ブレーキ装置
【課題】ブレーキ装置の電源電圧が低下した際に、そのフェールセーフ制御を効果的かつ低コストに実現する。
【解決手段】ブレーキＥＣＵ２００は、通常の制動制御状態においては開閉弁２８，３０を閉弁させつつモータ４０，４２を駆動し、調整弁４６〜５４の開度を調整することで、ポンプ３２，３６からマスタシリンダ１４への作動液の供給を遮断しつつ、ポンプ３２〜３８から吐出された作動液のホイールシリンダ２０への供給量を調整する。一方、ブレーキＥＣＵ２００は、電源電圧が開閉弁２８，３０の最低作動電圧よりも低い低電圧状態となった場合にもモータ４０，４２を駆動し、ポンプ３２，３６から吐出された作動液の一部がマスタシリンダ１４へ供給されることを許容する。
【解決手段】ブレーキＥＣＵ２００は、通常の制動制御状態においては開閉弁２８，３０を閉弁させつつモータ４０，４２を駆動し、調整弁４６〜５４の開度を調整することで、ポンプ３２，３６からマスタシリンダ１４への作動液の供給を遮断しつつ、ポンプ３２〜３８から吐出された作動液のホイールシリンダ２０への供給量を調整する。一方、ブレーキＥＣＵ２００は、電源電圧が開閉弁２８，３０の最低作動電圧よりも低い低電圧状態となった場合にもモータ４０，４２を駆動し、ポンプ３２，３６から吐出された作動液の一部がマスタシリンダ１４へ供給されることを許容する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の車輪に付与される制動力を制御するブレーキ制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ブレーキペダルの操作量に応じた液圧を液圧回路内に発生させ、各車輪のホイールシリンダにその液圧を供給することにより制動力を付与するブレーキ装置が知られている（例えば特許文献１参照）。液圧源と各ホイールシリンダとの間には、液圧源から作動液を汲み出すポンプのほか、液圧供給時に開弁される増圧弁、液圧解放時に開弁される減圧弁、液圧の供給経路を切り替えるときに開閉される切替弁等の各種電磁弁が設けられている。ブレーキ装置は、これらの電磁弁を開閉制御することによってホイールシリンダへのブレーキフルードの給排量を調整し、その液圧を制御して各車輪に適切な制動力を付与している。これらポンプや電磁弁を含むブレーキ装置の各アクチュエータは、車両に搭載された電子制御装置（以下、「ＥＣＵ」という）によりその駆動回路に制御指令が出力されることにより駆動制御される。
【０００３】
このようなブレーキ装置は、ブレーキペダルの操作により生成された液圧をそのままホイールシリンダに伝達するのではなく、ブレーキペダルの操作量に基づいて演算される要求制動力が得られるよう電子制御により各アクチュエータを駆動するいわゆるブレーキバイワイヤ方式の制動制御を実行する。したがって、各アクチュエータを正常に駆動させるために電源電圧が安定に維持されることが重要である一方、電源電圧が低下した場合の高いフェールセーフ性も求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１７４２２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、各アクチュエータにはそれを駆動させるための最低作動電圧が個別に設定されている。アクチュエータの種類によって最低作動電圧が異なるため、電源電圧が低下した場合には最低作動電圧の高いものから順に作動を停止することになるが、それによって電源電圧の急激な低下も抑制される。フェイルセーフの観点からは、必要最低限の制動力を確保するために重要なアクチュエータほど長い作動を確保することが望ましく、そのような優先順位に基づいて各アクチュエータの最低作動電圧が割り振られるようシステム設計がなされるのがよい。一方、電源電圧低下時にこのようなフェールセーフ制御を実行するうえでも、その制動応答性および安定性に優れるのが望ましく、またそれを簡易な構成で低コストに実現するのが望ましい。
【０００６】
そこで、本発明の一つの目的は、ブレーキ装置の電源電圧が低下した際に、そのフェールセーフ制御を効果的かつ低コストに実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様のブレーキ装置は、モータを駆動することにより制動力を発生させるブレーキ装置において、作動液を貯留するリザーバと、複数の車輪の各々に設けられた複数のホイールシリンダと、運転者により操作されるブレーキペダルと、ブレーキペダルの操作状態を検出する操作状態検出手段と、作動液を導入出可能な液圧室と、ブレーキペダルの踏み込み操作に応じて液圧室内の作動液を加圧または減圧する方向に摺動するピストンとを含むマスタシリンダと、複数のホイールシリンダのそれぞれとリザーバとを接続する第１系統の流路と、特定のホイールシリンダとマスタシリンダとを接続するとともに第１系統の流路との合流部を有する第２系統の流路とを含み、各ホイールシリンダへ作動液を供給するための流路を構成する液圧回路と、第１系統の流路におけるリザーバと合流部との間に設けられ、リザーバからホイールシリンダへ供給する作動液の液圧を昇圧させるためにモータによって駆動されるポンプと、第２系統の流路におけるマスタシリンダと合流部との間に設けられ、モータよりも高い最低作動電圧が設定され、その開閉により第２系統の流路における作動液の流通を許容または遮断する開閉弁と、複数のホイールシリンダとポンプとの間にそれぞれ設けられ、開閉弁よりも低い最低作動電圧が設定され、第１系統の流路を介してホイールシリンダへ供給される作動液の流量を調整するためにそれぞれ開閉される複数の調整弁と、操作状態検出手段の検出情報に応じて、モータ、開閉弁および調整弁を含むアクチュエータへの通電制御を実行することにより、ホイールシリンダへ供給する作動液の液圧を制御する制御部と、を備える。
【０００８】
制御部は、通常の制動制御状態においては開閉弁を閉弁させつつモータを駆動し、調整弁の開度を調整することで、ポンプからマスタシリンダへの作動液の供給を遮断しつつ、ポンプから吐出された作動液のホイールシリンダへの供給量を調整する一方、電源電圧が開閉弁の最低作動電圧よりも低い所定の低電圧状態となった場合にモータを駆動し、ポンプから吐出された作動液のマスタシリンダへの供給を許容する。
【０００９】
この態様によれば、第１系統の流路にはポンプ駆動により加圧された液圧を供給しうる動力液圧源が実現される一方、第２系統の流路にはブレーキペダルの踏み込み操作に応じてマスタシリンダにて加圧された液圧を供給しうるマニュアル液圧源が実現される。電源電圧が開閉弁の最低作動電圧よりも低い低電圧状態になると、開閉弁が開状態となり、第２系統の流路が開放される。この結果、ポンプからマスタシリンダへ作動液が供給され、ブレーキペダルの操作に上乗せする形でマスタシリンダが加圧される。その結果、マスタシリンダにて昇圧された作動液が第２系統の流路に接続された特定のホイールシリンダに供給され、そのホイールシリンダを介した制動力が確保される。
【００１０】
また、電源電圧が開閉弁の最低作動電圧よりも低くても、調整弁の最低作動電圧よりも高ければ、ポンプ駆動による液圧が他のホイールシリンダにも供給されるため、開閉弁が作動しなくとも双方のホイールシリンダの液圧が確保され、制動力が確保される。その後、電源電圧が調整弁の最低作動電圧より低くなると、ポンプ駆動による他のホイールシリンダに対応する車輪側の制動力は期待し難くなるが、依然として特定のホイールシリンダに対応する車輪側の制動力は確保される。さらに、電源電圧がモータの最低作動電圧より低くなると、ポンプ自体の作動が停止してしまうことになるが、その場合であってもブレーキペダルが踏み込まれている限り、マスタシリンダ圧が第２の系統を介して特定のホイールシリンダ側に供給されるため、最低限の制動力は確保される。
【００１１】
すなわち、この態様によれば、電源電圧が低下するにつれて、開閉弁、調整弁、モータ（つまりポンプ）の順に作動が停止されることになるが、その段階において動力液圧源およびマニュアル液圧源による双方の車輪の制動、動力液圧源およびマニュアル液圧源による特定のホイールシリンダに対応する車輪の制動、マニュアル液圧源による特定のホイールシリンダに対応する車輪の制動といったように、制動状態が徐々に遷移する。すなわち、電源電圧の低下に応じて制動力が低下するものの、その制動機能を極力高く維持することができる。その結果、電源電圧が低下してもブレーキペダルが踏み込まれた場合には、応答性がよく、かつ十分な液圧をホイールシリンダに供給することができる。しかも、その制動状態の遷移が電圧低下に応じた成り行きにより自律的に行われるため、複雑な構成や制御を伴うことなく簡易に実現することができる。
【００１２】
具体的には、マスタシリンダは、内部に液圧室として第１液圧室および第２液圧室が形成されるハウジングと、ハウジング内に摺動可能に設けられ、一端側にてブレーキペダルの操作力を受ける第１ピストンと、ハウジング内に摺動可能に設けられ、一端側にて第１ピストンとの間に第１液圧室を形成する一方、他端側にてハウジングとの間に第２液圧室を形成する第２ピストンとを備えてもよい。また、特定のホイールシリンダとして第１ホイールシリンダと第２ホイールシリンダとが設けられてもよい。そして、低電圧状態となってモータが駆動された場合に、ポンプから吐出された作動液が第１ホイールシリンダに供給されるとともに、その一方のホイールシリンダと第２系統の流路を介してつながるマスタシリンダの一方の液圧室に供給され、それによってマスタシリンダの他方の液圧室にて高められた作動液が第２ホイールシリンダに供給されてもよい。
【００１３】
ここで、低電圧状態においては、特定のホイールシリンダの一方に対応するポンプのみが駆動されてもよいし、特定のホイールシリンダのそれぞれに対応する双方のポンプが駆動されてもよい。この態様によれば、低電圧状態においてモータが駆動された場合、そのポンプに対応する側のホイールシリンダの液圧が直接高められる一方、マスタシリンダ圧が高められることで、そのポンプに対応しない側のホイールシリンダの液圧も間接的に高められる。特定のホイールシリンダの双方のポンプが駆動される場合には、その双方のポンプにより相乗的にマスタシリンダ圧が高められ、その反力によってホイールシリンダの液圧もより速やかに高められるようになる。
また、複数のホイールシリンダのそれぞれに対してポンプが設けられてもよい。そして、各ポンプが設けられる流路にそれぞれ並列に接続され、各ポンプの前後をつなぐ複数の環流通路が設けられてもよい。複数の調整弁は、対応する環流通路にそれぞれ設けられてもよい。そして、特定のホイールシリンダに対応する特定の調整弁と環流通路において直列に設けられ、開閉弁よりも低く調整弁よりも高い最低作動電圧が設定され、その作動時に環流通路における作動液の流通を許容する連通弁が設けられてもよい。その場合、特定のホイールシリンダに対応しない環流通路には連通弁が設けられていなくてもよい。
この態様によれば、電源電圧が低下して連通弁の機能が停止すると、特定の調整弁が設けられた環流通路における作動液の流通が遮断される。このため、特定の調整弁が機能していてもその環流通路を流れる作動液の流量を制御することができず、その特定の調整弁は実質的に機能しなくなる。しかし、他の調整弁が設けられた環流通路には連通弁が設けられていないので、その調整弁が機能する限り、その環流通路を流れる作動液の流量を制御することができる。すなわち、一方の車輪側について調整弁による液圧調整ができなくなっても、他方の車輪側については調整弁による液圧調整が可能であるため、電源電圧の低下による制動性能の低下を抑制することができる。
【００１４】
ホイールシリンダの液圧であるホイールシリンダ圧を検出する液圧センサを備えてもよい。制御部は、通常の制動制御状態においては、ブレーキペダルの操作量に応じてホイールシリンダ圧の目標液圧を設定し、その目標液圧と液圧センサにより検出されたホイールシリンダ圧との偏差に基づきフィードバック制御を実行する一方、低電圧状態となってモータが駆動された場合には、ブレーキペダルの操作量に応じて演算されるホイールシリンダ圧の目標液圧を、モータの駆動によるマスタシリンダ圧の上昇分を加味して補正し、その補正後の目標液圧にしたがって制動制御を実行してもよい。
【００１５】
ここで、制御部は、低電圧状態となってモータが駆動された場合であって、液圧センサの検出情報が正常に取得できる場合には、補正後の目標液圧にしたがってフィードバック制御を実行してもよい。また、制御部は、低電圧状態となってモータが駆動された場合であって、液圧センサの検出情報が正常に取得できない場合には、補正後の目標液圧にしたがってフィードフォワード制御を実行してもよい。
【００１６】
この態様によれば、制御部は、通常の制動制御状態においてはホイールシリンダ圧に基づくフィードバック制御を実行し、そのホイールシリンダ圧が目標液圧に収束するように制御する。一方、上述のように低電圧状態となってモータが駆動された場合、ホイールシリンダ圧の目標液圧について、モータの駆動によるマスタシリンダ圧の上昇分を加味した補正が行われる。すなわち、上述のようにマスタシリンダ圧の上昇分がホイールシリンダに作用する場合、ブレーキペダルの操作量に対するホイールシリンダ圧の上昇勾配が通常の制動制御の場合よりも大きくなると考えられる。つまり、ブレーキペダルの操作量に対して通常の制動制御状態と同様の目標液圧を設定すると、必要以上にホイールシリンダ圧が高まることが想定される。そこで、この態様では、目標液圧に対してマスタシリンダ圧の上昇分を加味した補正を行い、ブレーキペダルの操作量に対して適度なホイールシリンダ圧ひいては制動力が得られるようにする。制御部は、液圧センサの検出情報が正常に取得できる場合には、その補正後の目標液圧にしたがってフィードバック制御を実行すればよい。
【００１７】
また、その電圧低下等の要因によって、制御部が液圧センサの検出情報を正常に取得できない場合も想定される。ここで、「正常に取得できない」とは、複数のホイールシリンダのそれぞれに対応する全ての液圧センサ、またはその一部の液圧センサからの検出信号が途絶えたような場合が含まれうる。このような場合、制御部は、ホイールシリンダ圧のフィードバック制御を実行することができなくなる。このため、制御部は、液圧センサの検出情報が正常に取得できない場合には、補正後の目標液圧にしたがってフィードフォワード制御を実行してもよい。
【００１８】
ここで、通常の制動制御状態におけるブレーキペダルの操作量とホイールシリンダ圧の目標液圧との対応関係や、その制御に必要なモータの駆動量については予め把握されている。このため、通常の制動制御状態と低電圧状態とで同様にモータを駆動したときのホイールシリンダ圧の変化の差を加味することで、低電圧状態において必要なモータの駆動量を設定することができる。通常の制動制御状態と低電圧状態とは、同様にモータを駆動したときのマスタシリンダ圧の上昇量が異なり、一方、ホイールシリンダ圧はマスタシリンダ圧に比例することから、そのマスタシリンダ圧の上昇分を加味することで低電圧状態における適度なモータの駆動量を設定することができる。そこで、この態様ではそのモータの駆動によるマスタシリンダ圧の上昇分を加味してホイールシリンダ圧の目標値（目標液圧）を補正し、その補正後の目標液圧にしたがって制動制御を実行する。これにより、低電圧状態においても運転者に特に違和感を与えることなく制動制御を実行できる。
【００１９】
より具体的には、制御部は、ブレーキペダルの操作量とホイールシリンダ圧との対応関係を定める制御マップと、ブレーキペダルの操作量とマスタシリンダの液圧であるマスタシリンダ圧との対応関係を定める補正用マップとを保持し、その補正用マップとして、通常の制動制御状態における対応関係を定める通常マップと、低電圧状態となってモータが駆動された状態における対応関係を定める特定マップとを含んでもよい。制御部は、通常の制動制御状態においては、ブレーキペダルの操作量に応じて制御マップを参照してホイールシリンダ圧の目標液圧を設定し、その目標液圧と液圧センサにより検出されたホイールシリンダ圧との偏差に基づきフィードバック制御を実行してよい。また、制御部は、低電圧状態となってモータが駆動された場合には、ブレーキペダルの操作量に応じて通常マップおよび特定マップを参照し、その特定マップから取得されるマスタシリンダ圧とその通常マップから取得されるマスタシリンダ圧との差分に対応するホイールシリンダ圧を、制御マップから取得される目標液圧から差し引いた液圧を補正後の目標液圧として設定し、その補正後の目標液圧にしたがって制動制御を実行してもよい。
【００２０】
ここで、制御部は、低電圧状態となってモータが駆動された場合であって、液圧センサの検出情報が正常に取得できる場合には、補正後の目標液圧にしたがってフィードバック制御を実行してもよい。また、制御部は、低電圧状態となってモータが駆動された場合であって、液圧センサの検出情報が正常に取得できない場合には、補正後の目標液圧にしたがってフィードフォワード制御を実行してもよい。
【００２１】
この態様では、ブレーキペダルの操作量とホイールシリンダ圧との対応関係、ブレーキペダルの操作量とマスタシリンダの液圧であるマスタシリンダ圧との対応関係がそれぞれマップ化されており、後者の対応関係については、通常の制動制御状態および低電圧状態のそれぞれについてマップ化されている。制御部は、各マップを参照することで逐一細かい演算処理を行う必要がなくなり、状態に応じた上述の制動制御を効率よく実行することができる。特定マップは、ブレーキペダルの操作量に対するマスタシリンダ圧の上昇勾配が通常マップよりも大きくなるように設定されたものでよい。
【００２２】
制御部は、低電圧状態となったときに、特定のホイールシリンダでない他のホイールシリンダの液圧が、対応する車輪のロックを回避可能な予め定める許容液圧以下であることを条件にモータを駆動してもよい。すなわち、ホイールシリンダ圧の実液圧が取得可能である場合には、このような構成によってポンプ駆動に一定の制限を設けることで、他のホイールシリンダ側の車輪のロックの発生を確実に防止しつつ、上述した低電圧状態での制動制御の性能を確保することができる。
【００２３】
車両の車速を検出する車速検出手段を備えてもよい。制御部は、低電圧状態となったときに、車速が予め定める許容速度以下であることを条件にモータを駆動してもよい。「許容速度」は、車両の挙動安定性を確保可能な速度として予め設定される。すなわち、高車速の状態でポンプ駆動すると、制動力の高まりによっては車両の挙動が不安定となる可能性がある。そこで、車速が予め定める許容速度を超える場合にはポンプ駆動に一定の制限を設けることで、車両の挙動安定性を確保することができる。なお、その場合には、低電圧状態において動力液圧源による制動はなされないが、ブレーキペダルが踏み込まれている限りマニュアル液圧源による制動は行われるため、制動力を確保することはできる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、ブレーキ装置の電源電圧が低下した際に、そのフェールセーフ制御を効果的かつ低コストに実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施形態に係るブレーキ装置をその液圧回路を中心に示す系統図である。
【図２】マスタシリンダの構成を表す部分断面図である。
【図３】ブレーキＥＣＵおよびその周辺の主要部の電気的構成を概略的に示す図である。
【図４】液圧回路を構成する各アクチュエータの作動電圧を示す模式図である。
【図５】通常の制動制御状態を示す図である。
【図６】低電圧状態となった場合の制動制御の過程を表す図である。
【図７】低電圧時制動制御におけるマスタシリンダの動作を表す図である。
【図８】低電圧状態となった場合の制動制御の過程を表す図である。
【図９】低電圧状態となった場合の制動制御の過程を表す図である。
【図１０】制動制御において用いられる制御マップの概要を示す図である。
【図１１】制動制御において用いられる制御マップの概要を示す図である。
【図１２】制動制御処理の具体的な流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を参照しつつ、本発明を実施するための形態（以下「実施形態」という）について説明する。
図１は、実施形態に係るブレーキ装置をその液圧回路を中心に示す系統図である。本実施形態では、右前輪と左後輪とをつなぐ系統と、左前輪と右後輪とをつなぐ系統を備えるいわゆるＸ配管型の液圧回路が採用されている。
【００２７】
ブレーキ装置１０は、ブレーキペダル１２、マスタシリンダ１４、液圧アクチュエータ１６、ホイールシリンダ２０ＦＬ、２０ＦＲ、２０ＲＬ、２０ＲＲ（以下、適宜総称して「ホイールシリンダ２０」という）を備える。ブレーキ装置１０は、また、各部の動作を制御する制御部（ブレーキ制御装置）としてのブレーキＥＣＵ２００を備えている。ブレーキ装置１０は、作動液としてのブレーキフルードを液圧回路を介して各車輪のホイールシリンダ２０へ供給し、その液圧（以下、「ホイールシリンダ圧」という）を調整して各車輪に制動力を付与する。ブレーキペダル１２にはストロークセンサ２２（「操作状態検出手段」に該当する）が設けられている。マスタシリンダ１４にはリザーバタンク２４が接続されており、マスタシリンダ１４の一方の出力ポートには開閉弁２６を介してストロークシミュレータ２５が接続されている。
【００２８】
運転者によってブレーキペダル１２が踏み込まれると、ブレーキペダル１２の操作量としてのペダルストロークがストロークセンサ２２に入力され、ペダルストロークに応じた検出信号がストロークセンサ２２から出力される。この検出信号はブレーキＥＣＵ２００に入力され、ブレーキＥＣＵ２００でブレーキペダル１２のペダルストロークが検出される。なお、ここではブレーキペダル１２の操作量を検出するための操作状態検出手段としてストロークセンサ２２を例に挙げているが、ブレーキペダル１２に加えられる踏力を検知する踏力センサ等であってもよい。
【００２９】
ブレーキペダル１２には、ペダルストロークをマスタシリンダ１４に伝達するプッシュロッド１５等が接続されており、このプッシュロッド１５等が押されることでマスタシリンダ１４の液圧室であるプライマリ室１４ａおよびセカンダリ室１４ｂに液圧（以下、「マスタシリンダ圧」という）が発生する。なお、マスタシリンダ１４の構成および動作の詳細については後述する。マスタシリンダ１４のプライマリ室１４ａとセカンダリ室１４ｂには、それぞれ液圧アクチュエータ１６に向けて延びる管路Ｂ、管路Ａが連結されている。
【００３０】
リザーバタンク２４は、ブレーキペダル１２が初期位置のときに、プライマリ室１４ａおよびセカンダリ室１４ｂのそれぞれと図示しない通路を介して接続され、マスタシリンダ１４内にブレーキフルードを供給したり、マスタシリンダ１４内の余剰ブレーキフルードを貯留する。リザーバタンク２４には、液圧アクチュエータ１６に向けて延びる管路Ｃ、管路Ｄが連結されている。
【００３１】
ストロークシミュレータ２５は、管路Ａにつながる管路Ｅに接続されており、セカンダリ室１４ｂ内のブレーキフルードを導入する。管路Ｅには開閉弁２６が設けられている。開閉弁２６は、非通電時に閉状態にあり、運転者によるブレーキペダル１２の操作が検出された際に開状態に切り換えられる常閉型電磁弁である。ストロークシミュレータ２５は、運転者によるブレーキペダル１２の操作力に応じた反力を創出する。
【００３２】
液圧アクチュエータ１６には、マスタシリンダ１４のセカンダリ室１４ｂと右前輪ＦＲに対応するホイールシリンダ２０ＦＲを接続するように、管路Ａに連結された管路Ｆが設けられている。管路Ｆには、開閉弁２８が設けられている。開閉弁２８は、非通電時には開状態（連通状態）、通電時には閉状態（遮断状態）となる常開型電磁弁であり、開閉弁２８によって管路Ｆの連通・遮断状態が制御され、これにより管路Ａ、Ｆを介したホイールシリンダ２０ＦＲへのブレーキフルードの供給が制御される。
【００３３】
また、液圧アクチュエータ１６には、マスタシリンダ１４のプライマリ室１４ａと左前輪ＦＬに対応するホイールシリンダ２０ＦＬを接続するように、管路Ｂに連結された管路Ｇが備えられている。管路Ｇには、開閉弁３０が備えられている。開閉弁３０は、非通電時には開状態、通電時には閉状態となる常開型電磁弁であり、開閉弁３０によって管路Ｇの連通・遮断状態が制御され、これにより管路Ｂ、Ｇを介したホイールシリンダ２０ＦＬへのブレーキフルードの供給が制御される。
【００３４】
また、液圧アクチュエータ１６には、リザーバタンク２４から延設された管路Ｃに接続された管路Ｈと、管路Ｄに接続された管路Ｉが設けられている。管路Ｈは、管路Ｈ１とＨ２に分岐して、それぞれホイールシリンダ２０ＦＲ、２０ＲＬに接続されている。また、管路Ｉは、管路Ｉ３とＩ４に分岐して、それぞれホイールシリンダ２０ＦＬ、２０ＲＲに接続されている。ホイールシリンダ２０ＦＬおよびホイールシリンダ２０ＦＲは、それぞれ左前輪ＦＬ、右前輪ＦＲに対応している。ホイールシリンダ２０ＲＬおよびホイールシリンダ２０ＲＲは、それぞれ左後輪ＲＬ、右後輪ＲＲに対応している。
【００３５】
各管路Ｈ１、Ｈ２、Ｉ３、Ｉ４には、それぞれポンプ３２、３４、３６、３８が設けられている。ポンプ３２〜３８は、例えば静寂性に優れたトロコイドポンプにより構成され、それぞれホイールシリンダ２０ＦＲ、２０ＲＬ、２０ＦＬ、２０ＲＲに接続されている。ポンプ３２およびポンプ３４は第１モータ４０により駆動され、ポンプ３６およびポンプ３８は第２モータ４２により駆動される。本実施形態では、これら４つのポンプ３２〜３８が動力液圧源として機能する。ポンプ３２〜３８は、第１モータ４０または第２モータ４２の回転数に応じた流量のブレーキフルードを各ホイールシリンダ２０へ供給する。
【００３６】
また、液圧アクチュエータ１６には、ポンプ３２〜３８のそれぞれに並列的に管路Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３、Ｊ４が設けられている。これらの管路Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３、Ｊ４は、「環流通路」として機能する。管路Ｊ１には、連通弁４４および液圧調整弁４６が直列的に配設されている。連通弁４４がポンプ３２の吸入ポート側（管路Ｊ１におけるブレーキフルードの流動方向下流側）に、液圧調整弁４６がポンプ３２の吐出ポート側（管路Ｊ１におけるブレーキフルードの流動方向上流側）にそれぞれ位置するように配置されている。つまり、連通弁４４によってリザーバタンク２４と液圧調整弁４６との間の連通・遮断を制御できる構成とされている。連通弁４４は、非通電時には閉状態、通電時には開状態となる常閉型電磁弁である。液圧調整弁４６は、非通電時には開状態、通電時には閉状態となり、通電制御により弁開度が調整される常開型のリニア弁である。管路Ｊ２には、液圧調整弁４８が備えられている。液圧調整弁４８は、液圧調整弁４６と同様に常開型のリニア弁である。
【００３７】
管路Ｊ３には、連通弁５０および液圧調整弁５２が直列的に配設されている。連通弁５０がポンプ３６の吸入ポート側（管路Ｊ３におけるブレーキフルードの流動方向下流側）に、液圧調整弁５２がポンプ３６の吐出ポート側（管路Ｊ３におけるブレーキフルードの流動方向上流側）にそれぞれ位置するように配置されている。つまり、連通弁５０によってリザーバタンク２４と液圧調整弁５２との間の連通・遮断を制御できる構成とされている。連通弁５０は、非通電時には閉状態、通電時には開状態となる常閉型電磁弁であり、液圧調整弁５２は、非通電時には開状態、通電時には閉状態で、通電制御により弁の開度が調整される常開型のリニア弁である。液圧調整弁５２は、通電制御により開度が調整されて、ホイールシリンダ２０ＦＬのブレーキフルード量を調整する。管路Ｊ４には、液圧調整弁５４が備えられている。液圧調整弁５４は、液圧調整弁５２と同様に常開型のリニア弁である。
【００３８】
そして、管路Ｈ１，Ｈ２，Ｉ３，Ｉ４における各ポンプ３２〜３８と各ホイールシリンダ２０ＦＲ、２０ＲＬ、２０ＦＬ、２０ＲＲとの間には、液圧センサ６２、６４、６６、６８が配置されており、各ホイールシリンダ２０ＦＲ、２０ＲＬ、２０ＦＬ、２０ＲＲにおける液圧を検出可能に構成されている。また、管路Ｆ、Ｇにおける開閉弁２８、３０よりも上流側（マスタシリンダ１４側）にも液圧センサ７０、７２が配置されており、マスタシリンダ１４のプライマリ室１４ａとセカンダリ室１４ｂに発生しているマスタシリンダ圧を検出可能に構成されている。さらに、ホイールシリンダ２０ＦＲを加圧するためのポンプ３２の吐出ポートおよびホイールシリンダ２０ＦＬを加圧するためのポンプ３６の吐出ポートには、それぞれ、逆止弁７４、７６が設けられている。逆止弁７４、７６は、それぞれホイールシリンダ２０ＦＲ、２０ＦＬ側からポンプ３２、３６側へのブレーキフルードの逆流を禁止する。
【００３９】
以上のように構成されたブレーキ装置１０において、管路Ｃ、管路Ｈ、管路Ｈ１、管路Ｈ２を通じてリザーバタンク２４とホイールシリンダ２０ＦＲ、２０ＲＬをつなぐ回路と、ポンプ３２、３４に並列的に接続された管路Ｊ１、Ｊ２の回路とを含む液圧回路と、管路Ａ、管路Ｆを通じてセカンダリ室１４ｂとホイールシリンダ２０ＦＲをつなぐ液圧回路とが、第１配管系統を構成している。また、管路Ｄ、管路Ｉ、管路Ｉ３、管路Ｉ４を通じてリザーバタンク２４とホイールシリンダ２０ＦＬ、２０ＲＲをつなぐ回路と、ポンプ３６、３８に並列的に接続された管路Ｊ３、Ｊ４の回路とを含む液圧回路と、管路Ｂ、管路Ｇを通じてプライマリ室１４ａとホイールシリンダ２０ＦＬをつなぐ液圧回路とが、第２配管系統を構成している。
【００４０】
そして、ストロークセンサ２２や各液圧センサ６２〜６８の検出信号がブレーキＥＣＵ２００に入力され、これら各検出信号から求められるペダルストロークやホイールシリンダの液圧（ホイールシリンダ圧）およびマスタシリンダ圧に基づいて、開閉弁２６、開閉弁２８，３０、連通弁４４，５０、および液圧調整弁４６，４８，５２，５４や、第１モータ４０、第２モータ４２を駆動するための制御信号がブレーキＥＣＵ２００から出力されるようになっている。
【００４１】
ブレーキ装置１０では、ホイールシリンダ２０ＦＲ、２０ＲＬと、ホイールシリンダ２０ＦＬ、２０ＲＲとが、それぞれ別々の管路Ｃ，Ｈもしくは管路Ｄ，Ｉにて接続されている。そのため、ホイールシリンダ２０ＦＲ、２０ＲＬ、２０ＦＬ、２０ＲＲとリザーバタンク２４とが一本の管路で接続されている場合と比べて、より多くのブレーキフルードを各ホイールシリンダ２０ＦＲ、２０ＲＬ、２０ＦＬ、２０ＲＲに供給することが可能となる。また、一方の管路が故障しても、他方の管路を介して当該他方の管路に連結されたホイールシリンダにブレーキフルードを供給できる。その結果、ブレーキ装置１０の信頼性が向上する。
【００４２】
このようなブレーキ装置１０において、通常時にブレーキペダル１２が踏み込まれ、ストロークセンサ２２の検出信号がブレーキＥＣＵ２００に入力されると、ブレーキＥＣＵ２００は各電磁弁２６〜３０、４４〜５４や、第１モータ４０、第２モータ４２を制御して、次のような状態にする。すなわち、開閉弁２８および開閉弁３０への通電は共にオンされ、連通弁４４および連通弁５０への通電も共にオンされる。これにより、開閉弁２８および開閉弁３０は遮断状態、連通弁４４および連通弁５０は連通状態とされる。
【００４３】
また、液圧調整弁４６〜５４は、通電電流値に応じて弁の開度が調整される。開閉弁２６は、通電がオンされる。このため、管路Ａ、Ｅを通じて、ストロークシミュレータ２５がセカンダリ室１４ｂと連通状態となり、ブレーキペダル１２が踏み込まれたときに、セカンダリ室１４ｂ内のブレーキフルードがストロークシミュレータ２５に移動することになる。したがって、マスタシリンダ圧が高圧になることでブレーキペダル１２に対して硬い板を踏み込むような感覚が発生することなく、ブレーキペダル１２を踏み込めるようになっている。
【００４４】
さらに、第１モータ４０および第２モータ４２への通電が共にオンされ、ポンプ３２〜３８から電磁弁を介さないでホイールシリンダ２０へのブレーキフルードの吐出が行われる。すなわち、ポンプ３２〜３８によるポンプ動作が行われると、各ホイールシリンダ２０に対してブレーキフルードが供給される。
【００４５】
このとき、ブレーキＥＣＵ２００により第１モータ４０および第２モータ４２のモータ回転数が制御されることで、ホイールシリンダ２０へのブレーキフルードの供給量が制御される。このとき、開閉弁２８および開閉弁３０が遮断状態とされているため、ポンプ３２〜３８の下流側の液圧、つまり各ホイールシリンダ２０へのブレーキフルードの供給量が増加する。そして、連通弁４４および連通弁５０が連通状態とされ、かつ、液圧調整弁４６〜５４の開度がそれぞれ制御されているため、開度に応じてブレーキフルードが排出され、各ホイールシリンダ２０の液圧が調整される。
【００４６】
ブレーキＥＣＵ２００は、各液圧センサ６２〜６８の検出信号に基づいて各ホイールシリンダ２０に供給されている液圧をモニタリングし、液圧調整弁４６〜５４への通電電流値（デューティ比）を制御することで、各ホイールシリンダ２０の液圧が所望の値となるようにする。これにより、ブレーキペダル１２のペダルストロークに応じた制動力が発生させられる。
【００４７】
図２は、マスタシリンダの構成を表す部分断面図である。
マスタシリンダ１４は、有底筒状のハウジング８０内に、第１ピストン８２、第２ピストン８４を摺動自在に収容して構成されている。ハウジング８０の底部側に第２ピストン８４が配置され、開口部側に第１ピストン８２が配置されている。第１ピストン８２の第２ピストン８４と反対側の端部には、ブレーキペダル１２に連結されたプッシュロッド１５が接続されている。そして、第１ピストン８２と第２ピストン８４との間にプライマリ室１４ａ（第１液圧室）が形成され、第２ピストン８４とハウジング８０の底部との間にセカンダリ室１４ｂ（第２液圧室）が形成されている。また、第１ピストン８２と第２ピストン８４との間には、両者を離間させる方向（つまり、第１液圧室を拡大する方向）に付勢する第１スプリング８６が介装されている。第２ピストン８４とハウジング８０の底部との間には、その底部から第２ピストン８４を離間させる方向（つまり、第２液圧室を拡大する方向）に付勢する第２スプリング８８が設けられている。ハウジング８０のプライマリ室１４ａに対応する側部には第１出力ポート９０が設けられ、管路Ｂに連通している。一方、ハウジング８０のセカンダリ室１４ｂに対応する側部には第２出力ポート９２が設けられ、管路Ａに連通している。
【００４８】
第１ピストン８２の一端側および他端側の外周面には第１カップリング９４、第２カップリング９６がそれぞれ嵌着されている。これら第１カップリング９４および第２カップリング９６は、ゴムなどの弾性材料により形成されたシール部材である。第１カップリング９４と第２カップリング９６との間には、第１大気圧室９８が形成されている。第１大気圧室９８は、ハウジング８０の側部に設けられた第１入力ポート１００を介してリザーバタンク２４に連通している。
【００４９】
ハウジング８０の第１入力ポート１００よりもやや前方位置には、その直径方向に架け渡されるようにストッパピン１０２が設けられ、第１ピストン８２の長手方向中央部に形成された所定の幅および長さを有するスリット１０３に挿通されている。第１ピストン８２のスリット１０３よりも前方（図の左側）には、その軸線に沿って延びる弁孔１０４が設けられ、長尺状の弁体１０６が挿通されている。弁体１０６の前端は拡径されて弁部１０８を形成している。一方、弁孔１０４と弁部１０８との間には弁座部材１１０が配設されている。そして、弁部１０８が弁座部材１１０に着脱することにより、弁孔１０４（つまり第１の弁）を開閉可能に構成されている。すなわち、第１大気圧室９８とプライマリ室１４ａとは弁孔１０４およびスリット１０３を介して連通されており、その連通路が第１の弁の開閉により開放または遮断される。それにより、プライマリ室１４ａとリザーバタンク２４との間のブレーキフルードの流通が許容または遮断される。弁体１０６は、スプリング１１２によって閉弁方向に付勢されているため、第１ピストン８２が前方に位置していれば第１の弁を閉状態に保つ。一方、図示のように第１ピストン８２が後方に後退した状態では、弁体１０６がストッパピン１０２に係止されてその変位が阻止されるため、弁体１０６が第１ピストン８２のボディに対して相対的に前方へ変位し、第１の弁が開状態とされる。
【００５０】
同様に、第２ピストン８４の一端側および他端側の外周面には第１カップリング１１４、第２カップリング１１６がそれぞれ嵌着されている。これら第１カップリング１１４および第２カップリング１１６は、ゴムなどの弾性材料により形成されたシール部材である。第１カップリング１１４と第２カップリング１１６との間には、第２大気圧室１１８が形成されている。第２大気圧室１１８は、ハウジング８０の側部に設けられた第２入力ポート１２０を介してリザーバタンク２４に連通している。
【００５１】
ハウジング８０の第２入力ポート１２０よりもやや前方位置には、その直径方向に架け渡されるようにストッパピン１２２が設けられ、第２ピストン８４の長手方向中央部に形成された所定の幅および長さを有するスリット１２３に挿通されている。第２ピストン８４のスリット１２３よりも前方（図の左側）には、その軸線に沿って延びる弁孔１２４が設けられ、長尺状の弁体１２６が挿通されている。弁体１２６の前端は拡径されて弁部１２８を形成している。一方、弁孔１２４と弁部１２８との間には弁座部材１３０が配設されている。そして、弁部１２８が弁座部材１３０に着脱することにより、弁孔１２４（つまり第２の弁）を開閉可能に構成されている。すなわち、第２大気圧室１１８とセカンダリ室１４ｂとは弁孔１２４およびスリット１２３を介して連通されており、その連通路が第２の弁の開閉により開放または遮断される。それにより、セカンダリ室１４ｂとリザーバタンク２４との間のブレーキフルードの流通が許容または遮断される。弁体１２６は、スプリング１３２によって閉弁方向に付勢されているため、第２ピストン８４が前方に位置していれば第２の弁を閉状態に保つ。一方、図示のように第２ピストン８４が後方に後退した状態では、弁体１２６がストッパピン１２２（「規制部材」に該当する）に係止されてその変位が阻止されるため、弁体１２６が第２ピストン８４のボディに対して相対的に前方へ変位し、第２の弁が開状態とされる。
【００５２】
以上のように構成されたマスタシリンダ１４は、ブレーキペダル１２が踏まれて第１ピストン８２が前方（ハウジング８０の底部側）へ進出すると、プライマリ室１４ａにマスタシリンダ圧が発生する。また、このとき第２ピストン８４も前後の力がバランスするように変位するため、セカンダリ室１４ｂにもマスタシリンダ圧が発生する。このとき、開閉弁２６が開弁されていれば、ストロークシミュレータ２５においてそのマスタシリンダ圧に対抗するペダル反力が創出される。
【００５３】
図３は、ブレーキＥＣＵおよびその周辺の主要部の電気的構成を概略的に示す図である。ブレーキＥＣＵ２００は、ＣＰＵ１５０を含むマイクロコンピュータを中心に構成されており、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。ブレーキＥＣＵ２００は、エンジンを制御するエンジンＥＣＵ（図示せず）などの他の制御部と通信可能であり、必要な車両制御状態を取得する。ブレーキＥＣＵ２００には、ストロークセンサ２２、液圧センサ６２〜７２等の各種センサや、ストップランプスイッチ等の各種スイッチの出力信号が入力される。ＣＰＵ１５０は、各種センサ・スイッチから入力ＩＣ１５２を介して入力された信号や通信により取得した車両制御情報に基づいて目標制動力および制御指令値を演算する。そして、ＣＰＵ１５０は、出力ＩＣ１５４を介して液圧アクチュエータ１６を構成する各電磁弁等へ制御指令を出力する。ＣＰＵ１５０は、また、通信ポートを介して第１ＥＤＵ１５６および第２ＥＤＵ１５８に接続されている。ここで、第１ＥＤＵ１５６は第１モータ４０の駆動回路を含むモータドライバであり、第２ＥＤＵ１５８は第２モータ４２の駆動回路を含むモータドライバである。本実施形態では、第１モータ４０および第２モータ４２として３相交流にて駆動されるブラシレスモータが採用されている。これらのモータは、ブレーキＥＣＵ２００からの制御信号に基づいて回転駆動される。なお、ブラシレスモータの構造およびモータドライバの構成そのものは公知であるため、その詳細な説明については省略する。
【００５４】
次に、本実施形態における制動制御について説明する。図４は、液圧回路を構成する各アクチュエータの作動電圧を示す模式図である。
本実施形態においては、何らかの要因により電源電圧が低下した場合であっても、フェイルセーフとして必要最低限の制動力を効率的に確保するために、重要なアクチュエータほど長く作動を維持できるよう各アクチュエータの最低作動電圧が割り振られている。すなわち、図示の例では、最低作動電圧の高いものから開閉弁２８，３０、連通弁４４，５０、液圧調整弁４６，５２、モータ４０，４２となるように設定されている。ちなみに、ストップランプスイッチ（「ＳＴＰＳＷ」と表記している）などの各種スイッチの最低作動電圧は、これらのアクチュエータの最低作動電圧よりも相当低くなっている。
【００５５】
本実施形態では、電源電圧が開閉弁２８，３０の最低作動電圧を下回る低電圧状態となった場合、通常の制動制御状態とは異なる制動制御モードへ移行される。すなわち、ブレーキＥＣＵ２００は、電源電圧を監視し、その値が開閉弁２８，３０の最低作動電圧Ｖ２（例えば８Ｖ）を下回ると、通常制動制御から低電圧時制動制御へ移行させ、開閉弁２８，３０が開放された状態でモータ４０，４２を駆動する。そして、ブレーキペダル１２の踏み込みによるによるマニュアル液圧源による液圧（マスタシリンダ圧）と、ポンプ３２〜３８の駆動による動力液圧源による液圧とを利用し、各ホイールシリンダ２０の液圧（ホイールシリンダ圧）を昇圧する。すなわち、マニュアル液圧源による液圧と動力液圧源による液圧とにより制動力が確保される。一方、電源電圧がモータ４０，４２の最低作動電圧Ｖ１（例えば６．８Ｖ）をも下回ると、動力液圧源による昇圧が得られないことから、マニュアル液圧源による液圧により最低限の制動力が確保される。
【００５６】
図５は、通常の制動制御状態を示す図である。図６〜図９は、低電圧状態となった場合の制動制御の過程を表す図である。図中の矢印は、ブレーキフルードの流れを示している。図７は、低電圧時制動制御におけるマスタシリンダの動作を表す図である。
電源電圧が十分に維持され、液圧アクチュエータ１６の各要素が正常動作可能な通常の制動制御状態においては、図５に示すように、上述したブレーキバイワイヤによる制動制御が実行される。すなわち、開閉弁２８，３０への通電は共にオンされ、連通弁４４，５０への通電も共にオンされるとともに、第１モータ４０および第２モータ４２への通電が共にオンされてポンプ３２〜３８が駆動される。これにより、開閉弁２８，３０は遮断状態、連通弁４４，５０は連通状態とされ、液圧調整弁４６〜５４の開度に応じた液圧調整がなされる。ブレーキＥＣＵ２００は、ブレーキペダル１２が踏み込まれると、ストロークセンサ２２により検出されるブレーキペダル１２の踏み込み量に応じて各ホイールシリンダ２０の目標液圧を演算する。ブレーキＥＣＵ２００は、その目標液圧と液圧センサ６２〜６８により検出された液圧（実液圧）との偏差に応じて、第１モータ４０および第２モータ４２の回転数を制御し、また液圧調整弁４６〜５４の開度を調整することにより、実液圧が目標液圧へ近づくようフィードバック制御を行う。
【００５７】
このとき、開閉弁２８，３０が閉状態にあるため、ブレーキペダル１２の踏み込みによるマスタシリンダ１４の液圧上昇は直接ホイールシリンダ２０には伝えられず、ブレーキペダル１２のペダルストロークに応じた液圧が、ポンプ３２〜３８等による動力液圧源によって供給される。一方、このとき、ブレーキペダル１２の操作力に応じてストロークシミュレータ２５による反力が創出されるため、運転者のフィーリングに合った制動力が得られるようになる。
【００５８】
このような状況において、何らかの要因で電源電圧が低下して開閉弁２８，３０の最低作動電圧を下回ると、両開閉弁が開弁されてしまう。なお、本実施形態では開閉弁２６も同程度の最低作動電圧が設定されているため、開閉弁２６は閉弁されてしまう。このため、図６に示すように、マスタシリンダ１４とポンプ３２とをつなぐ流路（管路Ａおよび管路Ｆ）が連通し、またマスタシリンダ１４とポンプ３６とをつなぐ流路（管路Ｂおよび管路Ｇ）が連通する。その結果、ポンプ３６から吐出されたブレーキフルードが左前輪のホイールシリンダ２０ＦＬに供給される一方、そのブレーキフルードの一部が管路Ｇおよび管路Ｂを介してマスタシリンダ１４のプライマリ室１４ａに導入される。同様に、ポンプ３２から吐出されたブレーキフルードが右前輪のホイールシリンダ２０ＦＲに供給される一方、そのブレーキフルードの一部が管路Ｆおよび管路Ａを介してマスタシリンダ１４のセカンダリ室１４ｂに導入される。その結果、マスタシリンダ圧が上昇し、その反力によって右前輪のホイールシリンダ２０ＦＲおよび左前輪のホイールシリンダ２０ＦＬも上昇する。一方、マスタシリンダ圧の上昇により、ブレーキペダル１２に対して大きな反力が作用するようになる。
【００５９】
このときの圧力上昇メカニズムは以下の通りである。すなわち、低電圧状態においてブレーキペダル１２が図２に示した状態から踏み込まれると、図７に示すように、プッシュロッド１５を介して第１ピストン８２が前方に押されるため、弁体１０６がストッパピン１０２から離脱し、スプリング１１２の付勢力により第１の弁が閉状態となる。このとき、第１スプリング８６の付勢力が増大し、第２ピストン８４が前方に押されるため、弁体１２６がストッパピン１２２から離脱し、スプリング１３２の付勢力により第２の弁も閉状態となる。その結果、プライマリ室１４ａおよびセカンダリ室１４ｂの各液圧室とリザーバタンク２４との連通状態が遮断され、各液圧室の液圧（つまりマスタシリンダ圧）が上昇する。さらに、ポンプ３６の駆動によりブレーキフルードが管路Ｂを介してプライマリ室１４ａへ導入されるため、プライマリ室１４ａの液圧がさらに上昇する。この追加の液圧によりセカンダリ室１４ｂの液圧も上昇する。同様に、ポンプ３２の駆動によりブレーキフルードが管路Ａを介してセカンダリ室１４ｂへ導入されるため、セカンダリ室１４ｂの液圧がさらに上昇する。この追加の液圧によりプライマリ室１４ａの液圧も上昇する。その結果、マスタシリンダ圧が上昇し、その液圧がホイールシリンダ２０ＦＲおよびホイールシリンダ２０ＦＬにも作用するようになる。
【００６０】
このような低電圧状態となってからさらに電源電圧が低下すると、連通弁４４，５０が作動を停止して閉状態となる。このように連通弁４４，５０が閉弁状態になると、液圧調整弁４６，５２の制御が可能であってもその制御は実質的に機能しない。このとき、前輪側のホイールシリンダ２０ＦＲ，２０ＦＬには、ポンプ３２の駆動による液圧と、ブレーキペダル１２の操作によるマスタシリンダ１４からの液圧が作用してその液圧調整が行われるようになる。一方、後輪側には連通弁が設けられていないため、液圧調整弁４８，５４の制御が機能し、後輪側のホイールシリンダ２０ＲＬ，２０ＲＲの液圧調整が続行される。つまり、一方の車輪（前輪）側について液圧調整弁による液圧調整ができなくなっても、他方の車輪（後輪）側については液圧調整弁による液圧調整が可能であるため、電源電圧の低下による制動性能の低下を抑制することができる。
そして、さらに電源電圧が低下すると、液圧調整弁４６〜５４が作動を停止して開状態となる。図８に示すように、この場合もポンプ３６から吐出されたブレーキフルードの一部が管路Ｇに導かれるが、連通弁５０が閉状態にあるためリザーバタンク２４には戻されず、マスタシリンダ１４に導入される。同様に、ポンプ３２から吐出されたブレーキフルードの一部が管路Ｆに導かれるが、連通弁４４が閉状態にあるためリザーバタンク２４には戻されず、マスタシリンダ１４に導入される。その結果、上述のように前輪側のホイールシリンダ圧が高められる。一方、液圧調整弁５４が開状態となるため、ポンプ３８から吐出されたブレーキフルードは管路Ｊ４を介してリザーバタンク２４に戻されるか、またはポンプ３８に再び吸引されて循環状態となる。同様に、液圧調整弁４８が開状態となるため、ポンプ３４から吐出されたブレーキフルードは管路Ｊ２を介してリザーバタンク２４に戻されるか、またはポンプ３４に再び吸引されて循環状態となる。このため、後輪側のホイールシリンダについては十分な制動力が付与されないことになる。つまり、この場合には、前輪側の制動により車両が停止されるようになる。
【００６１】
そして、さらに電源電圧が低下すると、第１モータ４０および第２モータ４２が作動を停止する。このため、図９に示すように、動力液圧源からは液圧供給が行われず、ブレーキペダル１２の踏み込みに応じたマスタシリンダ圧が前輪側のホイールシリンダに供給されることになる。つまり、ここまで電源電圧が低下すると、マニュアル液圧源による制動力のみが残ることになる。言い換えれば、電源電圧が相当低下しても、最低限の制動力は確保される。
【００６２】
このように、本実施形態では、電源電圧が低下するにつれて、開閉弁２８，３０、連通弁４４，５０、液圧調整弁４６〜５４、モータ４０，４２（つまりポンプ３２〜３８）の順に作動が停止されることになるが、その段階において動力液圧源およびマニュアル液圧源による前輪および後輪の制動、動力液圧源およびマニュアル液圧源による前輪の制動、マニュアル液圧源による前輪の制動といったように、制動状態が徐々に遷移する。すなわち、電源電圧の低下に応じて制動力は低下していくものの、その制動機能を維持しつつ制動状態を遷移させている。その結果、電源電圧が低下しても、ブレーキペダル１２が踏み込まれた場合の制動応答性を確保することができる。しかも、その制動状態の遷移が電圧低下に応じた成り行きにより自律的に行われるため、複雑な構成や制御を伴うことなく簡易に実現することができる。
【００６３】
一方、上述のように低電圧状態であってモータ４０，４２が駆動されている場合、ブレーキペダル１２の踏み込み量に対する前輪側のホイールシリンダ圧の上昇勾配が通常の制動制御状態よりも大きくなるため、通常の制動制御状態と同様に制御すると、前輪については想定よりも大きな制動力がかかり好ましくない。そこで、本実施形態ではこのような低電圧状態となった場合に、各ホイールシリンダの目標液圧を補正して適度な制動力を付与可能な制御を実行する。
【００６４】
図１０および図１１は、制動制御において用いられる制御マップの概要を示す図である。図１０は通常の制動制御状態における制御パラメータの対応関係を示し、図１１は低電圧状態における制御パラメータの対応関係を示している。各図において、（Ａ）はペダルストロークとホイールシリンダ圧（「Ｗ／Ｃ圧」と表記）との関係を示し、（Ｂ）はマスタシリンダ圧（「Ｍ／Ｃ圧」と表記）とホイールシリンダ圧との関係を示し、（Ｃ）はペダルストロークとマスタシリンダ圧との関係を示している。
【００６５】
ブレーキＥＣＵ２００は、通常の制動制御状態においては図１０（Ａ）に示す制御マップを用いてフィードバック制御を実行する。この制御マップは、運転者の制動要求に沿った目標制動力を実現するためのペダルストロークとホイールシリンダ圧との対応関係を予め定めたものである。ブレーキＥＣＵ２００は、ブレーキペダル１２が踏み込まれると、基本的に同図の制御マップを参照してホイールシリンダ圧の目標値を取得し、その目標液圧が実現されるようフィードバック制御を実行する。
【００６６】
一方、この同図（Ａ）に示す制御マップは、同図（Ｂ）に示すマスタシリンダ圧とホイールシリンダ圧との関係、および同図（Ｃ）に示すペダルストロークとマスタシリンダ圧との関係に基づいて設定されている。すなわち、ブレーキバイワイヤによる制御においては、ブレーキペダル１２の踏み込み操作と発生する制動力の大きさとが整合するよう、同図（Ｂ）に示すようにマスタシリンダ圧とホイールシリンダ圧とが比例関係にあることを前提とする。したがって、同図（Ａ）に示すペダルストロークとホイールシリンダ圧との関係は、同図（Ｃ）に示すペダルストロークとマスタシリンダ圧との関係に対応するものとなる。本実施形態ではこの点に着目し、低電圧状態におけるホイールシリンダ圧の目標値を、上記圧力上昇メカニズムによるマスタシリンダ圧の上昇を加味して設定する。
【００６７】
すなわち、上述のように、低電圧状態では開閉弁２８，３０が開弁する結果、マスタシリンダ圧が上昇するとともに、その反力が前輪側のホイールシリンダに作用するため、ブレーキペダル１２の踏み込み量に対して前輪側のホイールシリンダ圧が想定よりも高くなる。これは、図１１（Ｃ）と図１０（Ｃ）の対比で分かるように、低電圧状態においてはペダルストロークに対するマスタシリンダ圧の上昇勾配が大きくなるからと考えられる。そこで、本実施形態では、ペダルストロークとホイールシリンダ圧の目標値との対応関係について、その上昇勾配を補正した図１１（Ａ）に示す制御マップを参照するようにする。すなわち、同じペダルストロークであってもホイールシリンダ圧が通常の制動制御状態よりも高くなると考え、その上昇分を差し引いた液圧を目標液圧として設定する。それにより、運転者は、低電圧状態においても通常の制動制御状態と同様の感覚でブレーキ操作を行えるようになる。言い換えれば、低電圧状態において運転者が通常の制動制御状態と同様の感覚でブレーキ操作をしても、その感覚に見合った制動力が得られるようになる。
【００６８】
図１２は、制動制御処理の具体的な流れを示すフローチャートである。この制御処理は、ブレーキペダル１２の踏み込みがなれてから所定周期にて繰り返し実行される。
ブレーキペダル１２が踏み込まれると、ブレーキＥＣＵ２００は、低電圧状態か否かを判定する。この判定は、電源電圧が図４に示した状態判定電圧（最低作動電圧）Ｖ２を下回っているか否かにより判定する。このとき、低電圧状態であると判定されると（Ｓ１０のＹ）、車速が予め定める許容速度以下であり（Ｓ２０のＹ）、ホイールシリンダ圧が予め定める許容液圧以下であれば（Ｓ３０のＹ）、上述した低電圧時制御を実行する（Ｓ４０）。すなわち、上述のように制御マップを補正したうえでフィードバック制御を実行し、ホイールシリンダ圧が目標液圧となるよう制御する。
【００６９】
ただし、ブレーキＥＣＵ２００は、例えば複数のホイールシリンダ２０のそれぞれに対応する全ての液圧センサ６２〜６８、またはその一部の液圧センサからの検出信号が途絶えるなど、液圧センサの検出情報が正常に取得できない場合には、第１モータ４０および第２モータ４２が作動する限り、補正後の目標液圧にしたがってフィードフォワード制御を実行する。このフィードフォワード制御は、図１１（Ａ）の制御マップを利用し、ペダルストロークに応じたホイールシリンダ圧を決定し、そのホイールシリンダ圧が得られるようモータ４０，４２や作動可能な電磁弁を制御することにより行うことができる。仮にストロークセンサ２２からの検出情報が得られず、ペダルストロークが判定できない場合には、図１１（Ｂ）および（Ｃ）の制御マップを利用し、液圧センサ７０，７２により検出されるマスタシリンダ圧に基づいてフィードフォワード制御を実行することができる。
【００７０】
なお、ここで低電圧時制御の実行に車速による制限を設けたのは、高車速の状態でポンプ駆動すると、制動力の高まりによっては車両の挙動が不安定となる可能性があるからである。また、低電圧時制御の実行にホイールシリンダ圧による制限を設けたのは、後輪のロックの発生を確実に防止しつつ、上述した低電圧状態での制動制御の性能を確保するためである。
【００７１】
したがって、車速が許容速度を上回る場合（Ｓ２０のＮ）、ホイールシリンダ圧が許容液圧を上回る場合は（Ｓ３０のＮ）、いずれも上述した低電圧時制御は実行せず、処理を終了する。ただし、この場合には開閉弁２８，３０は開状態にあり、ブレーキペダル１２の踏み込み操作に応じたマニュアルの制動力は付与されるため、必要な制動力を確保することはできる。一方、低電圧状態でなければ（Ｓ１０のＮ）、通常の制動制御を実行する（Ｓ５０）。
【００７２】
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各実施形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれうる。
【符号の説明】
【００７３】
１０ ブレーキ装置、 １２ ブレーキペダル、 １４ マスタシリンダ、 １６ 液圧アクチュエータ、 ２０ ホイールシリンダ、 ２２ ストロークセンサ、 ２４ リザーバタンク、 ２８，３０ 開閉弁、 ３２，３４，３６，３８ ポンプ、 ４０ 第１モータ、 ４２ 第２モータ、 ４４ 連通弁、 ４６，４８ 液圧調整弁、 ５０ 連通弁、 ５２，５４ 液圧調整弁、 ６２，７０ 液圧センサ、 ８０ ハウジング、 ８２ 第１ピストン、 ８４ 第２ピストン、 １５０ ＣＰＵ、 １５２ 入力ＩＣ、 １５４ 出力ＩＣ、 １５６ 第１ＥＤＵ、 １５８ 第２ＥＤＵ、 ２００ ブレーキＥＣＵ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の車輪に付与される制動力を制御するブレーキ制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ブレーキペダルの操作量に応じた液圧を液圧回路内に発生させ、各車輪のホイールシリンダにその液圧を供給することにより制動力を付与するブレーキ装置が知られている（例えば特許文献１参照）。液圧源と各ホイールシリンダとの間には、液圧源から作動液を汲み出すポンプのほか、液圧供給時に開弁される増圧弁、液圧解放時に開弁される減圧弁、液圧の供給経路を切り替えるときに開閉される切替弁等の各種電磁弁が設けられている。ブレーキ装置は、これらの電磁弁を開閉制御することによってホイールシリンダへのブレーキフルードの給排量を調整し、その液圧を制御して各車輪に適切な制動力を付与している。これらポンプや電磁弁を含むブレーキ装置の各アクチュエータは、車両に搭載された電子制御装置（以下、「ＥＣＵ」という）によりその駆動回路に制御指令が出力されることにより駆動制御される。
【０００３】
このようなブレーキ装置は、ブレーキペダルの操作により生成された液圧をそのままホイールシリンダに伝達するのではなく、ブレーキペダルの操作量に基づいて演算される要求制動力が得られるよう電子制御により各アクチュエータを駆動するいわゆるブレーキバイワイヤ方式の制動制御を実行する。したがって、各アクチュエータを正常に駆動させるために電源電圧が安定に維持されることが重要である一方、電源電圧が低下した場合の高いフェールセーフ性も求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１７４２２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、各アクチュエータにはそれを駆動させるための最低作動電圧が個別に設定されている。アクチュエータの種類によって最低作動電圧が異なるため、電源電圧が低下した場合には最低作動電圧の高いものから順に作動を停止することになるが、それによって電源電圧の急激な低下も抑制される。フェイルセーフの観点からは、必要最低限の制動力を確保するために重要なアクチュエータほど長い作動を確保することが望ましく、そのような優先順位に基づいて各アクチュエータの最低作動電圧が割り振られるようシステム設計がなされるのがよい。一方、電源電圧低下時にこのようなフェールセーフ制御を実行するうえでも、その制動応答性および安定性に優れるのが望ましく、またそれを簡易な構成で低コストに実現するのが望ましい。
【０００６】
そこで、本発明の一つの目的は、ブレーキ装置の電源電圧が低下した際に、そのフェールセーフ制御を効果的かつ低コストに実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様のブレーキ装置は、モータを駆動することにより制動力を発生させるブレーキ装置において、作動液を貯留するリザーバと、複数の車輪の各々に設けられた複数のホイールシリンダと、運転者により操作されるブレーキペダルと、ブレーキペダルの操作状態を検出する操作状態検出手段と、作動液を導入出可能な液圧室と、ブレーキペダルの踏み込み操作に応じて液圧室内の作動液を加圧または減圧する方向に摺動するピストンとを含むマスタシリンダと、複数のホイールシリンダのそれぞれとリザーバとを接続する第１系統の流路と、特定のホイールシリンダとマスタシリンダとを接続するとともに第１系統の流路との合流部を有する第２系統の流路とを含み、各ホイールシリンダへ作動液を供給するための流路を構成する液圧回路と、第１系統の流路におけるリザーバと合流部との間に設けられ、リザーバからホイールシリンダへ供給する作動液の液圧を昇圧させるためにモータによって駆動されるポンプと、第２系統の流路におけるマスタシリンダと合流部との間に設けられ、モータよりも高い最低作動電圧が設定され、その開閉により第２系統の流路における作動液の流通を許容または遮断する開閉弁と、複数のホイールシリンダとポンプとの間にそれぞれ設けられ、開閉弁よりも低い最低作動電圧が設定され、第１系統の流路を介してホイールシリンダへ供給される作動液の流量を調整するためにそれぞれ開閉される複数の調整弁と、操作状態検出手段の検出情報に応じて、モータ、開閉弁および調整弁を含むアクチュエータへの通電制御を実行することにより、ホイールシリンダへ供給する作動液の液圧を制御する制御部と、を備える。
【０００８】
制御部は、通常の制動制御状態においては開閉弁を閉弁させつつモータを駆動し、調整弁の開度を調整することで、ポンプからマスタシリンダへの作動液の供給を遮断しつつ、ポンプから吐出された作動液のホイールシリンダへの供給量を調整する一方、電源電圧が開閉弁の最低作動電圧よりも低い所定の低電圧状態となった場合にモータを駆動し、ポンプから吐出された作動液のマスタシリンダへの供給を許容する。
【０００９】
この態様によれば、第１系統の流路にはポンプ駆動により加圧された液圧を供給しうる動力液圧源が実現される一方、第２系統の流路にはブレーキペダルの踏み込み操作に応じてマスタシリンダにて加圧された液圧を供給しうるマニュアル液圧源が実現される。電源電圧が開閉弁の最低作動電圧よりも低い低電圧状態になると、開閉弁が開状態となり、第２系統の流路が開放される。この結果、ポンプからマスタシリンダへ作動液が供給され、ブレーキペダルの操作に上乗せする形でマスタシリンダが加圧される。その結果、マスタシリンダにて昇圧された作動液が第２系統の流路に接続された特定のホイールシリンダに供給され、そのホイールシリンダを介した制動力が確保される。
【００１０】
また、電源電圧が開閉弁の最低作動電圧よりも低くても、調整弁の最低作動電圧よりも高ければ、ポンプ駆動による液圧が他のホイールシリンダにも供給されるため、開閉弁が作動しなくとも双方のホイールシリンダの液圧が確保され、制動力が確保される。その後、電源電圧が調整弁の最低作動電圧より低くなると、ポンプ駆動による他のホイールシリンダに対応する車輪側の制動力は期待し難くなるが、依然として特定のホイールシリンダに対応する車輪側の制動力は確保される。さらに、電源電圧がモータの最低作動電圧より低くなると、ポンプ自体の作動が停止してしまうことになるが、その場合であってもブレーキペダルが踏み込まれている限り、マスタシリンダ圧が第２の系統を介して特定のホイールシリンダ側に供給されるため、最低限の制動力は確保される。
【００１１】
すなわち、この態様によれば、電源電圧が低下するにつれて、開閉弁、調整弁、モータ（つまりポンプ）の順に作動が停止されることになるが、その段階において動力液圧源およびマニュアル液圧源による双方の車輪の制動、動力液圧源およびマニュアル液圧源による特定のホイールシリンダに対応する車輪の制動、マニュアル液圧源による特定のホイールシリンダに対応する車輪の制動といったように、制動状態が徐々に遷移する。すなわち、電源電圧の低下に応じて制動力が低下するものの、その制動機能を極力高く維持することができる。その結果、電源電圧が低下してもブレーキペダルが踏み込まれた場合には、応答性がよく、かつ十分な液圧をホイールシリンダに供給することができる。しかも、その制動状態の遷移が電圧低下に応じた成り行きにより自律的に行われるため、複雑な構成や制御を伴うことなく簡易に実現することができる。
【００１２】
具体的には、マスタシリンダは、内部に液圧室として第１液圧室および第２液圧室が形成されるハウジングと、ハウジング内に摺動可能に設けられ、一端側にてブレーキペダルの操作力を受ける第１ピストンと、ハウジング内に摺動可能に設けられ、一端側にて第１ピストンとの間に第１液圧室を形成する一方、他端側にてハウジングとの間に第２液圧室を形成する第２ピストンとを備えてもよい。また、特定のホイールシリンダとして第１ホイールシリンダと第２ホイールシリンダとが設けられてもよい。そして、低電圧状態となってモータが駆動された場合に、ポンプから吐出された作動液が第１ホイールシリンダに供給されるとともに、その一方のホイールシリンダと第２系統の流路を介してつながるマスタシリンダの一方の液圧室に供給され、それによってマスタシリンダの他方の液圧室にて高められた作動液が第２ホイールシリンダに供給されてもよい。
【００１３】
ここで、低電圧状態においては、特定のホイールシリンダの一方に対応するポンプのみが駆動されてもよいし、特定のホイールシリンダのそれぞれに対応する双方のポンプが駆動されてもよい。この態様によれば、低電圧状態においてモータが駆動された場合、そのポンプに対応する側のホイールシリンダの液圧が直接高められる一方、マスタシリンダ圧が高められることで、そのポンプに対応しない側のホイールシリンダの液圧も間接的に高められる。特定のホイールシリンダの双方のポンプが駆動される場合には、その双方のポンプにより相乗的にマスタシリンダ圧が高められ、その反力によってホイールシリンダの液圧もより速やかに高められるようになる。
また、複数のホイールシリンダのそれぞれに対してポンプが設けられてもよい。そして、各ポンプが設けられる流路にそれぞれ並列に接続され、各ポンプの前後をつなぐ複数の環流通路が設けられてもよい。複数の調整弁は、対応する環流通路にそれぞれ設けられてもよい。そして、特定のホイールシリンダに対応する特定の調整弁と環流通路において直列に設けられ、開閉弁よりも低く調整弁よりも高い最低作動電圧が設定され、その作動時に環流通路における作動液の流通を許容する連通弁が設けられてもよい。その場合、特定のホイールシリンダに対応しない環流通路には連通弁が設けられていなくてもよい。
この態様によれば、電源電圧が低下して連通弁の機能が停止すると、特定の調整弁が設けられた環流通路における作動液の流通が遮断される。このため、特定の調整弁が機能していてもその環流通路を流れる作動液の流量を制御することができず、その特定の調整弁は実質的に機能しなくなる。しかし、他の調整弁が設けられた環流通路には連通弁が設けられていないので、その調整弁が機能する限り、その環流通路を流れる作動液の流量を制御することができる。すなわち、一方の車輪側について調整弁による液圧調整ができなくなっても、他方の車輪側については調整弁による液圧調整が可能であるため、電源電圧の低下による制動性能の低下を抑制することができる。
【００１４】
ホイールシリンダの液圧であるホイールシリンダ圧を検出する液圧センサを備えてもよい。制御部は、通常の制動制御状態においては、ブレーキペダルの操作量に応じてホイールシリンダ圧の目標液圧を設定し、その目標液圧と液圧センサにより検出されたホイールシリンダ圧との偏差に基づきフィードバック制御を実行する一方、低電圧状態となってモータが駆動された場合には、ブレーキペダルの操作量に応じて演算されるホイールシリンダ圧の目標液圧を、モータの駆動によるマスタシリンダ圧の上昇分を加味して補正し、その補正後の目標液圧にしたがって制動制御を実行してもよい。
【００１５】
ここで、制御部は、低電圧状態となってモータが駆動された場合であって、液圧センサの検出情報が正常に取得できる場合には、補正後の目標液圧にしたがってフィードバック制御を実行してもよい。また、制御部は、低電圧状態となってモータが駆動された場合であって、液圧センサの検出情報が正常に取得できない場合には、補正後の目標液圧にしたがってフィードフォワード制御を実行してもよい。
【００１６】
この態様によれば、制御部は、通常の制動制御状態においてはホイールシリンダ圧に基づくフィードバック制御を実行し、そのホイールシリンダ圧が目標液圧に収束するように制御する。一方、上述のように低電圧状態となってモータが駆動された場合、ホイールシリンダ圧の目標液圧について、モータの駆動によるマスタシリンダ圧の上昇分を加味した補正が行われる。すなわち、上述のようにマスタシリンダ圧の上昇分がホイールシリンダに作用する場合、ブレーキペダルの操作量に対するホイールシリンダ圧の上昇勾配が通常の制動制御の場合よりも大きくなると考えられる。つまり、ブレーキペダルの操作量に対して通常の制動制御状態と同様の目標液圧を設定すると、必要以上にホイールシリンダ圧が高まることが想定される。そこで、この態様では、目標液圧に対してマスタシリンダ圧の上昇分を加味した補正を行い、ブレーキペダルの操作量に対して適度なホイールシリンダ圧ひいては制動力が得られるようにする。制御部は、液圧センサの検出情報が正常に取得できる場合には、その補正後の目標液圧にしたがってフィードバック制御を実行すればよい。
【００１７】
また、その電圧低下等の要因によって、制御部が液圧センサの検出情報を正常に取得できない場合も想定される。ここで、「正常に取得できない」とは、複数のホイールシリンダのそれぞれに対応する全ての液圧センサ、またはその一部の液圧センサからの検出信号が途絶えたような場合が含まれうる。このような場合、制御部は、ホイールシリンダ圧のフィードバック制御を実行することができなくなる。このため、制御部は、液圧センサの検出情報が正常に取得できない場合には、補正後の目標液圧にしたがってフィードフォワード制御を実行してもよい。
【００１８】
ここで、通常の制動制御状態におけるブレーキペダルの操作量とホイールシリンダ圧の目標液圧との対応関係や、その制御に必要なモータの駆動量については予め把握されている。このため、通常の制動制御状態と低電圧状態とで同様にモータを駆動したときのホイールシリンダ圧の変化の差を加味することで、低電圧状態において必要なモータの駆動量を設定することができる。通常の制動制御状態と低電圧状態とは、同様にモータを駆動したときのマスタシリンダ圧の上昇量が異なり、一方、ホイールシリンダ圧はマスタシリンダ圧に比例することから、そのマスタシリンダ圧の上昇分を加味することで低電圧状態における適度なモータの駆動量を設定することができる。そこで、この態様ではそのモータの駆動によるマスタシリンダ圧の上昇分を加味してホイールシリンダ圧の目標値（目標液圧）を補正し、その補正後の目標液圧にしたがって制動制御を実行する。これにより、低電圧状態においても運転者に特に違和感を与えることなく制動制御を実行できる。
【００１９】
より具体的には、制御部は、ブレーキペダルの操作量とホイールシリンダ圧との対応関係を定める制御マップと、ブレーキペダルの操作量とマスタシリンダの液圧であるマスタシリンダ圧との対応関係を定める補正用マップとを保持し、その補正用マップとして、通常の制動制御状態における対応関係を定める通常マップと、低電圧状態となってモータが駆動された状態における対応関係を定める特定マップとを含んでもよい。制御部は、通常の制動制御状態においては、ブレーキペダルの操作量に応じて制御マップを参照してホイールシリンダ圧の目標液圧を設定し、その目標液圧と液圧センサにより検出されたホイールシリンダ圧との偏差に基づきフィードバック制御を実行してよい。また、制御部は、低電圧状態となってモータが駆動された場合には、ブレーキペダルの操作量に応じて通常マップおよび特定マップを参照し、その特定マップから取得されるマスタシリンダ圧とその通常マップから取得されるマスタシリンダ圧との差分に対応するホイールシリンダ圧を、制御マップから取得される目標液圧から差し引いた液圧を補正後の目標液圧として設定し、その補正後の目標液圧にしたがって制動制御を実行してもよい。
【００２０】
ここで、制御部は、低電圧状態となってモータが駆動された場合であって、液圧センサの検出情報が正常に取得できる場合には、補正後の目標液圧にしたがってフィードバック制御を実行してもよい。また、制御部は、低電圧状態となってモータが駆動された場合であって、液圧センサの検出情報が正常に取得できない場合には、補正後の目標液圧にしたがってフィードフォワード制御を実行してもよい。
【００２１】
この態様では、ブレーキペダルの操作量とホイールシリンダ圧との対応関係、ブレーキペダルの操作量とマスタシリンダの液圧であるマスタシリンダ圧との対応関係がそれぞれマップ化されており、後者の対応関係については、通常の制動制御状態および低電圧状態のそれぞれについてマップ化されている。制御部は、各マップを参照することで逐一細かい演算処理を行う必要がなくなり、状態に応じた上述の制動制御を効率よく実行することができる。特定マップは、ブレーキペダルの操作量に対するマスタシリンダ圧の上昇勾配が通常マップよりも大きくなるように設定されたものでよい。
【００２２】
制御部は、低電圧状態となったときに、特定のホイールシリンダでない他のホイールシリンダの液圧が、対応する車輪のロックを回避可能な予め定める許容液圧以下であることを条件にモータを駆動してもよい。すなわち、ホイールシリンダ圧の実液圧が取得可能である場合には、このような構成によってポンプ駆動に一定の制限を設けることで、他のホイールシリンダ側の車輪のロックの発生を確実に防止しつつ、上述した低電圧状態での制動制御の性能を確保することができる。
【００２３】
車両の車速を検出する車速検出手段を備えてもよい。制御部は、低電圧状態となったときに、車速が予め定める許容速度以下であることを条件にモータを駆動してもよい。「許容速度」は、車両の挙動安定性を確保可能な速度として予め設定される。すなわち、高車速の状態でポンプ駆動すると、制動力の高まりによっては車両の挙動が不安定となる可能性がある。そこで、車速が予め定める許容速度を超える場合にはポンプ駆動に一定の制限を設けることで、車両の挙動安定性を確保することができる。なお、その場合には、低電圧状態において動力液圧源による制動はなされないが、ブレーキペダルが踏み込まれている限りマニュアル液圧源による制動は行われるため、制動力を確保することはできる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、ブレーキ装置の電源電圧が低下した際に、そのフェールセーフ制御を効果的かつ低コストに実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施形態に係るブレーキ装置をその液圧回路を中心に示す系統図である。
【図２】マスタシリンダの構成を表す部分断面図である。
【図３】ブレーキＥＣＵおよびその周辺の主要部の電気的構成を概略的に示す図である。
【図４】液圧回路を構成する各アクチュエータの作動電圧を示す模式図である。
【図５】通常の制動制御状態を示す図である。
【図６】低電圧状態となった場合の制動制御の過程を表す図である。
【図７】低電圧時制動制御におけるマスタシリンダの動作を表す図である。
【図８】低電圧状態となった場合の制動制御の過程を表す図である。
【図９】低電圧状態となった場合の制動制御の過程を表す図である。
【図１０】制動制御において用いられる制御マップの概要を示す図である。
【図１１】制動制御において用いられる制御マップの概要を示す図である。
【図１２】制動制御処理の具体的な流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を参照しつつ、本発明を実施するための形態（以下「実施形態」という）について説明する。
図１は、実施形態に係るブレーキ装置をその液圧回路を中心に示す系統図である。本実施形態では、右前輪と左後輪とをつなぐ系統と、左前輪と右後輪とをつなぐ系統を備えるいわゆるＸ配管型の液圧回路が採用されている。
【００２７】
ブレーキ装置１０は、ブレーキペダル１２、マスタシリンダ１４、液圧アクチュエータ１６、ホイールシリンダ２０ＦＬ、２０ＦＲ、２０ＲＬ、２０ＲＲ（以下、適宜総称して「ホイールシリンダ２０」という）を備える。ブレーキ装置１０は、また、各部の動作を制御する制御部（ブレーキ制御装置）としてのブレーキＥＣＵ２００を備えている。ブレーキ装置１０は、作動液としてのブレーキフルードを液圧回路を介して各車輪のホイールシリンダ２０へ供給し、その液圧（以下、「ホイールシリンダ圧」という）を調整して各車輪に制動力を付与する。ブレーキペダル１２にはストロークセンサ２２（「操作状態検出手段」に該当する）が設けられている。マスタシリンダ１４にはリザーバタンク２４が接続されており、マスタシリンダ１４の一方の出力ポートには開閉弁２６を介してストロークシミュレータ２５が接続されている。
【００２８】
運転者によってブレーキペダル１２が踏み込まれると、ブレーキペダル１２の操作量としてのペダルストロークがストロークセンサ２２に入力され、ペダルストロークに応じた検出信号がストロークセンサ２２から出力される。この検出信号はブレーキＥＣＵ２００に入力され、ブレーキＥＣＵ２００でブレーキペダル１２のペダルストロークが検出される。なお、ここではブレーキペダル１２の操作量を検出するための操作状態検出手段としてストロークセンサ２２を例に挙げているが、ブレーキペダル１２に加えられる踏力を検知する踏力センサ等であってもよい。
【００２９】
ブレーキペダル１２には、ペダルストロークをマスタシリンダ１４に伝達するプッシュロッド１５等が接続されており、このプッシュロッド１５等が押されることでマスタシリンダ１４の液圧室であるプライマリ室１４ａおよびセカンダリ室１４ｂに液圧（以下、「マスタシリンダ圧」という）が発生する。なお、マスタシリンダ１４の構成および動作の詳細については後述する。マスタシリンダ１４のプライマリ室１４ａとセカンダリ室１４ｂには、それぞれ液圧アクチュエータ１６に向けて延びる管路Ｂ、管路Ａが連結されている。
【００３０】
リザーバタンク２４は、ブレーキペダル１２が初期位置のときに、プライマリ室１４ａおよびセカンダリ室１４ｂのそれぞれと図示しない通路を介して接続され、マスタシリンダ１４内にブレーキフルードを供給したり、マスタシリンダ１４内の余剰ブレーキフルードを貯留する。リザーバタンク２４には、液圧アクチュエータ１６に向けて延びる管路Ｃ、管路Ｄが連結されている。
【００３１】
ストロークシミュレータ２５は、管路Ａにつながる管路Ｅに接続されており、セカンダリ室１４ｂ内のブレーキフルードを導入する。管路Ｅには開閉弁２６が設けられている。開閉弁２６は、非通電時に閉状態にあり、運転者によるブレーキペダル１２の操作が検出された際に開状態に切り換えられる常閉型電磁弁である。ストロークシミュレータ２５は、運転者によるブレーキペダル１２の操作力に応じた反力を創出する。
【００３２】
液圧アクチュエータ１６には、マスタシリンダ１４のセカンダリ室１４ｂと右前輪ＦＲに対応するホイールシリンダ２０ＦＲを接続するように、管路Ａに連結された管路Ｆが設けられている。管路Ｆには、開閉弁２８が設けられている。開閉弁２８は、非通電時には開状態（連通状態）、通電時には閉状態（遮断状態）となる常開型電磁弁であり、開閉弁２８によって管路Ｆの連通・遮断状態が制御され、これにより管路Ａ、Ｆを介したホイールシリンダ２０ＦＲへのブレーキフルードの供給が制御される。
【００３３】
また、液圧アクチュエータ１６には、マスタシリンダ１４のプライマリ室１４ａと左前輪ＦＬに対応するホイールシリンダ２０ＦＬを接続するように、管路Ｂに連結された管路Ｇが備えられている。管路Ｇには、開閉弁３０が備えられている。開閉弁３０は、非通電時には開状態、通電時には閉状態となる常開型電磁弁であり、開閉弁３０によって管路Ｇの連通・遮断状態が制御され、これにより管路Ｂ、Ｇを介したホイールシリンダ２０ＦＬへのブレーキフルードの供給が制御される。
【００３４】
また、液圧アクチュエータ１６には、リザーバタンク２４から延設された管路Ｃに接続された管路Ｈと、管路Ｄに接続された管路Ｉが設けられている。管路Ｈは、管路Ｈ１とＨ２に分岐して、それぞれホイールシリンダ２０ＦＲ、２０ＲＬに接続されている。また、管路Ｉは、管路Ｉ３とＩ４に分岐して、それぞれホイールシリンダ２０ＦＬ、２０ＲＲに接続されている。ホイールシリンダ２０ＦＬおよびホイールシリンダ２０ＦＲは、それぞれ左前輪ＦＬ、右前輪ＦＲに対応している。ホイールシリンダ２０ＲＬおよびホイールシリンダ２０ＲＲは、それぞれ左後輪ＲＬ、右後輪ＲＲに対応している。
【００３５】
各管路Ｈ１、Ｈ２、Ｉ３、Ｉ４には、それぞれポンプ３２、３４、３６、３８が設けられている。ポンプ３２〜３８は、例えば静寂性に優れたトロコイドポンプにより構成され、それぞれホイールシリンダ２０ＦＲ、２０ＲＬ、２０ＦＬ、２０ＲＲに接続されている。ポンプ３２およびポンプ３４は第１モータ４０により駆動され、ポンプ３６およびポンプ３８は第２モータ４２により駆動される。本実施形態では、これら４つのポンプ３２〜３８が動力液圧源として機能する。ポンプ３２〜３８は、第１モータ４０または第２モータ４２の回転数に応じた流量のブレーキフルードを各ホイールシリンダ２０へ供給する。
【００３６】
また、液圧アクチュエータ１６には、ポンプ３２〜３８のそれぞれに並列的に管路Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３、Ｊ４が設けられている。これらの管路Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３、Ｊ４は、「環流通路」として機能する。管路Ｊ１には、連通弁４４および液圧調整弁４６が直列的に配設されている。連通弁４４がポンプ３２の吸入ポート側（管路Ｊ１におけるブレーキフルードの流動方向下流側）に、液圧調整弁４６がポンプ３２の吐出ポート側（管路Ｊ１におけるブレーキフルードの流動方向上流側）にそれぞれ位置するように配置されている。つまり、連通弁４４によってリザーバタンク２４と液圧調整弁４６との間の連通・遮断を制御できる構成とされている。連通弁４４は、非通電時には閉状態、通電時には開状態となる常閉型電磁弁である。液圧調整弁４６は、非通電時には開状態、通電時には閉状態となり、通電制御により弁開度が調整される常開型のリニア弁である。管路Ｊ２には、液圧調整弁４８が備えられている。液圧調整弁４８は、液圧調整弁４６と同様に常開型のリニア弁である。
【００３７】
管路Ｊ３には、連通弁５０および液圧調整弁５２が直列的に配設されている。連通弁５０がポンプ３６の吸入ポート側（管路Ｊ３におけるブレーキフルードの流動方向下流側）に、液圧調整弁５２がポンプ３６の吐出ポート側（管路Ｊ３におけるブレーキフルードの流動方向上流側）にそれぞれ位置するように配置されている。つまり、連通弁５０によってリザーバタンク２４と液圧調整弁５２との間の連通・遮断を制御できる構成とされている。連通弁５０は、非通電時には閉状態、通電時には開状態となる常閉型電磁弁であり、液圧調整弁５２は、非通電時には開状態、通電時には閉状態で、通電制御により弁の開度が調整される常開型のリニア弁である。液圧調整弁５２は、通電制御により開度が調整されて、ホイールシリンダ２０ＦＬのブレーキフルード量を調整する。管路Ｊ４には、液圧調整弁５４が備えられている。液圧調整弁５４は、液圧調整弁５２と同様に常開型のリニア弁である。
【００３８】
そして、管路Ｈ１，Ｈ２，Ｉ３，Ｉ４における各ポンプ３２〜３８と各ホイールシリンダ２０ＦＲ、２０ＲＬ、２０ＦＬ、２０ＲＲとの間には、液圧センサ６２、６４、６６、６８が配置されており、各ホイールシリンダ２０ＦＲ、２０ＲＬ、２０ＦＬ、２０ＲＲにおける液圧を検出可能に構成されている。また、管路Ｆ、Ｇにおける開閉弁２８、３０よりも上流側（マスタシリンダ１４側）にも液圧センサ７０、７２が配置されており、マスタシリンダ１４のプライマリ室１４ａとセカンダリ室１４ｂに発生しているマスタシリンダ圧を検出可能に構成されている。さらに、ホイールシリンダ２０ＦＲを加圧するためのポンプ３２の吐出ポートおよびホイールシリンダ２０ＦＬを加圧するためのポンプ３６の吐出ポートには、それぞれ、逆止弁７４、７６が設けられている。逆止弁７４、７６は、それぞれホイールシリンダ２０ＦＲ、２０ＦＬ側からポンプ３２、３６側へのブレーキフルードの逆流を禁止する。
【００３９】
以上のように構成されたブレーキ装置１０において、管路Ｃ、管路Ｈ、管路Ｈ１、管路Ｈ２を通じてリザーバタンク２４とホイールシリンダ２０ＦＲ、２０ＲＬをつなぐ回路と、ポンプ３２、３４に並列的に接続された管路Ｊ１、Ｊ２の回路とを含む液圧回路と、管路Ａ、管路Ｆを通じてセカンダリ室１４ｂとホイールシリンダ２０ＦＲをつなぐ液圧回路とが、第１配管系統を構成している。また、管路Ｄ、管路Ｉ、管路Ｉ３、管路Ｉ４を通じてリザーバタンク２４とホイールシリンダ２０ＦＬ、２０ＲＲをつなぐ回路と、ポンプ３６、３８に並列的に接続された管路Ｊ３、Ｊ４の回路とを含む液圧回路と、管路Ｂ、管路Ｇを通じてプライマリ室１４ａとホイールシリンダ２０ＦＬをつなぐ液圧回路とが、第２配管系統を構成している。
【００４０】
そして、ストロークセンサ２２や各液圧センサ６２〜６８の検出信号がブレーキＥＣＵ２００に入力され、これら各検出信号から求められるペダルストロークやホイールシリンダの液圧（ホイールシリンダ圧）およびマスタシリンダ圧に基づいて、開閉弁２６、開閉弁２８，３０、連通弁４４，５０、および液圧調整弁４６，４８，５２，５４や、第１モータ４０、第２モータ４２を駆動するための制御信号がブレーキＥＣＵ２００から出力されるようになっている。
【００４１】
ブレーキ装置１０では、ホイールシリンダ２０ＦＲ、２０ＲＬと、ホイールシリンダ２０ＦＬ、２０ＲＲとが、それぞれ別々の管路Ｃ，Ｈもしくは管路Ｄ，Ｉにて接続されている。そのため、ホイールシリンダ２０ＦＲ、２０ＲＬ、２０ＦＬ、２０ＲＲとリザーバタンク２４とが一本の管路で接続されている場合と比べて、より多くのブレーキフルードを各ホイールシリンダ２０ＦＲ、２０ＲＬ、２０ＦＬ、２０ＲＲに供給することが可能となる。また、一方の管路が故障しても、他方の管路を介して当該他方の管路に連結されたホイールシリンダにブレーキフルードを供給できる。その結果、ブレーキ装置１０の信頼性が向上する。
【００４２】
このようなブレーキ装置１０において、通常時にブレーキペダル１２が踏み込まれ、ストロークセンサ２２の検出信号がブレーキＥＣＵ２００に入力されると、ブレーキＥＣＵ２００は各電磁弁２６〜３０、４４〜５４や、第１モータ４０、第２モータ４２を制御して、次のような状態にする。すなわち、開閉弁２８および開閉弁３０への通電は共にオンされ、連通弁４４および連通弁５０への通電も共にオンされる。これにより、開閉弁２８および開閉弁３０は遮断状態、連通弁４４および連通弁５０は連通状態とされる。
【００４３】
また、液圧調整弁４６〜５４は、通電電流値に応じて弁の開度が調整される。開閉弁２６は、通電がオンされる。このため、管路Ａ、Ｅを通じて、ストロークシミュレータ２５がセカンダリ室１４ｂと連通状態となり、ブレーキペダル１２が踏み込まれたときに、セカンダリ室１４ｂ内のブレーキフルードがストロークシミュレータ２５に移動することになる。したがって、マスタシリンダ圧が高圧になることでブレーキペダル１２に対して硬い板を踏み込むような感覚が発生することなく、ブレーキペダル１２を踏み込めるようになっている。
【００４４】
さらに、第１モータ４０および第２モータ４２への通電が共にオンされ、ポンプ３２〜３８から電磁弁を介さないでホイールシリンダ２０へのブレーキフルードの吐出が行われる。すなわち、ポンプ３２〜３８によるポンプ動作が行われると、各ホイールシリンダ２０に対してブレーキフルードが供給される。
【００４５】
このとき、ブレーキＥＣＵ２００により第１モータ４０および第２モータ４２のモータ回転数が制御されることで、ホイールシリンダ２０へのブレーキフルードの供給量が制御される。このとき、開閉弁２８および開閉弁３０が遮断状態とされているため、ポンプ３２〜３８の下流側の液圧、つまり各ホイールシリンダ２０へのブレーキフルードの供給量が増加する。そして、連通弁４４および連通弁５０が連通状態とされ、かつ、液圧調整弁４６〜５４の開度がそれぞれ制御されているため、開度に応じてブレーキフルードが排出され、各ホイールシリンダ２０の液圧が調整される。
【００４６】
ブレーキＥＣＵ２００は、各液圧センサ６２〜６８の検出信号に基づいて各ホイールシリンダ２０に供給されている液圧をモニタリングし、液圧調整弁４６〜５４への通電電流値（デューティ比）を制御することで、各ホイールシリンダ２０の液圧が所望の値となるようにする。これにより、ブレーキペダル１２のペダルストロークに応じた制動力が発生させられる。
【００４７】
図２は、マスタシリンダの構成を表す部分断面図である。
マスタシリンダ１４は、有底筒状のハウジング８０内に、第１ピストン８２、第２ピストン８４を摺動自在に収容して構成されている。ハウジング８０の底部側に第２ピストン８４が配置され、開口部側に第１ピストン８２が配置されている。第１ピストン８２の第２ピストン８４と反対側の端部には、ブレーキペダル１２に連結されたプッシュロッド１５が接続されている。そして、第１ピストン８２と第２ピストン８４との間にプライマリ室１４ａ（第１液圧室）が形成され、第２ピストン８４とハウジング８０の底部との間にセカンダリ室１４ｂ（第２液圧室）が形成されている。また、第１ピストン８２と第２ピストン８４との間には、両者を離間させる方向（つまり、第１液圧室を拡大する方向）に付勢する第１スプリング８６が介装されている。第２ピストン８４とハウジング８０の底部との間には、その底部から第２ピストン８４を離間させる方向（つまり、第２液圧室を拡大する方向）に付勢する第２スプリング８８が設けられている。ハウジング８０のプライマリ室１４ａに対応する側部には第１出力ポート９０が設けられ、管路Ｂに連通している。一方、ハウジング８０のセカンダリ室１４ｂに対応する側部には第２出力ポート９２が設けられ、管路Ａに連通している。
【００４８】
第１ピストン８２の一端側および他端側の外周面には第１カップリング９４、第２カップリング９６がそれぞれ嵌着されている。これら第１カップリング９４および第２カップリング９６は、ゴムなどの弾性材料により形成されたシール部材である。第１カップリング９４と第２カップリング９６との間には、第１大気圧室９８が形成されている。第１大気圧室９８は、ハウジング８０の側部に設けられた第１入力ポート１００を介してリザーバタンク２４に連通している。
【００４９】
ハウジング８０の第１入力ポート１００よりもやや前方位置には、その直径方向に架け渡されるようにストッパピン１０２が設けられ、第１ピストン８２の長手方向中央部に形成された所定の幅および長さを有するスリット１０３に挿通されている。第１ピストン８２のスリット１０３よりも前方（図の左側）には、その軸線に沿って延びる弁孔１０４が設けられ、長尺状の弁体１０６が挿通されている。弁体１０６の前端は拡径されて弁部１０８を形成している。一方、弁孔１０４と弁部１０８との間には弁座部材１１０が配設されている。そして、弁部１０８が弁座部材１１０に着脱することにより、弁孔１０４（つまり第１の弁）を開閉可能に構成されている。すなわち、第１大気圧室９８とプライマリ室１４ａとは弁孔１０４およびスリット１０３を介して連通されており、その連通路が第１の弁の開閉により開放または遮断される。それにより、プライマリ室１４ａとリザーバタンク２４との間のブレーキフルードの流通が許容または遮断される。弁体１０６は、スプリング１１２によって閉弁方向に付勢されているため、第１ピストン８２が前方に位置していれば第１の弁を閉状態に保つ。一方、図示のように第１ピストン８２が後方に後退した状態では、弁体１０６がストッパピン１０２に係止されてその変位が阻止されるため、弁体１０６が第１ピストン８２のボディに対して相対的に前方へ変位し、第１の弁が開状態とされる。
【００５０】
同様に、第２ピストン８４の一端側および他端側の外周面には第１カップリング１１４、第２カップリング１１６がそれぞれ嵌着されている。これら第１カップリング１１４および第２カップリング１１６は、ゴムなどの弾性材料により形成されたシール部材である。第１カップリング１１４と第２カップリング１１６との間には、第２大気圧室１１８が形成されている。第２大気圧室１１８は、ハウジング８０の側部に設けられた第２入力ポート１２０を介してリザーバタンク２４に連通している。
【００５１】
ハウジング８０の第２入力ポート１２０よりもやや前方位置には、その直径方向に架け渡されるようにストッパピン１２２が設けられ、第２ピストン８４の長手方向中央部に形成された所定の幅および長さを有するスリット１２３に挿通されている。第２ピストン８４のスリット１２３よりも前方（図の左側）には、その軸線に沿って延びる弁孔１２４が設けられ、長尺状の弁体１２６が挿通されている。弁体１２６の前端は拡径されて弁部１２８を形成している。一方、弁孔１２４と弁部１２８との間には弁座部材１３０が配設されている。そして、弁部１２８が弁座部材１３０に着脱することにより、弁孔１２４（つまり第２の弁）を開閉可能に構成されている。すなわち、第２大気圧室１１８とセカンダリ室１４ｂとは弁孔１２４およびスリット１２３を介して連通されており、その連通路が第２の弁の開閉により開放または遮断される。それにより、セカンダリ室１４ｂとリザーバタンク２４との間のブレーキフルードの流通が許容または遮断される。弁体１２６は、スプリング１３２によって閉弁方向に付勢されているため、第２ピストン８４が前方に位置していれば第２の弁を閉状態に保つ。一方、図示のように第２ピストン８４が後方に後退した状態では、弁体１２６がストッパピン１２２（「規制部材」に該当する）に係止されてその変位が阻止されるため、弁体１２６が第２ピストン８４のボディに対して相対的に前方へ変位し、第２の弁が開状態とされる。
【００５２】
以上のように構成されたマスタシリンダ１４は、ブレーキペダル１２が踏まれて第１ピストン８２が前方（ハウジング８０の底部側）へ進出すると、プライマリ室１４ａにマスタシリンダ圧が発生する。また、このとき第２ピストン８４も前後の力がバランスするように変位するため、セカンダリ室１４ｂにもマスタシリンダ圧が発生する。このとき、開閉弁２６が開弁されていれば、ストロークシミュレータ２５においてそのマスタシリンダ圧に対抗するペダル反力が創出される。
【００５３】
図３は、ブレーキＥＣＵおよびその周辺の主要部の電気的構成を概略的に示す図である。ブレーキＥＣＵ２００は、ＣＰＵ１５０を含むマイクロコンピュータを中心に構成されており、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。ブレーキＥＣＵ２００は、エンジンを制御するエンジンＥＣＵ（図示せず）などの他の制御部と通信可能であり、必要な車両制御状態を取得する。ブレーキＥＣＵ２００には、ストロークセンサ２２、液圧センサ６２〜７２等の各種センサや、ストップランプスイッチ等の各種スイッチの出力信号が入力される。ＣＰＵ１５０は、各種センサ・スイッチから入力ＩＣ１５２を介して入力された信号や通信により取得した車両制御情報に基づいて目標制動力および制御指令値を演算する。そして、ＣＰＵ１５０は、出力ＩＣ１５４を介して液圧アクチュエータ１６を構成する各電磁弁等へ制御指令を出力する。ＣＰＵ１５０は、また、通信ポートを介して第１ＥＤＵ１５６および第２ＥＤＵ１５８に接続されている。ここで、第１ＥＤＵ１５６は第１モータ４０の駆動回路を含むモータドライバであり、第２ＥＤＵ１５８は第２モータ４２の駆動回路を含むモータドライバである。本実施形態では、第１モータ４０および第２モータ４２として３相交流にて駆動されるブラシレスモータが採用されている。これらのモータは、ブレーキＥＣＵ２００からの制御信号に基づいて回転駆動される。なお、ブラシレスモータの構造およびモータドライバの構成そのものは公知であるため、その詳細な説明については省略する。
【００５４】
次に、本実施形態における制動制御について説明する。図４は、液圧回路を構成する各アクチュエータの作動電圧を示す模式図である。
本実施形態においては、何らかの要因により電源電圧が低下した場合であっても、フェイルセーフとして必要最低限の制動力を効率的に確保するために、重要なアクチュエータほど長く作動を維持できるよう各アクチュエータの最低作動電圧が割り振られている。すなわち、図示の例では、最低作動電圧の高いものから開閉弁２８，３０、連通弁４４，５０、液圧調整弁４６，５２、モータ４０，４２となるように設定されている。ちなみに、ストップランプスイッチ（「ＳＴＰＳＷ」と表記している）などの各種スイッチの最低作動電圧は、これらのアクチュエータの最低作動電圧よりも相当低くなっている。
【００５５】
本実施形態では、電源電圧が開閉弁２８，３０の最低作動電圧を下回る低電圧状態となった場合、通常の制動制御状態とは異なる制動制御モードへ移行される。すなわち、ブレーキＥＣＵ２００は、電源電圧を監視し、その値が開閉弁２８，３０の最低作動電圧Ｖ２（例えば８Ｖ）を下回ると、通常制動制御から低電圧時制動制御へ移行させ、開閉弁２８，３０が開放された状態でモータ４０，４２を駆動する。そして、ブレーキペダル１２の踏み込みによるによるマニュアル液圧源による液圧（マスタシリンダ圧）と、ポンプ３２〜３８の駆動による動力液圧源による液圧とを利用し、各ホイールシリンダ２０の液圧（ホイールシリンダ圧）を昇圧する。すなわち、マニュアル液圧源による液圧と動力液圧源による液圧とにより制動力が確保される。一方、電源電圧がモータ４０，４２の最低作動電圧Ｖ１（例えば６．８Ｖ）をも下回ると、動力液圧源による昇圧が得られないことから、マニュアル液圧源による液圧により最低限の制動力が確保される。
【００５６】
図５は、通常の制動制御状態を示す図である。図６〜図９は、低電圧状態となった場合の制動制御の過程を表す図である。図中の矢印は、ブレーキフルードの流れを示している。図７は、低電圧時制動制御におけるマスタシリンダの動作を表す図である。
電源電圧が十分に維持され、液圧アクチュエータ１６の各要素が正常動作可能な通常の制動制御状態においては、図５に示すように、上述したブレーキバイワイヤによる制動制御が実行される。すなわち、開閉弁２８，３０への通電は共にオンされ、連通弁４４，５０への通電も共にオンされるとともに、第１モータ４０および第２モータ４２への通電が共にオンされてポンプ３２〜３８が駆動される。これにより、開閉弁２８，３０は遮断状態、連通弁４４，５０は連通状態とされ、液圧調整弁４６〜５４の開度に応じた液圧調整がなされる。ブレーキＥＣＵ２００は、ブレーキペダル１２が踏み込まれると、ストロークセンサ２２により検出されるブレーキペダル１２の踏み込み量に応じて各ホイールシリンダ２０の目標液圧を演算する。ブレーキＥＣＵ２００は、その目標液圧と液圧センサ６２〜６８により検出された液圧（実液圧）との偏差に応じて、第１モータ４０および第２モータ４２の回転数を制御し、また液圧調整弁４６〜５４の開度を調整することにより、実液圧が目標液圧へ近づくようフィードバック制御を行う。
【００５７】
このとき、開閉弁２８，３０が閉状態にあるため、ブレーキペダル１２の踏み込みによるマスタシリンダ１４の液圧上昇は直接ホイールシリンダ２０には伝えられず、ブレーキペダル１２のペダルストロークに応じた液圧が、ポンプ３２〜３８等による動力液圧源によって供給される。一方、このとき、ブレーキペダル１２の操作力に応じてストロークシミュレータ２５による反力が創出されるため、運転者のフィーリングに合った制動力が得られるようになる。
【００５８】
このような状況において、何らかの要因で電源電圧が低下して開閉弁２８，３０の最低作動電圧を下回ると、両開閉弁が開弁されてしまう。なお、本実施形態では開閉弁２６も同程度の最低作動電圧が設定されているため、開閉弁２６は閉弁されてしまう。このため、図６に示すように、マスタシリンダ１４とポンプ３２とをつなぐ流路（管路Ａおよび管路Ｆ）が連通し、またマスタシリンダ１４とポンプ３６とをつなぐ流路（管路Ｂおよび管路Ｇ）が連通する。その結果、ポンプ３６から吐出されたブレーキフルードが左前輪のホイールシリンダ２０ＦＬに供給される一方、そのブレーキフルードの一部が管路Ｇおよび管路Ｂを介してマスタシリンダ１４のプライマリ室１４ａに導入される。同様に、ポンプ３２から吐出されたブレーキフルードが右前輪のホイールシリンダ２０ＦＲに供給される一方、そのブレーキフルードの一部が管路Ｆおよび管路Ａを介してマスタシリンダ１４のセカンダリ室１４ｂに導入される。その結果、マスタシリンダ圧が上昇し、その反力によって右前輪のホイールシリンダ２０ＦＲおよび左前輪のホイールシリンダ２０ＦＬも上昇する。一方、マスタシリンダ圧の上昇により、ブレーキペダル１２に対して大きな反力が作用するようになる。
【００５９】
このときの圧力上昇メカニズムは以下の通りである。すなわち、低電圧状態においてブレーキペダル１２が図２に示した状態から踏み込まれると、図７に示すように、プッシュロッド１５を介して第１ピストン８２が前方に押されるため、弁体１０６がストッパピン１０２から離脱し、スプリング１１２の付勢力により第１の弁が閉状態となる。このとき、第１スプリング８６の付勢力が増大し、第２ピストン８４が前方に押されるため、弁体１２６がストッパピン１２２から離脱し、スプリング１３２の付勢力により第２の弁も閉状態となる。その結果、プライマリ室１４ａおよびセカンダリ室１４ｂの各液圧室とリザーバタンク２４との連通状態が遮断され、各液圧室の液圧（つまりマスタシリンダ圧）が上昇する。さらに、ポンプ３６の駆動によりブレーキフルードが管路Ｂを介してプライマリ室１４ａへ導入されるため、プライマリ室１４ａの液圧がさらに上昇する。この追加の液圧によりセカンダリ室１４ｂの液圧も上昇する。同様に、ポンプ３２の駆動によりブレーキフルードが管路Ａを介してセカンダリ室１４ｂへ導入されるため、セカンダリ室１４ｂの液圧がさらに上昇する。この追加の液圧によりプライマリ室１４ａの液圧も上昇する。その結果、マスタシリンダ圧が上昇し、その液圧がホイールシリンダ２０ＦＲおよびホイールシリンダ２０ＦＬにも作用するようになる。
【００６０】
このような低電圧状態となってからさらに電源電圧が低下すると、連通弁４４，５０が作動を停止して閉状態となる。このように連通弁４４，５０が閉弁状態になると、液圧調整弁４６，５２の制御が可能であってもその制御は実質的に機能しない。このとき、前輪側のホイールシリンダ２０ＦＲ，２０ＦＬには、ポンプ３２の駆動による液圧と、ブレーキペダル１２の操作によるマスタシリンダ１４からの液圧が作用してその液圧調整が行われるようになる。一方、後輪側には連通弁が設けられていないため、液圧調整弁４８，５４の制御が機能し、後輪側のホイールシリンダ２０ＲＬ，２０ＲＲの液圧調整が続行される。つまり、一方の車輪（前輪）側について液圧調整弁による液圧調整ができなくなっても、他方の車輪（後輪）側については液圧調整弁による液圧調整が可能であるため、電源電圧の低下による制動性能の低下を抑制することができる。
そして、さらに電源電圧が低下すると、液圧調整弁４６〜５４が作動を停止して開状態となる。図８に示すように、この場合もポンプ３６から吐出されたブレーキフルードの一部が管路Ｇに導かれるが、連通弁５０が閉状態にあるためリザーバタンク２４には戻されず、マスタシリンダ１４に導入される。同様に、ポンプ３２から吐出されたブレーキフルードの一部が管路Ｆに導かれるが、連通弁４４が閉状態にあるためリザーバタンク２４には戻されず、マスタシリンダ１４に導入される。その結果、上述のように前輪側のホイールシリンダ圧が高められる。一方、液圧調整弁５４が開状態となるため、ポンプ３８から吐出されたブレーキフルードは管路Ｊ４を介してリザーバタンク２４に戻されるか、またはポンプ３８に再び吸引されて循環状態となる。同様に、液圧調整弁４８が開状態となるため、ポンプ３４から吐出されたブレーキフルードは管路Ｊ２を介してリザーバタンク２４に戻されるか、またはポンプ３４に再び吸引されて循環状態となる。このため、後輪側のホイールシリンダについては十分な制動力が付与されないことになる。つまり、この場合には、前輪側の制動により車両が停止されるようになる。
【００６１】
そして、さらに電源電圧が低下すると、第１モータ４０および第２モータ４２が作動を停止する。このため、図９に示すように、動力液圧源からは液圧供給が行われず、ブレーキペダル１２の踏み込みに応じたマスタシリンダ圧が前輪側のホイールシリンダに供給されることになる。つまり、ここまで電源電圧が低下すると、マニュアル液圧源による制動力のみが残ることになる。言い換えれば、電源電圧が相当低下しても、最低限の制動力は確保される。
【００６２】
このように、本実施形態では、電源電圧が低下するにつれて、開閉弁２８，３０、連通弁４４，５０、液圧調整弁４６〜５４、モータ４０，４２（つまりポンプ３２〜３８）の順に作動が停止されることになるが、その段階において動力液圧源およびマニュアル液圧源による前輪および後輪の制動、動力液圧源およびマニュアル液圧源による前輪の制動、マニュアル液圧源による前輪の制動といったように、制動状態が徐々に遷移する。すなわち、電源電圧の低下に応じて制動力は低下していくものの、その制動機能を維持しつつ制動状態を遷移させている。その結果、電源電圧が低下しても、ブレーキペダル１２が踏み込まれた場合の制動応答性を確保することができる。しかも、その制動状態の遷移が電圧低下に応じた成り行きにより自律的に行われるため、複雑な構成や制御を伴うことなく簡易に実現することができる。
【００６３】
一方、上述のように低電圧状態であってモータ４０，４２が駆動されている場合、ブレーキペダル１２の踏み込み量に対する前輪側のホイールシリンダ圧の上昇勾配が通常の制動制御状態よりも大きくなるため、通常の制動制御状態と同様に制御すると、前輪については想定よりも大きな制動力がかかり好ましくない。そこで、本実施形態ではこのような低電圧状態となった場合に、各ホイールシリンダの目標液圧を補正して適度な制動力を付与可能な制御を実行する。
【００６４】
図１０および図１１は、制動制御において用いられる制御マップの概要を示す図である。図１０は通常の制動制御状態における制御パラメータの対応関係を示し、図１１は低電圧状態における制御パラメータの対応関係を示している。各図において、（Ａ）はペダルストロークとホイールシリンダ圧（「Ｗ／Ｃ圧」と表記）との関係を示し、（Ｂ）はマスタシリンダ圧（「Ｍ／Ｃ圧」と表記）とホイールシリンダ圧との関係を示し、（Ｃ）はペダルストロークとマスタシリンダ圧との関係を示している。
【００６５】
ブレーキＥＣＵ２００は、通常の制動制御状態においては図１０（Ａ）に示す制御マップを用いてフィードバック制御を実行する。この制御マップは、運転者の制動要求に沿った目標制動力を実現するためのペダルストロークとホイールシリンダ圧との対応関係を予め定めたものである。ブレーキＥＣＵ２００は、ブレーキペダル１２が踏み込まれると、基本的に同図の制御マップを参照してホイールシリンダ圧の目標値を取得し、その目標液圧が実現されるようフィードバック制御を実行する。
【００６６】
一方、この同図（Ａ）に示す制御マップは、同図（Ｂ）に示すマスタシリンダ圧とホイールシリンダ圧との関係、および同図（Ｃ）に示すペダルストロークとマスタシリンダ圧との関係に基づいて設定されている。すなわち、ブレーキバイワイヤによる制御においては、ブレーキペダル１２の踏み込み操作と発生する制動力の大きさとが整合するよう、同図（Ｂ）に示すようにマスタシリンダ圧とホイールシリンダ圧とが比例関係にあることを前提とする。したがって、同図（Ａ）に示すペダルストロークとホイールシリンダ圧との関係は、同図（Ｃ）に示すペダルストロークとマスタシリンダ圧との関係に対応するものとなる。本実施形態ではこの点に着目し、低電圧状態におけるホイールシリンダ圧の目標値を、上記圧力上昇メカニズムによるマスタシリンダ圧の上昇を加味して設定する。
【００６７】
すなわち、上述のように、低電圧状態では開閉弁２８，３０が開弁する結果、マスタシリンダ圧が上昇するとともに、その反力が前輪側のホイールシリンダに作用するため、ブレーキペダル１２の踏み込み量に対して前輪側のホイールシリンダ圧が想定よりも高くなる。これは、図１１（Ｃ）と図１０（Ｃ）の対比で分かるように、低電圧状態においてはペダルストロークに対するマスタシリンダ圧の上昇勾配が大きくなるからと考えられる。そこで、本実施形態では、ペダルストロークとホイールシリンダ圧の目標値との対応関係について、その上昇勾配を補正した図１１（Ａ）に示す制御マップを参照するようにする。すなわち、同じペダルストロークであってもホイールシリンダ圧が通常の制動制御状態よりも高くなると考え、その上昇分を差し引いた液圧を目標液圧として設定する。それにより、運転者は、低電圧状態においても通常の制動制御状態と同様の感覚でブレーキ操作を行えるようになる。言い換えれば、低電圧状態において運転者が通常の制動制御状態と同様の感覚でブレーキ操作をしても、その感覚に見合った制動力が得られるようになる。
【００６８】
図１２は、制動制御処理の具体的な流れを示すフローチャートである。この制御処理は、ブレーキペダル１２の踏み込みがなれてから所定周期にて繰り返し実行される。
ブレーキペダル１２が踏み込まれると、ブレーキＥＣＵ２００は、低電圧状態か否かを判定する。この判定は、電源電圧が図４に示した状態判定電圧（最低作動電圧）Ｖ２を下回っているか否かにより判定する。このとき、低電圧状態であると判定されると（Ｓ１０のＹ）、車速が予め定める許容速度以下であり（Ｓ２０のＹ）、ホイールシリンダ圧が予め定める許容液圧以下であれば（Ｓ３０のＹ）、上述した低電圧時制御を実行する（Ｓ４０）。すなわち、上述のように制御マップを補正したうえでフィードバック制御を実行し、ホイールシリンダ圧が目標液圧となるよう制御する。
【００６９】
ただし、ブレーキＥＣＵ２００は、例えば複数のホイールシリンダ２０のそれぞれに対応する全ての液圧センサ６２〜６８、またはその一部の液圧センサからの検出信号が途絶えるなど、液圧センサの検出情報が正常に取得できない場合には、第１モータ４０および第２モータ４２が作動する限り、補正後の目標液圧にしたがってフィードフォワード制御を実行する。このフィードフォワード制御は、図１１（Ａ）の制御マップを利用し、ペダルストロークに応じたホイールシリンダ圧を決定し、そのホイールシリンダ圧が得られるようモータ４０，４２や作動可能な電磁弁を制御することにより行うことができる。仮にストロークセンサ２２からの検出情報が得られず、ペダルストロークが判定できない場合には、図１１（Ｂ）および（Ｃ）の制御マップを利用し、液圧センサ７０，７２により検出されるマスタシリンダ圧に基づいてフィードフォワード制御を実行することができる。
【００７０】
なお、ここで低電圧時制御の実行に車速による制限を設けたのは、高車速の状態でポンプ駆動すると、制動力の高まりによっては車両の挙動が不安定となる可能性があるからである。また、低電圧時制御の実行にホイールシリンダ圧による制限を設けたのは、後輪のロックの発生を確実に防止しつつ、上述した低電圧状態での制動制御の性能を確保するためである。
【００７１】
したがって、車速が許容速度を上回る場合（Ｓ２０のＮ）、ホイールシリンダ圧が許容液圧を上回る場合は（Ｓ３０のＮ）、いずれも上述した低電圧時制御は実行せず、処理を終了する。ただし、この場合には開閉弁２８，３０は開状態にあり、ブレーキペダル１２の踏み込み操作に応じたマニュアルの制動力は付与されるため、必要な制動力を確保することはできる。一方、低電圧状態でなければ（Ｓ１０のＮ）、通常の制動制御を実行する（Ｓ５０）。
【００７２】
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各実施形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれうる。
【符号の説明】
【００７３】
１０ ブレーキ装置、 １２ ブレーキペダル、 １４ マスタシリンダ、 １６ 液圧アクチュエータ、 ２０ ホイールシリンダ、 ２２ ストロークセンサ、 ２４ リザーバタンク、 ２８，３０ 開閉弁、 ３２，３４，３６，３８ ポンプ、 ４０ 第１モータ、 ４２ 第２モータ、 ４４ 連通弁、 ４６，４８ 液圧調整弁、 ５０ 連通弁、 ５２，５４ 液圧調整弁、 ６２，７０ 液圧センサ、 ８０ ハウジング、 ８２ 第１ピストン、 ８４ 第２ピストン、 １５０ ＣＰＵ、 １５２ 入力ＩＣ、 １５４ 出力ＩＣ、 １５６ 第１ＥＤＵ、 １５８ 第２ＥＤＵ、 ２００ ブレーキＥＣＵ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータを駆動することにより制動力を発生させるブレーキ装置において、
作動液を貯留するリザーバと、
複数の車輪の各々に設けられた複数のホイールシリンダと、
運転者により操作されるブレーキペダルと、
前記ブレーキペダルの操作状態を検出する操作状態検出手段と、
作動液を導入出可能な液圧室と、前記ブレーキペダルの踏み込み操作に応じて前記液圧室内の作動液を加圧または減圧する方向に摺動するピストンとを含むマスタシリンダと、
前記複数のホイールシリンダのそれぞれと前記リザーバとを接続する第１系統の流路と、特定のホイールシリンダと前記マスタシリンダとを接続するとともに前記第１系統の流路との合流部を有する第２系統の流路とを含み、各ホイールシリンダへ作動液を供給するための流路を構成する液圧回路と、
前記第１系統の流路における前記リザーバと前記合流部との間に設けられ、前記リザーバから前記ホイールシリンダへ供給する作動液の液圧を昇圧させるために前記モータによって駆動されるポンプと、
前記第２系統の流路における前記マスタシリンダと前記合流部との間に設けられ、前記モータよりも高い最低作動電圧が設定され、その開閉により前記第２系統の流路における作動液の流通を許容または遮断する開閉弁と、
前記複数のホイールシリンダと前記ポンプとの間にそれぞれ設けられ、前記開閉弁よりも低い最低作動電圧が設定され、前記第１系統の流路を介して前記ホイールシリンダへ供給される作動液の流量を調整するためにそれぞれ開閉される複数の調整弁と、
前記操作状態検出手段の検出情報に応じて、前記モータ、前記開閉弁および前記調整弁を含むアクチュエータへの通電制御を実行することにより、前記ホイールシリンダへ供給する作動液の液圧を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、通常の制動制御状態においては前記開閉弁を閉弁させつつ前記モータを駆動し、前記調整弁の開度を調整することで、前記ポンプから前記マスタシリンダへの作動液の供給を遮断しつつ、前記ポンプから吐出された作動液の前記ホイールシリンダへの供給量を調整する一方、電源電圧が前記開閉弁の最低作動電圧よりも低い所定の低電圧状態となった場合に前記モータを駆動し、前記ポンプから吐出された作動液の前記マスタシリンダへの供給を許容することを特徴とするブレーキ装置。
【請求項２】
前記マスタシリンダは、内部に前記液圧室として第１液圧室および第２液圧室が形成されるハウジングと、前記ハウジング内に摺動可能に設けられ、一端側にて前記ブレーキペダルの操作力を受ける第１ピストンと、前記ハウジング内に摺動可能に設けられ、一端側にて前記第１ピストンとの間に前記第１液圧室を形成する一方、他端側にて前記ハウジングとの間に前記第２液圧室を形成する第２ピストンとを備え、
前記特定のホイールシリンダとして第１ホイールシリンダと第２ホイールシリンダとが設けられ、
前記低電圧状態となって前記モータが駆動された場合に、前記ポンプから吐出された作動液が前記第１ホイールシリンダに供給されるとともに、前記第１ホイールシリンダと前記第２系統の流路を介してつながる前記マスタシリンダの一方の液圧室に供給され、それによって前記マスタシリンダの他方の液圧室にて高められた作動液が前記第２ホイールシリンダに供給され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】
前記複数のホイールシリンダのそれぞれに対して前記ポンプが設けられ、
各ポンプが設けられる流路にそれぞれ並列に接続され、各ポンプの前後をつなぐ複数の環流通路が設けられ、
前記複数の調整弁が、対応する環流通路にそれぞれ設けられ、
前記特定のホイールシリンダに対応する特定の調整弁と前記環流通路において直列に設けられ、前記開閉弁よりも低く前記調整弁よりも高い最低作動電圧が設定され、その作動時に前記環流通路における作動液の流通を許容する連通弁が設けられ、
前記特定のホイールシリンダに対応しない環流通路には前記連通弁が設けられていないことを特徴とする請求項１または２に記載のブレーキ装置。
【請求項４】
前記ホイールシリンダの液圧であるホイールシリンダ圧を検出する液圧センサを備え、
前記制御部は、通常の制動制御状態においては、前記ブレーキペダルの操作量に応じて前記ホイールシリンダ圧の目標液圧を設定し、その目標液圧と前記液圧センサにより検出されたホイールシリンダ圧との偏差に基づきフィードバック制御を実行する一方、前記低電圧状態となって前記モータが駆動された場合には、前記ブレーキペダルの操作量に応じて演算されるホイールシリンダ圧の目標液圧を、前記モータの駆動によるマスタシリンダ圧の上昇分を加味して補正し、その補正後の目標液圧にしたがって制動制御を実行することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のブレーキ装置。
【請求項５】
前記制御部は、
前記ブレーキペダルの操作量と前記ホイールシリンダ圧との対応関係を定める制御マップと、前記ブレーキペダルの操作量と前記マスタシリンダの液圧であるマスタシリンダ圧との対応関係を定める補正用マップとを保持し、前記補正用マップとして、通常の制動制御状態における前記対応関係を定める通常マップと、前記低電圧状態となって前記モータが駆動された状態における前記対応関係を定める特定マップとを含み、
通常の制動制御状態においては、前記ブレーキペダルの操作量に応じて前記制御マップを参照して前記ホイールシリンダ圧の目標液圧を設定し、その目標液圧と前記液圧センサにより検出されたホイールシリンダ圧との偏差に基づきフィードバック制御を実行し、
前記低電圧状態となって前記モータが駆動された場合には、前記ブレーキペダルの操作量に応じて前記通常マップおよび前記特定マップを参照し、その特定マップから取得されるマスタシリンダ圧とその通常マップから取得されるマスタシリンダ圧との差分に対応するホイールシリンダ圧を、前記制御マップから取得される目標液圧から差し引いた液圧を前記補正後の目標液圧として設定し、その補正後の目標液圧にしたがって制動制御を実行することを特徴とする請求項４に記載のブレーキ装置。
【請求項６】
前記特定マップは、前記ブレーキペダルの操作量に対する前記マスタシリンダ圧の上昇勾配が前記通常マップよりも大きくなるように設定されていることを特徴とする請求項５に記載のブレーキ装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記低電圧状態となったときに、前記特定のホイールシリンダでない他のホイールシリンダの液圧が、対応する車輪のロックを回避可能な予め定める許容液圧以下であることを条件に前記モータを駆動することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のブレーキ装置。
【請求項８】
車両の車速を検出する車速検出手段を備え、
前記制御部は、前記低電圧状態となったときに、車速が予め定める許容速度以下であることを条件に前記モータを駆動することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のブレーキ装置。
【請求項１】
モータを駆動することにより制動力を発生させるブレーキ装置において、
作動液を貯留するリザーバと、
複数の車輪の各々に設けられた複数のホイールシリンダと、
運転者により操作されるブレーキペダルと、
前記ブレーキペダルの操作状態を検出する操作状態検出手段と、
作動液を導入出可能な液圧室と、前記ブレーキペダルの踏み込み操作に応じて前記液圧室内の作動液を加圧または減圧する方向に摺動するピストンとを含むマスタシリンダと、
前記複数のホイールシリンダのそれぞれと前記リザーバとを接続する第１系統の流路と、特定のホイールシリンダと前記マスタシリンダとを接続するとともに前記第１系統の流路との合流部を有する第２系統の流路とを含み、各ホイールシリンダへ作動液を供給するための流路を構成する液圧回路と、
前記第１系統の流路における前記リザーバと前記合流部との間に設けられ、前記リザーバから前記ホイールシリンダへ供給する作動液の液圧を昇圧させるために前記モータによって駆動されるポンプと、
前記第２系統の流路における前記マスタシリンダと前記合流部との間に設けられ、前記モータよりも高い最低作動電圧が設定され、その開閉により前記第２系統の流路における作動液の流通を許容または遮断する開閉弁と、
前記複数のホイールシリンダと前記ポンプとの間にそれぞれ設けられ、前記開閉弁よりも低い最低作動電圧が設定され、前記第１系統の流路を介して前記ホイールシリンダへ供給される作動液の流量を調整するためにそれぞれ開閉される複数の調整弁と、
前記操作状態検出手段の検出情報に応じて、前記モータ、前記開閉弁および前記調整弁を含むアクチュエータへの通電制御を実行することにより、前記ホイールシリンダへ供給する作動液の液圧を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、通常の制動制御状態においては前記開閉弁を閉弁させつつ前記モータを駆動し、前記調整弁の開度を調整することで、前記ポンプから前記マスタシリンダへの作動液の供給を遮断しつつ、前記ポンプから吐出された作動液の前記ホイールシリンダへの供給量を調整する一方、電源電圧が前記開閉弁の最低作動電圧よりも低い所定の低電圧状態となった場合に前記モータを駆動し、前記ポンプから吐出された作動液の前記マスタシリンダへの供給を許容することを特徴とするブレーキ装置。
【請求項２】
前記マスタシリンダは、内部に前記液圧室として第１液圧室および第２液圧室が形成されるハウジングと、前記ハウジング内に摺動可能に設けられ、一端側にて前記ブレーキペダルの操作力を受ける第１ピストンと、前記ハウジング内に摺動可能に設けられ、一端側にて前記第１ピストンとの間に前記第１液圧室を形成する一方、他端側にて前記ハウジングとの間に前記第２液圧室を形成する第２ピストンとを備え、
前記特定のホイールシリンダとして第１ホイールシリンダと第２ホイールシリンダとが設けられ、
前記低電圧状態となって前記モータが駆動された場合に、前記ポンプから吐出された作動液が前記第１ホイールシリンダに供給されるとともに、前記第１ホイールシリンダと前記第２系統の流路を介してつながる前記マスタシリンダの一方の液圧室に供給され、それによって前記マスタシリンダの他方の液圧室にて高められた作動液が前記第２ホイールシリンダに供給され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】
前記複数のホイールシリンダのそれぞれに対して前記ポンプが設けられ、
各ポンプが設けられる流路にそれぞれ並列に接続され、各ポンプの前後をつなぐ複数の環流通路が設けられ、
前記複数の調整弁が、対応する環流通路にそれぞれ設けられ、
前記特定のホイールシリンダに対応する特定の調整弁と前記環流通路において直列に設けられ、前記開閉弁よりも低く前記調整弁よりも高い最低作動電圧が設定され、その作動時に前記環流通路における作動液の流通を許容する連通弁が設けられ、
前記特定のホイールシリンダに対応しない環流通路には前記連通弁が設けられていないことを特徴とする請求項１または２に記載のブレーキ装置。
【請求項４】
前記ホイールシリンダの液圧であるホイールシリンダ圧を検出する液圧センサを備え、
前記制御部は、通常の制動制御状態においては、前記ブレーキペダルの操作量に応じて前記ホイールシリンダ圧の目標液圧を設定し、その目標液圧と前記液圧センサにより検出されたホイールシリンダ圧との偏差に基づきフィードバック制御を実行する一方、前記低電圧状態となって前記モータが駆動された場合には、前記ブレーキペダルの操作量に応じて演算されるホイールシリンダ圧の目標液圧を、前記モータの駆動によるマスタシリンダ圧の上昇分を加味して補正し、その補正後の目標液圧にしたがって制動制御を実行することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のブレーキ装置。
【請求項５】
前記制御部は、
前記ブレーキペダルの操作量と前記ホイールシリンダ圧との対応関係を定める制御マップと、前記ブレーキペダルの操作量と前記マスタシリンダの液圧であるマスタシリンダ圧との対応関係を定める補正用マップとを保持し、前記補正用マップとして、通常の制動制御状態における前記対応関係を定める通常マップと、前記低電圧状態となって前記モータが駆動された状態における前記対応関係を定める特定マップとを含み、
通常の制動制御状態においては、前記ブレーキペダルの操作量に応じて前記制御マップを参照して前記ホイールシリンダ圧の目標液圧を設定し、その目標液圧と前記液圧センサにより検出されたホイールシリンダ圧との偏差に基づきフィードバック制御を実行し、
前記低電圧状態となって前記モータが駆動された場合には、前記ブレーキペダルの操作量に応じて前記通常マップおよび前記特定マップを参照し、その特定マップから取得されるマスタシリンダ圧とその通常マップから取得されるマスタシリンダ圧との差分に対応するホイールシリンダ圧を、前記制御マップから取得される目標液圧から差し引いた液圧を前記補正後の目標液圧として設定し、その補正後の目標液圧にしたがって制動制御を実行することを特徴とする請求項４に記載のブレーキ装置。
【請求項６】
前記特定マップは、前記ブレーキペダルの操作量に対する前記マスタシリンダ圧の上昇勾配が前記通常マップよりも大きくなるように設定されていることを特徴とする請求項５に記載のブレーキ装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記低電圧状態となったときに、前記特定のホイールシリンダでない他のホイールシリンダの液圧が、対応する車輪のロックを回避可能な予め定める許容液圧以下であることを条件に前記モータを駆動することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のブレーキ装置。
【請求項８】
車両の車速を検出する車速検出手段を備え、
前記制御部は、前記低電圧状態となったときに、車速が予め定める許容速度以下であることを条件に前記モータを駆動することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のブレーキ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−１８９９０５（Ｐ２０１１−１８９９０５Ａ）
【公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５９８４５（Ｐ２０１０−５９８４５）
【出願日】平成２２年３月１６日（２０１０．３．１６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（３０１０６５８９２）株式会社アドヴィックス (1,291)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１６日（２０１０．３．１６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（３０１０６５８９２）株式会社アドヴィックス (1,291)
【Ｆターム（参考）】
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