JP4535103B2 - ブレーキ制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に設けられた車輪に付与される制動力を制御するブレーキ制御装置に関する。

例えば特許文献１には、いわゆるブレーキバイワイヤによるブレーキ制御装置が記載されている。ブレーキバイワイヤでは運転者のブレーキ操作を検出して電子制御により運転者の要求制動力を発生させる。このブレーキ制御装置においては、一対のリニア制御弁により各ホイールシリンダ圧を共通に制御することが可能であり、ホイールシリンダごとにリニア制御弁を設けるのと比べてコスト低減という観点から見て好ましい。

また特許文献２には、ＡＢＳ制御中にＡＢＳ保持弁の開閉による上流圧の変動が抑制されるように、開弁されている保持弁数に応じてリニア制御弁の制御ゲインを変更して制御するブレーキ制御装置が記載されている。
特開２００６−１２３８８９号公報 特開２００７−１３７２８１号公報

ところで、急制動時にブレーキの効きを高めるためにブレーキアシスト制御が実行される場合においてはＡＢＳ制御が並行して実行されることがある。ブレーキアシスト制御のためにホイールシリンダ圧が比較的高圧に制御されるため、車輪のロックが生じやすくなるからである。ＡＢＳ制御により保持弁が反復的に開閉され、リニア制御弁の制御対象となる容積が動的に比較的大きく変動する。つまり、制御対象液圧であるホイールシリンダ上流圧の制御特性が動的に変動することになる。この場合、通常のブレーキ制御に比べてホイールシリンダ上流圧を目標液圧へと追従させることは必ずしも容易ではない。

そこで、本発明は、制御対象液圧を目標液圧へとスムーズに追従させること可能とするブレーキ制御技術を提供することを目的とする。

本発明のある態様のブレーキ制御装置は、作動液の供給により複数の車輪の各々に制動力を付与する複数のホイールシリンダと、複数のホイールシリンダの各々に液圧を保持するために各ホイールシリンダの上流に設けられている複数の保持弁と、複数の保持弁の上流圧を共通に制御するために複数の保持弁の上流に設けられている一対の調圧用制御弁と、上流圧の目標圧からの偏差が設定範囲から外れている場合に調圧用制御弁を用いて該上流圧を該目標圧へと追従させる調圧モードと、該偏差が該設定範囲に収まっている場合に選択される保持モードと、を切り替えて該上流圧を制御する制御部と、を備え、制御部は、保持モードから調圧モードへの切替に先行して調圧用制御弁が差圧により機械的に開弁されるように、保持モードにおいて調圧用制御弁の開弁圧を制御する。

この態様によれば、制御部は、調圧モードにおいて、ホイールシリンダ上流圧の目標圧からの偏差が設定範囲から外れている場合に上流圧を目標圧へと追従させるよう一対の調圧用制御弁の少なくとも一方を制御する。偏差が設定範囲に収まっている場合には保持モードを選択する。保持モードにおける調圧用制御弁の開弁圧が、保持モードから調圧モードへの切替に先行して差圧により機械的に開弁されるように制御される。このため、偏差が拡大するときにモード切替に先行して制御弁が差圧により機械的に開弁され、偏差が緩和される。機械的開弁により差圧が設定範囲内に維持されれば調圧モードへ移行する必要もなくなる。このように制御弁を実質的に差圧弁のように機能させることにより、制御特性例えば制御対象容積の変動にも柔軟に対応して制御対象液圧を目標液圧へとスムーズに追従させることができる。また、調圧用制御弁に対する制御負荷の増大を抑制することもできる。

制御部は、保持弁をいずれも開弁状態として上流圧をホイールシリンダに共通に供給する通常ブレーキモードと、保持弁のうち少なくとも１つを反復的に開閉する特別ブレーキモードとを含む複数のブレーキモードから１つを選択して制動力を制御するよう設定されており、特別ブレーキモードが選択されている場合において、設定範囲内に目標圧を含むように設定される許容範囲に上流圧が含まれないときに調圧用制御弁が機械的に開弁されるように保持モードにおいて開弁圧を制御してもよい。

この態様によれば、保持弁が反復的に開閉される特別ブレーキモードにおいて制御弁の機械的開閉を併用する調圧が実現される。保持弁の反復的開閉は制御対象容積に比較的大きな動的変動を引き起こす。調圧用制御弁の差圧弁的使用によりその影響を緩和して、制御対象液圧の目標液圧への追従性を向上させることができる。

調圧用制御弁は、上流圧を増圧するための増圧制御弁と、上流圧を減圧するための減圧制御弁と、を含み、制御部は、上流圧が目標圧を下回るときに増圧制御弁が機械的に開弁されかつ目標圧よりも所定量高圧に設定される基準圧を上流圧が上回るときに減圧制御弁が機械的に開弁されるように増圧制御弁及び減圧制御弁の開弁圧を制御してもよい。

この態様によれば、目標圧とそれよりも高圧の基準圧とにより設定される許容範囲を上流圧が超える場合に増圧制御弁または減圧制御弁が機械的に開弁される。その結果ホイールシリンダ上流圧を許容範囲に向けて自然に追従させることができる。

減圧制御弁は供給される電流に応じて開弁圧が変動する電磁制御弁であり、増圧制御弁は供給される電流に応じて開弁圧が変動する電磁制御弁であり、制御部は、減圧制御弁及び増圧制御弁への供給電流をフィードフォワード制御により制御することにより減圧制御弁及び増圧制御弁の開弁圧を制御してもよい。

この態様によれば、減圧制御弁及び増圧制御弁をフィードフォワード制御により実質的に差圧弁として機能させることができる。よって、減圧制御弁及び増圧制御弁への制御負荷を低減することができる。

調圧用制御弁は、上流圧を増圧するための増圧制御弁を含んみ、制御部は、調圧モードにおいて上流圧が目標圧を下回るときに増圧制御弁が機械的に開弁されるように増圧制御弁の開弁圧を制御してもよい。

この態様によれば、調圧モードにおける上流圧の必要以上の減圧を増圧制御弁の機械的開閉により補償することができる。

本発明によれば、制御対象液圧を目標液圧への追従性を向上させることができる。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るブレーキ制御装置２０を示す系統図である。同図に示されるブレーキ制御装置２０は、車両用の電子制御式ブレーキシステム（ＥＣＢ）を構成しており、車両に設けられた４つの車輪に付与される制動力を制御する。本実施形態に係るブレーキ制御装置２０は、例えば、走行駆動源として電動モータと内燃機関とを備えるハイブリッド車両に搭載される。このようなハイブリッド車両においては、車両の運動エネルギを電気エネルギに回生することによって車両を制動する回生制動と、ブレーキ制御装置２０による液圧制動とのそれぞれを車両の制動に用いることができる。本実施形態における車両は、これらの回生制動と液圧制動とを併用して所望の制動力を発生させるブレーキ回生協調制御を実行することができる。

ブレーキ制御装置２０は、図１に示されるように、各車輪に対応して設けられたディスクブレーキユニット２１ＦＲ，２１ＦＬ、２１ＲＲおよび２１ＲＬと、マスタシリンダユニット２７と、動力液圧源３０と、液圧アクチュエータ４０とを含む。

ディスクブレーキユニット２１ＦＲ，２１ＦＬ、２１ＲＲおよび２１ＲＬは、車両の右前輪、左前輪、右後輪、および左後輪のそれぞれに制動力を付与する。本実施形態におけるマニュアル液圧源としてのマスタシリンダユニット２７は、ブレーキ操作部材としてのブレーキペダル２４の運転者による操作量に応じて加圧されたブレーキフルードをディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬに対して送出する。動力液圧源３０は、動力の供給により加圧された作動流体としてのブレーキフルードを、運転者によるブレーキペダル２４の操作から独立してディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬに対して送出することが可能である。液圧アクチュエータ４０は、動力液圧源３０またはマスタシリンダユニット２７から供給されたブレーキフルードの液圧を適宜調整してディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬに送出する。これにより、液圧制動による各車輪に対する制動力が調整される。

ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬ、マスタシリンダユニット２７、動力液圧源３０、および液圧アクチュエータ４０のそれぞれについて以下で更に詳しく説明する。各ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬは、それぞれブレーキディスク２２とブレーキキャリパに内蔵されたホイールシリンダ２３ＦＲ〜２３ＲＬを含む。そして、各ホイールシリンダ２３ＦＲ〜２３ＲＬは、それぞれ異なる流体通路を介して液圧アクチュエータ４０に接続されている。なお以下では適宜、ホイールシリンダ２３ＦＲ〜２３ＲＬを総称して「ホイールシリンダ２３」という。

ディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬにおいては、ホイールシリンダ２３に液圧アクチュエータ４０からブレーキフルードが供給されると、車輪と共に回転するブレーキディスク２２に摩擦部材としてのブレーキパッドが押し付けられる。これにより、各車輪に制動力が付与される。なお、本実施形態においてはディスクブレーキユニット２１ＦＲ〜２１ＲＬを用いているが、例えばドラムブレーキ等のホイールシリンダ２３を含む他の制動力付与機構を用いてもよい。

マスタシリンダユニット２７は、本実施形態では液圧ブースタ付きマスタシリンダであり、液圧ブースタ３１、マスタシリンダ３２、レギュレータ３３、およびリザーバ３４を含む。液圧ブースタ３１は、ブレーキペダル２４に連結されており、ブレーキペダル２４に加えられたペダル踏力を増幅してマスタシリンダ３２に伝達する。動力液圧源３０からレギュレータ３３を介して液圧ブースタ３１にブレーキフルードが供給されることにより、ペダル踏力は増幅される。そして、マスタシリンダ３２は、ペダル踏力に対して所定の倍力比を有するマスタシリンダ圧を発生する。

マスタシリンダ３２とレギュレータ３３との上部には、ブレーキフルードを貯留するリザーバ３４が配置されている。マスタシリンダ３２は、ブレーキペダル２４の踏み込みが解除されているときにリザーバ３４と連通する。一方、レギュレータ３３は、リザーバ３４と動力液圧源３０のアキュムレータ３５との双方と連通しており、リザーバ３４を低圧源とすると共に、アキュムレータ３５を高圧源とし、マスタシリンダ圧とほぼ等しい液圧を発生する。レギュレータ３３における液圧を以下では適宜、「レギュレータ圧」という。なお、マスタシリンダ圧とレギュレータ圧とは厳密に同一圧にされる必要はなく、例えばレギュレータ圧のほうが若干高圧となるようにマスタシリンダユニット２７を設計することも可能である。

動力液圧源３０は、アキュムレータ３５およびポンプ３６を含む。アキュムレータ３５は、ポンプ３６により昇圧されたブレーキフルードの圧力エネルギを窒素等の封入ガスの圧力エネルギ、例えば１４〜２２ＭＰａ程度に変換して蓄えるものである。ポンプ３６は、駆動源としてモータ３６ａを有し、その吸込口がリザーバ３４に接続される一方、その吐出口がアキュムレータ３５に接続される。また、アキュムレータ３５は、マスタシリンダユニット２７に設けられたリリーフバルブ３５ａにも接続されている。アキュムレータ３５におけるブレーキフルードの圧力が異常に高まって例えば２５ＭＰａ程度になると、リリーフバルブ３５ａが開弁し、高圧のブレーキフルードはリザーバ３４へと戻される。

上述のように、ブレーキ制御装置２０は、ホイールシリンダ２３に対するブレーキフルードの供給源として、マスタシリンダ３２、レギュレータ３３およびアキュムレータ３５を有している。そして、マスタシリンダ３２にはマスタ配管３７が、レギュレータ３３にはレギュレータ配管３８が、アキュムレータ３５にはアキュムレータ配管３９が接続されている。これらのマスタ配管３７、レギュレータ配管３８およびアキュムレータ配管３９は、それぞれ液圧アクチュエータ４０に接続される。

液圧アクチュエータ４０は、複数の流路が形成されるアクチュエータブロックと、複数の電磁制御弁を含む。アクチュエータブロックに形成された流路には、個別流路４１、４２，４３および４４と、主流路４５とが含まれる。個別流路４１〜４４は、それぞれ主流路４５から分岐されて、対応するディスクブレーキユニット２１ＦＲ、２１ＦＬ，２１ＲＲ，２１ＲＬのホイールシリンダ２３ＦＲ、２３ＦＬ，２３ＲＲ，２３ＲＬに接続されている。これにより、各ホイールシリンダ２３は主流路４５と連通可能となる。

また、個別流路４１，４２，４３および４４の中途には、ＡＢＳ保持弁５１，５２，５３および５４が設けられている。各ＡＢＳ保持弁５１〜５４は、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングをそれぞれ有しており、何れもソレノイドが非通電状態にある場合に開とされる常開型電磁制御弁である。開状態とされた各ＡＢＳ保持弁５１〜５４は、ブレーキフルードを双方向に流通させることができる。つまり、主流路４５からホイールシリンダ２３へとブレーキフルードを流すことができるとともに、逆にホイールシリンダ２３から主流路４５へもブレーキフルードを流すことができる。ソレノイドに通電されて各ＡＢＳ保持弁５１〜５４が閉弁されると、個別流路４１〜４４におけるブレーキフルードの流通は遮断される。

更に、ホイールシリンダ２３は、個別流路４１〜４４にそれぞれ接続された減圧用流路４６，４７，４８および４９を介してリザーバ流路５５に接続されている。減圧用流路４６，４７，４８および４９の中途には、ＡＢＳ減圧弁５６，５７，５８および５９が設けられている。各ＡＢＳ減圧弁５６〜５９は、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングをそれぞれ有しており、何れもソレノイドが非通電状態にある場合に閉とされる常閉型電磁制御弁である。各ＡＢＳ減圧弁５６〜５９が閉状態であるときには、減圧用流路４６〜４９におけるブレーキフルードの流通は遮断される。ソレノイドに通電されて各ＡＢＳ減圧弁５６〜５９が開弁されると、減圧用流路４６〜４９におけるブレーキフルードの流通が許容され、ブレーキフルードがホイールシリンダ２３から減圧用流路４６〜４９およびリザーバ流路５５を介してリザーバ３４へと還流する。なお、リザーバ流路５５は、リザーバ配管７７を介してマスタシリンダユニット２７のリザーバ３４に接続されている。

主流路４５は、中途に分離弁６０を有する。この分離弁６０により、主流路４５は、個別流路４１および４２と接続される第１流路４５ａと、個別流路４３および４４と接続される第２流路４５ｂとに区分けされている。第１流路４５ａは、個別流路４１および４２を介して前輪用のホイールシリンダ２３ＦＲおよび２３ＦＬに接続され、第２流路４５ｂは、個別流路４３および４４を介して後輪用のホイールシリンダ２３ＲＲおよび２３ＲＬに接続される。

分離弁６０は、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングを有しており、ソレノイドが非通電状態にある場合に閉とされる常閉型電磁制御弁である。分離弁６０が閉状態であるときには、主流路４５におけるブレーキフルードの流通は遮断される。ソレノイドに通電されて分離弁６０が開弁されると、第１流路４５ａと第２流路４５ｂとの間でブレーキフルードを双方向に流通させることができる。

また、液圧アクチュエータ４０においては、主流路４５に連通するマスタ流路６１およびレギュレータ流路６２が形成されている。より詳細には、マスタ流路６１は、主流路４５の第１流路４５ａに接続されており、レギュレータ流路６２は、主流路４５の第２流路４５ｂに接続されている。また、マスタ流路６１は、マスタシリンダ３２と連通するマスタ配管３７に接続される。レギュレータ流路６２は、レギュレータ３３と連通するレギュレータ配管３８に接続される。

マスタ流路６１は、中途にマスタカット弁６４を有する。マスタカット弁６４は、マスタシリンダ３２から各ホイールシリンダ２３へのブレーキフルードの供給経路上に設けられている。マスタカット弁６４は、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングを有しており、規定の制御電流の供給を受けてソレノイドが発生させる電磁力により閉弁状態が保証され、ソレノイドが非通電状態にある場合に開とされる常開型電磁制御弁である。開状態とされたマスタカット弁６４は、マスタシリンダ３２と主流路４５の第１流路４５ａとの間でブレーキフルードを双方向に流通させることができる。ソレノイドに規定の制御電流が通電されてマスタカット弁６４が閉弁されると、マスタ流路６１におけるブレーキフルードの流通は遮断される。

また、マスタ流路６１には、マスタカット弁６４よりも上流側において、シミュレータカット弁６８を介してストロークシミュレータ６９が接続されている。すなわち、シミュレータカット弁６８は、マスタシリンダ３２とストロークシミュレータ６９とを接続する流路に設けられている。シミュレータカット弁６８は、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングを有しており、規定の制御電流の供給を受けてソレノイドが発生させる電磁力により開弁状態が保証され、ソレノイドが非通電状態にある場合に閉とされる常閉型電磁制御弁である。シミュレータカット弁６８が閉状態であるときには、マスタ流路６１とストロークシミュレータ６９との間のブレーキフルードの流通は遮断される。ソレノイドに通電されてシミュレータカット弁６８が開弁されると、マスタシリンダ３２とストロークシミュレータ６９との間でブレーキフルードを双方向に流通させることができる。

ストロークシミュレータ６９は、複数のピストンやスプリングを含むものであり、シミュレータカット弁６８の開放時に運転者によるブレーキペダル２４の踏力に応じた反力を創出する。ストロークシミュレータ６９としては、運転者によるブレーキ操作のフィーリングを向上させるために、多段のバネ特性を有するものが採用されると好ましい。

レギュレータ流路６２は、中途にレギュレータカット弁６５を有する。レギュレータカット弁６５は、レギュレータ３３から各ホイールシリンダ２３へのブレーキフルードの供給経路上に設けられている。レギュレータカット弁６５も、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるソレノイドおよびスプリングを有しており、規定の制御電流の供給を受けてソレノイドが発生させる電磁力により閉弁状態が保証され、ソレノイドが非通電状態にある場合に開とされる常開型電磁制御弁である。開状態とされたレギュレータカット弁６５は、レギュレータ３３と主流路４５の第２流路４５ｂとの間でブレーキフルードを双方向に流通させることができる。ソレノイドに通電されてレギュレータカット弁６５が閉弁されると、レギュレータ流路６２におけるブレーキフルードの流通は遮断される。

液圧アクチュエータ４０には、マスタ流路６１およびレギュレータ流路６２に加えて、アキュムレータ流路６３も形成されている。アキュムレータ流路６３の一端は、主流路４５の第２流路４５ｂに接続され、他端は、アキュムレータ３５と連通するアキュムレータ配管３９に接続される。

アキュムレータ流路６３は、中途に増圧リニア制御弁６６を有する。また、アキュムレータ流路６３および主流路４５の第２流路４５ｂは、減圧リニア制御弁６７を介してリザーバ流路５５に接続されている。増圧リニア制御弁６６と減圧リニア制御弁６７とは、それぞれリニアソレノイドおよびスプリングを有しており、何れもソレノイドが非通電状態にある場合に閉とされる常閉型電磁制御弁である。増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７は、それぞれのソレノイドに供給される電流に比例して弁の開度が調整される。

増圧リニア制御弁６６は、各車輪に対応して複数設けられた各ホイールシリンダ２３に対して共通の増圧制御弁として設けられている。また、減圧リニア制御弁６７も同様に、各ホイールシリンダ２３に対して共通の減圧制御弁として設けられている。つまり、本実施形態においては、増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７は、動力液圧源３０から送出される作動流体を各ホイールシリンダ２３へ給排制御する１対の共通の制御弁として設けられている。このように増圧リニア制御弁６６等を各ホイールシリンダ２３に対して共通化すれば、ホイールシリンダ２３ごとにリニア制御弁を設けるのと比べて、コストの観点からは好ましい。

なお、ここで、増圧リニア制御弁６６の出入口間の差圧は、アキュムレータ３５におけるブレーキフルードの圧力と主流路４５におけるブレーキフルードの圧力との差圧に対応し、減圧リニア制御弁６７の出入口間の差圧は、主流路４５におけるブレーキフルードの圧力とリザーバ３４におけるブレーキフルードの圧力との差圧に対応する。また、増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７のリニアソレノイドへの供給電力に応じた電磁駆動力をＦ１とし、スプリングの付勢力をＦ２とし、増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７の出入口間の差圧に応じた差圧作用力をＦ３とすると、Ｆ１＋Ｆ３＝Ｆ２という関係が成立する。従って、増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７のリニアソレノイドへの供給電力を連続的に制御することにより、増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７の出入口間の差圧を制御することができる。

ブレーキ制御装置２０において、動力液圧源３０および液圧アクチュエータ４０は、本実施形態における制御部としてのブレーキＥＣＵ７０により制御される。ブレーキＥＣＵ７０は、ＣＰＵを含むマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に各種プログラムを記憶するＲＯＭ、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポートおよび通信ポート等を備える。そして、ブレーキＥＣＵ７０は、上位のハイブリッドＥＣＵ（図示せず）などと通信可能であり、ハイブリッドＥＣＵからの制御信号や、各種センサからの信号に基づいて動力液圧源３０のポンプ３６や、液圧アクチュエータ４０を構成する電磁制御弁５１〜５４，５６〜５９，６０，６４〜６８を制御する。

また、ブレーキＥＣＵ７０には、レギュレータ圧センサ７１、アキュムレータ圧センサ７２、および制御圧センサ７３が接続される。レギュレータ圧センサ７１は、レギュレータカット弁６５の上流側でレギュレータ流路６２内のブレーキフルードの圧力、すなわちレギュレータ圧を検知し、検知した値を示す信号をブレーキＥＣＵ７０に与える。アキュムレータ圧センサ７２は、増圧リニア制御弁６６の上流側でアキュムレータ流路６３内のブレーキフルードの圧力、すなわちアキュムレータ圧を検知し、検知した値を示す信号をブレーキＥＣＵ７０に与える。制御圧センサ７３は、主流路４５の第１流路４５ａ内のブレーキフルードの圧力を検知し、検知した値を示す信号をブレーキＥＣＵ７０に与える。各圧力センサ７１〜７３の検出値は、所定時間おきにブレーキＥＣＵ７０に順次与えられ、ブレーキＥＣＵ７０の所定の記憶領域に所定量ずつ格納保持される。

分離弁６０が開状態とされて主流路４５の第１流路４５ａと第２流路４５ｂとが互いに連通している場合、制御圧センサ７３の出力値は、増圧リニア制御弁６６の低圧側の液圧を示すと共に減圧リニア制御弁６７の高圧側の液圧を示すので、この出力値を増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７の制御に利用することができる。また、増圧リニア制御弁６６および減圧リニア制御弁６７が閉鎖されていると共に、マスタカット弁６４が開状態とされている場合、制御圧センサ７３の出力値は、マスタシリンダ圧を示す。更に、分離弁６０が開放されて主流路４５の第１流路４５ａと第２流路４５ｂとが互いに連通しており、各ＡＢＳ保持弁５１〜５４が開放される一方、各ＡＢＳ減圧弁５６〜５９が閉鎖されている場合、制御圧センサの７３の出力値は、各ホイールシリンダ２３に作用する作動流体圧、すなわちホイールシリンダ圧を示す。

さらに、ブレーキＥＣＵ７０に接続されるセンサには、ブレーキペダル２４に設けられたストロークセンサ２５も含まれる。ストロークセンサ２５は、ブレーキペダル２４の操作量としてのペダルストロークを検知し、検知した値を示す信号をブレーキＥＣＵ７０に与える。ストロークセンサ２５の出力値も、所定時間おきにブレーキＥＣＵ７０に順次与えられ、ブレーキＥＣＵ７０の所定の記憶領域に所定量ずつ格納保持される。なお、ストロークセンサ２５以外のブレーキ操作状態検出手段をストロークセンサ２５に加えて、あるいは、ストロークセンサ２５に代えて設け、ブレーキＥＣＵ７０に接続してもよい。ブレーキ操作状態検出手段としては、例えば、ブレーキペダル２４の操作力を検出するペダル踏力センサや、ブレーキペダル２４が踏み込まれたことを検出するブレーキスイッチなどがある。

上述のように構成されたブレーキ制御装置２０は、ブレーキ回生協調制御を実行することができる。ブレーキ制御装置２０は制動要求を受けて制動を開始する。制動要求は、例えば運転者がブレーキペダル２４を操作した場合など、車両に制動力を付与すべきときに生起される。制動要求を受けてブレーキＥＣＵ７０は要求制動力を演算し、要求制動力から回生による制動力を減じることによりブレーキ制御装置２０により発生させるべき制動力である要求液圧制動力を算出する。ここで、回生による制動力は、ハイブリッドＥＣＵからブレーキ制御装置２０に供給される。そして、ブレーキＥＣＵ７０は、算出した要求液圧制動力に基づいて各ホイールシリンダ２３ＦＲ〜２３ＲＬの目標液圧を算出する。ブレーキＥＣＵ７０は、ホイールシリンダ圧が目標液圧となるように、フィードバック制御則により増圧リニア制御弁６６や減圧リニア制御弁６７に供給する制御電流の値を決定する。

その結果、ブレーキ制御装置２０においては、ブレーキフルードが動力液圧源３０から増圧リニア制御弁６６を介して各ホイールシリンダ２３に供給され、車輪に制動力が付与される。また、各ホイールシリンダ２３からブレーキフルードが減圧リニア制御弁６７を介して必要に応じて排出され、車輪に付与される制動力が調整される。本実施形態においては、動力液圧源３０、増圧リニア制御弁６６及び減圧リニア制御弁６７等を含んでホイールシリンダ圧制御系統が構成されている。ホイールシリンダ圧制御系統によりいわゆるブレーキバイワイヤ方式の制動力制御が行われる。ホイールシリンダ圧制御系統は、マスタシリンダユニット２７からホイールシリンダ２３へのブレーキフルードの供給経路に並列に設けられている。

具体的には、ブレーキＥＣＵ７０は、目標液圧からの実液圧の偏差に応じて３つのコントロールクラスのいずれかを選択して主流路４５における液圧すなわち保持弁上流圧を制御する。ブレーキＥＣＵ７０は増圧リニア制御弁６６及び減圧リニア制御弁６７を制御することにより保持弁上流圧を制御する。３つのコントロールクラスとしては、増圧モード、減圧モード、及び保持モードが設定されている。ブレーキＥＣＵ７０は、偏差が増圧必要閾値を超える場合に増圧モードを選択し、偏差が減圧必要閾値を超える場合に減圧モードを選択し、偏差が増圧必要閾値にも減圧必要閾値にも満たない場合すなわち設定範囲内にある場合には保持モードを選択する。なおここで偏差は例えば目標液圧から実液圧を差し引いて求められる。実液圧として例えば制御圧センサ７３の測定値が用いられる。目標液圧は例えば保持弁上流圧すなわち主流路４５における液圧の目標値が用いられる。

一実施例においては増圧モードが選択されている場合、ブレーキＥＣＵ７０は偏差に応じたフィードバック電流を増圧リニア制御弁６６に供給する。減圧モードが選択されている場合、ブレーキＥＣＵ７０は偏差に応じたフィードバック電流を減圧リニア制御弁６７に供給する。保持モードが選択されている場合、一実施例においてはブレーキＥＣＵ７０は増圧リニア制御弁６６及び減圧リニア制御弁６７に電流を供給しない。要するに増圧モードにおいては増圧リニア制御弁６６を介してホイールシリンダ圧が増圧され、減圧モードにおいては減圧リニア制御弁６７を介してホイールシリンダ圧が減圧される。保持モードにおいてはホイールシリンダ圧が保持される。以下では増圧モードと減圧モードとを総称して「調圧モード」と呼び、増圧リニア制御弁６６と減圧リニア制御弁６７とを総称して「調圧用制御弁」と呼ぶ場合がある。

ブレーキバイワイヤ方式の制動力制御を行う場合には、ブレーキＥＣＵ７０は、レギュレータカット弁６５を閉状態とし、レギュレータ３３から送出されるブレーキフルードがホイールシリンダ２３へ供給されないようにする。更にブレーキＥＣＵ７０は、マスタカット弁６４を閉状態とするとともにシミュレータカット弁６８を開状態とする。これは、運転者によるブレーキペダル２４の操作に伴ってマスタシリンダ３２から送出されるブレーキフルードがホイールシリンダ２３ではなくストロークシミュレータ６９へと供給されるようにするためである。ブレーキ回生協調制御中は、レギュレータカット弁６５及びマスタカット弁６４の上下流間には、回生制動力の大きさに対応する差圧が作用する。

なお、本実施形態に係るブレーキ制御装置２０は、回生制動力を利用せずに液圧制動力だけで要求制動力をまかなう場合にも、当然ホイールシリンダ圧制御系統により制動力を制御することができる。ブレーキ回生協調制御を実行しているか否かにかかわらず、ホイールシリンダ圧制御系統により制動力を制御する制御モードを以下では適宜「リニア制御モード」と称する。あるいは、ブレーキバイワイヤによる制御と呼ぶ場合もある。

リニア制御モードにおいて要求制動力を液圧制動力のみにより発生させる場合には、ブレーキＥＣＵ７０はレギュレータ圧あるいはマスタシリンダ圧をホイールシリンダ圧の目標圧として制御する。よって、この場合は必ずしもホイールシリンダ圧制御系統によってホイールシリンダ２３にブレーキフルードを供給しなくてもよい。運転者によるブレーキペダルの操作に応じて加圧されたマスタシリンダ圧あるいはレギュレータ圧をホイールシリンダにそのまま導入すれば自然に要求制動力を発生させることができるからである。

このため、ブレーキ制御装置２０は、例えば停車中のように回生制動力を使用しないときに、レギュレータ３３から各ホイールシリンダ２３にブレーキフルードを供給するようにしてもよい。レギュレータ３３から各ホイールシリンダ２３にブレーキフルードを供給する制御モードを以下ではレギュレータモードと称する。つまりブレーキＥＣＵ７０は、停車中においてリニア制御モードからレギュレータモードに切り替えて制動力を発生させるようにしてもよい。車両の停止とともに制御モードを切り替えるようにすれば比較的簡易な制御で制御モードの切り替えを実行することができるという点で好ましい。あるいは、より実際的には、ブレーキＥＣＵ７０は制動により車速が充分に低下したために回生制動を中止するときにリニア制御モードからレギュレータモードに制御モードを切り替えてもよい。

レギュレータモードにおいては、ブレーキＥＣＵ７０は、レギュレータカット弁６５及び分離弁６０を開弁し、マスタカット弁６４を閉弁する。増圧リニア制御弁６６及び減圧リニア制御弁６７は、制御が停止され閉弁される。シミュレータカット弁６８は開弁される。その結果、レギュレータ３３から各ホイールシリンダ２３にブレーキフルードが供給されることとなり、レギュレータ圧によって各車輪に制動力が付与される。レギュレータ３３には動力液圧源３０が高圧側として接続されているので、動力液圧源３０における蓄圧を活用して制動力を発生させることができるという点で好ましい。

このようにレギュレータモードにおいては、ブレーキＥＣＵ７０は、増圧リニア制御弁６６及び減圧リニア制御弁６７への制御電流の供給を停止して閉弁し、両リニア制御弁を休止させている。このため、増圧リニア制御弁６６及び減圧リニア制御弁６７の動作頻度を低減させることが可能となり、増圧リニア制御弁６６及び減圧リニア制御弁６７を長期間にわたって使用することができるようになる。すなわち、増圧リニア制御弁６６及び減圧リニア制御弁６７の耐久性を向上することができる。

リニア制御モードでの制御中に、例えばいずれかの箇所からの作動液の漏れ等の異常の発生によりホイールシリンダ圧が目標液圧から乖離してしまう場合がある。ブレーキＥＣＵ７０は、例えば制御圧センサ７３の測定値に基づいてホイールシリンダ圧の応答異常の有無を周期的に判定している。ブレーキＥＣＵ７０は、例えばホイールシリンダ圧測定値の目標液圧からの乖離量が基準を超える場合にホイールシリンダ圧の制御応答に異常があると判定する。ホイールシリンダ圧の制御応答に異常があると判定された場合には、ブレーキＥＣＵ７０は、リニア制御モードを中止してマニュアルブレーキモードに制御モードを切り替える。また同様にレギュレータモードにおいてもブレーキＥＣＵ７０は異常が検出された場合にマニュアルブレーキモードに制御モードを切り替える。マニュアルブレーキモードにおいては、運転者のブレーキペダル２４への入力が液圧に変換され機械的にホイールシリンダ２３に伝達されて車輪に制動力が付与される。マニュアルブレーキモードは、フェイルセーフの観点からリニア制御モードのバックアップ用の制御モードとしての役割を有する。

ブレーキＥＣＵ７０は、液圧源及び液圧源からホイールシリンダ２３への供給経路を異ならせることによりマニュアルブレーキモードとして複数のモードのうちの１つを選択することができる。本実施形態では、一例としてハイドロブースタモードへの移行を説明する。ハイドロブースタモードにおいては、ブレーキＥＣＵ７０は、すべての電磁制御弁への制御電流の供給を停止する。よって、常開型のマスタカット弁６４及びレギュレータカット弁６５は開弁され、常閉型の分離弁６０及びシミュレータカット弁６８は閉弁される。増圧リニア制御弁６６及び減圧リニア制御弁６７は、制御が停止され閉弁される。

その結果、ブレーキフルードの供給経路はマスタシリンダ側とレギュレータ側との２系統に分離される。マスタシリンダ圧が前輪用のホイールシリンダ２３ＦＲ及び２３ＦＬへと伝達され、レギュレータ圧が後輪用のホイールシリンダ２３ＲＲ及び２３ＲＬへと伝達される。マスタシリンダ３２からの作動流体の送出先は、ストロークシミュレータ６９から前輪用のホイールシリンダ２３ＦＲ及び２３ＦＬに切り替えられる。また、液圧ブースタ３１は機械的にペダル踏力を増幅する機構であるため、ハイドロブースタモードに移行して各電磁制御弁への制御電流が停止されても継続して機能する。ハイドロブースタモードによれば、制御系の異常により各電磁制御弁への通電がない場合であっても液圧ブースタを利用して制動力を発生させることができるという点でフェイルセーフ性に優れている。

リニア制御モードにおいては、ブレーキ制御装置２０は、運転者からの要求制動力を発生させる以外に例えば、各車輪の路面に対する滑りを抑制して車両の挙動を安定化させるための、いわゆるＡＢＳ（Ａｎｔｉ−ｌｏｃｋ Ｂｒａｋｅ Ｓｙｓｔｅｍ）制御、ＶＳＣ（Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御、及びＴＲＣ（Ｔｒａｃｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御などを実行することができる。ＡＢＳ制御は、急ブレーキ時や滑りやすい路面でブレーキをかけたときに起こるタイヤのロックを抑制するための制御である。ＶＳＣ制御は、車両の旋回時における車輪の横滑りを抑制するための制御である。ＴＲＣ制御は、車両の発進時や加速時に駆動輪の空転を抑制するための制御である。また、緊急ブレーキ時に運転者によるペダル踏力を補完して制動力を高めるブレーキアシスト制御もリニア制御モードにおいて実行される場合がある。

ブレーキＥＣＵ７０が、ＡＢＳ制御等を実行するために必要な演算等を行う。ブレーキＥＣＵ７０は、車両減速度やスリップ率等に基づいて公知の手法により算出された所定のデューティ比でＡＢＳ保持弁５１〜５４、ＡＢＳ減圧弁５６〜５９を個別的に反復的に開閉する。ＡＢＳ保持弁５１〜５４が開状態であるときはＡＢＳ保持弁５１〜５４の上流に設けられた共通の制御弁である増圧リニア制御弁６６及び減圧リニア制御弁６７により調圧されたブレーキフルードが各ホイールシリンダ２３に供給される。また、ＡＢＳ減圧弁５６〜５９が開状態であるときは各ホイールシリンダ２３のブレーキフルードがリザーバ３４へと排出される。これにより、各ホイールシリンダ２３に対して個別的にブレーキフルードが給排され、車輪の滑りが抑制されるように各車輪に付与される制動力が制御される。

ブレーキＥＣＵ７０は、上述のリニア制御モード、レギュレータモード、及びハイドロブースタモード等の複数のブレーキモードから各センサからの入力に基づいていずれか１つのモードを選択して実行する。また、ブレーキＥＣＵ７０は、リニア制御モードにおいては各センサからの入力に基づいて必要に応じて上述のＡＢＳ制御等を実行する。

急制動時にブレーキの効きを高めるためのブレーキアシスト制御が実行される場合にはＡＢＳ制御が並行して実行されることがある。ブレーキアシスト制御のためにホイールシリンダ圧が比較的高圧に制御されるため、車輪のロックが生じやすくなるからである。ＡＢＳ制御により保持弁が個別的に反復開閉され、リニア制御弁の制御対象となる容積が動的に大きく変動する。その結果、ホイールシリンダ上流圧の制御特性が動的に変動して制御性に影響が生じる。また、例えばＴＲＣ制御が実行される場合においても駆動輪のスリップ抑制のために各駆動輪のホイールシリンダ圧を独立に制御することとなるので、制御対象容積が同様に動的に変動する。

このように高圧のホイールシリンダ圧が要求されかつ制御対象容積が増減する場合には、ホイールシリンダ上流圧を目標液圧へと追従させることは通常のブレーキ制御に比べて必ずしも容易ではない。また、減圧リニア制御弁６７の出口側はリザーバ３４の大気圧に接続されているために減圧リニア制御弁６７の開弁時に上流圧が急減圧されるおそれがある。特に制御対象容積が小さい場合例えば４輪すべてのホイールシリンダ圧が保持されている場合には大きく減圧されてしまう。高圧のホイールシリンダ圧を維持するためにはこのような急減圧は好ましくない。

高圧を維持するために増圧リニア制御弁６６を例えば全開とすることも考えられるが、運転者によるブレーキ操作量に対してホイールシリンダ上流圧を連動させられなくなってしまう。また、車輪のロックの頻発を招き、結果として目標減速度への追従を困難にする可能性もある。さらに、ブレーキ操作解除時にホイールシリンダに液圧の封じ込めが生じるおそれもある。一方増圧リニア制御弁６６を閉弁してレギュレータ圧を導入することも考えられるが、そもそもブレーキアシスト制御中は通常ホイールシリンダ上流圧のほうがレギュレータ圧よりも高圧とされる。よってレギュレータから十分な応答性で液圧を導入できるとは限らない。また例えばＴＲＣ制御はブレーキ操作がなされていないときに通常行われるから、レギュレータ圧は大気圧相当でありホイールシリンダに導入することはできない。

そこで、本発明に係る一実施形態においては、制御部は、制御対象液圧（例えば保持弁上流圧）が目標液圧近傍の許容範囲内に追従するように調圧用制御弁を実質的に差圧弁として機能させる。つまり例えば保持モードにおいて調圧用制御弁を差圧弁的に使用する。また制御部は、制御対象液圧が許容範囲を大きく外れた場合に許容範囲内へと復帰するよう調圧用制御弁を積極的に制御する。その結果、例えば減圧モード等の調圧用制御弁の積極制御への保持モードからの移行タイミングに先行して調圧用制御弁が差圧弁的に開閉されて制御対象液圧の変動が緩和される。このように電子制御に併用して制御弁を機械的に開閉させることにより、許容範囲を超える制御対象液圧の変動を効率的に補償することができる。特に、制御特性例えば制御対象容積の動的変動がある場合に調圧用制御弁の差圧弁的使用によりその影響を緩和して、制御対象液圧の目標液圧への追従性を向上させることができる。

このようにすれば基本的に制御対象液圧を許容範囲近傍に維持することができるので、本実施形態は、制御対象液圧が運転者のブレーキ操作量に相当する液圧に比して高圧に制御される場合かつ制御対象容積が動的に変化する場合に好ましいといえる。例えばＡＢＳ制御とブレーキアシスト制御とが並行して実行される場合において特に好ましい。またＴＲＣ制御が実行される場合においても好ましい。

また、本発明に係る一実施形態においては、制御部は、目標液圧からの制御対象液圧の偏差が第１の閾値以内である場合において該偏差が該第１の閾値よりも小さい第２の閾値に達したときに調圧用制御弁が差圧により機械的に開弁されるよう該調圧用制御弁を制御してもよい。このようにすれば、偏差が第２の閾値に達した時点で制御弁の機械的開閉がなされて予備的に偏差を緩和することができる。第１の閾値は、例えば制御部が該偏差に基づいて該制御対象液圧に対するフィードバック制御を開始すべき値として設定されていてもよい。制御弁の機械的開閉による予備的な偏差緩和により偏差が第１の閾値に達する頻度を低減することができるので、制御弁のフィードバック制御の実行頻度が低減される。これにより、制御弁の制御負荷が緩和され、制御性の向上にも寄与することとなる。

また、制御部は、偏差が第１の閾値を超える場合に調圧モードとして例えば減圧モードを選択し、偏差が第１の閾値以内である場合に保持モードを選択してもよい。制御部は、偏差が第２の閾値を超えるときに例えば減圧制御弁が機械的に開弁されるように保持モードにおける減圧制御弁の開弁圧を制御してもよい。制御部は、偏差が第２の閾値に達したときに減圧制御弁が機械的に開弁されるようフィードフォワード制御により減圧制御弁を制御してもよい。保持モードにおける減圧制御弁の機械的開閉により偏差が第１の閾値を実質的に超えないように第１及び第２の閾値が設定されていてもよい。このようにすれば、保持モードから減圧モードへと移行することが実質的になくなるので、ホイールシリンダ圧の急減圧を防ぐことができる。

なお以下では、制御対象容積が動的に変化しないブレーキ制御モードを通常ブレーキモードと称し、制御対象容積が動的に変動するブレーキ制御モードを特別ブレーキモードと称する場合がある。通常ブレーキモードは例えば増圧リニア制御弁６６及び減圧リニア制御弁６７により４輪のホイールシリンダ圧が共通に制御されるリニア制御モードである。特別ブレーキモードは例えばＡＢＳ保持弁５１〜５４が個別的に反復的に開閉されるＡＢＳ制御である。

図２は、本発明の第１の実施形態に係る制御処理を示すフローチャートである。第１の実施形態においてブレーキＥＣＵ７０は、特別ブレーキモードにおいて減圧モードへ移行することが実質的にないように減圧必要閾値が通常ブレーキモードよりも大きな値に設定される。その代わりとして保持モードにおいて保持弁上流圧が目標液圧を基準差圧ΔＰだけ上回った場合に減圧リニア制御弁６７が差圧により機械的に開弁されるように減圧リニア制御弁６７にフィードフォワード制御により電流を供給して開弁圧を制御する。

加えて、ブレーキＥＣＵ７０は、減圧リニア制御弁６７の機械的開閉による減圧への対処として増圧リニア制御弁６６に対しても保持モードにおいてフィードフォワード制御により電流を供給して開弁圧を制御する。例えば保持弁上流圧が目標液圧を下回った場合に増圧リニア制御弁６６が差圧により機械的に開弁されるように開弁圧を制御する。

ブレーキＥＣＵ７０は、図２に示される処理をリニア制御モードの実行中に例えば数ｍｓｅｃの周期で繰り返し実行する。まずブレーキＥＣＵ７０は、偏差Ｐｅを演算する（Ｓ１０）。ブレーキＥＣＵ７０は、保持弁上流圧の目標値Ｐｒから制御圧センサ７３の測定値Ｐｆを差し引いて偏差Ｐｅを演算する。つまり、本実施形態ではＰｅ＝Ｐｒ−Ｐｆである。

ブレーキＥＣＵ７０は特別ブレーキモードの実行中であるか否かを判定する（Ｓ１２）。ブレーキＥＣＵ７０は例えばＡＢＳ制御とブレーキアシスト制御とが並行して実行されているか否かを判定する。あるいはＴＲＣ制御が実行されているか否かを判定する。これらの場合においてブレーキＥＣＵ７０は、反復的に開閉されるＡＢＳ保持弁の数が少なくとも１つある場合に特別ブレーキモードの実行中であるものと判定してもよい。またはブレーキＥＣＵ７０は、反復的に開閉されるＡＢＳ保持弁の数が２つ以上ある場合に特別ブレーキモードの実行中であるものと判定するようにしてもよい。ブレーキＥＣＵ７０の演算能力が高い場合には保持弁が反復的に開閉されても制御能力に余裕があると考えられるので、反復開閉される保持弁数が多い場合（例えば２つ以上の場合）に特別ブレーキモードの実行中であるものと判定してもよい。

特別ブレーキモードの実行中ではないと判定された場合には（Ｓ１２のＮｏ）、ブレーキＥＣＵ７０は、通常のリニア制御モードを実行する（Ｓ２６）。通常のリニア制御モードにおいては、ブレーキＥＣＵ７０は、増圧必要閾値及び減圧必要閾値を通常用の値として増圧必要閾値Ｔ_ａ１及び減圧必要閾値Ｔ_ｒ１に設定した上で後述のＳ１６乃至Ｓ２４と同様の処理によりコントロールクラスを選択する。増圧モード及び減圧モードにおける増圧リニア制御弁６６及び減圧リニア制御弁６７双方への制御電流は通常ブレーキモードと特別ブレーキモードとで共通である。保持モードに関しては、通常ブレーキモードにおいては増圧リニア制御弁６６及び減圧リニア制御弁６７ともに制御電流は供給されない。なお、増圧必要閾値Ｔ_ａ１及び減圧必要閾値Ｔ_ｒ１は、通常のリニア制御モードに要求される液圧制御応答性等を考慮して適宜設定される。

一方、特別ブレーキモードの実行中であると判定された場合には（Ｓ１２のＹｅｓ）、ブレーキＥＣＵ７０は、３つのコントロールクラスの切替に用いられる増圧必要閾値Ｔ_ａ２及び減圧必要閾値Ｔ_ｒ２を設定する（Ｓ１４）。なお増圧必要閾値Ｔ_ａ２及び減圧必要閾値Ｔ_ｒ２は例えば双方正の値に設定されている。増圧必要閾値Ｔ_ａ２及び減圧必要閾値Ｔ_ｒ２は、例えば予め設定されてブレーキＥＣＵ７０に記憶されていてもよい。

通常ブレーキモードにおける増圧必要閾値Ｔ_ａ１と特別ブレーキモードにおける増圧必要閾値Ｔ_ａ２とは例えば同じ値に設定される。増圧必要閾値は、制御対象液圧に要求される応答性が仕様を満たし実液圧が目標液圧へと迅速に増圧されるように適宜実験等により設定される。これに対して、特別ブレーキモードにおける減圧必要閾値Ｔ_ｒ２は、通常ブレーキモードにおける減圧必要閾値Ｔ_ｒ１よりも大きな値に設定される。特別ブレーキモードにおける減圧必要閾値Ｔ_ｒ２は通常ブレーキモードにおける減圧必要閾値Ｔ_ｒ１よりも例えば１桁程度大きく設定してもよい。これにより、特別ブレーキモードにおける減圧モードの実行頻度を通常ブレーキモードよりも低減することができる。よって、ブレーキアシスト制御等の高圧を要する制御の実行中に過度の減圧が生じてしまうリスクを低減させることができる。

また、特別ブレーキモードにおける減圧必要閾値Ｔ_ｒ２は、例えばブレーキシステムが正常である場合に達すると想定される偏差Ｐｅの最大値を超える値に設定されてもよい。このようにすれば、ブレーキシステムが正常である限り減圧モードへの移行はなされずに保持モードで機械的に必要な減圧がなされることになる。一方、異常時に偏差Ｐｅが減圧必要閾値Ｔ_ｒ２を超えた場合には減圧モードに移行して積極的に減圧させ、正常状態への復帰を図ることができる。減圧必要閾値Ｔ_ｒ２は、システム特性等を考慮して実験やシミュレーション等により適宜設定すればよい。

次にブレーキＥＣＵ７０は、偏差Ｐｅが増圧必要閾値Ｔ_ａ２を超えているか否かを判定する（Ｓ１６）。偏差Ｐｅが増圧必要閾値Ｔ_ａ２を超えていると判定された場合には（Ｓ１６のＹｅｓ）、ブレーキＥＣＵ７０は増圧モードを実行する（Ｓ１８）。増圧モードにおいては、ブレーキＥＣＵ７０は、増圧リニア制御弁６６に制御電流を供給し、減圧リニア制御弁６７には制御電流を供給しない。よって、減圧リニア制御弁６７は閉弁され、増圧リニア制御弁６６が開弁されて保持弁上流圧が増圧される。増圧リニア制御弁６６への制御電流は、制御弁出入口間の差圧（つまりアキュムレータ圧と保持弁上流圧との差圧）に応じて定まる開弁電流Ｉ_ａ０と偏差Ｐｅに応じて定まるフィードバック電流との和である。開弁電流は差圧を変数とする１次関数で通常与えられる。フィードバック電流は、偏差ＰｅとフィードバックゲインＧａとの積により例えば与えられる。すなわちブレーキＥＣＵ７０は、増圧モードにおいて増圧リニア制御弁６６及び減圧リニア制御弁６７にそれぞれ次式の制御電流Ｉａ及びＩｒを供給する。
Ｉａ＝Ｉ_ａ０＋Ｐｅ＊Ｇａ
Ｉｒ＝０

なお増圧モードにおいては減圧リニア制御弁６７の制御電流Ｉｒがゼロとされるので、直前の制御周期において減圧リニア制御弁６７に通電されていたとしても確実に電流が遮断され、減圧リニア制御弁６７を閉弁することができる。よって、減圧リニア制御弁６７の閉弁が保証された状態で増圧リニア制御弁６６による増圧を行うことができる。

偏差Ｐｅが増圧必要閾値Ｔ_ａ２以下であると判定された場合には（Ｓ１６のＮｏ）、ブレーキＥＣＵ７０はさらに偏差−Ｐｅが減圧必要閾値Ｔ_ｒ２を超えているか否かを判定する（Ｓ２０）。なおここで偏差Ｐｅに負号を付した値を減圧必要閾値Ｔ_ｒ２と比較しているのは単に減圧必要閾値Ｔ_ｒ２を正の値に設定しているからにすぎない。簡明化のため本明細書において偏差と閾値との大小関係を述べているときは偏差及び閾値それぞれの大きさつまり絶対値の大小関係を述べているものと理解されたい。

偏差−Ｐｅが減圧必要閾値Ｔ_ｒ２を超えていると判定された場合には（Ｓ２０のＹｅｓ）、ブレーキＥＣＵ７０は減圧モードを実行する（Ｓ２２）。減圧モードにおいては、ブレーキＥＣＵ７０は、増圧リニア制御弁６６には制御電流を供給せずに減圧リニア制御弁６７に制御電流を供給する。よって、増圧リニア制御弁６６は閉弁され減圧リニア制御弁６７は開弁されて保持弁上流圧が減圧される。減圧リニア制御弁６７への制御電流は、制御弁出入口間の差圧（つまり保持弁上流圧）に応じて定まる開弁電流Ｉ_ｒ０と偏差Ｐｅに応じて定まるフィードバック電流との和である。フィードバック電流は、偏差ＰｅとフィードバックゲインＧｒとの積により例えば与えられる。すなわちブレーキＥＣＵ７０は、減圧モードにおいて増圧リニア制御弁６６及び減圧リニア制御弁６７にそれぞれ次式の制御電流Ｉａ及びＩｒを供給する。
Ｉａ＝０
Ｉｒ＝Ｉ_ｒ０＋Ｐｅ＊Ｇｒ

一方、偏差−Ｐｅが減圧必要閾値Ｔ_ｒ２以下であると判定された場合には（Ｓ２０のＮｏ）、ブレーキＥＣＵ７０は保持モードを実行する（Ｓ２４）。つまりブレーキＥＣＵ７０は、偏差が増圧必要閾値にも減圧必要閾値にも達していない場合に保持モードを実行する。保持モードにおいてブレーキＥＣＵ７０は、増圧リニア制御弁６６及び減圧リニア制御弁６７の双方にフィードフォワード制御電流を供給する。本実施形態においてはブレーキＥＣＵ７０は、保持モードにおける増圧リニア制御弁６６及び減圧リニア制御弁６７双方の制御電流をフィードフォワード制御により制御する。減圧リニア制御弁６７への制御電流Ｉｒは、基準差圧ΔＰを超えて保持弁上流圧Ｐｆが目標液圧Ｐｒを上回っているときに減圧リニア制御弁６７が機械的に開弁されるように制御される。増圧リニア制御弁６６への制御電流Ｉａは、保持弁上流圧Ｐｆが目標液圧Ｐｒを下回っているときに増圧リニア制御弁６６が機械的に開弁されるように制御される。

図３は、減圧リニア制御弁６７の開弁電流Ｉ_ｒ０と差圧との関係の一例を示す図である。図３の縦軸は開弁電流Ｉ_ｒ０を示し、横軸は差圧すなわち保持弁上流圧Ｐｆを示す。なお開弁電流とはリニア制御弁に与える制御電流を増加させていくときに出入口間の差圧に抗して当該弁が開弁を開始するときの制御電流である。開弁電流Ｉ_ｒ０は通常は差圧Ｐｆの１次関数となるので、その１次関数の傾きを−Ｋｒ（Ｋｒは正の定数）と表記する。そうすると、保持モードにおける減圧リニア制御弁６７の制御電流Ｉｒは次式で表される。
Ｉｒ＝Ｉ_ｒ０（Ｐｒ）−Ｋｒ＊ΔＰ

つまり、制御電流Ｉｒは、目標液圧Ｐｒ相当の開弁電流Ｉ_ｒ０から基準差圧ΔＰ相当の開弁電流を減じたものということである。言い換えれば、制御電流Ｉｒは、目標液圧Ｐｒと基準差圧ΔＰとの和に相当する開弁電流である。ここで、基準差圧ΔＰは例えば減圧必要閾値Ｔ_ｒ２よりも小さい値に設定される。好ましくは、減圧リニア制御弁６７の機械的開閉により偏差Ｐｅが減圧必要閾値Ｔ_ｒ２を超えることのないように基準差圧ΔＰ及び減圧必要閾値Ｔ_ｒ２が調整されていることが好ましい。そのようにすれば減圧リニア制御弁６７による調圧モードすなわち減圧モードに移行する必要性が実質的になくすことができる。

制御電流Ｉｒは、開弁電流を表す１次関数と基準差圧ΔＰとが与えられれば目標液圧Ｐｒに応じて１つの値に決まる。この１次関数は例えば予め取得されてブレーキＥＣＵ７０に記憶されている。基準差圧ΔＰも例えば予め設定されてブレーキＥＣＵ７０に記憶されている。基準差圧ΔＰは目標液圧Ｐｒの値にかかわらず一定値に設定されてもよいし、例えば目標液圧Ｐｒの一定割合というように目標液圧Ｐｒに連動して変動するように設定されていてもよい。このようにしてブレーキＥＣＵ７０はフィードフォワード制御により制御電流Ｉｒを制御することができる。なお、この減圧リニア制御弁６７への制御電流Ｉｒの設定方法と同様にして増圧リニア制御弁６６への制御電流Ｉａを設定することも可能である。

図４は、増圧リニア制御弁６６の開弁電流Ｉａ０と差圧との関係の一例を示す図である。図４の縦軸は開弁電流Ｉａ０を示し、横軸は出入口間の差圧すなわちアキュムレータ圧Ｐａｃｃと保持弁上流圧Ｐｆとの差圧を示す。図３に示す減圧リニア制御弁６７と同様に増圧リニア制御弁６６の開弁電流も差圧の１次関数となる。

本実施形態においては次式のように、増圧リニア制御弁６６の制御電流Ｉａは、目標液圧Ｐｒ相当の開弁電流Ｉ_ａ０に補正量ΔＩａを加えた値を用いる。ΔＩａは通常正の値とする。
Ｉａ＝Ｉ_ａ０（Ｐ_ａｃｃ−Ｐｒ）＋ΔＩａ

補正量ΔＩａは省略することも可能であるが、開弁電流Ｉａを表す１次関数に誤差が含まれていることを考慮して、増圧リニア制御弁６６がより開きやすくなる方向に補正量ΔＩａを加えることが好ましい。補正量ΔＩａを適宜与えることにより開弁電流Ｉａが多少かさ上げされ、制御対象液圧Ｐｆが目標液圧Ｐｒを下回らないうちに増圧リニア制御弁６６を機械的に開弁させることができるようになる。その結果制御対象液圧Ｐｆを高めに保つことが可能となる。よって、特にブレーキアシスト制御の実行中には補正量ΔＩａを適宜与えることが望ましい。なお、この増圧リニア制御弁６６への制御電流Ｉａの設定方法と同様にして減圧リニア制御弁６７への制御電流Ｉｒを設定することも可能である。

以上のように第１の実施形態によれば、保持モードにおいて保持弁上流圧Ｐｆが目標液圧Ｐｒを下回っているときに増圧リニア制御弁６６が機械的に開弁されかつ保持弁上流圧Ｐｆが基準差圧ΔＰを超えて目標液圧Ｐｒを上回っているときに減圧リニア制御弁６７が機械的に開弁されるようにフィードフォワード制御電流が各リニア制御弁に供給される。その結果、目標液圧Ｐｒを下限として基準差圧ΔＰの幅で設定される許容範囲内へ向けて保持弁上流圧Ｐｆを自然に追従させることができる。

また、増圧必要閾値及び減圧必要閾値により定まる設定範囲内に含まれるように許容範囲が設定されているので、保持モードから増圧モードまたは減圧モードへの移行に先行してリニア制御弁が差圧弁的に機械的に開閉されて偏差Ｐｅが緩和されることになる。これにより、液圧測定及びコントロールクラス移行により生じ得る制御遅れを補償する効果を得ることができる。また、これらの設定範囲及び許容範囲を適宜設定することにより増圧モードまたは減圧モードへの移行頻度も低減することができる。特に本実施形態においては特別ブレーキモードにおいて減圧モードの実行頻度が実質的になくなるように設定されている。このため制御対象容積の動的変動に起因して減圧過多などの不必要な減圧が生じるのを低減することができる。これは特にブレーキアシスト制御とＡＢＳ制御とが同時に実行される場合に好ましい。

また、第１の実施形態においては、増圧モードにおいても保持モードにおいても増圧リニア制御弁６６に制御電流が供給される。このため、増圧モードと保持モードとの間でのモード切替時の制御電流の目標値に対する追従性が保たれる。特に増圧モードから保持モードへと切り替えられる場合には、制御電流は、開弁電流とフィードバック電流との和から開弁電流へと低減されることとなる。これは、増圧リニア制御弁６６の弁子と弁座との接触をゆっくりと行うことに相当するため、制御弁の耐用期間の向上という点でも好ましい。

次に第２の実施形態を説明する。第２の実施形態は、特別ブレーキモードにおける減圧モード及び保持モードでの制御電流に関して第１の実施形態と異なる。第１の実施形態は特別ブレーキモードにおいて実質的に減圧モードを利用することなく保持モードにおける減圧制御弁の機械的開閉により許容範囲に追従させる減圧を実現することを意図するものである。これに対して第２の実施形態では、増圧時のオーバーシュートへの対策に着目し、特別ブレーキモードにおいても減圧モードを適宜利用することを意図するものである。以下の第２の実施形態の説明において第１の実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。

第２の実施形態による制御処理は、図２を参照して説明した第１の実施形態による制御処理と基本的に同様である。異なる点は、特別ブレーキモードにおける減圧必要閾値Ｔ_ｒ２の設定、減圧モードにおける増圧リニア制御弁６６の制御電流、及び保持モードにおける減圧リニア制御弁６７の制御電流に関する点である。

減圧必要閾値Ｔ_ｒ２に関しては、第１の実施形態と同様に通常ブレーキモードにおける減圧必要閾値Ｔ_ｒ１よりは大きな値に設定するものの第１の実施形態ほど大きな値としなくてもよい。本実施形態においては減圧必要閾値Ｔ_ｒ２は、目標液圧Ｐｒに対するオーバーシュート許容量として設定される。このようにすれば、設定されたオーバーシュート許容量を超えて制御対象液圧Ｐｆが増圧された場合に減圧モードにより目標圧に向けてスムーズに減圧することができる。

また、減圧モードにおいてブレーキＥＣＵ７０は、目標液圧Ｐｒに相当する開弁電流を増圧リニア制御弁６６に制御電流として供給する。このようにすれば、減圧モードにおいて仮に過度の減圧が生じたとしても液圧Ｐｆが目標液圧Ｐｒを下回ったときに増圧リニア制御弁６６が機械的に開弁されることになる。これにより目標液圧Ｐｒを下回る不必要な減圧を緩和することができる。なお、第１の実施形態と同様に増圧リニア制御弁６６への制御電流に補正量ΔＩａを付加してもよい。

第２の実施形態においては第１の実施形態よりは高い頻度で減圧モードが利用されることとなる。よって、ブレーキＥＣＵ７０は保持モードにおいては、減圧リニア制御弁６７には制御電流を供給しない。増圧リニア制御弁６６については第１の実施形態と同様に目標液圧Ｐｒに相当する開弁電流を制御電流として供給する。

このように第２の実施形態によっても、リニア制御弁の差圧弁的利用により目標液圧への追従性を向上させることができる。特にオーバーシュートへの対策を重視する場合には第２の実施形態は好適である。

また第２の実施形態においては３つのコントロールクラスのいずれにおいても増圧リニア制御弁６６に制御電流が供給されることになる。よって、コントロールクラス切替時の制御電流の制御遅れを小さくすることができる。増圧リニア制御弁６６の弁子と弁座との接触がゆっくりと行われることになるので、制御弁の耐用期間の向上という点でも好ましい。

ところで上述の各実施形態において、増圧モードにおけるフィードバックゲインＧａは、当該制御周期における制御対象容積すなわちＡＢＳ保持弁の開弁数に応じて異なる値に設定されてもよい。具体的には、ブレーキＥＣＵ７０は、ＡＢＳ保持弁５１〜５４の開閉状態に応じて制御対象容積が増大するときには増圧リニア制御弁６６の制御ゲインを増大させる一方、制御対象容積が減少するときには制御ゲインを減少させるように制御ゲインを切り替える。このように制御対象容積に連動させて制御ゲインを変更することにより制御性の向上を図ることができる。

本実施形態においては以下の開閉状態のそれぞれについて異なる制御ゲインの値が設定されていてもよい。開閉状態としては、全ＡＢＳ保持弁５１〜５４が閉じている場合、ＡＢＳ保持弁５１〜５４の開弁数が１である場合、ＡＢＳ保持弁５１〜５４の開弁数が２である場合、ＡＢＳ保持弁５１〜５４の開弁数が３である場合、すべてのＡＢＳ保持弁５１〜５４が開いている場合がある。

より詳細には、ＡＢＳ保持弁５１〜５４の開弁数が１である場合は、前輪側のＡＢＳ保持弁５１、５２のいずれか一方のみが開いている場合と、後輪側のＡＢＳ保持弁５３、５４のいずれか一方のみが開いている場合との２つの場合に分けられる。ＡＢＳ保持弁５１〜５４の開弁数が２である場合は、前輪側のＡＢＳ保持弁５１、５２の双方が開いている場合と、後輪側のＡＢＳ保持弁５３、５４の双方が開いている場合と、前輪側のＡＢＳ保持弁５１、５２の一方と後輪側のＡＢＳ保持弁５３、５４の一方とが開いている場合との３つの場合に分けられる。ＡＢＳ保持弁５１〜５４の開弁数が３である場合は、前輪側のＡＢＳ保持弁５１、５２の双方と後輪側のＡＢＳ保持弁５３、５４の一方とが開いている場合と、前輪側のＡＢＳ保持弁５１、５２の一方と後輪側のＡＢＳ保持弁５３、５４の双方とが開いている場合との２つの場合に分けられる。

このように前輪側のＡＢＳ保持弁５１、５２の開弁と後輪側のＡＢＳ保持弁５３、５４の開弁とを区別しているのは、前輪側のホイールシリンダ２３ＦＲ、２３ＦＬの容積と後輪側のホイールシリンダ２３ＲＲ、２３ＲＬの容積とが通常異なるためである。その結果、例えば、前輪側のＡＢＳ保持弁５１、５２が開状態とされている場合と後輪側のＡＢＳ保持弁５３、５４が開状態とされている場合とでは、開弁数はともに２つと同じであるが、制御対象容積は異なるのである。

結局、本実施形態においては、上述の合計９つの開閉状態のそれぞれについて異なる制御ゲインの値が予め設定されて、ブレーキＥＣＵ７０に記憶されている。なお、典型的な一例として、左右の後輪側ホイールシリンダ２３ＲＲ、２３ＲＬの合計容積が前輪側ホイールシリンダ１つ分に相当する場合には制御対象容積に比例させて合計６種類の制御ゲインを設定すればよい。このようにすればブレーキＥＣＵ７０に記憶すべき定数の数を少なくすることができる。制御ゲインは、それぞれの開閉状態における制御対象容積とホイールシリンダ圧との関係を考慮して定めることができる。制御ゲインの値が制御対象容積に比例するように定めてもよい。この場合、制御ゲインは、制御性等の観点から適宜調整されて定められてもよい。

ここで、全ＡＢＳ保持弁５１〜５４が閉じている場合に対して２種類の制御ゲインを設定してもよい。全ＡＢＳ保持弁５１〜５４が閉じている場合の制御対象容積は主流路４５等の流路に限られるためかなり小さい。よって、偏差Ｐｅが所定範囲内にある場合には制御ゲインをゼロとして液圧をそのまま保持し、偏差Ｐｅが所定範囲外にある場合に制御ゲインを所定値とするようにしてもよい。この場合、全ＡＢＳ保持弁５１〜５４が閉弁状態にあることが検出された場合に直ちに制御ゲインをゼロとしてもよい。このようにすれば液圧測定に伴う制御遅れによるオーバーシュートを抑制することができる。制御ゲインをゼロとした後に、全ＡＢＳ保持弁５１〜５４が継続して閉弁状態でありかつ偏差Ｐｅが所定範囲外にあることが検出された場合に制御ゲインを所定値とするようにしてもよい。このようにすれば、偏差が大きい場合に目標値に制御対象液圧を追従させる余地を残すことができる。ただし、偏差Ｐｅが所定範囲外にある場合の制御ゲインの大きさは制御対象容積に比例させ、ＡＢＳ保持弁５１〜５４の開弁数が１である場合よりも相当低くすることが好ましい。

また、減圧モードにおけるフィードバックゲインＧｒは、通常ブレーキモードにおける値よりも特別ブレーキモードにおける値を小さく設定することが好ましい。そうすれば、特別ブレーキモードにおいて減圧モードに移行した場合であっても減圧を比較的緩やかなものとすることができる。

また、ホイールシリンダ圧が小さいほど制御ゲインが大きくなるように設定されていてもよい。これは、ホイールシリンダ圧が比較的低い場合のほうが比較的高い場合よりもホイールシリンダ２３への流入液量に対する液圧の増加割合が小さいからである。制御ゲインはホイールシリンダ圧に応じて連続的に変化するように設定されてもよいし、所定の液圧範囲に対して１つの制御ゲインが割り当てられるというように離散的に制御ゲインが設定されていてもよい。

本発明の一実施形態に係るブレーキ制御装置を示す系統図である。 本発明の各実施形態に係る制御処理を示すフローチャートである。 本実施形態に係る減圧リニア制御弁の開弁電流と差圧との関係の一例を示す図である。 本実施形態に係る増圧リニア制御弁の開弁電流と差圧との関係の一例を示す図である。

符号の説明

２０ ブレーキ制御装置、 ２３ ホイールシリンダ、 ２７ マスタシリンダユニット、 ３１ 液圧ブースタ、 ３２ マスタシリンダ、 ３３ レギュレータ、 ３４ リザーバ、 ６０ 分離弁、 ６４ マスタカット弁、 ６５ レギュレータカット弁、 ６６ 増圧リニア制御弁、 ６７ 減圧リニア制御弁、 ７０ ブレーキＥＣＵ、 ７１ レギュレータ圧センサ、 ７２ アキュムレータ圧センサ、 ７３ 制御圧センサ。

Claims (5)

1. 作動液の供給により複数の車輪の各々に制動力を付与する複数のホイールシリンダと、
   前記複数のホイールシリンダの各々に液圧を保持するために各ホイールシリンダの上流に設けられている複数の保持弁と、
   前記複数の保持弁の上流圧を共通に制御するために前記複数の保持弁の上流に設けられている一対の調圧用制御弁と、
   前記上流圧の目標圧からの偏差が設定範囲から外れている場合に前記調圧用制御弁を用いて該上流圧を該目標圧へと追従させる調圧モードと、該偏差が該設定範囲に収まっている場合に選択される保持モードと、を切り替えて該上流圧を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記保持モードから前記調圧モードへの切替に先行して前記調圧用制御弁が差圧により機械的に開弁されるように、前記保持モードにおいて前記調圧用制御弁の開弁圧を制御することを特徴とするブレーキ制御装置。
2. 前記制御部は、前記保持弁をいずれも開弁状態として前記上流圧を前記ホイールシリンダに共通に供給する通常ブレーキモードと、前記保持弁のうち少なくとも１つを反復的に開閉する特別ブレーキモードとを含む複数のブレーキモードから１つを選択して制動力を制御するよう設定されており、前記特別ブレーキモードが選択されている場合において、前記設定範囲内に前記目標圧を含むように設定される許容範囲に前記上流圧が含まれないときに前記調圧用制御弁が機械的に開弁されるように前記保持モードにおいて開弁圧を制御することを特徴とする請求項１に記載のブレーキ制御装置。
3. 前記調圧用制御弁は、前記上流圧を増圧するための増圧制御弁と、前記上流圧を減圧するための減圧制御弁と、を含み、
   前記制御部は、前記上流圧が前記目標圧を下回るときに前記増圧制御弁が機械的に開弁されかつ前記目標圧よりも所定量高圧に設定される基準圧を前記上流圧が上回るときに前記減圧制御弁が機械的に開弁されるように前記増圧制御弁及び前記減圧制御弁の開弁圧を制御することを特徴とする請求項２に記載のブレーキ制御装置。
4. 前記減圧制御弁は供給される電流に応じて開弁圧が変動する電磁制御弁であり、前記増圧制御弁は供給される電流に応じて開弁圧が変動する電磁制御弁であり、
   前記制御部は、前記減圧制御弁及び前記増圧制御弁への供給電流をフィードフォワード制御により制御することにより前記減圧制御弁及び前記増圧制御弁の開弁圧を制御することを特徴とする請求項３に記載のブレーキ制御装置。
5. 前記調圧用制御弁は、前記上流圧を増圧するための増圧制御弁を含み、
   前記制御部は、前記調圧モードにおいて前記上流圧が前記目標圧を下回るときに前記増圧制御弁が機械的に開弁されるように前記増圧制御弁の開弁圧を制御することを特徴とする請求項１に記載のブレーキ制御装置。

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