(57)【要約】【課題】  ブレーキペダルの動きに対するブレーキペダル反力の動きのずれを抑制し、ドライバに与える違和感を軽減できるブレーキ倍力装置の制御装置を提供する。【解決手段】  マスタシリンダ圧制御装置８は、ブレーキペダルBPの反力があらかじめ設定した目標反力特性に近づくように、インプットロッド６のストローク速度ΔXiが高いほど、プライマリピストン２ｂに付与するアシスト推力を増加補正するアシスト推力補正手段を備える。【選択図】  図１
2010173450.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキペダルの操作により進退移動する入力部材と、この入力部材の移動方向に対して相対移動可能に設けたアシスト部材と、このアシスト部材に対して前記入力部材を両者の相対変位の中立位置に向けて付勢する付勢手段と、前記アシスト部材を進退移動させる倍力アクチュエータとを備え、前記入力部材の移動に応じて前記アシスト部材に付与するアシスト推力によりマスタシリンダ内に倍力されたブレーキ液圧を発生させるブレーキ倍力装置と、
前記入力部材の移動量を検出する入力部材移動量検出手段と、
前記入力部材の移動速度を検出する移動速度検出手段と、
前記入力部材移動量検出手段により検出した入力部材移動量に基づいて、前記ブレーキペダルの目標反力特性を算出する目標反力算出手段と、
前記ブレーキペダルの反力があらかじめ設定した目標反力特性に近づくように、前記移動速度検出手段にて検出した前記入力部材の移動速度の移動速度が高いほど、前記アシスト部材に付与するアシスト推力を増加補正するアシスト推力補正手段と、
を備えることを特徴とするブレーキ倍力装置の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のブレーキ倍力装置の制御装置において、
前記ブレーキペダルの反力を推定する反力推定手段を備えることを特徴とするブレーキ倍力装置の制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載のブレーキ倍力装置の制御装置において、
前記アシスト部材の移動量を検出するアシスト部材移動量検出手段と、
前記マスタシリンダ内に発生したマスタシリンダ圧を検出するマスタシリンダ圧検出手段と、
を備え、
反力推定手段は、前記入力部材移動量検出手段により検出した入力部材移動量と、前記アシスト部材移動量検出手段により検出したアシスト部材移動量と、前記マスタシリンダ圧検出手段により検出したマスタシリンダ圧とに基づいて、前記ブレーキペダルの反力を推定することを特徴とするブレーキ倍力装置の制御装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載のブレーキ倍力装置の制御装置において、
前記アシスト推力補正手段は、前記反力推定手段により推定された前記ブレーキペダルの推定反力と、前記目標反力算出手段により算出された目標反力との差分に基づいて前記アシスト部材に付与するアシスト推力を補正することを特徴とするブレーキ倍力装置の制御装置。
【請求項５】
請求項１に記載のブレーキ倍力装置の制御装置において、
前記マスタシリンダ内に発生したマスタシリンダ圧を検出するマスタシリンダ圧検出手段と、
前記アシスト推力補正手段は、前記マスタシリンダ圧検出手段により検出したマスタシリンダ圧が高いほど、前記アシスト推力を増加補正することを特徴とするブレーキ倍力装置の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブレーキ倍力装置の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載のブレーキ倍力装置では、ブレーキペダルと一体に進退移動するインプットロッドのストロークに応じて目標ピストンストロークを算出し、ピストンストロークが目標ピストンストロークとなるように倍力装置のアクチュエータを駆動し、ピストンに推力を付与している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１１２４２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術にあっては、ドライバがブレーキを踏み込んでペダルを保持したとき、アクチュエータの応答遅れによりペダル操作に対してマスタシリンダ圧が遅れて立ち上がるため、ドライバがペダルを保持した状態でブレーキペダル反力が大きくなる現象が発生する。すなわち、所望のブレーキペダル反力特性と実際の反力特性とにずれが生じるため、ドライバに違和感を与えるという問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、ブレーキペダルの動きに対するブレーキペダル反力の動きのずれを抑制し、ドライバに与える違和感を軽減できるブレーキ倍力装置の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明では、ブレーキペダルの反力があらかじめ設定した目標反力特性に近づくように、ブレーキペダルの操作により進退移動する入力部材の移動速度が高いほど、アシスト部材に付与するアシスト推力を増加補正する。
【発明の効果】
【０００７】
よって、本発明にあっては、ブレーキペダルの操作速度が高いほど、入力部材の移動に応じたマスタシリンダ圧を増加させるため、ブレーキペダルの動きに対するブレーキペダル反力の動きのずれを抑制でき、ドライバに与える違和感を軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１のブレーキ装置１の全体構成図である。
【図２】実施例１のマスタシリンダ圧制御装置８の制御ブロック図である。
【図３】実施例１のマスタシリンダ圧制御装置８で実行されるアシストストローク算出処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】電動モータ５０の応答遅れに伴うインプットロッドストロークXiに対するインプットロッド入力Fiの遅れを示す図である。
【図５】実施例１のアシストストローク補正作用を示す図である。
【図６】実施例２のマスタシリンダ圧制御装置８の制御ブロック図である。
【図７】実施例２のマスタシリンダ圧制御装置８で実行されるアシストストローク算出処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】インプットロッドストロークXiとインプットロッド入力Fiとの関係を示す図である。
【図９】実施例２のアシストストローク補正作用を示す図である。
【図１０】実施例３のマスタシリンダ圧制御装置８の制御ブロック図である。
【図１１】実施例３のマスタシリンダ圧制御装置８で実行されるアシストストローク算出処理の流れを示すフローチャートである。
【図１２】実施例３のアシストストローク補正作用を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明のブレーキ倍力装置の制御装置を実施するための形態を、図面に示す実施例に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１０】
まず、構成を説明する。
図１は、実施例１のブレーキ装置１の全体構成図であり、実施例１のブレーキ装置１は、電動モータとエンジンとを動力源とするハイブリッド車両に搭載している。
ブレーキ装置１は、マスタシリンダ２と、リザーバタンクRESと、各車輪に設けたホイルシリンダ４ａ〜４ｄと、マスタシリンダ２に接続して設けたマスタシリンダ圧制御機構（ブレーキ倍力装置）５およびインプットロッド（入力部材）６と、ブレーキ操作量検出装置（入力部材移動量検出手段）７と、マスタシリンダ圧制御機構５を制御するマスタシリンダ圧制御装置８とを有する。
【００１１】
インプットロッド６は、ブレーキペダルBPと共にストローク（進退）し、マスタシリンダ２内の液圧（以下、マスタシリンダ圧Pmc）を加減する。マスタシリンダ圧制御機構５およびマスタシリンダ圧制御装置８は、マスタシリンダ２のプライマリピストン（アシスト部材）２ｂをストロークさせ、マスタシリンダ圧Pmcを加減する。
【００１２】
以下、説明のため、マスタシリンダ２の軸方向にx軸を設定し、ブレーキペダルBPの側を負方向と定義する。実施例１のマスタシリンダ２は、いわゆるタンデム型であり、マスタシリンダ２ａ内にプライマリピストン２ｂおよびセカンダリピストン２ｃを有している。マスタシリンダ２ａの内周面と、プライマリピストン２ｂのx軸正方向側の面およびセカンダリピストン２ｃのx軸負方向側の面との間で、第１液圧室としてのプライマリ液圧室２ｄを形成している。マスタシリンダ２ａの内周面とセカンダリピストン２ｃのx軸正方向側の面との間で、第２液圧室としてのセカンダリ液室２ｅを形成している。
【００１３】
プライマリ液圧室２ｄはプライマリ回路１０と連通可能に接続し、セカンダリ液室２ｅはセカンダリ回路２０と連通可能に接続している。プライマリ液圧室２ｄの容積は、プライマリピストン２ｂおよびセカンダリピストン２ｃがマスタシリンダ２ａ内をストロークすることで変化する。プライマリ液圧室２ｄには、プライマリピストン２ｂをx軸負方向側に付勢する戻しバネ２ｆを設置している。セカンダリ液室２ｅの容積は、セカンダリピストン２ｃがマスタシリンダ２ａ内をストロークすることで変化する。セカンダリ液室２ｅには、セカンダリピストン２ｃをx軸負方向側に付勢する戻しバネ２ｇを設置している。
【００１４】
プライマリ回路１０にはプライマリ液圧センサ（マスタシリンダ圧検出手段）１３、セカンダリ回路２０にはセカンダリ液圧センサ（マスタシリンダ圧検出手段）１４を設け、プライマリ液圧センサ１３はプライマリ液圧室２ｄの液圧を、セカンダリ液圧センサ１４はセカンダリ液室２ｅの液圧を検出し、この液圧情報をマスタシリンダ圧制御装置８に送信している。
【００１５】
インプットロッド６のx軸正方向側の一端６ａは、プライマリピストン２ｂの隔壁２ｈを貫通し、プライマリ液圧室２ｄ内に接地している。インプットロッド６の一端６ａとプライマリピストン２ｂの隔壁２ｈとの間はシールしており、液密性を確保すると共に、一端６ａは隔壁２ｈに対してx軸方向に摺動可能に設けている。一方、インプットロッド６のx軸負方向側の他端６ｂは、ブレーキペダルBPに連結している。ドライバがブレーキペダルBPを踏むと、インプットロッド６はx軸正方向側に移動し、ドライバがブレーキペダルBPを戻すとインプットロッド６はx軸負方向側に移動する。
【００１６】
またインプットロッド６には、プライマリピストン２ｂの隔壁２ｈの内周よりも大径、かつ、フランジ部６ｃの外径よりも小径の大径部６ｆを形成している。この大径部６ｆのx軸正方向側端面と隔壁２ｈのx軸負方向側端面との間には、ブレーキ非作動時においてギャップL1を設けている。このギャップL1により、ハイブリッド車両や電気自動車等で摩擦ブレーキと回生ブレーキとによる回生協調ブレーキ制御を行う場合には、プライマリピストン２ｂをインプットロッド６に対してx軸負方向に相対移動することで、回生ブレーキ力分だけ液圧ブレーキを減圧することが可能である。またギャップL1により、インプットロッド６が、プライマリピストン２ｂに対してx軸正方向にギャップL1分相対変位すると、この大径部６ｆのx軸正方向の面と隔壁２ｈとが当接して、インプットロッド６とプライマリピストン２ｂとが一体に移動することが可能である。
【００１７】
インプットロッド６またはプライマリピストン２ｂがx軸正方向側へ移動することによってプライマリ液圧室２ｄの作動液を加圧し、加圧した作動液をプライマリ回路１０に供給する。また、加圧した作動液によるプライマリ液圧室２ｄの圧力により、セカンダリピストン２ｃがx軸正方向側へ移動する。セカンダリピストン２ｃがx軸正方向側へ移動することによってセカンダリ液室２ｅの作動液を加圧し、加圧した作動液をセカンダリ回路２０に供給する。
【００１８】
上記のように、インプットロッド６がブレーキペダルBPと連動して移動し、プライマリ液圧室２ｄを加圧する構成により、万が一、故障によりマスタシリンダ圧制御機構５の駆動モータ（倍力アクチュエータ）５０が停止した場合にも、ドライバのブレーキ操作によってマスタシリンダ圧Pmcを上昇させ、所定のブレーキ力を確保できる。また、マスタシリンダ圧Pmcに応じた力がインプットロッド６を介してブレーキペダルBPに作用し、ブレーキペダル反力としてドライバに伝達するため、上記構成を採らない場合に必要な、ブレーキペダル反力を生成するバネ等の装置が不要となる。よって、ブレーキ倍力装置の小型化・軽量化を図ることができ、車両への搭載性が向上する。
【００１９】
ブレーキ操作量検出装置７は、ドライバの要求ブレーキ力を検出するためのもので、インプットロッド６の他端６ｂ側に設けている。ブレーキ操作量検出装置７は、インプットロッド６のx軸方向変位量（ストローク）を検出するストロークセンサ、すなわち、ブレーキペダルBPのストロークセンサである。
【００２０】
リザーバタンクRESは、隔壁（不図示）によって互いに仕切られた少なくとも２つの液室を有している。各液室はそれぞれブレーキ回路１１，２１を介して、マスタシリンダ２のプライマリ液圧室２ｄおよびセカンダリ液室２ｅと連通可能に接続している。
【００２１】
ホイルシリンダ４ａ〜４ｄは、シリンダ、ピストン、パッド等を有しており、マスタシリンダ２ａが供給した作動液によって上記ピストンが移動し、このピストンに連結したパッドをディスクロータ４０ａ〜４０ｄに押圧するものである。なお、ディスクロータ４０ａ〜４０ｄは各車輪と一体回転し、ディスクロータ４０ａ〜４０ｄに作用するブレーキトルクは、各車輪と路面との間に作用するブレーキ力となる。
【００２２】
マスタシリンダ圧制御機構５は、プライマリピストン２ｂの変位量すなわちマスタシリンダ圧Pmcを、マスタシリンダ圧制御装置８の制御指令に従って制御するものであり、駆動モータ５０と、減速装置５１と、回転−並進変換装置５５と、を有している。
マスタシリンダ圧制御装置８は演算処理回路であり、ブレーキ操作量検出装置７や駆動モータ５０からのセンサ信号等に基づいて、駆動モータ５０の作動を制御する。
【００２３】
続いて、マスタシリンダ圧制御機構５の構成および動作について説明する。
駆動モータ５０は三相DCブラシレスモータであり、マスタシリンダ圧制御装置８の制御指令に基づき供給する電力によって動作し、所望の回転トルクを発生する。
【００２４】
減速装置５１は、駆動モータ５０の出力回転をプーリ減速方式により減速する。減速装置５１は、駆動モータ５０の出力軸に設けた小径の駆動側プーリ５２と、回転−並進変換装置５５のボールネジナット５６に設けた大径の従動側プーリ５３と、駆動側および従動側プーリ５２，５３に巻き掛けたベルト５４とを有している。減速装置５１は、駆動モータ５０の回転トルクを、減速比（駆動側および従動側プーリ５２，５３の半径比）分だけ増幅し、回転−並進変換装置５５に伝達する。
【００２５】
回転−並進変換装置５５は、駆動モータ５０の回転動力を並進動力に変換し、この並進動力によりプライマリピストン２ｂを押圧する。本実施例１では、動力変換機構としてボールネジ方式を採用しており、回転−並進変換装置５５は、ボールネジナット５６と、ボールネジ軸５７と、可動部材５８と、戻しバネ５９とを有している。あ
【００２６】
マスタシリンダ２のx軸負方向側には第１ハウジング部材HSG1を接続し、第１ハウジング部材HSG1のx軸負方向側には第２ハウジング部材HSG2を接続している。ボールネジナット５６は、第２ハウジング部材HSG2内に設けられたベアリングBRGの内周に、軸回転可能に設置している。ボールネジナット５６のx軸負方向側の外周には、従動側プーリ５３を嵌合している。ボールネジナット５６の内周には、中空のボールネジ軸５７が螺合している。ボールネジナット５６とボールネジ軸５７との間の隙間には、複数のボールを回転移動可能に設置している。
【００２７】
ボールネジ軸５７のx軸正方向側の端には可動部材５８を一体に設け、この可動部材５８のx軸正方向側の面にはプライマリピストン２ｂが接合している。プライマリピストン２ｂは第１ハウジング部材HSG1内に収容し、プライマリピストン２ｂのx軸正方向側の端は第１ハウジング部材HSG1から突出してマスタシリンダ２の内周に嵌合している。
【００２８】
第１ハウジング部材HSG1内であって、プライマリピストン２ｂの外周に戻しバネ５９を設置している。戻しバネ５９は、x軸正方向側の端を第１ハウジング部材HSG1内部のx軸正方向側の面Aに固定する一方、x軸負方向側の端を可動部材５８に係合している。戻しバネ５９は、面Aと可動部材５８との間でx軸方向に押し縮めて設置しており、可動部材５８およびボールネジ軸５７をx軸負方向側に付勢している。
【００２９】
従動側プーリ５３が回転するとボールネジナット５６が一体に回転し、このボールネジナット５６の回転運動により、ボールネジ軸５７がx軸方向に並進運動する。x軸正方向側へのボールネジ軸５７の並進運動の推力により、可動部材５８を介してプライマリピストン２ｂをx軸正方向側に押圧する。なお、図１では、ブレーキ非操作時にボールネジ軸５７がx軸負方向側に最大変位した初期位置にある状態を示す。
【００３０】
一方、ボールネジ軸５７には、上記x軸正方向側への推力と反対方向（x軸負方向側）に、戻しバネ５９の弾性力が作用する。これによりブレーキ中、すなわちプライマリピストン２ｂをx軸正方向側に押圧してマスタシリンダ圧Pmcを加圧している状態で、万が一、故障により駆動モータ５０が停止し、ボールネジ軸５７の戻し制御が不能となった場合でも、戻しバネ５９の反力によりボールネジ軸２７が初期位置に戻る。これによりマスタシリンダ圧Pmcがゼロ付近まで低下するため、ブレーキ力の引きずりの発生を防止し、この引きずりに起因して車両挙動が不安定になる事態を回避することができる。
【００３１】
また、インプットロッド６とプライマリピストン２ｂとの間に画成した環状空間Ｂには、一対のバネ（付勢手段）６ｄ，６eを配設している。一対のバネ６ｄ，６eは、その各一端をインプットロッド６に設けたフランジ部６ｃに係止し、バネ６ｄの他端をプライマリピストン２ｂの隔壁２ｈに係止し、バネ６eの他端を可動部材５８に係止している。これら一対のバネ６ｄ，６eは、プライマリピストン２ｂに対してインプットロッド６を両者の相対変位の中立位置に向けて付勢し、ブレーキ非作動時にインプットロッド６とプライマリピストン２ｂとを相対移動の中立位置に保持する機能を有している。これら一つのバネ６ｄ，６ｅにより、インプットロッド６とプライマリピストン２ｂとが中立位置からいずれかの方向に相対変位したとき、プライマリピストン２ｂに対してインプットロッド６を中立位置に戻す付勢力が作用する。
【００３２】
なお、駆動モータ５０には、例えば、レゾルバ等の回転角検出センサ（アシスト部材移動量検出手段）５０ａを設けており、これにより検出したモータ出力軸の位置信号をマスタシリンダ圧制御装置８に入力する。マスタシリンダ圧制御装置８は、入力した位置信号に基づき駆動モータ５０の回転角を算出し、この回転角に基づき回転−並進変換装置２５の推進量、すなわちプライマリピストン２ｂのx軸方向変位量を算出する。
【００３３】
次に、マスタシリンダ圧制御機構５とマスタシリンダ圧制御装置８による、インプットロッド６の推力の増幅作用について説明する。実施例１では、マスタシリンダ圧制御装置８は駆動モータ５０によりインプットロッド６の変位に応じたプライマリピストン２ｂの変位、すなわちインプットロッド６とプライマリピストン２ｂの相対変位を制御している。
【００３４】
マスタシリンダ圧制御機構５およびマスタシリンダ圧制御装置８は、ドライバのブレーキ操作によるインプットロッド６の変位量に応じて、プライマリピストン２ｂを変位させる。これにより、プライマリ液圧室２ｄを、インプットロッド６の推力に加えてプライマリピストン２ｂの推力によって加圧し、マスタシリンダ圧Pmcを調整する。すなわち、インプットロッド６の推力を増幅する。増幅比（以下、倍力比α）は、プライマリ液圧室２ｄにおけるインプットロッド６とプライマリピストン２ｂの軸直方向断面積（以下、それぞれ受圧面積AIRおよびAPP）の比等により、以下のように決定される。
【００３５】
マスタシリンダ圧Pmcの液圧調整を、下記の式(1)で示される圧力平衡関係をもって行う。
Pmc＝（FIR＋K×△x）／AIR＝（FPP−K×△x）／APP  …(1)
ここで、圧力平衡式(1)における各要素は、以下のとおりである。
Pmc：プライマリ液圧室２ｄの液圧（マスタシリンダ圧）
FIR：インプットロッド６の推力
FPP：プライマリピストン２ｂの推力
AIR：インプットロッド６の受圧面積
APP：プライマリピストン２ｂの受圧面積
K：バネ６ｄ，６eのバネ定数
Δx：インプットロッド６とプライマリピストン２ｂとの相対変位量
なお、実施例１では、インプットロッド６の受圧面積AIRを、プライマリピストン２ｂの受圧面積APPよりも小さく設定している。
【００３６】
ここで相対変位量Δxは、インプットロッド６の変位（インプットロッドストローク）をXi、プライマリピストン２ｂの変位（ピストンストローク）をXbとして、Δx＝Xb−Xiと定義する。よって、Δxは、相対移動の中立位置では０、インプットロッド６に対してプライマリピストン２ｂが前進（x軸正方向側へストローク）する方向では正符号、その逆方向では負符号となる。なお、圧力平衡式(1)ではシールの摺動抵抗を無視している。プライマリピストン２ｂの推力FPPは、駆動モータ５０の電流値から推定できる。
【００３７】
一方、倍力比αを、下記の式(2)のように表すことができる。
α＝Pmc×（APP＋AIR）／FIR  …(2)
よって、式(2)に上記式(1)のPmcを代入すると、倍力比αは下記の式(3)のようになる。
α＝（１＋K×Δx／FIR）×（AIR＋APP）／AIR  …(3)
【００３８】
倍力制御では、目標のマスタシリンダ圧特性が得られるように、駆動モータ５０（ピストンストロークXb）を制御する。ここでマスタシリンダ圧特性とは、インプットロッドストロークXiに対するマスタシリンダ圧Pmcの変化の特性を指す。インプットロッドストロークXiに対するピストンストロークXbを示すストローク特性と、上記目標マスタシリンダ圧特性とに対応して、インプットロッドストロークXiに対する相対変位量Δxの変化を示す目標変位量算出特性を得ることができる。検証により得られた目標変位量算出特性データに基づき、相対変位量Δxの目標値（以下、目標変位量Δx*）を算出する。
【００３９】
すなわち、目標変位量算出特性は、インプットロッドストロークXiに対する目標変位量Δx*の変化の特性を示し、インプットロッドストロークXiに対応して１つの目標変位量Δx*が定まる。検出したインプットロッドストロークXiに対応して決定される目標変位量Δx*を実現するように駆動モータ５０の回転（プライマリピストン２ｂの変位量Xb）を制御すると、目標変位量Δx*に対応する大きさのマスタシリンダ圧Pmcがマスタシリンダ２で発生する。
【００４０】
ここで、上記のようにインプットロッドストロークXiをブレーキ操作量検出装置７により検出し、ピストンストロークXbを回転角検出センサ５０ａの信号に基づき算出し、相対変位量Δxを上記検出（算出）した変位量の差により求めることができる。倍力制御では、具体的には、上記検出した変位量Xiと目標変位量算出特性とに基づいて目標変位量Δx*を設定し、上記検出（算出）された相対変位量Δxが目標変位量Δx*と一致するように駆動モータ５０を制御（フィードバック制御）する。なお、ピストンストロークXbを検出するストロークセンサを別途設けることとしてもよい。
【００４１】
実施例１では、踏力センサを用いることなく倍力制御を行うため、その分だけコストを低減できる。また、相対変位量Δxが任意の所定値となるように駆動モータ５０を制御することにより、受圧面積比（AIR＋APP）／AIRで定まる倍力比よりも大きな倍力比や小さな倍力比を得ることができ、所望の倍力比に基づく制動力を得ることができる。
【００４２】
一定倍力制御は、インプットロッド６およびプライマリピストン２ｂを一体的に変位する、すなわち、インプットロッド６に対してプライマリピストン２ｂが常に上記中立位置となり、相対変位量Δx＝０で変位するように、駆動モータ５０を制御するものである。このようにΔx＝０となるようにプライマリピストン２ｂをストロークさせた場合、上記式(3)により、倍力比αは、α＝（AIR＋APP）／AIRとして一意に定まる。よって、必要な倍力比に基づいてAIRおよびAPPを設定し、変位量XbがインプットロッドストロークXiに等しくなるようにプライマリピストン２ｂを制御することで、常に一定の（上記必要な）倍力比を得ることができる。
【００４３】
一定倍力制御における目標マスタシリンダ圧特性は、インプットロッド６の前進（x軸正方向側への変位）に伴い発生するマスタシリンダ圧Pmcが２次曲線、３次曲線、あるいはこれらにそれ以上の高次曲線等が複合した多次曲線（以下、これらを総称して多次曲線という）状に大きくなる。また、一定倍力制御は、インプットロッドストロークXiと同じ量だけプライマリピストン２ｂがストロークする（Xb＝Xi）ストローク特性を有している。このストローク特性と上記目標マスタシリンダ圧特性とに基づき得られる目標変位量算出特性では、あらゆるインプットロッドストロークXiに対して目標変位量Δx*が０となる。
【００４４】
これに対し、倍力可変制御は、目標変位量Δx*を正の所定値に設定し、相対変位量Δxがこの所定値となるように駆動モータ５０を制御する。これにより、マスタシリンダ圧Pmcを増加する方向へインプットロッド６が前進移動するに従い、インプットロッドストロークXiに比べてプライマリピストン２ｂの変位量Xbが大きくなるようにするものである。上記式(3)により、倍力比αは、（１＋K×Δx／FIR）倍の大きさとなる。すなわち、インプットロッドストロークXiに比例ゲイン（１＋K×Δx／FIR）を乗じた量だけプライマリピストン２ｂをストロークさせることと同義となる。このようにΔxに応じて倍力比αが可変となり、マスタシリンダ圧制御機構５が倍力源として働いて、ドライバの要求通りのブレーキ力を発生させつつペダル踏力の大きな低減を図ることができる。
【００４５】
すなわち、制御性の観点からは上記比例ゲイン（１＋K×Δx／FIR）は１であることが望ましいが、例えば緊急ブレーキ等によりドライバのブレーキ操作量を上回るブレーキ力が必要な場合には、一時的に、１を上回る値に上記比例ゲインを変更することができる。これにより、同量のブレーキ操作量でも、マスタシリンダ圧Pmcを通常時（上記比例ゲインが１の場合）に比べて引き上げることができるため、より大きなブレーキ力を発生させることができる。ここで、緊急ブレーキの判定は、例えば、ブレーキ操作量検出装置７の信号の時間変化率が所定値を上回るか否かで判定できる。
【００４６】
このように、倍力可変制御では、インプットロッド６の前進に対してプライマリピストン２ｂの前進をより進め、インプットロッド６に対するプライマリピストン２ｂの相対変位量Δxがインプットロッド６の前進に伴い大きくなり、これに対応してインプットロッド６の前進に伴うマスタシリンダ圧Pmcの増加が一定倍力制御よりも大きくなるように駆動モータ５０を制御する方法である。
【００４７】
倍力可変制御における目標マスタシリンダ圧特性は、インプットロッド６の前進（x軸正方向側への変位）に伴い発生するマスタシリンダ圧Pmcの増加が一定倍力制御よりも大きくなる（多次曲線状に増加するマスタシリンダ圧特性がより急峻になる）。また、倍力可変制御は、インプットロッドストロークXiの増加に対するピストンストロークXbの増加分が１よりも大きいストローク特性を有している。このストローク特性と上記目標マスタシリンダ圧特性とに基づき得られる目標変位量算出特性では、インプットロッドストロークXiが増加するに応じて目標変位量Δx*が所定の割合で増加する。
【００４８】
また、倍力可変制御として、上記制御（マスタシリンダ圧Pmcを増加する方向へインプットロッド６が移動するに従い、インプットロッドストロークXiに比べてピストンストロークXbが大きくなるように駆動モータ５０を制御すること）に加え、マスタシリンダ圧Pmcを増加する方向へインプットロッド６が移動するに従い、インプットロッドストロークXiに比べてピストンストロークXbが小さくなるように駆動モータ５０を制御することを含めてもよい。このように、１を下回る値に上記比例ゲインを変更することで、ハイブリッド車両の回生ブレーキ力分だけ液圧ブレーキを減圧する回生協調ブレーキ制御に適用することも可能である。
【００４９】
図２は、実施例１のマスタシリンダ圧制御装置８の制御ブロック図であり、マスタシリンダ圧制御装置８は、アシストストローク算出部８ａと、ストローク速度算出部（移動速度検出手段）８ｂと、補正用アシストストローク算出部８ｃと、加算器８ｄとを備える。
【００５０】
アシストストローク算出部（目標反力算出手段）８ａは、インプットロッドストロークXiに対して所望の目標ストローク特性および目標マスタシリンダ圧特性を得る目標変位量Δx*となるようなピストンストロークXbの目標値であるアシストストロークXbbaseを算出し、加算器８ｄへ出力する。図２のアシストストローク算出部８ａのブロック内に、インプットロッドストロークXiに応じたアシストストロークXbbaseの設定マップを示す。なお、目標ストローク特性および目標マスタシリンダ圧特性が得られるような目標変位量Δx*を設定することで、目標インプットストロークXiに応じたブレーキペダルBPの目標反力特性が決まる。つまり、相対変位量Δxが目標変位量x*となるようにアシストストロークXbbaseを制御することにより、目標マスタシリンダ圧と目標反力特性とを実現できる。
【００５１】
上記設定マップでは、目標変位量Δx*を０とした場合のインプットロッドストロークXiに対するアシストストロークXbbaseの特性を記載しているが、時間の経過に従ってブレーキ力を高めるブレーキアシスト制御、または回生協調ブレーキ制御の実施中、目標変位量Δx*は０以外の値となるため、それに応じてマップの特性も変化する。
【００５２】
ストローク速度算出部８ｂは、インプットロッドストロークXiとその前回値Xi_Zとの差分からストローク速度ΔXiを算出し、補正用アシストストローク算出部８ｃへ出力する。なお、入力したインプットロッドストロークXiは、次回の演算周期まで前回値Xi_Zとして保持する。
【００５３】
補正用アシストストローク算出部８ｃは、ストローク速度ΔXiに基づいて、アシストストロークXbbaseを補正するための補正用アシストストロークXbaddを算出し、加算器８ｄへ出力する。図２の補正用アシストストローク算出部８ｃのブロック内に、ストローク速度Xiに応じた補正用アシストストロークXbaddの設定マップを示す。この設定マップでは、ストローク速度ΔXiが高くなるほど補正用アシストストロークXbaddが増大する特性としている。なお、補正用アシストストロークXbaddには、不感帯および上限値を設定している。
【００５４】
加算器８ｄは、アシストストロークXbbaseと補正用アシストストロークXbaddとを加算した値を、最終アシストストロークXbcomとしてマスタシリンダ圧制御機構５へ出力する。
補正用アシストストローク算出部８ｃと加算器８ｄとにより、アシスト部材であるプライマリピストン２ｂに付与するアシスト推力を増加補正する実施例１のアシスト推力補正手段が構成される。
【００５５】
［アシストストローク算出処理］
図３は、実施例１のマスタシリンダ圧制御装置８で実行されるアシストストローク算出処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、この処理は、所定の制御周期で繰り返し実行される。
【００５６】
ステップS1では、アシストストローク算出部８ａおよびストローク速度算出部８ｂにおいて、インプットロッドストロークXiを読み込み、ステップS2へ移行する。
ステップS2では、ストローク速度算出部８ｂにおいて、インプットロッドストロークXiとその前回値Xi_Zとの差分からストローク速度ΔXiを算出し、ステップS3へ移行する。
【００５７】
ステップS3では、アシストストローク算出部８ａにおいて、アシストストロークXbbaseを算出し、ステップS4へ移行する。
ステップS4では、補正用アシストストローク算出部８ｃにおいて、補正用アシストストロークXbaddを算出し、ステップS5へ移行する。
【００５８】
ステップS5では、加算器８ｄにおいて、アシストストロークXbbaseと補正用アシストストロークXbaddとを加算して最終アシストストロークXbcomを算出し、ステップS6へ移行する。
ステップS6では、ストローク速度算出部８ｂにおいて、入力したインプットロッドストロークXiを前回値Xi_Zとして保存し、リターンへ移行する。
【００５９】
次に、実施例１の作用を説明する。
実施例１のブレーキ装置１では、ドライバのブレーキペダル操作によりストロークするインプットロッド６と、マスタシリンダ圧制御機構５の駆動モータ５０によりストロークするプライマリピストン２ｂの２つでマスタシリンダ圧Pmcを発生させている。ここで、駆動モータ５０には応答遅れがあるため、図４(a)に示すように、ドライバがブレーキペダルBPを踏み込んでインプットロッドストロークXiを変化させたとき、プライマリピストン２ｂは遅れてストロークする。
【００６０】
このため、ドライバがブレーキペダルBPを踏み込んでからブレーキペダルBPを保持し、インプットロッドストロークXiが止まった時点から、プライマリピストン２ｂのストロークが停止するまでの間（図４のＡ−Ｂの区間）に、マスタシリンダ圧Pmcが増加することにより（図４(b)）、インプットロッド入力Fiも大きくなる（図４(c)）。よって、ドライバはブレーキペダルBPを保持しているにもかかわらず、ブレーキペダル反力が増加するため、ドライバに違和感を与える。
【００６１】
これに対し、実施例１では、インプットロッド６のストローク速度ΔXiが高いほど、アシストストロークXbbaseを増加補正する補正用アシストストロークXbaddを大きくするため、図５(a)に示すように、本制御を適用しない場合と比較して、インプットロッドストロークXiに対してペダル操作中の最終アシストストロークXbcom（ピストンストロークXbの目標値）がストローク速度ΔXiに応じて多めに出力される。
【００６２】
よって、ピストンストロークXbの応答遅れが改善されることにより（図５(b)）、プライマリピストン２ｂに付与されるアシスト推力がインプットロッドストロークXiに対して遅れなく発生するため、マスタシリンダ圧Pmcをより速く立ち上げることができる（図５(c)）。この結果、図５(d)に示すように、ペダルストローク操作に対して遅れて増加するインプットロッド入力Fiが減少する。すなわち、ブレーキペダルBPの目標反力特性に対する実際の反力特性の遅れが抑制されるため、ドライバに与える違和感を軽減できる。
【００６３】
次に、効果を説明する。
実施例１のブレーキ倍力装置の制御装置にあっては、以下の効果を奏する。
(1) マスタシリンダ圧制御装置８は、インプットロッド６のストローク速度ΔXiが高いほど、プライマリピストン２ｂに付与するアシスト推力を増加補正するアシスト推力補正手段（補正用アシストストローク算出部８ｃ，加算器８ｄ）を備える。これにより、ブレーキペダルBPの動きに対するブレーキペダル反力の動きのずれを抑制でき、ドライバに与える違和感を軽減できる。
【実施例２】
【００６４】
図６は、実施例２のマスタシリンダ圧制御装置８の制御ブロック図である。なお、実施例１と共通する部位については、同一呼称、同一符号で表す。
マスタシリンダ圧ゲイン算出部８ｅは、マスタシリンダ圧Pmcに基づいて、補正用アシストストロークXbaddに乗算するマスタシリンダ圧ゲインGmcを算出し、乗算器８ｆへ出力する。図６のマスタシリンダ圧ゲイン算出部８ｅのブロック内に、マスタシリンダ圧Pmcに応じたマスタシリンダ圧ゲインGmcの設定マップを示す。この設定マップでは、マスタシリンダ圧Pmcが高くなるほどマスタシリンダ圧ゲインGmcを大きくする特性としている。なお、マスタシリンダ圧ゲインGmcには、不感帯および上限値を設定している。
【００６５】
乗算器８ｆは、補正用アシストストロークXbaddとマスタシリンダ圧ゲインGmcとを乗算した値を、第２補正用アシストストロークXbadd2として加算器８ｄへ出力する。
加算器８ｄは、アシストストロークXbbaseと第２補正用アシストストロークXbadd2とを加算した値を、最終アシストストロークXbcomとしてマスタシリンダ圧制御機構５へ出力する。
補正用アシストストローク算出部８ｃと加算器８ｄとマスタシリンダ圧ゲイン算出部８ｅと乗算器８ｆとにより、実施例２のアシスト推力補正手段が構成される。
【００６６】
［アシストストローク算出処理］
図７は、実施例２のマスタシリンダ圧制御装置８で実行されるアシストストローク算出処理の流れを示すフローチャートである。なお、実施例１と共通する処理については、同一のステップ番号を付して説明を省略する。
【００６７】
ステップS11では、マスタシリンダ圧ゲイン算出部８ｅにおいて、マスタシリンダ圧Pmcを読み込み、ステップS3へ移行する。
ステップS12では、マスタシリンダ圧ゲイン算出部８ｅにおいて、マスタシリンダ圧Pmcに基づいてマスタシリンダ圧ゲインGmcを算出し、ステップS13へ移行する。
【００６８】
ステップS13では、乗算器８ｆにおいて、補正用アシストストロークXbaddとマスタシリンダ圧ゲインGmcとを乗算して第２補正用アシストストロークXbadd2を算出し、ステップS14へ移行する。
ステップS14では、加算器８ｄにおいて、アシストストロークXbbaseと第２補正用アシストストロークXbadd2とを加算して最終アシストストロークXbcomを算出し、ステップS6へ移行する。
【００６９】
次に、実施例２の作用を説明する。
図８は、インプットロッドストロークXiとインプットロッド入力Fiとの関係を示す図であり、点Ａ，Ｂは、図４の点Ａ，Ｂに対応している。図８に示すように、インプットロッドストロークXiに対して電動モータ５０の動作に応答遅れがある場合、インプットロッドストロークXiとピストンストロークXbとの位置関係からバネ６ｄ，６eの反力が増えることにより、ブレーキペダルBPの早踏み時には、ゆっくり踏み時と比較して、高圧域（マスタシリンダ圧Pmcが高い領域）ではインプットロッド入力Fiの遅れが顕著となる。一方、低圧域（マスタシリンダ圧Pmcが低い領域）ではゆっくり踏み時よりもインプットロッド入力Fiが大きくなる。
【００７０】
これは、低圧域ではバネ６ｄ，６ｅによるブレーキペダル反力が支配的な領域であるのに対し、高圧域ではマスタシリンダ圧Pmcによるブレーキペダル反力が支配的な領域であることに起因する。つまり、高圧域では、ドライバがブレーキペダルを早踏みするほど、インプットロッドストロークXiに対してインプットロッド入力Fiが遅れるため、ドライバに与える違和感も大きくなる。
【００７１】
これに対し、実施例２では、マスタシリンダ圧Pmcが高いほど、補正用アシストストロークXbaddに乗算するマスタシリンダ圧ゲインGmcを大きくする。これにより、図９に示すように、高圧域では最終アシストストロークXbcomを大きくしてブレーキペダル反力の遅れを抑制できる。
【００７２】
一方、低圧域では最終アシストストロークXbcomを大きくしないことで、バネ反力を増やし、不要なブレーキペダル反力の増加を防止できると共に、インプットロッドストロークXiに対するインプットロッド入力Fiの特性を、エンジンの負圧を利用してマスタシリンダ圧を倍力するコンベンショナルなブレーキシステムにおける負圧ブースタの特性に近付け、操作フィーリングの向上を図ることができる。
【００７３】
次に、効果を説明する。
実施例２のブレーキ倍力装置の制御装置にあっては、実施例１の効果(1)に加え、以下の効果を奏する。
(2) アシスト推力補正手段（補正用アシストストローク算出部８ｃ，加算器８ｄ，マスタシリンダ圧ゲイン算出部８ｅ，乗算器８ｆ）は、検出されたマスタシリンダ圧が高いほど、アシスト推力を増加補正する。これにより、高圧域におけるブレーキペダル反力の遅れの抑制と、低圧域における操作フィーリングの向上との両立を図ることができる。
【実施例３】
【００７４】
図１０は、実施例３のマスタシリンダ圧制御装置８の制御ブロック図である。なお、実施例１と共通する部位については、同一呼称、同一符号で表す。
反力目標算出部（目標反力算出手段）８ｇは、インプットロッドストロークXiに基づいて、反力目標Ficomを算出し、比較器８ｉへ出力する。図１０の反力目標算出部８ｇ内に、インプットロッドストロークXiに応じた反力目標Ficomの設定マップを示す。この設定マップでは、インプットロッドストロークXiが大きくなるほど反力目標Ficomを大きくする特性としている。
【００７５】
推定反力算出部（反力推定手段）８ｈは、インプットロッドストロークXiとマスタシリンダ圧PmcとピストンストロークXbとに基づき、式(1)に示した圧力平衡関係から、下記の式(4)を参照してブレーキペダル反力の推定値である推定反力Firを算出する。
式(1)より、
Pmc×AIR＝（FIR＋K×△x）  …(1)'
ここで、Δx＝Xb−Xiであるから、FIR＝Firとおくと、
Fir＝Pmc×AIR＋K×（Xi−Xb）  …(4)
【００７６】
比較器８ｉは、反力目標Ficomと推定反力Firとの差分を変換器８ｊへ出力する。
変換器８ｊは、反力目標Ficomと推定反力Firとの差分に所定の補正ゲインを乗算した値を、第３補正用アシストストロークXbadd3として乗算器８ｋへ出力する。ここで、補正ゲインは、反力をストロークに換算する係数である。
乗算器８ｋは、補正用アシストストロークXbaddと第３補正用アシストストロークXbadd3とを乗算した値と、第４補正用アシストストロークXbadd4として加算器８ｄへ出力する。
【００７７】
加算器８ｄは、アシストストロークXbbaseと第４補正用アシストストロークXbadd4とを加算した値を、最終アシストストロークXbcomとしてマスタシリンダ圧制御機構５へ出力する。
補正用アシストストローク算出部８ｃと加算器８ｄと比較器８ｉと乗算器８ｋにより、実施例３のアシスト推力補正手段が構成される。
【００７８】
［アシストストローク算出処理］
図１１は、実施例３のマスタシリンダ圧制御装置８で実行されるアシストストローク算出処理の流れを示すフローチャートである。なお、実施例１および実施例２と共通する処理については、同一のステップ番号を付して説明を省略する。
【００７９】
ステップS21では、ピストンストロークXbを読み込み、ステップS3へ移行する。
ステップS22では、反力目標算出部８ｇにおいて、インプットロッドストロークXiから反力目標Ficomを算出し、ステップS23へ移行する。
【００８０】
ステップS23では、推定反力算出部８ｈにおいて、インプットロッドストロークXiとマスタシリンダ圧PmcとピストンストロークXbとから式(4)を参照して推定反力Firを算出し、ステップS24へ移行する。
ステップS24では、変換器８ｊにおいて、反力目標Ficomと推定反力Firとの差分に補正ゲインを乗算して第３補正用アシストストロークXbadd3を算出し、ステップS25へ移行する。
【００８１】
ステップS25では、乗算器８ｋにおいて、補正用アシストストロークXbaddと第３補正用アシストストロークXbadd3とを乗算して第４補正用アシストストロークXbadd4を算出し、ステップS26へ移行する。
ステップS26では、加算器８ｄにおいて、アシストストロークXbbaseと第４補正用アシストストロークXbadd3とを加算して最終アシストストロークXbcomを算出し、ステップS6へ移行する。
【００８２】
次に、実施例３の作用を説明する。
実施例３では、アシストストロークXbbaseに反力目標Ficomと推定反力Firとの差分に応じた第４補正用アシストストロークXbadd3を乗算する補正を行うことにより、ブレーキペダル反力特性を、あらかじめ設定した目標反力特性に近付ける。
【００８３】
ドライバがブレーキペダルBPをゆっくりと踏み込んだ場合、インプットロッド入力Fiが反力目標Ficomよりも大きくなり、ペダルフィーリングの悪化が懸念される。そこで、実施例３では、反力目標Ficomと推定反力Firとの差を無くすような最終アシストストロークXbcomとすることで、ブレーキペダル反力が過剰となるのを抑制できる。
【００８４】
次に、効果を説明する。
実施例３のブレーキ倍力装置の制御装置にあっては、実施例１の効果(1)に加え、以下に列挙する効果を奏する。
(3) ブレーキペダルBPの推定反力Firを算出する推定反力算出部８ｈを備えるため、実際のブレーキペダル反力（推定反力Fir）を反力目標Ficomに近付けるフィードバック制御が可能となり、ブレーキペダル反力を目標反力特性により近付けることができる。
(4) 推定反力算出部８ｈは、インプットロッドストロークXiとピストンストロークXbとマスタシリンダ圧Pmcとに基づいて推定反力Firを算出するため、推定反力Firを精度良く算出できる。
(5) アシスト推力補正手段（補正用アシストストローク算出部８ｃ，加算器８ｄ，比較器８ｉ，乗算器８ｋ）は、推定反力Firと反力目標Ficomとの差分に基づいてアシスト推力を補正する。これにより、ブレーキペダル反力が過剰となるのを抑制でき、良好なペダルフィーリングを実現できる。
【００８５】
（他の実施例）
以上、本発明のブレーキ倍力装置の制御装置を実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００８６】
例えば、ブレーキ倍力装置の構成は、実施例に示したものに限らず、ブレーキペダルの操作により進退移動する入力部材と、この入力部材の移動方向に対して相対移動可能に設けたアシスト部材と、このアシスト部材に対して入力部材を両者の相対変位の中立位置に向けて付勢する付勢手段と、アシスト部材を進退移動させる倍力アクチュエータとを備え、入力部材の移動に応じてアシスト部材に付与するアシスト推力によりマスタシリンダ内に倍力されたブレーキ液圧を発生させるブレーキ倍力装置であれば、本発明を適用でき、実施例と同様の作用効果を得ることができる。
【００８７】
また、ブレーキペダルの操作速度を検出するセンサを設け、このセンサ信号により入力部材の移動速度を検出してもよい。
実施例では、インプットロッドストロークとマスタシリンダ圧とピストンストロークとに基づいて、ブレーキペダル反力を推定する例を示したが、ブレーキペダル反力を計測するセンサを設けた構成としてもよい。
【符号の説明】
【００８８】
BP  ブレーキペダル
２ｂ  プライマリピストン（アシスト部材）
５  マスタシリンダ圧制御機構（ブレーキ倍力装置）
６  インプットロッド（入力部材）
６ｄ，６e  バネ（付勢手段）
７  ブレーキ操作量検出装置（移動量検出手段）
８ｂ  ストローク速度算出部（移動速度検出手段）
８ｃ  補正用アシストストローク算出部（アシスト推力補正手段）
８ｄ  加算器（アシスト推力補正手段）
８ｈ  推定反力算出部（反力推定手段）
１３  プライマリ液圧センサ（マスタシリンダ圧検出手段）
１４  セカンダリ液圧センサ（マスタシリンダ圧検出手段）
５０  駆動モータ（倍力アクチュエータ）
５０ａ  回転角検出センサ（アシスト部材移動量検出手段）
【図１】
2010173450.tif 000003
【図２】
2010173450.tif 000004
【図３】
2010173450.tif 000005
【図４】
2010173450.tif 000006
【図５】
2010173450.tif 000007
【図６】
2010173450.tif 000008
【図７】
2010173450.tif 000009
【図８】
2010173450.tif 000010
【図９】
2010173450.tif 000011
【図１０】
2010173450.tif 000012
【図１１】
2010173450.tif 000013
【図１２】
2010173450.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成21年1月30日(2009.1.30)
【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】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
ブレーキペダルの操作により進退移動する入力部材と、この入力部材の移動方向に対して相対移動可能に設けたアシスト部材と、このアシスト部材に対して前記入力部材を両者の相対変位の中立位置に向けて付勢する付勢手段と、前記アシスト部材を進退移動させる倍力アクチュエータとを備え、前記入力部材の移動に応じて前記アシスト部材に付与するアシスト推力によりマスタシリンダ内に倍力されたブレーキ液圧を発生させるブレーキ倍力装置と、
前記入力部材の移動量を検出する入力部材移動量検出手段と、
前記入力部材の移動速度を検出する移動速度検出手段と、
前記入力部材移動量検出手段により検出した入力部材移動量に基づいて、前記ブレーキペダルの目標反力特性を算出する目標反力算出手段と、
前記ブレーキペダルの反力があらかじめ設定した目標反力特性に近づくように、前記移動速度検出手段にて検出した前記入力部材の移動速度が高いほど、前記アシスト部材に付与するアシスト推力を増加補正するアシスト推力補正手段と、
を備えることを特徴とするブレーキ倍力装置の制御装置。