車両用ブレーキ装置
【課題】車両用ブレーキ装置における電磁弁の発熱低減効果をより一層大きくする。
【解決手段】マスターシリンダとホイールシリンダとの油路上に電磁弁を設け、電磁弁とホイールシリンダとの間にブレーキ液圧を発生させるモータ駆動シリンダを設け、制動時には電磁弁を閉弁状態にするように通電制御する。マスターシリンダによる液圧が電磁弁の開弁方向に作用し、液圧発生手段による液圧が電磁弁の閉弁方向に作用するように配管する。操作量及び液圧発生手段の作動量に基づいて電磁弁の閉弁状態が維持されるように電磁弁への通電の大きさを制御する。マスターシリンダ側と液圧発生手段側との液圧の大きさの違いに応じて、電磁弁の閉弁方向の駆動力を推定することができ、それに応じて閉弁状態を維持するための必要最小限の通電を行うことができるため、電磁弁の発熱をより一層低減し得る。
【解決手段】マスターシリンダとホイールシリンダとの油路上に電磁弁を設け、電磁弁とホイールシリンダとの間にブレーキ液圧を発生させるモータ駆動シリンダを設け、制動時には電磁弁を閉弁状態にするように通電制御する。マスターシリンダによる液圧が電磁弁の開弁方向に作用し、液圧発生手段による液圧が電磁弁の閉弁方向に作用するように配管する。操作量及び液圧発生手段の作動量に基づいて電磁弁の閉弁状態が維持されるように電磁弁への通電の大きさを制御する。マスターシリンダ側と液圧発生手段側との液圧の大きさの違いに応じて、電磁弁の閉弁方向の駆動力を推定することができ、それに応じて閉弁状態を維持するための必要最小限の通電を行うことができるため、電磁弁の発熱をより一層低減し得る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用ブレーキ装置に関し、特にブレーキ・バイ・ワイヤによりブレーキ力を発生させるものにおいて、ホイールシリンダに対して液圧を発生させる液圧発生手段を設けると共にマスターシリンダと液圧発生手段との間を開閉する電磁弁を設けた車両用ブレーキ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両の制動力をブレーキ・バイ・ワイヤで行う車両用ブレーキ装置において、操作部材（ブレーキペダル）と機械的に連結されるマスターシリンダとは別に、液圧発生手段としてのモータ駆動シリンダとホイールシリンダとを配管接続し、さらにフェイルセーフとしてマスターシリンダとホイールシリンダとを配管接続したものがある。そして、マスターシリンダとホイールシリンダとの配管上に常時開の電磁弁を設け、通常の制動時には電磁弁を閉弁し、モータ駆動シリンダを作動させてブレーキ液圧を発生する。
【０００３】
このような車両用ブレーキ装置において、閉弁状態を維持するための通電状態による電磁弁の発熱を抑制するべく、モータ駆動シリンダの液圧の大小に応じ、かつ電磁弁の開弁圧がマスターシリンダの液圧以上となるように電磁弁に通電するようにしたものがある（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４３１３７３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記したような電磁弁において開弁方向に付勢するリターンスプリングを設けたものが公知であり、その場合には閉弁時にはそのばね付勢力に抗して弁体を作動させるのに十分な電流を流して、さらに、閉弁状態の維持に必要なだけの電流を流し続ける必要がある。なお、開弁方向にマスターシリンダからの液圧が加わり、閉弁方向にモータ駆動シリンダからの液圧が加わるように電磁弁が設けられている場合には、閉弁状態を維持するための電磁弁の駆動力は、マスターシリンダからの液圧に抗する駆動力以上が必要である。
【０００６】
このようなブレーキ・バイ・ワイヤを設けたブレーキ装置において回生協調制御を行うようにしたものがある。その場合に、マスターシリンダの液圧はブレーキペダルのペダルストロークに応じて決まるので、回生協調制御を行うと、回生制動の大きさに応じてモータ駆動シリンダの作動量を低減することから、モータ駆動シリンダ側の液圧が減少する。それに対して、回生協調制御下でブレーキペダルの踏み込み量を一定にした状態ではマスターシリンダの液圧は変化しないため、電磁弁の開弁方向の力（液圧）が相対的に大きくなる。
【０００７】
上記したようなマスターシリンダ側の液圧が相対的に大きくなる場合に対応するには、電磁弁の閉弁状態を維持するための電流を大きく設定することが考えられるが、その場合には、ペダルストロークがフルストロークに達していない（マスターシリンダ側の液圧が小さい）場合の閉弁維持電流に対して必要以上に電流を流すことになり、電磁弁の発熱低減効果が小さくなってしまう、という問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような課題を解決して、電磁弁の発熱低減効果をより一層大きくすることを実現するために、本発明に於いては、操作部材（１１）に機械的に連結され、液圧を発生するマスターシリンダ（１５）と、前記マスターシリンダに油路（４２ａ・４２ｂ・４３ａ・４３ｂ）を介して接続されたホイールシリンダ（２ｂ・３ｂ）と、前記油路上に設けられた常時開の電磁弁（２４ａ・２４ｂ）と、前記操作部材の操作量を検出する操作量検出手段（１１ａ）と、前記油路の前記電磁弁と前記ホイールシリンダとの間に接続され、前記操作量検出手段の検出値に応じて前記油路に液圧を供給する液圧発生手段（１３）と、前記操作量に応じて前記電磁弁及び前記液圧発生手段を制御する制御手段（６）とを有する車両用ブレーキ装置であって、前記電磁弁は、前記マスターシリンダによる液圧が開弁方向に作用し、前記液圧発生手段による液圧が閉弁方向に作用するように構成され、前記制御手段は、前記操作量及び前記液圧発生手段の作動量に基づいて、前記電磁弁の閉弁状態が維持されるように前記電磁弁への通電の大きさを制御するものとした。
【０００９】
これによれば、操作部材としての例えばブレーキペダルの操作量のみならず、液圧発生手段としての例えばモータ駆動シリンダの作動量にも基づいて電磁弁への通電を制御することから、マスターシリンダ側とモータ駆動シリンダ側との液圧の大きさの違いに応じて、電磁弁の閉弁方向の駆動力を推定することができ、それに応じて閉弁状態を維持するための必要最小限の通電を行うことができる。
【００１０】
特に、前記制御手段（６）は、前記操作量が上限値に達した場合には前記通電の大きさを固定する通電固定手段（３２）を有すると良い。これによれば、操作量の上限値としてのブレーキペダルがフルストロークに達した状態では、それ以上の踏み込み力の増大に伴うマスターシリンダ側の液圧の増大を検出することができないため、例えばその時の通電の大きさに固定することにより、閉弁状態を確実に維持することができる。
【００１１】
また、前記操作量に応じて前記電磁弁の前記開弁方向の駆動力を設定する開弁方向駆動力設定部（３４）と、前記作動量に応じて前記電磁弁の前記閉弁方向の駆動力を設定する閉弁方向駆動力設定部（３７）とを有し、前記制御手段は、前記閉弁方向の駆動力が前記開弁方向の駆動力より上回る場合には前記電磁弁への通電を低減すると良い。これによれば、閉弁方向駆動力と開弁方向駆動力との比較に応じて電磁弁の閉弁方向駆動力の大きさを求めることができ、その結果に基づいて電磁弁への通電を制御することにより、操作量に対して液圧発生手段が非同期で変動する際（例えば回生制動時の回生量の変化への追随状態）にも対応できる。
【００１２】
また、前記制御手段は、前記電磁弁の閉弁状態を維持し得る範囲で前記電磁弁への通電を低減する良い。これによれば、閉弁状態の維持を確保しかつ通電を低減することから、低減させ過ぎによって閉弁状態の維持ができなくなることを防止し得る。
【発明の効果】
【００１３】
このように本発明によれば、マスターシリンダ側と液圧発生手段側との液圧の大きさの違いに応じて、電磁弁の閉弁方向の駆動力を推定することができ、それに応じて閉弁状態を維持するための必要最小限の通電を行うことができるため、電磁弁の発熱をより一層低減し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明が適用された自動車のブレーキ系の要部系統図である。
【図２】本発明が適用された自動車のブレーキ装置を模式的に示す油圧回路図である。
【図３】本発明に基づく制御要領を示す要部回路ブロック図である。
【図４】本発明が適用された電磁弁を模式的に示す断面図である。
【図５】ペダルストロークと液圧との関係を示す図である。
【図６】ストロークに対する液圧変化を示す図である。
【図７】ストロークに応じて電磁弁に通電する電流変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図１は本発明が適用された電気自動車またはハイブリッド自動車のブレーキ系の要部系統図である。
【００１６】
図１に示される自動車は、車両１の前側に配設された左右一対の前輪２と、車両１の後側に配設された左右一対の後輪３とを有する。左右の前輪２に連結された前輪車軸４にはモータ・ジェネレータ５がトルク伝達関係で連結されている。なお、前輪車軸４に設けられる差動機構は図示省略する。
【００１７】
モータ・ジェネレータ５と電源としての二次電池であるバッテリ７とはインバータ１０を介して接続されている。バッテリ７の電力がモータ・ジェネレータ５に供給されると共に、モータ・ジェネレータ５による発電電力がバッテリ７に対して電力供給（充電）されるように、インバータ１０により制御される。これにより、モータ・ジェネレータ５は、車両走行用の電動機と回生用の発電機とを兼ね、減速時には減速エネルギを電力に変換して回生制動力を発生する制動力発生手段として機能する。
【００１８】
また、車両の各種制御を行うと共に制動力配分制御を行う制御手段としての制御ユニット（ＥＣＵ）６が設けられている。制御ユニット６は、ＣＰＵを用いた制御回路を備え、上記インバータ１０と電気的に接続されている。なお、電気自動車の場合にはこの構成のまま、または後輪３を駆動する後輪用モータ・ジェネレータを設けても良いが、ハイブリッド自動車の場合には前輪車軸４には図の二点鎖線で示されるエンジン（内燃機関）Ｅの出力軸が連結される。図のエンジンＥの場合には前輪駆動の例であるが、四輪駆動とすることもできる。
【００１９】
前輪２及び後輪３の各車輪には、摩擦制動を行う摩擦制動手段として、車輪（前輪２・後輪３）と一体のディスク２ａ・３ａ及びホイールシリンダ２ｂ・３ｂを備えるキャリパにより構成される公知のディスクブレーキが設けられている。ホイールシリンダ２ｂ・３ｂには、油路としての公知のブレーキ配管を介して制動力発生手段を構成するブレーキ液圧発生装置８が接続されている。ブレーキ液圧発生装置８は、後で詳述するが、各車輪別にブレーキ圧を増減させて配分可能な油圧回路で構成されている。
【００２０】
また、前輪２及び後輪３には各車輪速を検出する各車輪速センサ９が設けられており、ブレーキペダル１１には運転者による踏み込み量であるブレーキ操作量を検出する操作量検出手段としての変位センサ１１ａが設けられている。各車輪速センサ９と変位センサ１１ａとの各検出信号は制御ユニット６に入力する。
【００２１】
制御ユニット６は、ブレーキペダル１１の変位センサ１１ａの出力信号に基づいて制動の指令が発生したと判断した場合には、制動力を発生させる制御を行う。本図示例では、回生制動と油圧制動とを組み合わせた回生協調制御を行うことができる。
【００２２】
次に、図２を参照してブレーキ液圧発生装置８について説明する。本実施形態の制動システムは、ブレーキペダル１１の操作量（ペダル変位量）を変位センサ１１ａにより検出し、その検出値に基づいて液圧発生手段としてのモータ駆動シリンダ１３を駆動してブレーキ液圧を発生させる。モータ駆動シリンダ１３には、電動サーボモータ１２と、電動サーボモータ１２に連結されたギアボックス１８とが一体的に設けられていると共に、ギアボックス１８にボールねじ機構を介してトルク伝達されることにより軸線方向変位するねじ溝付きロッド１９と、ねじ溝付きロッド１９と同軸かつ互いに直列的に配設された第１ピストン２１ａ及び第２ピストン２１ｂとが設けられている。
【００２３】
これにより、ブレーキペダル１１の操作量に応じて電動サーボモータ１２が回転し、その回転力がギアボックス１８を介してねじ溝付きロッド１９の軸力に変換され、第１ピストン２１ａが直線運動する。このようにして、制動操作部材としてのブレーキペダル１１の操作を機械的にブレーキ液圧発生シリンダに伝達してブレーキ液圧を発生させるのではなく、ブレーキペダル１１の踏み込み量に応じてモータ駆動シリンダ１３によりブレーキ液圧を発生させる、いわゆるブレーキ・バイ・ワイヤが構成されている。
【００２４】
また、ブレーキペダル１１のアームの一端が車体に回動自在に支持されていると共に、そのブレーキペダル１１の円弧運動を略直線運動に変換するロッド１４の一端がブレーキペダル１１のアームの中間部に連結されており、ロッド１４の他端は、直列的に配設されたマスターシリンダ１５の第１ピストン１５ａを押し込むように係合している。マスターシリンダ１５には第１ピストン１５ａに対してロッド１４とは相反する側に直列的に第２ピストン１５ｂが配設されており、各ピストン１５ａ・１５ｂは戻しばね４１ａ・４１ｂによりそれぞれロッド１４側にばね付勢されている。なお、ブレーキペダル１１は、図示されない戻しばねにより図１の状態である待機位置に戻す向きにばね付勢され、かつ待機位置で図示されないストッパにより止められている。
【００２５】
マスターシリンダ１５には、各ピストン１５ａ・１５ｂの変位に応じてブレーキ液をやり取りするためのリザーバタンク１６が設けられている。なお、各ピストン１５ａ・１５ｂには、リザーバタンク１６と連通する各油路１６ａ・１６ｂとの間をシールするための公知構造のシール部材が各適所に設けられている。そして、マスターシリンダ１５の筒内には、第１ピストン１５ａと第２ピストン１５ｂとの間に第１液室１７ａが形成され、第２ピストン１５ｂの第１ピストンとは相反する側に第２液室１７ｂが形成されている。
【００２６】
上記したモータ駆動シリンダ１３において、第２ピストン２１ｂに一端部が固設された連結部材２７が第１ピストン２１ａ側に延出して、連結部材２０の延出方向他端部が第１ピストン２１ａに対して相対的に軸線方向に所定量変位可能に支持されている。これにより、第１ピストン２１ａは前進（第２ピストン２１ｂ側変位）時に第２ピストン２１ｂに対して相対的に所定量だけ変位可能であるが、第１ピストン２１ａの前進状態から図２の初期状態に戻る後退時には、連結部材２０を介して第２ピストン２１ｂも初期位置まで引き戻されるようになっている。なお、各ピストン２１ａ・２１ｂは、それぞれに対応して設けられた各戻しばね２７ａ・２７ｂによりロッド１９側にばね付勢されている。
【００２７】
また、モータ駆動シリンダ１３には、上記リザーバタンク１６に連通路２２を介してそれぞれ連通する各油路２２ａ・２２ｂが設けられている。各ピストン２１ａ・２１ｂには、各油路２２ａ・２２ｂとの間をシールするための公知構造のシール部材が各適所に設けられている。モータ駆動シリンダ１３の筒内には、第１ピストン２１ａと第２ピストン２１ｂとの間に第１液圧発生室２３ａが形成され、第２ピストン２１ｂの第１ピストン２１ａとは相反する側に第２液圧発生室２３ｂが形成されている。
【００２８】
マスターシリンダ１５の第１液室１７ａは油路を構成する各管路４２ａ・４２ｂを介して第１液圧発生室２３ａと接続され、マスターシリンダ１５の第２液室１７ｂは同じく油路を構成する各管路４３ａ・４３ｂを介して第２液圧発生室２３ｂと接続されている。管路４２ａ・４２ｂからなる油路上（４２ａと４２ｂとの間）には遮断弁としての常時開型の電磁弁２４ａが設けられ、同じく管路４３ａ・４３ｂからなる油路上（４３ａと４３ｂとの間）にも遮断弁としての常時開型の電磁弁２４ｂが設けられている。このように配管されていることにより、第１液圧発生室２３ａには、常時開状態の電磁弁２４ａを介してマスターシリンダ１５の第１液室１７ａが連通し、第２液圧発生室２３ｂには、常時開型の電磁弁２４ｂを介してマスターシリンダ１５の第２液室１７ｂが連通する。なお、第１液室１７ａと電磁弁２４ａとの間にはマスターシリンダ側ブレーキ圧センサ２５ａが接続され、電磁弁２４ｂと第２液圧発生室２３ｂとの間にはモータ駆動シリンダ側ブレーキ圧センサ２５ｂが接続されている。
【００２９】
また、第２液室１７ｂと電磁弁２４ｂとの間には、常時閉型の電磁弁２４ｃを介してシリンダ型のシミュレータ２８が接続されている。シミュレータ２８には、そのシリンダ内を分断するピストン２８ａが設けられ、ピストン２８ａの電磁弁２４ｃ側に貯液室２８ｂが形成され、ピストン２８ａの貯液室２８ａ側とは相反する側には圧縮コイルばね２８ｃが受容されている。両電磁弁２４ａ・２４ｂが閉じかつ電磁弁２４ｃが開くことにより、第２液室１７ｂと貯液室２８ｂとが連通し、その状態でブレーキペダル１１を踏み込むと、第２液室１７ｂ内のブレーキ液が貯液室２８ｂに入り込む。それにより圧縮される圧縮コイルばね２８ｃの付勢力がブレーキペダル１１に伝達されるため、公知のマスターシリンダとホイールシリンダとが直結されているブレーキ装置と同様の踏み込みに対する反力が得られる。
【００３０】
さらに、モータ駆動シリンダ１３の第１液圧発生室２３ａと第２液圧発生室２３ｂとは、それぞれ各管路４２ｃ・４３ｃ及び本実施形態における例えばＶＳＡ装置２６を介して複数（図示例では４つ）の各ホイールシリンダ２ｂ・３ｂと連通するように配管されている。なお、ＶＳＡ装置２６は、ブレーキ時の車輪ロックを防ぐＡＢＳ、加速時などの車輪空転を防ぐＴＣＳ（トラクションコントロールシステム）に、旋回時の横すべり抑制を加え、3つの機能をトータルにコントロールする車両挙動安定化制御システムとして公知のものであって良く、その説明を省略する。なおＶＳＡ装置２６には、前輪の各ホイールシリンダ２ｂに対応する第１系統と、後輪の各ホイールシリンダ３ｂに対応する第２系統とをそれぞれ構成する各種の油圧素子を用いた各ブレーキアクチュエータ２６ｂと、それらを制御するＶＳＡ制御ユニット２６ａとにより構成されている。
【００３１】
このようにして構成されたブレーキ液圧発生装置８は、上記制御ユニット６により総合的に制御される。制御ユニット６には、ストロークセンサ１１ａと各ブレーキ圧センサ２５ａ・２５ｂとの各検出信号が入力し、また車両の挙動を検出するための各種センサ（図示せず）からの検出信号が入力し、さらに電動サーボモータ１２のモータ回転角信号も入力している。
【００３２】
制御ユニット６は、ストロークセンサ１１ａからの検出信号に基づき、かつ上記各種センサからの検出信号から判断した走行状況等に応じて、モータ駆動シリンダ１３により発生するブレーキ液圧を制御する。さらに、本実施形態の対象車両となるハイブリッド車（または電気自動車）の場合には、モータ・ジェネレータによる回生制御を行うようにしており、制御ユニット６では、回生制御を行う場合の回生の大きさに対するモータ駆動シリンダ１３によるブレーキ液圧の大きさの配分制御も行う。
【００３３】
次に、本発明に基づく弁制御回路の一例を図３のブロック図を参照して説明する。図３の回路は制御ユニット６に設けられて良く、またプログラムと組み合わせて処理されるものであって良い。
【００３４】
図において、ストロークセンサ１１ａによるブレーキペダル１１の検出値であるストロークＳｐが最大値判別部３１に入力し、最大値判別部３１では、ストロークＳｐが最大値Ｓｐｆを超えている（Ｓｐ＞Ｓｐｆ）か否かを判別する。なお、ブレーキペダル１１が踏み込まれて、両電磁弁２４ａ・２４ｂが閉じた状態でシミュレータ２８のピストン２８ａが底突きすると、マスターシリンダ１５とシミュレータ２８との間にブレーキ液が封止され、その状態ではストロークＳｐが制御の最大値Ｓｐｆを超えた限界値（Ｓｐｆ＋ΔＳｐ）に達する。
【００３５】
ストロークＳｐが制御の最大値Ｓｐｆを超えていた場合には最大値判別部３１から限界値（Ｓｐｆ＋ΔＳｐ）が通電固定手段としての定数出力部３２に出力される。ストロークＳｐの限界では、モータ駆動シリンダ１３側の液圧（ブレーキ圧センサ２５ｂの圧力）は回生協調制動をしていなければ一定となるが、マスターシリンダ１５側のブレーキ圧（ブレーキ圧センサ２５ａの圧力）はブレーキペダル１１の踏力の増大に応じて増大するため、ストロークＳｐからマスターシリンダ１５側のブレーキ圧は推定できない。定数出力部３２は、その場合に電磁弁２４ａ・２４ｂの液圧封止性能を確保するのに十分な値である所定値Ｉｄを出力する。定数出力部３２から出力される所定値Ｉｄはオア回路３３の２入力の一方に入力する。
【００３６】
ストロークＳｐが最大値Ｓｐｆ以下の場合には、ストロークセンサ１１ａで検出された値（ストロークＳｐ）が開弁方向駆動力設定部としての開弁電流設定部３４に入力する。開弁電流設定部３４では、ストロークＳｐの大きさに対応して電磁弁２４ａ・２４ｂの開弁方向電流Ｉｏを求める。例えば、ストロークＳｐに対して開弁方向電流Ｉｏが比例変化（Ｉｏ＝ａ×Ｓｐ：ａは係数）するストローク−開弁電流変換マップを用いることができる。この開弁電流設定部３４の出力（開弁方向電流Ｉｏ）は減算器３５に減算値として入力する。
【００３７】
一方、電動サーボモータ１２のモータ回転角θ信号がモータ駆動シリンダストローク設定部３６に入力しており、モータ駆動シリンダストローク設定部３６では、モータ回転角θの大きさに対応してモータ駆動シリンダ１３のシリンダストローク量Ｓｍを求める。このシリンダストローク量Ｓｍの設定には、上記と同様に、モータ回転角θに対してシリンダストローク量Ｓｍが比例変化（Ｓｍ＝ｂ×θ：ｂは係数）するモータ回転角−ストローク変換マップを用いることができる。このモータ駆動シリンダストローク設定部３６の出力（シリンダストローク量Ｓｍ）は閉弁方向駆動力設定部としての閉弁電流設定部３７に入力する。
【００３８】
閉弁電流設定部３７では、シリンダストローク量Ｓｍの大きさに対応して電磁弁２４ａ・２４ｂの閉弁方向電流Ｉｃを求める。上記と同様に、シリンダストローク量Ｓｍに対して閉弁方向電流Ｉｃが比例変化（Ｉｃ＝ｃ×Ｓｍ：ｃは係数）するストローク−閉弁電流変換マップを用いることができる。この閉弁電流設定部３７の出力（閉弁方向電流Ｉｃ）は上記した減算器３５に加算値として入力する。なお、閉弁方向電流Ｉｃは、同様の閉弁力を電磁弁２４ａ・２４ｂで発生する場合の対応量である。
【００３９】
減算器３５では、開弁方向電流Ｉｏから閉弁方向電流Ｉｃを減算した偏差ΔＩ（＝Ｉｏ−Ｉｃ）を閉弁維持補助電流設定部３８に出力する。閉弁維持補助電流設定部３８では、偏差ΔＩに基づいて電磁弁２４ａ・２４ｂの閉弁状態を維持する補助力に相当する推力電流となる閉弁維持補助電流Ｉｓを求める。その閉弁維持補助電流Ｉｓは、偏差ΔＩに対して比例変化（Ｉｓ＝d×ΔｄＩ：ｄは係数）するが、偏差ΔＩが小さい場合には一定の下限値となり、偏差ΔＩが大きい場合には一定の上限値となるように設定された偏差−推力電流変換マップを用いて求める。閉弁維持補助電流設定部３８の出力（閉弁維持補助電流Ｉｓ）は上記オア回路３３の２入力の他方に入力する。
【００４０】
オア回路３３の出力は、閉弁維持補助電流Ｉｓと定数出力部３２の所定値Ｉｄとの大きい方が減算値として減算器３９に入力する。その減算器３９には、電源出力Ｗｂが制限ゲイン回路４０を介して設定された閉弁維持電流Ｉｋが加算値として入力している。減算器３９による結果が電磁弁２４ａ・２４ｂへの電流印加量の制御値Ｓｉとして電磁弁２４ａ・２４ｂを駆動制御する図示されない弁ドライブ回路に出力される。
【００４１】
ここで、上記電磁弁２４ａ・２４ｂの一例を、図４を参照して説明する。電磁弁２４ａ・２４ｂはそれぞれ、図４に示すように、配管４２ａに連通する通路５５が形成されたケーシング５６と、通路５５の途中に設けられた弁座５７と、弁座５７に着座可能な弁体５８と、弁体５８に連結された柱状のプランジャ５９と、プランジャ５９を磁力によって進退させるべく、ケーシング５６に設けられたソレノイド６０と、通路５５内に設けられ、プランジャ５９を後退させる方向に付勢するコイルばね６１と有している。
【００４２】
また、ソレノイド６０にはバッテリ７の電力が供給される。ソレノイド６０に通電されていない場合には、コイルばね６１によってプランジャ５９は弁座５７に対して後退し、弁体５８は弁座５７から離間し、通路５５は開かれて、両管路４２ａ・４２ｂは連通する。ソレノイド６０に通電されると、プランジャ５９はソレノイド６０の磁力を受けてコイルばね６１の付勢力に抗して前進し、弁体５８は弁座５７に着座して通路５５は閉塞され、両管路４２ａ・４２ｂ間が遮断される。
【００４３】
また、弁体５８が弁座５７に着座した電磁弁２４ａの閉弁状態では、モータ駆動シリンダ１３からの液圧を受けることにより弁体５８は弁座５７側に付勢される。なお、電磁弁２４ｂも、電磁弁２４ａと同様の構成を有する。
【００４４】
次に、上記したように構成された本発明の車両用ブレーキ装置における電磁弁２４ａ・２４ｂの開閉制御要領について説明する。
【００４５】
図５は、ブレーキペダル１１のペダルストロークＳｐに対しての、マスターシリンダ液圧となる第１液室１７ａの液圧（実線）及び第２液室１７ｂの液圧（二点鎖線）の変化、モータ駆動シリンダ１３のシリンダストロークＳｍの変化、モータ駆動シリンダ１３により発生するブレーキ液圧と、マスターシリンダ液圧とブレーキ液圧との差圧の変化を示す図である。
【００４６】
図に示されるように、ペダルストロークＳｐがフルストロークに至るまではストロークの変化に比例するようにシリンダストロークＳｍも変化するが、シリンダストロークＳｍは変位センサ１１ａに基づくだけの場合には、ペダルストロークＳｐがフルストロークに達したら一定値となる。それに対して、ブレーキペダル１１は、マスターシリンダ１５〜シミュレータ２８間のブレーキ液の流れが止まったら、それ以上はストロークが増えなくなるが、その場合でも踏み込み力を増すことにより液圧（第２液室１７ｂ）は上昇し得る（図の実線）。
【００４７】
なお、モータ駆動シリンダ１３のストローク変化は、例えば図の実線が最大値とすると、回生協調制御を行う等の場合には制動配分に応じて図の二点鎖線に示されるように減少する。その場合にはブレーキ液圧も減少する。
【００４８】
また、図６を参照して、ブレーキペダル１１の踏み込み変化に対する各液圧及び差圧の変化の一例を説明する。ペダルストロークＳｐがフルストロークに至るまで上昇することにより、モータ駆動シリンダ１３で発生するブレーキ液圧（実線）と、第１液室１７ａで発生する液圧（二点鎖線）と、第２液室１７ｂで発生する液圧（一点鎖線）とがそれぞれ上昇する。なお、第１液室１７ａ及び第２液室１７ｂの液圧は同一となる。
【００４９】
図６では、ペダルストローク１１の踏み込み操作の一例を時間変化で示し、それに応じたマスターシリンダ液圧及びブレーキ液圧の変化、それらの差圧（電磁弁２４ａ・２４ｂの弁体５８の両側に加わる圧力差）の変化が示されている。なお、第１液室１７ａの液圧を一点鎖線で、第２液室１７ｂの液圧を二点鎖線で、モータ駆動シリンダ１３によるブレーキ液圧を実線で示す。また、図に示されるように、本発明が適用されるブレーキ・バイ・ワイヤにおけるブレーキ装置では、マスターシリンダ１５による液圧（１７ｂ）よりもモータ駆動シリンダ１３による液圧（１３）の方が高くなるように設計されている。
【００５０】
図ではペダルストロークＳｐがフルストローク状態で踏み込み力が増大した場合について示している。この場合にはペダルストロークＳｐが一定であると検出されても一点鎖線に示されるようにマスターシリンダ液圧（１７ｂ）が増大する。そして、時間経過に伴って踏み込み力を解除してペダルストロークＳｐが低減することにより、第２液室１７ｂの液圧が減少し、第１液室１７ａの液圧同じになった後には同一圧となって、ペダルストロークＳｐの低減に応じて低下する。このように各液圧が変化する場合には、差圧（電磁弁２４ａ・２４ｂの弁体５８の両側に加わる圧力差）が図に示されるように変化する。
【００５１】
次に、フルストローク状態で第２液室１７ｂの液圧が増大する場合の電磁弁２４ａ・２４ｂへの通電要領について図７を参照して説明する。ここで、電磁弁電流の波形として、電磁弁２４ａ・２４ｂを閉弁状態にするのに必要な閉弁方向駆動力に相当する電流を「閉弁方向」（実線）として示し、開弁状態にする電流を「開弁方向」（二点鎖線）として示す。図において、「開弁方向」の波形がフルストロークの領域で図示されていないのは、開弁方向相当電流を規定不可能なためである。
【００５２】
そして、電磁弁２４ａ・２４ｂを閉弁方向に駆動するための印加電流を図７の最下段の二点鎖線で示されるように制御する。図の最下段で、Ｉｖは電磁弁駆動電流（定格値）、Ｉｄは、フルストロークで発生させる減速度に対する液圧は上記したようにブレーキ圧＞マスターシリンダ液圧となり、その場合における閉弁状態を維持し得る程度の所定値である。このように、ブレーキペダル１１のフルストロークで上記したように踏み込み力を増大した場合にはマスターシリンダ１５による液圧が増大して弁体５８を開弁方向に駆動する力が増大するが、それに抗する閉弁方向の駆動力を発生可能な所定値Ｉｄの電流を流すようにしており、電磁弁２４ａ・２４ｂの閉弁状態が確実に維持される。なお、ブレーキペダル１１の踏み込みを維持した場合で、モータ駆動シリンダ１３がブレーキペダル１１のストローク以外の要因で変動する場合（協調回生制動）があるため、電磁弁２４ａ・２４ｂの閉弁状態を維持するための電流は一定が好ましい。
【００５３】
フルストローク以外では、ペダルストロークＳｐとシリンダストローク量Ｓｍとに応じて印加電流を図７の二点鎖線に示されるように制御することにより、電磁弁２４ａ・２４ｂの定格値Ｉｖに対して軽減電流を図の実線で示されるように低減することができる。これにより、電磁弁２４ａ・２４ｂに定格値Ｉｖを流し続けることによる発熱を低減し得る。また、省電力効果も大となる。
【符号の説明】
【００５４】
２ｂ・３ｂ ホイールシリンダ
６ 制御手段
１１ ブレーキペダル（操作部材）
１１ａ 変位センサ（操作量検出手段）
１３ モータ駆動シリンダ（液圧発生手段）
１５ マスターシリンダ
２４ａ・２４ｂ 電磁弁
３２ 定数出力部（通電固定手段）
３４ 開弁電流設定部（開弁方向駆動力設定部）
３７ 閉弁電流設定部（閉弁方向駆動力設定部）
４２ａ・４２ｂ・４３ａ・４３ｂ 配管（油路）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用ブレーキ装置に関し、特にブレーキ・バイ・ワイヤによりブレーキ力を発生させるものにおいて、ホイールシリンダに対して液圧を発生させる液圧発生手段を設けると共にマスターシリンダと液圧発生手段との間を開閉する電磁弁を設けた車両用ブレーキ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両の制動力をブレーキ・バイ・ワイヤで行う車両用ブレーキ装置において、操作部材（ブレーキペダル）と機械的に連結されるマスターシリンダとは別に、液圧発生手段としてのモータ駆動シリンダとホイールシリンダとを配管接続し、さらにフェイルセーフとしてマスターシリンダとホイールシリンダとを配管接続したものがある。そして、マスターシリンダとホイールシリンダとの配管上に常時開の電磁弁を設け、通常の制動時には電磁弁を閉弁し、モータ駆動シリンダを作動させてブレーキ液圧を発生する。
【０００３】
このような車両用ブレーキ装置において、閉弁状態を維持するための通電状態による電磁弁の発熱を抑制するべく、モータ駆動シリンダの液圧の大小に応じ、かつ電磁弁の開弁圧がマスターシリンダの液圧以上となるように電磁弁に通電するようにしたものがある（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４３１３７３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記したような電磁弁において開弁方向に付勢するリターンスプリングを設けたものが公知であり、その場合には閉弁時にはそのばね付勢力に抗して弁体を作動させるのに十分な電流を流して、さらに、閉弁状態の維持に必要なだけの電流を流し続ける必要がある。なお、開弁方向にマスターシリンダからの液圧が加わり、閉弁方向にモータ駆動シリンダからの液圧が加わるように電磁弁が設けられている場合には、閉弁状態を維持するための電磁弁の駆動力は、マスターシリンダからの液圧に抗する駆動力以上が必要である。
【０００６】
このようなブレーキ・バイ・ワイヤを設けたブレーキ装置において回生協調制御を行うようにしたものがある。その場合に、マスターシリンダの液圧はブレーキペダルのペダルストロークに応じて決まるので、回生協調制御を行うと、回生制動の大きさに応じてモータ駆動シリンダの作動量を低減することから、モータ駆動シリンダ側の液圧が減少する。それに対して、回生協調制御下でブレーキペダルの踏み込み量を一定にした状態ではマスターシリンダの液圧は変化しないため、電磁弁の開弁方向の力（液圧）が相対的に大きくなる。
【０００７】
上記したようなマスターシリンダ側の液圧が相対的に大きくなる場合に対応するには、電磁弁の閉弁状態を維持するための電流を大きく設定することが考えられるが、その場合には、ペダルストロークがフルストロークに達していない（マスターシリンダ側の液圧が小さい）場合の閉弁維持電流に対して必要以上に電流を流すことになり、電磁弁の発熱低減効果が小さくなってしまう、という問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような課題を解決して、電磁弁の発熱低減効果をより一層大きくすることを実現するために、本発明に於いては、操作部材（１１）に機械的に連結され、液圧を発生するマスターシリンダ（１５）と、前記マスターシリンダに油路（４２ａ・４２ｂ・４３ａ・４３ｂ）を介して接続されたホイールシリンダ（２ｂ・３ｂ）と、前記油路上に設けられた常時開の電磁弁（２４ａ・２４ｂ）と、前記操作部材の操作量を検出する操作量検出手段（１１ａ）と、前記油路の前記電磁弁と前記ホイールシリンダとの間に接続され、前記操作量検出手段の検出値に応じて前記油路に液圧を供給する液圧発生手段（１３）と、前記操作量に応じて前記電磁弁及び前記液圧発生手段を制御する制御手段（６）とを有する車両用ブレーキ装置であって、前記電磁弁は、前記マスターシリンダによる液圧が開弁方向に作用し、前記液圧発生手段による液圧が閉弁方向に作用するように構成され、前記制御手段は、前記操作量及び前記液圧発生手段の作動量に基づいて、前記電磁弁の閉弁状態が維持されるように前記電磁弁への通電の大きさを制御するものとした。
【０００９】
これによれば、操作部材としての例えばブレーキペダルの操作量のみならず、液圧発生手段としての例えばモータ駆動シリンダの作動量にも基づいて電磁弁への通電を制御することから、マスターシリンダ側とモータ駆動シリンダ側との液圧の大きさの違いに応じて、電磁弁の閉弁方向の駆動力を推定することができ、それに応じて閉弁状態を維持するための必要最小限の通電を行うことができる。
【００１０】
特に、前記制御手段（６）は、前記操作量が上限値に達した場合には前記通電の大きさを固定する通電固定手段（３２）を有すると良い。これによれば、操作量の上限値としてのブレーキペダルがフルストロークに達した状態では、それ以上の踏み込み力の増大に伴うマスターシリンダ側の液圧の増大を検出することができないため、例えばその時の通電の大きさに固定することにより、閉弁状態を確実に維持することができる。
【００１１】
また、前記操作量に応じて前記電磁弁の前記開弁方向の駆動力を設定する開弁方向駆動力設定部（３４）と、前記作動量に応じて前記電磁弁の前記閉弁方向の駆動力を設定する閉弁方向駆動力設定部（３７）とを有し、前記制御手段は、前記閉弁方向の駆動力が前記開弁方向の駆動力より上回る場合には前記電磁弁への通電を低減すると良い。これによれば、閉弁方向駆動力と開弁方向駆動力との比較に応じて電磁弁の閉弁方向駆動力の大きさを求めることができ、その結果に基づいて電磁弁への通電を制御することにより、操作量に対して液圧発生手段が非同期で変動する際（例えば回生制動時の回生量の変化への追随状態）にも対応できる。
【００１２】
また、前記制御手段は、前記電磁弁の閉弁状態を維持し得る範囲で前記電磁弁への通電を低減する良い。これによれば、閉弁状態の維持を確保しかつ通電を低減することから、低減させ過ぎによって閉弁状態の維持ができなくなることを防止し得る。
【発明の効果】
【００１３】
このように本発明によれば、マスターシリンダ側と液圧発生手段側との液圧の大きさの違いに応じて、電磁弁の閉弁方向の駆動力を推定することができ、それに応じて閉弁状態を維持するための必要最小限の通電を行うことができるため、電磁弁の発熱をより一層低減し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明が適用された自動車のブレーキ系の要部系統図である。
【図２】本発明が適用された自動車のブレーキ装置を模式的に示す油圧回路図である。
【図３】本発明に基づく制御要領を示す要部回路ブロック図である。
【図４】本発明が適用された電磁弁を模式的に示す断面図である。
【図５】ペダルストロークと液圧との関係を示す図である。
【図６】ストロークに対する液圧変化を示す図である。
【図７】ストロークに応じて電磁弁に通電する電流変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図１は本発明が適用された電気自動車またはハイブリッド自動車のブレーキ系の要部系統図である。
【００１６】
図１に示される自動車は、車両１の前側に配設された左右一対の前輪２と、車両１の後側に配設された左右一対の後輪３とを有する。左右の前輪２に連結された前輪車軸４にはモータ・ジェネレータ５がトルク伝達関係で連結されている。なお、前輪車軸４に設けられる差動機構は図示省略する。
【００１７】
モータ・ジェネレータ５と電源としての二次電池であるバッテリ７とはインバータ１０を介して接続されている。バッテリ７の電力がモータ・ジェネレータ５に供給されると共に、モータ・ジェネレータ５による発電電力がバッテリ７に対して電力供給（充電）されるように、インバータ１０により制御される。これにより、モータ・ジェネレータ５は、車両走行用の電動機と回生用の発電機とを兼ね、減速時には減速エネルギを電力に変換して回生制動力を発生する制動力発生手段として機能する。
【００１８】
また、車両の各種制御を行うと共に制動力配分制御を行う制御手段としての制御ユニット（ＥＣＵ）６が設けられている。制御ユニット６は、ＣＰＵを用いた制御回路を備え、上記インバータ１０と電気的に接続されている。なお、電気自動車の場合にはこの構成のまま、または後輪３を駆動する後輪用モータ・ジェネレータを設けても良いが、ハイブリッド自動車の場合には前輪車軸４には図の二点鎖線で示されるエンジン（内燃機関）Ｅの出力軸が連結される。図のエンジンＥの場合には前輪駆動の例であるが、四輪駆動とすることもできる。
【００１９】
前輪２及び後輪３の各車輪には、摩擦制動を行う摩擦制動手段として、車輪（前輪２・後輪３）と一体のディスク２ａ・３ａ及びホイールシリンダ２ｂ・３ｂを備えるキャリパにより構成される公知のディスクブレーキが設けられている。ホイールシリンダ２ｂ・３ｂには、油路としての公知のブレーキ配管を介して制動力発生手段を構成するブレーキ液圧発生装置８が接続されている。ブレーキ液圧発生装置８は、後で詳述するが、各車輪別にブレーキ圧を増減させて配分可能な油圧回路で構成されている。
【００２０】
また、前輪２及び後輪３には各車輪速を検出する各車輪速センサ９が設けられており、ブレーキペダル１１には運転者による踏み込み量であるブレーキ操作量を検出する操作量検出手段としての変位センサ１１ａが設けられている。各車輪速センサ９と変位センサ１１ａとの各検出信号は制御ユニット６に入力する。
【００２１】
制御ユニット６は、ブレーキペダル１１の変位センサ１１ａの出力信号に基づいて制動の指令が発生したと判断した場合には、制動力を発生させる制御を行う。本図示例では、回生制動と油圧制動とを組み合わせた回生協調制御を行うことができる。
【００２２】
次に、図２を参照してブレーキ液圧発生装置８について説明する。本実施形態の制動システムは、ブレーキペダル１１の操作量（ペダル変位量）を変位センサ１１ａにより検出し、その検出値に基づいて液圧発生手段としてのモータ駆動シリンダ１３を駆動してブレーキ液圧を発生させる。モータ駆動シリンダ１３には、電動サーボモータ１２と、電動サーボモータ１２に連結されたギアボックス１８とが一体的に設けられていると共に、ギアボックス１８にボールねじ機構を介してトルク伝達されることにより軸線方向変位するねじ溝付きロッド１９と、ねじ溝付きロッド１９と同軸かつ互いに直列的に配設された第１ピストン２１ａ及び第２ピストン２１ｂとが設けられている。
【００２３】
これにより、ブレーキペダル１１の操作量に応じて電動サーボモータ１２が回転し、その回転力がギアボックス１８を介してねじ溝付きロッド１９の軸力に変換され、第１ピストン２１ａが直線運動する。このようにして、制動操作部材としてのブレーキペダル１１の操作を機械的にブレーキ液圧発生シリンダに伝達してブレーキ液圧を発生させるのではなく、ブレーキペダル１１の踏み込み量に応じてモータ駆動シリンダ１３によりブレーキ液圧を発生させる、いわゆるブレーキ・バイ・ワイヤが構成されている。
【００２４】
また、ブレーキペダル１１のアームの一端が車体に回動自在に支持されていると共に、そのブレーキペダル１１の円弧運動を略直線運動に変換するロッド１４の一端がブレーキペダル１１のアームの中間部に連結されており、ロッド１４の他端は、直列的に配設されたマスターシリンダ１５の第１ピストン１５ａを押し込むように係合している。マスターシリンダ１５には第１ピストン１５ａに対してロッド１４とは相反する側に直列的に第２ピストン１５ｂが配設されており、各ピストン１５ａ・１５ｂは戻しばね４１ａ・４１ｂによりそれぞれロッド１４側にばね付勢されている。なお、ブレーキペダル１１は、図示されない戻しばねにより図１の状態である待機位置に戻す向きにばね付勢され、かつ待機位置で図示されないストッパにより止められている。
【００２５】
マスターシリンダ１５には、各ピストン１５ａ・１５ｂの変位に応じてブレーキ液をやり取りするためのリザーバタンク１６が設けられている。なお、各ピストン１５ａ・１５ｂには、リザーバタンク１６と連通する各油路１６ａ・１６ｂとの間をシールするための公知構造のシール部材が各適所に設けられている。そして、マスターシリンダ１５の筒内には、第１ピストン１５ａと第２ピストン１５ｂとの間に第１液室１７ａが形成され、第２ピストン１５ｂの第１ピストンとは相反する側に第２液室１７ｂが形成されている。
【００２６】
上記したモータ駆動シリンダ１３において、第２ピストン２１ｂに一端部が固設された連結部材２７が第１ピストン２１ａ側に延出して、連結部材２０の延出方向他端部が第１ピストン２１ａに対して相対的に軸線方向に所定量変位可能に支持されている。これにより、第１ピストン２１ａは前進（第２ピストン２１ｂ側変位）時に第２ピストン２１ｂに対して相対的に所定量だけ変位可能であるが、第１ピストン２１ａの前進状態から図２の初期状態に戻る後退時には、連結部材２０を介して第２ピストン２１ｂも初期位置まで引き戻されるようになっている。なお、各ピストン２１ａ・２１ｂは、それぞれに対応して設けられた各戻しばね２７ａ・２７ｂによりロッド１９側にばね付勢されている。
【００２７】
また、モータ駆動シリンダ１３には、上記リザーバタンク１６に連通路２２を介してそれぞれ連通する各油路２２ａ・２２ｂが設けられている。各ピストン２１ａ・２１ｂには、各油路２２ａ・２２ｂとの間をシールするための公知構造のシール部材が各適所に設けられている。モータ駆動シリンダ１３の筒内には、第１ピストン２１ａと第２ピストン２１ｂとの間に第１液圧発生室２３ａが形成され、第２ピストン２１ｂの第１ピストン２１ａとは相反する側に第２液圧発生室２３ｂが形成されている。
【００２８】
マスターシリンダ１５の第１液室１７ａは油路を構成する各管路４２ａ・４２ｂを介して第１液圧発生室２３ａと接続され、マスターシリンダ１５の第２液室１７ｂは同じく油路を構成する各管路４３ａ・４３ｂを介して第２液圧発生室２３ｂと接続されている。管路４２ａ・４２ｂからなる油路上（４２ａと４２ｂとの間）には遮断弁としての常時開型の電磁弁２４ａが設けられ、同じく管路４３ａ・４３ｂからなる油路上（４３ａと４３ｂとの間）にも遮断弁としての常時開型の電磁弁２４ｂが設けられている。このように配管されていることにより、第１液圧発生室２３ａには、常時開状態の電磁弁２４ａを介してマスターシリンダ１５の第１液室１７ａが連通し、第２液圧発生室２３ｂには、常時開型の電磁弁２４ｂを介してマスターシリンダ１５の第２液室１７ｂが連通する。なお、第１液室１７ａと電磁弁２４ａとの間にはマスターシリンダ側ブレーキ圧センサ２５ａが接続され、電磁弁２４ｂと第２液圧発生室２３ｂとの間にはモータ駆動シリンダ側ブレーキ圧センサ２５ｂが接続されている。
【００２９】
また、第２液室１７ｂと電磁弁２４ｂとの間には、常時閉型の電磁弁２４ｃを介してシリンダ型のシミュレータ２８が接続されている。シミュレータ２８には、そのシリンダ内を分断するピストン２８ａが設けられ、ピストン２８ａの電磁弁２４ｃ側に貯液室２８ｂが形成され、ピストン２８ａの貯液室２８ａ側とは相反する側には圧縮コイルばね２８ｃが受容されている。両電磁弁２４ａ・２４ｂが閉じかつ電磁弁２４ｃが開くことにより、第２液室１７ｂと貯液室２８ｂとが連通し、その状態でブレーキペダル１１を踏み込むと、第２液室１７ｂ内のブレーキ液が貯液室２８ｂに入り込む。それにより圧縮される圧縮コイルばね２８ｃの付勢力がブレーキペダル１１に伝達されるため、公知のマスターシリンダとホイールシリンダとが直結されているブレーキ装置と同様の踏み込みに対する反力が得られる。
【００３０】
さらに、モータ駆動シリンダ１３の第１液圧発生室２３ａと第２液圧発生室２３ｂとは、それぞれ各管路４２ｃ・４３ｃ及び本実施形態における例えばＶＳＡ装置２６を介して複数（図示例では４つ）の各ホイールシリンダ２ｂ・３ｂと連通するように配管されている。なお、ＶＳＡ装置２６は、ブレーキ時の車輪ロックを防ぐＡＢＳ、加速時などの車輪空転を防ぐＴＣＳ（トラクションコントロールシステム）に、旋回時の横すべり抑制を加え、3つの機能をトータルにコントロールする車両挙動安定化制御システムとして公知のものであって良く、その説明を省略する。なおＶＳＡ装置２６には、前輪の各ホイールシリンダ２ｂに対応する第１系統と、後輪の各ホイールシリンダ３ｂに対応する第２系統とをそれぞれ構成する各種の油圧素子を用いた各ブレーキアクチュエータ２６ｂと、それらを制御するＶＳＡ制御ユニット２６ａとにより構成されている。
【００３１】
このようにして構成されたブレーキ液圧発生装置８は、上記制御ユニット６により総合的に制御される。制御ユニット６には、ストロークセンサ１１ａと各ブレーキ圧センサ２５ａ・２５ｂとの各検出信号が入力し、また車両の挙動を検出するための各種センサ（図示せず）からの検出信号が入力し、さらに電動サーボモータ１２のモータ回転角信号も入力している。
【００３２】
制御ユニット６は、ストロークセンサ１１ａからの検出信号に基づき、かつ上記各種センサからの検出信号から判断した走行状況等に応じて、モータ駆動シリンダ１３により発生するブレーキ液圧を制御する。さらに、本実施形態の対象車両となるハイブリッド車（または電気自動車）の場合には、モータ・ジェネレータによる回生制御を行うようにしており、制御ユニット６では、回生制御を行う場合の回生の大きさに対するモータ駆動シリンダ１３によるブレーキ液圧の大きさの配分制御も行う。
【００３３】
次に、本発明に基づく弁制御回路の一例を図３のブロック図を参照して説明する。図３の回路は制御ユニット６に設けられて良く、またプログラムと組み合わせて処理されるものであって良い。
【００３４】
図において、ストロークセンサ１１ａによるブレーキペダル１１の検出値であるストロークＳｐが最大値判別部３１に入力し、最大値判別部３１では、ストロークＳｐが最大値Ｓｐｆを超えている（Ｓｐ＞Ｓｐｆ）か否かを判別する。なお、ブレーキペダル１１が踏み込まれて、両電磁弁２４ａ・２４ｂが閉じた状態でシミュレータ２８のピストン２８ａが底突きすると、マスターシリンダ１５とシミュレータ２８との間にブレーキ液が封止され、その状態ではストロークＳｐが制御の最大値Ｓｐｆを超えた限界値（Ｓｐｆ＋ΔＳｐ）に達する。
【００３５】
ストロークＳｐが制御の最大値Ｓｐｆを超えていた場合には最大値判別部３１から限界値（Ｓｐｆ＋ΔＳｐ）が通電固定手段としての定数出力部３２に出力される。ストロークＳｐの限界では、モータ駆動シリンダ１３側の液圧（ブレーキ圧センサ２５ｂの圧力）は回生協調制動をしていなければ一定となるが、マスターシリンダ１５側のブレーキ圧（ブレーキ圧センサ２５ａの圧力）はブレーキペダル１１の踏力の増大に応じて増大するため、ストロークＳｐからマスターシリンダ１５側のブレーキ圧は推定できない。定数出力部３２は、その場合に電磁弁２４ａ・２４ｂの液圧封止性能を確保するのに十分な値である所定値Ｉｄを出力する。定数出力部３２から出力される所定値Ｉｄはオア回路３３の２入力の一方に入力する。
【００３６】
ストロークＳｐが最大値Ｓｐｆ以下の場合には、ストロークセンサ１１ａで検出された値（ストロークＳｐ）が開弁方向駆動力設定部としての開弁電流設定部３４に入力する。開弁電流設定部３４では、ストロークＳｐの大きさに対応して電磁弁２４ａ・２４ｂの開弁方向電流Ｉｏを求める。例えば、ストロークＳｐに対して開弁方向電流Ｉｏが比例変化（Ｉｏ＝ａ×Ｓｐ：ａは係数）するストローク−開弁電流変換マップを用いることができる。この開弁電流設定部３４の出力（開弁方向電流Ｉｏ）は減算器３５に減算値として入力する。
【００３７】
一方、電動サーボモータ１２のモータ回転角θ信号がモータ駆動シリンダストローク設定部３６に入力しており、モータ駆動シリンダストローク設定部３６では、モータ回転角θの大きさに対応してモータ駆動シリンダ１３のシリンダストローク量Ｓｍを求める。このシリンダストローク量Ｓｍの設定には、上記と同様に、モータ回転角θに対してシリンダストローク量Ｓｍが比例変化（Ｓｍ＝ｂ×θ：ｂは係数）するモータ回転角−ストローク変換マップを用いることができる。このモータ駆動シリンダストローク設定部３６の出力（シリンダストローク量Ｓｍ）は閉弁方向駆動力設定部としての閉弁電流設定部３７に入力する。
【００３８】
閉弁電流設定部３７では、シリンダストローク量Ｓｍの大きさに対応して電磁弁２４ａ・２４ｂの閉弁方向電流Ｉｃを求める。上記と同様に、シリンダストローク量Ｓｍに対して閉弁方向電流Ｉｃが比例変化（Ｉｃ＝ｃ×Ｓｍ：ｃは係数）するストローク−閉弁電流変換マップを用いることができる。この閉弁電流設定部３７の出力（閉弁方向電流Ｉｃ）は上記した減算器３５に加算値として入力する。なお、閉弁方向電流Ｉｃは、同様の閉弁力を電磁弁２４ａ・２４ｂで発生する場合の対応量である。
【００３９】
減算器３５では、開弁方向電流Ｉｏから閉弁方向電流Ｉｃを減算した偏差ΔＩ（＝Ｉｏ−Ｉｃ）を閉弁維持補助電流設定部３８に出力する。閉弁維持補助電流設定部３８では、偏差ΔＩに基づいて電磁弁２４ａ・２４ｂの閉弁状態を維持する補助力に相当する推力電流となる閉弁維持補助電流Ｉｓを求める。その閉弁維持補助電流Ｉｓは、偏差ΔＩに対して比例変化（Ｉｓ＝d×ΔｄＩ：ｄは係数）するが、偏差ΔＩが小さい場合には一定の下限値となり、偏差ΔＩが大きい場合には一定の上限値となるように設定された偏差−推力電流変換マップを用いて求める。閉弁維持補助電流設定部３８の出力（閉弁維持補助電流Ｉｓ）は上記オア回路３３の２入力の他方に入力する。
【００４０】
オア回路３３の出力は、閉弁維持補助電流Ｉｓと定数出力部３２の所定値Ｉｄとの大きい方が減算値として減算器３９に入力する。その減算器３９には、電源出力Ｗｂが制限ゲイン回路４０を介して設定された閉弁維持電流Ｉｋが加算値として入力している。減算器３９による結果が電磁弁２４ａ・２４ｂへの電流印加量の制御値Ｓｉとして電磁弁２４ａ・２４ｂを駆動制御する図示されない弁ドライブ回路に出力される。
【００４１】
ここで、上記電磁弁２４ａ・２４ｂの一例を、図４を参照して説明する。電磁弁２４ａ・２４ｂはそれぞれ、図４に示すように、配管４２ａに連通する通路５５が形成されたケーシング５６と、通路５５の途中に設けられた弁座５７と、弁座５７に着座可能な弁体５８と、弁体５８に連結された柱状のプランジャ５９と、プランジャ５９を磁力によって進退させるべく、ケーシング５６に設けられたソレノイド６０と、通路５５内に設けられ、プランジャ５９を後退させる方向に付勢するコイルばね６１と有している。
【００４２】
また、ソレノイド６０にはバッテリ７の電力が供給される。ソレノイド６０に通電されていない場合には、コイルばね６１によってプランジャ５９は弁座５７に対して後退し、弁体５８は弁座５７から離間し、通路５５は開かれて、両管路４２ａ・４２ｂは連通する。ソレノイド６０に通電されると、プランジャ５９はソレノイド６０の磁力を受けてコイルばね６１の付勢力に抗して前進し、弁体５８は弁座５７に着座して通路５５は閉塞され、両管路４２ａ・４２ｂ間が遮断される。
【００４３】
また、弁体５８が弁座５７に着座した電磁弁２４ａの閉弁状態では、モータ駆動シリンダ１３からの液圧を受けることにより弁体５８は弁座５７側に付勢される。なお、電磁弁２４ｂも、電磁弁２４ａと同様の構成を有する。
【００４４】
次に、上記したように構成された本発明の車両用ブレーキ装置における電磁弁２４ａ・２４ｂの開閉制御要領について説明する。
【００４５】
図５は、ブレーキペダル１１のペダルストロークＳｐに対しての、マスターシリンダ液圧となる第１液室１７ａの液圧（実線）及び第２液室１７ｂの液圧（二点鎖線）の変化、モータ駆動シリンダ１３のシリンダストロークＳｍの変化、モータ駆動シリンダ１３により発生するブレーキ液圧と、マスターシリンダ液圧とブレーキ液圧との差圧の変化を示す図である。
【００４６】
図に示されるように、ペダルストロークＳｐがフルストロークに至るまではストロークの変化に比例するようにシリンダストロークＳｍも変化するが、シリンダストロークＳｍは変位センサ１１ａに基づくだけの場合には、ペダルストロークＳｐがフルストロークに達したら一定値となる。それに対して、ブレーキペダル１１は、マスターシリンダ１５〜シミュレータ２８間のブレーキ液の流れが止まったら、それ以上はストロークが増えなくなるが、その場合でも踏み込み力を増すことにより液圧（第２液室１７ｂ）は上昇し得る（図の実線）。
【００４７】
なお、モータ駆動シリンダ１３のストローク変化は、例えば図の実線が最大値とすると、回生協調制御を行う等の場合には制動配分に応じて図の二点鎖線に示されるように減少する。その場合にはブレーキ液圧も減少する。
【００４８】
また、図６を参照して、ブレーキペダル１１の踏み込み変化に対する各液圧及び差圧の変化の一例を説明する。ペダルストロークＳｐがフルストロークに至るまで上昇することにより、モータ駆動シリンダ１３で発生するブレーキ液圧（実線）と、第１液室１７ａで発生する液圧（二点鎖線）と、第２液室１７ｂで発生する液圧（一点鎖線）とがそれぞれ上昇する。なお、第１液室１７ａ及び第２液室１７ｂの液圧は同一となる。
【００４９】
図６では、ペダルストローク１１の踏み込み操作の一例を時間変化で示し、それに応じたマスターシリンダ液圧及びブレーキ液圧の変化、それらの差圧（電磁弁２４ａ・２４ｂの弁体５８の両側に加わる圧力差）の変化が示されている。なお、第１液室１７ａの液圧を一点鎖線で、第２液室１７ｂの液圧を二点鎖線で、モータ駆動シリンダ１３によるブレーキ液圧を実線で示す。また、図に示されるように、本発明が適用されるブレーキ・バイ・ワイヤにおけるブレーキ装置では、マスターシリンダ１５による液圧（１７ｂ）よりもモータ駆動シリンダ１３による液圧（１３）の方が高くなるように設計されている。
【００５０】
図ではペダルストロークＳｐがフルストローク状態で踏み込み力が増大した場合について示している。この場合にはペダルストロークＳｐが一定であると検出されても一点鎖線に示されるようにマスターシリンダ液圧（１７ｂ）が増大する。そして、時間経過に伴って踏み込み力を解除してペダルストロークＳｐが低減することにより、第２液室１７ｂの液圧が減少し、第１液室１７ａの液圧同じになった後には同一圧となって、ペダルストロークＳｐの低減に応じて低下する。このように各液圧が変化する場合には、差圧（電磁弁２４ａ・２４ｂの弁体５８の両側に加わる圧力差）が図に示されるように変化する。
【００５１】
次に、フルストローク状態で第２液室１７ｂの液圧が増大する場合の電磁弁２４ａ・２４ｂへの通電要領について図７を参照して説明する。ここで、電磁弁電流の波形として、電磁弁２４ａ・２４ｂを閉弁状態にするのに必要な閉弁方向駆動力に相当する電流を「閉弁方向」（実線）として示し、開弁状態にする電流を「開弁方向」（二点鎖線）として示す。図において、「開弁方向」の波形がフルストロークの領域で図示されていないのは、開弁方向相当電流を規定不可能なためである。
【００５２】
そして、電磁弁２４ａ・２４ｂを閉弁方向に駆動するための印加電流を図７の最下段の二点鎖線で示されるように制御する。図の最下段で、Ｉｖは電磁弁駆動電流（定格値）、Ｉｄは、フルストロークで発生させる減速度に対する液圧は上記したようにブレーキ圧＞マスターシリンダ液圧となり、その場合における閉弁状態を維持し得る程度の所定値である。このように、ブレーキペダル１１のフルストロークで上記したように踏み込み力を増大した場合にはマスターシリンダ１５による液圧が増大して弁体５８を開弁方向に駆動する力が増大するが、それに抗する閉弁方向の駆動力を発生可能な所定値Ｉｄの電流を流すようにしており、電磁弁２４ａ・２４ｂの閉弁状態が確実に維持される。なお、ブレーキペダル１１の踏み込みを維持した場合で、モータ駆動シリンダ１３がブレーキペダル１１のストローク以外の要因で変動する場合（協調回生制動）があるため、電磁弁２４ａ・２４ｂの閉弁状態を維持するための電流は一定が好ましい。
【００５３】
フルストローク以外では、ペダルストロークＳｐとシリンダストローク量Ｓｍとに応じて印加電流を図７の二点鎖線に示されるように制御することにより、電磁弁２４ａ・２４ｂの定格値Ｉｖに対して軽減電流を図の実線で示されるように低減することができる。これにより、電磁弁２４ａ・２４ｂに定格値Ｉｖを流し続けることによる発熱を低減し得る。また、省電力効果も大となる。
【符号の説明】
【００５４】
２ｂ・３ｂ ホイールシリンダ
６ 制御手段
１１ ブレーキペダル（操作部材）
１１ａ 変位センサ（操作量検出手段）
１３ モータ駆動シリンダ（液圧発生手段）
１５ マスターシリンダ
２４ａ・２４ｂ 電磁弁
３２ 定数出力部（通電固定手段）
３４ 開弁電流設定部（開弁方向駆動力設定部）
３７ 閉弁電流設定部（閉弁方向駆動力設定部）
４２ａ・４２ｂ・４３ａ・４３ｂ 配管（油路）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作部材に機械的に連結され、液圧を発生するマスターシリンダと、
前記マスターシリンダに油路を介して接続されたホイールシリンダと、
前記油路上に設けられた常時開の電磁弁と、
前記操作部材の操作量を検出する操作量検出手段と、
前記油路の前記電磁弁と前記ホイールシリンダとの間に接続され、前記操作量検出手段の検出値に応じて前記油路に液圧を供給する液圧発生手段と、
前記操作量に応じて前記電磁弁及び前記液圧発生手段を制御する制御手段とを有する車両用ブレーキ装置であって、
前記電磁弁は、前記マスターシリンダによる液圧が開弁方向に作用し、前記液圧発生手段による液圧が閉弁方向に作用するように構成され、
前記制御手段は、前記操作量及び前記液圧発生手段の作動量に基づいて、前記電磁弁の閉弁状態が維持されるように前記電磁弁への通電の大きさを制御することを特徴とする車両用ブレーキ装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記操作量が上限値に達した場合には前記通電の大きさを固定する通電固定手段を有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】
前記操作量に応じて前記電磁弁の前記開弁方向の駆動力を設定する開弁方向駆動力設定部と、前記作動量に応じて前記電磁弁の前記閉弁方向の駆動力を設定する閉弁方向駆動力設定部とを有し、
前記制御手段は、前記閉弁方向の駆動力が前記開弁方向の駆動力より上回る場合には前記電磁弁への通電を低減することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用ブレーキ装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記電磁弁の閉弁状態を維持し得る範囲で前記電磁弁への通電を低減することを特徴とする請求項３に記載の車両用ブレーキ装置。
【請求項１】
操作部材に機械的に連結され、液圧を発生するマスターシリンダと、
前記マスターシリンダに油路を介して接続されたホイールシリンダと、
前記油路上に設けられた常時開の電磁弁と、
前記操作部材の操作量を検出する操作量検出手段と、
前記油路の前記電磁弁と前記ホイールシリンダとの間に接続され、前記操作量検出手段の検出値に応じて前記油路に液圧を供給する液圧発生手段と、
前記操作量に応じて前記電磁弁及び前記液圧発生手段を制御する制御手段とを有する車両用ブレーキ装置であって、
前記電磁弁は、前記マスターシリンダによる液圧が開弁方向に作用し、前記液圧発生手段による液圧が閉弁方向に作用するように構成され、
前記制御手段は、前記操作量及び前記液圧発生手段の作動量に基づいて、前記電磁弁の閉弁状態が維持されるように前記電磁弁への通電の大きさを制御することを特徴とする車両用ブレーキ装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記操作量が上限値に達した場合には前記通電の大きさを固定する通電固定手段を有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】
前記操作量に応じて前記電磁弁の前記開弁方向の駆動力を設定する開弁方向駆動力設定部と、前記作動量に応じて前記電磁弁の前記閉弁方向の駆動力を設定する閉弁方向駆動力設定部とを有し、
前記制御手段は、前記閉弁方向の駆動力が前記開弁方向の駆動力より上回る場合には前記電磁弁への通電を低減することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用ブレーキ装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記電磁弁の閉弁状態を維持し得る範囲で前記電磁弁への通電を低減することを特徴とする請求項３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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−２０６５７２（Ｐ２０１２−２０６５７２Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７２９０５（Ｐ２０１１−７２９０５）
【出願日】平成２３年３月２９日（２０１１．３．２９）
【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１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２９日（２０１１．３．２９）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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