以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態(以下、実施形態という)について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。
(実施形態1)
図1は、実施形態1に係るブレーキ制御装置の概略構成図である。本実施形態に係るブレーキ制御装置100は、右前輪用および左後輪用のホイールシリンダにブレーキ液を供給する第1配管系統と、左前輪用および右後輪用のホイールシリンダにブレーキ液を供給する第2配管系統とを備える、いわゆるX配管構造を有する。
図1に示すように、ブレーキ制御装置100は、ブレーキペダル1、ストロークセンサ2、マスタシリンダ3、シミュレータカット弁SCSS、ストロークシミュレータ4、液圧アクチュエータ5を備える。また、ブレーキ制御装置100は、それぞれ車両の右前輪、左後輪、右後輪、左前輪(全て図示せず)に設けられたブレーキディスクFR,RL,RR,FLと、ブレーキキャリパに内蔵されたホイールシリンダ6FR,6RL,6RR,6FL(以下、適宜総称して「ホイールシリンダ6」という)とを含むディスクブレーキユニットを備える。各ホイールシリンダ6は、それぞれ異なるブレーキ液流路を介して液圧アクチュエータ5に接続されている。また、ブレーキ制御装置100は、ブレーキ制御装置100の各部の動作を制御する制御部としてのブレーキECU200を備えている。
各ディスクブレーキユニットにおいては、ホイールシリンダ6に液圧アクチュエータ5からブレーキ液が供給され、ブレーキ液の液圧により各車輪と共に回転するブレーキディスクFR,RL,RR,FLにブレーキパッド(図示せず)が押し付けられる。これにより、各車輪に制動力が付与される。なお、本実施形態においてはディスクブレーキユニットを用いているが、例えばドラムブレーキなどの他の制動力付与機構を用いてもよい。
ドライバによってブレーキペダル1が踏み込まれると、ブレーキペダル1の操作量であるペダルストロークがストロークセンサ2に入力される。ストロークセンサ2は、入力されたペダルストロークを表す信号をブレーキECU200に送信する。なお、ここではブレーキペダル1の操作量を検出するための操作量センサとしてストロークセンサ2を用いたが、ブレーキペダル1の踏力(運転者がブレーキペダル1を踏む力)を検知する踏力センサや、マスタシリンダ3内の油圧を検知する油圧センサ等であってもよい。
マスタシリンダ3は、運転者によるブレーキペダル1の操作によってブレーキ液をホイールシリンダ6に向けて送出する。マスタシリンダ3は、プライマリ室3aと、セカンダリ室3bと、プライマリピストン3cと、セカンダリピストン3dと、スプリング3eとを備える。
マスタシリンダ3は、プライマリピストン3cおよびセカンダリピストン3dによってプライマリ室3aとセカンダリ室3bとに区画されている。プライマリピストン3cには、ブレーキペダル1から延びるプッシュロッドが接続されている。そして、プライマリピストン3cは、スプリング3eの弾性力を受けてブレーキペダル1が踏み込まれていないときにブレーキペダル1を初期位置側に戻すようにプッシュロッドを押圧している。セカンダリピストン3dもまた、スプリング3eの弾性力を受けてプライマリピストン3cを介してプッシュロッドを押圧している。運転者によってブレーキペダル1が踏み込まれると、プッシュロッドがマスタシリンダ3に進入し、プライマリピストン3cおよびセカンダリピストン3dが押圧される。これにより、プライマリ室3aおよびセカンダリ室3bにマスタシリンダ圧が発生する。
マスタシリンダ3のプライマリ室3aとセカンダリ室3bには、それぞれ液圧アクチュエータ5に向けて延びる管路B、管路Aが連結されている。
また、マスタシリンダ3は、ブレーキ液を貯留するリザーバタンク3fに接続されている。リザーバタンク3fは、ブレーキペダル1が初期位置にあるときにプライマリ室3aおよびセカンダリ室3b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3内にブレーキ液を供給したり、マスタシリンダ3内の余剰ブレーキ液を貯留する。リザーバタンク3fには、液圧アクチュエータ5に向けて延びる管路C、管路Dが連結されている。
ストロークシミュレータ4は、管路Aに連結された管路Eに接続されており、セカンダリ室3b内のブレーキ液を収容する役割を果たす。管路Eにはシミュレータカット弁SCSSが設けられている。したがって、ストロークシミュレータ4はシミュレータカット弁SCSSを介して管路Aに接続されている。シミュレータカット弁SCSSは、ON/OFF制御されるソレノイドおよびスプリングを有し、規定の制御電流の供給を受けてソレノイドが発生させる電磁力により開弁状態とされ、ソレノイドが非通電状態にある場合に閉弁状態とされる常閉型電磁制御弁である。シミュレータカット弁SCSSが閉弁状態であるときは、管路Aとストロークシミュレータ4との間のブレーキ液の流通が遮断される。ソレノイドに通電されてシミュレータカット弁SCSSが開弁されると、ストロークシミュレータ4とマスタシリンダ3との間でブレーキ液を双方向に流通させることができる。なお、ストロークシミュレータ4は、管路Bに接続されていてもよい。
ストロークシミュレータ4は、複数のピストンやスプリングを含むものであり、シミュレータカット弁SCSSの開弁時に運転者によるブレーキペダル1の踏力に応じた反力を創出する。具体的には、ブレーキペダル1が所定の踏力で踏み込まれると、セカンダリ室3b内のブレーキ液が管路A、管路Eを介してストロークシミュレータ4に送出される。ブレーキ液がストロークシミュレータ4に流入するとストロークシミュレータ4に液圧が発生し、これによりストロークシミュレータ4において反力が創出される。ブレーキペダル1は、踏力と反力とが等しくなるまでマスタシリンダ3に進入する。すなわち、ストロークシミュレータ4によってブレーキペダル1の踏力に応じたブレーキペダル1のペダルストロークが創出される。ストロークシミュレータ4としては、運転者によるブレーキ操作のフィーリングを向上させるために、多段のバネ特性を有するものが採用されることが好ましい。
液圧アクチュエータ5は、マスタシリンダ3のセカンダリ室3bとホイールシリンダ6FRとを接続する管路Fを備える。管路Fは、その一端が管路Aに連結され、他端が後述する個別管路H1のポンプ7よりも下流側に連結されており、中途にはマスタカット弁SMC1が設けられている。また、液圧アクチュエータ5は、マスタシリンダ3のプライマリ室3aとホイールシリンダ6FLとを接続する管路Gを備える。管路Gは、その一端が管路Bに連結され、他端が後述する個別管路I3のポンプ9よりも下流側に連結されており、中途にはマスタカット弁SMC2が設けられている。
マスタカット弁SMC1,SMC2は、ON/OFF制御されるソレノイドおよびスプリングを有しており、規定の制御電流の供給を受けてソレノイドが発生させる電磁力により閉弁状態とされ、ソレノイドが非通電状態にある場合に開弁状態とされる常開型電磁制御弁である。マスタカット弁SMC1,SMC2が開弁状態であると、マスタシリンダ3と管路F,Gとの間でブレーキ液を双方向に流通させることができる。ソレノイドに規定の制御電流が通電されてマスタカット弁SMC1,SMC2が閉弁されると、管路A,Bにおけるブレーキ液の流通は遮断される。すなわち、マスタカット弁SMC1,SMC2が閉弁されると、マスタシリンダ3によるホイールシリンダ6FR,6FLへのブレーキ液の供給が遮断される。
また、液圧アクチュエータ5は、リザーバタンク3fから延びる管路Cに接続された管路Hと、同じくリザーバタンク3fから延びる管路Dに接続された管路Iとを備える。管路Hは個別管路H1,H2という2本の管路に分岐して、個別管路H1がホイールシリンダ6FRに、個別管路H2がホイールシリンダ6RLにそれぞれ接続されている。また、管路Iは個別管路I3,I4という2本の管路に分岐して、個別管路I3がホイールシリンダ6FLに、個別管路I4がホイールシリンダ6RRにそれぞれ接続されている。
各個別管路H1,H2,I3,I4には、それぞれ1つずつポンプ7,8,9,10が設けられている。各ポンプ7〜10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る。ポンプ7〜10のうち、ポンプ7、8は、第1モータ11によって駆動され、ポンプ9、10は、第2モータ12によって駆動される。
また、液圧アクチュエータ5は、ポンプ7〜10のそれぞれに対して並列的に配置された管路J1,J2,J3,J4を備える。ポンプ7に対して並列的に配置された管路J1は、ポンプ7の上流側と下流側を、ポンプ7を迂回して連結している。本実施形態では、管路J1は、その一端がポンプ7の上流側である管路Hに接続され、他端がポンプ7の下流側に位置する管路Fに接続されている。また管路J1の中途には、連通弁SRC1と液圧調整弁SLFRとが直列的に設けられている。連通弁SRC1は管路J1における、液圧調整弁SLFRよりもブレーキ液流動方向の下流側(ポンプ7の吸入ポート側)に、液圧調整弁SLFRは管路J1における、連通弁SRC1よりもブレーキ液流動方向の上流側(ポンプ7の吐出ポート側)にそれぞれ配置されている。ポンプ8に対して並列的に配置された管路J2は、ポンプ8の上流側と下流側を、ポンプ8を迂回して連結している。本実施形態では、管路J2は、その一端が個別管路H2のポンプ8よりも上流側に接続され、他端が個別管路H2のポンプ8よりも下流側に接続されている。また管路J2の中途には、液圧調整弁SLRLが設けられている。
ポンプ9に対して並列的に配置された管路J3は、ポンプ9の上流側と下流側を、ポンプ9を迂回して連結している。本実施形態では、管路J3は、その一端が個別管路I3のポンプ9よりも上流側に接続され、他端がポンプ9の下流側に位置する管路Gに接続されている。また管路J3の中途には、連通弁SRC2と液圧調整弁SLFLとが直列的に設けられている。連通弁SRC2は管路J3における、液圧調整弁SLFLよりもブレーキ液流動方向の下流側(ポンプ9の吸入ポート側)に、液圧調整弁SLFLは管路J3における、連通弁SRC2よりもブレーキ液流動方向の上流側(ポンプ9の吐出ポート側)にそれぞれ配置されている。連通弁SRC1,SRC2と液圧調整弁SLFR,SLFLとをこのような配置にすることで、いわゆるON/OFF弁である連通弁SRC1,SRC2を閉弁状態としても、常開型リニア弁である液圧調整弁SLFR,SLFLの制御によりホイールシリンダ6側への油撃の伝達を防ぐことができるため、異音の発生を抑えることができる。ポンプ10に対して並列的に配置された管路J4は、ポンプ10の上流側と下流側を、ポンプ10を迂回して連結している。本実施形態では、管路J4は、その一端がポンプ10の上流側である管路Iに接続され、他端が個別管路I4のポンプ10よりも下流側に接続されている。また管路J4の中途には、液圧調整弁SLRRが設けられている。
連通弁SRC1,SRC2は、ON/OFF制御されるソレノイドおよびスプリングをそれぞれ有しており、何れも規定の制御電流の供給を受けてソレノイドが発生させる電磁力により開弁状態とされ、ソレノイドが非通電状態にある場合に閉弁状態とされる常閉型電磁制御弁である。開弁状態とされた連通弁SRC1,SRC2は、ブレーキ液をホイールシリンダ6FR,6FL側からリザーバタンク3f側に流通させることができる。ソレノイドに通電されて連通弁SRC1,SRC2が閉弁されると、管路J1,J3におけるブレーキ液の流通は遮断される。
液圧調整弁SLFR,SLRL,SLFL,SLRRは、リニアソレノイドおよびスプリングを有しており、リニアソレノイドが非通電状態にある場合に開弁状態とされ、リニアソレノイドに供給される電流に比例して弁の開度が調整される常開型電磁制御弁である。液圧調整弁SLFR,SLRL,SLFL,SLRRが開弁状態であると、ブレーキ液をホイールシリンダ6側からリザーバタンク3f側に流通させることができる。リニアソレノイドに電流が通電されると通電された電流に比例して弁が閉じ、これにより、第1モータ11,第2モータ12の回転が一定の状態では、ブレーキ液の流通量が減少していく。したがって、液圧調整弁SLFR,SLRL,SLFL,SLRRの開度を変化させることで各ホイールシリンダ6からリザーバタンク3fへのブレーキ液の流通量を変化させることができ、これにより、各ホイールシリンダ6に発生した液圧を調整することができる。
個別管路H1,H2,I3,I4のポンプ7〜10よりも下流側(ポンプ7〜10とホイールシリンダ6との間)には、それぞれホイールシリンダ圧センサ13,14,15,16が設けられている。各ホイールシリンダ圧センサ13〜16によって、各ホイールシリンダ6FR、6RL、6FL、6RRにおけるブレーキ液の液圧、すなわちホイールシリンダ圧を検出することができる。また、管路F,Gのマスタカット弁SMC1,SMC2よりも上流側(マスタカット弁SMC1,SMC2とマスタシリンダ3との間)には、マスタシリンダ圧センサ17,18が設けられている。マスタシリンダ圧センサ17,18によって、マスタシリンダ3のセカンダリ室3bとプライマリ室3aにおけるブレーキ液の液圧、すなわちマスタシリンダ圧を検出することができる。
さらに、ポンプ7の吐出ポートには逆止弁20が設けられ、ポンプ9の吐出ポートには逆止弁21が設けられている。逆止弁20,21は、それぞれホイールシリンダ6FR,6FL側からポンプ7,9側へのブレーキ液の流動を禁止する機能を果たす。
上述のように構成されたブレーキ制御装置100は、液圧回路を介したブレーキ液の供給によりホイールシリンダ6に液圧を発生させる複数の配管系統を備える。具体的には、ブレーキ制御装置100は、管路C,H、個別管路H1,H2、および管路J1,J2を含む液圧回路を介してホイールシリンダ6FR,6RLにリザーバタンク3fのブレーキ液を供給する第1配管系統と、管路D,I、個別管路I3,I4、および管路J3,J4を含む液圧回路を介してホイールシリンダ6FL,6RRにリザーバタンク3fのブレーキ液を供給する第2配管系統とを備える。また、ブレーキ制御装置100は、管路A,Fを介してホイールシリンダ6FRにマニュアル液圧源であるマスタシリンダ3のブレーキ液を供給する供給経路と、管路B,Gを介してホイールシリンダ6FLにマスタシリンダ3のブレーキ液を供給する供給経路とを備える。
ブレーキ制御装置100は、ブレーキ回生協調制御を実行することができる。ブレーキ制御装置100は制動要求を受けて制動を開始する。制動要求は、例えば運転者がブレーキペダル1を操作した場合など、車両に制動力を付与すべきときに生起される。制動要求を受けてブレーキECU200は要求制動力を演算し、要求制動力から回生による制動力を減じることによりブレーキ制御装置100により発生させるべき制動力である要求液圧制動力を算出する。ここで、回生による制動力の実効値は、ハイブリッドECU(図示せず)からブレーキ制御装置100に供給される。そして、ブレーキECU200は、算出した要求液圧制動力に基づいて各ホイールシリンダ6の目標液圧を算出する。ブレーキECU200は、ホイールシリンダ圧が目標液圧となるように、各弁の開閉や、第1モータ11および第2モータ12の駆動を制御することで、第1配管系統および第2配管系統によるホイールシリンダ6へのブレーキ液の供給を制御する。
その結果、ブレーキ制御装置100においては、ブレーキ液がリザーバタンク3fから各ホイールシリンダ6に供給されて、車輪に制動力が付与される。また、必要に応じてブレーキ液が各ホイールシリンダ6から液圧調整弁SLFR,SLRL,SLFL,SLRRを介して排出され、車輪に付与される制動力が調整される。本実施形態においては、第1配管系統および第2配管系統によりいわゆるブレーキバイワイヤ方式の制動力制御が行われる。第1配管系統および第2配管系統は、マスタシリンダ3からホイールシリンダ6へのブレーキ液の供給経路に並列に設けられている。すなわち、ポンプ7〜10は、マニュアル液圧源であるマスタシリンダ3と並列に設けられている。
ブレーキ制御装置100のリザーバタンク3f内には隔壁が設けられており、第1配管系統に流れるブレーキ液と第2配管系統に流れるブレーキ液とが別々に貯留されている。また、第1配管系統の液圧回路と第2配管系統の液圧回路とは互いに独立している。そのため、第1配管系統と第2配管系統とはそれぞれを流れるブレーキ液に関して互いに独立している。すなわち、第1配管系統と第2配管系統との間でブレーキ液の出入りがない。したがって、一方の配管系統が故障しても、他方の配管系統を介して当該他方の配管系統に連結されたホイールシリンダ6にブレーキ液を供給することができる。
続いて、本実施形態に係るブレーキ制御装置100のブレーキ作動について、通常時とブレーキ制御装置100に異常が発生した場合(以下、異常時という)とに分けて説明する。
(通常時のブレーキ動作)
ブレーキペダル1が踏み込まれてストロークセンサ2の検出信号がブレーキECU200に入力されると、ブレーキECU200は、シミュレータカット弁SCSSを開弁状態とし、マスタカット弁SMC1,SMC2を閉弁状態とする。これにより、マスタシリンダ3からホイールシリンダ6へのブレーキ液の供給が遮断され、マスタシリンダ3から送出されるブレーキ液はストロークシミュレータ4に供給される。
また、ブレーキECU200は、ブレーキペダル1のペダルストロークに対応する要求制動力を演算し、要求制動力から回生制動力を減じて要求液圧制動力を算出する。そして、ブレーキECU200は、算出した要求液圧制動力に基づいて各ホイールシリンダ6の目標液圧を算出する。また、ブレーキECU200は、第1モータ11および第2モータ12を制御してポンプ7〜10を駆動する。これにより、リザーバタンク3fに貯留されているブレーキ液が、管路C,H、個別管路H1,H2を介してホイールシリンダ6FR,6RLに供給され、また管路D,I、個別管路I3,I4を介してホイールシリンダ6FL,6RRに供給される。ポンプ7〜10によりホイールシリンダ6にブレーキ液が供給されると、供給されたブレーキ液が加圧されて各ホイールシリンダ6に液圧が発生する。このとき、マスタカット弁SMC1,SMC2は閉弁状態となっているため、リザーバタンク3fから供給されたブレーキ液の管路F,Gを介したマスタシリンダ3側への還流が防止される。
また、ブレーキECU200は、連通弁SRC1,SRC2を開弁状態とするとともに、ホイールシリンダ圧センサ13〜16の検知結果に基づいて、液圧調整弁SLFR,SLRL,SLFL,SLRRの開度を調整する。これにより、ホイールシリンダ6に供給されたブレーキ液が液圧調整弁SLFR〜SLRRの開度に応じてリザーバタンク3fに還流し、ホイールシリンダ6の液圧が目標液圧となるように調整される。また、ブレーキECU200は、第1モータ11、第2モータ12への通電量を調整してポンプ7〜10の駆動量を制御することで、各ホイールシリンダ6の液圧の単位時間当たりの増減量(増減勾配)を調整する。なお、ブレーキECU200は、液圧調整弁SLFR〜SLRRの開度の調整とともにポンプ7〜10の駆動量を制御することで、各ホイールシリンダ6の液圧を調整するようにしてもよい。
以上説明した動作により、ブレーキ制御装置100はブレーキペダル1のペダルストロークに応じた制動力を車輪に発生させる。
(異常時のブレーキ動作)
図2(A)は、ペダル踏力とペダルストロークとの関係を示す図であり、図2(B)は、ペダル踏力と車両の減速度との関係を示す図である。図2(A)において、実線Aは従来の構成における異常発生時のペダル踏力とペダルストロークとの関係を示し、実線Bは従来の構成および本実施形態のブレーキ制御装置100における正常時、あるいは本実施形態に係るブレーキ制御装置100における異常発生時のペダル踏力とペダルストロークとの関係を示す。また、図2(B)において、破線Cは従来の構成における異常発生時のペダル踏力と減速度との関係を示し、太実線Dは本実施形態に係るブレーキ制御装置100における異常発生時のペダル踏力と減速度との関係を示し、実線Eは正常時のペダル踏力と減速度との関係を示す。
ブレーキ制御装置100では、液圧回路におけるブレーキ液の漏出や、各弁、ポンプ、モータ、およびセンサの故障などの異常が発生した結果、ホイールシリンダ6に適正な液圧を発生させることが困難になる場合がある。このような異常としては、例えばホイールシリンダ6の液圧追従性の異常を挙げることができる。液圧追従性の異常としては、例えば、液圧調整弁SLFR〜SLRRの開弁異常、あるいはポンプ7〜10が駆動停止不能に陥ったことによりホイールシリンダ圧が増圧過多あるいは減圧不足となる状態が挙げられる。あるいは、液圧追従性の異常としては、例えば、液圧調整弁SLFR〜SLRRの閉弁異常、ポンプ7〜10の吐出量不足、あるいはブレーキ液の漏出等によりホイールシリンダ圧が減圧過多あるいは増圧不足となる状態が挙げられる。
このような異常の発生は、ブレーキECU200がホイールシリンダ圧センサ13〜16の検知結果から認識することができる。具体的には、ブレーキECU200は、ホイールシリンダ圧センサ13〜16で検知されたホイールシリンダ圧がホイールシリンダ6の目標液圧を上回った場合、あるいは下回った場合に異常が発生したと判断する。異常発生の判断においては、目標液圧が所定の圧力幅を有し、ホイールシリンダ圧センサ13〜16の検知結果がこの所定幅の目標液圧から外れた場合に、異常が発生したと判断するようにしてもよい。
ここで、従来のブレーキ制御装置では、異常が発生した場合、異常配管系統の制御を停止するとともに、車両全体としての制動力を増大させるために異常配管系統の前輪にマスタシリンダからブレーキ液を供給するマニュアル液圧源を用いた制動力制御を実行していた。これは、従来のブレーキ制御装置では、各配管系統がそれぞれを流れるブレーキ液に関して互いに独立していない場合があり、そのため異常の原因が液漏れであった場合、異常配管系統の制御を継続するとブレーキ液の漏出によって他の配管系統を介したブレーキ液の供給も実施不能となるおそれがあったためである。
しかしながら、マスタシリンダからホイールシリンダにブレーキ液を供給した場合には、マスタシリンダからストロークシミュレータ4に流入するブレーキ液の量が減少する。そのため、従来の構成では、図2(A)において実線Aで示すように、ブレーキペダルのペダル踏力とペダルストロークとの関係が変化してしまい、正常時と比べてペダル踏力に対するペダルストロークが短くなってしまう。その結果、ブレーキフィーリングが低下してしまうおそれがあった。
一方、本実施形態に係るブレーキ制御装置100は、第1配管系統と第2配管系統とでブレーキ液に関して互いに独立している。そのため、異常配管系統の制御を継続しても、ブレーキ液の漏出が続いて異常配管系統によって生成される液圧は徐々に減少していくが、他方の配管系統による液圧の生成に影響を与えることはない。そのため、異常配管系統の制御を継続することが可能である。そこで、ブレーキECU200は、複数の配管系統の少なくとも一つに異常が発生した場合に、ホイールシリンダ6の液圧が目標液圧を下回っている場合には異常配管系統の制御を継続する。これにより、全てのホイールシリンダ6について、ブレーキバイワイヤ方式による制動力制御が実施される。
このように、異常配管系統の制御を継続することで、図2(A)において実線Bで示すように、ペダル踏力とペダルストロークの関係を正常時と同じくすることができ、ブレーキフィーリングの低下を防ぐことができる。また、一般にブレーキバイワイヤ方式による制動力制御の方がマニュアル液圧源を用いた制動力制御に比べて高い制動力を付与することができる。また、マニュアル液圧源を用いた制動力制御を実施する従来例では異常配管系統については前輪側にしか制動力を付与できないが、異常配管系統の制御を継続する本実施形態では後輪側にも制動力を付与できる。そのため、図2(B)に示すように、異常配管系統の制御を継続した場合(太実線D)には、従来(破線C)と比べて減速度を高めることができる。また、特に減速度の常用域、例えば0〜0.2Gにおいて、異常配管系統の制御を継続した場合(太実線D)は、従来(破線C)と比べて、正常時(実線E)に対するペダル踏力の変化量を小さくすることができる。したがって、本実施形態のブレーキ制御装置100によれば、ブレーキフィーリングの低下を抑制しつつフェールセーフ性能を向上させることができる。
なお、異常によってホイールシリンダ6の液圧が目標液圧を上回った場合には、異常配管系統の制御を継続すると、ホイールシリンダ6の液圧が過大となってさらなる異常が発生するおそれがあり、また、増大した液圧を減圧できないおそれもある。そのため、異常が発生した場合に、ホイールシリンダ6の液圧が目標液圧を上回っている場合には、ブレーキECU200は異常配管系統の制御を停止する。そして、異常配管系統の前輪に対してマスタシリンダ3からブレーキ液を供給するマニュアル液圧源を用いた制動力制御を実施する。
具体的には、例えば第1配管系統に異常が発生してホイールシリンダ6FRおよびホイールシリンダ6RLの少なくとも一方の液圧が目標液圧を上回っている場合、まずブレーキECU200は第1配管系統への給電を停止する。これにより、第1配管系統に含まれるマスタカット弁SMC1、液圧調整弁SLFR、SLRLが開弁状態となり、連通弁SRC1が閉弁状態となる。また、ポンプ7,8の駆動が停止する。この状態でブレーキペダル1が踏み込まれると、管路A,Fを介してマスタシリンダ3からブレーキ液が供給されてマニュアル液圧源を用いた制動力制御が実施される。一方、異常が発生していない第2配管系統については、第2配管系統の制御が引き続き実施される。すなわち、ホイールシリンダ6FL,6RRに対してブレーキバイワイヤ方式の制動力制御が実施される。
また、各車輪に付与する制動力の大きさは、後輪側に対して前輪側を大きくすることが、車両姿勢の安定化のためには望ましい。そこで、ブレーキECU200は、配管系統に異常が発生した場合に、後輪用のホイールシリンダ6RL,6RRの液圧が目標液圧を上回っている場合には異常配管系統の制御を停止し、当該液圧が目標液圧を下回っている場合に異常配管系統の制御を継続するように制御してもよい。後輪側の液圧が目標液圧を下回った場合には、異常配管系統の制御を継続しても、前輪側により高い制動力を付与することができる。一方、前輪側の液圧が目標液圧を下回った場合には、後輪側の制動力が高くなってしまうおそれがある。そのため、上述のように、後輪用のホイールシリンダ6RL,6RRの液圧が目標液圧を下回った場合に制御を継続する。これにより、車両姿勢が安定するため、車両姿勢の制御性の低下を防ぐことができる。
図3は、実施形態1に係るブレーキ制御装置におけるブレーキ動作の制御フローチャートである。このフローは、ストロークセンサ2の検出信号の入力に応じてブレーキECU200が繰り返し実行する。なお、この制御フローチャートは、後輪用ホイールシリンダの液圧が目標液圧を下回った場合に異常配管系統の制御を継続する構成の制御フローチャートである。
まず、ブレーキECU200は、ホイールシリンダ圧センサ13,15の検知結果に基づいて、前輪(Fr輪)のホイールシリンダ6FR,6FLの液圧が異常であるか判断する(S101)。前輪側の液圧が正常であった場合(S101_No)、ブレーキECU200は、後輪(Rr輪)のホイールシリンダ6RL,6RRの液圧が目標液圧を上回っているか、すなわち液圧過多であるか判断する(S102)。後輪側の液圧が液圧過多でなかった場合(S102_No)、ブレーキECU200は、後輪(Rr輪)のホイールシリンダ6RL,6RRの液圧が目標液圧を下回っているか、すなわち液圧不足であるか判断する(S103)。後輪側の少なくとも一方の液圧が液圧不足であった場合(S103_Yes)、ブレーキECU200は、配管系統に異常が発生したことを検知してウォーニングランプ(図示せず)を点灯して運転者に異常を報知するとともに、異常配管系統の制御を継続する(S104)。
後輪側の液圧が液圧不足でなかった場合(S103_No)、ブレーキECU200は、各配管系統に異常が発生していないと判断して本ルーチンを終了する。また、前輪側の少なくとも一方の液圧が異常であった場合(S101_Yes)、および後輪側の少なくとも一方の液圧が液圧過多であった場合(S102_Yes)、ブレーキECU200は、ウォーニングランプを点灯して運転者に異常を報知するとともに、異常配管系統の制御を停止して異常配管系統の前輪にマニュアル液圧源を用いた制動力制御を実施し(S105)、本ルーチンを終了する。
以上説明したように、本実施形態に係るブレーキ制御装置100はブレーキ液に関して互いに独立した複数の配管系統を備え、ブレーキECU200は、配管系統に異常が発生した場合であっても、異常によってホイールシリンダ6の液圧が目標液圧を下回ることとなった場合には異常配管系統の制御を継続する。また、ブレーキECU200は、異常によってホイールシリンダ6の液圧が目標液圧を上回ることとなった場合には異常配管系統の制御を停止する。このように、ホイールシリンダ6の液圧が目標液圧を下回っている場合に異常配管系統の制御を継続することで、より正常時に近い制動力を付与することができるため、フェールセーフ性能を向上させることができる。また、異常配管系統の制御を継続することで、マニュアル液圧源を用いた制動力制御の実施を避けることができるため、フェールセーフ時のブレーキフィーリングの低下を抑えることができる。さらに、車両の左右で制動力の差を略等しくすることができるため、車両姿勢の制御性の低下も抑えることができる。
また、ブレーキ制御装置100は、配管系統として右前輪用のホイールシリンダ6FRおよび左後輪用のホイールシリンダ6RLにブレーキ液を供給する第1配管系統と、左前輪用のホイールシリンダ6FLおよび右後輪用のホイールシリンダ6RRにブレーキ液を供給する第2配管系統とを有する。そのため、一方の配管系統の制御を停止した場合であっても、他方の配管系統により対角線上にある前後輪についてブレーキバイワイヤ方式による制動力制御を継続することができるため、車両姿勢の安定性を高めることができる。
また、ブレーキECU200は、配管系統に発生した異常によって後輪用のホイールシリンダ6RL,6RRの液圧が目標液圧を下回っている場合に異常配管系統の制御を継続する。これにより、後輪側よりも前輪側により高い制動力を付与することができるため、車両姿勢の安定性を高めることができる。
(実施形態2)
実施形態2に係るブレーキ制御装置は、後輪側のホイールシリンダ圧が目標液圧を上回った場合に、後輪用ホイールシリンダの液圧調整弁が開状態となるように制御し、その後の液圧の変化に応じて異常配管系統の制御を継続あるいは停止する。以下、本実施形態について説明する。なお、ブレーキ制御装置の主な構成や通常時のブレーキ動作などは実施形態1と同様であるため、実施形態1と同様の構成については同一の符号を付し、その説明および図示は適宜省略する。
本実施形態に係るブレーキ制御装置100では、異常配管系統の前輪側のホイールシリンダ圧が目標液圧を上回るか下回っている場合は、ブレーキECU200が異常配管系統の制御を停止する。そして、ブレーキECU200は、異常配管系統の前輪にマニュアル液圧源を用いた制動力制御を実施する。また、異常配管系統の後輪側のホイールシリンダ圧が目標液圧を下回っている場合は、ブレーキECU200が異常配管系統の制御を継続する。さらに、異常配管系統の後輪側のホイールシリンダ圧が目標液圧を上回った場合は、ブレーキECU200は目標液圧を上回ったホイールシリンダ(6RLおよび/または6RR)の液圧調整弁(SLRLおよび/またはSLRR)が開状態となるように制御する。すなわち、ブレーキECU200は、異常配管系統の後輪側の液圧調整弁(SLRLおよび/またはSLRR)に供給される電流が0アンペア(A)となるように制御する。そして、ブレーキECU200は、ホイールシリンダ圧センサ(14および/または16)の検知結果に基づいてホイールシリンダ(6RLおよび/または6RR)の液圧の変化を監視する。
液圧調整弁SLRL,SLRRは、常開型電磁制御弁である。そのため、ブレーキECU200がこれらの弁に供給する電流を0(A)にすれば、液圧調整弁SLRL,SLRRは全開状態となるはずである。そこで、ブレーキECU200は、液圧調整弁(SLRLおよび/またはSLRR)が開状態となるように制御した結果、ホイールシリンダ(6RLおよび/または6RR)の液圧が目標液圧を上回っている場合、すなわち目標液圧未満まで低下しなかった場合は、液圧調整弁(SLRLおよび/またはSLRR)に異常が発生したと判断する。この場合、異常配管系統の制御を継続すると、ホイールシリンダ圧がさらに増大し、また増大した液圧は低減することができない。そのため、ブレーキECU200は、異常配管系統の制御を停止するとともに、異常配管系統の前輪に対してマニュアル液圧源を用いた制動力制御を実施する。一方、ホイールシリンダ(6RLおよび/または6RR)の液圧が目標液圧を下回っている場合、すなわち目標液圧未満まで低下した場合は、ブレーキECU200は液圧調整弁(SLRLおよび/またはSLRR)が正常であると判断する。そして、ブレーキECU200は、液圧調整弁(SLRLおよび/またはSLRR)を全開状態にして異常配管系統の制御を継続する。液圧調整弁(SLRLおよび/またはSLRR)を全開状態にすることで、異常配管系統の制御を継続しても異常配管系統の後輪側は制御が停止された状態となり後輪側のホイールシリンダ圧の上昇を抑えることができる。
このように、異常によって後輪側のホイールシリンダ(6RLおよび/または6RR)の液圧が目標液圧を上回った場合であっても、液圧調整弁(SLRLおよび/またはSLRR)が正常であれば、当該液圧調整弁を開弁状態にして異常配管系統の制御を継続することで、異常配管系統の前輪と他の配管系統の前輪および後輪に対してブレーキバイワイヤ方式の制動力制御を実施することができる。これにより、マニュアル液圧源を用いた制動力制御の実施を回避することができるため、ブレーキフィーリングの低下を防ぐことができる。
図4は、実施形態2に係るブレーキ制御装置におけるブレーキ動作の制御フローチャートである。このフローは、ストロークセンサ2の検出信号の入力に応じてブレーキECU200が繰り返し実行する。
まず、ブレーキECU200は、ホイールシリンダ圧センサ13,15の検知結果に基づいて、前輪(Fr輪)のホイールシリンダ6FR,6FLの液圧が異常であるか判断する(S201)。前輪側の液圧が正常であった場合(S201_No)、ブレーキECU200は、後輪(Rr輪)のホイールシリンダ6RL,6RRの液圧が液圧過多であるか判断する(S202)。後輪側の液圧が液圧過多でなかった場合(S202_No)、ブレーキECU200は、後輪(Rr輪)のホイールシリンダ6RL,6RRの液圧が液圧不足であるか判断する(S203)。後輪側の少なくとも一方の液圧が液圧不足であった場合(S203_Yes)、ブレーキECU200は、ウォーニングランプ(図示せず)を点灯するとともに異常配管系統の制御を継続する(S204)。後輪側の液圧が液圧不足でなかった場合(S203_No)、ブレーキECU200は、各配管系統に異常が発生していないと判断して本ルーチンを終了する。
また、後輪側の少なくとも一方の液圧が液圧過多であった場合(S202_Yes)、ブレーキECU200は、液圧過多であった側の液圧調整弁(SLRLおよび/またはSLRR)に供給する電流が0(A)となるように制御する(S205)。そして、ブレーキECU200は、液圧過多であった後輪用のホイールシリンダ(6RLおよび/または6RR)の液圧が目標液圧未満まで低下したか判断する(S206)。液圧が目標液圧未満まで低下した場合(S206_Yes)、ブレーキECU200は、後輪用の液圧調整弁(SLRLおよび/またはSLRR)が正常であると認識する(S207)。そして、ブレーキECU200は、液圧調整弁(SLRLおよび/またはSLRR)を全開状態にして異常配管系統の制御を継続する(S208)。これにより、異常配管系統の後輪側の制御だけが停止される。液圧が目標液圧未満まで低下しなかった場合(S206_No)、ブレーキECU200は、後輪用の液圧調整弁(SLRLおよび/またはSLRR)に異常が発生したと認識する(S209)。そして、ブレーキECU200は、ウォーニングランプを点灯するとともに異常配管系統の制御を停止して、異常配管系統の前輪にマニュアル液圧源を用いた制動力制御を実施し(S210)、本ルーチンを終了する。
前輪側の少なくとも一方の液圧が異常であった場合も(S201_Yes)、ブレーキECU200は、ウォーニングランプを点灯するとともに異常配管系統の制御を停止して、異常配管系統の前輪にはマニュアル液圧源を用いた制動力制御を実施し(S210)、本ルーチンを終了する。
以上説明したように、本実施形態に係るブレーキ制御装置100によれば、実施形態1の効果に加えて、さらに次のような効果が得られる。すなわち、本実施形態に係るブレーキ制御装置100では、ブレーキECU200は、配管系統に発生した異常によって後輪用のホイールシリンダ(6RLおよび/または6RR)の液圧が目標液圧を上回った場合に、液圧調整弁(SLRLおよび/またはSLRR)が開状態となるように制御する。そして、ブレーキECU200は、ホイールシリンダ(6RLおよび/または6RR)の液圧が目標液圧を上回っている場合に異常配管系統の制御を停止し、目標液圧を下回っている場合に液圧調整弁(SLRLおよび/またはSLRR)を開状態にして異常配管系統の制御を継続する。これにより、異常が発生した場合にマニュアル液圧源を用いた制動力制御を実施する頻度を減らすことができるため、ブレーキフィーリングの低下を防ぐことができる。
本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、各実施形態の各要素を適宜組み合わせたものも、本発明の実施形態として有効である。また、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を実施形態に対して加えることも可能であり、そのような組み合わせられ、もしくは変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれ得る。上述の各実施形態同士の組合せや変形の追加によって生じる新たな実施形態は、組み合わされる実施形態および追加される変形のそれぞれの効果をあわせもつ。各図に示す構成は、一例を説明するためのもので、同様な機能を達成できる構成であれば、適宜変更可能であり、同様な効果を得ることができる。
例えば、上述の各実施形態において、後輪側のホイールシリンダ圧が目標液圧を下回って異常配管系統の制御を継続した際、異常配管系統側のホイールシリンダ圧が所定のしきい値を下回った場合に、異常配管系統の制御を停止するとともにマニュアル液圧源を用いた制動力制御を実施するようにしてもよい。
また、ブレーキ制御装置100の配管構造はX配管構造に限定されず、例えば、右前輪用および左前輪用のホイールシリンダにブレーキ液を供給する配管系統と、右後輪用および左後輪用のホイールシリンダにブレーキ液を供給する配管系統とを備えた配管構造であってもよい。このような配管構造であっても上述の各制御を実施可能であって、同様の効果を得ることができる。