(57)【要約】  電動モータによってブレーキ液圧を発生させるブレーキ制御装置において、液圧センサの異常時にブレーキペダルの操作量に対する車両減速度の変化を抑制するために、コントローラ６により、ストロークセンサ３６で検出したブレーキペダル１１の操作量に基づき、マスタシリンダ２の目標液圧を設定し、液圧センサ１０が検出するマスタシリンダ液圧が目標液圧となるように電動モータ１４の作動を制御する。このとき、レゾルバ３７で検出したモータ回転位置と液圧センサ１０で検出したマスタシリンダ液圧との関係を表すブレーキ特性を記憶し、更新する。液圧センサ１０の異常時には、更新したブレーキ特性を用いて目標液圧に対応する目標モータ回転位置を設定し、電動モータ１４の作動を制御する。更新したブレーキ特性に基づき、電動モータ１４を制御するので、ブレーキ操作に対する車両減速度の変動を抑制して運転者の違和感を軽減することができる。
2012118103.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキペダルの操作量を検出する操作量検出手段と、
マスタシリンダのピストンを移動させる電動モータと、
前記マスタシリンダのブレーキ液圧を検出する液圧検出手段と、
前記操作量検出手段の検出に応じて前記マスタシリンダの目標液圧を設定し、前記液圧検出手段の検出値に基づき、前記マスタシリンダが目標液圧となるように前記電動モータの作動を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段には、
前記マスタシリンダの吐出液量に関する値を検出するための液量検出手段が接続され、
前記液圧検出手段の正常時に、前記液圧検出手段の検出値及び前記液量検出手段の検出結果に基づき、前記マスタシリンダの液圧と前記吐出液量に関する値との関係を表すブレーキ特性を更新し、
前記液圧検出手段の異常時には、前記ブレーキ特性を用いて前記マスタシリンダの目標液圧に対応する目標吐出液量に関する値を算出し、前記液量検出手段の検出値が前記目標吐出液量に関する値となるように前記電動モータの作動を制御することを特徴とするブレーキ制御装置。
【請求項２】
請求項１のブレーキ制御装置において、
前記液量検出手段は、前記吐出液量の値として前記マスタシリンダのピストンの変位を検出し、
前記制御手段は、当該ピストンの変位から前記ブレーキ特性を更新することを特徴とするブレーキ制御装置。
【請求項３】
請求項２のブレーキ制御装置において、
前記液量検出手段は、前記マスタシリンダのピストンの変位を前記電動モータの回転位置によって検出することを特徴とするブレーキ制御装置。
【請求項４】
請求項２のブレーキ制御装置において、
前記液量検出手段は、前記マスタシリンダのピストンの変位を前記操作量検出手段によって検出することを特徴とするブレーキ制御装置。
【請求項５】
請求項１のブレーキ制御装置において、
前記マスタシリンダのピストンは、前記電動モータによって移動するブースタピストンと、該ブースタピストンと相対変位可能に設けられ先端側が前記マスタシリンダの圧力室に臨んで前記ブレーキペダルの操作により移動する入力ピストンと、から構成され、
前記液量検出手段は、前記ブースタピストンの変位を前記電動モータの回転位置によって検出する回転位置検出手段と、前記入力ピストンの変位を前記ブレーキペダルの操作ストロークによって検出する前記操作量検出手段と、から構成され、
前記制御手段は、前記マスタシリンダで発生するブレーキ液圧の前記ブースタピストンに対する受圧面積と前記回転検出手段によって検出される前記ブースタピストンの変位とから前記ブースタピストンによる吐出液量を算出するとともに、前記マスタシリンダで発生するブレーキ液圧の前記入力ピストンに対する受圧面積と前記操作量検出手段によって検出される前記入力ピストンの変位とから前記入力ピストンによる吐出液量を算出し、算出した両吐出液量の合計値と前記マスタシリンダの液圧とから前記ブレーキ特性を更新することを特徴とするブレーキ制御装置。
【請求項６】
請求項１のブレーキ制御装置において、
前記ブレーキペダルの操作により前記電動モータが駆動するときに前記ブレーキペダルの操作量に対して反力を付与し、前記ブレーキペダルの操作により前記電動モータが駆動しないときに前記マスタシリンダのピストンを移動させるストロークシミュレータを備えていることを特徴とするブレーキ制御装置。
【請求項７】
請求項１のブレーキ制御装置において、
前記制御手段は、
前記液圧検出手段の正常時に、前記ブレーキ特性を制動時の摩擦熱によって生じる熱量毎に更新し、
前記液圧検出手段の正常時に、前記マスタシリンダが液圧を供給するホイールシリンダの使用状態に応じて前記熱量を算出し、該算出した熱量に応じた前記ブレーキ特性を用いて前記電動モータの作動を制御することを特徴とするブレーキ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータによって液圧式ブレーキ装置を作動させるブレーキ制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１に記載されているように、車両用のブレーキ装置において、ブレーキペダルの操作に応じて電動モータによってブレーキ液圧を発生させ、液圧センサが検出するブレーキ液圧に基づき電動モータの作動を制御して各車輪のホイールシリンダにブレーキ液圧を供給することにより、車両に制動力を発生させるブレーキ制御装置がある。そして、液圧式のブレーキシステムにおいては、ホイールシリンダが押圧するライニングの摩耗や熱膨張等で、ホイールシリンダのブレーキ液圧に対する剛性、いわゆる、液圧剛性が変化してしまう。上記のように、ブレーキ制御装置においては、液圧センサによって検出したブレーキ液圧に基づいて電動モータの作動をフィードバック制御することにより、制動時にブレーキ装置に供給すべきブレーキ液量が液圧剛性によって変化した場合でも、ブレーキペダルの踏込み量に応じた一定のブレーキ液圧を発生させて適切な制動力を得るようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１５４８１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載されたものでは、万一、液圧センサが故障した場合、次のような問題を生じる。
液圧センサが故障した場合には、ブレーキペダルの踏込み量に基づき、電動モータの回転位置を制御することにより、液圧センサからのブレーキ液圧のフィードバックがなくても制動機能を維持している。しかし、この場合、ブレーキ液圧のフィードバックが行えないため、ホイールシリンダの液圧剛性の変化により、制動時にホイールシリンダに供給すべきブレーキ液量が変化したとき、この変化に対応できない。このため、液圧センサの故障前後において、ブレーキペダルの踏込み量に対する制動力が変化の特性、すなわち、車両の減速度の特性が変化してしまい、ブレーキペダルを操作に違和感が生じてしまう。【０００５】
本発明は、液圧センサの異常時でも、正常時と近いブレーキペダルの操作量に対する車両減速度の特性を得ることができるブレーキ制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明は、ブレーキペダルの操作量を検出する操作量検出手段と、
マスタシリンダのピストンを移動させる電動モータと、
前記マスタシリンダのブレーキ液圧を検出する液圧検出手段と、
前記操作量検出手段の検出に応じて前記マスタシリンダの目標液圧を設定し、前記液圧検出手段の検出値に基づき、前記マスタシリンダが目標液圧となるように前記電動モータの作動を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段には、
前記マスタシリンダの吐出液量に関する値を検出するための液量検出手段が接続され、
前記液圧検出手段の正常時に、前記液圧検出手段の検出値及び前記液量検出手段の検出結果に基づき、前記マスタシリンダの液圧と前記吐出液量に関する値との関係を表すブレーキ特性を更新し、
前記液圧検出手段の異常時には、前記ブレーキ特性を用いて前記マスタシリンダの目標液圧に対応する目標吐出液量に関する値を算出し、前記液量検出手段の検出値が前記目標吐出液量に関する値となるように前記電動モータの作動を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係るブレーキ制御装置によれば、液圧センサの異常時でも、正常時と近いブレーキペダルの操作量に対する車両減速度の特性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態に係るブレーキ制御装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１のブレーキ制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】図１のブレーキ制御装置のコントローラによる電動モータの制御を示すブロック図である。
【図４】図１のブレーキ制御装置において、コントローラによるブレーキ特性の記憶及び更新方法を説明するためのグラフ図である。
【図５】図１のブレーキ制御装置において、コントローラによりブレーキ特性の記憶及び更新を行う際の補間方法を説明するためのグラフ図である。
【図６】図１のブレーキ制御装置のコントローラによる電動モータの制御を示すフローチャートである。
【図７】第１実施形態に係るブレーキ制御装置において、コントローラが記憶及び更新するブレーキ特性の選択方法を説明するタイムチャートである。
【図８】第２実施形態に係るブレーキ制御装置の概略構成を示す図である。
【図９】図８のブレーキ制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１０】図８のブレーキ制御装置のコントローラによる電動モータの制御を示すブロック図である。
【図１１】図８に示すブレーキ制御装置において、コントローラによりブレーキペダルのストロークを電動モータの回転位置指令に変換する処理を示すブロック図である。
【図１２】制動時のマスタシリンダのブレーキ液圧と吐出液量との関係を表すテーブルの作成及び更新処理を示すブロック図である。
【図１３】図８のブレーキ制御装置のコントローラによる電動モータの制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０００９】
１，１０１…ブレーキ制御装置、２，１０２…マスタシリンダ、６，１６１…コントローラ（制御手段）、７…ピストン、１０，１７２…液圧センサ（液圧検出手段）、１４，１４０…電動モータ、３６，１８０…ストロークセンサ（操作量検出手段）、３７，１６０…レゾルバ（回転位置検出手段）、Ｂ６…学習処理部（液量算出手段）、１１０…プライマリピストン（ブースタピストン）、１３２…入力ピストン
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
第１実施形態について、図１乃至図６を参照して説明する。図１及び図２に示すように、本実施形態に係るブレーキ制御装置１は、自動車等の車両用のブレーキ制御装置であって、ブレーキ液圧を発生させるマスタシリンダ２と、マスタシリンダ２を作動させる倍力装置３と、マスタシリンダ２に接続されてブレーキ液圧の供給によって各車輪に制動力を発生させる液圧式のホイールシリンダ４と、マスタシリンダ２と各ホイールシリンダ４との間に介装される液圧制御ユニット５と、倍力装置３及び液圧制御ユニット５の作動を制御するコントローラ６（制御手段）とを備えている。
【００１１】
マスタシリンダ２は、タンデム型であり、直列に配置されたプライマリ及びセカンダリからなる一対のピストン７（プライマリ側のみを図示する）が配置されている。これらのピストン７の前進時には、２つの液圧ポート８Ａ、８Ｂから同じブレーキ液圧を供給し、ピストン７の後退時には、ブレーキパッドの摩耗等に応じてリザーバ９から適宜ブレーキ液を補充する。これにより、万一、２系統の液圧回路の一方が失陥した場合でも、他方に液圧が供給されるので、制動機能を維持することができる。
ホイールシリンダ４は、各車輪に装着されてブレーキ液圧の供給によって制動力を発生する制動装置であり、例えば公知のディスクブレーキ又はドラムブレーキとすることができる。
【００１２】
液圧制御ユニット５は、マスタシリンダ２の２つの液圧ポート８Ａ、８Ｂに接続される２系統の液圧回路を有している。この液圧回路は、液圧源である電動ポンプ、アキュムレータ及び増圧弁、減圧弁等の電磁制御弁を備えている。また、２系統の液圧回路のうちの１系統にマスタシリンダ２で発生するブレーキ液圧を検出する液圧センサ１０が接続されている。そして、図示せぬ液圧制御コントローラにより各車輪のホイールシリンダ４に供給する液圧を減圧する減圧モード、保持する保持モード及び増圧する増圧モードを適宜実行して以下の制御を行う。
（１）各車輪の制動力を制御することにより、制動時に接地荷重等に応じて各車輪に適切に制動力を配分する制動力配分制御。
（２）制動時に各車輪の制動力を自動的に調整して車輪のロックを防止するアンチロックブレーキ制御。
（３）走行中の車輪の横滑りを検知して各車輪に適宜自動的に制動力を付与することにより、アンダーステア及びオーバステアを抑制して車両の挙動を安定させる車両安定性制御。
（４）坂道（特に上り坂）において制動状態を保持して発進を補助する坂道発進補助制御。
（５）発進時等において車輪の空転を防止するトラクション制御。
（６）先行車両に対して一定の車間を保持する車両追従制御、走行車線を保持する車線逸脱回避制御。
（７）障害物との衝突を回避する障害物回避制御。
【００１３】
倍力装置３は、ブレーキペダル１１に連結される入力ロッド１２と、マスタシリンダ２のピストン７を駆動するための電動モータ１４と、電動モータ１４によってベルト伝動機構１５を介して駆動される回転−直動変換機構であるボールねじ機構１６と、ボールねじ機構１６によって推進されてピストン７を押圧する押圧部材１７と、入力ロッド１２に連結される反力発生機構であるストロークシミュレータ１８とを備えている。
【００１４】
ボールねじ機構１６、押圧部材１７及びストロークシミュレータ１８は、同軸上に配置されて略円筒状のハウジング１９に収容されている。このハウジング１９の一端部１９Ａには、マスタシリンダ２がスタッドボルト２０及びナット２１によって結合されている。また、ハウジング１９の他端部１９Ｂからは、入力ロッド１２が突出している。電動モータ１４は、ボールねじ機構１６の側部に配置されてハウジング１９に結合されている。
【００１５】
押圧部材１７は、ピストン７の後方にピストン７と同軸上に配置され、ピストン７の円筒状の後端部側に挿入されてピストン７を押圧する棒状のロッド部１７Ａと、他端側の円筒部１７Ｂと、これらの間に配置された大径のフランジ部１７Ｃとが一体に形成されている。
【００１６】
ボールねじ機構１６は、円筒状の直動部材２２と、直動部材２２が挿入される円筒状の回転部材２３と、これらの間に形成された螺旋状のネジ溝に装填された複数の転動体であるボール２４（鋼球）とを備えた中空構造となっている。直動部材２２は、ハウジング１９内で軸方向に沿って移動可能に支持され、径方向外側に突出した回り止め部２５がハウジング１９に形成された案内溝２６に係合することにより、軸回りに回転しないように支持されている。回転部材２３は、ハウジング１９内でベアリング２７によって軸回りに回転可能かつ軸方向に移動しないように支持されている。そして、回転部材２３を回転させることにより、ネジ溝内をボール２４が転動して直動部材２２が軸方向に移動する。
【００１７】
直動部材２２の内部には、押圧部材１７の円筒部１７Ｂ及びフランジ部１７Ｃが挿入されている。具体的には、直動部材２２の内部には、径方向内側に延出して環状となってガイド部としての案内部２８が形成されている。この案内部２８に押圧部材１７の円筒部１７Ｂが軸方向に沿って摺動可能に支持されている。案内部２８におけるピストン７との対向面である軸方向端面部２８Ａには、押圧部材１７のフランジ部１７Ｃが当接している。これらが当接することにより、直動部材２２がマスタシリンダ２側へ前進してフランジ部１７Ｃを押圧することになり、押圧部材１７が直動部材２２と共に前進してロッド部１７Ａがマスタシリンダ２のピストン７を押圧する。また、押圧部材１７は、フランジ部１７Ｃが直動部材２２から離間することにより、直動部材２２の移動を伴わずに前進することができる。ハウジング１９の一端部１９Ａと直動部材２２との間には、テーパ状の圧縮コイルバネである戻しバネ２９が介装されている。戻しバネ２９は、直動部材２２をハウジング１９の他端部１９Ｂ側、ブレーキペダル１１側、若しくは、後方に常時付勢している。
【００１８】
回転部材２３の前端部側には、プーリ３０が一体に形成され、このプーリ３０及び電動モータ１４の出力軸に取付けられたプーリ（図示せず）にベルト３１が巻装されている。これらによってベルト伝動機構１５が構成され、電動モータ１４によって回転部材２３が回転駆動される。なお、ベルト伝動機構１５に、歯車減速機構等の減速機構を組み合わせてもよい。ベルト伝動機構１５の代りに、歯車伝動機構、チェーン伝動機構等の他の公知の伝動機構を用いることができる。また、伝達機構を介さずに電動モータ１４によって回転部材２３を直接駆動するようにしてもよい。
【００１９】
電動モータ１４は、例えば公知のＤＣモータ、ＤＣブラシレスモータ、ＡＣモータ等とすることができるが、制御性、静粛性、耐久性等の観点から本実施形態ではＤＣブラシレスモータを採用している。
【００２０】
ストロークシミュレータ１８は、直動部材２２の後端部側、すなわちブレーキペダル側となる端部の内部に配置され、ハウジング１９の後端部である他端部１９Ｂに取付けられたキャップ１９Ｃによってハウジング１９内に固定されている。ストロークシミュレータ１８は、有底円筒状の案内部材３２と、案内部材３２内に、軸方向に沿って摺動可能に配置された有底円筒状の可動部材３３と、案内部材３２の底部３２Ａと可動部材３３の底部３３Ａとの間に介装された圧縮コイルバネである反力バネ３４とを備えている。
【００２１】
案内部材３２は、底部３２Ａ側が円筒状の直動部材２２の後部からその内部に挿入され、開口端部に形成された外側フランジ部３２Ｂをハウジング１９の他端部１９Ｂに当接させた状態でキャップ１９Ｃによってハウジング１９に固定されている。案内部材３２には、その底部３２Ａの開口３２Ｃから押圧部材１７の円筒部１７Ｂの後端部側が挿入されて案内部材３２内部に円筒部１７Ｂが延出されており、押圧部材１７とストロークシミュレータ１８とが軸方向にオーバーラップして配置されている。詳細には、押圧部材１７の円筒部１７Ｂの外周面の軸方向における一部とストロークシミュレータ１８の案内部材３２の内周面の軸方向における一部とが対向するように配置され、または、押圧部材１７の円筒部１７Ｂ及びストロークシミュレータ１８の案内部材３２の径方向に沿って円筒部１７Ｂの肉厚と案内部材３２の肉厚とが間隔を持って重なるように配置されている。さらに、押圧部材１７の円筒部１７Ｂと反力バネ３４との配置の関係では、反力バネ３４は、円筒部１７Ｂ及び案内部材３２の径方向における円筒部１７Ｂと案内部材３２との間に配置されるようになっている。このため、円筒部１７Ｂの外周面の軸方向における一部と反力ばね３４の内径側の軸方向における一部とが、対向するように配置され、または、円筒部１７Ｂ及び反力ばね３４の径方向に沿って円筒部１７Ｂの肉厚と反力ばね３４の線径とが間隔を持って重なるように配置されている。
【００２２】
可動部材３３には、底部３３Ａの内周側から前方、すなわち案内部材３２の底部３２Ａ方向へ突出するように形成されたロッド受部３３Ｂが形成されている。また、可動部材３３には、底部３３Ａの外周側から前方、すなわち案内部材３２の底部３２Ａ方向へ突出するように形成されてその外周面が案内部材３２の内周面に摺動する摺動筒部３３Ｃが形成されている。ロッド受部３３Ｂの内部には、ロッド受部材３５が嵌合固定され、このロッド受部材３５に入力ロッド１２の先端部が連結されている。可動部材３３のロッド受部３３Ｂは、押圧部材１７の円筒部１７Ｂと同軸上に配置されて、円筒部１７Ｂの後端面１７Ｄとロッド受部３３Ａの先端面３３Ｄとが円筒状の直動部材２２の内部で互いに対向している。可動部材３３は、底部３２Ａがキャップ１９Ｃに当接することにより、その後退位置がキャップ１９Ｃによって規制されている。そして、可動部材３３が、非制動位置（キャップ１９Ｃに当接する最も後退した位置）にあるときには、ロッド受部３３Ａの先端面３３Ｄと押圧部材１７の円筒部１７Ｂの後端面１７Ｄとの間に所定の隙間δが形成されている。
【００２３】
適宜、図２も参照して、倍力装置３には、ブレーキペダル１１の操作量検出手段であるストロークセンサ３６、電動モータ１４の回転角（モータ回転位置）を検出するレゾルバ３７（図２参照）（これにより、ボールねじ機構１６の回転部材２３の回転角又は直動部材２２の変位を検出することができる）、電動モータ１４に流れる電流（モータ電流）を計測する電流センサ３８（図２参照）及びマスタシリンダ２のブレーキ液圧を検出する液圧検出手段である液圧センサ１０を含む各種センサが接続される。コントローラ６は、ＥＣＵ６Ａ及びＲＡＭ６Ｂ（図２参照）を備えたマイクロプロセッサベースの電子制御ユニットであり、上述の各種センサの検出に基づき、電動モータ１４の作動を制御する。
ここで、レゾルバ３７の検出値である回転位置でマスタシリンダ２の吐出液量が決まるので、レゾルバ３７は、本発明の吐出液量に関する値を検出する液量検出手段に該当し、回転角は吐出液量に関する値となる。
【００２４】
上記ストロークセンサ３６は、ブレーキペダル１１や入力ロッド１２の直動、若しくは、ブレーキペダル１１の回動を検出するセンサであればよく、ポテンショメータやエンコーダ等のストロークセンサまたは回転センサを用いることができる。更に、操作量検出手段として、ストロークセンサ３６の代りにブレーキペダル１１の踏力（操作力）を検出する荷重センサを用いて、ブレーキペダル１１の踏力を操作量としてもよい。また、モータ回転位置を検出するセンサとしてレゾルバ３７を例として記載したが、これに限ることなく、エンコーダ等の回転検出手段を使用することができる。また、上述したように液圧センサ１０は、液圧制御ユニット５に設けられているため、液圧制御ユニット５との間の通信線を介してコントローラ６と接続されている。なお、液圧センサ１０は、必ずしも液圧制御ユニット５に設けられている必要はなく、マスタシリンダ２の液圧ポート８Ａ、８Ｂのいずれか一方または両方、若しくは、マスタシリンダ２内の圧力室に望む位置に設けるようにしても良い。この場合には、液圧センサ１０が直接コントローラ６に接続するようにしてもよい。
【００２５】
通常の制動時には、運転者によってブレーキペダル１１が操作されると、コントローラ６は、その操作量をストロークセンサ３６を介して検出し、検出したブレーキペダル１１の操作量に基づき、レゾルバ３７、電流センサ３８及び液圧センサ１０の検出に応じて電動モータ１４の作動を制御する。すなわち、コントローラ６は、電動モータ１４によってベルト伝動機構１５を介してボールねじ機構１６を駆動する。ボールねじ機構１６の直動部材２２は、戻しバネ２９のバネ力に抗してマスタシリンダ２に向かって前進して押圧部材１７を推進する。押圧部材１７は、ピストン７を押圧してマスタシリンダ２にブレーキ液圧を発生させる。発生したブレーキ液圧は、液圧制御ユニット５を通って各車輪のホイールシリンダ４に供給されることで、車輪Ｗ（図２参照）を制動する。
【００２６】
このように、コントローラ６が電動モータ１４を駆動するときには、可動部材３３のロッド受部３３Ａの先端面３３Ｄと押圧部材１７の円筒部１７Ｂの後端面１７Ｄとの間の隙間δが維持される。また、ブレーキペダル１１には、その操作量に応じてストロークシミュレータ１８の反力バネ３４のバネ力による一定の反力が付与される。このため、運転者は、ブレーキペダル１１に付与される反力を感じながらブレーキペダル１１の操作量を調整することにより、所望の制動力を発生させることができる。
【００２７】
また、コントローラ６は、ブレーキペダル１１の操作量に対する電動モータ１４の制御量を変化させることが可能となっている。例えば、ハイブリッド自動車や電気自動車において減速時に車輪の回転によって発電機を駆動して、運動エネルギーを電力として回収する、いわゆる回生制動時に、コントローラ６は、回生制動分だけマスタシリンダ２の液圧を減圧して所望の制動力を得る回生協調制御を実行することができる。この場合にも、ロッド受部３３Ａの先端面３３Ｄと押圧部材１７の円筒部１７Ｂの後端面１７Ｄとが当接することなく、一定量ではないが、隙間δが維持される。この場合、回生制動分だけマスタシリンダ２の液圧が変動しても車両の減速度はブレーキペダル１１の操作量に応じたものとなるため、ストロークシミュレータ１８の反力バネ３４によって付与されるブレーキペダル１１に反力が運転者に違和感を与えることがない。
【００２８】
電動モータ１４、コントローラ６あるいはボールねじ機構１６等の故障により、電動モータ１４による制御が不可能になった場合、運転者がブレーキペダル１１を操作しても、電動モータ１４が作動せず、ボールねじ機構１６の直動部材２２が前進しなくなってしまう。このため、ブレーキペダル１１を操作すると、可動部材３３のロッド受部３３Ａの先端面３３Ｄが押圧部材１７の円筒部１７Ｂの後端面１７Ｄに当接する。この当接状態から、更にブレーキペダル１１が踏み込まれると、可動部材３３のロッド受部３３Ａが円筒部１７Ｂを直接押圧し、フランジ部１７Ｃが直動部材２２の端部から離間して押圧部材１７が前進し、ロッド部１７Ａがマスタシリンダ２のピストン７を押圧する。このようにして、ブレーキペダル１１の操作のみによってピストン７を前進させることができ、マスタシリンダ２に液圧を発生させて制動機能を維持することができる。このとき、直動部材２２に対して押圧部材１７が前進することが可能となっているため、ブレーキペダル１１に戻しばね２９のばね力がかかることがなく、余計な踏力をかけずにブレーキペダル１１を操作することができる。
【００２９】
次に、コントローラ６による倍力装置３の電動モータ１４の制御について更に詳細に説明する。コントローラ６は、液圧センサ１０の状態を監視し、液圧センサ１０の正常時と異常時とで制御を切換えることにより、異常時においても電動モータ１４の制御を維持する。ここで、液圧センサ１０の異常とは、液圧センサ１０自体が故障した場合の他、液圧センサ１０が接続される液圧制御ユニット５の故障や液圧制御ユニット５とコントローラ６との間の通信線の故障等により、液圧センサ１０の検出信号が得られない場合をいう。
【００３０】
（液圧センサ正常時）
液圧センサ１０の正常時におけるコントローラ６の制御について図３を参照して説明する。ブレーキペダル１１が操作され、ストロークセンサ３６からブレーキペダル操作量（ブレーキペダルストローク）が入力されると、コントローラ６のＥＣＵ６Ａ内のペダルストローク−マスタシリンダ液圧変換処理部Ｂ１で入力されたブレーキペダルストロークを目標液圧となるマスタシリンダ液圧指令に変換する。このとき、マスタシリンダ液圧指令は、予めＲＡＭ６Ｂに記憶されたブレーキペダルストロークに対応するマスタシリンダ液圧の特性を記憶したテーブル情報から得る。そして、液圧偏差演算部Ｂ２でマスタシリンダ液圧指令から液圧センサ１０で検出したマスタシリンダ液圧を減算して液圧偏差を算出する。液圧偏差は、マスタシリンダ液圧−モータ回転位置変換処理部Ｂ３で、ＲＡＭ６Ｂに予め記憶された変換係数を用いて位置偏差に変換される。そして、モータ回転位置指令演算部Ｂ４で、レゾルバ３７によって検出したモータ回転位置に位置偏差を加算してモータ回転位置指令を算出する。モータ指令算出処理部Ｂ５で、モータ回転位置指令、レゾルバ３７が検出するモータ回転位置、モータ回転速度、電流センサ３８が検出するモータ電流に基づき、電動モータ１４を駆動するモータ駆動電流を算出し、電動モータ１４に供給する。これにより、電動モータ１４が作動してマスタシリンダ２のピストン７を前進させてブレーキ液圧を発生させ、目標液圧となるまでホイールシリンダ４に供給してブレーキペダル１１の操作量に応じた制動を行う。
【００３１】
このとき、電動モータ１４のモータ回転位置は、マスタシリンダ２のブレーキ液圧に対応して変化する。言い換えれば、モータ回転位置が同じであっても、ブレーキパッドの摩耗、ブレーキ装置の熱膨張等によるホイールシリンダ４側の液圧剛性の変化によって、マスタシリンダ２のブレーキ液圧が変化してしまう。したがって、後述する液圧センサ１０の故障に備えて液圧センサ１０が正常である間に、レゾルバ３７によって検出したモータ回転位置と、液圧センサ１０によって検出したマスタシリンダ液圧との関係を表すブレーキ特性を学習処理部Ｂ６（液量算出手段）によってＲＡＭ６Ｂに記憶し、更新しておく。ブレーキ特性の記憶方法は、予め設定したポイント（モータ回転位置又はマスタシリンダ液圧）における検出結果をプロットし、あるいは、検出結果をそのまま記憶してもよい。そして、記憶したモータ回転位置とマスタシリンダ液圧との関係を適宜更新する。
【００３２】
ここで、本実施形態においては、ピストン７の受圧面積Ｍは一定となっており、吐出液量はこの受圧面積Ｍとピストン７の変位量、すなわちモータ回転位置との積算値となっている。このため、モータ回転位置は、ピストン７の位置（ストローク）を表し、更に、ピストン７のストロークにピストン７の受圧面積Ｍを乗じて得られるマスタシリンダ２からホイールホイールシリンダ４へ供給されるブレーキ液量、すなわち、マスタシリンダ２の吐出液量を表すことになる。したがって、モータ回転位置とマスタシリンダ液圧との関係を表すブレーキ特性は、マスタシリンダ液圧とマスタシリンダ２の吐出液量との関係を表している。このため、本実施形態においては、演算を簡略化するため、マスタシリンダの吐出液量に関する値であるモータ回転位置と、マスタシリンダ液圧とからブレーキ特性を算出している。
【００３３】
ブレーキ特性の更新は、例えば次のいずれかの方法によって行うことができる。図４（Ａ）に示すように、現在のブレーキ特性Ｃを検出されたブレーキ特性Ｃ´にそのまま変更することによって更新する。図４（Ｂ）に示すように、現在のブレーキ特性Ｃに対して、検出されたブレーキ特性のプロットＰに基づき、予め設定された更新度合いを表す学習係数によって一定の割合だけ変更することによってブレーキ特性Ｃ´として更新する。また、図４（Ｃ）に示すように、センサの検出精度を考慮して更新度合いを表す学習係数を決定して算出したブレーキ特性Ｃ´として更新する。あるいは、その他の公知技術を用いて更新してもよい。
【００３４】
また、上述の制動時に検出したモータ回転位置及びマスタシリンダ液圧の範囲外の領域については、適宜、補間処理を行うことにより、例えば、次のように更新する。図５（Ａ）に示すように、現在のブレーキ特性Ｃを検出結果のプロットＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４に基づき移動させることにより補間して更新用のブレーキ特性Ｃ´を生成する。また、図５（Ｂ）に示すように、現在のブレーキ特性Ｃに対して、検出結果のプロットＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４に基づき、予め設定された複数のブレーキ特性Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３…の中から一の特性を更新用のブレーキ特性Ｃ´として選択するようにしてもよい。
【００３５】
（液圧センサ異常時）
つぎに、万一、液圧センサ１０の故障等により、マスタシリンダ液圧が検出できなくなった場合、すなわち、液圧センサ１０の異常時におけるコントローラ６の制御について図３を参照して説明する。ブレーキペダル操作量に応じてペダルストローク−マスタシリンダ液圧変換処理部Ｂ１で変換されたマスタシリンダ液圧指令を学習処理部Ｂ６に入力する。学習処理部Ｂ６では、液圧センサ１０が正常である間にＲＡＭ６Ｂに記憶されて更新された、マスタシリンダ液圧とモータ回転位置との関係を表すブレーキ特性を用いて、入力されたマスタシリンダ液圧指令をモータ回転位置指令（目標吐出液量に関する値）に変換してモータ指令演算部Ｂ５に入力する。以下、液圧センサ正常時と同様の処理を実行して電動モータ１４を制御することによりモータ回転位（吐出液量に関する値）をモータ回転位置指令（目標吐出液量に関する値）になるようにして、ホイールシリンダ４によって制動を行う。これにより、液圧センサ１０の故障等により、マスタシリンダ液圧情報が得られない状態においても、液圧センサ１０の故障等が生じる前のホイールシリンダ４の液圧剛性に応じた制動力制御を行うことができる。なお、液圧センサ異常時には、液圧制御ユニット５による液圧制御は行わないようにし、マスタシリンダ液圧をホイールシリンダ４にそのまま供給する。
【００３６】
この場合、液圧センサ１０の正常時に、学習処理部Ｂ６によりブレーキ特性を随時更新するので、液圧センサ１０の異常により制御方法が切換ったとき、摩擦熱による温度変化、ブレーキパッドの摩耗状態による液圧剛性の変化等により、ホイールシリンダ４の特性が変化している場合でも、ブレーキ操作に対する車両減速度の変動を抑制して、液圧センサ１０の故障前後における運転者の違和感を軽減することができる。そして、液圧センサ１０の異常時には、警告燈、警告音等によって液圧センサ１０の異常を運転者に警告し、車両の点検、修理を促す。
【００３７】
液圧センサ１０の正常、異常の判定は、液圧センサ１０の電源電圧が所定の適正範囲内にあるか否か、液圧センサ１０の出力信号が所定の適正範囲内にあるか否か（例えば、最大値又は最小値で固定されていないか、ＲＡＭ６Ｂに記憶されたブレーキ特性に基づくストロークセンサ３６の検出したペダルストロークに対応するマスタシリンダ液圧に対して極端にずれていないか）によって行うことができ、あるいは、その他の公知技術を用いて判定してもよい。
【００３８】
次に、コントローラ６により、上述のブレーキ制御を実行するための制御フローの一例について図６を参照して説明する。図６を参照して、ステップＳ１でブレーキシステムがオンであるか否かを判断し、オンである場合には、ステップＳ２に進み、液圧センサ１０の故障チェックを行う。上述の方法で液圧センサ１０の正常、異常を判定し、その結果を記憶して、ステップＳ３に進む。ステップＳ３では、ブレーキペダル１１が踏込まれたか否かを判定し、踏込まれている場合には、ステップＳ４に進み、踏込まれていない場合には、ステップＳ１に戻る。
【００３９】
ステップＳ４では、ステップＳ２の故障チェックの結果に基づき、液圧センサ１０が正常か否かを判定する。正常である場合には、ステップＳ５に進み、正常でない場合には、ステップＳ９に進む。ステップＳ５では、液圧センサ１０及びレゾルバ３７（モータ回転位置センサ）を含む各種センサの検出に基づき、図３の正常時の処理を実行することにより、電動モータ１４への駆動電流を算出してステップＳ６に進む。ステップＳ６では、駆動電流により電動モータ１４を作動させ、これにより、マスタシリンダ２でブレーキ液圧を発生させ、液圧制御ユニット５を介してホイールシリンダ４に供給して制動力を発生させてステップＳ７に進む。ステップＳ７では、レゾルバ３７によりモータ回転位置を検出し、液圧センサ１０によりマスタシリンダ液圧を検出してステップＳ８に進む。ステップＳ８では、ステップＳ７で検出したモータ回転位置及びマスタシリンダ液圧に基づき、学習処理部Ｂ６でブレーキ特性を記憶、更新する。
【００４０】
一方、ステップＳ４で液圧センサ１０が正常でない（異常）と判定されてステップＳ９に進んだ場合、ステップＳ９で、液圧制御ユニット５の作動を停止し、ステップＳ１０に進む。ステップＳ１０では、図７の異常時の処理を実行し、学習処理部Ｂ６により、更新されたブレーキ特性を用いてマスタシリンダ液圧指令からモータ回転位置指令を求め、モータ指令算出処理部Ｂ５によりモータ駆動電流を算出し、ステップＳ１１に進む。ステップＳ１１では、駆動電流により電動モータ１４を作動させ、マスタシリンダ２で液圧を発生させ、液圧制御ユニット５を介してホイールシリンダ４に供給して制動力を発生させる。これにより、液圧センサ１０の異常には、正常時に学習、更新したブレーキ特性に基づき、電動モータ１４を制御するので、ブレーキ操作に対する車両減速度の変動特性の変化を抑制して、液圧センサ１０の故障前後における運転者の違和感を軽減することができる。
【００４１】
以上に記載した本第１実施形態のブレーキ制御装置においては、コントローラ６は、正常時には、液圧センサ１０及びレゾルバ３７の検出結果に基づき、マスタシリンダ２の液圧と電動モータ１４の回転位置との関係を表すブレーキ特性を記憶及び更新し、液圧センサ１０の異常時には、更新された上記ブレーキ特性を用いて、レゾルバ３７の検出結果に基づき、電動モータ１４の回転位置が前記マスタシリンダの目標液圧に対応する値となるように前記電動モータの作動を制御している。このようなブレーキ制御装置によれば、液圧センサの故障等が発生しても他の液圧センサを不要としてブレーキ制御が可能になり、システムとしての信頼性を確保しつつ、システムの柔軟性を向上させることができる。なお、本実施形態においては、マスタシリンダの液圧と吐出液量に関する値との関係を表すブレーキ特性を、マスタシリンダ２の液圧と電動モータ１４の回転位置との関係を表すブレーキ特性として作成、更新するようにしているが、電動モータ１４の回転位置とピストン７の受圧面積Ｍとの積算値であるマスタシリンダの吐出液量とマスタシリンダ２の液圧との関係を表すブレーキ特性として作成、更新するようにしてもよい。
【００４２】
次に、上記第１実施形態において、液圧センサ１０の異常時に用いるブレーキ特性の決定方法の一例について図９を参照して説明する。
ホイールシリンダ４は、制動時には、摩擦熱によって温度が上昇するため、ブレーキ液圧指令の大きさ、制動時間等の使用状態によってブレーキ特性が変化する。そこで、制動時の摩擦熱によって生じる熱量Ｑｉからホイールシリンダ４の放熱量Ｑｏを減じることによって得られるホイールシリンダ４に蓄積される熱量Ｑを時間ｔの関数Ｑ（ｔ）とし、この熱量Ｑ（ｔ）に基づいてブレーキ特性を決定する。
Ｑ（ｔ）＝∫Ｑｉ・ｄｔ−∫Ｑｏ・ｄｔ
【００４３】
図７を参照して、異なる熱量Ｑ（ｔ）に対応して複数のブレーキ特性ａ、ｂ、ｃ、…を予め設定しておき、使用状態、すなわち、指令液圧及び制動時間に応じて使用するブレーキ特性を選択する。図示の例では、時刻ｔ１〜ｔ２で液圧Ｐ１、時刻ｔ３〜ｔ４で液圧Ｐ２、時刻ｔ５〜ｔ６で液圧Ｐ１を指令した場合が示されている。この場合、熱量Ｑ（ｔ）が０≦Ｑ（ｔ）＜Ｑ１の領域ではブレーキ特性ａを使用し、Ｑ１≦Ｑ（ｔ）＜Ｑ２の領域ではブレーキ特性ｂを使用し、Ｑ２≦Ｑ（ｔ）＜Ｑ３ではブレーキ特性ｃを使用する。なお、図示の例では、熱量Ｑ（ｔ）の特性は、指令液圧に応じて傾きが変化する線形となっているが、他の特性でもよく、ブレーキパッドの摩耗量等の他のファクタを加味してもよい。
【００４４】
これらのブレーキ特性ａ、ｂ、ｃ、…は、ブレーキパッドの摩耗等により変化するため、上述のように、制動時の液圧センサ１０が検出するマスタシリンダ液圧と、レゾレバ３７が検出するモータ回転位置、又は、電流センサ３８が検出するモータ電流に基づいて学習、更新される。
【００４５】
そして、液圧センサ１０の異常が検出されたとき、ブレーキ特性ａ、ｂ、ｃ、…から熱量Ｑ（ｔ）に応じて決定されたブレーキ特性を用いて液圧センサ異常時の制御を実行することにより、ブレーキ制御を維持すると共に、制御方法の切換による違和感を軽減することができる。また、ブレーキ液圧指令の大きさ、制動時間等の使用状態によってブレーキ特性を変化させるので、液圧センサ１０の異常が検出されてから時間が経って、ホイールシリンダ４側の液圧剛性が変化した場合でも、対応してブレーキ制御を維持すると共に、制御方法の切換による違和感を軽減することができる。
【００４６】
次に、本発明の第２実施形態について図８乃至図１３を参照して説明する。なお、以下の説明において、上記第１実施形態に対して、同様の部分には同じ参照符号を用いて、異なる部分についてのみ詳細に説明する。
【００４７】
図８及び図９に示すように、本実施形態に係るブレーキ装置制御１０１は、タンデム型のマスタシリンダ１０２と、マスタシリンダ１０２を作動させる電動倍力装置１０４とを備えている。マスタシリンダ１０２には、リザーバ１０５が接続されている。マスタシリンダ１０２は、略有底円筒状のシリンダ本体１０２Ａを含み、その開口部側が電動倍力装置のケース１０４Ａの前部にスタッドボルト１０６Ａ及びナット１０６Ｂによって結合されている。ケース１０４Ａの上部には、制御手段であるコントローラ１６１が取付けられている。ケース１０４Ａの後部には、平坦な取付座面１０７が形成され、取付座面１０７からマスタシリンダ１０２と同心の円筒状の案内部１０８が突出している。そして、ブレーキ制御装置１０１は、車両のエンジンルーム内に配置され、案内部１０８をエンジンルームと車室との隔壁Ｗ１に貫通させて車室内に延ばし、取付座面１０７を隔壁Ｗ１に当接させて取付座面１０７に設けられたスタッドボルト１０９を用いて固定される。
【００４８】
マスタシリンダ１０２のシリンダ本体１０２Ａ内には、開口側に、ブースタピストンとしての先端部がカップ状に形成された円筒状のプライマリピストン１１０が嵌装され、底部側にカップ状のセカンダリピストン１１１が嵌装されている。プライマリピストン１１０の後端部は、マスタシリンダ１０２の開口部からケース１０４Ａ内に突出して、案内部１０８付近まで延びている。プライマリピストン１１０及びセカンダリピストン１１１は、シリンダ本体１０２Ａのシリンダボア１１２内に嵌合されたスリーブ１１３の両端側に配置された環状のガイド部材１１４、１１５によって摺動可能に案内されている。シリンダ本体１０２Ａ内は、プライマリピストン１１０及びセカンダリピストン１１１によってプライマリ室１１６及びセカンダリ室１１７の２つの圧力室が形成されている。これらプライマリ室１１６及びセカンダリ室１１７には、液圧ポート１１８、１１９がそれぞれ設けられている。液圧ポート１１８、１１９は、２系統の液圧回路からなる液圧制御ユニット５を介して各車輪のホイールシリンダ４に接続されている。
【００４９】
シリンダ本体２Ａの側壁の上部側には、プライマリ室１１６及びセカンダリ室１１７をリザーバ１０５に接続するためのリザーバポート１２０、１２１が設けられている。シリンダ本体１０２Ａのシリンダボア１１２と、プライマリピストン１１０及びセカンダリピストン１１１との間は、それぞれ２つのシール部材１２２Ａ、１２２Ｂ及び１２３Ａ、１２３Ｂによってシールされている。シール部材１２２Ａ、１２２Ｂは、軸方向に沿ってリザーバポート１２０を挟むように配置されている。これらのうちシール部材１２２Ａにより、プライマリピストン１１０が図８に示す非制動位置にあるときに、プライマリ室１１６がプライマリピストン１１０の側壁に設けられたポート１２４を介してリザーバポート１２０に連通する。プライマリピストン１１０が非制動位置から前進したとき、シール部材１２２Ａによってプライマリ室１１６がリザーバポート１２０から遮断される。同様に、シール部材１２３Ａ、１２３Ｂは、軸方向に沿ってリザーバポート１２１を挟むように配置されている。これらのうちシール部材１２３Ａにより、セカンダリピストン１１１が図８に示す非制動位置にあるとき、セカンダリ室１１７がセカンダリピストン１１１の側壁に設けられたポート１２５を介してリザーバポート１２１に連通する。セカンダリピストン１１１が非制動位置から前進したとき、シール部材１２３Ａによってセカンダリ室１１７がリザーバポート１２１から遮断される。
【００５０】
プライマリ室１１６内のプライマリピストン１１０とセカンダリピストン１１１との間には、バネアセンブリ１２６が介装されている。また、セカンダリ室１１７内のマスタシリンダ１０２の底部とセカンダリピストン１１１との間には、圧縮コイルバネである戻しバネ１２７が介装されている。バネアセンブリ１２６は、圧縮コイルバネを伸縮可能な円筒状のリテーナ１２９によって所定の圧縮状態で保持し、そのバネ力に抗して圧縮可能としたものである。
【００５１】
プライマリピストン１１０は、カップ状の先端部と円筒状の後部と、内部を軸方向に仕切る中間壁１３０とを備え、中間壁３０には、案内ボア１３１が軸方向に沿って貫通されている。案内ボア１３１には、入力部材である段部１３２Ａを有する段付形状の入力ピストン１３２の小径の先端部が摺動可能かつ液密的に挿入されており、入力ピストン１３２の先端部は、プライマリ室１１６内のバネアセンブリ１２６の円筒状のリテーナ１２９に挿入、すなわち、圧力室であるプライマリ室１１６に望んで配置されている。本実施形態においては、マスタシリンダのピストンがブースタピストンとしてのプライマリピストン１１０と入力ピストン１３２とから構成されている。
【００５２】
入力ピストン１３２の後端部には、ケース４の円筒部１０８及びプライマリピストン１１０の後部に挿入された入力ロッド１３４の先端部が連結されている。入力ロッド１３４の後端側は、円筒部１０８から外部に延出され、その端部には、ブレーキ指示を出すために操作されるブレーキペダル１１が連結される。プライマリピストン１１０の後端部には、フランジ状のバネ受１３５が取付けられている。プライマリピストン１１０は、ケース１０４Ａの前壁側とバネ受１３５との間に介装された圧縮コイルバネである戻しバネ１３６によって後退方向に付勢されている。入力ピストン１３２は、プライマリピストン１１０の中間壁１３０との間及びバネ受１３５との間にそれぞれ介装されたバネ部材であるバネ１３７、１３８によって、図８に示す中立位置に弾性的に保持されている。入力ロッド１３４の後退位置は、ケース１０４Ａの円筒部１０８の後端部に設けられたストッパ１３９によって規定されている。
【００５３】
ケース１０４Ａ内には、電動モータ１４０及び電動モータ１４０の回転を直線運動に変換してプライマリピストン１１０に推力を付与するボールねじ機構１４１を含むアクチュエータ１０３が設けられている。電動モータ１４０は、ケース１０４Ａに固定されたステータ１４２と、ステータ１４２に対向させてベアリング１４３、１４４によってケース１０４Ａに回転可能に支持された中空のロータ１４５とを備えている。ボールねじ機構１４１は、ロータ１４５の内周部に固定された回転部材であるナット部材１４６と、ナット部材１４６及びケース１０４Ａの円筒部１０８内に挿入されて軸方向に沿って移動可能で、かつ、軸回りに回転しないように支持された直動部材である中空のネジ軸１４７と、これらの対向面に形成されたネジ溝間に装填された複数のボール１４８とを備えている。ボールねじ機構１４１は、ナット部材１４６の回転により、ネジ溝に沿ってボール１４８が転動することにより、ネジ軸１４７が軸方向に移動するようになっている。なお、ボールねじ機構１４１は、ナット部材１４６とネジ軸１４７との間で、回転及び直線運動を相互に変換可能となっている。
【００５４】
なお、電動モータ１４０とボールねじ機構１４１との間に、遊星歯車機構、差動減速機構等の公知の減速機構を介装して、電動モータ１４０の回転を減速してボールねじ機構１４１に伝達するようにしてもよい。
【００５５】
ボールねじ機構１４１のネジ軸１４７は、ケース１０４Ａの前壁側との間に介装された圧縮テーパコイルバネである戻しバネ１４９によって後退方向に付勢され、ケース４の円筒部８に設けられたストッパ１３９によって後退位置が規制されている。ネジ軸１４７内には、プライマリピストン１０の後端部が挿入され、ネジ軸４７の内周部に形成された段部１５０にバネ受１３５が当接してプライマリピストン１１０の後退位置が規制されている。これにより、プライマリピストン１０は、ネジ軸４７と共に前進し、また、段部５０から離間して単独で前進することができる。そして、図８に示すように、ストッパ１３９に当接したネジ軸１４７の段部１５０によってプライマリピストン１１０の後退位置が規定され、後退位置にあるプライマリピストン１１０及びバネアセンブリ１２６の最大長によって、セカンダリピストン１１１の後退位置が規定されている。ネジ軸１４７の段部１５０は、ナット部材１４６の軸方向の長さの範囲に配置されている。
【００５６】
ブレーキ制御装置１０１には、ブレーキペダル１１、したがって、入力ピストン１３２（入力部材）及び入力ロッド１３４の変位を検出するためのストロークセンサ１８０、電動モータ１４０のロータ１４５の回転位置（すなわち、ロータ１４５に連結されたプライマリピストン１１０の位置）を検出する回転位置検出手段としてのレゾルバ１６０、プライマリ、セカンダリ室１１６、１１７の液圧を検出する液圧検出手段である液圧センサ１７２、電動モータ４０の通電電流を検出する電流センサ１６２（図９参照）及びこれらを含む各種センサが設けられている。コントローラ１６１は、ＥＣＵ１６１Ａ、ＲＡＭ１６１Ａ（図９参照）等を含むマイクロプロセッサベースの電子制御装置であり、これらの各種センサから検出信号に基づき、電動モータ１４０の回転を制御する。
【００５７】
次にブレーキ制御装置１０１の作動について説明する。ブレーキペダル１１を操作して入力ロッド１３４を介して入力ピストン１３２を前進させると、入力ピストン１３２の変位をストロークセンサ１８０によって検出する。コントローラ１６１は、ストロークセンサ１８０の検出ストロークに応じてマスタシリンダ１０２の目標液圧を決定して、この目標液圧となるように電動モータ１４０の作動を制御する。電動モータ１４０は、その作動により、ボールねじ機構１４１を介してプライマリピストン１１０を前進させる。これにより、プライマリ室１１６に液圧が発生するとともに、この液圧がセカンダリピストン１１１を介してセカンダリ室１１７に伝達される。そして、液圧センサ１７２によって検出したマスタシリンダ１０２の液圧が目標液圧となるように、電動モータ１４０をフィードバック制御することにより、ブレーキペダル１１の操作量に応じたブレーキ液圧をマスタシリンダ１０２で発生させる。マスタシリンダ１０２で発生したブレーキ液圧は、液圧ポート１１８、１１９から液圧制御ユニット５を通って各車輪のホイールシリンダ４に供給されて車両に制動力を発生させる。
【００５８】
ブレーキペダル１１の操作を解除すると、入力ピストン１３２、プライマリピストン１１０及びセカンダリピストン１１１が後退して、プライマリ及びセカンダリ室１１６、１１７が減圧し、制動が解除される。なお、セカンダリピストン１１１は、プライマリピストン１１０の液圧に応じて作動するので、以下、セカンダリピストン１１１についての説明を省略する。
【００５９】
制動時に、プライマリ室１１６の液圧の一部を入力ピストン１３２がプライマリピストン１１０の受圧面積Ｎよりも小さい受圧面積Ｏによって受圧し、その反力は、入力ロッド１３４を介してブレーキペダル１１に付与される。このことにより、ブレーキペダル１１の踏込みストロークに対してマスタシリンダ１０２のブレーキ液圧（制動力）に応じた反力が作用するので、良好なブレーキ操作フィーリングを得ることができる。このとき、入力ピストン１３２に対してプライマリピストン１１０の相対位置を変化させて制御することにより、バネ１３７、１３８のバネ力を入力ピストン１３２に作用させて、入力ロッド１３４に対する反力を加減することができ、倍力制御、ブレーキアシスト制御、回生協調制御等のブレーキ制御時に適したブレーキペダル反力を付与することができる。
【００６０】
また、万一、故障により電動モータ１４０が作動不能になった場合には、ブレーキペダル１１の操作により、入力ピストン１３２を前進させ、入力ピストン１３２の段部１３２Ａを中間壁１３０に当接させてプライマリピストン１１０を直接、推進することにより、マスタシリンダ１０２でブレーキ液圧を発生させることができ、制動機能を維持することができる。
【００６１】
次に、コントローラ１６１による電動モータ１４０の制御について、主に図１０乃至図１２を参照して、更に詳細に説明する。コントローラ１６１は、液圧センサ１７２の状態を監視し、液圧センサ１７２の正常時と異常時とで制御を切換えることにより、異常時においても電動モータ１４０の制御を維持する。ここで、液圧センサ１７２の異常とは、上記第１実施形態の場合と同様、液圧センサ１７２の検出信号が得られない場合をいう。コントローラ１６１による電動モータの制御のブロック図を図１０に示し、ブレーキペダル１１のストローク（操作量）を電動モータ１４０の回転位置指令に変換する処理を図１１に示し、マスタシリンダから供給するブレーキ液量（マスタシリンダの吐出液量）に対するブレーキ液圧の学習値の更新処理を図１２に示す。
【００６２】
（液圧センサ正常時）
液圧センサ１０の正常時におけるコントローラ１６１の制御について図１０を参照して説明する。ブレーキペダル１１が操作され、ストロークセンサ１８０からブレーキペダル操作量（ブレーキペダルストローク）が入力されると、コントローラ１６１のＥＣＵ１６１Ａ内のペダルストローク−マスタシリンダ液圧変換処理部Ｂ１１により入力されたブレーキペダルストロークをマスタシリンダ液圧指令（目標液圧）に変換する。このとき、マスタシリンダ液圧指令は、予めＲＡＭ１６１Ｂに記憶されたブレーキペダルストロークに対応するマスタシリンダ液圧の特性を記憶したテーブル情報から得る。そして、マスタシリンダ液圧指令から、モータ回転位置指令作成処理部Ｂ１２により、モータ回転位置指令を作成する。
【００６３】
モータ回転位置指令作成処理部Ｂ１２は、図１１に示すように、マスタシリンダ液圧指令から、液圧センサ１７２が検出したマスタシリンダ液圧値を減算して液圧偏差を算出し、液圧−相対位置指令算出処理部Ｂ１２−１により、この液圧偏差をＲＡＭ１６１Ｂに記憶された電動倍力装置１０４の機械的特性を表す係数に基づいて処理して、入力ロッド１３４とプライマリピストン１１０と相対位置に関する相対位置指令（位置偏差）に変換する。また、ペダルストロークは、ストローク−入力ロッド位置変換処理部Ｂ１２−２に入力される。このストローク−入力ロッド位置変換処理部Ｂ１２−２では、ペダルストロークをＲＡＭ１６１Ｂに記憶されている所定の変換式若しくはテーブル情報に基づいて入力ロッド位置に変換する。このようにして算出した相対位置指令と、入力ロッド位置指令を加算処理してモータ回転位置指令を算出する。
【００６４】
コントローラ１６１は、算出されたモータ回転位置指令に応じて、図１０に示すモータ指令算出処理部Ｂ１３で、回転位置センサ１６０が検出するモータ回転位置、モータ回転速度、電流センサ１６２が検出するモータ電流に基づき、電動モータ１４０を駆動するモータ駆動電流を算出し、電動モータ１４０に供給する。これにより、電動モータ１４０が作動してマスタシリンダ１０２のプライマリピストン１１０を前進させ、ブレーキ液圧を発生させ、液圧制御ユニット５を通ってホイールシリンダ４に供給して車両の制動を行う。
【００６５】
このように、液圧センサ１７２の正常時には、液圧センサ１７２が検出するマスタシリンダ１０２のブレーキ液圧に基づいて電動モータ１４０の作動を制御することにより、ブレーキペダル１１の操作量に応じた所望のブレーキ液圧をマスタシリンダ１０２から液圧制御ユニット５を介してホイールシリンダ４に供給して所望の制動力を得る。
【００６６】
また、液圧センサ１７２の正常時に、Ｍ／Ｃ液量−液圧変換処理部Ｂ１５（液量算出手段）により、マスタシリンダの吐出液量（吐出液量に関する値）である、マスタシリンダ１０２のホイールシリンダ４への供給液量とマスタシリンダ１０２のブレーキ液圧との関係を学習し、これらの関係を表すＭ／Ｃ液量−液圧テーブルを作成し、更新する。Ｍ／Ｃ液量−液圧テーブルの作成及び更新処理について、図１２を参照して説明する。
【００６７】
図１２を参照して、入力ロッド１３４（入力ピストン１３２）の位置（ストローク；ＩＲ位置）と、ＲＡＭ１６１Ｂに保存されている入力ピストン１３２の受圧面積Ｏとを乗算して、入力ロッド１３４のストロークによって生じるマスタシリンダ１０２からホイールシリンダ４への供給ブレーキ液量（ＩＲ分発生液量；Ａ１）を算出する（処理ブロックＢ１５−１）。また、モータ回転位置と、ＲＡＭ１６１Ｂに保存されたプライマリピストン１１０の受圧面積Ｎとを乗算して、プライマリピストン１１０のストロークによって生じるマスタシリンダ１０２からホイールシリンダ４への供給ブレーキ液量（モータ回転位置分発生液量；Ａ２）を算出する（処理ブロックＢ１５−２）。そして、ＩＲ分発生液量とモータ回転位置分発生液量とを加算して、マスタシリンダ１０２からホイールシリンダ４への全供給液量であるマスタシリンダの吐出液量としてのＭ／Ｃ液量を算出する。このようにして算出したＭ／Ｃ液量（Ａ）と、液圧センサ１７２が検出したマスタシリンダ１０２の液圧（Ｍ／Ｃ液圧）との関係をプロットして、Ｍ／Ｃ液量−液圧特性を表すＭ／Ｃ液量−液圧テーブルを作成してＲＡＭ１６１Ｂに記憶し、適宜更新する（処理ブロックＢ１５−３）。
【００６８】
（液圧センサ異常時）
つぎに、万一、液圧センサ１７２の故障等により、マスタシリンダ液圧が検出できなくなった場合、すなわち、液圧センサ１７２の異常時におけるコントローラ１６１の制御について図１０を参照して説明する。ブレーキペダル操作量に応じてモータ回転位置指令作成処理部Ｂ１２により、液圧センサ１７２の検出信号の代りに、図１２に示すＭ／Ｃ液量−液圧テーブルの作成及び更新処理において作成、更新した最新のＭ／Ｃ液量−液圧テーブルを用いて、回転位置センサ１６０が検出した電動モータ１４０の回転位置（プライマリピストン１１０の位置）及びストロークセンサ１８０が検出した入力ロッド１３４の位置（入力ピストン１３２の位置）に基づき演算したマスタシリンダ液圧を目標液圧として使用する。なお、液圧センサ１７２の異常時には、液圧制御ユニット５による液圧制御は行わないようにし、マスタシリンダ液圧をホイールシリンダ４にそのまま供給する。これにより、液圧センサ１７２の異常時においても、正常時に学習、更新した最新のＭ／Ｃ液量−液圧テーブルによるマスタシリンダ液圧に基づき、液圧センサ１７２の故障等が生じる前のホイールシリンダ４の液圧剛性に応じた制動力制御を行うことができる。したがって、ブレーキ操作に対する車両減速度の変動を抑制して運転者の違和感を軽減することができる。
【００６９】
次に、コントローラ１６１により、上述のブレーキ制御を実行するための制御フローの一例について図１３を参照して説明する。なお、本制御フローは、図６に示す第１実施形態のものに対して、ステップＳ５〜Ｓ１１の各ステップが異なる以外は同様であるから、これらの各ステップに「´」を付して、異なる部分についてのみ詳細に説明する。
【００７０】
ステップＳ５´では、ストロークセンサ１８０、液圧センサ１７２及び電流センサ１６２を含む各種センサの検出に基づき、図１０の正常時の処理を実行することにより、電動モータ１４０への駆動電流を算出してステップＳ６´に進む。ステップＳ６´では、駆動電流により電動モータ１４０を作動させ、マスタシリンダ１０２でブレーキ液圧を発生させ、液圧制御ユニット５を介してホイールシリンダ４に供給し、制動力を発生させてステップＳ７´に進む。ステップＳ７´では、ストロークセンサ１８０により入力ピストン１２１の位置を検出し、回転位置センサ１６０によりプライマリピストン１１０の位置を検出し、液圧センサ１７２によりマスタシリンダ液圧を検出してステップＳ８´に進む。ステップＳ８´では、ステップＳ７´で検出した入力ピストン位置、プライマリピストン位置及びマスタシリンダ液圧に基づき、図１２に示すようにＭ／Ｃ液量−液圧テーブルを作成、更新する。
【００７１】
一方、ステップＳ４で液圧センサ１０が正常でない（異常）と判定された場合、ステップＳ９で、液圧制御ユニット５の作動を停止し、ステップＳ１０´に進む。ステップＳ１０´では、図１０における異常時の処理を実行し、最新のＭ／Ｃ液量−液圧テーブルを用いて、入力ピストン位置及びプライマリピストン位置（Ｍ／Ｃ液量）に基づき演算したマスタシリンダ液圧を使用してモータ回転位置指令作成処理Ｂ１２を実行してモータ回転位置指令（目標吐出液量に関する値）を作成し、モータ指令算出処理Ｂ５´によりモータ駆動電流を算出し、ステップＳ１１´に進む。ステップＳ１１´では、駆動電流により電動モータ１４０を作動させ、マスタシリンダ１０２で液圧を発生させ、液圧制御ユニット５を介してホイールシリンダ４に供給して制動力を発生させる。このようにして、液圧センサ１７２の異常には、正常時に作成、更新したＭ／Ｃ液量−液圧テーブルにより演算したマスタシリンダ液圧に基づき、電動モータ１４を制御することにより、ブレーキ操作感の変動を最小限に抑えて違和感を軽減することができる。
【００７２】
上記第２実施形態において、Ｍ／Ｃ液量−液圧テーブルの更新は、上記第１実施形態において図４、図５及び図７を参照して説明したマスタシリンダ液圧とモータ回転位置（すなわち、Ｍ／Ｃ液量）との関係を表すブレーキ特性の更新方法と同様の処理を実行することにより行なってもよい。これにより、液圧センサ１２７の正常時から異常時への制御の切換に伴うブレーキペダル１１の操作の違和感を軽減することができる。
なお、本発明における吐出液量に関する値とは、吐出液量それ自体であっよく、また、上記実施形態のように、吐出液量と決める値、すなわち、マスタシリンダのピストン位置やピストンを移動させるモータの回転位置等であってもよい。
なお、本発明は、上記実施の形態に限られることなく、特許請求の範囲に記載の範囲内での変更は可能である。
【図１】
2012118103.tif 000003
【図２】
2012118103.tif 000004
【図３】
2012118103.tif 000005
【図４】
2012118103.tif 000006
【図５】
2012118103.tif 000007
【図６】
2012118103.tif 000008
【図７】
2012118103.tif 000009
【図８】
2012118103.tif 000010
【図９】
2012118103.tif 000011
【図１０】
2012118103.tif 000012
【図１１】
2012118103.tif 000013
【図１２】
2012118103.tif 000014
【図１３】
2012118103.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成25年3月21日(2013.3.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキペダルの操作量を検出する操作量検出手段と、
マスタシリンダのピストンを移動させる電動モータと、
前記マスタシリンダのブレーキ液圧を検出する液圧検出手段と、
前記操作量検出手段の検出に応じて前記マスタシリンダの目標液圧を設定し、前記液圧検出手段の検出値に基づき、前記マスタシリンダが目標液圧となるように前記電動モータの作動を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段には、
前記マスタシリンダの吐出液量に関する値を検出するための液量検出手段が接続され、
前記液圧検出手段の正常時に、前記液圧検出手段の検出値及び前記液量検出手段の検出結果に基づき、前記マスタシリンダの液圧と前記吐出液量に関する値との関係を表すブレーキ特性を更新し、
前記液圧検出手段の異常時には、前記ブレーキ特性を用いて前記マスタシリンダの目標液圧に対応する目標吐出液量に関する値を算出し、前記液量検出手段の検出値が前記目標吐出液量に関する値となるように前記電動モータの作動を制御することを特徴とするブレーキ制御装置。
【請求項２】
請求項１のブレーキ制御装置において、
前記液量検出手段は、前記吐出液量の値として前記マスタシリンダのピストンの変位を検出し、
前記制御手段は、当該ピストンの変位から前記ブレーキ特性を更新することを特徴とするブレーキ制御装置。
【請求項３】
請求項２のブレーキ制御装置において、
前記液量検出手段は、前記マスタシリンダのピストンの変位を前記電動モータの回転位置によって検出することを特徴とするブレーキ制御装置。
【請求項４】
請求項２のブレーキ制御装置において、
前記液量検出手段は、前記マスタシリンダのピストンの変位を前記操作量検出手段によって検出することを特徴とするブレーキ制御装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項のブレーキ制御装置において、
前記マスタシリンダのピストンは、前記電動モータによって移動するブースタピストンと、該ブースタピストンと相対変位可能に設けられ先端側が前記マスタシリンダの圧力室に臨んで前記ブレーキペダルの操作により移動する入力ピストンと、から構成され、前記液量検出手段は、前記ブースタピストンの変位を前記電動モータの回転位置によって検出する回転位置検出手段と、前記入力ピストンの変位を前記ブレーキペダルの操作ストロークによって検出する前記操作量検出手段と、から構成され、
前記制御手段は、前記マスタシリンダで発生するブレーキ液圧の前記ブースタピストンに対する受圧面積と前記回転検出手段によって検出される前記ブースタピストンの変位とから前記ブースタピストンによる吐出液量を算出するとともに、前記マスタシリンダで発生するブレーキ液圧の前記入力ピストンに対する受圧面積と前記操作量検出手段によって検出される前記入力ピストンの変位とから前記入力ピストンによる吐出液量を算出し、算出した両吐出液量の合計値と前記マスタシリンダの液圧とから前記ブレーキ特性を更新することを特徴とするブレーキ制御装置。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれか一項のブレーキ制御装置において、
前記ブレーキペダルの操作により前記電動モータが駆動するときに前記ブレーキペダルの操作量に対して反力を付与し、前記ブレーキペダルの操作により前記電動モータが駆動しないときに前記マスタシリンダのピストンを移動させるストロークシミュレータを備えていることを特徴とするブレーキ制御装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項のブレーキ制御装置において、
前記制御手段は、
前記液圧検出手段の正常時に、前記ブレーキ特性を制動時の摩擦熱によって生じる熱量毎に更新し、
前記液圧検出手段の正常時に、前記マスタシリンダが液圧を供給するホイールシリンダの使用状態に応じて前記熱量を算出し、該算出した熱量に応じた前記ブレーキ特性を用いて前記電動モータの作動を制御することを特徴とするブレーキ制御装置。
【国際調査報告】
2012118103.tif 000016
2012118103.tif 000017
2012118103.tif 000018
2012118103.tif 000019