ブレーキ装置
【課題】ストロークシミュレータが正常に作動しないときにも、運転者の意思を反映させて十分な制動効果を得る。
【解決手段】ブレーキバイワイヤの実行時に、ストロークシミュレータ１２の閉故障を検出した場合には、マスタシリンダ圧Ｐｍに応じた目標減速度Ｇｐを、最終目標減速度Ｇｔとして算出する。すなわち、ペダルストロークＳｓに応じた目標減速度Ｇｓは考慮しない。ストロークシミュレータ１２が閉故障を起こした場合には、正常時と比較して同一の踏力に対してペダルストロークＳｓが小さくなる傾向にあることから、マスタシリンダ圧Ｐｍのみを考慮することで、運転者の制動意思よりも制動力が小さくなってしまうのを防止できる。
【解決手段】ブレーキバイワイヤの実行時に、ストロークシミュレータ１２の閉故障を検出した場合には、マスタシリンダ圧Ｐｍに応じた目標減速度Ｇｐを、最終目標減速度Ｇｔとして算出する。すなわち、ペダルストロークＳｓに応じた目標減速度Ｇｓは考慮しない。ストロークシミュレータ１２が閉故障を起こした場合には、正常時と比較して同一の踏力に対してペダルストロークＳｓが小さくなる傾向にあることから、マスタシリンダ圧Ｐｍのみを考慮することで、運転者の制動意思よりも制動力が小さくなってしまうのを防止できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブレーキバイワイヤを行うブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ブレーキバイワイヤを行うブレーキ装置として特許文献１に示すようなものが知られている。特許文献１に示すブレーキ装置は、運転者によるブレーキペダルの踏み込み操作に対応する状態量として、ブレーキペダルのペダルストローク及びマスタシリンダ圧を検出する。そして、ペダルストローク及びマスタシリンダ圧の夫々から目標減速度を算出し、夫々に算出された目標減速度に重み付けを行い、それらの加重平均として最終目標減速度を算出する構成となっている。
【０００３】
また、前記のようなブレーキ装置を搭載した車両では、ストロークシミュレータが設けられており、ブレーキバイワイヤを行う場合には、ストロークシミュレータとマスタシリンダとを連通し、ストロークシミュレータによりペダル反力やペダルストロークなどのペダルフィーリングを発生させている。
【特許文献１】特開平１１−３０１４３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述のように、ペダルストローク及びマスタシリンダ圧の夫々から算出した目標減速度に重み付けを行い、それらの加重平均により最終目標減速度を算出すると、２つの状態量に基づいて算出するので、運転者の制動操作に対してより正確な最終目標減速度が得られる。しかしながら、ブレーキバイワイヤを行っているときに、ストロークシミュレータに閉故障が生じ、ストロークシミュレータとマスタシリンダとが連通されない状態になってしまった場合、運転者がブレーキペダルを踏み込んでも、ブレーキペダルが正常時ほどストロークしない、場合によってはほとんどストロークしない状態となる。この場合において、前記のように、ペダルストローク及びマスタシリンダ圧の夫々に応じた目標減速度に重み付けを行って最終目標減速度を算出すると、ペダルストロークが本来よりも小さくなる分、運転者が期待しているよりも低めの値が算出されるという問題があった。
本発明は前述の点に鑑みてなされたものであり、その課題は、例えば、ストロークシミュレータが正常に作動しないときにも、運転者の意思を反映させて十分な制動効果を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明に係るブレーキ装置は、ブレーキペダルの踏み込みに応じて制動流体圧を発生するマスタシリンダと、車輪を制動する制動力を発生するホイルシリンダと、前記マスタシリンダに連通し、ブレーキペダルの踏み込みに応じてペダルフィーリングを発生するストロークシミュレータと、前記マスタシリンダの流体圧及びブレーキペダルの踏み込みストロークに基づき目標制動力を算出し、前記目標制動力に応じて車両の制動力を制御する制御手段と、を備えるブレーキ装置において、前記制御手段は、前記マスタシリンダと前記ホイルシリンダとを遮断している状態で、かつ、前記ストロークシミュレータが作動していないと判定すると、前記マスタシリンダの流体圧に基づき算出される目標制動力を最終的な目標制動力とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明に係るブレーキ装置によれば、例えばストロークシミュレータに正常に作動せず、ペダルストロークが本来よりも小さくなってしまう場合にも、マスタシリンダ圧に基づいて最終目標減速度を算出することで、運転者の制動意思を反映させた十分な制動効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
［第１実施形態］
（構成）
図１は、第１実施形態に係るブレーキ装置の概略構成図を示しており、図中符号１はブレーキペダル、符号２はブレーキペダル１の踏込に応じて昇圧されるマスタシリンダである。マスタシリンダ２は、２つの液圧系統を持つタンデムマスタシリンダであり、プライマリ側ピストン２ｃ及びセカンダリ側ピストン２ｄが直列に配されて、２つの圧力発生室２ａ，２ｂを形成している。そして、プライマリ側の圧力発生室２ａは、遮断弁（待機時開）３ａを介して車輪５ａに制動力を発生させるホイルシリンダ６ａに連通し、セカンダリ側の圧力発生室２ｂは、遮断弁（待機時開）３ｂを介して車輪５ｂに制動力を発生させるホイルシリンダ６ｂに連通しており、これらのホイルシリンダ６ａ，６ｂに液圧が供給される。また、圧力発生室２ａ内にはスプリング２ｅが設置され、圧力発生室２ｂにはスプリング２ｆが設置されており、これらに付勢されて、前進したピストン２ｃ，２ｄがノーマル位置に後退する。
【０００８】
各ホイルシリンダ６ａ〜６ｄは、ディスクロータをブレーキパッドで挟圧して制動力を発生させるディスクブレーキや、ブレーキドラムの内周面にブレーキシューを押圧して制動力を発生させるドラムブレーキに内蔵されている。
また、マスタシリンダ２に並設されたリザーバ８には、液圧発生装置９が接続されている。この液圧発生装置９は、電動モータ９ａと当該電動モータ９ａによって回転駆動されるポンプ９ｂとで構成される。
【０００９】
そして、液圧発生装置９とホイルシリンダ６ａ〜６ｄとは常開電磁弁（待機時開）４ａ〜４ｄを介して夫々接続されており、液圧発生装置９から出力される液圧のホイルシリンダ６ａ〜６ｄへの供給を制御するように構成されている。さらに、ホイルシリンダ６ａ〜６ｄとリザーバ８とは常閉型電磁弁（待機時閉）１１ａ〜１１ｄを介して夫々接続されており、ホイルシリンダ６ａ〜６ｄからリザーバ８への液圧の排出を制御するように構成されている。
【００１０】
つまり、常開電磁弁４ａ〜４ｄ及び常閉型電磁弁１１ａ〜１１ｄを非励磁のノーマル位置にしたまま、遮断弁３ａ，３ｂを励磁して閉じると共に、液圧発生装置９を駆動することで、リザーバ８のブレーキ液を吸入し、その吐出圧によって、ホイルシリンダ６ａ〜６ｄの液圧を増圧することができる。
また、常閉型電磁弁１１ａ〜１１ｄを非励磁のノーマル位置にしたまま、遮断弁３ａ，３ｂ及び常開型電磁弁４ａ〜４ｄを励磁して夫々を閉じることで、ホイルシリンダ６ａ〜６ｄからリザーバ８及び液圧発生装置９への各流路を遮断し、ホイルシリンダ６ａ〜６ｄの液圧を保持することができる。
【００１１】
さらに、常閉型電磁弁１１ａ〜１１ｄを励磁して開くと共に、遮断弁３ａ，３ｂ及び常開型電磁弁４ａ〜４ｄを励磁して夫々を閉じることで、ホイルシリンダ６ａ〜６ｄの液圧をリザーバ８に開放して減圧することができる。
さらに、遮断弁３ａ，３ｂ、常開型電磁弁４ａ〜４ｄ及び常閉型電磁弁１１ａ〜１１ｄの全てを非励磁のノーマル位置にすることで、マスタシリンダ２からの液圧がホイルシリンダ６ａ，６ｂに供給され、通常ブレーキとなる。
【００１２】
また、マスタシリンダ２のセカンダリ側には、常閉型（待機時閉）の電磁弁であるストロークシミュレータカット弁１３を介してストロークシミュレータ１２が接続されている。ブレーキバイワイヤを行っているときは、遮断弁３ａ，３ｂが閉じられてマスタシリンダ２とホイルシリンダ６ａ，６ｂとを遮断すると共に、ストロークシミュレータカット弁１３は開状態となり、マスタシリンダ２とストロークシミュレータ１２とが接続され、ストロークシミュレータ１２が作動状態となる。このストロークシミュレータ１２は、シリンダと、マスタシリンダ２からの液圧に応じてストロークするピストン１２ａと、そのストロークに応じてピストン１２ａに弾性力を付与するコイルスプリング１２ｂと、を備えて構成される。そして、上記のようにマスタシリンダ２とホイルシリンダ６ａ，６ｂとが遮断されているときに、ペダルストロークに応じてピストン１２ａがストロークすることで、ブレーキ液をシリンダ内部に吸収してペダルストロークを許容する。また、ストロークに伴ってコイルスプリング１２ｂやシリンダ内部の気体が収縮することで、ホイルシリンダ６ａ，６ｂに代わってペダル反力を発生する。
【００１３】
前記の遮断弁３ａ，３ｂ、常開型電磁弁４ａ〜４ｄ、常閉型電磁弁１１ａ〜１１ｄ、ストロークシミュレータカット弁１３及び液圧発生装置９は、コントロールユニット３０によって駆動制御される。
コントロールユニット３０は、例えばマイクロコンピュータ等の演算処理装置を備えて構成されている。そして、通常時には、後述する図２の制動力制御処理を実行することにより、遮断弁３ａ，３ｂを閉じた状態で、ストロークセンサ１８で検出したペダルストロークＳｓと、マスタシリンダ圧センサ７ａ，７ｂで検出したマスタシリンダ圧Ｐｍとに基づいてブレーキバイワイヤを実行する。このとき、ストロークシミュレータカット弁１３は開いた状態とし、ストロークシミュレータ１２を作動させる。また、ポンプ故障等のフェールセーフ時には、遮断弁３ａ，３ｂを開き、マスタシリンダ２からの液圧をホイルシリンダ６ａ，６ｂに伝達して通常ブレーキとする。このとき、ストロークシミュレータカット弁１３を閉じることでストロークシミュレータ１２にブレーキ液が流入しない構造とする。
【００１４】
次に、コントロールユニット３０で実行される制動力制御処理を、図２のフローチャートをもとに説明する。この処理は、予め設定された所定時間（例えば、１０〜１０００ｍｓｅｃ）毎のタイマ割込み処理として実行される。
まず、ステップＳ１で各種データを読み込む。具体的には、マスタシリンダ圧センサ７ａ，７ｂ及びストロークセンサ１８の検出値を読込む。
【００１５】
続くステップＳ２では、図３の制御マップを参照し、マスタシリンダ圧Ｐｍに基づき目標減速度Ｇｐを算出する。この制御マップは、横軸をマスタシリンダ圧Ｐｍ、縦軸を目標減速度Ｇｐとし、マスタシリンダ圧Ｐｍが０から増加するときに目標減速度Ｇｐが０から比例して増加するように設定されている。
続くステップＳ３で、図４の制御マップを参照し、ペダルストロークＳｓに基づき目標減速度Ｇｓを算出する。この制御マップは、横軸をペダルストロークＳｓ、縦軸を目標減速度Ｇｓとし、ペダルストロークＳｓが０から増加するときに目標減速度Ｇｓが０から増加し、ペダルストロークＳｓが大きいほど目標減速度Ｇｓの増加率が大きくなるように設定されている。
【００１６】
続くステップＳ４では、最終目標減速度Ｇｔを演算する際の各目標減速度Ｇｐ，Ｇｓの寄与度を、ストロークシミュレータ１２の作動状態に応じて決定する。
ところで、ブレーキバイワイヤを実行しているときは、ストロークシミュレータカット弁１３を開いてストロークシミュレータ１２を作動状態とするが、ストロークシミュレータ１２に閉故障（ストロークシミュレータカット弁１３が閉じたままの状態）が起きることがある。例えば、ストロークシミュレータカット弁１３でソレノイドに電流を供給する配線に断線が起こった場合などは、コントロールユニット３０から開状態とするための制御信号を出しているにもかかわらず、ストロークシミュレータカット弁１３は閉じたままの状態となってしまう。また、ブレーキバイワイヤが実行されている状態では、上述のように遮断弁３ａ，３ｂも閉鎖されている。
【００１７】
この状態でブレーキペダル１が踏み込まれた場合、ストロークシミュレータカット弁１３が開いているときのようにブレーキ液がストロークシミュレータ１２内部に吸収されないため、ストロークシミュレータ１２が正常に作動する場合と比較して、同一踏力であってもペダルストロークが減少する。したがって、ストロークシミュレータ１２が正常に作動しないときに、正常に作動しているときと同様に最終目標減速度Ｇｔを算出すると、正常に作動しているときと比較してペダルストロークが減少した分、同一の踏力に対して最終目標減速度Ｇｔが低く演算されてしまう。
【００１８】
そこで、第１実施形態では、ストロークシミュレータ１２の作動状態に応じて寄与度の演算方法を変更することで、最終目標減速度Ｇｔの算出値が小さくなってしまうことを防止する。この寄与度の決定処理を、図５のフローチャートを用いて説明する。
まず、ステップＳ４１で、ストロークシミュレータカット弁１３から状態検知信号を取得する。ここでは、ストロークシミュレータカット弁１３のソレノイドに流れるソレノイド通過電流波形（あるいはこのソレノイド通過電流波形に応じた電圧波形）を取得する。
【００１９】
続くステップＳ４２では、ステップＳ４１で取得したストロークシミュレータカット弁１３の状態検知信号に基づいて、ストロークシミュレータ１２に閉故障が生じているか否かを判定する。ここでは、ストロークシミュレータカット弁１３で断線が起こったか否かを判定する。具体的には、上記ソレノイド通過電流波形が、ストロークシミュレータカット弁が開状態であるときに出力される波形であるか否かを判定し、開状態であるときに出力される波形でない場合には断線が生じていると判定する。そして、断線が生じていないと判定した場合（Ｎｏ）にはステップＳ４３に移行し、断線している場合（Ｙｅｓ）にはステップ４４に移行して、夫々異なる方法で寄与度を算出する。
【００２０】
ステップＳ４３では、ステップＳ４２でストロークシミュレータ１２が正常に作動していると判定されたので、図６に示すような制御マップ関数Ｆα（Ｐｍ）を用い、最終目標減速度Ｇｔに対する目標減速度Ｇｐの寄与度αをマスタシリンダ圧Ｐｍに基づき算出する。この制御マップ関数Ｆα（Ｐｍ）は、マスタシリンダ圧Ｐｍを変数とした寄与度αの関数であり、寄与度αが０から１の範囲で、マスタシリンダ圧Ｐｍの増加に応じて増加するように設定されている。また、目標減速度Ｇｐの寄与度αをもとに、下記（１）式に示すように、目標減速度Ｇｓの寄与度βも算出する。
β＝１−α ・・・（１）
【００２１】
ステップＳ４４では、ステップＳ４２でストロークシミュレータ１２が作動していないと判定されたので、正常時とは異なり、目標減速度Ｇｐの寄与度αを１、及び、目標減速度Ｇｓの寄与度βを０（ゼロ）と定数に設定する。
以上のようにして寄与度α及びβを決定すると、図２のステップＳ５に移行する。ステップＳ５では、下記（２）式に示すように、目標減速度Ｇｐ及びＧｓと、寄与度α及びβとに基づき最終目標減速度Ｇｔを算出する。
Ｇｔ＝α・Ｇｐ＋β・Ｇｓ ・・・（２）
【００２２】
ここで、前記（２）式によれば、寄与度αが大きいほど、最終目標減速度Ｇｔに対するマスタシリンダ圧Ｐｍの寄与度は大きくなり、寄与度βが大きいほど、ペダルストロークＳｓの寄与度は大きくなる。
続くステップＳ６では、最終目標減速度Ｇｔを達成するのに必要な制動力が発生するように、常開型電磁弁４ａ〜４ｄ、常閉型電磁弁１１ａ〜１１ｄ及び液圧発生装置９を駆動制御して、所定のメインプログラムに復帰する。
以上より、図２の制動力制御処理が「制御手段」に対応し、最終目標減速度Ｇｔが「最終的な目標制動力」に対応している。
【００２３】
（作用効果）
次に、第１実施形態の動作や作用効果について説明する。
今、通常のブレーキバイワイヤを行っているとする。すなわち、遮断弁３ａ，３ｂを閉鎖した状態で、常開型電磁弁４ａ〜４ｄ、常閉型電磁弁１１ａ〜１１ｄ及び液圧発生装置９を駆動制御し、ホイルシリンダ６ａ〜６ｄにより運転者のブレーキ操作に基づき算出された最終目標減速度Ｇｔを実現するための制動力を発生させる。
この最終目標減速度Ｇｔは、前述したように、マスタシリンダ圧Ｐｍに基づいた目標減速度ＧｐとペダルストロークＳｓに基づいた目標減速度Ｇｓとを算出し（ステップＳ２，Ｓ３）、目標減速度Ｇｐの寄与度α及び目標減速度Ｇｓの寄与度βを算出し、これら寄与度α及びβにより目標減速度Ｇｓ及びＧｐに重み付けを行って算出する（ステップＳ４）。
【００２４】
このとき、ストロークシミュレータ１２が正常に作動している状態で、ブレーキペダル１が踏み込まれたものとすると、寄与度αは、制御マップ関数Ｆαに基づきマスタシリンダ圧Ｐｍに応じた値に算出される。また、寄与度βは、寄与度αとの合計が１になるように設定され（（１）式）、従って前記（２）式による最終目標減速度Ｇｔは、目標減速度ＧｐとＧｓの加重平均として求められる。すなわち、最終目標減速度Ｇｔは、寄与度αが大きいほど、マスタシリンダ圧Ｐｍに基づいた目標減速度Ｇｐに近い値に、寄与度αが小さいほど、ペダルストロークＳｓに基づいた目標減速度Ｇｓに近い値となる。従って、図６の制御マップ関数Ｆαを用いると、マスタシリンダ圧Ｐｍが小さいほどペダルストロークＳｓ重視で、またマスタシリンダ圧Ｐｍが大きいほど、つまり運転者の制動意思が強く、ブレーキペダル１の踏力が大きいほど、マスタシリンダ圧Ｐｍ重視で、最終目標減速度Ｇｔが算出されることになる。
【００２５】
このように、ブレーキバイワイヤが実行され、ストロークシミュレータ１２が作動状態にあるときには、各ブレーキ装置の特性等を反映した制御マップ関数を用い、マスタシリンダ圧Ｐｍに基づき、マスタシリンダ圧Ｐｍ及びペダルストロークＳｓの寄与度を最適に設定することで、運転者の制動意思を確実に反映させた制動効果を得ることができる。
【００２６】
一方、ブレーキバイワイヤの実行時、ストロークシミュレータ１２が閉故障を起こしている状態で、ブレーキペダル１が踏み込まれたものとすると、ストロークシミュレータ１２の正常時とは異なる方法によって、寄与度α及びβが設定される（ステップＳ４４）。すなわち、マスタシリンダ圧Ｐｍの大きさにかかわらず、寄与度αが１に、寄与度βが０に固定的に設定され、最終目標減速度Ｇｔは、マスタシリンダ圧Ｐｍに応じた目標減速度Ｇｐの値そのままに算出される。つまり、ペダルストロークＳｓに応じた目標減速度Ｇｓについては、最終目標減速度Ｇｔの算出に用いていない。
【００２７】
前述のように、ストロークシミュレータ１２が閉故障を起こしているときは、正常時と比較し、同一踏力に対するペダルストロークＳｓが小さくなるため、目標減速度Ｇｓも小さく算出されてしまう。しかし、第１実施形態では、目標減速度Ｇｓの寄与度βを０とし、マスタシリンダ圧Ｐｍに応じた目標減速度Ｇｐのみに基づいて最終目標減速度を算出しているので、運転者の制動意思よりも最終目標減速度Ｇｔが小さくなるのを防止でき、運転者の意思を確実に反映させた十分な制動効果を得ることができる。
【００２８】
以上、第１実施形態について説明したが、本発明の適用は前記の第１実施形態に限定されるものではない。例えば、前記の第１実施形態では、ソレノイド通過電流波形を検出することでストロークシミュレータ１２の閉故障を検出しているが、これに限られず、例えば、マスタシリンダ圧Ｐｍ−ペダルストロークＳｓ特性の変化に基づいて閉故障を検出してもよい。すなわち、ストロークシミュレータカット弁１３の閉故障が起きると、図１０に示すように、正常時と比較して、マスタシリンダ圧Ｐｍに対するペダルストロークＳｓの上昇が少なくなることから、この特性変化が許容範囲内か否かを判定することによっても、閉故障の発生を検出することができる。この特性比較による検出は、前記第１実施形態のステップＳ４１〜Ｓ４２の検出と併せて、又は、これに代えて行うことができる。
【００２９】
また、ストロークシミュレータ１２は、図１に示したような構成に限定されるものではない。例えば、マスタシリンダ２と一体的に構成されるものや、マスタシリンダ２のプライマリ側に接続されるものであってもよい。
その他、前記の第１実施形態では、ステップＳ４３の処理で、マスタシリンダ圧Ｐｍのみに基づき寄与度αを算出しているが、これに限定されるものではない。すなわち、ペダルストロークＳｓのみに基づき寄与度βを算出したり、ペダルストロークＳｓとマスタシリンダ圧Ｐｍの双方に基づき寄与度α，βを夫々算出したりしてもよい。また、図６の制御マップ関数では、連続的に寄与度αを変化させているが、これに限定されるものではなく、マスタシリンダ圧Ｐｍに基づきステップ状に寄与度αを変化させてもよい。
【００３０】
さらに、前記の第１実施形態では、液圧を伝達媒体にしたハイドロリックブレーキを採用しているが、これに限定されるものではなく、圧縮空気を伝達媒体にしたエアブレーキを採用してもよい。
また、前記の第１実施形態では、流体圧を利用したブレーキバイワイヤを行っているが、これに限定されるものではない。ブレーキバイワイヤに関しては制動力制御を行うことができればよいので、電動アクチュエータを駆動制御することで、ディスクロータをブレーキパッドで挟圧したり、ブレーキドラムの内周面にブレーキシューを押圧したりする電動ブレーキや、回生モータブレーキ等、電子制御可能なエネルギー源を備えていれば、如何なるブレーキでもよい。
【００３１】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
（構成）
第２実施形態に係るブレーキ装置の構成は、図１に示したものと同様であり、コントロールユニット３０の動作も図２のフローチャートに示す通りであるが、ステップＳ４の処理で、ブレーキペダル１踏み込み初期のロスストローク領域を考慮した補正を行っている点で第１実施形態と異なっている。
【００３２】
ここで、第２実施形態にいうロスストローク領域は、ブレーキペダル１が踏み込まれてピストン２ｃ，２ｄが前進する際に、圧力発生室２ａ又は２ｂとリザーバ８との連通状態を維持したままストロークする領域である。図７に示す一般的なタンデムマスタシリンダ２では、当該ピストン２ｃ，２ｄ端部に装着されたピストンカップ２ｇ，２ｈが、ノマール位置から前進し、リザーバ８との連通孔であるリターン・ポート２ｉ，２ｊを通過して圧力発生室２ａ，２ｂとリターン・ポート２ｉ，２ｊとの連通状態を遮断するまでのストローク領域Ｄ１，Ｄ２である。このロスストローク領域においては、リザーバ８と圧力発生室２ａ，２ｂが連通しているため、圧力発生室２ａ，２ｂが大気圧に近い状態に保たれる。このため、ブレーキペダル１の踏み込みに応じてペダルストロークＳｓが大きくなるものの、ペダルストロークＳｓに比較してマスタシリンダ圧Ｐｍの上昇が小さい。これは、ストロークシミュレータ１２が閉故障を起こしているか否かに関わらず存在する領域であるが、閉故障を起こしている場合、ロスストローク領域を超えてさらにピストン２ｃ，２ｄが前進すると、マスタシリンダ圧Ｐｍ−ペダルストロークＳｓ特性が反転し、逆にペダルストロークＳｓに比較してマスタシリンダ圧Ｐｍの上昇が大きくなる。
【００３３】
そこで、第２実施形態では、第１実施形態の寄与度の算出ステップ（Ｓ４）を、図８のフローチャートのように行う。すなわち、ステップＳ４１〜Ｓ４３は第１実施形態と同様であるが、ステップＳ４２で閉故障を検出した場合（Ｙｅｓ）には、ステップＳ４４′において、目標減速度Ｇｐの寄与度α及び目標減速度Ｇｓの寄与度βを共に‘１’に設定する。従って、閉故障が検出された場合に、ステップＳ５において算出される最終目標減速度Ｇｔは、下記（３）式に示すように目標減速度ＧｐとＧｓとを重み付けをせずに加算した値となる。
Ｇｔ＝Ｇｐ＋Ｇｓ ・・・（３）
そして、ステップＳ５により算出された最終目標減速度Ｇｔを実現するように、常開型電磁弁４ａ〜４ｄ、常閉型電磁弁１１ａ〜１１ｄ及び液圧発生装置９が駆動制御される（ステップＳ６）。
【００３４】
（作用効果）
次に、第２実施形態を前記のように構成した効果について、図９をさらに参照して説明する。図９は、前記構成のブレーキ装置において、ブレーキバイワイヤを行いかつストロークシミュレータ１２に閉故障が生じている状態で、ブレーキペダル１が踏み込まれたときのマスタシリンダ圧Ｐｍに応じた目標減速度Ｇｐ、ペダルストロークＳｓに応じた目標減速度Ｇｓ、及び、最終目標減速度Ｇｔを時間変化の例を示したグラフである。
【００３５】
図９において、ブレーキペダル１踏み込み当初のロスストローク領域（ｔ１時点以前）では、ペダルストロークＳｓが増加し、これに伴ってペダルストロークＳｓに応じた目標減速度Ｇｓも増加している。一方、マスタシリンダ圧Ｐｍはほとんど上昇しておらず、このためマスタシリンダ圧Ｐｍに応じた目標減速度Ｇｐは略ゼロで推移している。この結果、最終目標減速度Ｇｔは、ペダルストロークＳｓに応じた目標減速度Ｇｓに略等しくなっている。
【００３６】
もし、マスタシリンダ圧Ｐｍのみ又はマスタシリンダ圧Ｐｍにも寄与度を分散させた加重平均によって、最終目標減速度Ｇｔを求めると、マスタシリンダ圧Ｐｍはこの領域でほとんど増加しないことから、最終目標減速度Ｇｔが運転者の制動意思よりも低く算出されてしまう。そこで、ペダルストロークＳｓの寄与度を１とすることで、ロスストローク領域においても運転者の意思を確実に反映した制動効果を得ることができる。
【００３７】
一方、運転者の制動意思が大きく、非ロスストローク領域（ｔ１時点より後）までブレーキペダル１が踏み込まれると、ｔ１時点を境にマスタシリンダ圧Ｐｍ−ペダルストロークＳｓ特性が反転する。すなわち、ｔ１時点を過ぎると、マスタシリンダ圧Ｐｍは踏力の増加に応じて上昇するものの、ペダルストロークＳｓの増加は小さくなり、図９の例ではほとんど増加していない。このように特性が急激に変化した状態で、ストロークシミュレータ１２の正常時のように、制御マップ関数Ｆαに基づいて寄与度αを漸次増加させると、ｔ１時点を過ぎてほとんど増加しない目標減速度Ｇｓに寄与度を分散させる分、最終目標減速度Ｇｔが小さく算出されてしまう。このようにして最終目標減速度Ｇｔを算出した場合を図９に破線で示す。これに対し、本発明を適用した場合（図９の実線）には、マスタシリンダ圧Ｐｍに応じた目標減速度Ｇｐをそのまま加算しているので、非ロスストローク領域での踏力の増分が割り引かれずにそのまま最終目標減速度Ｇｔに反映される。従って、運転者の制動意思を反映した十分な制動効果を得ることができる。
【００３８】
ところで、ストロークシミュレータ１２が正常に作動するときも、ロスストローク領域ではペダルストロークＳｓ重視で、踏力が大きくなる程、マスタシリンダ圧Ｐｍ重視で最終目標減速度Ｇｔを算出する。このとき、ｔ１時点を境に急激に寄与度を切り替えることなく、踏力に応じてマスタシリンダ圧Ｐｍの寄与度を漸次増加させることで、踏力が大きくなると制動力も大きくなるという制動効果の線形性を実現している。
【００３９】
これに対し、ストロークシミュレータ１２が閉故障した場合は、寄与度を漸次増加させているわけではない。しかし、前記（３）式のように算出することで、最終目標減速度Ｇｔは、結果的には、ロスストローク領域及び非ロスストローク領域を通して、踏力に応じて連続的かつ滑らかに変化する値として与えられている。すなわち、図９の例では、ロスストローク領域では踏力に応じてペダルストロークＳｓが変化し、マスタシリンダ圧Ｐｍはほとんど変化せず、最終目標減速度Ｇｔは目標減速度Ｇｓと略同じ値として求められる。ｔ１時点以後、ペダルストロークＳｓがほとんど変化しなくなり、マスタシリンダ圧Ｐｍが踏力に応じて変化し始めると、最終目標減速度Ｇｔは、ｔ１時点における目標減速度Ｇｓに、踏力の増加を反映した目標減速度Ｇｐを加えた値として求められる。従って、ロスストローク領域から非ロスストローク領域への切り替え時点で、ロスストローク領域で算出された最終目標減速度Ｇｔ（≒Ｇｓ）が引き継がれ、これに踏力の増分に応じた目標減速度Ｇｐが加えられていくので、最終目標減速度Ｇｔが切り替え前の値より小さくなるなどの事態を防止できる。すなわち、踏力が大きくなると制動力が大きくなるという線形性が確保され、運転者の制動意思を確実に反映した制動効果を得ることができる。
【００４０】
以上、第２実施形態について説明したが、本発明の適用は前記の第２実施形態に限定されるものではない。例えば、前記の第２実施形態のように最終目標減速度Ｇｔの算出に（３）式を用いる場合に限られない。例えば、ロスストローク領域から非ロスストローク領域に切り替わる時点を例えばペダルストロークＳｓにより判定し、ロスストローク領域のときは最終目標減速度Ｇｔを目標減速度Ｇｓとし、非ロスストローク領域のときは最終目標減速度Ｇｔを目標減速度Ｇｔとして算出してもよい。但し、前記のように(３)式を用いると、ロスストローク領域と非ロスストローク領域の切り替え時点での最終目標減速度Ｇｔの落ち込み等を防ぎ、連続的かつ滑らかな最終目標減速度Ｇｔが得られるので好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】第１実施形態に係るブレーキ装置の概略構成図である。
【図２】制動力制御処理を示すフローチャートである。
【図３】目標減速度Ｇｐの算出に用いる制御マップである。
【図４】目標減速度Ｇｓの算出に用いる制御マップである。
【図５】第１実施形態の寄与度の決定処理を示すフローチャートである。
【図６】寄与度の算出に用いる制御マップである。
【図７】ロスストロークを説明する図である。
【図８】第２実施形態の寄与度の決定処理を示すフローチャートである。
【図９】本発明の作用効果を説明するグラフである。
【図１０】マスタシリンダ圧とペダルストロークの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４２】
１ ブレーキペダル
１２ ストロークシミュレータ
１２ａ ピストン
１２ｂ コイルスプリング
１３ ストロークシミュレータカット弁
１７ インプットロッド
１８ ストロークセンサ
２ マスタシリンダ
２ａ，２ｂ 圧力発生室
２ｃ，２ｄ ピストン
２ｅ，２ｆ スプリング
２ｇ，２ｈ ピストンカップ
２ｉ、２ｊ リターン・ポート
３ａ，３ｂ 遮断弁
４ａ〜４ｄ 常開型電磁弁
１１ａ〜１１ｄ常閉型電磁弁
５ａ〜５ｄ 車輪
６ａ〜６ｄ ホイルシリンダ
７ａ，７ｂ マスタシリンダ圧センサ
８ リザーバ
９ 液圧発生装置
９ａ 電動モータ
９ｂ ポンプ
３０ コントロールユニット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブレーキバイワイヤを行うブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ブレーキバイワイヤを行うブレーキ装置として特許文献１に示すようなものが知られている。特許文献１に示すブレーキ装置は、運転者によるブレーキペダルの踏み込み操作に対応する状態量として、ブレーキペダルのペダルストローク及びマスタシリンダ圧を検出する。そして、ペダルストローク及びマスタシリンダ圧の夫々から目標減速度を算出し、夫々に算出された目標減速度に重み付けを行い、それらの加重平均として最終目標減速度を算出する構成となっている。
【０００３】
また、前記のようなブレーキ装置を搭載した車両では、ストロークシミュレータが設けられており、ブレーキバイワイヤを行う場合には、ストロークシミュレータとマスタシリンダとを連通し、ストロークシミュレータによりペダル反力やペダルストロークなどのペダルフィーリングを発生させている。
【特許文献１】特開平１１−３０１４３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述のように、ペダルストローク及びマスタシリンダ圧の夫々から算出した目標減速度に重み付けを行い、それらの加重平均により最終目標減速度を算出すると、２つの状態量に基づいて算出するので、運転者の制動操作に対してより正確な最終目標減速度が得られる。しかしながら、ブレーキバイワイヤを行っているときに、ストロークシミュレータに閉故障が生じ、ストロークシミュレータとマスタシリンダとが連通されない状態になってしまった場合、運転者がブレーキペダルを踏み込んでも、ブレーキペダルが正常時ほどストロークしない、場合によってはほとんどストロークしない状態となる。この場合において、前記のように、ペダルストローク及びマスタシリンダ圧の夫々に応じた目標減速度に重み付けを行って最終目標減速度を算出すると、ペダルストロークが本来よりも小さくなる分、運転者が期待しているよりも低めの値が算出されるという問題があった。
本発明は前述の点に鑑みてなされたものであり、その課題は、例えば、ストロークシミュレータが正常に作動しないときにも、運転者の意思を反映させて十分な制動効果を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明に係るブレーキ装置は、ブレーキペダルの踏み込みに応じて制動流体圧を発生するマスタシリンダと、車輪を制動する制動力を発生するホイルシリンダと、前記マスタシリンダに連通し、ブレーキペダルの踏み込みに応じてペダルフィーリングを発生するストロークシミュレータと、前記マスタシリンダの流体圧及びブレーキペダルの踏み込みストロークに基づき目標制動力を算出し、前記目標制動力に応じて車両の制動力を制御する制御手段と、を備えるブレーキ装置において、前記制御手段は、前記マスタシリンダと前記ホイルシリンダとを遮断している状態で、かつ、前記ストロークシミュレータが作動していないと判定すると、前記マスタシリンダの流体圧に基づき算出される目標制動力を最終的な目標制動力とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明に係るブレーキ装置によれば、例えばストロークシミュレータに正常に作動せず、ペダルストロークが本来よりも小さくなってしまう場合にも、マスタシリンダ圧に基づいて最終目標減速度を算出することで、運転者の制動意思を反映させた十分な制動効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
［第１実施形態］
（構成）
図１は、第１実施形態に係るブレーキ装置の概略構成図を示しており、図中符号１はブレーキペダル、符号２はブレーキペダル１の踏込に応じて昇圧されるマスタシリンダである。マスタシリンダ２は、２つの液圧系統を持つタンデムマスタシリンダであり、プライマリ側ピストン２ｃ及びセカンダリ側ピストン２ｄが直列に配されて、２つの圧力発生室２ａ，２ｂを形成している。そして、プライマリ側の圧力発生室２ａは、遮断弁（待機時開）３ａを介して車輪５ａに制動力を発生させるホイルシリンダ６ａに連通し、セカンダリ側の圧力発生室２ｂは、遮断弁（待機時開）３ｂを介して車輪５ｂに制動力を発生させるホイルシリンダ６ｂに連通しており、これらのホイルシリンダ６ａ，６ｂに液圧が供給される。また、圧力発生室２ａ内にはスプリング２ｅが設置され、圧力発生室２ｂにはスプリング２ｆが設置されており、これらに付勢されて、前進したピストン２ｃ，２ｄがノーマル位置に後退する。
【０００８】
各ホイルシリンダ６ａ〜６ｄは、ディスクロータをブレーキパッドで挟圧して制動力を発生させるディスクブレーキや、ブレーキドラムの内周面にブレーキシューを押圧して制動力を発生させるドラムブレーキに内蔵されている。
また、マスタシリンダ２に並設されたリザーバ８には、液圧発生装置９が接続されている。この液圧発生装置９は、電動モータ９ａと当該電動モータ９ａによって回転駆動されるポンプ９ｂとで構成される。
【０００９】
そして、液圧発生装置９とホイルシリンダ６ａ〜６ｄとは常開電磁弁（待機時開）４ａ〜４ｄを介して夫々接続されており、液圧発生装置９から出力される液圧のホイルシリンダ６ａ〜６ｄへの供給を制御するように構成されている。さらに、ホイルシリンダ６ａ〜６ｄとリザーバ８とは常閉型電磁弁（待機時閉）１１ａ〜１１ｄを介して夫々接続されており、ホイルシリンダ６ａ〜６ｄからリザーバ８への液圧の排出を制御するように構成されている。
【００１０】
つまり、常開電磁弁４ａ〜４ｄ及び常閉型電磁弁１１ａ〜１１ｄを非励磁のノーマル位置にしたまま、遮断弁３ａ，３ｂを励磁して閉じると共に、液圧発生装置９を駆動することで、リザーバ８のブレーキ液を吸入し、その吐出圧によって、ホイルシリンダ６ａ〜６ｄの液圧を増圧することができる。
また、常閉型電磁弁１１ａ〜１１ｄを非励磁のノーマル位置にしたまま、遮断弁３ａ，３ｂ及び常開型電磁弁４ａ〜４ｄを励磁して夫々を閉じることで、ホイルシリンダ６ａ〜６ｄからリザーバ８及び液圧発生装置９への各流路を遮断し、ホイルシリンダ６ａ〜６ｄの液圧を保持することができる。
【００１１】
さらに、常閉型電磁弁１１ａ〜１１ｄを励磁して開くと共に、遮断弁３ａ，３ｂ及び常開型電磁弁４ａ〜４ｄを励磁して夫々を閉じることで、ホイルシリンダ６ａ〜６ｄの液圧をリザーバ８に開放して減圧することができる。
さらに、遮断弁３ａ，３ｂ、常開型電磁弁４ａ〜４ｄ及び常閉型電磁弁１１ａ〜１１ｄの全てを非励磁のノーマル位置にすることで、マスタシリンダ２からの液圧がホイルシリンダ６ａ，６ｂに供給され、通常ブレーキとなる。
【００１２】
また、マスタシリンダ２のセカンダリ側には、常閉型（待機時閉）の電磁弁であるストロークシミュレータカット弁１３を介してストロークシミュレータ１２が接続されている。ブレーキバイワイヤを行っているときは、遮断弁３ａ，３ｂが閉じられてマスタシリンダ２とホイルシリンダ６ａ，６ｂとを遮断すると共に、ストロークシミュレータカット弁１３は開状態となり、マスタシリンダ２とストロークシミュレータ１２とが接続され、ストロークシミュレータ１２が作動状態となる。このストロークシミュレータ１２は、シリンダと、マスタシリンダ２からの液圧に応じてストロークするピストン１２ａと、そのストロークに応じてピストン１２ａに弾性力を付与するコイルスプリング１２ｂと、を備えて構成される。そして、上記のようにマスタシリンダ２とホイルシリンダ６ａ，６ｂとが遮断されているときに、ペダルストロークに応じてピストン１２ａがストロークすることで、ブレーキ液をシリンダ内部に吸収してペダルストロークを許容する。また、ストロークに伴ってコイルスプリング１２ｂやシリンダ内部の気体が収縮することで、ホイルシリンダ６ａ，６ｂに代わってペダル反力を発生する。
【００１３】
前記の遮断弁３ａ，３ｂ、常開型電磁弁４ａ〜４ｄ、常閉型電磁弁１１ａ〜１１ｄ、ストロークシミュレータカット弁１３及び液圧発生装置９は、コントロールユニット３０によって駆動制御される。
コントロールユニット３０は、例えばマイクロコンピュータ等の演算処理装置を備えて構成されている。そして、通常時には、後述する図２の制動力制御処理を実行することにより、遮断弁３ａ，３ｂを閉じた状態で、ストロークセンサ１８で検出したペダルストロークＳｓと、マスタシリンダ圧センサ７ａ，７ｂで検出したマスタシリンダ圧Ｐｍとに基づいてブレーキバイワイヤを実行する。このとき、ストロークシミュレータカット弁１３は開いた状態とし、ストロークシミュレータ１２を作動させる。また、ポンプ故障等のフェールセーフ時には、遮断弁３ａ，３ｂを開き、マスタシリンダ２からの液圧をホイルシリンダ６ａ，６ｂに伝達して通常ブレーキとする。このとき、ストロークシミュレータカット弁１３を閉じることでストロークシミュレータ１２にブレーキ液が流入しない構造とする。
【００１４】
次に、コントロールユニット３０で実行される制動力制御処理を、図２のフローチャートをもとに説明する。この処理は、予め設定された所定時間（例えば、１０〜１０００ｍｓｅｃ）毎のタイマ割込み処理として実行される。
まず、ステップＳ１で各種データを読み込む。具体的には、マスタシリンダ圧センサ７ａ，７ｂ及びストロークセンサ１８の検出値を読込む。
【００１５】
続くステップＳ２では、図３の制御マップを参照し、マスタシリンダ圧Ｐｍに基づき目標減速度Ｇｐを算出する。この制御マップは、横軸をマスタシリンダ圧Ｐｍ、縦軸を目標減速度Ｇｐとし、マスタシリンダ圧Ｐｍが０から増加するときに目標減速度Ｇｐが０から比例して増加するように設定されている。
続くステップＳ３で、図４の制御マップを参照し、ペダルストロークＳｓに基づき目標減速度Ｇｓを算出する。この制御マップは、横軸をペダルストロークＳｓ、縦軸を目標減速度Ｇｓとし、ペダルストロークＳｓが０から増加するときに目標減速度Ｇｓが０から増加し、ペダルストロークＳｓが大きいほど目標減速度Ｇｓの増加率が大きくなるように設定されている。
【００１６】
続くステップＳ４では、最終目標減速度Ｇｔを演算する際の各目標減速度Ｇｐ，Ｇｓの寄与度を、ストロークシミュレータ１２の作動状態に応じて決定する。
ところで、ブレーキバイワイヤを実行しているときは、ストロークシミュレータカット弁１３を開いてストロークシミュレータ１２を作動状態とするが、ストロークシミュレータ１２に閉故障（ストロークシミュレータカット弁１３が閉じたままの状態）が起きることがある。例えば、ストロークシミュレータカット弁１３でソレノイドに電流を供給する配線に断線が起こった場合などは、コントロールユニット３０から開状態とするための制御信号を出しているにもかかわらず、ストロークシミュレータカット弁１３は閉じたままの状態となってしまう。また、ブレーキバイワイヤが実行されている状態では、上述のように遮断弁３ａ，３ｂも閉鎖されている。
【００１７】
この状態でブレーキペダル１が踏み込まれた場合、ストロークシミュレータカット弁１３が開いているときのようにブレーキ液がストロークシミュレータ１２内部に吸収されないため、ストロークシミュレータ１２が正常に作動する場合と比較して、同一踏力であってもペダルストロークが減少する。したがって、ストロークシミュレータ１２が正常に作動しないときに、正常に作動しているときと同様に最終目標減速度Ｇｔを算出すると、正常に作動しているときと比較してペダルストロークが減少した分、同一の踏力に対して最終目標減速度Ｇｔが低く演算されてしまう。
【００１８】
そこで、第１実施形態では、ストロークシミュレータ１２の作動状態に応じて寄与度の演算方法を変更することで、最終目標減速度Ｇｔの算出値が小さくなってしまうことを防止する。この寄与度の決定処理を、図５のフローチャートを用いて説明する。
まず、ステップＳ４１で、ストロークシミュレータカット弁１３から状態検知信号を取得する。ここでは、ストロークシミュレータカット弁１３のソレノイドに流れるソレノイド通過電流波形（あるいはこのソレノイド通過電流波形に応じた電圧波形）を取得する。
【００１９】
続くステップＳ４２では、ステップＳ４１で取得したストロークシミュレータカット弁１３の状態検知信号に基づいて、ストロークシミュレータ１２に閉故障が生じているか否かを判定する。ここでは、ストロークシミュレータカット弁１３で断線が起こったか否かを判定する。具体的には、上記ソレノイド通過電流波形が、ストロークシミュレータカット弁が開状態であるときに出力される波形であるか否かを判定し、開状態であるときに出力される波形でない場合には断線が生じていると判定する。そして、断線が生じていないと判定した場合（Ｎｏ）にはステップＳ４３に移行し、断線している場合（Ｙｅｓ）にはステップ４４に移行して、夫々異なる方法で寄与度を算出する。
【００２０】
ステップＳ４３では、ステップＳ４２でストロークシミュレータ１２が正常に作動していると判定されたので、図６に示すような制御マップ関数Ｆα（Ｐｍ）を用い、最終目標減速度Ｇｔに対する目標減速度Ｇｐの寄与度αをマスタシリンダ圧Ｐｍに基づき算出する。この制御マップ関数Ｆα（Ｐｍ）は、マスタシリンダ圧Ｐｍを変数とした寄与度αの関数であり、寄与度αが０から１の範囲で、マスタシリンダ圧Ｐｍの増加に応じて増加するように設定されている。また、目標減速度Ｇｐの寄与度αをもとに、下記（１）式に示すように、目標減速度Ｇｓの寄与度βも算出する。
β＝１−α ・・・（１）
【００２１】
ステップＳ４４では、ステップＳ４２でストロークシミュレータ１２が作動していないと判定されたので、正常時とは異なり、目標減速度Ｇｐの寄与度αを１、及び、目標減速度Ｇｓの寄与度βを０（ゼロ）と定数に設定する。
以上のようにして寄与度α及びβを決定すると、図２のステップＳ５に移行する。ステップＳ５では、下記（２）式に示すように、目標減速度Ｇｐ及びＧｓと、寄与度α及びβとに基づき最終目標減速度Ｇｔを算出する。
Ｇｔ＝α・Ｇｐ＋β・Ｇｓ ・・・（２）
【００２２】
ここで、前記（２）式によれば、寄与度αが大きいほど、最終目標減速度Ｇｔに対するマスタシリンダ圧Ｐｍの寄与度は大きくなり、寄与度βが大きいほど、ペダルストロークＳｓの寄与度は大きくなる。
続くステップＳ６では、最終目標減速度Ｇｔを達成するのに必要な制動力が発生するように、常開型電磁弁４ａ〜４ｄ、常閉型電磁弁１１ａ〜１１ｄ及び液圧発生装置９を駆動制御して、所定のメインプログラムに復帰する。
以上より、図２の制動力制御処理が「制御手段」に対応し、最終目標減速度Ｇｔが「最終的な目標制動力」に対応している。
【００２３】
（作用効果）
次に、第１実施形態の動作や作用効果について説明する。
今、通常のブレーキバイワイヤを行っているとする。すなわち、遮断弁３ａ，３ｂを閉鎖した状態で、常開型電磁弁４ａ〜４ｄ、常閉型電磁弁１１ａ〜１１ｄ及び液圧発生装置９を駆動制御し、ホイルシリンダ６ａ〜６ｄにより運転者のブレーキ操作に基づき算出された最終目標減速度Ｇｔを実現するための制動力を発生させる。
この最終目標減速度Ｇｔは、前述したように、マスタシリンダ圧Ｐｍに基づいた目標減速度ＧｐとペダルストロークＳｓに基づいた目標減速度Ｇｓとを算出し（ステップＳ２，Ｓ３）、目標減速度Ｇｐの寄与度α及び目標減速度Ｇｓの寄与度βを算出し、これら寄与度α及びβにより目標減速度Ｇｓ及びＧｐに重み付けを行って算出する（ステップＳ４）。
【００２４】
このとき、ストロークシミュレータ１２が正常に作動している状態で、ブレーキペダル１が踏み込まれたものとすると、寄与度αは、制御マップ関数Ｆαに基づきマスタシリンダ圧Ｐｍに応じた値に算出される。また、寄与度βは、寄与度αとの合計が１になるように設定され（（１）式）、従って前記（２）式による最終目標減速度Ｇｔは、目標減速度ＧｐとＧｓの加重平均として求められる。すなわち、最終目標減速度Ｇｔは、寄与度αが大きいほど、マスタシリンダ圧Ｐｍに基づいた目標減速度Ｇｐに近い値に、寄与度αが小さいほど、ペダルストロークＳｓに基づいた目標減速度Ｇｓに近い値となる。従って、図６の制御マップ関数Ｆαを用いると、マスタシリンダ圧Ｐｍが小さいほどペダルストロークＳｓ重視で、またマスタシリンダ圧Ｐｍが大きいほど、つまり運転者の制動意思が強く、ブレーキペダル１の踏力が大きいほど、マスタシリンダ圧Ｐｍ重視で、最終目標減速度Ｇｔが算出されることになる。
【００２５】
このように、ブレーキバイワイヤが実行され、ストロークシミュレータ１２が作動状態にあるときには、各ブレーキ装置の特性等を反映した制御マップ関数を用い、マスタシリンダ圧Ｐｍに基づき、マスタシリンダ圧Ｐｍ及びペダルストロークＳｓの寄与度を最適に設定することで、運転者の制動意思を確実に反映させた制動効果を得ることができる。
【００２６】
一方、ブレーキバイワイヤの実行時、ストロークシミュレータ１２が閉故障を起こしている状態で、ブレーキペダル１が踏み込まれたものとすると、ストロークシミュレータ１２の正常時とは異なる方法によって、寄与度α及びβが設定される（ステップＳ４４）。すなわち、マスタシリンダ圧Ｐｍの大きさにかかわらず、寄与度αが１に、寄与度βが０に固定的に設定され、最終目標減速度Ｇｔは、マスタシリンダ圧Ｐｍに応じた目標減速度Ｇｐの値そのままに算出される。つまり、ペダルストロークＳｓに応じた目標減速度Ｇｓについては、最終目標減速度Ｇｔの算出に用いていない。
【００２７】
前述のように、ストロークシミュレータ１２が閉故障を起こしているときは、正常時と比較し、同一踏力に対するペダルストロークＳｓが小さくなるため、目標減速度Ｇｓも小さく算出されてしまう。しかし、第１実施形態では、目標減速度Ｇｓの寄与度βを０とし、マスタシリンダ圧Ｐｍに応じた目標減速度Ｇｐのみに基づいて最終目標減速度を算出しているので、運転者の制動意思よりも最終目標減速度Ｇｔが小さくなるのを防止でき、運転者の意思を確実に反映させた十分な制動効果を得ることができる。
【００２８】
以上、第１実施形態について説明したが、本発明の適用は前記の第１実施形態に限定されるものではない。例えば、前記の第１実施形態では、ソレノイド通過電流波形を検出することでストロークシミュレータ１２の閉故障を検出しているが、これに限られず、例えば、マスタシリンダ圧Ｐｍ−ペダルストロークＳｓ特性の変化に基づいて閉故障を検出してもよい。すなわち、ストロークシミュレータカット弁１３の閉故障が起きると、図１０に示すように、正常時と比較して、マスタシリンダ圧Ｐｍに対するペダルストロークＳｓの上昇が少なくなることから、この特性変化が許容範囲内か否かを判定することによっても、閉故障の発生を検出することができる。この特性比較による検出は、前記第１実施形態のステップＳ４１〜Ｓ４２の検出と併せて、又は、これに代えて行うことができる。
【００２９】
また、ストロークシミュレータ１２は、図１に示したような構成に限定されるものではない。例えば、マスタシリンダ２と一体的に構成されるものや、マスタシリンダ２のプライマリ側に接続されるものであってもよい。
その他、前記の第１実施形態では、ステップＳ４３の処理で、マスタシリンダ圧Ｐｍのみに基づき寄与度αを算出しているが、これに限定されるものではない。すなわち、ペダルストロークＳｓのみに基づき寄与度βを算出したり、ペダルストロークＳｓとマスタシリンダ圧Ｐｍの双方に基づき寄与度α，βを夫々算出したりしてもよい。また、図６の制御マップ関数では、連続的に寄与度αを変化させているが、これに限定されるものではなく、マスタシリンダ圧Ｐｍに基づきステップ状に寄与度αを変化させてもよい。
【００３０】
さらに、前記の第１実施形態では、液圧を伝達媒体にしたハイドロリックブレーキを採用しているが、これに限定されるものではなく、圧縮空気を伝達媒体にしたエアブレーキを採用してもよい。
また、前記の第１実施形態では、流体圧を利用したブレーキバイワイヤを行っているが、これに限定されるものではない。ブレーキバイワイヤに関しては制動力制御を行うことができればよいので、電動アクチュエータを駆動制御することで、ディスクロータをブレーキパッドで挟圧したり、ブレーキドラムの内周面にブレーキシューを押圧したりする電動ブレーキや、回生モータブレーキ等、電子制御可能なエネルギー源を備えていれば、如何なるブレーキでもよい。
【００３１】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
（構成）
第２実施形態に係るブレーキ装置の構成は、図１に示したものと同様であり、コントロールユニット３０の動作も図２のフローチャートに示す通りであるが、ステップＳ４の処理で、ブレーキペダル１踏み込み初期のロスストローク領域を考慮した補正を行っている点で第１実施形態と異なっている。
【００３２】
ここで、第２実施形態にいうロスストローク領域は、ブレーキペダル１が踏み込まれてピストン２ｃ，２ｄが前進する際に、圧力発生室２ａ又は２ｂとリザーバ８との連通状態を維持したままストロークする領域である。図７に示す一般的なタンデムマスタシリンダ２では、当該ピストン２ｃ，２ｄ端部に装着されたピストンカップ２ｇ，２ｈが、ノマール位置から前進し、リザーバ８との連通孔であるリターン・ポート２ｉ，２ｊを通過して圧力発生室２ａ，２ｂとリターン・ポート２ｉ，２ｊとの連通状態を遮断するまでのストローク領域Ｄ１，Ｄ２である。このロスストローク領域においては、リザーバ８と圧力発生室２ａ，２ｂが連通しているため、圧力発生室２ａ，２ｂが大気圧に近い状態に保たれる。このため、ブレーキペダル１の踏み込みに応じてペダルストロークＳｓが大きくなるものの、ペダルストロークＳｓに比較してマスタシリンダ圧Ｐｍの上昇が小さい。これは、ストロークシミュレータ１２が閉故障を起こしているか否かに関わらず存在する領域であるが、閉故障を起こしている場合、ロスストローク領域を超えてさらにピストン２ｃ，２ｄが前進すると、マスタシリンダ圧Ｐｍ−ペダルストロークＳｓ特性が反転し、逆にペダルストロークＳｓに比較してマスタシリンダ圧Ｐｍの上昇が大きくなる。
【００３３】
そこで、第２実施形態では、第１実施形態の寄与度の算出ステップ（Ｓ４）を、図８のフローチャートのように行う。すなわち、ステップＳ４１〜Ｓ４３は第１実施形態と同様であるが、ステップＳ４２で閉故障を検出した場合（Ｙｅｓ）には、ステップＳ４４′において、目標減速度Ｇｐの寄与度α及び目標減速度Ｇｓの寄与度βを共に‘１’に設定する。従って、閉故障が検出された場合に、ステップＳ５において算出される最終目標減速度Ｇｔは、下記（３）式に示すように目標減速度ＧｐとＧｓとを重み付けをせずに加算した値となる。
Ｇｔ＝Ｇｐ＋Ｇｓ ・・・（３）
そして、ステップＳ５により算出された最終目標減速度Ｇｔを実現するように、常開型電磁弁４ａ〜４ｄ、常閉型電磁弁１１ａ〜１１ｄ及び液圧発生装置９が駆動制御される（ステップＳ６）。
【００３４】
（作用効果）
次に、第２実施形態を前記のように構成した効果について、図９をさらに参照して説明する。図９は、前記構成のブレーキ装置において、ブレーキバイワイヤを行いかつストロークシミュレータ１２に閉故障が生じている状態で、ブレーキペダル１が踏み込まれたときのマスタシリンダ圧Ｐｍに応じた目標減速度Ｇｐ、ペダルストロークＳｓに応じた目標減速度Ｇｓ、及び、最終目標減速度Ｇｔを時間変化の例を示したグラフである。
【００３５】
図９において、ブレーキペダル１踏み込み当初のロスストローク領域（ｔ１時点以前）では、ペダルストロークＳｓが増加し、これに伴ってペダルストロークＳｓに応じた目標減速度Ｇｓも増加している。一方、マスタシリンダ圧Ｐｍはほとんど上昇しておらず、このためマスタシリンダ圧Ｐｍに応じた目標減速度Ｇｐは略ゼロで推移している。この結果、最終目標減速度Ｇｔは、ペダルストロークＳｓに応じた目標減速度Ｇｓに略等しくなっている。
【００３６】
もし、マスタシリンダ圧Ｐｍのみ又はマスタシリンダ圧Ｐｍにも寄与度を分散させた加重平均によって、最終目標減速度Ｇｔを求めると、マスタシリンダ圧Ｐｍはこの領域でほとんど増加しないことから、最終目標減速度Ｇｔが運転者の制動意思よりも低く算出されてしまう。そこで、ペダルストロークＳｓの寄与度を１とすることで、ロスストローク領域においても運転者の意思を確実に反映した制動効果を得ることができる。
【００３７】
一方、運転者の制動意思が大きく、非ロスストローク領域（ｔ１時点より後）までブレーキペダル１が踏み込まれると、ｔ１時点を境にマスタシリンダ圧Ｐｍ−ペダルストロークＳｓ特性が反転する。すなわち、ｔ１時点を過ぎると、マスタシリンダ圧Ｐｍは踏力の増加に応じて上昇するものの、ペダルストロークＳｓの増加は小さくなり、図９の例ではほとんど増加していない。このように特性が急激に変化した状態で、ストロークシミュレータ１２の正常時のように、制御マップ関数Ｆαに基づいて寄与度αを漸次増加させると、ｔ１時点を過ぎてほとんど増加しない目標減速度Ｇｓに寄与度を分散させる分、最終目標減速度Ｇｔが小さく算出されてしまう。このようにして最終目標減速度Ｇｔを算出した場合を図９に破線で示す。これに対し、本発明を適用した場合（図９の実線）には、マスタシリンダ圧Ｐｍに応じた目標減速度Ｇｐをそのまま加算しているので、非ロスストローク領域での踏力の増分が割り引かれずにそのまま最終目標減速度Ｇｔに反映される。従って、運転者の制動意思を反映した十分な制動効果を得ることができる。
【００３８】
ところで、ストロークシミュレータ１２が正常に作動するときも、ロスストローク領域ではペダルストロークＳｓ重視で、踏力が大きくなる程、マスタシリンダ圧Ｐｍ重視で最終目標減速度Ｇｔを算出する。このとき、ｔ１時点を境に急激に寄与度を切り替えることなく、踏力に応じてマスタシリンダ圧Ｐｍの寄与度を漸次増加させることで、踏力が大きくなると制動力も大きくなるという制動効果の線形性を実現している。
【００３９】
これに対し、ストロークシミュレータ１２が閉故障した場合は、寄与度を漸次増加させているわけではない。しかし、前記（３）式のように算出することで、最終目標減速度Ｇｔは、結果的には、ロスストローク領域及び非ロスストローク領域を通して、踏力に応じて連続的かつ滑らかに変化する値として与えられている。すなわち、図９の例では、ロスストローク領域では踏力に応じてペダルストロークＳｓが変化し、マスタシリンダ圧Ｐｍはほとんど変化せず、最終目標減速度Ｇｔは目標減速度Ｇｓと略同じ値として求められる。ｔ１時点以後、ペダルストロークＳｓがほとんど変化しなくなり、マスタシリンダ圧Ｐｍが踏力に応じて変化し始めると、最終目標減速度Ｇｔは、ｔ１時点における目標減速度Ｇｓに、踏力の増加を反映した目標減速度Ｇｐを加えた値として求められる。従って、ロスストローク領域から非ロスストローク領域への切り替え時点で、ロスストローク領域で算出された最終目標減速度Ｇｔ（≒Ｇｓ）が引き継がれ、これに踏力の増分に応じた目標減速度Ｇｐが加えられていくので、最終目標減速度Ｇｔが切り替え前の値より小さくなるなどの事態を防止できる。すなわち、踏力が大きくなると制動力が大きくなるという線形性が確保され、運転者の制動意思を確実に反映した制動効果を得ることができる。
【００４０】
以上、第２実施形態について説明したが、本発明の適用は前記の第２実施形態に限定されるものではない。例えば、前記の第２実施形態のように最終目標減速度Ｇｔの算出に（３）式を用いる場合に限られない。例えば、ロスストローク領域から非ロスストローク領域に切り替わる時点を例えばペダルストロークＳｓにより判定し、ロスストローク領域のときは最終目標減速度Ｇｔを目標減速度Ｇｓとし、非ロスストローク領域のときは最終目標減速度Ｇｔを目標減速度Ｇｔとして算出してもよい。但し、前記のように(３)式を用いると、ロスストローク領域と非ロスストローク領域の切り替え時点での最終目標減速度Ｇｔの落ち込み等を防ぎ、連続的かつ滑らかな最終目標減速度Ｇｔが得られるので好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】第１実施形態に係るブレーキ装置の概略構成図である。
【図２】制動力制御処理を示すフローチャートである。
【図３】目標減速度Ｇｐの算出に用いる制御マップである。
【図４】目標減速度Ｇｓの算出に用いる制御マップである。
【図５】第１実施形態の寄与度の決定処理を示すフローチャートである。
【図６】寄与度の算出に用いる制御マップである。
【図７】ロスストロークを説明する図である。
【図８】第２実施形態の寄与度の決定処理を示すフローチャートである。
【図９】本発明の作用効果を説明するグラフである。
【図１０】マスタシリンダ圧とペダルストロークの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４２】
１ ブレーキペダル
１２ ストロークシミュレータ
１２ａ ピストン
１２ｂ コイルスプリング
１３ ストロークシミュレータカット弁
１７ インプットロッド
１８ ストロークセンサ
２ マスタシリンダ
２ａ，２ｂ 圧力発生室
２ｃ，２ｄ ピストン
２ｅ，２ｆ スプリング
２ｇ，２ｈ ピストンカップ
２ｉ、２ｊ リターン・ポート
３ａ，３ｂ 遮断弁
４ａ〜４ｄ 常開型電磁弁
１１ａ〜１１ｄ常閉型電磁弁
５ａ〜５ｄ 車輪
６ａ〜６ｄ ホイルシリンダ
７ａ，７ｂ マスタシリンダ圧センサ
８ リザーバ
９ 液圧発生装置
９ａ 電動モータ
９ｂ ポンプ
３０ コントロールユニット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキペダルの踏み込みに応じて制動流体圧を発生するマスタシリンダと、
車輪を制動する制動力を発生するホイルシリンダと、
前記マスタシリンダに連通し、ブレーキペダルの踏み込みに応じてペダルフィーリングを発生するストロークシミュレータと、
前記マスタシリンダの流体圧及びブレーキペダルの踏み込みストロークに基づき目標制動力を算出し、前記目標制動力に応じて車両の制動力を制御する制御手段と、を備えるブレーキ装置において、
前記制御手段は、前記マスタシリンダと前記ホイルシリンダとを遮断している状態で、かつ、前記ストロークシミュレータが作動していないと判定すると、前記マスタシリンダの流体圧に基づき算出される目標制動力を最終的な目標制動力とすることを特徴とするブレーキ装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記ブレーキペダルの踏み込みストロークに基づき算出される目標制動力で、前記最終的な目標制動力を補正することを特徴とする請求項１に記載のブレーキ装置。
【請求項３】
前記補正は、ブレーキペダルの踏み込みに応じ前記マスタシリンダの流体圧が増加し始めるまでのロスストローク領域においては、前記マスタシリンダの流体圧に基づき算出される目標制動力に代わって、前記ブレーキペダルの踏み込みストロークに基づき算出される目標制動力を、最終的な目標制動力において支配的とする補正であることを特徴とする請求項２に記載のブレーキ装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記ブレーキペダルの踏み込みストロークに基づき算出される目標制動力を、前記マスタシリンダの流体圧に基づき算出される目標制動力に加算して、前記補正を行うことを特徴とする請求項２又は３に記載のブレーキ装置。
【請求項５】
前記ストロークシミュレータと前記マスタシリンダとの間を開閉するストロークシミュレータカット弁を備え、
前記制御手段は、前記ストロークシミュレータカット弁が開状態にならないときに、前記ストロークシミュレータが作動していないと判定することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のブレーキ装置。
【請求項６】
ブレーキペダルの踏む込み、及び、マスターシリンダの流体圧に基づき算出される目標制動力から、車両の制動力を制御するブレーキ装置において、
前記ブレーキペダルの踏み込みに応じたペダルフィーリングを発生するストロークシミュレータが作動していないときは、前記マスターシリンダの流体圧に基づき算出される目標制動力を最終的な目標制動力とすることを特徴とするブレーキ装置。
【請求項１】
ブレーキペダルの踏み込みに応じて制動流体圧を発生するマスタシリンダと、
車輪を制動する制動力を発生するホイルシリンダと、
前記マスタシリンダに連通し、ブレーキペダルの踏み込みに応じてペダルフィーリングを発生するストロークシミュレータと、
前記マスタシリンダの流体圧及びブレーキペダルの踏み込みストロークに基づき目標制動力を算出し、前記目標制動力に応じて車両の制動力を制御する制御手段と、を備えるブレーキ装置において、
前記制御手段は、前記マスタシリンダと前記ホイルシリンダとを遮断している状態で、かつ、前記ストロークシミュレータが作動していないと判定すると、前記マスタシリンダの流体圧に基づき算出される目標制動力を最終的な目標制動力とすることを特徴とするブレーキ装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記ブレーキペダルの踏み込みストロークに基づき算出される目標制動力で、前記最終的な目標制動力を補正することを特徴とする請求項１に記載のブレーキ装置。
【請求項３】
前記補正は、ブレーキペダルの踏み込みに応じ前記マスタシリンダの流体圧が増加し始めるまでのロスストローク領域においては、前記マスタシリンダの流体圧に基づき算出される目標制動力に代わって、前記ブレーキペダルの踏み込みストロークに基づき算出される目標制動力を、最終的な目標制動力において支配的とする補正であることを特徴とする請求項２に記載のブレーキ装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記ブレーキペダルの踏み込みストロークに基づき算出される目標制動力を、前記マスタシリンダの流体圧に基づき算出される目標制動力に加算して、前記補正を行うことを特徴とする請求項２又は３に記載のブレーキ装置。
【請求項５】
前記ストロークシミュレータと前記マスタシリンダとの間を開閉するストロークシミュレータカット弁を備え、
前記制御手段は、前記ストロークシミュレータカット弁が開状態にならないときに、前記ストロークシミュレータが作動していないと判定することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のブレーキ装置。
【請求項６】
ブレーキペダルの踏む込み、及び、マスターシリンダの流体圧に基づき算出される目標制動力から、車両の制動力を制御するブレーキ装置において、
前記ブレーキペダルの踏み込みに応じたペダルフィーリングを発生するストロークシミュレータが作動していないときは、前記マスターシリンダの流体圧に基づき算出される目標制動力を最終的な目標制動力とすることを特徴とするブレーキ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００８−１６２５３５（Ｐ２００８−１６２５３５Ａ）
【公開日】平成２０年７月１７日（２００８．７．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３５６８３８（Ｐ２００６−３５６８３８）
【出願日】平成１８年１２月２９日（２００６．１２．２９）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月１７日（２００８．７．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月２９日（２００６．１２．２９）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
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