特許 5708295 車両用ブレーキ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5708295

(24)【登録日】2015年3月13日

(45)【発行日】2015年4月30日

(54)【発明の名称】車両用ブレーキ装置

(51)【国際特許分類】

   B60T 8/17 20060101AFI20150409BHJP

   B60T 17/18 20060101ALI20150409BHJP

【ＦＩ】

   B60T8/17 Z

   B60T17/18

   B60T8/17 C

【請求項の数】4

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2011-140655(P2011-140655)

(22)【出願日】2011年6月24日

(65)【公開番号】特開2013-6526(P2013-6526A)

(43)【公開日】2013年1月10日

【審査請求日】2014年4月16日

(73)【特許権者】

【識別番号】301065892

【氏名又は名称】株式会社アドヴィックス

(74)【代理人】

【識別番号】100089082

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 脩

(72)【発明者】

【氏名】森下 和哉

(72)【発明者】

【氏名】大崎 慎太郎

【審査官】 塚原 一久

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−０５５１２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−１９８７８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０２１７４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２９６８８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２４５８０３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｔ ７／１２− ８／９６

Ｂ６０Ｔ １５／００−１７／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ブレーキ操作に応じたマスタシリンダ液圧を発生するマスタシリンダと、
各車輪に設けられ、ホイールシリンダに前記マスタシリンダからブレーキ液が供給されることによって前記車輪に制動力を付与する車輪ブレーキ装置と、
前記マスタシリンダと前記ホイールシリンダとの間に接続された液圧制御弁と、
前記液圧制御弁と前記ホイールシリンダとの間に吐出ポートが連通され、前記マスタシリンダと前記液圧制御弁との間に吸入ポートが連通された液圧ポンプと、
前記液圧ポンプを駆動する電気モータと、
前記電気モータのモータ回転数を検出する回転数検出装置と、
前記電気モータのＦＢ制御目標回転数に応じた制御電力を、前記回転数検出装置で検出された前記モータ回転数と前記電気モータのＦＢ制御目標回転数との差に応じて補正して前記電気モータの駆動回路に供給するフィードバック制御回路と、
前記電気モータのＦＦ制御目標回転数に応じた制御電力を前記駆動回路に供給するフィードフォワード制御回路と、
前記電気モータを前記フィードバック制御回路によってＦＢ制御目標回転数で回転させて前記液圧ポンプから目標流量のブレーキ液を前記液圧制御弁に循環させるとともに、前記液圧制御弁に制御電流を供給することによって、前記ホイールシリンダに生じるホイールシリンダ液圧が前記マスタシリンダ液圧より制御液圧だけ高くなるように制御する制御液圧発生制御装置と、
前記回転数検出装置の異常が異常検出装置によって検出されると、前記電気モータを前記フィードフォワード制御回路によって前記ＦＢ制御目標回転数より余裕回転数だけ高いＦＦ制御目標回転数で回転させるとともに、前記電気モータが前記余裕回転数だけ高いＦＦ制御目標回転数で回転されることにより前記液圧制御弁を通過する前記ブレーキ液が漸増させ、前記ホイールシリンダ液圧が変化しないように、前記液圧制御弁に供給する前記制御電流を漸次変化させる異常時制御液圧発生制御装置と、
を備える車両用ブレーキ装置。

【請求項2】

請求項１において、
回生制動力を前記車輪に発生させる回生ブレーキ装置と、
前記ブレーキ操作量に応じた要求制動力を演算する要求制動力演算手段と、
前記マスタシリンダ液圧によって発生する基礎液圧制動力を演算する基礎液圧制動力演算手段と、
前記要求制動力から前記基礎液圧制動力を減算して要求回生制動力を演算する要求回生制動力演算手段と、
前記要求回生制動力と前記回生ブレーキ装置が現在発生可能な現回生制動力との差に基づいて前記制御液圧を設定する制御液圧設定手段と、
前記制御液圧の変化に基づいて前記ホイールシリンダに供給されるブレーキ液量及び前記液圧制御弁の作動に必要なリリーフ流量に基づいて前記電気モータのＦＢ制御目標回転数を設定するＦＢ制御目標回転数設定手段と、
を備える車両用ブレーキ装置。

【請求項3】

請求項１又は２において、
前記電気モータは、ブラシ及びコミュテータを介して直流電流を供給されることにより回転するブラシ付き直流電気モータであり、
前記回転数検出装置は、前記ブラシと前記コミュテータとの間の断続によって前記電気モータへの供給電流に単位時間に発生するリップル成分を計数することにより前記電気モータのモータ回転数を検出する車両用ブレーキ装置。

【請求項4】

請求項１乃至３のいずれか一項において、
前記電気モータが前記余裕回転数だけ高いＦＦ制御目標回転数で回転されることにより前記液圧制御弁を通過する前記ブレーキ液が漸増する時定数を、少なくとも前記液圧ポンプの負荷を考慮して演算したモータ応答の時定数と、少なくとも前記液圧ポンプから前記ブレーキ液を前記液圧制御弁に循環させる配管回路の流路抵抗及び前記ブレーキ液の粘性を考慮して演算した流量応答の時定数に基づいて演算する車両用ブレーキ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、モータ回転数のフィードバック制御中に何らかの原因でモータ回転数が検出できずフィードバック制御が行えなくなった際に、フィードフォワード制御に切替えて回転制御を継続する車両用ブレーキ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、例えば、特許文献１に記載の液圧ブレーキ装置および回生ブレーキ装置を備えた車両用ブレーキ装置が知られている。液圧ブレーキ装置は、マスタシリンダにてブレーキ操作に応じた基礎液圧を発生し、発生した基礎液圧をマスタシリンダと液圧制御弁とを介在した油経路によって連結された各車輪のホイールシリンダに付与し、各車輪に基礎液圧制動力を発生させる。また、制御液圧指令値に応じて電気モータを駆動して液圧制御弁に並設された液圧ポンプを駆動させることにより制御液圧を発生し、発生した制御液圧をホイールシリンダに付与して各車輪に制御液圧制動力を発生させる。回生ブレーキ装置は、ブレーキ操作の状態に対応した回生制動力を車輪の何れかに発生させる。

【0003】

この車両用ブレーキ装置においては、運転者の要求制動力に対して回生制動力が変動して不足した場合、制御液圧制動力により回生制動力の不足を補償するようになっている。すなわち、電気モータを高回転で駆動して液圧ポンプの吐出流量を高めておき、必要な流量分に対して不要な流量分のブレーキ液を液圧制御弁からマスタシリンダ側に逃がすことにより制御液圧を調整している。この車両用ブレーキ装置によれば、要求制動力に対して回生制動力が不足する事態に対し、必要に応じて応答性よく対応することができる。

【0004】

また、特許文献２には、モータ回転数を制御してポンプ吐出流量を変化させることにより、制御液圧を制御する装置を備えた車両用ブレーキ装置が開示されている。この車両用ブレーキ装置によれば、ブレーキの速い踏み込み時等でブレーキ液圧の消費油量が多く必要な場合には、モータ回転数を高めてポンプ吐出流量を多くして応答性を高くすることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００６−２１７４５号公報

【特許文献2】特開平１０−１１９７４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

液圧ブレーキ装置および回生ブレーキ装置を備えた車両用ブレーキ装置では、通常ブレーキ領域で頻繁に作動する制御液圧を発生する液圧ポンプを駆動する電気モータの耐久性が重要である。特許文献１に記載の車両用ブレーキ装置においては、電気モータを高回転で駆動しなければならず、電気モータが早期に寿命に達するおそれがある。一方、特許文献２に記載の車両用ブレーキ装置においては、ポンプ吐出流量を変化させるためにモータ回転数を制御するので、電気モータの耐久性を向上させることは可能である。しかし、ブレーキペダルの踏み込み程度が刻々変わることで液圧ポンプに掛かる負荷が変動する状況で、モータ回転数をどのように制御すべきかについては提案されていない。

【0007】

モータは高寿命化を図るため回転数を低下させることが有効であり、このため特許文献２では、モータ回転数を検出してモータへの印加電圧を適正に補正するフィードバック（ＦＢ）制御が行われている可能性がある。このフィードバック制御は、検出されたモータの回転数が、ＦＢ制御目標回転数に一致するように行われる。また、特許文献２には記載されていないが、何らかの原因でモータ回転数が検出できずフィードバック制御が行えなくなった際に、フィードフォワード（ＦＦ）制御に切替えて回転制御を継続することが考えられている。このときのＦＦ制御目標回転数は、推定回転数に推定誤差があっても回転数不足により車輪の制動力に不足が生じないように、ＦＢ制御目標回転数よりも高く設定される。このため、フィードバック制御からフィードフォワード制御に切替えられた際に、モータ回転数の指令値が図１７（ｂ）に矢印ｒ１で示すようにＦＦ制御目標回転数に急に高くなる。この高くなるモータ回転数に追従させるために、マスタシリンダとホイールシリンダとの間に接続された液圧制御弁の制御電流｛図１７（ｃ）に矢印ｉ１で示す｝を急に下げて対応すると、液圧制御弁が急に開口する。しかし、モータはその時定数に従ってＦＦ制御目標回転数となり、ポンプは、モータがＦＦ制御目標回転数になっても、その汲み上げ流量は急には追従しない。このため、急に開口した液圧制御弁から今まで以上の流量のブレーキ液がリリーフされるので、図１７（ｄ）に曲線ｗｃ１で示すようにホイールシリンダ液圧が急に下がってしまう。

【0008】

このようにフィードバック制御からフィードフォワード制御に切替えた場合、ポンプの汲み上げ流量と液圧制御弁の開口度合にずれが生じるため、ホイールシリンダのブレーキ液圧がスムーズに変化せず、運転者がブレーキ操作時に違和感を感じるという問題がある。

【0009】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、フィードバック制御からフィードフォワード制御への切替え時に、ホイールシリンダ液圧が急に下がらないように制御して運転者がブレーキ操作時に違和感を感じないようにすることができる車両用ブレーキ装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記目的を達成するためになされた請求項１に係る発明の構成上の特徴は、ブレーキ操作に応じたマスタシリンダ液圧を発生するマスタシリンダと、各車輪に設けられ、ホイールシリンダに前記マスタシリンダからブレーキ液が供給されることによって前記車輪に制動力を付与する車輪ブレーキ装置と、前記マスタシリンダと前記ホイールシリンダとの間に接続された液圧制御弁と、前記液圧制御弁と前記ホイールシリンダとの間に吐出ポートが連通され、前記マスタシリンダと前記液圧制御弁との間に吸入ポートが連通された液圧ポンプと、前記液圧ポンプを駆動する電気モータと、前記電気モータのモータ回転数を検出する回転数検出装置と、前記電気モータのＦＢ制御目標回転数に応じた制御電力を、前記回転数検出装置で検出された前記モータ回転数と前記電気モータのＦＢ制御目標回転数との差に応じて補正して前記電気モータの駆動回路に供給するフィードバック制御回路と、前記電気モータのＦＦ制御目標回転数に応じた制御電力を前記駆動回路に供給するフィードフォワード制御回路と、前記電気モータを前記フィードバック制御回路によってＦＢ制御目標回転数で回転させて前記液圧ポンプから目標流量のブレーキ液を前記液圧制御弁に循環させるとともに、前記液圧制御弁に制御電流を供給することによって、前記ホイールシリンダに生じるホイールシリンダ液圧が前記マスタシリンダ液圧より制御液圧だけ高くなるように制御する制御液圧発生制御装置と、前記回転数検出装置の異常が異常検出装置によって検出されると、前記電気モータを前記フィードフォワード制御回路によって前記ＦＢ制御目標回転数より余裕回転数だけ高いＦＦ制御目標回転数で回転させるとともに、前記電気モータが前記余裕回転数だけ高いＦＦ制御目標回転数で回転されることにより前記液圧制御弁を通過する前記ブレーキ液が漸増させ、前記ホイールシリンダ液圧が変化しないように、前記液圧制御弁に供給する前記制御電流を漸次変化させる異常時制御液圧発生制御装置と、を備えることにある。

【0011】

請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において、回生制動力を前記車輪に発生させる回生ブレーキ装置と、前記ブレーキ操作量に応じた要求制動力を演算する要求制動力演算手段と、前記マスタシリンダ液圧によって発生する基礎液圧制動力を演算する基礎液圧制動力演算手段と、前記要求制動力から前記基礎液圧制動力を減算して要求回生制動力を演算する要求回生制動力演算手段と、前記要求回生制動力と前記回生ブレーキ装置が現在発生可能な現回生制動力との差に基づいて前記制御液圧を設定する制御液圧設定手段と、前記制御液圧の変化に基づいて前記ホイールシリンダに供給されるブレーキ液量及び前記液圧制御弁の作動に必要なリリーフ流量に基づいて前記電気モータのＦＢ制御目標回転数を設定するＦＢ制御目標回転数設定手段と、を備えることにある。

【0012】

請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項１又は２において、前記電気モータは、ブラシ及びコミュテータを介して直流電流を供給されることにより回転するブラシ付き直流電気モータであり、前記回転数検出装置は、前記ブラシと前記コミュテータとの間の断続によって前記電気モータへの供給電流に単位時間に発生するリップル成分を計数することにより前記電気モータのモータ回転数を検出することにある。

【0013】

請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至３のいずれか一項において、前記電気モータが前記余裕回転数だけ高いＦＦ制御目標回転数で回転されることにより前記液圧制御弁を通過する前記ブレーキ液が漸増する時定数を、少なくとも前記液圧ポンプの負荷を考慮して演算したモータ応答の時定数と、少なくとも前記液圧ポンプから前記ブレーキ液を前記液圧制御弁に循環させる配管回路の流路抵抗及び前記ブレーキ液の粘性を考慮して演算した流量応答の時定数に基づいて演算することにある。

【発明の効果】

【0014】

請求項１に係る発明によれば、回転数検出装置の異常時にフィードバック制御からフィードフォワード制御へ切替えた場合、電気モータが余裕回転数だけ高いＦＦ制御目標回転数で回転されることにより液圧制御弁を通過するブレーキ液を漸増させ、それでも、ホイールシリンダ液圧が変化しないように、液圧制御弁に供給する制御電流を漸次変化させるようにしたので、ブレーキ操作時にホイールシリンダ液圧が低下することを防止でき、運転者がブレーキ操作時に違和感を感じるということを防ぐことが出来る。

【0015】

請求項２に係る発明によれば、要求回生制動力と現回生制動力との差に基づいて制御液圧を設定し、この制御液圧の変化に応じたホイールシリンダへのブレーキ液量及び液圧制御弁の作動に必要なリリーフ流量に基づいて電気モータのＦＢ制御目標回転数を設定する場合でも、上記同様に、運転者がブレーキ操作時に違和感を感じるということを無くすことが出来る。

【0016】

請求項３に係る発明によれば、電気モータをブラシ付き直流電気モータとし、供給電流のリップルを計数してモータ回転数を検出する回転数検出装置を用いることによりコスト低減を図った場合でも、回転数検出装置の異常時にフィードバック制御からフィードフォワード制御へ切替えたときに、液圧制御弁への制御電流を漸次変化させてホイールシリンダ液圧が低下しないようにすることが出来る。

【0017】

請求項４に係る発明によれば、電気モータがＦＢ制御目標回転数よりも余裕回転数だけ高いＦＦ制御目標回転数で回転されることにより液圧制御弁を通過するブレーキ液が漸増する時定数を適正に演算することが出来る。何故ならば、少なくとも液圧ポンプの負荷を考慮して演算したモータ応答の時定数と、少なくとも液圧ポンプからブレーキ液を液圧制御弁に循環させる配管回路の流路抵抗及びブレーキ液の粘性を考慮して演算した流量応答の時定数に基づいて演算するからである。このように液圧制御弁の通過ブレーキ液の漸増時の時定数を適正に演算することができるので、その通過ブレーキ液漸増に応じた液圧制御弁への制御電流を適正に制御して、フィードバック制御からフィードフォワード制御へ切替えたときに、ホイールシリンダ液圧が低下しないようにすることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明による車両用ブレーキ装置を適用した車両の一実施形態を示す概要図である。

【図2】図１に示す車両用ブレーキ装置の液圧ブレーキ装置を示す図である。

【図3】回生制動力と液圧制動力とのすり替え時の関係図である。

【図4】本実施形態の車両用ブレーキ装置の作動を示すフローチャートである。

【図5】図４に示す必要制御液圧演算サブルーチンを説明するためのフローチャートである。

【図6】図４に示す必要液量変換サブルーチンを説明するためのフローチャートである。

【図7】図４に示す必要流量演算サブルーチンを説明するためのフローチャートである。

【図8】図４に示す必要モータ回転数演算サブルーチンを説明するためのフローチャートである。

【図9】ブレーキ操作に応じて発生するマスタシリンダ圧と、そのブレーキ操作量に応じた全制動力（基礎液圧制動力と回生制動力と必要な場合には制御液圧制動力との和で表される制動力）との関係を示す図である。

【図10】ブレーキ操作量に応じた回生制動力と回生ブレーキ装置が発生可能な回生制動力との差と、電気モータの駆動により液圧ポンプから吐出されるブレーキ液による液圧制御弁の制御液圧との関係を示す図である。

【図11】電気モータの駆動により液圧ポンプから吐出されるブレーキ液による液圧制御弁の制御液圧と、そのブレーキ液が供給されるホイールシリンダにおける累積の液量との関係を示す図である。

【図12】図１１の累積の液量の変動を示す図である。

【図13】本実施形態の車両用ブレーキ装置における制御液圧発生制御装置の構成を示すブロック図である。

【図14】本実施形態の車両用ブレーキ装置の電気モータの回転数検出時の動作を説明するためのタイミングチャートである。

【図15】上記制御液圧発生制御装置を有するブレーキＥＣＵのＣＰＵがフィードバック制御及びフィードフォワード制御を行う際のロジックブロック図である。

【図16】本実施形態の車両用ブレーキ装置における異常時制御液圧発生制御装置の構成を示すブロック図である。

【図17】フィードバック制御からフィードフォワード制御への切替え後のモータ回転数、液圧制御弁通過流量、液圧制御弁への制御電流、ホイールシリンダ液圧の時間的な変化を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明に係る車両用ブレーキ装置の一実施の形態をハイブリッド車に適用した場合について図面を参照して説明する。図１に示すように、車両用ブレーキ装置は、ハイブリッド車に適用されるように構成されたものであり、液圧ブレーキ装置Ｂと、回生ブレーキ装置Ａと、液圧ブレーキ装置Ｂおよび回生ブレーキ装置Ａを協調制御するブレーキＥＣＵ（電子制御ユニット）６０と、ブレーキＥＣＵ６０からの要求値に応じてインバータ１６を介してハイブリッド車の駆動源であるモータ１２を制御するハイブリッドＥＣＵ（電子制御ユニット）１９等とを備えている。

【0020】

ハイブリッド車は、ハイブリッドシステムによって駆動輪、例えば左右前輪ＦＬ，ＦＲを駆動させる車両である。ハイブリッドシステムは、エンジン１１およびモータ１２の２種類の動力源を組み合わせて使用するパワートレーンである。ハイブリッドシステムには、エンジン１１およびモータ１２の双方で車輪を直接駆動する方式であるパラレルハイブリッドシステム、およびモータ１２によって車輪が駆動され、エンジン１１はモータ１２への電力供給源として作用するシリアルハイブリッドシステムがあるが、本実施形態のハイブリッド車には、パラレルハイブリッドシステムが装備されている。

【0021】

このパラレルハイブリッドシステムを搭載したハイブリッド車において、エンジン１１の駆動力は、動力分割機構１３および動力伝達機構１４を介して駆動輪（本実施形態では左右前輪ＦＬ，ＦＲ）に伝達されるようになっており、モータ１２の駆動力は、動力伝達機構１４を介して駆動輪に伝達されるようになっている。動力分割機構１３は、エンジン１１の駆動力を車両駆動力と発電機駆動力に適切に分割するものである。動力伝達機構１４は、走行条件に応じてエンジン１１およびモータ１２の駆動力を適切に統合して駆動輪に伝達するものである。動力伝達機構１４はエンジン１１とモータ１２の伝達される駆動力比を０：１００〜１００：０の間で調整している。この動力伝達機構１４は変速機能を有している。

【0022】

エンジン１１はエンジンＥＣＵ（電子制御ユニット）１８によって制御されており、エンジンＥＣＵ１８は後述するハイブリッドＥＣＵ１９からのエンジン出力要求値に従って電子制御スロットル（図示省略）に開度指令を出力し、エンジン１１の回転数を調整する。モータ１２は、エンジン１１の出力を補助し駆動力を高めるものであり、一方車両の制動時には発電を行いバッテリ１７を充電するものである。発電機１５は、エンジン１１の出力により発電を行うものであり、エンジン始動時のスタータの機能を有する。これらモータ１２および発電機１５は、インバータ１６にそれぞれ電気的に接続されている。インバータ１６は、直流電源としてのバッテリ１７に電気的に接続されており、モータ１２および発電機１５から入力した交流電圧を直流電圧に変換してバッテリ１７に供給したり、逆にバッテリ１７からの直流電圧を交流電圧に変換してモータ１２および発電機１５へ出力したりするものである。

【0023】

回生ブレーキ装置Ａは、モータ１２、インバータ１６およびバッテリ１７等から構成されている。この回生ブレーキ装置Ａは、ブレーキ操作状態に基づいた回生制動力を各車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲの何れか（本実施形態では駆動源であるモータ１２によって駆動される左右前輪ＦＬ，ＦＲ）に発生させるものである。ブレーキ操作状態は、ブレーキペダル２１の操作状態であり、例えばブレーキペダル２１への踏力に相関するマスタシリンダ圧、ブレーキペダル２１のストローク量、ブレーキペダル２１への踏力などである。ブレーキ操作状態検出手段は、このブレーキ操作状態を検出するものであり、マスタシリンダ圧を検出する圧力センサＰ、ブレーキペダル２１のストローク量を検出するペダルストロークセンサ２１ａなどである。

【0024】

ハイブリッドＥＣＵ１９には、インバータ１６が互いに通信可能に接続されている。ハイブリッドＥＣＵ１９は、アクセル開度およびシフトポジション（図示しないシフトポジションセンサから入力したシフト位置信号から算出する）から必要なエンジン出力、電気モータトルクおよび発電機トルクを導出し、その導出したエンジン出力要求値をエンジンＥＣＵ１８に送信してエンジン１１の駆動力を制御する。ハイブリッドＥＣＵ１９は、導出した電気モータトルク要求値および発電機トルク要求値に従って、インバータ１６を通してモータ１２および発電機１５を制御する。また、ハイブリッドＥＣＵ１９はバッテリ１７が接続されており、バッテリ１７の充電状態、充電電流などを監視している。さらに、ハイブリッドＥＣＵ１９は、アクセルペダル（図示省略）に組み付けられて車両のアクセル開度を検出するアクセル開度センサ（図示省略）も接続されており、アクセル開度センサからアクセル開度信号を入力している。

【0025】

液圧ブレーキ装置Ｂは、車輪ブレーキ装置（基礎液圧制動力発生装置）と、ブレーキアクチュエータ（制御液圧制動力発生装置）２５等とから構成されている。液圧ブレーキ装置Ｂは、直接各車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに液圧制動力を付与して車両を制動させる。車輪ブレーキ装置は、エンジン１１の吸気負圧をダイヤフラムに作用させてブレーキペダル２１の踏み込み操作により生じるブレーキ操作力を助勢して倍力（増大）する倍力装置である負圧式ブースタ２２と、負圧式ブースタ２２により倍力されたブレーキ操作力（すなわちブレーキペダル２１の操作状態）に応じた基礎液圧である液圧（油圧）のブレーキ液（油）を生成してホイールシリンダＷＣ１〜ＷＣ４に供給するマスタシリンダ２３と、ブレーキ液を貯蔵してマスタシリンダ２３にそのブレーキ液を補給するリザーバタンク２４とから構成されている。ブレーキアクチュエータ２５は、マスタシリンダ２３とホイールシリンダＷＣ１〜ＷＣ４との間に設けられている。

【0026】

図２に示すように、車輪ブレーキ装置は、ブレーキペダル２１の踏み込みによるブレーキ操作状態に対応した基礎液圧をマスタシリンダ２３にて発生し、発生した基礎液圧を当該マスタシリンダ２３と液圧制御弁３１，４１をそれぞれ介在した油経路Ｌｆ，Ｌｒによって連結された各車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲのホイールシリンダＷＣ１，ＷＣ２，ＷＣ３，ＷＣ４に直接付与することにより、各車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに基礎液圧に対応した基礎液圧制動力を発生させる。ブレーキアクチュエータ２５は、ブレーキ操作状態に対応して発生される基礎液圧とは独立して液圧ポンプ３７，４７の駆動と液圧制御弁３１，４１の制御によって形成される制御液圧を各車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲのホイールシリンダＷＣ１，ＷＣ２，ＷＣ３，ＷＣ４に付与することにより各車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに制御液圧制動力を発生させる。

【0027】

液圧ブレーキ装置Ｂのブレーキ配管系は前後配管方式にて構成されており、マスタシリンダ２３の第１および第２液圧室２３ｄ、２３ｆは、油経路ＬｒおよびＬｆにそれぞれ接続されている。油経路Ｌｒは、第１液圧室２３ｄと左右後輪ＲＬ，ＲＲのホイールシリンダＷＣ３，ＷＣ４とをそれぞれ連通するものであり、油経路Ｌｆは、第２液圧室２３ｆと左右前輪ＦＬ，ＦＲのホイールシリンダＷＣ１，ＷＣ２とをそれぞれ連通するものである。各ホイールシリンダＷＣ１，ＷＣ２，ＷＣ３，ＷＣ４は、マスタシリンダ２３から油経路Ｌｆ，Ｌｒを介して液圧（基礎液圧、制御液圧）が供給されると、各ホイールシリンダＷＣ１，ＷＣ２，ＷＣ３，ＷＣ４に対応してそれぞれ設けられた各ブレーキ手段ＢＫ１，ＢＫ２，ＢＫ３，ＢＫ４を作動させて各車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに液圧制動力（基礎液圧制動力、制御液圧制動力）を付与する。各ブレーキ手段ＢＫ１，ＢＫ２，ＢＫ３，ＢＫ４としては、ディスクブレーキ、ドラムブレーキ等があり、ブレーキパッド、ブレーキシュー等の摩擦部材が車輪に一体のディスクロータ、ブレーキドラム等の回転を規制するようになっている。

【0028】

ブレーキアクチュエータ２５について図２を参照して詳述する。このブレーキアクチュエータ２５は、一般的によく知られているものであり、液圧制御弁３１，４１、ＡＢＳ制御弁を構成する増圧制御弁３２，３３，４２，４３および減圧制御弁３５，３６，４５，４６、調圧リザーバ３４，４４、液圧ポンプ３７，４７、電気モータＭなどを一つのケースにパッケージすることにより構成されている。液圧制御弁３１，４１および液圧ポンプ３７，４７等により制御液圧発生装置を構成している。

【0029】

まず、ブレーキアクチュエータ２５の前輪系統の構成について説明する。油経路Ｌｆには、差圧制御弁から構成される液圧制御弁３１が備えられている。この液圧制御弁３１は、ブレーキＥＣＵ６０により連通状態と差圧状態を切り替え制御されるものである。液圧制御弁３１は通常連通状態とされているが、差圧状態にすることによりホイールシリンダＷＣ１，ＷＣ２側の油経路Ｌｆ２をマスタシリンダ２３側の油経路Ｌｆ１よりも所定の制御差圧分高い圧力に保持することができる。この制御差圧はブレーキＥＣＵ６０により制御電流に応じて調圧されるようになっている。また、この液圧制御弁３１は小径の弁孔を有しており、ホイールシリンダ側の圧力がマスタシリンダ側の圧力より所定圧以上高くなれば、液圧制御弁３１の弁孔が絞り孔として作用し、液圧制御弁３１のマスタシリンダ側とホイールシリンダ側との間に差圧（駆動差圧）が発生する。

【0030】

油経路Ｌｆ２は２つに分岐しており、一方にはＡＢＳ制御の増圧モード時においてホイールシリンダＷＣ１へのブレーキ液圧の増圧を制御する増圧制御弁３２が備えられ、他方にはＡＢＳ制御の増圧モード時においてホイールシリンダＷＣ２へのブレーキ液圧の増圧を制御する増圧制御弁３３が備えられている。これら増圧制御弁３２，３３は、ブレーキＥＣＵ６０により連通・遮断状態を制御できる２位置弁として構成されている。そして、これら増圧制御弁３２，３３が連通状態に制御されているときには、マスタシリンダ２３の基礎液圧および液圧ポンプ３７の駆動と液圧制御弁３１の制御によって形成される制御液圧の少なくとも一方を各ホイールシリンダＷＣ１，ＷＣ２に加えることができる。また、増圧制御弁３２，３３は減圧制御弁３５，３６および液圧ポンプ３７とともにＡＢＳ制御を実行することができる。

【0031】

なお、ＡＢＳ制御が実行されていないノーマルブレーキの際には、これら増圧制御弁３２，３３は常時連通状態に制御されている。また、増圧制御弁３２，３３には、それぞれ安全弁３２ａ，３３ａが並列に設けられており、ＡＢＳ制御時においてブレーキペダル２１を離したとき、それに伴ってホイールシリンダＷＣ１，ＷＣ２側からのブレーキ液をリザーバタンク２４に戻すようになっている。

【0032】

また、増圧制御弁３２，３３と各ホイールシリンダＷＣ１，ＷＣ２との間における油経路Ｌｆ２は、油経路Ｌｆ３を介して調圧リザーバ３４のリザーバ孔３４ａに連通されている。油経路Ｌｆ３には、ブレーキＥＣＵ６０により連通・遮断状態を制御できる減圧制御弁３５，３６がそれぞれ配設されている。これらの減圧制御弁３５，３６はノーマルブレーキ状態（ＡＢＳ非作動時）では常時遮断状態とされ、また、適宜連通状態として油経路Ｌｆ３を通じて調圧リザーバ３４へブレーキ液を逃がすことにより、ホイールシリンダＷＣ１，ＷＣ２におけるブレーキ液圧を制御し、車輪がロック傾向にいたるのを防止できるように構成されている。

【0033】

さらに、液圧制御弁３１と増圧制御弁３２，３３との間における油経路Ｌｆ２と調圧リザーバ３４のリザーバ孔３４ａとを結ぶ油経路Ｌｆ４には液圧ポンプ３７が安全弁３７ａと共に配設されている。そして、調圧リザーバ３４のリザーバ孔３４ｂを油経路Ｌｆ１を介してマスタシリンダ２３と接続するように油経路Ｌｆ５が設けられている。液圧ポンプ３７は、ブレーキＥＣＵ６０の指令により電気モータＭによって駆動されるものである。液圧ポンプ３７は、ＡＢＳ制御の減圧モード時においては、ホイールシリンダＷＣ１，ＷＣ２内のブレーキ液または調圧リザーバ３４に貯められているブレーキ液を吸い込んで連通状態である液圧制御弁３１を介してマスタシリンダ２３に戻している。また、液圧ポンプ３７は、ＥＳＣ制御、トラクションコントロール、ブレーキアシストなどの車両の姿勢を安定に制御するための制御液圧を形成する際においては、差圧状態に切り替えられている液圧制御弁３１に制御差圧を発生させるべく、マスタシリンダ２３内のブレーキ液を油経路Ｌｆ１，Ｌｆ５および調圧リザーバ３４を介して吸い込んで油経路Ｌｆ４，Ｌｆ２および連通状態である増圧制御弁３２，３３を介して各ホイールシリンダＷＣ１，ＷＣ２に吐出して制御液圧を付与している。なお、液圧ポンプ３７が吐出したブレーキ液の脈動を緩和するために、油経路Ｌｆ４の液圧ポンプ３７の上流側にはダンパ３８が配設されている。

【0034】

また、油経路Ｌｆ１には、マスタシリンダ２３内のブレーキ液圧であるマスタシリンダ圧を検出する圧力センサＰが設けられており、この検出信号はブレーキＥＣＵ６０に送信されるようになっている。なお、圧力センサＰは油経路Ｌｒ１に設けるようにしてもよい。マスタシリンダ圧はブレーキ操作状態の一つである。他のブレーキ操作状態としては、ブレーキペダル２１のペダルストロークがある。このペダルストロークはブレーキペダル２１に付設されているペダルストロークセンサ２１ａによって検出される。その検出信号はブレーキＥＣＵ６０に送信されるようになっている。

【0035】

さらに、ブレーキアクチュエータ２５の後輪系統も前述した前輪系統と同様な構成であり、後輪系統を構成する油経路Ｌｒは油経路Ｌｆと同様に油経路Ｌｒ１〜Ｌｒ５から構成されている。油経路Ｌｒには液圧制御弁３１と同様な液圧制御弁４１、および調圧リザーバ３４と同様な調圧リザーバ４４が備えられている。ホイールシリンダＷＣ３，ＷＣ４に連通する分岐した油経路Ｌｒ２，Ｌｒ２には増圧制御弁３２，３３と同様な増圧制御弁４２，４３が備えられ、油経路Ｌｒ３には減圧制御弁３５，３６と同様な減圧制御弁４５，４６が備えられている。油経路Ｌｒ４には、液圧ポンプ３７、安全弁３７ａおよびダンパ３８と同様な液圧ポンプ４７、安全弁４７ａおよびダンパ４８が備えられている。なお、増圧制御弁４２，４３には、それぞれ安全弁３２ａ，３３ａと同様な安全弁４２ａ，４３ａが並列に設けられている。以上のような構成のブレーキアクチュエータ２５により、液圧ポンプ３７，４７の駆動と液圧制御弁３１，４１の制御によって形成された制御液圧を各車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲのホイールシリンダＷＣ１，ＷＣ２，ＷＣ３，ＷＣ４に付与することにより各車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに制御液圧制動力を発生させることができる。

【0036】

ブレーキＥＣＵ６０は、マイクロコンピュータ（図示省略）を有しており、マイクロコンピュータは、バスを介してそれぞれ接続された入出力インターフェース、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭ（いずれも図示省略）を備えている。ブレーキＥＣＵ６０は、図１に示すように、車輪速度センサＳｆｌ，Ｓｆｒ，Ｓｒｌ，Ｓｒｒ、圧力センサＰ、各制御弁３１，３２，３３，３５，３６，４１，４２，４３，４５，４６，電気モータＭに接続されている。車輪速度センサＳｆｌ，Ｓｆｒ，Ｓｒｌ，Ｓｒｒは、各車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲの付近にそれぞれ設けられており、各車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲの回転に応じた周波数のパルス信号をブレーキＥＣＵ６０に出力している。

【0037】

ＣＰＵは、車両用制動制御プログラムを実行して上記各センサからの検出信号や、ハイブリッドＥＣＵ１９からの実回生実行値に基づき、液圧ブレーキ装置Ｂの電気モータＭを制御するとともに、液圧ブレーキ装置Ｂの各制御弁３１，３２，３３，３５，３６，４１，４２，４３，４５，４６の状態を切り換え制御または通電電流制御しホイールシリンダＷＣ１〜ＷＣ４に付与する制御液圧すなわち各車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに付与する制御液圧制動力を制御する。ＲＡＭは車両用制動制御プログラムの実行に必要な変数を一時的に記憶するものであり、ＲＯＭは車両用制動制御プログラムを記憶するものである。

【0038】

ブレーキＥＣＵ６０は、ハイブリッドＥＣＵ１９に互いに通信可能に接続されており、車両の全制動力が油圧ブレーキだけの車両と同等となるようにモータ１２が行う回生ブレーキと油圧ブレーキの協調制御を行っている。具体的には、ブレーキＥＣＵ６０は、運転者の制動要求すなわちブレーキ操作状態に対して、ハイブリッドＥＣＵ１９に全制動力のうち回生ブレーキ装置の負担分である要求回生制動力の出力指令を指令する。ハイブリッドＥＣＵ１９は、入力した要求回生制動力の出力指令に基づいて車速やバッテリ充電状態等を考慮して実際に回生ブレーキとして作用させる実回生実行値を導出しその実回生実行値に相当する回生制動力を発生させるようにインバータ１６を介してモータ１２を制御するとともに、導出した実回生実行値をブレーキＥＣＵ６０に出力する。

【0039】

ここで、回生協調時において車両の速度減少に伴って回生制動力（図３にて回生の部分）が減少する場合、車両の全制動力が減少し、最終的に基礎液圧制動力（図３にてＶＢ油圧の部分）のみしか得られない場合が生じる。この場合、回生制動力の代わりに制御液圧制動力を付与することにより（図３にてＥＳＣ加圧の部分）、回生制動力の減少分を補償して全制動力を一定に維持することができる。このように回生制動力の代わりに制御液圧制動力を付与することを回生制動力と制御液圧制動力のすり替えという。このすり替えは回生制動力を使う限りは車両停止に至る前に必ず行われ、車両が使用されている間に行われる頻度が高いため、液圧ポンプ３７，４７を駆動する電気モータＭは長寿命である必要があり、本実施形態の車両用制動制御プログラムでは、電気モータＭの回転数を正常時はＦＢ制御させて耐久性を向上させている。

【0040】

なお、図３において、このすり替えが生じる期間Ｔ１では、全制動力は一定であり変化はないが、液圧ポンプ３７，４７の作動により制御液圧を付与する関係でブレーキペダル２１が大きく吸い込まれ、ドライバは違和感を感じるおそれがあった。これを防ぐために、すり替えが開始された時点から車両が停止する時点までの期間にて全制動力すなわち制御液圧制動力を減少させる制御（図３にてＥＳＣ加圧の点線部分）を行うのが好ましい。これによれば、すり替え期間において発生させるべき制御液圧制動力を前述した場合と比較して小さく抑えることができるので、ブレーキペダル２１の吸い込まれる量をドライバが感じない程度に抑制することができ、車両減速度の変動量もドライバが感じない程度に抑制することができる。

【0041】

ブレーキＥＣＵ６０は、記憶装置６１を備えており、この記憶装置６１には、車両用制動制御プログラムの実行に必要な例えば図９〜１３に示すマップ、テーブルまたは演算式が記憶されている。図９は、ブレーキ操作に応じて発生するマスタシリンダ圧Ｐと、そのブレーキ操作量に応じた全制動力（基礎液圧制動力と回生制動力と必要な場合には制御液圧制動力との和で表される制動力）Ｆとの関係を示す。なお、マスタシリンダ圧に代えてブレーキペダル２１のストロークと要求制動力との関係を示すマップ、テーブルまたは演算式を記憶するようにしてもよい。

【0042】

図１１は、ブレーキ操作量に応じた回生制動力Ｆｒと回生ブレーキ装置Ａが発生可能な回生制動力Ｆｓとの差ΔＦｒｓと、電気モータＭの駆動により液圧ポンプ３７，４７から吐出されるブレーキ液による液圧制御弁３１，４１の制御液圧Ｐｌとの関係を示す。図１１は、電気モータＭの駆動により液圧ポンプ３７，４７から吐出されるブレーキ液による液圧制御弁３１，４１の制御液圧Ｐｌと、そのブレーキ液が供給されるホイールシリンダＷＣ１，ＷＣ２，ＷＣ３，ＷＣ４における累積の液量Ｖｌとの関係を示す。図１２は、図１１の累積の液量Ｖｌの変動を示す。

【0043】

次に、車両用ブレーキ装置の作動を図４〜８フローチャートを参照して説明する。なお、ブレーキＥＣＵ６０は、例えば車両のイグニションスイッチ（図示省略）がオン状態にあるとき、上記フローチャートに対応したプログラムを所定の短時間毎に実行する。図４に示すように、ブレーキＥＣＵ６０は、初期化された後（ステップＳ１０１）、マスタシリンダ圧を検出する圧力センサＰ、ブレーキペダル２１のストローク量を検出するペダルストロークセンサ２１ａ等の各種センサ情報を入力する（ステップＳ１０２）。

【0044】

ブレーキＥＣＵ６０は、入力した各種センサ情報の中からブレーキ操作状態であるマスタシリンダ圧を読込む（ステップＳ１０３）。そして、読込んだマスタシリンダ圧に応じた要求される制動力（以下、要求制動力という）および基礎液圧制動力を演算し、演算した要求制動力および基礎液圧制動力に基づいて、要求される回生制動力（以下、要求回生制動力という）を演算する（ステップＳ１０４、本発明の「要求制動力演算手段」、「基礎液圧制動力演算手段」に相当する，１０５、本発明の「要求回生制動力演算手段」に相当する）。具体的には、予め記憶されている図９に示すブレーキ操作に応じて発生するマスタシリンダ圧Ｐと、そのブレーキ操作量に応じた全制動力Ｆとの関係に基づいて、先ず、読込んだマスタシリンダ圧Ｐａに応じた要求制動力Ｆａおよび基礎液圧制動力Ｆｂａを求め、次に、求めた要求制動力Ｆａから基礎液圧制動力Ｆｂａを減算して要求回生制動力Ｆｒａを求める。

【0045】

ブレーキＥＣＵ６０は、求めた要求回生制動力を発生させるため、回生ブレーキ装置Ａで発生する回生制動力の不足を補償する制御液圧制動力を発生させるために必要な制御液圧（以下、必要制御液圧という）を演算する（ステップＳ１０６、本発明の「制御液圧設定手段」に相当する）。具体的には、ブレーキＥＣＵ６０は、図５に示す必要制御液圧演算サブルーチンを実施する。すなわち、ブレーキＥＣＵ６０は、制動中であるか否かを判断し（ステップ２０１）、制動中でない場合は、回生制動力および必要制御液圧を“０”として（ステップ２０２，２０３）、ステップ２０１にリターンする。一方、ステップ２０１において、制動中である場合はさらに回生ブレーキ作動許可状態であるか否かを判断し（ステップ２０４）、回生ブレーキ作動許可状態でない場合は、回生制動力および必要制御液圧を“０”として（ステップ２０２，２０３）、ステップ２０１にリターンする。

【0046】

一方、ステップ２０４において、回生ブレーキ作動許可状態である場合は、ステップＳ１０５で求めた要求回生制動力と回生ブレーキ装置Ａが現在発生可能な回生制動力（以下、現回生制動力という）とを比較し、要求回生制動力が現回生制動力よりも大きいか否かを判断する（ステップ２０５）。そして、要求回生制動力が現回生制動力以下である場合は、要求回生制動力は現回生制動力で充足するため、必要制御液圧を“０”として（ステップ２０６）、ステップ２０１にリターンする。

【0047】

この場合、ブレーキＥＣＵ６０は、要求回生制動力をハイブリッドＥＣＵ１９に出力する。そして、ハイブリッドＥＣＵ１９は、要求回生制動力を示す回生要求値を入力し、その値に基づいて車速やバッテリ充電状態等を考慮して回生制動力を発生させるようにインバータ１６を介してモータ１２を制御するとともに、現回生制動力を示す現回生実行値をブレーキＥＣＵ６０に出力する。このとき、車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲには、基礎液圧制動力に回生制動力のみが上乗せされて付与される。

【0048】

一方、ステップ２０５において、要求回生制動力が現回生制動力よりも大きい場合は、要求回生制動力と現回生制動力との差に基づいて、必要制御液圧を求め（ステップ２０７）、ステップ２０１にリターンする。具体的には、要求回生制動力Ｆｒａと現回生制動力Ｆｓａとの差ΔＦｒｓａを求め、予め記憶されている図１１に示すブレーキ操作量に応じた回生制動力Ｆｒと回生ブレーキ装置Ａが発生可能な回生制動力Ｆｓとの差ΔＦｒｓと、電気モータＭの駆動により液圧ポンプ３７，４７から吐出されるブレーキ液による液圧制御弁３１，４１の制御液圧Ｐｌとの関係に基づいて、必要制御液圧Ｐｌａを求める。

【0049】

図４に戻って、ブレーキＥＣＵ６０は、ステップ２０７で求めた必要制御液圧を、回生ブレーキ装置Ａで発生する回生制動力の不足を補償する制御液圧制動力を発生させるために必要な液量（以下、必要液量という）に変換する（ステップＳ１０７）。具体的には、ブレーキＥＣＵ６０は、図６に示す必要液量変換サブルーチンを実施する。すなわち、ブレーキＥＣＵ６０は、必要制御液圧を読込み（ステップ３０１）、予め記憶されている図１１に示す電気モータＭの駆動により液圧ポンプ３７，４７から吐出されるブレーキ液による液圧制御弁３１，４１の制御液圧Ｐｌと、そのブレーキ液が供給されるホイールシリンダＷＣ１，ＷＣ２，ＷＣ３，ＷＣ４における累積の液量Ｖｌとの関係に基づいて、求めた必要制御液圧Ｐｌａを必要液量Ｖｌａに変換し（ステップ３０２）、ステップ３０１にリターンする。

【0050】

図４に戻って、ブレーキＥＣＵ６０は、ステップ３０２で変換した必要液量に基づいて必要流量を演算する（ステップＳ１０８）。具体的には、ブレーキＥＣＵ６０は、図７に示す必要液流量演算サブルーチンを実施する。すなわち、図１２に示すように、ブレーキＥＣＵ６０は、所定時間毎、例えば時点ｔａの必要液量Ｖｌａａと時点ｔｂの必要液量Ｖｌａｂを読込み（ステップ４０１）、所定時間ｔｂ−ｔａにおける必要液量の変化量Ｖｌａｂ−Ｖｌａａを演算する（ステップ４０２）。そして、求めた必要液量の変化量Ｖｌａｂ−Ｖｌａａを必要流量Ｗｌとし（ステップ４０３）、ステップ４０１にリターンする。

【0051】

図４に戻って、ブレーキＥＣＵ６０は、ステップ４０３で求めた必要流量に基づいて液圧ポンプ３７，４７の吐出流量を演算する（ステップＳ１０９）。具体的には、ブレーキＥＣＵ６０は、必要流量Ｗｌに液圧制御弁３１，４１の作動に必要なリリーフ流量Ｗｒを加算してポンプ吐出流量（Ｗｌ＋Ｗｒ）とする。ブレーキＥＣＵ６０は、求めたポンプ吐出流量に基づいて電気モータＭの必要モータ回転数を演算する（ステップＳ１１０、本発明の「ＦＢ制御目標回転数設定手段」に相当する）。具体的には、ブレーキＥＣＵ６０は、図８に示す必要モータ回転数演算サブルーチンを実施する。すなわち、ブレーキＥＣＵ６０は、ポンプ吐出流量（Ｗｌ＋Ｗｒ）を読込み（ステップ５０１）、読込んだポンプ吐出流量（Ｗｌ＋Ｗｒ）に流量−回転数変換係数ｋを乗算して電気モータＭの必要モータ回転数ｋ（Ｗｌ＋Ｗｒ）とし（ステップ５０２）、ステップ５０１にリターンする。この流量−回転数変換係数ｋは、電気モータＭの１回転当りの液圧ポンプ３７，４７のポンプ吐出流量を表す係数である。

【0052】

図４に戻って、ブレーキＥＣＵ６０は、電気モータＭがストールしない最低必要回転数（以下、ストール回転数という）を演算する（ステップＳ１１１）。

【0053】

ここで、液圧ポンプ３７，４７の回転は、電気モータＭの回転と相関関係にあり、制御液圧と制御液流量との乗算値で表される液圧ポンプ３７，４７がする仕事量（負荷）は、電気モータＭがする仕事量（負荷）と相関関係にある。液圧ポンプ３７，４７における制御液圧と制御液流量との乗算値は、電気モータＭの駆動により液圧ポンプ３７，４７に掛かる負荷と等価である。そして、電気モータＭがする仕事量は、電気モータＭがストールしない最低必要回転数と相関関係にある。よって、電気モータＭの駆動により液圧ポンプ３７，４７に掛かる負荷は、電気モータＭのストール回転数を、電気モータＭの駆動により液圧ポンプ３７，４７に掛かる負荷を考慮して演算することができる。

【0054】

図４に戻って、ブレーキＥＣＵ６０は、ステップ５０２で求めた必要モータ回転数とストール回転数とを比較し、回転数が大きい方を目標回転数として選択する（ステップＳ１１２）。そして、選択した目標回転数に基づいて電気モータＭを駆動し（ステップＳ１１３）、ステップＳ１０２に戻って上述の処理を繰り返す。液圧ブレーキ装置Ｂは、マスタシリンダ圧に応じた基礎液圧制動力、および目標回転数に応じた制御液圧制動力を付与し、回生ブレーキ装置Ａは、現回生制動力を付与する。これにより、車輪には基礎液圧制動力に制御液圧制動力および回生制動力を上乗せした全制動力が付与されることになる。

【0055】

次に、ブレーキＥＣＵ６０が電気モータＭのフィードバック制御を行う際の動作を説明する。ブレーキＥＣＵ６０は、図１３に示す制御液圧発生制御装置１００を備える。

【0056】

制御液圧発生制御装置１００は、回転数検出装置１０１と、ＦＢ制御部１０２と、ＦＦ制御目標回転数演算部１０３と、ＦＦ制御部１０４と、モータ異常判定部１０５と、選択部１０６と、ＦＥＴ（Field Effect Transistor）１０７と、電流逆流防止用のダイオード１０８とを備えて構成されている。回転数検出装置１０１は、シャント抵抗器１１０と、電流検出回路１１１と、モータ回転数演算部１１２とを備えて構成されている。また、モータ回転数演算部１１２、ＦＢ制御部１０２、ＦＦ制御目標回転数演算部１０３、ＦＦ制御部１０４、モータ異常判定部１０５及び選択部１０６は、ブレーキＥＣＵ６０のＣＰＵ１０９によるソフトウエアにより構成されている。

【0057】

電気モータＭは、その配線の一端がモータ駆動回路としてのＦＥＴ１０７のソース−ドレイン間を介してバッテリ１７に接続されており、他端がシャント抵抗器１１０を介して接地されている。電流検出回路１１１は、シャント抵抗器１１０の両端の電流を検出することにより電気モータＭの負荷電流を検出し、この検出電流に応じて波形成形したパルス波形信号ＰＳをモータ回転数演算部１１２及びモータ異常判定部１０５へ出力する。モータ回転数演算部１１２は、入力されるパルス波形信号ＰＳから電気モータＭの回転数を演算し、この演算されたモータ回転数ＦＢｍ［ｒｐｍ］をＦＢ制御部１０２へ出力する。

【0058】

但し、電気モータＭは、例えばブラシ及びコミュテータを介してバッテリ１７からの直流電流が供給されることにより回転するブラシ付き直流電気モータである。このブラシ付き直流電気モータの場合、回転数検出装置１０１は、ブラシとコミュテータとの間の断続によって電気モータＭへの供給電流に単位時間に発生するリップル成分を計数することによりモータ回転数ＦＢｍを検出する。

【0059】

次に、そのモータ回転数ＦＢｍの演算について図１４を参照して説明する。まず、電流検出回路１１１からパルス波形ＰＳａ，ＰＳｂ，ＰＳｃを有するパルス波形信号ＰＳが出力されているとする。モータ回転数演算部１１２は、そのパルス波形信号ＰＳの立ち上がりエッジを例えば時刻ｔ１２〜ｔ１３に示す一定周期（サンプリング周期）ΔＴでサンプリングする。ここでサンプリング周期ΔＴは次式（１）となる。
ΔＴ＝Ｔｐ（ｎ）−Ｔｐ（ｎ−１） …（１）

【0060】

次に、モータ回転数演算部１１２は、そのサンプリング周期ΔＴでサンプリングしたパルス波形信号ＰＳｂの１パルス当りの時間間隔Δｔを求める。このΔｔは次式（２）となる。
Δｔ＝ΔＴ／Ｎｐ（ｎ） …（２）

【0061】

但し、Ｎｐ（ｎ）は１サンプリング周期ΔＴでの立ち上がりエッジのサンプリング数であり、この例ではＮｐ（ｎ）＝２となる。

【0062】

ここで、１パルス当りの時間間隔Δｔの逆数、即ち１／Δｔを電気モータＭのスロット数で割る｛（１／Δｔ）÷スロット数｝と、１秒［ｓ］当りのモータ回転数が求まる。従って、１分間当りのモータ回転数ＦＢｍ［ｒｐｍ］は、次式（３）で求められる。
ＦＢｍ［ｒｐｍ］＝（１／Δｔ）÷スロット数×６０［ｓ］ …（３）

【0063】

ＦＢ制御部１０２では、そのように演算されるモータ回転数ＦＢｍと、ＦＢ制御目標回転数との差分が取られ、この差分に応じた補正量をモータ回転数に応じた基礎電圧に加算した駆動電圧が、電気モータＭの駆動回路であるＦＥＴ１０７のゲートへ供給されてフィードバック制御が行われる。

【0064】

一方、ＦＦ制御目標回転数演算部１０３では、ＦＢ制御目標回転数より所定の余裕回転数だけ高いＦＦ制御目標回転数としてモータ回転数ＦＦｍが演算され、電気モータＭがそのモータ回転数ＦＦｍとなるように、ＦＦ制御部１０４からの電圧が、ＦＥＴ１０７のゲートへ供給されてフィードフォワード制御が行われる。

【0065】

モータ異常判定部１０５は、パルス波形信号ＰＳからモータ回転数の検出状態が正常か異常かを判定する。この判定は、パルス波形信号ＰＳの時間幅（周期）が予め定められた正常範囲内であれば検出したモータ回転数ＦＢｍが正常であり、正常範囲外（パルス波形が出ない場合も含む）であれば異常と判定する。正常と判定した際に「Ｌ」レベルの検出信号Ｄｓ、異常と判定した際に「Ｈ」レベルの検出信号Ｄｓを選択部１０６へ出力する。

【0066】

選択部１０６は、モータ異常判定部１０５から「Ｌ」レベルの検出信号Ｄｓが供給されている場合は、ＦＢ制御部１０２からの信号を選択し、「Ｈ」レベルの検出信号Ｄｓが供給された際にＦＦ制御部１０４からの信号を選択する。

【0067】

即ち、モータ異常判定部１０５で正常と判定されている場合は、選択部１０６に「Ｌ」レベルの検出信号Ｄｓが供給される。この選択部１０６ではＦＢ制御部１０２からの上記駆動電圧が選択され、この駆動電圧が選択部１０６を介してＦＥＴ１０７のゲート端へ印加されることにより、バッテリ１７からの電力が電気モータＭへ供給され、電気モータＭがＦＢ制御目標回転数となるようにフィードバック制御される。

【0068】

一方、モータ異常判定部１０５で異常と判定された場合は、選択部１０６に「Ｈ」レベルの検出信号Ｄｓが供給されるので、選択部１０６ではＦＦ制御部１０４でフィードフォワード制御用のモータ回転数に応じた基礎電圧による駆動電圧が選択され、この駆動電圧が選択部１０６を介してＦＥＴ１０７のゲート端へ印加されることにより、バッテリ１７からの電力が電気モータＭへ供給され、電気モータＭがＦＦ制御目標回転数となるようにフィードフォワード制御される。

【0069】

次に、このようなフィードバック制御又はフィードフォワード制御により回転する電気モータＭで液圧ポンプ３７，４７が駆動され、この駆動と液圧制御弁３１，４１の制御とによって形成される制御液圧による制動力発生時の動作を、図１５を参照して説明する。但し、図１５は図１３に示したＣＰＵ１０９がフィードバック制御及びフィードフォワード制御を行う際のロジックブロック図である。

【0070】

まず、フィードバック制御時の制御液圧制動力発生時の動作を説明する。ブレーキ操作状態に対応した基礎液圧がマスタシリンダ２３にて発生すると、この基礎液圧とは独立して液圧ポンプ３７，４７の駆動と液圧制御弁３１，４１の制御によって形成される制御液圧が、各ホイールシリンダＷＣ１〜ＷＣ４に付与されて各車輪ＦＬ〜ＲＲに制御液圧制動力が発生する（上記図４のＳ１０１〜Ｓ１０５に対応）。この際、図１５のＣＰＵ１０９においては、その制御液圧Ｐ１［Ｍｐａ］とマスタシリンダ液圧（Ｍ／Ｃ液圧）Ｐ２［Ｍｐａ］とが制御ステップＢ１で加算され、制御ステップＢ２において、その加算液圧Ｐ３［Ｍｐａ］の一定時間間隔における前回と今回の加算液圧の差が求められ、この差分液圧が制御液圧制動力に必要な要求液圧Ｐ４［Ｍｐａ］（Ｓ１０６に対応）となる。

【0071】

次に、制御ステップＢ３で要求液圧Ｐ４［Ｍｐａ］が要求液量Ｌ１［ｃｃ］に変換される（Ｓ１０７に対応）。この変換で得られた要求液量Ｌ１［ｃｃ］が、更に制御ステップＢ４で１秒間の流量である要求流量Ｑ１［ｃｃ／ｓ］に変換される（Ｓ１０８に対応）。この要求流量Ｑ１［ｃｃ／ｓ］は、ホイールシリンダＷＣ１〜ＷＣ４への必要流量であるが、これは一方で液圧制御弁３１，４１を通してリリーフしながら調圧しているので、常に一定に液圧制御弁３１，４１から制御液圧をリリーフする必要がある。そこで、制御ステップＢ５において、上記制御ステップＢ４で得られた要求流量Ｑ１［ｃｃ／ｓ］に、液圧制御弁３１，４１の作動に必要なリリーフ流量Ｑ２［ｃｃ／ｓ］が加算されて、液圧ポンプ３７，４７の必要な汲み上げ流量Ｑ３［ｃｃ／ｓ］が得られる（Ｓ１０９に対応）。

【0072】

一方、制御ステップＢ６において、上記制御ステップＢ２で得られた要求液圧Ｐ４［Ｍｐａ］から液圧ポンプ３７，４７の圧力の負荷ＬＯ（＝Ｐ４［Ｍｐａ］）が推定される。一方、制御ステップＢ７では、液圧ポンプ負荷ＬＯとポンプ効率Ｅ１〔ｃｃ／ｒｅｖ〕との間に予め定められている関係と、推定した負荷ＬＯ＝Ｐ４とから現時点のポンプ負荷に対応したポンプ効率Ｅ１〔ｃｃ／ｒｅｖ〕が流量と回転数とを変換するための係数として求められる。制御ステップＢ８において、汲み上げ流量Ｑ３［ｃｃ／ｓ］をポンプ効率Ｅ１［ｃｃ／ｒｅｖ］で割ることで、必要な電気モータＭの必要回転数Ｒ１［ｒｐｍ］が得られる（Ｓ１１０に対応）。

【0073】

次に、制御ステップＢ９において、そのモータ必要回転数Ｒ１［ｒｐｍ］と、電気モータＭがストールしない最低回転数であるストール回転数Ｒ２［ｒｐｍ］（Ｓ１１１に対応）とが比較され、回転数が大きい方が目標回転数として選択される。

【0074】

ここで、図１５に示す選択部１０６には、モータ異常判定部１０５でモータ回転数の検出状態が正常であれば検出信号Ｄｓの「Ｌ」レベルが供給されているので、選択部１０６は実線側のフィードバック制御側を選択している。この場合、制御ステップＢ１０において、制御ステップＢ９で選択された例えばモータ必要回転数Ｒ１［ｒｐｍ］に、ＦＢモータバラツキ倍率ｋ１（例えば１．１倍）が乗算され、この乗算結果が、制御ステップＢ１１でＦＢ制御目標回転数とされる（Ｓ１１２に対応）。

【0075】

制御ステップＢ１４において、電気モータＭがそのＦＢ制御目標回転数に応じた基礎電圧が制御ステップＢ１３に供給される。

【0076】

このＦＢ制御目標回転数は、制御ステップＢ１２において、回転数検出装置１０１で検出された実際のモータ回転数ＦＢｍとの差分が演算される。この差分に応じた電圧による補正量が、制御ステップＢ１３で先の基礎電圧と加算されて駆動電圧とされ、この駆動電圧がモータ駆動回路としてのＦＥＴ１０７のゲートへ供給され、これによって電気モータＭがフィードバック制御され、ＦＢ制御目標回転数で駆動する（Ｓ１１３に対応）。

【0077】

次に、モータ異常判定部１０５で、モータ回転数の検出状態が異常と判定された際に、フィードバック制御からフィードフォワード制御に切替えられた際の動作を、図１５及び図１６を参照して説明する。

【0078】

モータ異常判定部１０５でモータ回転数の検出状態が異常と判定されると、図１５に示す選択部１０６には「Ｈ」レベルの検出信号Ｄｓが供給されるので、選択部１０６は、破線側のフィードフォワード制御側に切り替わる。これによって、制御ステップＢ１０では、制御ステップＢ９で選択されたモータ必要回転数Ｒ１［ｒｐｍ］に、ＦＢモータバラツキ倍率ｋ１よりも所定値高いＦＦモータバラツキ倍率ｋ２（例えば１．５倍）が乗算され、この乗算結果が、制御ステップＢ１１でＦＦ制御目標回転数とされる（Ｓ１１２に対応）。

【0079】

但し、ＦＦモータバラツキ倍率ｋ２は、少なくともモータ初期条件、モータ耐久劣化、汲み上げ流量であるモータ吐出圧、モータ温度を考慮して得られる。そして、ＦＦ制御目標回転数は、必要最低限のリリーフ流量Ｑ２［ｃｃ／ｓ］を流すために、そのＦＦモータバラツキ倍率ｋ２を考慮した回転数となっている。

【0080】

つまり、ＦＢ制御目標回転数より所定の余裕回転数だけ高いＦＦ制御目標回転数が演算され、制御ステップＢ１４において、電気モータＭがそのＦＦ制御目標回転数に応じたモータ回転数ＦＦｍとなるように、ＦＦ制御部１０４からの基礎電圧が駆動電圧として、ＦＥＴ１０７のゲートへ供給されるフィードフォワード制御が行われる（Ｓ１１３に対応）。この場合、制御ステップＢ１２のＦＢ制御部１０２からの補正量はゼロである。従って、制御ステップＢ１３では、制御ステップＢ１４によるＦＦ制御目標回転数に応じた電圧のみが選択される。

【0081】

これと同時にフィードフォワード制御への切替え時には、ブレーキＥＣＵ６０に設けられた図１６に示す異常時制御液圧発生制御装置１３０によって液圧制御弁３１，４１への制御電流を次のように供給する制御を行う。

【0082】

即ち、異常時制御液圧発生制御装置１３０は、モータ回転数推定部１３２と、流量演算部１３３と、制御電流補正演算部１３４とを備えて構成されている。モータ回転数推定部１３２は、上記フィードフォワード制御への切替え時に、制御ステップＢ１１で得られたＦＦ制御目標回転数に応じて徐々に上がるモータ回転数を推定する。流量演算部１３３は、その推定モータ回転数に応じた液圧ポンプ３７，４７での汲み上げ流量に応じて徐々に増加する液圧制御弁３１，４１の通過流量を推定する。

【0083】

制御電流補正演算部１３４は、その推定通過流量に応じて液圧制御弁３１，４１の絞りを開閉制御する制御電流を演算する。即ち、電気モータＭの応答と、液圧制御弁３１，４１の通過流量の応答とを考慮して液圧制御弁３１，４１の制御電流を次のように制御する。これは、電気モータＭがＦＢ制御目標回転数よりも余裕回転数だけ高いＦＦ制御目標回転数で回転されることにより液圧制御弁３１，４１を通過するブレーキ液が漸増しても、ホイールシリンダ液圧が変化しないように、液圧制御弁３１，４１に印加する制御電流を漸次変化させるように制御する。

【0084】

但し、電気モータＭの応答は、一般的に知られている機械的時定数から求める。機械的時定数は、液圧ポンプ３７，４７のポンプ負荷、フルード粘性、電気モータＭの負荷に応じて変化するモータ温度に応じて求める。それらポンプ負荷は圧力センサＰによりポンプ圧力を検出して求め、フルード粘性、モータ温度は、モニタ又は推定により求める。

【0085】

また、液圧制御弁３１，４１の通過流量の応答は、液圧ポンプ３７，４７から液圧制御弁３１，４１までの間の配管径、配管長、フルード粘性、フルード密度、オリフィス径などによる油圧回路から、その流量の遅れを算出する。

【0086】

このような異常時制御液圧発生制御装置１３０の動作を説明する。まず、図１７（ａ）に時刻ｔ１で示すフィードバック制御からフィードフォワード制御への切替え時に、モータ回転数推定部１３２により、制御ステップＢ１１で得られたＦＦ制御目標回転数に応じて、図１７（ｂ）に曲線ｒ２で示す徐々に上がるモータ回転数が推定される。

【0087】

次に、流量演算部１３３により、その推定モータ回転数ｒ２に応じた液圧ポンプ３７，４７での汲み上げ流量に応じて、（ｂ）に曲線ｑ２で示す徐々に増加する液圧制御弁３１，４１の通過流量が推定される。そして、制御電流補正演算部１３４により、その推定通過流量ｑ２に応じて液圧制御弁３１，４１の絞りを開閉制御する制御電流が、図１７（ｃ）に徐々に下がる曲線ｉ２で示すように演算される。即ち、電気モータＭがＦＦ制御目標回転数で回転されることにより液圧制御弁３１，４１を通過するブレーキ液が曲線ｑ２のように漸増しても、図１７（ｄ）に線ｗｃ２で示すようにホイールシリンダ液圧が変化しない、言い換えればホイールシリンダ液圧ｗｃ２が一定となるように、制御電流ｉ２が漸次変化される。

【0088】

このように本実施形態の車両用ブレーキ装置によれば、フィードバック制御からフィードフォワード制御への切替え時に、ホイールシリンダ液圧ｗｃ２が変化しないように、液圧制御弁３１，４１への制御電流ｉ２を制御することができる。従って、液圧ポンプ３７，４７の汲み上げ流量と液圧制御弁３１，４１の開口度合に従来のようにずれが生じることがなくなるので、運転者がブレーキ操作時にホイールシリンダ液圧がスムーズに変化して、運転者がブレーキ操作時に違和感を感じるということが無くなる。

【0089】

また、少なくとも液圧ポンプ３７，４７のポンプ負荷に応じて機械的時定数を切り替え、この機械的時定数を用いて電気モータＭの応答を求め、また、少なくとも液圧ポンプ３７，４７から液圧制御弁３１，４１までの間の流路抵抗及びブレーキ液の粘性に応じて液圧制御弁３１，４１の通過流量の応答を求め、これら応答をモータ回転数の推定並びに液圧制御弁３１，４１の通過流量の推定に反映させるようにした。従って、モータ回転数の推定精度がより高くなって、液圧制御弁３１，４１の通過流量をより高精度に推定できるので、液圧制御弁３１，４１への制御電流をより適正に可変制御してホイールシリンダ液圧を一定に制御することができる。

【0090】

上記実施形態に係る車両用ブレーキ装置では、液圧ブレーキ装置Ｂと回生ブレーキ装置Ａとを協調制御しているが、本発明に係る車両用ブレーキ装置は、下記のようなトラクションコントロール装置、ブレーキアシスト制御装置、坂道発進制御装置、アクティブクルーズコントロール装置などを備えた車両用ブレーキ装置としても使用することができる。即ち、車両の走行状態に応じて要求される制動力を車輪に付与するために、電気モータを目標回転数で回転させて液圧ポンプから液圧制御弁の作動に必要なリリーフ流量のブレーキ液を液圧制御弁に循環させるとともに、液圧制御弁に制御電流を印加することによって、液圧制御弁に要求性動力に応じて設定された制御液圧を発生させる上記の制御液圧発生装置を備えた車両用ブレーキ装置として用いることができる。

【0091】

トラクションコントロールは、駆動輪ＦＬ，ＦＲのスリップ量が所定値を超え且つ増加するときは、制御液圧発生装置から駆動輪ＦＬ，ＦＲのホイールシリンダＷＣ１，ＷＣ２に液圧を供給し、この液圧をスリップ量に応じて液圧制御弁３１，４１により制御し、スリップ量が所定値を超え且つ増加しないときは、圧力発生装置を停止し、駆動輪ＦＬ，ＦＲのホイールシリンダＷＣ１，ＷＣ２にスリップ量に応じて液圧制御弁３１，４１により制御される液圧を封止し、スリップ量が所定値以下のときは駆動輪ＦＬ，ＦＲのホイールシリンダＷＣ１，ＷＣ２を調圧リザーバ３４，４４に接続し、これによりブレーキ手段にスリップ量に応じた液圧制動力を車輪に付与させる制御である。

【0092】

ブレーキアシスト制御は、緊急にブレーキを掛けた場合や、強い制動力を発生させる場合などに、圧力発生装置から駆動輪ＦＬ，ＦＲのホイールシリンダＷＣ１，ＷＣ２に液圧を供給し、この液圧をマスタシリンダ２３から供給される液圧より大きい液圧に液圧制御弁３１，４１によって制御し、これによりブレーキ手段に大きい液圧制動力を車輪に付与させる制御である。

【0093】

坂道発進制御は、坂道での発進時に、圧力発生装置から駆動輪ＦＬ，ＦＲのホイールシリンダＷＣ１，ＷＣ２に液圧を供給し、この液圧を液圧制御弁３１，４１により停止保持液圧に制御し、これによりブレーキ手段に車両を坂道に停止保持する液圧制動力を車輪に付与させる制御である。

【0094】

アクティブクルーズコントロールは、車間距離を所定値以上に保つために、圧力発生装置から駆動輪ＦＬ，ＦＲのホイールシリンダＷＣ１，ＷＣ２に液圧を供給し、この液圧を液圧制御弁３１，４１により制御し、車間距離が所定値以下になるとブレーキ手段に自動的に液圧制動力を車輪に付与させる制御である。

【0095】

上記実施形態では、液圧ブレーキ装置Ｂのブレーキ配管系は、ＦＦ車に前後配管しているが、ＦＲ車に前後配管してもよい。また、倍力装置として負圧式ブースタ２２を用いているが、ポンプにより発生した液圧をアキュムレータに蓄圧し、この液圧を利用して倍力する倍力装置を用いてもよい。

【符号の説明】

【0096】

１１…エンジン、１２…モータ、１３…動力分割機構、１４…動力伝達機構、１５…発電機、１６…インバータ、１７…バッテリ、１８…エンジンＥＣＵ、１９…ハイブリッドＥＣＵ、２１…ブレーキペダル、２１ａ…ペダルストロークセンサ、２２…負圧式ブースタ、２３…マスタシリンダ、２３ｄ…第１液圧室、２３ｆ…第２液圧室、２４…リザーバタンク、２５…ブレーキアクチュエータ、３１，４１…液圧制御弁、３２，３３，４２，４３…増圧制御弁、３５，３６，４５，４６…減圧制御弁、３４，４４…調圧リザーバ、３７，４７…ポンプ、６０…ブレーキＥＣＵ、６１…記憶装置、１００…制御液圧発生制御装置、１０１…回転数検出装置、１０２…ＦＢ制御部、１０３…ＦＦ制御目標回転数演算部、１０４…ＦＦ制御部、１０５…モータ異常判定部、１０６…選択部、１０７…ＦＥＴ、１０８…ダイオード、１１０…シャント抵抗器、１１１…電流検出回路、１１２…モータ回転数演算部、１３０…異常時制御液圧発生制御装置、１３２…モータ回転数推定部、１３３…流量演算部、１３４…制御電流補正演算部、Ａ…回生ブレーキ装置、Ｂ…液圧ブレーキ装置、ＢＫ１，ＢＫ２，ＢＫ３，ＢＫ４…ブレーキ手段、ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬ…車輪、Ｌｆ，Ｌｒ…油経路、Ｍ…電気モータ、Ｐ…圧力センサ、Ｓｆｌ，Ｓｆｒ，Ｓｒｌ，Ｓｒｒ…車輪速センサ、ＷＣ１，ＷＣ２，ＷＣ３，ＷＣ４…ホイールシリンダ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】