ブレーキ制御装置
【課題】アキュムレータの蓄圧が基準を下回った場合にも適正なブレーキ液圧を提供する。
【解決手段】ブレーキ制御装置２０は、アキュムレータ３５に作動液を蓄圧するためのポンプ３６と、アキュムレータ３５に蓄圧された作動液をホイールシリンダ２３に供給するための第１供給経路と、ポンプ３６の送出する作動液をホイールシリンダ２３に供給するためのバイパス経路８２と、第１供給経路及びバイパス経路８２の一方によりホイールシリンダ２３に作動液を供給するよう第１供給経路とバイパス経路８２とを切り替える切替弁８０と、アキュムレータ３５の蓄圧が基準を満たすか否かを判定し、当該基準を満たす場合には第１供給経路を選択し該基準を下回る場合にはバイパス経路８２を選択するよう切替弁８０を制御するブレーキＥＣＵ７０と、を備える。
【解決手段】ブレーキ制御装置２０は、アキュムレータ３５に作動液を蓄圧するためのポンプ３６と、アキュムレータ３５に蓄圧された作動液をホイールシリンダ２３に供給するための第１供給経路と、ポンプ３６の送出する作動液をホイールシリンダ２３に供給するためのバイパス経路８２と、第１供給経路及びバイパス経路８２の一方によりホイールシリンダ２３に作動液を供給するよう第１供給経路とバイパス経路８２とを切り替える切替弁８０と、アキュムレータ３５の蓄圧が基準を満たすか否かを判定し、当該基準を満たす場合には第１供給経路を選択し該基準を下回る場合にはバイパス経路８２を選択するよう切替弁８０を制御するブレーキＥＣＵ７０と、を備える。
【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され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】
特許文献１には、アキュムレータ圧が不足する場合にアキュムレータの液圧を圧力源とするアンチスキッド制御を禁止するブレーキ装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３５６１５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
アキュムレータを液圧源とするブレーキシステムにおいては、ブレーキ操作が頻繁になされたときやフェード現象が発生したときにアキュムレータの蓄圧が大きく消費される可能性がある。アキュムレータの構造上、内部にある程度作動液が貯まるまでは液圧が立ち上がらない。この場合にアキュムレータ圧を回復させるまでの間、一時的にアキュムレータによるブレーキ液圧の提供に制限が生じるおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明は、アキュムレータの蓄圧が基準を下回った場合にも継続して適正なブレーキ液圧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】
【０００６】
本発明のある態様のブレーキ制御装置は、アキュムレータに作動液を蓄圧するためのポンプと、前記アキュムレータに蓄圧された作動液をホイールシリンダに供給するための第１供給経路と、前記ポンプの送出する作動液を前記ホイールシリンダに供給するための第２供給経路と、前記第１供給経路及び前記第２供給経路の一方により前記ホイールシリンダに作動液を供給するよう前記第１供給経路と前記第２供給経路とを切り替える切替機構と、前記アキュムレータの蓄圧が基準を満たすか否かを判定し、当該基準を満たす場合には前記第１供給経路を選択し該基準を下回る場合には前記第２供給経路を選択するよう前記切替機構を制御する制御部と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、アキュムレータの蓄圧が基準を下回った場合にも適正なブレーキ液圧を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係るブレーキ制御装置を示す系統図である。
【図２】本発明の一変形例に係るブレーキ制御装置を示す系統図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、本発明の一実施形態に係るブレーキ制御装置２０を示す系統図である。同図に示されるブレーキ制御装置２０は、車両用の電子制御式ブレーキシステム（ＥＣＢ）を構成しており、車両に設けられた４つの車輪に付与される制動力を制御する。本実施形態に係るブレーキ制御装置２０は、例えば、走行駆動源として電動モータと内燃機関とを備えるハイブリッド車両に搭載される。このようなハイブリッド車両においては、車両の運動エネルギを電気エネルギに回生することによって車両を制動する回生制動と、ブレーキ制御装置２０による液圧制動とのそれぞれを車両の制動に用いることができる。本実施形態における車両は、これらの回生制動と液圧制動とを併用して所望の制動力を発生させるブレーキ回生協調制御を実行することができる。
【００１０】
ブレーキ制御装置２０は、図１に示されるように、各車輪に対応して設けられたディスクブレーキユニット２１ＦＲ，２１ＦＬ、２１ＲＲおよび２１ＲＬと、マスタシリンダユニット２７と、動力液圧源３０と、液圧アクチュエータ４０とを含む。
【００１１】
ディスクブレーキユニット２１ＦＲ，２１ＦＬ、２１ＲＲおよび２１ＲＬは、車両の右前輪、左前輪、右後輪、および左後輪のそれぞれに制動力を付与する。本実施形態におけるマニュアル液圧源としてのマスタシリンダユニット２７は、ブレーキ操作部材としてのブレーキペダル２４の運転者による操作量に応じて加圧されたブレーキフルードをディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬに対して送出する。動力液圧源３０は、動力の供給により加圧された作動流体としてのブレーキフルードを、運転者によるブレーキペダル２４の操作から独立してディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬに対して送出することが可能である。液圧アクチュエータ４０は、動力液圧源３０またはマスタシリンダユニット２７から供給されたブレーキフルードの液圧を適宜調整してディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬに送出する。これにより、液圧制動による各車輪に対する制動力が調整される。
【００１２】
ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬ、マスタシリンダユニット２７、動力液圧源３０、および液圧アクチュエータ４０のそれぞれについて以下で更に詳しく説明する。各ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬは、それぞれブレーキディスク２２とブレーキキャリパに内蔵されたホイールシリンダ２３ＦＲ〜２３ＲＬを含む。そして、各ホイールシリンダ２３ＦＲ〜２３ＲＬは、それぞれ異なる流体通路を介して液圧アクチュエータ４０に接続されている。なお以下では適宜、ホイールシリンダ２３ＦＲ〜２３ＲＬを総称して「ホイールシリンダ２３」という。
【００１３】
ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬにおいては、ホイールシリンダ２３に液圧アクチュエータ４０からブレーキフルードが供給されると、車輪と共に回転するブレーキディスク２２に摩擦部材としてのブレーキパッドが押し付けられる。これにより、各車輪に制動力が付与される。なお、本実施形態においてはディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬを用いているが、例えばドラムブレーキ等のホイールシリンダ２３を含む他の制動力付与機構を用いてもよい。
【００１４】
マスタシリンダユニット２７は、本実施形態では液圧ブースタ付きマスタシリンダであり、液圧ブースタ３１、マスタシリンダ３２、レギュレータ３３、およびリザーバ３４を含む。液圧ブースタ３１は、ブレーキペダル２４に連結されており、ブレーキペダル２４に加えられたペダル踏力を増幅してマスタシリンダ３２に伝達する。動力液圧源３０からレギュレータ３３を介して液圧ブースタ３１にブレーキフルードが供給されることにより、ペダル踏力は増幅される。そして、マスタシリンダ３２は、ペダル踏力に対して所定の倍力比を有するマスタシリンダ圧を発生する。
【００１５】
マスタシリンダ３２とレギュレータ３３との上部には、ブレーキフルードを貯留するリザーバ３４が配置されている。マスタシリンダ３２は、ブレーキペダル２４の踏み込みが解除されているときにリザーバ３４と連通する。一方、レギュレータ３３は、リザーバ３４と動力液圧源３０のアキュムレータ３５との双方と連通しており、リザーバ３４を低圧源とすると共に、アキュムレータ３５を高圧源とし、マスタシリンダ圧とほぼ等しい液圧を発生する。レギュレータ３３における液圧を以下では適宜、「レギュレータ圧」という。なお、マスタシリンダ圧とレギュレータ圧とは厳密に同一圧にされる必要はなく、例えばレギュレータ圧のほうが若干高圧となるようにマスタシリンダユニット２７を設計することも可能である。
【００１６】
動力液圧源３０は、アキュムレータ３５およびポンプ３６を含む。アキュムレータ３５は、ポンプ３６により昇圧されたブレーキフルードの圧力エネルギを窒素等の封入ガスの圧力エネルギ、例えば１４〜２２ＭＰａ程度に変換して蓄えるものである。ポンプ３６は、駆動源としてモータ３６ａを有し、その吸込口がリザーバ３４に接続される一方、その吐出口が切替弁８０を介してアキュムレータ３５に接続される。
【００１７】
切替弁８０は、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングを有しており、ソレノイドが非通電状態にある場合にポンプ３６とアキュムレータ３５とを接続し、ソレノイドが通電状態にある場合にポンプ３６をバイパス経路８２へと接続する。よって、切替弁８０のソレノイドに通電していないとき（図示の場合）にはポンプ３６からアキュムレータ３５への蓄圧が許容され、通電時にはポンプ３６からバイパス経路８２を通じてホイールシリンダ２３に作動液を直接供給することができる。
【００１８】
なお単一の切替弁８０を設ける代わりに、ポンプ３６の下流に並列に設けられ互いに連動して開閉する２つの開閉弁を切替機構として設けてもよい。例えば、一方の開閉弁がポンプ３６の吐出口からアキュムレータ３５への経路上に設けられ、他方の開閉弁がポンプ３６の吐出口からバイパス経路８２への経路上に設けられる。ブレーキＥＣＵ７０は、一方の開閉弁を開弁するときは他方の開閉弁を閉弁するよう２つの開閉弁を連動して開閉する。
【００１９】
ポンプ３６により、アキュムレータ圧は維持されるべき設定範囲（本明細書ではこれを許容範囲という場合もある）に保たれる。ブレーキＥＣＵ７０は、アキュムレータ圧センサ７２の測定値に基づいて、アキュムレータ圧が許容範囲の下限を下回った場合にポンプ３６をオンとしてアキュムレータ圧を加圧し、アキュムレータ圧が許容範囲の上限を超えた場合にポンプ３６をオフとして加圧を終了する。
【００２０】
また、アキュムレータ３５は、マスタシリンダユニット２７に設けられたリリーフバルブ３５ａにも接続されている。アキュムレータ３５におけるブレーキフルードの圧力が異常に高まって例えば２５ＭＰａ程度になると、リリーフバルブ３５ａが開弁し、高圧のブレーキフルードはリザーバ３４へと戻される。
【００２１】
上述のように、ブレーキ制御装置２０は、ホイールシリンダ２３に対するブレーキフルードの供給源として、マスタシリンダ３２、レギュレータ３３およびアキュムレータ３５を有している。さらに、切替弁８０を作動することにより、アキュムレータ３５に代えてポンプ３６をホイールシリンダ２３に対するブレーキフルードの供給源とすることもできる。
【００２２】
マスタシリンダ３２にはマスタ配管３７が、レギュレータ３３にはレギュレータ配管３８が、アキュムレータ３５にはアキュムレータ配管３９が接続されている。さらに動力液圧源３０にはバイパス配管８４が接続されている。これらのマスタ配管３７、レギュレータ配管３８、アキュムレータ配管３９、及びバイパス配管８４は、それぞれ液圧アクチュエータ４０に接続される。
【００２３】
液圧アクチュエータ４０は、複数の流路が形成されるアクチュエータブロックと、複数の電磁制御弁を含む。アクチュエータブロックに形成された流路には、個別流路４１、４２，４３および４４と、主流路４５とが含まれる。個別流路４１〜４４は、それぞれ主流路４５から分岐されて、対応するディスクブレーキユニット２１ＦＲ、２１ＦＬ，２１ＲＲ，２１ＲＬのホイールシリンダ２３ＦＲ、２３ＦＬ，２３ＲＲ，２３ＲＬに接続されている。これにより、各ホイールシリンダ２３は主流路４５と連通可能となる。
【００２４】
また、個別流路４１，４２，４３および４４の中途には、ＡＢＳ保持弁５１，５２，５３および５４が設けられている。各ＡＢＳ保持弁５１〜５４は、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングをそれぞれ有しており、何れもソレノイドが非通電状態にある場合に開とされる常開型電磁制御弁である。開状態とされた各ＡＢＳ保持弁５１〜５４は、ブレーキフルードを双方向に流通させることができる。つまり、主流路４５からホイールシリンダ２３へとブレーキフルードを流すことができるとともに、逆にホイールシリンダ２３から主流路４５へもブレーキフルードを流すことができる。ソレノイドに通電されて各ＡＢＳ保持弁５１〜５４が閉弁されると、個別流路４１〜４４におけるブレーキフルードの流通は遮断される。
【００２５】
更に、ホイールシリンダ２３は、個別流路４１〜４４にそれぞれ接続された減圧用流路４６，４７，４８および４９を介してリザーバ流路５５に接続されている。減圧用流路４６，４７，４８および４９の中途には、ＡＢＳ減圧弁５６，５７，５８および５９が設けられている。各ＡＢＳ減圧弁５６〜５９は、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングをそれぞれ有しており、何れもソレノイドが非通電状態にある場合に閉とされる常閉型電磁制御弁である。各ＡＢＳ減圧弁５６〜５９が閉状態であるときには、減圧用流路４６〜４９におけるブレーキフルードの流通は遮断される。ソレノイドに通電されて各ＡＢＳ減圧弁５６〜５９が開弁されると、減圧用流路４６〜４９におけるブレーキフルードの流通が許容され、ブレーキフルードがホイールシリンダ２３から減圧用流路４６〜４９およびリザーバ流路５５を介してリザーバ３４へと還流する。なお、リザーバ流路５５は、リザーバ配管７７を介してマスタシリンダユニット２７のリザーバ３４に接続されている。
【００２６】
主流路４５は、中途に分離弁６０を有する。この分離弁６０により、主流路４５は、個別流路４１および４２と接続される第１流路４５ａと、個別流路４３および４４と接続される第２流路４５ｂとに区分けされている。第１流路４５ａは、個別流路４１および４２を介して前輪用のホイールシリンダ２３ＦＲおよび２３ＦＬに接続され、第２流路４５ｂは、個別流路４３および４４を介して後輪用のホイールシリンダ２３ＲＲおよび２３ＲＬに接続される。
【００２７】
分離弁６０は、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングを有しており、ソレノイドが非通電状態にある場合に閉とされる常閉型電磁制御弁である。分離弁６０が閉状態であるときには、主流路４５におけるブレーキフルードの流通は遮断される。ソレノイドに通電されて分離弁６０が開弁されると、第１流路４５ａと第２流路４５ｂとの間でブレーキフルードを双方向に流通させることができる。
【００２８】
また、液圧アクチュエータ４０においては、主流路４５に連通するマスタ流路６１およびレギュレータ流路６２が形成されている。より詳細には、マスタ流路６１は、主流路４５の第１流路４５ａに接続されており、レギュレータ流路６２は、主流路４５の第２流路４５ｂに接続されている。また、マスタ流路６１は、マスタシリンダ３２と連通するマスタ配管３７に接続される。レギュレータ流路６２は、レギュレータ３３と連通するレギュレータ配管３８に接続される。
【００２９】
マスタ流路６１は、中途にマスタカット弁６４を有する。マスタカット弁６４は、マスタシリンダ３２から各ホイールシリンダ２３へのブレーキフルードの供給経路上に設けられている。マスタカット弁６４は、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングを有しており、規定の制御電流の供給を受けてソレノイドが発生させる電磁力により閉弁状態が保証され、ソレノイドが非通電状態にある場合に開とされる常開型電磁制御弁である。開状態とされたマスタカット弁６４は、マスタシリンダ３２と主流路４５の第１流路４５ａとの間でブレーキフルードを双方向に流通させることができる。ソレノイドに規定の制御電流が通電されてマスタカット弁６４が閉弁されると、マスタ流路６１におけるブレーキフルードの流通は遮断される。
【００３０】
また、マスタ流路６１には、マスタカット弁６４よりも上流側において、シミュレータカット弁６８を介してストロークシミュレータ６９が接続されている。すなわち、シミュレータカット弁６８は、マスタシリンダ３２とストロークシミュレータ６９とを接続する流路に設けられている。シミュレータカット弁６８は、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングを有しており、規定の制御電流の供給を受けてソレノイドが発生させる電磁力により開弁状態が保証され、ソレノイドが非通電状態にある場合に閉とされる常閉型電磁制御弁である。シミュレータカット弁６８が閉状態であるときには、マスタ流路６１とストロークシミュレータ６９との間のブレーキフルードの流通は遮断される。ソレノイドに通電されてシミュレータカット弁６８が開弁されると、マスタシリンダ３２とストロークシミュレータ６９との間でブレーキフルードを双方向に流通させることができる。
【００３１】
ストロークシミュレータ６９は、複数のピストンやスプリングを含むものであり、シミュレータカット弁６８の開放時に運転者によるブレーキペダル２４の踏力に応じた反力を創出する。ストロークシミュレータ６９としては、運転者によるブレーキ操作のフィーリングを向上させるために、多段のバネ特性を有するものが採用されると好ましい。
【００３２】
レギュレータ流路６２は、中途にレギュレータカット弁６５を有する。レギュレータカット弁６５は、レギュレータ３３から各ホイールシリンダ２３へのブレーキフルードの供給経路上に設けられている。レギュレータカット弁６５も、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングを有しており、規定の制御電流の供給を受けてソレノイドが発生させる電磁力により閉弁状態が保証され、ソレノイドが非通電状態にある場合に開とされる常開型電磁制御弁である。開状態とされたレギュレータカット弁６５は、レギュレータ３３と主流路４５の第２流路４５ｂとの間でブレーキフルードを双方向に流通させることができる。ソレノイドに通電されてレギュレータカット弁６５が閉弁されると、レギュレータ流路６２におけるブレーキフルードの流通は遮断される。
【００３３】
液圧アクチュエータ４０には、マスタ流路６１およびレギュレータ流路６２に加えて、アキュムレータ流路６３も形成されている。アキュムレータ流路６３の一端は、主流路４５の第２流路４５ｂに接続され、他端は、アキュムレータ３５と連通するアキュムレータ配管３９に接続される。
【００３４】
アキュムレータ流路６３は、中途に増圧リニア制御弁６６を有する。また、アキュムレータ流路６３および主流路４５の第２流路４５ｂは、減圧リニア制御弁６７を介してリザーバ流路５５に接続されている。増圧リニア制御弁６６と減圧リニア制御弁６７とは、それぞれリニアソレノイドおよびスプリングを有しており、何れもソレノイドが非通電状態にある場合に閉とされる常閉型電磁制御弁である。増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７は、それぞれのソレノイドに供給される電流に比例して弁の開度が調整される。
【００３５】
増圧リニア制御弁６６は、各車輪に対応して複数設けられた各ホイールシリンダ２３に対して共通の増圧制御弁として設けられている。また、減圧リニア制御弁６７も同様に、各ホイールシリンダ２３に対して共通の減圧制御弁として設けられている。つまり、本実施形態においては、増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７は、動力液圧源３０から送出される作動流体を各ホイールシリンダ２３へ給排制御する１対の共通の制御弁として設けられている。このように増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７を各ホイールシリンダ２３に対して共通化すれば、ホイールシリンダ２３ごとにリニア制御弁を設けるのと比べて、コストの観点からは好ましい。
【００３６】
なお、ここで、増圧リニア制御弁６６の出入口間の差圧は、アキュムレータ３５におけるブレーキフルードの圧力と主流路４５におけるブレーキフルードの圧力との差圧に対応し、減圧リニア制御弁６７の出入口間の差圧は、主流路４５におけるブレーキフルードの圧力とリザーバ３４におけるブレーキフルードの圧力との差圧に対応する。また、増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７のリニアソレノイドへの供給電力に応じた電磁駆動力をＦ１とし、スプリングの付勢力をＦ２とし、増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７の出入口間の差圧に応じた差圧作用力をＦ３とすると、Ｆ１＋Ｆ３＝Ｆ２という関係が成立する。従って、増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７のリニアソレノイドへの供給電力を連続的に制御することにより、増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７の出入口間の差圧を制御することができる。
【００３７】
液圧アクチュエータ４０にはさらに、主バイパス流路８６、第１バイパス流路８８及び第２バイパス流路９０も形成されている。主バイパス流路８６の一端はバイパス配管８４に接続され、他端は第１バイパス流路８８と第２バイパス流路９０とに分岐している。第１バイパス流路８８は主流路４５の第１流路４５ａに接続され、第２バイパス流路９０は主流路４５の第２流路４５ｂに接続される。なお、ポンプ３６によるフロント系統への液圧直接導入が不要である場合には、第１バイパス流路８８を設けずに主バイパス流路８６及び第２バイパス流路９０のみを設けてもよい。
【００３８】
ブレーキ制御装置２０において、動力液圧源３０および液圧アクチュエータ４０は、本実施形態における制御部としてのブレーキＥＣＵ７０により制御される。ブレーキＥＣＵ７０は、ＣＰＵを含むマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に各種プログラムを記憶するＲＯＭ、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポートおよび通信ポート等を備える。そして、ブレーキＥＣＵ７０は、上位のハイブリッドＥＣＵ（図示せず）などと通信可能であり、ハイブリッドＥＣＵからの制御信号や、各種センサからの信号に基づいて動力液圧源３０のポンプ３６及び切替弁８０や、液圧アクチュエータ４０を構成する電磁制御弁５１〜５４，５６〜５９，６０，６４〜６８を制御する。
【００３９】
また、ブレーキＥＣＵ７０には、レギュレータ圧センサ７１、アキュムレータ圧センサ７２、および制御圧センサ７３が接続される。レギュレータ圧センサ７１は、レギュレータカット弁６５の上流側でレギュレータ流路６２内のブレーキフルードの圧力、すなわちレギュレータ圧を検知し、検知した値を示す信号をブレーキＥＣＵ７０に与える。アキュムレータ圧センサ７２は、増圧リニア制御弁６６の上流側でアキュムレータ流路６３内のブレーキフルードの圧力、すなわちアキュムレータ圧を検知し、検知した値を示す信号をブレーキＥＣＵ７０に与える。制御圧センサ７３は、主流路４５の第１流路４５ａ内のブレーキフルードの圧力を検知し、検知した値を示す信号をブレーキＥＣＵ７０に与える。各圧力センサ７１〜７３の検出値は、所定時間おきにブレーキＥＣＵ７０に順次与えられ、ブレーキＥＣＵ７０の所定の記憶領域に格納保持される。
【００４０】
分離弁６０が開状態とされて主流路４５の第１流路４５ａと第２流路４５ｂとが互いに連通している場合、制御圧センサ７３の出力値は、増圧リニア制御弁６６の低圧側の液圧を示すと共に減圧リニア制御弁６７の高圧側の液圧を示すので、この出力値を増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７の制御に利用することができる。また、増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７が閉鎖されていると共に、マスタカット弁６４が開状態とされている場合、制御圧センサ７３の出力値は、マスタシリンダ圧を示す。更に、分離弁６０が開放されて主流路４５の第１流路４５ａと第２流路４５ｂとが互いに連通しており、各ＡＢＳ保持弁５１〜５４が開放される一方、各ＡＢＳ減圧弁５６〜５９が閉鎖されている場合、制御圧センサの７３の出力値は、各ホイールシリンダ２３に作用する作動流体圧、すなわちホイールシリンダ圧を示す。
【００４１】
さらに、ブレーキＥＣＵ７０に接続されるセンサには、ブレーキペダル２４に設けられたストロークセンサ２５も含まれる。ストロークセンサ２５は、ブレーキペダル２４の操作量としてのペダルストロークを検知し、検知した値を示す信号をブレーキＥＣＵ７０に与える。ストロークセンサ２５の出力値も、所定時間おきにブレーキＥＣＵ７０に順次与えられ、ブレーキＥＣＵ７０の所定の記憶領域に格納保持される。本実施形態においてはストロークセンサ２５は２つの接点を有しており、見かけ上２つのセンサであるかのように２つの測定値をブレーキＥＣＵ７０に出力することができる。
【００４２】
上述のように構成されたブレーキ制御装置２０は、ブレーキ回生協調制御を実行することができる。ブレーキ制御装置２０は制動要求を受けて制動を開始する。制動要求は、例えば運転者がブレーキペダル２４を操作した場合など、車両に制動力を付与すべきときに生起される。制動要求を受けてブレーキＥＣＵ７０は要求制動力を演算し、要求制動力から回生による制動力を減じることによりブレーキ制御装置２０により発生させるべき制動力である要求液圧制動力を算出する。ここで、回生による制動力の実効値は、ハイブリッドＥＣＵからブレーキ制御装置２０に供給される。そして、ブレーキＥＣＵ７０は、算出した要求液圧制動力に基づいて各ホイールシリンダ２３ＦＲ〜２３ＲＬの目標液圧を算出する。ブレーキＥＣＵ７０は、ホイールシリンダ圧が目標液圧となるように、フィードバック制御則により増圧リニア制御弁６６や減圧リニア制御弁６７に供給する制御電流の値を決定する。
【００４３】
なお、本実施形態に係るブレーキ制御装置２０は、回生制動力を利用せずに液圧制動力だけで要求制動力をまかなう場合にも、当然ホイールシリンダ圧制御系統により制動力を制御することができる。ブレーキ回生協調制御を実行しているか否かにかかわらず、ホイールシリンダ圧制御系統により制動力を制御する制御モードを以下では適宜「リニア制御モード」と称する。あるいは、ブレーキバイワイヤによる制御と呼ぶ場合もある。
【００４４】
その結果、ブレーキ制御装置２０においては、ブレーキフルードが動力液圧源３０から増圧リニア制御弁６６を介して各ホイールシリンダ２３に供給され、車輪に制動力が付与される。また、各ホイールシリンダ２３からブレーキフルードが減圧リニア制御弁６７を介して必要に応じて排出され、車輪に付与される制動力が調整される。本実施形態においては、増圧リニア制御弁６６及び減圧リニア制御弁６７等を含んで第１の作動液供給経路が構成されている。第１の作動液供給経路はアキュムレータ３５を液圧源としてホイールシリンダ２３に作動液を供給する。なお、本実施形態に係るブレーキ制御装置２０は、回生制動力を利用せずに液圧制動力だけで要求制動力をまかなう場合にも、当然ホイールシリンダ圧制御系統により制動力を制御することができる。
【００４５】
ブレーキバイワイヤ方式の制動力制御を行う場合には、ブレーキＥＣＵ７０は、レギュレータカット弁６５を閉状態とし、レギュレータ３３から送出されるブレーキフルードがホイールシリンダ２３へ供給されないようにする。更にブレーキＥＣＵ７０は、マスタカット弁６４を閉状態とするとともにシミュレータカット弁６８を開状態とする。これは、運転者によるブレーキペダル２４の操作に伴ってマスタシリンダ３２から送出されるブレーキフルードがホイールシリンダ２３ではなくストロークシミュレータ６９へと供給されるようにするためである。ブレーキ回生協調制御中は、レギュレータカット弁６５及びマスタカット弁６４の上下流間には、回生制動力の大きさに対応する差圧が作用する。またブレーキＥＣＵ７０は、分離弁６０を開状態とする。これにより各ホイールシリンダ圧が共通の液圧に制御される。
【００４６】
ブレーキＥＣＵ７０は、アキュムレータ３５の蓄圧が基準を満たすか否かを判定し、当該基準を満たす場合には切替弁８０に通電しない。この場合、上述のリニア制御モードによりホイールシリンダ圧が制御される。一方、ブレーキＥＣＵ７０は、アキュムレータ３５の蓄圧が当該基準を下回る場合には切替弁８０に通電させる。これにより、ポンプ３６の接続先がアキュムレータ３５からバイパス経路８２へと切り替えられる。このため、ポンプ３６が送出するブレーキフルードをホイールシリンダ２３に直接供給することができる。
【００４７】
ここで、切替弁８０によるバイパス経路８２への切替についてのアキュムレータ蓄圧基準は例えば、ポンプ３６によるアキュムレータ昇圧能力とアキュムレータ３５に想定される作動液最大流出速度とに基づいて実験的または経験的に適宜設定することができる。例えば、ポンプ３６の作動液吐出量（すなわちアキュムレータ３５への単位時間あたりの供給量）をアキュムレータ３５の消費液量（すなわちアキュムレータ３５からホイールシリンダ２３への送出量）が超える場合に、ブレーキＥＣＵ７０は切替弁８０をバイパス経路８２へと切り替える。
【００４８】
また、制動中にアキュムレータ圧が所望の最低圧を下回らないようにするにはポンプ３６の昇圧能力が不足していると見込まれる場合に、ブレーキＥＣＵ７０は切替弁８０をバイパス経路８２へと切り替えてもよい。例えば、ポンプ３６によるアキュムレータ圧回復の実施中に制動がなされた場合に、ブレーキＥＣＵ７０は切替弁８０をバイパス経路８２へと切り替えてもよい。特に、ポンプ３６によるアキュムレータ圧回復の実施中において、フェード現象が発生した場合や所定の頻度を超えて繰り返し制動がなされた場合に、ブレーキＥＣＵ７０は切替弁８０をバイパス経路８２へと切り替えてもよい。
【００４９】
このようにすれば、ブレーキ操作が頻繁になされたときやフェード現象が発生したときなどのようにアキュムレータの蓄圧が一時的に大きく消費された場合にホイールシリンダ２３にポンプ３６から直接ブレーキフルードを供給することができる。よって、アキュムレータの蓄圧が基準を下回った場合にも継続して適正なブレーキ液圧を提供することができる。コーナーブレーキのサイズダウンによる車重低減及びコスト低減も実現できる。また、ポンプ３６により代替的に制動液圧を提供することができるので、アキュムレータ３５を小型化も可能となる。
【００５０】
本実施形態においては更に、第１バイパス流路８８及び第２バイパス流路９０の少なくとも一方にカット弁を設けてもよい。このカット弁は例えば常開型電磁制御弁であり、通電によりバイパス流路を遮断する。カット弁を設けることにより、２系統（本実施例ではフロント系統及びリヤ系統）のいずれかに選択的にポンプ３６から作動液圧を直接導入することができる。
【００５１】
例えば、第２バイパス流路９０にカット弁を設けることにより、リヤ系統に液漏れ等の異常が生じた場合にリヤ系統をポンプ３６から分離してフロント系統のみをポンプ３６で助勢することができる。リヤ系統の異常時には分離弁６０によりアキュムレータ３５からフロント系統への作動液供給が遮断される。本実施形態によれば、運転者の踏力によるフロント側作動液圧にポンプ３６の助勢液圧を加えて制動力を発生させることができる。よって、要求される制動力を保証しつつフロント側のマニュアルブレーキ系統の設計自由度を高めることができる。例えば、マスタシリンダ容積やペダル踏力助勢機構の小型化が可能となる。
【００５２】
同様に、第１バイパス流路８８にカット弁を設けることにより、フロント系統に液漏れ等の異常が生じた場合にフロント系統をポンプ３６から分離してリヤ系統のみをポンプ３６で助勢することができる。リヤ系統のみで十分な制動力を発生させるためにはリヤ側の軸重配分を大きくとる必要がある。本実施形態によれば、リヤ系統にポンプ３６で助勢することができるので、車両の前後重量配分についての設計自由度を高めることができる。
【００５３】
また、第１バイパス流路８８及び第２バイパス流路９０の両方にカット弁を設けることにより、切替弁８０を省略してもよい。この場合カット弁は常閉型電磁制御弁であることが好ましい。このように、単一の切替弁８０を切替機構として構成する代わりに、バイパス経路８２上に複数のカット弁を設けることにより切替機構を構成するようにしてもよい。
【００５４】
図２は、本発明の一変形例に係るブレーキ制御装置２０を示す系統図である。図１及び図２の実施例は、ブレーキＥＣＵ７０がアキュムレータ３５の蓄圧が基準を満たすか否かを判定し、当該基準を下回る場合には切替弁８０によってポンプ３６からホイールシリンダ２３への作動液直接供給に切り替えるという点については共通である。よって、図２に示す実施例において図１に示す実施例と共通する構成については説明を適宜省略する。
【００５５】
この変形例が図１に示す実施例と異なる点は、アキュムレータ３５を増圧リニア制御弁６６に接続する液路にバイパス経路８２を接続したことである。図２に示されるように、バイパス経路８２はアキュムレータ配管３９に接続されている。このようにバイパス経路８２をアキュムレータ３５の下流に接続しても、増圧リニア制御弁６６を介してポンプ３６からホイールシリンダ２３に作動液を直接供給することができる。
【００５６】
この場合、分離弁６０を開弁しておくことにより、２系統の両方にポンプ３６から作動液を直接供給することができる。また、分離弁６０を閉弁することにより、フロント系統をポンプ３６から遮断してリヤ系統にのみポンプ３６から作動液を直接供給することができる。よって、ブレーキＥＣＵ７０は、フロント系統に異常を検出した場合に分離弁６０を遮断してリヤ系統に作動液を直接供給するようポンプ３６を制御してもよい。
【００５７】
また、図２に示されるように、アキュムレータ配管３９におけるバイパス経路８２の接続位置の上流（すなわちレギュレータ側）に開閉弁９２が設けられている。開閉弁９２は例えば常開型の電磁制御弁である。ブレーキＥＣＵ７０は、切替弁８０の切替に連動して開閉弁９２を開閉する。つまり、ブレーキＥＣＵ７０は、切替弁８０がポンプ３６をアキュムレータ３５に接続するときは開閉弁９２を開弁し、切替弁８０がポンプ３６をバイパス経路８２に接続するときは開閉弁９２を閉弁する。このようにすれば、ポンプ３６によるホイールシリンダ２３の直接加圧の際に、ポンプ３６からレギュレータ３３への作動液の流出を防いで消費液量を低減することができる。
【符号の説明】
【００５８】
２０ ブレーキ制御装置、 ２３ ホイールシリンダ、 ２７ マスタシリンダユニット、 ３２ マスタシリンダ、 ３３ レギュレータ、 ３４ リザーバ、 ６０ 分離弁、 ６５ レギュレータカット弁、 ６６ 増圧リニア制御弁、 ６７ 減圧リニア制御弁、 ７０ ブレーキＥＣＵ、 ７３ 制御圧センサ、 ８０ 切替弁、 ８２ バイパス経路。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に設けられた車輪に付与される制動力を制御するブレーキ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、アキュムレータ圧が不足する場合にアキュムレータの液圧を圧力源とするアンチスキッド制御を禁止するブレーキ装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３５６１５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
アキュムレータを液圧源とするブレーキシステムにおいては、ブレーキ操作が頻繁になされたときやフェード現象が発生したときにアキュムレータの蓄圧が大きく消費される可能性がある。アキュムレータの構造上、内部にある程度作動液が貯まるまでは液圧が立ち上がらない。この場合にアキュムレータ圧を回復させるまでの間、一時的にアキュムレータによるブレーキ液圧の提供に制限が生じるおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明は、アキュムレータの蓄圧が基準を下回った場合にも継続して適正なブレーキ液圧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】
【０００６】
本発明のある態様のブレーキ制御装置は、アキュムレータに作動液を蓄圧するためのポンプと、前記アキュムレータに蓄圧された作動液をホイールシリンダに供給するための第１供給経路と、前記ポンプの送出する作動液を前記ホイールシリンダに供給するための第２供給経路と、前記第１供給経路及び前記第２供給経路の一方により前記ホイールシリンダに作動液を供給するよう前記第１供給経路と前記第２供給経路とを切り替える切替機構と、前記アキュムレータの蓄圧が基準を満たすか否かを判定し、当該基準を満たす場合には前記第１供給経路を選択し該基準を下回る場合には前記第２供給経路を選択するよう前記切替機構を制御する制御部と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、アキュムレータの蓄圧が基準を下回った場合にも適正なブレーキ液圧を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係るブレーキ制御装置を示す系統図である。
【図２】本発明の一変形例に係るブレーキ制御装置を示す系統図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、本発明の一実施形態に係るブレーキ制御装置２０を示す系統図である。同図に示されるブレーキ制御装置２０は、車両用の電子制御式ブレーキシステム（ＥＣＢ）を構成しており、車両に設けられた４つの車輪に付与される制動力を制御する。本実施形態に係るブレーキ制御装置２０は、例えば、走行駆動源として電動モータと内燃機関とを備えるハイブリッド車両に搭載される。このようなハイブリッド車両においては、車両の運動エネルギを電気エネルギに回生することによって車両を制動する回生制動と、ブレーキ制御装置２０による液圧制動とのそれぞれを車両の制動に用いることができる。本実施形態における車両は、これらの回生制動と液圧制動とを併用して所望の制動力を発生させるブレーキ回生協調制御を実行することができる。
【００１０】
ブレーキ制御装置２０は、図１に示されるように、各車輪に対応して設けられたディスクブレーキユニット２１ＦＲ，２１ＦＬ、２１ＲＲおよび２１ＲＬと、マスタシリンダユニット２７と、動力液圧源３０と、液圧アクチュエータ４０とを含む。
【００１１】
ディスクブレーキユニット２１ＦＲ，２１ＦＬ、２１ＲＲおよび２１ＲＬは、車両の右前輪、左前輪、右後輪、および左後輪のそれぞれに制動力を付与する。本実施形態におけるマニュアル液圧源としてのマスタシリンダユニット２７は、ブレーキ操作部材としてのブレーキペダル２４の運転者による操作量に応じて加圧されたブレーキフルードをディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬに対して送出する。動力液圧源３０は、動力の供給により加圧された作動流体としてのブレーキフルードを、運転者によるブレーキペダル２４の操作から独立してディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬに対して送出することが可能である。液圧アクチュエータ４０は、動力液圧源３０またはマスタシリンダユニット２７から供給されたブレーキフルードの液圧を適宜調整してディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬに送出する。これにより、液圧制動による各車輪に対する制動力が調整される。
【００１２】
ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬ、マスタシリンダユニット２７、動力液圧源３０、および液圧アクチュエータ４０のそれぞれについて以下で更に詳しく説明する。各ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬは、それぞれブレーキディスク２２とブレーキキャリパに内蔵されたホイールシリンダ２３ＦＲ〜２３ＲＬを含む。そして、各ホイールシリンダ２３ＦＲ〜２３ＲＬは、それぞれ異なる流体通路を介して液圧アクチュエータ４０に接続されている。なお以下では適宜、ホイールシリンダ２３ＦＲ〜２３ＲＬを総称して「ホイールシリンダ２３」という。
【００１３】
ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬにおいては、ホイールシリンダ２３に液圧アクチュエータ４０からブレーキフルードが供給されると、車輪と共に回転するブレーキディスク２２に摩擦部材としてのブレーキパッドが押し付けられる。これにより、各車輪に制動力が付与される。なお、本実施形態においてはディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬを用いているが、例えばドラムブレーキ等のホイールシリンダ２３を含む他の制動力付与機構を用いてもよい。
【００１４】
マスタシリンダユニット２７は、本実施形態では液圧ブースタ付きマスタシリンダであり、液圧ブースタ３１、マスタシリンダ３２、レギュレータ３３、およびリザーバ３４を含む。液圧ブースタ３１は、ブレーキペダル２４に連結されており、ブレーキペダル２４に加えられたペダル踏力を増幅してマスタシリンダ３２に伝達する。動力液圧源３０からレギュレータ３３を介して液圧ブースタ３１にブレーキフルードが供給されることにより、ペダル踏力は増幅される。そして、マスタシリンダ３２は、ペダル踏力に対して所定の倍力比を有するマスタシリンダ圧を発生する。
【００１５】
マスタシリンダ３２とレギュレータ３３との上部には、ブレーキフルードを貯留するリザーバ３４が配置されている。マスタシリンダ３２は、ブレーキペダル２４の踏み込みが解除されているときにリザーバ３４と連通する。一方、レギュレータ３３は、リザーバ３４と動力液圧源３０のアキュムレータ３５との双方と連通しており、リザーバ３４を低圧源とすると共に、アキュムレータ３５を高圧源とし、マスタシリンダ圧とほぼ等しい液圧を発生する。レギュレータ３３における液圧を以下では適宜、「レギュレータ圧」という。なお、マスタシリンダ圧とレギュレータ圧とは厳密に同一圧にされる必要はなく、例えばレギュレータ圧のほうが若干高圧となるようにマスタシリンダユニット２７を設計することも可能である。
【００１６】
動力液圧源３０は、アキュムレータ３５およびポンプ３６を含む。アキュムレータ３５は、ポンプ３６により昇圧されたブレーキフルードの圧力エネルギを窒素等の封入ガスの圧力エネルギ、例えば１４〜２２ＭＰａ程度に変換して蓄えるものである。ポンプ３６は、駆動源としてモータ３６ａを有し、その吸込口がリザーバ３４に接続される一方、その吐出口が切替弁８０を介してアキュムレータ３５に接続される。
【００１７】
切替弁８０は、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングを有しており、ソレノイドが非通電状態にある場合にポンプ３６とアキュムレータ３５とを接続し、ソレノイドが通電状態にある場合にポンプ３６をバイパス経路８２へと接続する。よって、切替弁８０のソレノイドに通電していないとき（図示の場合）にはポンプ３６からアキュムレータ３５への蓄圧が許容され、通電時にはポンプ３６からバイパス経路８２を通じてホイールシリンダ２３に作動液を直接供給することができる。
【００１８】
なお単一の切替弁８０を設ける代わりに、ポンプ３６の下流に並列に設けられ互いに連動して開閉する２つの開閉弁を切替機構として設けてもよい。例えば、一方の開閉弁がポンプ３６の吐出口からアキュムレータ３５への経路上に設けられ、他方の開閉弁がポンプ３６の吐出口からバイパス経路８２への経路上に設けられる。ブレーキＥＣＵ７０は、一方の開閉弁を開弁するときは他方の開閉弁を閉弁するよう２つの開閉弁を連動して開閉する。
【００１９】
ポンプ３６により、アキュムレータ圧は維持されるべき設定範囲（本明細書ではこれを許容範囲という場合もある）に保たれる。ブレーキＥＣＵ７０は、アキュムレータ圧センサ７２の測定値に基づいて、アキュムレータ圧が許容範囲の下限を下回った場合にポンプ３６をオンとしてアキュムレータ圧を加圧し、アキュムレータ圧が許容範囲の上限を超えた場合にポンプ３６をオフとして加圧を終了する。
【００２０】
また、アキュムレータ３５は、マスタシリンダユニット２７に設けられたリリーフバルブ３５ａにも接続されている。アキュムレータ３５におけるブレーキフルードの圧力が異常に高まって例えば２５ＭＰａ程度になると、リリーフバルブ３５ａが開弁し、高圧のブレーキフルードはリザーバ３４へと戻される。
【００２１】
上述のように、ブレーキ制御装置２０は、ホイールシリンダ２３に対するブレーキフルードの供給源として、マスタシリンダ３２、レギュレータ３３およびアキュムレータ３５を有している。さらに、切替弁８０を作動することにより、アキュムレータ３５に代えてポンプ３６をホイールシリンダ２３に対するブレーキフルードの供給源とすることもできる。
【００２２】
マスタシリンダ３２にはマスタ配管３７が、レギュレータ３３にはレギュレータ配管３８が、アキュムレータ３５にはアキュムレータ配管３９が接続されている。さらに動力液圧源３０にはバイパス配管８４が接続されている。これらのマスタ配管３７、レギュレータ配管３８、アキュムレータ配管３９、及びバイパス配管８４は、それぞれ液圧アクチュエータ４０に接続される。
【００２３】
液圧アクチュエータ４０は、複数の流路が形成されるアクチュエータブロックと、複数の電磁制御弁を含む。アクチュエータブロックに形成された流路には、個別流路４１、４２，４３および４４と、主流路４５とが含まれる。個別流路４１〜４４は、それぞれ主流路４５から分岐されて、対応するディスクブレーキユニット２１ＦＲ、２１ＦＬ，２１ＲＲ，２１ＲＬのホイールシリンダ２３ＦＲ、２３ＦＬ，２３ＲＲ，２３ＲＬに接続されている。これにより、各ホイールシリンダ２３は主流路４５と連通可能となる。
【００２４】
また、個別流路４１，４２，４３および４４の中途には、ＡＢＳ保持弁５１，５２，５３および５４が設けられている。各ＡＢＳ保持弁５１〜５４は、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングをそれぞれ有しており、何れもソレノイドが非通電状態にある場合に開とされる常開型電磁制御弁である。開状態とされた各ＡＢＳ保持弁５１〜５４は、ブレーキフルードを双方向に流通させることができる。つまり、主流路４５からホイールシリンダ２３へとブレーキフルードを流すことができるとともに、逆にホイールシリンダ２３から主流路４５へもブレーキフルードを流すことができる。ソレノイドに通電されて各ＡＢＳ保持弁５１〜５４が閉弁されると、個別流路４１〜４４におけるブレーキフルードの流通は遮断される。
【００２５】
更に、ホイールシリンダ２３は、個別流路４１〜４４にそれぞれ接続された減圧用流路４６，４７，４８および４９を介してリザーバ流路５５に接続されている。減圧用流路４６，４７，４８および４９の中途には、ＡＢＳ減圧弁５６，５７，５８および５９が設けられている。各ＡＢＳ減圧弁５６〜５９は、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングをそれぞれ有しており、何れもソレノイドが非通電状態にある場合に閉とされる常閉型電磁制御弁である。各ＡＢＳ減圧弁５６〜５９が閉状態であるときには、減圧用流路４６〜４９におけるブレーキフルードの流通は遮断される。ソレノイドに通電されて各ＡＢＳ減圧弁５６〜５９が開弁されると、減圧用流路４６〜４９におけるブレーキフルードの流通が許容され、ブレーキフルードがホイールシリンダ２３から減圧用流路４６〜４９およびリザーバ流路５５を介してリザーバ３４へと還流する。なお、リザーバ流路５５は、リザーバ配管７７を介してマスタシリンダユニット２７のリザーバ３４に接続されている。
【００２６】
主流路４５は、中途に分離弁６０を有する。この分離弁６０により、主流路４５は、個別流路４１および４２と接続される第１流路４５ａと、個別流路４３および４４と接続される第２流路４５ｂとに区分けされている。第１流路４５ａは、個別流路４１および４２を介して前輪用のホイールシリンダ２３ＦＲおよび２３ＦＬに接続され、第２流路４５ｂは、個別流路４３および４４を介して後輪用のホイールシリンダ２３ＲＲおよび２３ＲＬに接続される。
【００２７】
分離弁６０は、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングを有しており、ソレノイドが非通電状態にある場合に閉とされる常閉型電磁制御弁である。分離弁６０が閉状態であるときには、主流路４５におけるブレーキフルードの流通は遮断される。ソレノイドに通電されて分離弁６０が開弁されると、第１流路４５ａと第２流路４５ｂとの間でブレーキフルードを双方向に流通させることができる。
【００２８】
また、液圧アクチュエータ４０においては、主流路４５に連通するマスタ流路６１およびレギュレータ流路６２が形成されている。より詳細には、マスタ流路６１は、主流路４５の第１流路４５ａに接続されており、レギュレータ流路６２は、主流路４５の第２流路４５ｂに接続されている。また、マスタ流路６１は、マスタシリンダ３２と連通するマスタ配管３７に接続される。レギュレータ流路６２は、レギュレータ３３と連通するレギュレータ配管３８に接続される。
【００２９】
マスタ流路６１は、中途にマスタカット弁６４を有する。マスタカット弁６４は、マスタシリンダ３２から各ホイールシリンダ２３へのブレーキフルードの供給経路上に設けられている。マスタカット弁６４は、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングを有しており、規定の制御電流の供給を受けてソレノイドが発生させる電磁力により閉弁状態が保証され、ソレノイドが非通電状態にある場合に開とされる常開型電磁制御弁である。開状態とされたマスタカット弁６４は、マスタシリンダ３２と主流路４５の第１流路４５ａとの間でブレーキフルードを双方向に流通させることができる。ソレノイドに規定の制御電流が通電されてマスタカット弁６４が閉弁されると、マスタ流路６１におけるブレーキフルードの流通は遮断される。
【００３０】
また、マスタ流路６１には、マスタカット弁６４よりも上流側において、シミュレータカット弁６８を介してストロークシミュレータ６９が接続されている。すなわち、シミュレータカット弁６８は、マスタシリンダ３２とストロークシミュレータ６９とを接続する流路に設けられている。シミュレータカット弁６８は、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングを有しており、規定の制御電流の供給を受けてソレノイドが発生させる電磁力により開弁状態が保証され、ソレノイドが非通電状態にある場合に閉とされる常閉型電磁制御弁である。シミュレータカット弁６８が閉状態であるときには、マスタ流路６１とストロークシミュレータ６９との間のブレーキフルードの流通は遮断される。ソレノイドに通電されてシミュレータカット弁６８が開弁されると、マスタシリンダ３２とストロークシミュレータ６９との間でブレーキフルードを双方向に流通させることができる。
【００３１】
ストロークシミュレータ６９は、複数のピストンやスプリングを含むものであり、シミュレータカット弁６８の開放時に運転者によるブレーキペダル２４の踏力に応じた反力を創出する。ストロークシミュレータ６９としては、運転者によるブレーキ操作のフィーリングを向上させるために、多段のバネ特性を有するものが採用されると好ましい。
【００３２】
レギュレータ流路６２は、中途にレギュレータカット弁６５を有する。レギュレータカット弁６５は、レギュレータ３３から各ホイールシリンダ２３へのブレーキフルードの供給経路上に設けられている。レギュレータカット弁６５も、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングを有しており、規定の制御電流の供給を受けてソレノイドが発生させる電磁力により閉弁状態が保証され、ソレノイドが非通電状態にある場合に開とされる常開型電磁制御弁である。開状態とされたレギュレータカット弁６５は、レギュレータ３３と主流路４５の第２流路４５ｂとの間でブレーキフルードを双方向に流通させることができる。ソレノイドに通電されてレギュレータカット弁６５が閉弁されると、レギュレータ流路６２におけるブレーキフルードの流通は遮断される。
【００３３】
液圧アクチュエータ４０には、マスタ流路６１およびレギュレータ流路６２に加えて、アキュムレータ流路６３も形成されている。アキュムレータ流路６３の一端は、主流路４５の第２流路４５ｂに接続され、他端は、アキュムレータ３５と連通するアキュムレータ配管３９に接続される。
【００３４】
アキュムレータ流路６３は、中途に増圧リニア制御弁６６を有する。また、アキュムレータ流路６３および主流路４５の第２流路４５ｂは、減圧リニア制御弁６７を介してリザーバ流路５５に接続されている。増圧リニア制御弁６６と減圧リニア制御弁６７とは、それぞれリニアソレノイドおよびスプリングを有しており、何れもソレノイドが非通電状態にある場合に閉とされる常閉型電磁制御弁である。増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７は、それぞれのソレノイドに供給される電流に比例して弁の開度が調整される。
【００３５】
増圧リニア制御弁６６は、各車輪に対応して複数設けられた各ホイールシリンダ２３に対して共通の増圧制御弁として設けられている。また、減圧リニア制御弁６７も同様に、各ホイールシリンダ２３に対して共通の減圧制御弁として設けられている。つまり、本実施形態においては、増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７は、動力液圧源３０から送出される作動流体を各ホイールシリンダ２３へ給排制御する１対の共通の制御弁として設けられている。このように増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７を各ホイールシリンダ２３に対して共通化すれば、ホイールシリンダ２３ごとにリニア制御弁を設けるのと比べて、コストの観点からは好ましい。
【００３６】
なお、ここで、増圧リニア制御弁６６の出入口間の差圧は、アキュムレータ３５におけるブレーキフルードの圧力と主流路４５におけるブレーキフルードの圧力との差圧に対応し、減圧リニア制御弁６７の出入口間の差圧は、主流路４５におけるブレーキフルードの圧力とリザーバ３４におけるブレーキフルードの圧力との差圧に対応する。また、増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７のリニアソレノイドへの供給電力に応じた電磁駆動力をＦ１とし、スプリングの付勢力をＦ２とし、増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７の出入口間の差圧に応じた差圧作用力をＦ３とすると、Ｆ１＋Ｆ３＝Ｆ２という関係が成立する。従って、増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７のリニアソレノイドへの供給電力を連続的に制御することにより、増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７の出入口間の差圧を制御することができる。
【００３７】
液圧アクチュエータ４０にはさらに、主バイパス流路８６、第１バイパス流路８８及び第２バイパス流路９０も形成されている。主バイパス流路８６の一端はバイパス配管８４に接続され、他端は第１バイパス流路８８と第２バイパス流路９０とに分岐している。第１バイパス流路８８は主流路４５の第１流路４５ａに接続され、第２バイパス流路９０は主流路４５の第２流路４５ｂに接続される。なお、ポンプ３６によるフロント系統への液圧直接導入が不要である場合には、第１バイパス流路８８を設けずに主バイパス流路８６及び第２バイパス流路９０のみを設けてもよい。
【００３８】
ブレーキ制御装置２０において、動力液圧源３０および液圧アクチュエータ４０は、本実施形態における制御部としてのブレーキＥＣＵ７０により制御される。ブレーキＥＣＵ７０は、ＣＰＵを含むマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に各種プログラムを記憶するＲＯＭ、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポートおよび通信ポート等を備える。そして、ブレーキＥＣＵ７０は、上位のハイブリッドＥＣＵ（図示せず）などと通信可能であり、ハイブリッドＥＣＵからの制御信号や、各種センサからの信号に基づいて動力液圧源３０のポンプ３６及び切替弁８０や、液圧アクチュエータ４０を構成する電磁制御弁５１〜５４，５６〜５９，６０，６４〜６８を制御する。
【００３９】
また、ブレーキＥＣＵ７０には、レギュレータ圧センサ７１、アキュムレータ圧センサ７２、および制御圧センサ７３が接続される。レギュレータ圧センサ７１は、レギュレータカット弁６５の上流側でレギュレータ流路６２内のブレーキフルードの圧力、すなわちレギュレータ圧を検知し、検知した値を示す信号をブレーキＥＣＵ７０に与える。アキュムレータ圧センサ７２は、増圧リニア制御弁６６の上流側でアキュムレータ流路６３内のブレーキフルードの圧力、すなわちアキュムレータ圧を検知し、検知した値を示す信号をブレーキＥＣＵ７０に与える。制御圧センサ７３は、主流路４５の第１流路４５ａ内のブレーキフルードの圧力を検知し、検知した値を示す信号をブレーキＥＣＵ７０に与える。各圧力センサ７１〜７３の検出値は、所定時間おきにブレーキＥＣＵ７０に順次与えられ、ブレーキＥＣＵ７０の所定の記憶領域に格納保持される。
【００４０】
分離弁６０が開状態とされて主流路４５の第１流路４５ａと第２流路４５ｂとが互いに連通している場合、制御圧センサ７３の出力値は、増圧リニア制御弁６６の低圧側の液圧を示すと共に減圧リニア制御弁６７の高圧側の液圧を示すので、この出力値を増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７の制御に利用することができる。また、増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７が閉鎖されていると共に、マスタカット弁６４が開状態とされている場合、制御圧センサ７３の出力値は、マスタシリンダ圧を示す。更に、分離弁６０が開放されて主流路４５の第１流路４５ａと第２流路４５ｂとが互いに連通しており、各ＡＢＳ保持弁５１〜５４が開放される一方、各ＡＢＳ減圧弁５６〜５９が閉鎖されている場合、制御圧センサの７３の出力値は、各ホイールシリンダ２３に作用する作動流体圧、すなわちホイールシリンダ圧を示す。
【００４１】
さらに、ブレーキＥＣＵ７０に接続されるセンサには、ブレーキペダル２４に設けられたストロークセンサ２５も含まれる。ストロークセンサ２５は、ブレーキペダル２４の操作量としてのペダルストロークを検知し、検知した値を示す信号をブレーキＥＣＵ７０に与える。ストロークセンサ２５の出力値も、所定時間おきにブレーキＥＣＵ７０に順次与えられ、ブレーキＥＣＵ７０の所定の記憶領域に格納保持される。本実施形態においてはストロークセンサ２５は２つの接点を有しており、見かけ上２つのセンサであるかのように２つの測定値をブレーキＥＣＵ７０に出力することができる。
【００４２】
上述のように構成されたブレーキ制御装置２０は、ブレーキ回生協調制御を実行することができる。ブレーキ制御装置２０は制動要求を受けて制動を開始する。制動要求は、例えば運転者がブレーキペダル２４を操作した場合など、車両に制動力を付与すべきときに生起される。制動要求を受けてブレーキＥＣＵ７０は要求制動力を演算し、要求制動力から回生による制動力を減じることによりブレーキ制御装置２０により発生させるべき制動力である要求液圧制動力を算出する。ここで、回生による制動力の実効値は、ハイブリッドＥＣＵからブレーキ制御装置２０に供給される。そして、ブレーキＥＣＵ７０は、算出した要求液圧制動力に基づいて各ホイールシリンダ２３ＦＲ〜２３ＲＬの目標液圧を算出する。ブレーキＥＣＵ７０は、ホイールシリンダ圧が目標液圧となるように、フィードバック制御則により増圧リニア制御弁６６や減圧リニア制御弁６７に供給する制御電流の値を決定する。
【００４３】
なお、本実施形態に係るブレーキ制御装置２０は、回生制動力を利用せずに液圧制動力だけで要求制動力をまかなう場合にも、当然ホイールシリンダ圧制御系統により制動力を制御することができる。ブレーキ回生協調制御を実行しているか否かにかかわらず、ホイールシリンダ圧制御系統により制動力を制御する制御モードを以下では適宜「リニア制御モード」と称する。あるいは、ブレーキバイワイヤによる制御と呼ぶ場合もある。
【００４４】
その結果、ブレーキ制御装置２０においては、ブレーキフルードが動力液圧源３０から増圧リニア制御弁６６を介して各ホイールシリンダ２３に供給され、車輪に制動力が付与される。また、各ホイールシリンダ２３からブレーキフルードが減圧リニア制御弁６７を介して必要に応じて排出され、車輪に付与される制動力が調整される。本実施形態においては、増圧リニア制御弁６６及び減圧リニア制御弁６７等を含んで第１の作動液供給経路が構成されている。第１の作動液供給経路はアキュムレータ３５を液圧源としてホイールシリンダ２３に作動液を供給する。なお、本実施形態に係るブレーキ制御装置２０は、回生制動力を利用せずに液圧制動力だけで要求制動力をまかなう場合にも、当然ホイールシリンダ圧制御系統により制動力を制御することができる。
【００４５】
ブレーキバイワイヤ方式の制動力制御を行う場合には、ブレーキＥＣＵ７０は、レギュレータカット弁６５を閉状態とし、レギュレータ３３から送出されるブレーキフルードがホイールシリンダ２３へ供給されないようにする。更にブレーキＥＣＵ７０は、マスタカット弁６４を閉状態とするとともにシミュレータカット弁６８を開状態とする。これは、運転者によるブレーキペダル２４の操作に伴ってマスタシリンダ３２から送出されるブレーキフルードがホイールシリンダ２３ではなくストロークシミュレータ６９へと供給されるようにするためである。ブレーキ回生協調制御中は、レギュレータカット弁６５及びマスタカット弁６４の上下流間には、回生制動力の大きさに対応する差圧が作用する。またブレーキＥＣＵ７０は、分離弁６０を開状態とする。これにより各ホイールシリンダ圧が共通の液圧に制御される。
【００４６】
ブレーキＥＣＵ７０は、アキュムレータ３５の蓄圧が基準を満たすか否かを判定し、当該基準を満たす場合には切替弁８０に通電しない。この場合、上述のリニア制御モードによりホイールシリンダ圧が制御される。一方、ブレーキＥＣＵ７０は、アキュムレータ３５の蓄圧が当該基準を下回る場合には切替弁８０に通電させる。これにより、ポンプ３６の接続先がアキュムレータ３５からバイパス経路８２へと切り替えられる。このため、ポンプ３６が送出するブレーキフルードをホイールシリンダ２３に直接供給することができる。
【００４７】
ここで、切替弁８０によるバイパス経路８２への切替についてのアキュムレータ蓄圧基準は例えば、ポンプ３６によるアキュムレータ昇圧能力とアキュムレータ３５に想定される作動液最大流出速度とに基づいて実験的または経験的に適宜設定することができる。例えば、ポンプ３６の作動液吐出量（すなわちアキュムレータ３５への単位時間あたりの供給量）をアキュムレータ３５の消費液量（すなわちアキュムレータ３５からホイールシリンダ２３への送出量）が超える場合に、ブレーキＥＣＵ７０は切替弁８０をバイパス経路８２へと切り替える。
【００４８】
また、制動中にアキュムレータ圧が所望の最低圧を下回らないようにするにはポンプ３６の昇圧能力が不足していると見込まれる場合に、ブレーキＥＣＵ７０は切替弁８０をバイパス経路８２へと切り替えてもよい。例えば、ポンプ３６によるアキュムレータ圧回復の実施中に制動がなされた場合に、ブレーキＥＣＵ７０は切替弁８０をバイパス経路８２へと切り替えてもよい。特に、ポンプ３６によるアキュムレータ圧回復の実施中において、フェード現象が発生した場合や所定の頻度を超えて繰り返し制動がなされた場合に、ブレーキＥＣＵ７０は切替弁８０をバイパス経路８２へと切り替えてもよい。
【００４９】
このようにすれば、ブレーキ操作が頻繁になされたときやフェード現象が発生したときなどのようにアキュムレータの蓄圧が一時的に大きく消費された場合にホイールシリンダ２３にポンプ３６から直接ブレーキフルードを供給することができる。よって、アキュムレータの蓄圧が基準を下回った場合にも継続して適正なブレーキ液圧を提供することができる。コーナーブレーキのサイズダウンによる車重低減及びコスト低減も実現できる。また、ポンプ３６により代替的に制動液圧を提供することができるので、アキュムレータ３５を小型化も可能となる。
【００５０】
本実施形態においては更に、第１バイパス流路８８及び第２バイパス流路９０の少なくとも一方にカット弁を設けてもよい。このカット弁は例えば常開型電磁制御弁であり、通電によりバイパス流路を遮断する。カット弁を設けることにより、２系統（本実施例ではフロント系統及びリヤ系統）のいずれかに選択的にポンプ３６から作動液圧を直接導入することができる。
【００５１】
例えば、第２バイパス流路９０にカット弁を設けることにより、リヤ系統に液漏れ等の異常が生じた場合にリヤ系統をポンプ３６から分離してフロント系統のみをポンプ３６で助勢することができる。リヤ系統の異常時には分離弁６０によりアキュムレータ３５からフロント系統への作動液供給が遮断される。本実施形態によれば、運転者の踏力によるフロント側作動液圧にポンプ３６の助勢液圧を加えて制動力を発生させることができる。よって、要求される制動力を保証しつつフロント側のマニュアルブレーキ系統の設計自由度を高めることができる。例えば、マスタシリンダ容積やペダル踏力助勢機構の小型化が可能となる。
【００５２】
同様に、第１バイパス流路８８にカット弁を設けることにより、フロント系統に液漏れ等の異常が生じた場合にフロント系統をポンプ３６から分離してリヤ系統のみをポンプ３６で助勢することができる。リヤ系統のみで十分な制動力を発生させるためにはリヤ側の軸重配分を大きくとる必要がある。本実施形態によれば、リヤ系統にポンプ３６で助勢することができるので、車両の前後重量配分についての設計自由度を高めることができる。
【００５３】
また、第１バイパス流路８８及び第２バイパス流路９０の両方にカット弁を設けることにより、切替弁８０を省略してもよい。この場合カット弁は常閉型電磁制御弁であることが好ましい。このように、単一の切替弁８０を切替機構として構成する代わりに、バイパス経路８２上に複数のカット弁を設けることにより切替機構を構成するようにしてもよい。
【００５４】
図２は、本発明の一変形例に係るブレーキ制御装置２０を示す系統図である。図１及び図２の実施例は、ブレーキＥＣＵ７０がアキュムレータ３５の蓄圧が基準を満たすか否かを判定し、当該基準を下回る場合には切替弁８０によってポンプ３６からホイールシリンダ２３への作動液直接供給に切り替えるという点については共通である。よって、図２に示す実施例において図１に示す実施例と共通する構成については説明を適宜省略する。
【００５５】
この変形例が図１に示す実施例と異なる点は、アキュムレータ３５を増圧リニア制御弁６６に接続する液路にバイパス経路８２を接続したことである。図２に示されるように、バイパス経路８２はアキュムレータ配管３９に接続されている。このようにバイパス経路８２をアキュムレータ３５の下流に接続しても、増圧リニア制御弁６６を介してポンプ３６からホイールシリンダ２３に作動液を直接供給することができる。
【００５６】
この場合、分離弁６０を開弁しておくことにより、２系統の両方にポンプ３６から作動液を直接供給することができる。また、分離弁６０を閉弁することにより、フロント系統をポンプ３６から遮断してリヤ系統にのみポンプ３６から作動液を直接供給することができる。よって、ブレーキＥＣＵ７０は、フロント系統に異常を検出した場合に分離弁６０を遮断してリヤ系統に作動液を直接供給するようポンプ３６を制御してもよい。
【００５７】
また、図２に示されるように、アキュムレータ配管３９におけるバイパス経路８２の接続位置の上流（すなわちレギュレータ側）に開閉弁９２が設けられている。開閉弁９２は例えば常開型の電磁制御弁である。ブレーキＥＣＵ７０は、切替弁８０の切替に連動して開閉弁９２を開閉する。つまり、ブレーキＥＣＵ７０は、切替弁８０がポンプ３６をアキュムレータ３５に接続するときは開閉弁９２を開弁し、切替弁８０がポンプ３６をバイパス経路８２に接続するときは開閉弁９２を閉弁する。このようにすれば、ポンプ３６によるホイールシリンダ２３の直接加圧の際に、ポンプ３６からレギュレータ３３への作動液の流出を防いで消費液量を低減することができる。
【符号の説明】
【００５８】
２０ ブレーキ制御装置、 ２３ ホイールシリンダ、 ２７ マスタシリンダユニット、 ３２ マスタシリンダ、 ３３ レギュレータ、 ３４ リザーバ、 ６０ 分離弁、 ６５ レギュレータカット弁、 ６６ 増圧リニア制御弁、 ６７ 減圧リニア制御弁、 ７０ ブレーキＥＣＵ、 ７３ 制御圧センサ、 ８０ 切替弁、 ８２ バイパス経路。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アキュムレータに作動液を蓄圧するためのポンプと、
前記アキュムレータに蓄圧された作動液をホイールシリンダに供給するための第１供給経路と、
前記ポンプの送出する作動液を前記ホイールシリンダに供給するための第２供給経路と、
前記第１供給経路及び前記第２供給経路の一方により前記ホイールシリンダに作動液を供給するよう前記第１供給経路と前記第２供給経路とを切り替える切替機構と、
前記アキュムレータの蓄圧が基準を満たすか否かを判定し、当該基準を満たす場合には前記第１供給経路を選択し該基準を下回る場合には前記第２供給経路を選択するよう前記切替機構を制御する制御部と、を備えることを特徴とするブレーキ制御装置。
【請求項１】
アキュムレータに作動液を蓄圧するためのポンプと、
前記アキュムレータに蓄圧された作動液をホイールシリンダに供給するための第１供給経路と、
前記ポンプの送出する作動液を前記ホイールシリンダに供給するための第２供給経路と、
前記第１供給経路及び前記第２供給経路の一方により前記ホイールシリンダに作動液を供給するよう前記第１供給経路と前記第２供給経路とを切り替える切替機構と、
前記アキュムレータの蓄圧が基準を満たすか否かを判定し、当該基準を満たす場合には前記第１供給経路を選択し該基準を下回る場合には前記第２供給経路を選択するよう前記切替機構を制御する制御部と、を備えることを特徴とするブレーキ制御装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−１１０９４７（Ｐ２０１１−１１０９４７Ａ）
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６５９９３（Ｐ２００９−２６５９９３）
【出願日】平成２１年１１月２４日（２００９．１１．２４）
【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２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月２４日（２００９．１１．２４）
【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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