JP5567854B2

JP5567854B2 - ブレーキ制御装置

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Publication number: JP5567854B2
Application number: JP2010029111A
Authority: JP
Inventors: 久美子秋田; 貴之山本; 徹也宮崎; 照薫浦岡; 浩二渡辺
Original assignee: Advics Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Advics Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2010-02-12
Filing date: 2010-02-12
Publication date: 2014-08-06
Anticipated expiration: 2030-02-12
Also published as: JP2011162123A; CN102770317A; US9238454B2; CN102770317B; EP2534022B1; US20120319462A1; WO2011098877A1; EP2650182A1; EP2650182B1; EP2534022A1

Description

本発明は、車輪に制動力を付与するブレーキ制御装置に関する。

近年、車両における制動装置として、車両の走行状況に応じて最適な制動力を車両に与えるよう各車輪の制動力を制御する電子制御のブレーキ制御装置が多く採用されている。このようなブレーキ制御装置では、圧力センサによって各車輪のホイールシリンダ圧を監視し、ホイールシリンダ圧が運転者のペダル操作量に基づいて演算される目標液圧になるように電磁弁を制御している。

このブレーキ制御装置では、液圧を高めるためのポンプや、液圧を制御するための電磁弁が用いられているが、これらのポンプや電磁弁のアクチュエータは、バッテリを電源として駆動される。このため、ブレーキ制御装置では、バッテリに何らかの異常が生じ電圧が低下した場合のブレーキ制御について検討が必要である。

特許文献１には、制動力の電気的な分配制御を伴うブレーキ装置のための回路において、電源電圧が所定の制限量を下回るまで、制動力の電気的な分配制御の機能は持続される一方で、ＡＢＳ（Antilock Brake System）およびＴＣＳ（Traction Control System）機能は抑止されることが開示されている。

特表平１０−５０３４４６号公報

特許文献１に記載の技術的思想においては、電源電圧の低下時にＡＢＳおよびＴＣＳ機能が抑止される制御が実行されており、ＡＢＳおよびＴＣＳ機能を使い切る前に停止している。また電源電圧の低下時に、ブレーキ制御装置の各アクチュエータに対してそれぞれ作動を停止する順序を設けて作動を停止する制御を実行すると、その制御が複雑となり、コストがかかる。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、コストを抑え、電源電圧が低下したときのアクチュエータの制御をシンプルにできるブレーキ制御装置を提供することにある。

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制御装置は、複数のアクチュエータに電圧を供給する電源部と、電源部から第１最低作動電圧以上の電圧を供給されると、作動して第１機能を発揮する第１アクチュエータと、電源部から第２最低作動電圧以上の電圧を供給されると、作動して第２機能を発揮する第２アクチュエータと、を備える。供給される電圧が低下したときに第１アクチュエータおよび第２アクチュエータが所定の順序に応じて作動を停止するように、第１最低作動電圧と第２最低作動電圧とが所定の電位差をもって設定され、第１アクチュエータは、運転者の制動操作の有無を検出するセンサであり、第２アクチュエータは、ポンプを駆動するモータまたは通電制御により制御される電磁制御弁である。

この態様によると、アクチュエータの作動を電源電圧の低下の成り行きで停止することができ、アクチュエータの作動を全て制御により停止する場合と比べて、制御にかかるコストを抑えることができる。また、第１電磁制御弁の作動停止を第２電磁制御弁の作動停止より遅らせることができ、第１電磁制御弁が第２電磁制御弁より先に作動停止して、ホイールシリンダに液圧が残ることを防ぐことができる。

本発明の別の態様もまた、ブレーキ制御装置である。この装置は、複数のアクチュエータに電圧を供給する電源部と、電源部から第１最低作動電圧以上の電圧を供給されると、作動して第１機能を発揮する第１アクチュエータと、電源部から第２最低作動電圧以上の電圧を供給されると、作動して第２機能を発揮する第２アクチュエータと、を備える。供給される電圧が低下したときに第１アクチュエータおよび第２アクチュエータが所定の順序に応じて作動を停止するように、第１最低作動電圧と第２最低作動電圧とが所定の電位差をもって設定され、第１アクチュエータは、常閉型の第１電磁制御弁であり、閉弁状態においてホイールシリンダからの作動液の排出を遮断し、第２アクチュエータは、常開型の第２電磁制御弁であり、閉弁状態においてマスタシリンダとホイールシリンダとの連通を遮断する。
本発明のさらに別の態様もまた、ブレーキ制御装置である。この装置は、複数のアクチュエータに電圧を供給する電源部と、電源部から第１最低作動電圧以上の電圧を供給されると、作動して第１機能を発揮する第１アクチュエータと、電源部から第２最低作動電圧以上の電圧を供給されると、作動して第２機能を発揮する第２アクチュエータと、を備える。供給される電圧が低下したときに第１アクチュエータおよび第２アクチュエータが所定の順序に応じて作動を停止するように、第１最低作動電圧と第２最低作動電圧とが所定の電位差をもって設定され、第１アクチュエータは、前輪に付与する制動力を制御し、第２アクチュエータは、後輪に付与する制動力を制御する。
本発明のさらに別の態様もまた、ブレーキ制御装置である。この装置は、複数のアクチュエータに電圧を供給する電源部と、電源部から第１最低作動電圧以上の電圧を供給されると、作動して第１機能を発揮する第１アクチュエータと、電源部から第２最低作動電圧以上の電圧を供給されると、作動して第２機能を発揮する第２アクチュエータと、を備える。供給される電圧が低下したときに第１アクチュエータおよび第２アクチュエータが所定の順序に応じて作動を停止するように、第１最低作動電圧と第２最低作動電圧とが所定の電位差をもって設定され、複数の第１アクチュエータのそれぞれおよび複数の第２アクチュエータのそれぞれは、個別に制御可能な２つのブレーキ系統のいずれかに属し、第１ブレーキ系統に属する第１アクチュエータの第１最低作動電圧範囲の最大値が、第２ブレーキ系統に属する第１アクチュエータの第１最低作動電圧範囲の最小値より小さくなるように構成され、第１ブレーキ系統に属する第２アクチュエータの第２最低作動電圧範囲の最大値が、第２ブレーキ系統に属する第２アクチュエータの第２最低作動電圧範囲の最小値より小さくなるように構成される。
第１アクチュエータの個体差による第１最低作動電圧のばらつくことでとりうる第１最低作動電圧範囲と、第２アクチュエータの個体差による第２最低作動電圧のばらつくことでとりうる第２最低作動電圧範囲と、が重ならないように、第１最低作動電圧と第２最低作動電圧とが所定の電位差をもって設定されてもよい。これにより、最低作動電圧にばらつきがある場合にも、電源電圧の低下の成り行きに応じてアクチュエータの作動を所定の順序で停止することができる。

第１最低作動電圧範囲の最大値が、第２最低作動電圧範囲の最小値より小さくなるように構成されてもよい。これにより、第１アクチュエータの作動の停止を、第２アクチュエータの作動の停止より遅らせることができる。

また、第１アクチュエータより先に第２アクチュエータの作動が停止されてもよい。

本発明によれば、ブレーキ制御装置において、コストを抑え、電源電圧が低下したときのアクチュエータの制御をシンプルにできる。

実施形態に係るブレーキ制御装置の概略構成図である。従来技術における液圧調整弁の作動停止制御を説明する図である。実施形態に係る液圧調整弁の作動停止を説明する図である。実施形態に係る各アクチュエータの最低作動電圧範囲の関係を示す図である。

図１は、実施形態に係るブレーキ制御装置１００の概略構成図である。本図では右前輪−左後輪、左前輪−右後輪の各配管系統を備えるＸ配管の液圧回路を構成する車両に実施形態のブレーキ制御装置１００を適用した例について説明する。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。

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、ストローク制御弁３０、ストロークシミュレータ４、ブレーキ液圧制御用アクチュエータ５、ホイールシリンダ６ＦＬ、６ＦＲ、６ＲＬ、６ＲＲ（以下、特に区別しない場合は、「ホイールシリンダ６」という）を備える。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。ブレーキ制御装置１００は、液圧回路を介したホイールシリンダ６へのブレーキフルードの供給によりホイールシリンダ６に液圧（「ホイールシリンダ圧」という）を供給し、当該液圧により車輪に制動力を付与する。各ホイールシリンダ６は、ブレーキディスク（不図示）とブレーキキャリパ（不図示）にそれぞれ内蔵されていてよく、ホイールシリンダとブレーキディスクとブレーキキャリパとを含んでディスクブレーキユニットという。

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の操作量としてのペダルストロークがストロークセンサ２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２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１のペダルストロークが検出される。なお、ここではブレーキ操作部材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を例に挙げているが、ブレーキペダル１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。

ブレーキペダル１には、ペダルストロークをマスタシリンダ３に伝達するプッシュロッド等が接続されており、このプッシュロッド等が押されることでマスタシリンダ３に備えられているプライマリ室３ａおよびセカンダリ室３ｂにマスタシリンダ圧が発生させられるようになっている。

マスタシリンダ３には、プライマリ室３ａとセカンダリ室３ｂを構成するプライマリピストン３ｃおよびセカンダリピストン３ｄが備えられている。プライマリピストン３ｃおよびセカンダリピストン３ｄは、スプリング３ｅの弾性力を受けることで、ブレーキペダル１が踏み込まれていないときには各ピストン３ｃ、３ｄが押圧されてブレーキペダル１を初期位置側に戻るように構成されている。

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、それぞれブレーキ液圧制御用アクチュエータ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には、リザーバタンク３ｆが備えられている。リザーバタンク３ｆは、ブレーキペダル１が初期位置のときに、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るもので、マスタシリンダ３内にブレーキフルードを供給したり、マスタシリンダ３内の余剰ブレーキフルードを貯留する。リザーバタンク３ｆには、ブレーキ液圧制御用アクチュエータ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につながる管路Ｅに接続されており、セカンダリ室３ｂ内のブレーキフルードを収容する役割を果たす。管路Ｅには、管路Ｅの連通・遮断状態を制御できる常閉型の二位置弁により構成されたストローク制御弁３０が備えられ、ストローク制御弁３０により、ストロークシミュレータ４へのブレーキフルードの流動が制御できるように構成されている。

ブレーキ液圧制御用アクチュエータ５には、マスタシリンダ３のセカンダリ室３ｂと前輪ＦＲに対応するホイールシリンダ６ＦＲを接続するように、管路Ａに連結された管路Ｆが備えられている。管路Ｆには、遮断弁３６が備えられている。遮断弁３６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）となる二位置弁であり、遮断弁３６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６ＦＲへのブレーキフルードの供給が制御される。

また、ブレーキ液圧制御用アクチュエータ５には、マスタシリンダ３のプライマリ室３ａと前輪ＦＬに対応するホイールシリンダ６ＦＬ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、遮断弁３７が備えられている。遮断弁３７は、非通電時には開状態、通電時には閉状態となる二位置弁であり、遮断弁３７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６ＦＬへのブレーキフルードの供給が制御される。

また、ブレーキ液圧制御用アクチュエータ５には、リザーバタンク３ｆ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、Ｈ２という２本の管路に分岐して、それぞれホイールシリンダ６ＦＲ、６ＲＬに接続されている。また、管路Ｉは、管路Ｉ３、Ｉ４という２本の管路に分岐して、それぞれホイールシリンダ６ＦＬ、６ＲＲに接続されている。ホイールシリンダ６ＲＬおよびホイールシリンダ６ＲＲは、それぞれ後輪ＲＬ、後輪ＲＲに対応している。

各管路Ｈ１、Ｈ２、Ｉ３、Ｉ４には、それぞれ１つずつポンプ７、８、９、１０が備えられている。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ている。ポンプ７〜１０のうち、２つのポンプ７およびポンプ８は、第１モータ１１によって駆動され、２つのポンプ９およびポンプ１０は、第２モータ１２によって駆動される。第１モータ１１および第２モータ１２は、ブレーキペダル１に対する操作に応じて駆動する。第１モータ１１および第２モータ１２（以下、これらをとくに区別しない場合、単にモータという）は、各ポンプ７〜１０を介して、駆動に応じて各ホイールシリンダ６にブレーキフルードを供給する。実施形態では、４つのポンプ７〜１０が液圧源として機能する。各ポンプ７〜１０は、液圧回路中に設けられ、接続された第１モータ１１または第２モータ１２の回転数に応じてホイールシリンダにブレーキフルードを供給する。すなわち、２つのポンプが１つのモータの駆動により作動され、２つのポンプのそれぞれには１つのホイールシリンダが接続されている。第１モータ１１および第２モータ１２に電力を供給するバッテリは共通であってよい。ポンプ７〜１０は、モータ１１、１２の駆動によりホイールシリンダ６にブレーキフルードを供給し、ホイールシリンダ圧を加圧する。

また、ポンプ７〜１０のそれぞれに、並列的に管路Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３、Ｊ４が備えられている。ポンプ７に対して並列的に接続された管路Ｊ１には、直列的に接続された連通弁３８と液圧調整弁３２が備えられている。連通弁３８および液圧調整弁３２は、連通弁３８がポンプ７の吸入ポート側（管路Ｊ１におけるブレーキフルード流動方向の下流側）に、液圧調整弁３２がポンプ７の吐出ポート側（管路Ｊ１におけるブレーキフルード流動方向の上流側）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３８によってリザーバタンク３ｆと液圧調整弁３２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３８は、非通電時には閉状態、通電時には開状態となる二位置弁であり、液圧調整弁３２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。

ここで、液圧調整弁３２には以下に示す力が作用する。液圧調整弁３２のリニアソレノイドへの通電電流に応じた電磁駆動力をＦ１とし、スプリングの付勢力をＦ２とし、液圧調整弁３２の出入口間の差圧に応じた差圧作用力をＦ３とし、ソレノイドの摺動に対する摩擦力Ｆ４とすると、Ｆ１＝Ｆ２＋Ｆ３＋Ｆ４という関係が成立して、液圧調整弁３２の開度は、｛（Ｆ２＋Ｆ３＋Ｆ４）−Ｆ１｝の値に依存する。つまり、電磁駆動力Ｆ１が大きくなるにつれて、弁の開度が小さくなる。

次に、液圧調整弁３２には以下に示す閉弁電流特性がある。閉弁電流とは、弁を開いた状態から閉じるときの弁への通電電流値をいう。閉弁電流特性とは、閉弁電流とホイールシリンダ圧の関係を示す特性をいい、閉弁電流特性は、閉弁電流がホイールシリンダ圧に対してリニアに比例する一次関数である。液圧調整弁３２の作動液は、ホイールシリンダ６ＦＲから下流側の連通弁３８方向へ排出される。常開型のリニア弁において、液圧調整弁３２の通電電流が増加されるにつれて弁の開度が小さくなり、液圧調整弁３２の流量は減少する。そして、通電電流が閉弁電流に達したときに液圧調整弁３２は閉弁し、液圧調整弁３２の流量はゼロとなる。

ポンプ８に対して並列的に接続された管路Ｊ２には、液圧調整弁３３が備えられている。液圧調整弁３３は、液圧調整弁３２と同様にリニア弁である。常開型のリニア弁である液圧調整弁３３〜３５も液圧調整弁３２と同様に機能する。なお、以下において液圧調整弁３２〜３５をとくに区別しない場合、単に「液圧調整弁」という場合があり、連通弁３８および連通弁３９をとくに区別しない場合、単に「連通弁」という場合がある。

ポンプ９に対して並列的に接続された管路Ｊ３には、直列的に接続された連通弁３９と液圧調整弁３５が備えられている。連通弁３９および液圧調整弁３５は、連通弁３９がポンプ９の吸入ポート側（管路Ｊ３におけるブレーキフルード流動方向の下流側）に、液圧調整弁３５がポンプ９の吐出ポート側（管路Ｊ３におけるブレーキフルード流動方向の上流側）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３９によってリザーバタンク３ｆと液圧調整弁３５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３９は、非通電時には閉状態、通電時には開状態となる二位置弁であり、液圧調整弁３５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リニア弁である。液圧調整弁３５は、通電制御により開度が調整されて、ホイールシリンダ６ＦＬのブレーキフルード量を調整する。液圧調整弁および連通弁は、通電制御によりホイールシリンダ６内のブレーキフルードの排出を制御する。

ポンプ１０に対して並列的に接続された管路Ｊ４には、液圧調整弁３４が備えられている。液圧調整弁３４は、液圧調整弁３５と同様にリニア弁である。

そして、管路Ｊ１〜Ｊ４における各ポンプ７〜１０と各ホイールシリンダ６ＦＲ、６ＦＬ、６ＲＲ、６ＲＬとの間には、液圧センサ１３、１４、１５、１６が配置されており、各ホイールシリンダ６ＦＲ、６ＦＬ、６ＲＲ、６ＲＬにおける液圧を検出できるように構成されている。また、管路Ｆ、Ｇにおける遮断弁３６、３７よりも上流側（マスタシリンダ３側）にも液圧センサ１７、１８が配置されており、マスタシリンダ３のプライマリ室３ａとセカンダリ室３ｂに発生しているマスタシリンダ圧を検出できるように構成されている。

さらに、ホイールシリンダ６ＦＲを加圧するためのポンプ７の吐出ポートおよびホイールシリンダ６ＦＬを加圧するためのポンプ９の吐出ポートには、それぞれ、逆止弁２０、２１が備えられている。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側へのブレーキフルードの流動を禁止するために備えられている。このような構造により、ブレーキ液圧制御用アクチュエータ５が構成されている。

上述の構成を備えたブレーキ制御装置１００では、管路Ｃ、管路Ｈ、管路Ｈ１、管路Ｈ２を通じてリザーバタンク３ｆとホイールシリンダ６ＦＲ、６ＲＬをつなぐ回路と、ポンプ７、８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３ｂとホイールシリンダ６ＦＲ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３ｆとホイールシリンダ６ＦＬ、６ＲＲをつなぐ回路と、ポンプ９、１０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３ａとホイールシリンダ６ＦＬをつなぐ液圧回路とが、第２配管系統を構成している。

そして、ストロークセンサ２や各液圧センサ１３〜１８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およびマスタシリンダ圧に基づいて、ストローク制御弁３０、遮断弁３６、３７、連通弁３８、３９、および液圧調整弁３２〜３５や、第１モータ１１、第２モータ１２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。

通常時には、ブレーキペダル１が踏み込まれ、ストロークセンサ２および液圧センサ１７，１８の検出信号がブレーキＥＣＵ２００に入力されると、ブレーキＥＣＵ２００は各電磁制御弁３０、３２〜３９や、第１モータ１１、第２モータ１２を制御して、次のような状態にする。すなわち、遮断弁３６および遮断弁３７への通電は共にＯＮされ、連通弁３８および連通弁３９への通電も共にＯＮされる。これにより、遮断弁３６および遮断弁３７は遮断状態、連通弁３８および連通弁３９は連通状態とされる。

また、液圧調整弁３２〜３５は、通電電流値に応じて弁の開度が調整される。ストローク制御弁３０は、通電がＯＮ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４がセカンダリ室３ｂと連通状態となり、ブレーキペダル１が踏み込まれたときに、各ピストン３ｃ、３ｄが移動しても、セカンダリ室３ｂ内のブレーキフルードがストロークシミュレータ４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１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１を踏み込めるようになっている。

さらに、第１モータ１１および第２モータ１２への通電が共にＯＮされ、ポンプ７〜１０から電磁制御弁を介さないでホイールシリンダ６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７〜１０によるポンプ動作が行われると、各ホイールシリンダ６に対してブレーキフルードが供給される。

ブレーキＥＣＵ２００により第１モータ１１および第２モータ１２のモータ回転数が制御されることで、ホイールシリンダ６へのブレーキフルードの供給量が制御される。このとき、遮断弁３６および遮断弁３７が遮断状態とされているため、ポンプ７〜１０の下流側の液圧、つまり各ホイールシリンダ６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３８および連通弁３９が連通状態とされ、かつ、液圧調整弁３２〜３５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６の液圧が調整される。

ブレーキＥＣＵ２００は、各液圧センサ１３〜１６の検出信号に基づいて各ホイールシリンダ６に供給されている液圧をモニタリングし、液圧調整弁３２〜３５への通電電流値を制御することで、各ホイールシリンダ６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１のペダルストロークに応じた制動力が発生させられることになる。以上のようにして、実施形態のブレーキ制御装置１００のブレーキ制御が行われる。

ところで、ブレーキ制御装置１００では、ポンプ、電磁制御弁、モータおよびストップランプスイッチを含むアクチュエータは、バッテリを電源として駆動される。このため、ブレーキ制御装置１００では、バッテリに何らかの異常が生じ、アクチュエータの作動に必要な電圧を供給できなくなると、アクチュエータを作動することができなくなる。このとき、可能な限りブレーキ制御を実行できるように、重要なアクチュエータの機能を残すことが好ましい。

そこで、電源電圧の低下時に、各アクチュエータに優先順位を設定し、電源電圧に応じて定められた順序で各アクチュエータの作動を停止していく方法がある。しかしながら、全てのアクチュエータに対して作動を停止する制御をすると、制御が複雑になり、コストがかかる。また、制御によって各アクチュエータの作動を停止すると、まだ作動可能な状態のアクチュエータの作動を停止することになる。この点について具体的に図２を用いて説明する。

図２は、従来技術における液圧調整弁の作動停止制御を説明する図である。本図の縦軸は電圧を示し、横軸は液圧調整弁の出入口間の差圧を示す。また本図の実線は液圧調整弁の最低作動電圧４４を示し、１点鎖線は液圧調整弁の最低作動電圧範囲の最大値４２を示し、２点鎖線は液圧調整弁の最低作動電圧範囲の最小値４６を示す。

最低作動電圧とは、アクチュエータが作動可能な電圧の最小値をいい、アクチュエータに供給する電圧が最低作動電圧より小さくなるとアクチュエータが作動しなくなる電圧をいう。つまり、アクチュエータは、電源部から最低作動電圧以上の電圧を供給されると、作動してそのアクチュエータの機能を発揮する。最低作動電圧範囲とは、個体差によって生じる最低作動電圧の幅をいう。アクチュエータは予め定められた最低作動電圧を有するよう製造されるが、個体差により最低作動電圧にばらつきが発生する。そのばらつくことでとりうる電圧の範囲を最低作動電圧範囲といい、最低作動電圧範囲は、製造時に予め定めた最低作動電圧にもとづいて経験的または実験的に定められる。

常開型の液圧調整弁の最低作動電圧４４は、液圧調整弁の出入口間の差圧に応じた差圧作用力に応じて変化する。図２に示すように、液圧調整弁の出入口間の差圧が大きくなれば、差圧作用力が液圧調整弁が開弁する方向に作用するため、最低作動電圧４４が大きくなる。

ここで、電源電圧の低下にともなって液圧調整弁の作動を停止する制御が実行される場合、停止電圧を定める必要がある。従来技術において停止電圧は、最低作動電圧範囲を考慮して最低作動電圧範囲の最大値４２に定められる。液圧調整弁に供給する電圧が、最低作動電圧範囲の最大値４２より大きい領域４８にあれば、液圧調整弁が作動可能となる。

この従来技術では、液圧調整弁は液圧調整弁の最低作動電圧４４まで作動可能であるが、最低作動電圧範囲の最大値４２で停止されるため、電源電圧の低下に対するロバスト性が低くなる。つまり、最低作動電圧範囲の最大値４２と最低作動電圧４４との差の分だけ、液圧調整弁の性能を最大限に使えていない。これに対し、制御による停止をしなければ、液圧調整弁の性能を最大限に引き出すことができる。

図３は、実施形態に係る液圧調整弁の作動停止を説明する図である。本図の縦軸は電圧を示し、横軸は液圧調整弁の出入口間の差圧を示す。実施形態に係るブレーキ制御装置１００は、電源電圧の低下時において、基本的にアクチュエータに対して制御による停止を実行せずに、電源電圧の低下の成り行きにまかせる。

したがって、液圧調整弁に供給する電圧が、最低作動電圧４４より大きい領域５０にあれば、液圧調整弁が作動可能となる。したがって、図２に示す従来技術と比較すると、最低作動電圧範囲の最大値４２と最低作動電圧４４との差の分だけ、液圧調整弁が作動可能な電圧の領域が増し、ロバスト性が高くなっている。

実施形態において、供給される電圧が低下したときに第１アクチュエータおよび第２アクチュエータが所定の順序に応じて作動を停止するように、第１アクチュエータの第１最低作動電圧と第２アクチュエータの第２最低作動電圧とが所定の電位差をもって設定される。また電源電圧の低下時に、所定の順序で各アクチュエータが作動を停止するように、ブレーキ制御装置１００は、第１アクチュエータの第１最低作動電圧範囲と、第２アクチュエータの第２最低作動電圧範囲とが重ならないように構成する。つまり、第１アクチュエータの第１最低作動電圧範囲と、第２アクチュエータの第２最低作動電圧範囲とが重ならないよう、第１アクチュエータおよび第２アクチュエータの最低作動電圧を所定の電位差をもって設定する。これにより、電源電圧の低下時に作動停止制御を実行せずとも、所定の順序で各アクチュエータの作動を停止することができる。ここで、所定の電位差は、第１アクチュエータの第１最低作動電圧範囲と、第２アクチュエータの第２最低作動電圧範囲とによって定められる値であり、第１アクチュエータの個体差による第１最低作動電圧のばらつきおよび第２アクチュエータの個体差による第２最低作動電圧のばらつきによって定められる。

図４は、実施形態に係る各アクチュエータの最低作動電圧範囲の関係を説明する図である。本図では、遮断弁３６および遮断弁３７の最低作動電圧範囲５２、連通弁３８および連通弁３９の最低作動電圧範囲５４、液圧調整弁の最低作動電圧範囲５６、モータの最低作動電圧範囲５８、およびストップランプスイッチの最低作動電圧範囲６０を示す。つまり、アクチュエータは、電源電圧の低下時に、遮断弁３６および遮断弁３７、連通弁３８および連通弁３９、液圧調整弁、モータ、およびストップランプスイッチの順序で作動を停止する。

実施形態に係るブレーキ制御装置１００は、各アクチュエータの最低作動電圧範囲５２〜６０が互いに重ならないように構成される。たとえば最低作動電圧範囲５２と最低作動電圧範囲５４を比べると、第１アクチュエータの第１最低作動電圧範囲の最大値が、第２アクチュエータの第２最低作動電圧範囲の最小値より小さくなるように構成されている。これにより、電源電圧の低下時に、各アクチュエータを所定の順序で作動を停止させることができる。

ここで、各アクチュエータの最低作動電圧が最低作動電圧範囲の最小値であるとして、ステージａ〜ステージｅのブレーキ制御について説明する。まず、ステージａでは、正常な状態でブレーキ制御が実行される。

次に、ステージｂでは、常開型の遮断弁３６および遮断弁３７の作動が停止し、マスタシリンダ３とホイールシリンダ６ＦＲ、６ＦＬが連通する。したがって、運転者の踏み込み量に応じてマスタシリンダ３からホイールシリンダ６ＦＲ、６ＦＬに液圧が供給されるようになる。また、液圧調整弁および連通弁は制御可能であるため、ブレーキ制御装置１００は、ストップランプスイッチにより運転者の操作を検出し、検出した操作に応じてモータを駆動し、液圧調整弁および連通弁によりホイールシリンダ圧を調整する。すなわち、ブレーキ制御装置１００は、マスタシリンダ３からの加圧と、モータの駆動による加圧とによって、ブレーキ制御を実行する。

次に、ステージｃでは、常閉型の連通弁３８および連通弁３９の作動が停止し、前輪用の液圧調整弁３２および液圧調整弁３５とリザーバタンク３ｆとの連通が遮断される。このステージでも、ブレーキ制御装置１００は、マスタシリンダ３からの加圧と、ストップランプスイッチの検出結果に応じたモータの駆動による加圧とによって、ブレーキ制御を実行する。この制御では、後輪用の液圧調整弁３３および液圧調整弁３４で、後輪用のホイールシリンダ圧の調整は可能であるが、前輪用のホイールシリンダ圧の調整は液圧調整弁３２および液圧調整弁３５によってすることができない。前輪用のホイールシリンダ圧は、モータ回転数によって調整されてよい。

次に、ステージｄでは、常開型の液圧調整弁３２〜液圧調整弁３５の作動が停止し、ステージｃで可能であった後輪用のホイールシリンダ圧の調整ができなくなる。このステージでは、前輪用のホイールシリンダ圧は、マスタシリンダ３からの加圧と、ストップランプスイッチの検出結果に応じたモータの駆動による加圧とによって制御される。一方、後輪用のホイールシリンダ圧は、ストロークセンサ２または液圧センサ１７、１８の出力をもとに目標液圧が算出され、その目標液圧に応じたモータ回転数が算出されて、モータの駆動による加圧によって制御される。

次に、ステージｅでは、モータの作動が停止する。このステージでは、前輪用のホイールシリンダ圧が、マスタシリンダ３からの加圧によって制御される。以上のように、各アクチュエータの作動を所定の順序で停止することで、電源電圧の低下時においても、ブレーキ制御装置１００はブレーキ制御をより長く維持することができる。

ステージａ〜ｄとステージｅとの関係によると、第１アクチュエータは運転者の制動操作の有無を検出するセンサであって、たとえばストップランプスイッチであり、第２アクチュエータはポンプを駆動するモータおよび通電制御により制御される電磁制御弁である。このように構成することで、電源電圧の低下時に、ストップランプスイッチの作動を最後まで維持して、運転者の操作を検出することができ、運転者の操作に応じてモータを駆動するブレーキ制御をより長く維持できる。

ステージａとステージｂとの関係によると、第１アクチュエータは、常閉型の第１電磁制御弁であり、閉弁状態においてホイールシリンダからの作動液の排出を遮断する。第２アクチュエータは、常開型の第２電磁制御弁であり、閉弁状態においてマスタシリンダ３とホイールシリンダの連通を遮断する。すなわち、第１アクチュエータは連通弁３８および連通弁３９であり、第２アクチュエータは遮断弁３６および遮断弁３７である。これにより、遮断弁３６および遮断弁３７より先に連通弁３８および連通弁３９の作動を停止した場合と比べて、不要な制動力の発生を抑えることができる。つまり、遮断弁３６および遮断弁３７を開弁する前に連通弁３８および連通弁３９を閉じると、ホイールシリンダ６ＦＲ、６ＦＬに液圧が残り、不要な制動力が生じてしまうことがあるが、そのような不要な制動力の発生を抑えることができる。

図１に示すように、ブレーキ制御装置１００は、個別に制御可能な２つのブレーキ系統を備える。たとえば、ブレーキ制御装置１００は、右側前輪に設けられたホイールシリンダ６ＦＲおよび左側後輪に設けられたホイールシリンダ６ＲＬに作動液を供給する第１ブレーキ系統と、左側前輪に設けられたホイールシリンダ６ＦＬおよび右側後輪に設けられたホイールシリンダ６ＲＲに作動液を供給する第２ブレーキ系統と、を備える。ストップランプスイッチ以外の各アクチュエータのそれぞれは、第１ブレーキ系統および第２ブレーキ系統いずれかに属する。

そこで、実施形態に係るブレーキ制御装置１００は、図４に示す作動停止の順序に加えて、第１ブレーキ系統に属する第１アクチュエータの第１最低作動電圧範囲の最大値が、第２ブレーキ系統に属する第１アクチュエータの第１最低作動電圧範囲の最小値より小さくなるように構成され、第１ブレーキ系統に属する第２アクチュエータの第２最低作動電圧範囲の最大値が、第２ブレーキ系統に属する第２アクチュエータの第２最低作動電圧範囲の最小値より小さくなるように構成される。これにより、第１ブレーキ系統に属するアクチュエータの最低作動電圧が、第２ブレーキ系統に属するアクチュエータの最低作動電圧より小さくなり、第１ブレーキ系統に属するアクチュエータの作動停止を遅らせることができる。電源電圧の低下時に、一方のブレーキ系統のアクチュエータを先に停止することで、消費電力を低減して、他方のブレーキ系統のアクチュエータの作動停止を遅らせることができる。

次に、実施形態に係るブレーキ制御装置１００の変形例を説明する。ブレーキ制御装置１００は、電源電圧の低下時に、第１アクチュエータの第１最低作動電圧範囲と、第２アクチュエータの第２最低作動電圧範囲とが離れるように構成される。この第１アクチュエータは、前輪に付与する制動力を制御し、第２アクチュエータは後輪に付与する制動力を制御する。そして、前輪用の第１アクチュエータの第１最低作動電圧範囲の最大値が、後輪用の第２アクチュエータの第２最低作動電圧範囲の最小値より小さくなるように構成される。具体的には、液圧調整弁３２および液圧調整弁３５の最低作動電圧範囲の最大値が、液圧調整弁３３および液圧調整弁３４の最低作動電圧範囲の最小値より小さくなるように構成される。この構成により、電源電圧の低下時に、前輪のブレーキ制御の作動停止を遅らせることができる。ブレーキ制御において、前輪には車両の慣性力が加わるため後輪より大きな制動力を必要とするため、前輪のブレーキ制御を生かすことが好ましい。

以上のように、最低作動電圧を設定した場合においても、温度変化等の外乱の影響により、電源電圧の低下時に所定の順序通りにアクチュエータが作動停止しない可能性がある。たとえば、液圧調整弁３２〜液圧調整弁３５の最低作動電圧は温度変化に対して大きく変化するため、ブレーキＥＣＵ２００は、図４に示す所定の順序で作動を停止するように、液圧調整弁３２〜液圧調整弁３５の作動の停止をする制御をしてもよい。これにより、各アクチュエータの作動をより確実に所定の順序で停止することができる。また、ブレーキＥＣＵ２００が電源電圧の低下時に全てのアクチュエータを制御により作動停止する場合と比べて、制御をシンプルにすることができ、コストを抑えることができる。

また、ブレーキＥＣＵ２００は、電源電圧の低下時に各アクチュエータが設定された所定の順序で作動を停止するかどうか監視し、アクチュエータが設定された所定の順序で作動を停止していないと判定した場合には、設定された順序と異なっているアクチュエータの作動を停止する制御を実行してよい。

具体的には、連通弁３８および連通弁３９は作動を停止しているが、遮断弁３６および遮断弁３７は作動を停止していない場合、図４に示す作動停止順序とは異なるため、ブレーキＥＣＵ２００は遮断弁３６および遮断弁３７の作動を停止し、ステージｃの状態にする。なお、連通弁３８および連通弁３９は作動を停止しているが、遮断弁３６および遮断弁３７は作動を停止していない状態では、前輪の作動液が排出されなくなるため、ブレーキＥＣＵ２００は、前輪用の液圧センサ１３および液圧センサ１６の出力と、後輪用の液圧センサ１４および液圧センサ１５の出力を比較することで、作動停止順序の異常を判定することができる。

また、ブレーキＥＣＵ２００は、第１アクチュエータの作動が停止しているかどうか判定できない場合は、第１アクチュエータより先に作動を停止すべき第２アクチュエータの作動を停止する制御を実行する。これにより、ブレーキ制御装置１００は、電源電圧の低下時に各アクチュエータの作動が所定の順序で停止しなかった場合に、所定の順序で停止することを担保することができ、より安全なブレーキ制御ができる。

なお、本発明は図１に示すブレーキ制御装置に適用できるだけでなく、他のブレーキ制御装置にも適用可能である。

本発明は上述の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。

Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｈ１，Ｈ２，Ｉ，Ｉ３，Ｉ４，Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３，Ｊ４，Ｋ，Ｌ，Ｍ，Ｎ管路、１ブレーキペダル、２ストロークセンサ、３マスタシリンダ、３ａプライマリ室、３ｂセカンダリ室、３ｃプライマリピストン、３ｄセカンダリピストン、３ｅスプリング、３ｆリザーバタンク、４ストロークシミュレータ、５ブレーキ液圧制御用アクチュエータ、６ＦＬ，６ＦＲ，６ＲＬ，６ＲＲホイールシリンダ、７，８，９，１０ポンプ、１１第１モータ、１２第２モータ、１３，１４，１５，１６，１７，１８液圧センサ、２０，２１逆止弁、３０ストローク制御弁、３２，３３，３４，３５液圧調整弁、３６，３７遮断弁、３８，３９連通弁、１００ブレーキ制御装置、２００ブレーキＥＣＵ。

Claims

複数のアクチュエータに電圧を供給する電源部と、
前記電源部から第１最低作動電圧以上の電圧を供給されると、作動して第１機能を発揮する第１アクチュエータと、
前記電源部から第２最低作動電圧以上の電圧を供給されると、作動して第２機能を発揮する第２アクチュエータと、を備え、
供給される電圧が低下したときに前記第１アクチュエータおよび前記第２アクチュエータが所定の順序に応じて作動を停止するように、前記第１最低作動電圧と前記第２最低作動電圧とが所定の電位差をもって設定され、
前記第１アクチュエータは、運転者の制動操作の有無を検出するセンサであり、
前記第２アクチュエータは、ポンプを駆動するモータまたは通電制御により制御される電磁制御弁であることを特徴とするブレーキ制御装置。
複数のアクチュエータに電圧を供給する電源部と、
前記電源部から第１最低作動電圧以上の電圧を供給されると、作動して第１機能を発揮する第１アクチュエータと、
前記電源部から第２最低作動電圧以上の電圧を供給されると、作動して第２機能を発揮する第２アクチュエータと、を備え、
供給される電圧が低下したときに前記第１アクチュエータおよび前記第２アクチュエータが所定の順序に応じて作動を停止するように、前記第１最低作動電圧と前記第２最低作動電圧とが所定の電位差をもって設定され、
前記第１アクチュエータは、常閉型の第１電磁制御弁であり、閉弁状態においてホイールシリンダからの作動液の排出を遮断し、
前記第２アクチュエータは、常開型の第２電磁制御弁であり、閉弁状態においてマスタシリンダとホイールシリンダとの連通を遮断し、
前記第１アクチュエータより先に前記第２アクチュエータの作動が停止されることを特徴とするブレーキ制御装置。
複数のアクチュエータに電圧を供給する電源部と、
前記電源部から第１最低作動電圧以上の電圧を供給されると、作動して第１機能を発揮する第１アクチュエータと、
前記電源部から第２最低作動電圧以上の電圧を供給されると、作動して第２機能を発揮する第２アクチュエータと、を備え、
供給される電圧が低下したときに前記第１アクチュエータおよび前記第２アクチュエータが所定の順序に応じて作動を停止するように、前記第１最低作動電圧と前記第２最低作動電圧とが所定の電位差をもって設定され、
前記第１アクチュエータは、前輪に付与する制動力を制御し、
前記第２アクチュエータは、後輪に付与する制動力を制御することを特徴とするブレーキ制御装置。
複数のアクチュエータに電圧を供給する電源部と、
前記電源部から第１最低作動電圧以上の電圧を供給されると、作動して第１機能を発揮する第１アクチュエータと、
前記電源部から第２最低作動電圧以上の電圧を供給されると、作動して第２機能を発揮する第２アクチュエータと、を備え、
供給される電圧が低下したときに前記第１アクチュエータおよび前記第２アクチュエータが所定の順序に応じて作動を停止するように、前記第１最低作動電圧と前記第２最低作動電圧とが所定の電位差をもって設定され、
第１ブレーキ系統に属する前記第１アクチュエータの第１最低作動電圧範囲の最大値が、第２ブレーキ系統に属する前記第１アクチュエータの第１最低作動電圧範囲の最小値より小さくなるように構成され、
第１ブレーキ系統に属する前記第２アクチュエータの第２最低作動電圧範囲の最大値が、第２ブレーキ系統に属する前記第２アクチュエータの第２最低作動電圧範囲の最小値より小さくなるように構成されることを特徴とするブレーキ制御装置。
前記第１アクチュエータの個体差による第１最低作動電圧のばらつくことでとりうる第１最低作動電圧範囲と、前記第２アクチュエータの個体差による第２最低作動電圧のばらつくことでとりうる第２最低作動電圧範囲と、が重ならないように、前記第１最低作動電圧と前記第２最低作動電圧とが所定の電位差をもって設定されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のブレーキ制御装置。
前記第１最低作動電圧範囲の最大値が、前記第２最低作動電圧範囲の最小値より小さくなるように構成されることを特徴とする請求項５に記載のブレーキ制御装置。
前記第１アクチュエータより先に前記第２アクチュエータの作動が停止されることを特徴とする請求項１、３または４に記載のブレーキ制御装置。