IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ 株式会社アドヴィックスの特許一覧

<>
  • 特開-車両の制動制御装置 図1
  • 特開-車両の制動制御装置 図2
  • 特開-車両の制動制御装置 図3
  • 特開-車両の制動制御装置 図4
  • 特開-車両の制動制御装置 図5
< >
(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】P2024176170
(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 13/18 20060101ALI20241212BHJP
   B60T 8/48 20060101ALI20241212BHJP
【FI】
B60T17/22 Z
B60T13/18
B60T8/48
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023094505
(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)】
3D048BB08
3D048CC54
3D048GG25
3D048HH15
3D048HH31
3D048HH66
3D048RR06
3D049BB06
3D049CC02
3D049HH12
3D049HH25
3D049HH41
3D049HH42
3D049HH47
3D049HH52
3D049RR04
3D246BA02
3D246CA02
3D246DA01
3D246GA01
3D246HA02A
3D246HA38A
3D246HA44A
3D246HA45A
3D246HB12A
3D246LA05Z
3D246LA15Z
3D246LA57Z
3D246LA64Z
3D246MA03
(57)【要約】      (修正有)
【課題】制動制御装置において、出力低下に係る異常を識別すること。
【解決手段】制動制御装置は、液圧発生部が発生するサーボ圧Paを、制動要求量Bsに基づいて算出される目標サーボ圧Patに一致させることにより供給圧Psを出力し、該供給圧Psによってホイールシリンダの液圧Pwを調整する制動ユニットと、サーボ圧Paを検出サーボ圧Pakとして検出するサーボ圧センサと、を備える。制動ユニットは、検出サーボ圧Pakと目標サーボ圧Patとの偏差であるサーボ圧偏差hPaを演算し、サーボ圧偏差hPaが第1しきい圧Haよりも大きい場合に液圧発生部の異常を判定する。例えば、制動ユニットは、目標サーボ圧Patの単位時間当りの変化量に相当する目標サーボ圧勾配dPaを演算し、目標サーボ圧勾配dPaに基づいて、第1しきい圧Haを決定する。
【選択図】図4
【特許請求の範囲】
【請求項1】
液圧発生部が発生するサーボ圧を、制動要求量に基づいて算出される目標サーボ圧に一致させることにより供給圧を出力し、該供給圧によってホイールシリンダの液圧を調整する制動ユニットと、前記サーボ圧を検出サーボ圧として検出するサーボ圧センサと、を備える車両の制動制御装置において、
前記制動ユニットは、
前記検出サーボ圧と前記目標サーボ圧との偏差であるサーボ圧偏差を演算し、前記サーボ圧偏差が第1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。
【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、
前記制動ユニットは、
前記目標サーボ圧の単位時間当りの変化量に相当する目標サーボ圧勾配を演算し、前記目標サーボ圧勾配に基づいて、前記第1しきい圧を決定する、車両の制動制御装置。
【請求項3】
請求項1に記載される車両の制動制御装置であって、
前記供給圧を検出供給圧として検出する供給圧センサを備え、
前記制動ユニットは、
前記供給圧に対応する目標供給圧を演算し、前記検出供給圧と前記目標供給圧との偏差である供給圧偏差を演算し、前記供給圧偏差が第2しきい圧よりも大きい場合に前記制動ユニットの異常を判定する、車両の制動制御装置。
【請求項4】
請求項3に記載される車両の制動制御装置において、
前記制動ユニットは、
前記目標サーボ圧、及び、前記目標供給圧のうちの少なくとも1つの単位時間当りの変化量に相当する目標勾配を演算し、前記目標勾配に基づいて、前記第1、第2しきい圧を決定する、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】
特許文献1には、異常発生時でも安定した操作性を維持できるよう、「車両用ブレーキシステムAが、マスタシリンダ10と、ボールねじ軸33bとともにピストン35a,35bを移動させることでブレーキ液圧を発生させるスレーブシリンダ30と、スレーブシリンダ30とマスタシリンダ10とを遮断/連通する常開型のマスタカットバルブ50a,50bと、電動モータ31が制御可能であるか否かを判定する第1判定部と、異常時に第1判定部によって電動モータ31が制御可能であると判定された場合、電動モータ31を駆動してボールねじ軸33bを後退させる制御装置と、を備える」ことが記載されている。
【0003】
特許文献1の第1判定部62a(第1判定手段)では、故障センサ93から入力される信号に応じて、電動モータ31及びマスタカットバルブ50a,50bを含む機器の異常が判別され、電動モータ31が制御可能であるか否かが判定される。ここで、故障センサ93とは、電動モータ31、マスタカットバルブ50a,50b、圧力センサPm,Pp,Ph、ストロークシミュレータS等の故障を検出するために設置される各センサが示されている。例えば、第1判定部62aでは、電動モータ31に設置される三相交流線の断線を検出する故障センサ93からの信号に基づき、電動モータ31が制御可能であるか否かが判定される。
【0004】
ところで、装置の異常には、故障によりその機能が完全に失われる状態の他に、性能が低下する状態も存在する。例えば、電動モータ(「電気モータ」ともいう)が断線すると、装置の機能は完全に失われる。これに対して、装置の出力が低下する状況も生じ得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2015-013526号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上記課題を鑑み、本発明の目的は、制動制御装置において、出力低下に係る異常が識別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】
【0007】
本発明に係る車両の制動制御装置(SC)は、液圧発生部(PU)が発生するサーボ圧(Pa)を、制動要求量(Bs)に基づいて算出される目標サーボ圧(Pat)に一致させることにより供給圧(Ps)を出力し、該供給圧(Ps)によってホイールシリンダ(CW)の液圧(Pw)を調整する制動ユニット(SA)と、前記サーボ圧(Pa)を検出サーボ圧(Pak)として検出するサーボ圧センサ(PA)と、を備える。
【0008】
本発明に係る車両の制動制御装置(SC)では、前記制動ユニット(SA)は、前記検出サーボ圧(Pak)と前記目標サーボ圧(Pat)との偏差であるサーボ圧偏差(hPa)を演算し、前記サーボ圧偏差(hPa)が第1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。これにより、制動ユニットSAは、その動力源である液圧発生部PUの出力低下が識別され得る。
【0009】
本発明に係る車両の制動制御装置(SC)では、前記制動ユニット(SA)は、前記目標サーボ圧(Pat)の単位時間当りの変化量に相当する目標サーボ圧勾配(dPa)を演算し、前記目標サーボ圧勾配(dPa)に基づいて、前記第1しきい圧(Ha)を決定する。これにより、制動ユニットSAは、液圧発生部PUの応答性に起因する不必要な異常判定を回避することができる。
【0010】
本発明に係る車両の制動制御装置(SC)は、前記供給圧(Ps)を検出供給圧(Psk)として検出する供給圧センサ(PS)を備える。そして、前記制動ユニット(SA)は、前記供給圧(Ps)に対応する目標供給圧(Pst)を演算し、前記検出供給圧(Psk)と前記目標供給圧(Pst)との偏差である供給圧偏差(hPs)を演算し、前記供給圧偏差(hPs)が第2しきい圧(Hs)よりも大きい場合に前記制動ユニット(SA)の異常を判定する。これにより、制動ユニットSAは、液圧発生部PUに係る出力低下だけでなく、制動ユニットSAの全体での出力低下を識別することができる。
【0011】
本発明に係る車両の制動制御装置(SC)では、前記制動ユニット(SA)は、前記目標サーボ圧(Pat)、及び、前記目標供給圧(Pst)のうちの少なくとも1つの単位時間当りの変化量に相当する目標勾配(dPx)を演算し、前記目標勾配(dPx)に基づいて、前記第1、第2しきい圧(Ha、Hs)を決定する。上記同様、制動ユニットSAは、液圧発生部PUの応答性に起因する不必要な異常判定を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
図1】制動制御装置SC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】第1、第2適否判定の処理を説明するためのフロー図である。
図5】第1、第2適否判定の動作を説明するための時系列線図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
<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。
【0014】
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。
【0015】
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。
【0016】
<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」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が供給圧Psである。
【0017】
<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、電磁弁UA、UZによる液圧制御では、電磁弁UA、UZ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要件となる。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。
【0018】
<制動制御装置SC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。
【0019】
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。
【0020】
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。
【0021】
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。
【0022】
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。
【0023】
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)。
【0024】
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。
【0025】
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。
【0026】
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。
【0027】
<上部制動ユニットSA>
上部制動ユニットSA(「制動ユニット」に相当)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。
【0028】
≪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。
【0029】
[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から供給圧Ps(=Psf、Psr)が出力される。アプライ部APは、タンデム型のマスタシリンダCM、及び、プライマリ、セカンダリマスタピストンNM、NSにて構成される。
【0030】
タンデム型マスタシリンダCMには、プライマリ、セカンダリマスタピストンNM、NSが挿入される。マスタシリンダCMの内部は、2つのマスタピストンNM、NSによって、4つの液圧室Rmf、Rmr、Rc、Rsに区画される。前輪、後輪マスタ室Rmf、Rmr(=Rm)は、マスタシリンダCMの一方側底部、及び、マスタピストンNM、NS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。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Rmf、Rmr、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。
【0031】
非制動時には、マスタピストンNM、NS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、NS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、NSが、更に、前進方向Daに移動されると、前輪、後輪マスタ室Rmf、Rmr内の液圧Pmf、Pmr(「前輪、後輪マスタ圧」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(=Rmf、Rmr)から、マスタ圧Pm(=Pmf、Pmr)に加圧された制動液BFが、前輪、後輪供給圧Psf、Psr(=Ps)として、下部制動ユニットSZに出力(圧送)される。
【0032】
[液圧発生部PU]
液圧発生部PUによって、アプライ部APのサーボ室Rcに対して、サーボ圧Paが供給される。液圧発生部PUは、電気モータMA、流体ポンプQA、及び、調圧弁UAにて構成される。
【0033】
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、サーボ圧Pa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。
【0034】
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。
【0035】
還流路HKには、常開型の調圧弁UAが設けられる。調圧弁UAは、通電状態(例えば、供給電流Ia)に基づいて開弁量が連続的に制御されるリニア型の電磁弁である。調圧弁UAは、そ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。
【0036】
流体ポンプQAから制動液BFが吐出されると、還流路HKには、制動液BFの循環流KN(破線矢印で示す)が発生される。調圧弁UAが全開状態にある場合(調圧弁UAは常開型であるため、非通電時)には、還流路HKにおいて、流体ポンプQAの吐出部Qoと調圧弁UAとの間の液圧Pa(「サーボ圧」という)は、「0(大気圧)」である。調圧弁UAに供給される電流Ia(「調圧弁電流」ともいう)が増加されると、調圧弁UAによって循環流KN(還流路HK内で循環する制動液BFの流れ)が絞られる。換言すれば、調圧弁UAによって、還流路HKの流路が狭められて、調圧弁UAによるオリフィス効果が発揮される。これにより、調圧弁UAの上流側の液圧Paが「0」から増加される。つまり、循環流KNにおいて、調圧弁UAに対して、上流側の液圧Pa(サーボ圧)と下流側の液圧(大気圧)との液圧差(差圧)が発生される。該差圧は、調圧弁UAへの通電量Iaによって調節される。
【0037】
還流路HKは、流体ポンプQAの吐出部Qoと調圧弁UAとの間にて、サーボ路HC(流体路)を介してサーボ室Rcに接続される。従って、サーボ圧Paは、サーボ室Rcに導入(供給)される。サーボ圧Paの増加によって、マスタピストンNM、NSが前進方向Da(マスタ室Rmの体積が減少する方向)に押圧され、前輪、後輪マスタ室Rmf、Rmr内の液圧Pmf、Pmr(前輪、後輪マスタ圧)が増加される。
【0038】
前輪、後輪マスタ室Rmf、Rmr(=Rm)には、前輪、後輪連絡路HSf、HSr(=HS)が接続される。前輪、後輪連絡路HSf、HSr(流体路)は、下部制動ユニットSZ(特に、下部流体ユニットYZ)を経由して、前輪、後輪ホイールシリンダCWf、CWr(=CW)に接続される。従って、マスタ圧Pmは、供給圧Psとして、上部制動ユニットSAからホイールシリンダCWに供給される。ここで、前輪供給圧Psf(=Pmf)と後輪供給圧Psr(=Pmr)とは等しい(即ち、「Psf=Psr」)。
【0039】
液圧発生部PUには、サーボ圧Paを検出するよう、サーボ圧センサPAが設けられる。サーボ圧センサPAによって検出されたサーボ圧Paは「検出サーボ圧Pak」と称呼される。検出サーボ圧Pakは、上部コントローラEAに入力される。
【0040】
[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。
【0041】
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。
【0042】
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。
【0043】
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。
【0044】
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。
【0045】
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。排出された制動液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。
【0046】
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、NSは制動操作部材BPと一体で動く。第1操作モードMmでは、供給圧Psが制動操作部材BPの操作力Fpにより発生される(即ち、「Ps=Pm」)。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供給圧Psが生じる。このとき、操作力Fpは、制動装置SX(ホイール圧Pwにより摩擦制動力Fe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。
【0047】
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、NS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。
【0048】
≪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。
【0049】
上部コントローラEAには、操作変位Sp、入力圧Pn、検出サーボ圧Pak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)、第1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)、第2適否フラグFM(上部制動ユニットSA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。
【0050】
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、サーボ圧Paを制御し、最終的には、ホイール圧Pw(=Pwf、Pwr)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。
【0051】
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、調圧弁UAに供給される電流Ia(調圧弁電流)を検出する調圧弁電流センサ(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。
【0052】
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、目標電流Iatが演算される。「目標電流Iat」は、調圧弁電流Ia(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、調圧弁電流センサによって検出された調圧弁電流Iaが、目標電流Iatに近付き、一致するように制御される。
【0053】
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。
【0054】
目標回転速度Ntには、調圧弁UA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、調圧弁UA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。
【0055】
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、VA、VBを制御するための駆動信号Ua、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、VA、VBが制御される。
【0056】
<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。
【0057】
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、前輪、後輪マスタ圧Pmf、Pmrが入力される(即ち、「Psf=Pmf、Psr=Pmr」)。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。
【0058】
≪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。
【0059】
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。
【0060】
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。
【0061】
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。
【0062】
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。サーボ圧Pa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。
【0063】
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。
【0064】
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。
【0065】
≪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。
【0066】
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、第1、第2適否フラグFL、FM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(液圧発生部PU等)の異常に対応するよう、補完制御(後述)が実行される。
【0067】
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。
【0068】
<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、第1、第2適否判定、及び、補完制御が含まれる。第1、第2適否判定では、「装置作動が正常であるか、異常であるか」が判定される。装置故障が発生し、異常がある場合には、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。
【0069】
処理例の説明では、以下のことが想定されている。
-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、「Pa=Pm」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。
【0070】
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。
【0071】
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、制動操作部材BPの操作モードは、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。
【0072】
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。
【0073】
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、検出サーボ圧Pak、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。
【0074】
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、第1、第2適否フラグFL、FM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。「第1適否フラグFL」は、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。「第2適否フラグFM」は、上部制動ユニットSA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、上部制動ユニットSAが正常である場合には「FM=0」が決定され、上部制動ユニットSAが異常である場合には「FM=1」が決定される。目標供給圧Pst、及び、第1、第2適否フラグFL、FMは、上部コントローラEAから通信バスBSに送信される。
【0075】
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)。
【0076】
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、目標摩擦制動力Fnが演算される。具体的には、目標回生制動力Fhが、限界回生制動力Fx以下の値として決定される。例えば、目標車体制動力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が目標車体制動力Fvに等しくされ、目標摩擦制動力Fnが「0」に決定される(即ち、「Fv≦Fx」の場合には「Fh=Fv、Fn=0」)。一方、目標車体制動力Fvが限界回生制動力Fxよりも大きい場合には、目標回生制動力Fhが限界回生制動力Fxに等しくされ、目標摩擦制動力Fnが「目標車体制動力Fvから限界回生制動力Fx(=Fh)を減した値」に決定される(即ち、「Fv>Fx」の場合には「Fh=Fx、Fn=Fv-Fx=Fv-Fh」)。目標回生制動力Fhは、通信バスBSを介して、上部コントローラEAから回生コントローラEGに送信される。そして、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。
【0077】
ステップS140にて、目標摩擦制動力Fnに基づいて、目標サーボ圧Patが演算される。「目標サーボ圧Pat」は、サーボ圧Pa(実際値)に対応する目標値である。目標サーボ圧Patは、制動装置SXの諸元に基づいて、目標摩擦制動力Fnから換算される。更に、サーボ圧Paは、マスタシリンダCMを介して、ホイールシリンダCWに伝達されるので、目標サーボ圧Pat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。
【0078】
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。即ち、ステップS150では、「液圧発生部PUにより発生されるサーボ圧Paが不足しているか、十分であるか」が判定される。ステップS150の処理が、「第1適否判定」と称呼される。第1適否判定が否定される場合(即ち、液圧発生部PUが正常であり、十分なサーボ圧Paが発生されている場合)には、第1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。一方、第1適否判定が肯定される場合(即ち、液圧発生部PUが故障し、サーボ圧Paが不足する場合)には、第1適否フラグFLが「1」に設定され、処理はステップS200に進められる。なお、第1適否判定が肯定される場合が「第1異常」と称呼される。
【0079】
ステップS160にて、「上部制動ユニットSAが異常であるか、否か」が判定される。即ち、ステップS160では、「上部制動ユニットSAから出力される供給圧Psが不足しているか、十分であるか」が判定される。ステップS160の処理が「第2適否判定」と称呼される。第2適否判定が否定される場合(即ち、上部制動ユニットSAが正常であり、十分な供給圧Psが出力されている場合)には、第2適否フラグFMが「0」に設定され、処理はステップS170に進められる。一方、第2適否判定が肯定される場合(即ち、上部制動ユニットSAが故障し、供給圧Psが不足する場合)には、第2適否フラグFMが「1」に設定され、処理はステップS230に進められる。なお、第2適否判定が肯定される場合が「第2異常」と称呼される。
【0080】
第1異常が判定される場合には、上部制動ユニットSAの加圧源(動力源)である液圧発生部PUが異常であるため、当然、上部制動ユニットSAは異常である。即ち、第1異常は、サーボ圧Paが十分に発生できないので、供給圧Psも発生され得ない状態である。一方、第2異常が判定される場合には、液圧発生部PUは正常であるが、上部制動ユニットSAとしては異常である。即ち、第2異常は、サーボ圧Paは適切に発生できているが、供給圧Psが十分には発生されていない状態である。第1、第2適否判定の詳細については後述する。
【0081】
≪正常制御≫
液圧発生部PUを含め上部制動ユニットSAが正常に作動する場合には、ステップS170~ステップS190の処理が実行される。該処理は「正常制御」と称呼される。正常制御では、ステップS170にて、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、サーボ圧Paが、目標サーボ圧Patに近付き、一致するように制御される。
【0082】
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、調圧弁UA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】
次に、目標サーボ圧Patに基づいて、サーボ圧Pa(実際値)が、目標サーボ圧Pat(目標値)に近付き、一致するように、調圧弁UAが制御される。例えば、サーボ圧センサPAによって検出された検出サーボ圧Pakに基づいて、検出サーボ圧Pak(検出値)が目標サーボ圧Pat(目標値)に近付き、一致するように制御が実行される。サーボ圧Paと調圧弁電流Iaとは一意的な関係を有するため、目標サーボ圧Patに基づいて、目標電流Iat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調圧弁電流Ia(検出値)が、目標電流Iat(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、検出サーボ圧Pakに基づいて、調圧弁電流Iaが微調整される。即ち、サーボ圧Pa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、サーボ圧Pa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「Pa=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、目標サーボ圧Patに近付き、一致するように制御されてもよい。
【0084】
ステップS180にて、入力部NRでの操作モードでは、第2操作モードMsの選択が継続される。これにより、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とともに、供給圧Psは、操作変位Spとは別個で制御される。ステップS190では、下部アクチュエータYZは停止されている。従って、「Pa=Pm=Ps=Pw」の状態が継続される。
【0085】
≪第1異常制御≫
ステップS150の第1適否判定にて、液圧発生部PUの異常が判定される場合(即ち、サーボ圧Paが不足する場合)には、ステップS200~ステップS220の処理が実行される。該処理は「第1異常制御」と称呼される。第1異常制御では、ステップS200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。回生装置KGの作動が停止されるので、目標摩擦制動力Fnは目標車体制動力Fvに等しくされる(即ち、「Fn=Fv」)。また、ステップS200では、液圧発生部PUが停止される。従って、サーボ圧Paは「0」にされる。
【0086】
ステップS210にて、入力部NRでの操作モードでは、第1操作モードMmが選択される。即ち、電磁弁VA、VBへの給電が停止され、入力室Rnは流体的にロックされる。これにより、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の操作により供給圧Psが発生される。つまり、上部制動ユニットSAからの供給圧Ps(=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、制動装置SX(ホイール圧Pwにより摩擦制動力Fe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。
【0087】
ステップS220にて、目標供給圧Pstに対する供給圧Psの不足を補うとともに、運転者による操作力Fpを軽減するよう、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。補完制御では、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、目標サーボ圧Pat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。目標サーボ圧Pat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】
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】
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(=Pw)が、ホイール圧Pw(実際値)として出力される(即ち、「Pw=Ps+hPs」)。
【0091】
サーボ圧Paが不足する第1異常の場合には、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。供給圧Ps(=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。これにより、供給圧Paの不足が補われるとともに、操作力Fpが軽減される。
【0092】
≪第2異常制御≫
ステップS150の第1適否判定は否定されるが、ステップS160の第2適否判定が肯定される場合(即ち、サーボ圧Paは十分であるが供給圧Psが不足する場合)には、ステップS230~ステップS250の処理が実行される。該処理は「第2異常制御」と称呼される。第2異常では、液圧発生部PUは正常であるが、上部制動ユニットSAが異常である。該状況は、液圧発生部PUから下部制動ユニットSZに至るまでの液圧伝達経路において異常が発生している。例えば、マスタシリンダCMのシール部材SLにおいて摺動抵抗が増大した場合、流体路において抵抗が増加した場合、等である。
【0093】
第2異常制御では、ステップS230にて、ステップS170と同様に、液圧発生部PUの作動が継続される。また、ステップS240にて、ステップS180と同様に、入力部NRにて、第2操作モードMsが選択される。ステップS250にて、ステップS220と同様に、下部制動ユニットSZによって補完制御が実行される。補完制御は、上述の通りであるため、その説明は省略する。液圧発生部PUは正常であるが、何らかの原因で上部制動ユニットSAから所望の供給圧Psが出力されない場合(即ち、第2異常時)には、正常制御と同様の作動(液圧発生部PU、及び、第2操作モードMsの継続)が実行されつつ、下部制動ユニットSZでは補完制御が実行される。これにより、制動操作部材BPの操作特性(Sp-Fp特性)は変更されないので、運転者への違和は回避される。更に、補完制御により供給圧Psの不足分が補償されるので、十分な車両減速度が確保される。
【0094】
サーボ圧Paは十分であるが供給圧Psが不足する第2異常の場合には、液圧発生部PUの作動継続、第2操作モードMsの選択、及び、下部制動ユニットSZでの補完制御によって、正常制御と変わらない性能及び特性が確保される。このため、第2異常であっても、回生協調制御は継続され得る。しかしながら、異常状態であるので、回生協調制御は停止されてもよい。つまり、第2異常における回生協調制御では、回生装置KGが作動継続される構成、及び、回生装置KGが停止される構成のうちの何れが選択されてもよい。なお、回生装置KGが停止される構成では、「Fh=0」又は「FM=1」が、上部コントローラEAから回生コントローラEGに送信される。
【0095】
制動制御装置SCでは、装置異常の有無が2段階で実行される。具体的には、液圧発生部PUの異常を判定する第1適否判定、及び、上部制動ユニットSAの異常を判定する第2適否判定である。装置異常は、電気モータMA等の動力源だけでなく、液圧の伝達経路においても発生する。制動制御装置SCでは、異常が二重で識別されるので、その信頼度が向上されるとともに、異常が生じた部位が識別される。このため、異常部位に応じて、異常処置が適宜選択され得る。即ち、異常への対応が適切に行われる。
【0096】
制動制御装置SCでは、サービスブレーキ(「常用ブレーキ」ともいう)は、液圧発生部PUを動力源にして実行される。即ち、制動制御装置SCが正常であり、アンチロックブレーキ制御、トラクション制御、横滑り防止制御等が実行されていない場合には、下部アクチュエータYZ(特に、電気モータMZ、制御弁UZ)は停止され、上部制動ユニットSAのみが作動している。そして、液圧発生部PUがサーボ圧Paを適切に発生できない場合(即ち、第1異常が判定される場合)には、液圧発生部PUは停止される。第1異常時には、液圧発生部PUに給電してもサーボ圧Paが適切に得られないことに因る。このとき、制動操作部材BPの操作モードは第1操作モードMmにされ、運転者の筋力を動力源にして供給圧Ps(=Pm)が発生される。更に、下部制動ユニットSZでの補完制御により、供給圧Psが増幅されて、ホイール圧Pwが発生される。これにより、運転者による操作力Fpが軽減されるとともに、車両減速度が確保される。
【0097】
一方、液圧発生部PUは正常に作動しているが、上部制動ユニットSAから供給圧Psが適切に出力されない場合(即ち、第2異常が判定される場合)には、液圧発生部PUは作動される。第2異常は、液圧伝達経路で抵抗が増加した状況等で生じるが、液圧発生部PUが正常に作動している第2異常では、該異常状態が解消される可能性がある。このため、液圧発生部PUは停止されず、その作動は継続される。このとき、制動操作部材BPの操作モードは第2操作モードMsにされ、その操作特性は変更されない。そして、供給圧Psの低下分は、下部制動ユニットSZでの補完制御によって補われる。これにより、運転者が違和を感じることが回避されるとともに、車両減速度が確保される。
【0098】
<第1、第2適否判定の処理>
図4のフロー図を参照して、第1、第2適否判定の処理(ステップS150、S160の処理)について説明する。第1適否判定では、「液圧発生部PUの作動が異常であるか、否か(即ち、サーボ圧Paが十分であるか、否か)」が判定される。第2適否判定では、「上部制動ユニットSAの作動が異常であるか、否か(即ち、供給圧Psが十分であるか、否か)」が判定される。第1、第2適否判定は「第1、第2異常判定」とも称呼される。第1、第2適否判定では、用いられる状態量は相違するものの、処理は基本的に同じである。第1、第2適否判定は、上部コントローラEAにて実行される。
【0099】
≪第1適否判定≫
サーボ圧Paの不足を識別する第1適否判定は、目標サーボ圧Patと検出サーボ圧Pakとの偏差hPa(「サーボ圧偏差」という)に基づいて実行される。
【0100】
ステップS310にて、目標サーボ圧Pat、及び、検出サーボ圧Pakが読み込まれる。目標サーボ圧Patは、制動要求量Bsから算出されるサーボ圧Paに係る目標値である。検出サーボ圧Pakは、サーボ圧センサPAの検出結果である。
【0101】
ステップS320にて、目標サーボ圧Patに基づいて、目標サーボ圧勾配dPaが演算される。「目標サーボ圧勾配dPa」は、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、目標サーボ圧Patの絶対値が時間微分されて、目標サーボ圧勾配dPa(サーボ圧Paに係る時間変化量)が決定される。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、目標サーボ圧勾配dPaは、制動要求量Bsから算出されてもよい。なお、目標サーボ圧Patが一定で維持される場合には、目標サーボ圧勾配dPaは「0」である。
【0102】
ステップS330にて、目標サーボ圧勾配dPaに基づいて、第1しきい圧Haが演算される。「第1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。第1しきい圧Haは、予め設定された演算マップZhaに従って、目標サーボ圧勾配dPaが大きいほど、大きくなるように決定される。即ち、目標サーボ圧勾配dPaが大きい場合には、目標サーボ圧勾配dPaが小さい場合に比較して、第1しきい圧Haが大きくされる。第1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)。
【0103】
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は停止されている。そして、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。このような状況で、異常が不必要に判定されないよう、目標サーボ圧勾配dPaに基づいて、第1しきい圧Haが決定される。即ち、目標サーボ圧勾配dPaが大きい場合には、第1しきい圧Haが大きく決定されるので、異常が不必要に判定されることが回避される。
【0104】
ステップS340にて、目標サーボ圧Pat、及び、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、目標サーボ圧Patから検出サーボ圧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、目標サーボ圧Patに対する検出サーボ圧Pakの不足分を表している。
【0105】
ステップS350にて、「サーボ圧偏差hPaが、第1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が第1しきい圧Ha以下である場合には、ステップS350は否定され、処理はステップS360に進められる。ステップS360では、液圧発生部PUの正常が識別され、第1適否フラグFLが「0」に設定される。一方、サーボ圧偏差hPaが第1しきい圧Haよりも大きい場合には、ステップS350は肯定され、処理はステップS370に進められる。
【0106】
ステップS370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S350の判定が初めて肯定された時点からの経過時間である。
【0107】
ステップS380にて、継続時間Tkに基づいて、「継続時間Tkが第1所定時間taよりも大きいか、否か」が判定される。ここで、「第1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Tkが第1所定時間ta以下であり、ステップS380が否定される場合には、処理はステップS360に進められる。一方、継続時間Tkが第1所定時間taを超え、ステップS380が肯定される場合には、処理はステップS390に進められる。ステップS390では、液圧発生部PUの異常(即ち、第1異常)が識別され、第1適否フラグFLが「1」に設定される。
【0108】
第1適否判定(第1異常判定)では、サーボ圧偏差hPaが第1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が第1しきい圧Haよりも大きい状態が第1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、第1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。
【0109】
≪第2適否判定≫
供給圧Psの不足を識別する第2適否判定は、目標供給圧Pstと検出供給圧Pskとの偏差hPs(「供給圧偏差」という)に基づいて実行される。第1適否判定の説明において、「目標サーボ圧Pat」を「目標供給圧Pst」に、「検出サーボ圧Pak」を「検出供給圧Psk」に、「サーボ圧偏差hPa」を「供給圧偏差hPs」に、「目標サーボ圧勾配dPa」を「目標供給圧勾配dPs」に、「演算マップZha」を「演算マップZhs」に、「第1しきい圧Ha」を「第2しきい圧Hs」に、「第1所定時間ta」を「第2所定時間ts」に、「第1適否フラグFL」を「第2適否フラグFM」に、夫々置き換えたものが、第2適否判定の説明に該当する。更に、図4の角カッコ内の記号が第2適否判定に該当する。以下、第2適否判定の処理について、簡単に説明する。
【0110】
ステップS310にて、目標供給圧Pst、及び、検出供給圧Pskが読み込まれる。目標供給圧Pstは供給圧Psに係る目標値であり、検出供給圧Pskは供給圧センサPSの検出結果である。ステップS320にて、目標供給圧Pstに基づいて、目標供給圧勾配dPsが演算される。「目標供給圧勾配dPs」は、目標供給圧Pst(絶対値)の単位時間当りの変化量に相当する値である。ここで、目標供給圧Pstが一定である場合には、目標供給圧勾配dPsは「0」に決定される。ステップS330にて、目標供給圧勾配dPs(供給圧Psに係る時間変化量)に基づいて、第2しきい圧Hsが演算される。「第2しきい圧Hs」は、上部制動ユニットSAの異常を判定するためのしきい値である。第2しきい圧Hsは、予め設定された演算マップZhsに従って、目標供給圧勾配dPsが大きいほど、大きくなるように決定される。上記同様、不必要な異常判定を回避するために、第2しきい圧Hsは目標供給圧勾配dPsに基づいて決定される。なお、第2しきい圧Hsにも、予め設定された所定値(定数)である下限圧が設けられる。
【0111】
ステップS340にて、目標供給圧Pst、及び、検出供給圧Pskの偏差hPs(供給圧偏差)が演算される(即ち、「hPs=Pst-Psk」)。供給圧偏差hPsは、目標供給圧Pstに対する検出供給圧Pskの不足分である。ステップS350にて、「供給圧偏差hPsが、第2しきい圧Hsよりも大きいか、否か」が判定される。供給圧偏差hPsが第2しきい圧Hs以下である場合には、ステップS350は否定され、処理はステップS360に進められる。ステップS360では、上部制動ユニットSAの正常が識別され、第2適否フラグFMが「0」に設定される。一方、供給圧偏差hPsが第2しきい圧Hsよりも大きい場合には、ステップS350は肯定され、処理はステップS370に進められる。
【0112】
ステップS370にて、継続時間Tkが演算される。継続時間Tkは、「hPs>Hs」の状態が継続する時間である。ステップS380にて、継続時間Tkに基づいて、「継続時間Tkが第2所定時間tsよりも大きいか、否か」が判定される。ここで、「第2所定時間ts」は、予め設定された所定値(定数)である。継続時間Tkが第2所定時間ts以下であり、ステップS380が否定される場合には、処理はステップS360に進められる。一方、継続時間Tkが第2所定時間tsを超え、ステップS380が肯定される場合には、処理はステップS390に進められる。ステップS390では、上部制動ユニットSAの異常(即ち、第2異常)が識別され、第2適否フラグFMが「1」に設定される。
【0113】
第1、第2適否判定の関係において、第1適否判定が肯定され、第2適否判定が否定される状況が生じないように、第1、第2しきい圧Ha、Hsが決定される。制動制御装置SCでは「rc=rm」であるため、増圧時には、供給圧Ps(=Pm)は、サーボ圧Paに比べて、シール部材SLの摺動抵抗に相当する液圧分だけ小さい。このため、第2しきい圧Hsは、第1しきい圧Ha以上の値に設定される。サーボ圧偏差hPaが第1しきい圧Haよりも大きい場合には、常に、供給圧偏差hPsは第2しきい圧Hsよりも大きいので、上記の状況は確実に回避される。
【0114】
第1適否判定は、サーボ圧偏差hPaに基づいて行わるため、単純な機能失陥だけでなく、液圧発生部PUの出力低下に係る異常が識別され得る。同様に、第2適否判定は、供給圧偏差hPsに基づいて実行されるため、上部制動ユニットSAの全体としての出力低下が判定され得る。
【0115】
<第1、第2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、第1、第2適否判定の動作について説明する。
【0116】
≪第1適否判定≫
第1適否判定による液圧発生部PUの適否(正常又は異常)は、目標サーボ圧Pat(目標値)、及び、検出サーボ圧Pak(サーボ圧センサPAの検出値)に基づいて実行される。第1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。
【0117】
「(Pat-Pak)≦Ha」を変形すると「Pak≧(Pat-Ha)」になる。従って、第1適否判定は、以下のように表現することができる。目標サーボ圧Patから第1しきい圧Haを減じた液圧を「第1下限圧」とすると、検出サーボ圧Pakが第1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、目標サーボ圧Patから第1下限圧「Pat-Ha」までの領域が「第1許容範囲Xa」と称呼される。適否判定では、第1許容範囲Xaは、目標サーボ圧Pat、及び、第1しきい圧Haに基づいて決定(設定)される。そして、検出サーボ圧Pakが第1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、検出サーボ圧Pakが第1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。
【0118】
第1適否判定は、液圧発生部PUの作動時(即ち、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、目標サーボ勾配dPaには、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、サーボ圧Paが増加する場合には、常に監視されている。
【0119】
図5には、時間Tの経過に伴い目標サーボ圧Patが、一定の目標サーボ圧勾配dPaで増加する際の第1適否判定が例示されている。斜線で示す領域が、第1許容範囲Xaとして設定される。第1しきい圧Haは目標サーボ圧勾配dPaに応じて変化するが、例では、第1しきい圧Haは一定値である。検出サーボ圧Pakの遷移は、3つの例(a)(b)(c)が示されている。
【0120】
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、目標サーボ圧Patが「0」から増加される。時点t0の直後から、目標サーボ圧Pat(絶対値)に基づいて、目標サーボ圧勾配dPa(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、目標サーボ圧勾配dPaに基づいて、第1しきい圧Haが決定される。第1しきい圧Haは、目標サーボ圧勾配dPaが大きいほど、大きく演算される。第1しきい圧Haは、目標サーボ圧Patと検出サーボ圧Pak(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、検出サーボ圧Pakが、第1許容範囲Xaの内部に存在するかが判定される。
【0121】
≪遷移例(a)≫
遷移例(a)のように、検出サーボ圧Pakが、第1許容範囲Xa内で「0」から増加し、その後も第1許容範囲Xaの内部で遷移する場合には、サーボ圧偏差hPaが第1しきい圧Ha以下である状態が継続される。つまり、検出サーボ圧Pakは目標サーボ圧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。
【0122】
≪遷移例(b)≫
遷移例(b)のように、検出サーボ圧Pakが、第1許容範囲Xa内では「0」から増加しない場合(即ち、検出サーボ圧Pakの立ち上がりが遅れる場合)には、検出サーボ圧Pakが第1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、検出サーボ圧Pakが第1許容範囲Xaから外れた状態(即ち、サーボ圧偏差hPaが第1しきい圧Haよりも大きい状態)が、第1所定時間taに亘って継続される。時点t2にて、ステップS380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。
【0123】
≪遷移例(c)≫
遷移例(c)のように、検出サーボ圧Pakが、第1許容範囲Xa内で「0」から立ち上がるが、その後、第1許容範囲Xaから外れる。検出サーボ圧Pakが第1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、検出サーボ圧Pakが第1許容範囲Xaの外部で遷移する状態(即ち、「hPa>Ha」の状態)が、第1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、上記の異常処置(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。
【0124】
なお、検出サーボ圧Pakが、第1許容範囲Xaを一旦外れる場合であっても、第1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、検出サーボ圧Pakが、再度、第1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。
【0125】
≪第2適否判定≫
第2適否判定による上部制動ユニットSAの適否(正常又は異常)は、目標供給圧Pst(目標値)、及び、検出供給圧Psk(供給圧センサPSの検出値)に基づいて実行される。第2適否判定では、「(Pst-Psk)≦Hs」である場合には上部制動ユニットSAの正常が判定される。
【0126】
上記同様、図5の角カッコ内の記号が第2適否判定に該当する。また、第1適否判定の説明において、「目標サーボ圧Pat」が「目標供給圧Pst」に、「検出サーボ圧Pak」が「検出供給圧Psk」に、「サーボ圧偏差hPa」を「供給圧偏差hPs」に、「目標サーボ圧勾配dPa」が「目標供給圧勾配dPs」に、「演算マップZha」が「演算マップZhs」に、「第1しきい圧Ha」が「第2しきい圧Hs」に、「第1所定時間ta」が「第2所定時間ts」に、「第1適否フラグFL」が「第2適否フラグFM」に、「第1許容範囲Xa」が「第2許容範囲Xs」に、夫々置換されたものが、第2適否判定の説明に該当する。以下、第2適否判定の動作について、簡単に説明する。
【0127】
目標供給圧Pstから第2しきい圧Hsを減じた液圧を「第2下限圧」とすると、検出供給圧Pskが第2下限圧「Pst-Hs」以上である場合には上部制動ユニットSAは正常である。同様に、目標供給圧Pstから第2下限圧「Pst-Hs」までの領域が「第2許容範囲Xs」と称呼される。第2適否判定では、第2許容範囲Xsは、目標供給圧Pst、及び、第2しきい圧Hsに基づいて決定(設定)される。そして、検出供給圧Pskが第2許容範囲Xsの内部で遷移する場合には、上部制動ユニットSAが正常であることが判定される。これに対して、検出供給圧Pskが第2許容範囲Xsから外れて遷移する場合には上部制動ユニットSAが異常であることが判定される。詳細には、検出供給圧Pskが第2許容範囲Xsの外部で遷移する状態(即ち、「hPs>Hs」の状態)が、第2所定時間tsの間、継続されると、上部制動ユニットSAの異常が判定される。
【0128】
第1、第2適否判定の判定方法は同様である。しかし、異常が判定された後の処置は、第1適否判定とは異なる。第2適否判定にて異常が判定されても、液圧発生部PUの作動は続けられ、第2操作モードMsが継続される。但し、下部制動ユニットSZでの補完制御は、第1異常と同様に、第2異常でも実行される。
【0129】
<制動制御装置SCの他の実施形態>
以下、制動制御装置SCの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(出力低下異常の識別、異常発生部位の識別とそれに応じた処置等)を奏する。
【0130】
上述の実施形態では、サーボ圧Paの単位時間当りの変化量に相当するサーボ圧勾配dPaに基づいて第1しきい圧Haが決定され、供給圧Psの単位時間当りの変化量に相当する供給圧勾配dPsに基づいて第2しきい圧Hsが決定された。サーボ圧Paと供給圧Psとの間には所定の関係が存在する。このため、サーボ圧Pa、及び、供給圧Psのうちの少なくとも1つの単位時間当りの変化量(「目標勾配dPx」ともいう)に基づいて、第1、第2しきい圧Ha、Hsが決定されてもよい。換言すれば、目標勾配dPxは、目標サーボ圧勾配dPa、及び、目標供給圧勾配dPsの総称ということができる。例えば、目標サーボ圧勾配dPaと目標供給圧勾配dPsとのうちで大きい方が、目標勾配dPxとして決定される。或いは、目標サーボ圧勾配dPaと目標供給圧勾配dPsとの平均値が、目標勾配dPxとして決定されてもよい。何れにしても、上部制動ユニットSAでは、サーボ圧Pa、及び、供給圧Psのうちの少なくとも1つから演算される目標勾配dPxに応じて、第1、第2しきい圧Ha、Hsが設定される。ここで、第1、第2しきい圧Ha、Hsは、目標勾配dPxが大きいほど、大きくされる。
【0131】
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、目標サーボ圧Pat、及び、目標供給圧Pst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。
【0132】
上述の実施形態では、2系統の制動系統として、前後型のものが採用された。これに代えて、2系統の制動系統として、ダイアゴナル型(「X型」ともいう)のものが採用されてもよい。該構成では、2つのマスタ室Rmのうちの一方が、左前輪ホイールシリンダ、及び、右後輪ホイールシリンダに接続され、2つのマスタ室Rmのうちの他方が、右前輪ホイールシリンダ、及び、左後輪ホイールシリンダに接続される。
【0133】
上述の実施形態では、マスタシリンダCMとして、タンデム型のものが例示された。これに代えて、シングル型のマスタシリンダCMが採用されてもよい。該構成では、セカンダリマスタピストンNSが省略される。そして、1つのマスタ室Rmが、4つのホイールシリンダCWに接続される。該構成では、1つのマスタシリンダCMから供給圧Ps(=Pm)が出力される。
【0134】
シングル型のマスタシリンダCMが採用される構成では、マスタ室Rmが前輪ホイールシリンダCWfに接続され、後輪ホイールシリンダCWrには、液圧発生部PUからサーボ圧Paが直接供給されてもよい。該構成では、前輪供給圧Psf(=Pm)は、マスタシリンダCMから出力される。一方、後輪供給圧Psr(=Pa)は、液圧発生部PUから出力される。
【0135】
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で絞ることによってサーボ圧Pa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、液圧発生部PUでは、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、サーボ圧Paが調整されてもよい(所謂、電動シリンダ型の構成)。電動シリンダ型であっても、還流型と同様に、液圧発生部PU(特に、電気モータ)は、制動要求量Bsに応じた制動要求がある場合に作動する。即ち、液圧発生部PUはオンデマンド型である。
【0136】
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(「面積比」ともいう)に基づいて、液圧換算が可能である。該構成では、第1適否判定が肯定され、第2適否判定が否定される状況が生じないように、面積比に基づいて、第1、第2しきい圧Ha、Hsが決定される。更に、目標勾配dPxの演算においても、面積比に基づく換算が行われる。
【0137】
上述の実施形態では、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から供給されたサーボ圧Pa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にて発生されたサーボ圧Pa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(マスタ圧)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から切り離されているので、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。
【0138】
上述の実施形態では、前輪WHfに回生装置KGが備えられ、回生協調制御が実行される車両に適用された。回生協調制御が実行される車両では、回生装置KGは、前輪WHf、及び、後輪WHrのうちの少なくとも1つに備えられていればよい。また、制動制御装置SCは、回生装置KGが省略され、回生協調制御が実行されない車両にも適用され得る。つまり、制動制御装置SCは、回生協調制御の有無とは無関係に、各種車両に適用され得る。
【0139】
<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、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(Sp、Ba、Gs等)に応じた制動要求がある場合に作動する。
【0140】
制動制御装置SCには、上部制動ユニットSA(「制動ユニット」に相当)、及び、サーボ圧センサPAが備えられる。上部制動ユニットSAでは、液圧発生部PUが発生するサーボ圧Paを、制動要求量Bsに基づいて算出される目標サーボ圧Patに一致させることにより供給圧Psが出力され、該供給圧PsによってホイールシリンダCWの液圧Pwが調整される。また、サーボ圧センサPAにより、サーボ圧Paが、検出サーボ圧Pakとして検出される。
【0141】
制動制御装置SCの上部制動ユニットSAでは、検出サーボ圧Pakと目標サーボ圧Patとの偏差であるサーボ圧偏差hPaが演算される。そして、サーボ圧偏差hPaが第1しきい圧Haよりも大きい場合に液圧発生部PUの異常が判定される。これにより、上部制動ユニットSAの加圧源である液圧発生部PUの出力低下が適切に識別され得る。
【0142】
上部制動ユニットSAでは、目標サーボ圧Patの単位時間当りの変化量(例えば、目標サーボ圧Patの絶対値の時間微分値)に相当する目標サーボ圧勾配dPaが演算される。そして、目標サーボ圧勾配dPaに基づいて、第1しきい圧Haが決定される。具体的には、第1しきい圧Haは、目標サーボ圧勾配dPaが大きいほど、大きくなるように決定される。
【0143】
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(非制動時)には、液圧発生部PUは停止している。そして、制動要求の発生と同時に液圧発生部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、目標サーボ圧勾配dPaに基づいて第1しきい圧Haが設定されるので、液圧発生部PUの出力低下(即ち、第1異常)が不必要に判定されることが回避される。
【0144】
制動制御装置SCには、更に、供給圧Psを検出供給圧Pskとして検出する供給圧センサPSが備えられる。上部制動ユニットSAでは、供給圧Psに対応する目標供給圧Pstが演算される。また、検出供給圧Pskと目標供給圧Pstとの偏差である供給圧偏差hPsが演算される。そして、供給圧偏差hPsが第2しきい圧Hsよりも大きい場合に上部制動ユニットSAの異常が判定される。これにより、上部制動ユニットSAの全体としての出力低下が識別され得る。
【0145】
上部制動ユニットSAでは、液圧発生部PUの異常判定と、上部制動ユニットSAの全体としての異常判定とが、別々に実行される。つまり、動力源である液圧発生部PUが監視されること(即ち、第1適否判定)に加え、上部制動ユニットSAにおける液圧伝達経路についても監視(即ち、第2適否判定)が行われる。異常監視が二重で行われるため、適否判定の信頼性が向上される。加えて、異常が発生した部位が特定され得る。
【0146】
制動制御装置SCの上部制動ユニットSAでは、液圧発生部PUを加圧源(動力源)にして、ホイール圧Pwが電気的に発生される。第1異常の場合(即ち、液圧発生部PUが異常である場合)には、上部制動ユニットSAは、十分な供給圧Psを出力できないため、液圧発生部PUは停止される。そして、操作モードが、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。これにより、供給圧Psが運転者の筋力によって発生される。
【0147】
これに対して、第2異常の場合(即ち、液圧発生部PUは正常であるが、上部制動ユニットSAとしては異常である場合)には、該異常が回復する可能性があるため、液圧発生部PUは作動され、供給圧Psはサーボ圧Paによって発生される。このとき、操作モードは第2操作モードMsのままである。操作モードが維持されることにより、運転者への違和感が抑制される。このように、制動制御装置SCでは、異常が発生する部位に応じて、その処置が適宜選択され得る。
【0148】
上部制動ユニットSAでは、目標サーボ圧Pat(絶対値)、及び、目標供給圧Pst(絶対値)のうちの少なくとも1つの単位時間当りの変化量に相当する目標勾配dPxが演算される。そして、目標勾配dPxに基づいて、第1、第2しきい圧Ha、Hsが決定される。例えば、目標サーボ圧Patの単位時間当りの変化量に相当するサーボ圧勾配dPa、及び、目標供給圧Pstの単位時間当りの変化量に相当する供給圧勾配dPsのうちの大きい方が、目標勾配dPxとして決定される。そして、第1、第2しきい圧Ha、Hsは、目標勾配dPxが大きいほど、大きくなるように決定される。
【0149】
上述したように、液圧発生部PUはオンデマンド型であるため、起動時において、液圧発生部PUの応答性に起因して不必要に出力不足が判定されることがある。制動制御装置SCでは、目標勾配dPx(dPa、dPsの総称)に基づいて第1、第2しきい圧Ha、Hsが設定されることにより、不要な判定が防止される。
【0150】
制動制御装置SCには、上部制動ユニットSAとホイールシリンダCWとの間に下部制動ユニットSZが設けられる。下部制動ユニットSZにより、液圧発生部PU、又は、上部制動ユニットSAの異常が判定される場合には、供給圧Psが増加されて、ホイールシリンダCWに出力される。例えば、下部制動ユニットSZでは、供給圧Psが、供給圧偏差hPsの分だけ増加される。これにより、供給圧Psが不足する分だけ、ホイール圧Pwが補償されるので、制動要求量Bsに応じた車両減速度が確保され得る。加えて、液圧発生部PUが停止されている場合には、操作力Fpが軽減され得る。
【符号の説明】
【0151】
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(YAの加圧源)、UA…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…サーボ圧(PUから出力される液圧)、Pat…目標サーボ圧(Paに対応する目標値)、PA…サーボ圧センサ、Pak…検出サーボ圧(PAにより検出されたPa)、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により検出されたPs)、hPs…供給圧偏差(PstとPskとの差)、Pp…調整圧、Pw…ホイール圧、FL…第1適否フラグ(PUに係る第1適否判定の結果)、FM…第2適否フラグ(SAに係る第2適否判定の結果)、Ha、Hs…第1、第2しきい圧(第1、第2適否判定のしきい値)、Xa、Xs…第1、第2許容範囲(第1、第2異常が判定されない領域)、dPa…目標サーボ圧勾配(Patの時間変化量)、dPs…目標供給圧勾配(Pstの時間変化量)、dPx…目標勾配(dPa、dPsの総称)、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