ブレーキ制御装置
【課題】ブレーキ制御装置に用いられる電磁弁における消費電力を低減する。
【解決手段】ブレーキ制御装置は、マスタシリンダとホイールシリンダとを接続する経路に設けられ、マスタシリンダからホイールシリンダへブレーキフルードを供給する際には開弁するとともに、アキュムレータからホイールシリンダへブレーキフルードを供給する際には閉弁するように制御される電磁弁２２ＦＬ，２２ＦＲを備える。電磁弁２２ＦＬ，２２ＦＲは、弁体１４２を弁座１４０から離間させる方向に付勢するバネ１４６が設けられており、通電時に弁体１４２がバネ１４６を圧縮しながら弁座に着座することで閉弁する電磁弁であって、弁体１４２が配置されている弁室１４７がマスタシリンダ側の流路１５２に接続され、弁座１４０を挟んで弁室１４７と反対側に設けられている液室１５４がホイールシリンダ側の流路に接続されている。
【解決手段】ブレーキ制御装置は、マスタシリンダとホイールシリンダとを接続する経路に設けられ、マスタシリンダからホイールシリンダへブレーキフルードを供給する際には開弁するとともに、アキュムレータからホイールシリンダへブレーキフルードを供給する際には閉弁するように制御される電磁弁２２ＦＬ，２２ＦＲを備える。電磁弁２２ＦＬ，２２ＦＲは、弁体１４２を弁座１４０から離間させる方向に付勢するバネ１４６が設けられており、通電時に弁体１４２がバネ１４６を圧縮しながら弁座に着座することで閉弁する電磁弁であって、弁体１４２が配置されている弁室１４７がマスタシリンダ側の流路１５２に接続され、弁座１４０を挟んで弁室１４７と反対側に設けられている液室１５４がホイールシリンダ側の流路に接続されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に設けられた車輪に付与する制動力を制御するブレーキ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両における制動装置として、車両の走行状況に応じて最適な制動力を車両に与えるよう各車輪の制動力を制御する電子制御ブレーキシステムが多く採用されている。このような電子制御ブレーキシステムでは、圧力センサによって各車輪のホイールシリンダ圧を監視し、運転者のブレーキペダル操作量に基づいて演算される目標油圧にホイールシリンダ圧がなるように、電磁制御弁を制御している（特許文献１参照）。
【０００３】
上述のような電子制御ブレーキシステムにおいては、常開型の電磁制御弁がマスタシリンダとホイールシリンダとの間に配置されている。このような常開型の電磁制御弁として、特許文献２には、コイルに電流を流すことで、圧縮されたスプリングの付勢力に抗してロッド先端部の弁体が弁座に着座し、マスタシリンダ側に連結される液室とホイールシリンダ側に連結される液室が分離する構造を備えた電磁弁が開示されている。
【特許文献１】特開２００６−１９９１３３号公報
【特許文献２】特開２００１−１３０３９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前述の電子制御ブレーキシステムでは、マスタシリンダとホイールシリンダとの間に常開型の電磁弁を用いているが、このような常開型電磁弁においては、ホイールシリンダの残圧によりホイールシリンダ側がマスタシリンダ側よりも高圧になるような状況であっても差圧により弁が閉じないようにする必要がある。そのためには弁を開いておくための圧縮バネの荷重を大きくすればよいが、それに伴い電磁弁を閉弁する際に圧縮バネの荷重に抗してプランジャを動かすために必要な駆動電流も増大してしまう。そのため、消費電力の観点から更なる改善の余地がある。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ブレーキ制御装置に用いられる電磁弁における消費電力を低減する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、ブレーキフルード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、運転者のブレーキ操作から独立した動力を用いてブレーキフルードによる蓄圧を行う動力液圧源と、前記マニュアル液圧源および前記動力液圧源の少なくとも一方からのブレーキフルードの供給を受けて車輪に制動力を付与するホイールシリンダと、前記マニュアル液圧源と前記ホイールシリンダとを接続する経路に設けられ、前記マニュアル液圧源から前記ホイールシリンダへブレーキフルードを供給する際には開弁するとともに、前記動力液圧源から前記ホイールシリンダへブレーキフルードを供給する際には閉弁するように制御される制御弁と、を備える。前記制御弁は、弁体を弁座から離間させる方向に付勢するバネが設けられており、通電時に弁体がバネを圧縮しながら弁座に着座することで閉弁する電磁弁であって、前記弁体が配置されている弁室がマニュアル液圧源側の流路に接続され、前記弁座を挟んで前記弁室と反対側に設けられている液室がホイールシリンダ側の流路に接続されている。
【０００７】
この態様によると、例えば、ブレーキ操作を解除したにもかかわらずホイールシリンダの減圧制御に不具合があり、ホイールシリンダの残圧によりホイールシリンダ側の流路に接続されている液室が弁室よりも高圧になるような状況であっても、弁体にかかる力は弁体が弁座から離間する向きである。そのため、弁体を弁座から離間させる方向に付勢するバネの荷重を大きく設定しなくても、ホイールシリンダの残圧の大きさにかかわらず非通電時の制御弁を開弁状態とすることが容易となる。その結果、ホイールシリンダのブレーキフルードをマニュアル液圧源側に確実に流すことが可能となり、ホイールシリンダの残圧によるブレーキの引きずりを低減することができる。また、ホイールシリンダが発生する最大圧力を考慮することなく、マニュアル液圧源からホイールシリンダへブレーキフルードを供給する際に制御弁が自閉しない程度にバネの荷重を小さく設定できる。そのため、制御弁を閉弁する際にバネの荷重に打ち勝つために必要な駆動電流を小さくすることができ、ブレーキ制御装置の消費電力を低減することができる。
【０００８】
本発明の別の態様もまた、ブレーキ制御装置である。この装置は、ブレーキフルード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、運転者のブレーキ操作から独立した動力を用いてブレーキフルードによる蓄圧を行う動力液圧源と、前記マニュアル液圧源および前記動力液圧源の少なくとも一方からのブレーキフルードの供給を受けて車輪に制動力を付与するホイールシリンダと、前記マニュアル液圧源と前記ホイールシリンダとを接続し、前記マニュアル液圧源から前記ホイールシリンダへのブレーキフルードの供給が可能なように構成されているマニュアル液圧伝達経路と、前記動力液圧源と前記ホイールシリンダとを接続し、前記動力液圧源から前記ホイールシリンダへのブレーキフルードの供給が可能なように構成されている動力液圧伝達経路と、前記ホイールシリンダ、ブレーキフルードを収容するリザーバおよび前記動力液圧源を接続し、前記ホイールシリンダから排出されたブレーキフルードを前記リザーバで回収できるように構成された回収経路と、前記マニュアル液圧伝達経路に設けられ、前記マニュアル液圧源から前記ホイールシリンダへブレーキフルードを供給する際には開弁するとともに、前記動力液圧源から前記ホイールシリンダへブレーキフルードを供給する際には閉弁するように制御される第１制御弁と、前記動力液圧伝達経路に設けられ、前記動力液圧源から前記ホイールシリンダへブレーキフルードを供給する際には開弁するように制御される第２制御弁と、前記ホイールシリンダの下流側に設けられ、前記ホイールシリンダから前記回収経路へブレーキフルードを排出する際には開弁するように制御される第３制御弁と、を備える。前記第１制御弁は、弁体を弁座から離間させる方向に付勢するバネが設けられており、通電時に弁体がバネを圧縮しながら弁座に着座することで閉弁する電磁弁であって、前記弁体が配置されている弁室がマニュアル液圧源側の流路に接続され、前記弁座を挟んで前記弁室と反対側に設けられている液室がホイールシリンダ側の流路に接続されている。
【０００９】
この態様によると、例えば、第３制御弁が故障しブレーキ操作を解除したにもかかわらずホイールシリンダから回収経路へのブレーキフルードの排出がうまく行われず、ホイールシリンダの残圧によりホイールシリンダ側の流路に接続されている第１制御弁の液室が弁室よりも高圧になるような状況であっても、弁体にかかる力は弁体が弁座から離間する向きである。そのため、弁体を弁座から離間させる方向に付勢するバネの荷重を大きく設定しなくても、ホイールシリンダの残圧の大きさにかかわらず非通電時の第１制御弁を開弁状態とすることが容易となる。その結果、ホイールシリンダのブレーキフルードをマニュアル液圧源側に確実に流すことが可能となり、ホイールシリンダの残圧によるブレーキの引きずりを低減することができる。また、ホイールシリンダが発生する最大圧力を考慮することなく、マニュアル液圧源からホイールシリンダへブレーキフルードを供給する際に第１制御弁が自閉しない程度にバネの荷重を小さく設定できる。そのため、第１制御弁を閉弁する際にバネの荷重に打ち勝つために必要な駆動電流を小さくすることができ、ブレーキ制御装置の消費電力を低減することができる。
【００１０】
前記電磁弁への通電量によって開閉を制御する制御手段を更に備えてもよい。前記制御手段は、前記マニュアル液圧源で発生している第１の液圧と前記ホイールシリンダで発生している第２の液圧との差圧に基づいて前記通電量を決定してもよい。これにより、差圧に関係なく通電量を固定値として第１制御弁の開閉を制御する場合と比較して、例えば、差圧が小さい場合には小さい通電量で閉弁することが可能となり、ブレーキ制御装置の消費電力を更に低減することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ブレーキ制御装置に用いられる電磁弁における消費電力を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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。
【００１３】
（第１の実施の形態）
［ブレーキ制御装置の概略構成］
図１は、本実施の形態に係るブレーキ制御装置１０を示す系統図である。図１に示されるブレーキ制御装置１０は、車両用の電子制御式ブレーキシステムを構成しており、運転者によるブレーキ操作部材としてのブレーキペダル１２の操作に応じて車両の４輪のブレーキを最適に設定する。つまり、ブレーキ制御装置１０は、車両に設けられた車輪に付与させる制動力を制御することができる。
【００１４】
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流体（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。
【００１５】
マスタシリンダ１４の一方の出力ポート１４ａ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とを接続する流路の中途には、シミュレータカット弁２３が設けられている。シミュレータカット弁２３は、非通電時に閉状態にあり、運転者によるブレーキペダル１２の操作が検出された際に開状態に切り替えられる常閉型の電磁開閉弁である。
【００１６】
また、マスタシリンダ１４には、ブレーキフルードを収容するためのリザーバタンク２６が接続されている。リザーバタンク２６には、リザーバタンク２６内のブレーキフルードの液面レベルを検出する液面レベル検出装置が設けられている。マスタシリンダ１４は、収容されたブレーキフルードを運転者によるブレーキペダル１２の操作量に応じて加圧することができるマニュアル液圧源として機能する。
【００１７】
マスタシリンダ１４の一方の出力ポート１４ａには、左前輪用のブレーキ油圧制御管１６が接続されている。ブレーキ油圧制御管１６は、図示されない左前輪に対して制動力を付与する左前輪用のホイールシリンダ２０ＦＬ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１４ｂには、右前輪用のブレーキ油圧制御管１８が接続されており、ブレーキ油圧制御管１８は、図示されない右前輪に対して制動力を付与する右前輪用のホイールシリンダ２０ＦＲに接続されている。本実施の形態では、ブレーキ油圧制御管１６，１８がマニュアル液圧伝達経路として機能する。
【００１８】
左前輪用のブレーキ油圧制御管１６の中途には、マスタカット弁としての左電磁弁２２ＦＬが設けられており、右前輪用のブレーキ油圧制御管１８の中途には、同じくマスタカット弁としての右電磁弁２２ＦＲが設けられている。これらの左電磁弁２２ＦＬおよび右電磁弁２２ＦＲ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替えられる常開型電磁弁である。また、これらの左電磁弁２２ＦＬおよび右電磁弁２２ＦＲは、通常は運転者によるブレーキペダル１２の操作が検出された際に閉状態に切り替えられる。以下、適宜、右電磁弁２２ＦＲおよび左電磁弁２２ＦＬを総称して「電磁弁２２」という。
【００１９】
また、左前輪用のブレーキ油圧制御管１６の中途には、左前輪側のマスタシリンダ圧を検出する左マスタ圧力センサ４８ＦＬが設けられており、右前輪用のブレーキ油圧制御管１８の途中には、右前輪側のマスタシリンダ圧を計測する右マスタ圧力センサ４８ＦＲが設けられている。ブレーキ制御装置１０では、運転者によってブレーキペダル１２が踏み込まれた際、ストロークセンサ４６によりその踏み込み操作量が検出されるが、これらの左マスタ圧力センサ４８ＦＬおよび右マスタ圧力センサ４８ＦＲによって検出されるマスタシリンダ圧からもブレーキペダル１２の踏み込み操作力（踏力）を求めることができる。このように、ストロークセンサ４６の故障を想定して、マスタシリンダ圧を２つの圧力センサ４８ＦＬおよび４８ＦＲによって監視することは、フェイルセーフの観点からみて好ましい。なお、以下では適宜、左マスタ圧力センサ４８ＦＬおよび右マスタ圧力センサ４８ＦＲを総称して、マスタシリンダ圧センサ４８という。
【００２０】
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おり、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。オイルポンプ３４の吐出口は、高圧管３０に接続されており、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。本実施の形態では、オイルポンプ３４として、モータ３２によってそれぞれ往復移動させられる２体以上のピストン（図示せず）を備えた往復動ポンプが採用される。また、アキュムレータ５０としては、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に変換して蓄えるものが採用される。
【００２１】
アキュムレータ５０は、運転者のブレーキ操作から独立した動力として機能するオイルポンプ３４によって例えば１４〜２２ＭＰａ程度にまで昇圧されたブレーキフルードを蓄える。また、リリーフバルブ５３の弁出口は、油圧給排管２８に接続されており、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って例えば２５ＭＰａ程度になると、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。さらに、高圧管３０には、アキュムレータ５０の出口圧力、すなわち、アキュムレータ５０におけるブレーキフルードの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。
【００２２】
そして、動力液圧伝達経路として機能する高圧管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。
【００２３】
例えば、増圧弁４０は、アキュムレータ５０からホイールシリンダ２０へブレーキフルードを供給する際には開弁するように制御される。なお、図示されない車両の各車輪に対しては、ディスクブレーキユニットが設けられており、各ディスクブレーキユニットは、ホイールシリンダ２０の作用によってブレーキパッドをディスクに押し付けることで制動力を発生する。
【００２４】
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。例えば、減圧弁４２は、ホイールシリンダ２０から油圧給排管２８へブレーキフルードを排出する際には開弁するように制御される。なお、油圧給排管２８は、ホイールシリンダ２０から排出されたブレーキフルードをリザーバタンク２６で回収できるように構成された回収経路として機能する。
【００２５】
また、本実施の形態に係るブレーキ制御装置１０は、図１に示すように、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、それぞれ対応するホイールシリンダ２０に作用す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。以下、適宜、ホイールシリンダ圧センサ４４ＦＲ〜４４ＲＬを総称して「ホイールシリンダ圧センサ４４」という。ホイールシリンダ圧センサ４４は、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を検出する圧力検出手段として機能する。
【００２６】
上述の右電磁弁２２ＦＲおよび左電磁弁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、ブレーキ制御装置１０の油圧アクチュエータ８０を構成する。そして、かかる油圧アクチュエータ８０は、電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という）２００によって制御される。
【００２７】
ＥＣＵ２００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、エンジン停止時にも記憶内容を保持できるバックアップＲＡＭ等の不揮発性メモリ、入出力インターフェース、各種センサ等から入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換して取り込むためのＡ／Ｄコンバータ、計時用のタイマ等を備えるものである。
【００２８】
ＥＣＵ２００には、上述の電磁弁２２ＦＲ，２２ＦＬ、シミュレータカット弁２３、増圧弁４０ＦＲ〜４０ＲＬ、減圧弁４２ＦＲ〜４２ＲＬ等の油圧アクチュエータ８０を含む各種アクチュエータ類が電気的に接続されている。
【００２９】
また、ＥＣＵ２００には、制御に用いるための信号を出力する各種センサ・スイッチ類が電気的に接続されている。すなわち、ＥＣＵ２００には、ホイールシリンダ圧センサ４４ＦＲ〜４４ＲＬから、ホイールシリンダ２０ＦＲ〜２０ＲＬにおけるホイールシリンダ圧を示す信号が入力される。
【００３０】
また、ＥＣＵ２００には、ストロークセンサ４６からブレーキペダル１２のペダルストロークを示す信号が入力され、右マスタ圧力センサ４８ＦＲおよび左マスタ圧力センサ４８ＦＬからマスタシリンダ圧を示す信号が入力され、アキュムレータ圧センサ５１からアキュムレータ圧を示す信号が入力される。
【００３１】
また、ＥＣＵ２００には、リザーバタンク２６に設けられた液面レベル検出装置から、ブレーキフルードの液面レベルを示す信号が入力される。また、ＥＣＵ２００には、リザーバタンク２６の液面レベルの低下を運転者に知らせるための警告ランプ５４が接続されている。
【００３２】
さらに、図示しないが、ＥＣＵ２００には、車輪ごとに設置された車輪速センサから各車輪の車輪速度を示す信号が入力され、ヨーレートセンサからヨーレートを示す信号が入力され、操舵角センサからステアリングホイールの操舵角を示す信号が入力されている。
【００３３】
このように構成されるブレーキ制御装置１０では、運転者によってブレーキペダル１２が踏み込まれると、ＥＣＵ２００により、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が算出され、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油圧が求められる。そして、ＥＣＵ２００により増圧弁４０、減圧弁４２が制御され、各車輪のホイールシリンダ圧が目標油圧になるよう制御される。
【００３４】
一方、このとき電磁弁２２ＦＲおよび２２ＦＬは閉状態とされ、シミュレータカット弁２３は開状態とされる。よって、運転者によるブレーキペダル１２の踏込によりマスタシリンダ１４から送出されたブレーキフルードは、シミュレータカット弁２３を通ってストロークシミュレータ２４に流入する。
【００３５】
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、ＥＣＵ２００によりオイルポンプ３４が駆動されてアキュムレータ圧が昇圧され、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の駆動が停止される。
【００３６】
（電磁弁の概略構成）
次に、本実施の形態に用いられる電磁弁の概略構成について説明する。図２は、本実施の形態のマスタカット弁として用いられる常開型の電磁弁の断面を模式的に示す断面図である。
【００３７】
常開型の切替ソレノイドバルブである電磁弁２２ＦＬ，２２ＦＲは、図２に示すように、弁座１４０と、弁体１４２と、ロッド１４３と、可動部材であるプランジャ１４４と、固定部材を兼ねるスリーブ１４５と、バネ１４６と、弁室１４７と、ソレノイド１４９とを含んで構成される。弁室１４７に設けられているバネ１４６は、先端がボール型の弁体１４２を弁座１４０から離間させる方向に付勢する。そして、通電時にソレノイド１４９に電流が供給されると、プランジャ１４４がスリーブ１４５に吸引される方向、すなわち、弁体１４２が弁座１４０に接近する方向に電磁駆動力が作用する。そして、弁体１４２がバネ１４６を圧縮しながら弁座１４０に着座することで閉弁する。一方、ソレノイド１４９に電流が供給されていない状態においてはバネ１４６の付勢力により弁体１４２が弁座１４０から離間して電磁弁は開状態とされている。
【００３８】
また、電磁弁２２ＦＬ，２２ＦＲは、マスタシリンダ１４とホイールシリンダ２０とを接続する経路を構成するブレーキ油圧制御管１６，１８にそれぞれ設けられており、マスタシリンダ１４からホイールシリンダ２０へブレーキフルードを供給する際には開弁するとともに、アキュムレータ５０からホイールシリンダ２０へブレーキフルードを供給する際には閉弁するように制御される。
【００３９】
このように構成されたブレーキ制御装置１０は、装置が正常時の場合、運転者がブレーキペダル１２を踏み込むと、電磁弁２２は閉状態とされ、ブレーキペダル１２のストローク量に応じてアキュムレータ５０から高圧のブレーキフルードが開弁された増圧弁４０を通過してホイールシリンダ２０へと供給される。そして、ホイールシリンダ２０は、ブレーキフルードの供給を受けて車輪に制動力を付与する。その後、運転者がブレーキペダル１２の踏み込みを解除すると、減圧弁４２が開弁し、ホイールシリンダ２０内のブレーキフルードは油圧給排管２８を経由してリザーバタンク２６に回収され、ホイールシリンダ２０の圧力が減圧される。
【００４０】
ところで、ブレーキ制御装置１０において、減圧弁４２が故障し開弁しないような状況では、ブレーキペダル１２の操作を解除しても減圧弁４２からブレーキフルードを油圧給排管２８へ排出することができない。そのままでは、ホイールシリンダ２０の残圧によるブレーキの引きずりが問題となる。しかしながら、ブレーキ制御装置１０においてブレーキペダル１２の操作が解除されると、電磁弁２２が開弁される。通常、マスタシリンダ圧よりホイールシリンダ圧の方が圧力が高くなっているため、ホイールシリンダ側の高圧のブレーキフルードを、ブレーキ油圧制御管１６，１８を逆流させてリザーバタンク２６に戻すことができる。
【００４１】
このとき、電磁弁２２の弁体１４２には、ホイールシリンダ圧とマスタシリンダ圧との差圧に基づく力がかかることになる。そのため、仮に弁座１４０側の液室１５４と連通している流路１５０をマスタシリンダ側に、弁室１４７と連通している流路１５２をホイールシリンダ側に接続したとすると、前述の差圧に打ち勝つだけの荷重でバネ１４６を圧縮しなくてはならない。ブレーキ制御装置１０において発生し得るホイールシリンダ圧の最大圧はマスタシリンダ圧よりもかなり大きいため、電磁弁２２を開弁するためには、圧縮されているバネ１４６の荷重を大きくしないと、非通電状態であってもロッド１４３を押し戻すことができない。バネ１４６の荷重を大きくすることでこのような問題は解消するが、一方で、通常の閉弁時においては、圧縮されたバネ１４６の大きな荷重に打ち勝つように過大な電流が必要となり、消費電力の観点から更なる改善が必要となっている。
【００４２】
そこで、本実施の形態に係る電磁弁２２は、弁体１４２が配置されている弁室１４７と連通している流路１５２がマスタシリンダ側に接続され、弁座１４０を挟んで弁室１４７と反対側に設けられている液室１５４と連通している流路１５０がホイールシリンダ側に接続されている。
【００４３】
これにより、ブレーキペダル１２の操作を解除したにもかかわらずホイールシリンダ２０の減圧制御、例えば減圧弁４２に不具合があり、ホイールシリンダ２０の残圧によりホイールシリンダ側の流路に接続されている液室１５４が弁室１４７よりも高圧になるような状況であっても、弁体１４２にかかる力は弁体１４２が弁座１４０から離間する向きである。そのため、弁体１４２を弁座１４０から離間させる方向に付勢するバネ１４６の荷重を大きく設定しなくても、ホイールシリンダ２０の残圧の大きさにかかわらず非通電時の電磁弁２２を開弁状態とすることが容易となる。
【００４４】
その結果、ホイールシリンダ２０のブレーキフルードをマスタシリンダ１４側に確実に流すことが可能となり、ホイールシリンダ２０の残圧によるブレーキの引きずりを低減することができる。また、ホイールシリンダ２０が発生する最大圧力を考慮することなく、マスタシリンダ１４からホイールシリンダ２０へブレーキフルードを供給する際に電磁弁２２が自閉しない程度にバネ１４６の荷重を小さく設定できる。そのため、電磁弁２２ＦＬ，２２ＦＲを閉弁する際にバネ１４６の荷重に打ち勝つために必要な駆動電流を小さくすることができ、ブレーキ制御装置１０の消費電力を低減することができる。
【００４５】
なお、バネ１４６の荷重の下限としては、ブレーキ制御装置１０において、アキュムレータ５０からではなくマスタシリンダ１４からホイールシリンダ２０へブレーキフルードを供給するような制動モードにおいて、マスタシリンダ１４から供給されるブレーキフルードの圧力により電磁弁２２が自閉しない程度に設定すればよい。なお、本実施の形態に係る電磁弁２２は、マスタシリンダ１４から供給されるブレーキフルードが弁体１４２の移動方向に対して垂直な方向で弁室１４７に流入するため、弁体１４２を直接下方に移動させる力が働きにくく、その点でも自閉しにくい構成となっている。
【００４６】
また、本実施の形態に係るＥＣＵ２００は、電磁弁２２への通電量によって開閉を制御する。ＥＣＵ２００は、マスタシリンダ１４で発生しているマスタシリンダ圧の情報をマスタシリンダ圧センサ４８から、ホイールシリンダ２０で発生しているホイールシリンダ圧の情報をホイールシリンダ圧センサ４４から取得し、マスタシリンダ圧とホイールシリンダ圧との差圧に基づいて通電量を制御する。これにより、差圧に関係なく通電量を固定値として電磁弁２２の開閉を制御する場合と比較して、例えば、差圧が小さい場合には小さい通電量で電磁弁２２を閉弁することが可能となり、ブレーキ制御装置１０の消費電力を更に低減することができる。
【００４７】
以上、本発明を上述の実施の形態を参照して説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、実施の形態の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。また、当業者の知識に基づいて実施の形態における処理の組合せや順番を適宜組み替えることや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。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本実施の形態に係るブレーキ制御装置を示す系統図である。
【図２】本実施の形態のマスタカット弁として用いられる常開型の電磁弁の断面を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０ ブレーキ制御装置、 １２ ブレーキペダル、 １４ マスタシリンダ、 １６ ブレーキ油圧制御管、 １８ ブレーキ油圧制御管、 ２０ ホイールシリンダ、 ２２ 電磁弁、 ２３ シミュレータカット弁、 ２４ ストロークシミュレータ、 ２６ リザーバタンク、 ２８ 油圧給排管、 ３０ 高圧管、 ３２ モータ、 ３４ オイルポンプ、 ４０ 増圧弁、 ４２ 減圧弁、 ４４ ホイールシリンダ圧センサ、 ４６ ストロークセンサ、 ４８ マスタシリンダ圧センサ、 ５０ アキュムレータ、 ５１ アキュムレータ圧センサ、 ８０ 油圧アクチュエータ、 １４０ 弁座、 １４２ 弁体、 １４３ ロッド、 １４４ プランジャ、 １４５ スリーブ、 １４６ バネ、 １４７ 弁室、 １４９ ソレノイド、 １５０ 流路、 １５２ 流路、 １５４ 液室、 ２００ ＥＣＵ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に設けられた車輪に付与する制動力を制御するブレーキ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両における制動装置として、車両の走行状況に応じて最適な制動力を車両に与えるよう各車輪の制動力を制御する電子制御ブレーキシステムが多く採用されている。このような電子制御ブレーキシステムでは、圧力センサによって各車輪のホイールシリンダ圧を監視し、運転者のブレーキペダル操作量に基づいて演算される目標油圧にホイールシリンダ圧がなるように、電磁制御弁を制御している（特許文献１参照）。
【０００３】
上述のような電子制御ブレーキシステムにおいては、常開型の電磁制御弁がマスタシリンダとホイールシリンダとの間に配置されている。このような常開型の電磁制御弁として、特許文献２には、コイルに電流を流すことで、圧縮されたスプリングの付勢力に抗してロッド先端部の弁体が弁座に着座し、マスタシリンダ側に連結される液室とホイールシリンダ側に連結される液室が分離する構造を備えた電磁弁が開示されている。
【特許文献１】特開２００６−１９９１３３号公報
【特許文献２】特開２００１−１３０３９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前述の電子制御ブレーキシステムでは、マスタシリンダとホイールシリンダとの間に常開型の電磁弁を用いているが、このような常開型電磁弁においては、ホイールシリンダの残圧によりホイールシリンダ側がマスタシリンダ側よりも高圧になるような状況であっても差圧により弁が閉じないようにする必要がある。そのためには弁を開いておくための圧縮バネの荷重を大きくすればよいが、それに伴い電磁弁を閉弁する際に圧縮バネの荷重に抗してプランジャを動かすために必要な駆動電流も増大してしまう。そのため、消費電力の観点から更なる改善の余地がある。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ブレーキ制御装置に用いられる電磁弁における消費電力を低減する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、ブレーキフルード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、運転者のブレーキ操作から独立した動力を用いてブレーキフルードによる蓄圧を行う動力液圧源と、前記マニュアル液圧源および前記動力液圧源の少なくとも一方からのブレーキフルードの供給を受けて車輪に制動力を付与するホイールシリンダと、前記マニュアル液圧源と前記ホイールシリンダとを接続する経路に設けられ、前記マニュアル液圧源から前記ホイールシリンダへブレーキフルードを供給する際には開弁するとともに、前記動力液圧源から前記ホイールシリンダへブレーキフルードを供給する際には閉弁するように制御される制御弁と、を備える。前記制御弁は、弁体を弁座から離間させる方向に付勢するバネが設けられており、通電時に弁体がバネを圧縮しながら弁座に着座することで閉弁する電磁弁であって、前記弁体が配置されている弁室がマニュアル液圧源側の流路に接続され、前記弁座を挟んで前記弁室と反対側に設けられている液室がホイールシリンダ側の流路に接続されている。
【０００７】
この態様によると、例えば、ブレーキ操作を解除したにもかかわらずホイールシリンダの減圧制御に不具合があり、ホイールシリンダの残圧によりホイールシリンダ側の流路に接続されている液室が弁室よりも高圧になるような状況であっても、弁体にかかる力は弁体が弁座から離間する向きである。そのため、弁体を弁座から離間させる方向に付勢するバネの荷重を大きく設定しなくても、ホイールシリンダの残圧の大きさにかかわらず非通電時の制御弁を開弁状態とすることが容易となる。その結果、ホイールシリンダのブレーキフルードをマニュアル液圧源側に確実に流すことが可能となり、ホイールシリンダの残圧によるブレーキの引きずりを低減することができる。また、ホイールシリンダが発生する最大圧力を考慮することなく、マニュアル液圧源からホイールシリンダへブレーキフルードを供給する際に制御弁が自閉しない程度にバネの荷重を小さく設定できる。そのため、制御弁を閉弁する際にバネの荷重に打ち勝つために必要な駆動電流を小さくすることができ、ブレーキ制御装置の消費電力を低減することができる。
【０００８】
本発明の別の態様もまた、ブレーキ制御装置である。この装置は、ブレーキフルード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、運転者のブレーキ操作から独立した動力を用いてブレーキフルードによる蓄圧を行う動力液圧源と、前記マニュアル液圧源および前記動力液圧源の少なくとも一方からのブレーキフルードの供給を受けて車輪に制動力を付与するホイールシリンダと、前記マニュアル液圧源と前記ホイールシリンダとを接続し、前記マニュアル液圧源から前記ホイールシリンダへのブレーキフルードの供給が可能なように構成されているマニュアル液圧伝達経路と、前記動力液圧源と前記ホイールシリンダとを接続し、前記動力液圧源から前記ホイールシリンダへのブレーキフルードの供給が可能なように構成されている動力液圧伝達経路と、前記ホイールシリンダ、ブレーキフルードを収容するリザーバおよび前記動力液圧源を接続し、前記ホイールシリンダから排出されたブレーキフルードを前記リザーバで回収できるように構成された回収経路と、前記マニュアル液圧伝達経路に設けられ、前記マニュアル液圧源から前記ホイールシリンダへブレーキフルードを供給する際には開弁するとともに、前記動力液圧源から前記ホイールシリンダへブレーキフルードを供給する際には閉弁するように制御される第１制御弁と、前記動力液圧伝達経路に設けられ、前記動力液圧源から前記ホイールシリンダへブレーキフルードを供給する際には開弁するように制御される第２制御弁と、前記ホイールシリンダの下流側に設けられ、前記ホイールシリンダから前記回収経路へブレーキフルードを排出する際には開弁するように制御される第３制御弁と、を備える。前記第１制御弁は、弁体を弁座から離間させる方向に付勢するバネが設けられており、通電時に弁体がバネを圧縮しながら弁座に着座することで閉弁する電磁弁であって、前記弁体が配置されている弁室がマニュアル液圧源側の流路に接続され、前記弁座を挟んで前記弁室と反対側に設けられている液室がホイールシリンダ側の流路に接続されている。
【０００９】
この態様によると、例えば、第３制御弁が故障しブレーキ操作を解除したにもかかわらずホイールシリンダから回収経路へのブレーキフルードの排出がうまく行われず、ホイールシリンダの残圧によりホイールシリンダ側の流路に接続されている第１制御弁の液室が弁室よりも高圧になるような状況であっても、弁体にかかる力は弁体が弁座から離間する向きである。そのため、弁体を弁座から離間させる方向に付勢するバネの荷重を大きく設定しなくても、ホイールシリンダの残圧の大きさにかかわらず非通電時の第１制御弁を開弁状態とすることが容易となる。その結果、ホイールシリンダのブレーキフルードをマニュアル液圧源側に確実に流すことが可能となり、ホイールシリンダの残圧によるブレーキの引きずりを低減することができる。また、ホイールシリンダが発生する最大圧力を考慮することなく、マニュアル液圧源からホイールシリンダへブレーキフルードを供給する際に第１制御弁が自閉しない程度にバネの荷重を小さく設定できる。そのため、第１制御弁を閉弁する際にバネの荷重に打ち勝つために必要な駆動電流を小さくすることができ、ブレーキ制御装置の消費電力を低減することができる。
【００１０】
前記電磁弁への通電量によって開閉を制御する制御手段を更に備えてもよい。前記制御手段は、前記マニュアル液圧源で発生している第１の液圧と前記ホイールシリンダで発生している第２の液圧との差圧に基づいて前記通電量を決定してもよい。これにより、差圧に関係なく通電量を固定値として第１制御弁の開閉を制御する場合と比較して、例えば、差圧が小さい場合には小さい通電量で閉弁することが可能となり、ブレーキ制御装置の消費電力を更に低減することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ブレーキ制御装置に用いられる電磁弁における消費電力を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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。
【００１３】
（第１の実施の形態）
［ブレーキ制御装置の概略構成］
図１は、本実施の形態に係るブレーキ制御装置１０を示す系統図である。図１に示されるブレーキ制御装置１０は、車両用の電子制御式ブレーキシステムを構成しており、運転者によるブレーキ操作部材としてのブレーキペダル１２の操作に応じて車両の４輪のブレーキを最適に設定する。つまり、ブレーキ制御装置１０は、車両に設けられた車輪に付与させる制動力を制御することができる。
【００１４】
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流体（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。
【００１５】
マスタシリンダ１４の一方の出力ポート１４ａ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とを接続する流路の中途には、シミュレータカット弁２３が設けられている。シミュレータカット弁２３は、非通電時に閉状態にあり、運転者によるブレーキペダル１２の操作が検出された際に開状態に切り替えられる常閉型の電磁開閉弁である。
【００１６】
また、マスタシリンダ１４には、ブレーキフルードを収容するためのリザーバタンク２６が接続されている。リザーバタンク２６には、リザーバタンク２６内のブレーキフルードの液面レベルを検出する液面レベル検出装置が設けられている。マスタシリンダ１４は、収容されたブレーキフルードを運転者によるブレーキペダル１２の操作量に応じて加圧することができるマニュアル液圧源として機能する。
【００１７】
マスタシリンダ１４の一方の出力ポート１４ａには、左前輪用のブレーキ油圧制御管１６が接続されている。ブレーキ油圧制御管１６は、図示されない左前輪に対して制動力を付与する左前輪用のホイールシリンダ２０ＦＬ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１４ｂには、右前輪用のブレーキ油圧制御管１８が接続されており、ブレーキ油圧制御管１８は、図示されない右前輪に対して制動力を付与する右前輪用のホイールシリンダ２０ＦＲに接続されている。本実施の形態では、ブレーキ油圧制御管１６，１８がマニュアル液圧伝達経路として機能する。
【００１８】
左前輪用のブレーキ油圧制御管１６の中途には、マスタカット弁としての左電磁弁２２ＦＬが設けられており、右前輪用のブレーキ油圧制御管１８の中途には、同じくマスタカット弁としての右電磁弁２２ＦＲが設けられている。これらの左電磁弁２２ＦＬおよび右電磁弁２２ＦＲ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替えられる常開型電磁弁である。また、これらの左電磁弁２２ＦＬおよび右電磁弁２２ＦＲは、通常は運転者によるブレーキペダル１２の操作が検出された際に閉状態に切り替えられる。以下、適宜、右電磁弁２２ＦＲおよび左電磁弁２２ＦＬを総称して「電磁弁２２」という。
【００１９】
また、左前輪用のブレーキ油圧制御管１６の中途には、左前輪側のマスタシリンダ圧を検出する左マスタ圧力センサ４８ＦＬが設けられており、右前輪用のブレーキ油圧制御管１８の途中には、右前輪側のマスタシリンダ圧を計測する右マスタ圧力センサ４８ＦＲが設けられている。ブレーキ制御装置１０では、運転者によってブレーキペダル１２が踏み込まれた際、ストロークセンサ４６によりその踏み込み操作量が検出されるが、これらの左マスタ圧力センサ４８ＦＬおよび右マスタ圧力センサ４８ＦＲによって検出されるマスタシリンダ圧からもブレーキペダル１２の踏み込み操作力（踏力）を求めることができる。このように、ストロークセンサ４６の故障を想定して、マスタシリンダ圧を２つの圧力センサ４８ＦＬおよび４８ＦＲによって監視することは、フェイルセーフの観点からみて好ましい。なお、以下では適宜、左マスタ圧力センサ４８ＦＬおよび右マスタ圧力センサ４８ＦＲを総称して、マスタシリンダ圧センサ４８という。
【００２０】
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おり、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。オイルポンプ３４の吐出口は、高圧管３０に接続されており、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。本実施の形態では、オイルポンプ３４として、モータ３２によってそれぞれ往復移動させられる２体以上のピストン（図示せず）を備えた往復動ポンプが採用される。また、アキュムレータ５０としては、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に変換して蓄えるものが採用される。
【００２１】
アキュムレータ５０は、運転者のブレーキ操作から独立した動力として機能するオイルポンプ３４によって例えば１４〜２２ＭＰａ程度にまで昇圧されたブレーキフルードを蓄える。また、リリーフバルブ５３の弁出口は、油圧給排管２８に接続されており、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って例えば２５ＭＰａ程度になると、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。さらに、高圧管３０には、アキュムレータ５０の出口圧力、すなわち、アキュムレータ５０におけるブレーキフルードの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。
【００２２】
そして、動力液圧伝達経路として機能する高圧管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。
【００２３】
例えば、増圧弁４０は、アキュムレータ５０からホイールシリンダ２０へブレーキフルードを供給する際には開弁するように制御される。なお、図示されない車両の各車輪に対しては、ディスクブレーキユニットが設けられており、各ディスクブレーキユニットは、ホイールシリンダ２０の作用によってブレーキパッドをディスクに押し付けることで制動力を発生する。
【００２４】
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。例えば、減圧弁４２は、ホイールシリンダ２０から油圧給排管２８へブレーキフルードを排出する際には開弁するように制御される。なお、油圧給排管２８は、ホイールシリンダ２０から排出されたブレーキフルードをリザーバタンク２６で回収できるように構成された回収経路として機能する。
【００２５】
また、本実施の形態に係るブレーキ制御装置１０は、図１に示すように、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、それぞれ対応するホイールシリンダ２０に作用す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。以下、適宜、ホイールシリンダ圧センサ４４ＦＲ〜４４ＲＬを総称して「ホイールシリンダ圧センサ４４」という。ホイールシリンダ圧センサ４４は、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を検出する圧力検出手段として機能する。
【００２６】
上述の右電磁弁２２ＦＲおよび左電磁弁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、ブレーキ制御装置１０の油圧アクチュエータ８０を構成する。そして、かかる油圧アクチュエータ８０は、電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という）２００によって制御される。
【００２７】
ＥＣＵ２００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、エンジン停止時にも記憶内容を保持できるバックアップＲＡＭ等の不揮発性メモリ、入出力インターフェース、各種センサ等から入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換して取り込むためのＡ／Ｄコンバータ、計時用のタイマ等を備えるものである。
【００２８】
ＥＣＵ２００には、上述の電磁弁２２ＦＲ，２２ＦＬ、シミュレータカット弁２３、増圧弁４０ＦＲ〜４０ＲＬ、減圧弁４２ＦＲ〜４２ＲＬ等の油圧アクチュエータ８０を含む各種アクチュエータ類が電気的に接続されている。
【００２９】
また、ＥＣＵ２００には、制御に用いるための信号を出力する各種センサ・スイッチ類が電気的に接続されている。すなわち、ＥＣＵ２００には、ホイールシリンダ圧センサ４４ＦＲ〜４４ＲＬから、ホイールシリンダ２０ＦＲ〜２０ＲＬにおけるホイールシリンダ圧を示す信号が入力される。
【００３０】
また、ＥＣＵ２００には、ストロークセンサ４６からブレーキペダル１２のペダルストロークを示す信号が入力され、右マスタ圧力センサ４８ＦＲおよび左マスタ圧力センサ４８ＦＬからマスタシリンダ圧を示す信号が入力され、アキュムレータ圧センサ５１からアキュムレータ圧を示す信号が入力される。
【００３１】
また、ＥＣＵ２００には、リザーバタンク２６に設けられた液面レベル検出装置から、ブレーキフルードの液面レベルを示す信号が入力される。また、ＥＣＵ２００には、リザーバタンク２６の液面レベルの低下を運転者に知らせるための警告ランプ５４が接続されている。
【００３２】
さらに、図示しないが、ＥＣＵ２００には、車輪ごとに設置された車輪速センサから各車輪の車輪速度を示す信号が入力され、ヨーレートセンサからヨーレートを示す信号が入力され、操舵角センサからステアリングホイールの操舵角を示す信号が入力されている。
【００３３】
このように構成されるブレーキ制御装置１０では、運転者によってブレーキペダル１２が踏み込まれると、ＥＣＵ２００により、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が算出され、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油圧が求められる。そして、ＥＣＵ２００により増圧弁４０、減圧弁４２が制御され、各車輪のホイールシリンダ圧が目標油圧になるよう制御される。
【００３４】
一方、このとき電磁弁２２ＦＲおよび２２ＦＬは閉状態とされ、シミュレータカット弁２３は開状態とされる。よって、運転者によるブレーキペダル１２の踏込によりマスタシリンダ１４から送出されたブレーキフルードは、シミュレータカット弁２３を通ってストロークシミュレータ２４に流入する。
【００３５】
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、ＥＣＵ２００によりオイルポンプ３４が駆動されてアキュムレータ圧が昇圧され、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の駆動が停止される。
【００３６】
（電磁弁の概略構成）
次に、本実施の形態に用いられる電磁弁の概略構成について説明する。図２は、本実施の形態のマスタカット弁として用いられる常開型の電磁弁の断面を模式的に示す断面図である。
【００３７】
常開型の切替ソレノイドバルブである電磁弁２２ＦＬ，２２ＦＲは、図２に示すように、弁座１４０と、弁体１４２と、ロッド１４３と、可動部材であるプランジャ１４４と、固定部材を兼ねるスリーブ１４５と、バネ１４６と、弁室１４７と、ソレノイド１４９とを含んで構成される。弁室１４７に設けられているバネ１４６は、先端がボール型の弁体１４２を弁座１４０から離間させる方向に付勢する。そして、通電時にソレノイド１４９に電流が供給されると、プランジャ１４４がスリーブ１４５に吸引される方向、すなわち、弁体１４２が弁座１４０に接近する方向に電磁駆動力が作用する。そして、弁体１４２がバネ１４６を圧縮しながら弁座１４０に着座することで閉弁する。一方、ソレノイド１４９に電流が供給されていない状態においてはバネ１４６の付勢力により弁体１４２が弁座１４０から離間して電磁弁は開状態とされている。
【００３８】
また、電磁弁２２ＦＬ，２２ＦＲは、マスタシリンダ１４とホイールシリンダ２０とを接続する経路を構成するブレーキ油圧制御管１６，１８にそれぞれ設けられており、マスタシリンダ１４からホイールシリンダ２０へブレーキフルードを供給する際には開弁するとともに、アキュムレータ５０からホイールシリンダ２０へブレーキフルードを供給する際には閉弁するように制御される。
【００３９】
このように構成されたブレーキ制御装置１０は、装置が正常時の場合、運転者がブレーキペダル１２を踏み込むと、電磁弁２２は閉状態とされ、ブレーキペダル１２のストローク量に応じてアキュムレータ５０から高圧のブレーキフルードが開弁された増圧弁４０を通過してホイールシリンダ２０へと供給される。そして、ホイールシリンダ２０は、ブレーキフルードの供給を受けて車輪に制動力を付与する。その後、運転者がブレーキペダル１２の踏み込みを解除すると、減圧弁４２が開弁し、ホイールシリンダ２０内のブレーキフルードは油圧給排管２８を経由してリザーバタンク２６に回収され、ホイールシリンダ２０の圧力が減圧される。
【００４０】
ところで、ブレーキ制御装置１０において、減圧弁４２が故障し開弁しないような状況では、ブレーキペダル１２の操作を解除しても減圧弁４２からブレーキフルードを油圧給排管２８へ排出することができない。そのままでは、ホイールシリンダ２０の残圧によるブレーキの引きずりが問題となる。しかしながら、ブレーキ制御装置１０においてブレーキペダル１２の操作が解除されると、電磁弁２２が開弁される。通常、マスタシリンダ圧よりホイールシリンダ圧の方が圧力が高くなっているため、ホイールシリンダ側の高圧のブレーキフルードを、ブレーキ油圧制御管１６，１８を逆流させてリザーバタンク２６に戻すことができる。
【００４１】
このとき、電磁弁２２の弁体１４２には、ホイールシリンダ圧とマスタシリンダ圧との差圧に基づく力がかかることになる。そのため、仮に弁座１４０側の液室１５４と連通している流路１５０をマスタシリンダ側に、弁室１４７と連通している流路１５２をホイールシリンダ側に接続したとすると、前述の差圧に打ち勝つだけの荷重でバネ１４６を圧縮しなくてはならない。ブレーキ制御装置１０において発生し得るホイールシリンダ圧の最大圧はマスタシリンダ圧よりもかなり大きいため、電磁弁２２を開弁するためには、圧縮されているバネ１４６の荷重を大きくしないと、非通電状態であってもロッド１４３を押し戻すことができない。バネ１４６の荷重を大きくすることでこのような問題は解消するが、一方で、通常の閉弁時においては、圧縮されたバネ１４６の大きな荷重に打ち勝つように過大な電流が必要となり、消費電力の観点から更なる改善が必要となっている。
【００４２】
そこで、本実施の形態に係る電磁弁２２は、弁体１４２が配置されている弁室１４７と連通している流路１５２がマスタシリンダ側に接続され、弁座１４０を挟んで弁室１４７と反対側に設けられている液室１５４と連通している流路１５０がホイールシリンダ側に接続されている。
【００４３】
これにより、ブレーキペダル１２の操作を解除したにもかかわらずホイールシリンダ２０の減圧制御、例えば減圧弁４２に不具合があり、ホイールシリンダ２０の残圧によりホイールシリンダ側の流路に接続されている液室１５４が弁室１４７よりも高圧になるような状況であっても、弁体１４２にかかる力は弁体１４２が弁座１４０から離間する向きである。そのため、弁体１４２を弁座１４０から離間させる方向に付勢するバネ１４６の荷重を大きく設定しなくても、ホイールシリンダ２０の残圧の大きさにかかわらず非通電時の電磁弁２２を開弁状態とすることが容易となる。
【００４４】
その結果、ホイールシリンダ２０のブレーキフルードをマスタシリンダ１４側に確実に流すことが可能となり、ホイールシリンダ２０の残圧によるブレーキの引きずりを低減することができる。また、ホイールシリンダ２０が発生する最大圧力を考慮することなく、マスタシリンダ１４からホイールシリンダ２０へブレーキフルードを供給する際に電磁弁２２が自閉しない程度にバネ１４６の荷重を小さく設定できる。そのため、電磁弁２２ＦＬ，２２ＦＲを閉弁する際にバネ１４６の荷重に打ち勝つために必要な駆動電流を小さくすることができ、ブレーキ制御装置１０の消費電力を低減することができる。
【００４５】
なお、バネ１４６の荷重の下限としては、ブレーキ制御装置１０において、アキュムレータ５０からではなくマスタシリンダ１４からホイールシリンダ２０へブレーキフルードを供給するような制動モードにおいて、マスタシリンダ１４から供給されるブレーキフルードの圧力により電磁弁２２が自閉しない程度に設定すればよい。なお、本実施の形態に係る電磁弁２２は、マスタシリンダ１４から供給されるブレーキフルードが弁体１４２の移動方向に対して垂直な方向で弁室１４７に流入するため、弁体１４２を直接下方に移動させる力が働きにくく、その点でも自閉しにくい構成となっている。
【００４６】
また、本実施の形態に係るＥＣＵ２００は、電磁弁２２への通電量によって開閉を制御する。ＥＣＵ２００は、マスタシリンダ１４で発生しているマスタシリンダ圧の情報をマスタシリンダ圧センサ４８から、ホイールシリンダ２０で発生しているホイールシリンダ圧の情報をホイールシリンダ圧センサ４４から取得し、マスタシリンダ圧とホイールシリンダ圧との差圧に基づいて通電量を制御する。これにより、差圧に関係なく通電量を固定値として電磁弁２２の開閉を制御する場合と比較して、例えば、差圧が小さい場合には小さい通電量で電磁弁２２を閉弁することが可能となり、ブレーキ制御装置１０の消費電力を更に低減することができる。
【００４７】
以上、本発明を上述の実施の形態を参照して説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、実施の形態の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。また、当業者の知識に基づいて実施の形態における処理の組合せや順番を適宜組み替えることや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。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本実施の形態に係るブレーキ制御装置を示す系統図である。
【図２】本実施の形態のマスタカット弁として用いられる常開型の電磁弁の断面を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０ ブレーキ制御装置、 １２ ブレーキペダル、 １４ マスタシリンダ、 １６ ブレーキ油圧制御管、 １８ ブレーキ油圧制御管、 ２０ ホイールシリンダ、 ２２ 電磁弁、 ２３ シミュレータカット弁、 ２４ ストロークシミュレータ、 ２６ リザーバタンク、 ２８ 油圧給排管、 ３０ 高圧管、 ３２ モータ、 ３４ オイルポンプ、 ４０ 増圧弁、 ４２ 減圧弁、 ４４ ホイールシリンダ圧センサ、 ４６ ストロークセンサ、 ４８ マスタシリンダ圧センサ、 ５０ アキュムレータ、 ５１ アキュムレータ圧センサ、 ８０ 油圧アクチュエータ、 １４０ 弁座、 １４２ 弁体、 １４３ ロッド、 １４４ プランジャ、 １４５ スリーブ、 １４６ バネ、 １４７ 弁室、 １４９ ソレノイド、 １５０ 流路、 １５２ 流路、 １５４ 液室、 ２００ ＥＣＵ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキフルード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、
運転者のブレーキ操作から独立した動力を用いてブレーキフルードによる蓄圧を行う動力液圧源と、
前記マニュアル液圧源および前記動力液圧源の少なくとも一方からのブレーキフルードの供給を受けて車輪に制動力を付与するホイールシリンダと、
前記マニュアル液圧源と前記ホイールシリンダとを接続する経路に設けられ、前記マニュアル液圧源から前記ホイールシリンダへブレーキフルードを供給する際には開弁するとともに、前記動力液圧源から前記ホイールシリンダへブレーキフルードを供給する際には閉弁するように制御される制御弁と、を備え、
前記制御弁は、弁体を弁座から離間させる方向に付勢するバネが設けられており、通電時に弁体がバネを圧縮しながら弁座に着座することで閉弁する電磁弁であって、前記弁体が配置されている弁室がマニュアル液圧源側の流路に接続され、前記弁座を挟んで前記弁室と反対側に設けられている液室がホイールシリンダ側の流路に接続されていることを特徴とするブレーキ制御装置。
【請求項２】
ブレーキフルード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、
運転者のブレーキ操作から独立した動力を用いてブレーキフルードによる蓄圧を行う動力液圧源と、
前記マニュアル液圧源および前記動力液圧源の少なくとも一方からのブレーキフルードの供給を受けて車輪に制動力を付与するホイールシリンダと、
前記マニュアル液圧源と前記ホイールシリンダとを接続し、前記マニュアル液圧源から前記ホイールシリンダへのブレーキフルードの供給が可能なように構成されているマニュアル液圧伝達経路と、
前記動力液圧源と前記ホイールシリンダとを接続し、前記動力液圧源から前記ホイールシリンダへのブレーキフルードの供給が可能なように構成されている動力液圧伝達経路と、
前記ホイールシリンダ、ブレーキフルードを収容するリザーバおよび前記動力液圧源を接続し、前記ホイールシリンダから排出されたブレーキフルードを前記リザーバで回収できるように構成された回収経路と、
前記マニュアル液圧伝達経路に設けられ、前記マニュアル液圧源から前記ホイールシリンダへブレーキフルードを供給する際には開弁するとともに、前記動力液圧源から前記ホイールシリンダへブレーキフルードを供給する際には閉弁するように制御される第１制御弁と、
前記動力液圧伝達経路に設けられ、前記動力液圧源から前記ホイールシリンダへブレーキフルードを供給する際には開弁するように制御される第２制御弁と、
前記ホイールシリンダの下流側に設けられ、前記ホイールシリンダから前記回収経路へブレーキフルードを排出する際には開弁するように制御される第３制御弁と、を備え、
前記第１制御弁は、弁体を弁座から離間させる方向に付勢するバネが設けられており、通電時に弁体がバネを圧縮しながら弁座に着座することで閉弁する電磁弁であって、前記弁体が配置されている弁室がマニュアル液圧源側の流路に接続され、前記弁座を挟んで前記弁室と反対側に設けられている液室がホイールシリンダ側の流路に接続されていることを特徴とするブレーキ制御装置。
【請求項３】
前記電磁弁への通電量によって開閉を制御する制御手段を更に備え、
前記制御手段は、前記マニュアル液圧源で発生している第１の液圧と前記ホイールシリンダで発生している第２の液圧との差圧に基づいて前記通電量を決定す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装置。
【請求項１】
ブレーキフルード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、
運転者のブレーキ操作から独立した動力を用いてブレーキフルードによる蓄圧を行う動力液圧源と、
前記マニュアル液圧源および前記動力液圧源の少なくとも一方からのブレーキフルードの供給を受けて車輪に制動力を付与するホイールシリンダと、
前記マニュアル液圧源と前記ホイールシリンダとを接続する経路に設けられ、前記マニュアル液圧源から前記ホイールシリンダへブレーキフルードを供給する際には開弁するとともに、前記動力液圧源から前記ホイールシリンダへブレーキフルードを供給する際には閉弁するように制御される制御弁と、を備え、
前記制御弁は、弁体を弁座から離間させる方向に付勢するバネが設けられており、通電時に弁体がバネを圧縮しながら弁座に着座することで閉弁する電磁弁であって、前記弁体が配置されている弁室がマニュアル液圧源側の流路に接続され、前記弁座を挟んで前記弁室と反対側に設けられている液室がホイールシリンダ側の流路に接続されていることを特徴とするブレーキ制御装置。
【請求項２】
ブレーキフルード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、
運転者のブレーキ操作から独立した動力を用いてブレーキフルードによる蓄圧を行う動力液圧源と、
前記マニュアル液圧源および前記動力液圧源の少なくとも一方からのブレーキフルードの供給を受けて車輪に制動力を付与するホイールシリンダと、
前記マニュアル液圧源と前記ホイールシリンダとを接続し、前記マニュアル液圧源から前記ホイールシリンダへのブレーキフルードの供給が可能なように構成されているマニュアル液圧伝達経路と、
前記動力液圧源と前記ホイールシリンダとを接続し、前記動力液圧源から前記ホイールシリンダへのブレーキフルードの供給が可能なように構成されている動力液圧伝達経路と、
前記ホイールシリンダ、ブレーキフルードを収容するリザーバおよび前記動力液圧源を接続し、前記ホイールシリンダから排出されたブレーキフルードを前記リザーバで回収できるように構成された回収経路と、
前記マニュアル液圧伝達経路に設けられ、前記マニュアル液圧源から前記ホイールシリンダへブレーキフルードを供給する際には開弁するとともに、前記動力液圧源から前記ホイールシリンダへブレーキフルードを供給する際には閉弁するように制御される第１制御弁と、
前記動力液圧伝達経路に設けられ、前記動力液圧源から前記ホイールシリンダへブレーキフルードを供給する際には開弁するように制御される第２制御弁と、
前記ホイールシリンダの下流側に設けられ、前記ホイールシリンダから前記回収経路へブレーキフルードを排出する際には開弁するように制御される第３制御弁と、を備え、
前記第１制御弁は、弁体を弁座から離間させる方向に付勢するバネが設けられており、通電時に弁体がバネを圧縮しながら弁座に着座することで閉弁する電磁弁であって、前記弁体が配置されている弁室がマニュアル液圧源側の流路に接続され、前記弁座を挟んで前記弁室と反対側に設けられている液室がホイールシリンダ側の流路に接続されていることを特徴とするブレーキ制御装置。
【請求項３】
前記電磁弁への通電量によって開閉を制御する制御手段を更に備え、
前記制御手段は、前記マニュアル液圧源で発生している第１の液圧と前記ホイールシリンダで発生している第２の液圧との差圧に基づいて前記通電量を決定す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装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１０−３６６２７（Ｐ２０１０−３６６２７Ａ）
【公開日】平成２２年２月１８日（２０１０．２．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１９９０１１（Ｐ２００８−１９９０１１）
【出願日】平成２０年７月３１日（２００８．７．３１）
【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２２年２月１８日（２０１０．２．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月３１日（２００８．７．３１）
【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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