ブレーキ制御装置
【課題】停車中にクリープカットを実行する車両において、ブレーキ引きずりによる異音の発生を抑制する。
【解決手段】ブレーキＥＣＵ７０は、各車輪に搭載されたディスクブレーキユニットと、各車輪に制動力を付与する液圧ブレーキユニットとを備える車両に搭載される。クリープカット実行部７２は、車両の停車時にクリープトルクをゼロに減少させるクリープカットを実行する。クリープトルク監視部７４は、クリープカットによるクリープトルクの減少分を測定する。ブレーキ加圧部７６は、クリープトルク監視部７４により測定されたクリープトルクの減少分だけ車輪に付加される制動トルクを増大させるよう、液圧ブレーキユニットに指令信号を発信する。
【解決手段】ブレーキＥＣＵ７０は、各車輪に搭載されたディスクブレーキユニットと、各車輪に制動力を付与する液圧ブレーキユニットとを備える車両に搭載される。クリープカット実行部７２は、車両の停車時にクリープトルクをゼロに減少させるクリープカットを実行する。クリープトルク監視部７４は、クリープカットによるクリープトルクの減少分を測定する。ブレーキ加圧部７６は、クリープトルク監視部７４により測定されたクリープトルクの減少分だけ車輪に付加される制動トルクを増大させるよう、液圧ブレーキユニットに指令信号を発信する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両停止中のディスクブレーキからの異音発生を抑制する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド車両では、ブレーキペダルを踏んで停車中でありエンジンがアイドリング状態にあるとき、車両を駆動するクリープトルクが発生する。しかし、近年では、停車時の燃費向上を目的として、エンジンのアイドリング停止や伝達経路のカットなどにより、クリープトルクをゼロに制御するクリープカットを行うものが多い。
【０００３】
しかしながら、停車中にクリープカットを行うと、特にトルクコンバータ搭載車などのクリープトルクの大きい車両では、クリープカット前にクリープトルクによってねじれていたリアサスペンションが元の状態に戻ろうとするため、その戻り分だけブレーキディスクがブレーキパッドに引きずられて、車両が停止しているのにもかかわらず異音が発生してしまうことがある。
【０００４】
この対策として、特許文献１には、エンジン停止前にエンジンの停止によって失われるクリープ量を推定し、その推定量に基づいてブレーキ液圧を昇圧させることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１６２６１９号公報
【特許文献２】特開２００７−３３１５３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、エンジンの停止前にそれによって失われるクリープ量を正確に推定することは困難である。
【０００７】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、停車中にクリープカットを実行する車両において、ブレーキ引きずりによる異音の発生を抑制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】
【０００８】
本発明のある態様は、各車輪に搭載されたディスクブレーキユニットと、各車輪に制動力を付与するブレーキユニットとを備える車両のブレーキ制御装置である。この装置は、車両の停車時にクリープトルクをゼロに減少させるクリープカットを実行するクリープカット実行部と、クリープカットによるクリープトルクの減少分を測定するクリープトルク監視部と、前記クリープトルク監視部により測定されたクリープトルクの減少分だけ車輪に付加される制動トルクを増大させるよう、ブレーキユニットに指令信号を発信するブレーキ加圧部と、を備える。
【０００９】
この態様によると、ディスクブレーキユニットにおいてブレーキディスクがブレーキパッドに対して引きずられることがなくなるので、ディスクブレーキユニットからの異音の発生を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、停車中にクリープカットを実行する車両において、ブレーキ引きずりによる異音の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ハイブリッド車両を示す概略構成図である。
【図２】液圧ブレーキユニットの構成を示す図である。
【図３】図２のディスクブレーキの詳細な構造を示す断面図である。
【図４】ブレーキＥＣＵのうち本実施形態に係るクリープトルク制御に関与する部分の構成を示すブロック図である。
【図５】ブレーキＥＣＵによって実行されるクリープトルク制御の様子を説明する図である。
【図６】ブレーキＥＣＵによって実行されるクリープトルク制御のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下では、まず本実施形態に係るハイブリッド車両の構成を述べ、続いてハイブリッド車両に搭載される液圧ブレーキユニットの構成について述べる。その後、本実施形態の主な特徴となるブレーキ引きずりによる異音発生を抑制する方法について詳細に説明する。
【００１３】
図１は、ハイブリッド車両１００を示す概略構成図である。車両１００は、エンジン２と、エンジン２の出力軸であるクランクシャフトに接続された３軸式の動力分割機構３と、動力分割機構３に接続された発電可能なジェネレータ４と、変速機５を介して動力分割機構３に接続された前輪用モータ６と、車両１００の駆動系全体を制御するハイブリッド用電子制御ユニット（以下、「ハイブリッドＥＣＵ」といい、電子制御ユニットは、すべて「ＥＣＵ」と称する。）７とを備える。変速機５には、ドライブシャフト８を介して車両１００の右前輪９ＦＲおよび左前輪９ＦＬが連結される。
【００１４】
エンジン２は、例えばガソリンや軽油等の炭化水素系燃料を用いて運転される内燃機関であり、エンジンＥＣＵ１０により制御される。エンジンＥＣＵ１０は、ハイブリッドＥＣＵ７と通信可能であり、ハイブリッドＥＣＵ７からの制御信号や、エンジン２の作動状態を検出する各種センサからの信号に基づいてエンジン２の燃料噴射制御や点火制御、吸気制御等を実行する。また、エンジンＥＣＵ１０は、必要に応じてエンジン２の作動状態に関する情報をハイブリッドＥＣＵ７に与える。
【００１５】
車両１００は後輪用モータ１６も備えている。変速機１５には、ドライブシャフト１８を介して車両１００の右後輪９ＲＲおよび左後輪９ＲＬが連結される。後輪用モータ１６の出力は、変速機１５を介して左右の後輪９ＲＲ、９ＲＬに伝達される。
【００１６】
動力分割機構３は、変速機５を介して前輪用モータ６の出力を左右の前輪９ＦＲ、９ＦＬに伝達する役割と、エンジン２の出力をジェネレータ４と変速機５とに振り分ける役割と、前輪用モータ６やエンジン２の回転速度を減速あるいは増速する役割とを果たす。ジェネレータ４、前輪用モータ６および後輪用モータ１６は、それぞれインバータを含む電力変換装置１１を介してバッテリ１２に接続されており、電力変換装置１１には、モータＥＣＵ１４が接続されている。モータＥＣＵ１４も、ハイブリッドＥＣＵ７と通信可能であり、ハイブリッドＥＣＵ７からの制御信号等に基づいて電力変換装置１１を介してジェネレータ４、前輪用モータ６および後輪用モータ１６を制御する。なお、上述のハイブリッドＥＣＵ７やエンジンＥＣＵ１０、モータＥＣＵ１４は、いずれも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。
【００１７】
ハイブリッドＥＣＵ７やモータＥＣＵ１４による制御のもと、電力変換装置１１を介してバッテリ１２から電力を前輪用モータ６、後輪用モータ１６に供給することで、前輪用モータ６の出力により左右の前輪９ＦＲ、９ＦＬを駆動し、また後輪用モータ１６の出力により左右の後輪９ＲＲ、９ＲＬを駆動することができる。また、エンジン効率のよい運転領域では、車両１００はエンジン２によって駆動される。この際、動力分割機構３を介してエンジン２の出力の一部をジェネレータ４に伝えることにより、ジェネレータ４が発生する電力を用いて、前輪用モータ６を駆動したり、電力変換装置１１を介してバッテリ１２を充電したりすることが可能となる。
【００１８】
また、車両１００を制動する際には、ハイブリッドＥＣＵ７やモータＥＣＵ１４による制御のもと、前輪９ＦＲ、９ＦＬから伝わる動力によって前輪用モータ６が回転させられ、前輪用モータ６が発電機として作動させられる。また、後輪９ＲＲ、９ＲＬから伝わる動力によって後輪用モータ１６が回転させられ、後輪用モータ１６が発電機として作動させられる。すなわち、前輪用モータ６、後輪用モータ１６、電力変換装置１１、ハイブリッドＥＣＵ７およびモータＥＣＵ１４等は、車両１００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１００を制動する回生ブレーキユニットとして機能する。
【００１９】
本実施形態の車両制動装置は、このような回生ブレーキユニットに加えて、液圧ブレーキユニット２０を備えており、両者を協調させるブレーキ回生協調制御を実行することにより車両１００を制動可能なものである。ハイブリッドＥＣＵ７に含まれる協調制御部は、ドライバーからの制動要求に応じて液圧制動力と回生制動力との配分比率を決定し、液圧ブレーキユニット２０と回生ブレーキユニットに対しそれぞれ制動力を要求する。
【００２０】
図２は、液圧ブレーキユニット２０の構成を示す。液圧ブレーキユニット２０は、左右の前輪９ＦＲ、９ＦＬ、左右の後輪９ＲＲ、９ＲＬに対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、各ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬに対する作動液としてのブレーキオイルの供給源となる液圧発生装置３０と、液圧発生装置３０からのブレーキオイルの液圧を適宜調整して各ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬに供給することにより、車両１００の各車輪に対する制動力を設定可能な液圧アクチュエータ４０とを含む。
【００２１】
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８６およびブレーキキャリパー８２（図３で示す）を含み、各ブレーキキャリパー８２には、図示されないホイールシリンダが内蔵されている。そして、各ブレーキキャリパー８２のホイールシリンダは、それぞれ独立の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。ブレーキキャリパー８２のホイールシリンダに液圧アクチュエータ４０からブレーキオイルが供給されると、車輪と共に回転するブレーキディスクに摩擦部材としてのブレーキパッドが押し付けられ、各車輪に液圧制動トルクが加えられる。
【００２２】
液圧発生装置３０は、図２に示されるように、ブースタ３１、マスタシリンダ３２、レギュレータ３３、リザーバ３４、アキュムレータ３５およびポンプ３６を含む。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。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。ブレーキペダル２４に対しては、ブレーキペダル２４の操作量を検出するブレーキストロークセンサ２５が設けられている。
【００２３】
マスタシリンダ３２とレギュレータ３３との上部には、ブレーキオイル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（以下、「レギュレータ圧」という）を発生する。
【００２４】
アキュムレータ３５は、ポンプ３６により昇圧されたリザーバ３４からのブレーキオイルの圧力エネルギを窒素等の封入ガスの圧力エネルギ（例えば１４〜２２ＭＰａ程度）に変換して蓄えるものである。ポンプ３６は、駆動源としてモータ３６ａを有し、その吸込口がリザーバ３４に接続される一方、その吐出口がアキュムレータ３５に接続される。また、アキュムレータ３５に対しては、リリーフバルブ３５ａが設けられている。アキュムレータ３５におけるブレーキオイル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、高圧のブレーキオイルはリザーバ３４へと戻される。
【００２５】
上述のように、液圧発生装置３０は、各ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬに対するブレーキオイルの供給源（液圧源）として、マスタシリンダ３２、レギュレータ３３およびアキュムレータ３５を有している。そして、マスタシリンダ３２には流体通路３７が、レギュレータ３３には流体通路３８が、アキュムレータ３５には流体通路３９が接続されている。これらの流体通路３７、３８および３９は、それぞれ液圧アクチュエータ４０に接続される。
【００２６】
液圧アクチュエータ４０は、複数の流体通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ものである。アクチュエータブロックに形成された流体通路には、個別通路４１、４２、４３および４４と、主通路４５とが含まれる。個別通路４１〜４４は、それぞれ主通路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に接続されている。これにより、各ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬは、主通路４５と連通可能となる。また、個別通路４１、４２、４３および４４の中途には、増圧保持弁５１、５２、５３および５４が設けられている。各増圧保持弁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、いず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。
【００２７】
さらに、各ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬは、個別通路４１〜４４にそれぞれ接続された減圧通路４６、４７、４８および４９を介して減圧通路５５に接続されている。減圧通路４６、４７、４８および４９の中途には、減圧制御弁５６、５７、５８および５９が設けられている。各減圧制御弁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、いず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。
【００２８】
主通路４５は、中途に連通弁６０を有しており、この連通弁６０により個別通路４３および４４と接続される第１通路４５ａと、個別通路４１および４２と接続される第２通路４５ｂとに区分けされている。すなわち、第１通路４５ａは、個別通路４３および４４を介して後輪側のディスクブレーキユニット２１ＲＲおよび２１ＲＬに接続され、第２通路４５ｂは、個別通路４１および４２を介して前輪側のディスクブレーキユニット２１ＦＲおよび２１ＦＬに接続される。連通弁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。
【００２９】
また、主通路４５には、マスタシリンダ３２と連通する流体通路３７に接続されるマスタ通路６１、レギュレータ３３と連通する流体通路３８に接続されるレギュレータ通路６２、およびアキュムレータ３５と連通する流体通路３９に接続されるアキュムレータ通路６３が接続されている。より詳細には、マスタ通路６１は、主通路４５の第２通路４５ｂに接続されており、レギュレータ通路６２およびアキュムレータ通路６３は、主通路４５の第１通路４５ａに接続されている。さらに、減圧通路５５は、液圧発生装置３０のリザーバ３４に接続される。
【００３０】
マスタ通路６１は、中途にマスタ圧カット弁６４を有する。マスタ圧カット弁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、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。レギュレータ通路６２は、中途にレギュレータ圧カット弁６５を有する。レギュレータ圧カット弁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、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。また、アキュムレータ通路６３は、中途に増圧リニア制御弁６６を有し、アキュムレータ通路６３および主通路４５の第１通路４５ａは、減圧リニア制御弁６７を介して減圧通路５５に接続されている。
【００３１】
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、いず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。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におけるブレーキオイルの圧力と主通路４５におけるブレーキオイル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、主通路４５におけるブレーキオイルの圧力と減圧通路５５におけるブレーキオイル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。したがって、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。
【００３２】
なお、増圧リニア制御弁６６は上述のように常閉型電磁制御弁であることから、増圧リニア制御弁６６が非通電状態にある場合、主通路４５は、高圧液圧源としてのアキュムレータ３５から遮断されることになる。また、減圧リニア制御弁６７も上述のように常閉型電磁制御弁であることから、減圧リニア制御弁６７が非通電状態にある場合、主通路４５はリザーバ３４から遮断されることになる。この点で、主通路４５は、低圧液圧源としてのリザーバ３４にも接続されているともいえる。
【００３３】
一方、マスタ通路６１には、マスタ圧カット弁６４よりも上流側において、ストローク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。ストローク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、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。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、ストロークシミュレータカット弁６８の開放時にドライバー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、ドライバー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く、本実施形態のストロークシミュレータ６９は４段階のバネ特性を有する。
【００３４】
上述のように構成された液圧発生装置３０や液圧アクチュエータ４０は、制御手段としてのブレーキ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、ハイブリッドＥＣＵ７と通信可能であり、ハイブリッドＥＣＵ７からの制御信号や、各種センサからの信号に基づいて液圧発生装置３０のポンプ３６や、液圧アクチュエータ４０を構成する電磁制御弁５１〜５４、５６〜５９、６０、６４〜６８を制御する。
【００３５】
ブレーキＥＣＵ７０に接続されるセンサには、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が含まれる。レギュレータ圧センサ７１は、レギュレータ圧カット弁６５の上流側でレギュレータ通路６２内のブレーキオイルの圧力（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の下流側でアキュムレータ通路６３内のブレーキオイルの圧力（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、主通路４５の第２通路４５ｂ内のブレーキオイルの圧力を検知し、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（バッファ）に所定量ずつ格納保持される。
【００３６】
連通弁６０が開放されて主通路４５の第１通路４５ａと第２通路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、連通弁６０が非通電状態にあって主通路４５の第１通路４５ａと第２通路４５ｂとが互いに分離されている場合、制御圧センサ７３の出力値は、マスタシリンダ圧を示す。さらに、連通弁６０が開放されて主通路４５の第１通路４５ａと第２通路４５ｂとが互いに連通しており、各増圧保持弁５１〜５４が開放される一方、各減圧制御弁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、各ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬのブレーキ圧（ホイールシリンダ圧）を示す。
【００３７】
さらに、ブレーキＥＣＵ７０に接続されるセンサには、上述のブレーキストロークセンサ２５も含まれる。ブレーキストロークセンサ２５は、ブレーキペダル２４の操作量を検知し、検知した値を示す信号をブレーキＥＣＵ７０に与える。ブレーキストロークセンサ２５の検出値も、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（バッファ）に所定量ずつ格納保持される。なお、ブレーキストロークセンサ２５に加えて、ブレーキペダル２４の操作状態を検出するペダル踏力センサや、ブレーキペダル２４が踏み込まれたことを検出するブレーキスイッチがブレーキＥＣＵ７０に接続されてもよい。
【００３８】
上記のような液圧ブレーキユニット２０において、ドライバーによりブレーキペダル２４が操作され制動要求がなされたとき、通常時であれば以下のような動作が実施される。まず、マスタ圧カット弁６４とレギュレータ圧カット弁６５との双方が閉鎖されると共に、ストロークシミュレータカット弁６８と連通弁６０とが開放される。また、増圧保持弁５１〜５４が開放される一方、減圧制御弁５６〜５９が閉鎖され、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に対する供給電流Ｉが制御される。
【００３９】
各ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬは、マスタシリンダ３２およびレギュレータ３３の双方から遮断される一方、増圧リニア制御弁６６等を介してアキュムレータ３５と連通させられる。そして、各ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬにおけるブレーキ圧（ホイールシリンダ圧）は、制御圧センサ７３の出力値に基づいて増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７への供給電流Ｉを制御することにより調整される。また、この場合、ストロークシミュレータカット弁６８を介してマスタシリンダ３２とストロークシミュレータ６９とが接続され、ストロークシミュレータ６９によりブレーキペダル２４を操作するドライバーに対する反力が創出される。以上のようにして、各ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬに対して所望圧力のブレーキオイルを安定的に供給することが可能となる。
【００４０】
図３は、図２のディスクブレーキユニット２１の詳細な構造を示す断面図である。ディスクブレーキユニット２１は、車輪と共に回転するブレーキディスク８６、制動時にブレーキディスク８６に押し付けられ制動トルクを発生させる摩擦部材としてのブレーキパッド８４、ホイールシリンダ（図示せず）への液圧アクチュエータ４０からのブレーキオイル供給により、ブレーキパッド８４をブレーキディスク８６に押し付けるキャリパー８２とを備える。
【００４１】
図１に示したような車両１００では、ブレーキペダルを踏んで停車中でありエンジンがアイドリング状態にあるとき、車両を駆動するクリープトルクが発生する。しかし、近年では、停車時の燃費向上を目的として、エンジンのアイドリング停止や伝達経路のカットなどにより、クリープトルクをゼロに制御するクリープカットを行うものが多い。
【００４２】
しかしながら、クリープカットを行うと、特にトルクコンバータ搭載車などのクリープトルクの大きい車両では、クリープカット前にクリープトルクによってねじれていたリアサスペンションが元の状態に戻ろうとするため、その戻り分だけブレーキディスクがブレーキパッドに引きずられて、車両が停止しているのにもかかわらず異音が発生してしまうことがある。
【００４３】
より詳細に説明すると、車両の停止時、シフトレバーがパーキングまたはニュートラル等以外の位置にある場合には、駆動輪には、液圧ブレーキによる制動トルクとエンジンのクリープトルクとが伝えられる。したがって、駆動輪のドライブシャフト等には、クリープトルクに対応したねじりトルクが加えられてねじり弾性変形が生じている。
【００４４】
この状態でクリープカットが行われてクリープトルクが消滅すると、ドライブシャフトのねじり弾性変形が復元することにより回転トルクが発生し、これがブレーキディスクに伝達される。制動トルクがこの回転トルクよりも大きい場合には、ブレーキディスクの回転は阻止されるが、制動トルクの方が小さい場合にはブレーキディスクがブレーキパッドと摺動しつつ回転し、引きずり音が発生する。
【００４５】
これを防止するため、クリープトルクによってリアサスペンションがねじれないようにすると、乗り心地等が悪化するという別の問題を引き起こすので、この手法は望ましくない。
【００４６】
そこで、本実施形態では、停車中にクリープカットを行う際に、クリープトルクの減少分だけブレーキを加圧することで、クリープカットをしてもリアサスペンションのねじれが戻らないように制御するようにした。これにより、ブレーキディスクの引きずりが発生することがなくなり、したがってディスクブレーキユニットからの異音発生も防止できる。
【００４７】
図４は、ブレーキＥＣＵ７０のうち本実施形態に係るクリープ制御機能に関与する部分の構成を示すブロック図である。各ブロックは、ハードウェア的には、コンピュータのＣＰＵやメモリをはじめとする素子や機械装置で実現でき、ソフトウェア的にはコンピュータプログラム等によって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックとして描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組み合わせによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００４８】
クリープカット実行部７２は、車両の停車時に、クリープトルクをゼロに減少させるクリープカットを実行するように、エンジンＥＣＵ１０やハイブリッドＥＣＵ７に指令信号を発信する。
【００４９】
クリープトルク監視部７４は、車両が停車している間、クリープカットにより減少するクリープトルクを測定し、測定した値をブレーキ加圧部７６に送る。クリープトルクの測定は、サスペンション装置やドライブシャフトのねじれ量からトルクを検出するトルクセンサを設置することで行ってもよいし、エンジン回転数等のデータに基づきクリープトルクを推定してもよい。
【００５０】
ブレーキ加圧部７６は、クリープトルク監視部７４により測定されたクリープトルクの減少分だけ制動トルクを増大させるよう、液圧ブレーキユニット２０の各部に指令信号を発信する。この結果、制動トルクがリアサスペンションの戻り力により生じるトルクを上回る状態になるため、ブレーキディスクがブレーキパッドに対して引きずられることがなくなる。したがって、ディスクブレーキユニットからの異音の発生が抑制される。
【００５１】
図５は、ブレーキＥＣＵ７０によって実行されるクリープトルク制御の様子を説明する図である。図５には、三つのグラフ（ａ）〜（ｃ）が描かれている。各グラフの横軸は時間を表し、グラフ（ａ）の縦軸は車速、グラフ（ｂ）の縦軸はクリープトルク、グラフ（ｃ）の縦軸はブレーキ油圧による制動トルクを表している。但し、グラフ（ａ）と（ｂ）の縦軸は同一単位であるとする。
【００５２】
図５を参照して、ハイブリッド車両１００を停止させてからのクリープトルクとブレーキ油圧による制動トルクの変化を説明する。グラフ（ａ）で示すように、時刻０から車速を低下させていき、時刻ｔ１で車両が完全に停止したとする。時刻０からｔ１の間、クリープトルクおよび制動トルクは一定値を取る。時刻ｔ１と時刻ｔ２の間は、（クリープトルク＝制動トルク＋リアサスペンションの戻る力により生じるトルク）の関係が成立する。
【００５３】
時刻ｔ１とｔ２の間で車両の停止が確認され、時刻ｔ２でクリープカット実行部７２がクリープカットの開始を指示する。これに応じて、クリープトルクが時刻ｔ２からｔ３の間で一定比率で減少される。このとき、クリープトルク監視部７４はクリープトルクの減少量を測定し、この値をブレーキ加圧部７６に伝える。ブレーキ加圧部７６は、クリープトルクの減少量と等しい分だけ油圧による制動トルクが増大するように、液圧ブレーキユニット２０の各部を制御する。この結果、時刻ｔ２からｔ３にかけて油圧による制動トルクが増大する。時刻ｔ３でクリープカットが終了すると、以降は（制動トルク＞リアサスペンションの戻る力により生じるトルク）の関係が成立する。これにより、ブレーキディスクの引きずりが防止される。
【００５４】
図６は、ブレーキＥＣＵ７０によって実行されるクリープトルク制御のフローチャートである。
まず、クリープカット実行部７２は、車両が停車中であるか否かを車速またはエンジン回転数等に基づき判定する（Ｓ１０）。車両が停車中でなければ（Ｓ１０のＮ）、このフローを終了する。車両が停車中であれば（Ｓ１０のＹ）、クリープカットを開始する（Ｓ１２）。クリープトルク監視部７４は、クリープトルクの減少量を監視する（Ｓ１４）。ブレーキ加圧部７６は、クリープトルク監視部７４で測定されたクリープトルクの減少量に対応する分だけ、制動トルクを増大させる（Ｓ１６）。クリープカットが終了すると（Ｓ１８）、図５で説明したように、制動トルクがクリープトルクを完全に代替した状態になる。
【００５５】
以上説明したように、本実施形態によれば、車両停止時のクリープカットによりディスクブレーキユニットから発生する異音を抑制することができる。また、リアサスペンションをねじらせないのではなく、ねじりが戻らないように制御するので、乗り心地の悪化等の影響も避けることができる。
【００５６】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。これらの実施の形態はあくまで例示であり、実施の形態どうしの任意の組み合わせ、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスの任意の組み合わせなどの変形例もまた、本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００５７】
本発明は、上述の各実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能である。各図に示す構成は、一例を説明するためのもので、同様な機能を達成できる構成であれば、適宜変更可能である。
【００５８】
実施の形態ではハイブリッド車両について説明したが、本発明は、燃費向上を目的として停車中にクリープカットを実行する任意の車両に適用可能である。ハイブリッド車両でない通常エンジンの車両では、エンジンストップまたはニュートラルへのシフトチェンジによりクリープカットが行われる。
【符号の説明】
【００５９】
２０ 液圧ブレーキユニット、 ２１ ディスクブレーキユニット、 ７０ ブレーキＥＣＵ、 ７２ クリープカット実行部、 ７４ クリープトルク監視部、 ７６ ブレーキ加圧部、 ８２ ブレーキキャリパー、 ８４ ブレーキパッド、 ８６ ブレーキディスク、 １００ ハイブリッド車両。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両停止中のディスクブレーキからの異音発生を抑制する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド車両では、ブレーキペダルを踏んで停車中でありエンジンがアイドリング状態にあるとき、車両を駆動するクリープトルクが発生する。しかし、近年では、停車時の燃費向上を目的として、エンジンのアイドリング停止や伝達経路のカットなどにより、クリープトルクをゼロに制御するクリープカットを行うものが多い。
【０００３】
しかしながら、停車中にクリープカットを行うと、特にトルクコンバータ搭載車などのクリープトルクの大きい車両では、クリープカット前にクリープトルクによってねじれていたリアサスペンションが元の状態に戻ろうとするため、その戻り分だけブレーキディスクがブレーキパッドに引きずられて、車両が停止しているのにもかかわらず異音が発生してしまうことがある。
【０００４】
この対策として、特許文献１には、エンジン停止前にエンジンの停止によって失われるクリープ量を推定し、その推定量に基づいてブレーキ液圧を昇圧させることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１６２６１９号公報
【特許文献２】特開２００７−３３１５３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、エンジンの停止前にそれによって失われるクリープ量を正確に推定することは困難である。
【０００７】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、停車中にクリープカットを実行する車両において、ブレーキ引きずりによる異音の発生を抑制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】
【０００８】
本発明のある態様は、各車輪に搭載されたディスクブレーキユニットと、各車輪に制動力を付与するブレーキユニットとを備える車両のブレーキ制御装置である。この装置は、車両の停車時にクリープトルクをゼロに減少させるクリープカットを実行するクリープカット実行部と、クリープカットによるクリープトルクの減少分を測定するクリープトルク監視部と、前記クリープトルク監視部により測定されたクリープトルクの減少分だけ車輪に付加される制動トルクを増大させるよう、ブレーキユニットに指令信号を発信するブレーキ加圧部と、を備える。
【０００９】
この態様によると、ディスクブレーキユニットにおいてブレーキディスクがブレーキパッドに対して引きずられることがなくなるので、ディスクブレーキユニットからの異音の発生を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、停車中にクリープカットを実行する車両において、ブレーキ引きずりによる異音の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ハイブリッド車両を示す概略構成図である。
【図２】液圧ブレーキユニットの構成を示す図である。
【図３】図２のディスクブレーキの詳細な構造を示す断面図である。
【図４】ブレーキＥＣＵのうち本実施形態に係るクリープトルク制御に関与する部分の構成を示すブロック図である。
【図５】ブレーキＥＣＵによって実行されるクリープトルク制御の様子を説明する図である。
【図６】ブレーキＥＣＵによって実行されるクリープトルク制御のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下では、まず本実施形態に係るハイブリッド車両の構成を述べ、続いてハイブリッド車両に搭載される液圧ブレーキユニットの構成について述べる。その後、本実施形態の主な特徴となるブレーキ引きずりによる異音発生を抑制する方法について詳細に説明する。
【００１３】
図１は、ハイブリッド車両１００を示す概略構成図である。車両１００は、エンジン２と、エンジン２の出力軸であるクランクシャフトに接続された３軸式の動力分割機構３と、動力分割機構３に接続された発電可能なジェネレータ４と、変速機５を介して動力分割機構３に接続された前輪用モータ６と、車両１００の駆動系全体を制御するハイブリッド用電子制御ユニット（以下、「ハイブリッドＥＣＵ」といい、電子制御ユニットは、すべて「ＥＣＵ」と称する。）７とを備える。変速機５には、ドライブシャフト８を介して車両１００の右前輪９ＦＲおよび左前輪９ＦＬが連結される。
【００１４】
エンジン２は、例えばガソリンや軽油等の炭化水素系燃料を用いて運転される内燃機関であり、エンジンＥＣＵ１０により制御される。エンジンＥＣＵ１０は、ハイブリッドＥＣＵ７と通信可能であり、ハイブリッドＥＣＵ７からの制御信号や、エンジン２の作動状態を検出する各種センサからの信号に基づいてエンジン２の燃料噴射制御や点火制御、吸気制御等を実行する。また、エンジンＥＣＵ１０は、必要に応じてエンジン２の作動状態に関する情報をハイブリッドＥＣＵ７に与える。
【００１５】
車両１００は後輪用モータ１６も備えている。変速機１５には、ドライブシャフト１８を介して車両１００の右後輪９ＲＲおよび左後輪９ＲＬが連結される。後輪用モータ１６の出力は、変速機１５を介して左右の後輪９ＲＲ、９ＲＬに伝達される。
【００１６】
動力分割機構３は、変速機５を介して前輪用モータ６の出力を左右の前輪９ＦＲ、９ＦＬに伝達する役割と、エンジン２の出力をジェネレータ４と変速機５とに振り分ける役割と、前輪用モータ６やエンジン２の回転速度を減速あるいは増速する役割とを果たす。ジェネレータ４、前輪用モータ６および後輪用モータ１６は、それぞれインバータを含む電力変換装置１１を介してバッテリ１２に接続されており、電力変換装置１１には、モータＥＣＵ１４が接続されている。モータＥＣＵ１４も、ハイブリッドＥＣＵ７と通信可能であり、ハイブリッドＥＣＵ７からの制御信号等に基づいて電力変換装置１１を介してジェネレータ４、前輪用モータ６および後輪用モータ１６を制御する。なお、上述のハイブリッドＥＣＵ７やエンジンＥＣＵ１０、モータＥＣＵ１４は、いずれも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。
【００１７】
ハイブリッドＥＣＵ７やモータＥＣＵ１４による制御のもと、電力変換装置１１を介してバッテリ１２から電力を前輪用モータ６、後輪用モータ１６に供給することで、前輪用モータ６の出力により左右の前輪９ＦＲ、９ＦＬを駆動し、また後輪用モータ１６の出力により左右の後輪９ＲＲ、９ＲＬを駆動することができる。また、エンジン効率のよい運転領域では、車両１００はエンジン２によって駆動される。この際、動力分割機構３を介してエンジン２の出力の一部をジェネレータ４に伝えることにより、ジェネレータ４が発生する電力を用いて、前輪用モータ６を駆動したり、電力変換装置１１を介してバッテリ１２を充電したりすることが可能となる。
【００１８】
また、車両１００を制動する際には、ハイブリッドＥＣＵ７やモータＥＣＵ１４による制御のもと、前輪９ＦＲ、９ＦＬから伝わる動力によって前輪用モータ６が回転させられ、前輪用モータ６が発電機として作動させられる。また、後輪９ＲＲ、９ＲＬから伝わる動力によって後輪用モータ１６が回転させられ、後輪用モータ１６が発電機として作動させられる。すなわち、前輪用モータ６、後輪用モータ１６、電力変換装置１１、ハイブリッドＥＣＵ７およびモータＥＣＵ１４等は、車両１００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１００を制動する回生ブレーキユニットとして機能する。
【００１９】
本実施形態の車両制動装置は、このような回生ブレーキユニットに加えて、液圧ブレーキユニット２０を備えており、両者を協調させるブレーキ回生協調制御を実行することにより車両１００を制動可能なものである。ハイブリッドＥＣＵ７に含まれる協調制御部は、ドライバーからの制動要求に応じて液圧制動力と回生制動力との配分比率を決定し、液圧ブレーキユニット２０と回生ブレーキユニットに対しそれぞれ制動力を要求する。
【００２０】
図２は、液圧ブレーキユニット２０の構成を示す。液圧ブレーキユニット２０は、左右の前輪９ＦＲ、９ＦＬ、左右の後輪９ＲＲ、９ＲＬに対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、各ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬに対する作動液としてのブレーキオイルの供給源となる液圧発生装置３０と、液圧発生装置３０からのブレーキオイルの液圧を適宜調整して各ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬに供給することにより、車両１００の各車輪に対する制動力を設定可能な液圧アクチュエータ４０とを含む。
【００２１】
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８６およびブレーキキャリパー８２（図３で示す）を含み、各ブレーキキャリパー８２には、図示されないホイールシリンダが内蔵されている。そして、各ブレーキキャリパー８２のホイールシリンダは、それぞれ独立の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。ブレーキキャリパー８２のホイールシリンダに液圧アクチュエータ４０からブレーキオイルが供給されると、車輪と共に回転するブレーキディスクに摩擦部材としてのブレーキパッドが押し付けられ、各車輪に液圧制動トルクが加えられる。
【００２２】
液圧発生装置３０は、図２に示されるように、ブースタ３１、マスタシリンダ３２、レギュレータ３３、リザーバ３４、アキュムレータ３５およびポンプ３６を含む。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。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。ブレーキペダル２４に対しては、ブレーキペダル２４の操作量を検出するブレーキストロークセンサ２５が設けられている。
【００２３】
マスタシリンダ３２とレギュレータ３３との上部には、ブレーキオイル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（以下、「レギュレータ圧」という）を発生する。
【００２４】
アキュムレータ３５は、ポンプ３６により昇圧されたリザーバ３４からのブレーキオイルの圧力エネルギを窒素等の封入ガスの圧力エネルギ（例えば１４〜２２ＭＰａ程度）に変換して蓄えるものである。ポンプ３６は、駆動源としてモータ３６ａを有し、その吸込口がリザーバ３４に接続される一方、その吐出口がアキュムレータ３５に接続される。また、アキュムレータ３５に対しては、リリーフバルブ３５ａが設けられている。アキュムレータ３５におけるブレーキオイル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、高圧のブレーキオイルはリザーバ３４へと戻される。
【００２５】
上述のように、液圧発生装置３０は、各ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬに対するブレーキオイルの供給源（液圧源）として、マスタシリンダ３２、レギュレータ３３およびアキュムレータ３５を有している。そして、マスタシリンダ３２には流体通路３７が、レギュレータ３３には流体通路３８が、アキュムレータ３５には流体通路３９が接続されている。これらの流体通路３７、３８および３９は、それぞれ液圧アクチュエータ４０に接続される。
【００２６】
液圧アクチュエータ４０は、複数の流体通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ものである。アクチュエータブロックに形成された流体通路には、個別通路４１、４２、４３および４４と、主通路４５とが含まれる。個別通路４１〜４４は、それぞれ主通路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に接続されている。これにより、各ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬは、主通路４５と連通可能となる。また、個別通路４１、４２、４３および４４の中途には、増圧保持弁５１、５２、５３および５４が設けられている。各増圧保持弁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、いず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。
【００２７】
さらに、各ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬは、個別通路４１〜４４にそれぞれ接続された減圧通路４６、４７、４８および４９を介して減圧通路５５に接続されている。減圧通路４６、４７、４８および４９の中途には、減圧制御弁５６、５７、５８および５９が設けられている。各減圧制御弁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、いず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。
【００２８】
主通路４５は、中途に連通弁６０を有しており、この連通弁６０により個別通路４３および４４と接続される第１通路４５ａと、個別通路４１および４２と接続される第２通路４５ｂとに区分けされている。すなわち、第１通路４５ａは、個別通路４３および４４を介して後輪側のディスクブレーキユニット２１ＲＲおよび２１ＲＬに接続され、第２通路４５ｂは、個別通路４１および４２を介して前輪側のディスクブレーキユニット２１ＦＲおよび２１ＦＬに接続される。連通弁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。
【００２９】
また、主通路４５には、マスタシリンダ３２と連通する流体通路３７に接続されるマスタ通路６１、レギュレータ３３と連通する流体通路３８に接続されるレギュレータ通路６２、およびアキュムレータ３５と連通する流体通路３９に接続されるアキュムレータ通路６３が接続されている。より詳細には、マスタ通路６１は、主通路４５の第２通路４５ｂに接続されており、レギュレータ通路６２およびアキュムレータ通路６３は、主通路４５の第１通路４５ａに接続されている。さらに、減圧通路５５は、液圧発生装置３０のリザーバ３４に接続される。
【００３０】
マスタ通路６１は、中途にマスタ圧カット弁６４を有する。マスタ圧カット弁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、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。レギュレータ通路６２は、中途にレギュレータ圧カット弁６５を有する。レギュレータ圧カット弁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、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。また、アキュムレータ通路６３は、中途に増圧リニア制御弁６６を有し、アキュムレータ通路６３および主通路４５の第１通路４５ａは、減圧リニア制御弁６７を介して減圧通路５５に接続されている。
【００３１】
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、いず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。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におけるブレーキオイルの圧力と主通路４５におけるブレーキオイル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、主通路４５におけるブレーキオイルの圧力と減圧通路５５におけるブレーキオイル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。したがって、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。
【００３２】
なお、増圧リニア制御弁６６は上述のように常閉型電磁制御弁であることから、増圧リニア制御弁６６が非通電状態にある場合、主通路４５は、高圧液圧源としてのアキュムレータ３５から遮断されることになる。また、減圧リニア制御弁６７も上述のように常閉型電磁制御弁であることから、減圧リニア制御弁６７が非通電状態にある場合、主通路４５はリザーバ３４から遮断されることになる。この点で、主通路４５は、低圧液圧源としてのリザーバ３４にも接続されているともいえる。
【００３３】
一方、マスタ通路６１には、マスタ圧カット弁６４よりも上流側において、ストローク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。ストローク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、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。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、ストロークシミュレータカット弁６８の開放時にドライバー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、ドライバー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く、本実施形態のストロークシミュレータ６９は４段階のバネ特性を有する。
【００３４】
上述のように構成された液圧発生装置３０や液圧アクチュエータ４０は、制御手段としてのブレーキ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、ハイブリッドＥＣＵ７と通信可能であり、ハイブリッドＥＣＵ７からの制御信号や、各種センサからの信号に基づいて液圧発生装置３０のポンプ３６や、液圧アクチュエータ４０を構成する電磁制御弁５１〜５４、５６〜５９、６０、６４〜６８を制御する。
【００３５】
ブレーキＥＣＵ７０に接続されるセンサには、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が含まれる。レギュレータ圧センサ７１は、レギュレータ圧カット弁６５の上流側でレギュレータ通路６２内のブレーキオイルの圧力（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の下流側でアキュムレータ通路６３内のブレーキオイルの圧力（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、主通路４５の第２通路４５ｂ内のブレーキオイルの圧力を検知し、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（バッファ）に所定量ずつ格納保持される。
【００３６】
連通弁６０が開放されて主通路４５の第１通路４５ａと第２通路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、連通弁６０が非通電状態にあって主通路４５の第１通路４５ａと第２通路４５ｂとが互いに分離されている場合、制御圧センサ７３の出力値は、マスタシリンダ圧を示す。さらに、連通弁６０が開放されて主通路４５の第１通路４５ａと第２通路４５ｂとが互いに連通しており、各増圧保持弁５１〜５４が開放される一方、各減圧制御弁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、各ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬのブレーキ圧（ホイールシリンダ圧）を示す。
【００３７】
さらに、ブレーキＥＣＵ７０に接続されるセンサには、上述のブレーキストロークセンサ２５も含まれる。ブレーキストロークセンサ２５は、ブレーキペダル２４の操作量を検知し、検知した値を示す信号をブレーキＥＣＵ７０に与える。ブレーキストロークセンサ２５の検出値も、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（バッファ）に所定量ずつ格納保持される。なお、ブレーキストロークセンサ２５に加えて、ブレーキペダル２４の操作状態を検出するペダル踏力センサや、ブレーキペダル２４が踏み込まれたことを検出するブレーキスイッチがブレーキＥＣＵ７０に接続されてもよい。
【００３８】
上記のような液圧ブレーキユニット２０において、ドライバーによりブレーキペダル２４が操作され制動要求がなされたとき、通常時であれば以下のような動作が実施される。まず、マスタ圧カット弁６４とレギュレータ圧カット弁６５との双方が閉鎖されると共に、ストロークシミュレータカット弁６８と連通弁６０とが開放される。また、増圧保持弁５１〜５４が開放される一方、減圧制御弁５６〜５９が閉鎖され、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に対する供給電流Ｉが制御される。
【００３９】
各ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬは、マスタシリンダ３２およびレギュレータ３３の双方から遮断される一方、増圧リニア制御弁６６等を介してアキュムレータ３５と連通させられる。そして、各ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬにおけるブレーキ圧（ホイールシリンダ圧）は、制御圧センサ７３の出力値に基づいて増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７への供給電流Ｉを制御することにより調整される。また、この場合、ストロークシミュレータカット弁６８を介してマスタシリンダ３２とストロークシミュレータ６９とが接続され、ストロークシミュレータ６９によりブレーキペダル２４を操作するドライバーに対する反力が創出される。以上のようにして、各ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬに対して所望圧力のブレーキオイルを安定的に供給することが可能となる。
【００４０】
図３は、図２のディスクブレーキユニット２１の詳細な構造を示す断面図である。ディスクブレーキユニット２１は、車輪と共に回転するブレーキディスク８６、制動時にブレーキディスク８６に押し付けられ制動トルクを発生させる摩擦部材としてのブレーキパッド８４、ホイールシリンダ（図示せず）への液圧アクチュエータ４０からのブレーキオイル供給により、ブレーキパッド８４をブレーキディスク８６に押し付けるキャリパー８２とを備える。
【００４１】
図１に示したような車両１００では、ブレーキペダルを踏んで停車中でありエンジンがアイドリング状態にあるとき、車両を駆動するクリープトルクが発生する。しかし、近年では、停車時の燃費向上を目的として、エンジンのアイドリング停止や伝達経路のカットなどにより、クリープトルクをゼロに制御するクリープカットを行うものが多い。
【００４２】
しかしながら、クリープカットを行うと、特にトルクコンバータ搭載車などのクリープトルクの大きい車両では、クリープカット前にクリープトルクによってねじれていたリアサスペンションが元の状態に戻ろうとするため、その戻り分だけブレーキディスクがブレーキパッドに引きずられて、車両が停止しているのにもかかわらず異音が発生してしまうことがある。
【００４３】
より詳細に説明すると、車両の停止時、シフトレバーがパーキングまたはニュートラル等以外の位置にある場合には、駆動輪には、液圧ブレーキによる制動トルクとエンジンのクリープトルクとが伝えられる。したがって、駆動輪のドライブシャフト等には、クリープトルクに対応したねじりトルクが加えられてねじり弾性変形が生じている。
【００４４】
この状態でクリープカットが行われてクリープトルクが消滅すると、ドライブシャフトのねじり弾性変形が復元することにより回転トルクが発生し、これがブレーキディスクに伝達される。制動トルクがこの回転トルクよりも大きい場合には、ブレーキディスクの回転は阻止されるが、制動トルクの方が小さい場合にはブレーキディスクがブレーキパッドと摺動しつつ回転し、引きずり音が発生する。
【００４５】
これを防止するため、クリープトルクによってリアサスペンションがねじれないようにすると、乗り心地等が悪化するという別の問題を引き起こすので、この手法は望ましくない。
【００４６】
そこで、本実施形態では、停車中にクリープカットを行う際に、クリープトルクの減少分だけブレーキを加圧することで、クリープカットをしてもリアサスペンションのねじれが戻らないように制御するようにした。これにより、ブレーキディスクの引きずりが発生することがなくなり、したがってディスクブレーキユニットからの異音発生も防止できる。
【００４７】
図４は、ブレーキＥＣＵ７０のうち本実施形態に係るクリープ制御機能に関与する部分の構成を示すブロック図である。各ブロックは、ハードウェア的には、コンピュータのＣＰＵやメモリをはじめとする素子や機械装置で実現でき、ソフトウェア的にはコンピュータプログラム等によって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックとして描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組み合わせによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００４８】
クリープカット実行部７２は、車両の停車時に、クリープトルクをゼロに減少させるクリープカットを実行するように、エンジンＥＣＵ１０やハイブリッドＥＣＵ７に指令信号を発信する。
【００４９】
クリープトルク監視部７４は、車両が停車している間、クリープカットにより減少するクリープトルクを測定し、測定した値をブレーキ加圧部７６に送る。クリープトルクの測定は、サスペンション装置やドライブシャフトのねじれ量からトルクを検出するトルクセンサを設置することで行ってもよいし、エンジン回転数等のデータに基づきクリープトルクを推定してもよい。
【００５０】
ブレーキ加圧部７６は、クリープトルク監視部７４により測定されたクリープトルクの減少分だけ制動トルクを増大させるよう、液圧ブレーキユニット２０の各部に指令信号を発信する。この結果、制動トルクがリアサスペンションの戻り力により生じるトルクを上回る状態になるため、ブレーキディスクがブレーキパッドに対して引きずられることがなくなる。したがって、ディスクブレーキユニットからの異音の発生が抑制される。
【００５１】
図５は、ブレーキＥＣＵ７０によって実行されるクリープトルク制御の様子を説明する図である。図５には、三つのグラフ（ａ）〜（ｃ）が描かれている。各グラフの横軸は時間を表し、グラフ（ａ）の縦軸は車速、グラフ（ｂ）の縦軸はクリープトルク、グラフ（ｃ）の縦軸はブレーキ油圧による制動トルクを表している。但し、グラフ（ａ）と（ｂ）の縦軸は同一単位であるとする。
【００５２】
図５を参照して、ハイブリッド車両１００を停止させてからのクリープトルクとブレーキ油圧による制動トルクの変化を説明する。グラフ（ａ）で示すように、時刻０から車速を低下させていき、時刻ｔ１で車両が完全に停止したとする。時刻０からｔ１の間、クリープトルクおよび制動トルクは一定値を取る。時刻ｔ１と時刻ｔ２の間は、（クリープトルク＝制動トルク＋リアサスペンションの戻る力により生じるトルク）の関係が成立する。
【００５３】
時刻ｔ１とｔ２の間で車両の停止が確認され、時刻ｔ２でクリープカット実行部７２がクリープカットの開始を指示する。これに応じて、クリープトルクが時刻ｔ２からｔ３の間で一定比率で減少される。このとき、クリープトルク監視部７４はクリープトルクの減少量を測定し、この値をブレーキ加圧部７６に伝える。ブレーキ加圧部７６は、クリープトルクの減少量と等しい分だけ油圧による制動トルクが増大するように、液圧ブレーキユニット２０の各部を制御する。この結果、時刻ｔ２からｔ３にかけて油圧による制動トルクが増大する。時刻ｔ３でクリープカットが終了すると、以降は（制動トルク＞リアサスペンションの戻る力により生じるトルク）の関係が成立する。これにより、ブレーキディスクの引きずりが防止される。
【００５４】
図６は、ブレーキＥＣＵ７０によって実行されるクリープトルク制御のフローチャートである。
まず、クリープカット実行部７２は、車両が停車中であるか否かを車速またはエンジン回転数等に基づき判定する（Ｓ１０）。車両が停車中でなければ（Ｓ１０のＮ）、このフローを終了する。車両が停車中であれば（Ｓ１０のＹ）、クリープカットを開始する（Ｓ１２）。クリープトルク監視部７４は、クリープトルクの減少量を監視する（Ｓ１４）。ブレーキ加圧部７６は、クリープトルク監視部７４で測定されたクリープトルクの減少量に対応する分だけ、制動トルクを増大させる（Ｓ１６）。クリープカットが終了すると（Ｓ１８）、図５で説明したように、制動トルクがクリープトルクを完全に代替した状態になる。
【００５５】
以上説明したように、本実施形態によれば、車両停止時のクリープカットによりディスクブレーキユニットから発生する異音を抑制することができる。また、リアサスペンションをねじらせないのではなく、ねじりが戻らないように制御するので、乗り心地の悪化等の影響も避けることができる。
【００５６】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。これらの実施の形態はあくまで例示であり、実施の形態どうしの任意の組み合わせ、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスの任意の組み合わせなどの変形例もまた、本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００５７】
本発明は、上述の各実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能である。各図に示す構成は、一例を説明するためのもので、同様な機能を達成できる構成であれば、適宜変更可能である。
【００５８】
実施の形態ではハイブリッド車両について説明したが、本発明は、燃費向上を目的として停車中にクリープカットを実行する任意の車両に適用可能である。ハイブリッド車両でない通常エンジンの車両では、エンジンストップまたはニュートラルへのシフトチェンジによりクリープカットが行われる。
【符号の説明】
【００５９】
２０ 液圧ブレーキユニット、 ２１ ディスクブレーキユニット、 ７０ ブレーキＥＣＵ、 ７２ クリープカット実行部、 ７４ クリープトルク監視部、 ７６ ブレーキ加圧部、 ８２ ブレーキキャリパー、 ８４ ブレーキパッド、 ８６ ブレーキディスク、 １００ ハイブリッド車両。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各車輪に搭載されたディスクブレーキユニットと、各車輪に制動力を付与するブレーキユニットとを備える車両のブレーキ制御装置であって、
車両の停車時にクリープトルクをゼロに減少させるクリープカットを実行するクリープカット実行部と、
クリープカットによるクリープトルクの減少分を測定するクリープトルク監視部と、
前記クリープトルク監視部により測定されたクリープトルクの減少分だけ車輪に付加される制動トルクを増大させるよう、前記ブレーキユニットに指令信号を発信するブレーキ加圧部と、
を備えることを特徴とするブレーキ制御装置。
【請求項２】
前記ブレーキ加圧部は、クリープカット完了後、ディスクブレーキユニットにかかる制動トルクが、リアサスペンションのねじれが戻る力により生じるトルクよりも大きくなるように制御することを特徴とする請求項１に記載のブレーキ制御装置。
【請求項３】
前記車両がハイブリッド車両であることを特徴とする請求項１に記載のブレーキ制御装置。
【請求項１】
各車輪に搭載されたディスクブレーキユニットと、各車輪に制動力を付与するブレーキユニットとを備える車両のブレーキ制御装置であって、
車両の停車時にクリープトルクをゼロに減少させるクリープカットを実行するクリープカット実行部と、
クリープカットによるクリープトルクの減少分を測定するクリープトルク監視部と、
前記クリープトルク監視部により測定されたクリープトルクの減少分だけ車輪に付加される制動トルクを増大させるよう、前記ブレーキユニットに指令信号を発信するブレーキ加圧部と、
を備えることを特徴とするブレーキ制御装置。
【請求項２】
前記ブレーキ加圧部は、クリープカット完了後、ディスクブレーキユニットにかかる制動トルクが、リアサスペンションのねじれが戻る力により生じるトルクよりも大きくなるように制御することを特徴とする請求項１に記載のブレーキ制御装置。
【請求項３】
前記車両がハイブリッド車両であることを特徴とする請求項１に記載のブレーキ制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１５３２６６（Ｐ２０１２−１５３２６６Ａ）
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４３６７（Ｐ２０１１−１４３６７）
【出願日】平成２３年１月２６日（２０１１．１．２６）
【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２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２６日（２０１１．１．２６）
【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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