(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者によるブレーキ操作子（１１）の操作量に応じた電気信号を出力し、制御手段（Ｕ）が前記電気信号に基づいてアクチュエータ（１９Ｆ，１９Ｒ）を制御することで車輪を制動するとともに、制動によって車輪がロック傾向になったときに制動力の減少および増加を繰り返して車輪のロックを抑制するＡＢＳ制御を行うＢＢＷ式ブレーキ装置において、
前記ＡＢＳ制御の開始により制動力が最初に減少してから増加に転じる前に、ＡＢＳ制御中の制動力の上限値となるＡＢＳ制御上限値を設定し、
前記ＡＢＳ制御上限値は、前記ＡＢＳ制御の開始により制動力が最初に減少する直前の、前記ブレーキ操作子（１１）の操作量に応じた制動力よりも大きい所定値に設定されることを特徴とするＢＢＷ式ブレーキ装置。
【請求項２】
前記ブレーキ操作子（１１）の操作に応じて作動するマスタシリンダ（１０）と、このマスタシリンダ（１０）が送出するブレーキ液を吸収するストロークシミュレータ（２５）と、前記マスタシリンダ（１０）および前記ストロークシミュレータ（２５）を接続する液路を開閉する開閉弁（３０）とを備え、前記ＡＢＳ制御時に前記開閉弁（３０）を閉弁することを特徴とする、請求項１に記載のＢＢＷ式ブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転者によるブレーキ操作子の操作に応じて電気信号を出力し、この電気信号に基づいて制御手段がアクチュエータを制御することで車輪を制動するとともに、制動によって車輪がロック傾向になったときに制動力の減少および増加を繰り返して車輪のロックを抑制するＡＢＳ制御を行うＢＢＷ式ブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ブレーキ液圧を発生する動力液圧源（モータシリンダ）が作動可能な正常時には、運転者がブレーキペダルを踏むことでブレーキ液圧を発生するマスタシリンダと車輪を制動する液圧ブレーキ（ホイールシリンダ）との連通をマスタシリンダカット弁（踏力遮断弁）で遮断した状態で、動力液圧源が発生するブレーキ液圧で液圧ブレーキを作動させ、また動力液圧源が作動不能になる異常時には、マスタシリンダカット弁を開弁してマスタシリンダが発生するブレーキ液圧で液圧ブレーキを作動させ、かつ前記正常時にマスタシリンダが発生するブレーキ液圧をストロークシミュレータで吸収してブレーキペダルのストロークを可能にする、いわゆるＢＢＷ（ブレーキ・バイ・ワイヤ）式ブレーキ装置が、下記特許文献１により公知である。
【特許文献１】特開２０００−１２７８０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、かかるＢＢＷ式ブレーキ装置では、個々の車輪の制動力をアクチュエータによって個別に制御可能であるため、制動によって車輪がロック傾向になったときに制動力の減少および増加を繰り返して車輪のロックを抑制するＡＢＳ（アンチロック・ブレーキ・システム）制御を容易に行うことができる。
【０００４】
従来は、通常制動時にブレーキペダルの踏力に応じてホイールシリンダに供給されるブレーキ液圧を、ＡＢＳ作動中に減圧および増圧制御されるブレーキ液圧の上限値としてそのまま使用していたため、車輪のロックを回避すべくブレーキ液圧を減圧した後に、路面から受ける反力で車輪速度が車体速度に一致するように回復する過程でブレーキ液圧を増圧しても、その増圧による制動力が不足して車輪の慣性に打ち勝つことができず、回復過程の車輪速度が車体速度をオーバーシュートして効果的なＡＢＳ制御が妨げられる可能性があった。
【０００５】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、ＢＢＷ式ブレーキ装置を備えた車両のＡＢＳ制御を効果的に行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、運転者によるブレーキ操作子の操作量に応じた電気信号を出力し、制御手段が前記電気信号に基づいてアクチュエータを制御することで車輪を制動するとともに、制動によって車輪がロック傾向になったときに制動力の減少および増加を繰り返して車輪のロックを抑制するＡＢＳ制御を行うＢＢＷ式ブレーキ装置において、前記ＡＢＳ制御の開始により制動力が最初に減少してから増加に転じる前に、ＡＢＳ制御中の制動力の上限値となるＡＢＳ制御上限値を設定し、前記ＡＢＳ制御上限値は、前記ＡＢＳ制御の開始により制動力が最初に減少する直前の、前記ブレーキ操作子の操作量に応じた制動力よりも大きい所定値に設定されることを特徴とするＢＢＷ式ブレーキ装置が提案される。
【０００７】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記ブレーキ操作子の操作に応じて作動するマスタシリンダと、このマスタシリンダが送出するブレーキ液を吸収するストロークシミュレータと、前記マスタシリンダおよび前記ストロークシミュレータを接続する液路を開閉する開閉弁とを備え、前記ＡＢＳ制御時に前記開閉弁を閉弁することを特徴とするＢＢＷ式ブレーキ装置が提案される。
【０００８】
尚、実施の形態のブレーキペダル１１は本発明のブレーキ操作子に対応し、実施の形態のモータシリンダ１９Ｆ，１９Ｒは本発明のアクチュエータに対応し、実施の形態の反力許可弁３０は本発明の開閉弁に対応し、実施の形態の電子制御ユニットＵは本発明の制御手段に対応する。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の構成によれば、運転者によるブレーキ操作子の操作量に応じて出力される電気信号に基づいてアクチュエータを制御することで車輪を制動するＢＢＷ式ブレーキ装置において、ＡＢＳ制御の開始により制動力が最初に減少してから増加に転じる前に、ＡＢＳ制御中の制動力の上限値となるＡＢＳ制御上限値を設定し、このＡＢＳ制御上限値は、ＡＢＳ制御の開始により制動力が最初に減少する直前の、ブレーキ操作子の操作量に応じた制動力よりも大きい所定値に設定されるので、制動力の減少によりロックが解消した後に路面反力で車輪速度が増加して車体速度に一致しようとしたとき、車輪の慣性で車輪速度が過剰に増加するのを制動力のＡＢＳ制御上限値を大きく設定したことにより抑制し、ＡＢＳ制御を効果的に行うことができる。
【００１０】
また請求項２の構成によれば、マスタシリンダとストロークシミュレータとを接続する液路に設けた開閉弁をＡＢＳ制御時に閉弁するので、ＡＢＳ制御時にブレーキ操作子がストロークするのを抑制して運転者の違和感を解消することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１〜図５は本発明の実施の形態を示すもので、図１はＢＢＷ式ブレーキ装置の正常時の液圧系統図、図２は図１に対応する異常時の液圧系統図、図３はＢＢＷ式ブレーキ装置の制御系のブロック図、図４はＡＢＳ制御時の作用を説明するフローチャート、図５はＡＢＳ制御時の車輪速度およびブレーキ液圧を示すタイムチャートである。
【００１３】
図１に示すように、タンデム型のマスタシリンダ１０は、運転者がブレーキペダル１１を踏む踏力に応じたブレーキ液圧を出力する第１、第２出力ポート１２ａ，１２ｂを備えており、第１出力ポート１２ａは例えば左前輪および右後輪のディスクブレーキ装置１３，１４に接続されるとともに、第２出力ポート１２ｂは例えば右前輪および左後輪のディスクブレーキ装置に接続される。図１には、第１出力ポート１２ａに連なる一方のブレーキ系統だけが図示されており、第２出力ポート１２ｂに連なる他方のブレーキ系統は図示されていないが、一方および他方のブレーキ系統の構造は実質的に同一である。以下、第１出力ポート１２ａに連なる一方のブレーキ系統について説明する。
【００１４】
マスタシリンダ１０の第１出力ポート１２ａと前輪のディスクブレーキ装置１３のホイールシリンダ１５とが液路１７ａ〜１７ｆで接続されるとともに、液路１７ｃ，１７ｄ間から分岐する液路１７ｇ〜１７ｊが後輪のディスクブレーキ装置１４のホイールシリンダ１６に接続される。
【００１５】
液路１７ｂ，１７ｃ間に常開型電磁弁である踏力遮断弁１８が配置され、液路１７ｄ，１７ｅ間に前輪のモータシリンダ１９Ｆが配置される。モータシリンダ１９Ｆは、液路１７ｄ，１７ｅ間に配置されたシリンダ２０を備えており、そのシリンダ２０に摺動自在に嵌合するピストン２１は電動モータ２２により減速機構２３を介して駆動されるもので、ピストン２１の前面に形成された液室２４にブレーキ液圧を発生させることができる。
【００１６】
同様に、液路１７ｈ，１７ｉ間に後輪のモータシリンダ１９Ｒが配置される。モータシリンダ１９Ｒは、液路１７ｈ，１７ｉ間に配置されたシリンダ２０を備えており、そのシリンダ２０に摺動自在に嵌合するピストン２１は電動モータ２２により減速機構２３を介して駆動されるもので、ピストン２１の前面に形成された液室２４にブレーキ液圧を発生させることができる。
【００１７】
液路１７ａ，１７ｂ間から分岐する液路１７ｋ〜１７ｎの下流端に接続されたストロークシミュレータ２５は、シリンダ２６にスプリング２７で付勢されたピストン２８を摺動自在に嵌合させたもので、ピストン２８の反スプリング２７側に形成された液室２９が液路１７ｎに連通する。液路１７ｍ，１７ｎ間には、常閉型電磁弁である反力許可弁３０が配置される。また液路１７ｇ，１７ｈ間から分岐する液路１７ｏ，１７ｐがマスタシリンダ１０のリザーバ３１に連通しており、その液路１７ｏ，１７ｐ間に常閉型電磁弁である大気弁３２が配置される。
【００１８】
図１および図３に示すように、踏力遮断弁１８、反力許可弁３０、大気弁３２およびモータシリンダ１９Ｆ，１９Ｒの電動モータ２２，２２の作動を制御する電子制御ユニットＵには、マスタシリンダ１０が発生するブレーキ液圧を検出する液圧センサＳａと、前輪のディスクブレーキ装置１３に伝達されるブレーキ液圧を検出する液圧センサＳｂと、後輪のディスクブレーキ装置１４に伝達されるブレーキ液圧を検出する液圧センサＳｃと、前輪の車輪速を検出する車輪速センサＳｄと、後輪の車輪速を検出する車輪速センサＳｅと、ブレーキライトを点灯するための信号を出力するブレーキライトスイッチＳｆと、ブレーキペダル１１のストロークを検出するペダルストロークセンサＳｇとが接続される。      
【００１９】
次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。
【００２０】
図１に示す正常時には、電子制御ユニットＵからの指令で踏力遮断弁１８、反力許可弁３０および大気弁３２のソレノイドが励磁され、踏力遮断弁１８が閉弁してマスタシリンダ１０およびディスクブレーキ装置１３，１４間の連通を遮断し、反力許可弁３０が開弁してマスタシリンダ１０およびストロークシミュレータ２５間を連通させ、かつ大気弁３２が開弁する。この状態で運転者がブレーキペダル１１を踏み込んでマスタシリンダ１０がブレーキ液圧を発生すると、踏力遮断弁１８で閉塞された液路１７ｋのブレーキ液圧を液圧センサＳａが検出する。電子制御ユニットＵは、液圧センサＳａが検出したブレーキ液圧に応じた液圧を液路１７ｆ，１７ｊに発生させるべく、前輪および後輪のモータシリンダ１９Ｆ，１９Ｒを作動させる。
【００２１】
その結果、前輪のモータシリンダ１９Ｆの電動モータ２２の駆動力が減速機構２３を介してピストン２１に伝達され、シリンダ２０の液室２４に発生したブレーキ液圧が液路１７ｅ，１７ｆを介してディスクブレーキ装置１３のホイールシリンダ１５に伝達されて前輪が制動される。このとき、液路１７ｆのブレーキ液圧を液圧センサＳｂで検出し、そのブレーキ液圧が液路１７ｋの液圧センサＳａで検出したブレーキ液圧に応じた値になるように電動モータ２２の作動がフィードバック制御される。
【００２２】
同様に、後輪のモータシリンダ１９Ｒの電動モータ２２の駆動力が減速機構２３を介してピストン２１に伝達され、シリンダ２０の液室２４に発生したブレーキ液圧が液路１７ｉ，１７ｊを介してディスクブレーキ装置１４のホイールシリンダ１６に伝達されて後輪が制動される。このとき、液路１７ｊのブレーキ液圧を液圧センサＳｃで検出し、そのブレーキ液圧が液路１７ｋの液圧センサＳａで検出したブレーキ液圧に応じた値になるように電動モータ２２の作動がフィードバック制御される。
【００２３】
尚、シリンダ２０内のピストン２１が電動モータ２２によって僅かに前進すると、液室２４と液路１７ｄ（あるいは液路１７ｈ）との連通が絶たれるため、シリンダ２０が発生したブレーキ液圧が液路１７ｏ，１７ｐ間に設けた大気弁３２を介してリザーバ３１に逃げる虞はない。
【００２４】
ところで、上述した正常時には、電源の失陥のような異常状態が発生しない限り踏力遮断弁１８は閉弁状態に保持されるため、従来はディスクブレーキ装置１３，１４のブレーキパッドが摩耗してシリンダ２０，２０およびディスクブレーキ装置１３，１４間の液路１７ｅ，１７ｆあるいは液路１７ｉ，１７ｊの容積が増加しても、その分のブレーキ液をリザーバ３１から補給することができず、しかもホイールシリンダ１５，１６の引きずりを低減することができないという問題が発生する可能性がある。
【００２５】
しかしながら、シリンダ２０，２０内でピストン２１，２１が後退すると、液室２４，２４が開弁した大気弁３２を介してリザーバ３１に連通するため、ディスクブレーキ装置１３，１４のブレーキパッドの摩耗により不足するブレーキ液をリザーバ３１から補給するとともに、制動力の解放時におけるホイールシリンダ１５，１６の引きずりを低減することができる。
【００２６】
また正常時に運転者がブレーキペダル１１を踏んでマスタシリンダ１０がブレーキ液圧を発生すると、そのブレーキ液圧がストロークシミュレータ２５の液室２９に伝達されてピストン２８がスプリング２７の弾発力に抗して移動することで、ブレーキペダル１１の踏込みに対する反力を発生させることができる。これにより、実際には電動モータ２２，２２の駆動力でディスクブレーキ装置１３，１４を作動させているにも関わらず、運転者の踏力でディスクブレーキ装置１３，１４を作動させているのと同等の操作フィーリングを得ることができる。
【００２７】
一方、バッテリ外れ等により電源が失陥したような異常時には、図２に示すように踏力遮断弁１８が開弁してマスタシリンダ１０およびディスクブレーキ装置１３，１４間が連通し、反力許可弁３０が閉弁してマスタシリンダ１０およびストロークシミュレータ２５間の連通が遮断され、かつ大気弁３２が閉弁してマスタシリンダ１０およびリザーバ３１間の連通が遮断される。その結果、運転者がブレーキペダル１１を踏み込んでマスタシリンダ１０が発生したブレーキ液圧は、開弁した踏力遮断弁１８およびモータシリンダ１９Ｆを介して前輪のディスクブレーキ装置１３のホイールシリンダ１５に伝達され、また開弁した踏力遮断弁１８およびモータシリンダ１９Ｒを介して後輪のディスクブレーキ装置１４のホイールシリンダ１６に伝達され、前輪および後輪が制動される。
【００２８】
これと同時に、反力許可弁３０の閉弁によりストロークシミュレータ２５とマスタシリンダ１０との連通が遮断されるため、ストロークシミュレータ２５は機能を停止する。その結果、ブレーキペダル１１のストロークが不必要に増加して運転者に違和感を与えるのを防止することができ、しかもマスタシリンダ１０が発生したブレーキ液圧はストロークシミュレータ２５に吸収されることなくホイールシリンダ１５，１６に伝達され、高い応答性で制動力を発生させることができる。
【００２９】
しかして、電源が失陥して踏力遮断弁１８、反力許可弁３０、大気弁３２およびモータシリンダ１９Ｆ，１９Ｒが作動不能になっても、運転者がブレーキペダル１１を踏んでマスタシリンダ１０が発生したブレーキ液圧で前輪および後輪のホイールシリンダ１５，１６を支障なく作動させることができ、これにより異常時に前輪および後輪を制動して車両をより安全に停止させることができる。
【００３０】
ところで、図１に示す正常時に車輪がロック傾向になると、電子制御ユニットＵからの指令で前輪および後輪の制動力発生装置１９Ｆ，１９Ｒの作動を制御することで、前輪および後輪のディスクブレーキ装置１３，１４が発生する制動力を減少させるアンチロックブレーキ制御が実行される。
【００３１】
即ち、図４のフローチャートのステップＳ１で運転者がブレーキペダル１１を踏み込み、ステップＳ２でマスタシリンダ１０がブレーキ液圧を発生したとき、ステップＳ３でＡＢＳ制御中でなければ、ステップＳ４でモータシリンダ１９Ｆ，１９Ｒがホイールシリンダ１５，１６に供給するブレーキ液圧（目標キャリパ圧）を、マスタシリンダ圧（液圧センサＳａの検出値）×サーボ比により算出し、ステップＳ５で前記目標キャリパ圧が得られるようにモータシリンダ１９Ｆ，１９Ｒの作動を制御する。
【００３２】
一方、前記ステップＳ３でＡＢＳ制御中であれば、ステップＳ６で目標キャリパ圧を実際のマスタシリンダ圧とは異なるＡＢＳ制御用マスタシリンダ圧×サーボ比により算出する。前記ＡＢＳ制御用マスタシリンダ圧は実際のマスタシリンダ圧に所定の係数（例えば、１．３）を乗算して増加させたものに相当する。つまり、ＡＢＳ制御中には実際のマスタシリンダ圧を１．３倍した仮想のＡＢＳ制御用マスタシリンダ圧を制御に使用することになる。そしてステップＳ７で前記目標キャリパ圧から車輪のスリップ率に応じたＡＢＳ減圧量を減算した値を最終的な目標キャリパ圧とし、ステップＳ５で前記最終的な目標キャリパ圧が出力されるようにモータシリンダ１９Ｆ，１９Ｒの作動を制御する。而してステップＳ６で算出された目標キャリパ圧が、本発明のＡＢＳ制御上限値に相当する。
【００３３】
この作用を図５および図６のタイムチャートに基づいて更に説明する。
【００３４】
図６は、実際のマスタシリンダ圧を１．３倍した仮想のＡＢＳ制御用マスタシリンダ圧を使用しない従来例を示すものである。運転者がブレーキペダル１１を踏んでマスタシリンダ圧が立ち上がると、そのマスタシリンダ圧に応じてモータシリンダ１９Ｆ，１９Ｒが作動することで車輪を制動する。このとき、路面摩擦係数が小さい等の理由で車輪がロック傾向になって車輪速度が低下するとキャリパ圧が減圧制御され、その結果、路面からの反力で車輪速度が次第に回復し、それに応じてキャリパ圧が実際のマスタシリンダ圧に応じた目標キャリパ圧に向けて増圧される。このようにキャリパ圧の減圧および増圧を交互に繰り返すことで、車輪のロックを抑制しながら車体速度の効果的な減少が図られる。
【００３５】
しかしながら、上述した従来のＡＢＳ制御では、キャリパ圧の減圧後の増圧量が不足するため、車輪速度が回復する際に車輪の慣性の影響で該車輪速度が車体速度をオーバーシュートしてしまい（図６のａ部参照）、ＡＢＳ制御が充分に効果的に行えなくなる可能性があった。
【００３６】
そこで図５に示す本実施の形態では、ＡＢＳ制御による最初の減圧の後に、その減圧の直前の実際のマスタシリンダ圧を１．３倍したＡＢＳ制御用マスタシリンダ圧にサーボ比を乗算したＡＢＳ制御用目標キャリパ圧を上限値としてＡＢＳ制御の増圧が行われるので、キャリパ圧の減圧終了後に車輪速度が回復する際に、従来の目標キャリパ圧よりも高いＡＢＳ制御用目標キャリパ圧を上限値として増圧制御が行われるため、車輪速度が車輪の慣性の影響で車体速度をオーバーシュートするのを防止することができ、これにより効果的なＡＢＳ制御を行うことができる。
【００３７】
また上述したＡＢＳ制御を行っているとき、反力許可弁３０が開弁したままであってストロークシミュレータ２５が機能していると仮定すると、運転者がブレーキペダル１１に加える踏力の増加に応じてストロークシミュレータ２５がブレーキペダル１１のストロークを増加させても、実際にはＡＢＳ制御によって車両の減速度が路面摩擦係数に応じた値に制限されてしまい、ブレーキペダル１１のストロークと車両の減速度との不一致によって運転者に違和感を与える可能性がある。
【００３８】
しかしながら、本実施の形態によれば、ＡＢＳ制御を開始させるＡＢＳ作動信号と、車輪速センサＳｄが出力する車輪速信号と、ブレーキライトスイッチＳｆが出力するブレーキペダル１１の踏み込み信号と、ペダルストロークセンサＳｇが出力するブレーキペダル１１のストローク信号とに基づいて反力許可弁３０が所定のタイミングで閉弁し、ストロークシミュレータ２５が機能を停止する。このとき、踏力遮断弁１８は閉弁状態にあるため、ブレーキペダル１１はストロークを規制されることになり、循環式のＡＢＳに近いペダルフィーリングが得られて運転者の違和感が解消され、しかも循環式のＡＢＳに特有のブレーキペダル１１のキックバックが発生することもないため、ＡＢＳ制御時のペダルフィーリングに安心感を与えることができる。
【００３９】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００４０】
例えば、実施の形態では実際のマスタシリンダ圧を１．３倍して仮想のＡＢＳ制御用マスタシリンダ圧を決定しているが、ＡＢＳ制御用マスタシリンダ圧は実際のマスタシリンダ圧よりも高い値であれば任意の値に設定可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】ＢＢＷ式ブレーキ装置の正常時の液圧系統図
【図２】図１に対応する異常時の液圧系統図
【図３】ＢＢＷ式ブレーキ装置の制御系のブロック図
【図４】ＡＢＳ制御時の作用を説明するフローチャート
【図５】ＡＢＳ制御時の車輪速度およびブレーキ液圧を示すタイムチャート
【図６】図５に対応する従来例を示す図
【符号の説明】
【００４２】
１０          マスタシリンダ
１１          ブレーキペダル（ブレーキ操作子）
１９Ｆ        モータシリンダ（アクチュエータ）
１９Ｒ        モータシリンダ（アクチュエータ）
２５          ストロークシミュレータ
３０          反力許可弁（開閉弁）
Ｕ            電子制御ユニット（制御手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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