車両用ブレーキ装置
【課題】 スレーブシリンダのモータが空転したときにマスタシリンダが発生したブレーキ液圧によるバックアップが速やかに行えるようにする。
【解決手段】 スレーブシリンダ４２が作動不能になる異常時には、ブレーキペダル１２によって作動するマスタシリンダ１１が発生するブレーキ液圧でホイールシリンダが２６，２７，３０，３１が作動する。空転検出手段は、スレーブシリンダ４２のモータ４４の回転速度がスレーブシリンダ４２のストロークに応じて設定される基準値よりも大きいときにモータ４４の空転を検出するので、モータ４４の空転を確実かつ速やかに検出することができる。モータ４４の空転が検出されると、制御手段がマスタカットバルブ３２，３３を開弁してマスタシリンダ１１が発生するブレーキ液圧でホイールシリンダ２６，２７，３０，３１を作動させるので、作動不能になったスレーブシリンダ４２をマスタシリンダ１１で速やかにバックアップすることができる。
【解決手段】 スレーブシリンダ４２が作動不能になる異常時には、ブレーキペダル１２によって作動するマスタシリンダ１１が発生するブレーキ液圧でホイールシリンダが２６，２７，３０，３１が作動する。空転検出手段は、スレーブシリンダ４２のモータ４４の回転速度がスレーブシリンダ４２のストロークに応じて設定される基準値よりも大きいときにモータ４４の空転を検出するので、モータ４４の空転を確実かつ速やかに検出することができる。モータ４４の空転が検出されると、制御手段がマスタカットバルブ３２，３３を開弁してマスタシリンダ１１が発生するブレーキ液圧でホイールシリンダ２６，２７，３０，３１を作動させるので、作動不能になったスレーブシリンダ４２をマスタシリンダ１１で速やかにバックアップすることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転者によるブレーキペダルの操作量を電気信号に変換してスレーブシリンダを作動させ、このスレーブシリンダが発生するブレーキ液圧でホイールシリンダを作動させる、いわゆるＢＢＷ（ブレーキ・バイ・ワイヤ）式ブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
かかるＢＢＷ式ブレーキ装置において、ブレーキペダルの操作量に応じた電気信号で作動してブレーキ液圧を発生するスレーブシリンダを、シリンダと、シリンダに摺動自在に嵌合するピストンと、モータと、モータの回転を減速してピストンの往復動に変換する減速機構とで構成したものが、下記特許文献１により公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３４３３６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、スレーブシリンダのハウジングからモータが脱落したり、減速機構のギヤに破損や噛合不良が発生したりしてモータが空転すると、モータは回転するにも関わらずにスレーブシリンダがブレーキ液圧を発生できなくなる可能性がある。このような場合、モータが回転するために制御装置は異常状態を判定できず、スレーブシリンダが発生したブレーキ液圧による制動からマスタシリンダが発生したブレーキ液圧による制動への切換えが遅れ、運転者に違和感を与える可能性がある。
【０００５】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、スレーブシリンダのモータが空転したときにマスタシリンダが発生したブレーキ液圧によるバックアップが速やかに行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、ブレーキペダルの操作によってブレーキ液圧を発生するマスタシリンダと、前記ブレーキペダルの操作に反力を付与するストロークシミュレータと、車輪を制動するホイールシリンダと、前記マスタシリンダおよび前記ホイールシリンダを接続する液路を遮断可能なマスタカットバルブと、前記マスタカットバルブおよび前記ホイールシリンダ間に配置されて前記ブレーキペダルの操作に応じたブレーキ液圧を発生するスレーブシリンダと、前記ブレーキペダルが操作されたときに前記ストロークシミュレータを作動可能にした状態で前記マスタカットバルブを閉弁して前記スレーブシリンダを作動させる制御手段と、前記モータの空転を検出する空転検出手段とを備え、前記空転検出手段が前記スレーブシリンダのモータの空転を検出したときに、前記制御手段は前記マスタカットバルブを開弁して前記マスタシリンダが発生するブレーキ液圧で前記ホイールシリンダを作動させることを特徴とする車両用ブレーキ装置が提案される。
【０００７】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記空転検出手段は、前記モータの回転数が前記スレーブシリンダのストロークに応じて設定される基準値よりも大きいときに該モータの空転を検出することを特徴とする車両用ブレーキ装置が提案される。
【０００８】
また請求項３に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記空転検出手段は、前記モータの指示電圧値とトルク電流値とを比較することで該モータの空転を検出することを特徴とする車両用ブレーキ装置が提案される。
【０００９】
また請求項４に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記マスタカットバルブを開弁するまでの間、前記スレーブシリンダに代わって車輪を制動する補助制動手段を備えることを特徴とする車両用ブレーキ装置が提案される。
【００１０】
尚、実施の形態の第１、第２マスタカットバルブ３２，３３は本発明のマスタカットバルブに対応し、実施の形態の電子制御ユニットＵは本発明の制御手段に対応し、実施の形態の駆動モータは本発明の補助制動手段に対応する。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の構成によれば、正常時には、マスタカットバルブが閉弁してマスタシリンダおよびスレーブシリンダを接続する液路が遮断された状態で、運転者によるブレーキペダルの操作量に応じてスレーブシリンダが駆動され、スレーブシリンダが発生するブレーキ液圧でホイールシリンダが作動するとともに、ストロークシミュレータによってブレーキペダルの操作に反力が付与される。スレーブシリンダが作動不能になる異常時には、ブレーキペダルによって作動するマスタシリンダが発生するブレーキ液圧でホイールシリンダが作動する。空転検出手段がスレーブシリンダのモータの空転を検出すると、制御手段がマスタカットバルブを開弁してマスタシリンダが発生するブレーキ液圧でホイールシリンダを作動させるので、作動不能になったスレーブシリンダをマスタシリンダで速やかにバックアップすることができる。
【００１２】
また請求項２の構成によれば、空転検出手段は、モータの回転速度がスレーブシリンダのストロークに応じて設定される基準値よりも大きいときにモータの空転を検出するので、モータの空転を確実かつ速やかに検出することができる。
【００１３】
また請求項３の構成によれば、空転検出手段は、モータの指示電圧値とトルク電流値とを比較することでモータの空転するので、モータの空転を確実かつ速やかに検出することができる。
【００１４】
また請求項４の構成によれば、マスタカットバルブを開弁するまでの間、補助制動手段がスレーブシリンダに代わって車輪を制動するので、スレーブシリンダによる制動からマスタシリンダによる制動への切り換えに伴う減速度の低下量を最小限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】車両用ブレーキ装置の液圧回路図。（第１の実施の形態）
【図２】車両用ブレーキ装置の制御系の構成を示す図。（第１の実施の形態）
【図３】車両用ブレーキ装置の通常制動時の液圧回路図。（第１の実施の形態）
【図４】車両用ブレーキ装置の異常時の液圧回路図。（第１の実施の形態）
【図５】スレーブシリンダの制御系のブロック図。（第１の実施の形態）
【図６】ペダルストローク−目標液圧マップの算出手法の説明図。（第１の実施の形態）
【図７】モータの空転を判定するマップを示す図。（第１の実施の形態）
【図８】モータの空転を判定するマップを示す図。（第２の実施の形態）
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図１〜図７に基づいて本発明の第１の実施の形態を説明する。
【００１７】
図１に示すように、タンデム型のマスタシリンダ１１は、運転者が操作するブレーキペダル１２にプッシュロッド１３を介して接続された第１ピストン１４と、その前方に配置された第２ピストン１５とを備えており、第１ピストン１４および第２ピストン１５間にリターンスプリング１６が収納された第１液圧室１７が区画され、第２ピストン１５の前方にリターンスプリング１８が収納された第２液圧室１９が区画される。リザーバ２０に連通可能な第１液圧室１７および第２液圧室１９はそれぞれ第１出力ポート２１および第２出力ポート２２を備えており、第１出力ポート２１は液路Ｐａ，Ｐｂ、ＶＳＡ（ビークル・スタビリティ・アシスト）装置２３および液路Ｐｃ，Ｐｄを介して、例えば左右の後輪のディスクブレーキ装置２４，２５のホイールシリンダ２６，２７（第１系統）に接続されるとともに、第２出力ポート２２は液路Ｑａ，Ｑｂ、ＶＳＡ装置２３および液路Ｑｃ，Ｑｄを介して、例えば左右の前輪のディスクブレーキ装置２８，２９のホイールシリンダ３０，３１（第２系統）に接続される。
【００１８】
尚、本明細書で、液路Ｐａ〜Ｐｄおよび液路Ｑａ〜Ｑｄの上流側とはマスタシリンダ１１側を意味し、下流側とはホイールシリンダ２６，２７；３０，３１側を意味するものとする。
【００１９】
液路Ｐａ，Ｐｂ間に常開型電磁弁である第１マスタカットバルブ３２が配置され、液路Ｑａ，Ｑｂ間に常開型電磁弁である第２マスタカットバルブ３３が配置される。第２マスタカットバルブ３３の上流側の液路Ｑａから分岐する供給側液路Ｒａ，Ｒｂは、常閉型電磁弁であるシミュレータバルブ３４を介してストロークシミュレータ３５に接続される。ストロークシミュレータ３５は、シリンダ３６にスプリング３７で付勢されたピストン３８を摺動自在に嵌合させたもので、ピストン３８の反スプリング３７側に形成された液圧室３９が供給側液路Ｒｂに連通する。
【００２０】
第１、第２マスタカットバルブ３２，３３の下流側の液路Ｐｂおよび液路Ｑｂにタンデム型のスレーブシリンダ４２が接続される。スレーブシリンダ４２を作動させるアクチュエータ４３は、モータ４４の回転をギヤ列４５を介してボールねじ機構４６に伝達する。スレーブシリンダ４２のシリンダ本体４７には、ボールねじ機構４６により駆動される第１ピストン４８Ａと、その前方に位置する第２ピストン４８Ｂとが摺動自在に嵌合しており、第１ピストン４８Ａおよび第２ピストン４８Ｂ間にリターンスプリング４９Ａが収納された第１液圧室５０Ａが区画され、第２ピストン４８Ｂの前方にリターンスプリング４９Ｂが収納された第２液圧室５０Ｂが区画される。アクチュエータ４３のボールねじ機構４６で第１、第２ピストン４８Ａ，４８Ｂを前進方向に駆動すると、第１、第２液圧室５０Ａ，５０Ｂに発生したブレーキ液圧が第１、第２出力ポート５１Ａ，５１Ｂを介して液路Ｐｂ，Ｑｂに伝達される。
【００２１】
スレーブシリンダ４２のリザーバ６９とマスタシリンダ１１のリザーバ２０とが排出側液路Ｒｃで接続されており、ストロークシミュレータ３５のピストン３８の背室７０が排出側液路Ｒｄを介して排出側液路Ｒｃの中間部に接続される。
【００２２】
ＶＳＡ装置２３の構造は周知のもので、左右の後輪のディスクブレーキ装置２４，２５の第１系統を制御する第１ブレーキアクチュエータ２３Ａと、左右の前輪のディスクブレーキ装置２８，２９の第２系統を制御する第２ブレーキアクチュエータ２３Ｂとに同じ構造のものが設けられる。
【００２３】
以下、その代表として左右の後輪のディスクブレーキ装置２４，２５の第１系統の第１ブレーキアクチュエータ２３Ａについて説明する。
【００２４】
第１ブレーキアクチュエータ２３Ａは、上流側に位置する第１マスタカットバルブ３２に連なる液路Ｐｂと、下流側に位置する左右の後輪のホイールシリンダ２６，２７にそれぞれ連なる液路Ｐｃ，Ｐｄとの間に配置される。
【００２５】
第１ブレーキアクチュエータ２３Ａは左右の後輪のホイールシリンダ２６，２７に対して共通の液路５２および液路５３を備えており、液路Ｐｂおよび液路５２間に配置された可変開度の常開型電磁弁よりなるレギュレータバルブ５４と、このレギュレータバルブ５４に対して並列に配置されて液路Ｐｂ側から液路５２側へのブレーキ液の流通を許容するチェックバルブ５５と、液路５２および液路Ｐｄ間に配置された常開型電磁弁よりなるインバルブ５６と、このインバルブ５６に対して並列に配置されて液路Ｐｄ側から液路５２側へのブレーキ液の流通を許容するチェックバルブ５７と、液路５２および液路Ｐｃ間に配置された常開型電磁弁よりなるインバルブ５８と、このインバルブ５８に対して並列に配置されて液路Ｐｃ側から液路５２側へのブレーキ液の流通を許容するチェックバルブ５９と、液路Ｐｄおよび液路５３間に配置された常閉型電磁弁よりなるアウトバルブ６０と、液路Ｐｃおよび液路５３間に配置された常閉型電磁弁よりなるアウトバルブ６１と、液路５３に接続されたリザーバ６２と、液路５３および液路Ｐｂ間に配置されて液路５３側から液路Ｐｂ側へのブレーキ液の流通を許容するチェックバルブ６３と、液路５２および液路５３間に配置されて液路５３側から液路５２側へブレーキ液を供給するポンプ６４と、このポンプ６４を駆動するモータ６５と、ポンプ６４の吸入側および吐出側に設けられてブレーキ液の逆流を阻止する一対のチェックバルブ６６，６７と、チェックバルブ６３およびポンプ６４の中間位置と液路Ｐｂとの間に配置された常閉型電磁弁よりなるサクションバルブ６８とを備える。
【００２６】
尚、前記モータ６５は、第１、第２ブレーキアクチュエータ２３Ａ，２３Ｂのポンプ６４，６４に対して共用化されているが、各々のポンプ６４，６４に対して専用のモータ６５，６５を設けることも可能である。
【００２７】
図１および図２に示すように、第１マスタカットバルブ３２の上流の液路Ｐａには、その液圧を検出する第１液圧センサＳａが接続され、第２マスタカットバルブ３３の下流の液路Ｑｂには、その液圧を検出する第２液圧センサＳｂが接続され、第１マスタカットバルブ３２の下流の液路Ｐｂには、その液圧を検出する第３液圧センサＳｃが接続される。尚、第３液圧センサＳｃには、ＶＳＡ装置２３の制御用の液圧センサがそのまま利用される。
【００２８】
第１、第２マスタカットバルブ３２，３３、シミュレータバルブ３４、スレーブシリンダ４２およびＶＳＡ装置２３に接続された電子制御ユニットＵには、前記第１液圧センサＳａと、前記第２液圧センサＳｂと、前記第３液圧センサＳｃと、ブレーキペダル１２のストロークを検出するブレーキペダルストロークセンサＳｄと、スレーブシリンダ４２のストロークを検出するスレーブシリンダストロークセンサＳｅと、モータ４４の回転角を検出するモータ回転角センサＳｆと、各車輪の車輪速を検出する車輪速センサＳｇ…とが接続される。
【００２９】
電子制御ユニットＵには、モータ４４の空転状態、即ち、スレーブシリンダ４２からモータ４４が脱落したり、アクチュエータ４３のギヤ列４５やボールねじ機構４６が破損したりしてモータ４４が無負荷あるいは低負荷で回転する状態を検出すべく、空転検出手段Ｍ１が設けられる。
【００３０】
次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用について説明する。
【００３１】
先ず、図３に基づいて正常時における通常の制動作用について説明する。
【００３２】
システムが正常に機能する正常時に、液路Ｐａに設けた第１液圧センサＳａが運転者によるブレーキペダル１２の踏み込みを検出すると、常開型電磁弁よりなる第１、第２マスタカットバルブ３２，３３が励磁されて閉弁し、常閉型電磁弁よりなるシミュレータバルブ３４が励磁されて開弁する。これと同時にスレーブシリンダ４２のアクチュエータ４３が作動して第１、第２ピストン４８Ａ，４８Ｂが前進することで第１、第２液圧室５０Ａ，５０Ｂにブレーキ液圧が発生し、そのブレーキ液圧は第１、第２出力ポート５１Ａ，５１Ｂから液路Ｐｂおよび液路Ｑｂに伝達され、両液路Ｐｂ，ＱｂからＶＳＡ装置２３の開弁したインバルブ５６，５６；５８，５８を介してディスクブレーキ装置２４，２５；２８，２９のホイールシリンダ２６，２７；３０，３１に伝達されて各車輪を制動する。
【００３３】
また常閉型電磁弁よりなるシミュレータバルブ３４が励磁されて開弁するため、マスタシリンダ１１の第２液圧室１９が発生したブレーキ液圧が開弁したシミュレータバルブ３４を介してストロークシミュレータ３５の液圧室３９に伝達され、そのピストン３８をスプリング３７に抗して移動させることで、ブレーキペダル１２のストロークを許容するとともに擬似的なペダル反力を発生させて運転者の違和感を解消することができる。
【００３４】
そして液路Ｑｂに設けた第２液圧センサＳｂで検出したスレーブシリンダ４２によるブレーキ液圧が、液路Ｐａに設けた第１液圧センサＳａで検出したマスタシリンダ１１によるブレーキ液圧に応じた大きさになるように、スレーブシリンダ４２のアクチュエータ４３の作動を制御することで、運転者がブレーキペダル１２に入力する操作量に応じた制動力をディスクブレーキ装置２４，２５；２８，２９に発生させることができる。
【００３５】
次に、ＶＳＡ装置２３の作用を説明する。
【００３６】
ＶＳＡ装置２３が作動していない状態では、レギュレータバルブ５４，５４が消磁されて開弁し、サクションバルブ６８，６８が消磁されて閉弁し、インバルブ５６，５６；５８，５８が消磁されて開弁し、アウトバルブ６０，６０；６１，６１が消磁されて閉弁する。従って、運転者が制動を行うべくブレーキペダル１２を踏んでスレーブシリンダ４２が作動すると、スレーブシリンダ４２の第１、第２出力ポート５１Ａ，５１Ｂから出力されたブレーキ液圧は、レギュレータバルブ５４，５４から開弁状態にあるインバルブ５６，５６；５８，５８を経てホイールシリンダ２６，２７；３０，３１に供給され、四輪を制動することができる。
【００３７】
ＶＳＡ装置２３の作動時には、サクションバルブ６８，６８が励磁されて開弁した状態でモータ６５でポンプ６４，６４が駆動され、スレーブシリンダ４２側からサクションバルブ６８，６８を経て吸入されてポンプ６４，６４で加圧されたブレーキ液が、レギュレータバルブ５４，５４およびインバルブ５６，５６；５８，５８に供給される。従って、レギュレータバルブ５４，５４を励磁して開度を調整することで液路５２，５２のブレーキ液圧を調圧するとともに、そのブレーキ液圧を開弁したインバルブ５６，５６；５８，５８を介してホイールシリンダ２６，２７；３０，３１に選択的に供給することで、運転者がブレーキペダル１２を踏んでいない状態でも、四輪の制動力を個別に制御することができる。
【００３８】
従って、第１、第２ブレーキアクチュエータ２３Ａ，２３Ｂにより四輪の制動力を個別に制御し、旋回内輪の制動力を増加させて旋回性能を高めたり、旋回外輪の制動力を増加させて直進安定性能を高めたりすることができる。
【００３９】
また運転者がブレーキペダル１２を踏んでの制動中に、例えば左後輪が低摩擦係数路を踏んでロック傾向になったことを車輪速センサＳｇ…の出力に基づいて検出した場合には、第１ブレーキアクチュエータ２３Ａの一方のインバルブ５８を励磁して閉弁するとともに、一方のアウトバルブ６１を励磁して開弁することで、左後輪のホイールシリンダ２６のブレーキ液圧をリザーバ６２に逃がして所定の圧力まで減圧した後、アウトバルブ６１を消磁して閉弁することで、左後輪のホイールシリンダ２６のブレーキ液圧を保持する。その結果、左後輪のホイールシリンダ２６のロック傾向が解消に向かうと、インバルブ５８を消磁して開弁することで、スレーブシリンダ４２の第１出力ポート５１Ａからのブレーキ液圧を左後輪のホイールシリンダ２６に供給して所定の圧力まで増圧することで、制動力を増加させる。
【００４０】
この増圧によって左後輪が再びロック傾向になった場合には、前記減圧→保持→増圧を繰り返すことにより、左後輪のロックを抑制しながら制動距離を最小限に抑えるＡＢＳ（アンチロック・ブレーキ・システム）制御を行うことができる。
【００４１】
以上、左後輪のホイールシリンダ２６がロック傾向になったときのＡＢＳ制御について説明したが、右後輪のホイールシリンダ２７、左前輪のホイールシリンダ３０、右前輪のホイールシリンダ３１がロック傾向になったときのＡＢＳ制御も同様にして行うことができる。
【００４２】
次に、図４に基づいて電源の失陥等によりスレーブシリンダ４２が作動不能になった場合の作用について説明する。
【００４３】
電源が失陥すると、常開型電磁弁よりなる第１、第２マスタカットバルブ３２，３３は自動的に開弁し、常閉型電磁弁よりなるシミュレータバルブ３４は自動的に閉弁し、常開型電磁弁よりなるインバルブ５６，５６；５８，５８およびレギュレータバルブ５４，５４は自動的に開弁し、常閉型電磁弁よりなるアウトバルブ６０，６０；６１，６１およびサクションバルブ６８，６８は自動的に閉弁する。この状態では、マスタシリンダ１１の第１、第２液圧室１７，１９に発生したブレーキ液圧は、ストロークシミュレータ３５に吸収されることなく第１、第２マスタカットバルブ３２，３３、レギュレータバルブ５４，５４およびインバルブ５６，５６；５８，５８を通過して各車輪のディスクブレーキ装置２４，２５；３０，３１のホイールシリンダ２６，２７；３０，３１を作動させ、支障なく制動力を発生させることができる。
【００４４】
尚、スレーブシリンダ４２の失陥時に第１、第２ピストン４８Ａ，４８Ｂの後退を規制する部材を別途設けても良い。この場合は通常動作時に駆動抵抗を増加させない構造であることが望ましい。
【００４５】
次に、図５および図６に基づいてスレーブシリンダ２３の制御を説明する。
【００４６】
図５に示すように、ブレーキペダルストロークセンサＳｄで検出したブレーキペダル１２のストロークは、ペダルストローク−目標液圧マップにより、スレーブシリンダ４２に発生させるべき目標液圧に変換される。このペダルストローク−目標液圧マップは、図６に示す手順で算出される。
【００４７】
即ち、ブレーキペダル１２の踏力および車両に発生させるべき減速度の関係を示すマップと、スレーブシリンダ４２が発生するブレーキ液圧および車両の減速度の関係を示すマップとから、ブレーキペダル１２の踏力およびスレーブシリンダ４２に発生させるべきブレーキ液圧の関係を示すマップを算出する。続いて、このマップと、ブレーキペダル１２のストロークおよびブレーキペダル１２の踏力の関係を示すマップとから、ブレーキペダル１２のストロークおよびスレーブシリンダ４２に発生させるべき目標液圧の関係を示すマップ（ペダルストローク−目標液圧マップ）を算出する。
【００４８】
図５に戻り、ペダルストローク−目標液圧マップから算出したスレーブシリンダ４２に発生させるべき目標液圧と、第２液圧センサＳｂで検出したスレーブシリンダ４２が発生する実液圧との偏差を算出し、この偏差から算出した液圧補正量を目標液圧に加算することで補正を行う。続いて、補正後の目標液圧を、スレーブシリンダ４２が発生する液圧とスレーブシリンダ４２のストロークとの関係を示すマップに適用し、スレーブシリンダ４２の目標ストロークを算出する。続いて、スレーブシリンダ４２の目標ストロークに所定のゲインを乗算して算出したモータ４４の目標回転角と、モータ回転角センサＳｆで検出したモータ４４の実回転角との偏差を算出し、この偏差から算出したモータ制御量でモータ４４を駆動することで、スレーブシリンダ４２はブレーキペダルストロークセンサＳｄで検出したブレーキペダル１２のストロークに対応するブレーキ液圧を発生する。
【００４９】
ところで、スレーブシリンダ４２からモータ４４が脱落したり、アクチュエータ４３のギヤ列４５やボールねじ機構４６が破損したりするとスレーブシリンダ４２がブレーキ液圧を発生できなくなるが、モータ４４が回転しているために電子制御ユニットＵが異常状態を判定せず、マスタシリンダ１１が発生するブレーキ液圧によるバックアップが遅れる可能性がある。
【００５０】
しかしながら本実施の形態によれば、電子制御ユニットＵの空転検出手段Ｍ１がスレーブシリンダストロークセンサＳｅで検出したスレーブシリンダ４２の実ストロークと、モータ回転角センサＳｆで検出したモータ４４の回転角を時間微分して求めたモータ回転速度とに基づいてモータ４４の空転を検出する。
【００５１】
図７に示すように、空転検出手段Ｍ１にはスレーブシリンダストロークと、モータ回転速度との関係を示すマップが予め記憶されている（太い実線参照）。このマップから明らかなように、スレーブシリンダストロークが小さいときには、モータ回転数が高く、スレーブシリンダストロークが増加するのに伴ってモータ回転数が減少するように設定されている。電子制御ユニットＵは、モータ回転角センサＳｆで検出したモータ回転角を時間微分して求めたモータ回転速度が、スレーブシリンダストロークセンサＳｅで検出したスレーブシリンダストロークの応じた値になるように、モータ４４の回転速度を制御する。
【００５２】
このとき、何らかの原因でモータ４４が空転すると、モータ４４の回転速度が前記マップにより定まる値よりも大きくなる。よって、図７のマップに斜線を施した領域を設定しておき、この領域にスレーブシリンダストロークおよびモータ回転数が入ることで、モータ４４の空転を確実かつ速やかに検出することができる。
【００５３】
そしてモータ４４の空転が検出されると、電子制御ユニットＵは、第１、第２マスタカットバルブ３２，３３を開弁し、シミュレータバルブ３４を閉弁し、インバルブ５６，５６；５８，５８およびレギュレータバルブ５４，５４を開弁し、アウトバルブ６０，６０；６１，６１およびサクションバルブ６８，６８を閉弁してスレーブシリンダ４２の作動を停止し、図４に示すバックアップモードに移行することで、スレーブシリンダ４２が発生するブレーキ液圧による制動からマスタシリンダ１１が発生するブレーキ液圧による制動に速やかに切り換えることで、運転者の違和感を解消することができる。
【００５４】
次に、図８に基づいて本発明の第２の実施の形態を説明する。
【００５５】
第２の実施の形態は、空転検出手段Ｍ１の機能だけが第１の実施の形態と異なっており、その他の構成は同じである。
【００５６】
図８は、ベクトル制御されるモータ４４の指示電圧Ｖｑとトルク電流Ｉｑの関係を示すマップである。モータ４４が空転していない正常時には、実線で示すように、指示電圧Ｖｑの増加に伴ってトルク電流Ｉｑは一定の増加率で増加し、指示電圧Ｖｑが更に増加するとトルク電流Ｉｑの増加率は次第に減少する。一方、モータ４４が空転する異常時には、破線で示すように、指示電圧Ｖｑの増加に伴ってトルク電流Ｉｑは正常時に比べて大幅に低い一定の増加率で増加する。
【００５７】
よって、図８のマップに斜線を施した領域を設定し、この領域にモータ４４の指示電圧Ｖｑおよびトルク電流Ｉｑが入ることで、モータ４４の空転を確実かつ速やかに検出することができる。
【００５８】
但し、スレーブシリンダ４２の第１、第２系統の一方がリーク失陥すると、第１、第２液圧室５０Ａ，５０Ｂのうちの失陥した側の容積が消滅して正常な側がブレーキ液圧を発生するまでの間はモータ４４に殆ど負荷が発生しないため、上記手法ではモータ４４の空転とリーク失陥とを判別できなくなる可能性がある。
【００５９】
この場合には、スレーブシリンダストロークセンサＳｅで検出したスレーブシリンダストロークが、正常な側の液圧室５０Ａ，５０Ｂにブレーキ液圧が発生する大きさ（例えば、２０ｍｍ）に達するのを待ち、その後に前記マップによる空転検出を行うことで、スレーブシリンダ４２のリーク失陥とモータ４４の空転とを確実に判別することができる。
【００６０】
次に、本発明の第３の実施の形態を説明する。
【００６１】
第３の実施の形態は、駆動モータを走行用駆動源とする電気自動車や、走行用駆動源としてエンジン以外に駆動モータを備えるハイブリッド車両を対象とするものである。
【００６２】
第１、第２の実施の形態では、空転検出手段Ｍ１がスレーブシリンダ４２のモータ４４の空転を検出してから、第１、第２マスタカットバルブ３２，３３を開弁するまでの間、制動力が一時的に落ち込むことで車両の減速度が低下する可能性がある。本実施の形態では、空転検出手段Ｍ１がスレーブシリンダ４２のモータ４４の空転を検出してから、第１、第２マスタカットバルブ３２，３３を開弁するまでの間、本発明の補助制動手段として機能する駆動モータが発生する回生制動力を一時的に増加させるようになっている。これにより、前記制動力の一時的な落ち込みを駆動モータの回生制動力で補償し、車両の減速度の低下を回避することが可能となる。
【００６３】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００６４】
例えば、実施の形態ではモータ回転角センサＳｆで検出したモータ回転角を時間微分してモータ回転数を検出しているが、モータ回転数センサでモータ回転数を直接検出しても良い。
【符号の説明】
【００６５】
１１ マスタシリンダ
１２ ブレーキペダル
２６ ホイールシリンダ
２７ ホイールシリンダ
３０ ホイールシリンダ
３１ ホイールシリンダ
３２ 第１マスタカットバルブ（マスタカットバルブ）
３３ 第２マスタカットバルブ（マスタカットバルブ）
３５ ストロークシミュレータ
４２ スレーブシリンダ
４４ モータ
Ｍ１ 空転検出手段
Ｕ 電子制御ユニット（制御手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転者によるブレーキペダルの操作量を電気信号に変換してスレーブシリンダを作動させ、このスレーブシリンダが発生するブレーキ液圧でホイールシリンダを作動させる、いわゆるＢＢＷ（ブレーキ・バイ・ワイヤ）式ブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
かかるＢＢＷ式ブレーキ装置において、ブレーキペダルの操作量に応じた電気信号で作動してブレーキ液圧を発生するスレーブシリンダを、シリンダと、シリンダに摺動自在に嵌合するピストンと、モータと、モータの回転を減速してピストンの往復動に変換する減速機構とで構成したものが、下記特許文献１により公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３４３３６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、スレーブシリンダのハウジングからモータが脱落したり、減速機構のギヤに破損や噛合不良が発生したりしてモータが空転すると、モータは回転するにも関わらずにスレーブシリンダがブレーキ液圧を発生できなくなる可能性がある。このような場合、モータが回転するために制御装置は異常状態を判定できず、スレーブシリンダが発生したブレーキ液圧による制動からマスタシリンダが発生したブレーキ液圧による制動への切換えが遅れ、運転者に違和感を与える可能性がある。
【０００５】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、スレーブシリンダのモータが空転したときにマスタシリンダが発生したブレーキ液圧によるバックアップが速やかに行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、ブレーキペダルの操作によってブレーキ液圧を発生するマスタシリンダと、前記ブレーキペダルの操作に反力を付与するストロークシミュレータと、車輪を制動するホイールシリンダと、前記マスタシリンダおよび前記ホイールシリンダを接続する液路を遮断可能なマスタカットバルブと、前記マスタカットバルブおよび前記ホイールシリンダ間に配置されて前記ブレーキペダルの操作に応じたブレーキ液圧を発生するスレーブシリンダと、前記ブレーキペダルが操作されたときに前記ストロークシミュレータを作動可能にした状態で前記マスタカットバルブを閉弁して前記スレーブシリンダを作動させる制御手段と、前記モータの空転を検出する空転検出手段とを備え、前記空転検出手段が前記スレーブシリンダのモータの空転を検出したときに、前記制御手段は前記マスタカットバルブを開弁して前記マスタシリンダが発生するブレーキ液圧で前記ホイールシリンダを作動させることを特徴とする車両用ブレーキ装置が提案される。
【０００７】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記空転検出手段は、前記モータの回転数が前記スレーブシリンダのストロークに応じて設定される基準値よりも大きいときに該モータの空転を検出することを特徴とする車両用ブレーキ装置が提案される。
【０００８】
また請求項３に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記空転検出手段は、前記モータの指示電圧値とトルク電流値とを比較することで該モータの空転を検出することを特徴とする車両用ブレーキ装置が提案される。
【０００９】
また請求項４に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記マスタカットバルブを開弁するまでの間、前記スレーブシリンダに代わって車輪を制動する補助制動手段を備えることを特徴とする車両用ブレーキ装置が提案される。
【００１０】
尚、実施の形態の第１、第２マスタカットバルブ３２，３３は本発明のマスタカットバルブに対応し、実施の形態の電子制御ユニットＵは本発明の制御手段に対応し、実施の形態の駆動モータは本発明の補助制動手段に対応する。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の構成によれば、正常時には、マスタカットバルブが閉弁してマスタシリンダおよびスレーブシリンダを接続する液路が遮断された状態で、運転者によるブレーキペダルの操作量に応じてスレーブシリンダが駆動され、スレーブシリンダが発生するブレーキ液圧でホイールシリンダが作動するとともに、ストロークシミュレータによってブレーキペダルの操作に反力が付与される。スレーブシリンダが作動不能になる異常時には、ブレーキペダルによって作動するマスタシリンダが発生するブレーキ液圧でホイールシリンダが作動する。空転検出手段がスレーブシリンダのモータの空転を検出すると、制御手段がマスタカットバルブを開弁してマスタシリンダが発生するブレーキ液圧でホイールシリンダを作動させるので、作動不能になったスレーブシリンダをマスタシリンダで速やかにバックアップすることができる。
【００１２】
また請求項２の構成によれば、空転検出手段は、モータの回転速度がスレーブシリンダのストロークに応じて設定される基準値よりも大きいときにモータの空転を検出するので、モータの空転を確実かつ速やかに検出することができる。
【００１３】
また請求項３の構成によれば、空転検出手段は、モータの指示電圧値とトルク電流値とを比較することでモータの空転するので、モータの空転を確実かつ速やかに検出することができる。
【００１４】
また請求項４の構成によれば、マスタカットバルブを開弁するまでの間、補助制動手段がスレーブシリンダに代わって車輪を制動するので、スレーブシリンダによる制動からマスタシリンダによる制動への切り換えに伴う減速度の低下量を最小限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】車両用ブレーキ装置の液圧回路図。（第１の実施の形態）
【図２】車両用ブレーキ装置の制御系の構成を示す図。（第１の実施の形態）
【図３】車両用ブレーキ装置の通常制動時の液圧回路図。（第１の実施の形態）
【図４】車両用ブレーキ装置の異常時の液圧回路図。（第１の実施の形態）
【図５】スレーブシリンダの制御系のブロック図。（第１の実施の形態）
【図６】ペダルストローク−目標液圧マップの算出手法の説明図。（第１の実施の形態）
【図７】モータの空転を判定するマップを示す図。（第１の実施の形態）
【図８】モータの空転を判定するマップを示す図。（第２の実施の形態）
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図１〜図７に基づいて本発明の第１の実施の形態を説明する。
【００１７】
図１に示すように、タンデム型のマスタシリンダ１１は、運転者が操作するブレーキペダル１２にプッシュロッド１３を介して接続された第１ピストン１４と、その前方に配置された第２ピストン１５とを備えており、第１ピストン１４および第２ピストン１５間にリターンスプリング１６が収納された第１液圧室１７が区画され、第２ピストン１５の前方にリターンスプリング１８が収納された第２液圧室１９が区画される。リザーバ２０に連通可能な第１液圧室１７および第２液圧室１９はそれぞれ第１出力ポート２１および第２出力ポート２２を備えており、第１出力ポート２１は液路Ｐａ，Ｐｂ、ＶＳＡ（ビークル・スタビリティ・アシスト）装置２３および液路Ｐｃ，Ｐｄを介して、例えば左右の後輪のディスクブレーキ装置２４，２５のホイールシリンダ２６，２７（第１系統）に接続されるとともに、第２出力ポート２２は液路Ｑａ，Ｑｂ、ＶＳＡ装置２３および液路Ｑｃ，Ｑｄを介して、例えば左右の前輪のディスクブレーキ装置２８，２９のホイールシリンダ３０，３１（第２系統）に接続される。
【００１８】
尚、本明細書で、液路Ｐａ〜Ｐｄおよび液路Ｑａ〜Ｑｄの上流側とはマスタシリンダ１１側を意味し、下流側とはホイールシリンダ２６，２７；３０，３１側を意味するものとする。
【００１９】
液路Ｐａ，Ｐｂ間に常開型電磁弁である第１マスタカットバルブ３２が配置され、液路Ｑａ，Ｑｂ間に常開型電磁弁である第２マスタカットバルブ３３が配置される。第２マスタカットバルブ３３の上流側の液路Ｑａから分岐する供給側液路Ｒａ，Ｒｂは、常閉型電磁弁であるシミュレータバルブ３４を介してストロークシミュレータ３５に接続される。ストロークシミュレータ３５は、シリンダ３６にスプリング３７で付勢されたピストン３８を摺動自在に嵌合させたもので、ピストン３８の反スプリング３７側に形成された液圧室３９が供給側液路Ｒｂに連通する。
【００２０】
第１、第２マスタカットバルブ３２，３３の下流側の液路Ｐｂおよび液路Ｑｂにタンデム型のスレーブシリンダ４２が接続される。スレーブシリンダ４２を作動させるアクチュエータ４３は、モータ４４の回転をギヤ列４５を介してボールねじ機構４６に伝達する。スレーブシリンダ４２のシリンダ本体４７には、ボールねじ機構４６により駆動される第１ピストン４８Ａと、その前方に位置する第２ピストン４８Ｂとが摺動自在に嵌合しており、第１ピストン４８Ａおよび第２ピストン４８Ｂ間にリターンスプリング４９Ａが収納された第１液圧室５０Ａが区画され、第２ピストン４８Ｂの前方にリターンスプリング４９Ｂが収納された第２液圧室５０Ｂが区画される。アクチュエータ４３のボールねじ機構４６で第１、第２ピストン４８Ａ，４８Ｂを前進方向に駆動すると、第１、第２液圧室５０Ａ，５０Ｂに発生したブレーキ液圧が第１、第２出力ポート５１Ａ，５１Ｂを介して液路Ｐｂ，Ｑｂに伝達される。
【００２１】
スレーブシリンダ４２のリザーバ６９とマスタシリンダ１１のリザーバ２０とが排出側液路Ｒｃで接続されており、ストロークシミュレータ３５のピストン３８の背室７０が排出側液路Ｒｄを介して排出側液路Ｒｃの中間部に接続される。
【００２２】
ＶＳＡ装置２３の構造は周知のもので、左右の後輪のディスクブレーキ装置２４，２５の第１系統を制御する第１ブレーキアクチュエータ２３Ａと、左右の前輪のディスクブレーキ装置２８，２９の第２系統を制御する第２ブレーキアクチュエータ２３Ｂとに同じ構造のものが設けられる。
【００２３】
以下、その代表として左右の後輪のディスクブレーキ装置２４，２５の第１系統の第１ブレーキアクチュエータ２３Ａについて説明する。
【００２４】
第１ブレーキアクチュエータ２３Ａは、上流側に位置する第１マスタカットバルブ３２に連なる液路Ｐｂと、下流側に位置する左右の後輪のホイールシリンダ２６，２７にそれぞれ連なる液路Ｐｃ，Ｐｄとの間に配置される。
【００２５】
第１ブレーキアクチュエータ２３Ａは左右の後輪のホイールシリンダ２６，２７に対して共通の液路５２および液路５３を備えており、液路Ｐｂおよび液路５２間に配置された可変開度の常開型電磁弁よりなるレギュレータバルブ５４と、このレギュレータバルブ５４に対して並列に配置されて液路Ｐｂ側から液路５２側へのブレーキ液の流通を許容するチェックバルブ５５と、液路５２および液路Ｐｄ間に配置された常開型電磁弁よりなるインバルブ５６と、このインバルブ５６に対して並列に配置されて液路Ｐｄ側から液路５２側へのブレーキ液の流通を許容するチェックバルブ５７と、液路５２および液路Ｐｃ間に配置された常開型電磁弁よりなるインバルブ５８と、このインバルブ５８に対して並列に配置されて液路Ｐｃ側から液路５２側へのブレーキ液の流通を許容するチェックバルブ５９と、液路Ｐｄおよび液路５３間に配置された常閉型電磁弁よりなるアウトバルブ６０と、液路Ｐｃおよび液路５３間に配置された常閉型電磁弁よりなるアウトバルブ６１と、液路５３に接続されたリザーバ６２と、液路５３および液路Ｐｂ間に配置されて液路５３側から液路Ｐｂ側へのブレーキ液の流通を許容するチェックバルブ６３と、液路５２および液路５３間に配置されて液路５３側から液路５２側へブレーキ液を供給するポンプ６４と、このポンプ６４を駆動するモータ６５と、ポンプ６４の吸入側および吐出側に設けられてブレーキ液の逆流を阻止する一対のチェックバルブ６６，６７と、チェックバルブ６３およびポンプ６４の中間位置と液路Ｐｂとの間に配置された常閉型電磁弁よりなるサクションバルブ６８とを備える。
【００２６】
尚、前記モータ６５は、第１、第２ブレーキアクチュエータ２３Ａ，２３Ｂのポンプ６４，６４に対して共用化されているが、各々のポンプ６４，６４に対して専用のモータ６５，６５を設けることも可能である。
【００２７】
図１および図２に示すように、第１マスタカットバルブ３２の上流の液路Ｐａには、その液圧を検出する第１液圧センサＳａが接続され、第２マスタカットバルブ３３の下流の液路Ｑｂには、その液圧を検出する第２液圧センサＳｂが接続され、第１マスタカットバルブ３２の下流の液路Ｐｂには、その液圧を検出する第３液圧センサＳｃが接続される。尚、第３液圧センサＳｃには、ＶＳＡ装置２３の制御用の液圧センサがそのまま利用される。
【００２８】
第１、第２マスタカットバルブ３２，３３、シミュレータバルブ３４、スレーブシリンダ４２およびＶＳＡ装置２３に接続された電子制御ユニットＵには、前記第１液圧センサＳａと、前記第２液圧センサＳｂと、前記第３液圧センサＳｃと、ブレーキペダル１２のストロークを検出するブレーキペダルストロークセンサＳｄと、スレーブシリンダ４２のストロークを検出するスレーブシリンダストロークセンサＳｅと、モータ４４の回転角を検出するモータ回転角センサＳｆと、各車輪の車輪速を検出する車輪速センサＳｇ…とが接続される。
【００２９】
電子制御ユニットＵには、モータ４４の空転状態、即ち、スレーブシリンダ４２からモータ４４が脱落したり、アクチュエータ４３のギヤ列４５やボールねじ機構４６が破損したりしてモータ４４が無負荷あるいは低負荷で回転する状態を検出すべく、空転検出手段Ｍ１が設けられる。
【００３０】
次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用について説明する。
【００３１】
先ず、図３に基づいて正常時における通常の制動作用について説明する。
【００３２】
システムが正常に機能する正常時に、液路Ｐａに設けた第１液圧センサＳａが運転者によるブレーキペダル１２の踏み込みを検出すると、常開型電磁弁よりなる第１、第２マスタカットバルブ３２，３３が励磁されて閉弁し、常閉型電磁弁よりなるシミュレータバルブ３４が励磁されて開弁する。これと同時にスレーブシリンダ４２のアクチュエータ４３が作動して第１、第２ピストン４８Ａ，４８Ｂが前進することで第１、第２液圧室５０Ａ，５０Ｂにブレーキ液圧が発生し、そのブレーキ液圧は第１、第２出力ポート５１Ａ，５１Ｂから液路Ｐｂおよび液路Ｑｂに伝達され、両液路Ｐｂ，ＱｂからＶＳＡ装置２３の開弁したインバルブ５６，５６；５８，５８を介してディスクブレーキ装置２４，２５；２８，２９のホイールシリンダ２６，２７；３０，３１に伝達されて各車輪を制動する。
【００３３】
また常閉型電磁弁よりなるシミュレータバルブ３４が励磁されて開弁するため、マスタシリンダ１１の第２液圧室１９が発生したブレーキ液圧が開弁したシミュレータバルブ３４を介してストロークシミュレータ３５の液圧室３９に伝達され、そのピストン３８をスプリング３７に抗して移動させることで、ブレーキペダル１２のストロークを許容するとともに擬似的なペダル反力を発生させて運転者の違和感を解消することができる。
【００３４】
そして液路Ｑｂに設けた第２液圧センサＳｂで検出したスレーブシリンダ４２によるブレーキ液圧が、液路Ｐａに設けた第１液圧センサＳａで検出したマスタシリンダ１１によるブレーキ液圧に応じた大きさになるように、スレーブシリンダ４２のアクチュエータ４３の作動を制御することで、運転者がブレーキペダル１２に入力する操作量に応じた制動力をディスクブレーキ装置２４，２５；２８，２９に発生させることができる。
【００３５】
次に、ＶＳＡ装置２３の作用を説明する。
【００３６】
ＶＳＡ装置２３が作動していない状態では、レギュレータバルブ５４，５４が消磁されて開弁し、サクションバルブ６８，６８が消磁されて閉弁し、インバルブ５６，５６；５８，５８が消磁されて開弁し、アウトバルブ６０，６０；６１，６１が消磁されて閉弁する。従って、運転者が制動を行うべくブレーキペダル１２を踏んでスレーブシリンダ４２が作動すると、スレーブシリンダ４２の第１、第２出力ポート５１Ａ，５１Ｂから出力されたブレーキ液圧は、レギュレータバルブ５４，５４から開弁状態にあるインバルブ５６，５６；５８，５８を経てホイールシリンダ２６，２７；３０，３１に供給され、四輪を制動することができる。
【００３７】
ＶＳＡ装置２３の作動時には、サクションバルブ６８，６８が励磁されて開弁した状態でモータ６５でポンプ６４，６４が駆動され、スレーブシリンダ４２側からサクションバルブ６８，６８を経て吸入されてポンプ６４，６４で加圧されたブレーキ液が、レギュレータバルブ５４，５４およびインバルブ５６，５６；５８，５８に供給される。従って、レギュレータバルブ５４，５４を励磁して開度を調整することで液路５２，５２のブレーキ液圧を調圧するとともに、そのブレーキ液圧を開弁したインバルブ５６，５６；５８，５８を介してホイールシリンダ２６，２７；３０，３１に選択的に供給することで、運転者がブレーキペダル１２を踏んでいない状態でも、四輪の制動力を個別に制御することができる。
【００３８】
従って、第１、第２ブレーキアクチュエータ２３Ａ，２３Ｂにより四輪の制動力を個別に制御し、旋回内輪の制動力を増加させて旋回性能を高めたり、旋回外輪の制動力を増加させて直進安定性能を高めたりすることができる。
【００３９】
また運転者がブレーキペダル１２を踏んでの制動中に、例えば左後輪が低摩擦係数路を踏んでロック傾向になったことを車輪速センサＳｇ…の出力に基づいて検出した場合には、第１ブレーキアクチュエータ２３Ａの一方のインバルブ５８を励磁して閉弁するとともに、一方のアウトバルブ６１を励磁して開弁することで、左後輪のホイールシリンダ２６のブレーキ液圧をリザーバ６２に逃がして所定の圧力まで減圧した後、アウトバルブ６１を消磁して閉弁することで、左後輪のホイールシリンダ２６のブレーキ液圧を保持する。その結果、左後輪のホイールシリンダ２６のロック傾向が解消に向かうと、インバルブ５８を消磁して開弁することで、スレーブシリンダ４２の第１出力ポート５１Ａからのブレーキ液圧を左後輪のホイールシリンダ２６に供給して所定の圧力まで増圧することで、制動力を増加させる。
【００４０】
この増圧によって左後輪が再びロック傾向になった場合には、前記減圧→保持→増圧を繰り返すことにより、左後輪のロックを抑制しながら制動距離を最小限に抑えるＡＢＳ（アンチロック・ブレーキ・システム）制御を行うことができる。
【００４１】
以上、左後輪のホイールシリンダ２６がロック傾向になったときのＡＢＳ制御について説明したが、右後輪のホイールシリンダ２７、左前輪のホイールシリンダ３０、右前輪のホイールシリンダ３１がロック傾向になったときのＡＢＳ制御も同様にして行うことができる。
【００４２】
次に、図４に基づいて電源の失陥等によりスレーブシリンダ４２が作動不能になった場合の作用について説明する。
【００４３】
電源が失陥すると、常開型電磁弁よりなる第１、第２マスタカットバルブ３２，３３は自動的に開弁し、常閉型電磁弁よりなるシミュレータバルブ３４は自動的に閉弁し、常開型電磁弁よりなるインバルブ５６，５６；５８，５８およびレギュレータバルブ５４，５４は自動的に開弁し、常閉型電磁弁よりなるアウトバルブ６０，６０；６１，６１およびサクションバルブ６８，６８は自動的に閉弁する。この状態では、マスタシリンダ１１の第１、第２液圧室１７，１９に発生したブレーキ液圧は、ストロークシミュレータ３５に吸収されることなく第１、第２マスタカットバルブ３２，３３、レギュレータバルブ５４，５４およびインバルブ５６，５６；５８，５８を通過して各車輪のディスクブレーキ装置２４，２５；３０，３１のホイールシリンダ２６，２７；３０，３１を作動させ、支障なく制動力を発生させることができる。
【００４４】
尚、スレーブシリンダ４２の失陥時に第１、第２ピストン４８Ａ，４８Ｂの後退を規制する部材を別途設けても良い。この場合は通常動作時に駆動抵抗を増加させない構造であることが望ましい。
【００４５】
次に、図５および図６に基づいてスレーブシリンダ２３の制御を説明する。
【００４６】
図５に示すように、ブレーキペダルストロークセンサＳｄで検出したブレーキペダル１２のストロークは、ペダルストローク−目標液圧マップにより、スレーブシリンダ４２に発生させるべき目標液圧に変換される。このペダルストローク−目標液圧マップは、図６に示す手順で算出される。
【００４７】
即ち、ブレーキペダル１２の踏力および車両に発生させるべき減速度の関係を示すマップと、スレーブシリンダ４２が発生するブレーキ液圧および車両の減速度の関係を示すマップとから、ブレーキペダル１２の踏力およびスレーブシリンダ４２に発生させるべきブレーキ液圧の関係を示すマップを算出する。続いて、このマップと、ブレーキペダル１２のストロークおよびブレーキペダル１２の踏力の関係を示すマップとから、ブレーキペダル１２のストロークおよびスレーブシリンダ４２に発生させるべき目標液圧の関係を示すマップ（ペダルストローク−目標液圧マップ）を算出する。
【００４８】
図５に戻り、ペダルストローク−目標液圧マップから算出したスレーブシリンダ４２に発生させるべき目標液圧と、第２液圧センサＳｂで検出したスレーブシリンダ４２が発生する実液圧との偏差を算出し、この偏差から算出した液圧補正量を目標液圧に加算することで補正を行う。続いて、補正後の目標液圧を、スレーブシリンダ４２が発生する液圧とスレーブシリンダ４２のストロークとの関係を示すマップに適用し、スレーブシリンダ４２の目標ストロークを算出する。続いて、スレーブシリンダ４２の目標ストロークに所定のゲインを乗算して算出したモータ４４の目標回転角と、モータ回転角センサＳｆで検出したモータ４４の実回転角との偏差を算出し、この偏差から算出したモータ制御量でモータ４４を駆動することで、スレーブシリンダ４２はブレーキペダルストロークセンサＳｄで検出したブレーキペダル１２のストロークに対応するブレーキ液圧を発生する。
【００４９】
ところで、スレーブシリンダ４２からモータ４４が脱落したり、アクチュエータ４３のギヤ列４５やボールねじ機構４６が破損したりするとスレーブシリンダ４２がブレーキ液圧を発生できなくなるが、モータ４４が回転しているために電子制御ユニットＵが異常状態を判定せず、マスタシリンダ１１が発生するブレーキ液圧によるバックアップが遅れる可能性がある。
【００５０】
しかしながら本実施の形態によれば、電子制御ユニットＵの空転検出手段Ｍ１がスレーブシリンダストロークセンサＳｅで検出したスレーブシリンダ４２の実ストロークと、モータ回転角センサＳｆで検出したモータ４４の回転角を時間微分して求めたモータ回転速度とに基づいてモータ４４の空転を検出する。
【００５１】
図７に示すように、空転検出手段Ｍ１にはスレーブシリンダストロークと、モータ回転速度との関係を示すマップが予め記憶されている（太い実線参照）。このマップから明らかなように、スレーブシリンダストロークが小さいときには、モータ回転数が高く、スレーブシリンダストロークが増加するのに伴ってモータ回転数が減少するように設定されている。電子制御ユニットＵは、モータ回転角センサＳｆで検出したモータ回転角を時間微分して求めたモータ回転速度が、スレーブシリンダストロークセンサＳｅで検出したスレーブシリンダストロークの応じた値になるように、モータ４４の回転速度を制御する。
【００５２】
このとき、何らかの原因でモータ４４が空転すると、モータ４４の回転速度が前記マップにより定まる値よりも大きくなる。よって、図７のマップに斜線を施した領域を設定しておき、この領域にスレーブシリンダストロークおよびモータ回転数が入ることで、モータ４４の空転を確実かつ速やかに検出することができる。
【００５３】
そしてモータ４４の空転が検出されると、電子制御ユニットＵは、第１、第２マスタカットバルブ３２，３３を開弁し、シミュレータバルブ３４を閉弁し、インバルブ５６，５６；５８，５８およびレギュレータバルブ５４，５４を開弁し、アウトバルブ６０，６０；６１，６１およびサクションバルブ６８，６８を閉弁してスレーブシリンダ４２の作動を停止し、図４に示すバックアップモードに移行することで、スレーブシリンダ４２が発生するブレーキ液圧による制動からマスタシリンダ１１が発生するブレーキ液圧による制動に速やかに切り換えることで、運転者の違和感を解消することができる。
【００５４】
次に、図８に基づいて本発明の第２の実施の形態を説明する。
【００５５】
第２の実施の形態は、空転検出手段Ｍ１の機能だけが第１の実施の形態と異なっており、その他の構成は同じである。
【００５６】
図８は、ベクトル制御されるモータ４４の指示電圧Ｖｑとトルク電流Ｉｑの関係を示すマップである。モータ４４が空転していない正常時には、実線で示すように、指示電圧Ｖｑの増加に伴ってトルク電流Ｉｑは一定の増加率で増加し、指示電圧Ｖｑが更に増加するとトルク電流Ｉｑの増加率は次第に減少する。一方、モータ４４が空転する異常時には、破線で示すように、指示電圧Ｖｑの増加に伴ってトルク電流Ｉｑは正常時に比べて大幅に低い一定の増加率で増加する。
【００５７】
よって、図８のマップに斜線を施した領域を設定し、この領域にモータ４４の指示電圧Ｖｑおよびトルク電流Ｉｑが入ることで、モータ４４の空転を確実かつ速やかに検出することができる。
【００５８】
但し、スレーブシリンダ４２の第１、第２系統の一方がリーク失陥すると、第１、第２液圧室５０Ａ，５０Ｂのうちの失陥した側の容積が消滅して正常な側がブレーキ液圧を発生するまでの間はモータ４４に殆ど負荷が発生しないため、上記手法ではモータ４４の空転とリーク失陥とを判別できなくなる可能性がある。
【００５９】
この場合には、スレーブシリンダストロークセンサＳｅで検出したスレーブシリンダストロークが、正常な側の液圧室５０Ａ，５０Ｂにブレーキ液圧が発生する大きさ（例えば、２０ｍｍ）に達するのを待ち、その後に前記マップによる空転検出を行うことで、スレーブシリンダ４２のリーク失陥とモータ４４の空転とを確実に判別することができる。
【００６０】
次に、本発明の第３の実施の形態を説明する。
【００６１】
第３の実施の形態は、駆動モータを走行用駆動源とする電気自動車や、走行用駆動源としてエンジン以外に駆動モータを備えるハイブリッド車両を対象とするものである。
【００６２】
第１、第２の実施の形態では、空転検出手段Ｍ１がスレーブシリンダ４２のモータ４４の空転を検出してから、第１、第２マスタカットバルブ３２，３３を開弁するまでの間、制動力が一時的に落ち込むことで車両の減速度が低下する可能性がある。本実施の形態では、空転検出手段Ｍ１がスレーブシリンダ４２のモータ４４の空転を検出してから、第１、第２マスタカットバルブ３２，３３を開弁するまでの間、本発明の補助制動手段として機能する駆動モータが発生する回生制動力を一時的に増加させるようになっている。これにより、前記制動力の一時的な落ち込みを駆動モータの回生制動力で補償し、車両の減速度の低下を回避することが可能となる。
【００６３】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００６４】
例えば、実施の形態ではモータ回転角センサＳｆで検出したモータ回転角を時間微分してモータ回転数を検出しているが、モータ回転数センサでモータ回転数を直接検出しても良い。
【符号の説明】
【００６５】
１１ マスタシリンダ
１２ ブレーキペダル
２６ ホイールシリンダ
２７ ホイールシリンダ
３０ ホイールシリンダ
３１ ホイールシリンダ
３２ 第１マスタカットバルブ（マスタカットバルブ）
３３ 第２マスタカットバルブ（マスタカットバルブ）
３５ ストロークシミュレータ
４２ スレーブシリンダ
４４ モータ
Ｍ１ 空転検出手段
Ｕ 電子制御ユニット（制御手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキペダル（１２）の操作によってブレーキ液圧を発生するマスタシリンダ（１１）と、
前記ブレーキペダル（１２）の操作に反力を付与するストロークシミュレータ（３５）と、
車輪を制動するホイールシリンダ（２６，２７，３０，３１）と、
前記マスタシリンダ（１１）および前記ホイールシリンダ（２６，２７，３０，３１）を接続する液路を遮断可能なマスタカットバルブ（３２，３３）と、
前記マスタカットバルブ（３２，３３）および前記ホイールシリンダ（２６，２７，３０，３１）間に配置されて前記ブレーキペダル（１２）の操作に応じたブレーキ液圧を発生するスレーブシリンダ（４２）と、
前記ブレーキペダル（１２）が操作されたときに前記ストロークシミュレータ（３５）を作動可能にした状態で前記マスタカットバルブ（３２，３３）を閉弁して前記スレーブシリンダ（４２）を作動させる制御手段（Ｕ）と、
前記スレーブシリンダ（４２）のモータ（４４）の空転を検出する空転検出手段（Ｍ１）とを備え、
前記空転検出手段（Ｍ１）が前記モータ（４４）の空転を検出したときに、前記制御手段（Ｕ）は前記マスタカットバルブ（３２，３３）を開弁して前記マスタシリンダ（１１）が発生するブレーキ液圧で前記ホイールシリンダ（２６，２７，３０，３１）を作動させることを特徴とする車両用ブレーキ装置。
【請求項２】
前記空転検出手段（Ｍ１）は、前記モータ（４４）の回転速度が前記スレーブシリンダ（４２）のストロークに応じて設定される基準値よりも大きいときに該モータ（４４）の空転を検出することを特徴とする、請求項１に記載の車両用ブレーキ装置。
【請求項３】
前記空転検出手段（Ｍ１）は、前記モータ（４４）の指示電圧値とトルク電流値とを比較することで該モータ（４４）の空転を検出することを特徴とする、請求項１に記載の車両用ブレーキ装置。
【請求項４】
前記マスタカットバルブ（３２，３３）を開弁するまでの間、前記スレーブシリンダ（４２）に代わって車輪を制動する補助制動手段を備えることを特徴とする、請求項１に記載の車両用ブレーキ装置。
【請求項１】
ブレーキペダル（１２）の操作によってブレーキ液圧を発生するマスタシリンダ（１１）と、
前記ブレーキペダル（１２）の操作に反力を付与するストロークシミュレータ（３５）と、
車輪を制動するホイールシリンダ（２６，２７，３０，３１）と、
前記マスタシリンダ（１１）および前記ホイールシリンダ（２６，２７，３０，３１）を接続する液路を遮断可能なマスタカットバルブ（３２，３３）と、
前記マスタカットバルブ（３２，３３）および前記ホイールシリンダ（２６，２７，３０，３１）間に配置されて前記ブレーキペダル（１２）の操作に応じたブレーキ液圧を発生するスレーブシリンダ（４２）と、
前記ブレーキペダル（１２）が操作されたときに前記ストロークシミュレータ（３５）を作動可能にした状態で前記マスタカットバルブ（３２，３３）を閉弁して前記スレーブシリンダ（４２）を作動させる制御手段（Ｕ）と、
前記スレーブシリンダ（４２）のモータ（４４）の空転を検出する空転検出手段（Ｍ１）とを備え、
前記空転検出手段（Ｍ１）が前記モータ（４４）の空転を検出したときに、前記制御手段（Ｕ）は前記マスタカットバルブ（３２，３３）を開弁して前記マスタシリンダ（１１）が発生するブレーキ液圧で前記ホイールシリンダ（２６，２７，３０，３１）を作動させることを特徴とする車両用ブレーキ装置。
【請求項２】
前記空転検出手段（Ｍ１）は、前記モータ（４４）の回転速度が前記スレーブシリンダ（４２）のストロークに応じて設定される基準値よりも大きいときに該モータ（４４）の空転を検出することを特徴とする、請求項１に記載の車両用ブレーキ装置。
【請求項３】
前記空転検出手段（Ｍ１）は、前記モータ（４４）の指示電圧値とトルク電流値とを比較することで該モータ（４４）の空転を検出することを特徴とする、請求項１に記載の車両用ブレーキ装置。
【請求項４】
前記マスタカットバルブ（３２，３３）を開弁するまでの間、前記スレーブシリンダ（４２）に代わって車輪を制動する補助制動手段を備えることを特徴とする、請求項１に記載の車両用ブレーキ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１５８２１４（Ｐ２０１２−１５８２１４Ａ）
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７７１６（Ｐ２０１１−１７７１６）
【出願日】平成２３年１月３１日（２０１１．１．３１）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月３１日（２０１１．１．３１）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]