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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024176168
(43)【公開日】2024-12-19
(54)【発明の名称】車両の制動制御装置
(51)【国際特許分類】
   B60T 17/22 20060101AFI20241212BHJP
   B60T 8/17 20060101ALI20241212BHJP
   B60T 13/16 20060101ALI20241212BHJP
   B60T 8/48 20060101ALI20241212BHJP
【FI】
B60T17/22
B60T8/17 C
B60T13/16
B60T8/48
【審査請求】未請求
【請求項の数】2
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023094503
(22)【出願日】2023-06-08
(71)【出願人】
【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】100105957
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100068755
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 博宣
(72)【発明者】
【氏名】安田 佳祐
【テーマコード(参考)】
3D048
3D049
3D246
【Fターム(参考)】
3D048AA06
3D048BB07
3D048CC18
3D048DD02
3D048HH15
3D048HH18
3D048HH26
3D048HH42
3D048HH66
3D048HH68
3D048QQ07
3D048RR01
3D048RR02
3D048RR06
3D048RR35
3D049AA06
3D049BB05
3D049CC02
3D049HH12
3D049HH20
3D049HH39
3D049HH42
3D049HH47
3D049HH48
3D049HH51
3D049QQ04
3D049RR02
3D049RR04
3D049RR13
3D246AA08
3D246AA09
3D246BA02
3D246CA02
3D246DA01
3D246FA04
3D246GA01
3D246GB37
3D246GB39
3D246HA03A
3D246HA04A
3D246HA38A
3D246HA43A
3D246HA44A
3D246HA45A
3D246HA64A
3D246HA94A
3D246JA12
3D246JB47
3D246LA02Z
3D246LA05Z
3D246LA40Z
3D246LA57Z
3D246LA73Z
3D246MA05
3D246MA06
3D246MA16
(57)【要約】      (修正有)
【課題】制動制御装置の液圧発生源の作動を適切に監視すること。
【解決手段】制動制御装置は、回生装置を備える車両に適用され、ホイールシリンダの液圧を制御するよう、第1サーボ圧が第2サーボ圧以上であることを条件に、第1、第2サーボ圧を個別に調整する液圧発生部と、制動要求量に基づいて、第1、第2サーボ圧に対応する第1、第2目標サーボ圧を演算し、第1、第2サーボ圧が第1、第2目標サーボ圧に一致するように液圧発生部を制御するコントローラと、第1サーボ圧を第1検出サーボ圧として検出する第1サーボ圧センサと、を備える。制動制御装置では、コントローラは、回生装置との協調制御を実行する場合に、第2目標サーボ圧をゼロに維持した状態で、第1目標サーボ圧をゼロから増加するとともに、第1検出サーボ圧、及び、第1目標サーボ圧に基づいて液圧発生部の異常を判定する。
【選択図】図4
【特許請求の範囲】
【請求項1】
回生装置を備える車両に適用され、前記車両のホイールシリンダの液圧を制御するよう、第1サーボ圧が第2サーボ圧以上であることを条件に前記第1、第2サーボ圧を個別に調整する液圧発生部と、前記車両の制動要求量に基づいて前記第1、第2サーボ圧に対応する第1、第2目標サーボ圧を演算し、前記第1、第2サーボ圧が前記第1、第2目標サーボ圧に一致するように前記液圧発生部を制御するコントローラと、前記第1サーボ圧を第1検出サーボ圧として検出する第1サーボ圧センサと、を備える車両の制動制御装置において、
前記コントローラは、
前記回生装置との協調制御を実行する場合に、前記第2目標サーボ圧をゼロに維持した状態で、前記第1目標サーボ圧をゼロから増加するとともに、
前記第1検出サーボ圧、及び、前記第1目標サーボ圧に基づいて前記液圧発生部の異常を判定する、車両の制動制御装置。
【請求項2】
請求項1に記載される車両の制動制御装置において、
前記コントローラは、
前記第1目標サーボ圧と前記第1検出サーボ圧との偏差を演算し、前記偏差がしきい圧よりも大きい場合に前記液圧発生部の異常を判定する、車両の制動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、車両の制動制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
出願人は、特許文献1に記載されるような制動制御装置を開発している。該制動制御装置には、「前輪ホイールシリンダに接続されたマスタ室、及び、マスタ室によってマスタピストンに加えられる後退力に対向する前進力をマスタピストンに付与するサーボ室を有するマスタユニット」、「電動ポンプが吐出する制動液を、第1電磁弁によって第1液圧に調節し、第1液圧を後輪ホイールシリンダに導入し、第2電磁弁によって第1液圧を第2液圧に減少調整し、第2液圧をサーボ室に導入する調圧ユニット」、及び、「制動操作部材に連動する入力ピストン、及び、マスタシリンダに固定された入力シリンダにて構成され、マスタピストンと入力ピストンとの隙間が第2液圧によって制御される回生協調ユニット」が備えられる。これにより、制動制御装置では、長手方向の寸法が短縮されるとともに、前輪系統の制動液圧と後輪系統の制動液圧とが個別に制御される。ところで、上記の制動制御装置では、電気モータ等が液圧発生源として利用される。このような装置では、液圧発生源の作動確認が必要になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2019-137202号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記課題を鑑み、本発明の目的は、制動制御装置の液圧発生源の作動が適切に監視され得るものを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明に係る車両の制動制御装置(SC)は、回生装置(KG)を備える車両に適用され、前記車両のホイールシリンダ(CW)の液圧(Pw)を制御するよう、第1サーボ圧(Pa)が第2サーボ圧(Pb)以上であることを条件に、前記第1、第2サーボ圧(Pa、Pb)を個別に調整する液圧発生部(PU)と、前記車両の制動要求量(Bs、Ba、Gs)に基づいて、前記第1、第2サーボ圧(Pa、Pb)に対応する第1、第2目標サーボ圧(Pat、Pbt)を演算し、前記第1、第2サーボ圧(Pa、Pb)が前記第1、第2目標サーボ圧(Pat、Pbt)に一致するように前記液圧発生部(PU)を制御するコントローラ(EA)と、前記第1サーボ圧(Pa)を第1検出サーボ圧(Pak)として検出する第1サーボ圧センサ(PA)と、を備える。
【0006】
本発明に係る車両の制動制御装置(SC)では、前記コントローラ(EA)は、前記回生装置(KG)との協調制御を実行する場合に、前記第2目標サーボ圧(Pbt)をゼロ(0)に維持した状態で、前記第1目標サーボ圧(Pat)をゼロ(0)から増加するとともに、前記第1検出サーボ圧(Pak)、及び、前記第1目標サーボ圧(Pat)に基づいて前記液圧発生部(PU)の異常を判定する。例えば、前記コントローラ(EA)は、前記第1目標サーボ圧(Pat)と前記第1検出サーボ圧(Pak)との偏差(hPa)を演算し、前記偏差(hPa)がしきい圧(Ha)よりも大きい場合に前記液圧発生部(PU)の異常を判定する。上記構成によれば、液圧発生源PUの作動が適切に監視され、異常発生時には、それが早期に判定され得る。
【図面の簡単な説明】
【0007】
図1】制動制御装置SCの第1の実施形態を説明するための概略図である。
図2】下部制動ユニットSZを説明するための概略図である。
図3】調圧制御の処理を説明するためのフロー図である。
図4】液圧発生部PUの適否判定を説明するためのフロー図である。
図5】適否判定の動作を説明するための時系列線図である。
図6】制動制御装置SCの第2の実施形態を説明するための概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
<構成部材等の記号、記号末尾の添字等>
以下の説明において、「CW」等の如く、同一記号を付された構成部材、演算処理、信号、特性、及び、値は、同一機能のものである。各車輪に係る記号末尾に付された添字「f」、「r」は、それが前後車輪の何れの系統に関するものであるかを示す包括記号である。例えば、各車輪に設けられたホイールシリンダCWにおいて、「前輪ホイールシリンダCWf、後輪ホイールシリンダCWr」と表記される。更に、記号末尾の添字「f」、「r」は省略され得る。添字「f」、「r」が省略された場合には、各記号は総称を表す。例えば、「CW」は、車両の前後車輪に設けられたホイールシリンダの総称である。また、総称としての「CW」は、「CW(=CWf、CWr)」とも表記される。
【0009】
流体路において、マスタシリンダCMに近い側(ホイールシリンダCWから遠い側)が「上部」と称呼され、ホイールシリンダCWに近い側(マスタシリンダCMから遠い側)が「下部」と称呼される。また、制動液BF(作動流体)の循環流KN、KZにおいて、流体ポンプQA、QZの吐出部に近い側(吸入部から離れた側)が「上流側」と称呼され、流体ポンプQA、QZの吸入部に近い側(吐出部から離れた側)が「下流側」と称呼される。
【0010】
上部制動ユニットSAの上部アクチュエータYA、下部制動ユニットSZの下部アクチュエータYZ、及び、ホイールシリンダCWは、流体路(連絡路HS)にて接続される。更に、上部、下部アクチュエータYA、YZでは、各種構成要素(UA等)が流体路にて接続される。ここで、「流体路」は、制動液BFを移動するための経路であり、配管、アクチュエータ内の流路、ホース等が該当する。以下の説明で、連絡路HS、還流路HK、戻し路HZ、リザーバ路HR、入力路HN、サーボ路HC、減圧路HG等は流体路である。
【0011】
<各種液圧の名称>
制動制御装置SCでは、制動液BFの圧力(「液圧」ともいう)は、上部制動ユニットSAからホイールシリンダCWに、下部制動ユニットSZを介して伝達される。上部制動ユニットSAには、加圧源として液圧発生部PUが含まれている。以下の説明で、各種液圧の名称は以下の通りである。「サーボ圧Pa、Pb」は、液圧発生部PUにて発生される液圧である。「供給圧Ps」は、上部制動ユニットSAから下部制動ユニットSZに伝達(供給)される液圧である。「ホイール圧Pw」は、下部制動ユニットSZからホイールシリンダCWに伝達(供給)される液圧であり、ホイールシリンダCWの内圧である。「マスタ圧Pm」は、マスタシリンダCMの内圧である。上部制動ユニットSAにおいて、供給圧PsがマスタシリンダCMから下部制動ユニットSZに出力される構成では、マスタ圧Pmが供給圧Psである。一方、上部制動ユニットSAにおいて、供給圧Psが液圧発生部PUから下部制動ユニットSZに直接出力される構成では、サーボ圧Pa(又は、Pb)が供給圧Psである。
【0012】
<目標値、実際値、及び、検出値>
液圧制御では、「実際値」が「目標値」に近付き、一致するように制御される。実際値には、「検出値」と「推定値」とが含まれる。検出値は、液圧センサによって検出された値である。推定値は、異なる物理量として取得された値(各種の状態量等)から、或る関係を用いて算出される値である。例えば、調圧弁UA、UBによる液圧制御では、調圧弁UA、UBに供給される電流に応じて、調整される液圧は一意に定まる。従って、「実際値を目標値に一致させる制御」には、液圧センサの検出値に基づく閉ループ制御(即ち、検出値がフィードバックされる制御)だけでなく、液圧とは異なる物理量(例えば、供給電流)の調整のみによる開ループ制御(即ち、検出値がフィードバックされない制御)が含まれる。つまり、「実際値を目標値に一致させる制御」には、液圧センサを持たない構成が含まれる。これに対し、適否判定では、実際値を検出する液圧センサが必須の構成要素になる。以下の説明において、必要に応じて、液圧センサによる検出値であること(検出サーボ圧、検出供給圧等)が明記される。
【0013】
<制動制御装置SCの第1の実施形態>
図1の概略図を参照して、車両の制動制御装置SC(特に、上部制動ユニットSA)に係る第1の実施形態について説明する。制動制御装置SCは、上部制動ユニットSA、及び、下部制動ユニットSZにて構成される。例えば、制動制御装置SCは、走行用の電気モータを備えたハイブリッド車両、又は、電気自動車に適用される。
【0014】
車両の前後車輪WHf、WHr(=WH)には、制動装置SX(=SXf、SXr)が備えられる。制動装置SXは、ブレーキキャリパ、摩擦部材(例えば、ブレーキパッド)、及び、回転部材KT(例えば、ブレーキディスク)にて構成される。ブレーキキャリパ(非図示)には、ホイールシリンダCWが設けられる。ホイールシリンダCW内の液圧Pw(「ホイール圧」という)によって、摩擦部材(非図示)が、各車輪WHに固定された回転部材KTに押し付けられることにより、車輪には制動トルクTbが付与される。その結果、車輪WHでは摩擦制動力Fe(「液圧制動力」ともいう)が発生される。従って、制動装置SXは、「ホイール圧Pwにより摩擦制動力Feを発生する装置」、或いは、「ホイール圧Pwを摩擦制動力Feに変換する装置」ということができる。
【0015】
車両には、回生装置KGが備えられる。回生装置KGは、エネルギ回生用のジェネレータGN(「電気モータ/ジェネレータ」、或いは、「回生ジェネレータ」ともいう)、回生装置KG用の制御ユニットEG(「回生コントローラ」ともいう)、及び、回生用蓄電池(非図示)にて構成される。回生ジェネレータGNは、走行用の電気モータでもある。回生制動では、電気モータ/ジェネレータGNが発電機として作動し、発電された電力が、回生コントローラEGを介して、回生用蓄電池に蓄えられる。このとき、車輪には回生制動力Fgが作用する。即ち、回生装置KGは、回生制動力Fgを発生することができる。例えば、回生装置KGは前輪WHfに備えられる。従って、回生制動力Fgは、前輪WHfで発生される。回生装置KG(特に、回生コントローラEG)は、通信バスBSに接続される。
【0016】
車両には、運転支援装置KJが備えられる。運転支援装置KJでは、自動速度制御が実行される。運転支援装置KJは、物体検出センサSJ、及び、運転支援用のコントローラEJ(単に、「運転支援コントローラ」ともいう)にて構成される。物体検出センサSJによって、自車両の前方に存在する物体(自車両の前方を走行する先行車両を含む)までの距離Sj(「相対距離」と称呼し、物体が先行車両である場合には「車間距離」ともいう)が検出される。例えば、物体検出センサSJとして、レーダセンサ、ミリ波センサ、画像センサ等が採用される。運転支援コントローラEJにて、物体検出センサSJの検出結果Sj(相対距離)に基づいて、自車両の目標加速度Gs(自車両の前後方向における車体加速度の目標値)が演算される。運転支援装置KJ(特に、運転支援コントローラEJ)は、通信バスBSに接続される。目標加速度Gsは、通信バスBSを介して、制動制御装置SCに伝達される。制動制御装置SCでは、目標加速度Gsに応じて、制動力Fg、Feが調整される。結果、車両の走行速度Vx(車体速度)が制御される。
【0017】
車両には、制動操作部材BP、及び、各種センサ(SP等)が備えられる。制動操作部材BP(例えば、ブレーキペダル)は、運転者が車両を減速するための操作部材である。車両には、制動操作部材BPの操作変位Spを検出する操作変位センサSPが設けられる。操作変位Spは、制動操作部材BPの操作量を表示する状態量(状態変数)の1つであり、ブレーキバイワイヤ型の制動制御装置SCにおいては、運転者の制動意志を表す信号(即ち、制動指示)である。操作変位センサSPの他に、制動操作量を表す他の状態量として、入力室Rn(後述)の液圧Pn(「入力圧」という)が採用される。入力圧Pnは、入力圧センサPNによって検出される。操作変位Sp、入力圧Pn等が総称して、「制動操作量Ba」と称呼される。また、操作変位Sp、入力圧Pn(即ち、制動操作量Ba)を検出する操作変位センサSP、入力圧センサPNが「制動操作量センサBA」と称呼される。
【0018】
車両には、アンチロックブレーキ制御、横滑り防止制御等の各車輪のホイール圧Pwを個別に制御する制動制御のために、各種センサが備えられる。具体的には、各車輪WHには、その回転速度Vw(「車輪速度」という)を検出する車輪速度センサVWが備えられる。また、操舵操作部材(例えば、ステアリングホイール)の操舵量Sa(例えば、操作角)を検出する操舵量センサ、車両のヨーレイトYrを検出するヨーレイトセンサ、車両の前後加速度Gx(「減速度」ともいう)を検出する前後加速度センサ、及び、車両の横加速度Gyを検出する横加速度センサが備えられる(以上、非図示)。
【0019】
車両には、制動制御装置SCが備えられる。制動制御装置SCでは、2系統の制動系統として、所謂、前後型(「II型」ともいう)のものが採用される。制動制御装置SCによって、各ホイールシリンダCWのホイール圧Pwが調整される。
【0020】
制動制御装置SCは、2つの制動ユニットSA、SZにて構成される。上部制動ユニットSAは、上部アクチュエータYA、及び、上部コントローラEAにて構成される。上部アクチュエータYAは、上部コントローラEAによって制御される。下部制動ユニットSZは、下部アクチュエータYZ、及び、下部コントローラEZにて構成される。下部アクチュエータYZは、下部コントローラEZによって制御される。ここで、上部、下部アクチュエータYA、YZは、「上部、下部流体ユニット」とも称呼される。また、上部、下部コントローラEA、EZは、「上部、下部制御ユニット」とも称呼される。
【0021】
上部制動ユニットSA(特に、上部コントローラEZ)、及び、下部制動ユニットSZ(特に、下部コントローラEZ)は、通信バスBSに接続される。通信バスBSによって、複数のコントローラ(EA、EZ、EG、EJ等)の間で信号伝達が行われる。つまり、複数のコントローラは、通信バスBSに信号(検出値、演算値、制御フラグ等)を送信することができるとともに、通信バスBSから信号を受信することができる。
【0022】
<上部制動ユニットSA>
上部制動ユニットSAの構成について説明する。上部制動ユニットSAは、制動操作部材BP(ブレーキペダル)の操作に応じて、供給圧Psを発生する。供給圧Psは、下部制動ユニットSZ(最終的には、ホイールシリンダCW)に出力(供給)される。上部制動ユニットSAは、上部アクチュエータYA、及び、上部コントローラEAにて構成される。
【0023】
≪上部アクチュエータYA≫
上部アクチュエータYA(上部流体ユニット)は、アプライ部AP、液圧発生部PU、及び、入力部NRにて構成される。
【0024】
[アプライ部AP]
制動操作部材BPの操作に応じて、アプライ部APから前輪供給圧Psfが出力される。アプライ部APは、シングル型のマスタシリンダCM、及び、マスタピストンNMにて構成される。
【0025】
シングル型マスタシリンダCMには、マスタピストンNMが挿入される。マスタシリンダCMの内部は、マスタピストンNMによって、3つの液圧室Rm、Rc、Rsに区画される。マスタ室Rmは、マスタシリンダCMの底部、及び、マスタピストンNMによって区画される。更に、マスタシリンダCMの内部は、マスタピストンNMのつば部Tuによって、サーボ室Rcと反力室Rsとに仕切られる。つまり、マスタ室Rmとサーボ室Rcとは、つば部Tuを挟んで、相対するように配置される。ここで、マスタ室Rmの受圧面積rmとサーボ室Rcの受圧面積rcとは等しくされる。なお、液圧室Rm、Rc、Rsは、シール部材SLによって、マスタシリンダCMに対して封止されている。
【0026】
非制動時には、マスタピストンNMは、最も後退した位置(即ち、マスタ室Rmの体積が最大になる位置)にある。該状態では、マスタシリンダCMのマスタ室Rmは、マスタリザーバRVに連通している。マスタリザーバRV(「大気圧リザーバ」ともいう)の内部に制動液BFが貯蔵される。制動操作部材BPが操作されると、マスタピストンNMが前進方向Da(マスタ室Rmの体積が減少する方向)に移動される。該移動により、マスタ室RmとマスタリザーバRVとの連通は遮断される。そして、マスタピストンNMが、更に、前進方向Daに移動されると、マスタ室Rm内の液圧Pm(「マスタ圧」ともいう)が「0(大気圧)」から増加される。これにより、マスタシリンダCMのマスタ室Rmから、マスタ圧Pmに加圧された制動液BFが、前輪供給圧Psfとして、下部制動ユニットSZに出力(圧送)される。
【0027】
[液圧発生部PU]
液圧発生部PUでは、1つの電気モータMAを動力源にして、第1、第2サーボ圧Pa、Pbが個別に発生される。液圧発生部PUは、後輪ホイールシリンダCWrに対して第1サーボ圧Paを供給し、アプライ部APのサーボ室Rcに対して第2サーボ圧Pbを個別に供給する。第1サーボ圧Paは、後輪供給圧Psrとして、下部制動ユニットSZに出力される。液圧発生部PUは、電気モータMA、流体ポンプQA、及び、第1、第2調圧弁UA、UBにて構成される。
【0028】
電気モータMAによって、流体ポンプQAが駆動される。電気モータMAは、第1、第2サーボ圧Pa、Pbを発生するための動力源である。電気モータMA、及び、流体ポンプQAは、上部制動ユニットSAに含まれるため、「上部電気モータMA」、及び、「上部流体ポンプQA」とも称呼される。
【0029】
流体ポンプQAにおいて、吸入部Qiと吐出部Qoとは、還流路HK(流体路)によって接続される。また、流体ポンプQAの吸入部Qiは、リザーバ路HRを介して、マスタリザーバRVに接続される。流体ポンプQAの吐出部Qoには、逆止弁が設けられる。
【0030】
還流路HKには、2つの調圧弁UA、UBが直列に設けられる。具体的には、還流路HKには、常開型の第2調圧弁UBが設けられる。そして、第2調圧弁UBと流体ポンプQAの吐出部Qoとの間に、常開型の第1調圧弁UAが設けられる。従って、制動液BFの循環流KN(破線矢印で表示)において、第1調圧弁UAは、第2調圧弁UBに対して上流側(流体ポンプQAの吐出部Qoに近い側)に配置される。第1、第2調圧弁UA、UBは、通電状態(例えば、供給電流Ia、Ib)に応じて開弁量(リフト量)が連続的に制御されるリニア型の電磁弁である。第1、第2調圧弁UA、UBは、それらの上流側と下流側との液圧差(差圧)を調整するので、「差圧弁」とも称呼される。
【0031】
電気モータMAによって、流体ポンプQAが駆動されると、還流路HKには、流体ポンプQA、及び、第1、第2調圧弁UA、UBを含む制動液BFの循環流KN(還流路HK内で循環する制動液BFの流れ)が発生される。第1調圧弁UAと第2調圧弁UBとの間の液圧Pb(第2サーボ圧)が、第2調圧弁UBによって制御される。更に、第1調圧弁UAと流体ポンプQAの吐出部Qoとの間の液圧Pa(第1サーボ圧)が、第1調圧弁UAによって制御される。
【0032】
第2調圧弁UBが全開状態にある場合(第2調圧弁UBは常開型であるため、非通電時)には、第2サーボ圧Pbは、「0(大気圧)」である。第2調圧弁UBに供給される電流Ib(「第2調圧弁電流」ともいう)が増加されると、第2調圧弁UBによって還流路HKの流路が狭められる。第2調圧弁UBにより、上流側の液圧Pb(第2サーボ圧)は、下流側の液圧(大気圧「0」)から増加される。第2サーボ圧Pbは、第2調圧弁電流Ibによって調節される。
【0033】
同様に、第1調圧弁UAが全開状態にある場合(第1調圧弁UAは常開型であるため、非通電時)には、第1サーボ圧Paは第2サーボ圧Pbに等しい。第1調圧弁UAに供給される電流Ia(「第1調圧弁電流」ともいう)が増加されると、第1調圧弁UAによって循環流KNが絞られる。第1調圧弁UAにより、上流側の液圧Pa(第1サーボ圧)が、下流側の液圧Pb(第2サーボ圧)から増加される。第1サーボ圧Paは、第1調圧弁電流Iaによって調節される。なお、第1サーボ圧Paと第2サーボ圧Pbとの大小関係では、常に、第1サーボ圧Paは、第2サーボ圧Pb以上である(即ち、「Pa≧Pb」)。換言すれば、調圧制御(後述)の実行には、第1サーボ圧Paが第2サーボ圧Pb以上であることが前提条件となっている。
【0034】
制動制御装置SCでは、前輪WHfにて回生制動力Fgが発生される。「Pa≧Pb」であるため、第2サーボ圧Pbにより前輪ホイール圧Pwfが調整され、第1サーボ圧Paにより後輪ホイール圧Pwrが調整される。前輪WHfに係る制動系統では、還流路HKは、第1調圧弁UAと第2調圧弁UBとの間で、サーボ路HC(流体路)を介して、マスタシリンダCMのサーボ室Rcに接続される。サーボ室Rcに導入(供給)される第2サーボ圧Pbの増加によって、マスタピストンNMが前進方向Daに押圧され、マスタ室Rmの内圧Pm(マスタ圧)が増加される。マスタ室Rmには、前輪連絡路HSf(流体路)が接続される。前輪連絡路HSfは、下部制動ユニットSZを経由して、前輪ホイールシリンダCWfに接続される。従って、前輪制動系統では、第2サーボ圧Pbより発生されるマスタ圧Pmが、前輪供給圧Psfとして、前輪ホイールシリンダCWfに供給される。つまり、前輪制動系統では、第2サーボ圧Pbは、「Pb→Pm(=Psf)→Pwf」の順で、前輪ホイールシリンダCWfに伝達される。ここで、「rc=rm」であるため、シール部材SLの摺動抵抗を無視すると、「Pb=Pm(=Psf)=Pwf」である。
【0035】
制動制御装置SCでは、第1サーボ圧Paによって、後輪ホイール圧Pwrが調整される。後輪WHrに係る制動系統では、還流路HKは、吐出部Qoと第1調圧弁UAとの間で、後輪連絡路HSr(流体路)に接続される。後輪連絡路HSrは、下部制動ユニットSZを経由して、後輪ホイールシリンダCWrに接続される。従って、後輪制動系統では、第1サーボ圧Paが、後輪供給圧Psrとして、直接(即ち、マスタシリンダCMを介さずに)、後輪ホイールシリンダCWrに供給される。つまり、後輪制動系統では、第1サーボ圧Paは、「Pa(=Psr)→Pwr」の順で、後輪ホイールシリンダCWrに伝達される。ここで、「Pa(=Psr)=Pwr」である。
【0036】
液圧発生部PUでは、第1サーボ圧Paと第2サーボ圧Pbとが個別に調整されることにより、前輪供給圧Psfと後輪供給圧Psrとが個別に調整される。但し、第2サーボ圧Pbは第1サーボ圧Pa以下であるため、前輪供給圧Psfは後輪供給圧Psr以下である。第1、第2サーボ圧Pa、Pbの個別調整により、前輪、後輪ホイール圧Pwf、Pwrが個別に制御される。
【0037】
液圧発生部PUには、第1、第2サーボ圧Pa、Pbを検出するよう、第1、第2サーボ圧センサPA、PBが設けられる。第1、第2サーボ圧センサPA、PBによって検出された第1、第2サーボ圧Pa、Pb(実際値)は、「第1、第2検出サーボ圧Pak、Pbk」と称呼される。第1、第2検出サーボ圧Pak、Pbkは、上部コントローラEAに入力される。
【0038】
[入力部NR]
入力部NRによって、回生協調制御が実現される。「回生協調制御」は、制動時に車両が有する運動エネルギを効率良く電気エネルギとして回収できるよう、摩擦制動力Fe(ホイール圧Pwによる制動力)と回生制動力Fg(回生ジェネレータGNによる制動力)とを協働させるものである。回生協調制御では、入力部NRにより、制動操作部材BPは操作されるが、ホイール圧Pwが発生しない状態が生み出される。
【0039】
入力部NRは、入力シリンダCN、入力ピストンNN、導入弁VA、開放弁VB、ストロークシミュレータSS、及び、入力圧センサPNにて構成される。
【0040】
入力シリンダCNは、マスタシリンダCMに固定される。入力シリンダCNには、入力ピストンNNが挿入される。入力ピストンNNは、制動操作部材BP(ブレーキペダル)の動きに連動するよう、クレビス(U字リンク)を介して、制動操作部材BPに機械的に接続される。入力ピストンNNの端面とマスタピストンNMの端面とは隙間Ks(「離間変位」ともいう)を有している。離間距離Ksが第1サーボ圧Paによって調節されることで、回生協調制御が実現される。なお、液圧室Rm、Rc、Rsと同様に、入力室Rnも、シール部材SLにて封止されている。
【0041】
入力部NRの入力室Rnは、入力路HN(流体路)を介して、アプライ部APの反力室Rsに接続される。入力路HNには、常閉型の導入弁VAが設けられる。入力路HNは、導入弁VAと反力室Rsとの間にて、リザーバ路HR(流体路)を介して、マスタリザーバRVに接続される。リザーバ路HRには、常開型の開放弁VBが設けられる。導入弁VA、及び、開放弁VBには、オン・オフ型の電磁弁が採用される。導入弁VAと反力室Rsとの間で入力路HNにはストロークシミュレータSSが設けられる。入力室Rn内の液圧Pn(入力圧)を検出するよう、入力室Rnと導入弁VAとの間で入力路HNには入力圧センサPNが設けられる。入力圧センサPNによって検出された入力圧Pnは、制動操作量Baとして、上部コントローラEAに入力される。
【0042】
導入弁VA、及び、開放弁VBに電力供給(給電)が行われない場合には、導入弁VAは閉弁され、開放弁VBは開弁される。導入弁VAの閉弁により、入力室Rnは封止され、流体ロックされる。これにより、マスタピストンNMは、制動操作部材BPと一体で変位する。また、開放弁VBの開弁により、ストロークシミュレータSS、及び、反力室Rsは、マスタリザーバRVに連通される。
【0043】
導入弁VA、及び、開放弁VBに電力供給(給電)が行われる場合には、導入弁VAは開弁され、開放弁VBは閉弁される。これにより、マスタピストンNMは、制動操作部材BPとは別体で変位することが可能になる。このとき、入力室RnはストロークシミュレータSSに接続されるので、制動操作部材BPの操作力FpはストロークシミュレータSSによって発生される。詳細には、制動操作部材BPの操作により、入力室Rnの体積が減少されて、入力室Rnから制動液BFが排出される。排出れた制動液BFはストロークシミュレータSS内に流入する。ストロークシミュレータSSの内部には、弾性体(例えば、圧縮ばね)が設けられていて、制動液BFの流入を阻止する力を発生する。これにより、制動操作部材BPの操作力Fpが発生される。
【0044】
入力部NRにおいて、導入弁VA、及び、開放弁VBに電力供給が行われていない場合における制動操作部材BPの操作モードが「第1操作モードMm」と称呼される。第1操作モードMmは、液圧発生装置PUの異常により停止される場合(電源失陥時を含む)に用いられる。第1操作モードMm(「マニュアルモード」ともいう)では、入力室Rnは流体的にロックされるので、マスタピストンNMは制動操作部材BPと一体で動く。第1操作モードMmでは、前輪供給圧Psfが制動操作部材BPの操作力Fpにより発生され、後輪供給圧Psrは発生されない(即ち、「Psf=Pm、Psr=0」)。つまり、第1操作モードMmでは、運転者の筋力を動力源として前輪供給圧Psfが生じる。このとき、操作力Fpは、前輪制動装置SXf(ホイール圧Pwfにより摩擦制動力Fefを発生する装置)の剛性(即ち、ブレーキキャリパ、摩擦部材、制動配管等の弾性変形)で付与される。
【0045】
これに対し、入力部NRにおいて、導入弁VA、及び、開放弁VBに給電が行われている場合における制動操作部材BPの操作モードが「第2操作モードMs」と称呼される。第2操作モードMsは、液圧発生装置PUが作動している場合に用いられる。第2操作モードMs(「バイワイヤモード」ともいう)では、入力室Rnから排出される制動液BFはストロークシミュレータSSに流入するので、マスタピストンNMは制動操作部材BPと別体で動くことができる。第2操作モードMsでは、供給圧Psは、サーボ圧Pa、Pbにより発生される。即ち、運転者の筋力(即ち、操作力Fp)はサーボ圧発生の動力源としては利用されない。このため、制動操作部材BPの操作力Fpは、ストロークシミュレータSSによって付与される。
【0046】
≪上部コントローラEA≫
上部コントローラEAによって、上部アクチュエータYAが制御される。上部コントローラEAは、マイクロプロセッサMP、及び、駆動回路DRにて構成される。上部コントローラEAは、各種コントローラ(EZ、EG、EJ等)との間で信号(検出値、演算値、制御フラグ等)を共有できるよう、通信バスBSに接続される。
【0047】
上部コントローラEAには、操作変位Sp、入力圧Pn、第1、第2検出サーボ圧Pak、Pbk、等の各種センサ信号が入力される。更に、上部コントローラEAには、目標加速度Gs、検出供給圧Psk、限界回生制動力Fx等の各種信号が、通信バスBSから入力される。また、上部コントローラEAからは、目標回生制動力Fh(回生制動力Fgの目標値)、適否フラグFL(液圧発生部PUの作動状態を表す制御フラグ)等が、通信バスBSに出力される。なお、回生コントローラEGでは、通信バスBSから取得される目標回生制動力Fh(目標値)に基づいて、回生制動力Fg(実際値)が制御される。
【0048】
上部コントローラEA(特に、マイクロプロセッサMP)には、調圧制御のアルゴリズムがプログラムされている。「調圧制御」は、第1、第2サーボ圧Pa、Pbを制御し、最終的には、前輪、後輪ホイール圧Pwf、Pwr(=Pw)を調節するための制御である。調圧制御には、回生協調制御が含まれている。調圧制御は、上記の各種信号(Sp等)に基づいて実行される。
【0049】
調圧制御のアルゴリズムに基づいて、駆動回路DRによって、液圧発生部PU(MA、UA、UB等)が駆動される。駆動回路DRには、電気モータMAを駆動するよう、スイッチング素子(例えば、MOS-FET)にてHブリッジ回路が構成される。また、駆動回路DRには、各種電磁弁(UA、UB等)を駆動するよう、スイッチング素子が備えられる。加えて、駆動回路DRには、電気モータMAへの供給電流Im(「モータ電流」ともいう)を検出するモータ電流センサ(非図示)、及び、第1、第2調圧弁UA、UBに供給される電流Ia、Ib(第1、第2調圧弁電流)を検出する第1、第2調圧弁電流センサ(非図示)が含まれる。電気モータMAには、その回転速度Naを検出する回転速度センサ(非図示)が設けられる。或いは、電気モータMAに回転角Kaを検出する回転角センサ(非図示)が設けられ、検出されたモータ回転角Kaに基づいて、モータ回転速度Naが演算されてもよい。また、モータ回転速度Naは、モータ電流Imに基づいて推定され得る。
【0050】
上部コントローラEAでは、制動操作量Ba(Sp、Pnの総称)に基づいて、第1、第2目標電流Iat、Iatが演算される。「第1、第2目標電流Iat、Ibt」は、第1、第2調圧弁電流Ia、Ib(実際値)に対応する目標値である。上部コントローラEAでは、第1、第2調圧弁電流センサによって検出された第1、第2調圧弁電流Ia、Ibが、第1、第2目標電流Iat、Ibtに近付き、一致するように制御される。
【0051】
上部コントローラEAでは、操作変位Spに基づいて、目標回転速度Ntが演算される。「目標回転速度Nt」は、モータ回転速度Na(実際値)に対応する目標値である。例えば、操作変位Spが時間微分されて操作速度dSが演算される。そして、操作変位Spが増加する場合には、操作速度dS(操作変位Spの単位時間当りの増加量)が大きいほど、目標回転速度Ntが大きくなるように決定される。また、操作変位Spが減少、又は、一定に維持されている場合には、目標回転速度Ntは減少される。
【0052】
目標回転速度Ntには、第1、第2調圧弁UA、UBの最低流量、及び、電気モータMAの最低回転速度が考慮される。「最低流量」は、第1、第2調圧弁UA、UBが機能するために最低限必要な流量である。また、「最低回転速度」は、電気モータMAが安定して回転できる速度の最小値である。最低流量、及び、最低回転速度が考慮されて、目標回転速度Ntには、下限速度nt(予め設定された所定値)が設けられる。つまり、目標回転速度Ntが下限速度nt以上の場合には、下限速度ntによる制限は行われず、演算された目標回転速度Ntがそのまま用いられる。一方、目標回転速度Ntが下限速度nt未満である場合には、目標回転速度Ntは下限速度ntに決定される。そして、モータ回転速度Naが、目標回転速度Ntに近付き、一致するように、モータ電流Imが制御される。
【0053】
上部コントローラEAでは、上記の制御アルゴリズムに基づいて、電気モータMAを制御するための駆動信号Ma、及び、各種電磁弁UA、UB、VA、VBを制御するための駆動信号Ua、Ub、Va、Vbが演算される。そして、駆動信号(Ma等)に応じて、駆動回路DRのスイッチング素子が駆動され、電気モータMA、及び、電磁弁UA、UB、VA、VBが制御される。
【0054】
第1の実施形態に係る上部制動ユニットSAは、前輪WHfに回生装置KGが備えられる車両に適用される。即ち、前輪WHfには、前輪摩擦制動力Fefに加え、回生制動力Fgが作用する。液圧発生部PUでは、第1サーボ圧Pa、及び、第1サーボ圧Pa以下である第2サーボ圧Pbが個別に調整される。このため、第2サーボ圧Pbにより前輪ホイール圧Pwfが制御され、第1サーボ圧Paにより後輪ホイール圧Pwrが制御される。結果、前輪ホイール圧Pwfが後輪ホイール圧Pwr以下であることの制限はあるが、夫々は別々に制御され得る。
【0055】
<下部制動ユニットSZ>
図2の概略図を参照して、下部制動ユニットSZの構成について説明する。下部制動ユニットSZは、アンチロックブレーキ制御、トラクション制御、横滑り防止制御等を実行するための汎用ユニットである。加えて、下部制動ユニットSZでは、補完制御が実行される。「補完制御」は、上部制動ユニットSAからの供給圧Psの不足を補うものである。
【0056】
下部制動ユニットSZには、上部制動ユニットSAから、前輪、後輪供給圧Psf、Psrとして、マスタ圧Pm、及び、第1サーボ圧Paが入力される(即ち、「Psf=Pm、Psr=Pa」)。そして、下部制動ユニットSZにて、前輪、後輪供給圧Psf、Psr(=Ps)が調整(増減)され、前輪、後輪ホイールシリンダCWf、CWrの液圧Pwf、Pwr(前輪、後輪ホイール圧)として出力される。下部制動ユニットSZは、下部アクチュエータYZ、及び、下部コントローラEZにて構成される。
【0057】
≪下部アクチュエータYZ≫
下部アクチュエータYZ(下部流体ユニット)は、連絡路HSにおいて、上部アクチュエータYAとホイールシリンダCWとの間に設けられる。下部アクチュエータYZは、制御弁UZ、供給圧センサPS、流体ポンプQZ、電気モータMZ、調圧リザーバRZ、インレット弁VI、及び、アウトレット弁VOにて構成される。
【0058】
制御弁UZ(=UZf、UZr)が、連絡路HS(=HSf、HSr)に設けられる。制御弁UZは、調圧弁UA、UBと同様に、常開型のリニア電磁弁(差圧弁)である。前輪、後輪制御弁UZf、UZrによって、前輪、後輪ホイール圧Pwf、Pwrは、前輪、後輪供給圧Psf、Psrから増加されることが可能である。下部制動ユニットSZでは、前輪、後輪制御弁UZf、UZrにより、前輪、後輪ホイール圧Pwf、Pwrが個別に調整され得る。
【0059】
前輪、後輪供給圧Psf、Psr(=Ps)を検出するよう、前輪、後輪供給圧センサPSf、PSr(=PS)が、制御弁UZの上部(上部アクチュエータYAに近い側の連絡路HSの部位)に設けられる。供給圧センサPS(=PSf、PSr)によって検出された供給圧Ps(=Psf、Psr)は、「検出供給圧Psk(=Pskf、Pskr)」と称呼される。検出供給圧Pskは下部コントローラEZに入力される。ここで、後輪供給圧センサPSrは省略することができる。
【0060】
戻し路HZ(=HZf、HZr)によって、制御弁UZ(=UZf、UZr)の上部と下部とが接続される。戻し路HZ(流体路)には、流体ポンプQZ(=QZf、QZr)、及び、調圧リザーバRZ(=RZf、RZr)が設けられる。流体ポンプQZは、電気モータMZによって駆動される。電気モータMZは、供給圧Ps(=Psf、Psr)を増加するための動力源である。電気モータMZ、及び、流体ポンプQZは、下部制動ユニットSZに含まれるため、「下部電気モータMZ」、及び、「下部流体ポンプQZ」とも称呼される。
【0061】
電気モータMZが駆動されると、流体ポンプQZによって、制動液BFが、制御弁UZの上部から吸い込まれ、制御弁UZの下部に吐出される。これにより、連絡路HS、及び、戻し路HZには、調圧リザーバRZを含んだ、制動液BFの循環流KZ(破線矢印で示す)が発生する。制御弁UZによって、連絡路HSの流路が狭められ、制動液BFの循環流KZが絞られると、その際のオリフィス効果によって、制御弁UZの下部の液圧Pp(「調整圧」という)が、制御弁UZの上部の液圧Ps(供給圧)から増加される。第1、第2サーボ圧Pa、Pbと同様に、供給圧Psと調整圧Ppとの大小関係では、調整圧Ppは供給圧Ps以上である(即ち、「Pp≧Ps」)。換言すれば、調整圧Ppは、供給圧Psから増加され得る。
【0062】
下部アクチュエータYZの内部にて、前輪、後輪連絡路HSf、HSrは、夫々、2つに分岐されて、前輪、後輪ホイールシリンダCWf、CWrに接続される。各ホイール圧Pwを個別に調節できるよう、ホイールシリンダCW毎に、常開型のインレット弁VI、及び、常閉型のアウトレット弁VOが設けられる。具体的には、インレット弁VIは、分岐された連絡路HS(即ち、連絡路HSの分岐部に対してホイールシリンダCWに近い側)に設けられる。連絡路HSは、インレット弁VIの下部(ホイールシリンダCWに近い側の連絡路HSの部位)にて、減圧路HG(流体路)を介して、調圧リザーバRZに接続される。そして、減圧路HGには、アウトレット弁VOが配置される。インレット弁VI、及び、アウトレット弁VOとして、オン・オフ型の電磁弁が採用される。インレット弁VI、及び、アウトレット弁VOによって、ホイール圧Pwは、各車輪で個別に調整されることが可能である。
【0063】
インレット弁VI、及び、アウトレット弁VOに給電が行われず、それらの作動が停止している場合には、インレット弁VIは開弁され、アウトレット弁VOは閉弁される。この状態では、ホイール圧Pwは、調整圧Ppに等しい。インレット弁VI、及び、アウトレット弁VOの駆動によって、ホイール圧Pwが、ホイールシリンダCW毎に独立して調整される。ホイール圧Pwを減少するためには、インレット弁VIが閉弁され、アウトレット弁VOが開弁される。ホイールシリンダCWへの制動液BFの流入が阻止されるとともに、ホイールシリンダCW内の制動液BFが調圧リザーバRZに流出するので、ホイール圧Pwは減少される。ホイール圧Pwを増加するためには、インレット弁VIが開弁され、アウトレット弁VOが閉弁される。制動液BFの調圧リザーバRZへの流出が阻止され、調圧弁UZからの調整圧PpがホイールシリンダCWに供給されるので、ホイール圧Pwが増加される。但し、増加の上限は調整圧Ppである。ホイール圧Pwを保持するためには、インレット弁VI、及び、アウトレット弁VOが共に閉弁される。ホイールシリンダCWは流体的に封止されるので、ホイール圧Pwが一定に維持される。
【0064】
≪下部コントローラEZ≫
下部コントローラEZ(下部制御ユニット)によって、下部アクチュエータYZが制御される。下部コントローラEZは、上部コントローラEAと同様に、マイクロプロセッサMP、及び、駆動回路DRにて構成される。下部コントローラEZは、通信バスBSに接続される。従って、上部コントローラEAと下部コントローラEZとは、通信バスBSを介して信号を共有することができる。
【0065】
下部コントローラEZ(特に、マイクロプロセッサMP)には、操作変位Sp、検出供給圧Psk、車輪速度Vw、操舵量Sa、ヨーレイトYr、前後加速度Gx、横加速度Gy等のセンサ信号が入力される。更に、下部コントローラEZには、通信バスBSから、目標加速度Gs、目標供給圧Pst、適否フラグFL等が入力される。下部コントローラEZにて、車輪速度Vwに基づいて、車両の走行速度Vx(「車体速度」ともいう)が演算される。下部コントローラEZでは、車輪WHのロックを抑制するアンチロックブレーキ制御(所謂、ABS制御)、駆動車輪の空転を抑制するトラクション制御、及び、アンダステア・オーバステアを抑制して車両の方向安定性を向上する横滑り防止制御(所謂、ESC)が実行される。更に、下部コントローラEZでは、上記制御に加え、制動制御装置SC(特に、液圧発生部PU)の異常に対応するよう、補完制御(後述)が実行される。
【0066】
下部コントローラEZにより、マイクロプロセッサMPにプログラムされた制御アルゴリズムに応じて、駆動回路DRによって、下部アクチュエータYZを構成する電気モータMZ、及び、各種電磁弁(UZ等)が駆動される。下部コントローラEZの駆動回路DRには、電気モータMZを駆動するよう、スイッチング素子(例えば、MOS-FET)にてHブリッジ回路が構成される。また、駆動回路DRには、各種電磁弁(UZ等)を駆動するよう、スイッチング素子が備えられる。加えて、駆動回路DRには、電気モータMZへの供給電流Inを検出するモータ電流センサ(非図示)、及び、制御弁UZに供給される電流Iz(「制御弁電流」という)を検出する制御弁電流センサIZ(非図示)が含まれる。制御アルゴリズムに基づいて、電気モータMZの駆動信号Mz、制御弁UZの駆動信号Uz、インレット弁VIの駆動信号Vi、アウトレット弁VOの駆動信号Voが演算される。そして、駆動信号(Uz等)に基づいて、駆動回路DRによって、電気モータMZ、及び、電磁弁UZ、VI、VOが制御される。
【0067】
<調圧制御の処理>
図3のフロー図を参照して、調圧制御の処理例について説明する。調圧制御には、回生装置KGと制動制御装置SCとの回生協調制御に加え、液圧発生部PUの適否判定、及び、補完制御が含まれる。適否判定では、「液圧発生部PUの作動が正常であるか、異常であるか」が判定される。液圧発生部PUが故障し、異常である場合には、下部制動ユニットSZでの補完制御により、供給圧Psの不足が補償される。補完制御を除く調圧制御は上部コントローラEAにて実行され、補完制御は下部コントローラEZにて実行される。
【0068】
処理例の説明では、以下のことが想定される。
-回生装置KGは、前輪WHfのみに備えられる。従って、回生制動力Fgは、前輪WHfには作用するが、後輪WHrには作用しない。
-制動制御装置SCが正常に作動する場合には、下部アクチュエータYZは駆動されず、上部アクチュエータYAのみが駆動される。従って、上部制動ユニットSAが正常である場合には、ホイール圧Pwは、上部アクチュエータYAのみによって調整されるので、供給圧Psとホイール圧Pwとは一致する(即ち、「Ps=Pw」)。
-上部アクチュエータYAでは、マスタ室Rmの受圧面積rm(「マスタ面積」ともいう)とサーボ室Rcの受圧面積rc(「サーボ面積」ともいう)とが等しく設定される(即ち、「rm=rc」)。従って、シール部材SLの摩擦を無視すると、静的な状態では、「Pm=Pb」である。
-後輪供給圧センサPSrは省略される。従って、供給圧センサPSは前輪供給圧センサPSfであり、検出供給圧Pskは前輪検出供給圧Pskfである。ここで、供給圧センサPSは下部アクチュエータYZに内蔵され、検出供給圧Pskは下部コントローラEZに入力される。更に、検出供給圧Pskは、通信バスBSを通して、上部コントローラEAで取得される。
【0069】
各種の制動力は、以下の通りである。
-「車体総制動力Fu」は、車両の全体に作用する実際の制動力である。車体総制動力Fuに対応する目標値が「目標総制動力Fv」である。
-「摩擦制動力Fe(液圧制動力)」は、ホイール圧Pwによって実際に発生する制動力である。摩擦制動力Feに対応する目標値が、「目標摩擦制動力Fn」である。
-「回生制動力Fg」は、回生装置KGによって実際に発生される制動力である。回生制動力Fgに対応する目標値が「目標回生制動力Fh」である。目標回生制動力Fhは、上部制動ユニットSA(特に、上部コントローラEA)にて演算され、通信バスBSを介して、回生装置KG(特に、回生コントローラEG)に送信される。回生装置KGでは、回生コントローラEGによって、実際の回生制動力Fgが、目標回生制動力Fhに近付き、一致するように、ジェネレータGNが制御される。
-「限界回生制動力Fx」は、回生装置KGが発生し得る回生制動力Fgの最大値(限界値)である。従って、回生装置KGは、「Fg=0」から限界回生制動力Fxまでの範囲で、回生制動力Fgを発生することができる。限界回生制動力Fxは、回生装置KG(特に、回生コントローラEG)にて演算され、通信バスBSを介して、上部制動ユニットSA(特に、上部コントローラEA)に送信される。上部コントローラEAでは、限界回生制動力Fxに基づいて、回生装置KGの作動状況が把握される。
【0070】
調圧制御では、制動操作部材BPの操作モードとして、第2操作モードMsが採用される。例えば、操作モードは、制動制御装置SCの起動時(或いは、制動開始時)に第1操作モードMmから第2操作モードMsに切り替えられる。
【0071】
第2操作モードMsでは、導入弁VA、及び、開放弁VBに電力供給が行われ、常閉型の導入弁VAが開弁され、常開型の開放弁VBが閉弁される。第2操作モードMsでは、制動操作部材BPは、マスタピストンNMと別体で変位することができるため、前輪、後輪ホイール圧Pwf、Pwrは、制動操作部材BPの操作とは独立で調整され得る。このとき、制動操作部材BPの操作力Fpは、ストロークシミュレータSSによって発生される。
【0072】
ステップS110にて、上部、下部コントローラEA、EZにて、各種信号が読み込まれる。上部コントローラEAでは、制動操作量Ba(Sp、Pnの総称)、目標加速度Gs、第1、第2検出サーボ圧Pak、Pbk、検出供給圧Psk、及び、限界回生制動力Fxが取得される。制動操作量Ba、及び、目標加速度Gsが「制動要求量Bs」と称呼される。制動要求量Bsは、車両に対する制動要求を表す状態量であり、制動操作量Ba、目標加速度Gsの総称である。
【0073】
また、ステップS110では、下部コントローラEZにより、制動要求量Bs(Ba、Gsの総称)、目標供給圧Pst、及び、適否フラグFLが取得される。「目標供給圧Pst」は、供給圧Psに対応する目標値である。「適否フラグFL」は、上部制動ユニットSAの液圧発生部PUの作動が正常であるか、異常であるかを表す制御フラグである。例えば、液圧発生部PUが正常である場合には「FL=0」が決定され、液圧発生部PUが異常である場合には「FL=1」が決定される。目標供給圧Pst、及び、適否フラグFLは、上部コントローラEAから通信バスBSに送信される。
【0074】
ステップS120にて、制動要求量Bs、及び、演算マップZfvに基づいて、目標総制動力Fv(車両全体に作用する車体総制動力Fuの目標値)が演算される。目標総制動力Fvは、演算マップZfvに従って、制動要求量Bsが所定量bo未満の場合には「0」に演算される。そして、制動要求量Bsが所定量bo以上の場合には、制動要求量Bsの増加に伴い、目標総制動力Fvが「0」から増加するように演算される。ここで、「所定量bo」は、制動操作部材BPの遊び等に対応するもので、所定値(定数)として予め設定されている(以上、総制動力演算ブロックFVを参照)。
【0075】
ステップS130にて、回生協調制御を実行するために、目標総制動力Fv、及び、限界回生制動力Fxに基づいて、目標回生制動力Fh、及び、前輪、後輪目標摩擦制動力Fnf、Fnr(=Fn)が演算される。具体的には、車両全体の制動力Fuに対して、前後車輪WHf、WHrにて発生される制動力(回生制動力Fgを含む)の比率(「制動力配分」ともいう)が最適化されるように、3つの場合に分けられて、制動力の目標値Fh、Fnが決定される。
【0076】
場合(1):目標総制動力Fvが、限界回生制動力Fx以下である場合には、目標回生制動力Fhは目標総制動力Fvに等しくされ、前輪、後輪目標摩擦制動力Fnf、Fnrは「0」にされる。即ち、「Fv≦Fx」の場合には、「Fh=Fv、Fnf=Fnr=0」が決定される。
【0077】
場合(2):目標総制動力Fvが、限界回生制動力Fxよりも大きく、且つ、限界回生制動力Fxを前輪比率hfで除した値「Fx/hf」以下である場合には、目標回生制動力Fhは目標総制動力Fvに等しくされる。そして、前輪目標摩擦制動力Fnfは「0」に、後輪目標摩擦制動力Fnrは、目標総制動力Fvから目標回生制動力Fh(=Fx)を減じた値に、夫々決定される。即ち、「Fx<Fv≦(Fx/hf)」の場合には「Fh=Fx、Fnf=0、Fnr=Fv-Fh=Fv-Fx」が決定される。ここで、「前輪比率hf」は、目標総制動力Fvに対する前輪目標制動力(即ち、目標回生制動力Fhと前輪目標摩擦制動力Fnfとの和)の比率である。前輪比率hfは、車両の諸元(重心位置、ホイールベース等)に基づいて、所定値(定数)として予め設定されている。
【0078】
場合(3):目標総制動力Fvが、限界回生制動力Fxを前輪比率hfで除した値「Fx/hf」よりも大きい場合には、目標回生制動力Fhは目標総制動力Fvに等しくされる。そして、前輪目標摩擦制動力Fnfは、目標総制動力Fvに前輪比率hfを乗じた値「hf・Fv」から目標回生制動力Fhが減算されて算出される。また、後輪目標摩擦制動力Fnrは、「1」から前輪比率hfを減じた値に目標総制動力Fvが乗算されて算出される。即ち、「Fv>(Fx/hf)」の場合には「Fh=Fx、Fnf=hf・Fv-Fh、Fnr=(1-hf)・Fv」が決定される。
【0079】
ステップS140にて、目標摩擦制動力Fnに基づいて、第1、第2目標サーボ圧Pat、Pbtが演算される。「第1、第2目標サーボ圧Pat、Pbt」は、第1、第2サーボ圧Pa、Pb(実際値)に対応する目標値である。「Pa≧Pb」であるため、第1目標サーボ圧Patは、制動装置SXの諸元に基づいて、後輪目標摩擦制動力Fnrから換算される。同様に、第2目標サーボ圧Pbtは、制動装置SXの諸元に基づいて、前輪目標摩擦制動力Fnfから換算される。更に、第2サーボ圧Pbは、マスタシリンダCMを介して、前輪ホイールシリンダCWfに伝達されるので、第2目標サーボ圧Pbtの演算においては、シール部材SLの摺動抵抗が考慮される。なお、制動装置SXの諸元には、ホイールシリンダCWの受圧面積、回転部材KT(ブレーキディスク)の有効制動半径、摩擦部材(ブレーキバッド)の摩擦係数、車輪WH(タイヤ)の有効半径等が該当する。
【0080】
回生協調制御では、制動要求量Bsの増加に伴って、第1、第2目標サーボ圧Pat、Pbtは以下のように決定される。場合(1)では、回生装置KGによりエネルギが最大限に回収されるよう、第1、第2目標サーボ圧Pat、Pbtが共に「0」に維持される。そして、場合(2)では、制動力配分が所定比率(即ち、前輪比率hf)に素早く到達するよう、第2目標サーボ圧Pbt(結果、前輪ホイール圧Pwf)が「0」に維持された状態で、第1目標サーボ圧Pat(結果、後輪ホイール圧Pwr)が「0」から増加される。場合(3)では、制動力配分が所定比率hfに維持されるよう、第1、第2目標サーボ圧Pat、Pbtが共に増加される。
【0081】
ステップS150にて、「液圧発生部PUが異常であるか、否か」が判定される。ステップS150の処理が「適否判定」と称呼される。適否判定が否定される場合(即ち、液圧発生部PUが正常である場合)には、適否フラグFLが「0」に設定され、処理はステップS160に進められる。液圧発生部PUが正常である場合には、下部アクチュエータYZは停止される。一方、適否判定が肯定される場合(即ち、液圧発生部PUが故障した場合)には、適否フラグFLが「1」に設定され、処理はステップS170に進められる。適否判定の詳細については後述する。
【0082】
ステップS160では、上部コントローラEAによって、上部アクチュエータYA(特に、液圧発生部PU)が駆動される。これにより、第1、第2サーボ圧Pa、Pbは、第1、第2目標サーボ圧Pat、Pbtに近付き、一致するように制御される。具体的には、先ず、電気モータMAが駆動される。これにより、流体ポンプQA、及び、第1、第2調圧弁UA、UBを含む循環流KNが発生される。電気モータMAの目標回転速度Ntが、操作速度dSに基づいて演算される。そして、モータ回転速度Naが、目標回転速度Ntに近付き、一致するように、電気モータMAへの供給電流Im(モータ電流)が制御される。
【0083】
第1、第2目標サーボ圧Pat、Pbtに基づいて、第1、第2サーボ圧Pa、Pb(実際値)が、第1、第2目標サーボ圧Pat、Pbt(目標値)に近付き、一致するように、第1、第2調圧弁UA、UBが制御される。例えば、第1、第2サーボ圧センサPA、PBによって検出された第1、第2検出サーボ圧Pak、Pbkに基づいて、第1、第2検出サーボ圧Pak、Pbk(検出値)が第1、第2目標サーボ圧Pat、Pbt(目標値)に近付き、一致するように制御が実行される。具体的には、第1、第2サーボ圧Pa、Pbと第1、第2調圧弁電流Ia、Ibとは一意的な関係を有するため、第1、第2目標サーボ圧Pat、Pbtに基づいて、第1、第2目標電流Iat、Ibtが演算される。そして、調圧弁電流センサによって検出された第1、第2調圧弁電流Ia、Ib(検出値)が、第1、第2目標電流Iat、Ibt(目標値)に近付き、一致するように駆動回路DRが制御される。更に、液圧誤差を補償するように、第1、第2検出サーボ圧Pak、Pbkに基づいて、第1、第2調圧弁電流Ia、Ibが微調整される。即ち、第1、第2サーボ圧Pa、Pbの調整において、所謂、液圧に係るフィードバック制御(閉ループ制御)が実行される。また、第2サーボ圧Pbと供給圧Psとは所定の関係(シール部材SLの摺動抵抗を無視すれば「Pb=Ps」の関係)を有するので、フィードバック制御では、供給圧センサPSによって検出された検出供給圧Psk(検出値)が、第2目標サーボ圧Pbtに近付き、一致するように制御されてもよい。該構成では、第2サーボ圧センサPBは省略されてもよい。
【0084】
第1、第2目標サーボ圧Pat、Pbtに対応する第1、第2調圧弁電流Ia、Ibが供給されると、上記の一意的関係の結果として、第1、第2サーボ圧Pa、Pbは達成される。このため、第1、第2検出サーボ圧Pak、Pbkが用いられない開ループ制御が実行されてもよい。該構成では、第1、第2サーボ圧センサPA、PBは不要である。しかしながら、適否判定(後述)には第1サーボ圧センサPAが必要となるため、制動制御装置SCには、少なくとも第1サーボ圧センサPAが設けられる。なお、液圧発生部PUの正常時(ステップS150が否定される場合であり、「FL=0」の場合)には、下部アクチュエータYZは停止しているので、「Pwf=Psf=Pm、Pwr=Psr=Pa」である。
【0085】
ステップS150の適否判定にて、液圧発生部PUの異常が判定されると、ステップS170にて、回生装置KGの作動が停止される。例えば、「Fh=0」又は「FL=1」が、上部コントローラEAから回生コントローラEGに送信されて、回生装置KGでは、ジェネレータGNによる発電が停止される。これにより、回生制動力Fgは「0」にされ、回生協調制御は終了される。また、ステップS170では、液圧発生部PUが停止される。従って、第1、第2サーボ圧Pa、Pbは「0」にされる。
【0086】
更に、ステップS170では、制動操作部材BPの操作モードが、第2操作モードMs(バイワイヤモード)から第1操作モードMm(マニュアルモード)に切り替えられる。電磁弁VA、VBへの給電停止により、常閉型の導入弁VAが閉弁され、常開型の開放弁VBが開弁される。入力室Rnは流体的にロックされるので、マスタピストンNMと制動操作部材BPとは一体で変位し、制動操作部材BPの操作による前輪供給圧Psfが、上部制動ユニットSAから出力される。つまり、上部制動ユニットSAからの供給圧Psf(=Pm)は、運転者の筋力(即ち、操作力Fp)によって発生される。このとき、制動操作部材BPの操作力Fpは、前輪制動装置SXf(前輪ホイール圧Pwfにより前輪摩擦制動力Fefを発生する装置)の剛性(即ち、ブレーキキャリパ、摩擦部材、制動配管、等の弾性変形)によって発生される。なお、液圧発生部PUは停止されているので、後輪供給圧Psr(=Pa)は発生されない。
【0087】
ステップS180にて、下部制動ユニットSZにより、補完制御が実行される。補完制御は、「FL=1」に応じて開始される。補完制御により、供給圧Psの不足が補われる。具体的には、下部制動ユニットSZに供給されるべき供給圧Psの目標値である目標供給圧Pstが演算される。目標供給圧Pstは、第2目標サーボ圧Pbtに対して、シール部材SLの摺動抵抗分が補償されて決定される。第2目標サーボ圧Pbtは、制動要求量Bsから算出されるので、目標供給圧Pstは、制動要求量Bs(Ba、Gsの総称)から決定されてもよい。ここで、目標供給圧Pstは、上部コントローラEAにて演算され、下部コントローラEZに取得される。或いは、下部コントローラEZにて、上部コントローラEAと同様の方法に基づいて演算されてもよい。
【0088】
なお、液圧発生部PUの正常時には、前輪供給圧Psfと後輪供給圧Psrとは個別に調整されたが、異常時には、回生協調制御は停止されているため、前輪目標供給圧Pstfと後輪目標供給圧Pstrとは等しく決定される(即ち、「Pst=Pstf=Pstr」)。更に、目標供給圧Pst、及び、検出供給圧Psk(=Pskf)に基づいて、それらの偏差hPs(「供給圧偏差」ともいう)が演算される。具体的には、目標供給圧Pstから検出供給圧Pskが減算されて、供給圧偏差hPsが決定される(即ち、「hPs=Pst-Psk」)。供給圧偏差hPsは、上部アクチュエータYAから出力されるべき供給圧Psの不足分を表している。
【0089】
そして、ステップS180では、供給圧偏差hPsに基づいて、下部アクチュエータYZ(MZ、UZ等)が駆動される。電気モータMZが駆動され、流体ポンプQZから制動液BFが吐出される。これにより、連絡路HS、及び、戻し路HZに制動液BFの循環流KZが発生される。供給圧偏差hPs、及び、予め設定された演算マップ(非図示)に基づいて、目標電流Isが演算される。「目標電流Is」は、制御弁UZに供給する電流Iz(制御弁電流)に対応する目標値である。目標電流Isは、演算マップに応じて、供給圧偏差hPsが大きいほど、大きくなるように決定される。制御弁電流Iz(検出値)が、目標電流Is(目標値)に近付き、一致するように、駆動信号Uzが演算される。ここで、制御弁電流Izは、下部コントローラEZの駆動回路DRに設けられた制御弁電流センサ(非図示)によって検出される。
【0090】
制御弁UZで循環流KZが絞られることにより、調整圧Pp(=Pw)が、供給圧Psから供給圧偏差hPsに相当する分だけ増加される。下部アクチュエータYZからは、増加された調整圧Ppがホイール圧Pw(実際値)として出力される(即ち、「Pw=Ps+hPs」)。
【0091】
液圧発生部PUの異常が判定される場合には、液圧発生部PUが停止されるともに、第1操作モードMmが選択される。前輪供給圧Psf(=Pm)は、運転者による制動操作部材BPの操作力Fpのみよって発生され、後輪供給圧Psr(=Pa)は「0」である。しなしながら、制動制御装置SCでは、下部制動ユニットSZでの補完制御により、制動要求量Bsに応じたホイール圧Pwが発生され得る。
【0092】
<液圧発生部PUの適否判定>
図4のフロー図を参照して、適否判定の処理(ステップS150の処理)について説明する。適否判定では、「液圧発生部PUの作動が異常であるか、否か」が判定される。適否判定は「異常判定」とも称呼される。適否判定は、上部コントローラEAにて、液圧発生部PUの作動時には常に実行されている。
【0093】
液圧発生部PUでは、第1サーボ圧Paが第2サーボ圧Pb以上である。回生協調制御において、第1サーボ圧Paは、第2サーボ圧Pbよりも先に「0」から増加される。このため、液圧発生部PUの作動監視(即ち、適否判定)は、第1サーボ圧Paに係る状態量Pat、Pakに基づいて行われる。第2サーボ圧Pbに係る状態量Pbt、Pbkでも適否の判定は可能である。しかしながら、適否判定に、第1サーボ圧Paに係る状態量Pat、Pakが採用されることにより、迅速に液圧発生部PUの異常が判定され得る。具体的には、第1目標サーボ圧Patと第1検出サーボ圧Pakとの偏差hPa(「サーボ圧偏差」という)に基づいて適否判定が実行される。
【0094】
ステップS210にて、第1目標サーボ圧Pat、及び、第1検出サーボ圧Pakが読み込まれる。第1目標サーボ圧Patは、制動要求量Bsから算出される第1サーボ圧Paに係る目標値である。第1検出サーボ圧Pakは、第1サーボ圧センサPAの検出結果である。
【0095】
ステップS220にて、第1目標サーボ圧Patに基づいて、目標勾配dPaが演算される。「目標勾配dPa」は、第1目標サーボ圧Patの単位時間当りの変化量(単に、「時間変化量」ともいう)に相当する値である。例えば、第1目標サーボ圧Patの絶対値が時間微分されて、目標勾配dPaが決定される。第1目標サーボ圧Patは、制動要求量Bsに基づいて演算されるため、目標勾配dPaは、制動要求量Bsから算出されてもよい。なお、第1目標サーボ圧Patが一定で維持される場合には目標勾配dPaは「0」である。
【0096】
ステップS230にて、目標勾配dPaに基づいて、しきい圧Haが演算される。「しきい圧Ha」は、液圧発生部PUの異常を判定するためのしきい値である。しきい圧Haは、予め設定された演算マップZhaに従って、目標勾配dPaが大きいほど、大きくなるように決定される。即ち、目標勾配dPaが大きい場合には、目標勾配dPaが小さい場合に比較して、しきい圧Haが大きくされる。しきい圧Haには、下限圧haが設けられる。下限圧haは、予め設定された所定値(定数)である(以上、吹出し部のしきい圧演算ブロックHAを参照)。
【0097】
制動制御装置SCは、制動要求に応じて作動する、所謂、オンデマンド型の装置である。従って、非制動時には、液圧発生部PUは停止されていて、制動開始がトリガとなって、液圧発生部PUの作動が開始される。液圧発生部PU(特に、電気モータMA)の応答性には限りがあるため、液圧発生部PUの起動時に、サーボ圧偏差hPaが瞬間的に増大することがある。また、第1サーボ圧Pa(=Pwr)が保持又は減少されている最中に、第2サーボ圧Pb(=Pwf)が急減される際にも、サーボ圧偏差hPaの増大は生じ得る。このような状況で、異常が不必要に判定されないよう、目標勾配dPaに基づいて、しきい圧Haが決定される。
【0098】
ステップS240にて、第1目標サーボ圧Pat、及び、第1検出サーボ圧Pakに基づいて、それらの偏差hPa(サーボ圧偏差)が演算される。具体的には、第1目標サーボ圧Patから第1検出サーボ圧Pakが減算されて、サーボ圧偏差hPaが決定される(即ち、「hPa=Pat-Pak」)。サーボ圧偏差hPaは、第1目標サーボ圧Patに対する第1検出サーボ圧Pakの不足分を表している。
【0099】
ステップS250にて、「サーボ圧偏差hPaが、しきい圧Haよりも大きいか、否か」が判定される。サーボ圧偏差hPaがしきい圧Ha以下である場合には、ステップS250は否定され、処理はステップS260に進められる。ステップS260では、液圧発生部PUの正常が識別され、適否フラグFLが「0」に設定される。一方、サーボ圧偏差hPaがしきい圧Haよりも大きい場合には、ステップS250は肯定され、処理はステップS270に進められる。
【0100】
ステップS270にて、継続時間Tkが演算される。継続時間Tkは、「hPa>Ha」の状態が継続する時間である。換言すれば、継続時間Tkは、ステップS250の判定が初めて肯定された時点からの経過時間である。
【0101】
ステップS280にて、継続時間Tkに基づいて、「継続時間Tkが所定時間taよりも大きいか、否か」が判定される。ここで、「所定時間ta」は、継続時間Tkに係るしきい値であり、予め設定された所定値(定数)である。継続時間Taが所定時間ta以下であり、ステップS280が否定される場合には、処理はステップS260に進められる。一方、継続時間Tkが所定時間taを超え、ステップS280が肯定される場合には、処理はステップS290に進められる。ステップS290では、液圧発生部PUの異常が識別され、適否フラグFLが「1」に設定される。
【0102】
適否判定(異常判定)では、サーボ圧偏差hPaがしきい圧Haを超えても、直ちに液圧発生部PUの異常は判定されない。サーボ圧偏差hPaがしきい圧Haよりも大きい状態が所定時間taに亘って継続される場合に、液圧発生部PUの異常が判定される。下部制動ユニットSZでは、適否フラグFLが「0」から「1」に切り替わることで、補完制御の実行が開始される。
【0103】
回生協調制御では、第2サーボ圧Pbが「0」から増加される前に、第1サーボ圧Paが「0」から増加されるため、第1検出サーボ圧Pakによって、液圧発生部PUの作動監視が行われる。該監視は、起動時(即ち、停車時)だけでなく、車両の走行時にも行われる。例えば、液圧発生部PUが作動し、第1サーボ圧Paが発生される場合には、常に監視が実行される。液圧発生源PUの作動が適切に監視されているので、液圧発生源PUの異常が生じた場合には、該異常が直ちに判定される。
【0104】
<適否判定の動作>
図5の時系列線図(時間Tの経過に伴う状態量の遷移図)を参照して、適否判定の動作について説明する。液圧発生部PUの適否(正常又は異常)は、第1目標サーボ圧Pat(目標値)、及び、第1検出サーボ圧Pak(検出値)に基づいて実行される。適否判定では、「(Pat-Pak)≦Ha」である場合には液圧発生部PUの正常が判定され、「(Pat-Pak)>Ha」である場合には液圧発生部PUの異常が判定される。
【0105】
「(Pat-Pak)≦Ha」を変形すると「Pak≧(Pat-Ha)」になる。従って、適否判定は、以下のように表現することができる。第1目標サーボ圧Patからしきい圧Haを減じた液圧を「下限圧」とすると、第1検出サーボ圧Pakが下限圧「Pat-Ha」以上である場合には液圧発生部PUは正常である。ここで、第1目標サーボ圧Patから下限圧「Pat-Ha」までの領域が「許容範囲Xa」と称呼される。適否判定では、許容範囲Xaは、第1目標サーボ圧Pat、及び、しきい圧Haに基づいて決定(設定)される。そして、第1検出サーボ圧Pakが許容範囲Xaの内部で遷移する場合には、液圧発生部PUが正常であることが判定される。これに対して、第1検出サーボ圧Pakが許容範囲Xaから外れて遷移する場合には液圧発生部PUが異常であることが判定される。
【0106】
適否判定は、液圧発生部PUの作動時(即ち、第1サーボ圧Paが、増加、保持、減少される場合)には、常に実行される。或いは、適否判定は、液圧発生部PUでの増圧時に限って実行されてもよい。この場合には、目標勾配dPには、第1目標サーボ圧Patの単位時間当りの増加量(液圧増加時の時間変化量)に相当する値が採用される。何れにしても、液圧発生部PUの作動は、起動時だけでなく、少なくとも、第1サーボ圧Paが増加する場合には、常に監視されている。
【0107】
図5には、時間Tの経過に伴い第1目標サーボ圧Patが、一定の目標勾配dPaで増加する際の適否判定が例示されている。斜線で示す領域が許容範囲Xaである。しきい圧Haは目標勾配dPaに応じて変化するが、例では、しきい圧Haは一定値である。第1検出サーボ圧Pakの遷移は、(a)(b)(c)の3つの例が示されている。
【0108】
時点t0にて、制動が開始され、制動要求量Bsが「0」から増加される。これに伴い、第1目標サーボ圧Patが「0」から増加される。時点t0の直後から、第1目標サーボ圧Patに基づいて、目標勾配dPa(第1目標サーボ圧Patの単位時間当りの変化量)が演算される。そして、目標勾配dPaに基づいて、しきい圧Haが決定される。しきい圧Haは、目標勾配dPaが大きいほど、大きく演算される。しきい圧Haは、第1目標サーボ圧Patと第1検出サーボ圧Pak(第1サーボ圧センサPAの検出値)との偏差hPaと比較される。即ち、第1検出サーボ圧Pakが、許容範囲Xaの内部に存在するか、否かが判定される。
【0109】
≪遷移例(a)≫
遷移例(a)のように、第1検出サーボ圧Pakが、許容範囲Xa内で「0」から増加し、その後も許容範囲Xaの内部で遷移する場合には、サーボ圧偏差hPaがしきい圧Ha以下である状態が継続される。つまり、第1検出サーボ圧Pakは第1目標サーボ圧Patに追従しているので、ステップS250は否定され、「液圧発生部PUが正常であること(FL=0)」が判定され続ける。
【0110】
≪遷移例(b)≫
遷移例(b)のように、第1検出サーボ圧Pakが、許容範囲Xa内では「0」から増加しない場合(即ち、第1検出サーボ圧Pakの立ち上がりが遅れる場合)には、第1検出サーボ圧Pakが許容範囲Xaの外部に遷移した時点t1にて、継続時間Tkのカウントが開始される。その後、第1検出サーボ圧Pakが許容範囲Xaから外れた状態(即ち、サーボ圧偏差hPaがしきい圧Haよりも大きい状態)が、所定時間taに亘って継続される。時点t2にて、ステップS280が肯定され、「液圧発生部PUが異常であること(FL=1)」が判定される。時点t2にて、液圧発生部PUへの給電が終了され、液圧発生部PUは停止する。また、時点t2にて、電磁弁VA、VBへの給電が停止され、操作モードは、第2操作モードMsから第1操作モードMmに切り替えられる。
【0111】
≪遷移例(c)≫
遷移例(c)のように、第1検出サーボ圧Pakが、許容範囲Xa内で「0」から立ち上がるが、その後、許容範囲Xaから外れる。第1検出サーボ圧Pakが許容範囲Xaの外部に遷移した時点t3から、継続時間Tkの演算が行われる。遷移例(b)と同様に、第1検出サーボ圧Pakが許容範囲Xaの外部で遷移する状態(即ち、「hPa>Ha」の状態)が、所定時間taの間、継続されると、液圧発生部PUの異常が判定される。そして、上記の処置(液圧発生部PUの停止、第1操作モードMmへの切替え)が実行される。
【0112】
なお、第1検出サーボ圧Pakが、許容範囲Xaを一旦外れる場合であっても、許容範囲Xaに侵入すれば、継続時間Tkの演算はリセットされ、「Tk=0」に戻される。その後、第1検出サーボ圧Pakが、再度、許容範囲Xaから外れると、該時点を起点に、継続時間Tkのカウントが開始される。
【0113】
<制動制御装置SCの第2の実施形態>
図6の概略図を参照して、車両の制動制御装置SCに係る第2の実施形態について説明する。第1の実施形態は、前輪WHfに回生ジェネレータGNを備えた車両に適用された。これに対して、第2の実施形態は、後輪WHrに回生ジェネレータGNを備えた車両に適用される。液圧発生部PUにて発生される第1、第2サーボ圧Pa、Pbには「Pa≧Pb」の制約があるため、第2の実施形態では、第1サーボ圧Paにより前輪ホイール圧Pwfが制御され、第2サーボ圧Pbにより後輪ホイール圧Pwrが制御される。
【0114】
第2の実施形態に係るアプライ部AP、入力部NR、液圧発生部PU、上部コントローラEA、及び、下部制動ユニットSZの夫々の構成は、第1の実施形態と同様である。相違点は、第1、第2サーボ圧Pa、Pbの液圧伝達経路、及び、回生協調制御に係る第1、第2目標サーボ圧Pat、Pbtの演算方法である。第1の実施形態と同一である部分の説明は省略する。
【0115】
≪液圧伝達経路:液圧発生部PUの接続≫
第2の実施形態では、後輪WHrにて回生制動力Fgが発生されるため、第1サーボ圧Paにより前輪ホイール圧Pwfが調整され、第2サーボ圧Pbにより後輪ホイール圧Pwrが調整される。即ち、前輪制動系統では、還流路HKは、吐出部Qoと第1調圧弁UAとの間で、サーボ路HCを介して、サーボ室Rcに接続される。サーボ室Rcに供給される第1サーボ圧Paによって、マスタ圧Pmが調整される。従って、前輪制動系統では、第1サーボ圧Paより発生されるマスタ圧Pmが、前輪供給圧Psfとして、前輪ホイールシリンダCWfに供給される。後輪制動系統では、還流路HKは、第1調圧弁UAとUBとの間で、後輪連絡路HSrに接続される。従って、後輪制動系統では、第2サーボ圧Pbが、後輪供給圧Psrとして、直接、後輪ホイールシリンダCWrに供給される。
【0116】
≪回生協調制御:第1、第2目標サーボ圧Pat、Pbtの決定≫
第2の実施形態に係る調圧制御(特に、回生協調制御)では、目標総制動力Fv、及び、限界回生制動力Fxに基づいて、目標回生制動力Fh、及び、前輪、後輪目標摩擦制動力Fnf、Fnrが、以下の3つの場合に分けられて決定される。そして、制動装置SXの諸元に基づいて、前輪、後輪目標摩擦制動力Fnf、Fnrが、第1、第2目標サーボ圧Pat、Pbtに変換される。主な相違点は、第1の実施形態における「前輪比率hf」が、第2の実施形態では「後輪比率hr」に置換されていることである。
【0117】
場合(4):目標総制動力Fvが、限界回生制動力Fx以下である場合には、目標回生制動力Fhは目標総制動力Fvに等しくされ、前輪、後輪目標摩擦制動力Fnf、Fnrは「0」にされる。即ち、「Fv≦Fx」の場合には、「Fh=Fv、Fnf=Fnr=0」が決定される。
【0118】
場合(5):目標総制動力Fvが、限界回生制動力Fxよりも大きく、且つ、限界回生制動力Fxを後輪比率hrで除した値「Fx/hr」以下である場合には、目標回生制動力Fhは目標総制動力Fvに等しくされる。そして、前輪目標摩擦制動力Fnfは、目標総制動力Fvから目標回生制動力Fh(=Fx)を減じた値に、後輪目標摩擦制動力Fnrは「0」に、夫々決定される。即ち、「Fx<Fv≦(Fx/hr)」の場合には「Fh=Fx、Fnf=Fv-Fh=Fv-Fx、Fnr=0」が決定される。なお、「後輪比率hr」は、目標総制動力Fvに対する後輪目標制動力(即ち、目標回生制動力Fhと後輪目標摩擦制動力Fnrとの和)の比率であり、車両諸元に基づいて予め設定された所定値(定数)である。
【0119】
場合(6):目標総制動力Fvが、限界回生制動力Fxを後輪比率hrで除した値「Fx/hr」よりも大きい場合には、目標回生制動力Fhは目標総制動力Fvに等しくされる。そして、前輪目標摩擦制動力Fnfは、「1」から後輪比率hrを減じた値に目標総制動力Fvが乗算されて算出される。また、後輪目標摩擦制動力Fnrは、目標総制動力Fvに後輪比率hrを乗じた値「hr・Fv」から目標回生制動力Fhが減算されて算出される。即ち、「Fv>(Fx/hr)」の場合には「Fh=Fx、Fnf=(1-hr)・Fv、Fnr=hr・Fv-Fh」が決定される。
【0120】
第2の実施形態に係る回生協調制御では、制動要求量Bsの増加に伴って、第1、第2目標サーボ圧Pat、Pbtは以下のように決定される。場合(4)では、回生装置KGによりエネルギが最大限に回収されるよう、第1、第2目標サーボ圧Pat、Pbtが共に「0」に維持される。そして、場合(5)では、制動力配分が速やかに所定比率(即ち、後輪比率hr)になるよう、第2目標サーボ圧Pbt(結果、後輪ホイール圧Pwr)が「0」に維持された状態で、第1目標サーボ圧Pat(結果、前輪ホイール圧Pwf)が「0」から増加される。場合(6)では、制動力配分が所定比率hrに維持されるよう、第1、第2目標サーボ圧Pat、Pbtが共に増加される。
【0121】
第1の実施形態と同様に、第2の実施形態でも、第1サーボ圧Paの方が、第2サーボ圧Pbよりも先に「0」から増加される。このため、液圧発生部PUの適否判定は、第1目標サーボ圧Patと第1検出サーボ圧Pakとに基づいて、液圧発生部PUの作動時には常時実行される。即ち、液圧発生源PUの作動が適切に監視されているので、液圧発生源PUの異常が生じた場合には、それが早期に識別される。
【0122】
<他の実施形態>
以下、他の実施形態について説明する。他の実施形態においても、上記同様の効果(液圧発生部PUの作動を適切に監視すること、液圧発生部PUの異常が早期に識別されること、等)を奏する。
【0123】
上述の実施形態では、各種制動力の目標値(Fv、Fx、Fh、Fn等)が車両に作用する前後力の次元で演算された。これに代えて、車両の減速度の次元、或いは、車輪WHのトルクの次元で演算されてもよい。これは、前後力から車両減速度に至る状態量(「力に係る状態量」という)は、等価であることに基づく。従って、第1、第2目標サーボ圧Pat、Pbtは、車両に作用する前後力から車両の減速度に至るまでの力に係る状態量に基づいて演算される。
【0124】
上述の実施形態では、液圧発生部PUとして、流体ポンプQAが吐出する制動液BFの循環流KNを調圧弁UA、UBで絞ることによって第1、第2サーボ圧Pa、Pbを調節するもの(所謂、還流型の構成)が例示された。これに代えて、電気モータで直接駆動されるピストンによって、シリンダ内の体積が増減されて、第1サーボ圧Paが発生され、更に、第1サーボ圧Paが調圧弁によって、第2サーボ圧Pb(≦Pa)に調整されてもよい(所謂、電動シリンダとリニア弁とを組み合わせた構成)。
【0125】
上述の実施形態では、アプライ部APにおいて、マスタ室Rmの受圧面積rm(マスタ面積)とサーボ室Rcの受圧面積rc(サーボ面積)とが等しく設定された。マスタ面積rmとサーボ面積rcとは等しくなくてもよい。マスタ面積rmとサーボ面積rcとが異なる構成では、サーボ面積rcとマスタ面積rmとの比率に基づいて、液圧換算が可能である。
【0126】
上述の実施形態では、上部制動ユニットSAにおいて、供給圧PsがマスタシリンダCMを介して出力された。即ち、液圧の伝達経路においてアプライ部APと液圧発生部PUとが直列に配置され、液圧発生部PUから供給された第1サーボ圧Pa(又は、第2サーボ圧Pb)が、マスタピストンNMを介して、供給圧Psとして発生された。これに代えて、アプライ部APと液圧発生部PUとが並列に配置されてもよい。具体的には、アプライ部AP(特に、マスタシリンダCM)、及び、液圧発生部PUの夫々は、下部アクチュエータYZに直に接続される。そして、第2操作モードMsでは「液圧発生部PUと下部アクチュエータYZとの接続」が選択され、第1操作モードMmでは「アプライ部APと下部アクチュエータYZとの接続」が選択される。例えば、該選択は、オン・オフ電磁弁(「切替弁」という)によって達成される。該構成における第2操作モードMsでは、液圧発生部PUにて発生された第1サーボ圧Pa(又は、第2サーボ圧Pb)が、アプライ部APを介さずに、供給圧Psとして出力される。このとき、アプライ部APはストロークシミュレータSSに接続され、制動操作部材BPの操作力FpはストロークシミュレータSSによって発生される。一方、第1操作モードMmでは、制動操作部材BPの操作によって発生されたマスタ室Rmの液圧Pmが、供給圧Psとして出力される。このとき、アプライ部APはストロークシミュレータSSから切り離されるので、操作力Fpは制動装置SXの剛性(ブレーキキャリパ、摩擦部材、制動配管等の弾性変形)によって発生される。
【0127】
<実施形態のまとめ>
以下、制動制御装置SCの実施形態についてまとめる。制動制御装置SCは、回生装置KGを備える車両に適用され、制動操作部材BPの操作変位SpとホイールシリンダCWの液圧Pw(ホイール圧)とを独立で調整可能なブレーキバイワイヤ型の装置である。そして、制動制御装置SCの液圧発生部PUは、オンデマンド型であり、制動要求量Bsに応じた制動要求がある場合に作動する。
【0128】
制動制御装置SCは、ホイールシリンダCWの液圧Pw(ホイール圧)を制御するよう、液圧発生部PU、コントローラEA、及び、第1サーボ圧センサPAにて構成される。液圧発生部PUは、第1サーボ圧Paが第2サーボ圧Pb以上であることを条件に、第1、第2サーボ圧Pa、Pbを個別に調整する。コントローラEAは、制動要求量Bs(Ba、Gsの総称)に基づいて、第1、第2サーボ圧Pa、Pbに対応する第1、第2目標サーボ圧Pat、Pbtを演算する。更に、コントローラEAは、第1、第2サーボ圧Pa、Pb(実際値)が第1、第2目標サーボ圧Pat、Pbt(目標値)に一致するように液圧発生部PUを制御する。第1サーボ圧センサPAは、第1サーボ圧Pa(実際値)を第1検出サーボ圧Pak(検出値)として検出する。
【0129】
制動制御装置SCでは、コントローラEAは、回生装置KGとの協調制御を実行する場合に、第2目標サーボ圧Pbtを「0(ゼロ)」に維持した状態で、第1目標サーボ圧Patを「0」から増加する。更に、コントローラEAは、第1検出サーボ圧Pak、及び、第1目標サーボ圧Patに基づいて液圧発生部PUの異常を判定する。例えば、コントローラEAは、第1目標サーボ圧Patと第1検出サーボ圧Pakとの偏差hPaを演算する。そして、偏差hPaがしきい圧Ha以下である場合に液圧発生部PUの正常を判定し、偏差hPaがしきい圧Haよりも大きい場合に液圧発生部PUの異常を判定する。
【0130】
液圧発生部に、動力源として、2つの電気モータが採用される構成では、第1サーボ圧Paと第2サーボ圧Pbとの個別調整に対する制限(制約条件)は存在しない。しかしながら、制動制御装置SCに採用される液圧発生部PUでは、1つの電気モータMAを動力源にして、第1、第2サーボ圧Pa、Pbが発生される。このため、「第1サーボ圧Paが第2サーボ圧Pb以上であること」が、液圧発生部PUの構成上の制約条件になる。換言すれば、第1、第2サーボ圧Pa、Pbを個別に発生するための前提条件は、液圧発生部PUの構成に起因して定まる。
【0131】
前輪WHfに回生装置KG(特に、回生ジェネレータGN)が備えられる車両では、回生協調制御において「Pwf≦Pwr」であればよい。即ち、回生装置KGが備えられない後輪WHrのホイール圧Pwrが、回生装置KGが備えられ回生制動力Fgが作用する前輪WHfのホイール圧Pwfよりも先に、「0」から増加される。このため、第2サーボ圧Pbにより前輪ホイール圧Pwfが調整され、第1サーボ圧Paにより後輪ホイール圧Pwrが調整される。そして、回生協調制御では、第2サーボ圧Pbが「0」に維持された状態で、第1サーボ圧Paが「0」から増加されることにより、前輪ホイール圧Pwfが「0」に維持された状態で、後輪ホイール圧Pwrが「0」から増加される(場合(2)を参照)。
【0132】
逆に、後輪WHrに回生装置KG(特に、回生ジェネレータGN)が備えられる車両では、回生協調制御において「Pwf≧Pwr」であればよい。前輪WHfに回生装置KGが備えられる車両とは逆であるため、第1サーボ圧Paにより前輪ホイール圧Pwfが調整され、第2サーボ圧Pbにより後輪ホイール圧Pwrが調整される。そして、回生協調制御では、第2サーボ圧Pbが「0」に維持された状態で、第1サーボ圧Paが「0」から増加されることにより、後輪ホイール圧Pwrが「0」に維持された状態で、前輪ホイール圧Pwfが「0」から増加される(場合(5)を参照)。
【0133】
回生装置KGが備えられる車輪のホイール圧が「0」から増加される前に、回生装置KGが備えられない車輪のホイール圧が「0」から増加される。液圧発生部PUでは、第1サーボ圧Paは、第2サーボ圧Pbよりも大きく調整できる。このため、回生装置KGが備えられない車輪のホイール圧は第1サーボ圧Paによって調整され、回生装置KGが備えられる車輪のホイール圧は第2サーボ圧Pbによって調整される。そして、回生装置KGとの回生協調制御では、第2サーボ圧Pbよりも先に、第1サーボ圧Paが「0」から増加される。
【0134】
液圧発生部PUの適否(正常又は異常)が迅速に判定できるよう、液圧発生部PUの作動監視(即ち、適否判定)は、第1サーボ圧センサPAによって検出される第1検出サーボ圧Pakに基づいて行われる。ここで、第1サーボ圧Paが発生される際には、常時、適否判定が実行される。即ち、液圧発生部PUの作動に係る監視は、起動時(即ち、停車時)だけでなく、車両の走行時にも行われる。液圧発生源PUの作動が適切に監視されるので、万一、液圧発生源PUに異常が発生する場合には、該異常が早期に判定され得る。
【0135】
更に、制動制御装置SCのコントローラEAでは、第1目標サーボ圧Pat(絶対値)の単位時間当りの変化量に相当する目標勾配dPaが演算される。そして、目標勾配dPaが大きいほど、しきい圧Haが大きくされる。液圧発生部PUはオンデマンド型であるため、制動要求がない場合には、液圧発生部PUは停止している。そして、制動要求に応じて、液圧発生部PUが起動される。液圧発生部PUには応答性の制限がある。例えば、液圧発生部PUの起動時に、制動要求量Bsが急増されても、電気モータMAの回転速度はステップ的には増加され得ない。制動制御装置SCでは、しきい圧Haが目標勾配dPaに基づいて決定される。詳細には、目標勾配dPaが大きいほど、しきい圧Haは大きくされる。これにより、液圧発生部PUの応答性に起因して、異常が不必要に識別されることが回避される。
【0136】
制動制御装置SCでは、液圧発生部PUの異常が判定されると、液圧発生部PUは停止される。このとき、操作モードは、第2操作モードMsから第1操作モードMmに切り替えられる。第1操作モードMmでは、運転者の筋力を動力源としたマスタ圧Pmが、供給圧Ps(特に、前輪供給圧Psf)として出力される。下部制動ユニットSZでは、供給圧Ps(=Pm)を増幅するよう、補完制御が実行される。具体的には、目標供給圧Pstと検出供給圧Psk(供給圧センサPSの検出値)との偏差hPs(供給圧偏差)に基づいて、制御弁UZが駆動される。これにより、ホイール圧Pwは、供給圧Psから、供給圧偏差hPs分だけ増加される。即ち、補完制御では必要な分だけ、ホイール圧Pwが補償される。
【符号の説明】
【0137】
SC…制動制御装置、KG…回生装置、GN…回生ジェネレータ(モータ/ジェネレータ)、EG…回生コントローラ(KG用コントローラ)、BP…制動操作部材(ブレーキペダル)、SA、SZ…上部、下部制動ユニット、YA、YZ…上部、下部アクチュエータ、EA、EZ…上部、下部コントローラ、BS…通信バス、CM…マスタシリンダ、CW…ホイールシリンダ、AP…アプライ部、NR…入力部、PU…液圧発生部、UA、UB…第1、第2調圧弁、UZ…制御弁、MA、MZ…上部、下部電気モータ、QA、QZ…上部、下部流体ポンプ、VA…導入弁、VB…開放弁、SS…ストロークシミュレータ、SP…操作変位センサ、Sp…操作変位(SPの検出値)、Ba…制動操作量、Gs…目標減速度、Bs…制動要求量(Ba、Gsの総称)、Pa、Pb…第1、第2サーボ圧(PUから出力される液圧)、Pat、Pbt…第1、第2目標サーボ圧(Pa、Pbに対応する目標値)、PA、PB…第1、第2サーボ圧センサ、Pak、Pbk…第1、第2検出サーボ圧(PA、PBにより検出されるPa、Pb)、hPa…サーボ圧偏差(PatとPakとの差)、Ps…供給圧(YAから出力され、YZに入力される液圧)、Pst…目標供給圧(Psに対応する目標値)、PS…供給圧センサ、Psk…検出供給圧(PSにより検出される液圧)、hPs…供給圧偏差(PstとPskとの差)、Pp…調整圧、Pw…ホイール圧、FL…適否フラグ(PUに係る適否判定の結果)、Ha…しきい圧(適否判定のしきい値)、Xa…許容範囲(異常が判定されない領域)、dPa…目標勾配(Patの時間変化量)、Mm…第1操作モード(SXによりFpを発生する操作モード)、Ms…第2操作モード(SSによりFpを発生する操作モード)。


図1
図2
図3
図4
図5
図6