JP2011218976A - ブレーキ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ブレーキ制御装置において、回生協調制御実行中に、マスタシリンダ内のブレーキ液圧の急激な変動を抑制して、減速度の急変を抑制し、運転者に与える違和感を小さくする。
【解決手段】入力ピストン３２に連結されたブレーキペダルの操作に応じて、コントローラＣによって電動モータ４０を作動させ、入力ピストン３２及びプライマリピストン１０の位置に基づき、マスタシリンダ２内のブレーキ液圧を制御する。回生協調制御実行中に、プライマリピストン１０の後退位置を制限してリザーバポート２０が開かないようにする。これにより、回生制動の増大に伴うプライマリピストン１０の後退により、リザーバポート２０が開いてマスタシリンダ２内のブレーキ液圧が急激に変動するのを防止することができ、減速度の急変を抑制し、運転者に与える違和感を小さくすることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電動アクチュエータによって所望の制動力を得るブレーキ制御装置に関するものである。

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、アンダステア、オーバ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。

特許文献１には、ブレーキペダルに連結された入力ピストン及び電動アクチュエータに連結されたブースタピストンをマスタシリンダに挿入し、両ピストン間にこれらの相対位置を一定の中立位置に弾性的に保持するバネ部材を設け、運転者によるブレーキペダルの操作量に基づき、電動アクチュエータを作動させて両ピストンの相対変位を制御することにより、マスタシリンダにブレーキ液圧を発生させ、倍力制御、ブレーキアシスト制御、回生協調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。

特開２００９−５６９３６号公報

回生協調制御は、パワーユニットとして、エンジン及び電動モータを備えたいわゆるハイブリッド車両等において、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量に対して、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。

上述の回生協調制御のように、運転者のブレーキペダル操作量に対して、電動モータの作動によってブースタピストンを移動させてマスタシリンダのブレーキ液圧を調整する場合、このようなブレーキ制御の実行中に、ブースタピストンが非制動位置まで後退すると、リザーバからマスタシリンダにブレーキ液を補充するリザーバポートが開き、マスタシリンダのブレーキ液圧が急激に低下することになる。マスタシリンダのブレーキ液圧に急激な変動があると、ブレーキ装置が発生する制動力が急激に小さくなるため、減速度が急激に小さくなり、運転者に違和感を与える場合がある。また、特許文献１の倍力装置のように、入力ピストンがマスタシリンダに挿入されている構成であれば、その圧力変動が入力ピストンを介してブレーキペダルに伝達されることにより、ブレーキペダルの操作フィーリングが悪化する。

そこで、本発明は、マスタシリンダ内のブレーキ液圧の急激な変動を抑制して、減速度の急変を抑制し、運転者に与える違和感を小さくするようにしたブレーキ制御装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明は、マスタシリンダと、該マスタシリンダに挿入されたピストンと、該ピストンの前進によって閉止されるリザーバポートを介して前記マスタシリンダにブレーキ液を補充するリザーバと、前記ピストンを駆動するアクチュエータとを備え、ブレーキペダルの操作量に応じて前記アクチュエータを作動させて、前記ピストンの位置に基づいて前記マスタシリンダ内のブレーキ液圧を制御するブレーキ制御装置であって、
前記マスタシリンダのブレーキ液圧による摩擦制動と回生制動とによって所望の制動力を得る回生協調制御実行中には、前記リザーバポートが開かないように前記ピストンの後退位置を制限することを特徴とする。

本発明に係るブレーキ制御装置によれば、マスタシリンダ内のブレーキ液圧の急激な変動を抑制して、減速度の急変を抑制し、運転者に与える違和感を小さくすることができる。

本発明の一実施形態に係るブレーキ制御装置の縦断面図である。 図１に示すブレーキ制御装置の概略構成を示すブロック図である。 図１に示すブレーキ制御装置のコントローラによる制御を示すブロック図である。 図１に示すブレーキ制御装置の回生協調制御時の各部の状態を示すタイムチャートである。 図１に示すブレーキ制御装置の回生協調制御時の入力ピストン及びピストンの位置を示す説明図である。 図１に示すブレーキ制御装置のコントローラの回生協調制御を実行するためのフローチャートである。 図１に示すブレーキ制御装置のコントローラの第１変形例に係る回生協調制御を実行するためのフローチャートである。 図１に示すブレーキ制御装置のコントローラの第２変形例に係る回生協調制御を実行するためのフローチャートである。 従来のブレーキ制御装置の回生協調制御時の各部の状態を示すタイムチャートである。 従来のブレーキ制御装置の回生協調制御時の入力ピストン及びピストンの位置を示す説明図である。

以下、本発明の一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である電動倍力装置１の全体図を図１に示し、電動倍力装置１を含むブレーキシステムのハードウエアの概略構成を図２にブロック図として示す。

図１及び図２に示すように、電動倍力装置１は、タンデム型のマスタシリンダ２と、アクチュエータ３を内装するケース４とを備え、マスタシリンダ２には、リザーバ５が接続され、ケース４の上部には、コントローラＣが取付けられている。マスタシリンダ２は、略有底円筒状のシリンダ本体２Ａを含み、その開口部側がケース４の前部にスタッドボルト６Ａ及びナット６Ｂによって結合されている。ケース４の後部には、平坦な取付座面７が形成され、取付座面７からマスタシリンダ２と同心の円筒状の案内部８が突出している。そして、電動倍力装置１は、車両のエンジンルーム内に配置され、案内部８をエンジンルームと車室との隔壁に貫通させて車室内に延ばし、取付座面７を隔壁に当接させて取付座面７に設けられたスタッドボルト９を用いて固定される。

マスタシリンダ２のシリンダ本体２Ａ内には、開口側に、先端部がカップ状に形成されたピストンとしての円筒状のプライマリピストン１０が嵌装され、底部側にカップ状のセカンダリピストン１１が嵌装されており、プライマリピストン１０の後端部は、マスタシリンダ２の開口部からケース４内に突出して、案内部８付近まで延びている。プライマリピストン１０及びセカンダリピストン１１は、シリンダ本体２Ａのシリンダボア１２内に嵌合されたスリーブ１３の両端側に配置された環状のガイド部材１４、１５によって摺動可能に案内されている。シリンダ本体２Ａ内は、プライマリピストン１０及びセカンダリピストン１１によってプライマリ室１６及びセカンダリ室１７の２つの圧力室が形成され、プライマリ室１６及びセカンダリ室１７には、液圧ポート１８、１９がそれぞれ設けられている。液圧ポート１８、１９には、各車輪のブレーキキャリパ６５（図２参照）に液圧を供給するための２系統の液圧回路がそれぞれ接続される。

また、シリンダ本体２Ａの側壁の上部側には、プライマリ室１６及びセカンダリ室１７をリザーバ５に接続するためのリザーバポート２０、２１が設けられている。シリンダ本体２Ａのシリンダボア１２と、プライマリピストン１０及びセカンダリピストン１１との間は、それぞれ２つのシール部材２２Ａ、２２Ｂ及び２３Ａ、２３Ｂによってシールされている。シール部材２２Ａ、２２Ｂは、軸方向に沿ってリザーバポート２０を挟むように配置されており、プライマリピストン１０が図１に示す非制動位置にあるとき、プライマリ室１６がプライマリピストン１０の側壁に設けられたポート２４を介してリザーバポート２０に連通し、プライマリピストン１０が非制動位置から前進したとき、シール部材２２Ａによってプライマリ室１６がリザーバポート２０から遮断されるようになっている。また、シール部材２３Ａ、２３Ｂは、軸方向に沿ってリザーバポート２１を挟むように配置されており、セカンダリピストン１１が図１に示す非制動位置にあるとき、セカンダリ室１７がセカンダリピストン１１の側壁に設けられたポート２５を介してリザーバポート２１に連通し、セカンダリピストン１１が非制動位置から前進したとき、シール部材２３Ａによってセカンダリ室１７がリザーバポート２１から遮断されるようになっている。

プライマリ室１６内のプライマリピストン１０とセカンダリピストン１１との間には、バネアセンブリ２６が介装され、セカンダリ室１７内のマスタシリンダ２の底部とセカンダリピストン１１との間には、圧縮コイルバネである戻しバネ２７が介装されている。バネアセンブリ２６は、圧縮コイルバネを伸縮可能な円筒状のリテーナ２９によって所定の圧縮状態で保持し、そのバネ力に抗して圧縮可能としたものである。

プライマリピストン１０は、カップ状の先端部と円筒状の後部と、内部を軸方向に仕切る中間壁３０とを備え、中間壁３０には、案内ボア３１が軸方向に沿って貫通されている。案内ボア３１には、段部３２Ａを有する段付形状の入力ピストン３２の小径の先端部が摺動可能かつ液密的に挿入されており、入力ピストン３２の先端部は、プライマリ室１６内のバネアセンブリ２６の円筒状のリテーナ２９に挿入されている。案内ボア３１と入力ピストン３２との間は、２つのシール部材３３Ａ、３３Ｂによってシールされており、プライマリピストン１０の中間壁３０には、案内ボア３１のシール部材３３Ａ、３３Ｂ間に開口する通路３３が径方向に沿って貫通されている。そして、通路３３は、シリンダ本体２Ａのシリンダボア１２とプライマリピストン１０との間をシールする２つのシール部材２２Ａ、２２Ｂ間に開口するように配置されている。

入力ピストン３２の後端部には、ケース４の円筒部８及びプライマリピストン１０の後部に挿入された入力ロッド３４の先端部が連結され、入力ロッド３４の後端側は、円筒部８から外部に延出され、その端部には、ブレーキペダル６１（図２参照）が連結される。プライマリピストン１０の後端部には、フランジ状のバネ受３５が取付けられ、プライマリピストン１０は、ケース４の前壁側とバネ受３５との間に介装された圧縮コイルバネである戻しバネ３６によって後退方向に付勢されている。また、入力ピストン３２は、プライマリピストン１０の中間壁３０との間及びバネ受３５との間にそれぞれ介装されたバネ部材であるバネ３７、３８によって、図１に示す中立位置に弾性的に保持されている。入力ロッド３４の後退位置は、ケース４の円筒部８の後端部に設けられたストッパ３９によって規定されている。

ケース４内には、電動アクチュエータである電動モータ４０及び電動モータ４０の回転を直線運動に変換してプライマリピストン１０に推力を付与するボールネジ機構４１を含むアクチュエータ３が設けられている。電動モータ４０は、ケース４に固定されたステータ４２と、ステータ４２に対向させてベアリング４３、４４によってケース４に回転可能に支持された中空のロータ４５とを備えている。ボールネジ機構４１は、ロータ４５の内周部に固定された回転部材であるナット部材４６と、ナット部材４６及びケース４の円筒部８内に挿入されて軸方向に沿って移動可能で、かつ、軸回りに回転しないように支持された直動部材である中空のネジ軸４７と、これらの対向面に形成されたネジ溝間に装填された複数のボール４８とを備え、ナット部材４６の回転により、ネジ溝に沿ってボール４８が転動することにより、ネジ軸４７が軸方向に移動するようになっている。なお、ボールネジ機構４１は、ナット部材４６とネジ軸４７との間で、回転及び直線運動を相互に変換可能となっている。

なお、電動モータ４０とボールネジ機構４１との間に、遊星歯車機構、差動減速機構等の公知の減速機構４０Ａ（図２参照）を介装して、電動モータ４０の回転を減速してボールネジ機構４１に伝達するようにしてもよい。

ボールネジ機構４１のネジ軸４７は、ケース４の前壁側との間に介装された圧縮テーパコイルバネである戻しバネ４９によって後退方向に付勢され、ケース４の円筒部８に設けられたストッパ３９によって後退位置が規制されている。ネジ軸４７内には、プライマリピストン１０の後端部が挿入され、ネジ軸４７の内周部に形成された段部５０にバネ受３５が当接してプライマリピストン１０の後退位置が規制されている。これにより、プライマリピストン１０は、ネジ軸４７と共に前進し、また、段部５０から離間して単独で前進することができる。そして、図１に示すように、ストッパ３９に当接したネジ軸４７の段部５０によってプライマリピストン１０の非制動位置が規定され、非制動位置にあるプライマリピストン１０及びバネアセンブリ２６の最大長によって、セカンダリピストン１１の後退位置、すなわち、非制動位置が規定されている。ネジ軸４７の段部５０は、ナット部材４６の軸方向の長さの範囲に配置されている。

電動倍力装置１には、ブレーキペダル６１、すなわち、入力ピストン３２及び入力ロッド３４の変位を検出するストロークセンサ６２（図２参照）、電動モータ４０のロータ４５の回転位置を検出する回転位置センサ６０、電動モータ４０の通電電流を検出する電流センサ６２（図２参照）、プライマリ、セカンダリ室１７、１８の液圧を検出する液圧センサ（図示せず）及びこれらを含む各種センサが設けられている。コントローラＣは、ＥＣＵ６３及びＲＡＭ６４（図２参照）を含むマイクロプロセッサベースの電子制御装置であり、これらの各種センサから検出信号に基づき、電動モータ４０の回転を制御する。

電動倍力装置１が搭載された車両は、回生制動システム（図示せず）を備えている。回生制動システムは、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。回生制動システムと電動倍力装置１のコントローラＣとは、車載ネットワーク等の信号ラインを介して接続されており、互いに作動情報を授受して回生協調制御を実行する。

電動倍力装置１の作動について説明する。
ブレーキペダル６１を操作して入力ロッド３４を介して入力ピストン３２を前進させると、入力ピストン３２の変位をストロークセンサ６２によって検出し、コントローラＣによって入力ピストン３２の変位に基づいて電動モータ４０の作動を制御し、ボールネジ機構４１を介してプライマリピストン１０を前進させて入力ピストン３２の変位に追従させる。これにより、プライマリ室１６に液圧が発生し、また、この液圧がセカンダリピストン１１を介してセカンダリ室１７に伝達される。このようにして、マスタシリンダ２で発生したブレーキ液圧は、液圧ポート１８、１９を介して各車輪のブレーキキャリパ６５に供給され、ブレーキパッド６６をディスクロータ６７に押圧して制動力を発生させる。また、ブレーキペダル６１の操作を解除すると、入力ピストン３２、プライマリピストン１０及びセカンダリピストン１１が後退してマスタシリンダ２のブレーキ液圧が減圧し、ブレーキパッド６６が後退して制動が解除される。
なお、プライマリピストン１０とセカンダリピストン１１とは、同様に作動するので、以下、プライマリピストン１０についてのみ説明することとする。

このとき、プライマリ室１６の液圧の一部を入力ピストン３２によって受圧し、その反力を、入力ロッド３４を介してブレーキペダルにフィードバックする。これにより、所定の倍力比をもって所望の制動力を発生させることができる。また、入力ピストン３２に対するプライマリピストン１０の追従位置を適宜調整して、バネ３７、３８のバネ力を入力ピストン３２に作用させて、入力ロッド３４に対する反力を加減することにより、倍力制御、ブレーキアシスト制御、車間車両安定性制御、車間制御、回生協調制御等のブレーキ制御時に適したブレーキペダル反力を得ることができる。

次に、コントローラＣによる回生協調制御について、図３を参照して説明する。
ストロークセンサ６２にブレーキペダル６１の操作量（以下、ＩＲ位置という）が入力されると、ピストン位置算出処理Ｂ１を実行する。ピストン位置算出処理Ｂ１は、ＩＲ位置に対応するプライマリピストン１０の目標位置（以下、ピストン目標位置という）、すなわち、電動モータ４０の目標回転位置をＲＡＭ６４に保存されているテーブル情報によって決定するものである。このとき、入力ピストン３２の変位に対して、プライマリピストン１０を追従させ、これらの相対変位が０になるように目標位置を設定することにより、入力ピストン３２とプライマリピストン１０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３２の変位に対して、比例ゲインを乗じて、入力ピストン３２とプライマリピストン１０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。

ピストン位置算出処理Ｂ１によって決定されたピストン目標位置は、ピストン液量算出処理Ｂ２により、ＲＡＭ６４に保存されている変換係数に基づいて、ピストン液量（ピストンの変位によって移動するブレーキ液量）に変換される。

一方、ＩＲ液量算出処理Ｂ３により、ＩＲ位置をＲＡＭ６４に保存されている変換係数に基づいてＩＲ液量（入力ピストン３２の変位によって移動するブレーキ液量）に変換する。そして、ピストン液量とＩＲ液量とを加算して液圧算出処理Ｂ４を実行する。液圧算出処理Ｂ４により、加算されたピストン液量及びＩＲ液量をＲＡＭ６４に保存されている液量−液圧テーブルに基づいて目標液圧（マスタシリンダ２内の目標ブレーキ液圧）に変換する。この目標液圧は、制動トルク算出処理Ｂ５により、ＲＡＭ６４に保存されている変換係数に基づいて運転者要求制動トルクに変換される。

運転者要求制動トルクは、回生協調ロジックＢ６によって処理される。回生協調ロジックＢ６では、運転者要求制動トルクに基づき回生制動トルク及び摩擦制動トルク（マスタシリンダ２のブレーキ液圧によって発生する制動トルク）を算出する。ここで、回生制動トルク及び摩擦制動トルクは、例えば、車両状態（バッテリ充電可能量、回生可能量等）によって回生制動トルクを決定し、運転者要求制動トルクに対して不足している制動分を摩擦制動トルクとして算出することができる。

回生協調ロジックＢ６で算出された摩擦制動トルクは、液圧算出処理Ｂ７によって処理される。この処理では、摩擦制動トルクをＲＡＭ６４に保存されている変換係数に基づいて摩擦制動トルク分液圧に変換する。液圧算出処理Ｂ７で算出された摩擦制動トルク分液圧は、目標液量算出処理Ｂ８で処理される。この処理では、摩擦制動トルク分液圧をＲＡＭ６４に保存されている液圧―液量テーブル情報に基づいて摩擦制動トルク分液量に変換される。ここで、液圧―液量テーブルでは、増圧及び減圧によるヒステリシス特性を考慮するとよい。

目標液量算出処理Ｂ８で算出された摩擦制動トルク分液量をＩＲ位置およびピストン位置から算出した液量から差し引いて、回生制動トルク分液量を算出し、この回生制動トルク分液量をピストン位置調整処理Ｂ９で処理する。この処理では、回生制動トルク分液量をＲＡＭ６４に保存されている変換係数に基づいてピストン位置戻し量に変換する。そして、ピストン位置調整処理Ｂ９で算出したピストン位置戻し量をピストン位置算出処理Ｂ１で算出したピストン位置から減じることによって、ピストン目標位置を算出する。ピストン目標位置は、位置制御処理Ｂ１０によって処理される。この処理では、回転位置センサ６０によって検出したモータ回転位置とピストン目標位置との差異に基づいて加速度指令を算出する。ここで、加速度指令は、ＰＩＤ制御、オブザーバ等を用いて算出することができる。位置制御処理Ｂ１０によって算出した加速度指令は、電流制御処理Ｂ１１で処理される。この処理では、加速度指令に対応した電流指令を算出し、電動モータ４０へ制御電流を供給する。ここで、電流指令は、電動モータ４０のモータトルク定数及び慣性モーメントに基づいて算出することができる。電流制御処理Ｂ１１によって算出した制御電流は、電動モータ４０へ入力され、制御電流に応じて電動モータ４０が作動する。そして、電動モータ４０の回転位置及びモータ電流値は、回転位置センサ６０及び電流センサ６２によって検出される。

このようにして、ブレーキペダル６１の操作量に応じて、電動モータ４０を作動させ、プライマリピストン１０の位置を制御してマスタシリンダ２でブレーキ液圧を発生させ、回生制動時には、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を得る回生協調制御を実行する。

次に、従来の回生協調制御の問題点について、図９及び図１０を参照して説明する。
図９は、回生協調制御実行中の各部の状態を示すタイムチャートである。図９を参照して、時刻ｔ０で運転者がブレーキペダル６１を操作して制動を開始する。このとき、制動開始当初は、全ての制動トルクが摩擦制動トルクによって発生している。このとき、図１０（ａ）に示すように、プライマリピストン１０は、入力ピストン３２に対して、所定の倍力比に応じた目標位置に制御されている。

時刻ｔ１で回生制動が開始され、回生制動トルクの増大に伴い、摩擦制動トルクが減少し、その分だけプライマリピストン１０が後退することになる。この間、ブレーキペダル６１の踏力は一定で、運転者要求制動トルク指令は一定であり、車両は一定の減速度で減速している。

そして、時刻ｔ２で摩擦制動トルク指令が０となる。時刻ｔｌ〜ｔ２間は、回生制動トルク指令と摩擦制動トルク指令の割合が変化しているが、バネ３７、３８によってプライマリピストン１０と入力ピストン３２との相対位置に応じたバネ力が入力ピストン３２に作用することにより、ブレーキペダル６１の踏力が一定に維持される。

時刻ｔ２において、摩擦制動トルク指令が０になったことにより、図１０（ｂ）に示すように、プライマリピストン１０が非制動位置まで後退して、リザーバポート２０が開き、プライマリ室１６がリザーバ５に連通される。リザーバポート２０が開くことにより、マスタシリンダ２内のブレーキ液圧が急激に減圧する。このとき、マスタシリンダ２内で生じるブレーキ液圧の急激な減圧により、ブレーキパッド６６がディスクロータ６７を押圧する力が急減し、制動力を低下させため、減速度が急変する。また、本実施形態の電動倍力装置１では、入力ピストン３２がマスタシリンダ２内に挿入されているため、マスタシリンダ２内で生じるブレーキ液圧の急激な変動が入力ピストン３２を介してブレーキペダル６１に伝達されて、ブレーキペダル６１の操作フィーリングが悪化する。

次に、本実施形態に係る電動倍力装置１のコントローラＣによる回生協調制御について、図４乃至図６を参照して説明する。
コントローラＣは、回生協調制御ロジックＢ６において、摩擦制動トルク指令の下限値を設定し、回生協調制御中に、摩擦制動トルクがその下限値を下回らないようにする。摩擦制動トルク指令の下限値は、摩擦制動トルク指令の低下に伴うプライマリピストン１０の後退によりリザーバポート２０が開かないように設定する。これにより、回生制動トルクの増大により、摩擦制動トルク指令値がその下限値に達した後は、所望の制動トルクを得るため、プライマリピストン１０の移動が停止されると共に、回生制動トルクの増大も停止することになる。これにより、所望の制動力を得つつ、プライマリピストン１０の後退によりリザーバポート２０が開くのを防止することができ、プライマリピストン１０の急激な移動及びマスタシリンダ２内のブレーキ液圧の急激な変動を抑制して、減速度の急変を抑制し、また、ブレーキペダル６１の操作フィーリングを改善することができる。

次に、コントローラＣによる回生協調制御を実行するための制御フローについて図６を参照して説明する。図６を参照して、ステップＳｌにおいて、ブレーキシステムの作動状態を判定し、ブレーキシステムが作動状態にある場合（Ｙ）、ステップＳ２へ進み、作動状態にない場合は、本制御を終了する。ステップＳ２において、運転者によるブレーキペダル６１の操作に基づき、運転者要求制動トルク指令を算出して、ステップＳ３へ進む。ステップＳ３において、回生協調制御ロジックＢ６によって摩擦制動トルク指令及び回生制動トルク指令を算出して、ステップＳ４へ進む。ここで、摩擦制動トルク指令は、公知の方法で決定することができ、例えば、車両の回生制動システムが出力可能な回生制動トルクの最大値を基準にして決定することができる。

ステップＳ４において、摩擦制動トルク指令が所定の下限値（摩擦制動トルク指令の低下に伴いプライマリピストン１０がリザーバポート２０を開く位置まで後退しないように設定する）を下回るか否かを判定し、下回る場合は（Ｙ）、ステップＳ５へ進み、下回らない場合は（Ｎ）、ステップＳ６へ進む。

ステップＳ５において、摩擦制動トルク指令を摩擦制動トルク指令下限値として、ステップＳ７へ進む。このとき、摩擦制動ステップＳ３において算出した摩擦制動トルク指令に対して、ステップＳ５で設定された摩擦制動トルク指令が大きくなるので、その分だけ回生制動トルク指令を減少させることにより、合計制動トルクが所望の制動トルクとなるように調整する。

ステップＳ６において、摩擦制動トルク指令からピストン位置指令を算出してステップＳ７へ進む。このステップＳ６では、ステップＳ４で、運転者要求制動トルク指令値が所定の下限値を下回っている場合には、摩擦制動トルク指令の下限値に基づいてピストン位置が決定され、また、運転者要求制動トルク指令値が所定の摩擦制動トルク指令の下限値を下回っていない場合には、ステップＳ３で算出した摩擦制動トルク指令に基づいてピストン位置が決定されることになる。そして、ステップＳ７において、ピストン位置指令に基づいて電動モータ４０を作動させ、プライマリピストン１０を移動させ、ステップＳｌへ戻る。これにより、本実施形態に係る回生協調制御を実行することができる。

次に、コントローラＣにより回生協調制御を実行した場合の各部の作動状態ついて、図４に示すタイムチャートを参照して説明する。
時刻Ｔ０で運転者がブレーキペダル６１を操作して制動を開始する。制動開始当初は、全ての運転者要求制動トルクが摩擦制動トルクによって発生している。このとき、図５（ａ）に示すように、プライマリピストン１０は、入力ピストン３２に対して、所定の倍力比に応じた目標位置に制御されている。

時刻Ｔ１で回生制動が開始されると、回生制動トルクの増大に伴い、摩擦制動トルクが減少し、その分だけプライマリピストン１０が後退することになる。この間、ブレーキペダル６１の踏力は一定で、運転者要求制動トルク指令は一定であり、車両は一定の減速度で減速している。このとき、回生制動トルク指令と摩擦制動トルク指令の割合が変化するが、バネ３７、３８によってプライマリピストン１０と入力ピストン３２との相対位置に応じたバネ力が入力ピストン３２に作用することにより、ブレーキペダル６１の踏力が一定に維持される。

そして、時刻Ｔ２´で摩擦制動トルク指令が低下して、その下限値に達した後は、摩擦制動トルク指令は、一定の下限値に設定される。これにより、回生制動トルク指令値も一定となり、一定の摩擦制動トルク指令及び一定の回生制動トルク指令の合計により、所望の制動トルクを得る。このとき、プライマリピストン１０は、図５（ｂ）に示すように、摩擦制動トルクの下限値に対応する位置に留まり、リザーバポート２０を開く位置まで後退しない。このようにして、所望の制動力を得つつ、プライマリピストン１０の後退によりリザーバポート２０が開くのを防止し、プライマリピストン１０の急激な移動及びマスタシリンダ２内のブレーキ液圧の急激な変動を抑制して、減速度の急変を抑制し、また、ブレーキペダル６１の操作フィーリングを改善することができる。

次に、コントローラＣによる回生協調制御の第１変形例について説明する。
コントローラＣは、ピストン位置調整処理Ｂ９において、ピストン位置指令の下限値を設定し、回生協調制御中に、プライマリピストン１０がその下限値を超えて後退しないようにする。ピストン位置指令の下限値は、少なくともプライマリピストン１０がリザーバポート２０を開かない位置とする。

これにより、回生制動トルクの増大による、摩擦制動トルク指令の低下に伴い、プライマリピストン１０が後退したとき、リザーバポート２０が開くのを防止することができ、プライマリピストン１０の急激な移動及びマスタシリンダ２内のブレーキ液圧の急激な変動を抑制して、減速度の急変を抑制し、また、ブレーキペダル６１の操作フィーリングを改善することができる。

次に、回生協調制御の第１変形例の制御フローについて図７を参照して説明する。
図７を参照して、ステップＳｌ１において、ブレーキシステムが作動状態であるか否かを判断し、作動状態である場合（Ｙ）、ステップＳ１２へ進み、作動状態でない場合（Ｎ）、本制御を終了する。

ステップＳ１２において、運転者がブレーキペダル６１を操作することによって発生する運転者要求制動トルク指令を算出して、ステップＳ１３へ進む。ステップＳ１３において、運転者要求制動トルク指令に対応するピストン位置指令（運転者要求制動トルク指令換算位置）を算出して、ステップＳ１４へ進む。ステップＳ１４において、回生協調ロジックによって摩擦制動トルク指令と回生制動トルク指令を算出して、ステップＳ１５へ進む。ステップＳ１５において、摩擦制動トルク指令に対応するピストン位置指令を算出して、ステップＳ１６へ進む。

ステップＳ１６において、運転者要求制動トルク指令換算位置が位置指令下限値（プライマリピストン１０の後退によりリザーバポート２０が開かないように設定する）を下回るか否かを判定し、下回った場合は（Ｙ）、ステップＳ１７へ進み、下回らない場合は、ステップ１８へ進む。

ステップＳ１７において、ピストン位置指令を位置指令下限値として、ステップＳ１８へ進む。このとき、ステップＳ１４において算出した摩擦制動トルク指令に対して、ステップＳ１７で設定した摩擦制動トルク指令が大きくなるので、その分だけ回生制動トルク指令を減少させることにより、合計制動トルクが所望の制動トルクとなるように調整する。

ステップＳ１８において、ピストン位置指令に基づいて電動モータ４０を作動させ、プライマリピストン１０を移動させ、ステップＳｌ１へ戻る。このステップＳ１８では、ステップＳ１６で、ピストン位置指令が位置指令下限値を下回っている場合には、位置指令下限値に基づいてピストン位置が制御され、また、ピストン位置指令が所定の位置指令下限値を下回っていない場合には、ステップＳ１５で算出したピストン位置指令に基づいてピストン位置が制御されることになる。これにより、本変形例に係る回生協調制御を実行することができる。

次に、コントローラＣによる回生協調制御の第２変形例について説明する。
コントローラＣは、液圧算出処理Ｂ７において、液圧指令の下限値を設定し、回生協調制御中に、マスタシリンダ２の液圧が液圧指令の下限値を下回らないようにプライマリピストン１０の位置を制御する。液圧指令の下限値は、マスタシリンダ２のブレーキ液圧低下に伴い、プライマリピストン１０が後退により少なくともリザーバポート２０を開かない位置となるように設定する。

これにより、回生制動トルクの増大による、摩擦制動トルク指令（液圧指令）の減少に伴い、プライマリピストン１０が後退して、リザーバポート２０を開くのを防止することができ、プライマリピストン１０の急激な移動及びマスタシリンダ２内のブレーキ液圧の急激な変動を抑制して、減速度の急変を抑制し、また、ブレーキペダル６１の操作フィーリングを改善することができる。

次に、本変形例による回生協調制御の制御フローについて、図８を参照して説明する。
図８を参照して、ステップＳ２１において、ブレーキシステムが作動状態であるか否かを判断し、作動状態である場合（Ｙ）、ステップＳ２２へ進み、作動状態でない場合（Ｎ）、本制御を終了する。

ステップＳ２２において、運転者がブレーキペダル６１を操作することによって発生する運転者要求制動トルク指令を算出して、ステップＳ２３へ進む。ステップＳ２３において、運転者要求制動トルク指令に対応するマスタシリンダ２のブレーキ液圧指令（運転者要求制動トルク指令換算液圧）を算出して、ステップＳ２４へ進む。ステップＳ２４において、回生協調ロジックＢ６によって摩擦制動トルク指令と回生制動トルク指令を算出して、ステップＳ２５へ進む。ステップＳ２５において、摩擦制動トルク指令に対応するマスタシリンダ液圧指令を算出して、ステップＳ２６へ進む。

ステップＳ２６において、運転者要求制動トルク指令換算液圧が液圧指令下限値（マスタシリンダ１０が後退によりリザーバポート２０を開かないように設定する）を下回るか否かを判定し、下回った場合は（Ｙ）、ステップＳ２７へ進み、下回らない場合は（Ｎ）、ステップＳ２８へ進む。

ステップＳ２７において、マスタシリンダ液圧指令を液圧指令下限値として、ステップＳ２８へ進む。このとき、ステップＳ２５において算出したマスタシリンダ液圧指令に対して、ステップＳ２７で設定されたマスタシリンダ液圧指令が大きくなるので、その分だけ回生制動トルク指令を減少させることにより、合計制動トルクが所望の制動トルクとなるように調整する。

ステップＳ２８において、マスタシリンダ液圧指令に基づいて電動モータ４０を作動させ、プライマリピストン１０を移動させ、ステップＳ２ｌへ戻る。このステップＳ２８では、ステップＳ２６で、マスタシリンダ液圧指令が液圧指令下限値を下回っている場合には、液圧指令下限値に基づいてピストン位置が制御され、また、マスタシリンダ液圧指令が所定の液圧指令下限値を下回っていない場合には、ステップＳ２５で算出したマスタシリンダ液圧指令に基づいてピストン位置が制御されることになる。これにより、本変形例に係る回生協調制御を実行することができる。

なお、上記実施形態では、一例として、２系統の液圧ポート１８、１９を有するタンデム型のマスタシリンダ２を備えた電動倍力装置について説明しているが、本発明は、これに限らず、セカンダリピストン１１及びセカンダリ室１７を省略してシングル型のマスタシリンダとした電動倍力装置にも適用することができる。また、上記実施形態において、ボールネジ機構４１のほか、他の公知の回転−直動変換機構を用いることもできる。
また、上記実施形態では、アクチュエータとして電動のものを用いているが、ブレーキペダルの操作量に応じて作動してピストンを駆動するものであればよく、例えば、負圧や油圧を用いたアクチュエータを適用することができる。

さらに、上記実施形態では、入力ピストン及びピストンが共にマスタシリンダ２に挿入されている構成（プライマリピストン１０の案内ボア３１に入力ピストン３２が摺動可能かつ液密的に挿入されている構成）を用いているが、入力ピストンがマスタシリンダに挿入される必要はなく、アクチュエータによって駆動されるピストンがマスタシリンダに挿入されていればよい。したがって、例えば、ブレーキペダルの踏力がマスタシリンダに直接伝達されない、いわゆるバイワイヤ式の構成を適用することができる。このような構成においても、減速度の急変を抑制し、運転者に与える違和感を小さくする効果を得ることができる。

１ 電動倍力装置（ブレーキ制御装置）、２ マスタシリンダ、５ リザーバ、１０ プライマリピストン（ピストン）、２０ リザーバポート、３２ 入力ピストン、３７、３８ バネ（バネ部材）、４０ 電動モータ（電動アクチュエータ）、６１ ブレーキペダル

Claims (5)

1. マスタシリンダと、該マスタシリンダに挿入されたピストンと、該ピストンの前進によって閉止されるリザーバポートを介して前記マスタシリンダにブレーキ液を補充するリザーバと、前記ピストンを駆動するアクチュエータとを備え、ブレーキペダルの操作量に応じて前記アクチュエータを作動させて、前記ピストンの位置に基づいて前記マスタシリンダ内のブレーキ液圧を制御するブレーキ制御装置であって、
   前記マスタシリンダのブレーキ液圧による摩擦制動と回生制動とによって所望の制動力を得る回生協調制御実行中には、前記リザーバポートが開かないように前記ピストンの後退位置を制限することを特徴とするブレーキ制御装置。
2. ブレーキペダルの操作により進退動する入力ピストンと、前記入力ピストンと前記ピストンとを中立位置に弾性的に保持するバネ部材と、を備え、
   前記ピストンは、前記入力ピストンに対して相対移動可能に設けられ、
   前記入力ピストンは、前記ピストンと共に前記マスタシリンダに挿入され、
   前記入力ピストン及び前記ピストンの位置に基づいて前記マスタシリンダ内のブレーキ液圧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。
3. 摩擦制動トルク指令の下限値に基づき、前記ピストンの後退位置を制限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。
4. ピストン位置指令の下限値に基づき、前記ピストンの後退位置を制限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。
5. 前記マスタシリンダの液圧指令の下限値に基づき、前記ピストンの後退位置を制限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。

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