(57)【要約】【課題】  電気的にモータやポンプを駆動することなく圧力を蓄圧し、その蓄圧した圧力により制動力を発生する制動システムを提供する。【解決手段】  ブレーキＥＣＵは、ユーザがブレーキペダル４６を操作して制動要求を行ったことを認識すると、必要制動力を計算する。また、マスタカットバルブ５４を閉じ、蓄圧器カットバルブ６０を開き、ブレーキペダル４６の操作によりマスタシリンダ４２で発生した油圧を蓄圧器５８に蓄圧すると共に、回生制動を実行する。そして、車速が所定速度以下になったら蓄圧器カットバルブ６０を閉じ、回生制動を漸減すると共に増圧用リニアバルブ６４を開制御し、ホイールシリンダ３８に蓄圧した油圧を供給し油圧制動を行う。【選択図】  図２
2007050820.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪を制動する制動力を発生する第１制動手段と、
ユーザの操作により発生する圧力を蓄えるユーザ操作式蓄圧手段と、
前記ユーザ操作式蓄圧手段に蓄えられた圧力の提供を受けて車輪に対する制動力を発生する第２制動手段と、
前記第１制動手段と前記第２制動手段による制動力の供給バランスを制御する制動制御手段と、
を含み、
前記制動制御手段は、ユーザから要求される要求制動力量を、前記第１制動手段による制動力で賄えない場合、前記第２制動手段の発生する制動力で賄うように供給バランスを調整することを特徴とする制動システム。
【請求項２】
前記ユーザ操作式蓄圧手段は、ユーザの操作するブレーキペダルの動作により蓄圧することを特徴とする請求項１記載の制動システム。
【請求項３】
前記ユーザ操作式蓄圧手段は、並列に複数個が配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の制動システム。
【請求項４】
前記第１制動手段は、回生制動手段であることを特徴する請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の制動システム。
【請求項５】
さらに、ユーザ操作式蓄圧手段の蓄圧量を検出する蓄圧量検出手段と、
前記蓄圧量検出手段の検出値が所定値以下の場合、蓄圧操作を促す報知手段と、
を含むことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の制動システム。
【請求項６】
ユーザの操作量に応じて圧力を発生するマスタシリンダと、
圧力供給を受けて車輪に対し制動力を提供するホイールシリンダと、
前記マスタシリンダと前記ホイールシリンダとを連通する第１圧力路と、
前記第１圧力路の連通状態と遮蔽状態とを切り換える第１切換手段と、
前記マスタシリンダと第１切換手段との間の前記第１圧力路に連通した第２圧力路を介して配置される蓄圧手段と、
前記第２圧力路に配置され、当該第２圧力路の連通状態と遮蔽状態とを切り換える第２切換手段と、
前記蓄圧手段と前記ホイールシリンダとを連通する第３圧力路と、
前記第３圧力路中に配置され、前記蓄圧手段からホイールシリンダへ供給される圧力を調整する圧力調整手段と、
前記第１切換手段、第２切換手段および前記圧力調整手段を制御して圧力供給状態を制御する制動制御手段と、
を含み、
前記制動制御手段は、
前記ユーザの操作により前記マスタシリンダが駆動した場合、前記第１切換手段を閉動作し、前記第２切換手段を開動作し、前記圧力調整手段を閉動作して前記マスタシリンダで発生した圧力を前記蓄圧手段に蓄え、
前記ホイールシリンダの制動力制御をする場合、前記第２切換手段を閉動作すると共に、前記圧力調整手段を開動作し、前記蓄圧手段に蓄えられた圧力により前記ホイールシリンダを動作させ制動力制御をすることを特徴とする制動システム。
【請求項７】
前記マスタシリンダと前記ホイールシリンダとの間には、前記第２圧力路と、前記第２切換手段と、前記蓄圧手段と、前記圧力調整手段と、第３圧力路とを含む蓄圧路系が複数並列に配置され、
前記制動制御手段は、複数の前記第２切換手段と複数の前記圧力調整手段を制御することにより、前記蓄圧手段を選択的に蓄圧または放圧制御することを特徴とする請求項６記載の制動システム。
【請求項８】
さらに、ユーザによるマスタシリンダの操作量を検出する操作量検出手段を含み、
前記制動制御手段は、前記操作量検出手段が検出した操作量が前記蓄圧手段の所定量の蓄圧を確保できる場合、前記第１切換手段を閉動作し、前記第２切換手段を開動作することを特徴とする請求項６または請求項７記載の制動システム。
【請求項９】
さらに、前記蓄圧手段の蓄圧量を検出する蓄圧量検出手段と、前記蓄圧手段の蓄圧量をユーザに提示する提示手段を含むことを特徴とする請求項６から請求項８のいずれか１項に記載の制動システム。
【請求項１０】
前記提示手段が提示する値が、ホイールシリンダに所定の制動力を発生させる値以下の場合、ユーザに蓄圧不足を報知する報知手段を含むことを特徴とする請求項９記載の制動システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制動システム、特に、電子制御ブレーキシステムを含む制動システムの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車輪を制動する制動システムとして電子制御式ブレーキシステム（Electronically Controlled Brake System、以下「ＥＣＢシステム」という）を搭載する車両が実用化されている。ＥＣＢは、運転者によりブレーキペダルが操作されたとき、ストロークセンサおよびマスタシリンダ圧センサの出力信号に基づいて運転者の所望する要求制動力を取得している。この要求制動力に基づいて各車輪のブレーキ装置のホイールシリンダの目標油圧が求められる。そして、各ホイールシリンダには予めモータ駆動などにより所定の高圧状態に保持された蓄圧器から油圧が供給される。その結果、各ホイールシリンダにおいて、運転者の要求する制動力が発生できるようになっている。また、ＥＣＢにおいては、各ホイールシリンダに蓄圧器から任意の量の油圧供給が可能となるので、運転者のブレーキペダルの操作量に関わらず、理想的な制動を実現する制動力制御ができる。例えば、運転者が急ブレーキ操作をしてしまった場合でも車両の挙動状態に応じて制動力のコントロールが可能になり走行性および制動性の向上に寄与している。このようなＥＣＢが例えば特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開２００１−１８０４６４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、上述したように、従来のＥＣＢは、蓄圧器の油圧を高圧状態に維持するためモータなどで駆動する油圧ポンプが必要であった。また、油圧ポンプ（モータ）を駆動するためにエネルギの供給が必要であった。
【０００４】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、電気的にモータやポンプを駆動することなく蓄圧して、その蓄圧した圧力により制動力を発生する制動システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の制動システムでは、車輪を制動する制動力を発生する第１制動手段と、ユーザの操作により発生する圧力を蓄えるユーザ操作式蓄圧手段と、前記ユーザ操作式蓄圧手段に蓄えられた圧力の提供を受けて車輪に対する制動力を発生する第２制動手段と、前記第１制動手段と前記第２制御手段による制動力の供給バランスを制御する制動制御手段と、を含み、前記制動制御手段は、ユーザから要求される要求制動力量を、前記第１制動手段による制動力で賄えない場合、前記第２制動手段の発生する制動力で賄うように供給バランスを調整することを特徴とする。
【０００６】
この態様によれば、第２制動手段は、ユーザ操作によりユーザ操作式蓄圧手段に蓄えられた圧力が供給される。つまり、ユーザが実行する仕事により発生するエネルギを有効に活用し第１制動手段で賄えない制動力を第２制動手段で賄うことができる。例えば、第１制動手段により制動力を発生している場合、ユーザ操作式蓄圧手段にユーザ操作により蓄圧する。そして、第１制動手段の制動制御が中止または低下した場合、ユーザ操作式蓄圧手段に蓄えた圧力により第２制動手段を駆動し、制動力を発生させる。その結果、第１、第２制動手段を効率的に利用できると共に、第２制動手段を駆動するためのエネルギをユーザの仕事により確保でき、制動システムの簡素化および制動システムの省エネ駆動化が可能になる。なお、第１制動手段による制動力で賄えない場合とは、第１制動手段の許容量を超える制動要求があり、第１制動手段で物理的に賄えない場合と、制動条件的に第１制動手段で制動するより第２制動手段で制動した方が好ましい場合を含む。
【０００７】
また、上記態様において、前記ユーザ操作式蓄圧手段は、ユーザの操作するブレーキペダルの動作により蓄圧するようにしてもよい。この場合、通常のブレーキペダル操作によりユーザの仕事による蓄圧動作が可能になる。
【０００８】
また、上記態様において、前記ユーザ操作式蓄圧手段は、並列に複数個が配置されていてもよい。ユーザ操作式蓄圧手段を複数備えることにより、蓄圧済みのユーザ操作式蓄圧手段と非蓄圧のユーザ操作式蓄圧手段を構成することが可能になり、所望のタイミングで蓄圧できると共に、任意のタイミングで第２制動手段に圧力提供が可能になる。その結果、第２制動手段の駆動を頻繁に実行できる。
【０００９】
また、上記態様において、前記第１制動手段は、回生制動手段であってもよい。この場合、制動システムを回生制動と圧力制動との回生協調制動システムを構成できる。つまり、回生制動が機能している場合、ユーザ操作式蓄圧手段で蓄圧し、回生制動が中止または低下させた場合にユーザ操作式蓄圧手段に蓄圧した圧力により第２制動手段による圧力制動を実施し所望の制動力を確保できる。
【００１０】
また、上記態様において、さらに、ユーザ操作式蓄圧手段の蓄圧量を検出する蓄圧量検出手段と、前記蓄圧量検出手段の検出値が所定値以下の場合、蓄圧操作を促す報知手段と、を含んでもよい。ユーザ操作式蓄圧手段の蓄圧状態が所定量に達していない場合、ユーザに蓄圧を促すことが可能になり、第２制動手段の駆動を所望のタイミングで実施可能になる。
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明の別の態様の制動システムでは、ユーザの操作量に応じて圧力を発生するマスタシリンダと、圧力供給を受けて車輪に対し制動力を提供するホイールシリンダと、前記マスタシリンダと前記ホイールシリンダとを連通する第１圧力路と、前記第１圧力路の連通状態と遮蔽状態とを切り換える第１切換手段と、前記マスタシリンダと第１切換手段との間の前記第１圧力路に連通した第２圧力路を介して配置される蓄圧手段と、前記第２圧力路に配置され、当該第２圧力路の連通状態と遮蔽状態とを切り換える第２切換手段と、前記蓄圧手段と前記ホイールシリンダとを連通する第３圧力路と、前記第３圧力路中に配置され、前記蓄圧手段からホイールシリンダへ供給される圧力を調整する圧力調整手段と、前記第１切換手段、第２切換手段および前記圧力調整手段を制御して圧力供給状態を制御する制動制御手段と、を含み、前記制動制御手段は、前記ユーザの操作により前記マスタシリンダが駆動した場合、前記第１切換手段を閉動作し、前記第２切換手段を開動作し、前記圧力調整手段を閉動作して前記マスタシリンダで発生した圧力を前記蓄圧手段に蓄え、前記ホイールシリンダの制動力制御をする場合、前記第２切換手段を閉動作すると共に、前記圧力調整手段を開動作し、前記蓄圧手段に蓄えられた圧力により前記ホイールシリンダを動作させ制動力制御をすることを特徴とする。
【００１２】
この態様によれば、ユーザの操作によりマスタシリンダに発生した圧力を蓄圧手段に溜められる。また、蓄圧手段に溜めた圧力をホイールシリンダによる制動力発生制御に利用できる。その結果、ユーザのした仕事により発生するエネルギを有効に活用できる。また、従来必要とされていた蓄圧手段を蓄圧するためのポンプやモータが不要となり、システムの簡略化や省エネ化が容易になる。
【００１３】
また、上記態様において、前記マスタシリンダと前記ホイールシリンダとの間には、前記第２圧力路と、前記第２切換手段と、前記蓄圧手段と、前記圧力調整手段と、第３圧力路とを含む蓄圧路系が複数並列に配置され、前記制動制御手段は、複数の前記第２切換手段と複数の前記圧力調整手段を制御することにより、前記蓄圧手段を選択的に蓄圧または放圧制御するようにしてもよい。この態様によれば、蓄圧動作と放圧動作を任意のタイミングで実行できる。例えば、異なる蓄圧手段で蓄圧と放圧を同時に実行できる。つまり、ある蓄圧手段でマスタシリンダで発生した圧力を蓄圧し、別の蓄圧手段で既に蓄圧している圧力を放圧できる。その結果、第２制動手段を所望のタイミングで駆動できる。
【００１４】
また、上記態様において、さらに、ユーザによるマスタシリンダの操作量を検出する操作量検出手段を含み、前記制動制御手段は、前記操作量検出手段が検出した操作量が前記蓄圧手段の所定量の蓄圧を確保できる場合、前記第１切換手段を閉動作し、前記第２切換手段を開動作するようにしてもよい。この態様によれば、十分な蓄圧ができるだけのユーザ操作があった場合のみ第１切換手段と第２切換手段を制御し蓄圧動作を実行する。したがって、蓄圧しない場合には、マスタシリンダとホイールシリンダとが直結され、直接制動力を確保できる。
【００１５】
また、上記態様において、さらに、前記蓄圧手段の蓄圧量を検出する蓄圧量検出手段と、前記蓄圧手段の蓄圧量をユーザに提示する提示手段を含んでもよい。この態様によれば、ユーザは蓄圧手段の蓄圧状態を容易に把握可能となる。
【００１６】
また、上記態様において、前記提示手段が提示する値が、ホイールシリンダに所定の制動力を発生させる値以下の場合、ユーザに蓄圧不足を報知する報知手段を含んでもよい。この態様によれば、蓄圧器の蓄圧量が不足している場合、積極的にユーザに蓄圧動作を促すことができる。例えば、制動力を必要としない車両停車中にユーザの操作によりマスタシリンダを駆動して蓄圧器に圧力を溜め、必要なときに直ちに放圧できるように準備できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の制動システムによれば、ユーザ操作により発生する圧力を蓄圧し、蓄圧した圧力を圧力制動制御に利用する。その結果、蓄圧用のモータやポンプを駆動することなく、ユーザのした仕事により得られるエネルギを制動力制御に利用することができ、制動システムの簡略化、省エネ化が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）を、図面に基づいて説明する。
【００１９】
本実施形態の制動システムは、ユーザが実施した蓄圧操作により発生した圧力を蓄圧しておき、この圧力を必要なタイミングで圧力供給により制動力を発生する制動手段に提供して、所望の制動力を確保するものである。
【００２０】
図１は、本実施形態の制動システムを搭載する車両１０の構成概念図である。車両１０は例えばハイブリッド車両であり、モータ１２と内燃機関（エンジン）１４の協働により前輪１６を回転駆動する車両である。モータ１２とエンジン１４は、動力切替機構１８を介して無段階自動変速機（ＣＶＴ）２０に接続されている。ＣＶＴ２０の出力軸はデファレンシャルギア２２に接続され、前輪１６が接続されたドライブシャフト２４を回転駆動する。また、モータ１２はインバータ２６を介してバッテリ２８に接続されている。したがって、モータ１２が駆動源として機能する場合には、バッテリ２８から電力供給を受け前輪１６を駆動する。また、モータ１２が発電機として機能する場合には、前輪１６によりモータ１２が回転し発電してバッテリ２８を充電する。このときモータ１２の回転抵抗により回生制動が実施される。つまり、モータ駆動系が第１制動手段を形成している。このような放電および充電の制御は、ハイブリッドＥＣＵ（ＨＶＥＣＵ）３０によって行われる。そのため、ＨＶＥＣＵ３０には、モータ１２、インバータ２６、バッテリ２８などが接続され必要な情報を取得している。また、このＨＶＥＣＵ３０は、エンジン１４を制御するエンジンＥＣＵ３２とも接続され、走行状態に関する情報を交換し、車両１０の走行状態を最適な状態に維持するようにモータ１２とエンジン１４の駆動を制御する。
【００２１】
動力切替機構１８は、ＨＶＥＣＵ３０およびエンジンＥＣＵ３２からの情報に基づき利用する駆動源を切り換える。例えば車両１０の低速走行時には、エンジン１４の効率が低いので、エンジンＥＣＵ３２が燃料のカットやエンジン１４を停止した上で、ＨＶＥＣＵ３０がモータ１２を駆動する。そして、動力切替機構１８は駆動系をモータ１２側に切り換えて車両１０を走行させる。また、正常走行時の場合、動力切替機構１８は、エンジン１４のみの駆動力により走行するように駆動系を切り換える。さらに、全開加速などの高負荷の場合、動力切替機構１８はモータ１２とエンジン１４の両方の出力により前輪１６を駆動するように駆動系を切り換える。
【００２２】
ところで、バッテリ２８は、常時充放電がスムーズにできるように、最適な目標充電量（ＳＯＣ）が定められている。例えば、バッテリ２８の充電状態がフル充電の８０％になるようにＨＶＥＣＵ３０は充放電制御を実施する。したがって、車両１０の非加速時にバッテリ２８の充電が可能な場合には、回生制御が実施されバッテリ２８の充電をすると共に、回生制動力が前輪１６で作用する。逆に、バッテリ２８の充電状態がＳＯＣを満たしている場合、回生制御ができないので、回生制動を期待できない。そのため、車両１０には、油圧ブレーキ機構が備えられ、必要な制動力が回生制動のみで賄えない場合に、油圧ブレーキで制動力を補い、前輪１６および後輪３４を適切に制動する。いわゆる回生協調型の制動システムを構成する。なお、図１の場合、油圧ブレーキ機構は、制動力を電子的に制御可能な電子制御ブレーキ（ＥＣＢ）であり、第２制動手段を構成している。
【００２３】
油圧ブレーキ機構は、前輪１６および後輪３４に内蔵される摩擦ブレーキとして例えばディスクブレーキ３６と、当該ディスクブレーキ３６のホイールシリンダ３８に油圧を選択的に供給するブレーキアクチュエータ４０と油圧源となるマスタシリンダ（ハイドロブースタ）４２とで構成されている。ディスクブレーキ３６は、ホイールシリンダ３８に油圧が供給されることによりブレーキパッドをブレーキディスク４４に押圧して油圧制動力を発生し、前輪１６および後輪３４を制動する。また、ブレーキアクチュエータ４０は、複数の切替弁で構成され、前輪１６および後輪３４に内蔵されたディスクブレーキ３６のホイールシリンダ３８に対して個別に油圧制御する。なお、ユーザ（運転者）が要求する要求制動力は、ユーザの操作するブレーキペダル４６の踏み込みスロトークや踏み込み速度を操作量検出手段として機能するブレーキペダル入力センサ４８で検出して、制動制御手段として機能するブレーキＥＣＵ５０で演算する。本実施形態の車両１０は、前述したように回生協調型の制動システムを有しているので、ブレーキＥＣＵ５０は、ＨＶＥＣＵ３０から回生制動量がどの程度あるかの情報を取得し、ブレーキアクチュエータ４０の制御量を決定している。
【００２４】
図２は、本実施形態の油圧ブレーキ機構の油圧回路の詳細である。通常のＥＣＢは、ユーザが操作するブレーキペダル４６の操作量をブレーキペダル入力センサ４８で検出し、その操作量に応じた油圧を前輪１６のホイールシリンダ３８に供給している。このとき供給する油圧は、モータにより動作するポンプで所定油圧状態に維持された蓄圧器から供給される。この場合、蓄圧器の蓄圧状態を維持するためにモータが駆動されるので、エネルギが消費される。そこで、本実施形態の制動システムでは、蓄圧器への蓄圧をモータなど電気的な駆動源を用いずに行う構成を採用している。なお、図２におけるマスタシリンダ４２はタンデムタイプであり、後輪３４のホイールシリンダ３８には、マスタシリンダ４２で発生した油圧がそのまま供給され、制動力を発生するようになっている。
【００２５】
図２に示すように、マスタシリンダ４２と前輪１６のホイールシリンダ３８との間には、両者を連通する第１圧力路５２が設けられている。また、この第１圧力路５２上には、マスタシリンダ４２と前輪１６のホイールシリンダ３８との連通状態と遮蔽状態とを切り換える第１切換手段としてのマスタカットバルブ５４が配置されている。このマスタカットバルブ５４は、常開型のバルブであり、通常時は、マスタシリンダ４２で発生した油圧が前輪１６のホイールシリンダ３８に供給されるようになっている。さらに、マスタシリンダ４２とマスタカットバルブ５４との間の第１圧力路５２には、第２圧力路５６が設けられ、第１圧力路５２に対して第２圧力路５６を介してユーザ操作式蓄圧手段として機能する蓄圧器５８が接続されている。ここで、ユーザ操作式蓄圧手段とは、ユーザの操作によって発生した圧力を蓄圧する機能を有する手段である。したがって、マスタカットバルブ５４が閉動作した場合には、マスタシリンダ４２で発生した油圧が蓄圧器５８に供給される。また、蓄圧器５８に至る第２圧力路５６上には、第２圧力路５６の連通状態と遮蔽状態とを切り換える第２切換手段としての、蓄圧器カットバルブ６０が配置されている。この蓄圧器カットバルブ６０は常閉型のバルブであり、蓄圧器カットバルブ６０が閉動作している場合には、マスタシリンダ４２で発生した油圧が、マスタカットバルブ５４側へ供給される。
【００２６】
本実施形態の油圧回路では、蓄圧器５８と前輪１６のホイールシリンダ３８とを連通する第３圧力路６２が設けられている。また、第３圧力路６２上には、蓄圧器５８から前輪１６のホイールシリンダ３８へ供給される油圧量を調整する圧力調整手段としての増圧用リニアバルブ６４が配置されている。増圧用リニアバルブ６４は常閉型のリニアバルブであり、開動作時には正確な油圧調整ができる。この他、第３圧力路６２上には、蓄圧器カットバルブ６０が開動作している間に、ユーザにより蓄圧器５８に入力された入力油圧を検出する蓄圧量検出手段として機能するユーザ入力油圧センサ６６が配置されている。また、第１圧力路５２のマスタカットバルブ５４の下流位置には、ホイールシリンダ３８の油圧状態を検出するホイールシリンダ油圧センサ６８が配置されている。第３圧力路６２には、当該第３圧力路６２とマスタシリンダ４２のリザーバタンク７２とを連通する第４圧力路７４が設けられている。この第４圧力路７４上には、前輪１６のホイールシリンダ３８を減圧するための減圧用リニアバルブ７０が配置されている。減圧用リニアバルブ７０は常閉型のリニアバルブであり、開動作時には正確な油圧調整ができる。マスタカットバルブ５４、蓄圧器カットバルブ６０、増圧用リニアバルブ６４、減圧用リニアバルブ７０は、ブレーキＥＣＵ５０によって、その開閉状態が制御される。なお、図１におけるブレーキアクチュエータ４０に図２における各バルブやセンサが含まれている。
【００２７】
このように構成される油圧回路によれば、マスタカットバルブ５４、蓄圧器カットバルブ６０、増圧用リニアバルブ６４を制御することにより、マスタシリンダ４２で発生した油圧を蓄圧器５８に蓄圧することができる。つまり、ユーザが行うブレーキペダル４６の踏み込み操作という仕事によって発生したエネルギ（油圧）を蓄圧器５８に蓄えることが可能になり、さらに、蓄圧器５８に溜めた油圧を前輪１６のホイールシリンダ３８の駆動に利用できる。言い換えれば、蓄圧器５８はポンプ用モータなどを駆動することなく蓄圧可能であり、さらに増圧用リニアバルブ６４を制御することにより蓄圧器５８に蓄圧した油圧を任意のタイミングで使用できるＥＣＢを構成できる。なお、回生制動中やＥＣＢが制動力を制御している間には、ブレーキペダル４６とホイールシリンダ３８が直結されないため、ブレーキペダル４６の踏み込み抵抗を模擬するストロークシミュレータが必要になる。図２に示す構成の場合、蓄圧器５８に蓄圧する場合の抵抗がストロークシミュレータで発生する抵抗とみなすことができる。つまり、図２の構成においては、蓄圧器５８がストロークシミュレータの機能も備えることになる。また、従来のストロークシミュレータの場合、抵抗を模擬するための導入されるユーザの仕事により生じた圧力は模擬後に排出される。つまり、ユーザのした仕事のエネルギは廃棄されていた。しかし、本実施形態では、ユーザの仕事のエネルギは蓄圧器５８に蓄積され、その後にホイールシリンダ３８の制御に利用する。その結果、エネルギの利用効率を向上できる。
【００２８】
図３は、本実施形態のブレーキＥＣＵ５０を中心とした検出信号や制御信号の入出力状態を説明するブロック図である。ユーザが車両１０を制動しようとしてブレーキペダル４６を操作すると、その操作状態をブレーキペダル入力センサ４８が検出し、その検出結果をブレーキＥＣＵ５０に提供する。ブレーキＥＣＵ５０は、ブレーキペダル入力センサ４８の入力に基づき、必要制動力を算出すると共に、ＨＶＥＣＵ３０に対して回生制動要求をする。ＨＶＥＣＵ３０は、バッテリ２８の充電状態を常時バッテリセンサ７６を介して監視しており、現在回生がどのくらい可能であり、回生制動力をどのくらい得られるかを認識している。したがって、ＨＶＥＣＵ３０は、回生制動が可能な場合、回生制動を実行すると共に、確保可能な回生制動量をブレーキＥＣＵ５０に通知する。ブレーキＥＣＵ５０は必要制動力から回生制動力を減算し、油圧ブレーキで必要となる制動力を演算して、マスタカットバルブ５４、蓄圧器カットバルブ６０、増圧用リニアバルブ６４、減圧用リニアバルブ７０の開閉を制御し、必要な油圧制動力を得る。なお、この場合、ブレーキＥＣＵ５０には、ユーザ入力油圧センサ６６やホイールシリンダ油圧センサ６８からの情報も入力され、各バルブの制御に利用される。
【００２９】
このように構成される本実施形態の制動システムの動作例を説明する。以下、回生制動が車両の主制動装置として機能できる場合を例に説明する。例えば、近年のバッテリやモータ（発電機）の性能向上や車両の軽量化などにより、回生制動のみで車両の制動を十分にできる車両が現れ、油圧制動に代わり回生制動が主制動装置になるものがある。このような場合、回生制動のみで車両１０の完全停止が可能であるが、速度の低い領域ではモータ１２の回生制動力が大きく発生してしまう。回生制動の場合、制動力の微妙な制御が一般に困難であるため、制動終盤の乗り心地低下を招く原因になる。一方、油圧制動はリニアバルブなどを用いることにより正解な制動力制御ができる。そこで、図４に示すように、ユーザの制動要求Ａにより回生制動Ｂが実施され、速度Ｃがある速度Ｃ１以下になったら回生制動Ｂを漸減する。そして、代わりに油圧制動Ｄに切り換え、終盤の微妙な制動力制御を増圧用リニアバルブ６４の制御で実施する。
【００３０】
図５は、図４に示す回生制動Ｂと油圧制動Ｄの切換制御を実施する場合の制御例を示すフローチャートである。
【００３１】
ブレーキＥＣＵ５０は、ブレーキペダル入力センサ４８から供給されるユーザ（ドライバ）の制動入力を取得したか否か常時監視し（Ｓ１００のＹまたはＮ）、ドライバ制動入力が取得できた場合、必要制動力を計算する（Ｓ１０２）。また、ブレーキＥＣＵ５０は、マスタカットバルブ５４を閉動作し（Ｓ１０４）、さらに蓄圧器カットバルブ６０を開操作する（Ｓ１０６）。この状態で、ユーザの操作したブレーキペダル４６によってマスタシリンダ４２に発生した油圧は、第２圧力路５６を介して蓄圧器５８に蓄圧される。また、ブレーキＥＣＵ５０は、ＨＶＥＣＵ３０に対して回生制動要求を行い回生制動が実行される（Ｓ１０８）。なお、図５のフローチャートは便宜的に、Ｓ１０４，Ｓ１０６の処理の後にＳ１０８の処理を記載したが、バルブの開閉制御と回生制動の実行は同時進行的に実施されてもよい。回生制動の実行中、ブレーキＥＣＵ５０は、車速が所定値Ｘｋｍ／ｈ、例えば１０ｋｍ／ｈより低下したか否か監視している（Ｓ１１０のＹまたはＮ）。ブレーキＥＣＵ５０は、もし車速がＸｋｍ／ｈを下回らない場合（Ｓ１１０のＮ）、回生制動の実行を継続する。また、車速がＸｋｍ／ｈより低下した場合（Ｓ１１０のＹ）、ブレーキＥＣＵ５０は蓄圧器カットバルブ６０を閉動作し（Ｓ１１２）、ＨＶＥＣＵ３０に対し回生制動を漸減するように要求を出し、回生制動を漸減させる（Ｓ１１４）。同時に、増圧用リニアバルブ６４を開制御し前輪１６のホイールシリンダ３８に蓄圧器５８に蓄えた油圧を導入し（Ｓ１１６）、油圧制動を実行する。ブレーキＥＣＵ５０は、ブレーキペダル４６の操作状態に基づき制動要求操作が終了したか否か判断し（Ｓ１１８のＹまたはＮ）、制動要求操作が終了していない場合（Ｓ１１８のＮ）、ホイールシリンダ３８への油圧導入状態を維持する。また、制動要求操作が終了している場合（Ｓ１１８のＹ）、ブレーキＥＣＵ５０は減圧用リニアバルブ７０を開制御し（Ｓ１２０）、ホイールシリンダ３８を減圧すると共に、蓄圧器５８に残留した油圧を開放する。つまり、ホイールシリンダ３８および蓄圧器５８に溜まった動作オイルをリザーバタンク７２に返送して、一連の制動処理を終了する。この時点で、蓄圧器５８は非蓄圧状態になっているので、次回、ブレーキペダル４６が操作されマスタシリンダ４２で油圧が発生した場合でも、その油圧を蓄圧できると共にストロークシミュレータとしての機能も果たす。
【００３２】
なお、回生制動を実行している場合の蓄圧器５８はブレーキペダル４６の操作に対するストロークシミュレータとしての機能も果たすので、ブレーキペダル４６の操作フィーリングは従来通り良好なものが確保できる。
【００３３】
このように、本実施形態の制動システムによれば、ユーザの仕事により発生したエネルギ（油圧）を蓄圧し、必要なタイミングで油圧制動に利用できる。その結果、ＥＣＢを構成しながらも、蓄圧器専用のポンプやモータの削減ができる。また、ユーザの仕事のエネルギを効率的に利用した省エネ制動システムを構成できる。
【００３４】
図６は、本実施形態の制動システムに適用可能な油圧回路の別の構成例である。上述の例では、回生制動が車両の主制動装置として十分な制動力を発生でき、制御終盤でホイールシリンダ３８で利用する油圧を回生制動中に蓄圧器５８に蓄圧することができた。しかし、高車速時やバッテリ２８の充電状態の変動により回生制動力が変動する場合には、油圧制動を利用する必要が生じる。図６の構成は、このように場合に対応した構成となっている。基本的な構成は図２と同じであるが、マスタシリンダ４２と前輪１６のホイールシリンダ３８との間に配置される第２圧力路５６と、蓄圧器カットバルブ６０と、蓄圧器５８と、増圧用リニアバルブ６４と、第３圧力路６２とを含む蓄圧路系が複数並列に配置されている。なお、図２と同一の構成に関しては同一の符号を付し、その説明を省略する。図６の場合、蓄圧路系を２系統並列に配置した例を示しているが、配列数は任意である。第１蓄圧路系は、第２圧力路５６ａ、蓄圧器５８ａ、蓄圧器カットバルブ６０ａ、第３圧力路６２ａ、増圧用リニアバルブ６４ａ、ユーザ入力油圧センサ６６ａを含んでいる。また、第２蓄圧路系は、第２圧力路５６ｂ、蓄圧器５８ｂ、蓄圧器カットバルブ６０ｂ、第３圧力路６２ｂ、増圧用リニアバルブ６４ｂ、ユーザ入力油圧センサ６６ｂを含んでいる。
【００３５】
上述のように蓄圧経路を少なくとも２系統準備することにより、任意のタイミングで一方の蓄圧器５８に蓄圧することができる。例えば、車両停止時にブレーキペダル４６を操作することにより蓄圧することができる。一方、他方の蓄圧器５８を非蓄圧状態としておけば、実際の制動要求時に操作したブレーキペダル４６に対しストロークシミュレータとしての機能を果たす。したがって、制動要求時、一方の蓄圧器５８で蓄圧動作を行いつつ、他方の蓄圧器５８から既に蓄圧している圧力を放圧し、前輪１６のホイールシリンダ３８に油圧を供給し油圧制動を実行する。
【００３６】
図７は、図６の油圧回路を有する制動システムの動作手順を説明するフローチャートである。まず、ブレーキＥＣＵ５０は、ユーザ入力油圧センサ６６ａ，６６ｂからの情報を確認し、ユーザ入力圧力値、つまり、現在の蓄圧器５８ａ，５８ｂの圧力状態の情報を取得する（Ｓ２００）。そして、いずれかのユーザ入力値が所定値Ｙ（例えば５ｃｃ）より大きいか否か判断する（Ｓ２０２のＹまたはＮ）。図６の構成の場合、蓄圧器５８ａか蓄圧器５８ｂのいずれか一方が前輪１６のホイールシリンダ３８を十分に駆動できる蓄圧状態にあり、他方が非蓄圧状態になっているか否かを判断する。もし、両方とも所定値Ｙ以下である場合、または、両方とも所定値Ｙより大きい場合（Ｓ２０２のＮ）、ブレーキＥＣＵ５０は制動方式を油圧制動に限定する（Ｓ２０４）。例えば、蓄圧器５８ａ，５８ｂの両方の蓄圧状態が所定値Ｙ以下である場合、回生制動中に油圧制動の必要が生じても、油圧供給ができず所望の制動力が得られない。また、例えば、蓄圧器５８ａ，５８ｂの両方の蓄圧状態が所定値Ｙより大きい場合、回生制動中に油圧制動の必要が生じても、油圧供給は可能であるが、前述したようなストロークシミュレータ機能を得ることができない。つまり、ブレーキペダル４６の操作フィーリングが低下してしまう。したがって、このような場合には、マスタカットバルブ５４を開状態として、ブレーキペダル４６の操作によりマスタシリンダ４２で発生する油圧を直接ホイールシリンダ３８に供給する通常油圧制動制御を実行する。そして、ブレーキＥＣＵ５０は、ブレーキペダル入力センサ４８から供給されるユーザ（ドライバ）の要求する制動入力を取得したか否かを常時監視する（Ｓ２０６のＹまたはＮ）。そして、ドライバ制動入力が取得できた場合、必要制動力を計算し（Ｓ２０８）、油圧制動制御を実行する（Ｓ２１０）。ブレーキＥＣＵ５０は、ブレーキペダル４６の操作状態に基づき制動要求操作が終了したか否か判断し（Ｓ２１２のＹまたはＮ）、制動要求操作が終了していない場合（Ｓ２１２のＮ）、ホイールシリンダ３８への油圧導入状態を維持する。また、制動要求操作が終了している場合（Ｓ２１２のＹ）、ブレーキＥＣＵ５０は減圧用リニアバルブ７０を開制御し（Ｓ２１４）、ホイールシリンダ３８を減圧し制動状態を解除して、一連の制動制御を終了する。なお、Ｓ２０２で、蓄圧器５８ａ，５８ｂの両方が蓄圧状態になっていた場合、減圧用リニアバルブ７０を開制御中にいずれか一方の蓄圧器５８に対応する増圧用リニアバルブ６４を開制御して、非蓄圧状態とするすることが望ましい。
【００３７】
一方、Ｓ２０２で、いずれかのユーザ入力値が所定値Ｙ（例えば５ｃｃ）より大きいと判断された場合、ブレーキＥＣＵ５０はＨＶＥＣＵ３０に対して回生制動を許可し（Ｓ２１６）、ユーザから制動要求があった場合に回生制動を実行する。ブレーキＥＣＵ５０は、ブレーキペダル入力センサ４８から供給されるユーザ（ドライバ）の制動入力を取得したか否かを常時監視し（Ｓ２１８のＹまたはＮ）、ドライバ制動入力が取得できた場合、必要制動力を計算する（Ｓ２２０）。また、ブレーキＥＣＵ５０は、マスタカットバルブ５４を閉動作し（Ｓ２２２）、さらに非蓄圧状態の蓄圧器５８（例えば蓄圧器５８ｂ）に対応する蓄圧器カットバルブ６０ｂを開操作する（Ｓ２２４）。この状態で、ユーザの操作したブレーキペダル４６によってマスタシリンダ４２に発生した油圧は、第２圧力路５６ｂを介して蓄圧器５８ｂに蓄圧される。さらに、ブレーキＥＣＵ５０は、蓄圧状態の蓄圧器５８（例えば蓄圧器５８ａ）に対応する増圧用リニアバルブ６４ａを開制御して、蓄圧器５８ａに蓄圧されていた油圧を前輪１６のホイールシリンダ３８に導入する（Ｓ２２６）。その結果、油圧制動と回生制動による協調制動が実行される（Ｓ２２８）。その後、ブレーキＥＣＵ５０は、ブレーキペダル４６の操作状態に基づき制動要求操作が終了したか否か判断し（Ｓ２３０のＹまたはＮ）、制動要求操作が終了していない場合（Ｓ２３０のＮ）、ホイールシリンダ３８への油圧導入状態を維持する。また、制動要求操作が終了している場合（Ｓ２３０のＹ）、ブレーキＥＣＵ５０は、開状態の蓄圧器カットバルブ６０ｂを閉動作し、対応する蓄圧器５８ｂの蓄圧状態を保存する（Ｓ２３２）。また、ブレーキＥＣＵ５０は減圧用リニアバルブ７０を開制御し（Ｓ２１４）、ホイールシリンダ３８を減圧し制動状態を解除すると共に、蓄圧器５８ａに残留した油圧を開放する。つまり、ホイールシリンダ３８および蓄圧器５８ａに溜まった動作オイルをリザーバタンク７２に返送して、一連の制動処理を終了する。この時点で、蓄圧器５８ａは非蓄圧状態になるので、次回、ブレーキペダル４６が操作されマスタシリンダ４２で油圧が発生した場合でも、蓄圧器５８ａはその油圧を蓄圧できると共にストロークシミュレータとしての機能も果たす。また、蓄圧器５８ｂは蓄圧状態となっているので、次回の回生制動中に油圧制動が要求された場合、油圧の供給を迅速にできる。
【００３８】
このように、図６に示す油圧回路を有する制動システムでは、蓄圧路系を複数設けることにより、一方の蓄圧器５８でユーザ操作により発生する油圧を蓄圧しつつ、他方の蓄圧器５８に蓄圧された油圧により、ホイールシリンダ３８の微妙な制動制御を実行できる。
【００３９】
なお、図７に示す構成において、いずれの蓄圧器５８も十分な蓄圧状態でない場合、回生制動は許可されない。そこで、図８に示すように、蓄圧器５８の蓄圧量をユーザに提示する提示手段として、圧力モニタ７８を設けることが好ましい。この圧力モニタ７８は、ユーザ入力油圧センサ６６（６６ａ、６６ｂ）からの情報により現在の蓄圧状態の表示ができる。圧力モニタ７８において、蓄圧状態が良好か否かを示す手段としては、蓄圧量を数値で直接的に示すものでもよいし、ＯＫかＮＧかを示すものでもよい。また、ＬＥＤの点灯などによって蓄圧状態を表現してもよい。ユーザは、圧力モニタ７８を確認することにより現在の蓄圧状態を容易に把握することができる。また、現在の制動が回生協調制動であるか、油圧制動であるかを容易に認識することができる。
【００４０】
さらに、ユーザ入力油圧センサ６６からの情報または、圧力モニタ７８の表示状態に応じて、ユーザに蓄圧不足を報知する報知手段となる報知部８０を設けてもよい。つまり、圧力モニタ７８が提示する値が、ホイールシリンダ３８に所定の制動力を発生させる値以下である場合、蓄圧器５８に蓄圧を促すアラームやメッセージを出力するようにしてもよい。ユーザはこのようなアラームやメッセージを受けた場合、車両１０の停止中にブレーキペダル４６を踏み込み操作して、積極的に蓄圧不足の蓄圧器５８を蓄圧できる。なお、蓄圧器５８に蓄圧する場合、車両１０に必須構成として既存するブレーキペダル４６とマスタシリンダ４２を利用することが最も効率的かつ経済的である。しかし、ユーザ操作式蓄圧手段として、ブレーキペダル４６とマスタシリンダ４２以外を利用してもよい。例えば、運転席や助手席に手動ポンプを配置し、蓄圧不足の報知を受けた場合、任意のタイミングで蓄圧器５８の蓄圧操作をしてもよい。この場合、車両１０が走行中でも、停止中でも蓄圧操作できる。手動ポンプは、手押し式でも足踏み式でもよい。また座席に内蔵し着座圧を利用してポンピングしてもよい。また、ブレーキペダル４６の場合、操作できるのはユーザ（運転者）のみだが、手動ポンプの場合、助手席や後部座席などで運転者以外の搭乗者でも操作できるようにすることもできる。
【００４１】
このように、蓄圧不足を報知してユーザに積極的に蓄圧動作を行わせることにより、ユーザの仕事により発生するエネルギを用いた油圧制動制御が可能になり、回生協調制御の利用頻度を増大できる。
【００４２】
図９は、図６に示す油圧回路に関連した変形例である。基本構造およびブレーキペダル４６を操作してマスタシリンダ４２で発生した油圧を蓄圧器５８ａまたは蓄圧器５８ｂで蓄圧し、必要な場合にホイールシリンダ３８の制御に利用する点は図６の構成と同じである。図６の例の場合、いずれかのユーザ入力値が所定値Ｙ（例えば５ｃｃ）より大きい場合に回生制動が許可されたが、蓄圧不足の場合には、ユーザ操作による蓄圧が必要であった。そのため、回生協調制御ができない、または回生協調制御が可能になるまでに時間がかかることがあった。そこで、図９の構成では、第２圧力路５６ａ，５６ｂに対して、切替弁８２を介して小型の油圧ポンプ８４を配置している。蓄圧が必要な場合に蓄圧器カットバルブ６０ａ、６０ｂおよび増圧用リニアバルブ６４ａ、６４ｂを閉動作した状態で、切替弁８２により蓄圧する蓄圧器５８を選択して油圧ポンプ８４を駆動して蓄圧する。この場合、蓄圧器５８に蓄圧する蓄圧量は、油圧制動１回分相当でよく、また、必要に応じてブレーキペダル４６の操作によりマスタシリンダ４２で発生する油圧も加算できるので、油圧ポンプ８４の能力は、通常のＥＣＢで用いる油圧ポンプより遙かに小さくできる。また、蓄圧器５８に蓄圧する場合、蓄圧初期の蓄圧抵抗が小さい期間は、ユーザによるブレーキペダル４６の操作により蓄圧し、蓄圧終盤で蓄圧抵抗が大きい期間は、油圧ポンプ８４により蓄圧するようにしてもよい。この場合、ユーザの仕事量軽減と油圧ポンプの消費エネルギの軽減をバランスよく実施できる。
【００４３】
なお、上述した各油圧回路で示した蓄圧機能とストロークシミュレータ機能を有する蓄圧器５８は、金属ペローズタイプのガスアキュムレータで構成することが好ましい。従来のＥＣＢで採用されているようなコイルスプリングで構成されるストロークシミュレータを蓄圧器として使用することも可能であるが、蓄圧器５８をガスばねで構成した方が小型化が容易である。また、ガスばねでストロークシミュレータ機能を有する蓄圧器５８を構成することによりブレーキペダル４６の反力やストローク感もコイルスプリングで構成するより好フィーリングが得られる。
【００４４】
なお、上述した各図で示した構成やフローチャートの処理手順は一例である。したがって、ユーザの操作により発生する圧力を蓄圧手段に蓄圧し、その蓄圧した圧力の提供を受けて制動力を発生する制動手段を有する構成であれば、各構成や処理手順は適宜変更可能であり、本実施形態と同様な効果を得ることができる。例えば、図１の車両１０はフロント駆動タイプを示しているが、リア駆動タイプまたは、４輪駆動タイプでもよい。特に４輪駆動タイプの場合、フロント側およびリア側で回生制動が得られるので、マスタカットバルブ５４の閉動作による蓄圧器５８の蓄圧が容易にできる。また、図１では、圧力の供給を受けて制動力を発生する制動装置としてディスクブレーキを示したが、ドラムブレーキでも同様な効果を得ることができる。
【００４５】
また、本実施形態では、回生制動が可能な車両の一例としてハイブリッド車両を例に取ったが、回生が可能であれば、電気自動車や燃料電池車両でも本実施形態のユーザ操作式蓄圧手段を用いた制動システムを採用可能であり、同様な効果を得ることができる。また、本実施形態では、蓄圧器５８の蓄圧中に動作する制動手段として回生制動手段を利用する例を説明したが、マスタシリンダからの圧力供給を受けずに制動力を発生する制動手段とは別系統の制動手段であれば採用可能である。例えば、モータなどによりブレーキパッドを駆動して制動力を発生するものでもよい。
【００４６】
また、図２、図６、図９において、後輪３４はマスタシリンダ４２に直結した例を示しているが、第３圧力路６２を後輪３４まで延ばし、蓄圧器５８の油圧を供給して４輪とも蓄圧器５８の圧力により制動力を発生するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本実施形態に係る制動システムを搭載する車両の構成概念図である。
【図２】本実施形態に係る制動システムの油圧回路の一例を説明する説明図である。
【図３】本実施形態に係る制動システムのブレーキＥＣＵを中心とした検出信号や制御信号の入出力状態を説明するブロック図である。
【図４】ユーザによる要求制動力と回生制動、油圧制動、車速の関係を説明する説明図である。
【図５】図２の油圧回路を含む制動システムの制御例を説明するフローチャートである。
【図６】本実施形態に係る制動システムの油圧回路の別の例を説明する説明図である。
【図７】図６の油圧回路を含む制動システムの制御例を説明するフローチャートである。
【図８】本実施形態に係る制動システムのブレーキＥＣＵを中心とした検出信号や制御信号の入出力状態を説明する図であり、圧力モニタ、報知部を含むブロック図である。
【図９】本実施形態に係る制動システムに採用可能な油圧回路の変形例を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０  車両、  １２  モータ、  １４  エンジン、  １６  前輪、  １８  動力切替機構、  ２０  ＣＶＴ、  ２２  デファレンシャルギア、  ２４  ドライブシャフト、  ２６  インバータ、  ２８  バッテリ、  ３０  ＨＶＥＣＵ、  ３２  エンジンＥＣＵ、  ３４  後輪、  ３６  ディスクブレーキ、  ３８  ホイールシリンダ、  ４０  ブレーキアクチュエータ、  ４２  マスタシリンダ、  ４４  ブレーキディスク、  ４６  ブレーキペダル、  ４８  ブレーキペダル入力センサ、  ５０  ブレーキＥＣＵ、  ５２  第１圧力路、  ５４  マスタカットバルブ、  ５６  第２圧力路、  ５８  蓄圧器、  ６０  蓄圧器カットバルブ、  ６２  第３圧力路、  ６４  増圧用リニアバルブ、  ６６  ユーザ入力油圧センサ、  ６８  ホイールシリンダ油圧センサ、  ７０  減圧用リニアバルブ、  ７２  リザーバタンク、  ７４  第４圧力路、  ７６  バッテリセンサ、  ７８  圧力モニタ、  ８０  報知部、  ８２  切替弁、  ８４  油圧ポンプ。
【図１】
2007050820.tif 000003
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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