(57)【要約】【課題】  予め想定した耐久性を越えたブレーキ装置の作動を回避可能なブレーキ装置を提供すること。【解決手段】  本発明では、ブレーキ回路内のブレーキ液の流れを制御するポンプの回転回数を積算し、積算されたポンプ回転回数がポンプの寿命を考慮して設定された所定の回転回数になったとき、ポンプによるブレーキ液の制御を中止することとした。【選択図】      図３
2014040158.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキ回路内のブレーキ液の流れを制御するポンプと、
前記ポンプの回転回数を算出するポンプ回転回数算出部と、
前記算出されたポンプ回転回数を積算するポンプ回転回数積算部と、
前記積算されたポンプ回転回数が前記ポンプの寿命を考慮して設定された所定の回転回数になったとき、前記ポンプによるブレーキ液の制御を中止するポンプ制御中止部と、
を備えたことを特徴とするブレーキ装置。
【請求項２】
ブレーキ回路内のブレーキ液の流れを制御するポンプと、
前記ポンプを駆動するための電動モータと、
前記電動モータを駆動するデューティに対する前記ポンプから吐出されたブレーキ液の昇圧速度を監視するポンプ特性監視部と、
前記ポンプ特性監視部によって監視されたポンプの特性が、前記ポンプの寿命を考慮して設定された所定の状態になったときに、前記ポンプによるブレーキ液の制御を中止するポンプ制御中止部と、
を備えたことを特徴とするブレーキ装置。
【請求項３】
ブレーキ回路内のブレーキ液の流れを制御するポンプと、
前記ポンプを駆動するための電動モータと、
前記ポンプの回転回数を算出するポンプ回転回数算出部と、
前記算出されたポンプ回転回数を積算するポンプ回転回数積算部と、
前記積算されたポンプ回転回数が前記ポンプの寿命を考慮して設定された所定の回転回数となったとき、前記ポンプによるブレーキ液の制御を中止する第１ポンプ制御中止部と、
前記電動モータを駆動するデューティに対する前記ポンプから吐出されたブレーキ液の昇圧速度を監視するポンプ特性監視部と、
前記ポンプ特性監視部によって監視されたポンプの特性が、前記ポンプの寿命を考慮して設定された所定の状態になったときに、前記ポンプによるブレーキ液の制御を中止する第２ポンプ制御中止部と、
前記第１及び第２ポンプ制御中止部による中止条件が成立したときにポンプ制御を中止する第３ポンプ制御中止部と、
を備えたことを特徴とするブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポンプにより所望の油圧を吐出可能なブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載の技術では、ハイブリッド車や電気自動車のような駆動源として電動機を備えた車両において、制動時に回生制動力を発生させると共にブレーキ装置における液圧制動力を制御し、適正な制動力を確保する回生協調ブレーキ制御を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２３０７４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように、ブレーキ装置において液圧制動力の制御が頻繁に行われるため、車両の走行距離に対してブレーキ装置のポンプ、モータ、電磁弁等の作動回数が耐久性を考慮した作動回数を超えるおそれがある。すなわち、耐久性を越えたブレーキ装置の作動を回避する必要がある。
本発明の目的は、予め想定した耐久性を越えたブレーキ装置の作動を回避可能なブレーキ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明では、ブレーキ回路内のブレーキ液の流れを制御するポンプの回転回数を積算し、積算されたポンプ回転回数がポンプの寿命を考慮して設定された所定の回転回数になったとき、ポンプによるブレーキ液の制御を中止することとした。
【発明の効果】
【０００６】
よって、予め想定した耐久性を越えたブレーキ装置の作動を回避することができ、安定したブレーキ装置の作動を確保できる。尚、ポンプ
による制御を中止し、それ以外の機能を用いた制御、例えばアイドリングストップ制御時におけるヒルホールド制御等、電磁弁のみで対応可能な制御は継続することで燃費や安全性を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施例１のブレーキ液圧制御装置の液圧回路図である。
【図２】実施例１のブレーキコントローラ内の制御構成を表すブロック図である。
【図３】実施例１のブレーキコントローラ内において実施されるポンプ制御中止処理を表すフローチャートである。
【図４】実施例１の昇圧速度とポンプ総回転数との関係を表す特性図である。
【図５】実施例１のモータ回転数とモータ電流との関係を表す特性図である。
【図６】実施例２のブレーキコントローラ内において実施されるポンプ制御中止処理を表すフローチャートである。
【図７】実施例３のブレーキコントローラ内において実施されるポンプ制御中止処理を表すフローチャートである。
【図８】ユニット温度に応じた昇圧速度とポンプ総回転数との関係を表す特性図である。
【図９】モータ回転数に応じた昇圧速度とポンプ総回転数との関係を表す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
〔実施例１〕
［ブレーキ液圧回路の構成］
図１は、ブレーキ液圧制御装置３２の液圧回路図である。液圧回路は、マスタシリンダM/CとホイルシリンダW/Cとの間に設けられた液圧制御ユニット３０内に形成されている。
このブレーキ液圧制御装置３２は、ブレーキコントローラBCUからのVehicle Dynamics Control（以下VDC）、Anti-lock Brake System（以下ABS）の要求液圧に加え、車両全体の走行状態を制御する統合コントローラCUの回生協調制御に伴う要求液圧に応じて液圧制御を行う。
【０００９】
ブレーキ液圧制御装置３２においては、P系統のブレーキ液圧回路２１ＰとS系統のブレーキ液圧回路２１Ｓの2系統からなる、X配管と呼ばれる配管構造となっている。P系統には、左前輪のホイルシリンダW/C(FL)、右後輪のホイルシリンダW/C(RR)が接続されており、S系統には、右前輪のホイルシリンダW/C(FR)、左後輪のホイルシリンダW/C(RL)が接続されている。ブレーキ液圧制御装置３２と各ホイルシリンダW/Cとは、後述するハウジング３１の上面３１ｃに穿設されたホイルシリンダポート１９（１９ＲＬ，１９ＦＲ，１９ＦＬ，１９ＲＲ）に接続されている。また、ポンプユニットＰはP系統、S系統それぞれに、ギヤポンプＰＰとギヤポンプＰＳ（以下、総称してギヤポンプＰとも記載する。）とが設けられモータＭによって駆動されるタンデムギヤポンプである。
【００１０】
マスタシリンダM/Cと液圧制御ユニット３０とは、ハウジングのポート接続面に穿設されたマスタシリンダポート２０Ｐ，２０Ｓを介して液路１８Ｐ，１８Ｓにおいて接続されている。この液路１８とポンプユニットＰの吸入側とは、液路１０Ｐ，１０Ｓによって接続されている。液路１８Ｐ上であって、マスタシリンダポート２０Ｐと、液路１０Ｐとの接続部との間にはマスタシリンダ圧センサ２２が設けられている。液路１０上であって、マスタシリンダポート２０Ｐ，２０ＳとポンプユニットＰとの間にはチェックバルブ５Ｐ，５Ｓが設けられており、この各チェックバルブ５は、マスタシリンダポート２０Ｐ，２０ＳからポンプユニットＰへ向かう方向へのブレーキ液圧の流れを許容し、反対方向の流れを禁止する。
ポンプユニットＰの吐出側と各ホイルシリンダW/Cとは、液路１１Ｐ，１１Ｓによって接続されている。この各液路１１上には、各ホイルシリンダW/Cに対応する常開型のソレノイドバルブである増圧バルブ３ＦＬ，３ＲＲ，３ＦＲ，３ＲＬ（総称して増圧バルブ３とも記載する。）が設けられている。また各液路１１上であって、各増圧バルブ３とポンプユニットＰとの間にはチェックバルブ６Ｐ，６Ｓが設けられている。各チェックバルブ６は、ポンプユニットＰから増圧バルブ３へ向かう方向へのブレーキ液圧の流れを許容し、反対方向の流れを禁止する。また各液路１１上であって、各増圧バルブ３とポンプユニットＰとの間には吐出圧センサ２３Ｐ，２３Ｓが設けられている。
【００１１】
更に各液路１１には、各増圧バルブ３を迂回する液路１６ＦＬ，１６ＲＲ，１６ＦＲ，１６ＲＬが設けられており、液路１６には、チェックバルブ９ＦＬ，９ＲＲ，９ＦＲ，９ＲＬが設けられている。この各チェックバルブ９は、ホイルシリンダW/CからポンプユニットＰへ向かう方向へのブレーキ液圧の流れを許容し、反対方向の流れを禁止する。
マスタシリンダM/Cと液路１１とは液路１２Ｐ，１２Ｓによって接続されており、液路１１と液路１２とはポンプユニットＰと増圧バルブ３との間において合流している。この各液路１２上には、常開型のソレノイドバルブであるゲートアウトバルブ２Ｐ，２Ｓ（総称してゲートアウトバルブ２とも記載する。）が設けられている。また各液路１２には、各ゲートアウトバルブ２を迂回する液路１７Ｐ，１７Ｓが設けられており、この液路１７には、チェックバルブ８Ｐ，８Ｓが設けられている。この各チェックバルブ８は、マスタシリンダM/C側からホイルシリンダW/Cへ向かう方向へのブレーキ液圧の流れを許容し、反対方向の流れを禁止する。
【００１２】
ポンプユニットＰの吸入側にはリザーバ１５Ｐ，１５Ｓが設けられており、このリザーバ１５とポンプユニットＰとは液路１４Ｐ，１４Ｓによって接続されている。リザーバ１５とポンプユニットＰとの間にはチェックバルブ７Ｐ，７Ｓ（総称してチェックバルブ７とも記載する。）が設けられている。
ホイルシリンダW/Cと液路１４とは液路１３Ｐ，１３Ｓによって接続されており、液路１３と液路１４とはチェックバルブ７とリザーバ１５との間において合流している。この各液路１３にそれぞれ、常閉型のソレノイドバルブである減圧バルブ４ＦＬ，４ＲＲ，４ＦＲ，４ＲＬ（総称して減圧バルブ４とも記載する。）が設けられている。
【００１３】
例えば、VDC制御によりある輪のホイルシリンダに対して増圧要求がなされると、ゲートアウトバルブ２を閉じ、増圧バルブ３を開き、減圧バルブ４を閉じ、ギヤポンプＰを駆動する。これにより、ギヤポンプＰはマスタシリンダＭ/Ｃからチェックバルブ７を介してブレーキ液を吸入・吐出し、ホイルシリンダを増圧することで車両挙動制御を行う。また、統合コントローラCUから回生協調制御に伴う要求液圧が設定されると、駆動輪のホイルシリンダに対応する増圧バルブ３を閉じ、減圧バルブ４を開いて減圧し、ギヤポンプＰを駆動することでリザーバ１５内に貯留されたブレーキ液をマスタシリンダ側に還流する。このとき、ゲートアウトバルブ２を釣り合い制御することでペダルフィーリングの悪化を回避する。
【００１４】
図２は実施例１のブレーキコントローラ内の制御構成を表すブロック図である。目標液圧演算部50では、図外の演算ロジック（ブレーキ制御もしくは回生協調制御）から要求される目標減速度、回生減速度、車輪速度といった情報を入力し、これら入力情報に基づいて最終的な目標液圧を演算する。モータ制御部51は、マスタシリンダ圧センサ２２により検出されたマスタシリンダ圧力、温度センサ25により検出されたブレーキユニットのユニット温度Tm、印加電圧Vm、モータ電流Imを入力とし、モータＭの回転回数を演算するモータ回転回数演算部51aと、ブレーキ液圧の昇圧速度を演算する昇圧速度演算部51bとを有する。ポンプ寿命判断部52では、演算された目標液圧、モータ回転数、昇圧速度に基づいてポンプ寿命を判断する。モータ駆動部53では、入力されたモータ駆動要求に基づいて、モータ駆動素子60に対してモータ駆動信号（モータＤＵＴＹ）を出力する。
【００１５】
このように、実施例１のブレーキ装置では、種々の制御によるブレーキ液圧制御が行われ、これに伴い、ギヤポンプＰが作動すると共に、各種電磁弁が作動する。特に、回生協調制御に伴うブレーキ装置の作動は、通常制動時における要求であることから、VDC制御やABS制御のような緊急の場面に基づく要求よりも、はるかに要求回数が多い。よって、ブレーキ装置が予め設定した耐久性の上限に到達したか否かを判断し、到達したと判断した場合は、耐久性の低下に伴う作動停止等を引き起こす前に、事前に作動停止し、フェールセーフ動作に移行することとした。
【００１６】
図３は実施例１のブレーキコントローラ内において実施されるポンプ制御中止処理を表すフローチャートである。
ステップS1では、モータＤＵＴＹ（モータ印加電圧Vmに相当）、モータ電流Imを読み込む。
ステップS2では、予め設定されたモータ回転回数の規定値Nxを読み込む。図４は実施例１の昇圧速度とポンプ総回転数との関係を表す特性図である。図４に示すように、ギヤポンプＰの昇圧速度の性能は、ポンプ総回転数の増加に伴って低減する。このとき、製品ばらつき等を考慮しても、基本的な性能を担保した出荷製品であれば、昇圧速度上限実力と昇圧速度下限実力との範囲内で昇圧速度が変化していく。よって、昇圧速度下限実力において昇圧速度規定値を満たすポンプ総回転数が規定値Nxとして設定される。
【００１７】
ステップS3では、モータ回転数Nrを下記関係式から演算する。
Nr＝（No−ａ×Im）×Vm/Vo
ここで、Voは基準モータ印加電圧であり、ａは電流と回転数との関係を規定する勾配である。図５は実施例１のモータ回転数とモータ電流との関係を表す特性図である。モータ印加電圧Voのとき、モータ回転数Nrの切片がNo、モータ電流Imの切片がNo/aである。このモータ印加電圧Voの場合を基準とし、モータ印加電圧VoとVmの比率に基づいてモータ回転数Nrを算出する。
【００１８】
ステップS4では、モータ作動時間Ntを演算する。具体的には、モータＭへの電流Imの通電時間である。
ステップS5では、モータ回転回数Naを下記式より算出する。
Na＝Nr×Nt
ステップS6では、ポンプ総回転数Nbを演算する。
Nb＝N(b-1)＋Na
ここで、N(b-1)は、前回のポンプ駆動時におけるポンプ総回転数である。
ステップS7では、ポンプ総回転数Nbを記憶する。
【００１９】
ステップS8では、ポンプ総回転数Nbが規定値Nx未満か否かを判断し、規定値Nx未満の場合は耐久性に問題ないと判断してステップS9に進み、ポンプアップを実行する。一方、規定値Nx以上の場合は耐久性に問題が有る可能性があると判断してステップS10に進み、ポンプアップを停止する。ここで、ポンプアップ停止とは、回生協調制御による液圧制御に加えて、ABSやVDCといったブレーキ液圧制御も含む。これらの作動を停止する場合には、運転者に作動停止を表すランプの点灯等を行う。これにより、運転者は修理工場等に速やかに車両を持ち込むことができる。
【００２０】
以上説明したように、実施例１にはっては下記の作用効果が得られる。
（１）ブレーキ回路内のブレーキ液の流れを制御するギヤポンプＰ（ポンプ）と、ギヤポンプＰの回転回数Naを算出するステップS5（ポンプ回転回数算出部）と、算出されたポンプ回転回数Naを積算するステップS6（ポンプ回転回数積算部）と、積算されたポンプ回転回数NbがギヤポンプＰの寿命を考慮して設定された規定値Nx（所定の回転回数）になったとき、ギヤポンプＰによるブレーキ液の制御を中止するステップS8、S10（ポンプ制御中止部）と、を備えた。
よって、予め想定した耐久性を越えたブレーキ装置の作動を回避することができ、安定したブレーキ装置の作動を確保できる。尚、ギヤポンプＰによる制御を中止し、それ以外の機能を用いた制御、例えばアイドリングストップ制御時におけるヒルホールド制御等、電磁弁のみで対応可能な制御は継続することで燃費や安全性を確保できる。
【００２１】
〔実施例２〕
次に実施例２について説明する。基本的な構成は実施例１と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図６は実施例２のブレーキコントローラ内において実施されるポンプ制御中止処理を表すフローチャートである。
ステップS21では、モータＤＵＴＹ（モータ印加電圧Vmに相当）、モータ電流Im、吐出圧センサ値P1、ユニット温度Tmを読み込む。
ステップS22では、モータ作動時間Ntを演算する。具体的には、モータＭへの電流Imの通電時間である。
ステップS23では、吐出圧センサ23により検出されたポンプ吐出圧の昇圧量Paを読み込む。
ステップS24では、昇圧時間Ptを算出する。
ステップS25では、昇圧速度Pvを以下の式より演算する。
Pv＝Pa/Pt
【００２２】
ステップS26では、ユニット温度Tmに基づいて昇圧速度規定値Peを演算する。昇圧速度は、ポンプ総回転数の増大に伴って徐々に低下するため、最低限確保しなければならない昇圧速度規定値Peを担保できなくなることを回避しなければならない。ここで、昇圧速度Pvは、ブレーキ液の温度によって粘性が変化することから、同じ性能を保持していてもユニット温度に影響を受け、温度が高いほど昇圧速度が速く、温度が低いほど昇圧速度は遅い。そこで、ユニット温度Tmに応じた昇圧速度規定値Peを設定する。具体的には、ユニット温度Tmが高ければ高い昇圧速度規定値Peに設定する。
【００２３】
ステップS27では、昇圧速度Pvが昇圧速度規定値Pe以上か否かを判断し、昇圧速度規定値Pe以上の場合は耐久性に問題ないと判断してステップS28に進み、ポンプアップを実行する。一方、昇圧速度規定値Pe未満の場合は耐久性に問題が有る可能性があると判断してステップS29に進み、ポンプアップを停止する。ここで、ポンプアップ停止とは、回生協調制御による液圧制御に加えて、ABSやVDCといったブレーキ液圧制御も含む。これらの作動を停止する場合には、運転者に作動停止を表すランプの点灯等を行う。これにより、運転者は修理工場等に速やかに車両を持ち込むことができる。
【００２４】
以上説明したように、実施例２にはっては下記の作用効果が得られる。
（２）ブレーキ回路内のブレーキ液の流れを制御するギヤポンプＰと、ギヤポンプＰを駆動するためのモータＭ（電動モータ）と、モータＭを駆動するデューティに対するギヤポンプＰから吐出されたブレーキ液の昇圧速度Pvを監視するステップS25（ポンプ特性監視部）と、ステップS25によって監視された昇圧速度Pvが昇圧速度規定値Pe未満（ギヤポンプＰの特性が、ギヤポンプＰの寿命を考慮して設定された所定の状態）になったときに、ギヤポンプＰによるブレーキ液の制御を中止するステップS27，S29（ポンプ制御中止部）と、を備えた。
よって、予め想定した耐久性を越えたブレーキ装置の作動を回避することができ、安定したブレーキ装置の作動を確保できる。また、実施例２では実際の昇圧特性に基づいて判断することで、より精度の高い性能判断を実現できる。尚、ギヤポンプＰによる制御を中止し、それ以外の機能を用いた制御、例えばアイドリングストップ制御時におけるヒルホールド制御等、電磁弁のみで対応可能な制御は継続することで燃費や安全性を確保できる。
【００２５】
〔実施例３〕
次に実施例３について説明する。基本的な構成は実施例１と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。実施例３では、実施例１と実施例２の両方の制御を行うものである。図７は実施例３のブレーキコントローラ内において実施されるポンプ制御中止処理を表すフローチャートである。ステップS31では、モータＤＵＴＹ、モータ電流Imに加え、ユニット温度Tmを読み込む。ステップS2からS9は実施例１のステップS2からS9と同じである。そして、ステップS8でポンプ総回転数Naが規定値Nx以上の場合、すぐにブレーキ装置の作動を停止せず、ステップS23に移行して昇圧速度の性能判断を行う。ステップS23からS29は実施例２のステップS23からS29と同じであるため説明を省略する。そして、ポンプ総回転数Naが規定値Nx以上となり、かつ、昇圧速度Pvが昇圧速度規定値Pe未満の場合には、ブレーキ装置の作動を停止するものである。
【００２６】
以上説明したように、実施例３にあっては下記の作用効果が得られる。
（３）ブレーキ回路内のブレーキ液の流れを制御するギヤポンプＰ（ポンプ）と、ギヤポンプＰの回転回数Naを算出するステップS5（ポンプ回転回数算出部）と、算出されたポンプ回転回数Naを積算するステップS6（ポンプ回転回数積算部）と、積算されたポンプ回転回数NbがギヤポンプＰの寿命を考慮して設定された規定値Nx（所定の回転回数）になったとき、ギヤポンプＰによるブレーキ液の制御を中止するステップS8、S10（第１ポンプ制御中止部）と、モータＭを駆動するデューティに対するギヤポンプＰから吐出されたブレーキ液の昇圧速度Pvを監視するステップS25（ポンプ特性監視部）と、ステップS25によって監視された昇圧速度Pvが昇圧速度規定値Pe未満（ギヤポンプＰの特性が、ギヤポンプＰの寿命を考慮して設定された所定の状態）になったときに、ギヤポンプＰによるブレーキ液の制御を中止するステップS27，S29（第２ポンプ制御中止部）と、ステップS8及びS27（第１及び第２ポンプ制御中止部による中止条件）が成立したときにポンプ制御を中止するステップS29（第３ポンプ制御中止部）と、を備えた。
このように、実施例３では、まずポンプ総回転数に基づく耐久性の判断を行い、ポンプ総回転数が耐久性を考慮した規定値Nxに到達していた場合であっても、昇圧速度Pvが昇圧速度規定値Peを満たしていればブレーキ装置の作動を許可することで、性能が確保されている状態であれば作動を確保でき、より精度の高い性能判断を実現できる。尚、ギヤポンプＰによる制御を中止し、それ以外の機能を用いた制御、例えばアイドリングストップ制御時におけるヒルホールド制御等、電磁弁のみで対応可能な制御は継続することで燃費や安全性を確保できる。
【００２７】
以上、各実施例について説明したがこれに限定されるものではなく、発明の範囲であれば他の構成であっても構わない。例えば、実施例ではギヤポンプを例に説明したが、他の形式のポンプであってもよい。
また、実施例２では、ユニット温度に応じた昇圧速度規定値Peを設定し、昇圧速度に基づいて判断したが、昇圧速度規定値に応じたポンプ総回転数に基づいて判断してもよい。図８はユニット温度に応じた昇圧速度とポンプ総回転数との関係を表す特性図である。この特性図に示すように、ユニット温度Tmに応じて昇圧速度規定値を決めると、その値に対応するポンプ総回転数規定値が決定される。このポンプ総回転数に基づいて判断することとしてもよい。
また、昇圧速度は、モータ回転数によって達成されるべき速度が異なることから、これらモータ回転数に応じた規定値Nxを算出して判断してもよい。図９はモータ回転数に応じた昇圧速度とポンプ総回転数との関係を表す特性図である。この特性図に示すように、モータ回転数に応じて昇圧速度規定値を決めると、その値に対応するポンプ総回転数規定値が決定される。このポンプ総回転数に基づいて判断することとしてもよい。
また、実施例３では、ポンプ総回転数の条件と、昇圧速度の条件の両方が成立した場合にブレーキ装置の作動を停止したが、いずれか一方が成立した場合に停止する構成としてもよい。
【符号の説明】
【００２８】
２２    マスタシリンダ圧センサ
２３    吐出圧センサ
２５    温度センサ
３０    液圧制御ユニット
３２    ブレーキ液圧制御装置
50    目標液圧演算部
51    モータ制御部
51a    モータ回転回数演算部
51b    昇圧速度演算部
52    ポンプ寿命判断部
Ｍ/Ｃ    マスタシリンダ
Ｐ    ギヤポンプ
【図１】
2014040158.tif 000003
【図２】
2014040158.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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