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【発明の名称】 ブレーキ制御装置
【発明者】 【氏名】大澤 俊哉
【要約】 【課題】マスタシリンダから吐出される作動流体をストロークシミュレータで吸収し、これに代えて制動圧発生手段で発生した制動圧を制動圧シリンダに供給して制動を行うブレーキ制御装置において、ストロークシミュレータを簡易な構成としながらブレーキペダル踏込感覚を任意に調整可能とする。

【解決手段】ストロークシミュレータ１５の１つのコイルスプリング１９でピストン１８を押圧する構成とし、このストロークシミュレータ１５とマスタシリンダ１と電磁方向切換弁３ＦＬ，３ＦＲ間を連通する配管１３との間に電磁開閉弁１４及び逆止弁１６の並列回路を介挿し、電磁開閉弁１４をペダル踏込量に応じてデューティ制御し、ペダル踏力−ペダルストローク特性を任意に変更し、さらにデューティ比に乗じる係数をペダル踏込速度、車体速度、アンチロックブレーキ制御状態、システム稼働状態に応じて変更して、ペダル踏込感覚を任意に調整する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ブレーキペダルの踏込量に応じた制動圧の作動流体を出力するマスタシリンダと、圧力制御弁を有して任意の制動圧の作動流体を出力する制動圧発生手段と、前記マスタシリンダ及び制動圧発生手段から出力される作動流体を選択して車輪に配設した制動手段に供給する制動圧選択手段と、前記マスタシリンダから出力された作動流体を吸収するストロークシミュレータと、該ストロークシミュレータ及び前記マスタシリンダ間に介挿された作動流体の流通を断続制御する電磁開閉弁と、該電磁開閉弁と並列に配設された前記ストロークシミュレータから出力される作動流体のみを通過させる逆止弁と、前記ブレーキペダルの踏込量を検出するブレーキ踏込量検出手段と、該ブレーキ踏込量検出手段で検出したブレーキペダル踏込量に応じて前記制動圧発生手段、制動圧選択手段及び電磁開閉弁を制御する制動制御手段とを備えたことを特徴とするブレーキ制御装置。
【請求項２】 前記ストロークシミュレータは、摺動自在なピストンで２つの室に画成されたハウジングを有し、該ハウジングの一方の室に前記ピストンに対してピストン変位に比例した反力を与える弾性体が配設され、他方の室にマスタシリンダからの作動流体が入力され、前記弾性体は、他方の室に入力される作動流体の制動圧と当該室で吸収する作動流体量とが線形特性となるように設定されていることを特徴とする請求項１記載のブレーキ制御装置。
【請求項３】 前記ブレーキ踏込量検出手段は、ブレーキペダルのストローク、ブレーキペダルの踏力及びマスタシリンダ圧の何れかを検出するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のブレーキ制御装置。
【請求項４】 前記制動制御手段は、通常ブレーキ時に前記制動圧選択手段で制動圧発生手段を選択すると共に、当該制動圧発生手段で前記ブレーキ踏込量検出手段で検出したブレーキペダル踏込量に基づいて運転者の要求減速度に応じた制動圧の作動流体を出力させると共に、当該ブレーキペダル踏込量に基づいて前記電磁開閉弁をデューティ制御するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のブレーキ制御装置。
【請求項５】 前記制動制御手段は、電磁開閉弁をデューティ制御する際のデューティ比を、ブレーキペダル踏込量が所定値未満では電磁開閉弁を開操作側とし、所定値以上では閉操作側となるように設定したことを特徴とする請求項４記載のブレーキ制御装置。
【請求項６】 前記制動制御手段は、電磁開閉弁をデューティ制御する際のデューティ比を、ブレーキペダル踏込量が大きくなるに従い電磁開閉弁を閉操作側となる線形特性に設定したことを特徴とする請求項４記載のブレーキ制御装置。
【請求項７】 前記制動制御手段は、電磁開閉弁をデューティ制御する際のデューティ比を、前記電磁開閉弁がブレーキペダル踏込量が大きくなるに従いその二乗に反比例して閉操作側となるように設定したことを特徴とする請求項４記載のブレーキ制御装置。
【請求項８】 前記制動制御手段は、前記ブレーキ踏込量検出手段で検出したブレーキペダル踏込量に基づいてブレーキペダル操作速度を算出するペダル操作速度算出手段を有し、該ペダル操作速度算出手段で算出したブレーキペダル操作速度に基づいて前記デューティ比に乗じる係数を変化させるように構成されていることをことを特徴とする請求項４乃至７の何れかに記載のブレーキ制御装置。
【請求項９】 前記デューティ比に乗じる係数は、ブレーキペダル操作速度が所定速度未満であるときには前記電磁開閉弁が開操作側を維持する第１の値に設定され、ブレーキペダル操作速度が所定速度以上であるときには前記電磁開閉弁が閉操作側となる第２の値に設定されていることを特徴とする請求項８記載のブレーキ制御装置。
【請求項１０】 前記デューティ比に乗じる係数は、ブレーキペダル操作速度が所定速度未満であるときに前記電磁開閉弁が開操作側を維持する第１の値に設定され、ブレーキペダル操作速度が所定速度以上であるときに第１の値からブレーキペダル操作速度の増加に応じて徐々に前記電磁開閉弁が閉操作側に向かうように設定されていることを特徴とする請求項８記載のブレーキ制御装置。
【請求項１１】 前記制動制御手段は、車両速度を検出する車両速度検出手段を有し、該車両速度検出手段で検出した車両速度に基づいて前記デューティ比に乗じる係数を変化させるように構成されていることをことを特徴とする請求項４乃至７の何れかに記載のブレーキ制御装置。
【請求項１２】 前記デューティ比に乗じる係数は、車両速度が所定速度未満であるときには当該デューティ比における電磁開閉弁の開度を減じる第１の値に設定され、車両速度が所定速度以上であるときには当該デューティ比における電磁開閉弁の開度を維持する第２の値に設定されていることを特徴とする請求項１１記載のブレーキ制御装置。
【請求項１３】 前記デューティ比に乗じる係数は、車両速度が所定速度未満であるときには車体速度の増加に応じて当該デューティ比における電磁開閉弁の開度を減じる第１の値から徐々に増加させ、車体速度が所定速度以上であるときには当該ディーティ比における電磁開閉弁の開度を維持する第２の値に設定されていることを特徴とする請求項１１記載のブレーキ制御装置。
【請求項１４】 前記制動制御手段は、アンチロックブレーキ非作動中は、前記デューティ比に乗じる係数を前記電磁開閉弁が当該デューティ比における電磁開閉弁の開度を維持する第１の値に設定し、アンチロック作動中は当該デューティ比における電磁開閉弁の開度を減じる第２の値に設定するように構成されていることを特徴とする請求項４乃至７の何れかに記載のブレーキ制御装置。
【請求項１５】 前記制動制御手段は、システムの異常を検出するシステム異常検出手段を有し、該システム異常検出手段で異常を検出したときに前記制動圧選択手段をマスタシリンダ側に切換えるとと共に、前記電磁開閉弁を閉状態に制御するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至１４の何れかに記載のブレーキ制御装置。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、駆動輪を少なくとも電動機及び発電機として機能する電気的回転駆動源によって駆動することにより、制動時に回生制動を行ってエネルギを回収する電気自動車或いはハイブリッド車両に適用して好適なブレーキ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のブレーキ制御装置としては、例えば特開平８−１２６１１１号公報に記載されているものがある。
【０００３】この従来例には、モータの出力軸が駆動輪としての前輪に連結されたドライブシャフトに連結されていると共に、左右の前輪に夫々ホイールシリンダが配設され、またマスタシリンダから出力されるブレーキペダルの踏込量に応じた作動流体が油圧バルブで制御されてホイールシリンダに供給され、さらにホイールシリンダとマスタシリンダとの間に油圧バルブによってホイールシリンダに対する油路が遮断されている状態でブレーキペダルのペダルストロークが自然なものとなるように油量を消費するストロークシミュレータが配設された電気自動車の制動装置が記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従来の制動装置にあっては、システムが正常である通常制動時にマスタシリンダから出力される作動流体をストロークシミュレータで吸収することにより、ブレーキペダルの踏込感覚を確保するようにしているが、マスタシリンダから出力される作動流体を直接ホイールシリンダに供給する現状のブレーキシステムと同等のブレーキペダルの踏込感覚を実現するためには、ストロークシミュレータの圧力−作動流体量特性を図２１で曲線Ｌ１で示す実際のホイールシリンダと同様の非線形特性に合致させる必要があり、その非線形特性を実現しようとすると、図２１で折れ線Ｌ２で示すような近似特性を考え、これを実現するために、ストロークシミュレータを、図２２に示すように、近似特性の折れ線数に応じた２つ以上のバネ等の弾性体Ｅ１及びＥ２を用いて構成しなければならず、ストロークシミュレータのサイズが大型化するという未解決の課題がある。
【０００５】また、弾性体によって近似特性を得るため、弾性体のバネ定数を可変とすることができず、近似特性を変更することができないので、運転条件に応じた最適のブレーキペダルの踏込感覚を得ることができないという未解決の課題もある。
【０００６】そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、ストロークシミュレータを小型化することができると共に、その圧力作動流体量特性を変化させ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している。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、請求項１に係るブレーキ制御装置は、ブレーキペダルの踏込量に応じた制動圧の作動流体を出力するマスタシリンダと、圧力制御弁を有して任意の制動圧の作動流体を出力する制動圧発生手段と、前記マスタシリンダ及び制動圧発生手段から出力される作動流体を選択して車輪に配設した制動手段に供給する制動圧選択手段と、前記マスタシリンダから出力された作動流体を吸収するストロークシミュレータと、該ストロークシミュレータ及び前記マスタシリンダ間に介挿された作動流体の流通を断続制御する電磁開閉弁と、該電磁開閉弁と並列に配設された前記ストロークシミュレータから出力される作動流体のみを通過させる逆止弁と、前記ブレーキペダルの踏込量を検出するブレーキ踏込量検出手段と、該ブレーキ踏込量検出手段で検出したブレーキペダル踏込量に応じて前記制動圧発生手段、制動圧選択手段及び電磁開閉弁を制御する制動制御手段とを備えたことを特徴としている。
【０００８】この請求項１に係る発明においては、ストロークシミュレータの圧力−作動流体量特性を一定特性としながら、ストロークシミュレータで吸収するマスタシリンダから出力される作動流体量を電磁開閉弁を断続制御することにより、変更することができ、運転条件に応じた最適なブレーキペダルの踏込感覚を確保することが可能となり、これを実現するためのストロークシミュレータの構成を小型化することが可能となる。
【０００９】また、請求項２に係るブレーキ制御装置は、請求項１に係る発明において、前記ストロークシミュレータが、摺動自在なピストンで２つの室に画成されたハウジングを有し、該ハウジングの一方の室に前記ピストンに対してピストン変位に比例した反力を与える弾性体が配設され、他方の室にマスタシリンダからの作動流体が入力され、前記弾性体は、他方の室に入力される作動流体の制動圧と当該室で吸収する作動流体量とが線形特性となるように設定されていることを特徴としている。
【００１０】この請求項２に係る発明においては、ストロークシミュレータに配設される弾性体が１つで済むと共に、その弾性体の特性がマスタシリンダから入力される作動流体の制動圧とこの作動流体を吸収する作動流体量とが線形特性となるように設定されていることにより、特殊な弾性体を使用する必要がない。
【００１１】さらに、請求項３に係るブレーキ制御装置は、請求項１又は２に係る発明において、前記ブレーキ踏込量検出手段は、ブレーキペダルのストローク、ブレーキペダルの踏力及びマスタシリンダ圧の何れかを検出するように構成されていることを特徴としている。
【００１２】この請求項３に係る発明においては、ブレーキペダルのストローク、ブレーキペダルの踏力及びマスタシリンダ圧の何れかを検出することにより、ブレーキぺペダルの踏込による運転者の要求減速度を確実に検出することができる。
【００１３】さらにまた、請求項４に係るブレーキ制御装置は、請求項１乃至３の何れかに係る発明において、前記制動制御手段が、通常ブレーキ時に前記制動圧選択手段で制動圧発生手段を選択すると共に、当該制動圧発生手段で前記ブレーキ踏込量検出手段で検出したブレーキペダル踏込量に基づいて運転者の要求減速度に応じた制動圧の作動流体を出力させると共に、当該ブレーキペダル踏込量に基づいて前記電磁開閉弁をデューティ制御するように構成されていることを特徴としている。
【００１４】この請求項４に係る発明においては、ブレーキペダルを踏込んだ通常ブレーキ時に、制動圧発生手段で発生される制動圧の作動流体を制動圧選択手段で選択して制動用シリンダに出力し、このときの制動圧発生手段でブレーキ踏込量検出手段で検出したブレーキペダル踏込量に基づいて運転者の要求減速度に応じた制動圧の作動流体を出力させることにより、制動用シリンダで運転者の要求減速度に応じた制動力を発生させる。一方、ストロークシミュレータでは、その入側に配設された電磁開閉弁がブレーキペダル踏込量に基づいてデューティ制御されるので、そのデューティ比を制御することにより、ストロークシミュレータで吸収するマスタシリンダからの作動流体量を制御して、運転条件に応じたブレーキペダルの踏込感覚を調整することができる。
【００１５】なおさらに、請求項５に係るブレーキ制御装置は、請求項４に係る発明において、前記制動制御手段は、電磁開閉弁をデューティ制御する際のデューティ比を、ブレーキペダル踏込量が所定値未満では電磁開閉弁を開操作側とし、所定値以上では閉操作側となるように設定したことを特徴としている。
【００１６】この請求項５に係る発明においては、電磁開閉弁を制御する際のデューティ比がブレーキペダル踏込量が所定値未満であるときには全開状態近傍とし、ブレーキペダル踏力の増加に対するブレーキペダルストロークの変化量を大きくし、所定値以上となると、電磁開閉弁を閉状態側として、ブレーキペダル踏力の増加に対するブレーキペダルストロークの変化量を小さくして、所定値を境界として異なる剛性感が得られるペダル踏込感覚とすることができる。
【００１７】また、請求項６に係るブレーキ制御装置は、請求項４に係る発明において、前記制動制御手段は、電磁開閉弁をデューティ制御する際のデューティ比を、ブレーキペダル踏込量が大きくなるに従い電磁開閉弁を閉操作側とする線形特性に設定したことを特徴としている。
【００１８】この請求項６に係る発明においては、ブレーキペダル踏込量が大きくなるに従いストロークシミュレータで吸収するマスタシリンダから出力される作動流体量が少なくなることにより、ペダル踏力の増加に対するペダルストロークの増加量を放物線状に増加させることができ、ペダル剛性感を滑らかに変化させることができる。
【００１９】さらに、請求項７に係るブレーキ制御装置は、請求項４に係る発明において、前記制動制御手段は、電磁開閉弁をデューティ制御する際のデューティ比を、前記電磁開閉弁がブレーキペダル踏込量が大きくなるに従いその二乗に反比例して閉操作側となるように設定したことを特徴としている。
【００２０】この請求項７に係る発明においては、ペダル踏込初期はペダル踏力の増加に対してペダルストロークの増加量が大きく、さらに踏込むと徐々にペダルが重くなり、ペダル剛性感が大きくなるペダル踏込感覚を得ることができる。
【００２１】さらにまた、請求項８に係るブレーキ制御装置は、請求項４乃至７の何れかの発明において、前記制動制御手段は、前記ブレーキ踏込量検出手段で検出したブレーキペダル踏込量に基づいてブレーキペダル操作速度を算出するペダル操作速度算出手段を有し、該ペダル操作速度算出手段で算出したブレーキペダル操作速度に基づいて前記デューティ比に乗じる係数を変化させるように構成されていることをことを特徴としている。
【００２２】この請求項８に係る発明においては、ブレーキ操作速度に応じて電磁開閉弁を制御するデューティ比が変更されることにより、緩制動時と急制動時とでブレーキペダル踏込感覚を異ならせることができる。
【００２３】なおさらに、請求項９に係るブレーキ制御装置は、前記デューティ比に乗じる係数が、ブレーキペダル操作速度が所定速度未満であるときには前記電磁開閉弁が開操作側を維持する第１の値に設定され、ブレーキペダル操作速度が所定速度以上であるときには前記電磁開閉弁が閉操作側となる第２の値に設定されていることを特徴とする。
【００２４】この請求項９に係る発明においては、デューティ比が例えば０％で電磁開閉弁が全閉、１００％で全開となるように設定されているものとすると、ブレーキ操作速度が所定速度未満である緩制動時にはデューティ比に乗じる係数が“１”近傍の値となるので、ペダル踏力に対するペダルストロークが大きな値となり、通常のペダル踏込感覚を得ることができるが、ブレーキ操作速度が所定速度以上となる急制動時には係数が“１”未満の値となって、ペダル踏力に対するペダルストロークが小さい値となり、ペダル剛性感を大きくすることができる。
【００２５】また、請求項１０に係るブレーキ制御装置は、請求項８に係る発明において、前記デューティ比に乗じる係数が、ブレーキペダル操作速度が所定速度未満であるときに前記電磁開閉弁が開操作側を維持する第１の値に設定され、ブレーキペダル操作速度が所定速度以上であるときに第１の値からブレーキペダル操作速度の増加に応じて徐々に前記電磁開閉弁が閉操作側に向かうように設定されていることを特徴としている。
【００２６】この請求項１０に係る発明においては、デューティ比が例えば０％で電磁開閉弁が全閉、１００％で全開となるように設定されているものとすると、ブレーキ操作速度が所定速度未満である緩制動時にはデューティ比に乗じる係数が“１”近傍の値となり、ペダル踏力に対するペダルストロークが大きな値となり、通常のペダル踏込感覚を得ることができるが、ブレーキ操作速度が所定速度以上となる急制動時にはブレーキ操作速度が増加するに従い係数が徐々に小さい値となるので、ペダル踏力に対するペダルストロークが小さい値となり、ペダル剛性感を大きくすることができる。
【００２７】さらに、請求項１１に係るブレーキ制御装置は、請求項４乃至７の何れかの発明において、前記制動制御手段は、車体速度を検出する車体速度検出手段を有し、該車体速度検出手段で検出した車体速度に基づいて前記デューティ比に乗じる係数を変化させるように構成されていることをことを特徴としている。
【００２８】この請求項１１に係る発明は、車体速度に応じて電磁開閉弁を制御するデューティ比が変更されることにより、低車速時と高車速時とでブレーキペダル踏込感覚を異ならせることができる。
【００２９】さらにまた、請求項１２に係るブレーキ制御装置は、請求項１１に係る発明において、前記デューティ比に乗じる係数は、車体速度が所定速度未満であるときには当該デューティ比における電磁開閉弁の開度を減じる第１の値に設定され、車体速度が所定速度以上であるときには当該デューティ比における電磁開閉弁の開度を維持する第２の値に設定されていることを特徴としている。
【００３０】この請求項１２に係る発明においては、デューティ比が例えば０％で電磁開閉弁が全閉、１００％で全開となるように設定されているものとすると、車体速度が所定速度未満である低車速時にはデューティ比に乗じる係数を“１”未満の比較的小さい値に設定することにより、ペダル剛性を高めてしっかりしたブレーキペダル踏込感覚を確保し、車体速度が所定速度以上である高車速時には係数を“１”近傍の値としてペダル剛性を低下させて緩いブレーキペダル踏込感覚とすることができる。
【００３１】なおさらに、請求項１３に係るブレーキ制御装置は、前記デューティ比に乗じる係数が、車体速度が所定速度未満であるときには車体速度の増加に応じて当該デューティ比における電磁開閉弁の開度を減じる第１の値から徐々に増加させ、車体速度が所定速度以上であるときには当該ディーティ比における電磁開閉弁の開度を維持する第２の値に設定されていることを特徴としている。
【００３２】この請求項１３に係る発明においては、デューティ比が例えば０％で電磁開閉弁が全閉、１００％で全開となるように設定されているものとすると、車体速度が所定速度未満である停車近傍速度ではデューティ比に乗じる係数を“１”未満の比較的小さい値に設定することにより、ペダル剛性を高めてしっかりしたブレーキペダル踏込感覚を確保し、これから車体速度が増加するに応じてペダル剛性を徐々に低下させ、所定速度以上で“１”近傍の値として緩目のブレーキペダル踏込感覚とすることができる。
【００３３】また、請求項１４に係るブレーキ制御装置は、請求項４乃至７の何れかの発明において、前記制動制御手段は、アンチロックブレーキ非作動中は、前記デューティ比に乗じる係数を前記電磁開閉弁が当該デューティ比における電磁開閉弁の開度を維持する第１の値に設定し、アンチロック作動中は当該デューティ比における電磁開閉弁の開度を減じる第２の値に設定するように構成されていることを特徴としている。
【００３４】この請求項１４に係る発明においては、デューティ比が例えば０％で電磁開閉弁が全閉、１００％で全開となるように設定されているものとすると、アンチロックブレーキ非作動時には、デューティ比に乗じる係数を“１”近傍の値に設定することにより、ペダル剛性を比較的緩めて緩めのブレーキペダル踏込感覚を確保し、アンチロックブレーキ作動時には係数を“１”未満の比較的小さい値に設定することにより、ペダル剛性を高めてしっかりとしたブレーキペダル踏込感覚を確保する。
【００３５】さらに、請求項１５に係るブレーキ制御装置は、請求項１〜１４の何れかの発明において、前記制動制御手段は、システムの異常を検出するシステム異常検出手段を有し、該システム異常検出手段で異常を検出したときに前記制動圧選択手段をマスタシリンダ側に切換えるとと共に、前記電磁開閉弁を閉状態に制御するように構成されていることを特徴としている。
【００３６】この請求項１５に係る発明においては、システム異常検出手段でシステム異常を検出したときに制動圧選択手段をマスタシリンダ側に切換え、且つ電磁開閉弁を閉状態に制御することにより、マスタシリンダから出力されるブレーキペダル踏込量に応じた制動圧の作動流体を直接制動用シリンダに供給することにより、通常のブレーキシステムと同様の制動作用を確保し、フェイルセーフ機能を発揮することができる。
【００３７】
【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、ストロークシミュレータで吸収するマスタシリンダの作動流体量を電磁開閉弁で制御することにより、ストロークシミュレータ自体の圧力−作動流体量特性を変更することなく、ストロークシミュレータで吸収するマスタシリンダから出力される作動流体量を変更することができ、運転条件に応じた最適なブレーキペダルの踏込感覚を確保することが可能となり、これを実現するためのストロークシミュレータの構成も小型化することが可能となるという効果が得られる。
【００３８】また、請求項２に係る発明によれば、ストロークシミュレータに配設される弾性体が１つで済むと共に、その弾性体の特性がマスタシリンダから入力される作動流体の制動圧とこの作動流体を吸収する作動流体量とが線形特性となるように設定されていることにより、特殊な弾性体を使用する必要がないという効果が得られる。
【００３９】さらに、請求項３に係る発明によれば、ブレーキペダルのストローク、ブレーキペダルの踏力及びマスタシリンダ圧の何れかを検出することにより、ブレーキぺペダルの踏込による運転者の要求減速度を確実に検出することができるという効果が得られる。
【００４０】さらにまた、請求項４に係る発明によれば、ブレーキペダルを踏込んだ通常ブレーキ時に、制動圧発生手段で発生される制動圧の作動流体を制動圧選択手段で選択して制動用シリンダに出力し、このときの制動圧発生手段でブレーキ踏込量検出手段で検出したブレーキペダル踏込量に基づいて運転者の要求減速度に応じた制動圧の作動流体を出力させることにより、制動用シリンダで運転者の要求減速度に応じた制動力を発生させることができる一方、ストロークシミュレータでは、その入側に配設された電磁開閉弁がブレーキペダル踏込量に基づいてデューティ制御されるので、そのデューティ比を調節することにより、ストロークシミュレータで吸収するマスタシリンダからの作動流体量を任意に制御して、運転条件に応じたブレーキペダルの踏込感覚を調整することができるという効果が得られる。
【００４１】なおさらに、請求項５に係る発明によれば、電磁開閉弁を制御する際のデューティ比がブレーキペダル踏込量が所定値未満であるときには全開状態近傍とし、ブレーキペダル踏力の増加に対するブレーキペダルストロークの変化量を大きくして比較的緩めのペダル踏込感覚とし、所定値以上となると、電磁開閉弁を閉状態側として、ブレーキペダル踏力の増加に対するブレーキペダルストロークの変化量を小さくして、しっかりとしたペダル踏込感覚とすることができ、所定値を境界として異なる剛性感が得られるペダル踏込感覚とすることができるという効果が得られる。
【００４２】また、請求項６に係る発明によれば、ブレーキペダル踏込量が大きくなるに従いストロークシミュレータで吸収するマスタシリンダから出力される作動流体量が少なくなることにより、ペダル踏力の増加に対するペダルストロークの増加量を放物線状に増加させることができ、ペダル剛性感を滑らかに変化させることができるという効果が得られる。
【００４３】さらに、請求項７に係る発明によれば、ペダル踏込初期はペダル踏力の増加に対してペダルストロークの増加量が大きく、さらに踏込むと徐々にペダルが重くなり、ペダル剛性感が大きくなるペダル踏込感覚を得ることができるという効果が得られる。
【００４４】さらにまた、請求項８に係る発明によれば、ブレーキ操作速度に応じて電磁開閉弁を制御するデューティ比が変更されることにより、緩制動時と急制動時とでブレーキペダル踏込感覚を異ならせることができるという効果が得られる。
【００４５】なおさらに、請求項９に係る発明によれば、ブレーキ操作速度が所定速度未満である緩制動時にはペダル踏力に対するペダルストロークが大きな値となり、通常のペダル踏込感覚を得ることができるが、ブレーキ操作速度が所定速度以上となる急制動時にはペダル踏力に対するペダルストロークが小さい値となり、ペダル剛性感を大きくして、しっかりとしたブレーキペダル踏込感覚を得ることができるという効果が得られる。
【００４６】また、請求項１０に係る発明によれば、ブレーキ操作速度が所定速度未満である緩制動時には、ペダル踏力に対するペダルストロークが大きな値となり、通常のペダル踏込感覚を得ることができるが、ブレーキ操作速度が所定速度以上となる急制動時にはペダル踏力に対するペダルストロークが小さい値となり、ペダル剛性感を大きくして、しっかりとしたブレーキペダル踏込感覚を得ることができ、運転条件に最適なブレーキペダル踏込感覚を得ることができるという効果が得られる。
【００４７】さらに、請求項１１に係る発明によれば、車体速度に応じて電磁開閉弁を制御するデューティ比が変更されることにより、低車速時と高車速時とでブレーキペダル踏込感覚を異ならせることができるという効果が得られる。
【００４８】さらにまた、請求項１２に係る発明によれば、車体速度が所定速度未満である低車速時にはペダル剛性を高めてしっかりしたブレーキペダル踏込感覚を確保し、車体速度が所定速度以上である高車速時にはペダル剛性を低下させて緩いブレーキペダル踏込感覚とすることができ、運転条件に最適なブレーキペダル踏込感覚を得ることができるという効果が得られる。
【００４９】なおさらに、請求項１３に係る発明によれば、車体速度が所定速度未満である停車近傍速度ではペダル剛性を高めてしっかりしたブレーキペダル踏込感覚を確保し、これから車体速度が増加するに応じてペダル剛性を徐々に低下させ、所定速度以上で緩めのブレーキペダル踏込感覚とすることができ、運転条件に最適なブレーキペダル踏込感覚を得ることができるという効果が得られる。
【００５０】また、請求項１４に係る発明によれば、アンチロックブレーキ非作動時には、ペダル剛性を比較的緩めて緩めのブレーキペダル踏込感覚を確保し、アンチロックブレーキ作動時にはペダル剛性を高めて、ブレーキペダルの踏込に対する抵抗感を与えることにより、急激なペダル操作を抑制して、慎重なペダル操作を促すことができ、運転条件に最適なブレーキペダル踏込感覚を得ることができるという効果が得られる。
【００５１】さらに、請求項１５に係る発明によれば、システム異常検出手段でシステム異常を検出したときに制動圧選択手段をマスタシリンダ側に切換え、且つ電磁開閉弁を閉状態に制御することにより、マスタシリンダから出力されるブレーキペダル踏込量に応じた制動圧の作動流体を直接制動用シリンダに供給することにより、通常のブレーキシステムと同様の制動作用を確保し、フェイルセーフ機能を発揮することができるという効果が得られる。
【００５２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明をハイブリッド車両に適用した場合の一実施形態を示す概略構成図であり、図中、１はブレーキペダル２の踏込量に応じて駆動輪としての例えば前輪側及び従動輪としての後輪側に対する２系統の前輪側マスタ圧ＰＭｆの作動流体及び後輪側マスタ圧ＰＭｒの作動流体を発生し、これらを夫々前輪側出力ポートｐ１及び後輪側出力ポートｐ２から出力するマスタシリンダである。
【００５３】このマスタシリンダ１から出力される前輪側マスタ圧ＰＭｆの作動流体は制動圧選択手段としての３ポート２位置の電磁切換弁３ＦＬ及び３ＦＲの一方の入力側ポートｐ１に夫々供給され、後輪側マスタ圧ＰＭｒの作動流体は同様の３ポート２位置の電磁切換弁３ＲＬ及び３ＲＲの一方の入力側ポートｐ１に夫々供給される。
【００５４】そして、各電磁方向切換弁３ＦＬ，３ＦＲ及び３ＲＬ，３ＲＲの出力側ポートｐ３は、左右の前輪４ＦＬ，４ＦＲ及び左右の後輪４ＲＬ，４ＲＲに配設された制動用シリンダとしてのホイールシリンダ５ＦＬ，５ＦＲ及び５ＲＬ，５ＲＲに連通され、他方の入力側ポートｐ２は制動圧発生手段としての制動圧発生回路６に連通されている。
【００５５】ここで、前輪４ＦＬ及び４ＦＲは、そのドライブシャフトが図示しないエンジン及び走行用電動モータに連結されて回転駆動されると共に、制動時には走行用電動モータが発電機として作用されて回生制動力を発生する。
【００５６】また、電磁切換弁３ＦＬ〜３ＲＲの夫々は、ソレノイドｓ１に供給される後述するコントロールユニット３０からの制御信号ＳD がオフ状態であるノーマル位置で入力ポートｐ１と出力ポートｐ３とが連通し、入力ポートｐ２が遮断され、ソレノイドｓ１に供給される制御信号ＳD がオン状態であるオフセット位置で入力ポートｐ１が遮断され、入力ポートｐ２と出力ポートｐ３とが連通される。
【００５７】制動圧発生回路６は、マスタシリンダ１のリザーバ１ａに連通された低圧側配管７Ｌと、この低圧側配管７Ｌに対して電動モータ８によって回転駆動される油圧ポンプ９を介して連通された高圧側配管７Ｈと、油圧ポンプ９と高圧側配管７Ｈとの間の間に接続された蓄圧用のアキュムレータ１０と、入力側及び戻り側ポートが夫々高圧側配管７Ｈ及び低圧側配管７Ｌに接続され、且つ出力ポートが電磁方向切換弁３ＦＬ，３ＦＲ及び３ＲＬ，３ＲＲの他方の入力側ポートに個別に接続された電磁比例減圧弁の構成を有する圧力制御弁１１ＦＬ，１１ＦＲ及び１１ＲＬ，１１ＲＲとで構成されている。
【００５８】ここで、油圧ポンプ９は、アキュムレータ１０の蓄圧が、予め設定された第１の設定圧力以下となると電動モータ８が後述するコントロールユニット３０によって回転駆動されることにより駆動されて、アキュムレータ１０の蓄圧を第１の設定圧力より高い第２の設定圧力まで上昇させる。
【００５９】また、圧力制御弁１１ＦＬ〜１１ＲＲの夫々は、図２に示すように、電磁ソレノイドｓ１に入力される電流値でなる制御信号ＣＳFL〜ＣＳRRに比例した値の出力圧Ｐｃを出力するように構成されている。
【００６０】一方、マスタシリンダ１の前輪側出力ポートｐ１及び電磁方向切換弁３ＦＬ，３ＦＲの一方の入力ポートとを連通する油圧配管１３に電磁開閉弁１４を介してストロークシミュレータ１５が接続され、電磁開閉弁１４と並列にストロークシミュレータ１５から油圧配管１３側への作動流体の流出を許容する逆止弁１６が配設されている。
【００６１】ここで、電磁開閉弁１４は後述するコントロールユニット３０からのパルス周期Ｔに対するオン区間ｔの比で表されるデューティ比Ｄ（＝（ｔ／Ｔ）×１００）のパルス信号ＳP によってデューティ制御され、図３（ｂ）に示すように、パルス信号ＳP がオン区間ｔであるときに開状態となって作動流体を通過させ、オフ区間では閉状態となって作動流体の通過を遮断させることにより、ストロークシミュレータ１５に対する通過作動流体総量が図３（ａ）に示すようにパルス信号ＳP のオン区間ｔでステップ状に増加する。
【００６２】また、ストロークシミュレータ１５は、電磁切換弁３ＦＬ及び３ＦＲによって前輪側マスタ圧ＰＭｆの作動流体が遮断されているときに、消費油量をシミュレートし、マスタシリンダ１から吐出される油量を吸収して消費するように構成されている。
【００６３】このストロークシミュレータ１５の具体的構成は、図４に示すように、両端を閉塞した円筒状のハウジング１７と、このハウジング１７内に摺動自在に配設されてこのハウジング内を上室１７ａ及び下室１７ｂの２室に画成するピストン１８と、下室１７ｂ内に配設されてピストン１８を上方に付勢する弾性体としてのコイルスプリング１９と、ピストン１８の外周面にハウジング１７の内周面と密接して配設されたシール部材２０とで構成され、上室１７ａが入出力ポート２１を介して電磁開閉弁１４及び逆止弁１６に接続されている。
【００６４】そして、コイルスプリング１９のバネ特性は上室１７ａに入力される作動流体の圧力と吸収する作動流体量との関係が図５に示すように圧力の増加に比例して作動流体量が増加する線形特性となるように設定されている。
【００６５】また、ブレーキペダル２には、そのストロークを検出するストロークセンサ２２が配設され、またマスタシリンダ１の前輪側ポートｐ１に接続された油圧配管１３には、マスタシリンダ１から吐出される作動流体の前輪側マスタシリンダ圧ＰＭｆを検出する駆動輪側マスタ圧検出手段としてのマスタ圧センサ２３が配設されていると共に、圧力制御弁１１ＦＬ〜１１ＲＲの出力側にも電磁方向切換弁３ＦＬ〜３ＲＲの入力側ポートｐ２の直前で出力圧Ｐｃを検出する圧力制御弁出力圧検出手段としての出力圧センサ２４ＦＬ〜２４ＲＲが配設されている。
【００６６】さらに、車体速度ＶSPを検出する車体速度センサ２５が配設され、この車体速度センサ２５は、自動変速機の出力側の回転速度を検出したり、従動輪即ち後輪４ＲＬ，４ＲＲの車輪速度の平均値を車体速度としたり、各車輪の車輪速度のうち一番高い車輪速度即ちセレクトハイ車輪速度を車体速度としたり、このセレクトハイ車輪速度と前後加速度センサで検出した前後加速度とから車体速度を推定したり、任意の車体速度検出手段を適用し得る。
【００６７】そして、電磁方向切換弁３ＦＬ〜３ＲＲ、圧力制御弁１１ＦＬ〜１１ＲＲ及び電磁開閉弁１４が例えばマイクロコンピュータを含んで構成されるコントロールユニット３０によって制御される。
【００６８】このコントロールユニット３０には、ストロークセンサ２２で検出したペダルストロークＰＳ、マスタ圧センサ２３で検出される前輪側マスタ圧ＰＭｆの検出信号ＤＰM 及び出力圧センサ２４ＦＬ〜２４ＲＲで検出される出力圧Ｐｃの検出信号ＤＰFL〜ＤＰRRが入力されていると共に、車体速度センサ２５で検出した車体速度ＶSPが入力され、これらに基づいて所定の演算処理を行って、電磁方向切換弁３ＦＬ〜３ＲＲ、圧力制御弁１１ＦＬ〜１１ＲＲ及び電磁開閉弁１４を制御する。
【００６９】すなわち、車体速度ＶSPに基づいて走行用電動モータの回生制動力を算出すると共に、マスタ圧センサ２３で検出した前輪側マスタ圧ＰＭｆに基づいて要求減速度即ち要求制動力を算出し、要求制動力から回生制動力を減算してホイールシリンダ５ＦＬ及び５ＦＲによるシリンダ制動力を算出し、このシリンダ制動力に基づいて圧力制御弁１１ＦＬ及び１１ＦＲに対する減圧指令値ＣＰを算出し、これらに基づいて各圧力制御弁１１ＦＬ及び１１ＦＲをフィードバック制御し、また前輪側マスタ圧ＰＭｆに基づいて電磁方向切換弁３ＦＬ〜３ＲＲを切換制御し、さらにストロークセンサ２２で検出したペダルストロークＰＳに基づいて算出されるデューティ比Ｄで電磁開閉弁１４をデューティ制御する。
【００７０】次に、上記実施形態の動作をコントロールユニット３０で実行する前輪側ブレーキ制御処理手順の一例を示す図６のフローチャートを伴って説明する。すなわち、コントロールユニット３０では、図６に示す前輪側ブレーキ制御処理を実行する。
【００７１】このブレーキ制御処理は、先ず、ステップＳ１で、マスタ圧センサ２３で検出した前輪側マスタ圧ＰＭｆを読込み、次いでステップＳ２に移行して、読込んだ前輪側マスタ圧ＰＭｆが予め設定した設定圧ＰＭｓ（例えば１ＭＰａ程度の小さい値）を越えているか否かを判定し、ＰＭｆ≦ＰＭｓであるときには、ブレーキペダル２を踏込んでいない非制動時であるか又はほんの僅かに踏込んだ極緩制動時であり、走行用電動モータによる回生制動の影響がないものと判断して、ステップＳ３に移行する。
【００７２】このステップＳ３では、電磁方向切換弁３ＦＬ，３ＦＲのソレノイドｓ１を非通電状態とする電流値“０”の制御信号ＳD を出力することにより、これら切換弁３ＦＬ，３ＦＲを夫々ノーマル位置に制御すると共に、電磁開閉弁１４に対してオフ状態のパルス信号ＳP を出力して、これを全閉状態に制御し、且つ圧力制御弁１１ＦＬ，１１ＦＲに対して前輪側マスタ圧ＰＭｆと等しい出力圧Ｐｃとなるように減圧指令値ＣＰを算出し、これと出力圧センサ２４ＦＬ，２４ＦＲの検出信号ＤＰFL，ＤＰFRとに基づいてフィードバック制御を行ってから前記ステップＳ１に戻る。
【００７３】一方、ステップＳ２の判定結果が、前輪側マスタ圧ＰＭｆが設定圧ＰＭｓを越えているものであるときには、ステップＳ４に移行して、電磁方向切換弁３ＦＬ，３ＦＲのソレノイドｓ１に所定電流値の制御信号ＳD を供給することにより、これら切換弁３ＦＬ，３ＦＲを夫々オフセット位置に制御してからステップＳ５に移行する。
【００７４】このステップＳ５では、車体速度センサ２５で検出した車体速度ＶSPをもとに例えば予め設定された図７に示す回生制動力算出マップを参照して、走行用電動モータで発生する回生制動力ＲＢを算出する。
【００７５】ここで、回生制動力算出マップは、図７に示すように、車速Ｖが“０”から低設定車速Ｖ1 までの間は回生制動力ＲＢが“０”を維持し、その後設定車速Ｖ1から設定車速Ｖ2 までの間は車体速度ＶSPの増加に応じて二次曲線的に増加し、設定車速Ｖ2 から設定車速Ｖ3 までの間は車体速度ＶSPの増加にかかわらず例えば、０．２５Ｇに相当する一定値を維持し、設定車速Ｖ3 から設定車速Ｖ4 までの間は車体速度ＶSPの増加に応じて二次曲線的に減少し、設定車速Ｖ4 以上では車速Ｖの増加にかかわらず例えば０．１Ｇに相当する一定値を維持する特性に設定されている。
【００７６】次いで、ステップＳ６に移行して、前輪側マスタ圧ＰＭｆをもとに運転者の要求する減速度に応じた要求制動力ＤＢを算出する。次いで、ステップＳ７に移行して、要求制動力ＤＢから回生制動力ＲＢを減算することにより、ホイールシリンダ５ＦＬ及び５ＦＲで発生するシリンダ制動力ＣＢを算出する。
【００７７】次いで、ステップＳ８に移行し、算出されたシリンダ制動力ＣＢに対応する減圧指令値ＣＰを算出し、これと出力圧センサ２４ＦＬ，２４ＦＲで検出した出力圧Ｐｃとが一致するようにフィードバック制御信号ＣＳFL，ＣＳFRを圧力制御弁１１ＦＬ，１１ＦＲに出力してからステップＳ９に移行する。
【００７８】このステップＳ９では、ストロークセンサ２２で検出したペダルストロークＰＳを読込み、次いでステップＳ１０に移行して、ペダルストロークＰＳをもとに図８に示すデューティ比算出マップを参照することにより電磁開閉弁１４に対するデューティ比Ｄを算出し、次いでステップＳ１１に移行して、算出されたデューティ比Ｄのパルス信号ＳP を電磁開閉弁１４に出力してからステップＳ１２に移行する。
【００７９】ここで、デューティ比算出マップは、図８で実線図示の特性線Ｌａで示すように、ペダルストロークＰＳが“０”から設定値ＰＳ1 に達するまでの間はデューティ比Ｄが電磁開閉弁１４が全開状態となるオン状態を連続する１００％を維持し、設定値ＰＳ1 以上となるとオン状態に対してオフ状態が長い全閉側の所定値ｄ1 （例えば２０％程度）を維持するように設定されている。
【００８０】ステップＳ１２では、前輪側マスタ圧ＰＭｆが“０”であるか否かを判定し、ＰＭｆ＞０であるときにはステップＳ１３に移行して、前輪側マスタ圧ＰＭｆを読込んでから前記ステップＳ５に戻り、ＰＭｆ＝０であるときにはステップＳ１４に移行する。
【００８１】このステップＳ１４では、圧力制御弁１１ＦＬ，１１ＦＲに対する減圧指令値ＣＰを“０”に設定することにより、圧力制御弁１１ＦＬ，１１ＦＲの出力圧Ｐｃを夫々“０”に制御してから前記ステップＳ１に戻る。
【００８２】なお、後輪についてはマスタシリンダ１から前輪側マスタシリンダ圧ＰＭｆとに比例した後輪側マスタシリンダ圧ＰＭｒの作動流体が出力され、ブレーキペダルストロークには影響しないので、圧力制御弁１１ＲＬ，１１ＲＲを前輪側マスタ圧ＰＭｆに基づいてプロポーショナルバルブに相当する特性となるように制御する。
【００８３】この図６のブレーキ制御処理が制動制御手段に対応し、このうちステップＳ２〜Ｓ４の処理が制動圧選択手段に対応している。したがって、今、ブレーキペダル２を解放し、且つアクセルペダルを踏込むことにより、車両がエンジンによって及び／又は走行用電動モータを電動機として作動させることにより、所定速度で走行しているものとすると、この状態では、ブレーキペダル２が解放されていることにより、マスタシリンダ１の前輪側マスタ圧ＰＭｆ及び後輪側マスタ圧ＰＭｒは共に“０”となっている。
【００８４】この状態では、図６の前輪側ブレーキ制御処理が実行されたときに、前輪側マスタ圧ＰＭｆが“０”であることにより、ステップＳ２からステップＳ３に移行して、電磁切換弁３ＦＬ，３ＦＲのソレノイドｓ１に対して制御信号ＳD は出力されず、ソレノイドｓ１が非通電状態を維持すると共に、圧力制御弁１１ＦＬ，１１ＦＲに対する減圧指令値ＣＰも“０”となり、圧力制御弁１１ＦＬ，１１ＦＲの出力圧Ｐｃも“０”に制御される。
【００８５】このため、電磁切換弁３ＦＬ，３ＦＲがノーマル位置を維持することにより、マスタシリンダ１の前輪側マスタ圧ＰＭｆがそのままホイールシリンダ５ＦＬ，５ＦＲに供給される。
【００８６】この状態では、前輪側マスタ圧ＰＭｆ及び後輪側マスタ圧ＰＭｒが共に“０”であることにより、各ホイールシリンダ５ＦＬ，５ＦＲに供給されるシリンダ圧も“０”となっており、非制動状態を維持する。
【００８７】この状態から、アクセルペダルを解放し、これに代えてブレーキペダル２を踏込むと、これに応じてマスタシリンダ１の前輪側及び後輪側マスタ圧ＰＭｆ及びＰＭｒが増加し、前輪側マスタ圧ＰＭｆが設定圧ＰＭｓに達するまでの間は、ステップＳ３に移行することにより、電磁切換弁３ＦＬ，３ＦＲがノーマル位置に保持されると共に、圧力制御弁１１ＦＬ，１１ＦＲの出力圧Ｐｃが前輪側マスタ圧ＰＭｆの増加に応じて、これと一致するように増加される。
【００８８】この状態で、前輪側マスタ圧ＰＭｆが設定圧ＰＭｓに達すると、ステップＳ４に移行して、電磁切換弁３ＦＬ，３ＦＲが共にオフセット位置に切換えられることにより、マスタシリンダ１から出力される前輪側マスタ圧ＰＭｆが電磁開閉弁１４を介してストロークシミュレータ１２に供給される一方、圧力制御弁１１ＦＬ，１１ＦＲから出力される出力圧Ｐｃが電磁切換弁３ＦＬ，３ＦＲを介して前輪側のホイールシリンダ４ＦＬ，４ＦＲに供給される。
【００８９】このとき、圧力制御弁１１ＦＬ，１１ＦＲの出力圧Ｐｃは前輪側マスタ圧ＰＭｆと等しく制御されているので、ホイールシリンダ４ＦＬ，４ＦＲに入力される制動圧自体は変動することはなく、運転者に違和感を与えることはない。
【００９０】これと同時に、走行用電動モータが発電機として作動されて回生制動状態となり、この走行用電動モータで発生する回生制動力ＲＢと、制動圧発生回路６で発生されるマスタシリンダ１で発生する前輪側マスタシリンダ圧ＰＭｆに応じた制動力ＤＢから回生制動力ＲＢを減じた制動力ＣＢに応じた制動圧Ｐｃに基づいてホイールシリンダ５ＦＬ，５ＦＲで発生される制動力とが駆動輪としての前輪４ＦＬ，４ＦＲに作用され、両者の和の制動力が前輪側マスタシリンダ圧ＰＭｆに応じた制動力と等しくなる。
【００９１】このとき、マスタシリンダ１から吐出される前輪側マスタシリンダ圧ＰＭｆの作動流体は、電磁方向切換弁３ＦＬ，３ＦＲによってホイールシリンダ５ＦＬ，５ＦＲへの供給が停止されるが、この作動流体は電磁開閉弁１４を介してストロークシミュレータ１２に供給されることになり、ブレーキペダル２の踏込ストロークを確保することができる。
【００９２】ここで、ブレーキペダル２の踏込量が少なく、ペダルストロークＰＳが設定値ＰＳ1 に達するまでの間は、図８に示すように、デューティ比Ｄが１００％を維持するので、電磁開閉弁１４に対してデューティ比１００％即ちオン状態を継続するパルス信号ＰＳが出力され、これによって電磁開閉弁１４が全開状態に制御される。
【００９３】このため、マスタシリンダ１から吐出される作動流体は直接ストロークシミュレータ１５に供給され、このストロークシミュレータ１５の圧力−作動流体量特性が図５に示すように線形特性とされ前輪マスタシリンダ圧ＰＭｆの増加に応じて吸収する作動流体量が増加することになり、ペダル踏力に対するペダルストロークは、図９で実線図示の特性線Ｌａで示すようにペダル踏力が“０”から増加したときにペダルストロークが急増することになり、ペダル剛性が小さく設定される。
【００９４】この状態から、さらにブレーキペダル２を踏込んで、ストロークセンサ２２で検出されるペダルストロークＰＳが設定値ＰＳ1 に達すると、図６のステップＳ１０で算出されるデューティ比Ｄが閉側の所定値ｄ1 に設定され、これに応じたパルス信号ＳP が電磁開閉弁１４に出力されることにより、この電磁開閉弁１４の平均開度が全開時の２０％程度となることにより、マスターシリンダ１からストロークシミュレータ１５に供給される作動流体量が減少される。
【００９５】このため、ストロークシミュレータ１５で吸収される作動流体量が減少することから、ペダル踏力に対するペダルストロークは、図９で実線図示のように、特性線Ｌａの勾配が緩やかとなってペダル踏力の増加に応じたペダルストロークの増加量が減少することから、ペダル剛性が大きくなって運転者に対してしっかりしたペダル踏込感覚を与えることができ、前述した従来のホイールシリンダ特性に近似した特性を得ることができる。
【００９６】このように、上記第１の実施形態によると、ハウジング１７内にピストン１８と線形特性を有するコイルスプリング１９とで構成し、入力される圧力に対する吸収する作動流体量を線形特性とした簡易な構成のストロークシミュレータ１５を適用しながら従来のホイールシリンダ特性に近似した特性を得ることができ、しかも図９における特性線Ｌａは図８に示すデューティ比算出マップの特性線Ｌａにおけるペダルストローク設定値ＰＳ1 前後の値を変更することにより、傾きを任意に変更することができる。
【００９７】なお、上記第１の実施形態においては、デューティ比算出マップを図８における実線図示の特性線Ｌａで構成する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、図８における破線図示の特性線Ｌｂで示すように、ペダルストロークＰＳが“０”であるときにデューティ比Ｄが１００％でこれからペダルストロークＰＳが増加したときにこれに反比例してデューティ比Ｄが減少する線形特性に設定するようにしてもよく、この場合にはペダル踏力に対するペダルストローク特性は、図９で破線図示の特性線Ｌｂで示すように、ペダル踏力の増加に応じてペダルストロークが二次曲線的に連続して増加することになり、滑らかなペダル踏込感覚を得ることができる。
【００９８】また、デューティ比算出マップを図８における一点鎖線図示の特性線Ｌｃで示すように、ペダルストロークＰＳが“０”であるときにデューティ比Ｄが１００％でこれからペダルストロークＰＳが増加したときにその二乗に反比例してデューティ比Ｄが減少する二次曲線特性とすることもでき、この場合には、ペダル踏力に対するペダルストローク特性は、図９で一点鎖線図示の特性線Ｌｃで示すように、ペダル踏力が小さい間は前述した特性線Ｌｂより大きな勾配でペダルストロークが増加し、その後ペダルストロークの増加量が徐々に減少し、ペダル踏力が大きいときには特性線Ｌｂよりペダルストロークが小さくなる。
【００９９】次に、本発明の第２の実施形態を図１０〜図１２について説明する。この第２の実施形態は、ブレーキペダルの踏込速度を検出して、これに応じてストローク特性を変更するようにしたものである。
【０１００】すなわち、第２の実施形態においては、コントロールユニット３０で実行するブレーキ制御処理が、図１０に示すように、前述した第１の実施形態における図６の処理において、ステップＳ１０及びステップＳ１１の間にステップＳ９で読込んだペダルストロークＰＳを微分してペダル踏込速度ＶBPを算出するステップ２１と、算出されたペダル踏込速度ＶBPをもとに図１１に示す係数算出マップを参照してデューティ比Ｄに乗算する係数Ａを算出するステップＳ２２と、算出された係数ＡをステップＳ１０で算出されたデューティ比Ｄに乗算して最終デューティ比ＤE を算出するステップＳ２３とが追加され、且つステップＳ１１が最終デューティ比ＤE のパルス信号ＳP を出力することを除いては図６と同様の処理を行い、図６に対応する処理については同一ステップ番号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
【０１０１】ここで、係数算出マップは、図１１で実線図示の特性線Ｌ21で示すように、ペダル踏込速度ＶBPが“０”から所定値ＶS1に達する迄の間では、係数Ａが“１”を維持し、ペダル踏込速度ＶBPが所定値ＶS1以上となると係数Ａが所定値ａ1 （例えば０．３程度）を維持するように設定されている。
【０１０２】この第２の実施形態によると、ブレーキペダル２を踏込んで制動状態としたときに、そのペダル踏込速度ＶBPが所定値ＶS1より小さい緩制動状態では、図１０の処理が実行されたときにステップＳ２２で算出される係数Ａが“１”に設定されることにより、図１２で実線図示の特性線Ｌ22で示すように、前述した第１の実施形態と同様のペダル踏力−ペダルストローク特性が得られるが、ペダル踏込速度ＶBPが所定値ＶS1以上となる急制動時には、係数Ａが“１”より小さい所定値ａ1 に設定されることにより、ペダル踏力−ペダルストローク特性が図１２で一点鎖線図示の特性線Ｌ23で示すように緩制動時の特性に比較して係数Ａの低下分だけ低い特性となり、全体的にペダル剛性が高まって、しっかりとしたペダル踏込感覚となり、正確な急制動操作を行うことができる。
【０１０３】なお、上記第２の実施形態においては、係数算出マップを図１１で実線図示の特性線Ｌ21で構成した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、図１１で一点鎖線図示の特性線Ｌ24で示すように、ペダル踏込速度ＶBPが所定値ＶS1以上となったときに、ペダル踏込速度ＶBPの増加に反比例して係数Ａが減少するように設定することもでき、この場合には、ペダル踏込速度ＶBPに対応したきめ細かなペダル踏力−ペダルストローク特性を得ることができ、また、特性線Ｌ24に代えて双曲線状の特性線を設定することもできる。
【０１０４】次に、本発明の第３の実施形態を図１３〜図１５について説明する。この第３の実施形態は、車体速度に応じてストローク特性を変更するようにしたものである。
【０１０５】すなわち、第３の実施形態では、コントロールユニット３０で実行するブレーキ制御処理が、図１３に示すように、前述した第２の実施形態における図１０の処理において、ステップＳ２１が車体速度センサ２５で検出した車体速度ＶSPを読込むステップ３１に置換され、ステップＳ２２が車体速度ＶSPをもとに図１４に示す係数算出マップを参照してデューティ比Ｄに乗算する係数Ｂを算出するステップＳ３２に置換され、ステップＳ２３が算出された係数ＢをステップＳ１０で算出されたデューティ比Ｄに乗算して最終デューティ比ＤE を算出するステップＳ３３に置換されていることを除いては、図１０と同様の処理を行い、図１０に対応する処理については同一ステップ番号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
【０１０６】ここで、係数算出マップは図１４で実線図示の特性線Ｌ31に示すように、車体速度ＶSPが“０”から比較的低い所定値ＶS3に達する迄の間では、係数Ｂが“１”未満の所定値ｂ1 （例えば０．３程度）を維持し、車体速度ＶSPが所定値ＶS3以上となると、係数Ｂが“１”を維持するように設定されている。
【０１０７】この第３の実施形態によると、ブレーキペダル２を踏込んで制動状態としたときに、車体速度ＶSPが所定値ＶS3より小さい低速走行状態では、図１３の処理が実行されたときにステップＳ３２で算出される係数Ｂが“１”未満の所定値ｂ1に設定されることにより、図１５で一点鎖線図示の特性線Ｌ32で示すように、前述した第２の実施形態における急制動時と同様のペダル踏力−ペダルストローク特性が得られ、ブレーキの食いつき感を運転者に与えることができ、車体速度ＶSPが所定値ＶS3以上となる通常走行時での制動時には、係数Ｂが“１”に設定されることにより、図１５で実線図示の特性線Ｌ33で示すように前述した第２の実施形態における通常制動時と同様のペダル踏力−ペダルストローク特性が得られる。
【０１０８】なお、上記第３の実施形態においては、係数算出マップを図１４で実線図示の特性線Ｌ31で構成した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、図１５で一点鎖線図示の特性線Ｌ34で示すように、車体速度ＶSPが“０”であるときに所定値ｂ1 となり、これから車体速度ＶSPの増加に比例して係数Ｂが増加し、所定値ＶS3より高い所定値ＶS4以上で“１”を維持するように設定することもでき、この場合には、低車速域で車体速度ＶSPに対応したきめ細かなペダル踏力−ペダルストローク特性を得ることができ、また、特性線Ｌ34に代えて双曲線状の特性線を設定することもできる。
【０１０９】また、上記第３の実施形態においては、停止近傍の低車速域でペダル剛性を大きくするように設定する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、係数算出マップとして図１６で実線図示の特性線Ｌ41で示すように、高速側の所定値Ｖ5 以上となったときに、係数Ｃを“１”から所定値ｃ1 （例えば０．３程度）に変更するように設定することにより、図１７で一点鎖線図示の特性線Ｌ42で示すように高速走行時にも低車速時と同様にペダル踏力−ペダルストローク特性を通常走行時に比較して低下させることにより、運転者にブレーキの効き感を与えることができる。
【０１１０】さらには、係数算出マップを図１６で一点鎖線図示の特性線Ｌ42で示すように、車体速度ＶSPが所定値Ｖ5 以上となったときに、係数Ｃを“１”から徐々に車体速度ＶSPの増加に反比例して減少させるように設定することにより、高速走行時となったときに、ペダル踏力−ペダルストローク特性を徐々に変更して、ペダル剛性を徐々に強めることができる。
【０１１１】さらに、上記第１〜第３の実施形態においては、デューティ比算出マップを使用してデューティ比Ｄを求める場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ペダルストロークＰＳが所定値ＰＳ1 以上であるか否かを判定し、ＰＳ＜ＰＳ1 であるときにデューティ比Ｄを１００％とし、ＰＳ≧ＰＳ1 であるときにデューティ比Ｄを所定値ｄ1 に設定するソフトウェア処理を行うようにしてもよく、また係数Ａ〜Ｃについても同様にソフトウェア処理するようにしてもよい。
【０１１２】次に、本発明の第４の実施形態を図１８及び図１９について説明する。この第４の実施形態は、アンチロックブレーキ制御装置を搭載した車両において、アンチロックブレーキ制御装置でアンチロックブレーキ制御中であるか否かによって係数Ｅを変更するようにしたものである。
【０１１３】すなわち、第４の実施形態では、コントロールユニット３０で実行されるブレーキ制御処理が、図１８に示すように、前述した第３の実施形態におけるステップＳ３１〜Ｓ３３が省略され、これらに代えて、図示しないアンチロックブレーキ制御装置がアンチロックブレーキ制御中であるか否かを判定するステップ４１と、その判定結果がアンチロックブレーキ非制御中であるときに係数Ｅを“１”に設定するステップＳ４２と、ステップＳ４１の判定結果がアッチロックブレーキ制御中であるときに係数Ｅを“１”未満の所定値ｅ1 （例えは０．３程度）に設定するステップＳ４３と、ステップＳ４２及びＳ４３で設定した係数ＥをステップＳ１０で算出したデューティ比Ｄに乗算して最終デューティ比ＤE を算出するステップＳ４４とが設けられていることを除いては前記図１３と同様の処理を行い、図１３との対応部分には同一ステップ番号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
【０１１４】この第４の実施形態によると、アンチロックブレーキ制御装置で、車輪スリップ率が小さくアンチロックブレーキ制御が行われない緩制動時には、図１８の処理でステップＳ４１からステップＳ４２に移行することにより、係数Ｅが“１”に設定されるので、図１９で実線図示の特性線Ｌ51で示すように、前述した第２及び第３の実施形態における通常制動時及び通常走行時と同様のペダル踏力−ペダルストローク特性が得られ、この状態から車輪スリップ率が大きくなってアンチロックブレーキ制御が実行されると、ステップＳ４１からステップＳ４３に移行して、係数Ｅが所定値ｅ1 に設定されることにより、図１９で一点鎖線図示の特性線Ｌ52で示すように、ペダル踏力−ペダルストローク特性が低下されて、ペダル剛性が全体として大きくなり、ブレーキペダル２の踏込に対する抵抗感を与えることにより、急激なペダル操作をしにくいペダル踏込感覚を運転者に与え、慎重なペダル操作を促すことができる。
【０１１５】次に、本発明の第５の実施形態を図２０について説明する。この第５の実施形態は、ブレーキシステムに異常が発生したときに制動圧を確保するようにしたものである。
【０１１６】すなわち、第５の実施形態では、コントロールユニット３０で実行されるブレーキ制御処理が、図２０に示すように、前述した第１の実施形態における図６の処理でのステップＳ１０及びＳ１１の間に、前輪側のブレーキシステムが異常であるか否かを判定するステップＳ５１と、その判定結果がシステム異常であるときに電磁方向切換弁３ＦＬ及び３ＦＲをノーマル位置に切換える制御信号ＳD を出力すると共に、電磁開閉弁１４を閉状態とするデューティ比Ｄが“０”％のパルス信号ＳP を出力してから処理を終了するステップＳ５２が追加され、ステップＳ５１の判定結果がブレーキシステムが正常であるときに前記ステップＳ１１に移行するように構成されていることを除いては前記図６と同様の処理行い、図６との対応する処理には同一ステップ番号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
【０１１７】この第５の実施形態によると、前輪側ブレーキシステムが正常であるときには、第１の実施形態と同様のペダルストローク量ＰＳに基づいて電磁開閉弁１４をデューティ制御することにより、ペダル踏込量に応じたペダル踏力−ペダルストローク特性を得ることができるが、前輪側ブレーキシステムに異常が発生すると、図２０の処理において、ステップＳ５１からステップＳ５２に移行して、電磁方向切換弁３ＦＬ，３ＦＲをノーマル位置に切換えることにより、マスタシリンダ１から吐出される作動流体を直接ホイールシリンダ５ＦＬ，５ＦＲに供給し、且つ電磁開閉弁１４を閉状態とすることにより、ストロークシミュレータ１５で吸収する作動流体量を零として、マスタシリンダ１から吐出される作動流体を全量ホイールシリンダ５ＦＬ，５ＦＲに供給して、所定の制動力を確保して、フェイルセーフ機能を発揮することがでできる。
【０１１８】このとき、電磁開閉弁１４と並列に逆止弁１６が設けられているのでブレーキペダル２の踏込を弱めて、配管１３内の作動流体の前輪側マスタシリンダ圧ＰＭｆがストロークシミュレータ１５に蓄積されている圧力より低下すると、ストロークシミュレータ１５内の作動流体が逆止弁１６を通じてマスタシリンダ１側に戻される。
【０１１９】なお、上記第５の実施形態においては、第１の実施形態にフェイルセーフ機能を設けた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、第２〜第４の実施形態に同様のフェイルセーフ機能を設けるようにしてもよいことは言うまでもない。
【０１２０】また、上記各実施形態においては、ストロークシミュレータ１５のピストン１８をコイルスプリング１９で付勢する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、板バネ、ゴムその他の弾性体を適用してもよい。
【０１２１】さらに、上記各実施形態においては、ペダル踏込量検出手段として、ペダルストロークセンサ２２を適用する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、マスタシリンダ１に伝達されるトルクを検出するトルクセンサや、マスタシリンダ１から吐出されるマスタシリンダ圧を検出するマスタ圧センサ２３を適用するようにしてもよい。
【０１２２】さらにまた、上記各実施形態においては、前輪を駆動輪とした場合について説明したが、後輪を駆動輪とする場合にも本発明を適用し得るものである。なおさらに、上記各実施形態においては、ハイブリッド車両に本発明を適用したが、電気自動車にも本発明を適用することができる。
【出願人】 【識別番号】０００００３９９７
【氏名又は名称】日産自動車株式会社
【出願日】 平成１０年（１９９８）５月２６日
【代理人】 【弁理士】
【氏名又は名称】森 哲也 （外３名）
【公開番号】 特開平１１−３４１６０４
【公開日】 平成１１年（１９９９）１２月１０日
【出願番号】 特願平１０−１４４３０８