(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキ操作部材の操作量に対応して液圧を発生するバックアップ液圧源と、
前記バックアップ液圧源からホイールシリンダに至るブレーキ液路に設けられる遮断弁と、
前記遮断弁よりも前記ホイールシリンダ側に設けられ、与えられた入力量に応じたブレーキ液圧を発生する電動アクチュエータと、
前記電動アクチュエータの実作動量を検出する作動量検出手段と、
前記ブレーキ操作部材の操作量に応じて定められた所定の入力量を前記電動アクチュエータに与える制御手段と、
前記電動アクチュエータと前記ホイールシリンダとを結ぶブレーキ液路上に設けられ、前記ホイールシリンダに供給されるブレーキ液圧を制御する液圧制御手段とを有し、
前記制御手段が、前記ブレーキ操作部材の操作量に対応して前記電動アクチュエータを作動させる目標作動量を設定する目標作動量設定手段と、前記液圧制御手段の増圧動作中に、前記目標作動量設定手段により設定された前記目標作動量に所定の目標作動量を加算する補助駆動手段とを有し、前記液圧制御手段の動作時に、前記電動アクチュエータを前記所定の目標作動量をもって加圧側に駆動することを特徴とする車両用ブレーキ装置。
【請求項２】
前記補助駆動手段は、前記液圧制御手段の作動量に応じて前記所定の目標作動量を設定する加算作動量設定手段を有することを特徴とする、請求項１に記載の車両用ブレーキ装置。
【請求項３】
前記補助駆動手段は、前記所定の目標作動量が所定の最大変化率の範囲で変化するように、前記所定の目標作動量を補正する変化率制限手段を有することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の車両用ブレーキ装置。
【請求項４】
前記液圧制御手段の減圧動作中に前記ブレーキ操作部材が操作された場合、前記制御手段が、前記目標作動量による制御から目標駆動力による制御に切り替えることを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の車両用ブレーキ装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記ブレーキ操作部材の操作の有無に基づき、前記所定の目標作動量を変更することを特徴とする、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の車両用ブレーキ装置。
【請求項６】
前記制御手段は、運転者が前記ブレーキ操作部材を操作したときに前記遮断弁を閉じ、前記遮断弁が閉じているときに前記遮断弁よりも上流側のブレーキ液圧と前記遮断弁よりも下流側のブレーキ液圧とに大差がない場合には、前記液圧制御手段の作動中に前記遮断弁を開放することを特徴とする、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の車両用ブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転者の操作から独立して制動力を制御可能なブレーキ・バイ・ワイヤ形式の車両用ブレーキ装置に係る。
【背景技術】
【０００２】
運転者の制動操作に依存せずに電子制御により、摩擦制動手段による通常制動とモータ・ジェネレータによる回生制動とを可能とし、且つＡＢＳ（Antilock Brake System）またはＶＳＡ（Vehicle Stability Assist）制御が可能なブレーキ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このブレーキ装置は、ペダル反力発生装置であるペダルシミュレータをマスターシリンダに付設し、モータシリンダとＡＢＳ油圧ユニットまたはＶＳＡ油圧ユニットとを組み合わせた構成とされている。
【０００３】
このようなシステム構成においては、ブレーキペダルの操作量（踏み込み量）に応じて、マスターシリンダとタンデムモータシリンダとの間の液路をマスターカットバルブで遮断し、ブレーキペダルの操作量に応じた反力となる液圧をペダルシミュレータが発生し、ホイールシリンダ側の液路では、ブレーキペダルの操作量に応じた液圧をタンデムモータシリンダが発生するようにしている。
【０００４】
また、ＶＳＡは作動時には、各ホイールシリンダの圧力がＶＳＡによる目標圧力になるように、ＶＳＡ油圧ユニットを構成するポンプモータ、レギュレータバルブ、サクションバルブをそれぞれ駆動し、モータシリンダからブレーキ液を吸引して各ホイールシリンダを加圧する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２２７０２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
モータシリンダの作動時にマスターカットバルブが設けられたマスターシリンダ側の液路とホイールシリンダ側の液路の連通が保たれる構成においては、ブレーキペダルの非操作時にマスターカットバルブが開いており、ＶＳＡの作動時にマスターシリンダ側からの吸液が可能である。ここで、マスターシリンダに付設されたリザーブタンクは大気開放されているため、流路抵抗を考慮しなければ液圧回路内の圧力は大気圧に保たれる。しかしながら、ブレーキ液には粘性があるため、特に低温時に粘性が高くなって液圧回路の流路抵抗が大きくなると、ＶＳＡの作動時にリザーブタンクからブレーキ液を吸引する過程で、吸引液路上に存在するマスターシリンダとシミュレータ間の液路・ポートおよびバルブ・センサなどが流路抵抗になり、ＶＳＡ油圧ユニットが必要とする量のブレーキ液を即座に吸引することができない場合がある。また、ブレーキペダルが操作されている場合には、ＶＳＡの作動時にマスターシリンダ側からの吸液ができない場合もある。
【０００７】
本発明は、このような問題点を解消するべく案出されたものであり、その主な目的は、制動操作部材の操作量に対応した液圧を発生する電動アクチュエータと、電動アクチュエータよりもホイールシリンダ側に配置されてブレーキ液圧を増減する液圧制御装置とを有するブレーキ装置において、液圧制御装置の機能が低下することを防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、ブレーキ操作部材（１１）の操作量（Ｐｓ）に対応して液圧を発生するバックアップ液圧源（１５）と、バックアップ液圧源からホイールシリンダ（２ｂ・３ｂ）に至るブレーキ液路に設けられる遮断弁（２４ａ・２４ｂ）と、遮断弁よりもホイールシリンダ側に設けられ、与えられた入力量に応じたブレーキ液圧を発生する電動アクチュエータ（モータ駆動シリンダ１３）と、電動アクチュエータの実作動量（θｍ）を検出する作動量検出手段（１２ａ）と、ブレーキ操作部材の操作量に応じて定められた所定の入力量を電動アクチュエータに与える制御手段（６）と、電動アクチュエータとホイールシリンダとを結ぶブレーキ液路（２２ｅ・２２ｆ）上に設けられ、ホイールシリンダに供給されるブレーキ液圧を制御する液圧制御手段（ＶＳＡ装置２６）とを有し、液圧制御手段の動作時に、制御手段（６）が電動アクチュエータを所定の目標作動量（θａｔ）をもって加圧側に駆動するように構成する。
【０００９】
この構成によれば、液圧制御手段が作動してブレーキ液を吸引する際に、電動アクチュエータを加圧側に駆動することにより、不足分のブレーキ液を電動アクチュエータから液圧制御手段に供給することができるため、液圧制御手段の吸液抵抗の増加に伴う液量不足の発生による影響を低減して液圧制御手段の作動における高い応答性を確保することができる。また、液圧制御手段側に特殊な吸液性能等を付与する必要がないため、汎用の液圧源を液圧制御手段に用いて挙動制御等の自動制動制御を可能にすることができる。
【００１０】
また、本発明の一側面によれば、制御手段が、ブレーキ操作部材の操作量に対応して電動アクチュエータを作動させる目標作動量（θｔ）を設定する目標作動量設定手段（３３）と、液圧制御手段の増圧動作中に、目標作動量設定手段により設定された目標作動量に所定の目標作動量（θａｔ）を加算する補助駆動手段（４１）とを有する構成とすることができる。
【００１１】
この構成によれば、液圧制御手段が増圧側に作動してブレーキ液を吸引する際に、補助駆動手段が所定の目標作動量を加算して電動アクチュエータの目標作動量を増強することで、不足分のブレーキ液を電動アクチュエータから液圧制御手段に供給し、液圧制御手段による所望の液圧制御を可能にすることができる。
【００１２】
また、本発明の一側面によれば、補助駆動手段（４１）は、液圧制御手段の作動量に応じて所定の目標作動量を設定する加算作動量設定手段（４２）を有する構成とすることができる。この構成によれば、液圧制御手段の作動量に応じた不足分のブレーキ液を電動アクチュエータから液圧制御手段に適宜供給することができる。
【００１３】
また、本発明の一側面によれば補助駆動手段（４１）は、所定の目標作動量が所定の最大変化率の範囲で変化するように、所定の目標作動量を補正する変化率制限手段（４３）とを有する構成とすることができる。この構成によれば、変化率制限手段が最大変化率をもって所定の目標作動量の変化を制限することで、電動アクチュエータの作動量の急変による制動力の急変を抑制することができる。
【００１４】
また、本発明の一側面によれば、液圧制御手段の減圧動作中にブレーキペダルが操作された場合、制御手段が、目標作動量（θｔ）による制御から目標駆動力（Ｉｔ）による制御に切り替える構成とすることができる。この構成によれば、液圧制御手段が増圧側に作動してブレーキ液を吸引する際には、電動アクチュエータを目標駆動力により制御することで、駆動力（制動トルク）を保持する制御を行うことができる。そのため、運転者のブレーキ操作量に応じたブレーキ液量を電動アクチュエータから摩擦制動手段に供給する状態にすることができ、従来型の直接的に操作するマスターシリンダによりブレーキ液量を供給するブレーキ装置に近い制動感覚で、適切な応答性によるブレーキ制御を行うことができる。
【００１５】
また、本発明の一側面によれば、制御手段は、ブレーキ操作部材の操作の有無に基づき、所定の目標作動量を変更する構成とすることができ、さらに、本発明の一側面によれば、制御手段は、運転者が前記ブレーキ操作部材を操作したときに遮断弁を閉じ、遮断弁が閉じているときに遮断弁よりも上流側のブレーキ液圧と遮断弁よりも下流側のブレーキ液圧とに大差がない場合には、液圧制御手段の作動中に遮断弁を開放する構成とすることができる。このように、液圧制御手段の作動中であっても、遮断弁に対してバックアップ液圧源側と電動アクチュエータ側とで圧力に大差がない場合に遮断弁を開放するようにすれば、電動アクチュエータの過剰作動による過剰な圧力上昇や、電動アクチュエータの作動不足による液圧制御手段へのブレーキ液の供給不足を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１６】
このように本発明によれば、温度差やマスターシリンダとホイールシリンダとの連通状態によらず液圧制御手段の機能が低下することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明が適用された自動車のブレーキ系の要部系統図である。
【図２】本発明が適用された自動車のブレーキ装置を模式的に示す油圧回路図である。
【図３】本発明に基づく制御要領を示す要部回路ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図１は本発明が適用された電気自動車またはハイブリッド自動車のブレーキ系（以下、単に自動車Ｖと記す。）の要部系統図である。
【００１９】
図１に示される自動車Ｖは、車両前側に配設された左右一対の前輪２と、車両後側に配設された左右一対の後輪３とを有する。左右の前輪２に連結された前輪車軸４にはモータ・ジェネレータ５が機械的に連結されている。なお、差動機構は図示省略する。
【００２０】
モータ・ジェネレータ５は、車両走行用の電動機と回生用の発電機とを兼ねたものであり、二次電池であるバッテリ７を電源としてインバータ１０によってバッテリ７よりの電力供給とバッテリ７に対する電力供給（充電）とを制御され、減速時には減速エネルギを電力に変換回生して回生制動力を発生する回生制動手段をなす。
【００２１】
また自動車Ｖには、ＣＰＵを用いた制御回路を備えることにより車両の各種制御を行うと共に制動力配分手段としての制御ユニット６が設けられている。制御ユニット６には、上記インバータ１０が電気的に接続されている。なお、電気自動車の場合にはこの構成のまま、または後輪３を駆動するモータ・ジェネレータ５を設けても良いが、ハイブリッド自動車の場合には前輪車軸４に図の二点鎖線で示されるエンジン（内燃機関）Ｅの出力軸が連結される。図の場合は前輪駆動の例であるが、四輪駆動とすることもできる。
【００２２】
前輪２及び後輪３の各車輪には、摩擦制動を行う摩擦制動手段として、車輪（前輪２・後輪３）と一体のディスク２ａ・３ａ及びホイールシリンダ２ｂ・３ｂを備えるキャリパにより構成される公知のディスクブレーキが設けられている。ホイールシリンダ２ｂ・３ｂには、公知のブレーキ配管を介してブレーキ液圧発生装置８が接続されている。ブレーキ液圧発生装置８は、後で詳述するが、各車輪別にブレーキ圧を増減させて配分可能な油圧回路で構成されている。
【００２３】
また、前輪２及び後輪３の各車輪には、対応する車輪速を検出する車輪速検出手段としての車輪速センサ９が設けられており、運転者のブレーキ操作に供されるブレーキペダル１１には、ブレーキ操作量（踏み込み量）を検出するストロークセンサ１１ａが設けられている。各車輪速センサ９とストロークセンサ１１ａとの各検出信号は制御ユニット６に入力する。
【００２４】
制御ユニット６は、ブレーキペダル１１のストロークセンサ１１ａの出力信号が０から増大した場合に制動の指令が発生したと判断し、制動時の制御を行う。このように、回生制動を行いかつ油圧制動も行う回生協調制御により制動を行うことから、ブレーキ・バイ・ワイヤによるブレーキ装置１が採用される。
【００２５】
次に、図２を参照して本発明が適用されたブレーキ装置１について説明する。本実施形態の制動システムは、ブレーキペダル１１の操作を機械的にブレーキ液圧発生シリンダに伝達してブレーキ液圧を発生させるのではなく、ブレーキペダル１１の操作量（ブレーキペダル操作量）をストロークセンサ１１ａにより検出し、その操作量検出値に基づいて電動サーボモータ１２により駆動されるブレーキ液圧発生シリンダとしてのモータ駆動シリンダ１３によりブレーキ液圧を発生させることで、運転者の操作から独立して制動力を制御可能ないわゆるブレーキ・バイ・ワイヤを構成している。
【００２６】
ブレーキペダル１１は車体に回動自在に支持されており、運転者の制動操作に応じて円弧運動を行う。ブレーキペダル１１にはその円弧運動を略直線運動に変換するロッド１４の一端が連結されており、ロッド１４の他端は、直列的に配設されたマスターシリンダ１５の第１ピストン１５ａに対し、運転者の制動操作に応じて押し込むように係合している。マスターシリンダ１５における第１ピストン１５ａのロッド１４と相反する側には、第２ピストン１５ｂが直列的に配設されており、各ピストン１５ａ・１５ｂはそれぞれロッド１４側にばね付勢されている。なお、ブレーキペダル１１は、ばね付勢され、図示されないストッパにより止められて図２の状態である待機位置に位置している。
【００２７】
また、マスターシリンダ１５には、各ピストン１５ａ・１５ｂの変位によってブレーキ液が不足した際にブレーキ液を補充するためのリザーブタンク１６が設けられている。なお、各ピストン１５ａ・１５ｂには、リザーブタンク１６と連通する各油路２２ａ・２２ｂとの間をシールするための公知構造のシール部材が各適所に設けられている。そして、マスターシリンダ１５の筒内には、第１ピストン１５ａと第２ピストン１５ｂとの間に第１液室１７ａが形成され、第２ピストン１５ｂの第１ピストン１５ａと相反する側に第２液室１７ｂが形成されている。
【００２８】
一方、上記したモータ駆動シリンダ１３には、上記電動サーボモータ１２と、電動サーボモータ１２に連結されたギアボックス１８と、ギアボックス１８にボールねじ機構を介してトルク伝達されることにより軸線方向変位するねじ溝付きロッド１９と、ねじ溝付きロッド１９と同軸かつ互いに直列的に配設された第１ピストン２１ａ及び第２ピストン２１ｂとが設けられている。
【００２９】
第２ピストン２１ｂには第１ピストン２１ａ側に延出する連結部材２０の一端部が固設されており、連結部材２０の他端部は第１ピストン２１ａに対して相対的に軸線方向に所定量変位可能に支持されている。これにより、第１ピストン２１ａの前進（第２ピストン２１ｂ側変位）時は第２ピストン２１ｂと別個に変位可能であるが、第１ピストン２１ａの前進状態から図２の初期状態に戻る後退時には、連結部材２０を介して第２ピストン２１ｂも初期位置まで引き戻されるようになっている。なお、各ピストン２１ａ・２１ｂは、それぞれに対応して設けられた各戻しばね２７ａ・２７ｂによりロッド１９側にばね付勢されている。
【００３０】
また、モータ駆動シリンダ１３には、上記リザーブタンク１６に油路１６ａを介してそれぞれ連通する各油路１６ｂ・１６ｃが設けられており、各ピストン２１ａ・２１ｂには、各油路１６ｂ・１６ｃとの間をシールするための公知構造のシール部材が各適所に設けられている。モータ駆動シリンダ１３の筒内には、第１ピストン２１ａと第２ピストン２１ｂとの間に第１液圧発生室２３ａが形成され、第２ピストン２１ｂの第１ピストン２１ａと相反する側に第２液圧発生室２３ｂが形成されている。
【００３１】
そして、マスターシリンダ１５の第１液室１７ａが、常時開型の電磁弁２４ａが設けられた油路２２ｄを介してモータ駆動シリンダ１３の第１液圧発生室２３ａと連通し、第２液室１７ｂが、常時開型の電磁弁２４ｂが設けられた油路２２ｄを介してモータ駆動シリンダ１３の第２液圧発生室２３ｂと連通するようにそれぞれ配管されている。なお、第１液室１７ａと電磁弁２４ａとの間にはマスターシリンダ側ブレーキ圧センサ２５ａが接続され、電磁弁２４ｂと第２液圧発生室２３ｂとの間にはモータ駆動シリンダ側ブレーキ圧センサ２５ｂが接続されている。
【００３２】
また、第２液室１７ｂと電磁弁２４ｂとの間には、常時閉型の電磁弁２４ｃを介してシリンダ型のシミュレータ２８が接続されている。シミュレータ２８には、そのシリンダ内を分断するピストン２８ａが設けられ、ピストン２８ａの電磁弁２４ｃ側に貯液室２８ｂが形成され、ピストン２８ａの貯液室２８ｂ側と相反する側には圧縮コイルばね２８ｃが受容されている。ブレーキペダル１１が操作されて両電磁弁２４ａ・２４ｂが閉じていると共に電磁弁２４ｃが開いている状態で、さらにブレーキペダル１１を踏み込んで第２液室１７ｂ内のブレーキ液が貯液室２８ｂに入り込むことにより、圧縮コイルばね２８ｃの付勢力がブレーキペダル１１に伝達され、それにより公知のマスターシリンダとホイールシリンダとが直結されているブレーキ装置と同様の踏み込みに対する反力が得られるようになっている。
【００３３】
さらに、モータ駆動シリンダ１３の第１液圧発生室２３ａと第２液圧発生室２３ｂとは、それぞれＶＳＡ装置２６が設けられた油路２２ｅ・２２ｆを介して複数（図示例では４つ）のホイールシリンダ２ｂ・３ｂに連通するように配管されている。なお、ＶＳＡ装置２６は、ブレーキ時の車輪ロックを防ぐＡＢＳ、加速時などの車輪空転を防ぐＴＣＳ（トラクションコントロールシステム）、旋回時のヨーモーメント制御、ブレーキアシスト機能、衝突回避・レーンキープなどのための自動ブレーキ機能等を備えた車両挙動安定化制御システムとして公知のものであって良く、その説明を省略する。なおＶＳＡ装置２６には、前輪２の各ホイールシリンダ２ｂに対応する第１系統と、後輪３の各ホイールシリンダ３ｂに対応する第２系統とをそれぞれ構成する各種油圧素子を用いた各ブレーキアクチュエータと、それらを制御するＶＳＡ制御ユニット２６ａとにより構成されている。
【００３４】
このようにして構成されたブレーキ液圧発生装置８は、上記制御ユニット６により総合的に制御されるようになっている。制御ユニット６には、ストロークセンサ１１ａと各ブレーキ圧センサ２５ａ・２５ｂとの各検出信号が入力し、また車両の挙動を検出するための各種センサ（図示せず）からの検出信号も入力している。制御ユニット６は、ストロークセンサ１１ａからの検出信号に基づき、かつ上記各種センサからの検出信号から判断した走行状況等に応じて、モータ駆動シリンダ１３により発生するブレーキ液圧を制御する。さらに、本実施形態の対象車両となるハイブリッド車（または電気自動車）の場合には、モータ・ジェネレータ５による回生制御を行うようにしており、制御ユニット６は、回生制御を行う場合の回生の大きさに対するモータ駆動シリンダ１３によるブレーキ液圧の大きさの配分制御も行う。
【００３５】
次に、通常制動時の制御要領について説明する。図２は、運転者がブレーキペダル１１を操作していない状態である。ストロークセンサ１１ａの検出値は初期値（＝０）であり、制御ユニット６からブレーキ液圧発生信号は出力されない。この状態では、図２に示されるように、モータ駆動シリンダ１３では、ねじ溝付きロッド１９が最も後退した位置にあり、それに伴って各戻しばね２７ａ・２７ｂにより付勢されている各ピストン２１ａ・２１ｂも後退しており、両液圧発生室２３ａ・２３ｂにブレーキ液圧は発生していない。
【００３６】
ブレーキペダル１１が踏み込まれて、ストロークセンサ１１ａの検出値が０より大きくなった場合には、ブレーキ・バイ・ワイヤによる制御を行うべく、制御ユニット６は両電磁弁２４ａ・２４ｂを閉じて、マスターシリンダ１５で発生する液圧がモータ駆動シリンダ１３へ伝達されるのを遮断すると共に、電磁弁２４ｃを開いてシミュレータ２８に伝達されるようにする。そして、ストロークセンサ１１ａで検出された操作量検出値（ブレーキ操作量）に基づいて、回生制動力を考慮した上で目標となる液圧が設定され、この目標液圧に対応して制御ユニット６からモータ駆動指令値（操作量）が電動サーボモータ１２に出力され、その操作量に応じてねじ溝付きロッド１９すなわち第１ピストン２１ａが押し出される向きに駆動されて、入力としてのブレーキペダル１１の踏み込み量（ブレーキ操作量Ｐｓ）に応じたブレーキ液圧が第１液圧発生室２３ａに発生する。同時に、第１液圧発生室２３ａの液圧により押圧されて第２ピストン２１ｂが戻しばね２７ｂの付勢力に抗して変位し、第２液圧発生室２３ｂにも同じくブレーキ液圧が発生する。
【００３７】
運転者がブレーキペダル１１を戻す方向に変位させた場合には、ストロークセンサ１１ａで検出された戻し方向変位に応じて、電動サーボモータ１２によりねじ溝付きロッド１９すなわち第１ピストン２１ａを初期位置側に戻すことにより、ブレーキペダル１１の踏み込み量に応じてブレーキ液圧を低減させることができる。また、ブレーキペダル１１が図示されない戻しばねにより初期位置に戻された場合には、制御ユニット６により各電磁弁２４ａ・２４ｂを開く。それに伴って各ホイールシリンダ２ｂ・３ｂのブレーキ液がモータ駆動シリンダ１３を介してリザーブタンク１６に戻ることができ、制動力は解除される。ストロークセンサ１１ａの検出値が初期値になることにより、第１ピストン２１ａ及び上記したように連結部材２０を介して第２ピストン２１ｂも初期位置に戻る。
【００３８】
上記モータ駆動シリンダ１３で発生したブレーキ液圧は、ＶＳＡ装置２６を介して前後輪の各ホイールシリンダ２ｂ・３ｂに供給されて、制動力が発生し、通常の制動制御が行われる。なお、ＶＳＡ装置２６による各輪に対する制動力分配制御が行われる場合にはその制御に応じて各輪の制動力の調整が行われる。
【００３９】
回生ブレーキが同時に作動する場合には、制御ユニット６がモータ・ジェネレータ５を発電機として制御し、ブレーキペダル１１によるブレーキ操作量Ｐｓなどに応じて回生ブレーキ量を増減する。そして、ブレーキ操作量Ｐｓの大きさ（運転者が要求する減速度の大きさ）に対して回生ブレーキだけでは不足する車体減速度に対応するよう、制御ユニット６が上記した電動サーボモータ１２によりモータ駆動シリンダ１３を駆動制御して、回生ブレーキと油圧ブレーキとによる回生協調制御を行う。上述の例においては、ブレーキペダル１１の踏み込み量に対応した制動力をモータ駆動シリンダ１３が発生するように構成したが、この場合には公知の方法を用いてモータ駆動シリンダ１３の作動量を決定するように構成することができる。例えばブレーキ操作量に対応して決定される総制動力から実際の回生制動力を減じた値に対応する制動力要求を入力として目標液圧を設定したり、総制動力に対してある比率の制動力が発生するようにモータ駆動シリンダ１３の作動量を決定すれば良い。
【００４０】
なお、電磁弁２４ｃを閉じるタイミングは、圧縮コイルばね２８ｃによりピストン２８ａが図２に示される初期位置に戻ることができるまで第２液室１７ｂの液圧が低下したタイミングとすると良く、例えば両電磁弁２４ａ・２４ｂを開いてから所定時間経過後とすることができる。または、モータ駆動シリンダ側ブレーキ圧センサ２５ｂの検出値が所定値（例えば液圧が０近傍）以下になった後とすることができる。
【００４１】
次に、図３を参照して本発明を構成する制御ユニット６の要部について説明する。制御ユニット６は、並列に設けられた液圧増減制御回路６ａとトルク制御回路６ｂとを有している。ストロークセンサ１１ａからの検出信号によるブレーキ操作量（変位）Ｐｓが液圧増減制御回路６ａを構成する制動力規範値設定回路３１に入力しており、制動力規範値設定回路３１では、例えばマップや関数を用いて、ブレーキペダル１１のブレーキ操作量Ｐｓに対応して目標ブレーキ液圧Ｂｔに設定される規範値Ｂｏを求める。なお、ここで入力は必ずしもストロークである必要はなく、検出可能な操作量（ブレーキ圧センサ２５ａの液圧や踏力等）や、自動ブレーキシステムからの入力量・回生制動力に対して決定される要求制動力等を入力としても良い。
【００４２】
制動力規範値設定回路３１で求められた規範値Ｂｏは加算器３２に入力し、加算器３２の出力値が目標ブレーキ液圧Ｂｔとして目標値設定回路３３に入力する。目標値設定回路３３では、例えばマップや関数を用いて、目標ブレーキ液圧Ｂｔに対応してモータ駆動シリンダ１３の目標ストロークＳｔを求める。目標値設定回路３３で求められた目標ストロークＳｔはモータ角変換器３４に入力する。
【００４３】
モータ角変換器３４では、目標ストロークＳｔを電動サーボモータ１２の目標モータ角θｔに変換する。モータ角変換器３４で変換された目標モータ角θｔは加算器４５を介して減算器３５に入力し、減算器３５の出力値がモータ角フィードバック回路３６に入力する。そのモータ角フィードバック回路３６の出力値からなるモータ角制御量θが切替器４８を介してモータ駆動回路４０に入力し、モータ角制御量θにより電動サーボモータ１２の回転角度が制御され、それに応じてモータ駆動シリンダ１３のストロークが制御され、制動力制御量Ｂｓに対応したブレーキ液圧が発生する。
【００４４】
電動サーボモータ１２のモータ角が作動量検出手段としての回転角度センサ（例えばロータリエンコーダ）１２ａにより検出され、検出された実モータ角θｍがフィードバック値として減算器３５に入力する。したがって、モータ角フィードバック回路３６には減算器３５の出力値（θｔ−θｍ）が入力し、モータ角フィードバック回路３６では、目標モータ角θｔと実モータ角θｍとの差分（θｔ−θｍ）に応じてモータ角制御量θを求める。モータ角制御量θはモータ駆動回路４０に入力し、モータ駆動回路４０によりモータ角制御量θに応じて例えばＰＩＤ制御によって電動サーボモータ１２が駆動制御される。このようにして、電動サーボモータ１２すなわちモータ駆動シリンダ１３がモータ角フィードバック制御により駆動制御される。
【００４５】
また、上記制動力規範値設定回路３１から出力される規範値Ｂｏは減算器３７にも入力している。減算器３７には、モータ駆動シリンダ１３により発生するブレーキ液圧を実液圧Ｂとして検出するブレーキ圧センサ２５ｂからの検出信号がフィードバック値として液圧補償回路３８に入力する。液圧補償回路３８から出力される補償値ΔＢ（＝Ｂｏ−Ｂ）は加算器３２に入力する。加算器３２では、上記したように規範値Ｂｏが入力しており、その規範値Ｂｏと補償値ΔＢとを加算した結果（Ｂｏ＋ΔＢ）を目標ブレーキ液圧Ｂｔとして目標値設定回路３３に出力する。つまり、減算器３７、液圧補償回路３８および加算器３２が、目標ブレーキ液圧Ｂｔと実液圧Ｂと間の偏差を減少させる向きに目標ブレーキ液圧Ｂｔを補正する補正手段として機能している。これにより、目標値設定回路３３で求められる目標ストロークＳｔには実液圧Ｂが反映される。
【００４６】
なお、ＶＳＡ装置２６が作動し、モータ駆動シリンダ１３の作動によるブレーキ液圧の発生とは別個にＶＳＡ装置２６による補助液圧（ブレーキ液圧）がモータ駆動シリンダ１３の下流で発生する場合、常閉型のアウトバルブ（減圧弁）２６ｂを通して低圧リザーバ２６ｃ側へブレーキ液を排出する減圧時や、ポンプモータ２６ｄにより加圧されたブレーキ液を常開型のインバルブ２６ｅを通してホイールシリンダ２ｂ（３ｂ）を加圧する加圧時においては、ホイールシリンダ２ｂ（３ｂ）側のブレーキ液の移動と制御弁（レギュレータバルブ）２６ｆの作動に伴い、ブレーキ圧センサ２５ｂで検出される実液圧Ｂが変化する。すると、モータ駆動シリンダ１３のストロークに対する発生液圧が変動するため、その影響を受けて、モータ角フィードバック回路３６からのモータ角制御量θが変化する。
【００４７】
そこで、液圧増減制御回路６ａには、ＶＳＡ装置２６からのＶＳＡ作動モード信号に対応して目標モータ角θｔを補正してモータ駆動シリンダ１３を補助駆動するための補助駆動回路４１が設けられている。補助駆動回路４１には、目標加圧モータ角設定回路４２とレートリミット処理回路４３とリミット処理回路４４とがこの順に接続されている。ＶＳＡ作動モード信号は目標加圧モータ角設定回路４２に入力しており、目標加圧モータ角設定回路４２では、例えばマップや関数を用いて、ＶＳＡ装置２６の各モードの制御状態あるいは作動量に対応して、モータ駆動シリンダ１３を補助駆動するための目標加圧モータ角θａｔを求める。
【００４８】
目標加圧モータ角設定回路４２で求められた目標加圧モータ角θａｔはレートリミット処理回路４３に入力する。レートリミット処理回路４３には、入力した目標加圧モータ角θａｔの前回値θａｔ（ｎ−１）が記憶されており、新たに入力した目標加圧モータ角θａｔを前回値θａｔ（ｎ−１）と比較し、その変化率が設定された所定の最大変化率よりも大きい場合には前回値θａｔ（ｎ−１）に所定の変化率を乗じた値を目標加圧モータ角θａｔとして出力し、その変化率が所定の最大変化率よりも小さい場合には新たに入力した目標加圧モータ角θａｔをそのまま出力する。また、レートリミット処理回路４３では、出力した目標加圧モータ角θａｔが前回値θａｔ（ｎ−１）として上書き保存される。
【００４９】
レートリミット処理回路４３から出力された目標加圧モータ角θａｔはリミット処理回路４４に入力し、リミット処理回路４４では、入力した目標加圧モータ角θａｔと設定された所定の最大目標加圧モータ角θａｔｍａｘとを比較し、目標加圧モータ角θａｔが最大目標加圧モータ角θａｔｍａｘを超える場合には最大目標加圧モータ角θａｔｍａｘの値を目標加圧モータ角θａｔとして出力し、目標加圧モータ角θａｔが最大目標加圧モータ角θａｔｍａｘを超えない場合には目標加圧モータ角θａｔをそのまま出力する。
【００５０】
リミット処理回路４４から出力された目標加圧モータ角θａｔは加算器４５に入力しており、加算器４５では、上記したように目標モータ角θｔが入力しており、その目標モータ角θｔと目標加圧モータ角θａｔとを加算した結果を目標モータ角θｔとして減算器３５に出力する。つまり、目標加圧モータ角設定回路４２から加算器４５までの回路が、ＶＳＡ装置２６の増圧動作量に応じてモータ駆動シリンダ１３を加圧側に補助駆動するための補助駆動手段として機能している。
【００５１】
このような補助駆動回路４１が設けられることにより、ＶＳＡ装置２６が増圧側に作動してブレーキ液を吸引する際に、モータ駆動シリンダ１３が加圧側に駆動されて不足分のブレーキ液を油路２２ｅ・２２ｆを介してＶＳＡ装置２６に供給するため、ＶＳＡ装置２６の吸液抵抗が低減し、ＶＳＡ装置２６の作動における高い応答性を確保することができる。また、ＶＳＡ装置２６側に特殊な吸液性能等を付与する必要がないため、汎用品の電動サーボモータ１２をＶＳＡ装置２６に用いて挙動制御等の自動制動制御を可能にすることができる。上述の制御過程において、ブレーキペダルが操作されていない場合には、電磁弁２４ａ，２４ｂが開いた状態でモータ駆動シリンダ１３が補助駆動回路４１のみに基づき制御されることになる。このとき、モータ駆動シリンダ１３が供給した余剰のブレーキ液はマスターシリンダ１５およびシミュレータ２８側へ移動することで吸収される。
【００５２】
また、ＶＳＡ装置２６が増圧側に作動してブレーキ液を吸引する際に、ブレーキペダル１１が操作されていて電磁弁２４ａ・２４ｂが油路２２ｃ・２２ｄを遮断している場合には、電磁弁２４ａ・２４ｂの作動を示すＶＳＡ作動モード信号を受け取ることにより、補助駆動回路４１がモータ駆動シリンダ１３の目標モータ角θｔを遮断されていない場合に比べて増加させることで、電磁弁２４ａ・２４ｂを閉じた状態に維持したまま不足分のブレーキ液を油路２２ｅ・２２ｆを介してモータ駆動シリンダ１３からＶＳＡ装置２６に供給し、ＶＳＡ装置２６による所望の液圧制御を可能にすることもできる。また、電磁弁２４ａ・２４ｂを閉じた状態に維持することで、モータ駆動シリンダ１３が発生する所望の液圧を油路２２ｅ・２２ｆに継続して発生させることが可能となり、モータ・ジェネレータ５による回生制動を継続することもできる。一方、ブレーキ圧センサ２５ａとブレーキ圧センサ２５ｂとの検出値に大差がない場合には、制御ユニット６が電磁弁２４ａ・２４ｂを駆動して開放するようにしてもよい。このようにすることにより、モータ駆動シリンダ１３の過剰作動による過剰な圧力上昇や、モータ駆動シリンダ１３の作動不足によるＶＳＡ２６へのブレーキ液の供給不足を抑制することができる。
【００５３】
さらに、レートリミット処理回路４３が最大変化率をもって目標加圧モータ角θａｔの変化を制限することで、制動力の急変が抑制される。ここで、ＶＳＡ作動モード信号は電磁弁２４ａ、２４ｂの作動を示すものに限るものではない。例えば、急制動を検出してホイールシリンダを急激に昇圧するブレーキアシストの実行を示す信号、発進時のヒルホールド制御の実行を示す信号、ＡＢＳ制御の実行を示す信号などにも応用することが可能である。例えば、ブレーキアシストの実行を示すＶＳＡ作動モード信号が入力された場合、補助駆動回路４１はレートリミット処理を省略して最大速度で駆動するように駆動したり、ＡＢＳの実行を示すＶＳＡ作動モード信号が入力された場合、補助駆動回路４１が非作動となるように構成することができる。
【００５４】
一方、トルク制御回路６ｂには、制動力規範値設定回路３１から出力される規範値Ｂｏが分岐して入力する加算器５１と、加算器５１の出力側に設けられたトルク変換器５２と電流変換器５３と減算器５４とモータ電流フィードバック回路５５とがこの順に接続されている。また、規範値Ｂｏが減算器５６にも入力し、減算器５６には、上記と同じくブレーキ圧センサ２５ｂから実液圧Ｂがフィードバック値として液圧補償回路５７に入力する。液圧補償回路５７から出力される補償値ΔＢ（＝Ｂｏ−Ｂ）は加算器５１に入力する。加算器５１では、上記したように規範値Ｂｏが入力しており、その規範値Ｂｏと補償値ΔＢとを加算した結果（Ｂｏ＋ΔＢ）をトルク変換器５２に出力する。これにより、トルク変換器５２で求められる目標トルクＴｔには実液圧Ｂが反映される。
【００５５】
トルク変換器５２から出力される目標トルクＴｔは、電流変換器５３により目標トルクＴｔに対応した目標モータ電流Ｉｔに変換されて減算器５４に出力される。電動サーボモータ１２のモータ電流を電流センサ１２ｂにより検出しており、その電流センサ１２ｂにより検出された実モータ電流Ｉｍがフィードバック値として減算器５４に入力する。モータ電流フィードバック回路５５には減算器５４の出力値（Ｉｔ−Ｉｍ）が入力し、モータ電流フィードバック回路５５では、目標モータ電流Ｉｔと実モータ電流Ｉｍとの差分（Ｉｔ−Ｉｍ）に応じてモータ電流制御量Ｉを求める。
【００５６】
そして、モータ角フィードバック回路３６から出力されるモータ角制御量θと、モータ電流フィードバック回路５５から出力されるモータ電流制御量Ｉとが切替手段としての２位置選択スイッチからなる切替器４８の２位置選択側端子にそれぞれ入力する。切替器４８には、ＶＳＡ装置２６からのＶＳＡ作動モード信号が入力するようになっている。
【００５７】
切替器４８は通常時には図３の状態にあり、モータ駆動回路４０にはモータ角制御量θが入力するように選択され、上記モータ角フィードバック制御が行われる。それに対して、例えばＶＳＡ装置２６が減圧動作（ＡＢＳ制御）を開始した場合には、切替器４８が即座に図の二点鎖線に示されるように切り替わり、モータ駆動回路４０にはモータ電流制御量Ｉが入力するように選択される。この場合にはモータ電流フィードバック、すなわちモータトルクフィードバック制御が行われる。このＶＳＡ作動モード信号はＡＢＳの作動に限るものではない。例えば、前述のブレーキアシストの実行時にモータ電流フィードバック制御に切り替えるよう構成することもできる。
【００５８】
これにより、通常時にはモータ角フィードバック制御を行って、変位（シリンダストローク）について制御することにより応答性の高い制御を行うことができる。一方、ＶＳＡ装置２６の減圧作動時などにはモータ電流フィードバック制御を行うようにして、トルクについて制御することにより、運転者のブレーキ操作量Ｐｓに応じたブレーキ液量をモータ駆動シリンダ１３からホイールシリンダ２ｂ．３ｂに供給する状態にすることができ、従来型の直接的に操作するマスターシリンダによりブレーキ液量を供給するブレーキ装置に近い制動感覚で、適切な応答性によるブレーキ制御を行うことができる。なお、モータ電流フィードバック制御における目標トルクＴｔをブレーキ操作量Ｐｓに対応させる例を示したが、これに限るものではなく、前述のブレーキアシスト制御へ適用する際には、運転者のブレーキ操作とは無関係な定トルクとなるように制御してもよい。
【００５９】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、各部材の具体的形状や配置などは、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、上記実施形態では、液圧制御手段としてＶＳＡ装置２６を適用しているが、モータ駆動シリンダ１３よりも下流の油路２２ｄ・２２ｄに、ブレーキペダル１１の操作にかかわらず、走行状況に応じて各ホイールシリンダ２ｂ・３ｂに供給されるブレーキ液圧を増減し得るものであれば、他の装置を適用していてもよい。同様に、モータ駆動シリンダ１３に替えて、アキュムレータ等の高圧源の圧力をリニアバルブ等で調圧して遮断弁２４ａ・２４ｂとホイールシリンダ２ｂ・３ｂ間に供給することでホイールシリンダ２ｂ・３ｂを加圧するバイワイヤシステムにおいても適用可能である。また、摩擦制動を行う通常制動のみならず、回生制動と摩擦制動との協調制御を行う場合にも何等問題なく適用可能である。さらに、上記実施形態に示した本発明に係るブレーキ装置１は、必ずしも全ての要素を必須とするものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて適宜取捨選択することが可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１      ブレーキ装置
２      前輪
２ｂ    ホイールシリンダ
３      後輪
３ｂ    ホイールシリンダ
６      制御ユニット
６ａ    液圧増減制御回路
６ｂ    トルク制御回路
１１    ブレーキペダル
１２ａ  回転角度センサ（作動量検出手段）
１３    モータ駆動シリンダ（電動アクチュエータ）
１５    マスターシリンダ（バックアップ液圧源）
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆ  油路
２４ａ、２４ｂ  電磁弁
２６    ＶＳＡ装置（液圧制御手段）
３３    目標値設定回路（目標作動量設定手段）
４１    補助駆動回路（補助駆動手段）
４２    目標加圧モータ角設定回路
４３    レートリミット処理回路
Ｐｓ    ブレーキ操作量
θａｔ  目標加圧モータ角
θｍ    実モータ角
θｔ    目標モータ角
Ｉｔ    目標モータ電流
【図１】
0005566873.tif 000002
【図２】
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【図３】
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