(57)【要約】【課題】  ブレーキバイワイヤ制御システムを備えつつ、小型化及び低コスト化を図ることが可能なブレーキ制御装置を提供すること。【解決手段】  ブレーキ制御装置において、前輪側にブースタを用いたブレーキシステムを用い、後輪側にブレーキバイワイヤ制御を適用することとした。【選択図】        図１
2005119427.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者のブレーキ操作力に応じた液圧を発生させるマスタシリンダと、
各車輪に制動力を発生させるホイルシリンダと、
を備えたブレーキ制御装置において、
前輪側に、運転者のブレーキ操作力を増大させるブースタと、該ブースタにより増大されたブレーキ力によりマスタシリンダ圧を発生させてホイルシリンダに伝えるブレーキ制御手段を備え、
後輪側に、運転者のブレーキ操作に応じてホイルシリンダ圧を制御するブレーキバイワイヤ加圧を実行する液圧制御手段を備えたことを特徴とするブレーキ制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のブレーキ制御装置において、
後輪側に、前記液圧制御手段を備える一方、車輪の回転力により発電する回生制御手段を備えたことを特徴とするブレーキ制御装置。
【請求項３】
運転者のブレーキ操作力に応じた液圧を発生させるマスタシリンダと、
各車輪に制動力を発生させるホイルシリンダと、
を備えたブレーキ制御装置において、
前輪側に、運転者のブレーキ操作に応じてホイルシリンダ圧を制御するブレーキバイワイヤ加圧を実行する液圧制御手段を備え、
後輪側に、運転者のブレーキ操作力を増大させるブースタと、該ブースタにより増大されたブレーキ力をマスタシリンダからホイルシリンダに伝えるブレーキ制御手段を備えたことを特徴とするブレーキ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブレーキ操作に応じてホイルシリンダ圧を制御するブレーキバイワイヤ制御を備えたブレーキ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ブレーキ制御装置にあっては、ブレーキペダルのストローク等を検出し、液圧源であるアキュムレータに蓄圧された圧力により制動力を得る技術が特許文献１に開示されている。この特許文献１に記載の技術では、４輪すべてに対し、１つのアキュムレータにより制動力を与えている。
【特許文献１】特表２００１−５２６１５０号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述の従来技術にあっては、４輪すべてに対して、１つのアキュムレータで制動力を与えているため、アキュムレータに多くのブレーキ液を溜めておく必要がある。また、ブレーキ液の流入、流出を繰り返すことにより、アキュムレータの耐久性の低下に繋がるという問題がある。また、特に前輪側は大きな制動力を必要とするため、その分システムが大型化すると共に、システムが高コスト化する。
【０００４】
本発明は、上述の問題点に着目してなされたもので、ブレーキバイワイヤ制御システムを備えつつ、耐久性の向上及び低コスト化を図ることが可能なブレーキ制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の目的を達成するため本願発明では、前輪側または後輪側の一方にブースタを用いたブレーキ制御手段を用い、他方にブレーキバイワイヤ加圧を実行する液圧制御手段を適用することとした。
【０００６】
すなわち、一方側のみブースタを用いた従来のブレーキ制御手段を適用することで、ブースタを小型化することが可能となり、システムの小型化を図ることができる。また、特に前輪側に比べて要求される制動力が小さい後輪側のみブレーキバイワイヤ加圧を実行する液圧制御手段とすることで、液圧制御手段に要求される性能を低く設定することが可能となり、安価に本願発明を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明のブレーキ制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００８】
図１は実施例１の全体構成を表すシステム図である。ブレーキペダル１を踏み込むと、ブースタ２により踏力が増幅され、マスタシリンダ３に液圧が発生する。この発生したマスタシリンダ圧は、油路３ａ，３ｂから前輪側ブレーキアクチュエータ５１を介してホイルシリンダ７ａに供給される。前輪側ブレーキアクチュエータ５１はドライバ一体型であり、メインECU５４からの指令信号に基づいて前輪のホイルシリンダ液圧を制御する。
【０００９】
前記油路３ａ，３ｂには、ブレーキ液圧を検出する液圧センサWPが設けられている。後輪側ブレーキアクチュエータ５２はドライバ一体型であり、メインECU５４からの指令信号に基づいて後輪のホイルシリンダ液圧を制御する。
【００１０】
尚、本実施例では後輪側ブレーキアクチュエータ５２にマスタシリンダ圧を供給する油路構成を備えていない。すなわち、後輪は前輪に比べて制動力が小さく（一般的に前輪と後輪の制動力比は７：３程度）、例えブレーキバイワイヤ制御がフェールに陥ったとしても前輪のみで十分な制動力を確保できるためである。
【００１１】
後輪側には、後輪側ブレーキアクチュエータ５２に加えて、車輪の回転力により発電することで制動力を発生するブレーキジェネレータ５３と、ブレーキジェネレータ５３の作動を制御するブレーキジェネレータコントロールユニット（以下、BGECUと記載する）５５が設けられている。BGECU５５は、蓄電可能なバッテリ５６のSOC（State of charge）を監視すると共に、メインECU５４にSOCを出力する。また、メインECU５４の指令信号に基づいて、ブレーキジェネレータ５３の作動を制御する。
【００１２】
〔前輪側ブレーキアクチュエータ〕
前輪側ブレーキアクチュエータ５１には、ABS制御可能な増減圧バルブ及び減圧された油圧をリザーバに還流するモータポンプ等が内蔵されている。基本的な油路構成はについては後述する。通常制動時はマスタシリンダ圧をそのまま前輪のホイルシリンダ７ａに供給し、制動力を発生する。また、運転者の急制動操作により車輪がロック傾向になると、ロックを解除するために、増圧バルブを駆動し、マスタシリンダ側からホイルシリンダ側への液圧の供給を遮断する。そして、減圧バルブを適宜駆動することで、ホイルシリンダ内の液圧を減圧し、車輪のロックを回避しつつ制動力を得る構成となっている。
【００１３】
〔後輪側ブレーキアクチュエータ〕
後輪側ブレーキアクチュエータ５２には、後述するブレーキバイワイヤ制御実行可能な油圧回路が構成されている。液圧センサWPにより検出された前輪側の液圧値はメインECU５４に出力され、検出された液圧値に基づいて後輪の必要制動力を演算し、ブレーキ操作（ブレーキ操作力または操作量）に基づき制動力が演算される。ブレーキジェネレータ５３を作動させる際には、後輪の必要制動力のうち、ブレーキジェネレータ５３により発生する制動力を差し引いた分の制動力を後輪側ブレーキアクチュエータ５２により発生する。
【００１４】
（回生制動制御）
後輪側のブレーキバイワイヤ制御における制動では、ブレーキジェネレータコントロールユニット（BGECU）５５がバッテリ５６の充電量を検知して、メインECU５４に充電状態を送信し、ECU５４は、回生制動実施条件が成立するかを判断する。バッテリ５６に空き領域があり、ブレーキジェネレータ５３との間に電位差が生じている場合は、回生制動実施条件が成立しているため車輪の回転により発電する回生制動を行うことができる。ここで、バッテリ５６とブレーキジェネレータ５３との間の電位差が大きい場合は、回生制動のみで制動を行うことができる。また、回生制動のみでは制動力が足りない場合は、回生制動と摩擦制動の両方により制動を行う。メインECU５４では、バッテリ５６の充電量から回生制動分を決定し、BGECU５５に回生制動量を伝達する。BGECU５５はブレーキジェネレータ５３の発電量を決定する。回生制動分だけ摩擦制動を少なくすることができる。尚、バッテリ５６が満充電状態であり回生制動を行うことができない場合は、摩擦制動のみで制動を行う。
【００１５】
図２は、ブレーキバイワイヤ制御における回生制動制御の内容を表すフローチャートである。
ステップ１０１では、ブレーキ制御を開始するかどうかを確認する。ブレーキ制御開始と判断した場合はステップ１０２へ進み、それ以外は本制御フローを終了する。
【００１６】
ステップ１０２では、メインECU５４において各輪の制動トルクを算出し、ステップ１０３へ進む。
【００１７】
ステップ１０３では、メインECU５４において回生制動実施条件が成立しているかどうかを確認する。条件が成立した場合はステップ１０４へ進み、条件が成立しない場合はステップ１０６へ進む。
【００１８】
ステップ１０４では、回生制動実施条件が成立しているため、メインECU５４から回生制動トルク指令を出力し、ステップ１０５へ進む。
【００１９】
ステップ１０５では、BGECU５５において回生制動トルク制御を行い、本制御フローを終了する。尚、回生制動トルク制御は、バッテリ５６とブレーキジェネレータ５３との間の電位差が大きい場合は、回生制動のみで制動を行う。また、回生制動のみでは制動を行うことができない場合は、摩擦制動と回生制動の両方により制動を行うものである。これにより、回生制動の分だけ、摩擦制動による制御を少なくすることができる。
【００２０】
ステップ１０６では、回生制動実施条件が成立しないため、メインECU５４から摩擦制動トルク指令を出力し、ステップ１０７へ進む。
【００２１】
ステップ１０７では、後輪側ブレーキアクチュエータ５２において摩擦制動トルク制御を行い、本制御フローを終了する。
【００２２】
図３は、本実施例における油圧回路図である。前輪側はブースタ２を用いたブレーキシステム、また後輪側はブレーキバイワイヤ制御を適用している。前輪、後輪それぞれに関し、ブレーキ制御内容について説明する。
【００２３】
（前輪におけるブレーキ制御）
まず、前輪側について説明する。前輪の各輪に制動力を発生させるホイルシリンダ７ａ（ＦＬ），７ａ（ＦＲ）は、油路３ａ，３ｂを介してマスタシリンダ３に接続されている。
【００２４】
また、各ホイルシリンダ７ａ，７ａの液圧を増圧・保持・減圧可能な液圧制御バルブであるＩＮバルブ１５，１６及びＯＵＴバルブ１９，２０と、マスタシリンダ３とは別途設けられ、モータ２５により駆動する制御用油圧源の接続を切り換える油圧供給源切換えバルブである、吸入バルブ９，１０と、カットバルブ１１，１２と、リザーバ３２，３３が備えられている。尚、油路３ａ，３ｂ上にはマスタシリンダ圧を検出するセンサ５，６が設けられている。
【００２５】
運転者がブレーキペダル１を操作してマスタシリンダ３に油圧が発生すると、このマスタシリンダ圧をホイルシリンダ７ａ，７ａに供給する通常ブレーキ状態と、運転者がブレーキ操作を行っていないとき、もしくは運転者のブレーキ操作以上に液圧が必要な時に、制御用油圧源２６，２７の液圧をホイルシリンダ７ａ，７ａに向けて供給すると共に、各液圧制御バルブによりホイルシリンダ圧を最適制御する制御ブレーキ状態とに切換え可能に構成されている。
【００２６】
ここで、各ホイルシリンダ７ａの圧力を制御したい場合について説明する。増圧時は、吸入バルブ９，１０を開き、ポンプ２６，２７にブレーキ液を供給する。そして、カットバルブ１１，１２を閉じ、ブレーキ液のマスタシリンダへの流出を抑制することで行われる。この状態での減圧時は、吸入バルブ９，１０を閉じ、ＯＵＴバルブ１９，２０あるいはカットバルブ１１，１２を開放することによりホイルシリンダ内のブレーキ液がマスタシリンダ側に流出することで行われる。マスタシリンダ３による増圧では、カットバルブ１１，１２を開放し、吸入バルブ９，１０を遮断し、ＩＮバルブ１５，１６を開放し、マスタシリンダのブレーキ液をホイルシリンダ側に流出することで行われる。減圧時は、ＩＮバルブ１５，１６を遮断し、ＯＵＴバルブ１９，２０を開放し、ホイルシリンダ内のブレーキ液をリザーバ３２，３３側に流出することで行われる。尚、カットバルブ１１，１２にはマスタシリンダからホイルシリンダ側への流れを許可する一方向弁１３，１４が各々設けられ、ＩＮバルブ１５，１６にはホイルシリンダ側からマスタシリンダ側への流れを許可する一方向弁１７，１８が設けられている。
【００２７】
ポンプ２６，２７は、コントロールユニットからの指令値に基づいてポンプモータ２５により駆動される。
【００２８】
ワンウェイバルブ２３，２４は、ポンプ２６，２７を駆動して必要量の油圧を供給したときに、ポンプ２６，２７側に液圧が戻らないようにしている。そして、吐出側通路には脈圧低減用オリフィス２１，２２が設けられている。また、ポンプ２６，２７の吸入側には吸入チェック弁２８，２９が設けられている。更に増圧時に吸入バルブ９，１０からポンプ２６，２７に流れるブレーキ液がリザーバ３２，３３へ逆流するのを防止するチェック弁３０，３１が設けられている。
【００２９】
（後輪におけるブレーキバイワイヤ制御）
後輪の各輪に制動力を発生させるホイルシリンダ８ａ（ＲＬ），８ａ（ＲＲ）は、マスタシリンダ３とは直接接続されていない。各ホイルシリンダ８ａ，８ａの液圧を増圧・保持・減圧可能な液圧制御バルブであるＩＮバルブ３６，３７及びＯＵＴバルブ３８，３９、吸入バルブ３５、カットバルブ３４から成っている。
【００３０】
ここで、各ホイルシリンダ８ａ，８ａの圧力を制御したい場合について説明する。増圧時は、吸入バルブ３５を開き、ポンプ４６，４７にブレーキ液を供給し、ポンプモータ２５'を駆動することで行われる。この状態での減圧時は、吸入バルブ３５を閉じ、カットバルブ３４またはＯＵＴバルブ３８，３９を開放することによりホイルシリンダ内のブレーキ液がマスタシリンダ側に流出することで行われる。尚、ＯＵＴバルブ３８，３９は、前輪のＯＵＴバルブと異なり、常開弁としてある。常開弁とすることで、制動時に後輪フェールセーフでシステム遮断となったときにブレーキ液がホイルシリンダ内へ封じ込められて不要な制動力が発生することを防止している。
【００３１】
ポンプ４６，４７は、ブレーキ操作に対して演算されるコントロールユニットからの指令値に基づいてポンプモータ２５’により駆動される。そして、ホイルシリンダ圧センサ４０，４１により検出される圧力が適正な値になるようにポンプモータ２５’が駆動される。
【００３２】
ここで、ポンプ吸入側には吸入チェック弁４８，４９が設けられ、吐出側にはワンウェイバルブ４４，４５が設けられている。ワンウェイバルブ４４，４５は、ポンプ４６，４７を駆動して必要量の油圧を供給したときに、ポンプ２６，２７側に液圧が戻らないようにしている。更に吐出側には脈圧低減用オリフィス４２，４３が設けられている。
【００３３】
すなわち、ブレーキバイワイヤ制御を後輪側のみに適用することで、ポンプ４６，４７及びモータ２５’（特許文献１に記載の構成にあってはアキュムレータ）を小さくすることが可能である。しかも、後輪側は前輪側に比べて必要制動力が小さい。よって、前輪側にブレーキバイワイヤ制御を適用する場合よりも更にポンプ４６，４７及びモータ２５’（特許文献１に記載の構成にあってはアキュムレータ）を小さくすることが可能となり、ブレーキバイワイヤシステムの小型化（搭載性の向上）及びコストの削減が達成できる。
【００３４】
以上説明したように、本発明の実施例においては、大きな制動力を必要とする前輪側にブースタ２を用いたブレーキシステムを用い、前輪側ほど大きな制動力を必要としない後輪側にはブレーキバイワイヤ制御を適用することとした。
【００３５】
従来から知られている、４輪すべてにブースタ２を用いたブレーキシステムを適用した場合、確実に制動力は得られるが、装置が大型化（十分にブースト力を確保するため）するという問題がある。そこで、後輪側に要求される制動力に着目すると、前輪側に比べて制動力が小さく、必ずしもブースタ２を用いたブレーキシステムを用いる必要はない。
【００３６】
これに対し、本発明においては、前輪側のみにブースタ２を用いたブレーキシステムを適用した。よって、ブースタ２を小さくすることが可能となり、ブースタ２等を小型化することができる（請求項１に対応）。
【００３７】
また、特許文献１に記載されたような、４輪すべてにブレーキバイワイヤ制御を適用する場合、確実に制動力を得るためはアキュムレータを大型化する必要があり、搭載性の悪化を招く。更に、ブレーキ液の流入、流出が頻繁に行われるブレーキバイワイヤ制御にあっては、アキュムレータの耐久性にも問題が生じる。
【００３８】
これに対し、本発明においては、前輪側に比べ制動力の小さい後輪側のみブレーキバイワイヤ制御を行うことにより、ブレーキバイワイヤシステムの小型化（例えば、アキュムレータの小型化等）を図ることができる。よって、システムの小型化、及びコスト削減を達成することができる。（請求項１に対応）。
【００３９】
また、後輪側の制動にブレーキバイワイヤ制御を適用するにあたり、油圧ブレーキシステムに加え、車輪の回転力によって発電する回生制動システムを備えた。これにより、回生制動システムが適用できるときは、必要に応じて回生制動を行うことで、油圧ブレーキシステムによる摩擦制動力の低減を図ることができる。よって、エネルギー削減に貢献できる。（請求項２に対応）。
【００４０】
尚、本発明においては、前輪側に通常のブレーキシステムを採用し、後輪側にブレーキバイワイヤ制御システムを採用したが、この構成に限られるものではない。例えば、前輪側の制動にブレーキバイワイヤ制御、後輪側の制動にブースタ２を用いたブレーキシステムを適用した構成としてもよい。この場合、前輪側に比べて制動力が小さい後輪側にブースタ２を用いたブレーキシステムを用いる。つまり、前輪側にブースタ２を用いたブレーキシステムを適用する場合に比べ、更にブースタ２を小型化することが可能となる。よって、システムの小型化が可能となり、コスト削減にも貢献できる（請求項３に対応）。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施例におけるブレーキ制御装置のシステム構成図である。
【図２】実施例１におけるブレーキバイワイヤ制御における回生ブレーキ制御の内容を表すフローチャートである。
【図３】後輪側ブレーキバイワイヤ制御システムを表す油圧回路図である。
【符号の説明】
【００４２】
１    ブレーキペダル
２    ブースタ
３    マスタシリンダ
４    リザーバ
５，６  マスタシリンダ圧センサ
７ａ    ホイルシリンダ（前輪側）
８ａ    ホイルシリンダ（後輪側）
９，１０  吸入バルブ
１１，１２  カットバルブ
１３，１４  ワンウェイバルブ
１５，１６  ＩＮバルブ
１７，１８  ワンウェイバルブ
１９，２０  ＯＵＴバルブ
２１，２２  脈圧低減用オリフィス
２３，２４  ワンウェイバルブ
２５，２５’  ポンプモータ
２６，２７  ポンプ
２８，２９  吸入チェック弁
３０，３１  ワンウェイバルブ
３２，３３  リザーバ
３４    カットバルブ
３５    吸入バルブ
３６，３７  ＩＮバルブ
３８，３９  ＯＵＴバルブ
４０，４１  ホイルシリンダ圧センサ
４２，４３  脈圧低減用オリフィス
４４，４５  ワンウェイバルブ
４６，４７  ポンプ
４８，４９  吸入チェック弁
５１    前輪側ブレーキアクチュエータ
５２    後輪側ブレーキアクチュエータ
５３    ブレーキジェネレータ
５４    メインECU
５５    ブレーキジェネレータコントロールユニット（BGECU）
５６    バッテリ
【図１】
2005119427.tif 000003
【図２】
2005119427.tif 000004
【図３】
2005119427.tif 000005