ブレーキ制御装置
【課題】ブレーキ制御装置において、ＡＢＳ制御実行中、ブレーキペダルの操作フィーリングを改善しつつ、ホイールシリンダの急増圧要求に対して迅速に増圧可能にする。
【解決手段】ブレーキペダル１９の操作量に応じてマスタ圧制御ユニット４により電動モータ２２の作動を制御してプライマリピストン８を駆動し、マスタシリンダ２でブレーキ液圧を発生させてホイールシリンダＢａ〜Ｂｄに供給する。ホイール圧制御ユニット６がＡＢＳ制御実行中において、プライマリピストン８の移動を制限することにより、ブレーキペダルの操作フィーリングを改善し、ホイールシリンダＢａ〜Ｂｄの急増圧が必要な場合には、プライマリピストンの移動の制限を解除し、プライマリピストン８を前進させて、ホイールシリンダＢａ〜Ｂｄを急増圧可能にする。
【解決手段】ブレーキペダル１９の操作量に応じてマスタ圧制御ユニット４により電動モータ２２の作動を制御してプライマリピストン８を駆動し、マスタシリンダ２でブレーキ液圧を発生させてホイールシリンダＢａ〜Ｂｄに供給する。ホイール圧制御ユニット６がＡＢＳ制御実行中において、プライマリピストン８の移動を制限することにより、ブレーキペダルの操作フィーリングを改善し、ホイールシリンダＢａ〜Ｂｄの急増圧が必要な場合には、プライマリピストンの移動の制限を解除し、プライマリピストン８を前進させて、ホイールシリンダＢａ〜Ｂｄを急増圧可能にする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のブレーキ装置の作動を制御するブレーキ制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車のブレーキ装置においては、負圧アクチュエータや電動アクチュエータを用いて、運転者によるブレーキの操作力を補助する倍力制御及びブレーキアシスト制御、あるいは、路面状態及び走行状態等に応じて車輪毎に制動力を調整することにより、制動時の車輪のロックを防止するアンチロック制御、アンダーステア、オーバーステアを抑制して操縦安定性を高める車両安定性制御等の種々な制御が行なわれている。
【０００３】
そして、特許文献１には、ブレーキペダルによって直接操作される入力ピストンと、ブレーキペダルの操作量に応じて作動する電動アクチュエータによって駆動されるアシスト部材とよってマスタシリンダ内に倍力されたブレーキ液圧を発生させ、この液圧をアンチロックブレーキ装置（以下、ＡＢＳともいう）の液圧回路を介してホイールシリンダに供給するブレーキ制御装置が記載されている。このブレーキ制御装置では、ＡＢＳの作動中にアシスト部材の移動を停止または制限することにより、マスタシリンダ内の過度の液圧変動を抑制してブレーキの操作フィーリングを改善するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２３９１４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載されたブレーキ制御装置では、例えば、車両がＡＢＳの作動中に摩擦係数の低い道路（低μ路）から摩擦係数の高い道路（高μ路）に進入した場合、ホイールシリンダに供給する液圧が比較的高い値となるまで車輪がロックしないため、ＡＢＳは内蔵のポンプにより増圧動作を継続する。この際、ポンプはマスタシリンダの圧力室からブレーキ液を補給しているため、ＡＢＳの作動中にアシスト部材の停止または移動を制限していると、マスタシリンダ内の液圧が急激に低下してしまい、迅速な増圧要求に対処できなかった。
【０００６】
そこで、本発明は、アンチロックブレーキ制御実行中に、ブレーキペダルの操作フィーリングを改善しつつ、ホイールシリンダの増圧要求があった場合には、迅速に増圧が可能なブレーキ制御装置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】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明は、ブレーキペダルの操作量に応じてアクチュエータを作動させてピストンを移動させることにより、マスタシリンダでブレーキ液圧を発生させ、そのブレーキ液圧をホイールシリンダに供給して制動力を発生させるブレーキ制御装置であって、
前記ホイールシリンダに供給されるブレーキ液圧を制御して車輪のロックを防止するアンチロックブレーキ制御を実行可能な液圧制御装置を備え、
アンチロックブレーキ制御実行中に、前記ピストンの移動を制限するように前記アクチュエータの作動を制御し、前記液圧制御装置が前記ホイールシリンダへの液圧を急増圧する急増圧作動状態となったとき、前記ピストンの移動の制限を解除して該ピストンを前進させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のブレーキ制御装置によれば、アンチロックブレーキ制御実行中に、ブレーキペダルの操作フィーリングを改善しつつ、ホイールシリンダの増圧要求があった場合には、迅速に増圧することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係るブレーキ制御装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１に示すブレーキ制御装置における制御を示すフローチャートである。
【図３】従来技術において、アンチロックブレーキ制御実行中に、車両が摩擦係数の低い低μ路から摩擦係数の高い高μ路に進入した場合のマスタシリンダ及びホイールシリンダの液圧の変化を示すグラフ図である。
【図４】本発明の一実施形態において、アンチロックブレーキ制御実行中に、車両が摩擦係数の低い低μ路から摩擦係数の高い高μ路に進入した場合のマスタシリンダ及びホイールシリンダの液圧の変化を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
本実施形態に係るブレーキ制御装置の概略構成を図１に示す。図１に示すように、本実施形態に係るブレーキ制御装置１は、自動車の制動装置に適用して、左前輪Ｗａ、右後輪Ｗｂ、右前輪Ｗｃ、左後輪Ｗｄの４輪の制動力を制御するためのものである。ブレーキ制御装置１は、マスタシリンダ２と、マスタシリンダ２に一体に組込まれたマスタ圧制御機構３と、マスタ圧制御機構３の作動を制御するマスタ圧制御ユニット４と、各車輪Ｗａ、Ｗｂ、Ｗｃ、Ｗｄに装着された液圧ブレーキのホイールシリンダＢａ、Ｂｂ、Ｂｃ、Ｂｄに供給する液圧を制御する液圧制御装置であるホイール圧制御機構５及びホイール圧制御機構５の作動を制御するホイール圧制御ユニット６とを備えている。
【００１１】
マスタシリンダ２は、タンデム型マスタシリンダであって、ブレーキ液が充填されたシリンダ７内の開口側にプライマリピストン８（ピストン）が挿入され、底部側にセカンダリピストン９が挿入され、プライマリピストン８とセカンダリピストン９との間にプライマリ室１０（圧力室）を形成し、セカンダリピストン９とシリンダ７の底部との間にセカンダリ室１１を形成している。そして、プライマリピストン８の前進により、プライマリ室１０内のブレーキ液を加圧すると共に、セカンダリピストン９を前進させてセカンダリ室１１内のブレーキ液を加圧して、プライマリポート１２及びセカンダリポート１３からホイール圧制御機構５を介して液圧ブレーキのホイールシリンダＢａ、Ｂｂ、Ｂｃ、Ｂｄにブレーキ液を供給する。プライマリ室１０及びセカンダリ室１１には、リザーバ１４が接続されている。リザーバ１４は、プライマリピストン８及びセカンダリピストン９が原位置にあるとき、プライマリ１０室及びセカンダリ室１１に連通して、マスタシリンダ２にブレーキ液を適宜補充する。プライマリピストン８及セカンダリピストン９は、戻しバネ１５、１６によって原位置に付勢されている。
【００１２】
このように、プライマリピストン８及びセカンダリピストン９の２つのピストンによってプライマリポート１２及びセカンダリポート１３から２系統の液圧回路にブレーキ液を供給することにより、万一、一方の液圧回路が失陥した場合でも、他方の液圧回路によって液圧を供給することでき、制動力を確保することができる。
【００１３】
プライマリピストン８の中心部には、入力ピストン１７が摺動可能かつ液密的に貫通され、入力ピストン１７の先端部がプライマリ室１０内に挿入されている。入力ピストン１７の後端部には、入力ロッド１８が連結され、入力ロッド１８はマスタ圧制御機構３を貫通して外部へ伸ばされ、その端部にブレーキペダル１９が連結されている。プライマリピストン８と入力ピストン１７との間には、付勢手段である一対の中立バネ２０、２１が介装され、プライマリピストン８及び入力ピストン１７は、中立バネ２０、２１のバネ力によって中立位置に弾性的に保持され、これらの軸方向の相対変位に対して中立バネ２０、２１のバネ力（付勢力）が作用するようになっている。
【００１４】
マスタ圧制御機構３は、プライマリピストン８を駆動するアクチュエータである電動モータ２２と、プライマリピストン８と電動モータ２２との間に介装された回転−直動変換機構であるボールネジ機構２３及び減速機構であるベルト減速機構２４とを備えている。電動モータ２２は、その回転位置を検出する位置センサ２５を備え、マスタ圧制御装置４からの指令によって作動して、所望の回転位置が得られるようになっている。電動モータ２２は、例えば公知のＤＣモータ、ＤＣブラシレスモータ、ＡＣモータ等とすることができるが、制御性、静粛性、耐久性等の観点から本実施形態ではＤＣブラシレスモータを採用している。
【００１５】
ボールネジ機構２３は、入力ロッド１８が挿入された中空の直動部材２６と、直動部材２６が挿入された円筒状の回転部材２７と、これらの間に形成されたネジ溝に装填された複数の転動体であるボール２８（鋼球）とを備え、直動部材２６の前端部がプライマリピストン８の後端部に当接し、回転部材２７が軸受２９によってシリンダ７に回転可能に支持されている。そして、電動モータ２２によってベルト減速機構２４を介して回転部材２７を回転させることにより、ネジ溝内をボール２８が転動し、直動部材２６が直線運動してプライマリピストン８を移動させるようになっている。直動部材２６は、戻しバネ３０によって後退位置側に付勢されている。
【００１６】
なお、回転−直動変換機構は、電動モータ２２（すなわち減速機構２４）の回転運動を直線運動に変換してプライマリピストン８に伝達するものであれば、ラックアンドピニオン機構等の他の機構を用いることができるが、本実施形態では、遊びの少なさ、効率、耐久性等の観点から、ボールネジ機構２３を採用している。ボールネジ機構２３は、バックドライバビリティを有しており、直動部材２６の直線運動によって回転部材２７を回転させることができる。また、直動部材２６は、プライマリピストン８に後方から当接し、プライマリピストン８が直動部材２６から離れて単独で前進できるようになっている。これにより、万一、電動モータ２２が断線等によって作動不能になった場合、直動部材２６が戻しバネ３０のバネ力によって後退位置に戻され、このとき、プライマリピストン８は単独で移動できるので、ブレーキの引き摺りを防止することができ、また、ブレーキペダル１９によって入力ピストン１７を操作し、さらに、入力ロッド１８を介してプライマリピストン８を操作することにより、液圧を発生させることができる。
【００１７】
ベルト減速機構２４は、電動モータ２２の出力軸に取付けられた駆動プーリ３１と、ボールネジ機構２３の回転部材２７の周囲に取付けられた従動プーリ３２と、これらの間に巻装されたベルト３３とを含み、電動モータ２２の出力軸の回転を所定の減速比で減速してボールネジ機構２３に伝達するものである。ベルト減速機構２４に、歯車減速機構等の他の減速機構を組み合わせてもよい。ベルト減速機構２４の代りに、公知の歯車減速機構、チェーン減速機構、差動減速機構等を用いることができるが、また、電動モータ２２によって充分大きなトルクが得られる場合には、減速機構を省略して、電動モータ２２によって回転−直動変換機構を直接駆動するようにしてもよい。
【００１８】
入力ロッド１８には、ブレーキ操作量検出装置３４が連結されている。ブレーキ操作量検出装置３４は、少なくとも入力ロッド１８の位置又は変位量（ストローク）を検出できるものであり、入力ロッド１８の変位センサを含む１つまたは複数の位置センサと、運転者によるブレーキペダル１９の踏力を検出する力センサとを含むものであってもよい。また、マスタシリンダ２のプライマリポート１２の近傍にはマスタシリンダ液圧を検出する液圧センサ４５Ａを備えている。
【００１９】
ホイール圧制御機構５は、マスタシリンダ２のプライマリポート１２からの液圧を左前輪Ｗａ及び右後輪ＷｂのホイールシリンダＢａ、Ｂｂに供給するための第１液圧回路５Ａと、セカンダリポート１３からの液圧を右前輪Ｗｃ及び左後輪ＷｄのホイールシリンダＢｃ、Ｂｄに供給するための第２液圧回路５Ｂとからなる２系統の液圧回路を備えている。本実施形態では、ブレーキ装置は、液圧をホイールシリンダＢａ〜Ｂｄに供給してピストンを前進させ、ブレーキパッドを車輪と共に回転するディスクロータに押圧して制動力を発生させる液圧式ディスクブレーキとしているが、公知のドラムブレーキ等の他の液圧式ブレーキでもよい。
【００２０】
第１液圧回路５Ａと第２液圧回路５Ｂとは同様の構成であり、また、各車輪Ｗａ〜ＷｄのホイールシリンダＢａ〜Ｂｄに接続された液圧回路の構成は同様の構成であり、以下の説明において参照符号の添え字Ａ及Ｂ並びにａ〜ｄは、それぞれ、第１液圧回路５Ａ及び第２液圧回路５Ｂ、並びに、各車輪Ｗａ〜Ｗｄに対応することを示している。
【００２１】
ホイール圧制御機構５には、マスタシリンダ２から各車輪Ｗａ〜ＷｄのホイールシリンダＢａ〜Ｂｄへの液圧の供給を制御する電磁開閉弁である供給弁３５Ａ、３５Ｂと、ホイールシリンダＢａ〜Ｂｄへの液圧の供給を制御する電磁開閉弁である増圧弁３６ａ〜３６ｄと、ホイールシリンダＢａ〜Ｂｄから液圧を解放するためのリザーバ３７Ａ、３７Ｂと、ホイールシリンダＢａ〜Ｂｄからリザーバ３７Ａ、３７Ｂへの液圧の解放を制御する電磁弁開閉弁である減圧弁３８ａ〜３８ｄと、ホイールシリンダＢａ〜Ｂｄに液圧を供給するためポンプ３９Ａ、３９Ｂと、ポンプ３９Ａ、３９Ｂを駆動するポンプモータ４０と、マスタシリンダ２からポンプ３９Ａ、３９Ｂの吸込み側への液圧の供給を制御する電磁開閉弁である加圧弁４１Ａ、４１Ｂと、ポンプ３９Ａ、３９Ｂの下流側から上流側への逆流を防止するための逆止弁４２Ａ、４２Ｂ、４３Ａ、４３Ｂ、４４Ａ、４４Ｂと、マスタシリンダ２のセカンダリポート１３側の液圧を検出する液圧センサ４５Ｂとを備えている。
【００２２】
そして、ホイール圧制御ユニット６によって供給弁３５Ａ、３５Ｂ、増圧弁３６ａ〜３６ｄ、減圧弁３８ａ〜３８ｄ、加圧弁４１Ａ、４１Ｂ及びポンプモータ４０の作動を制御して、次のような作動モードを実行する。
[通常制動モード]
通常制動時には、供給弁３５Ａ、３５Ｂ及び増圧弁３６ａ〜３６ｄを開き、減圧弁３８ａ〜３８ｄ、加圧弁４１Ａ、４１Ｂを閉じることにより、マスタシリンダ２から各車輪Ｗａ〜ＷｄのホイールシリンダＢａ〜Ｂｄに液圧を供給する。
[減圧モード]
減圧弁３８ａ〜３８ｄを開き、供給弁３５Ａ、３５Ｂ、増圧弁３６ａ〜３６ｄ及び加圧弁４１Ａ、４１Ｂを閉じることにより、ホイールシリンダＢａ〜Ｂｄの液圧をリザーバ３７Ａ、３７Ｂに解放して減圧する。
[保持モード]
増圧弁３６ａ〜３６ｄ及び減圧弁３８ａ〜３８ｄを閉じることにより、ホイールシリンダＢａ〜Ｂｄの液圧を保持する。
[増圧モード]
増圧弁３６ａ〜３６ｄを開き、供給弁３５Ａ、３５Ｂ、減圧弁３８ａ〜３８ｄ及び加圧弁４１Ａ、４１Ｂを閉じて、ポンプモータ４０を作動することにより、ブレーキ液をリザーバ３７Ａ、３７Ｂからマスタシリンダ２側へ戻してホイールシリンダＢａ〜Ｂｄの液圧を増圧する。
[加圧モード]
加圧弁４１Ａ、４１Ｂ及び増圧弁３６ａ〜３６ｄを開き、減圧弁３８ａ〜３８ｄ及び供給弁３５Ａ、３５Ｂを閉じて、ポンプモータ４０を作動することにより、マスタシリンダ２の液圧にかかわらず、ポンプ３９Ａ、３９Ｂによってブレーキ液をホイールシリンダＢａ〜Ｂｄに供給する。
【００２３】
これらの作動モードを車両状態に応じて適宜実行することにより、各種ブレーキ制御を行なうことができる。例えば、制動時に接地荷重等に応じて各車輪に適切に制動力を配分する制動力配分制御、制動時に各車輪の制動力を自動的に調整して車輪のロックを防止するアンチロックブレーキ制御、走行中の車輪の横滑りを検知して、ブレーキペダル１９の操作量にかかわらず各車輪に適宜自動的に制動力を付与することにより、アンダーステア及びオーバーステアを抑制して車両の挙動を安定させる車両安定性制御、坂道（特に上り坂）において制動状態を保持して発進を補助する坂道発進補助制御、発進時等において車輪の空転を防止するトラクション制御、先行車両に対して一定の車間を保持する車両追従制御、走行車線を保持する車線逸脱回避制御、障害物との衝突を回避する障害物回避制御等を実行することができる。
【００２４】
なお、ポンプ３９Ａ、３９Ｂとしては、例えばプランジャポンプ、トロコイドポンプ、ギヤポンプ等の公知の液圧ポンプを用いることができるが、車載性、静粛性、ポンプ効率等を考慮するとギヤポンプとすることが望ましい。ポンプモータ４０としては、例えばＤＣモータ、ＤＣブラシレスモータ、ＡＣモータ等の公知のモータを用いることができるが、制御性、静粛性、耐久性、車載性等の観点からＤＣブラシレスモータが望ましい。
【００２５】
また、ホイール圧制御機構５の電磁開閉弁の特性は、使用態様に応じて適宜設定することができるが、供給弁３５Ａ、３５Ｂ及び増圧弁３６ａ〜３６ｄを常開弁とし、減圧弁３８ａ〜３８ｄ及び加圧弁４１Ａ、４１Ｂを常閉弁とすることにより、ホイール圧制御ユニット６からの制御信号がない場合に、マスタシリンダ１２からホイールシリンダＢａ〜Ｂｄに液圧を供給することができるので、フェイルセーフ及び制御効率の観点から、このような構成とすることが望ましい。
【００２６】
次に、マスタ圧制御ユニット４によるマスタ圧制御機構３の制御について説明する。
ブレーキ操作量検出装置３４によって検出したブレーキペダル１９の操作量（変位量、踏力等）に基づき、電動モータ２２を作動させてプライマリピストン８の位置を制御して液圧を発生させる。このとき、入力ピストン１７に作用する液圧による反力が入力ロッド１８を介してブレーキペダル１９にフィードバックされる。そして、プライマリピストン８と入力ピストン１７との受圧面積比及び相対変位によって、ブレーキペダル１９の操作量と発生液圧との比である倍力比を調整することができる。
【００２７】
例えば、入力ピストン１７の変位に対して、プライマリピストン８を追従させ、これらの相対変位が０になるように相対変位制御することにより、入力ピストン１７とプライマリピストン８との受圧面積比によって決まる一定の倍力比を得ることができる。また、入力ピストン１７の変位に対して、比例ゲインを乗じて、入力ピストン１７とプライマリピストン８との相対変位を変化させることにより、倍力比を変化させることができる。
【００２８】
これにより、ブレーキペダル１９の操作量、操作速度（操作量の変化率）等から緊急ブレーキの必要性を検知し、倍力比を増大させて迅速に必要な制動力（液圧）を得る、いわゆるブレーキアシスト制御を実行することができる。また、ブレーキペダル１９の操作量（入力ピストン１７の変位量）にかかわらず、電動モータ２２を作動させてプライマリピストン８を移動させることにより、制動力を発生させる自動ブレーキ制御を実行することも可能である。これにより、各種センサ手段によって検出した車両状態に基づき、自動的に制動力を調整し、適宜、エンジン制御、ステアリング制御等の他の車両制御と組合わせることにより、マスタ圧制御ユニット４を用いて前述の車両追従制御、車線逸脱回避制御、障害物回避制御等の車両の運転制御を実行することもできる。
【００２９】
次に、液圧制御装置であるホイール圧制御機構５及びホイール圧制御ユニット装置６によってアンチロックブレーキ制御が実行されている場合のマスタ圧制御ユニット４の制御について説明する。
ホイール圧制御ユニット６では、制動時に各車輪Ｗａ〜Ｗｄの回転速度を監視し、車輪のロック状態に応じて、前述の「減圧モード」、「保持モード」及び「増圧モード」を適宜実行して各車輪の制動力を調整することにより、車輪のロックを防止する。このとき、ホイール圧制御機構５の供給弁３５Ａ、３５Ｂ及びポンプ３９Ａ、３９Ｂの作動等によりマスタシリンダ２内の液圧が変動し、その液圧変動が入力ピストン１７を介してブレーキペダル１９に伝達されてキックバックが生じる。
【００３０】
このとき、キックバックによるブレーキペダル１９の操作量の変動がブレーキ操作量検出装置３４によって検出され、これに基づき電動モータ２２が作動してプライマリピストン８が進退移動すると、これにより、マスタシリンダ２内の液圧の変動が増幅されることになり、キックバックが過大になってブレーキペダル１９の操作フィーリングが悪化する。
【００３１】
そこで、マスタ圧制御ユニット６は、アンチロックブレーキ制御実行中には、プライマリピストン８の位置を保持して、キックバックによるブレーキペダル１９の操作量の変動に対してプライマリピストン８の移動を制限することにより、マスタシリンダ２内のブレーキ液圧の変動の増幅を抑制する。これにより、アンチロックブレーキ制御実行中に過大なキックバックを防止してブレーキペダル１９の操作フィーリングを改善する。
【００３２】
このとき、マスタ圧制御ユニット４は、運転者によりブレーキペダル１９が操作されて、入力ピストン１７とプライマリピストン８との相対変位が所定の範囲を超えた場合、プライマリピストン８の位置の保持を解除し、電動モータ２２を作動させてプライマリピストン８をブレーキペダルの操作量に応じた位置に移動させる。これにより、運転者によるブレーキペダル１９の操作があった場合には、その操作量に応じてマスタシリンダ２で所定の液圧を発生させることができる。
【００３３】
さらに、マスタ圧制御ユニット４は、ホイール圧制御ユニット６がホイールシリンダＷａ〜Ｗｄへのブレーキ液圧を急増圧する急増圧作動状態となったとき、すなわち、増圧モードに急速に移行したとき、プライマリピストン８の位置の保持を解除し、電動モータ２２を作動させてプライマリピストン８をブレーキペダル１９の操作量に応じた位置に移動（前進）させる。この急増圧作動状態では、ブレーキ液をホイールシリンダＷａ〜Ｗｄに急速に供給することにより、マスタシリンダ２内が減圧されるので、本実施形態では、液圧センサ４５Ａ、４５Ｂにより、マスタシリンダ２内のブレーキ液圧を監視し、このブレーキ液圧の急減圧によって急増圧作動状態を検知することができる。
【００３４】
これにより、次のような作用効果を奏することができる。
従来技術では、例えば、図３に示すように、ホイール圧制御ユニット６がアンチロックブレーキ制御実行中に、時刻ｔ１で車両が摩擦係数の低い低μ路から摩擦係数の高い高μ路に進入すると、車輪のグリップの回復により、ホイール圧制御ユニット６が増圧モードに急速に移行する。これにより、ホイール圧制御機構５のポンプ３９Ａ，３９Ｂからブレーキ液のホイールシリンダＢａ〜Ｂｄへの供給が行なわれ、この際、ポンプ３９Ａ，３９Ｂはマスタシリンダ２のプライマリ１０室及びセカンダリ室１１からブレーキ液を補給するため、図３の時刻ｔ２でマスタシリンダ２のプライマリ１０室及びセカンダリ室１１の液圧が急速に低下してしまう。このとき、プライマリピストン８の位置が保持されたままであると、マスタシリンダ２内のブレーキ液圧の低下により、入力ピストン１７が前進して入力ロッド１８およびブレーキペダル１９が引き込まれるという現象が生じ、ブレーキペダル１９の操作フィーリングが悪化する。また、マスタシリンダ２からホイール圧制御ユニット６ひいてはホイールシリンダへのブレーキ液の供給が遅れるため、要求されたホイールシリンダ圧までに達する時間が時刻ｔ３となり、制動力が不十分となる場合もある。
【００３５】
これに対して、本実施形態では、図４に示すように、マスタシリンダ２内のブレーキ液圧の急激な減圧を液圧センサ４５Ａ（または４５Ｂ）により監視しているので、液圧が通常の変動範囲の幅以上に大きく変動した場合、Ｍ／Ｃ圧（実施形態）の折れ線の時刻ｔ４にてこの液圧減少を検出して、プライマリピストン８の保持を解除する。これにより、電動モータ２２が作動してプライマリピストン８がブレーキペダル１９の操作量に応じた位置まで前進するので、マスタシリンダ２の液圧を急速に立ち上げて液圧の低下を抑制することができ、従来技術の時刻ｔ３よりも早い時刻のｔ５にてホイールシリンダＢａ〜Ｂｄに必要な液圧を迅速に供給することができる。これとともに、入力ピストン１７の前進、すなわち、ブレーキペダル１９が引き込まれることを防止して、ブレーキペダル１９の操作フィーリングを改善することができる。これにより、ホイールシリンダＢａ〜Ｂｄへのブレーキ液の供給を迅速に行なうことができるので、十分な制動力を発揮できる。
【００３６】
次に、マスタ圧制御ユニット４が上述の制御を実行するための制御フローについて図２を参照して説明する。
図２を参照して、ステップＳ１で、ブレーキ操作量検出装置３４によってブレーキペダル１９の操作量（入力ピストン１７の位置を含む）を検出し、ステップＳ２で位置センサ２５によってプライマリピストン８の位置を検出し、ステップＳ３でブレーキペダル１９の操作量に基づき、通常のブレーキ制御時（アンチロックブレーキ制御中でない所定の倍力制御時）におけるプライマリピストン８の目標位置Ａを決定して、ステップＳ４へ進む。
【００３７】
ステップＳ４で、ホイール圧制御ユニット６からの制御信号により、アンチロックブレーキ制御実行中か否かを判定する。アンチロックブレーキ制御実行中でない場合、ステップＳ５へ進み、ステップＳ３で決定した目標位置Ａをプライマリピストン８の目標位置として設定する。アンチロックブレーキ制御実行中である場合は、ステップＳ６へ進む。
【００３８】
ステップＳ６では、ホイール圧制御ユニット６が急増圧作動状態か否かを判定する。この判定は、本実施形態では、マスタシリンダ２内のブレーキ液圧の低下を監視し、所定以上の急低下があるか否かによって判定している。マスタシリンダ２内のブレーキ液圧の急低下は、例えば、マスタシリンダ２近傍の液圧センサ４５Ａ、または、ホイール圧制御機構５の液圧センサ４５Ｂで検出したブレーキ液圧の減圧量またはその減圧速度に基づき判定することができる。この場合、マスタシリンダ２内のブレーキ液圧を即座に検出することが要望されているので、マスタシリンダ２近傍の液圧センサ４５Ａの検出液圧を使用するのが望ましい。ここで、マスタシリンダ２内のブレーキ液圧の急低下がある場合（急増圧作動状態）には、ステップＳ５へ進み、マスタシリンダ２内のブレーキ液圧の急低下がない場合（急増圧作動状態ではない）には、ステップＳ７へ進む。
【００３９】
ステップＳ７は、ステップＳ１において検出した入力ピストン１７の位置及びステップ２で検出したプライマリピストン８の位置等から、これらの相対変位ΔＸを検出して、ステップＳ８へ進む。ステップＳ８では、入力ピストン１７とプライマリピストン８との相対変位ΔＸが所定の範囲内にあるか否かを判定する。相対変位ΔＸが所定の範囲内にある場合は、ステップＳ９へ進み、所定の範囲内にない場合にはステップＳ５へ進む。ここで、アンチロックブレーキ制御実行中に、運転者がブレーキペダル１９を操作した場合は、キックバックによるブレーキペダル１９の変位に対して、入力ピストン１７とプライマリピストン８との相対変位ΔＸが大きくなるので、相対変位ΔＸが所定の範囲内にあるか否かを判定することにより、ブレーキペダル１９の変位が運転者の操作によるものなのか、キックバックによるものなのかを判定することができる。
【００４０】
ステップＳ９は、ステップＳ２において検出したプライマリピストン８の位置をプライマリピストン８の目標位置として設定して、ステップＳ１０へ進む。プライマリピストン８の現在の位置を目標位置として設定することにより、プライマリピストン８の位置を保持することができる。
【００４１】
ステップＳ１０で、ステップＳ９において設定した目標位置（現在のプライマリピストン８の位置）、あるいは、ステップＳ５において設定した目標位置（通常ブレーキ制御時の目標位置Ａ）に基づいて、電動モータ２２を作動させてプライマリピストン８を移動させる。
【００４２】
上述の制御を実行することにより、アンチロックブレーキ制御実行中において、ブレーキペダル１９の過度のキックバックを抑制し、また、ブレーキペダル１９が引き込まれるマスタシリンダ２内のブレーキ液圧の急速な低下を抑制することができ、ブレーキペダル１９の操作フィーリングを向上させることができる。
【００４３】
次に、本実施形態の変形例について説明する。上記実施形態では、ステップＳ６でのホイール圧制御ユニット６が急増圧作動状態か否かの判定を液圧センサ４５Ａ（または４５Ｂ）の検出液圧によって行なったが、これに代えて、入力ロッド１８の変位量（ストローク）を検出するブレーキ操作量検出装置３４の検出値に基づいて判定するようにしても良い。ホイール圧制御ユニット６が急増圧作動状態となると、マスタシリンダ２のプライマリ１０室及びセカンダリ室１１の液圧低下により、入力ロッド１８が引き込まれるので、これをブレーキ操作量検出装置３４で検出することで、液圧センサ４５Ａ（または４５Ｂ）の検出による制御とほぼ同様な効果を得ることができる。但し、液圧センサ４５Ａ（または４５Ｂ）で検出する方が直接的な検出であり、ホイールシリンダＢａ〜Ｂｄへのブレーキ液の供給をより迅速に行なうことができるので、望ましい。
【００４４】
さらに、ステップＳ６でのホイール圧制御ユニット６が急増圧作動状態か否かの判定をホイール圧制御ユニット６から急速な増圧モードに移行する指令信号をマスタ圧制御ユニット４に通信することで判定することもできる。このようにすれば、ホイール圧制御ユニット６が急速な増圧モードに移行して液圧が減少したのを検出するよりも前に対応できるので、この通信を受けて、ステップＳ５にて、プライマリピストン８の保持を解除して、通常のブレーキ制御時における目標位置としてプライマリピストン８を前進させることができる。このため、図４のＭ／Ｃ圧（変形例）の折れ線のように殆どマスタシリンダ２の液圧低下を生じないように制御することができる。
【００４５】
なお、上記実施形態では、一例としてアクチュエータとして電動モータ２２によってプライマリピストン８を駆動する、いわゆる電動倍力装置について説明しているが、本発明は、これに限らず、油圧ブースタ等の他のアクチュエータを駆動源として用いるものに適用することができる。
【００４６】
また、上記実施形態では、ステップＳ６でホイール圧制御ユニット６が急増圧作動状態であると判定した場合には、通常のブレーキ制御時における目標位置をプライマリピストン８の目標位置として設定したが、ホイールシリンダＢａ〜Ｂｄへの供給が間に合うような目標位置であればよく、例えば、プライマリピストン８の現在位置から所定量前進した位置を目標位置とすることもできる。
【符号の説明】
【００４７】
１ ブレーキ制御装置、２ マスタシリンダ、５ ホイール圧制御機構（液圧制御装置）、６ ホイール圧制御ユニット（液圧制御装置）８ プライマリピストン（ピストン）、１０ プライマリ室（圧力室）、１７ 入力ピストン、２２ 電動モータ（アクチュエータ）、Ｂａ〜Ｂｄ ホイールシリンダ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のブレーキ装置の作動を制御するブレーキ制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車のブレーキ装置においては、負圧アクチュエータや電動アクチュエータを用いて、運転者によるブレーキの操作力を補助する倍力制御及びブレーキアシスト制御、あるいは、路面状態及び走行状態等に応じて車輪毎に制動力を調整することにより、制動時の車輪のロックを防止するアンチロック制御、アンダーステア、オーバーステアを抑制して操縦安定性を高める車両安定性制御等の種々な制御が行なわれている。
【０００３】
そして、特許文献１には、ブレーキペダルによって直接操作される入力ピストンと、ブレーキペダルの操作量に応じて作動する電動アクチュエータによって駆動されるアシスト部材とよってマスタシリンダ内に倍力されたブレーキ液圧を発生させ、この液圧をアンチロックブレーキ装置（以下、ＡＢＳともいう）の液圧回路を介してホイールシリンダに供給するブレーキ制御装置が記載されている。このブレーキ制御装置では、ＡＢＳの作動中にアシスト部材の移動を停止または制限することにより、マスタシリンダ内の過度の液圧変動を抑制してブレーキの操作フィーリングを改善するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２３９１４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載されたブレーキ制御装置では、例えば、車両がＡＢＳの作動中に摩擦係数の低い道路（低μ路）から摩擦係数の高い道路（高μ路）に進入した場合、ホイールシリンダに供給する液圧が比較的高い値となるまで車輪がロックしないため、ＡＢＳは内蔵のポンプにより増圧動作を継続する。この際、ポンプはマスタシリンダの圧力室からブレーキ液を補給しているため、ＡＢＳの作動中にアシスト部材の停止または移動を制限していると、マスタシリンダ内の液圧が急激に低下してしまい、迅速な増圧要求に対処できなかった。
【０００６】
そこで、本発明は、アンチロックブレーキ制御実行中に、ブレーキペダルの操作フィーリングを改善しつつ、ホイールシリンダの増圧要求があった場合には、迅速に増圧が可能なブレーキ制御装置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】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明は、ブレーキペダルの操作量に応じてアクチュエータを作動させてピストンを移動させることにより、マスタシリンダでブレーキ液圧を発生させ、そのブレーキ液圧をホイールシリンダに供給して制動力を発生させるブレーキ制御装置であって、
前記ホイールシリンダに供給されるブレーキ液圧を制御して車輪のロックを防止するアンチロックブレーキ制御を実行可能な液圧制御装置を備え、
アンチロックブレーキ制御実行中に、前記ピストンの移動を制限するように前記アクチュエータの作動を制御し、前記液圧制御装置が前記ホイールシリンダへの液圧を急増圧する急増圧作動状態となったとき、前記ピストンの移動の制限を解除して該ピストンを前進させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のブレーキ制御装置によれば、アンチロックブレーキ制御実行中に、ブレーキペダルの操作フィーリングを改善しつつ、ホイールシリンダの増圧要求があった場合には、迅速に増圧することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係るブレーキ制御装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１に示すブレーキ制御装置における制御を示すフローチャートである。
【図３】従来技術において、アンチロックブレーキ制御実行中に、車両が摩擦係数の低い低μ路から摩擦係数の高い高μ路に進入した場合のマスタシリンダ及びホイールシリンダの液圧の変化を示すグラフ図である。
【図４】本発明の一実施形態において、アンチロックブレーキ制御実行中に、車両が摩擦係数の低い低μ路から摩擦係数の高い高μ路に進入した場合のマスタシリンダ及びホイールシリンダの液圧の変化を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
本実施形態に係るブレーキ制御装置の概略構成を図１に示す。図１に示すように、本実施形態に係るブレーキ制御装置１は、自動車の制動装置に適用して、左前輪Ｗａ、右後輪Ｗｂ、右前輪Ｗｃ、左後輪Ｗｄの４輪の制動力を制御するためのものである。ブレーキ制御装置１は、マスタシリンダ２と、マスタシリンダ２に一体に組込まれたマスタ圧制御機構３と、マスタ圧制御機構３の作動を制御するマスタ圧制御ユニット４と、各車輪Ｗａ、Ｗｂ、Ｗｃ、Ｗｄに装着された液圧ブレーキのホイールシリンダＢａ、Ｂｂ、Ｂｃ、Ｂｄに供給する液圧を制御する液圧制御装置であるホイール圧制御機構５及びホイール圧制御機構５の作動を制御するホイール圧制御ユニット６とを備えている。
【００１１】
マスタシリンダ２は、タンデム型マスタシリンダであって、ブレーキ液が充填されたシリンダ７内の開口側にプライマリピストン８（ピストン）が挿入され、底部側にセカンダリピストン９が挿入され、プライマリピストン８とセカンダリピストン９との間にプライマリ室１０（圧力室）を形成し、セカンダリピストン９とシリンダ７の底部との間にセカンダリ室１１を形成している。そして、プライマリピストン８の前進により、プライマリ室１０内のブレーキ液を加圧すると共に、セカンダリピストン９を前進させてセカンダリ室１１内のブレーキ液を加圧して、プライマリポート１２及びセカンダリポート１３からホイール圧制御機構５を介して液圧ブレーキのホイールシリンダＢａ、Ｂｂ、Ｂｃ、Ｂｄにブレーキ液を供給する。プライマリ室１０及びセカンダリ室１１には、リザーバ１４が接続されている。リザーバ１４は、プライマリピストン８及びセカンダリピストン９が原位置にあるとき、プライマリ１０室及びセカンダリ室１１に連通して、マスタシリンダ２にブレーキ液を適宜補充する。プライマリピストン８及セカンダリピストン９は、戻しバネ１５、１６によって原位置に付勢されている。
【００１２】
このように、プライマリピストン８及びセカンダリピストン９の２つのピストンによってプライマリポート１２及びセカンダリポート１３から２系統の液圧回路にブレーキ液を供給することにより、万一、一方の液圧回路が失陥した場合でも、他方の液圧回路によって液圧を供給することでき、制動力を確保することができる。
【００１３】
プライマリピストン８の中心部には、入力ピストン１７が摺動可能かつ液密的に貫通され、入力ピストン１７の先端部がプライマリ室１０内に挿入されている。入力ピストン１７の後端部には、入力ロッド１８が連結され、入力ロッド１８はマスタ圧制御機構３を貫通して外部へ伸ばされ、その端部にブレーキペダル１９が連結されている。プライマリピストン８と入力ピストン１７との間には、付勢手段である一対の中立バネ２０、２１が介装され、プライマリピストン８及び入力ピストン１７は、中立バネ２０、２１のバネ力によって中立位置に弾性的に保持され、これらの軸方向の相対変位に対して中立バネ２０、２１のバネ力（付勢力）が作用するようになっている。
【００１４】
マスタ圧制御機構３は、プライマリピストン８を駆動するアクチュエータである電動モータ２２と、プライマリピストン８と電動モータ２２との間に介装された回転−直動変換機構であるボールネジ機構２３及び減速機構であるベルト減速機構２４とを備えている。電動モータ２２は、その回転位置を検出する位置センサ２５を備え、マスタ圧制御装置４からの指令によって作動して、所望の回転位置が得られるようになっている。電動モータ２２は、例えば公知のＤＣモータ、ＤＣブラシレスモータ、ＡＣモータ等とすることができるが、制御性、静粛性、耐久性等の観点から本実施形態ではＤＣブラシレスモータを採用している。
【００１５】
ボールネジ機構２３は、入力ロッド１８が挿入された中空の直動部材２６と、直動部材２６が挿入された円筒状の回転部材２７と、これらの間に形成されたネジ溝に装填された複数の転動体であるボール２８（鋼球）とを備え、直動部材２６の前端部がプライマリピストン８の後端部に当接し、回転部材２７が軸受２９によってシリンダ７に回転可能に支持されている。そして、電動モータ２２によってベルト減速機構２４を介して回転部材２７を回転させることにより、ネジ溝内をボール２８が転動し、直動部材２６が直線運動してプライマリピストン８を移動させるようになっている。直動部材２６は、戻しバネ３０によって後退位置側に付勢されている。
【００１６】
なお、回転−直動変換機構は、電動モータ２２（すなわち減速機構２４）の回転運動を直線運動に変換してプライマリピストン８に伝達するものであれば、ラックアンドピニオン機構等の他の機構を用いることができるが、本実施形態では、遊びの少なさ、効率、耐久性等の観点から、ボールネジ機構２３を採用している。ボールネジ機構２３は、バックドライバビリティを有しており、直動部材２６の直線運動によって回転部材２７を回転させることができる。また、直動部材２６は、プライマリピストン８に後方から当接し、プライマリピストン８が直動部材２６から離れて単独で前進できるようになっている。これにより、万一、電動モータ２２が断線等によって作動不能になった場合、直動部材２６が戻しバネ３０のバネ力によって後退位置に戻され、このとき、プライマリピストン８は単独で移動できるので、ブレーキの引き摺りを防止することができ、また、ブレーキペダル１９によって入力ピストン１７を操作し、さらに、入力ロッド１８を介してプライマリピストン８を操作することにより、液圧を発生させることができる。
【００１７】
ベルト減速機構２４は、電動モータ２２の出力軸に取付けられた駆動プーリ３１と、ボールネジ機構２３の回転部材２７の周囲に取付けられた従動プーリ３２と、これらの間に巻装されたベルト３３とを含み、電動モータ２２の出力軸の回転を所定の減速比で減速してボールネジ機構２３に伝達するものである。ベルト減速機構２４に、歯車減速機構等の他の減速機構を組み合わせてもよい。ベルト減速機構２４の代りに、公知の歯車減速機構、チェーン減速機構、差動減速機構等を用いることができるが、また、電動モータ２２によって充分大きなトルクが得られる場合には、減速機構を省略して、電動モータ２２によって回転−直動変換機構を直接駆動するようにしてもよい。
【００１８】
入力ロッド１８には、ブレーキ操作量検出装置３４が連結されている。ブレーキ操作量検出装置３４は、少なくとも入力ロッド１８の位置又は変位量（ストローク）を検出できるものであり、入力ロッド１８の変位センサを含む１つまたは複数の位置センサと、運転者によるブレーキペダル１９の踏力を検出する力センサとを含むものであってもよい。また、マスタシリンダ２のプライマリポート１２の近傍にはマスタシリンダ液圧を検出する液圧センサ４５Ａを備えている。
【００１９】
ホイール圧制御機構５は、マスタシリンダ２のプライマリポート１２からの液圧を左前輪Ｗａ及び右後輪ＷｂのホイールシリンダＢａ、Ｂｂに供給するための第１液圧回路５Ａと、セカンダリポート１３からの液圧を右前輪Ｗｃ及び左後輪ＷｄのホイールシリンダＢｃ、Ｂｄに供給するための第２液圧回路５Ｂとからなる２系統の液圧回路を備えている。本実施形態では、ブレーキ装置は、液圧をホイールシリンダＢａ〜Ｂｄに供給してピストンを前進させ、ブレーキパッドを車輪と共に回転するディスクロータに押圧して制動力を発生させる液圧式ディスクブレーキとしているが、公知のドラムブレーキ等の他の液圧式ブレーキでもよい。
【００２０】
第１液圧回路５Ａと第２液圧回路５Ｂとは同様の構成であり、また、各車輪Ｗａ〜ＷｄのホイールシリンダＢａ〜Ｂｄに接続された液圧回路の構成は同様の構成であり、以下の説明において参照符号の添え字Ａ及Ｂ並びにａ〜ｄは、それぞれ、第１液圧回路５Ａ及び第２液圧回路５Ｂ、並びに、各車輪Ｗａ〜Ｗｄに対応することを示している。
【００２１】
ホイール圧制御機構５には、マスタシリンダ２から各車輪Ｗａ〜ＷｄのホイールシリンダＢａ〜Ｂｄへの液圧の供給を制御する電磁開閉弁である供給弁３５Ａ、３５Ｂと、ホイールシリンダＢａ〜Ｂｄへの液圧の供給を制御する電磁開閉弁である増圧弁３６ａ〜３６ｄと、ホイールシリンダＢａ〜Ｂｄから液圧を解放するためのリザーバ３７Ａ、３７Ｂと、ホイールシリンダＢａ〜Ｂｄからリザーバ３７Ａ、３７Ｂへの液圧の解放を制御する電磁弁開閉弁である減圧弁３８ａ〜３８ｄと、ホイールシリンダＢａ〜Ｂｄに液圧を供給するためポンプ３９Ａ、３９Ｂと、ポンプ３９Ａ、３９Ｂを駆動するポンプモータ４０と、マスタシリンダ２からポンプ３９Ａ、３９Ｂの吸込み側への液圧の供給を制御する電磁開閉弁である加圧弁４１Ａ、４１Ｂと、ポンプ３９Ａ、３９Ｂの下流側から上流側への逆流を防止するための逆止弁４２Ａ、４２Ｂ、４３Ａ、４３Ｂ、４４Ａ、４４Ｂと、マスタシリンダ２のセカンダリポート１３側の液圧を検出する液圧センサ４５Ｂとを備えている。
【００２２】
そして、ホイール圧制御ユニット６によって供給弁３５Ａ、３５Ｂ、増圧弁３６ａ〜３６ｄ、減圧弁３８ａ〜３８ｄ、加圧弁４１Ａ、４１Ｂ及びポンプモータ４０の作動を制御して、次のような作動モードを実行する。
[通常制動モード]
通常制動時には、供給弁３５Ａ、３５Ｂ及び増圧弁３６ａ〜３６ｄを開き、減圧弁３８ａ〜３８ｄ、加圧弁４１Ａ、４１Ｂを閉じることにより、マスタシリンダ２から各車輪Ｗａ〜ＷｄのホイールシリンダＢａ〜Ｂｄに液圧を供給する。
[減圧モード]
減圧弁３８ａ〜３８ｄを開き、供給弁３５Ａ、３５Ｂ、増圧弁３６ａ〜３６ｄ及び加圧弁４１Ａ、４１Ｂを閉じることにより、ホイールシリンダＢａ〜Ｂｄの液圧をリザーバ３７Ａ、３７Ｂに解放して減圧する。
[保持モード]
増圧弁３６ａ〜３６ｄ及び減圧弁３８ａ〜３８ｄを閉じることにより、ホイールシリンダＢａ〜Ｂｄの液圧を保持する。
[増圧モード]
増圧弁３６ａ〜３６ｄを開き、供給弁３５Ａ、３５Ｂ、減圧弁３８ａ〜３８ｄ及び加圧弁４１Ａ、４１Ｂを閉じて、ポンプモータ４０を作動することにより、ブレーキ液をリザーバ３７Ａ、３７Ｂからマスタシリンダ２側へ戻してホイールシリンダＢａ〜Ｂｄの液圧を増圧する。
[加圧モード]
加圧弁４１Ａ、４１Ｂ及び増圧弁３６ａ〜３６ｄを開き、減圧弁３８ａ〜３８ｄ及び供給弁３５Ａ、３５Ｂを閉じて、ポンプモータ４０を作動することにより、マスタシリンダ２の液圧にかかわらず、ポンプ３９Ａ、３９Ｂによってブレーキ液をホイールシリンダＢａ〜Ｂｄに供給する。
【００２３】
これらの作動モードを車両状態に応じて適宜実行することにより、各種ブレーキ制御を行なうことができる。例えば、制動時に接地荷重等に応じて各車輪に適切に制動力を配分する制動力配分制御、制動時に各車輪の制動力を自動的に調整して車輪のロックを防止するアンチロックブレーキ制御、走行中の車輪の横滑りを検知して、ブレーキペダル１９の操作量にかかわらず各車輪に適宜自動的に制動力を付与することにより、アンダーステア及びオーバーステアを抑制して車両の挙動を安定させる車両安定性制御、坂道（特に上り坂）において制動状態を保持して発進を補助する坂道発進補助制御、発進時等において車輪の空転を防止するトラクション制御、先行車両に対して一定の車間を保持する車両追従制御、走行車線を保持する車線逸脱回避制御、障害物との衝突を回避する障害物回避制御等を実行することができる。
【００２４】
なお、ポンプ３９Ａ、３９Ｂとしては、例えばプランジャポンプ、トロコイドポンプ、ギヤポンプ等の公知の液圧ポンプを用いることができるが、車載性、静粛性、ポンプ効率等を考慮するとギヤポンプとすることが望ましい。ポンプモータ４０としては、例えばＤＣモータ、ＤＣブラシレスモータ、ＡＣモータ等の公知のモータを用いることができるが、制御性、静粛性、耐久性、車載性等の観点からＤＣブラシレスモータが望ましい。
【００２５】
また、ホイール圧制御機構５の電磁開閉弁の特性は、使用態様に応じて適宜設定することができるが、供給弁３５Ａ、３５Ｂ及び増圧弁３６ａ〜３６ｄを常開弁とし、減圧弁３８ａ〜３８ｄ及び加圧弁４１Ａ、４１Ｂを常閉弁とすることにより、ホイール圧制御ユニット６からの制御信号がない場合に、マスタシリンダ１２からホイールシリンダＢａ〜Ｂｄに液圧を供給することができるので、フェイルセーフ及び制御効率の観点から、このような構成とすることが望ましい。
【００２６】
次に、マスタ圧制御ユニット４によるマスタ圧制御機構３の制御について説明する。
ブレーキ操作量検出装置３４によって検出したブレーキペダル１９の操作量（変位量、踏力等）に基づき、電動モータ２２を作動させてプライマリピストン８の位置を制御して液圧を発生させる。このとき、入力ピストン１７に作用する液圧による反力が入力ロッド１８を介してブレーキペダル１９にフィードバックされる。そして、プライマリピストン８と入力ピストン１７との受圧面積比及び相対変位によって、ブレーキペダル１９の操作量と発生液圧との比である倍力比を調整することができる。
【００２７】
例えば、入力ピストン１７の変位に対して、プライマリピストン８を追従させ、これらの相対変位が０になるように相対変位制御することにより、入力ピストン１７とプライマリピストン８との受圧面積比によって決まる一定の倍力比を得ることができる。また、入力ピストン１７の変位に対して、比例ゲインを乗じて、入力ピストン１７とプライマリピストン８との相対変位を変化させることにより、倍力比を変化させることができる。
【００２８】
これにより、ブレーキペダル１９の操作量、操作速度（操作量の変化率）等から緊急ブレーキの必要性を検知し、倍力比を増大させて迅速に必要な制動力（液圧）を得る、いわゆるブレーキアシスト制御を実行することができる。また、ブレーキペダル１９の操作量（入力ピストン１７の変位量）にかかわらず、電動モータ２２を作動させてプライマリピストン８を移動させることにより、制動力を発生させる自動ブレーキ制御を実行することも可能である。これにより、各種センサ手段によって検出した車両状態に基づき、自動的に制動力を調整し、適宜、エンジン制御、ステアリング制御等の他の車両制御と組合わせることにより、マスタ圧制御ユニット４を用いて前述の車両追従制御、車線逸脱回避制御、障害物回避制御等の車両の運転制御を実行することもできる。
【００２９】
次に、液圧制御装置であるホイール圧制御機構５及びホイール圧制御ユニット装置６によってアンチロックブレーキ制御が実行されている場合のマスタ圧制御ユニット４の制御について説明する。
ホイール圧制御ユニット６では、制動時に各車輪Ｗａ〜Ｗｄの回転速度を監視し、車輪のロック状態に応じて、前述の「減圧モード」、「保持モード」及び「増圧モード」を適宜実行して各車輪の制動力を調整することにより、車輪のロックを防止する。このとき、ホイール圧制御機構５の供給弁３５Ａ、３５Ｂ及びポンプ３９Ａ、３９Ｂの作動等によりマスタシリンダ２内の液圧が変動し、その液圧変動が入力ピストン１７を介してブレーキペダル１９に伝達されてキックバックが生じる。
【００３０】
このとき、キックバックによるブレーキペダル１９の操作量の変動がブレーキ操作量検出装置３４によって検出され、これに基づき電動モータ２２が作動してプライマリピストン８が進退移動すると、これにより、マスタシリンダ２内の液圧の変動が増幅されることになり、キックバックが過大になってブレーキペダル１９の操作フィーリングが悪化する。
【００３１】
そこで、マスタ圧制御ユニット６は、アンチロックブレーキ制御実行中には、プライマリピストン８の位置を保持して、キックバックによるブレーキペダル１９の操作量の変動に対してプライマリピストン８の移動を制限することにより、マスタシリンダ２内のブレーキ液圧の変動の増幅を抑制する。これにより、アンチロックブレーキ制御実行中に過大なキックバックを防止してブレーキペダル１９の操作フィーリングを改善する。
【００３２】
このとき、マスタ圧制御ユニット４は、運転者によりブレーキペダル１９が操作されて、入力ピストン１７とプライマリピストン８との相対変位が所定の範囲を超えた場合、プライマリピストン８の位置の保持を解除し、電動モータ２２を作動させてプライマリピストン８をブレーキペダルの操作量に応じた位置に移動させる。これにより、運転者によるブレーキペダル１９の操作があった場合には、その操作量に応じてマスタシリンダ２で所定の液圧を発生させることができる。
【００３３】
さらに、マスタ圧制御ユニット４は、ホイール圧制御ユニット６がホイールシリンダＷａ〜Ｗｄへのブレーキ液圧を急増圧する急増圧作動状態となったとき、すなわち、増圧モードに急速に移行したとき、プライマリピストン８の位置の保持を解除し、電動モータ２２を作動させてプライマリピストン８をブレーキペダル１９の操作量に応じた位置に移動（前進）させる。この急増圧作動状態では、ブレーキ液をホイールシリンダＷａ〜Ｗｄに急速に供給することにより、マスタシリンダ２内が減圧されるので、本実施形態では、液圧センサ４５Ａ、４５Ｂにより、マスタシリンダ２内のブレーキ液圧を監視し、このブレーキ液圧の急減圧によって急増圧作動状態を検知することができる。
【００３４】
これにより、次のような作用効果を奏することができる。
従来技術では、例えば、図３に示すように、ホイール圧制御ユニット６がアンチロックブレーキ制御実行中に、時刻ｔ１で車両が摩擦係数の低い低μ路から摩擦係数の高い高μ路に進入すると、車輪のグリップの回復により、ホイール圧制御ユニット６が増圧モードに急速に移行する。これにより、ホイール圧制御機構５のポンプ３９Ａ，３９Ｂからブレーキ液のホイールシリンダＢａ〜Ｂｄへの供給が行なわれ、この際、ポンプ３９Ａ，３９Ｂはマスタシリンダ２のプライマリ１０室及びセカンダリ室１１からブレーキ液を補給するため、図３の時刻ｔ２でマスタシリンダ２のプライマリ１０室及びセカンダリ室１１の液圧が急速に低下してしまう。このとき、プライマリピストン８の位置が保持されたままであると、マスタシリンダ２内のブレーキ液圧の低下により、入力ピストン１７が前進して入力ロッド１８およびブレーキペダル１９が引き込まれるという現象が生じ、ブレーキペダル１９の操作フィーリングが悪化する。また、マスタシリンダ２からホイール圧制御ユニット６ひいてはホイールシリンダへのブレーキ液の供給が遅れるため、要求されたホイールシリンダ圧までに達する時間が時刻ｔ３となり、制動力が不十分となる場合もある。
【００３５】
これに対して、本実施形態では、図４に示すように、マスタシリンダ２内のブレーキ液圧の急激な減圧を液圧センサ４５Ａ（または４５Ｂ）により監視しているので、液圧が通常の変動範囲の幅以上に大きく変動した場合、Ｍ／Ｃ圧（実施形態）の折れ線の時刻ｔ４にてこの液圧減少を検出して、プライマリピストン８の保持を解除する。これにより、電動モータ２２が作動してプライマリピストン８がブレーキペダル１９の操作量に応じた位置まで前進するので、マスタシリンダ２の液圧を急速に立ち上げて液圧の低下を抑制することができ、従来技術の時刻ｔ３よりも早い時刻のｔ５にてホイールシリンダＢａ〜Ｂｄに必要な液圧を迅速に供給することができる。これとともに、入力ピストン１７の前進、すなわち、ブレーキペダル１９が引き込まれることを防止して、ブレーキペダル１９の操作フィーリングを改善することができる。これにより、ホイールシリンダＢａ〜Ｂｄへのブレーキ液の供給を迅速に行なうことができるので、十分な制動力を発揮できる。
【００３６】
次に、マスタ圧制御ユニット４が上述の制御を実行するための制御フローについて図２を参照して説明する。
図２を参照して、ステップＳ１で、ブレーキ操作量検出装置３４によってブレーキペダル１９の操作量（入力ピストン１７の位置を含む）を検出し、ステップＳ２で位置センサ２５によってプライマリピストン８の位置を検出し、ステップＳ３でブレーキペダル１９の操作量に基づき、通常のブレーキ制御時（アンチロックブレーキ制御中でない所定の倍力制御時）におけるプライマリピストン８の目標位置Ａを決定して、ステップＳ４へ進む。
【００３７】
ステップＳ４で、ホイール圧制御ユニット６からの制御信号により、アンチロックブレーキ制御実行中か否かを判定する。アンチロックブレーキ制御実行中でない場合、ステップＳ５へ進み、ステップＳ３で決定した目標位置Ａをプライマリピストン８の目標位置として設定する。アンチロックブレーキ制御実行中である場合は、ステップＳ６へ進む。
【００３８】
ステップＳ６では、ホイール圧制御ユニット６が急増圧作動状態か否かを判定する。この判定は、本実施形態では、マスタシリンダ２内のブレーキ液圧の低下を監視し、所定以上の急低下があるか否かによって判定している。マスタシリンダ２内のブレーキ液圧の急低下は、例えば、マスタシリンダ２近傍の液圧センサ４５Ａ、または、ホイール圧制御機構５の液圧センサ４５Ｂで検出したブレーキ液圧の減圧量またはその減圧速度に基づき判定することができる。この場合、マスタシリンダ２内のブレーキ液圧を即座に検出することが要望されているので、マスタシリンダ２近傍の液圧センサ４５Ａの検出液圧を使用するのが望ましい。ここで、マスタシリンダ２内のブレーキ液圧の急低下がある場合（急増圧作動状態）には、ステップＳ５へ進み、マスタシリンダ２内のブレーキ液圧の急低下がない場合（急増圧作動状態ではない）には、ステップＳ７へ進む。
【００３９】
ステップＳ７は、ステップＳ１において検出した入力ピストン１７の位置及びステップ２で検出したプライマリピストン８の位置等から、これらの相対変位ΔＸを検出して、ステップＳ８へ進む。ステップＳ８では、入力ピストン１７とプライマリピストン８との相対変位ΔＸが所定の範囲内にあるか否かを判定する。相対変位ΔＸが所定の範囲内にある場合は、ステップＳ９へ進み、所定の範囲内にない場合にはステップＳ５へ進む。ここで、アンチロックブレーキ制御実行中に、運転者がブレーキペダル１９を操作した場合は、キックバックによるブレーキペダル１９の変位に対して、入力ピストン１７とプライマリピストン８との相対変位ΔＸが大きくなるので、相対変位ΔＸが所定の範囲内にあるか否かを判定することにより、ブレーキペダル１９の変位が運転者の操作によるものなのか、キックバックによるものなのかを判定することができる。
【００４０】
ステップＳ９は、ステップＳ２において検出したプライマリピストン８の位置をプライマリピストン８の目標位置として設定して、ステップＳ１０へ進む。プライマリピストン８の現在の位置を目標位置として設定することにより、プライマリピストン８の位置を保持することができる。
【００４１】
ステップＳ１０で、ステップＳ９において設定した目標位置（現在のプライマリピストン８の位置）、あるいは、ステップＳ５において設定した目標位置（通常ブレーキ制御時の目標位置Ａ）に基づいて、電動モータ２２を作動させてプライマリピストン８を移動させる。
【００４２】
上述の制御を実行することにより、アンチロックブレーキ制御実行中において、ブレーキペダル１９の過度のキックバックを抑制し、また、ブレーキペダル１９が引き込まれるマスタシリンダ２内のブレーキ液圧の急速な低下を抑制することができ、ブレーキペダル１９の操作フィーリングを向上させることができる。
【００４３】
次に、本実施形態の変形例について説明する。上記実施形態では、ステップＳ６でのホイール圧制御ユニット６が急増圧作動状態か否かの判定を液圧センサ４５Ａ（または４５Ｂ）の検出液圧によって行なったが、これに代えて、入力ロッド１８の変位量（ストローク）を検出するブレーキ操作量検出装置３４の検出値に基づいて判定するようにしても良い。ホイール圧制御ユニット６が急増圧作動状態となると、マスタシリンダ２のプライマリ１０室及びセカンダリ室１１の液圧低下により、入力ロッド１８が引き込まれるので、これをブレーキ操作量検出装置３４で検出することで、液圧センサ４５Ａ（または４５Ｂ）の検出による制御とほぼ同様な効果を得ることができる。但し、液圧センサ４５Ａ（または４５Ｂ）で検出する方が直接的な検出であり、ホイールシリンダＢａ〜Ｂｄへのブレーキ液の供給をより迅速に行なうことができるので、望ましい。
【００４４】
さらに、ステップＳ６でのホイール圧制御ユニット６が急増圧作動状態か否かの判定をホイール圧制御ユニット６から急速な増圧モードに移行する指令信号をマスタ圧制御ユニット４に通信することで判定することもできる。このようにすれば、ホイール圧制御ユニット６が急速な増圧モードに移行して液圧が減少したのを検出するよりも前に対応できるので、この通信を受けて、ステップＳ５にて、プライマリピストン８の保持を解除して、通常のブレーキ制御時における目標位置としてプライマリピストン８を前進させることができる。このため、図４のＭ／Ｃ圧（変形例）の折れ線のように殆どマスタシリンダ２の液圧低下を生じないように制御することができる。
【００４５】
なお、上記実施形態では、一例としてアクチュエータとして電動モータ２２によってプライマリピストン８を駆動する、いわゆる電動倍力装置について説明しているが、本発明は、これに限らず、油圧ブースタ等の他のアクチュエータを駆動源として用いるものに適用することができる。
【００４６】
また、上記実施形態では、ステップＳ６でホイール圧制御ユニット６が急増圧作動状態であると判定した場合には、通常のブレーキ制御時における目標位置をプライマリピストン８の目標位置として設定したが、ホイールシリンダＢａ〜Ｂｄへの供給が間に合うような目標位置であればよく、例えば、プライマリピストン８の現在位置から所定量前進した位置を目標位置とすることもできる。
【符号の説明】
【００４７】
１ ブレーキ制御装置、２ マスタシリンダ、５ ホイール圧制御機構（液圧制御装置）、６ ホイール圧制御ユニット（液圧制御装置）８ プライマリピストン（ピストン）、１０ プライマリ室（圧力室）、１７ 入力ピストン、２２ 電動モータ（アクチュエータ）、Ｂａ〜Ｂｄ ホイールシリンダ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキペダルの操作量に応じてアクチュエータを作動させてピストンを移動させることにより、マスタシリンダでブレーキ液圧を発生させ、そのブレーキ液圧をホイールシリンダに供給して制動力を発生させるブレーキ制御装置であって、
前記ホイールシリンダに供給されるブレーキ液圧を制御して車輪のロックを防止するアンチロックブレーキ制御を実行可能な液圧制御装置を備え、
アンチロックブレーキ制御実行中に、前記ピストンの移動を制限するように前記アクチュエータの作動を制御し、前記液圧制御装置が前記ホイールシリンダへの液圧を急増圧する急増圧作動状態となったとき、前記ピストンの移動の制限を解除して該ピストンを前進させることを特徴とするブレーキ制御装置。
【請求項２】
前記マスタシリンダ内のブレーキ液圧を監視して、前記マスタシリンダ内のブレーキ液圧の急減圧によって前記液圧制御装置の急増圧状態を検知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】
前記ブレーキペダルの操作により進退移動し前記マスタシリンダの圧力室に挿入されてブレーキ液圧を発生させる入力ピストンを備えてい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】
ブレーキペダルの操作量に応じてアクチュエータを作動させてピストンを移動させることにより、マスタシリンダでブレーキ液圧を発生させ、そのブレーキ液圧をホイールシリンダに供給して制動力を発生させるブレーキ制御装置であって、
前記ホイールシリンダに供給されるブレーキ液圧を制御して車輪のロックを防止するアンチロックブレーキ制御を実行可能な液圧制御装置を備え、
アンチロックブレーキ制御実行中に、前記ピストンの移動を制限するように前記アクチュエータの作動を制御し、前記液圧制御装置が前記ホイールシリンダへの液圧を急増圧する急増圧作動状態となったとき、前記ピストンの移動の制限を解除して該ピストンを前進させることを特徴とするブレーキ制御装置。
【請求項２】
前記マスタシリンダ内のブレーキ液圧を監視して、前記マスタシリンダ内のブレーキ液圧の急減圧によって前記液圧制御装置の急増圧状態を検知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】
前記ブレーキペダルの操作により進退移動し前記マスタシリンダの圧力室に挿入されてブレーキ液圧を発生させる入力ピストンを備えてい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３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−７６５７２（Ｐ２０１２−７６５７２Ａ）
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２２２８８９（Ｐ２０１０−２２２８８９）
【出願日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【出願人】（５０９１８６５７９）日立オートモティブシステムズ株式会社 (2,205)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【出願人】（５０９１８６５７９）日立オートモティブシステムズ株式会社 (2,205)
【Ｆターム（参考）】
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