JP4297109B2

JP4297109B2 - 車両制動装置

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Publication number: JP4297109B2
Application number: JP2005355671A
Authority: JP
Inventors: 貴之山本
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2005-12-09
Filing date: 2005-12-09
Publication date: 2009-07-15
Anticipated expiration: 2025-12-09
Also published as: CN100462263C; DE102006057600B4; US7422294B2; CN1978260A; JP2007160950A; DE102006057600A1; US20070132310A1

Description

本発明は車両制動装置に関し、より詳細には、アキュムレータに蓄圧するためのポンプを駆動するモータの発熱を抑制する技術に関する。

一般に、電子制御ブレーキシステム（ＥＣＢシステム）では、ブレーキ操作に応じたブレーキオイルをホイールシリンダに送り込んで制動力を発生させる。応答性を確保するため、高圧にされたブレーキオイルが常にアキュムレータに蓄えられている。運転者によってブレーキペダルが操作される毎にアキュムレータ内の圧力は低下するため、アキュムレータを高圧に維持するには、適宜ポンプを駆動してアキュムレータにブレーキオイルを送り込む必要がある。このポンプの負荷が大きくなり過ぎないように、例えば特許文献１には、アキュムレータの蓄積油圧を下限値と上限値との間に維持するようポンプの作動を制御する油圧供給装置が開示されている。
特開平７−１０３２０１号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示されているような油圧制御装置では、アキュムレータ圧センサに異常が生じるとモータを適切に制御することができず、アキュムレータ圧を適正範囲に維持できなくなるおそれがある。このため、多くの油圧供給装置では、ブレーキオイルの消費速度が最も速い場合を想定してオイルポンプの吐出量を選定しておき、異常発生時にはこの吐出量になるようにモータを作動させている。このことは、ブレーキオイルの消費速度が想定値よりも小さい場合においては、オイルポンプを駆動するモータの負荷が必要以上に大きくなることを意味しており、モータの発熱量が増大するという問題がある。

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、ブレーキシステムの異常発生時に、アキュムレータのオイルポンプを駆動するモータの発熱量を低下させる技術を提供することにある。

本発明のある態様は、車両制動装置に関する。この装置は、モータにより駆動されるポンプと、前記ポンプから吐出される作動液により蓄圧されるアキュムレータと、前記アキュムレータから作動液を供給されて、車両に備えられた車輪に制動力を発生させるホイールシリンダと、前記アキュムレータと前記ホイールシリンダとを連通する液体通路と、を備える。車両制動装置は、該車両制動装置に生じた異常を検出する異常検出手段と、異常が検出されたとき、前記モータの発熱を抑制するように該モータを間欠駆動する発熱抑制手段と、前記ホイールシリンダへの増圧要求の有無を判定する増圧判定手段と、ドライバによるブレーキペダルの操作量に応じた圧力の作動液を供給するマスタシリンダと、をさらに備える。前記増圧判定手段は、車両が停車しているときに前記ホイールシリンダへの増圧要求がないと判定し、前記マスタシリンダの状態に関連する状態量に基づきマスタシリンダのボトミングが生じる可能性があるとき、前記ホイールシリンダへの増圧要求があると判定し、前記発熱抑制手段は、前記ホイールシリンダへの増圧要求がないと判定されたときに前記間欠駆動を実施中か否かにかかわらず前記モータを停止させ、前記ホイールシリンダへの増圧要求があると判定されたときに前記間欠駆動を実施中か否かにかかわらず前記モータを駆動する。

この態様によると、車両制動装置に異常が発生してアキュムレータのポンプを駆動するモータを間欠駆動しているとき、アキュムレータへの増圧要求がない場合には、間欠駆動のサイクルにかかわらずモータを停止させるようにした。これによって、たとえドライバによるブレーキペダルの踏み込みがあっても増圧要求がなければモータが作動しないので、不要なモータの発熱を抑えることができる。

車両の停車中は制動力の応答性を確保する必要性が少ない。そこで、ドライバによるブレーキペダルの踏み込みがあっても増圧要求なしとしてモータを停止させることによって、モータの発熱を抑制することができる。また、マスタシリンダの状態量には、例えば、マスタシリンダ圧、ブレーキペダルストローク量が含まれる。マスタシリンダの状態量に基づいて、アキュムレータの増圧が必要と考えられるときは、増圧要求ありとしてモータを駆動させる。この態様は、例えば、アキュムレータ圧が著しく低下している状況において、マスタシリンダからの圧力がアキュムレータに抜けてしまうような場合に、マスタシリンダがボトミングすることを防止するのに役立つ。

本発明の他の態様もまた車両制動装置に関する。この装置は、モータにより駆動されるポンプと、前記ポンプから吐出される作動液により蓄圧されるアキュムレータと、前記アキュムレータから作動液を供給されて、車両に装着された車輪に制動力を発生させるホイールシリンダと、前記アキュムレータと前記ホイールシリンダとを連通する液体通路と、を備える。車両制動装置は、該車両制動装置に生じた異常を検出する異常検出手段と、異常が検出されたとき、前記モータの発熱を抑制するように、駆動サイクルと停止サイクルを含む所定のデューティ比で前記モータを間欠駆動する発熱抑制手段と、前記ホイールシリンダへの増圧要求の有無を判定する増圧判定手段と、各ホイールシリンダに連通する流路に配設され各ホイールシリンダへの作動液の供給を制御する増圧弁と、をさらに備える。前記増圧判定手段は、車両が停車しているときに前記ホイールシリンダへの増圧要求がないと判定し、また、前記増圧弁が開弁されているとき、増圧弁の制御電流が開弁時の電流近傍に低下した場合に、前記ホイールシリンダへの増圧要求がないと判定し、前記発熱抑制手段は、前記ホイールシリンダへの増圧要求がないと判定されたときに前記間欠駆動を実施中か否かにかかわらず前記モータを停止させる。これによって、早期にモータを停止できるため、モータの発熱を抑制することができる。

本発明の車両制動装置によれば、車両制動装置に異常が発生してアキュムレータのポンプを駆動するモータを間欠駆動しているとき、ホイールシリンダへの増圧要求がない場合には間欠駆動のサイクルにかかわらずモータを停止させるので、モータの発熱を抑制することができる。

図１は、本実施形態が適用される車両制動装置１００と電子制御ユニット２００（以下、「ＥＣＵ２００」と表記する）の全体構成を示す。車両制動装置１００は主にアクチュエータ８０とアクチュエータ８０以外のマスタシリンダ１４などを備える。車両制動装置１００は、電子制御式ブレーキシステム（ＥＣＢ）であり、ブレーキペダルの操作量をセンサで検知し、最適なブレーキ油圧を算出して四輪独立してブレーキを作動させることができる。

ブレーキペダル１２にはその踏み込みストロークを検出するストロークセンサ４６が設けられている。マスタシリンダ１４は、運転者によるブレーキペダル１２の踏み込み操作に応じ、作動液であるブレーキオイルを圧送する。

マスタシリンダ１４には右前輪用のブレーキ油圧制御導管１６および左前輪用のブレーキ油圧制御導管１８の一端が接続され、これらのブレーキ油圧制御導管はそれぞれ、右前輪および左前輪の制動力を発揮する右前輪用および左前輪用のホイールシリンダ２０ＦＲ、２０ＦＬに接続されている。右前輪用および左前輪用のブレーキ油圧制御導管１６、１８の途中には、右電磁開閉弁２２ＦＲおよび左電磁開閉弁２２ＦＬが間挿されている。右電磁開閉弁２２ＦＲおよび左電磁開閉弁２２ＦＬは非通電時に開状態にあり、ブレーキ操作を検出した際に閉状態に切り替わる（これを「常開型」と呼ぶ）電磁弁である。

また、ブレーキ油圧制御導管１６、１８の途中には、それぞれ右前輪側および左前輪側のマスタシリンダ液圧を計測する右マスタ圧力センサ４８ＦＲおよび左マスタ圧力センサ４８ＦＬが設けられている。運転者によってブレーキペダル１２が踏まれたとき、ストロークセンサ４６によりその踏み込み操作量が検出されるが、ストロークセンサ４６の故障を想定し、右マスタ圧力センサ４８ＦＲおよび左マスタ圧力センサ４８ＦＬによるマスタシリンダ液圧の計測によってもブレーキペダル１２の踏み込み操作力が検出される。マスタシリンダ液圧を二つの圧力センサで監視するのは、フェイルセーフの観点による。

マスタシリンダ１４にはリザーバタンク２６が接続され、また、開閉弁２３を介して、運転者の操作量や反力を創出するストロークシミュレータ２４が接続される。開閉弁２３は、非通電時に閉状態にあり、ブレーキ操作時に開状態に切り替わる常閉型の電磁弁である。リザーバタンク２６には油圧給排導管２８の一端が接続される。油圧給排導管２８にはモータ３２により駆動されるオイルポンプ３４が設けられている。オイルポンプ３４の吐出側は高圧導管３０になっており、アキュムレータ５０とリリーフ弁５３が設けられている。アキュムレータ５０はオイルポンプ３４によって例えば１４〜２２ＭＰａという範囲（以下「制御範囲」という）の高圧にされたブレーキオイルを蓄積する。リリーフ弁５３は、アキュムレータ圧が異常に高く、例えば２５ＭＰａといった高圧になったとき開き、油圧給排導管２８へ高圧のブレーキオイルを逃がす。

高圧導管３０にはアキュムレータ圧を計測するアキュムレータ圧センサ５１が設けられる。後述のＥＣＵ２００にはアキュムレータ圧センサ５１の出力であるアキュムレータ圧が入力され、このアキュムレータ圧が制御範囲に収まるようモータ３２を制御する。

高圧導管３０は、それぞれ非通電時は閉じた状態（これを「常閉型」という）にあり、必要なときにホイールシリンダの増圧用に利用される電磁流量制御弁、すなわちリニア弁である増圧弁４０ＦＲ、４０ＦＬ、４０ＲＲ、４０ＲＬを介し、右前輪のホイールシリンダ２０ＦＲ、左前輪のホイールシリンダ２０ＦＬ、右後輪用のホイールシリンダ２０ＲＲ、左後輪用のホイールシリンダ２０ＲＬ（以下、これらを総称して「ホイールシリンダ２０」という）に接続されている。以下、増圧弁４０ＦＲ、４０ＦＬ、４０ＲＲ、４０ＲＬを総称するときは符号４０を用いる。

図示しない車両の右前輪、左前輪、右後輪、左後輪には、ディスクブレーキが設けられており、それぞれホイールシリンダ２０ＦＲ、２０ＦＬ、２０ＲＲ、２０ＲＬの駆動によりブレーキパッドをディスクに押し付けることで制動力を発揮するようになっている。

右前輪のホイールシリンダ２０ＦＲと左前輪のホイールシリンダ２０ＦＬは、必要なときに減圧用に利用される電磁流量制御弁、すなわちリニア弁である常閉型の減圧弁４２ＦＲ、４２ＦＬを介して油圧給排導管２８へ接続されている。また、右後輪用のホイールシリンダ２０ＲＲ、左後輪用のホイールシリンダ２０ＲＬは、それぞれ常開型の減圧弁４２ＲＲ、４２ＲＬを介して油圧給排導管２８へ接続されている。以下、減圧弁４２ＦＲ、４２ＦＬ、４２ＲＲ、４２ＲＬを総称するときは符号４２を用いる。

右前輪、左前輪、右後輪、左後輪のホイールシリンダ２０ＦＲ、２０ＦＬ、２０ＲＲ、２０ＲＬ付近には、それぞれホイールシリンダ内の液圧を計測する右前輪用、左前輪用、右後輪用、左後輪用の圧力センサ４４ＦＲ、４４ＦＬ、４４ＲＲ、４４ＲＬが設けられている。

ＥＣＵ２００は、電磁開閉弁２２ＦＲ、２２ＦＬ、開閉弁２３、モータ３２、４個の増圧弁４０ＦＲ、４０ＦＬ、４０ＲＲ、４０ＲＬ、および４個の減圧弁４２ＦＲ、４２ＦＬ、４２ＲＲ、４２ＲＬを制御する。ＥＣＵ２００はマイクロコンピュータによる演算ユニット、各種制御プログラムを格納するＲＯＭ、およびデータ格納やプログラム実行のためのワークエリアとして利用されるＲＡＭなどを備える。

詳細は図示しないが、演算ユニットには、右前輪用、左前輪用、右後輪用、左後輪用の圧力センサ４４ＦＲ、４４ＦＬ、４４ＲＲ、４４ＲＬから、それぞれ、右前輪のホイールシリンダ２０ＦＲ内の圧力信号、左前輪のホイールシリンダ２０ＦＬ内の圧力信号、右後輪用のホイールシリンダ２０ＲＲ内の圧力信号、左後輪用のホイールシリンダ２０ＲＬ内の圧力信号（以下、総括的にホイールシリンダ液圧信号という）が入力される。さらに、演算ユニットには、ストロークセンサ４６からはブレーキペダル１２の踏み込みストロークを示す信号（以下ストローク信号という）が、右マスタ圧力センサ４８ＦＲおよび左マスタ圧力センサ４８ＦＬからはマスタシリンダ液圧を示す信号（以下マスタシリンダ液圧信号という）が、アキュムレータ圧センサ５１からはアキュムレータ圧を示す信号（以下アキュムレータ圧信号という）が入力される。

ＥＣＵ２００のＲＯＭは所定の制動制御フローを記憶している。演算ユニットはストローク信号とマスタシリンダ液圧信号に基づき車両の目標減速度を演算し、演算された目標減速度に基づいて各輪の目標ホイールシリンダ液圧を演算し、各輪のホイールシリンダ液圧が目標ホイールシリンダ液圧になるよう、増圧弁４０および減圧弁４２を制御する。また、ＥＣＵ２００には、車輪の回転数を検出して車速を演算する車速センサ６２からの車速情報も入力される。

モータ３２によって駆動されるオイルポンプ３４は、リザーバタンク２６から油圧給排導管２８を通じてブレーキオイルをくみ上げ、高圧にされたブレーキオイルをアキュムレータ５０に蓄積する。アキュムレータ５０の高油圧は、目標ホイールシリンダ液圧に応じて増圧弁４０を開閉制御することによって、各ホイールシリンダ２０に供給される。

ブレーキペダル１２が踏まれることによってアキュムレータ５０から高油圧のブレーキオイルが消費されると、ＥＣＵ２００は、アキュムレータ５０の圧力が常に制御範囲に収まるように、モータ３２を作動させてオイルポンプを駆動し、アキュムレータ５０に高圧にされたブレーキオイルを蓄積する。以下、この動作のことを「蓄圧動作」と呼ぶ。この蓄圧動作は、アキュムレータ圧センサ５１の検出値にしたがって、自動的に実行される。

図２は、ＥＣＵ２００のうち、モータ３２の発熱抑制に関与する部分の構成を示す機能ブロック図である。ここに示す各ブロックは、ハードウェア的には、コンピュータのＣＰＵやメモリをはじめとする素子や機械装置で実現でき、ソフトウェア的にはコンピュータプログラム等によって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックとして描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。

異常検出部２２０は、アクチュエータ８０やＥＣＵ２００などにおける異常を検出する。異常の例は、アキュムレータ圧センサ５１の故障、油圧給排導管２８または高圧導管３０からのブレーキオイルの液漏れの発生、増圧弁４０または減圧弁４２からの漏れの発生、または、アキュムレータ圧センサ５１からＥＣＵ２００への信号線の断線などによりＥＣＵ２００がアキュムレータ圧を知ることができない場合などである。

アキュムレータ圧センサ５１の異常は、センサの自己診断機能を利用してゲイン異常を検出したり、断線を検出したり、検出値の張り付きなどから検出することができる。ブレーキオイルの液漏れは、ブレーキ非操作時のモータ３２の稼働時間とアキュムレータ５０の圧力とを参照して検出することができる。具体的には、ブレーキ非操作時において予めモータ３２を稼働させたときのアキュムレータ圧を実験などにより求めておく。実際にモータ３２をある時間だけ稼働させたときにアキュムレータ圧が実験値に満たない場合、油圧給排導管２８または高圧導管３０においてブレーキオイルの液漏れが発生していると判定する。

モータ制御部２１０は、モータ駆動電流およびアキュムレータ圧力を参照して、オイルポンプ３４を駆動するモータ３２を制御する。モータ制御部２１０は、通常制御部２１２と発熱抑制部２１４とを含む。通常制御部２１２は、車両制動装置１００に異常が発生していない状態でモータ３２を制御する。具体的には、通常制御部２１２は、上述の制御範囲の下限値をアキュムレータ圧力が下回らないように、モータ３２を作動させてオイルポンプ３４を駆動し、アキュムレータ５０に高圧のブレーキオイルを蓄圧する。アキュムレータ圧力が制御範囲の上限値に到達すると、通常制御部２１２はモータ３２を停止させる。

発熱抑制部２１４は、異常検出部２２０により車両制動装置１００に何らかの異常が検出されたときに、モータの間欠駆動を実施する。例えば、アキュムレータ圧センサが故障した場合などは、アキュムレータ圧を目標としてモータ制御することが不可能になる。したがって、異常時には、オイルポンプ３４を作動させるモータ３２の回転数を一定にし、かつ所定のデューティ比（例えば、４０％）で駆動させるように、モータ駆動回路２４０に指示する。デューティ比は、故障の程度によって異なる比率を採用してもよい。この間欠駆動によって、液漏れやアキュムレータ圧不明のために、時間が経過してもアキュムレータ圧が上昇せずにモータ３２が作動し続けることによって、モータ３２の発熱が過大になることを防止している。

ところで、従来の制御では、ドライバによってブレーキペダル１２が操作されたときには、モータの間欠駆動中の駆動サイクルまたは停止サイクルのいずれにあってもモータを駆動するようにしていた。これは、アキュムレータ圧が低下してホイールシリンダに作用する圧力が低下し過ぎないようにすることで、間欠駆動中においても所望の制動力を発揮できるようにするためである。

しかしながら、短期間にドライバによるブレーキ操作が多数回実施されると、そのたびにモータの間欠駆動が中止され、モータが作動することになるため、結局モータの作動時間を短縮することができず、モータの発熱量が大きくなってしまうという問題があった。モータの発熱量が大きくなると、その分定格の大きいモータを車両に搭載しておかなければならず、モータ重量や製造コストの上昇を招来しうる。

そこで、本実施形態では、ドライバによるブレーキ操作があっても所定の条件に合致するときには、モータを作動させない制御を追加した。この制御については、図４および図５を参照して詳細に述べる。

増圧判定部２３０は、ホイールシリンダの増圧要求の有無を判定する。ここで「増圧要求」は、車速、マスタシリンダの状態量、増圧弁４０に対する制御電流などにも基づいて判定される。より具体的には、増圧判定部２３０は、車両が停車しているときに増圧要求がないと判定する。また、増圧判定部２３０は、マスタシリンダ１４の状態に関連する状態量が所定のしきい値以上となったとき、増圧要求があると判定する。さらに、増圧判定部２３０は、増圧弁が開弁されているとき、増圧弁の制御電流が開弁時の電流近傍に低下した場合に、増圧要求がないと判定する。

発熱抑制部２１４は、増圧判定部２３０によりホイールシリンダへの増圧要求ありと判定された場合、間欠駆動を実施中か否かにかかわらず、モータ３２を駆動する。増圧判定部２３０によりホイールシリンダへの増圧要求がないと判定された場合、間欠駆動を実施中か否かにかかわらず、モータ３２を停止させる。

モータ駆動回路２４０は、車両に設置されている図示しないバッテリから直流電力の供給を受ける。モータ駆動回路２４０は、モータ３２をスイッチング駆動するための半導体リレー（図示せず）を備えている。半導体リレーの代わりにメカリレーを備えていてもよいし、二つを並列に配置して一方のリレーを他方のバックアップとして使用してもよい。半導体リレーは、所定の周期で発生されるパルス状の信号によってスイッチング制御され、半導体リレーをオン設定するパルス状信号のオン時間のデューティ比に対応してモータ３２の回転数などを制御することができる。

アクチュエータ制御部２５０は、アクチュエータ８０を構成する増圧弁４０、減圧弁４２、電磁開閉弁２２に作動電流を印加して、各弁の開弁、閉弁を制御する。

図３は、異常検出部２２０によって異常が検出されない正常時のモータ制御のフローチャートである。まず。アキュムレータ圧センサ５１によってアキュムレータ圧が検出される（Ｓ１０）。次に、通常制御部２１２は、アキュムレータ圧が予め設定されている制御範囲の上限値を超えたか否かを判定する（Ｓ１２）。ただし、この上限値はリリーフ圧よりも低く設定されている。アキュムレータ圧が上限値より大きいとき（Ｓ１２のＹ）、モータ３２が駆動中の場合はモータを停止する（Ｓ１４）。なお、車両制動装置１００には、アキュムレータ圧が所定圧力以上になったときに開放するリリーフ弁５３が備えられているので、モータ３２が作動し続けていても問題は生じないが、モータ３２による電力消費と発熱、作動音を抑えるために停止させるのである。

アキュムレータ圧が上限値以下のとき（Ｓ１２のＮ）、通常制御部２１２は、アキュムレータ圧が予め設定されている制御範囲の下限値を下回ったか否かを判定する（Ｓ１６）。この下限値は、アキュムレータ５０の最低動作保証圧力より若干大きな値に設定される。例えば、最低動作保証圧力が１２ＭＰａであれば、下限値は１４ＭＰａに設定される。アキュムレータ圧が下限値を下回っているときは（Ｓ１６のＹ）、アキュムレータ５０の圧力を早急に高めて制動性能が損なわれないようにすべきなので、モータ３２をデューティ比１００％で駆動する（Ｓ１８）。アキュムレータ圧が下限値以上であるときは（Ｓ１６のＮ）、急いでアキュムレータ圧を高めなくても制動性能上は問題がないので、モータ３２を低デューティ比（例えば２０％）で駆動する（Ｓ２０）。

このように通常制御部２１２は、車両制動装置１００に異常が検出されていないときは、アキュムレータ圧が適正な範囲内に収まるように、オイルポンプ３４を駆動するモータ３２を作動させるのである。

図４は、モータ間欠駆動時の制御のフローチャートである。このフローは、車両の走行中に所定の周期で実行され、モータの間欠駆動中にブレーキペダルが踏まれたときに、増圧要求の有無にしたがってモータを駆動するか停止するかを決定する。

まず、増圧判定部２３０は、ドライバによりブレーキペダルが踏み込まれたか否かを判定する（Ｓ３０）。ブレーキペダルが操作されないときは（Ｓ３０のＮ）、発熱抑制部２１４は間欠駆動のサイクル通りにモータを駆動または停止する。ブレーキペダルが踏み込まれたとき（Ｓ３０のＹ）、増圧判定部２３０は、車速が０ｋｍ／ｈより大、すなわち車両が走行しているか否かを判定する（Ｓ３２）。車両が走行している場合（Ｓ３２のＹ）、後輪（ＲＲ輪またはＲＬ輪）の油圧が異常か否かを判定する（Ｓ３４）。油圧異常であれば（Ｓ３４のＹ）、モータ制御部２１０は以降その輪の制御を中止し、アクチュエータ制御部２５０は対応する減圧弁４２ＲＲまたは４２ＲＬを閉弁する（Ｓ３６）。油圧異常でなければ（Ｓ３４のＮ）、Ｓ３６をスキップする。

続いて、増圧判定部２３０は、後輪（ＲＲ輪またはＲＬ輪）のホイールシリンダ圧が所定の圧力、例えば４ＭＰａより大きいか否かを判定する（Ｓ３８）。ホイールシリンダ圧が４ＭＰａより大きければ（Ｓ３８のＹ）、十分な制動力を発生できるので、発熱抑制部２１４は、オイルポンプ３４を駆動するモータ３２が駆動中であってもモータ３２を停止する（Ｓ４０）。このとき、アクチュエータ制御部２５０は、対応する増圧弁４０ＲＲまたは４０ＲＬの開弁電流の不感帯を増大させてもよい。こうすると、ホイールシリンダ圧の目標値に対する追従性が低下するが、アキュムレータ５０に蓄えられているブレーキオイルの減少を遅らせることができるため、モータの駆動頻度を小さくすることができる。なお、この場合、Ｓ３４における後輪の油圧異常の判定しきい値を変更して、異常と判定されにくくすることが望ましい。

Ｓ３８で、ホイールシリンダ圧が４ＭＰａ以下であるときは（Ｓ３８のＮ）、続いて増圧判定部２３０は後輪のホイールシリンダ圧が２ＭＰａ未満であるか否かを判定する（Ｓ４２）。ホイールシリンダ圧が２ＭＰａ未満であれば（Ｓ４２のＹ）、ホイールシリンダへのブレーキオイルの供給がないと制動力が不足するので、たとえ間欠駆動サイクルの停止中であっても、発熱抑制部２１４はモータ３２を駆動する（Ｓ４４）。このとき、アクチュエータ制御部２５０は、対応する増圧弁４０ＲＲまたは４０ＲＬの不感帯を増大させてもよい。Ｓ４２の判定が否定のとき、つまりホイールシリンダ圧が２ＭＰａ以上４ＭＰａ以下のときは（Ｓ４２のＮ）、発熱抑制部２１４は、モータ間欠駆動のサイクル通りにモータを駆動または停止する。

Ｓ３２において、車両が停止中の場合（Ｓ３２のＮ）、後輪（ＲＲ輪またはＲＬ輪）の油圧が異常か否かを判定する（Ｓ４６）。油圧異常であれば（Ｓ４６のＹ）、モータ制御部２１０は以降その輪の制御を中止し、アクチュエータ制御部２５０は対応する減圧弁４２ＲＲまたは４２ＲＬを閉弁する（Ｓ４８）。油圧異常でなければ（Ｓ４６のＮ）、停車中に制動力を発生させる必要がないので、発熱抑制部２１４はモータが駆動中であってもモータを停止する（Ｓ５０）。

ところで、配管または増減圧弁から液漏れが生じている場合にブレーキペダル１２を踏み続けていると、アキュムレータ５０に蓄圧された液圧が次第に低下していく。アキュムレータ圧が低下した状態で、ブレーキペダル１２をアキュムレータの封入圧（例えば、９．４ＭＰａ）以上の圧力で踏むと、マスタシリンダ１４で発生した圧力がアキュムレータに向かって入っていく状態となるため、ブレーキが「抜けた」状態となり、マスタシリンダ１４がボトミングしてしまうという不都合が生じる。したがって、一定の条件に該当する場合は、アキュムレータ圧を所定圧以上に維持して、マスタボトミングを回避する必要がある。

図５は、そのようなマスタボトミングを回避する制御のフローチャートである。
まず、増圧判定部２３０は、ドライバによりブレーキペダル１２が踏み込まれたか否かを判定する（Ｓ６０）。ブレーキペダル１２が踏み込まれていないときは（Ｓ６０のＮ）、発熱抑制部２１４は間欠駆動のサイクル通りにモータを駆動または停止する。ブレーキペダルが踏み込まれたとき（Ｓ６０のＹ）、続いて、増圧判定部２３０は、車速が０ｋｍ／ｈより大、すなわち車両が走行しているか否かを判定する（Ｓ６２）。車両が停車中の場合は（Ｓ６２のＮ）、モータを停止して後輪の減圧弁４２ＲＲ、４２ＲＬを閉弁する（Ｓ７０）。

車両が走行中のとき（Ｓ６２のＹ）、上述したように、後輪（ＲＲ輪、ＲＬ輪）または前輪（ＦＲ輪、ＦＬ輪）の増圧弁から漏れが生じている場合、アキュムレータ５０の封入圧以上の圧力でブレーキペダル１２を踏むと、マスタシリンダ１４でボトミングが発生するおそれがある。この状況下において、増圧判定部２３０は、以下の条件のうちいずれかひとつが成立するか否かを判定する（Ｓ６４）。
１．前輪（ＦＲ輪、ＦＬ輪）のホイールシリンダ（Ｗ／Ｃ）圧が所定圧力（例えば８ＭＰａ）より大きい
２．前輪のマスタシリンダ（Ｍ／Ｃ）圧が所定圧力（例えば８ＭＰａ）より大きい
３．ブレーキペダルストロークが所定量（例えば８０ｍｍ）より大きい
４．マスタシリンダ圧およびホイールシリンダ圧が増圧中である

上記１〜４のうちいずれかが成立する場合は（Ｓ６４のＹ）、アキュムレータを増圧する必要があると考えられるため、アクチュエータ制御部２５０は、後輪の減圧弁４２ＲＲまたは４２ＲＬを閉弁し（Ｓ６６）、さらに発熱抑制部２１４はたとえ間欠駆動サイクルの停止中であってもモータ３２を駆動する（Ｓ６８）。これによって、アキュムレータ圧が上昇し、マスタシリンダ１４のボトミングが回避される。減圧弁４２ＲＲまたは４２ＲＬが閉弁されるので、ホイールシリンダに向けて供給されたブレーキオイルがリザーバタンク２６に戻されることはない。

Ｓ６４において、いずれの条件も成立しなかった場合（Ｓ６４のＮ）、発熱抑制部２１４は、モータ間欠駆動のサイクル通りにモータを駆動または停止する。

なお、図５の制御は、図４の制御と組み合わせて実施してもよいし、個別に実施してもよいことは言うまでもない。

以上説明したように、本実施形態によれば、車両制動装置に異常が発生してアキュムレータのポンプを駆動するモータを間欠駆動しているとき、ホイールシリンダへの増圧要求がない場合には、間欠駆動のサイクルにかかわらずモータを停止させるようにした。これによって、たとえドライバによるブレーキペダルの踏み込みがあっても増圧要求がなければモータが作動しないので、不要なモータの発熱を抑えることができる。

モータの負荷が必要以上に大きくなり、モータの発熱量が増大すると、その分の余裕を持ってモータの放熱設計をしなければならず、結果としてモータの体格が大きくなるという不都合が生じる。本実施形態によれば、例えば車両の停車時にはドライバによりブレーキが操作されても原則的にモータを停止するようにしたので、従来のように画一的に間欠駆動する場合よりもモータの熱定格を小さくすることができる。これによって、モータを小型化、軽量化することが可能になる。

以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。これらの実施形態は例示であり、各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

車両の停車中は、モータの間欠駆動サイクルの駆動時に同期させて、アクチュエータ制御部２５０が後輪（ＲＲ輪またはＲＬ輪）の増圧弁４０ＲＲまたは４０ＲＬに開弁電流より若干量小さい電流を印加しておき、増圧弁の開弁圧を下げるようにしてもよい。こうすると、リリーフ弁５３のリリーフ圧より低い圧力で増圧弁４０ＲＲまたは４０ＲＬが開弁するようになるため、アキュムレータのリリーフ圧が低下し、したがってオイルポンプ３４を駆動するモータ３２の負荷が低下する。よって、モータの発熱を抑制することができる。これは、アキュムレータのリリーフ弁５３の代わりに増圧弁４０ＲＲまたは４０ＲＬをリリーフ弁として活用することに相当する。
なお、車両の走行時には、リリーフしたブレーキオイルがホイールシリンダ２０へと流入して、ブレーキの引き摺りが生じるおそれがあるので、増圧弁への電流印加は実施しないことが好ましい。

制動後に、ＲＲ輪またはＲＬ輪の増圧弁の電流値が開弁電流付近まで戻ってきたとき、つまり、閉弁される直前の状態となったときは、その後はアキュムレータの増圧の必要はないと考えられるので、発熱抑制部２１４はモータ３２を停止させてもよい。これによってより早期にモータ３２を停止できるため、モータの発熱量をさらに抑制することができる。

車両の停車中でブレーキペダル１２が踏まれていないときや、シフトがＰポジションにあるとき、またはイグニッションオフの直後に、アクチュエータ制御部２５０が増圧弁４０を全開にしてブレーキオイルを勢いよく流すことによって、増圧弁などに噛み込まれている異物を流してリフレッシュするようにしてもよい。

車両制動装置の全体構成図である。ＥＣＵのうち発熱抑制に関与する部分の構成を示す機能ブロック図である。正常時のモータ制御を表すフローチャートである。本発明の一実施形態によるモータ間欠駆動時のモータ制御を表すフローチャートである。マスタシリンダのボトミングを回避する制御のフローチャートである。

符号の説明

１２ブレーキペダル、１４マスタシリンダ、２０ホイールシリンダ、２６リザーバタンク、３２モータ、３４オイルポンプ、４０増圧弁、４２減圧弁、５０アキュムレータ、５１アキュムレータ圧センサ、５３リリーフ弁、２００ＥＣＵ、２１０モータ制御部、２１２通常制御部、２１４発熱抑制部、２２０異常検出部、２３０増圧判定部、２４０モータ駆動回路、２５０アクチュエータ制御部。

Claims

モータにより駆動されるポンプと、
前記ポンプから吐出される作動液により蓄圧されるアキュムレータと、
前記アキュムレータから作動液を供給されて、車両に装着された車輪に制動力を発生させるホイールシリンダと、
前記アキュムレータと前記ホイールシリンダとを連通する液体通路と、
を備える車両制動装置において、
該車両制動装置に生じた異常を検出する異常検出手段と、
異常が検出されたとき、前記モータの発熱を抑制するように、駆動サイクルと停止サイクルを含む所定のデューティ比で前記モータを間欠駆動する発熱抑制手段と、
前記ホイールシリンダへの増圧要求の有無を判定する増圧判定手段と、
ドライバによるブレーキペダルの操作量に応じた圧力の作動液を供給するマスタシリンダと、
をさらに備え、
前記増圧判定手段は、車両が停車しているときに前記ホイールシリンダへの増圧要求がないと判定し、前記マスタシリンダの状態に関連する状態量に基づきマスタシリンダのボトミングが生じる可能性があるとき、前記ホイールシリンダへの増圧要求があると判定し、
前記発熱抑制手段は、前記ホイールシリンダへの増圧要求がないと判定されたときに前記間欠駆動を実施中か否かにかかわらず前記モータを停止させ、前記ホイールシリンダへの増圧要求があると判定されたときに前記間欠駆動を実施中か否かにかかわらず前記モータを駆動することを特徴とする車両制動装置。
モータにより駆動されるポンプと、
前記ポンプから吐出される作動液により蓄圧されるアキュムレータと、
前記アキュムレータから作動液を供給されて、車両に装着された車輪に制動力を発生させるホイールシリンダと、
前記アキュムレータと前記ホイールシリンダとを連通する液体通路と、
を備える車両制動装置において、
該車両制動装置に生じた異常を検出する異常検出手段と、
異常が検出されたとき、前記モータの発熱を抑制するように、駆動サイクルと停止サイクルを含む所定のデューティ比で前記モータを間欠駆動する発熱抑制手段と、
前記ホイールシリンダへの増圧要求の有無を判定する増圧判定手段と、
各ホイールシリンダに連通する流路に配設され各ホイールシリンダへの作動液の供給を制御する増圧弁と、
をさらに備え、
前記増圧判定手段は、車両が停車しているときに前記ホイールシリンダへの増圧要求がないと判定し、また、前記増圧弁が開弁されているとき、増圧弁の制御電流が開弁時の電流近傍に低下した場合に、前記ホイールシリンダへの増圧要求がないと判定し、
前記発熱抑制手段は、前記ホイールシリンダへの増圧要求がないと判定されたときに前記間欠駆動を実施中か否かにかかわらず前記モータを停止させることを特徴とする車両制動装置。