JP2008168785A - ブレーキ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の様々な状態を考慮して、パーキングブレーキ作動部材の操作力を確実に軽減させる。
【解決手段】ブレーキ制御装置２００において、車輪速センサ９６は車両８０の速度を検出し、ブレーキ温度推定部は、検出された車両８０の速度を利用してブレーキパッドおよびディスクロータの温度を推定する。ＥＣＵ７０は、パーキングブレーキレバー９３の作動が検出された場合に、推定されたブレーキパッドおよびディスクロータの温度に応じた圧力に、ホイールシリンダ８８の作動液の液圧であるホイールシリンダ圧を増圧させる。
【選択図】図１

Description

本発明はブレーキ制御技術に関し、特にパーキングブレーキを作動させるときの操作力を軽減するブレーキ制御技術に関する。

車両には、車両が停止した状態を維持させるためのパーキングブレーキが設けられる。このパーキングブレーキは、一般的にパーキングブレーキレバーまたはパーキングブレーキペダルなどのパーキングブレーキ作動部材が運転者に操作されることによって作動する。運転者は自身の操作力によってパーキングブレーキ作動部材を車両が停止した状態を維持できる程度にまで操作しなければならないため、パーキングブレーキ作動部材の操作力の軽減が常に求められている。

一方、サービスブレーキおよびパーキングブレーキの双方の機能を合わせ持つ、いわゆるビルトインキャリパ方式のディスクブレーキ装置が知られている。このようなディスクブレーキ装置では、サービスブレーキ機構に含まれるブレーキパッドを、パーキングブレーキ作動部材が操作されることによりディスクロータの摩擦摺動面に押接させる。このようなビルトインキャリパ方式のディスクブレーキ装置の性質を利用して、パーキングブレーキの作動時にホイールシリンダ圧を増圧し、パーキングブレーキ作動部材の操作力およびホイールシリンダ圧の双方によりブレーキパッドを作動させてパーキングブレーキ作動部材の操作力を軽減する技術が知られている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。
特開２０００−２０３４１０号公報 特開２００５−３４３１９４号公報

たとえば、ディスクホイールおよびブレーキパッドの温度が高温になると、これらの間の摩擦係数が小さくなる。また、たとえば車両の多くの乗員が乗車している場合や重い荷物を積載している場合もある。このような場合、車両を確実に制動するためにパーキングブレーキ作動部材を大きな操作力で操作する必要が生じ得る。

本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両の様々な状態を考慮して、パーキングブレーキ作動部材の操作力を確実に軽減させることにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様のブレーキ制御装置は、ホイールシリンダ内の作動液の液圧であるホイールシリンダ圧に応じた押接力で、車輪と共に回転する摩擦摺動部材に押接部材を押接させて車輪に制動力を与える液圧ブレーキ機構と、運転者によるブレーキペダルの操作量に応じてホイールシリンダ圧を増圧させる液圧ブレーキ制御部と、押接部材に連結されたパーキングブレーキ作動部材を有し、パーキングブレーキ作動部材が作動されることにより押接部材を摩擦摺動部材に押接させるパーキングブレーキ機構と、パーキングブレーキ作動部材の作動を検出するパーキングブレーキ作動検出手段と、を備える。液圧ブレーキ制御部は、パーキングブレーキ作動部材の作動が検出された場合に、摩擦摺動部材または押接部材の温度に応じた圧力にホイールシリンダ圧を増圧させる。

この態様によれば、温度の違いに起因する押接部材および摩擦摺動部材の間の摩擦力の違いに応じて、パーキングブレーキ作動部材の操作力を軽減すべく増圧させるホイールシリンダ圧を変化させることができる。このため制動力の低下を抑制しつつパーキングブレーキ作動部材の操作力を適切に軽減することが可能となる。

本発明のある態様のブレーキ制御装置は、車両の速度を検出する車速検出手段をさらに備えてもよい。液圧ブレーキ制御部は、車速検出手段により検出された車両の速度の変化を利用して摩擦摺動部材または押接部材の温度を推定してもよい。

一般的に押接部材は交換可能に設けられるため、押接部材に温度センサなどを設けるとコストが高いものとなる。また、摩擦摺動部材は車輪と共に回転可能に設けられるため、温度センサなどを設けることは困難である。一方、車両が減速する際、車両の速度エネルギは押接部材と摩擦摺動部材との間の摩擦熱として消費されるため、車両の速度の変化に着目することにより、押接部材または摩擦摺動部材の温度を推定することは可能である。この態様によれば、検出することが容易な車両の速度の変化を利用して、摩擦摺動部材または押接部材の温度を簡易に推定することができる。

本発明の別の態様もまた、ブレーキ制御装置である。この装置は、ホイールシリンダ内の作動液の液圧であるホイールシリンダ圧に応じた押接力で、車輪と共に回転する摩擦摺動部材に押接部材を押接させて車輪に制動力を与える液圧ブレーキ機構と、運転者によるブレーキペダルの操作量に応じてホイールシリンダ圧を増圧させる液圧ブレーキ制御部と、押接部材に連結されたパーキングブレーキ作動部材を有し、パーキングブレーキ作動部材が作動されることにより押接部材を摩擦摺動部材に押接させるパーキングブレーキ機構と、パーキングブレーキ作動部材の作動を検出するパーキングブレーキ作動検出手段と、を備える。液圧ブレーキ制御部は、パーキングブレーキ作動部材の作動が検出された場合に、ブレーキペダルの操作力に応じた圧力にホイールシリンダ圧を増圧させる。

たとえば、車両に多くの乗員が乗車している状態や重い積荷が積載されている状態で、坂路に車両を停車させる場合、坂路の傾斜角度だけでなく車両の質量もパーキングブレーキ作動部材の操作力に影響を与える。このような場合は運転者によるブレーキペダルの操作力は大きくなると考えられる。この態様によれば、運転者によるブレーキペダルの操作力を利用して、パーキングブレーキ操作時において車両の停止状態を維持させるために必要とされる制動力を推定することができる。このため、このような構成によっても制動力の低下を抑制しつつパーキングブレーキ作動部材の操作力を適切に軽減することが可能となる。

本発明のブレーキ制御装置によれば、車両の様々な状態を考慮して、パーキングブレーキ作動部材の操作力を確実に軽減させることができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態（以下、「実施形態」という。）について詳細に説明する。

図１は、本実施形態に係るブレーキ制御装置２００が搭載された車両８０の構成を模式的に示す全体構成図である。車両８０は、車両本体８２と、右前輪８４ＦＲ、左前輪８４ＦＬ、右後輪８４ＲＲ、および左後輪８４ＲＬ（以下、必要に応じてこれらを総称して「車輪８４」という）により構成される。

車両本体８２には、右前輪用ブレーキユニット８６ＦＲ、左前輪用ブレーキユニット８６ＦＬ、右後輪用ブレーキユニット８６ＲＲ、および左後輪用ブレーキユニット８６ＲＬ（以下、必要に応じてこれらを総称して「ブレーキユニット８６」という）が対応する車輪８４近傍にそれぞれ設けられている。ブレーキユニット８６には、いわゆるディスクブレーキ装置が採用されており、車輪８４と共に回転するディスクロータ（図示せず）の摩擦摺動面に、ホイールシリンダ８８内の作動液圧であるホイールシリンダ圧に応じた力でブレーキパッド（図示せず）を押し当てることにより車輪８４に制動力を与える。

さらに、右後輪用ブレーキユニット８６ＲＲおよび左後輪用ブレーキユニット８６ＲＬには、ビルトインキャリパ方式のディスクブレーキ装置が採用されている。右後輪用ブレーキユニット８６ＲＲおよび左後輪用ブレーキユニット８６ＲＬの構成については図２に関連して後述する。

右前輪用ブレーキユニット８６ＦＲ、左前輪用ブレーキユニット８６ＦＬ、右後輪用ブレーキユニット８６ＲＲ、および左後輪用ブレーキユニット８６ＲＬは、それぞれ右前輪用ホイールシリンダ８８ＦＲ、左前輪用ホイールシリンダ８８ＦＬ、右後輪用ホイールシリンダ８８ＲＲ、および左後輪用ホイールシリンダ８８ＲＬ（以下、必要に応じてこれらを総称して「ホイールシリンダ８８」という）を有する。液圧ブレーキ機構１０は、これらブレーキユニット８６および液圧アクチュエータ６０を有する。液圧ブレーキ機構１０の構成については図３に関連して詳述する。

ブレーキ制御装置２００は、液圧ブレーキ機構１０、パーキングブレーキスイッチ（以下、「ＰＫＢスイッチ」という）９０、パーキングブレーキ・ストロークセンサ（以下、「ＰＫＢストロークセンサ」という）９２、Ｇセンサ９４、車輪速センサ９６、および電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という）７０を有する。

ＰＫＢスイッチ９０は、パーキングブレーキを作動させるべく、車両客室内の運転席近傍に設けられたパーキングブレーキレバー９３の回動操作が運転者の手動で開始されたときにオンとなる。なお、パーキングブレーキレバー９３の代わりに、運転者に踏み込み操作されるパーキングブレーキペダルが設けられていてもよい。ＰＫＢストロークセンサ９２は、パーキングブレーキレバー９３の操作量を検出する。

パーキングブレーキレバー９３には、ワイヤ（図示せず）の一端が連結されており、パーキングブレーキレバー９３が回動操作されることによりワイヤが引っ張られる。ＰＫＢストロークセンサ９２は、このワイヤの引張り量を検出することによりパーキングブレーキレバー９３の操作量を検出する。

Ｇセンサ９４は車両本体８２に設けられ、たとえば車両８０が水平な状態にあるときの車両８０の下方向など、車両８０の所定方向にかかる重力を検出する。車輪速センサ９６は、４つの車輪８４の各々に対応して１つずつ設けられ、車輪８４の回転速度を検出する。車輪速センサ９６はピックアップコイルを有し、車輪８４と共に回転するパルサを検出して車輪８４の回転を検出する。ＰＫＢスイッチ９０、ＰＫＢストロークセンサ９２、Ｇセンサ９４、および車輪速センサ９６はＥＣＵ７０に接続されており、各々の検出結果はＥＣＵ７０に出力される。

図２は、本実施形態に係るビルトインキャリパ方式のブレーキユニット８６の一例としての右後輪用ブレーキユニット８６ＲＲの構成を詳細に示す断面図である。なお、図２において左方向は車両外側方向であり、右方向は車両内部方向となる。

右後輪用ブレーキユニット８６ＲＲは、キャリパユニット１１０、ブレーキパッド１３２、およびディスクロータ１３４を有する。キャリパユニット１１０は、キャリパボディ１２０、ピストン１２６、右後輪用ホイールシリンダ８８ＲＲ、パーキングブレーキ機構１４０を有する。なお、左後輪用ブレーキユニット８６ＲＬの構成は、右後輪用ホイールシリンダ８８ＲＲの代わりにそれと同一形状の左後輪用ホイールシリンダ８８ＲＬが設けられる以外は、右後輪用ブレーキユニット８６ＲＲの構成と同様である。

ディスクロータ１３４は円盤状に形成される。ディスクロータ１３４の外周近傍から径内向き方向へ所定長さの範囲において、ディスクロータ１３４の両側面に摩擦摺動面１３４ａが設けられる。

キャリパボディ１２０は、シリンダハウジング１２０ａおよび爪部１２０ｂを有する。シリンダハウジング１２０ａと爪部１２０ｂとは相互に対向し、一部において相互に一体的に結合されている。この結果、キャリパボディ１２０はコ字状に形成されている。

ピストン１２６はシリンダ部１２０ｃの内径と略同一の外径を有するコップ型に形成されている。右後輪用ホイールシリンダ８８ＲＲは、ピストン１２６の内径と略同一の外径を有するコップ型に形成されている。右後輪用ホイールシリンダ８８ＲＲは、開口側が同一方向となるようピストン１２６に挿入される。

シリンダハウジング１２０ａの内部には、爪部１２０ｂに向かって開口する円柱状の空間部であるシリンダ部１２０ｃが設けられている。このシリンダ部１２０ｃに、右後輪用ホイールシリンダ８８ＲＲが挿入されたピストン１２６が、その外底面が爪部１２０ｂに向くよう嵌挿されている。こうしてシリンダ部１２０ｃの内底面および右後輪用ホイールシリンダ８８ＲＲの内周によって、作動液が収容されるシリンダ室が形成される。

本実施形態に係るキャリパボディ１２０は浮動型のものが採用されている。キャリパボディ１２０は、公知のスライドピン機構等により、車両左右方向に所定範囲を移動可能にマウンティング（図示せず）に支持される。このときキャリパボディ１２０は、シリンダハウジング１２０ａが車両内部方向に位置し、爪部１２０ｂが車両外側方向に位置し、シリンダ部１２０ｃの中心軸が車両左右方向に向くようマウンティングに支持される。また、キャリパボディ１２０は、爪部１２０ｂとシリンダ部１２０ｃとの間にディスクロータ１３４の摩擦摺動面１３４ａが位置するよう配置される。

ブレーキパッド１３２は、車両内部側の摩擦摺動面１３４ａとピストン１２６との間、および車両外部側の摩擦摺動面１３４ａと爪部１２０ｂとの間にそれぞれ１つずつ配置される。ブレーキパッド１３２は、マウンティングによってディスクロータ１３４の径方向および周方向の移動が規制される。ただし、ブレーキパッド１３２の各々は、ディスクロータ１３４の軸方向に移動可能にマウンティングに支持されており、ピストン１２６が推進される前は、ディスクロータ１３４の摩擦摺動面１３４ａから離間した位置である初期位置に配置される。

右後輪用ホイールシリンダ８８ＲＲ内の作動液圧であるホイールシリンダ圧が増圧すると、ピストン１２６が車両内部側のブレーキパッド１３２に向かって推進し、まず車両内部側のブレーキパッド１３２がピストン１２６によって押されて車両内部側の摩擦摺動面１３４ａに押接される。次にその反力によってキャリパボディ１２０全体が車両内部方向に摺動し、車両外部側のブレーキパッド１３２が爪部１２０ｂによって押されて車両外部側の摩擦摺動面１３４ａに押接される。こうしてブレーキパッド１３２とディスクロータ１３４の摩擦摺動面１３４ａとの間の摩擦力によって車輪８４に制動力が与えられる。

右後輪用ホイールシリンダ８８ＲＲ内のホイールシリンダ圧が減圧すると、ピストン１２６が爪部１２０ｂから離間する方向に向かって推進される。これによってブレーキパッド１３２の各々が初期位置に戻され、ディスクロータ１３４の摩擦摺動面１３４ａから離間することによって車輪に与えられていた制動力が解除される。

パーキングブレーキ機構１４０は、スピンドル１２２、スリーブ１２４、リターンスプリング１２５、コネクティングリンク１２８、およびスピンドルレバー１３０を有する。右後輪用ホイールシリンダ８８ＲＲにはピストン１２６側に軸方向に開口する挿通孔が設けられており、この挿通孔に円筒状に形成されたスリーブ１２４が軸方向に摺動可能に挿通される。スリーブ１２４はピストン１２６の内底面に当接するよう配置される。スリーブ１２４の貫通孔にはスピンドル１２２が挿通され、スリーブ１２４に固定されている。スリーブ１２４には径方向外向きに突出する係止部が形成されており、この係止部とピストン１２６の内底面との間にリターンスプリング１２５が配置される。リターンスプリング１２５は、ピストン１２６に対してスピンドル１２２および右後輪用ホイールシリンダ８８ＲＲを、ピストン１２６の内底面から離間する方向に付勢する。

スピンドル１２２の他端部にはコネクティングリンク１２８の一端が接している。スピンドルレバー１３０は、円柱状に形成され、その外周部には凹部が設けられる。スピンドルレバー１３０はピストン１２６の軸方向と垂直な方向に軸方向が向くようにキャリパボディ１２０の穴に挿通される。コネクティングリンク１２８の他端部はスピンドルレバー１３０の凹部に当接している。

パーキングブレーキレバー９３に一端が結合されるワイヤの他端はこのスピンドルレバー１３０に接合されている。パーキングブレーキを作動させるべくパーキングブレーキレバー９３が回動操作されワイヤが引っ張られると、このスピンドルレバー１３０が回動する。スピンドルレバー１３０が回動すると、コネクティングリンク１２８がスピンドルレバー１３０の凹部から外周面に向かって摺動することにより、コネクティングリンク１２８およびスピンドル１２２をシリンダ部１２０ｃの開口側に押し進める。これによりスリーブ１２４およびリターンスプリング１２５を介してピストン１２６がシリンダ部１２０ｃの開口部から突出する方向に押し出され、ホイールシリンダ圧が増圧したときと同様に、ブレーキパッド１３２をディスクロータ１３４の摩擦摺動面１３４ａに押接させ、車輪８４に制動力を与える。

パーキングブレーキの作動を解除させるべくパーキングブレーキレバー９３が逆方向に回動操作されると、引っ張られていたワイヤが緩められ、スピンドルレバー１３０がもとの初期位置まで逆方向に回転させられる。これによりピストン１２６がシリンダ部１２０ｃに引っ込められ、ホイールシリンダ圧が減圧したときと同様に、ブレーキパッド１３２がディスクロータ１３４の摩擦摺動面１３４ａから離間し、車輪８４に与えられていた制動力が解除される。

図３は、本実施形態に係る液圧ブレーキ機構１０の系統図である。液圧ブレーキ機構１０には電子制御式ブレーキシステム（ＥＣＢ）が採用されており、運転者によるブレーキ操作部材としてのブレーキペダル１２の操作に応じて車両の４輪のブレーキを独立かつ最適に設定する。

ブレーキペダル１２は、運転者による踏込操作に応じて作動液としてのブレーキオイルを送り出すマスタシリンダ１４に接続されている。また、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。更に、マスタシリンダ１４にはリザーバタンク２６が接続されており、マスタシリンダ１４の一方の出力ポートには、電磁弁２３を介して運転者によるブレーキペダル１２の操作力に応じた反力を創出するストロークシミュレータ２４が接続されている。電磁弁２３はいわゆる常閉型のリニアバルブであり、電流が供給されていない状態では閉弁し、運転者によるブレーキペダル１２の踏み込み操作が検出された場合に電流が供給され開弁する。

マスタシリンダ１４の一方の出力ポートには、右前輪８４ＦＲ用のブレーキ油圧制御管１６が接続されている。ブレーキ油圧制御管１６は、右前輪８４ＦＲに制動力を付与する右前輪用ホイールシリンダ８８ＦＲに接続されている。また、マスタシリンダ１４の他方の出力ポートには、左前輪８４ＦＬ用のブレーキ油圧制御管１８が接続されている。ブレーキ油圧制御管１８は左前輪８４ＦＬに制動力を付与する左前輪用ホイールシリンダ８８ＦＬに接続されている。

ブレーキ油圧制御管１６の中途には右マスタ弁２２ＦＲが設けられており、ブレーキ油圧制御管１８の中途には左マスタ弁２２ＦＬが設けられている。右マスタ弁２２ＦＲおよび左マスタ弁２２ＦＬは、何れもいわゆる常開型のリニアバルブであり、電流が供給されている状態では閉弁してマスタシリンダ１４と右前輪用ホイールシリンダ８８ＦＲまたは左前輪用ホイールシリンダ８８ＦＬとの連通を阻止し、電流の供給が減少または停止されることにより開弁してマスタシリンダ１４と右前輪用ホイールシリンダ８８ＦＲまたは左前輪用ホイールシリンダ８８ＦＬとを連通させる。

また、ブレーキ油圧制御管１６の中途には、右前輪８４ＦＲ側のマスタシリンダ圧を検出する右マスタ圧センサ４８ＦＲが設けられている。左前輪用のブレーキ油圧制御管１８の途中には、左前輪８４ＦＬ側のマスタシリンダ圧を検出する左マスタ圧センサ４８ＦＬが設けられている。液圧ブレーキ機構１０では、運転者によってブレーキペダル１２が踏み込まれた際、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、右マスタ圧センサ４８ＦＲおよび左マスタ圧センサ４８ＦＬによって検出されるマスタシリンダ圧からもブレーキペダル１２の踏み込み操作力（踏力）を求めることができる。ＥＣＵ７０は、ストロークセンサ４６の故障などを考慮して、フェイルセーフの観点から右マスタ圧センサ４８ＦＲおよび左マスタ圧センサ４８ＦＬの検出結果からマスタシリンダ圧を監視する。

リザーバタンク２６には油圧給排管２８の一端が接続されている。この油圧給排管２８の他端には、モータ３２により駆動されるポンプ３４の吸込口が接続されている。ポンプ３４の吐出口は高圧管３０に接続されており、この高圧管３０には、アキュムレータ５０とリリーフバルブ５３とが接続されている。本実施形態では、モータ３２によってそれぞれ往復移動させられる２体以上のピストン（図示せず）を備えた往復動ポンプがポンプ３４として採用されている。また、アキュムレータ５０として、ブレーキオイルの圧力エネルギを窒素等の封入ガスの圧力エネルギに変換して蓄えるアキュムレータが採用されている。

アキュムレータ５０は、ポンプ３４によって例えば１４〜２２ＭＰａ程度にまで昇圧されたブレーキオイルを蓄える。また、リリーフバルブ５３の弁出口は、油圧給排管２８に接続されており、アキュムレータ５０におけるブレーキオイル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５３が開弁し、高圧のブレーキオイルは油圧給排管２８へと戻される。更に、高圧管３０には、アキュムレータ５０の出口圧力、すなわち、アキュムレータ５０におけるブレーキオイルの圧力を検出するアキュムレータ圧センサ５１が設けられている。

高圧管３０は、右前輪用増圧弁４０ＦＲ、左前輪用増圧弁４０ＦＬ、右後輪用増圧弁４０ＲＲ、および左後輪用増圧弁４０ＲＬ（以下、必要に応じてこれらを総称して「増圧弁４０」という）を介して、右前輪用ホイールシリンダ８８ＦＲ、左前輪用ホイールシリンダ８８ＦＬ、右後輪用ホイールシリンダ８８ＲＲ、および左後輪用ホイールシリンダ８８ＲＬ（以下、必要に応じてこれらを総称して「ホイールシリンダ８８」という）にそれぞれ接続されている。増圧弁４０の各々はいわゆる常閉型のリニアバルブ（電磁弁）であり、電流が供給されていない状態では閉弁してホイールシリンダ圧を増圧させず、電流が供給されることにより開弁してホイールシリンダ圧を増圧させる。

右前輪用減圧弁４２ＦＲ、左前輪用減圧弁４２ＦＬ、右後輪用減圧弁４２ＲＲ、および左後輪用減圧弁４２ＲＬ（以下、必要に応じてこれらを総称して「減圧弁４２」という）は、それぞれ対応するホイールシリンダ８８に接続されている。右前輪用減圧弁４２ＦＲおよび左前輪用減圧弁４２ＦＬはいわゆる常閉型のリニアバルブ（電磁弁）であり、電流が供給されていない状態では閉弁してホイールシリンダ圧を減圧させず、電流が供給されることにより開弁してホイールシリンダ圧を減圧させる。一方、左後輪用減圧弁４２ＲＬおよび右後輪用減圧弁４２ＲＲはいわゆる常開型のリニアバルブ（電磁弁）であり、電流が供給されている状態では閉弁してホイールシリンダ圧を減圧させず、電流の供給が減少または停止されることにより開弁してホイールシリンダ圧を減圧させる。

右前輪用ホイールシリンダ８８ＦＲ、左前輪用ホイールシリンダ８８ＦＬ、右後輪用ホイールシリンダ８８ＲＲ、および左後輪用ホイールシリンダ８８ＲＬ付近の油圧配管には、それぞれ対応するホイールシリンダ８８の液圧を検出する右前輪用ホイールシリンダ圧センサ４４ＦＲ、左前輪用ホイールシリンダ圧センサ４４ＦＬ、右後輪用ホイールシリンダ圧センサ４４ＲＲ、および左後輪用ホイールシリンダ圧センサ４４ＲＬ（以下、必要に応じてこれらを総称して「ホイールシリンダ圧センサ４４」という）がそれぞれ設けられている。

上述のマスタ弁２２、増圧弁４０、減圧弁４２、ポンプ３４、アキュムレータ５０、マスタ圧センサ４８、ホイールシリンダ圧センサ４４、アキュムレータ圧センサ５１などによって液圧アクチュエータ６０が構成される。液圧アクチュエータ６０はＥＣＵ７０によってその作動が制御される。

図４は、本実施形態に係るブレーキ制御装置２００の機能ブロック図である。図４においてＥＣＵ７０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、またはＲＡＭなどのハードウェアおよびソフトウェアの連携によって実現される機能ブロックが描かれている。したがって、これらの機能ブロックはハードウェアおよびソフトウェアの組合せによって様々な形で実現することができる。

ＥＣＵ７０は、ストロークセンサ４６や車輪速センサ９６の検出結果を利用して、各々のホイールシリンダ８８に与えるべき目標ホイールシリンダ圧を決定する。ＥＣＵ７０は、ホイールシリンダ圧が目標ホイールシリンダ圧となるよう、制御対象となるホイールシリンダ８８に対応する増圧弁４０または減圧弁４２に供給する駆動電流のデューティーを決定する。ＥＣＵ７０は、決定したデューティーに応じた制御電流を駆動回路に供給する。駆動回路は、供給された制御電流に応じたデューティーで、作動対象となる増圧弁４０または減圧弁４２にバッテリ（図示せず）から駆動電流を供給する。電流の供給を受けた増圧弁４０または減圧弁４２は、供給された駆動電流のデューティーに応じて開弁し、ホイールシリンダ圧を増圧または減圧させる。こうしてＥＣＵ７０は、ブレーキペダル１２の踏み込み操作量や車両８０の速度などに応じた最適な制動力を車輪８４の各々に与える。したがってＥＣＵ７０は、車輪８４の各々に適切な制動力を与えるブレーキ制御手段として機能する。

ブレーキパッド１３２およびディスクロータ１３４の間の摩擦力はそれらの温度に応じて変化するため、車両８０の停止状態を維持するために必要とされる制動力は、ブレーキパッド１３２およびディスクロータ１３４の温度に応じて変化する。また、車両８０の停止状態を維持するために必要とされる制動力は、車両８０が坂路に停止している場合などにおける車両８０の傾斜角度に応じても変化する。また、車両８０の停止状態を維持するために必要とされる制動力は、たとえば車両８０が坂路に停止している場合には乗員や積荷を含む車両８０の質量に応じて変化する。

したがって、これらの各条件の値を考慮することなく、パーキングブレーキレバー９３の操作力を軽減するためにホイールシリンダ圧を増圧させると、パーキングブレーキレバー９３を充分に軽減することができない場合が生じ得る。このためＥＣＵ７０は、ブレーキ温度推定部７２、車両傾斜角演算部７４、および要求制動力推定部７６を有する。

ブレーキ温度推定部７２は、ブレーキパッド１３２およびディスクロータ１３４の温度を推定する。たとえば運転者がブレーキペダル１２を踏み込み操作することにより、ある速度から車両８０を停止させた場合、車両８０の速度エネルギの多くはブレーキパッド１３２とディスクロータ１３４の摩擦摺動面１３４ａとの間の摩擦熱として消費される。したがって車両８０の速度の変化から、ブレーキパッド１３２およびディスクロータ１３４の温度を推定することが可能である。

このためブレーキ温度推定部７２は、イグニッションスイッチ（図示せず）がオンにされてからオフにされるまでの間、所定時間毎に車輪速センサ９６の検出結果を利用して車両８０の速度を算出し、ＲＡＭに算出した車両８０の速度データを格納して蓄積する。ブレーキ温度推定部７２は、所定時間毎に蓄積された車両８０の速度データからブレーキパッド１３２およびディスクロータ１３４の現在の温度を推定する。なお、ブレーキパッド１３２に熱電対などの温度センサが直接設けられていてもよく、ＥＣＵ７０は、この温度センサの検出値を利用してブレーキパッド１３２の温度を算出してもよい。

たとえば車両８０が坂路上に停止するなどにより車両８０が傾斜している場合、Ｇセンサ９４の検出値も変化する。このため車両傾斜角演算部７４は、Ｇセンサ９４の検出結果を利用して車両８０の傾斜角度を算出する。ＥＣＵ７０のＲＯＭには、Ｇセンサ９４の検出値と車両８０の傾斜角度との対応関係が予め格納されており、車両傾斜角演算部７４はこれを参照して車両８０の傾斜角度を算出する。このようにＧセンサ９４は、車両８０の傾斜角度検出手段としても機能する。

たとえば車両８０が坂路上に停止している場合、車両８０の傾斜角度だけでなく、乗員や荷物などを含む車両８０の質量が、パーキングブレーキレバー９３の回動操作力に影響を与える。車両８０が重い荷物や乗員を乗せて坂路上に停止している場合、運転者は強い踏み込み力でブレーキペダル１２を操作する。このように、車両８０の停止状態を維持するために要求される制動力は、パーキングブレーキレバー９３が回動操作されたときのブレーキペダル１２の踏み込み操作力によって推定することができる。マスタ圧センサ４８の検出結果は、運転者によるブレーキペダル１２の操作力に応じて変化する。このため要求制動力推定部７６は、マスタ圧センサ４８の検出結果を利用して運転者によるブレーキペダル１２の踏み込み操作力を推定し、車両８０を停止状態に維持するために必要とされる要求制動力を推定する。

なお、ストロークセンサ４６の検出結果、およびホイールシリンダ圧センサ４４の検出結果も、運転者によるブレーキペダル１２の操作力に応じて変化する。このため要求制動力推定部７６は、ストロークセンサ４６またはホイールシリンダ圧センサ４４の検出結果を利用して運転者によるブレーキペダル１２の踏み込み操作力を推定し、車両８０を停止状態に維持するために必要とされる要求制動力を推定してもよい。

ＥＣＵ７０は、推定されたブレーキパッド１３２およびディスクロータ１３４の温度、要求制動力、および算出した車両８０の傾斜角度を利用して、パーキングブレーキレバー９３の回動操作力を軽減すべく増圧するホイールシリンダ圧を決定し、決定したホイールシリンダ圧となるよう増圧弁４０または減圧弁４２の作動を制御する。以下、図５に関連してパーキングブレーキレバー９３の操作力軽減制御について詳細に説明する。

図５は、本実施形態に係るブレーキ制御装置２００におけるパーキングブレーキレバー９３の操作力軽減制御の処理手順を示すフローチャートである。本フローチャートにおける処理は、イグニッションスイッチがオンにされたときに開始し、その後イグニッションスイッチがオフにされるまで所定時間毎に繰り返し実施される。

ＥＣＵ７０は、車輪速センサ９６の検出結果を利用して車両８０の速度がゼロか否かを判定する（Ｓ１０）。パーキングブレーキレバー９３の操作力軽減制御は車輪８４に与える制動力に影響を与えるものであり、走行中に実施することは好ましくないことから、車速がゼロでない、すなわち車両８０が走行中と判定された場合（Ｓ１０のＮ）、本フローチャートにおける処理を終了する。

車速がゼロ、すなわち車両８０が停止中と判定された場合（Ｓ１０のＹ）、ＥＣＵ７０は、ストロークセンサ４６の検出結果を利用して、運転者によりブレーキペダル１２が踏み込み操作されているか否かを判定する（Ｓ１２）。ブレーキペダル１２が踏み込み操作されていなければ、要求制動力推定部７６は要求制動力を推定することが困難となり、後述するＰＫＢ操作時圧力Ｐ_ＰＫＢの適切な値を決定することが困難となる。このため、ブレーキペダル１２が踏み込み操作されていない場合（Ｓ１２のＮ）、本フローチャートにおける処理を終了する。

ブレーキペダル１２が踏み込み操作されている場合（Ｓ１２のＹ）、ＥＣＵ７０は、ＰＫＢスイッチ９０がオンになっているか否かを判定することにより、パーキングブレーキを作動させるべくパーキングブレーキレバー９３が回動操作されているか否かを判定する（Ｓ１４）。ＰＫＢスイッチ９０がオンになっていない場合（Ｓ１４のＮ）、パーキングブレーキレバー９３は操作されておらず、パーキングブレーキレバー９３の操作力を軽減する必要がないため本フローチャートにおける処理を終了する。

ＰＫＢスイッチ９０がオンになっている場合（Ｓ１４のＹ）、パーキングブレーキを作動させるべくパーキングブレーキレバー９３が回動操作されていると考えられることから、ＥＣＵ７０は、ＰＫＢストロークセンサ９２の検出結果を利用して、パーキングブレーキレバー９３の操作量が、パーキングブレーキレバー９３の回動操作は終了したとみなすことができる閾値操作量Ｌｔｈ以下か否かを判定する（Ｓ１６）。パーキングブレーキレバー９３の操作量が閾値操作量Ｌｔｈより大きい場合（Ｓ１６のＮ）、パーキングブレーキレバー９３の回動操作は終了したと考えられるため本フローチャートにおける処理を終了する。

パーキングブレーキレバー９３の操作量が閾値操作量Ｌｔｈ以下と判定された場合（Ｓ１６のＹ）、ＥＣＵ７０は、運転者によるパーキングブレーキレバー９３の回動操作の操作力を軽減すべく、液圧ブレーキ機構１０によりピストン１２６を押圧するためのホイールシリンダ圧であるＰＫＢ操作時圧力Ｐ_ＰＫＢが決定済みか否かを判定する（Ｓ１８）。このときＥＣＵ７０は、ＲＡＭにＰＫＢ操作時圧力Ｐ_ＰＫＢが格納されているか否かを判定することにより、ＰＫＢ操作時圧力Ｐ_ＰＫＢが決定済みか否かを判定する。

ＰＫＢ操作時圧力Ｐ_ＰＫＢがまだ決定されていない場合（Ｓ１８のＮ）、ブレーキ温度推定部７２は、ブレーキパッドおよびブレーキパッドの温度を推定し（Ｓ２０）、車両傾斜角演算部７４は、車両傾斜角を算出し（Ｓ２２）、要求制動力推定部７６は、要求制動力を推定する（Ｓ２４）。

次にＥＣＵ７０は、推定されたブレーキパッドおよびブレーキパッドの温度、算出された車両傾斜角、および推定された要求制動力の各条件の値を利用してＰＫＢ操作時圧力Ｐ_ＰＫＢを決定する（Ｓ２６）。具体的には、ＥＣＵ７０は、推定されたブレーキパッドおよびブレーキパッドの温度が高く、他の条件の値は同一の場合は、温度が低い場合に比べ高い値のＰＫＢ操作時圧力Ｐ_ＰＫＢを決定する。また、ＥＣＵ７０は、算出された車両傾斜角が大きく、他の条件の値は同一の場合は、車両傾斜角が小さい場合に比べ高い値のＰＫＢ操作時圧力Ｐ_ＰＫＢを決定する。また、ＥＣＵ７０は、推定された要求制動力が高く、他の条件の値は同一の場合は、要求制動力が低い場合に比べ高い値のＰＫＢ操作時圧力Ｐ_ＰＫＢを決定する。

なお、ＥＣＵ７０は、各条件の値を閾値を用いて大小を比較することによりＰＫＢ操作時圧力Ｐ_ＰＫＢを決定してもよく、また各条件の値を代入することにより適切なＰＫＢ操作時圧力Ｐ_ＰＫＢが得られる演算式を用いてＰＫＢ操作時圧力Ｐ_ＰＫＢを決定してもよい。ＥＣＵ７０は、決定したＰＫＢ操作時圧力Ｐ_ＰＫＢをＲＡＭに格納する。ＰＫＢ操作時圧力Ｐ_ＰＫＢを決定するために用いられる各条件の閾値または演算式は、ＥＣＵ７０のＲＯＭに予め格納されている。

ＰＫＢ操作時圧力Ｐ_ＰＫＢは決定済みの場合（Ｓ１８のＹ）、または新たに決定した場合（Ｓ２６）、ＥＣＵ７０は、右後輪用ホイールシリンダ圧センサ４４ＲＲおよび左後輪用ホイールシリンダ圧センサ４４ＲＬの検出結果を利用して、右後輪用ホイールシリンダ８８ＲＲおよび左後輪用ホイールシリンダ８８ＲＬのホイールシリンダ圧Ｐ_Ｗ／Ｓが決定したＰＫＢ操作時圧力Ｐ_ＰＫＢ以上か否かを判定する（Ｓ２８）。

ホイールシリンダ圧Ｐ_Ｗ／ＳがＰＫＢ操作時圧力Ｐ_ＰＫＢ未満の場合（Ｓ２８のＮ）、ＥＣＵ７０は、右後輪用増圧弁４０ＲＲおよび左後輪用増圧弁４０ＲＬを開弁させて右後輪用ホイールシリンダ８８ＲＲおよび左後輪用ホイールシリンダ８８ＲＬのホイールシリンダ圧Ｐ_Ｗ／Ｓを増圧する（Ｓ３２）。ＥＣＵ７０は、右後輪用ホイールシリンダ８８ＲＲおよび左後輪用ホイールシリンダ８８ＲＬのホイールシリンダ圧Ｐ_Ｗ／ＳがＰＫＢ操作時圧力Ｐ_ＰＫＢに達するまでこれらのホイールシリンダ圧Ｐ_Ｗ／Ｓを増圧させ、これらのホイールシリンダ圧Ｐ_Ｗ／ＳがＰＫＢ操作時圧力Ｐ_ＰＫＢに達した場合（Ｓ２８のＹ）、右後輪用増圧弁４０ＲＲおよび左後輪用増圧弁４０ＲＬを閉弁させて、これらのホイールシリンダ圧Ｐ_Ｗ／Ｓを保持する（Ｓ３０）。

なお、パーキングブレーキレバー９３の回動操作力を軽減すべく右後輪用ホイールシリンダ８８ＲＲおよび左後輪用ホイールシリンダ８８ＲＬのホイールシリンダ圧Ｐ_Ｗ／Ｓを増圧中、または増圧した状態を保持した場合であっても、運転者によるブレーキペダル１２の踏み込み操作が解除された場合、ＥＣＵ７０は、図５に示されるパーキングブレーキレバー９３の操作力軽減制御をキャンセルし、右後輪用減圧弁４２ＲＲおよび左後輪用減圧弁４２ＲＬを開弁してこれらのホイールシリンダ圧Ｐ_Ｗ／Ｓを低減させることは勿論である。

このように、パーキングブレーキレバー９３が運転者に回動操作されたときに、右後輪用ホイールシリンダ８８ＲＲおよび左後輪用ホイールシリンダ８８ＲＬのホイールシリンダ圧Ｐ_Ｗ／Ｓを増圧させることにより、ピストン１２６をリターンスプリング１２５の付勢方向と逆方向に押し進める力を作動液圧の力で補助することができる。具体的には、ホイールシリンダ圧Ｐ_Ｗ／Ｓによりピストン１２６がブレーキパッド１３２に向かって押し進められると、ピストン１２６内のリターンスプリング１２５が伸長する方向にピストン１２６が進行する。このため、リターンスプリング１２５を収縮させるために必要とされる力を低下させることができ、パーキングブレーキレバー９３を回動操作する操作力を軽減させることができる。したがってＥＣＵ７０は、パーキングブレーキレバー９３の操作力軽減制御手段としても機能する。

本実施形態では、このときに右後輪用ホイールシリンダ８８ＲＲおよび左後輪用ホイールシリンダ８８ＲＬに与えるホイールシリンダ圧Ｐ_Ｗ／Ｓを、ブレーキパッド１３２およびディスクロータ１３４の温度、車両８０の傾斜角度、および運転者が要求していると推定される要求制動力を考慮して決定することができる。このため、これらの条件の値が変化しても、それらの値に対応した適切なホイールシリンダ圧Ｐ_Ｗ／Ｓを決定することができる。

本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、また、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を実施形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれうる。以下、そうした例をあげる。

ある変形例では、運転者により回動操作されるパーキングブレーキレバー９３の代わりに、電動パーキングブレーキ機構が設けられる。電動パーキング機構は、パーキングブレーキスイッチ、およびモータなどのアクチュエータを有する。パーキングブレーキスイッチは、車両客室内のインスツルメントパネルなどに設けられる。アクチュエータは、スイッチがオンにされた場合に作動し、パーキングブレーキ機構１４０に一端が結合されたワイヤの他端を、ワイヤが所定の張力となるまで引張る。電動パーキング機構は公知の技術であることから、これ以上の説明を省略する。

このように電動パーキング機構においても、パーキングブレーキ作動時にピストン１２６を押し進める力を補助することにより、アクチュエータの負担を軽減させることができる。このためアクチュエータの故障などを抑制することができ、また出力の小さいアクチュエータを採用することによりアクチュエータのコストを低減させることも可能となる。

本実施形態に係るブレーキ制御装置が搭載された車両の構成を模式的に示す全体構成図である。 本実施形態に係るビルトインキャリパ方式のブレーキユニットの一例としての右後輪用ブレーキユニットの構成を詳細に示す断面図である。 本実施形態に係る液圧ブレーキ機構の系統図である。 本実施形態に係るブレーキ制御装置の機能ブロック図である。 本実施形態に係るブレーキ制御装置におけるパーキングブレーキレバーの操作力軽減制御の処理手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 液圧ブレーキ機構、 １２ ブレーキペダル、 ４０ 増圧弁、 ４２ 減圧弁、 ４４ ホイールシリンダ圧センサ、 ４８ マスタ圧センサ、 ６０ 液圧アクチュエータ、 ７０ ＥＣＵ、 ７２ ブレーキ温度推定部、 ７４ 車両傾斜角演算部、 ７６ 要求制動力推定部、 ８６ ブレーキユニット、 ８８ ホイールシリンダ、 ９０ ＰＫＢスイッチ、 ９２ ＰＫＢストロークセンサ、 ９３ パーキングブレーキレバー、 ９４ Ｇセンサ、 ９６ 車輪速センサ、 １２０ キャリパボディ、 １２２ スピンドル、 １２４ スリーブ、 １２５ リターンスプリング、 １２６ ピストン、 １２８ コネクティングリンク、 １３０ スピンドルレバー、 １３２ ブレーキパッド、 １３４ ディスクロータ、 １４０ パーキングブレーキ機構、 ２００ ブレーキ制御装置。

Claims (3)

1. ホイールシリンダ内の作動液の液圧であるホイールシリンダ圧に応じた押接力で、車輪と共に回転する摩擦摺動部材に押接部材を押接させて車輪に制動力を与える液圧ブレーキ機構と、
   運転者によるブレーキペダルの操作量に応じてホイールシリンダ圧を増圧させる液圧ブレーキ制御部と、
   前記押接部材に連結されたパーキングブレーキ作動部材を有し、前記パーキングブレーキ作動部材が作動されることにより前記押接部材を前記摩擦摺動部材に押接させるパーキングブレーキ機構と、
   前記パーキングブレーキ作動部材の作動を検出するパーキングブレーキ作動検出手段と、
   を備え、
   前記液圧ブレーキ制御部は、前記パーキングブレーキ作動部材の作動が検出された場合に、前記摩擦摺動部材または押接部材の温度に応じた圧力にホイールシリンダ圧を増圧させることを特徴とするブレーキ制御装置。
2. 車両の速度を検出する車速検出手段をさらに備え、
   前記液圧ブレーキ制御部は、前記車速検出手段により検出された車両の速度の変化を利用して前記摩擦摺動部材または押接部材の温度を推定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. ホイールシリンダ内の作動液の液圧であるホイールシリンダ圧に応じた押接力で、車輪と共に回転する摩擦摺動部材に押接部材を押接させて車輪に制動力を与える液圧ブレーキ機構と、
   運転者によるブレーキペダルの操作量に応じてホイールシリンダ圧を増圧させる液圧ブレーキ制御部と、
   前記押接部材に連結されたパーキングブレーキ作動部材を有し、前記パーキングブレーキ作動部材が作動されることにより前記押接部材を前記摩擦摺動部材に押接させるパーキングブレーキ機構と、
   前記パーキングブレーキ作動部材の作動を検出するパーキングブレーキ作動検出手段と、
   を備え、
   前記液圧ブレーキ制御部は、前記パーキングブレーキ作動部材の作動が検出された場合に、前記ブレーキペダルの操作力に応じた圧力にホイールシリンダ圧を増圧させることを特徴とするブレーキ制御装置。

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