JPWO2012086162A1 - 車両用ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、負荷液損特性が変化した場合に、ブレーキペダル操作量に応じた制動力を変化させて運転者に負荷液損特性の変化を認識させ得るようにするものである。モータ駆動シリンダ１３と、ホイールシリンダ２ｂ・３ｂと、ブレーキペダル操作量Ｐｓを検出するストロークセンサ１１ａと、ブレーキペダル操作量Ｐｓに応じて、モータ駆動シリンダ１３の目標ストロークＳｔを設定する目標値設定回路３３と、ブレーキペダル操作量Ｐｓに対応するブレーキ液圧規範値Ｂｏと実ブレーキ液圧Ｂと間に偏差が生じたときに、該偏差を減少させる向きに、目標ストロークＳｔを補正するための液圧補償回路３８とを有する車両用のブレーキ装置１において、ブレーキペダル操作量Ｐｓに基づき液圧補償回路３８による補償値ΔＢを抑制するストローク制限回路５１を設ける。

Description

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。

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併用したモータ駆動タンデムシリンダにＡＢＳ油圧ユニットまたはＶＳＡ油圧ユニットを組み合わせた構成とされている。

このブレーキ装置の制御部は、ブレーキペダル操作量（踏み込み量）に応じたブレーキ液圧の規範値を目標ブレーキ液圧に設定し、負荷液損特性に基づいた液圧−モータ駆動シリンダストロークマップに従ってモータ駆動シリンダの目標ストロークを設定し、これを目標モータ角に変換してモータ角のフィードバック制御を行ってモータ駆動シリンダを目標ストロークに駆動することにより、運転者が要求する液圧をホイールシリンダに発生させる動作を実現している。

さらに、上記ブレーキ装置の制御部は、負荷液損特性が変動した場合などにも実ブレーキ液圧の補正ブレーキ液圧への追従性を確保するために、ブレーキ液圧の規範値と検出した実ブレーキ液圧との偏差を目標ブレーキ液圧に加算して目標ブレーキ液圧を補正する目標ブレーキ液圧補正を行っている。

なお、ブレーキペダル操作量から目標ブレーキ液圧を算出するために用いるブレーキペダル操作量−液圧規範値マップは、吸気負圧を利用するマスターパワーを用いてマスターシリンダが発生する液圧を直接ホイールシリンダに作用させる従来型の車両と同様の制動フィールを達成するために、従来型車両のペダル踏力−制動力特性を目標とし、その目標特性と、ペダルシミュレータにより決定されるブレーキペダル操作量−ペダル踏力特性、および車両特性により決定されるブレーキ液圧−制動力特性を用いて設定している。

特開２００９−２２７０２３号公報

ところで、マスターシリンダの液圧を直接ホイールシリンダに作用させる従来型の車両では、負荷液損特性が変化した場合には、ブレーキペダル操作量−減速度特性が相応に変化するため、運転者がこの変化を体感することにより、負荷液損特性の変化を認識することができる。

しかしながら、上記ブレーキ・バイ・ワイヤにおける従来の制御によると、負荷液損特性が変化した場合、モータ駆動シリンダの作動量を補正する機能によってブレーキペダル操作量に応じた実ブレーキ液圧が出力され、結果的にブレーキペダル操作量−減速度特性が変化することはない。そのため、運転者は負荷液損特性の変化を制動力や減速度からは認識することができず、負荷液損特性がさらに変化して故障検知領域に達したときに警報や装置の切り替わりによって初めてブレーキ装置の異常を認識することになる。そして、負荷液損特性が故障検知領域に達したときには制御が停止するため、故障検知直前と故障検知直後とで特性変化が大きい場合には運転者が違和感を覚える虞がある。

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、負荷液損特性が変化した場合に、ブレーキペダル操作量に応じた制動力を変化させて運転者に負荷液損特性の変化を認識させ得るようにすることである。

上記課題を解決するために、本発明は、与えられた目標作動量（Ｓｔ）に応じて動力駆動され、作動量に応じたブレーキ液圧を発生する液圧発生手段（モータ駆動シリンダ１３）と、液圧発生手段より供給されるブレーキ液圧によって駆動される摩擦制動手段（２ａ・２ｂ・３ａ・３ｂ）と、摩擦制動手段に供給される実ブレーキ液圧（Ｂ）を検出する実ブレーキ液圧検出手段（２５ｂ）と、運転者によるブレーキペダル操作量（Ｐｓ）を検出するブレーキペダル操作量検出手段（１１ａ）と、ブレーキペダル操作量に応じて、前記目標作動量を設定する目標作動量設定手段（３１・３３）と、前記目標作動量（Ｓｔ）に対応するブレーキ液圧（Ｂｏ）と実ブレーキ圧（Ｂ）と間に偏差が生じたときに、該偏差を減少させる向きに、前記目標作動量（Ｓｔ）を補正するための補正手段（３７・３８・３２）とを有する車両用ブレーキ装置（１）であって、更に、前記ブレーキペダル操作量（Ｐｓ）に基づき補正手段による補正量（ΔＢ）を抑制する補正抑制手段（５１・５６・５９）を有するように構成する。

この構成によれば、液圧発生手段の実作動量と実ブレーキ液圧との関係が所定の故障判定領域に達していないときに、補正抑制手段が補正手段による補正量を抑制することにより、出力される実ブレーキ液圧が実作動量に対応する規範値からずれることになる、すなわち出力される制動力がブレーキペダル操作量に応じて設定されている制動力と異なることになる。そのため、目標作動量に対応したブレーキ液圧と実ブレーキ圧と間の偏差に応じた目標作動量の補正を行いつつも制動力の変化を体感させることで負荷液損特性の変化を運転者に認識させることができる。

また、補正量は、ブレーキペダル操作量に対応して抑制されることにより、制動力の増減フィーリングを良好に保って違和感を抑えて制動力の変化を運転者に体感させることができる。そのため、運転者に過度の不安感を与えることなく、従来車両に近いフィーリングで負荷液損特性の変化を認識させることができる。

また、本発明の一側面によれば、補正手段による補正後の目標作動量が制限値を超える値となったときには、目標作動量をこの制限値として規定する構成とすることができる。

この構成によれば、補正手段による補正量に対して上限値および下限値の少なくとも一方となる制限値が設定され、この上限値および下限値を超える補正が必要となる負荷液損特性の変化が生じた場合にブレーキペダル操作量に応じた液圧と異なるブレーキ液圧が作用することにより、制動力の変化を運転者に体感させることができる。

また、本発明の一側面によれば、ブレーキペダル（１１）により駆動されるマスターシリンダ（１５）と、補正抑制手段により補正量が抑制された状態における実ブレーキ液圧が異常判定値を超えた場合に、液圧発生手段の作動を停止し、マスターシリンダにより発生したブレーキ液圧により、摩擦制動手段を駆動するフェイルセーフ手段（５４）とを更に有する構成とすることができる。

この構成によれば、例えば、ブレーキ液配管に亀裂などが生じている場合に、液圧発生手段を過度に駆動してブレーキ液の漏洩を助長するような事態を回避することができる。

このように本発明によれば、負荷液損特性が変化した場合に、ブレーキペダル操作量に応じた制動力を変化させて運転者に負荷液損特性の変化を認識させ得るようにすることができる。

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。 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。 第１実施形態に基づく制御要領を示す要部回路ブロック図である。 液圧−モータ駆動シリンダストロークマップである。 第１実施形態の変形例に基づく制御要領を示す要部回路ブロック図である。 第２実施形態に基づく制御要領を示す要部回路ブロック図である。 補正率設定用のマップである。

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。

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。

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。

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。

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。

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、その操作量（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。

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。

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。

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。

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バタンク１６が設けられている。なお、各ピストン１５ａ・１５ｂには、リザーバタンク１６と連通する各油路１６ａ・１６ｂ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ピストンと相反する側に第２液室１７ｂが形成されている。

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。

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。

また、モータ駆動シリンダ１３には、上記リザーバタンク１６に連通路２２を介してそれぞれ連通する各油路２２ａ・２２ｂが設けられており、各ピストン２１ａ・２１ｂには、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。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。

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と連通し得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。

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。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、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。

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。

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。

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。

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、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（ブレーキペダル操作量Ｐｓ）に基づいて、回生制動力を考慮した上で目標となるブレーキ液圧が設定され、この目標ブレーキ液圧Ｂｔ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（ブレーキペダル操作量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。

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を介してリザーバタンク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。

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。

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によるブレーキペダル操作量Ｐｓなどに応じて回生ブレーキ量を増減する。そして、ブレーキペダル操作量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。例えばブレーキペダル操作量Ｐｓ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ブレーキ液圧Ｂｔ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。

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。

≪第１実施形態≫
次に、図３を参照して第１実施形態に基づく制御ユニット６の要部を構成する液圧増減制御回路６ａについて説明する。なお、制御ユニット６は、液圧増減制御回路６ａの他、並列に設けられた図示しないトルク制御回路６ｂ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ペダル操作量（変位）Ｐｓが液圧規範値設定回路３１に入力しており、液圧規範値設定回路３１では、例えばマップや関数を用いて、ブレーキペダル１１のブレーキペダル操作量Ｐｓに対応して補正ブレーキ液圧Ｂｔに設定されるブレーキ液圧規範値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）としても良い。

液圧規範値設定回路３１で求められたブレーキ液圧規範値Ｂｏは加算器３２に入力し、加算器３２の出力値が補正ブレーキ液圧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、補正ブレーキ液圧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は補正抑制手段としてのストローク制限回路５１を構成する制限器３９を介してモータ角変換器３４に入力する。

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。

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。

また、上記液圧規範値設定回路３１から出力されるブレーキ液圧規範値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ブレーキ液圧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入力し、その出力が液圧補償回路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、上記したようにブレーキ液圧規範値Ｂｏが入力しており、そのブレーキ液圧規範値Ｂｏと補償値ΔＢとを加算した結果（Ｂｏ＋ΔＢ）を補正ブレーキ液圧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、目標ストロークＳｔに対応した補正ブレーキ液圧Ｂｔと実ブレーキ液圧Ｂと間の偏差を減少させることにより目標ストロークＳｔ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は実ブレーキ液圧Ｂに基づき補正される。

さらに、上記液圧規範値設定回路３１から出力されるブレーキ液圧規範値Ｂｏは、ストローク制限回路５１を構成する上限値設定回路５２および下限値設定回路５３にも入力している。上限値設定回路５２では、例えばマップや関数を用いて、液圧規範値設定回路３１で求められたブレーキ液圧規範値Ｂｏに対応して目標ストロークＳｔの上限値Ｓｔｍａｘを求める。下限値設定回路５３では、例えばマップや関数を用いて、液圧規範値設定回路３１で求められたブレーキ液圧規範値Ｂｏに対応して目標ストロークＳｔの下限値Ｓｔｍｉｎを求める。

これら目標ストロークＳｔの上限値Ｓｔｍａｘおよび下限値Ｓｔｍｉｎは、図４に示すように、ブレーキ液圧規範値Ｂｏすなわちブレーキペダル操作量Ｐｓに対応して、負荷液損特性に基づく液圧−モータ駆動シリンダストロークマップに従ったモータ駆動シリンダ１３のストローク規範値Ｓｓに対し、ブレーキ液圧規範値Ｂｏ（ブレーキペダル操作量Ｐｓ）の増大に応じて増大するように且つブレーキ液圧規範値Ｂｏ（ブレーキペダル操作量Ｐｓ）に対応するストローク規範値Ｓｓと後述する故障判定値Ｓｆとの偏差よりも小さな所定量Ｘをもって乖離する値にそれぞれ設定されている。

そして、上限値設定回路５２および下限値設定回路５３で求められた目標ストロークＳｔの上限値Ｓｔｍａｘおよび下限値Ｓｔｍｉｎは制限器３９に入力し、制限器３９では、目標値設定回路３３から出力される目標ストロークＳｔが上限値Ｓｔｍａｘまたは下限値Ｓｔｍｉｎを超えるときに、目標ストロークＳｔを上限値Ｓｔｍａｘまたは下限値Ｓｔｍｉｎに設定する。

このように、制限器３９において目標ストロークＳｔの上限および下限を規定することにより、ブレーキペダル操作量Ｐｓに対応したブレーキ液圧のブレーキ液圧規範値Ｂｏに液圧補償のための補償値ΔＢ（補正量）を加えた補正ブレーキ液圧Ｂｔに対し、実質的に上限値または下限値を規定したことになる。つまり、加算器３２で補正された補正ブレーキ液圧Ｂｔのブレーキ液圧規範値Ｂｏからの乖離量が所定値以上となったときには、減算器３７、液圧補償回路３８および加算器３２による補正ブレーキ液圧Ｂｔの補正量が規定される。

これにより、目標ストロークＳｔの上限値Ｓｔｍａｘおよび下限値Ｓｔｍｉｎを超える補正が必要となる負荷液損特性の変化が生じた場合に、ストローク制限回路５１が補償値ΔＢによる目標ストロークＳｔの補正を抑制することにより、出力される実ブレーキ液圧Ｂがブレーキペダル操作量Ｐｓに対応する規範値からずれることになる、すなわち出力される制動力がブレーキペダル操作量Ｐｓに応じて設定されていた制動力と異なることになる。そのため、ブレーキ液圧規範値Ｂｏと実ブレーキ液圧Ｂと間の偏差（ΔＢ）に応じた目標ストロークＳｔの補正を行いつつも、制動力の変化を体感させることで負荷液損特性の変化を運転者に認識させることができる。

他方、上記液圧規範値設定回路３１から出力されるブレーキ液圧規範値Ｂｏおよび上記目標値設定回路３３から出力される目標ストロークＳｔは故障判定回路５４にも入力している。故障判定回路５４では、図４に示すように、モータ駆動シリンダ１３のストローク規範値Ｓｓから所定量Ｙをもって乖離した値に故障判定値Ｓｆが設定されており、目標値設定回路３３から出力される目標ストロークＳｔがこの故障判定値Ｓｆを超える（故障判定領域にある）場合に、ブレーキ装置１の故障を判定する。故障判定回路５４は故障と判定すると故障信号を出力し、出力された故障信号はフェイルセーフ動作回路５５に入力する。フェイルセーフ動作回路５５では、故障信号を受けると、モータ角フィードバック回路３６の出力を遮断してモータ駆動シリンダ１３の作動を停止すると同時に、図２に示したマスターシリンダ１５により発生したブレーキ液圧によってホイールシリンダ２ｂ・３ｂを駆動するフェイルセーフ動作を行うべく、電磁弁２４ａ・２４ｂを開け、電磁弁２４ｃを閉じるための信号を出力する。

このように、液圧規範値設定回路３１から出力されるブレーキ液圧規範値Ｂｏすなわちブレーキペダル操作量Ｐｓと目標値設定回路３３から出力される目標ストロークＳｔとに基づいて負荷液損特性の変化を把握し、負荷液損特性が大きく変化した場合に故障と判断して、モータ駆動シリンダ１３によるブレーキ・バイ・ワイヤの制御を停止してマスターシリンダ１５による従来の制動力制御に切り替えることにより、例えば、ブレーキ液配管に亀裂などが生じている場合に、モータ駆動シリンダ１３を過度に駆動してブレーキ液の漏洩を助長するような事態を回避することができる。

＜変形例＞
次に、図５を参照して第１実施形態の変形例に基づく液圧増減制御回路６ａについて説明する。なお、第１実施形態と同様の回路などには同一の符号を付し、重複する説明は省略する。第２実施形態においても同様とする。

本変形例に係る液圧増減制御回路６ａでは、減算器３７、液圧補償回路３８および加算器３２による目標ストロークＳｔ（補正ブレーキ液圧Ｂｔ）の補正量を規制するために、ストローク制限回路５１の代わりに、モータ角フィードバック回路３６からの出力を制限するリミッタ制御回路５６が設けられている。上限値設定回路５２で求められた目標ストロークＳｔの上限値Ｓｔｍａｘはモータ角変換器３４に入力し、モータ角変換器３４では、目標ストロークＳｔの上限値Ｓｔｍａｘを電動サーボモータ１２の目標モータ角θｔの上限値θｔｍａｘに変換し、その出力がリミッタ制御回路５６で用いられる。同様に、下限値設定回路５３で求められた目標ストロークＳｔの下限値Ｓｔｍｉｎはモータ角変換器３４に入力し、モータ角変換器３４では、目標ストロークＳｔの下限値Ｓｔｍｉｎを電動サーボモータ１２の目標モータ角θｔの下限値θｔｍｉｎに変換し、その出力がリミッタ制御回路５６で用いられる。

各モータ角変換器３４で変換された目標モータ角θｔの上限値θｔｍａｘおよび下限値θｔｍｉｎはそれぞれ減算器３５に入力しており、回転角度センサ１２ａにより検出された実モータ角θｍもこれら減算器３５に入力する。目標モータ角θｔの上限値θｔｍａｘが入力した減算器３５では、上限値θｔｍａｘから実モータ角θｍを減算したモータ角制御量θが出力され、低値選択器５７に入力する。低値選択器５７にはモータ角フィードバック回路３６から出力されたモータ角制御量θも入力しており、低値選択器５７では両モータ角制御量θのうち低い値が選択され、選択されたモータ角制御量θが高値選択器５８に入力する。

一方、目標モータ角θｔの下限値θｔｍｉｎが入力した減算器３５では、下限値θｔｍｉｎから実モータ角θｍを減算したモータ角制御量θが出力され、高値選択器５８に入力する。高値選択器５８では、入力した両モータ角制御量θのうち高い値が選択され、選択されたモータ角制御量θにより電動サーボモータ１２の回転角度が制御される。

液圧増減制御回路６ａをこのように構成しても、目標ストロークＳｔの上限値Ｓｔｍａｘおよび下限値Ｓｔｍｉｎを超える補正が必要となる負荷液損特性の変化が生じた場合に、リミッタ制御回路５６が補償値ΔＢを抑制することにより、出力される実ブレーキ液圧Ｂをブレーキペダル操作量Ｐｓに対応するブレーキ液圧規範値Ｂｏからずらし、制動力の変化を体感させることで負荷液損特性の変化を運転者に認識させることができる。なお、この例ではストロークを一旦求めてから回転角度に変換するよう構成したが、ストロークに代えて直接的に目標作動量としてモータ角制御量θを用いても良い。

≪第２実施形態≫
次に、図６を参照して第２実施形態に基づく液圧増減制御回路６ａについて説明する。

本実施形態に係る液圧増減制御回路６ａでは、減算器３７、液圧補償回路３８および加算器３２による目標ストロークＳｔ（補正ブレーキ液圧Ｂｔ）の補正量を抑制するために、第１実施形態のストローク制限回路５１および変形例のリミッタ制御回路５６の代わりに、目標ストロークＳｔ（補正ブレーキ液圧Ｂｔ）の補正量を決定させるための補正量制限回路５９が設けられている。

補正量制限回路５９を構成する補正率設定回路６０には、実ブレーキ液圧Ｂと実ストロークＳとが入力している。補正率設定回路６０では、前回値として入力した実ブレーキ液圧Ｂ（ｎ−１）と実ストロークＳ（ｎ−１）とに基づいて、例えば図７に示すマップを用いて目標ストロークＳｔ（補正ブレーキ液圧Ｂｔ）の補正率Ｋを求める。

補正率設定回路６０が参照する図７のマップには、モータ駆動シリンダ１３が駆動された際に発生する理想的な液圧−ストロークの関係（負荷剛性）に沿って、補正率Ｋを１とする領域（ストローク規範値Ｓｓ）を設定するとともに、入力した実ストロークＳのストローク規範値Ｓｓからの乖離量（Ｓｔ−Ｓｓ）に応じて補正率Ｋが設定されている。具体的には、ある実ブレーキ液圧Ｂに対して実ストロークＳがストローク規範値Ｓｓよりも大きい場合、すなわち液圧損失が大きくなる側に変化している場合、１よりも大きな補正率Ｋが補正率設定回路６０から出力され、目標ストロークＳｔがストローク規範値Ｓｓよりも小さい場合、すなわち液圧損失が小さくなる側に変化している場合、１よりも小さな補正率Ｋが補正率設定回路６０から出力される。

なお、図７のマップには、第１実施形態と同様に、実ストロークＳのストローク規範値Ｓｓからの乖離量が所定量Ｘとなる値が目標ストロークの上限値Ｓｔｍａｘおよび下限値Ｓｔｍｉｎとしてそれぞれ設定されており、入力した実ストロークＳがこれら上限値Ｓｔｍａｘまたは下限値Ｓｔｍｉｎを超える場合には、上限値Ｓｔｍａｘまたは下限値Ｓｔｍｉｎに対して設定された補正率Ｋ（１．４または０．６）が出力される。

補正率設定回路６０から出力された補正率Ｋは、液圧規範値設定回路３１から出力されたブレーキペダル操作量Ｐｓに対応するブレーキ液圧規範値Ｂｏが入力する乗算器６１に入力する。したがって、液圧損失が大きくなる側に変化している場合には、補正ブレーキ液圧Ｂｔがブレーキ液圧規範値Ｂｏよりも大きく設定され、液圧損失が小さくなる側に変化している場合には、補正ブレーキ液圧Ｂｔがブレーキ液圧規範値Ｂｏよりも小さく設定される。これにより、図７のマップにおいて実ストロークＳおよび実ブレーキ液圧Ｂが上限値Ｓｔｍａｘおよび下限値Ｓｔｍｉｎの範囲にある場合において、目標ストロークＳｔが適切に増減補正されて実ブレーキ液圧Ｂがブレーキ液圧規範値Ｂｏに近づく。また、実ストロークＳおよび実ブレーキ液圧Ｂが上限値Ｓｔｍａｘあるいは下限値Ｓｔｍｉｎを超える場合には、補正ブレーキ液圧Ｂｔが上記上限値Ｓｔｍａｘあるいは下限値Ｓｔｍｉｎに対応する補正率Ｋにより制限される。すなわち、補正量制限回路５９の補正量（ここでは（Ｋ−１）×Ｂｏ相当）が抑制される。

液圧増減制御回路６ａをこのように構成することにより、第１実施形態の効果に加え、負荷液損特性の変動度合いに応じて補正量が規定され、液圧損失の変化が小さい場合と液圧損失の変化が大きい場合とで段階的に抑制効果を変化させることができる。これにより、制動力の増減フィーリングを良好に保って違和感を抑えて制動力の変化を運転者に体感させることができる。そのため、運転者に過度の不安感を与えることなく、従来車両に近いフィーリングで負荷液損特性の変化を認識させることができる。

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、各構成要素の具体的形状や配置、各構成要素による具体的処理内容などは、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、上記第１実施形態では、ストローク制限回路５１またはリミッタ制御回路５６が、目標ストロークＳｔの上限値Ｓｔｍａｘおよび下限値Ｓｔｍｉｎを、図４に示すマップに基づいてそれぞれストローク規範値Ｓｓから上下に所定量Ｘをもって乖離する値に設定しており、第２実施形態では、補正量制限回路５９が、目標ストロークＳｔの上下限の補正率Ｋを、図７に示すマップに基づいてそれぞれストローク規範値Ｓｓから上下に所定量Ｘをもって乖離する上限値Ｓｔｍａｘおよび下限値Ｓｔｍｉｎに応じて設定しているが、上限値Ｓｔｍａｘ側に乖離する所定量Ｘと下限値Ｓｔｍｉｎ側に乖離する所定量Ｘとを異ならせてもよい。この場合、上限値Ｓｔｍａｘ側に乖離する所定量Ｘを下限値Ｓｔｍｉｎ側に乖離する所定量Ｘよりも大きく設定するとよい。このように設定することにより、液圧補償された目標ストロークＳｔ（第１実施形態）または実ストロークＳ（第２実施形態）が上限値Ｓｔｍａｘを超えている場合、目標ストロークＳｔを上限値Ｓｔｍａｘに制限することで制動力を低減して制動力変化を運転者に体感させつつ、より運転者の意図する制動力に近い制動力を発生させることができる。

また、ＶＳＡ制御やＡＢＳ制御などのモータ駆動シリンダ１３以外の装置（上記実施形態では、ＶＳＡ装置２６）により制動力を制御するときには、制御ユニット６が、第１実施形態のストローク制限回路５１またはリミッタ制御回路５６や第２実施形態の補正量制限回路５９によって抑制された補正量を保持し、保持した補正量を考慮してＶＳＡ制御やＡＢＳ制御を行うようにしてもよい。このようにすることにより、ＶＳＡ制御やＡＢＳ制御で変化させる制動力とモータ駆動シリンダ１３により発生させる制動力との互いの制御干渉を避けることができる。また、ＶＳＡ制御やＡＢＳ制御の精度を向上させることができる。

一方、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。

１ ブレーキ装置
２ 前輪
２ａ ディスク（摩擦制動手段）
２ｂ ホイールシリンダ（摩擦制動手段）
３ 後輪
３ａ ディスク（摩擦制動手段）
３ｂ ホイールシリンダ（摩擦制動手段）
１１ ブレーキペダル
１１ａ ストロークセンサ（ブレーキペダル操作量検出手段）
１３ モータ駆動シリンダ（液圧発生手段）
１５ マスターシリンダ
２５ｂ ブレーキ圧センサ（実ブレーキ液圧検出手段）
３１ 液圧規範値設定回路（目標作動量設定手段）
３２ 加算器（補正手段）
３３ 目標値設定回路（目標作動量設定手段）
３７ 減算器（補正手段）
３８ 液圧補償回路（補正手段）
５１ ストローク制限回路（補正抑制手段）
５５ フェイルセーフ動作回路
５６ リミッタ制御回路（補正抑制手段）
５９ 補正量制限回路（補正抑制手段）
Ｂ 実ブレーキ液圧
Ｂｏ ブレーキ液圧規範値
Ｂｔ 目標ブレーキ液圧
Ｋ 補正率
Ｐｓ ブレーキペダル操作量
Ｓｓ ストローク規範値
Ｓｔ 目標ストローク
Ｓ 実ストローク
Ｖ 自動車
Ｘ 所定量（第１の所定値）
Ｙ 所定量（第２の所定値）
ΔＢ 補償値（偏差）

Claims (4)

1. 与えられた目標作動量に応じて動力駆動され、作動量に応じたブレーキ液圧を発生する液圧発生手段と、
   前記液圧発生手段より供給されるブレーキ液圧によって駆動される摩擦制動手段と、
   前記摩擦制動手段に供給される実ブレーキ液圧を検出する実ブレーキ液圧検出手段と、
   運転者によるブレーキペダル操作量を検出するブレーキペダル操作量検出手段と、
   前記ブレーキペダル操作量に応じて前記目標作動量を設定する目標作動量設定手段と、
   前記目標作動量に対応するブレーキ液圧と前記実ブレーキ圧と間に偏差が生じたときに、該偏差を減少させる向きに、前記目標作動量を補正するための補正手段とを有する車両用ブレーキ装置であって、
   前記補正手段による補正量を前記ブレーキペダル操作量に基づき制限する補正抑制手段を有することを特徴とする車両用ブレーキ装置。
2. 補正後の前記目標作動量が、前記補正抑制手段が前記ブレーキペダル操作量に応じて定める制限値を超える場合に、前記目標作動量を前記制限値として設定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。
3. 前記液圧発生手段の実作動量を検出する実作動量検出手段を備え、
   前記実作動量と、前記実ブレーキ液圧とに基づき前記補正手段による前記目標作動量の補正量を規定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。
4. ブレーキペダルにより駆動されるマスターシリンダと、
   前記補正抑制手段とにより補正量が抑制された状態において前記実ブレーキ液圧が所定の異常判定値を超えた場合に前記液圧発生手段の作動を停止し、前記マスターシリンダにより発生したブレーキ液圧により、前記摩擦制動手段を駆動するフェイルセーフ手段とを更に有す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。

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