例について説明する。
【０１１０】
以上の実施形態は、いずれも、ブレーキペダル１６にかかる踏力を第一アクチュエータ装置１００へ機械的に伝達するものであるが、図１３に示すように、ブレーキペダル１６にかかる踏力を第一アクチュエータ装置１００ｂへ電気的に伝達するものであってもよい。具体的には、ブレーキセンサ３１の出力に基づいて、ブレーキ制御装置１００ｂが、この踏力相当の駆動を指示する駆動制御信号を第一アクチュエータ装置１００ｂへ送るようにする。すなわち、本発明では、ブレーキペダル１６にかかる踏力を第一アクチュエータ装置１００へ伝達する手段を限定しない。
【０１１１】
また、以上の実施形態では、油圧で駆動するブレーキキャリパを採用しているが、本発明は、これに限定されるものではなく、電気信号で駆動するブレーキャリパを採用してもよい。さらに、本発明が適用されるブレーキとしては、以上の各実施形態で述べたディスクブレーキ、回生ブレーキのみならず、例えば、ドラムブレーキ等ではってもよい。
【０１１２】
また、以上の実施形態では、２又は３のアクチュエータ装置を備えているが、本発明は、これに限定されるものではなく、４以上のアクチュエータ装置を備えていてもよい。
【０１１３】
また、以上の実施形態では、複数のアクチュエータ装置が互いに異なる性能を有しているが、互いに同性能、つまり同じものであってもよい。この場合、各アクチュエータ装置の駆動率を所定の条件下で変えることで、各アクチュエータの寿命を伸ばすことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】本発明に係る第一の実施形態としての車両の構成を示す説明図である。
【図２】本発明に係る第一の実施形態としてのブレーキ制御装置の機能構成を示す説明図である。
【図３】本発明に係る第一の実施形態としてのマスタ圧発生装置（第一アクチュエータ装置）とホイール圧発生装置（第二アクチュエータ装置）の構成を示す説明図である。
【図４】本発明に係る第一の実施形態としてのブレーキ制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明に係る第一の実施形態における各アクチュエータ装置の最大駆動率時のブレーキ特性を示すグラフである。
【図６】本発明に係る第一の実施形態における、目標性能として応答性が設定されたときの各アクチュエータ装置の駆動率特性（同図（ａ））、及びブレーキ力特性（同図（ｂ））を示すグラフである。
【図７】本発明に係る第一の実施形態における、目標性能として耐久性が設定されたときの各アクチュエータ装置の駆動率特性（同図（ａ））、及びブレーキ力特性（同図（ｂ））を示すグラフである。
【図８】本発明に係る第一の実施形態における、オートクルーズモードのときの障害物との車間距離と各アクチュエータ装置の駆動率との関係を示すグラフである。
【図９】本発明に係る第二の実施形態における車両の構成を示す説明図である。
【図１０】本発明に係る第二の実施形態におけるブレーキ制御装置と各アクチュエータ装置との関係を示す説明図である。
【図１１】本発明に係る第二の実施形態における、目標性能として応答性が設定されたときの各アクチュエータ装置のブレーキ力特性を示すグラフである。
【図１２】本発明に係る第二の実施形態における、目標性能として耐久性が設定されたときの各アクチュエータ装置のブレーキ力特性を示すグラフである。
【図１３】本発明に係る各実施形態の変形例としての車両の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１１５】
１０，１０ａ，１０ｂ：車両、１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ：車輪、１６：ブレーキペダル、１７：バッテリ、１８：回生ブレーキ、２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ：ディスクロータ、２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ：ブレーキキャリパ、３１：ブレーキセンサ、１００，１００ｂ：ブレーキ制御装置、１１０：ＣＰＵ、１１１：危険度推定部、１１２：目標性能設定部、１１３：目標ブレーキ力算出部、１１４：駆動率算出部、１１５：通信制御部、２００，２００ｂ：マスタ圧発生装置（第一アクチュエータ装置）、２０１：マスタ圧制御器、２１０：マスタ圧発生機構、３００，３００ａ：ホイール圧発生装置（第二アクチュエータ装置）、３０１：ホイール圧制御器、３１０，３１０ａ：ホイール圧発生機構
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブレーキの可動部材を動作させるアクチュエータ装置を制御するブレーキ制御装置、これを備えたブレーキシステム及び車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
ブレーキシステムとしては、例えば、以下の特許文献１，２に記載されているように、車輪のロックを防ぐＡＢＳ（Anti-lock Brake System）を備えたものがある。
【０００３】
このようなブレーキシステムは、例えば、ブレーキを油圧で駆動させるアクチュエータと、このアクチュエータで発生した油圧を抜くためのアクチュエータと、これらアクチュエータを制御する制御装置を備えている。この制御装置は、車輪がロックした場合又はロックしそうになった場合、ブレーキを駆動させるアクチュエータに対しては、ブレーキペダルの踏量に応じたブレーキ力が得られる制御信号を出力しつつ、油圧を抜くアクチュエータに対しては、ロックしないブレーキ力が得られる制御信号を出力する。
【０００４】
【特許文献１】特許２６４６８６０号
【特許文献２】特許２６４６８６１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来技術では、車両環境等に応じた車両の安定性を確保する点で優れた技術である。
【０００６】
しかしながら、ユーザは、ブレーキシステムの応答性や耐久性の向上も望んでいる。
【０００７】
本発明は、このようなユーザの要望に応えるべく、ブレーキシステムの応答性や耐久性等の性能を向上させることができるブレーキ制御技術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】
【０００８】
上記目的を解決するため、本発明では、
複数のブレーキの各制動部材を駆動させる複数のアクチュエータ装置と、これらアクチュエータ装置を制御するブレーキ制御装置を設ける。
【０００９】
このブレーキ制御装置は、
前記ブレーキに求められる目標性能を設定する目標性能設定手段と、
前記ブレーキによる目標ブレーキ力を求める目標ブレーキ力算出手段と、
前記複数のブレーキにより前記目標ブレーキ力のブレーキ力又は該目標ブレーキ力に近似したブレーキ力を得られ、且つ前記目標性能を実現できる各アクチュエータ装置の駆動率を求める駆動率算出手段と、
前記駆動率算出手段で求められた各アクチュエータ装置の駆動率に応じた駆動制御信号を各アクチュエータ装置に出力する駆動信号出力手段と、
を備えている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、各アクチュエータ装置の駆動率が、応答性、耐久性等の目標性能に応じて定められるため、目標性能に応じた性能を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係る車両の各種実施形態について、図面を用いて説明する。
【００１２】
［第一の実施形態］
まず、本発明に係る車両の第一の実施形態について、図１〜図８を用いて説明する。
【００１３】
本実施形態は、ＦＦ（エンジン前置き前輪駆動方式）車両に本発明を適用したものである。但し、本発明の適用はこれに限られるものではなく４ＷＤ車両（４輪駆動方式）やＦＲ車両（エンジン前置き後輪駆動方式）等にも適用可能である。
【００１４】
本実施形態の車両１０は、図１に示すように、エンジン１１と、トルクコンバータ１２と、トランスミッション１３と、ドライブシャフト１４と、車輪１５ａ〜ｄと、ブレーキペダル１６と、ディクスロータ２０ａ〜ｄと、ブレーキキャリパ２１ａ〜ｄと、ブレーキ制御装置１００と、ブレーキキャリパ２１ａ〜ｄを動作させるための油圧を発生するマスタ圧発生装置２００と、同じくブレーキキャリパ２１ａ〜ｄを動作させるための油圧を発生するホイール圧発生装置３００と、バッテリ１７と、を備えている。
【００１５】
エンジン１１は、燃焼室内の混合気を爆発させて、動力を発生させる内燃機関である。爆発により得られるピストンの運動は、コンロッドを介してクランクシャフトの回転運動に変換される。クランクシャフトは、トルクコンバータ１２、トランスミッション１３、ドライブシャフト１４を介して、前輪１５ａ，１５ｂに動力を伝達する。
【００１６】
トルクコンバータ１２は、エンジン１１とトランスミッション１３との間に設けられている。このトルクコンバータ１２は、油などの作動流体を利用することにより、エンジン１１から出力される回転トルクを断続的にトランスミッション１３へ伝達するクラッチとしての機能と、その回転トルクを増大させてトランスミッション１３へ伝達する機能とを有する。
【００１７】
トランスミッション１３は、トルクコンバータ１２とドライブシャフト１４との間に設けられ、例えば、前進５段（第１速〜第５速）、後進１段の各変速段に対応する複数のギアなどを有する。
【００１８】
ドライブシャフト１４は、トランスミッション１３と前輪１５ａ，１５ｂとを連結する回転軸で、エンジン１１の回転駆動力を前輪１５ａ及び１５ｂへ伝達する。
【００１９】
ブレーキペダル１６は、ドライバが車両１０を減速させるときに操作するものである。ドライバの踏力は、このブレーキペダル１６を介して、第一アクチュエータ装置としてのマスタ圧発生装置２００へ伝達される。マスタ圧発生装置２００で発生した油圧は、第二アクチュエータとしてのホイール圧発生装置３００を介して、ブレーキキャリパ２１ａ〜ｄへ伝わり、このブレーキキャリパ２１ａ〜ｄを動作させる。ホイール圧発生装置３００は、マスタ圧発生装置２００で発生した油圧をそのままブレーキキャリパ２１ａ〜ｄへ伝えるか、又は、さらに増圧してからブレーキキャリパ２１ａ〜ｄへ伝える。
【００２０】
ブレーキは、ディクスロータ２０ａ〜ｄとブレーキキャリパ２１ａ〜ｄとを有して構成される。各ディクスロータ２０ａ〜ｄは、各車輪１５ａ〜ｄに対して固定されている、つまり、各車輪１５ａ〜ｄと一体的に回転する。各ブレーキキャリパ２１ａ〜ｄは、図示しないが、シリンダ、ピストン、パッド等から構成されている。シリンダ内のピストンは、各圧発生装置２００，３００からの作動油によって移動し、このピストンに連結されたパッドをディスクロータ２０ａ〜ｄに押圧する。このパッドがディクスロータ２０ａ〜ｄを押圧することで、ディクスロータ２０ａ〜ｄと間に摩擦力を発生される。この摩擦力がブレーキ力となる。
【００２１】
本実施形態では、以上で説明した車両の構成要素のうち、ブレーキペダル１６と、ディクスロータ２０ａ〜ｄと、ブレーキキャリパ２１ａ〜ｄと、第一アクチュエータ装置としてのマスタ圧発生装置２００と、第二アクチュエータ装置としてのホイール圧発生装置３００と、ブレーキ制御装置１００と、後述のブレーキセンサとで、ブレーキシステムを構成している。
【００２２】
ブレーキ制御装置１００は、図２に示すように、コンピュータであり、各種演算処理を行うＣＰＵ１１０と、外部と信号の受送信を行うインタフェース１０１と、ＣＰＵ１１０が実行する各種プログラムやデータ等が予め記憶されているＲＯＭ１０２と、ＣＰＵ１１０のワークエリアとなるＲＡＭ１０３と、を有している。
【００２３】
ＣＰＵ１１０は、機能的には、後述の各種センサからの情報に基づいて車両の危険度を推定する危険度推定部１１１と、危険度推定部１１１が推定した危険度や各種センサからの情報に基づいてブレーキの目標性能を定める目標性能設定手段１１２と、危険度推定部１１１が推定した危険度や各種センサからの情報に基づいて目標ブレーキ力を求める目標ブレーキ力算出部１１３と、目標ブレーキ力や目標性能に応じてマスタ圧発生装置２００及びホイール圧発生装置３００のそれぞれの駆動率を求める駆動率算出部１１４と、外部との間での通信を制御する通信制御部１１５と、を有している。これらの各機能部１１１〜１１５は、いずれも、ＲＯＭ１０２に記憶されているプログラムをＣＰＵ１１０が実行することで機能する。
【００２４】
各種センサとしては、ブレーキセンサ３１と、前輪１５ａ，１５６ｂの操舵角を検出する操舵角センサ３２と、アクセルペダルのストローク量を検出するアクセルペダルストロークセンサ３３と、車両１０の車速を検出する車速センサ３４と、車両１０に発生している実ヨーレートを検出するヨーレートセンサ３５と、車両１０の前後方向に発生している加速度を検出する前後加速度センサ３６と、車両１０の横方向に発生している加速度を検出する横加速度センサ３７と、各車輪１５ａ〜ｄの速度を検出する車輪速センサ３８と、自車周囲の障害物の位置や路面状態、白線や黄線までの距離を検出する外界認識センサ３９とがある。以上の各センサは、いずれも、ブレーキ制御装置１００のインタフェース１０１に接続されている。
【００２５】
ブレーキセンサ３１は、ドライバの要求ブレーキ力を検出するセンサであり、ブレーキペダル１６に連結されているインプットロッド２１４の変位量を検出するストロークセンサである。なお、ブレーキセンサ３１としては、ストロークセンサを複数個組み合わせてもよい。これにより、１つのセンサからの信号が途絶えた場合にも、残りのセンサによってドライバのブレーキ要求が検出、認知されるため、フェールセーフを確保することができる。また、ブレーキセンサ３１としては、ブレーキペダル１６に加わる踏力を検出する踏力センサや、この踏力センサとストロークセンサとを組み合わせたものであってもよい。
【００２６】
外界認識センサ３９は、車両外部を撮像する１以上のカメラと、１以上のカメラで得られた画像を処理して画像解析する画像処理装置とを有して構成される。
【００２７】
マスタ圧発生装置２００は、ブレーキ制御装置１００から駆動制御信号を受信するマスタ圧制御器２０１と、このマスタ圧制御器２０１により制御されるマスタ圧発生機構２１０と、を有している。
【００２８】
また、ホイール圧発生装置３００は、ブレーキ制御装置１００から駆動制御信号を受信するホイール圧制御器３０１と、このホイール圧制御器３０１により制御されるホイール圧発生機構３１０と、を有している。
【００２９】
マスタ圧発生機構２１０は、図３に示すように、戻しバネ収納シリンダ２１１と、内部が作動油で満たされるマスタシリンダ２１２と、マスタシリンダ２１２内に供給する作動油が溜められているリザーバタンク２１３と、一方の端部がブレーキペダル１６に連結され他方の端部がマスタシリンダ２１２内に臨んでいる第一の加圧手段としてのインプットロッド２１４と、第二の加圧手段としてのモータ加圧機構２２０と、を備えている。
【００３０】
リザーバタンク２１３は、図示しない隔壁によって内部が仕切られて、２つの液室を有する。各液室は、マスタシリンダ２１２内の後述の各液室２１５，２１６と接続されている。
【００３１】
モータ加圧機構２２０は、マスタ圧制御器２０１からの駆動信号で駆動する加圧モータ２２１と、加圧モータ２２１の回転トルクを増幅する減速機構２３０と、回転力を並進力に変える回転−並進変換機構２４０と、回転−並進変換機構２４０に接して直線移動する可動部材２５０と、この可動部材２５０に押され、マスタシリンダ２１２内にプライマリ液室２１５を形成するプライマリピストン２５１と、マスタシリンダ２１２内にセカンダリ液室２１６を形成するセカダリピストン２５２と、戻しバネ収納シリンダ２１１内に配され、回転−並進変換機構２４０に押された可動部材２５０を元の位置の方向に戻す戻しバネ２５５と、を有する。
【００３２】
減速機構２３０は、加圧モータ２２１の回転トルクを自身の減速比分だけ増幅させるものである。減速の方式としては、歯車減速、プーリ減速等が適当であるが、本実施形態では、加圧モータ２２１の回転軸に取り付けられている駆動側プーリ２３１と、従動側プーリ２３２と、両プーリ２３１，２３２に掛け渡されているベルト２３３と、を備えるプーリ減速方式を採っている。なお、加圧モータ２２１の回転トルクが十分に大きく、減速によるトルクの増幅が必要でない場合には、減速機構２３０を設けず、加圧モータ２２１と回転−並進変換機構２４０とを直結してもよい。これにより、減速機構２３０の介在に起因して発生する、信頼性、静粛性、搭載性、等に係る諸問題を回避することができる。
【００３３】
回転−並進変換機構２４０は、加圧モータ２２１の回転動力を並進動力に変換して、可動部材２５０を介してプライマリピストン２５１を押圧するものである。変換機構としては、ラックピニオン、ボールネジ等が適当であるが、本実施形態では、従動側プーリ２３２により回転するボールネジナット２４１と、このボールネジナット２４１の回転運動により並進運動するボールネジ軸２４２と、を備えるボールネジ方式を採っている。
【００３４】
インプットロッド２１４は、前述したように、一方の端部がブレーキペダル１６に連結され、他方の端部がマスタシリンダ２１２内のプライマリ液室２１５内に臨んでいる。このため、ブレーキペダル１６が踏み込まれ、インプットロッド２１４が直進移動すると、プライマリ液室２１５内の作動油圧が上がって、セカンダリピストン２５２が押圧され、セカンダリ液室２１６内の作動油圧も上昇する。この結果、プライマリ液室２１５とホイール圧発生機構３１０とをつなぐ第一マスタ配管２６１、及び、セカンダリ液室２１６とホイール圧発生機構３１０とをつなぐ第二マスタ配管２６２に、作動油が供給され、この作動油がホイール圧発生装置３００を介して、各ブレーキキャリパ２１ａ〜ｄへ送られる。このため、モータ加圧機構２２０が故障等して場合でも、所定のブレーキ力を確保することができる。また、上述したように、ブレーキペダル１６が踏み込まれると、プライマリ液室２１５内の作動油圧が上がるため、この液圧がブレーキペダル反力として作用することになる。したがって、本実施形態の構造を採用することにより、バネ等のブレーキペダル反力を生成する機構が不要となる。これにより、ブレーキシステムの小型・軽量化を図ることができる。
【００３５】
加圧モータ２２１は、前述したように、マスタ圧制御装器２０１からの駆動信号に基づいて動作し、所望の回転トルクを発生する。加圧モータ２２１としては、ＤＣモータ、ＤＣブラシレスモータ、ＡＣモータ等が考えられるが、制御性、静粛性、耐久性の点においては、ＤＣブラシレスモータが望ましい。この加圧モータ２２１は、位置センサを備えており、この位置センサからの位置信号がマスタ圧制御器２０１に入力されるように構成されている。これにより、マスタ圧制御器２０１は、位置センサから位置信号に基づいて加圧モータ２２１の回転角を算出することができ、さらに、回転−並進変換装置２４０の並進量、すなわちプライマリピストン２５１の変位量を算出することができる。
【００３６】
この加圧モータ２２１の回転トルクは、前述したように、減速機構２３０により増幅されて、回転−並進変換機構２４０のボールネジナット２４１を回転させる。このボールネジナット２４１の回転によりボールネジ軸２４２が並進運動し、可動部材２５０を介してプライマリピストン２５１が押圧される。
【００３７】
なお、可動部材２５０のボールネジ軸２４２と反対側に、戻しバネ２５５に一端が接しており、この戻しバネ２５５の他端が戻しバネ収納シリンダ２１１の内壁と接触している。すなわち、本実施形態では、ボールネジ軸２４２の推力と逆方向の力が、可動部材４８を介してボールネジ軸２４２に作用するように構成されている。これにより、加圧モータ２２１が駆動し、プライマリピストン２５１が押圧されて、マスタ圧（マスタシリンダ２１２内の圧力）が加圧されている状態において、この加圧モータ２２１が故障等により停止し、ボールネジ軸２４２の戻し制御が不能になった場合でも、戻しバネ２５５の弾性力によってボールネジ軸２４２が初期位置に戻され、マスタ圧が概ね零付近まで低下させることができる。このため、加圧モータ２１１の故障によるブレーキ力の引きずりを回避することができる。
【００３８】
プライマリピストン２５１が押圧されると、プライマリ液室２１５内の作動油圧が上昇し、これにより、セカンダリピストン２５２が押圧され、セカンダリ液室２１６内の作動油圧も上昇する。この結果、プライマリ液室２１５とホイール圧発生機構３１０とをつなぐ第一マスタ配管２６１、及び、セカンダリ液室２１６とホイール圧発生機構３１０とをつなぐ第二マスタ配管２６２に、作動油が供給され、この作動油がホイール圧発生装置３００を介して、各ブレーキキャリパ２１ａ〜ｄへ送られる。すなわち、ドライバの踏力によりインプットロッド２１４が押圧された場合でも、加圧モータ２２１の駆動でプライマリピストン２５１が押圧された場合も、マスタ配管２６１，２６２及びホイール圧発生装置３００を介して、作動油が各ブレーキキャリパ２１ａ〜ｄへ送られる。
【００３９】
本実施形態では、プライマリピストン２５１とセカンダリピストン２５２を用いるタンデム方式を採用している。これは、マスタシリンダ２１２からの油漏れがあった場合でも、ある程度のマスタ圧を確保するためである。例えば、プライマリピストン２５１とマスタシリンダ２１１とで形成されるプライマリ液室２１５で油漏れがあった場合には、プライマリピストン２５１により直接セカンダリピストン２５２を押圧することで、セカンダリ液室２１６の作動油圧の上昇を確保することができる。
【００４０】
本実施形態では、ドライバのブレーキ操作によるインプットロッド２１４の変位量に応じて、プライマリピストン２５１を変位させることで、インプットロッド２１４によるプライマリ液室２１５の作動油圧の加圧をさらに増幅することができる。その増幅比（以下、倍力比と称す。）は、インプットロッド２１４とプライマリピストン２５１の変位量の比、インプットロッ２１４とプライマリピストン２５１の断面積（以下、それぞれ、ＡＩＲ、ＡＰＰと称す。）の比等によって決定される。特に、インプットロッド２１４の変位量と同量だけプライマリピストン２５１を変位させた場合には、倍力比は（ＡＩＲ＋ＡＰＰ）／ＡＩＲに一意に定まる。すなわち，必要な倍力比に基づいて、ＡＩＲとＡＰＰを設定し、インプットロッド２１４の変位量に等しくなるようにプライマリピストン６０の変位量を制御することで、常に一定の倍力比を得ることができる。なお、前述の通り、インプットロッド２１４の変位量は、ブレーキセンサ３１によって検出される。また、プライマリピストン２５１の変位量は、加圧モータ２２１の位置センサの信号に基づいてマスタ圧制御器２０１によって算出される。
【００４１】
ホイール圧発生機構３１０は、マスタ圧発生機構２１０からの作動油の各ブレーキキャリパ２１ａ〜ｄへの供給を制御するゲートＯＵＴ弁３１０ａ，３１０ｂと、マスタ圧発生機構２１０からの作動液の後述のポンプへの供給を制御するゲートＩＮ弁３１１ａ，３１１ｂと、ゲートＯＵＴ弁３１０ａ，３１０ｂを通過した作動油及びポンプからの作動油の各ブレーキキャリパ２１ａ〜ｄへの供給を制御するＩＮ弁３１２ａ〜ｄと、ブレーキキャリパ１１ａ〜ｄにかかる作動油圧を減圧制御するＯＵＴ弁３１３ａ〜ｄと、マスタ圧発生機構２１０からゲートＩＮ弁３１１ａ，３１１ｂを介して送られてきた作動油を昇圧するポンプ３１４ａ，３１４ｂと、ポンプ３１４ａ，３１４ｂを駆動するポンプモータ３１５と、マスタ圧を検出するマスタ圧センサ３１６と、リザーバータンク３１７ａ，３１７ｂを備えている。
【００４２】
このホイール圧発生機構３１０としては、アンチロックブレーキ制御用の液圧制御ユニット、車両挙動安定化制御用の液圧制御ユニット、ブレーキバイワイヤ用の液圧制御ユニット等を採用することができる。
【００４３】
このホイール圧発生機構３１０は、ＦＬ輪用ブレーキキャリパ２１ａとＲＲ輪用ブレーキキャリパ２１ｄへ供給する作動油圧を制御する第一ブレーキ系統と、ＦＲ輪用ブレーキキャリパ２０ｂとＲＬ輪用ブレーキキャリパ２０ｃへ供給する作動油圧を制御する第二ブレーキ系とを有する。第一ブレーキ系統には、ゲートＯＵＴ弁３１０ａと、ゲートＩＮ弁３１１ａと、ＩＮ弁３１２ａ，３１２ｄと、ＯＵＴ弁３１３ａ，３１３ｄと、リザーバータンク３１７ａと、が属している。また、第二ブレーキ系統には、ゲートＯＵＴ弁３１０ｂと、ゲートＩＮ弁３１１ｂと、ＩＮ弁３１２ｂ，３１２ｃと、ＯＵＴ弁３１３ｂ,３１３ｃと、リザーバータンク３１７ｂと、が属している。第一ブレーキ系統のゲートＯＵＴ弁３１０ａ及びゲートＩＮ弁３１１ａには、マスタ圧発生器２１０のプライマリ液室２１５に接続されている第一マスタ配管２６１が接続され、第二ブレーキ系統のゲートＯＵＴ弁３１０ｂ及びゲートＩＮ弁３１１ｂには、マスタ圧発生器２１０のセカンダリ液室２１６に接続されている第二マスタ配管２６２が接続されている。
【００４４】
このように、二つのブレーキ系統を設けることにより、一方のブレーキ系統が失陥した場合にも、正常なもう一方のブレーキ系統によって、対角２輪分のブレーキ力が確保されるため、車両の挙動が安定に保たれる。
【００４５】
ゲートＯＵＴ弁３１０ａ,３１０ｂ、ゲートＩＮ弁３１１ａ,３１１ｂ、ＩＮ弁３１２ａ〜ｄ、ＯＵＴ弁３１３ａ〜ｄは、いずれもソレノイドを有しており、このソレノイドへの通電によって弁の開閉が行われる電磁式のものである。各弁の開閉制御は、ホール制御器３０１により制御される。また、本実施形態では、ゲートＯＵＴ弁３１０ａ,３１０ｂとＩＮ弁３１２ａ〜ｄとが、これらの弁への電流断で開状態となり、電流入で閉状態となり、ゲートＩＮ弁３１１ａ,３１１ｂとＯＵＴ弁３１３ａ〜ｄとが、これらの弁への電流断で閉状態となり、電流入で開状態となる。
【００４６】
ポンプ３１４ａ,３１４ｂとしては、プランジャポンプ、トロコイドポンプ、ギヤポンプ等が適当であるが、静粛性の点においては、ギヤポンプが望ましい。ポンプモータ３１５は、ホイール圧制御装器３０１の駆動信号に基づいて動作し、自身に連結されたポンプ３１４ａ,３１４ｂを駆動する。ポンプモータ３１５としては、ＤＣモータ、ＤＣブラシレスモータ、ＡＣモータ等が適当であるが、制御性、静粛性、耐久性の点においては、ＤＣブラシレスモータが望ましい。
【００４７】
マスタ圧センサ３１６は、マスタ圧発生機構２１０のセカンダリ液室２１６に接続されている第二マスタ配管２６２に接続されている。このマスタ圧センサ３１６で検出されたマスタ圧は、ホイール圧制御器３０１に送られる。なお、このマスタ圧センサ３１６の個数及び設置位置に関しては、制御性、フェールセーフ等を考慮して、適宜決定してよい。
【００４８】
次に、ホイール圧発生機構３１０の動作について説明する。なお、以下では、第一ブレーキ系統のみの動作について説明し、第二ブレーキ系統の動作に関しては、第一ブレーキ系統の動作と同じであるため、その説明を省略する。
【００４９】
まず、マスタ圧発生機構２１０で昇圧された作動油圧を、さらに昇圧することなく、そのままＦＬ輪用ブレーキキャリパ２１ａとＲＲ輪用ブレーキキャリパ２１ｄへ送る場合について説明する。
【００５０】
この場合、ゲートＩＮ弁３１１ａ及びＯＵＴ弁３１３ａ,３１３ｄが閉状態で、ゲートＯＵＴ弁３１０ａ及びＩＮ弁３１２ａ,３１２ｄが開状態である。
【００５１】
マスタ圧発生機構２１０から第一マスタ配管２６１を経て送られてきた作動油は、ゲートＯＵＴ弁３１０ａ及びＩＮ弁３１２ａ,３１２ｄを経て、ブレーキキャリパ２１ａ,２１ｄへ送られる。すなわち、前述したように、マスタ圧発生機構２１０からの作動油は、ポンプ３１４ａで昇圧されることなく、ブレーキキャリパ２１ａ,２１ｄへ送られる。
【００５２】
本実施形態では、前述したように、ゲートＯＵＴ弁３１０ａ,３１０ｂとＩＮ弁３１２ａ〜ｄとが、これらの弁への電流断で開状態となり、ゲートＩＮ弁３１１ａ,３１１ｂとＯＵＴ弁３１３ａ〜ｄとが、これらの弁への電流断で閉状態となる。この電流断のときの各弁の状態は、マスタ圧発生機構２１０からの作動油がポンプ３１４ａで昇圧されることなく、ブレーキキャリパ２１ａ,２１ｄへそのまま送られるときの各弁の状態と同じである。このため、電源系統が故障して、各弁に電流を供給できなくなっても、マスタ圧発生機構２１０から作動油を、ブレーキキャリパ２１ａ,２１ｄへ送ることができる。すなわち、ホイール圧発生機構３１０が故障しても、マスタ圧発生機構２１０でブレーキキャリパ２１ａ,２１ｄへ送る作動油の圧力を制御することができる。
【００５３】
次に、マスタ圧発生機構２１０で昇圧された作動油圧を、ポンプ３１４ａでさらに昇圧してから、ＦＬ輪用ブレーキキャリパ２１ａとＲＲ輪用ブレーキキャリパ２１ｄへ送る場合について説明する。
【００５４】
この場合、ゲートＩＮ弁３１１ａ及びＩＮ弁３１２ａ,３１２ｄが開状態で、ゲートＯＵＴ弁３１０ａ及びＯＵＴ弁３１３ａ,３１３ｄが閉状態である。
【００５５】
マスタ圧発生機構２１０から第一マスタ配管２６１を経て送られてきた作動油は、ゲートＩＮ弁３１１ａを経て、ポンプ３１４ａに送られ、ここで昇圧される。ポンプ３１４ａで昇圧された作動油は、ＩＮ弁３１２ａ,３１２ｄを経て、ブレーキキャリパ２１ａ,２１ｄへ送られる。なお、マスタ圧発生機構２１０が故障して、このマスタ圧発生機構２１０から作動油が送られてこない場合でも、作動油をポンプ３１４ａからブレーキキャリパ２１ａ,２１ｄへ送ることができる。この場合、ゲートＩＮ弁３１１ａ及びゲートＯＵＴ弁３１０ａは閉状態となる。
【００５６】
このように、本実施形態では、マスタ圧発生装置２００とホイール圧発生装置３００とのうち、一方が欠陥しても、他方の出力を妨げない構成となっている。
【００５７】
次に、ブレーキキャリパ２１ａ,２１ｄにかかる作動油圧を減圧する場合について説明する。
【００５８】
この場合、ＯＵＴ弁３１３ａ,３１３ｄが開状態で、他の弁は、状況に応じて開又は閉状態であるが、ＩＮ弁３１２ａ,３１２ｄは、基本的に閉状態である。
【００５９】
ブレーキキャリパ２１ａ,２１ｄ内に溜まっている作動油は、ＯＵＴ弁３１３ａ,３１３ｄを経て、リザーバタンク３１７ａに流入する。
【００６０】
なお、リザーバタンク３１７ａ内の作動油は、マスタ圧発生機構２１０からの作動油をポンプ３１４ａで昇圧する際に利用される。
【００６１】
次に、図４に示すフローチャートに従って、ブレーキ制御装置１００の動作について説明する。
【００６２】
ブレーキ制御装置１００の通信制御部１１５は、所定時間毎に、各センサ等から各種車両環境情報を取得し、これをＲＡＭ１０３に格納する（Ｓ１,Ｓ２）。ここで、所定時間は、ミリセコンド単位である。各センサ等としては、前述したブレーキセンサ３１、操舵角センサ３２、アクセルペダルストロークセンサ３３、車速センサ３４、ヨーレートセンサ３５、前後加速度センサ３６、横加速度センサ３７、車輪速センサ３８、外界認識センサ３９の他に、マスタ圧制御器２０１、ホイール圧制御器３０１がある。各センサ３１〜３９は、基本的に、イグニッションオンの際には、常時、検出値を出力しており、制御部１１５は、各センサ３１〜３９からの出力に関して、所定時間毎に受信する。また、マスタ制御器２０１及びホイール圧制御器３０１からは、自身が欠陥状態であるか否かを示す信号が出力され、通信制御部１１５は、これを受信する。なお、各センサ３１〜３９からの各種車両環境情報は、車両環境情報の変化を把握するために、予め定められた回数分、ＲＡＭ１０３に保持される。
【００６３】
次に、危険度推定部１１１が、ステップ２で取得した各種車両環境情報に基づいて、自車に迫る危険度を推定する（Ｓ３）。危険度は、急操舵や急加速といった車両の挙動を大きく乱す可能性が高い操作が行われた場合、過剰な車速やヨーレート、横加速度といった車両が車線から逸脱又はスピンする可能性が高い走行状態の場合、路面摩擦係数が低い場合、障害物との距離が短い場合等において、増加する。
【００６４】
危険度を求める方法としては、例えば、各センサ３１〜３９による各検出値及び各検出値の変化量に対して、それぞれ所定の重みを掛け合わせ、その後、これらを合計する等で求めることができる。例えば、外界認識センサ３９により、前方車両との距離が短く且つ自車との相対速度差が大きい（自車の方が速い）旨が得られ、車速センサ３８から自車速度が高い旨が得られ、操舵角センサ３２から操舵角が大きい又は急激に増加した旨が得られた場合には、危険度が極めて高くなる。一方、車速センサ３８から自車速度が高い旨が得られた場合でも、前方車両との距離が長く自車との相対速度差が小さい（自車の方が速い）又は相対速度差が大きいものの自車の方が遅い旨が得られ、操舵角センサ３２から操舵角が小さい旨が得られた場合には、危険度は低くなる。
【００６５】
また、危険度推定部１１１は、危険度の他に、危険内容も推定する。例えば、障害物との衝突の可能性のある危険、車線からはみ出す危険、スピンする危険等である。
【００６６】
次に、目標性能設定部１１２が、ステップ２で取得した各種車両環境情報、及びステップ３で推定された危険度に基づいて、ブレーキに求める目標性能を設定する（Ｓ４）。
【００６７】
目標性能としては、基本的に、危険度が予め定められた閾値以上の場合には、ここではブレーキシステムの応答性能の向上が設定され、危険度が閾値未満の場合には、ここでは、ブレーキシステムの耐久性能の向上が設定される。但し、危険度が閾値未満の場合であっても、例えば、ドライバーによりスポーツ走行モードが設定されている場合や、ドライバーの操作が速い場合には、応答性能の向上が設定される場合もある。
【００６８】
次に、目標ブレーキ力算出部１１３が、ステップ２で取得した各種車両環境情報、及びステップ３で推定された危険度に基づいて、時間の推移に伴う目標ブレーキ力の変化を示す目標ブレーキ力特性が求められる（Ｓ５）。
【００６９】
危険度が閾値以上の場合には、目標ブレーキ力特性は、急峻に目標ブレーキ力が増加する特性が設定される。また、目標ブレーキ力の大きさは、危険内容に応じて定められる。例えば、危険内容が、障害物との衝突の可能性のある危険の場合には、目標ブレーキ力の大きさは、ブレーキシステムで得られる最大値が設定され、路面摩擦抵抗が低くてスピンする危険の場合には、比較的小さな値が設定される。なお、危険度が、前述の閾値よりも高い第二の閾値よりも高くなった場合には、危険内容に関わらず、目標ブレーキ力の特性は急峻に目標ブレーキ力が増加する特性で、目標ブレーキ力の大きさはブレーキシステムで得られる最大値に設定するようにしてもよい。
【００７０】
危険度が閾値未満の場合には、ドライバーの操作に関する情報、つまりブレーキセンサ３１からの出力に対応した値が目標ブレーキ力として設定される。但し、例えば、運転者がアクセルペダル及びブレーキペダル１６から足を離して運転するオートクルーズモードが設定され、危険度は低いものの、障害物との間の距離を所定以上確保するためにブレーキをかける必要がある場合には、障害物との間の距離、自車速度、操舵角等に応じて定められる。具体的には、障害物との間の距離、自車速度、操舵角等のそれぞれに重みを掛け合わせ、その後、これらを合計することで、目標ブレーキ力を求める。この場合の目標ブレーキ力は、障害物との間の距離が大きいとき小さな値になり、自車速度が大きいときには比較的大きな値になり、操舵角が比較的大きいときには目標ブレーキ力は比較的大きな値になる。
【００７１】
なお、一つのブレーキング機会中で、今回の制御時におけるステップ３で推定された危険度と、次回の制御時におけるステップ３で推定された危険度との差が予め定められた値未満の場合には、次回の制御時におけるステップ５では、改めて目標ブレーキ力特性を算出せず、今回の制御時におけるステップ５で算出した目標ブレーキ力特性をそのまま用いる。
【００７２】
次に、駆動率算出部１１４が、マスタ圧発生装置２００及びホイール圧発生装置３００のそれぞれの時間変化に伴う駆動率の変化を示す駆動率特性を求めてから、現時点の各装置２００，３００の駆動率を求める（Ｓ６）。そして、通信制御部１１５が、各装置２００，３００に対して、それぞれの現時点の駆動率に応じた駆動率制御信号を出力する（Ｓ７）。ここで、駆動率とは、各装置２００，３００の最大の駆動量に対する実際の駆動量の割合である。
【００７３】
駆動率算出部１１４は、ステップ４で設定された目標性能、及びステップ５で求められた目標ブレーキ力特性に応じて、各装置２００，３００の駆動率特性を求め、その後、現時点の各装置２００，３００の駆動率を求める。但し、前回の制御時における危険度と今回の制御時における危険度との差が予め定められた値未満であるため、今回の制御時のステップ５において、新たな目標ブレーキ力特性が求められなかった場合には、今回の制御時のステップ６においても、新たな駆動特性は求められず、前回の制御時のステップ６で求められた駆動率特性が用いられる。そして、前回の制御時のステップ６で求められた駆動率特性から現時点の各装置２００，３００の駆動率を求める。
【００７４】
ここで、第一アクチュエータ装置としてのマスタ圧発生装置２００、及び第二アクチュエータ装置としてのホイール圧発生装置３００の性能について説明する。
【００７５】
図５は、各アクチュエータ装置２００，３００に対して、最大の駆動率の駆動制御信号を与えたときの時間経過に伴うブレーキ力の推移を示すものである。
【００７６】
同図に示すように、第一アクチュエータ装置２００は、応答性が低いものの、高いブレーキ力を得ることができる。一方、第二アクチュエータ装置３００は、応答性が高いものの、高いブレーキ力を得ることができない。また、同図には示されていないが、第一アクチュエータ装置２００は、第二アクチュエータ装置３００よりも耐久性が高い。
【００７７】
そこで、ステップ６では、ステップ４で目標性能として応答性が設定された場合には、応答性の高い第二アクチュエータ装置３００を優先的に駆動させるために、この第二アクチュエータ装置３００の駆動率を高くし、ステップ４で目標性能として耐久性が設定された場合には、耐久性の高い第一アクチュエータ装置２００を優先的に駆動させるために、この第一アクチュエータ装置２００の駆動率を高くする。
【００７８】
具体的に、例えば、ステップ３で危険度として高い値が推定され、ステップ４で目標性能として応答性が設定されたとする。さらに、ステップ５で、図６（ｂ）に示すように、比較的急激に目標ブレーキ力が大ききなり、且つ最大目標ブレーキ力も比較的大きい目標ブレーキ力特性（同図中の太い実線）が求められたとする。
【００７９】
この場合、駆動率算出部１１４は、例えば、図６（ａ）（ｂ）に示すように、第一アクチュエータ装置２００の駆動率特性に関して、この第一アクチュエータ装置２００の駆動のみで最大目標ブレーキ力が得られる第一アクチュエータ装置２００の駆動率を求め、この駆動率を維持する駆動率特性とする。
【００８０】
また、駆動率算出部１１４は、第二アクチュエータ装置３００の駆動率特性に関しては、現時点ｔ0から第一アクチュエータ装置２００によりある程度のブレーキ力を確保できる時刻ｔ1までの期間では、第二アクチュエータ装置３００のほぼ最大駆動率とし、時刻ｔ1から第一アクチュエータ装置２００のみで最大目標ブレーキ力を確保できる時刻ｔ2までの期間では、徐々に駆動率が低下し、時刻ｔ2では駆動率０となる、駆動率特性とする。
【００８１】
但し、各装置２００，３００の各時刻の駆動率は、第一アクチュエータ装置２００による当該駆動率による駆動で得られるブレーキ力と、第二アクチュエータ装置３００による当該駆動率による駆動で得られるブレーキ力とを加算した値が、当該時刻における目標ブレーキ力になるよう、又は、目標ブレーキ力に至らなくても限りなく目標ブレーキ力に近づくように定められる。
【００８２】
この結果、本実施形態のブレーキシステムでは、ブレーキの高い応答性が要求される場合には、現時点ｔ0から時刻ｔ1までの当初期間において、応答性の高い第二アクチュエータ装置３００が高い駆動率で優先的に駆動され、第一アクチュエータ装置２００によりある程度のブレーキ力を確保できる時刻ｔ1からは、耐久性の低い第二アクチュエータ装置３００が低い駆動率で駆動されるので、極めて高い応答性能を実現しつつ、耐久性も高めることができる。
【００８３】
なお、繰り返すことになるが、現時点ｔ0から時刻ｔ2まで期間は、ブレーキシステムによるブレーキ力の遷移状態で、最終的な最大目標ブレーキ力が得られていないため、この間の各制御時における危険度の変化が小さく、現時点ｔ0で求められた目標ブレーキ力特性及び各装置２００，３００の駆動率特性は、少なくとも時刻ｔ2までは用いられ、各制御時において、この駆動率特性が示す該当時刻における駆動率が各装置２００，３００へ出力される。
【００８４】
また、ステップ５で、図６（ｂ）に示す目標ブレーキ力特性（同図中の太い実線）よりも、急激に目標ブレーキ力が大きくなる目標ブレーキ力特性が定められた場合、つまり危険度がより高い場合には、図６（ａ）の矢印が示す細い実線が示すように、第一アクチュエータ装置２００に関しても、当初期間、駆動率が最大となる駆動率特性を求めることになる。
【００８５】
また、第一アクチュエータ装置であるマスタ圧発生装置２００は、ブレーキペダル１６の操作量に応じた作動油圧を発生させる第一の加圧手段と、モータ加圧機構２２０で構成される第二の加圧手段とを有しているため、第二の加圧手段の駆動率は、ブレーキ制御装置１００から送られてきた駆動率から、第一の加圧手段の現状の駆動率分を差し引いた値となる。
【００８６】
具体的には、マスタ圧発生装置２００のマスタ圧制御器２０１は、マスタ圧制御装置２００の駆動率Ｍをブレーキ制御装置１００から受け取ると、この時点での第一加圧手段のみによるマスタ圧発生装置２００の駆動率Ｍ１をブレーキセンサ３１の出力値から求め、マスタ圧制御装置２００の駆動率Ｍから第一加圧手段のみによるマスタ圧発生装置２００の駆動率Ｍ１を減算して、第二加圧手段のみによるマスタ圧発生装置２００の駆動率Ｍ２を求める。そして、この駆動率Ｍ２を第二加圧手段であるモータ加圧機構２２０の駆動率ｍ２に換算して、この駆動率ｍ２をモータ加圧機構２２０に与える。なお、本実施形態では、以上のように、ブレーキ制御装置１００は、マスタ圧制御器２０１へマスタ圧制御装置２００の駆動率Ｍを出力しているが、このブレーキ制御装置１００もブレーキセンサ３１の出力を取得しているため、このブレーキ制御装置１００がマスタ圧発生装置２００のモータ加圧機構２２０の駆動率ｍ２を求め、この駆動率ｍ２をマスタ圧制御器２０１へ出力するようにしてもよい。
【００８７】
また、例えば、オートクルーズモードのときに、ステップ３で危険度として低い値が推定され、ステップ４で目標性能として耐久性が設定されたとする。さらに、ステップ５で、図７（ｂ）に示すように、緩やかに目標ブレーキ力が大ききなり、且つ最大目標ブレーキ力も小さい目標ブレーキ力特性（同図中の太い実線）が求められたとする。
【００８８】
この場合、駆動率算出部１１４は、例えば、図７（ａ）に示すように、第一アクチュエータ装置２００の駆動率特性に関して、この第一アクチュエータ装置２００の駆動のみで最大目標ブレーキ力が得られる第一アクチュエータ装置２００の駆動率を求め、この駆動率を維持する駆動率特性とする。また、駆動率算出部１１４は、第二アクチエータ装置３００の駆動率特性に関して、駆動率０を維持する駆動率特性とする。
【００８９】
この結果、本実施形態のブレーキシステムでは、耐久性のある第一アクチュエータ装置２００のみで、目標ブレーキ力特性にほぼ合ったブレーキ力特性を実現できるため、ブレーキシステムの耐久性を高めることができる。
【００９０】
以上の図７に示す例は、オートクルーズモードのときで、図８に示すように、障害物（前方車両）との車間距離ｄ１が比較的大きな場合である。このオートクルーズモードでは、障害物との車間距離が小さくなるにつれ、第一アクチエータ装置２００の駆動率として次第に高い値が設定されるのみならず、第二アクチエータ装置２００の駆動率も０から次第に高い値が設定される。
【００９１】
また、今回の制御時において、二つのアクチュエータ装置２００，３００とのうち、一方のアクチュエータ装置から欠陥である旨の通知を受けた場合、ステップ６では、他方のアクチュエータ装置の駆動率特性に関して、この他方のアクチュエータ装置のみで、できるかぎり目標ブレーキ力特性を得られるような駆動率特性が定められる。このため、本実施形態では、一方のアクチュエータ装置が欠陥しても、ある程度、目標ブレーキ力特性を得ることができる。
【００９２】
［第二の実施形態］
次に、本発明に係る車両の第二の実施形態について、図９〜図１２を用いて説明する。
【００９３】
本実施形態の車両１０ａは、第一の実施形態の車両１０と同様、図９に示すように、エンジン１１と、トルクコンバータ１２と、トランスミッション１３、ドライブシャフト１４と、車輪１５ａ〜ｄと、ブレーキペダル１６と、ディクスロータ２０ａ,２０ｂと、ブレーキキャリパ２１ａ,２１ｂと、ブレーキ制御装置１００と、ブレーキキャリパ２１ａ,２０ｂを動作させるための油圧を発生するマスタ圧発生装置２００と、同じくブレーキキャリパ２１ａ,２０ｂを動作させるための油圧を発生するホイール圧発生装置３００ａと、バッテリ１７と、を備えている。本実施形態の車両１０ａは、さらに、後輪１５ｃ,１５ｄにブレーキ力を加える回生ブレーキ１８を備えている。
【００９４】
なお、本実施形態では、後輪１５ｃ,１５ｄ用のブレーキとして、回生ブレーキ１８があるため、後輪１５ｃ,１５ｄには、ディスクロータ及びブレーキキャリパを設けていないが、これらを設けてもよいことは言うまでもない。
【００９５】
本実施形態のマスタ圧発生装置２００及びホイール圧発生装置３００は、それぞれ、第一の実施形態のマスタ圧発生装置２００、ホイール圧発生装置３００ａと基本的に同一である。但し、図１０に示すように、本実施形態のホイール圧発生装置３００ａのホイール圧発生機構３１０ａは、後輪１５ｃ,１５ｄにブレーキキャリパが設けられていない関係で、後輪１５ｃ,１５ｄのブレーキキャリパに作動油を供給する構成にはなっていない。このため、第一の実施形態のホイール圧発生機構３１０では、二つのブレーキ系統のそれぞれが二つのブレーキキャリパに作動油を供給する構成になっているが、本実施形態のホイール圧発生機構３１０ａでは、二つのブレーキ系統のそれぞれが一つのブレーキキャリパに作動油を供給する構成になっている。
【００９６】
回生ブレーキ１８は、左右の後輪１５ｃ,１５ｄのそれぞれから伸びる車軸１９に接続され、車軸１９にブレーキ力を過程で、車軸１９の回転により電力を発生して、この電力をバッテリ１７に供給するように構成されている。このため、この回生ブレーキ１８は、ブレーキとアクチュエータ装置との機能を兼ね備えている。
【００９７】
バッテリ１７には、バッテリ電圧を検出するための電圧計４０が設けられており、この電圧計４０は、他のセンサと同様に、ブレーキ制御装置１００のインタフェース１０１と接続されている。
【００９８】
次に、本実施形態のブレーキ制御装置１００の動作について説明する。
【００９９】
本実施形態のブレーキ制御装置１００も、図４のフローチャートに示すように、所定時間毎に、ステップ２からステップ７の処理を実行する。
【０１００】
但し、ステップ２において、ブレーキ制御装置１００の通信制御部１１５は、第一の実施形態で取得した車両環境情報の他に、車両環境情報として、バッテリ１７の電圧を検出する電圧計４０での検出値を取得すると共に、回生ブレーキ１８から自身が欠陥状態であるか否かを示す情報も取得する。
【０１０１】
また、ステップ４において、目標性能設定部１１３は、ステップ３で求められた危険度が予め定められた閾値未満の場合であって、電圧計４０が示す電圧値が予め定められた電圧値未満の場合には、ブレーキシステムの耐久性の向上と共に、省電力が設定される。
【０１０２】
バッテリ１７は、その蓄電量が予め定められた蓄電量未満になると、その電圧値も予め定められた電圧値未満になる。このため、本実施形態では、バッテリ１７の蓄電量の替わりに、バッテリ１７の電圧値を取得し、この電圧値が予め定められた電圧値未満になると、バッテリ１７の蓄電量も予め定められた蓄電量未満になったと仮定して、このときには、目標性能として省電力を設定するようにしている。なお、本実施形態では、バッテリ１７の蓄電量をバッテリ１７の電圧値から推定する方法を採用しているが、他の方法でバッテリ１７の蓄電量を推定する方法を採用してもよい。
【０１０３】
また、ステップ６において、目標駆動率算出部１１４は、第一アクチュエータ装置２００、第二アクチュエータ装置３００の駆動率と共に、第三アクチュエータ装置としての回生ブレーキ１８の駆動率も求める。
【０１０４】
例えば、ステップ３で求められた危険度が予め定められた閾値以上で、ステップ４で目標性能として応答性が設定され、ステップ５で、図１１に示すように、比較的急激に目標ブレーキ力が大ききなり、且つ最大目標ブレーキ力も比較的大きく、図６（ｂ）に示す目標ブレーキ力特性と同じ目標ブレーキ力特性（同図中の太い実線）が求められたとする。
【０１０５】
この場合、駆動率算出部１１４は、ステップ６において、第二アクチュエータ装置３００の駆動率特性に関しては、図６（ａ）に示す駆動率特性と同じ駆動率特性を求め、第二アクチュエータ装置３００によるブレーキ力特性を、図６（ｂ）に示す第二アクチュエータ装置３００によるブレーキ力特性と同じブレーキ力特性（図１１中の一点破線）とする。また、第一アクチュエータ装置２００及び回生ブレーキ１８の駆動率特性に関しては、図６（ｂ）に示す第一アクチュエータ装置２００によるブレーキ力を、第一アクチュエータ装置２００と回生ブレーキ１８とで担うように、第一アクチュエータ装置２００及び回生ブレーキ１８の駆動率特性を定める。すなわち、第二アクチュエータ装置３００の駆動率が０になる時刻ｔ2では、第一アクチュエータ装置２００によるブレーキ力と回生ブレーキ１８によるブレーキ力とを加算した値が最大目標ブレーキ力になるように、第一アクチュエータ装置２００及び回生ブレーキ１８の駆動率特性を定める。なお、この場合、好ましくは、回生ブレーキ１８の駆動率特性は、このブレーキング機会において、第一アクチュエータ装置２００及び第二アクチュエータ装置３００で消費される電力と、回生ブレーキ１８が発生する電力とがほぼ同じになるようにするとよい。
【０１０６】
また、例えば、オートクルーズモードのときに、ステップ３で危険度として低い値が推定され、ステップ４で目標性能として耐久性及び省電力が設定され、ステップ５で、図１２に示すように、緩やかに目標ブレーキ力が大ききなり、且つ最大目標ブレーキ力も小さく、図７（ｂ）に示す目標ブレーキ力特性と同じ目標ブレーキ力特性（同図中の太い実線）が求められたとする。
【０１０７】
この場合、駆動率算出部１１４は、例えば、図１２に示すように、第二アクチュエータ装置３００の駆動率は０で、第一アクチュエータ装置２００によるブレーキ力と回生ブレーキ１８によるブレーキ力とを加算した値が最大目標ブレーキ力になるように、第一アクチュエータ装置２００及び回生ブレーキ１８の駆動率特性を定める。なお、この場合、好ましくは、回生ブレーキ１８の駆動率特性は、このブレーキング機会において、第一アクチュエータ装置２００で消費される電力よりも、回生ブレーキ１８が発生する電力の方が大きくなるようにする。但し、電力の発生量を大きくするため、回生ブレーキ１８の駆動率をむやみに高くすると、前輪１５ａ，１５ｂと後輪１５ｃ,１５ｄとのブレーキバランスが好ましくない状態になるため、ブレーキバランスが許容できる範囲ないで、回生ブレーキ１８の駆動率を高くする。
【０１０８】
このように、本実施形態のブレーキシステムでは、ブレーキシステムの応答性及び耐久性の向上を図ることができると共に、ブレーキシステムの省電力化を図ることができる。
【０１０９】
［各実施形態の変形例］
次に、以上の各実施形態の各種変形例について説明する。
【０１１０】
以上の実施形態は、いずれも、ブレーキペダル１６にかかる踏力を第一アクチュエータ装置１００へ機械的に伝達するものであるが、図１３に示すように、ブレーキペダル１６にかかる踏力を第一アクチュエータ装置１００ｂへ電気的に伝達するものであってもよい。具体的には、ブレーキセンサ３１の出力に基づいて、ブレーキ制御装置１００ｂが、この踏力相当の駆動を指示する駆動制御信号を第一アクチュエータ装置１００ｂへ送るようにする。すなわち、本発明では、ブレーキペダル１６にかかる踏力を第一アクチュエータ装置１００へ伝達する手段を限定しない。
【０１１１】
また、以上の実施形態では、油圧で駆動するブレーキキャリパを採用しているが、本発明は、これに限定されるものではなく、電気信号で駆動するブレーキャリパを採用してもよい。さらに、本発明が適用されるブレーキとしては、以上の各実施形態で述べたディスクブレーキ、回生ブレーキのみならず、例えば、ドラムブレーキ等ではってもよい。
【０１１２】
また、以上の実施形態では、２又は３のアクチュエータ装置を備えているが、本発明は、これに限定されるものではなく、４以上のアクチュエータ装置を備えていてもよい。
【０１１３】
また、以上の実施形態では、複数のアクチュエータ装置が互いに異なる性能を有しているが、互いに同性能、つまり同じものであってもよい。この場合、各アクチュエータ装置の駆動率を所定の条件下で変えることで、各アクチュエータの寿命を伸ばすことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】本発明に係る第一の実施形態としての車両の構成を示す説明図である。
【図２】本発明に係る第一の実施形態としてのブレーキ制御装置の機能構成を示す説明図である。
【図３】本発明に係る第一の実施形態としてのマスタ圧発生装置（第一アクチュエータ装置）とホイール圧発生装置（第二アクチュエータ装置）の構成を示す説明図である。
【図４】本発明に係る第一の実施形態としてのブレーキ制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明に係る第一の実施形態における各アクチュエータ装置の最大駆動率時のブレーキ特性を示すグラフである。
【図６】本発明に係る第一の実施形態における、目標性能として応答性が設定されたときの各アクチュエータ装置の駆動率特性（同図（ａ））、及びブレーキ力特性（同図（ｂ））を示すグラフである。
【図７】本発明に係る第一の実施形態における、目標性能として耐久性が設定されたときの各アクチュエータ装置の駆動率特性（同図（ａ））、及びブレーキ力特性（同図（ｂ））を示すグラフである。
【図８】本発明に係る第一の実施形態における、オートクルーズモードのときの障害物との車間距離と各アクチュエータ装置の駆動率との関係を示すグラフである。
【図９】本発明に係る第二の実施形態における車両の構成を示す説明図である。
【図１０】本発明に係る第二の実施形態におけるブレーキ制御装置と各アクチュエータ装置との関係を示す説明図である。
【図１１】本発明に係る第二の実施形態における、目標性能として応答性が設定されたときの各アクチュエータ装置のブレーキ力特性を示すグラフである。
【図１２】本発明に係る第二の実施形態における、目標性能として耐久性が設定されたときの各アクチュエータ装置のブレーキ力特性を示すグラフである。
【図１３】本発明に係る各実施形態の変形例としての車両の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１１５】
１０，１０ａ，１０ｂ：車両、１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ：車輪、１６：ブレーキペダル、１７：バッテリ、１８：回生ブレーキ、２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ：ディスクロータ、２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ：ブレーキキャリパ、３１：ブレーキセンサ、１００，１００ｂ：ブレーキ制御装置、１１０：ＣＰＵ、１１１：危険度推定部、１１２：目標性能設定部、１１３：目標ブレーキ力算出部、１１４：駆動率算出部、１１５：通信制御部、２００，２００ｂ：マスタ圧発生装置（第一アクチュエータ装置）、２０１：マスタ圧制御器、２１０：マスタ圧発生機構、３００，３００ａ：ホイール圧発生装置（第二アクチュエータ装置）、３０１：ホイール圧制御器、３１０，３１０ａ：ホイール圧発生機構
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のブレーキの各制動部材を駆動させる複数のアクチュエータ装置を制御するブレーキ制御装置において、
前記ブレーキに求められる目標性能を設定する目標性能設定手段と、
前記ブレーキによる目標ブレーキ力を求める目標ブレーキ力算出手段と、
前記複数のブレーキにより前記目標ブレーキ力のブレーキ力又は該目標ブレーキ力に近似したブレーキ力を得られ、且つ前記目標性能を実現できる各アクチュエータ装置の駆動率を求める駆動率算出手段と、
前記駆動率算出手段で求められた各アクチュエータ装置の駆動率に応じた駆動制御信号を各アクチュエータ装置に出力する駆動信号出力手段と、
を備えていることを特徴とするブレーキ制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のブレーキ制御装置において
前記ブレーキが搭載される車両の環境を検出する検出手段からの情報により、予め定められた手法で該車両の危険度を推定する危険度推定手段を備え、
前記目標ブレーキ力算出手段は、前記検出手段からの情報及び前記危険度推定手段により推定された前記危険度を用いて、予め定められた手法で前記目標ブレーキ力を求め、
前記目標性能設定手段は、前記検出手段からの情報及び前記危険度推定手段により推定された前記危険度に応じて、前記目標性能を定める、
ことを特徴とするブレーキ制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載のブレーキ制御装置において、
前記駆動率算出手段は、前記危険度推定手段により推定された前記危険度が予め定められた危険度以上であると、全アクチュエータ装置の駆動率を最大にする、
ことを特徴とするブレーキ制御装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載のブレーキ制御装置において、
前記複数のアクチュエータ装置のうち、少なくとも、一つのアクチュエータ装置は、他のアクチュエータ装置と性能が異なり、
前記駆動率算出手段は、前記複数のアクチュエータ装置のそれぞれの性能に応じて、前記目標性能を実現できる各アクチュエータ装置の駆動率を求める、
ことを特徴とするブレーキ制御装置。
【請求項５】
請求項２に記載のブレーキ制御装置において、
前記検出手段は、前記車両の運転手の操作に関する情報を取得し、
前記目標性能設定手段は、前記検出手段からの前記運転手の操作に関する情報により前記目標性能を定める、
ことを特徴とするブレーキ制御装置。
【請求項６】
請求項２に記載のブレーキ制御装置において
前記検出手段は、前記車両の走行環境に関する情報を取得し、
前記目標性能設定手段は、前記検出手段からの前記車両の走行環境に関する情報により前記目標性能を定める、
ことを特徴とするブレーキ制御装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載のブレーキ制御装置において、
前記目標ブレーキ力算出手段は、時間経過に伴う目標ブレーキ力の変化を示す目標ブレーキ力特性を求め、
前記駆動率算出手段は、各アクチュエータ装置の時間経過に伴う駆動率の変化を示す駆動率特性を求め、
前記駆動信号出力手段は、前記駆動率算出手段で求められた各アクチュエータ装置の駆動率特性が示す現時点の各アクチュエータ装置の駆動率に応じた駆動制御信号を、各アクチュエータ装置に出力する、
ことを特徴とするブレーキ制御装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載のブレーキ制御装置と、
前記ブレーキと、
前記複数のアクチュエータ装置と、
を備えていることを特徴とするブレーキシステム。
【請求項９】
請求項８に記載のブレーキシステムにおいて、
前記複数のアクチュエータ装置は、いずれか一つのアクチュエータ装置が失陥したときでも、失陥した一のアクチュエータ装置を除く他のアクチュエータ装置の駆動によるブレーキ力発生を妨げない構造になっている、
ことを特徴とするブレーキシステム。
【請求項１０】
請求項８及び９のいずれか一項に記載のブレーキシステムにおいて、
前記複数のアクチュエータ装置は、該アクチュエータ装置の失陥を前記ブレーキ制御装置へ通知する失陥通知手段を有し、
前記駆動率算出手段は、前記複数のアクチュエータ装置のうち、いずれかのアクチュエータ装置の前記失陥通知手段から失陥通知を受けた場合には、失陥したアクチュエータ装置の非駆動を補完できるように、残りのアクチュエータ装置の駆動率を求める、
ことを特徴とするブレーキシステム。
【請求項１１】
請求項８から１０のいずれか一項に記載のブレーキシステムにおいて、
前記複数のアクチュエータのうち、少なくとも一つのアクチュエータを成し且つ前記ブレーキを成し、ブレーキ力発生時には電力を発生する回生ブレーキを備え、
前記駆動率算出手段は、前記回生ブレーキが成す前記少なくとも一つのアクチュエータを除く他のアクチュエータの駆動による消費電力が、該回生ブレーキが発生する電力以下になるように、各アクチュエータの駆動率を求める、
ことを特徴とするブレーキシステム。
【請求項１２】
請求項１０に記載のブレーキシステムにおいて、
前記車両のバッテリの蓄電量を検出する蓄電量検出手段を備え、
前記目標性能設定手段は、前記蓄電量検出手段により検出された前記バッテリの蓄電量が予め定められた蓄電量未満である場合に、目標性能として省電力を定め、
前記駆動率算出手段は、前記目標性能が前記省電力である場合に、前記回生ブレーキが発生する電力が前記他のアクチュエータの駆動による消費電力より大きくなるように、各アクチュエータの駆動率を求める、
ことを特徴とするブレーキシステム。
【請求項１３】
請求項８から１２のいずれか一項に記載のブレーキシステムを備えていることを特徴とする車両車。
【請求項１】
複数のブレーキの各制動部材を駆動させる複数のアクチュエータ装置を制御するブレーキ制御装置において、
前記ブレーキに求められる目標性能を設定する目標性能設定手段と、
前記ブレーキによる目標ブレーキ力を求める目標ブレーキ力算出手段と、
前記複数のブレーキにより前記目標ブレーキ力のブレーキ力又は該目標ブレーキ力に近似したブレーキ力を得られ、且つ前記目標性能を実現できる各アクチュエータ装置の駆動率を求める駆動率算出手段と、
前記駆動率算出手段で求められた各アクチュエータ装置の駆動率に応じた駆動制御信号を各アクチュエータ装置に出力する駆動信号出力手段と、
を備えていることを特徴とするブレーキ制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のブレーキ制御装置において
前記ブレーキが搭載される車両の環境を検出する検出手段からの情報により、予め定められた手法で該車両の危険度を推定する危険度推定手段を備え、
前記目標ブレーキ力算出手段は、前記検出手段からの情報及び前記危険度推定手段により推定された前記危険度を用いて、予め定められた手法で前記目標ブレーキ力を求め、
前記目標性能設定手段は、前記検出手段からの情報及び前記危険度推定手段により推定された前記危険度に応じて、前記目標性能を定める、
ことを特徴とするブレーキ制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載のブレーキ制御装置において、
前記駆動率算出手段は、前記危険度推定手段により推定された前記危険度が予め定められた危険度以上であると、全アクチュエータ装置の駆動率を最大にする、
ことを特徴とするブレーキ制御装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載のブレーキ制御装置において、
前記複数のアクチュエータ装置のうち、少なくとも、一つのアクチュエータ装置は、他のアクチュエータ装置と性能が異なり、
前記駆動率算出手段は、前記複数のアクチュエータ装置のそれぞれの性能に応じて、前記目標性能を実現できる各アクチュエータ装置の駆動率を求める、
ことを特徴とするブレーキ制御装置。
【請求項５】
請求項２に記載のブレーキ制御装置において、
前記検出手段は、前記車両の運転手の操作に関する情報を取得し、
前記目標性能設定手段は、前記検出手段からの前記運転手の操作に関する情報により前記目標性能を定める、
ことを特徴とするブレーキ制御装置。
【請求項６】
請求項２に記載のブレーキ制御装置において
前記検出手段は、前記車両の走行環境に関する情報を取得し、
前記目標性能設定手段は、前記検出手段からの前記車両の走行環境に関する情報により前記目標性能を定める、
ことを特徴とするブレーキ制御装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載のブレーキ制御装置において、
前記目標ブレーキ力算出手段は、時間経過に伴う目標ブレーキ力の変化を示す目標ブレーキ力特性を求め、
前記駆動率算出手段は、各アクチュエータ装置の時間経過に伴う駆動率の変化を示す駆動率特性を求め、
前記駆動信号出力手段は、前記駆動率算出手段で求められた各アクチュエータ装置の駆動率特性が示す現時点の各アクチュエータ装置の駆動率に応じた駆動制御信号を、各アクチュエータ装置に出力する、
ことを特徴とするブレーキ制御装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載のブレーキ制御装置と、
前記ブレーキと、
前記複数のアクチュエータ装置と、
を備えていることを特徴とするブレーキシステム。
【請求項９】
請求項８に記載のブレーキシステムにおいて、
前記複数のアクチュエータ装置は、いずれか一つのアクチュエータ装置が失陥したときでも、失陥した一のアクチュエータ装置を除く他のアクチュエータ装置の駆動によるブレーキ力発生を妨げない構造になっている、
ことを特徴とするブレーキシステム。
【請求項１０】
請求項８及び９のいずれか一項に記載のブレーキシステムにおいて、
前記複数のアクチュエータ装置は、該アクチュエータ装置の失陥を前記ブレーキ制御装置へ通知する失陥通知手段を有し、
前記駆動率算出手段は、前記複数のアクチュエータ装置のうち、いずれかのアクチュエータ装置の前記失陥通知手段から失陥通知を受けた場合には、失陥したアクチュエータ装置の非駆動を補完できるように、残りのアクチュエータ装置の駆動率を求める、
ことを特徴とするブレーキシステム。
【請求項１１】
請求項８から１０のいずれか一項に記載のブレーキシステムにおいて、
前記複数のアクチュエータのうち、少なくとも一つのアクチュエータを成し且つ前記ブレーキを成し、ブレーキ力発生時には電力を発生する回生ブレーキを備え、
前記駆動率算出手段は、前記回生ブレーキが成す前記少なくとも一つのアクチュエータを除く他のアクチュエータの駆動による消費電力が、該回生ブレーキが発生する電力以下になるように、各アクチュエータの駆動率を求める、
ことを特徴とするブレーキシステム。
【請求項１２】
請求項１０に記載のブレーキシステムにおいて、
前記車両のバッテリの蓄電量を検出する蓄電量検出手段を備え、
前記目標性能設定手段は、前記蓄電量検出手段により検出された前記バッテリの蓄電量が予め定められた蓄電量未満である場合に、目標性能として省電力を定め、
前記駆動率算出手段は、前記目標性能が前記省電力である場合に、前記回生ブレーキが発生する電力が前記他のアクチュエータの駆動による消費電力より大きくなるように、各アクチュエータの駆動率を求める、
ことを特徴とするブレーキシステム。
【請求項１３】
請求項８から１２のいずれか一項に記載のブレーキシステムを備えていることを特徴とする車両車。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００９−１８４４６７（Ｐ２００９−１８４４６７Ａ）
【公開日】平成２１年８月２０日（２００９．８．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２５３５７（Ｐ２００８−２５３５７）
【出願日】平成２０年２月５日（２００８．２．５）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月２０日（２００９．８．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月５日（２００８．２．５）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
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