(57)【要約】【課題】ブレーキペダルの操作量に応じて電動アクチュエータでピストンを駆動してマスタシリンダで液圧を発生させるブレーキ制御装置において、回生協調時の制御を容易にする。【解決手段】ブレーキペダル１９の操作量に応じて、マスタ圧制御装置４により、電動モータ２２の作動を制御してプライマリピストン８を駆動し、マスタシリンダ２で液圧を発生させてホイールシリンダＢａ〜Ｂｄに供給する。マスタ圧制御装置４では、入力ピストン１７とプライマリピストン８との目標相対変位ΔＸＴ及びマスタシリンダ２の目標液圧ＰＴを設定し、いずれを用いるかを適宜切換えて制動力を制御する。回生協調時には、目標液圧ＰＴを用いた制御に切換えることにより、回生分の液圧を差引く液圧制御を容易に行なうことができる。【選択図】図１
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【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、前記入力部材に対して移動可能に配置されたピストンと、前記ピストンを進退移動させるアクチュエータとを備え、前記ブレーキペダルによる前記入力部材の移動に応じて前記アクチュエータを作動させて前記ピストンに推力を発生させてマスタシリンダ内にブレーキ液圧を発生させるブレーキ制御装置であって、
前記ブレーキペダルの操作量に基づいて前記入力部材と前記ピストンとの相対変位について目標相対変位を設定し、これらの相対変位が前記目標相対変位となるように前記アクチュエータの作動を制御する相対変位制御手段と、
前記ブレーキペダルの操作量に基づいて前記マスタシリンダ内のブレーキ液圧について、目標液圧を設定し、前記マスタシリンダ内のブレーキ液圧が前記目標液圧になるように前記アクチュエータの作動を制御する液圧制御手段と、
前記相対変位制御手段及び前記液圧制御手段のいずれによって前記アクチュエータの作動を制御するかを切換える制御切換手段と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２】
前記切換手段は、回生制動時には、前記液圧制御手段によって前記アクチュエータの作動を制御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。
【請求項３】
前記切換手段は、前記マスタシリンダの液圧を直接ホイールシリンダに分配する通常制御時には、前記相対変位制御手段によって前記アクチュエータの作動を制御し、前記マスタシリンダのブレーキ液圧に対してホイールシリンダのブレーキ液圧を調整するホイール圧制御時には、前記液圧制御手段によって前記アクチュエータの作動を制御す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】
前記切換手段は、停車中には、前記液圧制御手段又は前記相対変位制御手段によって停車状態を維持できる最低限の液圧を発生するように前記アクチュエータの作動を制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のブレーキ制御装置。
【請求項５】
前記ブレーキペダルの一定の操作量に対して設定される前記目標相対変位または前記目標液圧が前記ブレーキペダルの踏込時よりも解放時のほうが大きいことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のブレーキ制御装置。
【請求項６】
前記ブレーキペダルが踏込まれた後、解放されたとき、前記ピストンの位置が一時的に保持されるように前記目標相対変位を設定することを特徴とする請求項５に記載のブレーキ制御装置。
【請求項７】
前記ブレーキペダルが踏込まれた後、解放されたとき、前記マスタシリンダ内のブレーキ液圧が一時的に保持されるように前記目標液圧を設定することを特徴とする請求項５に記載のブレーキ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のブレーキ装置の作動を制御するブレーキ制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車のブレーキ装置においては、負圧アクチュエータや電動アクチュエータ、ホイール圧制御機構等を用いて、運転者によるブレーキの操作力を補助する倍力制御及びブレーキアシスト制御、あるいは、路面状態及び走行状態等に応じて車輪毎に制動力を調整することにより、制動時の車輪のロックを防止するアンチロック制御、アンダーステア、オーバーステアを抑制して操縦安定性を高める車両安定性制御等の種々な制御が行なわれている。
【０００３】
そして、特許文献１には、運転者によるブレーキペダルの操作量を検出し、ブレーキペダルに連結された入力部材とマスタシリンダのプライマリピストンとの相対変位に基づき、プライマリピストンを駆動する電動アクチュエータの作動を制御することにより、倍力制御、ブレーキアシスト制御等の種々のブレーキ制御を実行する電動倍力装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【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】
【０００５】
これらのブレーキ制御の一つとして回生協調制御が知られている。回生協調制御は、パワーユニットとして、電動モータを備えたいわゆるハイブリッド自動車や電気自動車等において、減速時及び制動時等に車輪の回転によって発電機（電動モータ）を駆動することにより、運動エネルギーを電力として回収し、このとき、運転者によるブレーキ操作に対して、発電機（電動モータ）による制動分を差引いてブレーキ装置が発生する制動力を調整することにより、これらの合計で所望の制動力が得られるようにしたブレーキ制御である。
【０００６】
このような回生協調制御を実行する場合、上記特許文献１のように入力部材とプライマリピストンとの相対変位に基づく制御では、発電機による回生分を入力部材とプライマリピストンとの相対変位に換算して制御を行なうことになるため、演算が複雑で制御が煩雑になり、運転者のブレーキ操作量に応じたブレーキ力を得る制御が困難で、良好なブレーキ操作フィーリングが得にくくなっている。また、その他の制御でも入力部材とプライマリピストンとの相対変位に換算して制御することが適切に行なえない場合がある。
【０００７】
本発明は、種々の制御を適切に実行す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】
【０００８】
本発明は、ブレーキペダルの操作により進退移動する入力部材と、前記入力部材に対して移動可能に配置されたピストンと、前記ピストンを進退移動させるアクチュエータとを備え、前記ブレーキペダルによる前記入力部材の移動に応じて前記アクチュエータを作動させて前記ピストンに推力を発生させてマスタシリンダ内にブレーキ液圧を発生させるブレーキ制御装置であって、
前記ブレーキペダルの操作量に基づいて前記入力部材と前記ピストンとの相対変位について目標相対変位を設定し、これらの相対変位が前記目標相対変位となるように前記アクチュエータの作動を制御する相対変位制御手段と、
前記ブレーキペダルの操作量に基づいて前記マスタシリンダ内のブレーキ液圧について、目標液圧を設定し、前記マスタシリンダ内のブレーキ液圧が前記目標液圧になるように前記アクチュエータの作動を制御する液圧制御手段と、
前記相対変位制御手段及び前記液圧制御手段のいずれによって前記アクチュエータの作動を制御するかを切換える制御切換手段とを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係るブレーキ制御装置によれば、種々のブレーキ制御を適切に実行することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一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に示すブレーキ制御装置のマスタ圧制御装置の概略構成を示す回路図である。
【図３】図２のマスタ圧制御装置による制御を示すブロック図である。
【図４】図１に示すブレーキ制御装置のマスタシリンダにおける力の釣合いを示す説明図である。
【図５】相対変位制御手段におけるブレーキペダルの操作量と目標相対変位との関係を示すグラフ図である。
【図６】目標相対変位を制限した場合のブレーキペダルの操作量と目標相対変位との関係を示すグラフ図である。
【図７】液圧変位制御手段におけるブレーキペダルの操作量と目標液圧との関係を示すグラフ図である。
【図８】目標液圧を制限した場合のブレーキペダルの操作量と目標液圧との関係を示すグラフ図である。
【図９】ブレーキペダルの操作量とマスタシリンダのブレーキ液圧との関係を示すグラフ図である。
【図１０】ブレーキペダルの変位方向でヒステリシスを有する場合の相対変位制御を示すフローチャートである。
【図１１】制御入力の切換制御を示すフローチャートである。
【図１２】ブレーキペダルの変位方向でヒステリシスを有する場合の液圧制御を示すフローチャートである。
【図１３】回生制動システムの作動の有無による切換制御を示すフローチャートである。
【図１４】通常の制動力制御か否かによる切換制御を示すフローチャートである。
【図１５】ホイール圧制御中か否かによる切換制御を示すフローチャートである。
【図１６】ＨＳＡ作動中か否かによる切換制御を示すフローチャートである。
【図１７】停車中か否かによる切換制御を示すフローチャートである。
【図１８】図１３乃至図１７に示す切換制御を組合わせた制御を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
本実施形態に係るブレーキ制御装置の概略構成を図１に示す。図１に示すように、本実施形態に係るブレーキ制御装置１は、自動車の制動装置に適用して、左前輪Ｗａ、右後輪Ｗｂ、右前輪Ｗｃ、左後輪Ｗｄの４輪の制動力を制御するためのものである。ブレーキ制御装置１は、マスタシリンダ２と、マスタシリンダ２に一体に組込まれたマスタ圧制御機構３と、マスタ圧制御機構３の作動を制御するマスタ圧制御ユニット４と、各車輪Ｗａ、Ｗｂ、Ｗｃ、Ｗｄに装着された液圧ブレーキＢａ、Ｂｂ、Ｂｃ、Ｂｄのホイールシリンダに供給する液圧を制御するホイール圧制御機構５と、このホイール圧制御機構５の作動を制御するホイール圧制御ユニット６とを備えている。
【００１２】
マスタシリンダ２は、タンデム型マスタシリンダであって、ブレーキ液が充填されたシリンダ７内の開口側にプライマリピストン８（ピストン）が挿入され、底部側にセカンダリピストン９が挿入され、プライマリピストン８とセカンダリピストン９との間にプライマリ室１０を形成し、セカンダリピストン９とシリンダ７の底部との間にセカンダリ室１１を形成している。そして、プライマリピストン８の前進により、プライマリ室１０内のブレーキ液を加圧すると共に、セカンダリピストン９を前進させてセカンダリ室１１内のブレーキ液を加圧して、プライマリポート１２及びセカンダリポート１３からホイール圧制御機構５を介して液圧ブレーキＢａ、Ｂｂ、Ｂｃ、Ｂｄのホイールシリンダにブレーキ液を供給する。プライマリ室１０及びセカンダリ室１１には、リザーバ１４が接続されている。リザーバ１４は、プライマリピストン８及びセカンダリピストン９が原位置にあるとき、プライマリ１０室及びセカンダリ室１１に連通して、マスタシリンダ２にブレーキ液を適宜補充する。プライマリピストン８及セカンダリピストン９は、戻しバネ１５、１６によって原位置に付勢されている。
【００１３】
このように、プライマリピストン８及びセカンダリピストン９の２つのピストンによってプライマリポート１２及びセカンダリポート１３から２系統の液圧回路にブレーキ液を供給することにより、万一、一方の液圧回路が失陥した場合でも、他方の液圧回路によって液圧を供給することでき、制動力を確保することができる。
【００１４】
プライマリピストン８の中心部には、入力部材である入力ピストン１７が摺動可能かつ液密的に貫通され、入力ピストン１７の先端部がプライマリ室１０内に挿入されている。入力ピストン１７の後端部には、入力ロッド１８が連結され、入力ロッド１８はマスタ圧制御機構３を貫通して外部へ伸ばされ、その端部にブレーキペダル１９が連結されている。プライマリピストン８と入力ピストン１７との間には、一対の中立バネ２０、２１が介装され、プライマリピストン８及び入力ピストン１７は、中立バネ２０、２１のバネ力によって中立位置に弾性的に保持され、これらの軸方向の相対変位に対して中立バネ２０、２１のバネ力が作用するようになっている。
【００１５】
マスタ圧制御機構３は、プライマリピストン８を駆動するアクチュエータである電動モータ２２と、プライマリピストン８と電動モータ２２との間に介装された回転−直動変換機構であるボールネジ機構２３及び減速機構であるベルト減速機構２４とを備えている。電動モータ２２は、その回転位置を検出する位置センサ２５を備え、マスタ圧制御装置４からの指令によって作動して、所望の回転位置が得られるようになっている。電動モータ２２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。
【００１６】
ボールネジ機構２３は、入力ロッド１８が挿入された中空の直動部材２６と、直動部材２６が挿入された円筒状の回転部材２７と、これらの間に形成されたネジ溝に装填された複数の転動体であるボール２８（鋼球）とを備え、直動部材２６の前端部がプライマリピストン８の後端部に当接し、回転部材２７が軸受２９によってシリンダ７に回転可能に支持されている。そして、電動モータ２２によってベルト減速機構２４を介して回転部材２７を回転させることにより、ネジ溝内をボール２８が転動し、直動部材２６が直線運動してプライマリピストン８を移動させるようになっている。直動部材２６は、戻しバネ３０によって後退位置側に付勢されている。
【００１７】
なお、回転−直動変換機構は、電動モータ２２（すなわち減速機構２４）の回転運動を直線運動に変換してプライマリピストン８に伝達するものであれば、ラックアンドピニオン機構等の他の機構を用いることができるが、本実施形態では、遊びの少なさ、効率、耐久性等の観点から、ボールネジ機構２３を採用している。ボールネジ機構２３は、バックドライバビリティを有しており、直動部材２６の直線運動によって回転部材２７を回転させることができる。また、直動部材２６は、プライマリピストン８に後方から当接し、プライマリピストン８が直動部材２６から離れて単独で前進できるようになっている。これにより、万一、電動モータ２２が断線等によって作動不能になった場合、直動部材２６が戻しバネ３０のバネ力によって後退位置に戻され、このとき、プライマリピストン８は単独で移動できるので、ブレーキの引き摺りを防止することができ、また、ブレーキペダル１９によって入力ピストン１７を操作し、さらに、入力ロッド１８を介してプライマリピストン８を操作することにより、液圧を発生させることができる。
【００１８】
ベルト減速機構２４は、電動モータ２２の出力軸に取付けられた駆動プーリ３１と、ボールネジ機構２３の回転部材２７の周囲に取付けられた従動プーリ３２と、これらの間に巻装されたベルト３３とを含み、電動モータ２２の出力軸の回転を所定の減速比で減速してボールネジ機構２３に伝達するものである。ベルト減速機構２４に、歯車減速機構等の他の減速機構を組み合わせてもよい。ベルト減速機構２４の代りに、公知の歯車減速機構、チェーン減速機構、差動減速機構等を用いることができるが、また、電動モータ２２によって充分大きなトルクが得られる場合には、減速機構を省略して、電動モータ２２によって回転−直動変換機構を直接駆動するようにしてもよい。
【００１９】
入力ロッド１８には、ブレーキ操作量検出装置３４が連結されている。ブレーキ操作量検出装置３４は、少なくとも入力ロッド１８の位置又は変位量（ストローク）を検出できるもの（ストローク検出手段）であり、入力ロッド１８の変位センサを含む複数の位置センサと、運転者によるブレーキペダル１９の踏力を検出する力センサとを含むものであってもよい。
【００２０】
ホイール圧制御機構５は、マスタシリンダ２のプライマリポート１２からの液圧を左前輪Ｗａ及び右後輪Ｗｂのブレーキ装置Ｂａ、Ｂｂに供給するための第１液圧回路５Ａと、セカンダリポート１３からの液圧を右前輪Ｗｃ及び左後輪Ｗｄのブレーキ装置Ｂｃ、Ｂｄに供給するための第２液圧回路５Ｂとからなる２系統の液圧回路を備えている。本実施形態では、ブレーキ装置Ｂａ〜Ｂｄは、液圧をホイールシリンダに供給してピストンを前進させ、ブレーキパッドを車輪と共に回転するディスクロータに押圧して制動力を発生させる液圧式ディスクブレーキとしているが、公知のドラムブレーキ等の他の液圧式ブレーキでもよい。
【００２１】
第１液圧回路５Ａと第２液圧回路５Ｂとは同様の構成であり、また、各車輪Ｗａ〜Ｗｄのブレーキ装置Ｂａ〜Ｂｄに接続された液圧回路の構成は同様の構成であり、以下の説明において参照符号の添え字Ａ及Ｂ並びにａ乃至ｄは、それぞれ、第１液圧回路５Ａ及び第２液圧回路５Ｂ、並びに、各車輪Ｗａ乃至Ｗｄに対応することを示している。
【００２２】
ホイール圧制御機構５には、マスタシリンダ２から各車輪Ｗａ〜Ｗｄのブレーキ装置Ｂａ〜Ｂｄのホイールシリンダへの液圧の供給を制御する電磁開閉弁である供給弁３５Ａ、３５Ｂと、ブレーキ装置Ｂａ〜Ｂｄへの液圧の供給を制御する電磁開閉弁である増圧弁３６ａ〜３６ｄと、ブレーキ装置Ｂａ〜Ｂｄから液圧を解放するためのリザーバ３７Ａ、３７Ｂと、ブレーキ装置Ｂａ〜Ｂｄからリザーバ３７Ａ、３７Ｂへの液圧の解放を制御する電磁弁開閉弁である減圧弁３８ａ〜３８ｄと、ブレーキ装置Ｂａ〜Ｂｄに液圧を供給するためポンプ３９Ａ、３９Ｂと、ポンプ３９Ａ、３９Ｂを駆動するポンプモータ４０と、マスタシリンダ２からポンプ３９Ａ、３９Ｂの吸込み側への液圧の供給を制御する電磁開閉弁である加圧弁４１Ａ、４１Ｂと、ポンプ３９Ａ、３９Ｂの下流側から上流側への逆流を防止するための逆止弁４２Ａ、４２Ｂ、４３Ａ、４３Ｂ、４４Ａ、４４Ｂと、マスタシリンダ２のプライマリポート１２及びセカンダリポート１３の液圧を検出する液圧センサ４５Ａ、４５Ｂとを備えている。
【００２３】
そして、ホイール圧制御ユニット６によって供給弁３５Ａ、３５Ｂ、増圧弁３６ａ〜３６ｄ、減圧弁３８ａ〜３８ｄ、加圧弁４１Ａ、４１Ｂ及びポンプモータ４０の作動を制御する。このとき、供給弁３５Ａ、３５Ｂ及び増圧弁３６ａ〜３６ｄを開き、減圧弁３８ａ〜３８ｄ、加圧弁４１Ａ、４１Ｂを閉じることにより、マスタシリンダ２から各車輪Ｗａ〜Ｗｄのブレーキ装置Ｂａ〜Ｂｄに液圧を供給する。減圧弁３８ａ〜３８ｄを開き、供給弁３５Ａ、３５Ｂ、増圧弁３６ａ〜３６ｄ及び加圧弁４１Ａ、４１Ｂを閉じることにより、ブレーキ装置Ｂａ〜Ｂｄの液圧をリザーバ３７Ａ、３７Ｂに解放して減圧する。増圧弁３６ａ〜３６ｄ及び減圧弁３８ａ〜３８ｄを閉じることにより、ブレーキ装置Ｂａ〜Ｂｄの液圧を保持する。増圧弁３６ａ〜３６ｄを開き、供給弁３５Ａ、３５Ｂ、減圧弁３８ａ〜３８ｄ及び加圧弁４１Ａ、４１Ｂを閉じて、ポンプモータ４０を作動することにより、マスタシリンダ２の液圧にかかわらず、ブレーキ装置Ｂａ〜Ｂｄの液圧を増圧する。また、加圧弁４１Ａ、４１Ｂ及び増圧弁３６ａ〜３６ｄを開き、減圧弁３８ａ〜３８ｄ及び供給弁３５Ａ、３５Ｂを閉じて、ポンプモータ４０を作動することにより、マスタシリンダ２からの液圧をポンプ４２Ａ、４２Ｂによって更に加圧してブレーキ装置Ｂａ〜Ｂｄに供給する。
【００２４】
これにより、各種ブレーキ制御を実行することができる。例えば、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、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、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、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、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、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、障害物との衝突を回避する障害物回避制御等を実行することができる。
【００２５】
なお、ポンプ３９Ａ、３９Ｂとしては、例えばプランジャポンプ、トロコイドポンプ、ギヤポンプ等の公知の液圧ポンプを用いることができるが、車載性、静粛性、ポンプ効率等を考慮するとギヤポンプとすることが望ましい。ポンプモータ４０としては、例えばＤＣモータ、ＤＣブラシレスモータ、ＡＣモータ等の公知のモータを用いることができるが、制御性、静粛性、耐久性、車載性等の観点からＤＣブラシレスモータが望ましい。
【００２６】
また、ホイール圧制御機構５の電磁開閉弁の特性は、使用態様に応じて適宜設定することができるが、供給弁３５Ａ、３５Ｂ及び増圧弁３６ａ〜３６ｄを常開弁とし、減圧弁３８ａ〜３８ｄ及び加圧弁４１Ａ、４１Ｂを常閉弁とすることにより、ホイール圧制御ユニット６からの制御信号がない場合に、マスタシリンダ１２からブレーキ装置Ｂａ〜Ｂｄに液圧を供給することができるので、フェイルセーフ及び制御効率の観点から、このような構成とすることが望ましい。
【００２７】
次に、マスタ圧制御ユニット４について説明する。マスタ圧制御ユニット４の回路構成の一例を図２に示す。
図２に示すように、マスタ圧制御ユニット４は、中央処理ユニット（ＣＰＵ）４６と、電動モータ２２（三相Ｄブラシレスモータ）に駆動電流を出力する三相モータ駆動回路４７と、マスタ圧制御機構３の回転角検出センサ２５、変位センサを含むペダル操作量検出装置３４、温度センサ４８（図２にのみ示す）、並びに、マスタシリンダ２のプライマリ室１０及びセカンダリ室１１の圧力を検出する圧力センサ４５Ａ、４５Ｂからの各種検出信号を中央処理ユニット４６に受入れるための回転角検出センサインタフェイス４９、温度センサインタフェイス５０、変位センサインタフェイス５１、５１及び圧力センサインタフェイス５２と、ホイール圧制御ユニット６を含む車載器機からのＣＡＮ信号を受入れるためのＣＡＮ通信インタフェイス５３と、中央処理ユニット４６（ＣＰＵ）が処理を実行するための各種情報を格納した記憶装置５４（ＥＥＰＲＯＭ）と、中央処理ユニット４６に安定電力を供給する第１及び第２電源回路５５、５６と、中央処理ユニット４６並びに第１及び第２電源ユニット５５、５６の異常を監視する監視用制御回路５７と、フェイルセーフリレー５８及びＥＣＵ電源リレー５９と、フィルタ回路６０とを備えている。
【００２８】
中央処理ユニット４６は、回転角検出センサ２５、操作量検出装置３４、温度センサ４８及び圧力センサ４５Ａ、４５Ｂ等からの各種検出信号、ホイール圧制御ユニット６を含む各種車載器機等からのＣＡＮ信号による各種情報、並びに、記憶装置５４（ＥＥＰＲＯＭ）の記憶情報等に基づき、これらを所定の論理規則によって処理して、三相モータ駆動回路４７に指令信号を出力して電動モータ２２の作動を制御する。
【００２９】
車載の電源ライン６１からＥＣＵ電源リレー５９を介して第１及び第２電源回路５５、５６に電力を供給する。このとき、ＥＣＵ電源リレー５９は、ＣＡＮ通信インタフェイス５３によるＣＡＮ信号の受信、又は、イグニッションスイッチ、ブレーキスイッチ、ドアスイッチ等からの所定の起動信号Ｗ／Ｕの受信のいずれかを検知することにより、第１及び第２電源回路５５、５６に電力を供給する。また、電源ライン６１からフィルタ回路６０及びフェイルセーフリレー５８を介して三相モータ駆動回路４７に電力を供給する。このとき、フィルタ回路６０によって三相モータ駆動回路４７に供給される電力のノイズを除去する。
【００３０】
三相モータ駆動回路４７の三相出力の各相は、相電流モニタ回路４７Ａ及び相電圧モニタ回路４７Ｂによって監視されている。中央処理ユニット４６は、これらの監視値及び記憶装置５４に記憶された故障情報等に基づき、マスタ圧制御ユニット４の故障診断を実行し、故障ありと判断したとき、故障信号を監視用制御回路５７に出力する。監視用制御回路５７は、中央処理ユニット４６からの故障信号、第１及び第２電源回路５５、５６の電圧等の各種作動情報に基づき、異常時には、フェイルセーフリレー５８を作動させて三相モータ駆動回路４７への電力の供給を遮断する。
【００３１】
ブレーキ制御装置１が搭載された車両は、回生制動システムＲを備えている。回生制動システムＲは、減速時及び制動時等に車輪の回転によって発電機（電動モータ）を駆動することにより、運動エネルギーを電力として回収する。回生制動システムＲは、ＣＡＮ信号ラインに接続されており、ＣＡＮ通信インタフェイス５３を介してマスタ圧制御ユニット４に接続されている。
【００３２】
次に、マスタ圧制御ユニット４によるマスタ圧制御機構３の制御について説明する。
操作量検出装置３４によって検出したブレーキペダル１９の操作量（変位量、踏力等）に基づき、電動モータ２２を作動させてプライマリピストン８の位置を制御して液圧を発生させる。このとき、入力ピストン１７に作用する液圧による反力が入力ロッド１８を介してブレーキペダル１９にフィードバックされる。そして、プライマリピストン８と入力ピストン１７との受圧面積比及び相対変位によって、ブレーキペダル１９の操作量と発生液圧との比である倍力比を調整することができる。
【００３３】
例えば、入力ピストン１７の変位に対して、プライマリピストン８を追従させ、これらの相対変位が０になるように相対変位制御することにより、入力ピストン１７とプライマリピストン８との受圧面積比によって決まる一定の倍力比を得ることができる。また、入力ピストン１７の変位に対して、比例ゲインを乗じて、入力ピストン１７とプライマリピストン８との相対変位を変化させることにより、倍力比を変化させることができる。
【００３４】
これにより、ブレーキペダル１９の操作量、操作速度（操作量の変化率）等から緊急ブレーキの必要性を検知し、倍力比を増大させて迅速に必要な制動力（液圧）を得る、いわゆるブレーキアシスト制御を実行することができる。さらに、回生制動システムＲからのＣＡＮ信号に基づき、回生制動時に、回生制動分を差引いた液圧を発生させるように倍力比を調整して、回生制動分と液圧による制動力との合計で所望の制動力が得られるようにする回生協調制御を実行することができる。また、ブレーキペダル１９の操作量（入力ピストン１７の変位量）にかかわらず、電動モータ２２を作動させてプライマリピストン８を移動させることにより、制動力を発生させる自動ブレーキ制御を実行することも可能である。これにより、各種センサ手段によって検出した車両状態に基づき、自動的に制動力を調整し、適宜、エンジン制御、ステアリング制御等の他の車両制御と組合わせることにより、マスタ圧制御ユニット４を用いて前述の車両追従制御、車線逸脱回避制御、障害物回避制御等の車両の運転制御を実行することもできる。
【００３５】
次に、マスタ圧制御ユニット４の制御の切換について説明する。
マスタ圧制御ユニット４によるマスタ圧制御機構３の制御構成を図３に示す。図３に示すように、マスタ圧制御ユニット４は、制御入力Ｓａに対して、プライマリピストン８と入力ピストン１７との目標相対変位ΔＸＴを決定する相対変位制御手段４６Ａと、制御入力Ｓｂに対して、マスタシリンダ２で発生する目標液圧ＰＴを決定する液圧制御手段４６Ｂと、これらの目標相対変位ΔＸＴ又は目標液圧ＰＴのいずれかに基づいてマスタ圧制御機構３の電動モータ２２の作動を制御するかを決定し、その制御を実行する制御切換手段４６Ｃとを備えている。
【００３６】
相対変位制御手段４６Ａは、制御入力Ｓａとして、例えば、ブレーキ操作量検出装置３４によって検出される入力ピストン１７に連結された入力ロッド１８（すなわちブレーキペダル１９）の変位量（ストローク）、ブレーキペダル１９の操作力（踏力）、マスタシリンダ２の発生液圧、又は、これらの検出値から演算によって得られる推定踏力ＦＣ等を用いることができ、このとき、これらの値は、単独又は組合わせて用いてもよい。目標相対変位ΔＸＴは、制御入力Ｓａに対して、予めテーブルによって設定し、あるいは、所定の演算によって求めてもよい。
【００３７】
液圧制御手段４６Ｂは、制御入力Ｓｂとして、上述の制御入力Ｓａと同様の情報を用いることができ、制御入力Ｓａと同一あるいは異なるものとすることもできる。目標液圧ＰＴは、制御入力Ｓｂに対して、予めテーブルによって設定し、あるいは、所定の演算によって求めてもよい。
【００３８】
相対変位制御手段４６Ａ及び液圧制御手段４６Ｂから得た目標制御量である目標相対変位ΔＸＴ及び目標液圧ＰＴは、制御切換手段４６Ｃによって所定の判定条件に従っていずれかが選択される。このとき、制御切換手段４６Ｃは、目標相対変位ΔＸＴ及び目標液圧ＰＴに対して、判定条件に応じて制限をかける等の処理を行なってもよい。
【００３９】
制御切換手段４６Ｃによって選択された目標相対変位ΔＸＴ又は目標液圧ＰＴに基づいて、三相モータ制御回路４７によって制御駆動信号を出力して、目標相対変位ΔＸＴ又は目標液圧ＰＴが得られるように倍力制御装置３の電動モータ２２の作動を制御する。このとき、例えば、目標相対変位ΔＸＴ及び目標液圧ＰＴに対して、対応するプライマリピストン８の目標位置を決定し、電動モータ２２の作動を制御してプライマリピストン８を目標位置へ移動させることにより、目標相対変位ΔＸＴ又は目標液圧ＰＴを得ることができる。
【００４０】
マスタシリンダ２及びマスタ圧制御機構３における圧力及び力の平衡について図４を参照して説明する。
図４において、次の（１）式が成り立つ。
Ｆ＝−ＫΔＸ＋Ａｉ・Ｐ＋Ｎ  …（１）
ここで、
Ｆ：ブレーキペダル１９の操作力（踏力）
Ｋ：中立バネ２０、２１の合成バネ定数
ΔＸ：プライマリピストン８と入力ピストン１７との相対変位
Ａｉ：プライマリ室１０に対する入力ピストン１７の受圧面積
Ｐ：マスタシリンダ２（プライマリ室１０）の液圧
Ｎ：戻しバネ１５、１６及び戻しバネ３０によるセット荷重
である。
（１）式より、相対変位ΔＸ及び液圧Ｐに基づいてブレーキペダル１９の操作力Ｆ（推定踏力ＦＣ）を演算によって求めることができる。そして、このようにして求めた推定踏力ＦＣを制御入力Ｓａ、Ｓｂとして用いることもできる（この場合、ブレーキ操作量検出装置３４は踏力推定手段となる）。
【００４１】
次に、相対変位制御手段４６Ａによる相対変位制御の一例について説明する。
本制御では、ブレーキペダル１９の一定の操作量に対して、ブレーキペダル１９を踏込んだ場合（入力ロッド１８の進み方向）に対して、戻した（解放した）場合（入力ロッド１８の戻り方向）の目標相対変位ΔＸＴを大きくする。これにより、ブレーキペダル１９を戻し始めた際、目標相対変位ΔＸＴが大きくなり、また、戻し始めたブレーキペダル１９を再度踏込んだ際、目標相対変位ΔＸＴが小さくなるので、入力ロッド１８の移動に対して、プライマリピストン８の戻り始め及び進み始めに適度な遅れが生じて、マスタシリンダ２の液圧が緩やかに低下及び上昇して、ブレーキペダル１９の操作フィーリングが向上する。
【００４２】
ブレーキペダル１９の変位方向でヒステリシスを有する相対変位制御を実行するための制御フローを図１０に示す。図１０を参照して、ステップＳ１１で入力ロッド１８の進み側の目標相対変位ΔＸＴを演算し、ステップＳ１２で入力ロッド１８の戻り側の目標相対変位ΔＸＴを演算し、ステップＳ１３で入力ロッド１８の移動方向が進み側か戻り側かを判定する。進み側と判定した場合、ステップＳ１４で進み側目標相対変位ΔＸＴを目標相対変位ΔＸＴとして設定し、戻り側と判定した場合、ステップＳ１５で戻り側目標相対変位ΔＸＴを目標相対変位ΔＸＴとして設定する。
【００４３】
このとき、図５に示すように、入力ロッド１８の変位すなわち操作量検出装置３４の検出するブレーキペダル１９の操作量に対して、操作量が大きいほど目標相対変位ΔＸＴを大きくし、更に、一定の操作量について、進み側の目標相対変位ΔＸＴ（Ｌ１）に対して戻り側の目標相対変位ΔＸＴ（Ｌ３）を大きくして、反時計回りのヒステリシスを設定する。そして、進み側目標相対変位ΔＸＴ（Ｌ１）から戻り側目標相対変位ΔＸＴ（Ｌ３）に移行する区間Ｌ２において、プライマリピストン８が移動しないように目標相対変位ΔＸＴを設定することにより、プライマリピストン８の移動によるプライマリ室１０の液圧の過度の変動を抑制することができ、入力ピストン１７を介してブレーキペダル１９に伝達される液圧変動による振動を軽減してブレーキペダル１９の踏力を解放する際の操作フィーリングが向上する。また、プライマリピストン８の移動頻度が少なくなるので、電動モータ２２、ボールネジ機構２３及び減速機構２４の作動頻度を少なくして、騒音の発生、電力の消費を低減すると共に、これらの耐久性を高めることができる。
【００４４】
なお、進み側の目標相対変位ΔＸＴ（Ｌ１）から戻り側の目標相対変位ΔＸＴ（Ｌ３）に移行する区間Ｌ２及び戻り側の目標相対変位ΔＸＴ（Ｌ３）から進み側の目標相対変位ΔＸＴ（Ｌ１）に移行する区間Ｌ４において、目標相対変位ΔＸＴを急激に変化させると、ブレーキペダル１９の操作方向に対して、マスタシリンダ２の液圧の増減の方向が一致しない状態が生じ得るので、このような状態が生じないように、これらの区間Ｌ２、Ｌ４における目標相対変位ΔＸＴの変化を緩やかに設定することが望ましい。
【００４５】
また、相対変位制御手段４６Ａでは、制御入力Ｓａとして、操作量検出装置３４によって検出したブレーキペダル１９すなわち入力ロッド１８の変位、及び、マスタシリンダ２の液圧及びプライマリピストン８と入力ピストン１７との相対変位ΔＸから上述の（１）式に基づき計算によって求めたブレーキペダル１９の推定踏力ＦＣとを選択的に切換えて使用してもよい。
【００４６】
制御入力Ｓａの切換制御フローについて図１１を参照して説明する。ステップＳ１で、操作量検出装置３４によって検出した入力ロッド１８の変位（位置）に基づき、目標相対変位ΔＸＴ１を決定する。このとき、目標相対変位ΔＸＴ１は、上述のように入力ロッド１８の位置と目標相対変位ΔＸＴ１との関係を予め定めたテーブルから得ることができ、あるいは、入力ロッド１８の位置を所定の論理規則に従って演算処理することによって求めることができる。このように、入力ロッド１８の変位に基づき、目標相対変位ΔＸＴ１を決定することにより、ブレーキペダル１９の原位置付近における制御を正確に行うことができる。
【００４７】
ステップＳ２で、上述の推定踏力ＦＣに基づき、目標相対変位ΔＸＴ２を決定する。このとき、目標相対変位ΔＸＴ２は、上述のように推定踏力ＦＣと目標相対変位ΔＸＴ２との関係を予め定めたテーブルから得ることができ、あるいは、推定踏力ＦＣを所定の論理規則に従って演算処理することによって求めることができる。このように、推定踏力ＦＣに基づき、目標相対変位ΔＸＴ２を決定することにより、ブレーキ操作フィーリングを高めることができる。
【００４８】
そして、ステップＳ３で、入力ロッド１８の変位に基づく目標相対変位ΔＸＴ１、又は、推定踏力ＦＣに基づく目標相対変位ΔＸＴ２のいずれを用いて制御を実行するかを決定し、その結果に応じて、目標相対変位ΔＸＴとして、ステップＳ３で入力ロッド１８の変位に基づく目標相対変位ΔＸＴ１を設定し、あるいは、ステップＳ４で推定踏力ＦＣに基づく目標相対変位ΔＸＴ２を設定する。
【００４９】
このとき、例えばブレーキペダル１９の移動方向に応じて、目標相対変位ΔＸＴの決定方法を切換えることができる。そして、上述の図５に示すように、目標相対変位ΔＸＴに反時計回りのヒステリシスを設定した場合、ブレーキペダル１９の戻り方向の区間Ｌ３では、入力ロッド１８の変位に基づく目標相対変位ΔＸＴ１を適用し、ブレーキペダル１９の進み方向を含むそれ以外の区間Ｌ１、Ｌ２、Ｌ４では、推定踏力ＦＣに基づく目標相対変位ΔＸＴ２を適用する。これにより、ブレーキ操作フィーリングを高めつつ、ブレーキ解放時には、確実にプライマリピストン８を原位置に戻すことができる。
【００５０】
また、操作量検出装置３４の故障等によって、入力ロッド１８の変位又は推定踏力ＦＣのいずれかが得られなくなった場合、残りの情報に基づき、目標相対変位ΔＸＴを決定することにより、制御の実行を継続することができ、フェイル時の堅牢性を高めることができる。
【００５１】
次に、上述の相対変位制御における目標相対変位ΔＸＴの設定範囲について図６を参照して説明する。
プライマリピストン８と入力ピストン１７との目標相対変位ΔＸＴの設定範囲は、マスタ圧制御機構３の構造上の制限、及び、ブレーキペダル１９の操作フィーリング等の制御上の制限があり、その制限の範囲内において設定することが望ましい。本実施形態では、例えば図６に示すように、線分Ａ１、Ａ２及びＢで挟まれる範囲内に目標相対変位ΔＸＴを設定する。横軸に平行な線分Ａ１及び線分Ｂは、構造上の制限を示し、プライマリピストン８及び入力ピストン１７の軸方向の寸法、中立バネ２０、２１の軸方向長さ等に依存する。また、傾きを有する線分Ａ２は、ブレーキペダル１９の操作フィーリング等の制御上の制限を示し、中立バネ２０、２１のバネ定数、入力ピストン１７の受圧面積Ａｉ等の各部の特性に依存する。
【００５２】
そして、非制動状態では、上述の（１）式において、Ｆ＝０として、
０＝−ＫΔＸ＋Ａｉ・Ｐ＋Ｎ  …（２）
であるから、
ΔＸ＝（Ａｉ・Ｐ＋Ｎ）／Ｋ  …（３）
となり、このとき、マスタシリンダ２（プライマリ室１０）の液圧Ｐ＝０であるから、
ΔＸ＝Ｎ／Ｋ  …（４）
となる。
したがって、目標相対変位ΔＸＴをＮ／Ｋ（Ｎ：戻しバネ１５、１６及び戻しバネ３０によるセット荷重、Ｋ：中立バネ２０、２１の合成バネ定数）以下に設定することにより、制動を解除したとき、入力ピストン１７すなわちブレーキペダル１９を原位置に確実に戻すことができる。
【００５３】
また、上述の（１）式において、ブレーキペダル１９の踏力Ｆが負になると、ブレーキペダル１９が引き込まれることになり、操作フィーリング上、問題となるので、
０≦−ＫΔＸ＋Ａｉ・Ｐ＋Ｎ  …（５）
であることが望ましい。すなわち、
ΔＸ≦（Ａｉ・Ｐ＋Ｎ）／Ｋ＝Ａｉ／Ｋ・Ｐ＋Ｎ／Ｋ  …（６）
である。
したがって、目標相対変位ΔＸＴは、（６）式で示されるΔＸの範囲で設定することが望ましく、ΔＸの範囲は、マスタシリンダ２の液圧Ｐに比例するので、線分Ａ２は、ほぼ一定の傾きを有する直線となっている。
【００５４】
これにより、図６に示すように反時計回りのヒステリシスを有する目標相対変位ΔＸＴを設定する場合、ブレーキペダル１９の戻り方向の区間Ｌ３の区間Ｌ４側の部分が線分Ａ２による制限を受けるので、区間Ｌ３を制限を受けないＬ２側の区間Ｌ３１と、線分Ａ２により制限を受ける区間Ｌ３２とすることにより、ブレーキペダル１９が引き込まれる制御上の問題を解消することができる。
【００５５】
次に、液圧制御手段４６Ｂによる液圧制御について説明する。
本制御では、一定の操作量について、ブレーキペダル１９を踏込んだ場合（入力ロッド１８の進み方向）の進み側目標液圧ＰＴ１に対して、戻した場合（入力ロッドの戻り方向）の戻り側目標液圧ＰＴ２を大きくする。これにより、ブレーキペダル１９を戻し始めた際、目標液圧ＰＴが大きくなり、また、戻し始めたブレーキペダル１９を再度踏込んだ際、目標液圧ＰＴが小さくなるので、入力ロッド１８の移動に対してプライマリピストン８の戻り始め及び進み始めに適度な遅れが生じて、マスタシリンダ２の液圧が緩やかに低下及び上昇して、ブレーキペダル１９の操作フィーリングが向上する。このとき、進み側と戻し側とで目標液圧ＰＴを切換える際、目標液圧ＰＴを滑らかに変化させることにより、液圧の急変を抑制して、望ましくない制動力の急変を防止することができる。
【００５６】
液圧制御を実行するための制御フローを図１２に示す。図１２を参照して、ステップＳ１で入力ロッド１８の進み側の目標液圧ＰＴを演算し、ステップＳ２で入力ロッド１８の戻り側の目標液圧ＰＴを演算し、ステップＳ３で入力ロッド１８の移動方向が進み側か戻り側かを判定する。進み側と判定した場合、ステップＳ４で進み側目標液圧ＰＴ１を目標液圧ＰＴとして設定し、戻り側と判定した場合、ステップＳ５で戻り側目標液圧ＰＴ２を目標液圧ＰＴとして設定する。
【００５７】
このとき、図７に示すように、入力ロッド１８の変位すなわち操作量検出装置３４の検出する操作量に対して、操作量が大きいほど目標液圧ＰＴを大きくし、更に、一定の操作量について、進み側目標液圧ＰＴ１（区間Ｌ１）に対して戻り側目標液圧ＰＴ２（区間Ｌ３）を大きくして、反時計回りのヒステリシスを設定する。そして、進み側目標液圧ＰＴ１（区間Ｌ１）から戻り側目標液圧ＰＴ２（区間Ｌ３）に移行する区間Ｌ２、及び、戻り側目標液圧ＰＴ２（区間Ｌ３）から進み側目標液圧ＰＴ１（区間Ｌ１）に移行する区間Ｌ４において、目標液圧ＰＴを一定にすることにより、プライマリピストン８の移動量を最小限に抑えることができ、プライマリピストン８の移動によるプライマリ室１０から入力ロッド１８への反力の影響を小さくすることができる。また、これにより、プライマリピストン８の移動頻度が少なくなるので、電動モータ２２、ボールネジ機構２３及び減速機構２４の作動頻度を少なくして、騒音の発生、電力の消費を低減すると共に、これらの耐久性を高めることができる。
【００５８】
次に、液圧制御手段４６Ｂが設定する目標液圧ＰＴの設定範囲について、図８及び図９を参照して説明する。相対変位設定手段による相対変位ΔＸの設定範囲を上述の図６に示す範囲に制限した場合、上記（１）式から、一定の踏力Ｆに対して、次の関係が成立つ。
ＫΔＸｎ＋Ａｉ・Ｐｎ＝−ＫΔＸｍａｘ＋Ａｉ・Ｐｍａｘ  …（７）
ＫΔＸｎ＋Ａｉ・Ｐｎ＝−ＫΔＸｍｉｎ＋Ａｉ・Ｐｍｉｎ  …（８）
ここで、
Ｋ：中立バネ２０、２１の合成バネ定数
Ａｉ：プライマリ室１０に対する入力ピストン１７の受圧面積
ΔＸｎ：現在の相対変位
ΔＸｍａｘ：相対変位の最大値
ΔＸｍｉｎ：相対変位の最小値
Ｐｎ：現在のマスタシリンダ液圧
Ｐｍａｘ：マスタシリンダ液圧の最大値
Ｐｍｉｎ：マスタシリンダ液圧の最小値
である。
【００５９】
（７）式より、現在の相対変位ΔＸｎ、相対変位の最大値ΔＸｍａｘ及び現在のマスタシリンダ液圧Ｐｎから発生可能な最大液圧Ｐｍａｘを求めることができる。また、（８）式より、現在の相対変位ΔＸｎ、相対変位の最小値ΔＸｍｉｎ及び現在のマスタシリンダ液圧Ｐｎから発生可能な最小液圧Ｐｍｉｎを求めることができる。これにより、本実施形態では、図８に示すように、線分Ｃ１、Ｃ２及びＤで挟まれる範囲内に目標液圧ＰＴを設定する。横軸に平行な線分Ｃ１及びほぼ一定の傾きで傾斜する線分Ｃ２は、相対変位ΔＸの範囲を示す線分Ａ１、Ａ２に対応し、横軸に平行な線分Ｄは、相対変位ΔＸの範囲を示す線分Ｂに対応するものである。これにより、図７に示すように反時計回りのヒステリシスを有する目標液圧ＰＴを設定する場合、ブレーキペダル１９の戻り方向の区間Ｌ３の区間Ｌ４側の部分が線分Ｃ２による制限を受けることになり、区間Ｌ３を制限を受けないＬ２側の区間Ｌ３１と、線分Ｃ２による制限を受けて線分Ｃ２に沿った区間Ｌ３２として、目標液圧ＰＴを上述の範囲内とすることにより、適切な液圧制御を行うことができる。
【００６０】
ブレーキペダル１９の操作量とマスタシリンダ２の液圧との関係を図９に示す。電動モータ２２の最大出力が規定されている場合、それにより、プライマリピストン８の最大変位が決まり、ブレーキペダル１９の操作量とマスタシリンダ２の液圧との関係は、図９中に破線で示すようになる。すなわち、プライマリピストン８が電動モータ２２による最大ストローク点Ｓｍａｘに達した後は、ブレーキペダル１９の操作量の増大に対して、入力ピストン１７のみが前進することになり、液圧の増大の傾きが緩やかになり、最大液圧点Ｐｍａｘに至る。このとき、ブレーキペダル１９の操作フィーリングも大きく変化することになる。なお、温度上昇等によって電動モータ２２の出力が低下した場合には、最大ストローク点Ｓｍａｘも小さくなり、そこに達した時点でブレーキペダル１９の操作フィーリングも変化することになる。
【００６１】
そこで、ブレーキペダル１９の原位置から最大ストローク位置（最大液圧点Ｐｍａｘ）まで、マスタシリンダ２の液圧の変化が一定となるように、液圧制御手段４６Ｂによって目標液圧ＰＴを一定の傾きで最大液圧点Ｐｍａｘに達するように設定することにより、ブレーキペダル１９の良好な操作フィーリングを得ることができる。本実施形態では、電動モータ２２の最大出力が供給可能な最大電流で決定され、その最大電流をパラメータとして目標液圧ＰＴを決定することにより、目標液圧ＰＴの傾きが一定となるようにしている。目標液圧ＰＴは、このほか、ブレーキペダル１９の操作量（制御入力）に対する目標液圧ＰＴを予め設定したテーブルから得ることもでき、また、制御入力を所定の論理規則に従って演算処理することによって得るようにしてもよい。さらに、このようなマスタシリンダ２の液圧特性が得られるように、相対変位制御手段４６Ａによって目標相対変位ΔＸＴを設定するようにしてもよい。
【００６２】
次に、制御切換手段４６Ｃによる目標相対変位ΔＸＴまたは目標液圧ＰＴによる制御の切換について、図１３乃至図１８を参照して説明する。制御切換手段４６Ｃは、次のいずれかによって目標相対変位ΔＸＴまたは目標液圧ＰＴによる制御の切換を行なう。
【００６３】
[回生制動システムの作動の有無による切換]
制御切換手段４６Ｃは、回生制動システムＲが回生制動を実行中である場合（回生協調時）には、液圧制御手段４６Ｂによる目標液圧ＰＴを用いた制御を行ない、回生制動を実行中でない場合には、相対変位制御手段４６Ａによる目標相対変位ΔＸＴを用いた制御を行なう。制御切換手段４６Ｃによる切換制御フローを図１３に示す。図１３を参照して、ステップＳ１で、相対変位制御手段４６Ａによってブレーキペダル１９の操作量に基づき目標相対変位ΔＸＴを決定し、ステップ２で、液圧制御手段４６Ｂによって目標液圧ＰＴを決定する。ステップＳ３で回生制動システムＲが回生制動を実行中か否かを判断する。回生制動実行中である場合、ステップＳ４で目標液圧ＰＴに従って制御を行ない、回生制動実行中でない場合、ステップＳ５で目標相対変位ΔＸＴに従って制御を行なう。このとき、マスタ圧制御ユニット４は、回生制動システムＲからの作動信号をＣＡＮ通信インタフェイス５３を介して入力し、この作動信号に基づいて回生制動中か否かを判定する。
【００６４】
回生協調時には、マスタシリンダ２で発生すべき液圧は、運転者の制動要求に対して、液圧ブレーキのみによって制動する場合に必要な液圧から回生制動分に相当する液圧を減じたものとなる。したがって、回生制動による制動分が液圧又は液圧に比例する量として与えられたとき、目標液圧ＰＴに基づいて電動モータ２２の作動を制御することにより、目標相対変位ΔＸＴに基づく制御に比して、演算を簡素化することができ、また、制御精度を高めることができる。
【００６５】
[通常の制動力制御中か否かによる切換]
制御切換手段４６Ｃは、運転者によるブレーキペダル１９の操作量に応じて制動力を発生させる通常の制動力制御中か否かを判定し、通常の制動力制御中には、相対変位制御手段４６Ａによる目標相対変位ΔＸＴを用いた制御を実行し、通常の制動力制御中でない場合には、液圧制御手段４６Ｂによる目標液圧ＰＴを用いた制御を実行する。ここで、通常の制動力制御とは、運転者のブレーキペダル１９の操作量（制動力要求）に対して、マスタシリンダ２で発生した液圧をそのままホイールシリンダに伝達し（制動力配分制御を含む）、アンチロック制御、トラクション制御、車両安定性制御等のホイール圧制御装置６によるホイール圧制御機構５の制御が介入しない制動力制御をいう。また、通常の制動力制御ではない場合とは、ＡＢＳ作動時、トラクションコントロール作動時、車両安定性制御の実行等、ブレーキペダル１９の操作量以外の制御入力に基づくホイール圧制御装置６によるホイール圧制御機構５の制御が介入する場合をいう。
【００６６】
このときの制御切換手段４６Ｃによる切換制御フローを図１４に示す。図１４を参照して、ステップＳ１で、相対変位制御手段４６Ａによってブレーキペダル１９の操作量に基づき目標相対変位を決定し、ステップ２で、液圧制御手段４６Ｂによって目標液圧ＰＴを決定する。ステップＳ３で通常の制動力制御中であるか否かを判断する。通常の制動力制御中であると判定された場合、ステップＳ４で目標相対変位ΔＸＴを用いて制御を行ない、通常の制動力制御中でないと判定された場合、ステップＳ５で目標液圧ＰＴを用いて制御を行なう。このとき、マスタ圧制御ユニット４は、アンチロックブレーキシステム、車両安定性制御システム等の車載コントロールユニットからの作動信号をＣＡＮ通信インタフェイス５３を介して入力し、この作動信号に基づいて通常の制動力制御中か否かを判定する。
【００６７】
目標相対変位ΔＸＴを用いた制御は、ブレーキペダル１９の操作量（変位、踏力）に応じて目標相対変位ΔＸＴが決定されるので、プライマリピストン８の位置は、ブレーキペダル１９の操作量に応じて決定される。したがって、通常の制動力制御中は、入力ピストン１７を介してブレーキペダル１９にフィードバックされるマスタシリンダ２の液圧による反力の変動が小さく、ブレーキペダル１９の良好な操作フィーリングを得ることができる。
【００６８】
一方、通常の制動力制御中でない場合には、ホイール液圧制御機構５が作動すると、供給弁供給弁３５Ａ、３５Ｂ及び加圧弁４１Ａ、４１Ｂの開閉、並びに、ポンプ３９Ａ、３９Ｂの作動、停止により、マスタシリンダ２の下流側の液圧回路の液圧に対する剛性が変化する場合があり、目標相対変位ΔＸＴを用いて制御を行なった場合、この液圧回路の剛性の変化により、プライマリピストン８の位置が不安定になり、マスタシリンダ２の発生液圧が不安定になる虞がある。これに対して、目標液圧ＰＴを用いて制御した場合、マスタシリンダ２の液圧は、液圧回路の剛性の変化に比較的影響されにくいので、マスタシリンダ２の発生液圧が不安定になりにくい。
【００６９】
このように、通常の制動力制御中か否かに応じて、目標相対変位ΔＸＴを用いた制御と目標液圧ＰＴを用いた制御と適宜切換えることにより、ブレーキペダル１９の良好な操作フィーリングを得ると共に、安定した制御を行なうことができる。
【００７０】
[ホイール圧制御装置による制御中か否かによる切換]
制御切換手段４６Ｃは、ホイール圧制御装置６によってホイール圧制御機構５の作動を制御中か否かを判定し、制御中でない場合には、相対変位制御手段４６Ａによる目標相対変位ΔＸＴを用いた制御を実行する。ホイール圧制御装置６によってホイール圧制御機構５の作動を制御して、アンチロック制御、トラクション制御、車両安定性制御等を実行して、各ホイールシリンダへの液圧の制御を行っている場合には、液圧制御手段４６Ｂによる目標液圧ＰＴを用いた制御を実行する。
【００７１】
このときの切換手段による切換制御フローを図１５に示す。図１５を参照して、ステップＳ１で、相対変位制御手段４６Ａによってブレーキペダル１９の操作量に基づき目標相対変位ΔＸＴを決定し、ステップ２で、液圧制御手段４６Ｂによって目標液圧ＰＴを決定する。ステップＳ３で、ホイール液圧制御装置６によるホイール液圧制御機構５の制御実行中であるか否かを判断する。制御実行中でないと判定された場合、ステップＳ４で相対変位制御手段４６Ａによる目標相対変位ΔＸＴを用いて制御を行ない、制御実行中であると判定された場合、ステップＳ５で液圧制御手段４６Ｂによる目標液圧ＰＴを用いて制御を行なう。このとき、マスタ圧制御ユニット４は、回生制動システムＲ、アンチロックブレーキシステム、車両安定性制御システム、制動力配分制御システム等の車載コントロールユニットからの制御信号をＣＡＮ通信インタフェイス５３を介して入力し、この制御信号に基づいてホイール圧制御装置６による制御実行中か否かを判定する。
【００７２】
ホイール液圧制御機構５が作動すると、供給弁供給弁３５Ａ、３５Ｂ及び加圧弁４１Ａ、４１Ｂの開閉、並びに、ポンプ３９Ａ、３９Ｂの作動、停止により、マスタシリンダ２の下流側の液圧回路の液圧に対する剛性が変化する場合があり、目標相対変位ΔＸＴを用いて制御を行なった場合、この液圧回路の剛性の変化により、プライマリピストン８の位置が不安定になり、マスタシリンダ２の発生液圧が不安定になる虞がある。これに対して、目標液圧ＰＴを用いて制御した場合、マスタシリンダ２の液圧は、液圧回路の剛性の変化に比較的影響されにくいので、マスタシリンダ２の発生液圧が不安定になりにくい。
【００７３】
[坂道発進補助制御の作動の有無による切換]
制御切換手段４６Ｃは坂道発進補助制御の実行中か否かを判定し、坂道発進補助制御（以下、ＨＳＡという）の実行中でない場合には、相対変位制御手段４６Ａによる目標相対変位ΔＸＴを用いた制御を実行し、ＨＳＡ実行中の場合には、液圧制御手段４６Ｂによる目標液圧ＰＴを用いた制御を実行する。
【００７４】
このときの制御切換手段４６Ｃによる切換制御フローを図１６に示す。図１６を参照して、ステップＳ１で、相対変位制御手段４６Ａによってブレーキペダル１９の操作量に基づき目標相対変位を決定し、ステップＳ２で、液圧制御手段４６Ｂによって目標液圧ＰＴを決定する。ステップＳ３で、ＨＳＡの作動中か否かを判定する。ＨＳＡ作動中でないと判定した場合、ステップＳ４で目標相対変位ΔＸＴを用いた制御を行ない、ＨＳＡ作動中であると判定した場合、ステップＳ５で目標液圧ＰＴを用いた制御を行なう。制御切換手段４６Ｃは、ＣＡＮ通信インタフェイス５３を介して入力されるＨＳＡの作動情報に基づいてＨＳＡ作動中か否かを判定する。
【００７５】
ＨＳＡの作動中には、ブレーキペダル１９を解放したとき、マスタシリンダ２又はホイールシリンダの液圧を一時的に保持し、車両発進に伴なって解除する制御を実行するが、このとき、目標液圧ＰＴを用いた制御を行なうことより、必要な液圧に正確に調整することが可能になる。
【００７６】
なお、液圧を保持する場合には、目標液圧ＰＴを用いた制御を行ない、液圧を解除する際には、相対変位ΔＸＴを用いた制御を実行してもよく、これにより、より円滑に液圧解除を行うことができる。また、ＨＳＡの作動モードを行程毎に分類し、各作動モード毎に適宜、目標相対変位ΔＸＴ又は目標液圧ＰＴのいずれを用いた制御を実行するかを切換えるようにしてもよい。
【００７７】
[停車中か否かによる切換]
制御切換手段４６Ｃは、停車中か否かを判定し、停車中でない場合（走行中の場合）には、相対変位制御手段４６Ａによる目標相対変位ΔＸＴを用いた制御を実行し、停車中の場合には、液圧制御手段４６Ｂによる目標液圧ＰＴを用いた制御を実行する。
【００７８】
このときの制御切換手段４６Ｃによる切換制御フローを図１７に示す。図１７を参照して、ステップＳ１で、相対変位制御手段４６Ａによってブレーキペダル１９の操作量に基づき目標相対変位を決定し、ステップＳ２で、液圧制御手段４６Ｂによって目標液圧ＰＴを決定する。ステップＳ３で、停車中か否かを判定する。停車中でないと判定した場合、ステップＳ４で相対変位制御手段４６Ａによる目標相対変位ΔＸＴを用いて制御を行ない、停車中であると判定した場合、ステップＳ５で液圧制御手段４６Ｂによる目標液圧ＰＴを用いて制御を行なう。制御切換手段４６Ｃは、車速センサ等からの車速信号、あるいは、ホイール圧制御装置６又はＣＡＮに接続された他の車載器機等からＣＡＮ通信インタフェイス５３を介して入力される車速情報に基づいて停車中か否かを判定する。
【００７９】
そして、停車中に、目標液圧ＰＴを用いた制御を実行して、停車状態を維持できる最低限の液圧に調整することにより、電動モータ２２の消費電力を低減することができる。このときの最低限の液圧は、路面の勾配等の条件を想定し得る最も厳しい条件下における液圧として設定するとよい。また、停車中に運転者がブレーキペダル１９を強く踏込んだ場合、入力ピストン１７によって液圧が発生するので、その分だけ電動モータ２２によるプライマリピストン８の推力が小さくてすみ、消費電力が低減されることになる。
【００８０】
なお、停車中に目標相対変位ΔＸＴを用いた制御を行ない、停車状態を維持できる最低限の液圧となる目標相対変位ΔＸＴを予め設定しておくことにより、電動モータ２２の消費電力を低く抑えることもできる。この場合、運転者がブレーキペダル１９を踏込めば、入力ピストン１７の前進により、液圧が上昇するので、制動力を高めることが可能である。
【００８１】
[上述の切換制御の組合わせ]
制御切換手段４６Ｃでは、上述の切換制御を組合わせて、回生制動システムの作動、通常の制動力制御、ホイール圧制御装置による液圧制御、ＨＳＡの作動及び停車中か否かを判定して、相対変位制御手段４６Ａによる目標相対変位ΔＸＴ、又は、液圧制御手段４６Ｂによる目標液圧ＰＴを用いた制御を適宜切換えるようにすることもできる。
【００８２】
この場合の制御切換手段４６Ｃによる切換制御フローを図１８に示す。図１８を参照して、ステップＳ１で、相対変位制御手段４６Ａによってブレーキペダル１９の操作量に基づき目標相対変位を決定し、ステップＳ２で、液圧制御手段４６Ｂによって目標液圧ＰＴを決定する。ステップＳ３で、回生制動システムＲが回生制動を実行中か否かを判定する。回生制動を実行中である場合、ステップＳ９で目標液圧ＰＴを用いた制御を行ない、回生制動を実行中でない場合、ステップＳ４へ進む。ステップＳ４で、通常の制動力制御中であるか否かを判定し、通常の制動力制御中でないと判定された場合、ステップＳ９で目標液圧ＰＴを用いて制御を行ない、通常の制動力制御中であると判定された場合、ステップＳ５へ進む。ステップＳ５で、ホイール液圧制御装置６によるホイール液圧制御機構５の制御実行中であるか否かを判断する。制御実行中であると判定された場合、ステップＳ９で目標液圧ＰＴを用いて制御を行なう。制御実行中でないと判定された場合、ステップＳ６へ進む。ステップＳ６で、ＨＳＡの作動中か否かを判定する。ＨＳＡ作動中であると判定した場合、ステップＳ９で目標液圧ＰＴを用いた制御を行なう。ＨＳＡ作動中でないと判定した場合、ステップＳ７へ進む。ステップＳ７で、停車中か否かを判定する。停車中であると判定した場合、ステップＳ９で目標液圧ＰＴを用いた制御を行ない、停車中でないと判定した場合、ステップＳ８で相対変位制御手段４６Ａによる目標相対変位ΔＸＴを用いた制御を行なう。
【００８３】
このようにして、上述の切換制御を組合わせた制御を実行することができる。なお、図１８に示す制御フローにおいて、ステップＳ３〜Ｓ７は、判定の順序を適宜変更してもよく、また、全ての判定を用いることなく、必要な判定のみを適宜選択して用いるようにしてもよい。
【００８４】
また、上記実施形態では、目標相対変位ΔＸＴを用いた制御と目標液圧ＰＴを用いた制御とを一定の条件に従って切換える場合について説明しているが、これらを切換える条件は、そのシステムの個々の特性に応じて設定すればよく、いずれに切換えるかは任意に設定することができる。
【００８５】
上記実施形態では、ブレーキペダル１９の操作量を検出するブレーキ操作量検出装置３４として、ブレーキペダル１９のストロークを検出するストローク検出手段を用いたが、これに限らず、ピストン８と入力部材１７との相対変位及び液圧センサ４５Ａによるマスタシリンダ２内のブレーキ液圧に基づいて推定踏力を決定する踏力推定手段を用いてもよい。この場合には、ブレーキペダル１９の操作量として前記推定踏力を用いることになる。また、前記ストローク検出手段と前記踏力推定手段の両方を備え、ブレーキペダルのストローク又は推定踏力のいずれかをブレーキペダルの操作量として用いるようにすることもできる。
【００８６】
また、前記ブレーキペダルの一定の操作量に対して設定される前記目標相対変位が前記ブレーキペダルの踏込時（図５のＬ１）よりも解放時（Ｌ３）のほうが大きくなるように構成してもよい。このようにして反時計回りのヒステリシスを設けることにより、一般的な負圧ブースタのようなブレーキフィーリングを実現できる。
この場合において、前記ブレーキペダルが踏込まれた後、解放されたとき、前記ピストンの位置が一時的に保持されるように前記目標相対変位を設定してもよい（図５のＬ２）。このようにすることで、ピストンの移動による液圧の過度の変動を抑制することができる。
【００８７】
同様に、上記実施形態では、前記ブレーキペダルの一定の操作量に対して設定される前記目標液圧が前記ブレーキペダルの踏込時（図７のＬ１）よりも解放時（Ｌ３）のほうが大きくなるように構成してもよい。このようにして反時計回りのヒステリシスを設けることにより、一般的な負圧ブースタのようなブレーキフィーリング（例えば、「粘り」と呼ばれるブレーキペダルを放したとき制動力低下の抑制）を実現できる。
この場合において、前記ブレーキペダルが踏込まれた後、解放されたとき、前記マスタシリンダ内のブレーキ液圧が一時的に保持されるように前記目標液圧を設定してもよい（図７のＬ２）。このようにすることで、ピストンの移動による液圧の過度の変動を抑制することができる。
【００８８】
また、前記目標相対変位や前記目標液圧を前記ブレーキペダルの操作量に応じた所定の範囲内になるように設定することができる。この所定の範囲内とは、マスタ圧制御機構の構造上の制限、及び、ブレーキペダルの操作フィーリング等の制御上の制限などから定められるものである。
また、前記ブレーキペダルを踏込んだとき、その操作量に対して前記マスタシリンダ内のブレーキ液圧が一定の割合で変化するように前記目標液圧を設定してもよい。
さらに、前記切換手段は、坂道発進補助制御の実行中には、前記液圧制御手段によって前記アクチュエータの作動を制御するように構成してもよい。
また、前記切換手段は、停車中には、前記相対変位制御手段によって前記アクチュエータの作動を制御するように構成してもよい
加えて、前記切換手段は、前記ブレーキペダルの操作によらない制動制御（例えば、車両安定性制御や坂道発進補助制御）の実行中には、前記液圧制御手段によって前記アクチュエータの作動を制御するように構成してもよい。
そして、前記切換手段は、前記ブレーキペダルの一定の操作量に対して前記マスタシリンダのブレーキ液圧が変動する制御（例えば、アンチロックブレーキ制御）を実行中には、前記液圧制御手段によって前記アクチュエータの作動を制御するように構成してもよい。
【符号の説明】
【００８９】
１  ブレーキ制御装置、２  マスタシリンダ、８  プライマリピストン（ピストン）、１７  入力ピストン（入力部材）、１９  ブレーキペダル、２２  電動モータ（アクチュエータ）、４６Ａ  相対変位制御手段、４６Ｂ  液圧制御手段、４６Ｃ  制御切換手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年12月27日(2013.12.27)
【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により進退移動する入力部材と、前記入力部材に対して移動可能に配置されたピストンと、前記ピストンを進退移動させる電動モータとを備え、前記ブレーキペダルによる前記入力部材の移動に応じて前記電動モータを作動させて前記ピストンに推力を発生させてマスタシリンダ内にブレーキ液圧を発生させるブレーキ制御装置であって、
前記ブレーキペダルの操作量に基づいて前記入力部材と前記ピストンとの相対変位について目標相対変位を設定し、これらの相対変位が前記目標相対変位となるように前記電動モータの作動を制御する相対変位制御手段を備え、
該相対変位制御手段は、前記ブレーキペダルの一定の操作量に対して設定される前記目標相対変位を前記ブレーキペダルの踏込時よりも解放時のほうが大きくなるように設定することを特徴とするブレーキ制御装置。
【請求項２】
前記相対変位制御手段は、前記ブレーキペダルの踏込時から解放時に移行するときに、前記目標相対変位の変化を緩やかに設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。
【請求項３】
前記相対変位制御手段は、前記ブレーキペダルの解放時から踏込時に移行するときに、前記目標相対変位の変化を緩やかに設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。
【請求項４】
前記ブレーキペダルが踏込まれた後、解放されたとき、前記ピストンの位置が一時的に保持されるように前記目標相対変位を設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。
【請求項５】
ブレーキペダルの操作により進退移動する入力部材と、前記入力部材に対して移動可能に配置されたピストンと、前記ピストンを進退移動させる電動モータとを備え、前記ブレーキペダルによる前記入力部材の移動に応じて前記電動モータを作動させて前記ピストンに推力を発生させてマスタシリンダ内にブレーキ液圧を発生させるブレーキ制御装置であって、
前記ブレーキペダルの操作量に基づいて前記マスタシリンダに発生させるブレーキ液圧の目標液圧を設定し、前記マスタシリンダ内のブレーキ液圧が前記目標液圧になるように前記電動モータの作動を制御する液圧制御手段を備え、
該液圧制御手段は、前記ブレーキペダルの一定の操作量に対して設定される前記目標液圧を前記ブレーキペダルの踏込時よりも解放時のほうが大きくなるように設定することを特徴とするブレーキ制御装置。
【請求項６】
前記ブレーキペダルが踏込まれた後、解放されたとき、前記マスタシリンダ内のブレーキ液圧が一時的に保持されるように前記目標液圧を設定することを特徴とする請求項５に記載のブレーキ制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明は、ブレーキペダルの操作により進退移動する入力部材と、前記入力部材に対して移動可能に配置されたピストンと、前記ピストンを進退移動させる電動モータとを備え、前記ブレーキペダルによる前記入力部材の移動に応じて前記電動モータを作動させて前記ピストンに推力を発生させてマスタシリンダ内にブレーキ液圧を発生させるブレーキ制御装置であって、
前記ブレーキペダルの操作量に基づいて前記入力部材と前記ピストンとの相対変位について目標相対変位を設定し、これらの相対変位が前記目標相対変位となるように前記電動モータの作動を制御する相対変位制御手段を備え、
該相対変位制御手段は、前記ブレーキペダルの一定の操作量に対して設定される前記目標相対変位を前記ブレーキペダルの踏込時よりも解放時のほうが大きくなるように設定することを特徴とする。
また、ブレーキペダルの操作により進退移動する入力部材と、前記入力部材に対して移動可能に配置されたピストンと、前記ピストンを進退移動させる電動モータとを備え、前記ブレーキペダルによる前記入力部材の移動に応じて前記電動モータを作動させて前記ピストンに推力を発生させてマスタシリンダ内にブレーキ液圧を発生させるブレーキ制御装置であって、
前記ブレーキペダルの操作量に基づいて前記マスタシリンダに発生させるブレーキ液圧の目標液圧を設定し、前記マスタシリンダ内のブレーキ液圧が前記目標液圧になるように前記電動モータの作動を制御する液圧制御手段を備え、
該液圧制御手段は、前記ブレーキペダルの一定の操作量に対して設定される前記目標液圧を前記ブレーキペダルの踏込時よりも解放時のほうが大きくなるように設定することを特徴とする。