JP2012071737A

JP2012071737A - ブレーキ装置

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Publication number: JP2012071737A
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Inventors: Masaru Sakuma; 賢佐久間
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Filing date: 2010-09-29
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Abstract

【課題】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装置において、ピストンの制御原点を精度よく適切に設定する。
【解決手段】ブレーキペダルＢの操作による入力ピストン３２の移動に対して、電動モータ４０によってプライマリピストン１０を駆動してマスタシリンダ２のプライマリ室１６に液圧を発生させ、ブレーキ液をブレーキキャリパ７１に供給して制動を行なう。非制動時のプライマリピストン１０の保持位置として、プライマリ室１６がリザーバ５から遮断される第１制御原点と、プライマリ室１６がリザーバ５に連通される第２制御原点との２つを設定し、これらを適宜切換えることにより、ブレーキの応答性を改善しつつ、ブレーキの引き摺りを防止する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の制動に用いられるブレーキ装置に関するものである。

自動車等の車両の制動に用いられる液圧式のブレーキ装置において、例えば特許文献１にブレーキ指示を出すためのブレーキペダルに連結された入力ピストンと電動モータによって駆動されるアシストピストンとの相対位置に基づき、電動モータの作動を制御してマスタシリンダでブレーキ液圧を発生させて制動力を制御するようにしたものが知られている。このブレーキ装置によれば、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ことができる。

特開２００８−２３９１４２号公報

上述のようなブレーキ装置では、ブレーキの指示に対する車両制動の良好な応答性を得るため、電動モータによって駆動されるアシストピストンの非制動時の保持位置である制御原点を精度よく設定することが要求される。

本発明は、ブレーキ指示に対する車両制動の良好な応答性を得られるようにしたブレーキ装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明に係るブレーキ装置は、ブレーキ液を貯留するリザーバと、該リザーバに連通し、ピストンの前進によって前記リザーバとの連通を遮断して圧力室に液圧を発生させるマスタシリンダと、前記マスタシリンダのピストンを作動させる倍力装置と、前記圧力室で発生した液圧を検出する液圧検出手段と、前記倍力装置を制御する制御手段とを備え、
前記倍力装置は、ブレーキペダルの操作により移動する入力部材と、前記ピストンを駆動する電動アクチュエータと、前記ピストンの位置を検出するための位置検出手段とを備え、
前記制御手段は、前記電動アクチュエータによって前記ピストンを前進させ、前記液圧検出手段によって検出した前記圧力室の液圧が所定の閾値に達したとき、前記位置検出手段が検出した前記ピストンの位置を基準位置として、前記ピストンが基準位置から所定量だけ後退して前記圧力室と前記リザーバとが連通する位置を第２制御原点とし、前記ピストンが第２制御原点から所定量だけ前進した位置を第１制御原点として設定することを特徴とする

本発明に係るブレーキ装置によれば、ブレーキ指示に対する車両制動の良好な応答性を得られる。

第１実施形態に係るブレーキ装置の全体構成及びそのマスタシリンダ及び電動倍力装置の縦断面を示す図である。図１に示すマスタシリンダのプライマリピストンの非制動時の位置を示す拡大図である。図１のブレーキ装置のコントローラによる制御を示すフローチャートである。図１のブレーキ装置の作動の一例を示すタイムチャートである。第２実施形態に係るブレーキ装置のコントローラによる制御を示すフローチャートである。第２実施形態に係るブレーキ装置の作動の一例を示すタイムチャートである。第３実施形態に係るブレーキ装置のコントローラによる制御を示すフローチャートである。第３実施形態に係るブレーキ装置の作動の一例を示すタイムチャートである。第４実施形態に係るブレーキ装置のコントローラによる制御を示すフローチャートである。第４実施形態に係るブレーキ装置の作動の一例を示すタイムチャートである。

以下、実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
第１実施形態について図１乃至図３及び図７を参照して説明する。図１に示すように、本実施形態に係るブレーキ装置１は、タンデム型のマスタシリンダ２と、電動倍力装置（倍力装置）が組込まれたケース４とを備えている。マスタシリンダ２には、リザーバ５が接続されている。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の上部には、制御手段であるコントローラＣが取付けられている。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、ブレーキ装置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Ｗに貫通させて車室内に延ばし、取付座面７を隔壁Ｗ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でる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が嵌装されている。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ている。これらプライマリ室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は、２系統の液圧回路からなる液圧制御装置７０を介して各車輪のブレーキキャリパ７１に接続されている。ブレーキキャリパは、ブレーキ液の供給により制動力を発生して車輪を制動するブレーキ機構である。

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いる。これらのうちシール部材２２Ａにより、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に、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に連通する。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。同様に、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いる。これらのうちシール部材２３Ａにより、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に連通する。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。

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が介装されている。また、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、入力部材である段部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。

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ている。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、ブレーキ指示を出すために操作されるブレーキペダルＢ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が取付けられている。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。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とを備えている。ボールネジ機構４１は、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の後退位置が規定され、後退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。

ブレーキ装置１には、ブレーキペダルＢや、入力ピストン３２、入力ロッド３４の変位を検出するためのストロークセンサ（図示せず）、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（すなわち、ロータ４５に連結されたプライマリピストン１０の位置を検出するための検出手段）、プライマリ、セカンダリ室１６、１７の液圧を検出する液圧検出手段である液圧センサ７２、電動モータ４０の通電電流を検出する電流センサ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、ＣＰＵ及びＲＡＭ等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。

また、液圧制御装置７０は、マスタシリンダ２のプライマリ室１６及びセカンダリ室１７との接続を遮断するカットオフバルブ７３Ａ、７３Ｂ、液圧ポンプ７４、アキュムレータ、切換弁等を備えている。そして、マスタシリンダ２からの液圧を各車輪のブレーキキャリパ７１に供給する通常制動モード、各車輪のブレーキキャリパ７１の液圧を減圧する減圧モード、各車輪のブレーキキャリパ７１の液圧を保持する保持モード、減圧されたブレーキキャリパ７１の液圧を復帰させる増圧モード、及び、マスタシリンダ２の液圧にかかわらず、液圧ポンプ７４の作動によって各車輪のブレーキキャリパ７１に液圧を供給する加圧モードの各制御を実行することができる。

そして、これらの作動モードの制御を車両状態に応じたブレーキ指示を適宜実行することにより、各種ブレーキ制御を行なうことができる。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、ブレーキペダルの操作量にかかわらず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。

次にブレーキ装置１の作動について説明する。ブレーキペダルＢ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から液圧供給装置７０を介して各車輪のブレーキキャリパ７１に供給されて制動力を発生させる。

また、ブレーキペダルＢ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、プライマリ及びセカンダリ室１６、１７が減圧し、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、略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。

制動時に、プライマリ室１６の液圧の一部を入力ピストン３２（プライマリピストン１０よりも受圧面積が小さい）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Ｂにフィードバックする。これにより、プライマリピストン１０と入力ピストン３２との受圧面積比に応じた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、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、プライマリピストン１０の非制動時の保持位置となる制御原点の設定について、図２を参照して説明する。なお、図２において、プライマリピストン１０の位置は、ポート２４の中心位置Ｏとシール部材２３Ａの後端部位置２３Ｂとが一致する位置からのストロークによって表している。

図２（Ａ）に示すように、制動開始時には、プライマリピストン１０が、その側壁のポート２４とリザーバポート２０との連通がシール部材２３Ａによって遮断される液圧発生位置ＬＰまで前進していることにより、プライマリ室１６がリザーバ５から遮断されてプライマリ室１６の昇圧がすぐに開始される。

また、図２（Ｂ）に示すように、プライマリピストン１０は、非制動時には、プライマリピストン１０が、その側壁のポート２４とリザーバポート２０とが連通する液圧解放位置ＬＯ（ＬＯ＜ＬＰ）まで後退することより、プライマリ室１６がリザーバ５に連通してプライマリ室１６の液圧が解放される。これにより、プライマリ室１６の液圧を解放してブレーキの引き摺りを防止し、また、プライマリ室１６とリザーバ５との間でブレーキ液の授受を可能にしてブレーキパッドの摩耗補償及びブレーキ液の体積補償を可能にする。

ここで、従来は、液圧解放位置ＬＯに基づき、各部の寸法精度のばらつきを考慮してプライマリピストン１０の最大後退位置を機構的（メカ的）に設定し、その位置をプライマリピストン１０の非制動位置（制御原点）として、プライマリピスト１０の位置を制御するようにするものがあった。しかしながら、このようにした場合、制動開始時に、プライマリピストン１０がプライマリ室１６の液圧が立ち上がる液圧発生位置ＬＰに前進するまでのストローク（無効ストローク）が大きくなり、ブレーキの操作フィーリングの低下の原因となる。特に、各部の寸法精度のばらつきによって液圧解放位置ＬＯとプライマリピストン１０の最大後退位置との距離が大きい場合、その分だけ無効ストロークも大きくなり、ブレーキの操作フィーリングの観点で問題となる。

そこで、本実施形態では、プライマリピストン１０の非制動時の位置（制御原点）として、液圧発生位置ＬＰに対応する第１制御原点Ｓ１と、液圧解放位置ＬＯに対応する第２制御原点Ｌ２との２つを設定する。ここで、プライマリピストン１０が液圧発生位置ＬＰに対応する第１制御原点Ｌ１にあるとき、プライマリ室１６とリザーバ５との間の流路は、完全に遮断されてもよいが、プライマリピストン１０の前進によってプライマリ室１６に液圧が発生する程度に絞られてもよい。一方、プライマリピストン１０が第２制御原点Ｌ２にあるとき、プライマリ室１６とリザーバ５との間の流路は、少なくともプライマリ室１６の液圧をリザーバ５に解放できる程度に連通する必要がある。

これにより、非制動時に、プライマリピストン１０を液圧発生位置ＬＰに対応する第１制御原点Ｌ１で保持することにより、無効ストロークが減少してプライマリピストン１０の前進に対してプライマリ室１６の液圧が迅速に立ち上がるので、ブレーキペダル操作に対する車両制動の応答性が高まる。また、本実施形態のように、入力ピストン３２の先端部がプライマリ室１６内に臨んでいる構造のものにおいては、ブレーキ操作フィーリングが改善される。また、プライマリピストン１０を液圧解放位置ＬＯに対応する第２制御原点Ｓ２で保持することにより、プライマリ室１６の液圧がリザーバ５に確実に解放されるので、ブレーキの引き摺りを防止することができる。また、ブレーキパッドの摩耗補償及びブレーキ液の体積補償を円滑に行なうことができる。これらの第１及び第２制御原点Ｌ１、Ｌ２を車両状態に応じて適宜切換えてプライマリピストン１０の位置制御を実行する。

コントローラＣは、次のようにしてプライマリピストン１０の第１及び第２制御原点Ｌ１、Ｌ２を設定する。
電動モータ４０によってプライマリピストン１０を一定の速度で前進させ、液圧センサ７２によってプライマリ室１６の液圧を監視する。プライマリ室１６の液圧が所定の閾値（例えば０．０１〜０．０５ＭＰａ程度）に達するまでプライマリピストン１０が前進したとき、そのときのプライマリピストン１０の位置（液圧発生判断位置）を基準位置ＬＢとする。このとき、液圧制御ユニット７０のカットオフバルブ７３Ａ、７３Ｂによって液圧ポート１８、１９を遮断してプライマリ室１６を密閉しておくとよい。これにより、プライマリ室１６の液圧剛性が高まるので、液圧センサ７２による液圧検出の感度を高めることができるとともに、短時間に液圧検出が可能になる。そして、基準位置ＬＢから所定の距離αを減じた位置を第１制御原点Ｌ１とし、基準位置ＬＢから距離αよりも大きい所定の距離βを減じた位置を第２制御原点Ｌ２とする。
第１制御原点Ｌ１＝基準位置ＬＢ−α
第２制御原点Ｌ２＝基準位置ＬＢ−β
ただし、β＞α

このとき、第１制御原点Ｌ１を決定する距離αは、プライマリピストン１０が第１制御原点Ｌ１にあるとき、プライマリピストン１０の側壁のポート２４とリザーバポート２０との連通がシール部材２３Ａによって確実に遮断される、あるいは、上述のようにプライマリ室１６に液圧が発生する程度絞られるように、ポート２４、シール部材２３Ａ、及びシール部材２３Ａが格納されるシール溝の各部の寸法及び寸法公差を考慮して決定する。また、第２制御原点Ｌ２を決定する距離βは、プライマリピストン１０が第２制御原点にあるとき、プライマリ室１６がプライマリピストン１０の側壁のポート１０を介して適当な流路面積をもってリザーバ５に開放されるように、ポート２４、シール部材２３Ａ、及びシール部材２３Ａが格納されるシール溝の各部の寸法及び寸法公差を考慮して決定する。なお、距離αを負の値として、第１制御原点Ｌ１を基準位置ＬＢの前方に設定してもよい。この場合、更に無効ストロークを小さくしてブレーキペダル操作に対する車両制動の応答性を高めることができる。

したがって、プライマリピストン１０が基準位置ＬＢから所定量βだけ後退してプライマリ室１６とリザーバ５とが連通する位置を第２制御原点Ｌ２とし、プライマリピストン１０が第２制御原点Ｌ２から所定量（すなわちβ−α）だけ前進した位置を第１制御原点Ｌ１として設定することができる。

コントローラＣは、このようにして設定した第１及び第２制御原点Ｌ１、Ｌ２を用いてプライマリピストン１０の位置を次のように制御する。ブレーキ操作が行われていない非制動状態おいて、プライマリピストン１０を所定時間だけ第１制御原点Ｌ１で保持した後、第２制御原点Ｌ２まで後退させて所定時間保持し、その後、所定の時間間隔で第１、第２制御原点Ｌ１、Ｌ２で交互に保持する。これにより、制動開始時には、無効ストロークを減少させて応答性を高めつつ、非制動時にはプライマリ室１６の液圧をリザーバ５に解放してブレーキの引き摺りを防止することができる。

コントローラＣによる制御フローについて図３のフローチャート及び図４のタイムチャートを参照して説明する。ステップＳ１で、電動モータ４０を作動させてプライマリピストン１０を前進させると（時刻ｔ１）、プライマリ室１６の液圧が上昇する（時刻ｔ２）。ステップＳ２で、液圧センサ７２によってプライマリ室１６の液圧を監視し、液圧が発生したか否かを判断するための所定の閾値に達したか否かを判定する。プライマリ室１６の液圧が所定の閾値に達したとき（時刻ｔ３）、ステップＳ３に進み、ステップＳ３で電動モータ４０を停止し（時刻ｔ３）、ステップＳ４に進む。

ステップＳ４では、電動モータ４０の回転位置を回転位置センサ６０によって検出し、プライマリ室１６の液圧が所定の閾値に達したときの電動モータ４０の回転位置を基準位置（すなわちプライマリピストン１０の基準位置ＬＢ）として記憶する。そして、プライマリピストン１０の基準位置ＳＢに基づき、上述のようにして第１及び第２制御原点Ｌ１、Ｌ２（Ｌ１＝ＬＢ−α、Ｌ２＝ＬＢ−β）を演算して記憶し、ステップＳ５に進む。

ステップＳ５では、電動モータ４０を逆回転させてプライマリピストン１０の後退を開始し（時刻ｔ４）、ステップＳ６で、電動モータ４０の回転位置（すなわち、プライマリピストン１０の位置）を回転位置センサ６０によって検出し、プライマリピストン１０が第１制御原点Ｌ１に達したか否かを判定する。プライマリピストン１０が第１制御原点Ｌ１に達したとき、ステップＳ７に進む、ステップＳ７で電動モータ４０を停止し（時刻ｔ５）、ステップＳ８に進む。

ステップＳ８では、ブレーキペダルＢの操作を検知するブレーキスイッチＢＳ等に基づき、ブレーキ操作中か否かを判定する。操作中である場合には、ステップＳ９に進み、ステップＳ９で上述の通常のブレーキ制御を実行してブレーキペダルＢの操作量に応じてマスタシリンダ２によって液圧を発生させ、各車輪のブレーキキャリパ７１に供給して制動力を発生させる。ステップＳ８で、ブレーキ操作中でないと判定された場合には、ステップＳ１０に進む。

ステップＳ１０では、第１制御原点Ｌ１の保持時間についてのタイマのカウントを開始し、プライマリピストン１０の第１制御原点Ｌ１での保持時間が所定時間に達したか否かを判定する。保持時間が所定時間に達していない場合には、ステップＳ１１に進み、ステップＳ１１でプライマリピストン１０を第１制御原点Ｌ１に保持してステップＳ８に戻る。ステップＳ１０でプライマリピストン１０の第１制御原点Ｌ１での保持時間が所定時間に達したと判定した場合（時刻ｔ６）、ステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２では、プライマリピストン１０を第２制御原点Ｌ２まで後退させて（時刻ｔ７）、タイマのカウント開始し、プライマリピストン１０を第２制御原点Ｌ２に保持する処理を実行してステップＳ８に戻る。そして、これが繰り返され、ステップＳ１２でプライマリピストン１０の第２制御原点Ｌ２での保持時間が所定時間に達したと判定した場合（時刻ｔ８）、第１制御原点Ｌ１の保持を開始する処理をした後、ステップＳ８に進む。詳細には、図７のフローチャートのステップＳ２１４〜Ｓ２１６の処理を行うようにする。これにより、プライマリピストン１０を所定の時間間隔で第１、第２制御原点Ｌ１、Ｌ２で交互に保持する（時刻ｔ６〜ｔ１０の処理を一周期として繰り返す）。このようにして、プライマリピストン１０の第１、第２制御原点Ｌ１、Ｌ２を切換える。

次に、本発明の第２実施形態について、主に図５及び図６を参照して説明する。なお、上記第１実施形態に対して、同様の部分には同じ符号を用いて、異なる部分についてのみ詳細に説明する。本実施形態では、コントローラＣは、車両のアクセルペダルの操作をアクセルペダルセンサＡＳ等を用いて監視し、ブレーキ操作が行われていない非制動状態おいて、アクセルペダルが踏込まれていない場合には、プライマリピストン１０を液圧発生位置ＬＰに対応する第１制御原点Ｌ１で保持し、アクセルペダルが踏込まれている場合には、プライマリピストン１０を液圧解放位置ＬＯに対応する第２制御原点Ｌ２で保持する。

非制動状態において、アクセルペダルが踏込まれていない場合には、通常、車両は減速中であり、運転者によるブレーキ操作開始前であることが予測され、このとき、プライマリピストン１０は、第１制御原点Ｌ１で保持されているので、ブレーキペダルＢの操作に応答して迅速にプライマリ室１６の液圧を立ち上げて制動力を発生させることができ、ブレーキの操作に対する車両制動の応答性を向上させることができる。一方、アクセルペダルが踏込まれている場合には、通常、車両は、加速中又は定常走行中であり、運転者によるブレーキ操作は予測されない。この場合、プライマリピストン１０は、第２制御原点Ｌ２で保持されているので、プライマリ室１６の液圧を確実にリザーバ５に解放することができ、ブレーキの引き摺りを防止して車両の低燃費に寄与すると共に、ブレーキパッドの摩耗補償及びブレーキ液の体積補償を行うことができる。

コントローラＣによる制御フローについて図５のフローチャート及び図６のタイムチャートを参照して説明する。
ステップＳ１０１〜Ｓ１０９（時刻ｔ１〜ｔ５）までの処理は、上記第１実施形態のステップＳ１〜Ｓ９の処理と同様であるから、ここでは説明を省略する。
ステップＳ１１０では、アクセルペダルセンサＡＳにより、アクセルペダルが踏込まれているか否かを判定する。アクセルペダルが踏込まれていない場合には（時刻ｔ７）、ステップＳ１１１に進み、プライマリピストン１０を第１制御原点Ｓ１で保持して、ステップＳ１０８に戻る。アクセルペダルが踏込まれている場合には（時刻ｔ６）、ステップＳ１１２に進み、プライマリピストン１０を第２制御原点Ｓ１０２で保持して、ステップＳ１０８に戻る。このようにして、プライマリピストン１０の第１、第２制御原点Ｌ１、Ｌ２を切換える。

次に、本発明の第３実施形態について、主に図７及び図８を参照して説明する。なお、上記第１実施形態に対して、同様の部分には同じ符号を用いて、異なる部分についてのみ詳細に説明する。本実施形態では、コントローラＣは、ブレーキペダルＢを操作していない非制動状態において、ブレーキ操作終了直後には、プライマリピストン１０を所定時間だけ液圧解放位置ＬＯに対応する第２制御原点Ｌ２で保持し、これ以外の場合には、プライマリピストン１０を液圧発生位置ＬＰに対応する第１制御原点Ｌ１で保持する。これにより、制動時の摩擦熱の影響を受け易い制動直後において、プライマリ室１６の液圧をリザーバ５に解放するので、摩擦熱に対するブレーキ液の体積補償を確実に行うことができ、ブレーキの引き摺りを防止することができる。また、液圧回路が比較的安定している通常状態では、プライマリピストン１０を第１制御原点Ｌ１に保持することにより、ブレーキペダルＢの操作に応答して迅速にプライマリ室１６の液圧を立ち上げて制動力を発生させることができ、ブレーキの操作フィーリング向上させることができる。

コントローラＣによる制御フローについて図７のフローチャート及び図８のタイムチャートを参照して説明する。ステップＳ２０１〜Ｓ２０９（時刻ｔ１〜ｔ５）までの処理は、上記第１実施形態のステップＳ１〜Ｓ９と同様であるから、ここでは説明を省略する。ステップＳ２１０では、第２制御原点保持フラグの有無を判定し、第２制御原点保持フラグがない場合には、ステップＳ２１１に進み、第２制御原点保持フラグが有る場合には、ステップＳ２１３に進む。ステップＳ２１１では、ブレーキスイッチＢＳのオン−オフ等に基づき、ブレーキ操作終了直後か否かを判定する。ブレーキ操作終了直後である場合には（ブレーキペダルＢを時刻ｔ６で踏込んだ後、時刻ｔ７で解放）、ステップＳ２１２に進み、ブレーキ操作終了直後でない場合には、ステップＳ２１７に進む。ステップＳ２１２では、第２制御原点保持フラグを設定してステップＳ２１３に進む。

ステップＳ２１３では、プライマリピストン１４を第２制御原点Ｌ２で保持して（時刻Ｔ７）、ステップＳ２１４に進む。ステップＳ２１４では、第２制御原点Ｌ２の保持時間についてのタイマのカウントを開始して、ステップＳ２１５に進む。ステップＳ２１５では、タイマのカウントに基づき、第２制御原点Ｌ２の保持時間が所定の時間Ｔに達したか否かを判定し、保持時間が所定時間Ｔに達した場合には、ステップＳ２１６で第２制御原点フラグをクリアし、第２制御原点Ｌ２の保持時間のタイマのカウントをリセットしてステップＳ２０８に戻り、保持時間が所定時間Ｔに達していない場合には、直接、ステップＳ２０８に戻る。ステップＳ２１７では、プライマリピストン１０を第１制御原点Ｌ１で保持して（時刻ｔ８）、ステップＳ２０８に戻る。このようにして、プライマリピストン１０の第１、第２制御原点Ｌ１、Ｌ２を切換える。

次に、本発明の第４実施形態について、図２、図９及び図１０を参照して説明する。なお、上記第２実施形態に対して、同様の部分には同じ符号を用いて、異なる部分についてのみ詳細に説明する。本実施形態では、上述の第１及び第２制御原点Ｌ１、Ｌ２に加えて、更に、第３制御原点Ｌ３を設定する。第３制御原点Ｌ３は、図２（Ｃ）に示すように、プライマリピストン１０が図２（Ｂ）の液圧解除位置Ｌ０及び第２制御原点Ｌ２から更に後退した位置であり、プライマリ室１６がポート２４を介して、より大きな流路面積をもってリザーバ５に連通する。そして、プライマリピストン１０が第３制御原点Ｌ３まで後退することにより、車両安定性制御の実行等のため、液圧供給装置７０の液圧ポンプ７４が作動して各車輪のブレーキキャリパ７１にブレーキ液を供給する際、必要な量のブレーキ液がリザーバ５からプライマリ室１６に供給できるようにする。これにより、液圧供給装置７０からブレーキキャリパ７１への迅速なブレーキ液の供給が可能になり、液圧供給装置７０による加圧及び増圧制御を効果的に行なうことができる。

コントローラＣによる制御フローについて図９のフローチャート及び図１０のタイムチャートを参照して説明する。本実施形態では、上記第２実施形態の制御フロー（図４）に対して、ステップＳ３１３及びステップＳ３１４の処理を追加したものである。ステップＳ３１３は、上記第第２実施形態の制御フローのステップＳ３０８とステップＳ３１０との間に挿入されている。ステップＳ３１３では、車両安定性制御の実行等により液圧供給装置７０の液圧ポンプ７４が作動中か否かを判定する。液圧ポンプ７４が作動していない場合には、ステップＳ３１０に進み、作動中である場合には、ステップＳ３１４に進む。ステップＳ３１４では、プライマリピストン１０を第３制御原点Ｌ３に保持して、ステップＳ３０８に戻る。このようにして、プライマリピストン１０の第１、第２及び第３制御原点Ｌ１、Ｌ２及びＬ３を切換える。

図１０のタイムチャートを参照して、時刻ｔ１〜ｔ５までは、上記第２実施形態のステップＳ１０１〜Ｓ１０８と同様の処理（ステップＳ３０１〜Ｓ３０８）を実行する。時刻ｔ６で液圧供給装置７０の液圧ポンプ７４が作動して（ステップＳ３１３でイエス）、プライマリピストン１０が第３制御原点Ｓ３に移動する（ステップＳ３１４）。時刻ｔ７で液圧供給装置７０の液圧ポンプ７４が停止し（ステップＳ３１３でノー）、プライマリピストン１０が第１制御原点Ｌ１に移動する（ステップＳ３１０でノー）。時刻ｔ８でアクセルペダルが踏込まれて、プライマリピストン１０が第２制御原点Ｌ２に移動する（ステップＳ３１０でイエス）。ここで、時刻ｔ１〜ｔ８を通してブレーキペダルは解放されている。

なお、上記第１乃至第４実施形態においては、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を備えたブレーキ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ブレーキ装置にも適用することができる。また、上記第１乃至第４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、電動モータ４０として、ボールネジ機構４１及びプライマリピストン１０と同軸のものを用いて説明しているが、これに限らず、ボールネジ機構４１やプライマリピストン１０の軸と異なる軸に電動モータを設けるようにしても良い。さらに、電動モータ４０とボールネジ機構４１とから電動アクチュエータを構成しているが、電動アクチュエータとしては、他の形式のもの、例えば、液圧ポンプとシリンダとを含む液圧式の電動アクチュエータや、気圧式の差圧動力筐体と電磁ソレノイドバルブとを含む気圧式の電動アクチュエータを用いても良い。

さらに、上記第１乃至第４実施形態では、入力ピストン３２及びプライマリピストン１０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。しかし、必ずしも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に上記実施形態の制御を適用することもできる。

上記実施形態のブレーキ装置は、ブレーキ液を貯留するリザーバと、該リザーバに連通し、ピストンの前進によって前記リザーバとの連通を遮断して圧力室に液圧を発生させるマスタシリンダと、前記マスタシリンダのピストンを作動させる倍力装置と、前記圧力室で発生した液圧を検出する液圧検出手段と、前記倍力装置を制御する制御手段とを備え、前記倍力装置は、ブレーキペダルの操作により移動する入力部材と、前記ピストンを駆動する電動アクチュエータと、前記ピストンの位置を検出するための位置検出手段とを備え、前記制御手段は、前記電動アクチュエータによって前記ピストンを前進させ、前記液圧検出手段によって検出した前記圧力室の液圧が所定の閾値に達したとき、前記位置検出手段が検出した前記ピストンの位置を基準位置として、前記ピストンが基準位置から所定量だけ後退して前記圧力室と前記リザーバとが連通する位置を第２制御原点とし、前記ピストンが第２制御原点から所定量だけ前進した位置を第１制御原点として設定するようにしている。このようなブレーキ装置によれば、ブレーキペダル操作や車両姿勢制御装置によるブレーキ指示に対する車両制動の良好な応答性を得られる。

上記実施形態のブレーキ装置は、前記ピストンが第１制御原点にあるとき、第２制御原点にあるときよりも前記圧力室と前記リザーバとの連通が絞られるようにしている。さらに、上記実施形態のブレーキ装置は、前記ピストンが第１制御原点にあるとき、前記圧力室と前記リザーバとの連通が遮断されるようにしてもよい。このようなブレーキ装置によれば、ブレーキペダル操作や車両姿勢制御装置によるブレーキ指示に対する車両制動のさらに良好な応答性を得られる。

上記実施形態のブレーキ装置は、前記制御手段が、非制動時の前記ピストンの保持位置を第１制御原点と第２制御原点とで切換えるようにしている。さらに、上記実施形態のブレーキ装置は、前記制御手段が、非制動時の前記ピストンの保持位置を所定時間毎に第１制御原点と第２制御原点とで交互に切換えるようにしている。このようなブレーキ装置によれば、ブレーキペダル操作や車両姿勢制御装置によるブレーキ指示の前に、ピストンの保持位置を第１制御原点に切換えておくことにより、車両制動の良好な応答性を得られ、また、第２制御原点に切り換えることにより、圧力室の液圧をリザーバに解放してブレーキの引き摺りを防止することができる。また、ピストンの保持位置を所定時間毎に第１制御原点と第２制御原点とに切り替えるので、より確実に上記効果を奏し得る。

上記実施形態のブレーキ装置は、前記制御手段が、ブレーキペダルの操作開始前に前記ピストンを第１制御原点に移動させるようにしている。このようなブレーキ装置によれば、ブレーキペダル操作開始の前に、ピストンの保持位置を第１制御原点に移動させておくことにより、ブレーキペダル操作に対して車両制動の良好な応答性を得られる。

上記実施形態のブレーキ装置は、前記制御手段が、アクセルペダルが操作されていないとき、非制動時の前記ピストンの保持位置を第１制御原点に切換えるようにしている。このようなブレーキ装置によれば、アクセルペダルが操作されていないことによって、ブレーキペダル操作開始前であることを予測して、ピストンの保持位置を第１制御原点に移動させておくことにより、ブレーキペダル操作に対して車両制動の良好な応答性を得られる。

上記実施形態のブレーキ装置は、前記制御手段が、前記ブレーキペダルの操作が解放されたとき、前記ピストンを第２制御原点に移動させるようにしている。このようなブレーキ装置によれば、ブレーキペダルの操作の解放によってホイールシリンダから戻ってくるブレーキ液を含めて、マスタシリンダの圧力室の液圧をリザーバに解放してブレーキの引き摺りを防止することができる。

上記実施形態のブレーキ装置は、前記制御手段が、アクセルペダルが操作されたとき、非制動時の前記ピストンの保持位置を第２制御原点に切換えるようにしている。このようなブレーキ装置によれば、アクセルペダルが操作されたときに、マスタシリンダの圧力室の液圧をリザーバに解放してブレーキの引き摺りを防止することができる。

上記第４の実施形態のブレーキ装置は、ブレーキ液の供給により制動力を発生するブレーキ機構と、前記圧力室との間に介装され、液圧ポンプによって前記圧力室から前記ブレーキ機構にブレーキ液を供給する液圧供給装置を含み、前記制御装置が、非制動時に、前記液圧ポンプが作動したとき、前記ピストンを前記第２制御原点よりも後退した位置で前記圧力室と前記リザーバとの流路が拡大する第３制御原点に保持するようにしている。このようなブレーキ装置によれば、液圧供給装置からブレーキキャリパへの迅速なブレーキ液の供給が可能になり、液圧供給装置による加圧及び増圧制御を効果的に行なうことができる。

１ブレーキ装置、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）、１６プライマリ室（圧力室）、３２入力ピストン（入力部材）、４０電動モータ（電動アクチュエータ）、７２液圧センサ（液圧検出手段）、Ｂブレーキペダル、Ｃコントローラ（制御手段）

Claims

ブレーキ液を貯留するリザーバと、該リザーバに連通し、ピストンの前進によって前記リザーバとの連通を遮断して圧力室に液圧を発生させるマスタシリンダと、前記マスタシリンダのピストンを作動させる倍力装置と、前記圧力室で発生した液圧を検出する液圧検出手段と、前記倍力装置を制御する制御手段とを備え、
前記倍力装置は、ブレーキペダルの操作により移動する入力部材と、前記ピストンを駆動する電動アクチュエータと、前記ピストンの位置を検出するための位置検出手段とを備え、
前記制御手段は、前記電動アクチュエータによって前記ピストンを前進させ、前記液圧検出手段によって検出した前記圧力室の液圧が所定の閾値に達したとき、前記位置検出手段が検出した前記ピストンの位置を基準位置として、前記ピストンが基準位置から所定量だけ後退して前記圧力室と前記リザーバとが連通する位置を第２制御原点とし、前記ピストンが第２制御原点から所定量だけ前進した位置を第１制御原点として設定することを特徴とするブレーキ装置。
請求項１に記載のブレーキ装置において、前記ピストンが第１制御原点にあるとき、第２制御原点にあるときよりも前記圧力室と前記リザーバとの連通が絞られることを特徴とするブレーキ装置。
請求項２に記載のブレーキ装置において、前記ピストンが第１制御原点にあるとき、前記圧力室と前記リザーバとの連通が遮断されることを特徴とするブレーキ装置。
請求項１乃至３のいずれかに記載のブレーキ装置において、前記制御手段は、非制動時の前記ピストンの保持位置を第１制御原点と第２制御原点とで切換えることを特徴とするブレーキ装置。
請求項４に記載のブレーキ装置において、前記制御手段は、非制動時の前記ピストンの保持位置を所定時間毎に第１制御原点と第２制御原点とで交互に切換えることを特徴とするブレーキ装置。
請求項４に記載のブレーキ装置において、前記制御手段は、ブレーキペダルの操作開始前に前記ピストンを第１制御原点に移動させることを特徴とするブレーキ装置。
請求項４に記載のブレーキ装置において、前記制御手段は、アクセルペダルが操作されていないとき、非制動時の前記ピストンの保持位置を第１制御原点に切換えることを特徴とするブレーキ装置。
請求項４に記載のブレーキ装置において、前記制御手段は、前記ブレーキペダルの操作が解放されたとき、前記ピストンを第２制御原点に移動させることを特徴とするブレーキ装置。
請求項４に記載のブレーキ装置において、前記制御手段は、アクセルペダルが操作されたとき、非制動時の前記ピストンの保持位置を第２制御原点に切換えることを特徴とするブレーキ装置。
請求項１又は２に記載のブレーキ装置において、更に、ブレーキ液の供給により制動力を発生するブレーキ機構と、前記圧力室との間に介装され、液圧ポンプによって前記圧力室から前記ブレーキ機構にブレーキ液を供給する液圧供給装置を含み、
前記制御装置は、非制動時に、前記液圧ポンプが作動したとき、前記ピストンを前記第２制御原点よりも後退した位置で前記圧力室と前記リザーバとの流路が拡大する第３制御原点に保持することを特徴とするブレーキ装置。