JPWO2014188516A1 - ブレーキ装置 - Google Patents
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Abstract
第1ECU120は、第1アクチュエータ110から出力される作動液の流量に対する液圧の変動量に基づいて、第2アクチュエータ210の作動が開始されたか否かを推定する。第1ECU120は、第2アクチュエータ210の作動情報を受信していない場合であっても(S16:No)、第2アクチュエータ210の作動開始が推定されている場合には(S17:Yes)、制御モードを同時作動モードに設定する。同時作動モードにおいては、第2アクチュエータ210が作動していることを前提としたリニア制御弁77,78の制御定数が設定されるとともに、ハイブリッドECU8に対して回生制動の停止指令が送信される。
Description
本発明は、回生制動力を発生させる回生制動装置を備えた車両に適用されるブレーキ装置に関する。
従来から、車輪の運動エネルギーを電気エネルギーに変換してバッテリに回収することにより車輪に回生制動力を発生させる回生制動装置を備えた車両に適用されるブレーキ装置が知られている。このブレーキ装置は、回生制動力で不足する分の制動力を摩擦制動力によって発生させるために、各車輪に設けられるディスクブレーキユニットと、ディスクブレーキユニットに設けられるホイールシリンダの液圧を制御する液圧制御アクチュエータと、液圧制御アクチュエータの作動を制御する電子制御ユニット(以下、電子制御ユニットをECUと呼ぶ)とを備えている。液圧制御アクチュエータは、例えば、ポンプとアキュムレータとを有する動力液圧源と、動力液圧源の出力する液圧を調整する制御弁等を備えている。ECUは、ブレーキ操作量に基づいて車輪の目標総制動力を演算し、目標総制動力から回生制動装置で発生させた回生制動力を減算した制動力を目標摩擦制動力に設定する。そして、ホイールシリンダの液圧が目標摩擦制動力に対応して設定される目標液圧に追従するように液圧制御アクチュエータの作動を制御する。このように、回生制動装置と協調して行うブレーキ制御を回生協調ブレーキ制御と呼ぶ。
また、こうしたブレーキ装置は、一般に、制動時の車輪のロックを抑制するアンチロック制御(ABSと呼ぶ)を行う機能も備えている。通常、回生協調ブレーキ制御とABS制御とは、1つの液圧制御アクチュエータ、および、その液圧アクチュエータを制御するECUとによって実施される。これに対して、液圧制御アクチュエータおよびECUを、それぞれ機能別に分割したものも知られている。
例えば、特許文献1に提案されたブレーキ装置は、回生協調アクチュエータとABSアクチュエータという2つのアクチュエータを別々に備えている。また、ECUに関しても、回生協調アクチュエータの作動を制御する回生協調ECUと、ABSアクチュエータの作動を制御するABS・ECUとを別々に備えている。ABS・ECUは、ABSを実施する場合、ABS作動信号を回生協調ECUに送信する。回生協調ECUは、ブレーキ操作が検出されている場合には、回生制動装置のECUに対して回生制動要求を行うが、ABS作動信号を受信した場合には、回生協調ブレーキ制御がABSに干渉しないように回生協調ブレーキ制御を停止させる。
しかしながら、ABS・ECUがABS作動信号を送信してから、回生協調ECUがABS信号を受信するまでの時間的な遅延が生じる。特に、車両内の複数のECUを相互に通信可能に接続するCAN(Controller Area Network)通信システムを利用する場合には、時間遅れが大きい。こうした時間遅れが生じると、回生制動を停止させて摩擦制動のみによるブレーキ制御へ移行させる処理が遅れてしまう。
また、ABSの開始からABS作動信号が回生協調ECUに受信されるまでの期間において、回生協調アクチュエータ内で液圧が振動し、その振動によって、液圧制御が働いて増圧制御弁による増圧動作と減圧制御弁による減圧動作とが交互に繰り返されてしまう。例えば、ABSが開始されると、最初に、ABSアクチュエータにおいては、ABS対象となる車輪のホイールシリンダへの液圧通路に設けられる開閉弁が閉弁される。これにより、回生協調アクチュエータ内の液圧が急激に上昇することがある。この場合には、回生協調ECUの液圧制御により減圧制御弁が作動して減圧する。回生協調アクチュエータに設けられる増圧制御弁と減圧制御弁は、通常、回生協調アクチュエータとホイールシリンダとが連通している状態で制御されるものであるため、その状態を基準として制御定数が設定されている。しかし、上記開閉弁が閉弁されている状態においては、増圧制御弁と減圧制御弁とから作動液が供給される作動液通路の容積が少なくなっているため、その通路における液圧剛性が変化して、増圧制御弁と減圧制御弁の作動に対して液圧の変化が大きくなる。このため、液圧を検出するセンサ値が目標液圧に対して上下に振動して、増圧制御弁と減圧制御弁とが短い周期で交互に動作する。これにより、作動音が増加するという問題が生じる。また、適正な液圧をABSアクチュエータに供給することができなくなり車両の停止距離が長くなるおそれもある。
1つのECUにて回生協調ブレーキ制御とABSとを実施する場合には、ECU内の処理により、ABSを実施する場合と実施しない場合とで制御弁の制御態様を切り替えることができる。しかし、ABSを実施するECUと回生協調ブレーキ制御を実施するECUとを別々に設けた構成の場合には、ABSの作動情報が回生協調ECUに送信されるまでの期間においては、上記のような問題がある。
本発明は、回生協調ブレーキ制御を実施するECUと、ABSのような車両の安定性の維持を図るブレーキ制御を実施するECUとを別々に設けた構成において、通信の時間遅れに起因する問題を解決することを目的とする。
上記課題を解決する本発明の特徴は、回転する車輪の運動エネルギーを電気エネルギーに変換してバッテリに回収することにより回生制動力を発生させる回生制動装置(10)を備えた車両に適用され、ドライバーのブレーキ操作に応じた作動液の液圧を出力するマスタシリンダ(42)と、各車輪毎に設けられ作動液の液圧により摩擦部材を作動させて摩擦制動力を発生させるホイールシリンダ(52)と、前記マスタシリンダと前記ホイールシリンダとの間の作動液の通路に設けられ前記ホイールシリンダへ供給する液圧を調整可能な第1アクチュエータ(110)と、前記回生制動力と前記摩擦制動力との和が、ブレーキ操作量に応じて設定される目標総制動力となるように目標液圧を設定し、前記第1アクチュエータの出力液圧が前記目標液圧に追従するように前記第1アクチュエータの作動を制御する第1電子制御装置(120)と、前記第1アクチュエータと前記ホイールシリンダとの間の作動液の通路に設けられ、非作動時には前記第1アクチュエータの出力液圧をそのまま前記ホイールシリンダに供給し、作動時には各ホイールシリンダの液圧を個別に調整可能な第2アクチュエータ(210)と、前記第2アクチュエータの作動を制御して少なくとも車輪のロックを抑制するアンチロック制御を実施する第2電子制御装置(220)と、前記第1電子制御装置と前記第2電子制御装置とを互いに通信可能に接続する通信接続手段(300)とを備え、前記第1電子制御装置が、前記第2電子制御装置から送信される前記第2アクチュエータが作動していることを表す作動情報を受信したときに、前記第2アクチュエータが作動していることを前提とした制御モードに変更するブレーキ装置において、
前記第1電子制御装置は、前記第1アクチュエータの出力液圧の変動量が、前記第2アクチュエータが作動していないときには起こりえない値となる場合には、前記作動情報の受信を待つことなく、前記第2アクチュエータが作動していることを前提とした制御モードに変更する早期制御モード変更手段(S17,S30)を備えたことにある。
前記第1電子制御装置は、前記第1アクチュエータの出力液圧の変動量が、前記第2アクチュエータが作動していないときには起こりえない値となる場合には、前記作動情報の受信を待つことなく、前記第2アクチュエータが作動していることを前提とした制御モードに変更する早期制御モード変更手段(S17,S30)を備えたことにある。
本発明は、マスタシリンダとホイールシリンダとの間の作動液の通路に設けられホイールシリンダへ供給する液圧を調整可能な第1アクチュエータと、第1アクチュエータとホイールシリンダとの間の作動液の通路に設けられ各ホイールシリンダの液圧を個別に調整可能な第2アクチュエータとを備えている。第1アクチュエータは、第1電子制御装置によって制御され、第2アクチュエータは第2電子制御装置によって制御される。第1電子制御装置は、回生制動力と摩擦制動力との和が、ブレーキ操作量に応じて設定される目標総制動力となるように目標液圧を設定し、第1アクチュエータの出力液圧が目標液圧に追従するように第1アクチュエータの作動を制御する。つまり、第1電子制御装置は、第1アクチュエータの作動を制御して回生協調ブレーキ制御を実施する。一方、第2電子制御装置は、第2アクチュエータの作動を制御して少なくとも車輪のロックを抑制するアンチロック制御を実施する。
第1電子制御装置と第2電子制御装置とは、通信接続手段によって互いに通信可能に接続されている。第1電子制御装置は、第2電子制御装置から送信される第2アクチュエータが作動していることを表す作動情報を受信したときに、第2アクチュエータが作動していることを前提とした制御モードに変更する。例えば、第1電子制御装置は、第2アクチュエータの作動情報を受信したときに、アンチロック制御が回生制動によって邪魔されないように、回生制動装置による回生制動を低下させる処理を実施する。
しかし、第2アクチュエータの作動情報が送信されてから第1電子制御装置に受信されるまでの時間遅れが生じると、第1電子制御装置は、第2アクチュエータの作動開始を早く知ることができない。このため、第1電子制御装置においては、回生制動装置による回生制動を低下させる処理など、第2アクチュエータが作動していることを前提とした制御モードへの変更が遅れてしまう。
そこで、本発明においては、第1電子制御装置に早期制御モード変更手段が設けられている。早期制御モード変更手段は、第1アクチュエータの出力液圧の変動量が、第2アクチュエータが作動していないときには起こりえない値となる場合には、作動情報の受信を待つことなく、第2アクチュエータが作動していることを前提とした制御モードに変更する。例えば、第2アクチュエータでアンチロック制御が実施された場合には、第1アクチュエータからホイールシリンダに通じる作動液の通路が一時的に遮断されるため、第1アクチュエータの作動液の供給先通路における液圧剛性が変化する。このため、第1アクチュエータの出力液圧の変動量が、第2アクチュエータが作動していないときには起こりえない値となる状況が発生する。従って、第1電子制御装置は、第1アクチュエータの出力液圧の変動に基づいて、第2アクチュエータの作動情報を受信しなくても、第2アクチュエータが作動したことを判定することができる。この結果、本発明によれば、早期に、第2アクチュエータが作動していることを前提とした制御モードに変更することができる。
本発明の他の特徴は、前記第1アクチュエータから出力される作動液の流量に対する液圧の変動量が、前記第2アクチュエータが作動していない場合には起こりえない値となる場合に、前記第2アクチュエータの作動が開始されたと推定する作動開始推定手段(S61〜S69)を備え、前記早期制御モード変更手段は、前記作動開始推定手段により前記第2アクチュエータの作動が開始されたと推定されたときに、前記第2アクチュエータが作動していることを前提とした制御モードに変更することにある。
第2アクチュエータが作動して第1アクチュエータからホイールシリンダに通じる作動液の通路が一時的に遮断された場合、第1アクチュエータの作動液の供給先通路における液圧剛性が変化する。従って、第2アクチュエータが作動していない場合に比べて、第1アクチュエータから出力される作動液の流量に対する液圧の変動量が大きくなる。そのことを利用して、作動開始推定手段は、第1アクチュエータから出力される作動液の流量に対する液圧の変動量が、第2アクチュエータが作動していない場合には起こりえない値となる場合に、第2アクチュエータの作動が開始されたと推定する。従って、第2アクチュエータの作動が開始されたことを簡単に推定することができる。
本発明の他の特徴は、前記作動開始推定手段は、前記第1アクチュエータから出力される作動液の流量に対する液圧の変動量が、前記第1アクチュエータと前記ホイールシリンダとが連通している状態で前記第1アクチュエータから出力される作動液の流量に対する液圧の変動量の想定最大値より大きくなっている状況か否かについて判定し(S65,S67)、その判定結果に基づいて前記第2アクチュエータの作動が開始されたか否かについて推定することにある。
本発明においては、第1アクチュエータから出力される作動液の流量に対する液圧の変動量が、第1アクチュエータとホイールシリンダとが連通している状態で第1アクチュエータから出力される作動液の流量に対する液圧の変動量の想定最大値より大きくなっている状況である場合に、第2アクチュエータの作動が開始されたと推定する。従って、第2アクチュエータの作動が開始されたことを簡単に推定することができる。
本発明の他の特徴は、前記第1電子制御装置は、前記第2アクチュエータが作動していることを前提とした制御モードへの変更により、前記回生制動装置による回生制動を低下させる処理を実施する(S35)ことにある。
本発明によれば、第2アクチュエータの作動情報の受信を待つことなく、早期に、回生制動装置による回生制動を低下させる処理を実施することができる。これにより、アンチロック制御を適正に実施することができる。
本発明の他の特徴は、前記第1電子制御装置は、前記第2アクチュエータが作動していることを前提とした制御モードへの変更により、前記目標液圧を増加させること(S36)にある。
本発明によれば、第2アクチュエータの作動情報の受信を待つことなく、早期に、目標液圧を増加させることができる。この目標液圧の増加によって、第1アクチュエータが出力液圧を増加させる状態を長く維持させることができる。従って、第1アクチュエータが増圧作動と減圧作動とを短い周期で繰り返すことを抑制することができる。これにより、第1アクチュエータの作動音の低減、耐久性の向上を図ることができる。また、第1アクチュエータの出力液圧を早く増加させるため、アンチロック制御時における車両の停止距離を短くすることができる。
本発明の他の特徴は、前記第1アクチュエータは、ポンプとアキュムレータを備えて高圧の液圧を出力する動力液圧発生装置(70)と、前記動力液圧発生装置から出力される液圧を調整して出力するリニア制御弁(77Fr,78Fr、77Rr、78Rr)と、前記リニア制御弁により調整された液圧を検出する圧力センサ(123Fr、123Rr)とを備え、前記第1電子制御装置は、前記圧力センサにより検出された検出液圧を取得し、前記検出液圧と前記目標液圧との偏差に応じた電流にて前記リニア制御弁を駆動制御するとともに、前記第2アクチュエータが作動していることを前提とした制御モードに変更への変更により、それまでの制御モードよりも前記リニア制御弁の増圧作動と減圧作動との切り替わりが抑制されるように制御定数を変更する(S32,S33,S34)ことにある。
本発明によれば、第2アクチュエータの作動が開始されたと推定されたときに、第1電子制御装置が、それまでの制御態様よりもリニア制御弁の増圧作動と減圧作動との切り替わりが抑制される制御定数に変更する。例えば、検出液圧と目標液圧との偏差の絶対値が制御開始閾値を超えたときに検出液圧が目標液圧に近づくようにリニア制御弁が駆動制御される構成の場合には、この制御開始閾値を大きくするように変更する。この場合には、不感帯が拡がってリニア制御弁の増圧作動と減圧作動との切り替わりが抑制される。また、例えば、検出液圧値のローパスフィルタ処理を開始する、あるいは、検出液圧値のローパスフィルタ処理の遮断周波数を低くするように変更してもよい。また、例えば、リニア制御弁の制御ゲインを変更してもよい。この結果、第2アクチュエータの作動情報の受信を待つことなく、早いタイミングで、適切な第1アクチュエータの液圧制御を開始することができ、第1アクチュエータに設けられるリニア制御弁の作動音の低減、リニア制御弁の耐久性の向上を図ることができる。また、安定した液圧を第2アクチュエータに供給することができる。従って、車両の挙動安定化を良好に行うことができる。
尚、上記説明においては、発明の理解を助けるために、実施形態に対応する発明の構成に対して、実施形態で用いた符号を括弧書きで添えているが、発明の各構成要件は前記符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。
以下、本発明の一実施形態に係る車両のブレーキ装置について図面を用いて説明する。図1は、本実施形態に係るブレーキ装置を備えた回生協調ブレーキ制御システムの概略構成を表す。
本実施形態のブレーキ装置は、バッテリ1から電力供給されるモータ2と、ガソリンエンジン3との2種類の動力源を制御するハイブリッドシステム10を備えた前輪駆動式のハイブリッド車両に適用される。ハイブリッドシステム10においては、モータ2を車両の走行動力源として使用するだけでなく、車輪の運動エネルギーを使ってモータ2を回転させて発電し、発電電力をバッテリ1に回生させることにより左右の前輪WFL,WFRに回生制動力を発生させることができる。ハイブリッド車両には、ハイブリッドシステム10で発生させる回生制動力の不足分を補うように、左右の前輪WFL,WFRおよび左右の後輪WRL,WRRで摩擦制動力を発生させる液圧ブレーキシステム20を備えている。この液圧ブレーキシステム20が、本発明のブレーキ装置に相当する。
ハイブリッドシステム10においては、ガソリンエンジン3の出力軸とモータ2の出力軸とがプラネタリギヤ4に連結されている。プラネタリギヤ4の出力軸の回転は、減速機5を介して左右の前輪用車軸7L、7Rへ伝達され、これにより左右の前輪WFL,WFRが回転駆動される。モータ2は、インバータ6を介してバッテリ1に接続されている。
モータ2およびガソリンエンジン3は、ハイブリッド電子制御ユニット8(ハイブリッドECU8と呼ぶ)により駆動制御される。ハイブリッドECU8は、マイコンを主要部として備えるとともに、入出力インターフェース、駆動回路、通信インターフェース等を有する制御装置であり、液圧ブレーキシステム20と相互に通信可能に接続される。ハイブリッドECU8は、アクセルペダルの踏み込み量、シフトレバーのポジション、バッテリの充電状態等を検出するセンサ(図示略)からの信号に基づいて、ガソリンエンジン3およびモータ2を駆動制御する。
また、ハイブリッドECU8は、液圧ブレーキシステム20から送信される回生制動要求指令を受信した場合には、モータ2を発電機として機能させて回生制動力を発生させる。つまり、回転する車輪の運動エネルギーを前輪用車軸7L、7R、減速機5、プラネタリギヤ4を介してモータ2の出力軸に伝達させてモータ2を回転させることによりモータ2で発電させ、その発電された電力をインバータ6を介してバッテリ1に回収させる。このときにモータ2で発生する制動トルクが前輪WFL,WFRの制動トルクとして利用される。
液圧ブレーキシステム20は、図2に示すように、ブレーキペダル30と、マスタシリンダユニット40と、第1液圧制御ユニット100と、第2液圧制御ユニット200と、各車輪にそれぞれ設けられるディスクブレーキユニット50FR,50FL,50RR,50RLとを備える。第1液圧制御ユニット100は、第1液圧制御用アクチュエータ110(以下、第1アクチュエータ110と呼ぶ)と第1電子制御ユニット120(以下、第1ECU120と呼ぶ)とを備えている。第2液圧制御ユニット200は、第2液圧制御用アクチュエータ210(以下、第2アクチュエータ210と呼ぶ)と第2電子制御ユニット220(以下、第2ECU220と呼ぶ)とを備えている。第1液圧制御ユニット100と第2液圧制御ユニット200とは別々に設けられる。ディスクブレーキユニット50FR,50FL,50RR,50RLは、ブレーキディスクロータ51FR,51FL,51RR,51RLと、ブレーキキャリパ53FR,53FL,53RR,53RLとを備えている。ブレーキキャリパ53FR,53FL,53RR,53RLには、ホイールシリンダ52FR,52FL,52RR,52RLが設けられる。
本明細書においては、左前輪の制動に関連する部材には、その符号に”FL”を付し、右前輪の制動に関連する部材には、その符号に”FR”を付し、左後輪の制動に関連する部材には、その符号に”RL”を付し、右後輪の制動に関連する部材には、その符号に”RR”を付す。また、左右の前輪の制動に関連する部材には、その符号に”Fr”を付し、左右の後輪の制動に関連する部材には、その符号に”Rr”を付す。また、説明にあたって車輪位置を特定する必要がない場合には、”FL”、”FR”、”RR”、”RR”、”Fr”、”Rr”を省略することもある。
各ホイールシリンダ52は、第2液圧制御ユニット200に設けられた第2アクチュエータ210に接続され、第2アクチュエータ210から供給される作動液の液圧が伝達される。各ホイールシリンダ52は、供給された作動液の液圧によって作動して、車輪Wと共に回転するブレーキディスクロータ51に、ブレーキパッド(摩擦部材)を押し付けて車輪Wに制動力を発生させる。
マスタシリンダユニット40は、ブースタ41とマスタシリンダ42とマスタリザーバ43とを備える。ブースタ41は、例えば、図示しないエンジンの動作時における吸気管内の空気圧力(負圧)を利用してブレーキペダル30の踏み込み操作力を所定の割合で助勢し、助勢された操作力をマスタシリンダ42に伝達する。マスタシリンダ42は、第1加圧室44と第2加圧室45とを備えている。マスタシリンダ42は、助勢されたブレーキペダル30の踏み込み操作力によって加圧ピストンが前進することにより作動液を加圧して、第1加圧室44と第2加圧室45とにそれぞれ独立したマスタシリンダ圧を発生させる。第1加圧室44は、発生したマスタシリンダ圧を第1マスタ配管61を介して第1アクチュエータ110に供給する。第2加圧室45は、発生したマスタシリンダ圧を第2マスタ配管62を介して第1アクチュエータ110に供給する。第1加圧室44のマスタシリンダ圧と第2加圧室45のマスタシリンダ圧とは等しい値となる。マスタリザーバ43は、マスタシリンダ42の上部に設けられ、作動液を大気圧で貯留する。マスタシリンダ42は、ブレーキペダル30の踏み込み操作が解除されて加圧ピストンが後退しているときに、第1加圧室44,第2加圧室45がマスタリザーバ43と連通するようになっている。また、マスタリザーバ43は、供給配管63、リターン配管64を介して第1アクチュエータ110に接続されている。
第1アクチュエータ110は、動力液圧発生装置70を備える。動力液圧発生装置70は、ポンプ71とアキュムレータ72とを備える。ポンプ71は、その吸入口が供給配管63に接続され、吐出口がアキュムレータ72に接続され、モータ73を駆動することにより作動液を加圧する。アキュムレータ72は、ポンプ71により加圧された作動液の圧力エネルギーを窒素等の封入ガスの圧力エネルギーに変換して蓄える。
第1アクチュエータ110は、第1マスタ配管61に接続される主通路21Frと、第2マスタ配管62に接続される主通路21Rrと、動力液圧発生装置70が高圧の液圧を出力する通路である主液圧源通路22と、主液圧源通路22から2つに分岐して設けられる分岐液圧源通路23Frと分岐液圧源通路23Rrと、リターン配管64に接続されるリターン通路24とを備えている。主通路21Frは、連結配管65Frを介して第2アクチュエータ210に接続される。主通路21Rrは、連結配管65Rrを介して第2アクチュエータ210に接続される。
主通路21Frには、その途中にマスタカット弁79Frが設けられる。主通路21Rrには、その途中にマスタカット弁79Rrが設けられる。マスタカット弁79Frとマスタカット弁79Rrとは、ソレノイドの通電中においてのみ閉弁状態となる常開式電磁開閉弁である。マスタカット弁79Frが閉弁状態にあるときには、マスタシリンダ42の第1加圧室44と第2アクチュエータ210との間の作動液の流通が遮断され、マスタカット弁79Frが開弁状態にあるときには、第1加圧室44と第2アクチュエータ210との間の作動液の流通が双方向に許容される。同様に、マスタカット弁79Rrが閉弁状態にあるときには、マスタシリンダ42の第2加圧室45と第2アクチュエータ210との間の作動液の流通が遮断され、マスタカット弁79Rrが開弁状態にあるときには、第2加圧室45と第2アクチュエータ210との間の作動液の流通が双方向に許容される。
また、主通路21Frには、マスタカット弁79Frの上流側から分岐したシミュレータ通路25が設けられる。シミュレータ通路25には、シミュレータカット弁76を介してストロークシミュレータ75が接続される。シミュレータカット弁76は、ソレノイドの通電中においてのみ開弁状態となる常閉式電磁開閉弁である。シミュレータカット弁76が閉弁状態にあるときには、主通路21Frとストロークシミュレータ75との間の作動液の流通が遮断され、シミュレータカット弁76が開弁状態にあるときには、主通路21Frとストロークシミュレータ75との間の作動液の流通が双方向に許容される。
ストロークシミュレータ75は、シミュレータカット弁76が開弁状態にあるときに、ブレーキ操作量に応じた量の作動液を内部に導入してブレーキペダル30のストローク操作を可能にするとともに、ペダル操作量に応じた反力を発生させて、ドライバーのブレーキ操作フィーリングを良好にする。
分岐液圧源通路23Frには、上流側に増圧リニア制御弁77Fr、下流側に減圧リニア制御弁78Frが接続される。分岐液圧源通路23Frにおける、増圧リニア制御弁77Frの下流側であって減圧リニア制御弁78Frの上流側となる部位には、調圧通路26Frが分岐して設けられる。この調圧通路26Frの他端は、主通路21Frにおけるマスタカット弁79Frの下流側に接続される。また、減圧リニア制御弁78Frの下流側は、リターン通路24に接続される。
同様に、分岐液圧源通路23Rrには、上流側に増圧リニア制御弁77Rr、下流側に減圧リニア制御弁78Rrが接続される。分岐液圧源通路23Rrにおける、増圧リニア制御弁77Rrの下流側であって減圧リニア制御弁78Rrの上流側となる部位には、調圧通路26Rrが分岐して設けられる。この調圧通路26Rrの他端は、主通路21Rrにおけるマスタカット弁79Rrの下流側に接続される。また、減圧リニア制御弁78Rrの下流側は、リターン通路24に接続される。尚、液圧ブレーキシステム20において、マスタシリンダ42側を上流側と呼び、ホイールシリンダ52側あるいはマスタリザーバ43,調圧リザーバ88側を下流側と呼ぶ。
増圧リニア制御弁77Fr,77Rr、および、減圧リニア制御弁78Fr,78Rrは、常閉式電磁リニア制御弁である。この常閉式リニア制御弁は、図13に示すように、スプリング201が弁体(プランジャ)202を閉弁方向に付勢するバネ反力f1と、上流側(入口側)と下流側(出口側)の差圧ΔPにより弁体202が開弁方向に付勢される液圧力f2との差分である閉弁力(f1−f2)により閉弁状態を維持し、ソレノイド203への通電により発生する弁体202を開弁させる電磁力f3が、この閉弁力を上回った場合に、弁体202に働く力のバランスに応じた開度で開弁する。従って、ソレノイド203への通電量(電流値)を制御することにより弁体202の開度を調整して、リニア制御弁の下流側の液圧を連続的に変化させることができる。従って、増圧リニア制御弁77と減圧リニア制御弁78との通電制御を行うことにより、動力液圧発生装置70から調圧通路26への作動液の流入を許容する状態と、調圧通路26からマスタリザーバ43への作動液の流出を許容する状態と、動力液圧発生装置70から調圧通路26への作動液の流入も調圧通路26からマスタリザーバ43への作動液の流出も許容しない状態とに切り替え可能となっている。これにより、調圧通路26の液圧を連続的に変化させることができる。
また、第1アクチュエータ110は、アキュムレータ圧センサ121、マスタ圧センサ122、制御圧センサ123Fr、制御圧センサ123Rrを備えている。アキュムレータ圧センサ121は、主液圧源通路22の液圧、つまり、動力液圧発生装置70の出力する液圧を表す検出信号を出力する。マスタ圧センサ122は、マスタシリンダ42の第1加圧室44から供給される液圧を表す検出信号を出力する。制御圧センサ123Frは、調圧通路26Frの液圧、つまり、増圧リニア制御弁77Frおよび減圧リニア制御弁78Frによって調整された液圧を表す検出信号を出力する。制御圧センサ123Rrは、調圧通路26Rrの液圧、つまり、増圧リニア制御弁77Rrおよび減圧リニア制御弁78Rrによって調整された液圧を表す検出信号を出力する。
次に、第2アクチュエータ210について説明する。第2アクチュエータ210は、連結配管65Frに接続される主通路31Frと、連結配管65Rrに接続される主通路31Rrと、主通路31Frから2つに分岐して設けられる個別通路32FRおよび個別通路32FLと、主通路31Rrから2つに分岐して設けられる個別通路32RRおよび個別通路32RLとを備えている。個別通路32FRは、個別配管66FRを介してホイールシリンダ52FRに接続され、個別通路32FLは、個別配管66FLを介してホイールシリンダ52FLに接続される。個別通路32RRは、個別配管66RRを介してホイールシリンダ52RRに接続され、個別通路32RLは、個別配管66RLを介してホイールシリンダ52RLに接続される。
主通路31Frには、その途中に主カット弁81Frが設けられる。主通路31Rrには、その途中に主カット弁81Rrが設けられる。主カット弁81Fr,81Rrは、ソレノイドに通電されていないときに開弁状態を維持する常開式電磁弁であって、ソレノイドへの通電により弁体の上流側と下流側との圧力差に応じた開度(差圧状態)となる制御弁である。主カット弁81Fr,81Rrは、ソレノイドへの通電量を制御することにより、弁体を閉弁できるだけでなく、上流圧から下流圧を減じた圧力差を制御することができる。
また、主通路31Fr、主通路31Rrには、主カット弁81Fr、主カット弁81Rrと並列に逆止弁82が設けられる。各逆止弁82は、主カット弁81をバイパスして主カット弁81の上流側から下流側への流れを許容し、その逆方向の流れを遮断する。個別通路32FR、個別通路32FL、個別通路32RR、個別通路32RLには、それぞれ増圧弁83FR、増圧弁83FL、増圧弁83RR、増圧弁83RLが設けられる。各増圧弁83は、ソレノイドの通電中においてのみ閉弁状態となる常開式電磁開閉弁である。また、個別通路32FR、個別通路32FL、個別通路32RR、個別通路32RLには、増圧弁83FR、増圧弁83FL、増圧弁83RR、増圧弁83RLと並列に逆止弁84が設けられる。各逆止弁84は、増圧弁83をバイパスして増圧弁83の下流側から上流側への流れを許容し、その逆方向の流れを遮断する。
個別通路32FR、個別通路32FL、個別通路32RR、個別通路32RLには、増圧弁83FR、増圧弁83FL、増圧弁83RR、増圧弁83RLの下流側から個別リザーバ通路33FR、個別リザーバ通路33FL、個別リザーバ通路33RR、個別リザーバ通路33RLが分岐して設けられる。個別リザーバ通路33FR、個別リザーバ通路33FL、個別リザーバ通路33RR、個別リザーバ通路33RLには、減圧弁85FR、減圧弁85FL、減圧弁85RR、減圧弁85RLが設けられる。各減圧弁85は、ソレノイドの通電中においてのみ開弁状態となる常閉式電磁開閉弁である。個別リザーバ通路33FR、個別リザーバ通路33FLは、リザーバ通路34Frに接続される。個別リザーバ通路33RR、個別リザーバ通路33RLは、リザーバ通路34Rrに接続される。
リザーバ通路34Frには、調圧リザーバ88Frが接続される。また、リザーバ通路34Rrには、調圧リザーバ88Rrが接続される。従って、減圧弁85FR,85FLが開弁状態となる場合には、ホイールシリンダ52FR,52FLの作動液を調圧リザーバ88Frに戻してホイールシリンダ52FR,52FLの液圧を減圧させることができる。また、減圧弁85RR,85RLが開弁状態となる場合には、ホイールシリンダ52RR,52RLの作動液を調圧リザーバ88Rrに戻してホイールシリンダ52RR,52RLの液圧を減圧させることができる。
リザーバ通路34Frには、ポンプ通路35Frの一端が接続される。ポンプ通路35Frの他端は、個別通路32FR,32FLに接続される。同様に、リザーバ通路34Rrには、ポンプ通路35Rrの一端が接続される。ポンプ通路35Rrの他端は、個別通路32RR,32RLに接続される。ポンプ通路35Frには、その途中にポンプ86Frが設けられ、ポンプ通路35Rrには、その途中にポンプ86Rrが設けられる。ポンプ86Frは、調圧リザーバ88Frに貯留された作動液を汲み上げて個別通路32FR,32FLに供給する。ポンプ86Rrは、調圧リザーバ88Rrに貯留された作動液を汲み上げて個別通路32RF,32RLに供給する。各ポンプ86Fr,86Rrの吐出側には、チェックバルブ89が設けられる。各チェックバルブ89は、自身の上流側(ポンプ86側)と下流側との差圧が所定圧以上となった場合に開弁して、作動液の流れをポンプ86の吐出方向にのみ許容する弁である。
主通路31Frには、主カット弁81Frよりも上流側となる位置に補給通路36Frの一端が接続される。補給通路36Frの他端は、レギュレーティングバルブ90Frを介して調圧リザーバ88Frに接続される。同様に、主通路31Rrには、主カット弁81Rrよりも上流側となる位置に補給通路36Rrの一端が接続される。補給通路36Rrの他端は、レギュレーティングバルブ90Rrを介して調圧リザーバ88Rrに接続される。各レギュレーティングバルブ90は、調圧リザーバ88の上部に設けられ、調圧リザーバ88の内部に設けられたピストンの位置に応じて弁体が移動して開弁状態と閉弁状態とを切り替える。このピストンは、調圧リザーバ88に貯留された作動液の量に応じてストロークする。従って、レギュレーティングバルブ90は、調圧リザーバ88内の作動液が設定量以下のときにのみ開弁して、第1アクチュエータ110から調圧リザーバ88への作動液の流れが許容される。これにより、調圧リザーバ88への作動液の補給が必要なときに第1アクチュエータ110から調圧リザーバ88への作動液の流れが許容され、調圧リザーバ88への作動液の補給が必要なでないときには第1アクチュエータ110から調圧リザーバ88への作動液の流れが阻止される。
第2アクチュエータ210は、上流圧センサ125を備えている。上流圧センサ125は、主通路31Frの液圧を表す検出信号を出力する。
次に、第1液圧制御ユニット100に設けられる第1ECU120と、第2液圧制御ユニット200に設けられる第2ECU220について説明する。第1ECU120は、第1アクチュエータ110の作動を制御し、第2アクチュエータ210の作動を制御しない。一方、第2ECU220は、第2アクチュエータ210の作動を制御し、第1アクチュエータ110の作動を制御しない。第1ECU120と第1アクチュエータ110とは、本実施形態では、1つのユニットとして組み立てられるものであるが、それぞれ別体に設けられるものでもよく、第1ECU120と第1アクチュエータ110とが組をなすもの(制御の主従関係をなすもの)であればよい。また、第2ECU220と第2アクチュエータ210についても、本実施形態では、1つのユニットとして組み立てられてものであるが、それぞれ別体に設けられるものでもよく、第2ECU220と第2アクチュエータ210とが組をなすもの(制御の主従関係をなすもの)であればよい。
第1ECU120は、マイコンを主要部として備えるとともに、モータ駆動回路、電磁弁駆動回路、各種のセンサ信号を入力する入力インターフェース、通信インターフェース等を備えている。第1アクチュエータ110に設けられた電磁弁は、全て第1ECU120に接続され、第1ECU120から出力されるソレノイド駆動信号により開閉状態および開度が制御される。また、動力液圧発生装置70に設けられたモータ73についても、第1ECU120に接続され、第1ECU120から出力されるモータ駆動信号により駆動制御される。
また、第1ECU120は、第1アクチュエータ110に設けられたセンサであるアキュムレータ圧センサ121、マスタ圧センサ122、制御圧センサ123Fr,123Rrから出力される検出信号を入力して、アキュムレータ圧Pacc、マスタ圧Pmas、制御圧PFr、制御圧PRrを検出する。また、第1ECU120には、ブレーキペダル30に設けられたストロークセンサ124が接続される。ストロークセンサ124は、ブレーキペダル30の踏み込み量(操作量)を表すペダルストロークを検出し、検出したペダルストロークSpを表す信号を第1ECU120に出力する。
また、第1ECU120は、通信インターフェースを備えており、この通信インターフェースを介して車両内に設けられたCAN(Controller Area Network)通信システムのCAN通信ライン300に接続して、各種の車両情報を授受する機能を備えている。このCAN通信ライン300には、第2ECU220、ハイブリッドECU8を含めた車両制御用ECUが接続されている。
第1ECU120は、ブレーキペダル操作が行われていない状況では、各電磁弁のソレノイドへの通電を停止する。このため、マスタカット弁79Fr,79Rrは開弁状態とされ、増圧リニア制御弁77Fr,77Rr、減圧リニア制御弁78Fr,78Rr、シミュレータカット弁76は閉弁状態とされる。また、第1ECU120は、ブレーキペダル操作が行われている状況では、マスタカット弁79Fr,79Flを閉弁状態とし、シミュレータカット弁76を開弁状態とする。そして、後述するように、前輪目標液圧PFr*と後輪目標液圧PRr*とを設定し、制御圧センサ123Frによって検出される制御圧PFrが前輪目標液圧PFr*に等しくなるように、増圧リニア制御弁77Fr,減圧リニア制御弁78Frの通電を制御する。また、制御圧センサ123Rrによって検出される制御圧PRrが後輪目標液圧PRr*に等しくなるように、増圧リニア制御弁77Rr,減圧リニア制御弁78Rrの通電を制御する。
第2ECU220は、マイコンを主要部として備えるとともに、モータ駆動回路、電磁弁駆動回路、各種のセンサ信号を入力する入力インターフェース、通信インターフェース等を備えている。第2アクチュエータ210に設けられた電磁弁は、全て第2ECU220に接続され、第2ECU220から出力されるソレノイド駆動信号により開閉状態および開度が制御される。また、ポンプ86を駆動するモータ87についても、第2ECU220に接続され、第2ECU220から出力されるモータ駆動信号により駆動制御される。
また、第2ECU220は、上流圧センサ125から出力される検出信号を入力して、上流圧P2を検出する。第2ECU220には、車輪速センサ126と、ヨーレイトセンサ127と、加速度センサ128とが接続される。車輪速センサ126は、各車輪WFL,WFR,WRL,WRRごとに設けられ、各車輪WFL,WFR,WRL,WRRの回転速度である車輪速に応じたパルス信号を第2ECU220に出力する。ヨーレイトセンサ127は、車両のヨーレイトを表す信号を第2ECU220に出力する。加速度センサ128は、車両の水平方向の加速度(減速度を含む)を表す信号を第2ECU220に出力する。第2ECU220は、各車輪速センサ126の出力するパルス信号に基づいて、車輪Wの車輪速を演算し、更に、4つの車輪速に基づいて車速(車体速度)を演算する。
第2ECU220は、CAN通信ライン300を介してCAN通信システムに接続されており、第1ECU120と互いに車両情報(車速、車両のヨーレイト、車両の加速度、制動要求の有無、異常情報、各種制御の実施状況等)を授受できるようになっている。
第1ECU120は、ハイブリッドシステム10で発生させる回生制動力と協調させて、車輪Wに摩擦制動力を発生させる回生協調ブレーキ制御を行う。この回生協調ブレーキ制御は、ドライバーがブレーキペダル30を踏み込んだときに実施される通常のブレーキ制御である。一方、第2ECU220は、車両の状態に応じて必要が生じたときにのみ第2アクチュエータ210を作動させて各ホイールシリンダ52の液圧を4輪独立に増減調整するブレーキ制御を行う。このブレーキ制御を、以下、追加ブレーキ制御と呼ぶ。第2ECU220は、この追加ブレーキ制御として、制動時の車輪のロックを抑制して車両の安定性を確保するアンチロック制御(ABSと呼ぶ)、加速時の駆動輪のスリップを抑制して車両の安定性を確保するトラクション制御(TRCと呼ぶ)、車両の横滑りを抑制して車両の安定性を確保する車両安定姿勢制御(VSCと呼ぶ)等を実施する。第2ECU220は、追加ブレーキ制御を行わないときには、第2アクチュエータ210への通電を停止状態にする。この場合、各電磁弁の開閉状態は、図2に示すようになり、第1アクチュエータ110から出力される液圧が、そのままホイールシリンダ52に伝達される状態となる。
以下、第1ECU120、第2ECU220の実施するブレーキ制御処理について図3を用いて説明する。図3の左側のフローチャートは第2ECU220の実施するブレーキ制御ルーチン、図3の右側のフローチャートは第1ECU120の実施するブレーキ制御ルーチンを表す。各ブレーキ制御ルーチンは、所定の短い周期で繰り返し実施される。
第1ECU120は、ステップS11において、ドライバーによってブレーキペダル操作が行われているか否かについて判断する。例えば、第1ECU120は、ストロークセンサ124により検出されるペダルストロークSpおよびマスタ圧センサ122により検出されるマスタ圧Pmasを読み込み、ペダルストロークSpが操作判定閾値Sprefよりも大きいこと、マスタ圧Pmasが操作判定閾値Pmasrefよりも大きいことの少なくとも一方が検出された場合に、ブレーキペダル操作が行われていると判定する。
第1ECU120は、ステップS11において、ブレーキペダル操作が行われていないと判定した場合には、その処理をステップS12に進め、第1アクチュエータ110への通電を停止した状態にして本ルーチンを一旦終了する。従って、第1アクチュエータ110に設けられる常開式電磁弁であるマスタカット弁79Fr,79Rrは開弁状態とされ、常閉式電磁弁である増圧リニア制御弁77Fr,77Rr、減圧リニア制御弁78Fr,78Rr、シミュレータカット弁76は閉弁状態とされる。これにより、主通路21Fr,21Rrが開通し、マスタシリンダ42の第1加圧室44、第2加圧室45の液圧が、そのまま第2アクチュエータ210に伝達される状態となる。第1ECU120は、ブレーキペダル操作が検出されるまで、こうした処理を繰り返す。尚、第1ECU120は、ブレーキペダル操作の有無に関係なく、アキュムレータ圧Paccが設定圧力範囲に入るようにモータ73の作動を制御する。
ステップS11にてブレーキペダル操作が検出された場合、第1ECU120は、ステップS13において、マスタカット弁79Fr,79Rrを閉弁状態にし、シミュレータカット弁76を開弁状態にする。続いて、ステップS14において、ストロークセンサ124により検出されるペダルストロークSpとマスタ圧センサ122により検出されるマスタ圧Pmasとに基づいて車体の目標減速度G*を演算する。目標減速度G*は、ペダルストロークSpが大きいほど、マスタ圧Pmasが大きいほど大きな値に設定される。第1ECU120は、例えば、ペダルストロークSpと目標減速度GS*とを対応付けたマップ、および、マスタ圧Pmasと目標減速度Gp*とを対応付けたマップを記憶している。第1ECU120は、ペダルストロークSpから算出される目標減速度GS*に重み付け係数k(0<k<1)を乗算した値と、マスタ圧Pmasから算出される目標減速度Gp*に重み付け係数(1−k)を乗算した値とを加算することにより車体の目標減速度G*を演算する(G*=k×GS*+(1−k)×Gp*)。この重み付け係数kは、ペダルストロークSpが大きい範囲においては、小さな値となるように設定される。
続いて、第1ECU120は、ステップS15において、目標減速度G*に対応して設定される車輪の目標総制動力F*を演算する。続いて、第1ECU120は、ステップS16において、追加ブレーキ制御の作動情報を受信したか否かを判断する。後述するように、第2ECU220は、追加ブレーキ制御の実施中においては、その作動状況を表す作動情報をCAN通信ライン300に送信する。従って、第1ECU120は、このステップS16において、CAN通信ライン300に送信される作動情報の有無を判断する。この場合、ブレーキペダル操作が行われているときの追加ブレーキ制御の作動情報の有無が判断されることになる。この作動情報には、追加ブレーキ制御の種類と作動したブレーキ系統(前輪ブレーキ系統、後輪ブレーキ系統)を表す情報が含まれている。
第1ECU120は、作動情報が送信されていない場合(S16:No)には、続くステップS17において、前輪開始推定フラグFFrおよび後輪開始推定フラグFRrを読み込み、それらの少なくとも一方が「1」であるか否かを判断する。この前輪開始推定フラグFFr、後輪開始推定フラグFRrは、後述する第2アクチュエータ作動開始推定ルーチンにより設定されるもので、第2アクチュエータ210が作動していないと推定される場合には、どちらも「0」に設定される。また、第2アクチュエータ210の前輪ブレーキ系統が作動していると推定される場合には、前輪開始推定フラグFFrが「1」に設定され、後輪ブレーキ系統が作動していると推定される場合には、後輪開始推定フラグFRrが「1」に設定される。
第1ECU120は、ステップS17において「No」と判定した場合、つまり、第2アクチュエータ210の作動情報を受信していなく、かつ、第2アクチュエータ210の作動が開始されていると推定されていない状況においては、ステップS20において単独作動モードに設定したブレーキ制御を実施する。一方、ステップS16あるいはステップS17において「Yes」と判定した場合、つまり、第2アクチュエータ210の作動情報を受信している、あるいは、第2アクチュエータ210の作動が開始されていると推定されている状況においては、ステップS30において同時作動モードに設定したブレーキ制御を実施する。
<追加ブレーキ制御>
ここで、単独作動モードおよび同時作動モードのブレーキ制御を説明する前に、第2液圧制御ユニット200で行われる追加ブレーキ制御処理について説明する。第2ECU220は、図3の左側のブレーキ制御ルーチンを実施する。第2ECU220は、ステップS51において、追加ブレーキ制御を実施する必要があるか否かについて判断する。つまり、ABS実施条件、TRC実施条件、VSC実施条件が成立しているか否かについて判断する。第2ECU220は、追加ブレーキ制御の実施条件が成立していない場合(S51:No)には、ステップS52において、第2アクチュエータ210への通電を停止した状態にする。従って、主カット弁81Fr,81Rr、増圧弁83FR、増圧弁83FL、増圧弁83RR、増圧弁83RLは開弁状態に維持され、減圧弁85FR、減圧弁85FL、減圧弁85RR、減圧弁85RLは閉弁状態に維持される。また、モータ87も停止状態に維持される。このため、連結配管65Frを介して第1アクチュエータ110から第2アクチュエータ210に供給された液圧がそのまま前輪のホイールシリンダ52FR,52FLに供給され、連結配管65Rrを介して第1アクチュエータ110から第2アクチュエータ210に供給された液圧がそのまま後輪のホイールシリンダ52RR,52RLに供給される。
ここで、単独作動モードおよび同時作動モードのブレーキ制御を説明する前に、第2液圧制御ユニット200で行われる追加ブレーキ制御処理について説明する。第2ECU220は、図3の左側のブレーキ制御ルーチンを実施する。第2ECU220は、ステップS51において、追加ブレーキ制御を実施する必要があるか否かについて判断する。つまり、ABS実施条件、TRC実施条件、VSC実施条件が成立しているか否かについて判断する。第2ECU220は、追加ブレーキ制御の実施条件が成立していない場合(S51:No)には、ステップS52において、第2アクチュエータ210への通電を停止した状態にする。従って、主カット弁81Fr,81Rr、増圧弁83FR、増圧弁83FL、増圧弁83RR、増圧弁83RLは開弁状態に維持され、減圧弁85FR、減圧弁85FL、減圧弁85RR、減圧弁85RLは閉弁状態に維持される。また、モータ87も停止状態に維持される。このため、連結配管65Frを介して第1アクチュエータ110から第2アクチュエータ210に供給された液圧がそのまま前輪のホイールシリンダ52FR,52FLに供給され、連結配管65Rrを介して第1アクチュエータ110から第2アクチュエータ210に供給された液圧がそのまま後輪のホイールシリンダ52RR,52RLに供給される。
第2ECU220は、こうした処理を所定の周期で繰り返す。そして、追加ブレーキ制御の実施条件が成立すると(S51:Yes)、ステップS52において、CAN通信ライン300を介して、追加ブレーキ制御の作動情報を第1ECU120に送信する。
続いて、第2ECU220は、ステップS54において、追加ブレーキ制御を実施する。以下、追加ブレーキ制御について説明する。尚、追加ブレーキ制御については、種々の手法が知られているので、任意の手法を採用することができる。
<アンチロック制御:ABS>
例えば、第2ECU220は、4輪の各車輪速と車速(車体速度)とを比較して各輪のスリップ率を演算し、任意の車輪のスリップ率がABS開始判定閾値を超えたときに車輪がロックしていると判定して、そのロックが判定された車輪を対象としてABSを開始する。この場合、第2ECU220は、最初に、ABS対象輪の増圧弁83を閉弁してホイールシリンダ52の液圧を保持し、次に、減圧弁85を一時的に開弁してホイールシリンダ52の液圧を低下させる。その後、増圧弁83の開閉を制御してホイールシリンダ52の液圧を供給圧(第1アクチュエータ110から供給される液圧)にまで上昇させる。ABS実施時においては、第2ECU220は、上流圧センサ125により検出される上流圧P2に基づいて、増圧弁83の通電、および、減圧弁85の通電を制御することにより、ホイールシリンダ52の液圧を所定の勾配で推移させる。
例えば、第2ECU220は、4輪の各車輪速と車速(車体速度)とを比較して各輪のスリップ率を演算し、任意の車輪のスリップ率がABS開始判定閾値を超えたときに車輪がロックしていると判定して、そのロックが判定された車輪を対象としてABSを開始する。この場合、第2ECU220は、最初に、ABS対象輪の増圧弁83を閉弁してホイールシリンダ52の液圧を保持し、次に、減圧弁85を一時的に開弁してホイールシリンダ52の液圧を低下させる。その後、増圧弁83の開閉を制御してホイールシリンダ52の液圧を供給圧(第1アクチュエータ110から供給される液圧)にまで上昇させる。ABS実施時においては、第2ECU220は、上流圧センサ125により検出される上流圧P2に基づいて、増圧弁83の通電、および、減圧弁85の通電を制御することにより、ホイールシリンダ52の液圧を所定の勾配で推移させる。
<車両安定姿勢制御:VSC>
また、第2ECU220は、ヨーレイト、車輪速、および、CAN通信ライン300に送信される車両情報(操舵角等)に基づいて、例えば、実際のヨーレイトと本来発生する計算上のヨーレイトとの偏差がVSC開始判定閾値を超えたときに車両が横滑り傾向にあると判定してVSCを開始する。この場合、第2ECU220は、ドライバーによりブレーキペダル操作が行われている状況でVSC実施条件が成立した場合には、主カット弁81Fr,81Rrを閉弁し、制御対象とならない車輪の増圧弁83を閉弁状態にする。また、モータ87を駆動してポンプ86を作動させ、制御対象となる車輪の増圧弁83を開閉させる。これにより、各輪の制動力の差を発生させて車両の横滑りを防止する。一方、ドライバーによりブレーキペダル操作が行われていない状況でVSC実施条件が成立した場合には、主カット弁81Fr,81Rrを閉弁し、モータ87を駆動してポンプ86を作動させる。これにより、ポンプ86によって加圧された液圧が増圧弁83を介して4輪のホイールシリンダ52に供給されて車両の横滑りを防止する。
また、第2ECU220は、ヨーレイト、車輪速、および、CAN通信ライン300に送信される車両情報(操舵角等)に基づいて、例えば、実際のヨーレイトと本来発生する計算上のヨーレイトとの偏差がVSC開始判定閾値を超えたときに車両が横滑り傾向にあると判定してVSCを開始する。この場合、第2ECU220は、ドライバーによりブレーキペダル操作が行われている状況でVSC実施条件が成立した場合には、主カット弁81Fr,81Rrを閉弁し、制御対象とならない車輪の増圧弁83を閉弁状態にする。また、モータ87を駆動してポンプ86を作動させ、制御対象となる車輪の増圧弁83を開閉させる。これにより、各輪の制動力の差を発生させて車両の横滑りを防止する。一方、ドライバーによりブレーキペダル操作が行われていない状況でVSC実施条件が成立した場合には、主カット弁81Fr,81Rrを閉弁し、モータ87を駆動してポンプ86を作動させる。これにより、ポンプ86によって加圧された液圧が増圧弁83を介して4輪のホイールシリンダ52に供給されて車両の横滑りを防止する。
<トラクション制御:TRC>
また、第2ECU220は、駆動輪の車輪速と従動輪の車輪速との差がTRC開始判定閾値を超えたときに駆動輪がスリップしていると判定してTRCを開始する。この場合、第2ECU220は、非制動時におけるVSCと同様な制御を行う。
また、第2ECU220は、駆動輪の車輪速と従動輪の車輪速との差がTRC開始判定閾値を超えたときに駆動輪がスリップしていると判定してTRCを開始する。この場合、第2ECU220は、非制動時におけるVSCと同様な制御を行う。
このように、第2ECU220は、第1ECU120の実施する回生協調ブレーキ制御とは独立して追加ブレーキ制御を実施する。第2ECU220は、ステップS54において、追加ブレーキ制御を開始すると本ルーチンを一旦終了する。そして追加ブレーキ制御が終了するまで、こうした処理を繰り返す。第2ECU220は、追加ブレーキ制御が終了するとステップS52において、第2アクチュエータ210への通電を停止状態にする。
<単独作動モード>
第1ECU120の実施するブレーキ制御の説明に戻る。図4は、ステップS20の処理である単独作動モード制御ルーチンを表す。第1ECU120は、単独作動モード用の制御定数と、同時作動モード用の制御定数とを記憶している。そして、単独作動モードが設定されると、第1ECU120は、ステップS21において、単独作動モード用の制御定数を選択する。単独作動モード用の制御定数は、第2アクチュエータ210が作動していないことを前提に設定されたものであり、同時作動モード用の制御定数は、第2アクチュエータ210が作動していることを前提に設定されたものである。本実施形態において選択的に設定される制御定数は、例えば、増圧リニア制御弁77Fr,77Rrと減圧リニア制御弁78Fr,78Rrの制御閾値、制御圧センサ123Fr、123Rrにより検出される制御圧PFr、PRrのローパスフィルタの遮断周波数など液圧制御に関する制御定数である。第2アクチュエータ210が作動していない場合、第1アクチュエータ110の出力する液圧は、各ホイールシリンダ52にそのまま供給される。従って、第2アクチュエータ210が作動していないことを前提として、最適に設定した制御定数を第2アクチュエータ210が作動しているときに適用すると、第2アクチュエータ210が作動している場合には、第2アクチュエータ210の作動の影響を受けて、増圧リニア制御弁77と減圧リニア制御弁78の制御がハンチングしやすい。そこで、本実施形形態においては、単独作動モード用の制御定数と、同時作動モード用の制御定数と選択できるようになっている。
第1ECU120の実施するブレーキ制御の説明に戻る。図4は、ステップS20の処理である単独作動モード制御ルーチンを表す。第1ECU120は、単独作動モード用の制御定数と、同時作動モード用の制御定数とを記憶している。そして、単独作動モードが設定されると、第1ECU120は、ステップS21において、単独作動モード用の制御定数を選択する。単独作動モード用の制御定数は、第2アクチュエータ210が作動していないことを前提に設定されたものであり、同時作動モード用の制御定数は、第2アクチュエータ210が作動していることを前提に設定されたものである。本実施形態において選択的に設定される制御定数は、例えば、増圧リニア制御弁77Fr,77Rrと減圧リニア制御弁78Fr,78Rrの制御閾値、制御圧センサ123Fr、123Rrにより検出される制御圧PFr、PRrのローパスフィルタの遮断周波数など液圧制御に関する制御定数である。第2アクチュエータ210が作動していない場合、第1アクチュエータ110の出力する液圧は、各ホイールシリンダ52にそのまま供給される。従って、第2アクチュエータ210が作動していないことを前提として、最適に設定した制御定数を第2アクチュエータ210が作動しているときに適用すると、第2アクチュエータ210が作動している場合には、第2アクチュエータ210の作動の影響を受けて、増圧リニア制御弁77と減圧リニア制御弁78の制御がハンチングしやすい。そこで、本実施形形態においては、単独作動モード用の制御定数と、同時作動モード用の制御定数と選択できるようになっている。
例えば、増圧リニア制御弁77、減圧リニア制御弁78の通電制御に当たっては、図6に示すように、液圧制御の不感帯を設定するための増圧開始閾値α1、増圧停止閾値α2、減圧開始閾値β1、減圧停止閾値β2が設定されている。第1ECU120は、目標液圧P*と検出液圧P(=制御圧PFr、制御圧PRr)との偏差ΔP(=P*−P)が増圧開始閾値α1より大きくなると増圧リニア制御弁77を開弁して増圧し、偏差ΔPが増圧停止閾値α2未満になると増圧リニア制御弁77を閉弁して液圧保持状態とする。また、目標液圧P*と検出液圧Pとのマイナス方向の偏差ΔPが減圧開始閾値β1より大きくなると減圧リニア制御弁78を開弁して減圧し、マイナス方向の偏差ΔPが減圧停止閾値β2未満になると減圧リニア制御弁78を閉弁して液圧保持状態とする。このように不感帯を設けることにより制御のハンチングが防止される。増圧開始閾値α1、増圧停止閾値α2、減圧開始閾値β1、減圧停止閾値β2は、同時作動モード用のもののほうが単独作動モード用のものに比べて大きく設定されている。つまり、同時作動モードでは単独作動モードに比べて広い不感帯が設定される。
また、制御圧センサ123Fr、123Rrにより検出される制御圧PFr、PRrは、高周波成分を除去するためにローパスフィルタ処理されるが、本実施形態におけるローパスフィルタの遮断周波数は、同時作動モード用のもののほうが単独作動モード用のものに比べて低く設定される。つまり、同時作動モードでは、単独作動モードに比べて制御圧PFr、PRrの変動を抑制して制御のハンチングを防止できるようにしている。
第1ECU120は、続くステップS22において、目標回生制動力Fa*を演算し、ハイブリッドECU8に対して、CAN通信ライン300を介して回生制動要求と目標回生制動力Fa*とを送信する。第1ECU120は、第2ECU220から送信される車速情報に基づいて、車速に対応する最大回生制動力を演算し、目標総制動力F*と最大回生制動力のうち小さい方の値を目標回生制動力Fa*に設定する。従って、目標総制動力F*が最大回生制動力よりも小さければ、目標回生制動力Fa*は、そのまま目標総制動力F*の値に設定され、目標総制動力F*が最大回生制動力よりも大きければ、目標回生制動力Fa*は、最大回生制動力の値に設定される。尚、最大回生制動力は、車速情報だけでなく、ハイブリッドECU8から定期的に情報提供されるバッテリの充電状態等を加味して演算するようにしてもよい。
ハイブリッドECU8は、常時、第1ECU120から回生制動要求が送信されたか否かについて所定の周期で繰り返し判断しており、回生制動要求を受信すると、目標回生制動力Fa*を上限値として、できるだけ目標回生制動力Fa*に近い回生制動力を発生するようにモータ2を発電機として作動させる。モータ2で発電された電力は、インバータ6を介してバッテリ1に回生される。ハイブリッドECU8は、モータ2の発電電流、発電電圧に基づいて、モータ2で発生させた実際の回生制動力(実回生制動力Faと呼ぶ)を演算し、実回生制動力Faを表す情報をCAN通信ライン300を介して第1ECU120に送信する。
第1ECU120は、続くステップS23において、実回生制動力Faを読み込み、続くステップS24において、目標総制動力F*から実回生制動力Faを減算して目標摩擦制動力Fb*(=F*−Fa)を演算する。続いて、第1ECU120は、ステップS25において、この目標摩擦制動力Fb*を所定の配分比で前輪系統制動力FbFr*と後輪系統制動力FbRr*とに配分し、前輪系統制動力FbFr*に応じて設定される前輪目標液圧PFr*(前輪系統制動力FbFr*を発生させることができる前輪目標液圧PFr*)と、後輪系統制動力FbRr*に応じて設定される後輪目標液圧PRr*(後輪系統制動力FbRr*を発生させることができる後輪目標液圧PRr*)とを演算する。
続いて、第1ECU120は、ステップS26において、制御圧センサ123Frによって検出される制御圧PFrが前輪目標液圧PFr*に等しくなるように、液圧のフィードバック制御により、増圧リニア制御弁77Frと減圧リニア制御弁78Frの各ソレノイドに流す電流を制御する。また、制御圧センサ123Rrによって検出される制御圧PRrが後輪目標液圧PRr*に等しくなるように、液圧のフィードバック制御により、増圧リニア制御弁77Rrと減圧リニア制御弁78Rrの各ソレノイドに流す電流を制御する。
第1ECU120は、増圧リニア制御弁77および減圧リニア制御弁78の通電を制御する場合には、開弁電流特性を参照して、リニア制御弁の上流側液圧と下流側液圧との差圧ΔPに対応する開弁電流iopenを求め、この開弁電流iopenを基準にして、リニア制御弁に通電する目標電流i*を設定する。例えば、目標電流i*は、開弁電流iopenに、目標液圧PFr*(PRr*)と制御圧PFr(PRr)との偏差ΔPにフィードバックゲインGfbを乗じた値を加算することにより計算される(i*=iopen+Gfb・ΔP)。この場合、増圧開始閾値α1、増圧停止閾値α2、減圧開始閾値β1、減圧停止閾値β2により設定される不感帯が考慮される。
このような増圧リニア制御弁77、減圧リニア制御弁78の通電制御により、第1アクチュエータ110からは、前輪目標液圧PFr*に追従するように制御された液圧が連結配管65Frを介して第2アクチュエータ210の主通路31Frに供給され、後輪目標液圧PRr*に追従するように制御された液圧が連結配管65Rrを介して第2アクチュエータ210の主通路31Rrに供給される。この場合、第2アクチュエータ210の作動が停止されているため、前輪目標液圧PFr*に追従するように制御された液圧は、そのまま前輪系統のホイールシリンダ52FR,52FLに供給され、後輪目標液圧PRr*に追従するように制御された液圧は、そのまま後輪系統のホイールシリンダ52RR,52RL供給される。従って、回生協調ブレーキ制御による制動力が車輪Wに発生する。
<同時作動モード>
図5は、第1ECU120のステップS30の処理である同時作動モード制御ルーチンを表す。第1ECU120は、同時作動モードが設定されると、ステップS31において、第2ECU220から送信された作動情報、あるいは、前輪開始推定フラグFFr、後輪開始推定フラグFRrに基づいて、第2アクチュエータ210でどのブレーキ系統が作動したのか(作動が推定される場合も含む)について判断する。第1ECU120は、作動したブレーキ系統が前輪ブレーキ系統と後輪ブレーキ系統と両方である場合には、その処理をステップS32に進め、第1アクチュエータ110の前輪ブレーキ系統と後輪ブレーキ系統に係る制御定数を同時作動用制御定数に設定する。また、第1ECU120は、第2アクチュエータ210の作動が前輪ブレーキ系統のみである場合には、その処理をステップS33に進め、第1アクチュエータ110の前輪ブレーキ系統に係る制御定数を同時作動用制御定数に設定し、後輪ブレーキ系統に係る制御定数を単独作動用制御定数に設定する。また、第1ECU120は、第2アクチュエータ210の作動が後輪ブレーキ系統のみである場合には、その処理をステップS34に進め、第1アクチュエータ110の前輪ブレーキ系統に係る制御定数を単独作動用制御定数に設定し、後輪ブレーキ系統に係る制御定数を同時作動用制御定数に設定する。
図5は、第1ECU120のステップS30の処理である同時作動モード制御ルーチンを表す。第1ECU120は、同時作動モードが設定されると、ステップS31において、第2ECU220から送信された作動情報、あるいは、前輪開始推定フラグFFr、後輪開始推定フラグFRrに基づいて、第2アクチュエータ210でどのブレーキ系統が作動したのか(作動が推定される場合も含む)について判断する。第1ECU120は、作動したブレーキ系統が前輪ブレーキ系統と後輪ブレーキ系統と両方である場合には、その処理をステップS32に進め、第1アクチュエータ110の前輪ブレーキ系統と後輪ブレーキ系統に係る制御定数を同時作動用制御定数に設定する。また、第1ECU120は、第2アクチュエータ210の作動が前輪ブレーキ系統のみである場合には、その処理をステップS33に進め、第1アクチュエータ110の前輪ブレーキ系統に係る制御定数を同時作動用制御定数に設定し、後輪ブレーキ系統に係る制御定数を単独作動用制御定数に設定する。また、第1ECU120は、第2アクチュエータ210の作動が後輪ブレーキ系統のみである場合には、その処理をステップS34に進め、第1アクチュエータ110の前輪ブレーキ系統に係る制御定数を単独作動用制御定数に設定し、後輪ブレーキ系統に係る制御定数を同時作動用制御定数に設定する。
同時作動用制御定数は、単独作動用制御定数に比べて、増圧開始閾値α1、増圧停止閾値α2、減圧開始閾値β1、減圧停止閾値β2が大きく設定され、また、制御圧PFr,PRrのローパスフィルタの遮断周波数が低く設定される。尚、前輪ブレーキ系統に係る制御定数とは、増圧リニア制御弁77Fr、減圧リニア制御弁78Frによる液圧制御に係る制御定数であり、後輪ブレーキ系統に係る制御定数とは、増圧リニア制御弁77Rr、減圧リニア制御弁78Rrによる液圧制御に係る制御定数である。
第1ECU120は、第2アクチュエータ210の前輪ブレーキ系統が作動していると判断している場合は(S32,S33)、ステップS35において、ハイブリッドECU8に対して回生制動の停止指令をCAN通信ライン300を介して送信する。ハイブリッドECU8は、この停止指令を受信すると回生制動を停止させる。第1ECU120は、続くステップS36において、ステップS15で算出した目標総制動力F*の値を目標摩擦制動力Fb*として設定する(Fb*←F*)。つまり、回生制動力をゼロとして目標摩擦制動力Fb*を算出する。続いて、ステップS37において、この目標摩擦制動力Fb*を所定の配分比で前輪系統制動力FbFr*と後輪系統制動力FbRr*とに配分し、前輪系統制動力FbFr*に応じて設定される前輪目標液圧PFr*と、後輪系統制動力FbRr*に応じて設定される後輪目標液圧PRr*とを演算する。従って、同時作動モードにおいては、第2アクチュエータ210の作動開始が推定された時点から、目標液圧PFr*,PRr*が大きくなるように変更される。
続いて、第1ECU120は、ステップS38において、制御圧センサ123Frによって検出される制御圧PFrが前輪目標液圧PFr*に等しくなるように、液圧のフィードバック制御により、増圧リニア制御弁77Frと減圧リニア制御弁78Frの各ソレノイドに流す電流を制御する。また、制御圧センサ123Rrによって検出される制御圧PRrが後輪目標液圧PRr*に等しくなるように、液圧のフィードバック制御により、増圧リニア制御弁77Rrと減圧リニア制御弁78Rrの各ソレノイドに流す電流を制御する。
また、第1ECU120は、第2アクチュエータ210の作動が後輪ブレーキ系統のみであると判断している場合には、ステップS34において上述したように制御定数を設定すると、続く、ステップS39において、目標回生制動力Fa*を演算し、ハイブリッドECU8に対して、CAN通信ライン300を介して回生制動要求と目標回生制動力Fa*とを送信する。続くステップS40において、実回生制動力Faを読み込み、ステップS41において、目標総制動力F*から実回生制動力Faを減算して目標摩擦制動力Fb*(=F*−Fa)を算出し、その処理をステップS37に進める。このステップS39〜ステップS41の処理は、上述した単独作動モードにおけるステップS22〜ステップS24の処理と同じである。本実施形態の車両は、前輪駆動方式であり前輪のみに回生制動力を発生させるために、第2アクチュエータ210の作動が後輪ブレーキ系統のみの場合には、その作動(ABS,VSC)が回生制動によって悪影響を受けないため、回生制動を停止させていないが、それに代えて、回生制動を低減(停止を含む)させるようにしてもよい。
この同時作動モード制御ルーチンの実行によって、第2アクチュエータ210で作動しているブレーキ系統に連通する第1アクチュエータ110のブレーキ系統の制御定数が、第2アクチュエータ210が作動していることを前提とした制御定数に設定される。また、第2アクチュエータ210の作動情報を待たずに、第2アクチュエータ210の前輪ブレーキ系統の作動開始が推定された時点で、回生制動の停止指令を送信するため、早く回生制動を停止させることができる。しかも、目標摩擦制動力Fb*を目標総制動力F*を使って設定する(Fb*←F*)ため、目標液圧を早く増加させることができる。従って、増圧リニア制御弁77の増圧作動と減圧リニア制御弁78の減圧作動とが短い周期で交互に切り替わることを抑制することができ、安定した液圧を第1アクチュエータ110から第2アクチュエータ210に供給することができる。また、第2アクチュエータ210の前輪ブレーキ系統が作動している場合には、回生制動を停止させるため、第2アクチュエータ210の作動(ABS、VSC)を適切に実施することができる。
<第2アクチュエータの作動開始推定>
本実施形態においては、第2ECU220が追加ブレーキ制御の作動情報を第1ECU120に送信し、この作動情報に基づいて、回生協調ブレーキの制御モードを切り替えるが、その作動情報はCAN通信ライン300を介して第1ECU120に送信されるため、作動情報の伝達に遅れが生じる。そこで、第1ECU120は、第2アクチュエータ210が作動したか否か、つまり、第2ECU220が追加ブレーキ制御を開始したか否かについて推定する機能を備えている。そして、第1ECU120は、回生協調ブレーキ制御の実施時に、追加ブレーキ制御が開始されたと推定したときに、作動情報の受信を待たずに、制御モードを単独作動モードから同時作動モードに切り換える。
本実施形態においては、第2ECU220が追加ブレーキ制御の作動情報を第1ECU120に送信し、この作動情報に基づいて、回生協調ブレーキの制御モードを切り替えるが、その作動情報はCAN通信ライン300を介して第1ECU120に送信されるため、作動情報の伝達に遅れが生じる。そこで、第1ECU120は、第2アクチュエータ210が作動したか否か、つまり、第2ECU220が追加ブレーキ制御を開始したか否かについて推定する機能を備えている。そして、第1ECU120は、回生協調ブレーキ制御の実施時に、追加ブレーキ制御が開始されたと推定したときに、作動情報の受信を待たずに、制御モードを単独作動モードから同時作動モードに切り換える。
ここで、追加ブレーキ制御の実施開始(第2アクチュエータの作動開始)を推定する原理について説明する。本実施形態においては、少なくともABSの開始を推定できるようにしているが、VSCが開始された場合においても、後述する判定条件が成立した場合には、第2アクチュエータ210が作動したと推定する。
ABSは、増圧弁83と減圧弁85との開閉制御によって実施される。増圧弁83は、通電によって閉弁しホイールシリンダ52の液圧を保持するため、以下、増圧弁83を保持弁83と呼ぶ。保持弁83は、通常ブレーキ制御においては開弁状態に維持され、ABSの開始とともに閉弁される。保持弁83が開弁されている状態では、第1アクチュエータ110のリニア制御弁77,78とホイールシリンダ52とが連通した状態となるが、保持弁83が閉弁されている状態では、第1アクチュエータ110のリニア制御弁77,78とホイールシリンダ52との間の作動液の通路が保持弁83で遮断される。従って、リニア制御弁77,78から作動液が供給される供給通路の液圧剛性が、保持弁83の開閉状態によって変化する。例えば、保持弁83が開弁されている状態と閉弁されている状態とでは、増圧リニア制御弁77から同じ流量の作動液を送り出しても、液圧の増加量が異なる。同様に、保持弁83が開弁されている状態と閉弁されている状態とでは、減圧リニア制御弁78から同じ流量の作動液をリターン通路24に排出しても、液圧の減少量が異なる。つまり、保持弁83が閉弁されている場合では、開弁されている場合に比べて、作動液の流量に対する液圧の変動量が大きい。このことを利用して、ABSの作動を推定することができる。また、同様の原理により、VSCの作動についても推定することができる。
図7は、常閉式電磁リニア制御弁の流量特性を表す。横軸は、リニア制御弁に印加する電流、縦軸は、流速(単位時間当たりの流量)を表す。リニア制御弁においては、上流側液圧(入口側液圧)と下流側液圧(出口側液圧)との圧力差である差圧ΔPと、開弁電流iopenとのあいだに一定の関係が存在する。開弁電流iopneとは、常閉式電磁リニア制御弁の場合には、閉弁している状態から、ソレノイドに流す電流を増加させていったときに弁体が開弁を開始するときの電流値を表す。リニア制御弁に通電する電流が開弁電流iopenを超えると、その超えた分の電流icに比例した流速で作動液が流れる。リニア制御弁は、ヒステリシス特性を有し、開弁している状態から電流を低下させていくと、その開度を維持した後、電流の低下とともに流速が低下する。こうした特性は、温度やリニア制御弁の個体差等によりバラツキがある。図中の実線で表される特性は、そのバラツキにおける平均的なリニア制御弁の特性を示し、破線で表される特性は、バラツキの中で電流に対して流速が最大となる特性(最大流量特性と呼ぶ)を示している。
図7の流量特性は、保持弁83が開弁されている状態、つまり、リニア制御弁77,78がホイールシリンダ52に連通している状態での特性である。従って、保持弁83が開弁している状態では、リニア制御弁77,78に流す電流の値が分かれば、リニア制御弁77,78から送り出される作動液の流量のとり得る最大値(最大流量Qmaxと呼ぶ)が分かる。つまり、保持弁83が開弁している状態では、リニア制御弁77,78から送り出される作動液の流量は、特性のバラツキ等を考慮しても、最大流量Qmaxを超えないと考えられる。以下、増圧リニア制御弁77を例に説明する。
図8は、ホイールシリンダ52に供給された作動液の流量とホイールシリンダ圧との関係を表す流量―圧力特性を表す。この特性においても、温度やホイールシリンダ52の個体差等によりバラツキがある。図8において、実線は、バラツキにおける平均的な流量―圧力特性を表し、破線は、バラツキのなかで流量に対して圧力が最大となる流量―圧力特性(最大圧力特性と呼ぶ)を表す。例えば、所定のサンプリング周期でホイールシリンダ圧を検出し、直前回のサンプリング時のホイールシリンダ圧を参照液圧Prefとする。図8の最大特性を使って、この参照液圧Prefからホイールシリンダに供給された作動液の流量Q1を算出することができる。そして、この流量Q1に、サンプリング周期Tと最大流量Qmaxとの乗算値(T×Qmax)を加算した流量Q2(=Q1+T×Qmax)を求め、最大圧力特性を参照することにより、流量Q2に対応する液圧を導くことができる。この液圧は、今回のサンプリング時において検出される液圧のとり得る最大値(最大液圧Pmaxと呼ぶ)に相当する。従って、制御圧センサ123により液圧をサンプリングした場合には、保持弁83が開弁しているかぎり、今回のサンプリング時における検出液圧Pxは、最大液圧Pmaxを超えないはずである。
一方、保持弁83が閉弁している状態であれば、増圧リニア制御弁77の下流側の作動液通路の容積が少なくなり、増圧リニア制御弁77から送られた作動液の流量に対して検出液圧Pxの増加が大きくなる。つまり、単位流量に対する検出液圧Pxの増加量が大きくなる。このため、図9に示すように、検出液圧Pxが最大液圧Pmaxを超える。これにより、保持弁83の閉弁状態、つまり、少なくともABSが開始されたことを推定することができる。
この例では、増圧リニア制御弁77の作動時について説明しているが、減圧リニア制御弁78の作動時においても同様に考えることができる。この場合は、参照液圧Prefに対応する流量から、サンプリング周期Tと減圧リニア制御弁78の最大流量Qmaxとの乗算値(T×Qmax)を減算した流量を求め、減圧リニア制御弁78の最大圧力特性を参照することにより、この流量に対応する液圧(最小液圧Pminと呼ぶ)を導くことができる。従って、制御圧センサ123により液圧をサンプリングした場合には、保持弁83が開弁しているかぎり、今回のサンプリング時における検出液圧Pxは、最小液圧Pminを下回らないはずである。一方、保持弁83が閉弁している状態であれば、減圧リニア制御弁78からホイールシリンダ52側の通路容積が少なくなり、減圧リニア制御弁78から排出された作動液の流量に対して検出液圧Pxの低下が大きくなる。つまり、単位流量に対する検出液圧Pxの減少量が大きくなる。このため、検出液圧Pxが最小液圧Pminを下回る。これにより、保持弁83の閉弁状態、つまり、少なくともABSが開始されたことを推定することができる。
尚、リニア制御弁77,78に通電していない場合についても同様に考えることができる。つまり、リニア制御弁77,78に通電していない場合における、作動液のリニア制御弁77,78からの漏れ流量の最大値(最大流量)を設定しておくことにより、サンプリング周期における液圧の変動量が最大流量から想定される値を超える場合に、ABSが開始されたと推定することができる。
第1ECU120は、図7に示すような最大流量特性、および、図8に示すような最大液圧特性を表すマップを記憶している。最大流量特性マップは、増圧リニア制御弁77、減圧リニア制御弁78のそれぞれについて記憶されている。また、最大流量特性は、リニア制御弁77,78の上流側と下流側との差圧によって異なるため、第1ECU120は、差圧ごとの最大流量特性マップを記憶している。
次に、第1ECU120の実行する第2アクチュエータ210の作動開始推定処理について説明する。図10は、第1ECU120の実行する第2アクチュエータ作動開始推定ルーチン(以下、単に作動開始推定ルーチンと呼ぶ)を表す。作動開始推定ルーチンは、上述した回生協調ブレーキ制御ルーチンと並行して、所定の短い演算周期にて繰り返し実行される。
第1ECU120は、まず、ステップS61において、車速VがABS作動許可速度Vabs以上であるか否かについて判断し、車速VがABS作動許可速度Vabs未満であれば、ABSおよびVSCが実施されないため、本ルーチンを一旦終了する。一方、車速VがABS作動許可速度Vabs以上であれば、第1ECU120は、ステップS62において、制御圧センサ123Fr,123Rrにより検出される制御圧PFr,制御圧PRr、および、アキュムレータ圧センサ121により検出されるアキュムレータ圧Paccを読み込む。このステップS62で読み込んだ制御圧PFr、制御圧PRrを今回制御圧PFr(n)、今回制御圧PRr(n)と呼ぶ。続いて、第1ECU120は、ステップS63において、前回検出した前回制御圧PFr(n-1)、前回制御圧PRr(n-1)を読み込む。続いて、ステップS64において、最大流量特性マップ、最大液圧特性マップを参照して、前輪ブレーキ系統の最大液圧PFr_max、最小液圧PFr_min、および、後輪ブレーキ系統の最大液圧PRr_max、最小液圧PRr_minを演算する。この演算は、上述の演算を前輪ブレーキ系統と後輪ブレーキ系統とでそれぞれ実施すればよい。最大流量特性マップについては、リニア制御弁77,78の差圧毎に設定されているため、アキュムレータ圧センサ121により検出されるアキュムレータ圧Paccを使って増圧リニア制御77の差圧を計算する。減圧リニア制御弁78については、今回制御圧PFr(n)、制御圧PRr(n)が差圧となる。
続いて、第1ECU120は、ステップS65において、今回制御圧PFr(n)が最大液圧PFr_maxよりも大きい、あるいは、最小液圧PFr_minよりも小さいか否かについて判断する。今回制御圧PFr(n)が最大液圧PFr_maxよりも大きい、あるいは、最小液圧PFr_minよりも小さい場合は、第2アクチュエータ210の前輪ブレーキ系統が作動していると推定できる。この場合、第1ECU120は、ステップS66において、前輪開始推定フラグFFrを「1」に設定する。また、ステップS65において「No」と判定した場合には、ステップS66の処理をスキップする。
続いて、第1ECU120は、ステップS67において、今回制御圧PRr(n)が最大液圧PRr_maxよりも大きい、あるいは、最小液圧PRr_minよりも小さいか否かについて判断する。今回制御圧PFr(n)が最大液圧PFr_maxよりも大きい、あるいは、最小液圧PRr_minよりも小さい場合は、第2アクチュエータ210の後輪ブレーキ系統が作動していると推定できる。この場合、第1ECU120は、ステップS68において、後輪開始推定フラグFRrを「1」に設定する。また、ステップS67において「No」と判定した場合には、ステップS68の処理をスキップする。
続いて、第1ECU120は、ステップS69において、今回制御圧PFr(n)、今回制御圧PRr(n)の値を前回制御圧PFr(n-1)、前回制御圧PRr(n-1)の値として更新記憶して本ルーチンを一旦終了する。従って、次回の作動開始推定ルーチンの実行時においては、更新記憶した値がステップS63における前回制御圧PFr(n-1)、前回制御圧PRr(n-1)として使用される。この場合、今回と直前回とにおける制御圧PFr、制御圧PRrを比較判定するのではなく、直近の所定回分の制御圧PFr、制御圧PRrのサンプリングデータを記憶しておき、その平均値等を使って、比較判定するようにしてもよい。
尚、前輪開始推定フラグFFrおよび後輪開始推定フラグFRrは、本ルーチンの起動時は「0」に設定されており、ステップS66あるいはステップS68で「1」に設定された場合、所定時間だけその状態を維持した後に、あるいは、所定時間内に第2ECU220から送信された作動情報を受信すると「0」にリセットされる。この所定時間は、CAN通信ライン300を介して第2ECU220から第1ECU120へ情報を送信する場合に必要とされる通信時間相当の値に設定される。
作動開始推定ルーチンは、第2ECU220から第1ECU120に作動情報を送信するのに必要とされる時間よりも短い演算周期で繰り返されるため、第1ECU120は、第2ECU220が作動開始したことを、作動情報を受信するよりも先に判断することができる。
このように本実施形態によれば、第1ECU120が、制御圧PFr,PRrの変動量に基づいて第2ECU220の作動開始を推定する。そして、第1ECU120は、推定により第2ECU220の作動が開始されたことを判定した場合には、第2ECU220から送信される追加ブレーキ制御の作動情報の受信を待たずして、制御モードを単独作動モードから同時作動モードに変更し(S17,S30)、ハイブリッドECU8に対して回生制動を停止させる指令を出力し(S35)、目標液圧P*を目標総制動力F*に対応する圧力にまで増加させる(S36)。従って、第1ECU120と第2ECU220とをCAN通信ライン300にて接続した構成であっても、両者間の通信遅れによる第1ECU120の液圧制御のハンチングを抑制でき、第1アクチュエータ110から安定した液圧を第2アクチュエータ210に供給することができる。また、早いタイミングで回生制動を停止させることができる。
図11,図12は、ABSの作動時における液圧、増圧リニア制御弁77の電流、減圧リニア制御弁78の電流、保持弁83の開閉状態、減圧弁85の開閉状態、車体速、車輪速の推移のイメージを表す。図11は、本実施形態のブレーキ装置によるものであるが、図12は、比較例として、第1ECU120が第2ECU220の作動推定を行わずに、作動情報の受信を待ってから回生制動を停止させるようにしたものである。これらの図は、代表例として前輪のABS作動時について表している。
図11,図12の最上段のグラフにおいて、aは、第1ECU120がブレーキペダル操作量の基づいて算出した前輪の要求制動力を前輪ブレーキ系統の液圧に換算した値(要求制動力液圧換算値と呼ぶ)を表す。bは、前輪ブレーキ系統の目標液圧PFr*を表す。cは、制御圧センサ123Frによって検出される制御圧PFrを表す。dは、ABSが実施される前輪のホイールシリンダ52の液圧を表す。
第1ECU120は、ドライバーのブレーキペダル操作を検出すると、ドライバーの要求制動力から回生制動力分を除いた制動力に対する目標液圧PFr*を設定して、制御圧PFrが目標液圧PFr*に追従するように増圧リニア制御弁77Fr、減圧リニア制御弁78Frの通電制御を開始する。そして、時刻t1において、車体速と車輪速との偏差がABS開始閾値を超えると、第2ECU220はABSを開始するとともに、ABS作動情報をCAN通信ライン300を介して第1ECU120に送信する。このABS作動情報は、この時点では、第1ECU120に到達しない。
第2ECU220は、ABSを開始すると、最初に、ABS対象輪の保持弁83を閉弁し、次に、減圧弁85を一時的に開弁してホイールシリンダ52の液圧を低下させる。その後、保持弁83を繰り返し開閉して、ホイールシリンダ52の液圧を供給圧(第1アクチュエータ110から供給される液圧)にまで戻す。ABSの作動開始時においては、ABS対象となるホイールシリンダ圧の挙動は、制御圧PFrの挙動と一致しない。
ABSが開始されて保持弁83が最初に閉弁されたとき、第1アクチュエータ110内の液圧が急激に上昇することがある。この場合には、比較例(図12)においては、第1ECU120の液圧制御により減圧リニア制御弁78Frが作動して減圧する。保持弁83が閉弁されている状態においては、増圧リニア制御弁77Frと減圧リニア制御弁78Frとから液圧が供給される作動液通路の容積が少なくなっているため、その通路における液圧剛性が変化して、増圧リニア制御弁77Frあるいは減圧リニア制御弁78Frの作動に対して液圧の変化が大きくなる。このため、比較例(図12)においては、検出される制御圧PFrが目標液圧PFr*に対して上下に振動して、増圧リニア制御弁77Frと減圧リニア制御弁78Frとが短い周期で交互に動作する。そして、ABS作動情報が第1ECU120に到達した時刻t3になってから、目標液圧PFr*が増加設定されて増圧リニア制御弁77Frによる増圧が開始される。このため、ABSの作動当初においては、第1アクチュエータ110から第2アクチュエータ210に安定した液圧の供給が難しくなる。この結果、目標とするホイールシリンダ圧の上昇勾配が得られない。
これに対して、本実施形態(図11)においては、時刻t1で第2ECU220によってABSが開始されると、第1ECU120は、制御圧PFrの上昇に基づいて、時刻t2で第2アクチュエータ210が作動開始したことを推定により判定し、制御モードを単独作動モードから同時作動モードに切り換える。このため、ABS作動情報の受信を待たずして、図11に示すように、目標液圧PFr*が要求制動力液圧換算値にまで増加設定され、また、制御定数が変更される。これにより、増圧リニア制御弁77Frの増圧動作と減圧リニア制御弁78Frの減圧動作との切り替わりが抑制され、増圧リニア制御弁77Frが開弁状態に維持される。このため、ABSの作動当初から第2アクチュエータ210に安定した液圧を供給することができ、ホイールシリンダ圧を目標上昇勾配に沿って早く供給圧にまで復帰させることができる。
以上説明した本実施形態のブレーキ装置によれば、第1ECU120が、第1アクチュエータ110から第2アクチュエータ210に出力される液圧の変動量に基づいて、第2アクチュエータ210の作動開始を推定するため、第2ECU220から送信される作動情報を受信するまで待たなくても、制御モードを単独モードから同時作動モードに切り換えることができる。これにより、早期にハイブリッドECU8に回生制動の停止を指令することができる。また、第1アクチュエータ110では、増圧リニア制御弁77の増圧作動と減圧リニア制御弁78の減圧作動とが短い周期で切り替わることを抑制することができる。これにより、増圧リニア制御弁77と減圧リニア制御弁78の作動音の低減を図ることができる。また、増圧リニア制御弁77と減圧リニア制御弁78の耐久性を向上させることができる。また、第1アクチュエータ110から第2アクチュエータ210へ供給される液圧を早く高くすることができるため、第2アクチュエータ210ではホイールシリンダ52の液圧の上昇勾配を適切にすることができ、ABS実行時での車両の停止距離を短くすることができる。また、車両の挙動安定化を良好に行うことができる。
また、第1アクチュエータ110から出力される作動液の流量に対する液圧の変動量が、第2アクチュエータ210が作動していない場合には起こりえない値となる場合に、第2アクチュエータ210の作動が開始されたと推定するため、第2アクチュエータ210の作動が開始されたことを簡単に推定することができる。特に、流量特性のバラツキ、流量−圧力特性のバラツキを考慮して、液圧のとり得る最大値および最小値(最大液圧Pmax、最小液圧Pmin)を設定し、制御圧PFr,PRrと最大液圧Pmax、最小液圧Pminとを比較することにより、第2アクチュエータ210の作動開始の有無を推定するため、その推定精度が高い。
また、回生協調ブレーキ制御を行う第1液圧制御ユニット100と、追加ブレーキ制御を行う第2液圧制御ユニット200とが別々に独立して設けられているため、それぞれの制御ユニットの汎用性が高くなる。例えば、従来から知られているハイブリッド車両に使用されるブレーキ装置においては、回生協調ブレーキ制御と追加ブレーキ制御との両方を行う一体型アクチュエータと、一体型アクチュエータを制御する一つのECUとを備えたハイブリッド車専用の液圧制御ユニットが設けられる。回生協調ブレーキ制御における作動液を調圧するための最適なバルブ特性(オリフィス径、電流に対する応答性)は、ABS等の追加ブレーキ制御における最適なバルブ特性(オリフィス径、電流に対する応答性)とは異なる。また、車重によっても最適なバルブ特性が異なる。このため、上記の一体型アクチュエータでは、搭載できる車両の範囲が限られてしまう。これに対して、本実施形態においては、回生協調ブレーキ制御に特化した第1液圧制御ユニット100と、追加ブレーキ制御に特化した第2液圧制御ユニット200とを、車両特性に応じて選択的に組み合わせることにより、種々の車両(車重)に対応させることができる。また、ユニット単位ではなく、アクチュエータ110,210、あるいは、ECU120,220を1つの単位として適宜組み合わせることもできる。また、第2アクチュエータ210に関しては、回生制動を行わない車両に適用されているものをそのまま流用することができ、ハイブリッド車両に搭載するためのハード的な変更は不要となる。また、マスタシリンダユニット40に関しても、既存のものをそのまま流用することができる。また、回生協調ブレーキ制御に係る演算処理を第1ECU120が担当し、追加ブレーキ制御に係る演算処理を第2ECU220が担当するように構成されているため、各ECU120,220におけるマイコンの演算負荷を軽減することができる。
以上、実施形態および変形例のブレーキ装置について説明したが、本発明は上記実施形態および変形例に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
例えば、本実施形態のブレーキ装置は、前輪駆動式のハイブリッド車両に適用されるものであるが、後輪駆動式あるいは4輪駆動式のハイブリッド車両に適用されるものであってもよい。また、車両走行用の動力源としてモータのみを備えた(内燃機関を備えない)電気自動車に適用することもできる。つまり、本発明は、モータによって回生制動力を発生させることができる車両であれば適用することができる。
また、本実施形態においては、最大流量特性マップに基づいて最大流量を求めているが、例えば、増圧リニア制御弁77に通電している状態であれば、アキュムレータ圧Paccの変化量とアキュムレータ圧容量とから、増圧リニア制御弁77から送り出される作動液の最大流量を計算するようにしてもよい。
また、本実施形態においては、第2アクチュエータ210が作動開始した場合、あるいは、第2アクチュエータ210の作動開始が推定された場合、第1ECU120が、ハイブリッドECU8に対して回生制動の停止指令を送信するが(S35)、必ずしも回生制動を停止させる必要はなく、回生制動力を低下させる指令を送信するようにしてもよい。この場合、第1ECU120は、ステップS36において、回生制動力の低下指令相当分だけ目標摩擦制動力Fb*を増加させるようにすればよい。これによっても、目標液圧PFr*,PRr*を増加させることができるため、上述した効果が得られる。
また、同時作動モードの実行開始時においては、検出した制御圧PFr(またはPRr)を予め設定した所定値Paだけ低くした値に補正するようにしてもよい(PFr=PFr−Pa またはPRr=PRr−Pa)。これにより、目標液圧と検出液圧との偏差を大きくして、増圧リニア制御弁77による増圧動作を確実に開始させることができる。ABSを開始した場合、ホイールシリンダ52の液圧は、制御圧PFr(またはPRr)よりも低くなっているので、この低くなっている液圧分を所定値Paに設定するとよい。また、同時作動モードの実行開始時においては、液圧フィードバック制御ゲインを変更するようにしてもよい。
また、追加ブレーキ制御としては、実施形態で示したものを全て実行する必要はなく、少なくともABSが含まれているものであればよい。
また、第1アクチュエータ110および第2アクチュエータ210の液圧回路構成についても、例えば、電磁弁の配置の変更、電磁弁のタイプ(常閉式、常開式)、電磁弁の個数、圧力センサの位置等を任意に変更することができる。実施形態においては、第1アクチュエータ110の減圧リニア制御弁78Fr,78Rrを常閉式としているが、常閉式のリニア制御弁を使用した場合には、ブレーキペダル操作を解除したときに振動が発生しやすい。そこで、図14に示すように、常開式の減圧リニア制御弁781Fr,781Rrを用いて振動低減を図るようにしてもよい。この場合、それらの故障対策として、減圧リニア制御弁781Fr,781Rrと直列に常閉式の電磁開閉弁782Fr,782Rrを設けるとよい。
また、図14に示すように、分岐液圧源通路23Frに第1増圧リニア制御弁771Frと第2増圧リニア制御弁772Frとを並列に設け、分岐液圧源通路23Rrに第1増圧リニア制御弁771Rrと第2増圧リニア制御弁772Rrとを並列に設けて耐久性を向上させるようにしてもよい。
また、図14に示すように、ストロークシミュレータ75を、主通路21Frに代えて主通路21Rrに設けるようにしてもよい。また、マスタ圧センサ122についても、マスタカット弁79よりも上流側であれば、主通路21Fr、主通路21Rrの何れに設けてもよいし、両方の主通路21Fr、主通路21Rrに設けてもよい。
Claims (6)
- 回転する車輪の運動エネルギーを電気エネルギーに変換してバッテリに回収することにより回生制動力を発生させる回生制動装置を備えた車両に適用され、
ドライバーのブレーキ操作に応じた作動液の液圧を出力するマスタシリンダと、
各車輪毎に設けられ作動液の液圧により摩擦部材を作動させて摩擦制動力を発生させるホイールシリンダと、
前記マスタシリンダと前記ホイールシリンダとの間の作動液の通路に設けられ前記ホイールシリンダへ供給する液圧を調整可能な第1アクチュエータと、
前記回生制動力と前記摩擦制動力との和が、ブレーキ操作量に応じて設定される目標総制動力となるように目標液圧を設定し、前記第1アクチュエータの出力液圧が前記目標液圧に追従するように前記第1アクチュエータの作動を制御する第1電子制御装置と、
前記第1アクチュエータと前記ホイールシリンダとの間の作動液の通路に設けられ、非作動時には前記第1アクチュエータの出力液圧をそのまま前記ホイールシリンダに供給し、作動時には各ホイールシリンダの液圧を個別に調整可能な第2アクチュエータと、
前記第2アクチュエータの作動を制御して少なくとも車輪のロックを抑制するアンチロック制御を実施する第2電子制御装置と、
前記第1電子制御装置と前記第2電子制御装置とを互いに通信可能に接続する通信接続手段とを備え、
前記第1電子制御装置が、前記第2電子制御装置から送信される前記第2アクチュエータが作動していることを表す作動情報を受信したときに、前記第2アクチュエータが作動していることを前提とした制御モードに変更するブレーキ装置において、
前記第1電子制御装置は、
前記第1アクチュエータの出力液圧の変動量が、前記第2アクチュエータが作動していないときには起こりえない値となる場合には、前記作動情報の受信を待つことなく、前記第2アクチュエータが作動していることを前提とした制御モードに変更する早期制御モード変更手段を備えたことを特徴とするブレーキ装置。 - 前記第1アクチュエータから出力される作動液の流量に対する液圧の変動量が、前記第2アクチュエータが作動していない場合には起こりえない値となる場合に、前記第2アクチュエータの作動が開始されたと推定する作動開始推定手段を備え、
前記早期制御モード変更手段は、前記作動開始推定手段により前記第2アクチュエータの作動が開始されたと推定されたときに、前記第2アクチュエータが作動していることを前提とした制御モードに変更することを特徴とする請求項1記載のブレーキ装置。 - 前記作動開始推定手段は、前記第1アクチュエータから出力される作動液の流量に対する液圧の変動量が、前記第1アクチュエータと前記ホイールシリンダとが連通している状態で前記第1アクチュエータから出力される作動液の流量に対する液圧の変動量の想定最大値より大きくなっている状況か否かについて判定し、その判定結果に基づいて前記第2アクチュエータの作動が開始されたか否かについて推定することを特徴とする請求項2記載のブレーキ装置。
- 前記第1電子制御装置は、前記第2アクチュエータが作動していることを前提とした制御モードへの変更により、前記回生制動装置による回生制動を低下させる処理を実施することを特徴とする請求項1ないし請求項3の何れか一項記載のブレーキ装置。
- 前記第1電子制御装置は、前記第2アクチュエータが作動していることを前提とした制御モードへの変更により、前記目標液圧を増加させることを特徴とする請求項1ないし請求項4の何れか一項記載のブレーキ装置。
- 前記第1アクチュエータは、ポンプとアキュムレータを備えて高圧の液圧を出力する動力液圧発生装置と、前記動力液圧発生装置から出力される液圧を調整して出力するリニア制御弁と、前記リニア制御弁により調整された液圧を検出する圧力センサとを備え、
前記第1電子制御装置は、前記圧力センサにより検出された検出液圧を取得し、前記検出液圧と前記目標液圧との偏差に応じた電流にて前記リニア制御弁を駆動制御するとともに、前記第2アクチュエータが作動していることを前提とした制御モードへの変更により、それまでの制御モードよりも前記リニア制御弁の増圧作動と減圧作動との切り替わりが抑制されるように制御定数を変更することを特徴とする請求項1ないし請求項5の何れか一項記載のブレーキ装置。
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