(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者により操作されるブレーキ操作子（１２）の操作力に応じてブレーキ液圧を発生させるマスタシリンダ（１１）と、前記ブレーキ操作子（１２）の操作量または操作力に応じて電気的にブレーキ液圧を発生可能な電気的液圧発生手段（２３）とを備え、
前記電気的液圧発生手段（２３）は、シリンダ本体（３６）と、前記シリンダ本体（３６）内に摺動可能に嵌合するピストン（３８Ａ，３８Ｂ）と、前記シリンダ本体（３６）内の、前記ピストン（３８Ａ，３８Ｂ）の前面が臨む液圧室（３９Ａ，３９Ｂ）と、前記ピストン（３８Ａ，３８Ｂ）を後退方向に付勢するリターンスプリング（３７Ａ，３７Ｂ）と、そのリターンスプリング（３７Ａ，３７Ｂ）に抗して前記ピストン（３８Ａ，３８Ｂ）を前進駆動し得る電動モータ（３２）とを有すると共に、前記液圧室（３９Ａ，３９Ｂ）が前記マスタシリンダ（１１）の液圧室（１３Ａ，１３Ｂ）と車輪のホイールシリンダ（１６，１７，２０，２１）間の液路に連通しているブレーキ装置であって、
外界センシング手段（Ｓｄ）で検出した外界の状況から制動の緊急性を判定し、判定した緊急性の大小に応じて前記電動モータ（３２）を弱め界磁制御あるいは進角制御することで、前記電動モータ（３２）の回転速度を緊急性の大小に応じて増加させる制御手段（Ｕａ，Ｕｂ）を備えたことを特徴とするブレーキ装置。
【請求項２】
前記制御手段（Ｕａ，Ｕｂ）が制動の緊急性を判定したときは、前記電動モータ（３２）を前記ブレーキ操作子（１２）の操作の有無に拘わらず作動させることを特徴とする、請求項１に記載のブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転者により操作されるブレーキ操作子の操作量または操作力に応じて、電動モータの駆動力で電気的にブレーキ液圧を発生する電気的液圧発生手段を備えたブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
運転者の制動操作を電気信号に変換してモータシリンダを作動させ、このモータシリンダが発生するブレーキ液圧でホイールシリンダを作動させる、いわゆるＢＢＷ（ブレーキ・バイ・ワイヤ）式ブレーキ装置が、下記特許文献１により公知である。
【０００３】
このＢＢＷ式ブレーキ装置は、ブレーキペダルにより作動してブレーキ液圧を発生するマスタシリンダと、電動モータにより作動してブレーキ液圧を発生するモータシリンダと、車輪を制動するホイールシリンダとを備えており、モータシリンダが作動可能な正常時にはブレーキペダルの操作量に応じてモータシリンダが発生するブレーキ液圧でホイールシリンダを作動させて制動を行い、モータシリンダが作動不能な異常時にはマスタシリンダが発生するブレーキ液圧でホイールシリンダを作動させて制動を行うようになっている。
【特許文献１】特開２００７−２４５８２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記特許文献１に記載されたものは、モータシリンダの電動モータの作動速度が一定であるため、他車両との衝突を回避する衝突被害軽減制御ＥＣＵからの指令でモータシリンダにブレーキ液圧を発生させようとしても、電動モータが素早く応答しないためにホイールシリンダが制動力が発生するまでにタイムラグが生じてしまい、衝突被害軽減制御が充分な効果を発揮できない可能性があった。
【０００５】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、自車が障害物に衝突する可能性があるときに、電気的液圧発生手段がブレーキ液圧を発生する応答性を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、運転者により操作されるブレーキ操作子の操作力に応じてブレーキ液圧を発生させるマスタシリンダと、前記ブレーキ操作子の操作量または操作力に応じて電気的にブレーキ液圧を発生可能な電気的液圧発生手段とを備え、前記電気的液圧発生手段は、シリンダ本体と、前記シリンダ本体内に摺動可能に嵌合するピストンと、前記シリンダ本体内の、前記ピストンの前面が臨む液圧室と、前記ピストンを後退方向に付勢するリターンスプリングと、そのリターンスプリングに抗して前記ピストンを前進駆動し得る電動モータとを有すると共に、前記液圧室が前記マスタシリンダの液圧室と車輪のホイールシリンダ間の液路に連通しているブレーキ装置であって、外界センシング手段で検出した外界の状況から制動の緊急性を判定し、判定した緊急性の大小に応じて前記電動モータを弱め界磁制御あるいは進角制御することで、前記電動モータの回転速度を緊急性の大小に応じて増加させる制御手段を備えたことを特徴とするブレーキ装置が提案される。
【０００７】
また、請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記制御手段が制動の緊急性を判定したときは、前記電動モータを前記ブレーキ操作子の操作の有無に拘わらず作動させることを特徴とするブレーキ装置が提案される。
【０００８】
尚、実施の形態のブレーキペダル１２は本発明のブレーキ操作子に対応し、実施の形態のモータシリンダ２３は本発明の電気的液圧発生手段に対応し、実施の形態のブレーキ制御電子制御ユニットＵａおよび衝突被害軽減制御電子制御ユニットＵｂは本発明の制御手段に対応する。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の構成によれば、運転者により操作されるブレーキ操作子の操作力に応じてブレーキ液圧を発生させるマスタシリンダと、ブレーキ操作子の操作量または操作力に応じて電気的にブレーキ液圧を発生可能な電気的液圧発生手段とを備えると共に、該電気的液圧発生手段が、シリンダ本体と、ピストンと、該ピストンの前面が臨む液圧室と、リターンスプリングと、リターンスプリングに抗してピストンを前進駆動し得る電動モータとを有するブレーキ装置の制御手段が、外界センシング手段で検出した外界の状況に基づいて、制動の緊急性を判定するとともに、判定した緊急性の大小に応じて電気的液圧発生手段の電動モータを弱め界磁制御あるいは進角制御することで、電動モータの回転速度を緊急性の大小に応じて増加させるので、緊急時に電動モータの回転速度を高めて電気的液圧発生手段に速やかにブレーキ液圧を発生させ、制動の応答性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１〜図３は本発明の実施の形態を示すもので、図１は車両用ブレーキ装置の正常時の液圧回路図、図２は図１に対応する異常時の液圧回路図、図３は制御系のブロック図である。
【００１２】
図１に示すように、タンデム型のマスタシリンダ１１は、運転者がブレーキペダル１２を踏む踏力に応じたブレーキ液圧を出力する二つの第１液圧室１３Ａ，１３Ｂを備えており、一方の第１液圧室１３Ａは液路Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄ，Ｐｅを介して例えば左前輪および右後輪のディスクブレーキ装置１４，１５のホイールシリンダ１６，１７に接続されるとともに、他方の第１液圧室１３Ｂは液路Ｑａ，Ｑｂ，Ｑｃ，Ｑｄ，Ｑｅを介して例えば右前輪および左後輪のディスクブレーキ装置１８，１９のホイールシリンダ２０，２１に接続される。
【００１３】
液路Ｐａ，Ｐｂ間に常開型電磁弁である遮断弁２２Ａが配置され、液路Ｑａ，Ｑｂ間に常開型電磁弁である遮断弁２２Ｂが配置され、液路Ｐｂ，Ｑｂと液路Ｐｃ，Ｑｃとの間にモータシリンダ２３が配置され、液路Ｐｃ，Ｑｃと液路Ｐｄ，Ｐｅ；Ｑｄ，Ｑｅとの間にＡＢＳ装置２４が配置される。
【００１４】
液路Ｑａから分岐する液路Ｒａ，Ｒｂには、常閉型電磁弁である反力許可弁２５を介してストロークシミュレータ２６が接続される。ストロークシミュレータ２６は、シリンダ２７にスプリング２８で付勢されたピストン２９を摺動自在に嵌合させたもので、ピストン２９の反スプリング２８側に形成された液室３０が液路Ｒｂに連通する。
【００１５】
モータシリンダ２３のアクチュエータ３１は、電動モータ３２の出力軸に設けた駆動ベベルギヤ３３と、駆動ベベルギヤ３３に噛合する従動ベベルギヤ３４と、従動ベベルギヤ３４により作動するボールねじ機構３５とを備える。モータシリンダ２３のシリンダ本体３６の内部に一対のリターンスプリング３７Ａ，３７Ｂで後退方向に付勢された一対のピストン３８Ａ，３８Ｂが摺動自在に配置されており、ピストン３８Ａ，３８Ｂの前面に一対の第２液圧室３９Ａ，３９Ｂが区画される。一方の第２液圧室３９Ａはポート４０Ａ，４１Ａを介して液路Ｐｂ，Ｐｃに連通し、他方の第２液圧室３９Ｂはポート４０Ｂ，４１Ｂを介して液路Ｑｂ，Ｑｃに連通する。
【００１６】
しかして、電動モータ３２を一方向に駆動すると、駆動ベベルギヤ３３、従動ベベルギヤ３４およびボールねじ機構３５を介して一対のピストン３８Ａ，３８Ｂが前進し、液路Ｐｂ，Ｑｂに連なるポート４０Ａ，４０Ｂが閉塞された瞬間に第２液圧室３９Ａ，３９Ｂにブレーキ液圧を発生させ、そのブレーキ液圧をポート４１Ａ，４１Ｂを介して液路Ｐｃ，Ｑｃに出力することができる。
【００１７】
ＡＢＳ装置２４の構造は周知のもので、左前輪および右後輪のディスクブレーキ装置１４，１５の系統と、右前輪および左後輪のディスクブレーキ装置１８，１９の系統とに同じ構造のものが設けられる。その代表として左前輪および右後輪のディスクブレーキ装置１４，１５の系統について説明すると、液路Ｐｃと液路Ｐｄ，Ｐｅとの間に一対の常開型電磁弁よりなるインバルブ４２，４２が配置され、インバルブ４２，４２の下流側の液路Ｐｄ，Ｐｅとリザーバ４３との間に常閉型電磁弁よりなるアウトバルブ４４，４４が配置される。リザーバ４３と液路Ｐｃとの間に、一対のチェックバルブ４５，４６に挟まれた液圧ポンプ４７が配置されており、この液圧ポンプ４７は電動モータ４８により駆動される。
【００１８】
図３に示すように、ブレーキ制御電子制御ユニットＵａは、マスタシリンダ１１が発生するブレーキ液圧を検出する液圧センサＳａと、ディスクブレーキ装置１８，１９に伝達されるブレーキ液圧を検出する液圧センサＳｂと、各車輪の車輪速を検出する車輪速センサＳｃ…とからの信号に基づいて、遮断弁２２Ａ，２２Ｂ、反力許可弁２５、モータシリンダ２３およびＡＢＳ装置２４の作動を制御する。ブレーキ制御電子制御ユニットＵａにＣＡＮ通信により接続された衝突被害軽減制御電子制御ユニットＵｂは、例えばレーダー装置やテレビカメラよりなる外界センシング手段Ｓｄからの信号に基づいて、自車が先行車等の障害物に衝突する可能性の高さを算出するとともに、その可能性の高さに応じたモータシリンダ２３の応答レベルをＣＡＮ通信によりブレーキ制御電子制御ユニットＵａに伝達する。
【００１９】
次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用について説明する。
【００２０】
システムが正常に機能する正常時には、常開型電磁弁よりなる遮断弁２２Ａ，２２Ｂが消磁されて開弁し、常閉型電磁弁よりなる反力許可弁２５が励磁されて開弁する。この状態で液路Ｑａに設けた液圧センサＳａが運転者によるブレーキペダル１２の踏み込みを検出すると、モータシリンダ２３のアクチュエータ３１が作動して一対のピストン３８Ａ，３８Ｂが前進することで、一対の第２液圧室３９Ａ，３９Ｂにブレーキ液圧が発生する。このブレーキ液圧はＡＢＳ装置２４の開弁したインバルブ４２…を介してディスクブレーキ装置１４，１５，１８，１９のホイールシリンダ１６，１７，２０，２１に伝達され、各車輪を制動する。
【００２１】
モータシリンダ２３のピストン３８Ａ，３８Ｂが僅かに前進すると、ポート４０Ａ，４０Ｂが閉塞されて液路Ｐｂ，Ｑｂと第２液圧室３９Ａ，３９Ｂとの連通が遮断されるため、マスタシリンダ１１が発生したブレーキ液圧はディスクブレーキ装置１４，１５，１８，１９に伝達されることはない。このとき、マスタシリンダ１１の他方の第１液圧室１３Ｂが発生したブレーキ液圧は開弁した反力許可弁２５を介してストロークシミュレータ２６の液室３０に伝達され、そのピストン２９をスプリング２８に抗して移動させることで、ブレーキペダル１２のストロークを許容するとともに擬似的なペダル反力を発生させて運転者の違和感を解消することができる。
【００２２】
そして液路Ｑｃに設けた液圧センサＳｂで検出したモータシリンダ２３によるブレーキ液圧が、液路Ｑａに設けた液圧センサＳａで検出したマスタシリンダ１１によるブレーキ液圧に応じた大きさになるように、モータシリンダ２３のアクチュエータ３１の作動を制御することで、運転者がブレーキペダル１２に入力する踏力に応じた制動力をディスクブレーキ装置１４，１５，１８，１９に発生させることができる。
【００２３】
上述した制動中に、車輪速センサＳｃ…の出力に基づいて何れかの車輪のスリップ率が増加してロック傾向になったことが検出されると、常開型電磁弁よりなる遮断弁２２Ａ，２２Ｂを励磁して閉弁するとともにモータシリンダ２３を作動状態に維持し、この状態でＡＢＳ装置２４を作動させて車輪のロックを防止する。
【００２４】
即ち、所定の車輪がロック傾向になると、その車輪のディスクブレーキ装置のホイールシリンダに連なるインバルブ４２を閉弁してモータシリンダ２３からのブレーキ液圧の伝達を遮断した状態で、アウトバルブ４４を開弁してホイールシリンダのブレーキ液圧をリザーバ４３に逃がす減圧作用と、それに続いてアウトバルブ４４を閉弁してホイールシリンダのブレーキ液圧を保持する保持作用とを行うことで、車輪がロックしないように制動力を低下させる。
【００２５】
その結果、車輪速度が回復してスリップ率が低下すると、インバルブ４２を開弁してホイールシリンダのブレーキ液圧が増加させる増圧作用を行うことで、車輪の制動力を増加させる。この増圧作用により車輪が再びロック傾向になると、前記減圧、保持、増圧を再び実行し、その繰り返しにより車輪のロックを抑制しながら最大限の制動力を発生させることができる。その間にリザーバ４３に流入したブレーキ液は、液圧ポンプ４７により上流側の液路Ｐｃ，Ｑｃに戻される。
【００２６】
上述したＡＢＳ制御を実行している間、遮断弁２２Ａ，２２Ｂが閉弁状態に維持されることで、ＡＢＳ装置２４の作動による液圧変化がキックバックとなってマスタシリンダ１１からブレーキペダル１２に伝達されるのを防止することができる。
【００２７】
ＡＢＳ装置２４は４個の車輪の制動力を個別に制御する機能を有するため、このＡＢＳ装置２４を利用して制動力の左右配分によるヨーモーメントの制御を行うことで、車両の旋回性能や直進安定性能を高めることができる。即ち、旋回内輪の制動力を旋回外輪の制動力よりも大きくして旋回性能を高めたり、旋回外輪の制動力を旋回内輪の制動力よりも大きくして直進安定性能を高めたりすることができる。このような制動力の左右配分によるヨーモーメントの制御を行うとき、ブレーキペダル１２が踏まれている場合には、ＡＢＳ装置２４の作動によるキックバックを抑制するために遮断弁２２Ａ，２２Ｂは閉弁される。ブレーキペダル１２が踏まれていない場合には、キックバックの問題は発生しないために遮断弁２２Ａ，２２Ｂは開弁状態に維持される。
【００２８】
さて、電源の失陥等によりモータシリンダ２３が作動不能になると、モータシリンダ２３が発生するブレーキ液圧に代えて、マスタシリンダ１１が発生するブレーキ液圧による制動が行われる。
【００２９】
電源が失陥すると、図２に示すように、常開型電磁弁よりなる遮断弁２２Ａ，２２Ｂは自動的に開弁し、常閉型電磁弁よりなる反力許可弁２５は自動的に閉弁し、常開型電磁弁よりなるインバルブ４２…は自動的に開弁し、常閉型電磁弁よりなるアウトバルブ４４…は自動的に閉弁する。この状態では、マスタシリンダ１１の第１液圧室１３Ａ，１３Ｂにおいて発生したブレーキ液圧は、ストロークシミュレータ２６に吸収されることなく、遮断弁２２Ａ，２２Ｂ、モータシリンダ２３の第２液圧室３９Ａ，３９Ｂおよびインバルブ４２…を通過して各車輪のディスクブレーキ装置１４，１５，１８，１９のホイールシリンダ１６，１７，２０，２１を作動させ、支障なく制動力を発生させることができる。
【００３０】
上述した異常時において、マスタシリンダ１１の一方の第１液圧室１３Ａから液路Ｐａ、遮断弁２２Ａ、液路Ｐｂ、モータシリンダ２３の一方の第２液圧室３９Ａ、液路Ｐｃおよび液路Ｐｄ，Ｐｅを介して左前輪および右後輪のディスクブレーキ装置１４，１５のホイールシリンダ１６，１７に連なる第１の液圧系統と、マスタシリンダ１１の他方の第１液圧室１３Ｂから液路Ｑａ、遮断弁２２Ｂ、液路Ｑｂ、モータシリンダ２３の他方の第２液圧室３９Ｂ、液路Ｑｃおよび液路Ｑｄ，Ｑｅを介して右前輪および左後輪のディスクブレーキ装置１８，１９のホイールシリンダ２０，２１に連なる第２の液圧系統とは完全に分離独立しているため、それら第１、第２の液圧系統の一方にブレーキ液圧の漏洩や液路の閉塞のようなトラブルが発生しても、四輪のうちの少なくとも二輪に制動力を発生させてフェールセーフを可能にすることができる。
【００３１】
以上の説明では、モータシリンダ２３は運転者によるブレーキペダル１２の操作に応じて作動するが、衝突被害軽減制御電子制御ユニットＵｂが算出した障害物との衝突可能性の高さに応じて、ブレーキペダル１２の操作の有無に関わらずに、ブレーキ制御電子制御ユニットＵａがモータシリンダ２３を作動させて制動力を発生させる場合もある。
【００３２】
即ち、衝突被害軽減制御電子制御ユニットＵｂは、予測される衝突までの時間に応じて、衝突可能性が低いと判断した場合には低応答の指令を、衝突可能性が中程度と判断した場合には中応答の指令を、衝突可能性が高いと判断した場合には高応答の指令をブレーキ制御電子制御ユニットＵａに伝達する。ブレーキ制御電子制御ユニットＵａは、応答速度の指令値に応じて電動モータ３２を弱め界磁制御して回転速度を増加させることで、衝突可能性がない場合に比べて後部ピストン３８Ａおよび前部ピストン３８Ｂの移動速度を増加させて制動力が発生する応答性を高めることができる。具体的には、衝突可能性が高いときほど応答速度の指令値が高くなり、応答速度の指令値が高くなるのに応じて弱め界磁制御を低・中・高の３段階に強めることで、電動モータ３２の回転速度を３段階に増加させて制動力が発生する応答性が高まるように制御している。
【００３３】
尚、電動モータ３２を弱め界磁制御するのは、電動モータ３２に供給される実電流を目標電流に一致させる電流フィードバック制御を行う場合であり、電動モータ３２を電圧制御する場合には弱め界磁制御に換えて進角制御が用いられる。
【００３４】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００３５】
例えば、実施の形態では衝突被害軽減制御電子制御ユニットＵｂが電動モータ３２の低応答、中応答および高応答の指令をブレーキ制御電子制御ユニットＵａに伝達しているが、弱め界磁制御（あるいは進角制御）を行うか否かの指令だけをブレーキ制御電子制御ユニットＵａに伝達しても良く、また電動モータ３２の弱め界磁量（あるいは進角量）の指令値を直接ブレーキ制御電子制御ユニットＵａに伝達しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】車両用ブレーキ装置の正常時の液圧回路図
【図２】図１に対応する異常時の液圧回路図
【図３】制御系のブロック図
【符号の説明】
【００３７】
１１ マスタシリンダ
１２        ブレーキペダル（ブレーキ操作子）
１６，１７，２０，２１ ホイールシリンダ
２３        モータシリンダ（電気的液圧発生手段）
３２        電動モータ
３６ シリンダ本体
３７Ａ，３７Ｂ リターンスプリング
３８Ａ，３８Ｂ ピストン
３９Ａ，３９Ｂ 液圧室
Ｓｄ        外界センシング手段
Ｕａ        ブレーキ制御電子制御ユニットＵ（制御手段）
Ｕｂ        衝突被害軽減制御電子制御ユニット（制御手段）
【図１】
0005030802.tif 000002
【図２】
0005030802.tif 000003
【図３】
0005030802.tif 000004