JP2015013539A - 車両用制動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低出力のアクチュエータを用いても、好適に液圧を制御する。【解決手段】運転者の制動操作量に応じて、要求液圧Ｐｐ＿ｔを算出する目標液圧算出部と、液圧をモータによって発生させる電気的液圧発生部と、実際の液圧である実液圧Ｐｐ＿ｒを検出する液圧検出部と、要求液圧Ｐｐ＿ｔをおよび実液圧Ｐｐ＿ｒに基づいて、モータを制御する駆動電圧Ｖｄｒｉを生成するモータ駆動電圧生成部２３０と、を備え、モータ駆動電圧生成部２３０は、駆動電圧Ｖｄｒｉを所定の最小保障駆動電圧Ｖｄｒｉ＿ｍｉｎ以上とする。【選択図】図４

Description

本発明は、車両用制動装置に関し、特に、ブレーキ・バイ・ワイヤ方式の車両用制動装置に関する。

車両用制動装置は、ブレーキペダルが操作されると、ホイールシリンダ（キャリパ）に液圧（キャリパ液圧）を供給して、ブレーキパッドをブレーキロータに押し付けることにより発生する摩擦力（摩擦制動力）で車両を制動する装置である。

また、車両用制動装置として、いわゆるブレーキ・バイ・ワイヤ方式の車両用制動装置が知られている。例えば、特許文献１（特開２０１２−１３１３９３号公報）には、運転者のブレーキペダルの操作に応じてホイールシリンダに制動力を発生させる液圧発生手段（マスタシリンダ）と、前記液圧発生手段と前記ホイールシリンダとの間に設けられるノーマルオープンタイプの遮断弁と、電気的に作動されるアクチュエータによって前記ホイールシリンダに制動力を発生させる電気的液圧発生手段（スレーブシリンダ）と、前記液圧発生手段又は前記電気的液圧発生手段によって発生した液圧を検出する液圧検出手段とを備えた車両用ブレーキ装置が開示されている。

特開２０１２−１３１３９３号公報

ところで、従来の車両用制動装置の電気的液圧発生手段に用いられるアクチュエータ（モータ）の特性の一例を図７に示す。図７は、従来のアクチュエータに用いられるモータの特性図であり、（ａ）は負荷トルク−回転速度特性、（ｂ）は負荷トルク−出力特性である。なお、図７（ａ）および図７（ｂ）の特性（実線で示す）を有するモータは、低負荷トルク域において、弱め界磁特性により、回転速度および出力が基本特性（破線で示す）よりも大きくなっている。モータの出力はブレーキの昇圧性能に直結し、最大負荷トルクは最大発生可能なブレーキ圧に直結している。従来の車両用制動装置は、モータの出力及び負荷トルクに十分な余裕を持たせて設計されている。例えば、モータの出力ピークＰよりも手前の負荷トルク域（負荷トルク０〜Ｔ_n の間）で制御するようにして、余裕を持たせている。なお、仮に最大負荷トルクが同じモータでも、出力特性はその出力ピークＰの位置を調整することで昇圧性能を満足させつつ低出力化させることができる。

また、最大出力、最大負荷トルクが大きいモータほど、マグネットが増えたり、コイル巻数が増えたりするため、大型化し、重量が増加し、高コスト化する。このため、要求される昇圧特性および最大出力を満たしつつ、できるだけ低出力、低トルクのモータを用いることが、小型化、軽量化、低コスト化の面で好ましい。このようなモータの特性の一例を図８に示す。図８は、アクチュエータに用いられる他のモータの特性図であり、（ａ）は負荷トルク−回転速度特性、（ｂ）は負荷トルク−出力特性である。

しかしながら、図８（ｂ）に示すように、最大負荷トルクＴ_n 付近のモータ出力はピークＰにおける出力と比べて低いものとなる。このため、最大ブレーキ圧キープ状態から急減圧する場合、ブレーキ油路に蓄積されたエネルギが一気に開放されるため、モータが開放エネルギによる反力トルクによって回されることになる。これにより、目標ブレーキ圧に対して実ブレーキ圧がアンダーシュートしてしまうおそれがある。

また、最大ブレーキ圧キープ状態では、ＡＢＳ（Antilock Brake System）などの車両挙動安定化装置の作動時が想定される。ＡＢＳなどの車両挙動安定化装置が作動してキックバック圧が発生することにより、モータに反力トルクが発生し、目標ブレーキ圧に対して実ブレーキ圧がアンダーシュートしてしまうおそれがある。

そこで、本発明は、低出力のアクチュエータを用いても、好適に液圧を制御する車両用制動装置を提供することを課題とする。

このような課題を解決するために、本発明に係る車両用制動装置は、運転者の制動操作量に応じて、要求液圧を算出する目標液圧算出部と、液圧をモータによって発生させる電気的液圧発生部と、実際の液圧である実液圧を検出する液圧検出部と、前記要求液圧をおよび前記実液圧に基づいて、前記モータを制御する駆動電圧を生成するモータ駆動電圧生成部と、を備え、前記モータ駆動電圧生成部は、前記駆動電圧を所定の最小保障駆動電圧以上とすることを特徴とする。

このような構成によれば、高液圧状態から減圧する場合、反力トルクによってモータが回され目標液圧に対して実液圧がアンダーシュートすることを防ぐことができる。

また、前記車両用制動装置において、前記最小保障駆動電圧は、前記要求液圧に応じて設定され、前記要求液圧が大きくなるほど、前記最小保障駆動電圧も大きくなることが好ましい。

このような構成によれば、高液圧状態から減圧する場合、反力トルクによってモータが回され目標液圧に対して実液圧がアンダーシュートすることを防ぐことができる。

また、前記車両用制動装置において、車両の挙動を安定化させる車両挙動安定化部を、更に備え、前記モータ駆動電圧生成部は、前記車両挙動安定化部が作動している際に、前記駆動電圧を所定の最小保障駆動電圧以上とすることが好ましい。

このような構成によれば、高液圧状態からの減圧が起こりやすい車両挙動安定化処理状態においても、反力トルクによってモータが回され目標液圧に対して実液圧がアンダーシュートすることを防ぐことができる。

本発明によれば、低出力のアクチュエータを用いても、好適に液圧を制御する車両用制動装置を提供することができる。

本実施形態に係る車両用制動装置が搭載された車両の要部系統図である。 車両用ブレーキ装置の概略構成図である。 本実施形態に係る車両用制動装置の制御装置の電気的な接続を示すブロック図である。 モータ駆動電圧生成部のブロック図である。 本実施形態に係る車両用制動装置の動作例であり、（ａ）はモータ駆動ＤＵＴＹであり、（ｂ）はモータ電流実行値であり、（ｃ）は実ブレーキ圧および目標ブレーキ圧であり、（ｄ）はモータ回転速度であり、（ｅ）は左側後輪のキャリパ圧である。 比較例に係る車両用制動装置の動作例であり、（ａ）はモータ駆動ＤＵＴＹであり、（ｂ）はモータ電流実行値であり、（ｃ）は実ブレーキ圧および目標ブレーキ圧であり、（ｄ）はモータ回転速度であり、（ｅ）は左側後輪のキャリパ圧である。 従来のアクチュエータに用いられるモータの特性図であり、（ａ）は負荷トルク−回転速度特性、（ｂ）は負荷トルク−出力特性である。 アクチュエータに用いられる他のモータの特性図であり、（ａ）は負荷トルク−回転速度特性、（ｂ）は負荷トルク−出力特性である。

以下、本発明を実施するための形態（以下「実施形態」という）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し重複した説明を省略する。

≪車両・車両用制動装置≫
まず、本実施形態に係る車両用制動装置１を備える車両１００について図１を用いて説明する。図１は、本実施形態に係る車両用制動装置１が搭載された車両１００の要部系統図である。なお、車両１００に搭載される車両用制動装置１は、モータ・ジェネレータ（回生ブレーキ装置）４による回生制動力と、車両用ブレーキ装置（液圧ブレーキ装置）１０による摩擦制動力と、により、車両１００を制動することができるようになっている。

車両１００は、例えば、電気自動車であり、車両１００の前側に設けられた左右一対の前輪２ａＲ、２ａＬと、車両１００の後側に設けられた左右一対の後輪２ｂＲ、２ｂＬと、を有する。左右の前輪２ａＲ、２ａＬに連結された前輪車軸３には、電動機となるモータ・ジェネレータ４がトルク伝達機構で連結されている。なお、前輪車軸３に設けられる差動機構は図示省略する。

なお、本実施形態に係る車両用制動装置１を備える車両１００は、図１に示すように、前輪駆動車であるものとして説明するが、これに限られるものではなく、４輪駆動車、後輪駆動車としてもよい。また、車両１００は、電気自動車に限られるものではなく、モータ・ジェネレータ４を備えるハイブリッド車、燃料電池車等として構成してもよい。

モータ・ジェネレータ４は、車両駆動用の電動機と回生用の発電機とを兼ねたものである。二次電池であるバッテリ５は、モータ・ジェネレータ４の電源としてインバータ６によってモータ・ジェネレータ４に電力供給を行う。また、減速の際には減速エネルギをモータ・ジェネレータ４が電力に変換して回生し、バッテリ５が、この回生した発電電力を蓄電する。そして、この回生の際には、モータ・ジェネレータ４が回生制動力を発生する。

また、車両１００は、右側前輪２ａＲに設けられるディスクブレーキ機構３０ａと、左側後輪２ｂＬに設けられるディスクブレーキ機構３０ｂと、右側後輪２ｂＲに設けられるディスクブレーキ機構３０ｃと、左側前輪２ａＬに設けられるディスクブレーキ機構３０ｄと、ディスクブレーキ機構３０ａ〜３０ｄに液圧を供給する車両用ブレーキ装置１０と、を備えている。車両用ブレーキ装置１０がディスクブレーキ機構３０ａ〜３０ｄに液圧を供給することにより、ディスクブレーキ機構３０ａ〜３０ｄに摩擦制動力が発生する。なお、車両用ブレーキ装置１０についての詳細は、図２を用いて後述する。

制御装置７（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）は、マイクロコンピュータを中心に構成され、モータ・ジェネレータ４による車両１００の力行、回生を制御する。また、制御装置７は、車両用ブレーキ装置１０を制御する。即ち、制御装置７は、車両用制動装置１を制御する。なお、制御装置７についての詳細は、図３から図６を用いて後述する。

≪車両用ブレーキ装置１０≫
次に、車両用ブレーキ装置１０について図２を用いて説明する。図２は、車両用ブレーキ装置１０の概略構成図である。

まず、液圧路について説明する。図２中の連結点Ａ１を基準として、入力装置１４の接続ポート２０ａと連結点Ａ１とが第１配管チューブ２２ａによって接続され、また、モータシリンダ装置１６の出力ポート２４ａと連結点Ａ１とが第２配管チューブ２２ｂによって接続され、さらに、車両挙動安定化装置１８の導入ポート２６ａと連結点Ａ１とが第３配管チューブ２２ｃによって接続されている。

図２中の他の連結点Ａ２を基準として、入力装置１４の他の接続ポート２０ｂと連結点Ａ２とが第４配管チューブ２２ｄによって接続され、また、モータシリンダ装置１６の他の出力ポート２４ｂと連結点Ａ２とが第５配管チューブ２２ｅによって接続され、さらに、車両挙動安定化装置１８の他の導入ポート２６ｂと連結点Ａ２とが第６配管チューブ２２ｆによって接続されている。

車両挙動安定化装置１８には、複数の導出ポート２８ａ〜２８ｄが設けられる。第１導出ポート２８ａは、第７配管チューブ２２ｇによって右側前輪２ａＲに設けられたディスクブレーキ機構３０ａのホイールシリンダ３２ＦＲと接続される。第２導出ポート２８ｂは、第８配管チューブ２２ｈによって左側後輪２ｂＬに設けられたディスクブレーキ機構３０ｂのホイールシリンダ３２ＲＬと接続される。第３導出ポート２８ｃは、第９配管チューブ２２ｉによって右側後輪２ｂＲに設けられたディスクブレーキ機構３０ｃのホイールシリンダ３２ＲＲと接続される。第４導出ポート２８ｄは、第１０配管チューブ２２ｊによって左側前輪２ａＬに設けられたディスクブレーキ機構３０ｄのホイールシリンダ３２ＦＬと接続される。

この場合、各導出ポート２８ａ〜２８ｄに接続される配管チューブ２２ｇ〜２２ｊによってブレーキ液（ブレーキフルード）がディスクブレーキ機構３０ａ〜３０ｄの各ホイールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬ、３２ＲＲ、３２ＦＬに対して供給され、各ホイールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬ、３２ＲＲ、３２ＦＬ内の液圧が上昇することにより、各ホイールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬ、３２ＲＲ、３２ＦＬが作動し、対応する車輪（右側前輪２ａＲ、左側後輪２ｂＬ、右側後輪２ｂＲ、左側前輪２ａＬ）に対して摩擦制動力が付与される。

入力装置１４は、運転者によるブレーキペダル１２の操作によって液圧を発生可能なタンデム式のマスタシリンダ３４と、マスタシリンダ３４に付設された第１リザーバ３６とを有する。このマスタシリンダ３４のシリンダチューブ３８内には、シリンダチューブ３８の軸方向に沿って所定間隔離間する第２ピストン４０ａ及び第１ピストン４０ｂが摺動自在に配設される。第２ピストン４０ａは、ブレーキペダル１２に近接して配置され、プッシュロッド４２を介してブレーキペダル１２と連結される。また、第１ピストン４０ｂは、第２ピストン４０ａよりもブレーキペダル１２から離間して配置される。

また、入力装置１４には、プッシュロッド４２のストローク量を検出することにより、運転者によるブレーキペダル１２の操作量を検出するブレーキペダルストロークセンサＳ１が設けられている。ブレーキペダルストロークセンサＳ１で検出された検出信号は、制御装置７（図１参照）に入力される。

この第２ピストン４０ａ及び第１ピストン４０ｂの外周面には、環状段部を介して一対のカップシール４４ａ、４４ｂがそれぞれ装着される。一対のカップシール４４ａ、４４ｂの間には、それぞれ、後述するサプライポート４６ａ、４６ｂと連通する背室４８ａ、４８ｂが形成される。また、第２ピストン４０ａと第１ピストン４０ｂとの間には、ばね部材５０ａが配設され、第１ピストン４０ｂとシリンダチューブ３８の前端部との間には、他のばね部材５０ｂが配設される。

マスタシリンダ３４のシリンダチューブ３８には、２つのサプライポート４６ａ、４６ｂと、２つのリリーフポート５２ａ、５２ｂと、２つの出力ポート５４ａ、５４ｂが設けられる。この場合、各サプライポート４６ａ（４６ｂ）及び各リリーフポート５２ａ（５２ｂ）は、それぞれ合流して第１リザーバ３６内の図示しないリザーバ室と通じるように設けられる。

また、マスタシリンダ３４のシリンダチューブ３８内には、運転者がブレーキペダル１２を踏み込む踏力に対応したブレーキ液圧を発生させる第２圧力室５６ａ及び第１圧力室５６ｂが設けられる。第２圧力室５６ａは、第２液圧路５８ａを介して接続ポート２０ａと連通するように設けられ、第１圧力室５６ｂは、第１液圧路５８ｂを介して他の接続ポート２０ｂと連通するように設けられる。

マスタシリンダ３４と接続ポート２０ａとの間であって、第２液圧路５８ａの上流側には圧力センサＰｍが配設されると共に、第２液圧路５８ａの下流側には、ノーマルオープンタイプ（常開型）のソレノイドバルブからなる第２遮断弁６０ａが設けられる。この圧力センサＰｍは、第２液圧路５８ａ上において、第２遮断弁６０ａよりもマスタシリンダ３４側の上流の液圧を検知するものである。なお、圧力センサＰｍで検出された検出信号は、制御装置７（図１参照）に入力される。

マスタシリンダ３４と他の接続ポート２０ｂとの間であって、第１液圧路５８ｂの上流側には、ノーマルオープンタイプ（常開型）のソレノイドバルブからなる第１遮断弁６０ｂが設けられると共に、第１液圧路５８ｂの下流側には、圧力センサＰｐが設けられる。この圧力センサＰｐは、第１液圧路５８ｂ上において、第１遮断弁６０ｂよりもホイールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬ、３２ＲＲ、３２ＦＬ側の下流側の液圧を検知するものである。なお、圧力センサＰｐで検出された検出信号は、制御装置７（図１参照）に入力される。
この第２遮断弁６０ａ及び第１遮断弁６０ｂにおけるノーマルオープンとは、ノーマル位置（消磁（非通電）時の弁体の位置）が開位置の状態（常時開）となるように構成されたバルブをいう。なお、図２において、第２遮断弁６０ａ及び第１遮断弁６０ｂは励磁時の状態を示す（後記する第３遮断弁６２も同様）。

マスタシリンダ３４と第１遮断弁６０ｂとの間の第１液圧路５８ｂには、前記第１液圧路５８ｂから分岐する分岐液圧路５８ｃが設けられ、前記分岐液圧路５８ｃには、ノーマルクローズタイプ（常閉型）のソレノイドバルブからなる第３遮断弁６２と、ストロークシミュレータ６４とが直列に接続される。この第３遮断弁６２におけるノーマルクローズとは、ノーマル位置（消磁（非通電）時の弁体の位置）が閉位置の状態（常時閉）となるように構成されたバルブをいう。
このストロークシミュレータ６４は、第１液圧路５８ｂ上であって、第１遮断弁６０ｂよりもマスタシリンダ３４側に配置されている。前記ストロークシミュレータ６４には、分岐液圧路５８ｃに連通する液圧室６５が設けられ、前記液圧室６５を介して、マスタシリンダ３４の第１圧力室５６ｂから導出されるブレーキ液が吸収可能に設けられる。

また、ストロークシミュレータ６４は、互いに直列に配置されたばね定数の高い第１リターンスプリング６６ａとばね定数の低い第２リターンスプリング６６ｂと、第１及び第２リターンスプリング６６ａ、６６ｂによって付勢されるシミュレータピストン６８とを備え、ブレーキペダル１２の踏み込み前期時にペダル反力の増加勾配を低く設定し、踏み込み後期時にペダル反力を高く設定してブレーキペダル１２のペダルフィーリングを既存のマスタシリンダと同等となるように設けられている。
液圧路は、大別すると、マスタシリンダ３４の第２圧力室５６ａと複数のホイールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬとを接続する第２液圧系統７０ａと、マスタシリンダ３４の第１圧力室５６ｂと複数のホイールシリンダ３２ＲＲ、３２ＦＬとを接続する第１液圧系統７０ｂとから構成される。

第２液圧系統７０ａは、入力装置１４におけるマスタシリンダ３４（シリンダチューブ３８）の出力ポート５４ａと接続ポート２０ａとを接続する第２液圧路５８ａと、入力装置１４の接続ポート２０ａとモータシリンダ装置１６の出力ポート２４ａとを接続する配管チューブ２２ａ、２２ｂと、モータシリンダ装置１６の出力ポート２４ａと車両挙動安定化装置１８の導入ポート２６ａとを接続する配管チューブ２２ｂ、２２ｃと、車両挙動安定化装置１８の導出ポート２８ａ、２８ｂと各ホイールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬとをそれぞれ接続する配管チューブ２２ｇ、２２ｈとによって構成される。

第１液圧系統７０ｂは、入力装置１４におけるマスタシリンダ３４（シリンダチューブ３８）の出力ポート５４ｂと他の接続ポート２０ｂとを接続する第１液圧路５８ｂと、入力装置１４の他の接続ポート２０ｂとモータシリンダ装置１６の出力ポート２４ｂとを接続する配管チューブ２２ｄ、２２ｅと、モータシリンダ装置１６の出力ポート２４ｂと車両挙動安定化装置１８の導入ポート２６ｂとを接続する配管チューブ２２ｅ、２２ｆと、車両挙動安定化装置１８の導出ポート２８ｃ、２８ｄと各ホイールシリンダ３２ＲＲ、３２ＦＬとをそれぞれ接続する配管チューブ２２ｉ、２２ｊとを有する。

モータシリンダ装置１６は、電動式のモータ７２の駆動力によって第２スレーブピストン８８ａ及び第１スレーブピストン８８ｂを軸方向に駆動することによりブレーキ液圧を発生する電動ブレーキ装置である。なお、モータシリンダ装置１６において、ブレーキ液圧を発生させる（上昇させる）ときの第２スレーブピストン８８ａ及び第１スレーブピストン８８ｂの移動方向（図２中矢印Ｘ１方向）を「前」とし、その反対方向（図２中矢印Ｘ２方向）を「後」とする。

モータシリンダ装置１６は、軸方向に移動可能な第２スレーブピストン８８ａ及び第１スレーブピストン８８ｂを内蔵するシリンダ部７６と、第２スレーブピストン８８ａ及び第１スレーブピストン８８ｂを駆動するためのモータ７２と、モータ７２の駆動力を第２スレーブピストン８８ａ及び第１スレーブピストン８８ｂに伝達するための駆動力伝達部７３とを備えている。

また、第２スレーブピストン８８ａは、その外周に沿って第２スレーブピストン８８ａの前後方向に第２円筒部材８８ａ１が固定され、それらが一体となって形成されている。そして、シリンダ部７６内部を第２円筒部材８８ａ１が摺動することで、第２スレーブピストン８８ａが前後方向に駆動される。また、第１スレーブピストン８８ｂも、その外周に沿って第１スレーブピストン８８ｂの前方向に第１円筒部材８８ｂ１が固定され、それらが一体となって形成されている。そして、シリンダ部７６内部を第１円筒部材８８ｂ１が摺動することで、第１スレーブピストン８８ｂが前後方向に駆動される。
駆動力伝達部７３は、モータ７２の回転駆動力を伝達するギア機構（減速機構）７８と、この回転駆動力をボールねじ軸（スクリュー）８０ａの直線方向駆動力に変換するボールねじ構造体８０と、を含む駆動力伝達機構７４を有している。

また、モータシリンダ装置１６には、ボールねじ軸（スクリュー）８０ａのストローク量を検出するスレーブシリンダストロークセンサＳ２が設けられている。スレーブシリンダストロークセンサＳ２で検出された検出信号は、制御装置７（図１参照）に入力される。

シリンダ部７６は、略円筒状のシリンダ本体８２と、シリンダ本体８２に付設された第２リザーバ８４とを有する。第２リザーバ８４は、入力装置１４のマスタシリンダ３４に付設された第１リザーバ３６と配管チューブ８６で接続され、第１リザーバ３６内に貯留されたブレーキ液が配管チューブ８６を介して第２リザーバ８４内に供給されるように設けられる。

シリンダ本体８２内には、前記のように、シリンダ本体８２の軸方向に沿って所定間隔離間する第２スレーブピストン８８ａ及び第１スレーブピストン８８ｂが駆動自在に設けられている第２スレーブピストン８８ａは、ボールねじ構造体８０側に近接して配置され、ボールねじ軸８０ａの前端に当接して前記ボールねじ軸８０ａと一体的に矢印Ｘ１又はＸ２方向に変位する。また、第１スレーブピストン８８ｂは、第２スレーブピストン８８ａよりもボールねじ構造体８０側から離間して配置される。

第２スレーブピストン８８ａに固定されている第２円筒部材８８ａ１の外周面と駆動力伝達機構７４との間を液密にシールする、スレーブカップシール９０ａ（シール部材）がシリンダ部７６側に設けられる。また、スレーブカップシール９０ａと離間して、スレーブカップシール９０ｂ（シール部材）もシリンダ部７６側に設けられ、スレーブカップシール９０ａとスレーブカップシール９０ｂとの間には、後記するリザーバポート９２ａと連通する流路口が設けられる。そして、第２スレーブピストン８８ａと第１スレーブピストン８８ｂとの間には、第２リターンスプリング９６ａが設けられる。さらに、スレーブカップシール９０ａにおけるスレーブカップシール９０ｂの反対側には、スレーブカップシール９０ｅ（シール部材）及び液溜まり９１がシリンダ部７６側に設けられている。スレーブカップシール９０ｅ及び液溜まり９１が設けられることにより、より液密にシールすることができる。

一方、第１スレーブピストン８８ｂに固定されている第１円筒部材８８ｂ１の外周面と後記する第１液圧室９８ｂとの間を液密にシールする、スレーブカップシール９０ｃ（シール部材）がシリンダ部７６側に配設される。また、スレーブカップシール９０ｂとスレーブカップシール９０ｃとにより、後記する第２液圧室９８ａが液密にシールされる。

また、スレーブカップシール９０ｃと離間して、第１液圧室９８ｂを液密にシールするスレーブカップシール９０ｄ（シール部材）がシリンダ部７６側に配設される。さらに、スレーブカップシール９０ｃとスレーブカップシール９０ｄとの間には、後記するリザーバポート９２ｂと連通する流路口が設けられる。そして、第１スレーブピストン８８ｂとシリンダ本体８２の開口（つまりシリンダ部７６の前端に備えられる開口）を閉塞する蓋部材８２ｃと間には、第１リターンスプリング９６ｂが配設される。

シリンダ部７６のシリンダ本体８２には、２つのリザーバポート９２ａ、９２ｂと、２つの出力ポート２４ａ、２４ｂが設けられる。この場合、リザーバポート９２ａ（９２ｂ）は、第２リザーバ８４内のリザーバ室と通じるように設けられる。
また、シリンダ本体８２内には、出力ポート２４ａからホイールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬ側へ出力されるブレーキ液圧を発生させる第２液圧室９８ａと、他の出力ポート２４ｂからホイールシリンダ３２ＲＲ、３２ＦＬ側へ出力されるブレーキ液圧を発生させる第１液圧室９８ｂとが設けられる。

さらに、第１スレーブピストン８８ｂとシリンダ部７６の開口を閉塞する蓋部材８２ｃとの間には、第１スレーブピストン８８ｂの摺動範囲を規制する規制手段１０２が設けられる。これにより、第１スレーブピストン８８ｂの第２スレーブピストン８８ａ側へのオーバーリターンが阻止され、特にマスタシリンダ３４で発生したブレーキ液圧で制動するバックアップ時において、一系統の失陥時に他の系統の失陥が防止される。さらに、第１スレーブピストン８８ｂと第２スレーブピストン８８ａとの間にも、第１スレーブピストン８８ｂと第２スレーブピストン８８ａの最大離間距離と最小離間距離とを規制する規制手段１０３が設けられる。

規制手段１０２は、シリンダ本体８２と蓋部材８２ｃとの間にフランジ部１０２ｂ１を介して固定された筒状部材１０２ｂと、筒状部材１０２ｂの内部を摺動し、第１スレーブピストン８８ｂと接続部材１０２ａ１によって接続されている第１規制ピストン１０２ａと、により構成される。つまり、規制手段１０２を構成するフランジ部１０２ｂ１は、シリンダ本体８２（つまりシリンダ部７６）と蓋部材８２ｃとの間に、図示しないネジ止め等で挟持固定される。そして、第１規制ピストン１０２ａが筒状部材１０２ｂ内を摺動することで、第１規制ピストン１０２ａに接続される第１スレーブピストン８８ｂの摺動範囲が規制される。

また、規制手段１０３は、第１スレーブピストン８８ｂに接続されて固定されている筒状部材１０３ｂと、筒状部材１０３ｂの内部を摺動し、第２スレーブピストン８８ａと接続部材１０３ａ１によって接続されている第２規制ピストン１０３ａと、により構成される。そして、第２規制ピストン１０３ａが筒状部材１０３ｂ内を摺動することで、第２規制ピストン１０３ａに接続される第２スレーブピストン８８ａの摺動範囲が規制される。

車両挙動安定化装置１８は、右側前輪２ａＲ及び左側後輪２ｂＬのディスクブレーキ機構３０ａ、３０ｂ（ホイールシリンダ３２ＦＲ、ホイールシリンダ３２ＲＬ）に接続された第２液圧系統７０ａを制御する第２ブレーキ系１１０ａと、右側後輪２ｂＲ及び左側前輪２ａＬのディスクブレーキ機構３０ｃ、３０ｄ（ホイールシリンダ３２ＲＲ、ホイールシリンダ３２ＦＬ）に接続された第１液圧系統７０ｂを制御する第１ブレーキ系１１０ｂとを有する。

なお、第２ブレーキ系１１０ａ及び第１ブレーキ系１１０ｂと、各ディスクブレーキ機構３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄとの接続の組み合わせは、前記した組み合わせに限定されず、互いに独立した２系統が担保されれば、次のような組み合わせとすることができる。つまり、図示はしないが、第２ブレーキ系１１０ａは、左側前輪２ａＬ及び右側前輪２ａＲに設けられたディスクブレーキ機構に接続された液圧系統からなり、第１ブレーキ系１１０ｂは、左側後輪２ｂＬ及び右側後輪２ｂＲに設けられたディスクブレーキ機構に接続された液圧系統であってもよい。さらに、第２ブレーキ系１１０ａは、車体片側の右側前輪２ａＲ及び右側後輪２ｂＲに設けられたディスクブレーキ機構に接続された液圧系統からなり、第１ブレーキ系１１０ｂは、車体片側の左側前輪２ａＬ及び左側後輪２ｂＬに設けられたディスクブレーキ機構に接続された液圧系統であってもよい。また、第２ブレーキ系１１０ａは、右側前輪２ａＲ及び左側前輪２ａＬに設けられたディスクブレーキ機構に接続された液圧系統からなり、第１ブレーキ系１１０ｂは、右側後輪２ｂＲ及び左側後輪２ｂＬに設けられたディスクブレーキ機構に接続された液圧系統であってもよい。
この第２ブレーキ系１１０ａ及び第１ブレーキ系１１０ｂは、それぞれ同一構造からなるため、第２ブレーキ系１１０ａと第１ブレーキ系１１０ｂとで対応するものには同一の参照符号を付すと共に、第２ブレーキ系１１０ａの説明を中心にして、第１ブレーキ系１１０ｂの説明を括弧書きで適宜付記する。

第２ブレーキ系１１０ａ（第１ブレーキ系１１０ｂ）は、ホイールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬ（３２ＲＲ、３２ＦＬ）に対して、共通する第１共通液圧路１１２及び第２共通液圧路１１４を有する。車両挙動安定化装置１８は、導入ポート２６ａと第１共通液圧路１１２との間に配置されたノーマルオープンタイプのソレノイドバルブからなるレギュレータバルブ１１６と、前記レギュレータバルブ１１６と並列に配置され導入ポート２６ａ側から第１共通液圧路１１２側へのブレーキ液の流通を許容する（第１共通液圧路１１２側から導入ポート２６ａ側へのブレーキ液の流通を阻止する）第１チェックバルブ１１８と、第１共通液圧路１１２と第１導出ポート２８ａとの間に配置されたノーマルオープンタイプのソレノイドバルブからなる第１インバルブ１２０と、前記第１インバルブ１２０と並列に配置され第１導出ポート２８ａ側から第１共通液圧路１１２側へのブレーキ液の流通を許容する（第１共通液圧路１１２側から第１導出ポート２８ａ側へのブレーキ液の流通を阻止する）第２チェックバルブ１２２と、第１共通液圧路１１２と第２導出ポート２８ｂとの間に配置されたノーマルオープンタイプのソレノイドバルブからなる第２インバルブ１２４と、第２インバルブ１２４と並列に配置され第２導出ポート２８ｂ側から第１共通液圧路１１２側へのブレーキ液の流通を許容する（第１共通液圧路１１２側から第２導出ポート２８ｂ側へのブレーキ液の流通を阻止する）第３チェックバルブ１２６と、を備える。

さらに、車両挙動安定化装置１８は、第１導出ポート２８ａと第２共通液圧路１１４との間に配置されたノーマルクローズタイプのソレノイドバルブからなる第１アウトバルブ１２８と、第２導出ポート２８ｂと第２共通液圧路１１４との間に配置されたノーマルクローズタイプのソレノイドバルブからなる第２アウトバルブ１３０と、第２共通液圧路１１４に接続されたリザーバ１３２と、第１共通液圧路１１２と第２共通液圧路１１４との間に配置されて第２共通液圧路１１４側から第１共通液圧路１１２側へのブレーキ液の流通を許容する（第１共通液圧路１１２側から第２共通液圧路１１４側へのブレーキ液の流通を阻止する）第４チェックバルブ１３４と、記第４チェックバルブ１３４と第１共通液圧路１１２との間に配置されて第２共通液圧路１１４側から第１共通液圧路１１２側へブレーキ液を供給するポンプ１３６と、ポンプ１３６の前後に設けられる吸入弁１３８及び吐出弁１４０と、前記ポンプ１３６を駆動するモータＭと、第２共通液圧路１１４と導入ポート２６ａとの間に配置されたノーマルクローズタイプのソレノイドバルブからなるサクションバルブ１４２とを備える。
なお、第２ブレーキ系１１０ａにおいて、導入ポート２６ａに近接する液圧路上には、モータシリンダ装置１６の出力ポート２４ａから出力され、前記モータシリンダ装置１６の第２液圧室９８ａで発生したブレーキ液圧を検知する圧力センサＰｈが設けられる。なお、圧力センサＰｈで検出された検出信号は、制御装置７（図１参照）に入力される。

≪制御装置７≫
次に、制御装置７について図３を用いて説明する。図３は、本実施形態に係る車両用制動装置１の制御装置７の電気的な接続を示すブロック図である。

制御装置７には、図示しないインターフェイスを介して、運転者によるブレーキペダル１２の操作状態（操作量）を検出するブレーキペダルストロークセンサＳ１と、モータシリンダ装置１６のボールねじ軸（スクリュー）８０ａのストローク量を検出するスレーブシリンダストロークセンサＳ２と、圧力センサＰｍと、圧力センサＰｐと、圧力センサＰｈと、各種センサ２００（例えば、車速センサ、車輪速センサ、ヨーレート／横Ｇセンサ等）と、が接続されている。また、制御装置７は、モータ・ジェネレータ４、バッテリ５、インバータ６、が備える制御装置（例えば、バッテリＥＣＵ等）や、センサ（例えば、電流センサ、電圧センサ等）と接続されており、車両１００の力行、回生のための様々な制御、バッテリ５の充電制御等を行う。

さらに、制御装置７は、車両用ブレーキ装置１０と接続され、遮断弁（第２遮断弁６０ａ、第１遮断弁６０ｂ、第３遮断弁６２）、モータ７２、車両挙動安定化装置１８（図２に示す各種バルブ（レギュレータバルブ１１６、第１インバルブ１２０、第２インバルブ１２４、第１アウトバルブ１２８、第２アウトバルブ１３０、サクションバルブ１４２）、ポンプ１３６）の制御を行うことにより、ディスクブレーキ機構３０ａ〜３０ｄのホイールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬ、３２ＲＲ、３２ＦＬに供給する液圧を制御して、対応する車輪（右側前輪２ａＲ、左側後輪２ｂＬ、右側後輪２ｂＲ、左側前輪２ａＬ）に対して摩擦制動力を付与する。

制御装置７は、目標ブレーキ圧算出部２１０と、車両挙動安定化制御部２２０と、モータ駆動電圧生成部２３０と、を備えている。

目標ブレーキ圧算出部２１０は、運転者によるブレーキペダルの操作量に基づいて、目標ブレーキ圧Ｐｐ＿ｔを算出して出力する。

車両挙動安定化制御部２２０は、車両用ブレーキ装置１０の車両挙動安定化装置１８を制御して車両１００の挙動を安定化させる。例えば、各種センサ２００のヨーレート／横Ｇセンサが車両１００の横滑りを検知すると、各種バルブ（レギュレータバルブ１１６、第１インバルブ１２０、第２インバルブ１２４、第１アウトバルブ１２８、第２アウトバルブ１３０、サクションバルブ１４２）を制御して、各車輪（右側前輪２ａＲ、左側後輪２ｂＬ、右側後輪２ｂＲ、左側前輪２ａＬ）ごとに独立して制動力を付与することにより、車両１００の挙動を安定化させることができるようになっている。また、車輪速センサによりタイヤの空転のおそれを検知すると、その車輪に対応するシリンダへの油圧を低減させて空転を防止することにより、好適な制動力が得られるようになっている。

モータ駆動電圧生成部２３０は、モータ７２を制御するための駆動電圧Ｖｄｒｉを生成し、モータコントローラ２４０に出力することにより、モータコントローラ２４０を介して、モータ７２を制御する。

次に、モータ駆動電圧生成部２３０について図４を用いて更に説明する。図４は、モータ駆動電圧生成部２３０のブロック図である。

モータ駆動電圧生成部２３０は、最小保障駆動電圧算出部２３１と、ブレーキ圧制御器２３２と、最大値演算部２３３と、を有している。

最小保障駆動電圧算出部２３１は、目標ブレーキ圧算出部２１０（図３参照）が算出した目標ブレーキ圧Ｐｐ＿ｔに基づいて、最小保障駆動電圧Ｖｄｒｉ＿ｍｉｎを算出し、算出した最小保障駆動電圧Ｖｄｒｉ＿ｍｉｎを最大値演算部２３３に出力する。なお、最小保障駆動電圧Ｖｄｒｉ＿ｍｉｎの算出は、目標ブレーキ圧Ｐｐ＿ｔと最小保障駆動電圧Ｖｄｒｉ＿ｍｉｎとの対応関係を示すマップ２３１ａに基づいて算出する。

マップ２３１ａは、図４に示すように、目標ブレーキ圧Ｐｐ＿ｔが大きくなるほど最小保障駆動電圧Ｖｄｒｉ＿ｍｉｎも大きくなるように設定されている。そして、目標ブレーキ圧Ｐｐ＿ｔが所定値以上となると、最小保障駆動電圧Ｖｄｒｉ＿ｍｉｎは一定となる。

ブレーキ圧制御器２３２は、圧力センサＰｐ（図２参照）で検出した実ブレーキ圧Ｐｐ＿ｒと、目標ブレーキ圧算出部２１０（図３参照）が算出した目標ブレーキ圧Ｐｐ＿ｔと、が入力され、その差分に基づいて、モータ７２の制御信号であるモータ駆動指示電圧Ｖｄｒｉ＿ｉｎｄを生成し、最大値演算部２３３に出力する。これにより、実ブレーキ圧Ｐｐ＿ｒを目標ブレーキ圧Ｐｐ＿ｔに近づけるようにフィードバック制御する。

最大値演算部２３３は、最小保障駆動電圧算出部２３１の最小保障駆動電圧Ｖｄｒｉ＿ｍｉｎと、ブレーキ圧制御器２３２のモータ駆動指示電圧Ｖｄｒｉ＿ｉｎｄと、が入力され、最大値（大きい方の値）を駆動電圧Ｖｄｒｉとしてモータコントローラ２４０に出力する。即ち、最小保障駆動電圧算出部２３１および最大値演算部２３３により、駆動電圧Ｖｄｒｉは、最小値が保障されている。

ここで、駆動電圧Ｖｄｒｉ（モータ駆動指示電圧Ｖｄｒｉ＿ｉｎｄ、最小保障駆動電圧Ｖｄｒｉ＿ｍｉｎ）は、モータ７２の出力の大きさを指示する制御信号であり、駆動電圧Ｖｄｒｉが大きいほど、出力が大きくなるようにモータ７２が制御される。また、駆動電圧Ｖｄｒｉがプラス（Ｖｄｒｉ＞０）の場合、ブレーキ圧（液圧）を加圧する方向にモータ７２を動作させ、駆動電圧Ｖｄｒｉがマイナス（Ｖｄｒｉ＜０）の場合、ブレーキ圧（液圧）を減圧する方向にモータ７２を動作させる。

モータコントローラ２４０は、駆動電圧Ｖｄｒｉに基づいて、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号Ｐｕ，Ｐｖ，Ｐｗを生成する。また、モータコントローラ２４０は、ＰＷＭ信号Ｐｕ，Ｐｖ，Ｐｗでモータ用インバータ（図示せず）のゲートドライブ回路（図示せず）を制御して、モータ７２の各相（ｕ相，ｖ相，ｗ相）に駆動電流（ｉｕ，ｉｖ，ｉｗ）を供給して、モータ７２を回転駆動させる。

≪作用・効果≫
本実施形態に係る車両用制動装置１の作用・効果について、図５を用いて図６と対比しつつ説明する。図５は、本実施形態に係る車両用制動装置１の動作例であり、（ａ）はモータ駆動ＤＵＴＹであり、（ｂ）はモータ電流実行値であり、（ｃ）は実ブレーキ圧Ｐｐ＿ｒ（太実線で示す）および目標ブレーキ圧Ｐｐ＿ｔ（細実線で示す）であり、（ｄ）はモータ回転速度であり、（ｅ）は左側後輪のキャリパ圧である。図６は、比較例に係る車両用制動装置の動作例であり、（ａ）はモータ駆動ＤＵＴＹであり、（ｂ）はモータ電流実行値であり、（ｃ）は実ブレーキ圧Ｐｐ＿ｒ（太実線で示す）および目標ブレーキ圧Ｐｐ＿ｔ（細実線で示す）であり、（ｄ）はモータ回転速度であり、（ｅ）は左側後輪のキャリパ圧である。なお、いずれも、最大ブレーキ圧キープ状態において、ＡＢＳが作動した状態を示している。

なお、比較例に係る車両用制動装置は、モータ駆動電圧生成部の構成が異なっている。具体的には、比較例のモータ駆動電圧生成部は、最小保障駆動電圧算出部２３１および最大値演算部２３３を有しておらず、ブレーキ圧制御器２３２の出力であるモータ駆動指示電圧Ｖｄｒｉ＿ｉｎｄをそのまま駆動電圧Ｖｄｒｉとしてモータコントローラ２４０に出力する点で異なっている。その他の点は同様であり、説明を省略する。

比較例に係る車両用制動装置は、例えば、図６（ｃ）の点６１ｃのように、実ブレーキ圧Ｐｐ＿ｒが目標ブレーキ圧Ｐｐ＿ｔを上回っている状態において、図６（ａ）の点６１ａのように、駆動ＤＵＴＹが大きく減圧指示を出している。また、例えば、図６（ｅ）の点６２ｅのように、ＡＢＳが作動してキックバック圧が発生することにより、モータに反力トルクが発生し、図６（ｃ）の点６２ｃのように、実ブレーキ圧Ｐｐ＿ｒが大きく落ち込む（アンダーシュート）ことがある。

これに対し、本実施形態に係る車両用制動装置１は、例えば、図５（ｃ）の点５１ｃのように、実ブレーキ圧Ｐｐ＿ｒが目標ブレーキ圧Ｐｐ＿ｔを上回っている状態においても、最小保障駆動電圧算出部２３１および最大値演算部２３３により、駆動電圧Ｖｄｒｉの最小値が保障されているため、図５（ａ）の点５１ａのように、駆動ＤＵＴＹが所定の値より小さくなることを防止することができる。また、例えば、図５（ｅ）の点５２ｅのように、ＡＢＳ作動中でも、図５（ｃ）の点５２ｃのように、実ブレーキ圧Ｐｐ＿ｒが落ち込む（アンダーシュート）ことを防止することができる。

このように、本実施形態に係る車両用制動装置１は、最小保障駆動電圧算出部２３１および最大値演算部２３３で駆動電圧Ｖｄｒｉの最小値が保障されることにより、ブレーキ圧（モータ７２の反力トルク）に対して、ブレーキ圧制御性能を確保するために最低限必要なモータ出力を確保する。これにより、高いブレーキ圧からの急減圧時に、ブレーキ圧のアンダーシュートを防止することができる。また、ＡＢＳのキックバック圧などの大きな外乱に対して、実ブレーキ圧が目標ブレーキ圧から落とされ難くすることができる。

また、結果として、例えば、図８に示すような特性を有する最大出力の低いモータを用いることができる。これにより、モータ７２を小型化、軽量化、低コスト化することができる。

なお、本実施形態に係る車両用制動装置１は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。

本実施形態に係る車両用制動装置１は、駆動電圧Ｖｄｒｉの最小値が保障されるものとして説明したが、これに限られるものではない、例えば、モータコントローラ２４０のモータ駆動ＤＵＴＹの最小値が保障される構成としてもよい。
また、駆動電圧Ｖｄｒｉの最小値（最小保障駆動電圧Ｖｄｒｉ＿ｍｉｎ）は、実ブレーキ圧Ｐｐ＿ｒを入力するマップに基づいて保障される構成としてもよい。

１ 車両用制動装置
４ モータ・ジェネレータ
５ バッテリ
６ インバータ
７ 制御装置
１０ 車両用ブレーキ装置（車両用制動装置）
１２ ブレーキペダル
１４ 入力装置
１６ モータシリンダ装置（電気的液圧発生部）
１８ 車両挙動安定化装置（車両挙動安定化部）
３０ａ〜３０ｄ ディスクブレーキ機構
３２ＦＲ、３２ＲＬ、３２ＲＲ、３２ＦＬ ホイールシリンダ
７２ モータ
１００ 車両
２１０ 目標ブレーキ圧算出部（目標液圧算出部）
２２０ 車両挙動安定化制御部
２３０ モータ駆動電圧生成部
２３１ 最小保障駆動電圧算出部
２３１ａ マップ
２３２ ブレーキ圧制御器
２３３ 最大値演算部
２４０ モータコントローラ
Ｐｐ＿ｔ 目標ブレーキ圧（要求液圧）
Ｐｐ＿ｒ 実ブレーキ圧（実液圧）
Ｖｄｒｉ＿ｍｉｎ 最小保障駆動電圧
Ｖｄｒｉ＿ｉｎｄ モータ駆動指示電圧
Ｖｄｒｉ 駆動電圧
Ｓ１ ブレーキペダルストロークセンサ
Ｓ２ スレーブシリンダストロークセンサ
Ｐｍ 圧力センサ
Ｐｐ 圧力センサ（液圧検出部）
Ｐｈ 圧力センサ

Claims (3)

1. 運転者の制動操作量に応じて、要求液圧を算出する目標液圧算出部と、
   液圧をモータによって発生させる電気的液圧発生部と、
   実際の液圧である実液圧を検出する液圧検出部と、
   前記要求液圧をおよび前記実液圧に基づいて、前記モータを制御する駆動電圧を生成するモータ駆動電圧生成部と、を備え、
   前記モータ駆動電圧生成部は、
   前記駆動電圧を所定の最小保障駆動電圧以上とする
   ことを特徴とする車両用制動装置。
2. 前記最小保障駆動電圧は、前記要求液圧に応じて設定され、
   前記要求液圧が大きくなるほど、前記最小保障駆動電圧も大きくなる
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用制動装置。
3. 車両の挙動を安定化させる車両挙動安定化部を、更に備え、
   前記モータ駆動電圧生成部は、
   前記車両挙動安定化部が作動している際に、前記駆動電圧を所定の最小保障駆動電圧以上とする
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用制動装置。

Images