JP5547431B2 - 電動ブレーキ制御装置及び電動ブレーキ制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、運転者のブレーキペダルの操作量に応じたブレーキ液圧を、電動アクチュエータの駆動力でアシストする電動ブレーキ制御の技術に関する。

特許文献１に記載の電動アクチュエータを使用したブレーキ制御装置は、所定の条件のもと、電動アクチュエータを駆動して各車輪のブレーキ圧を増圧制御することによって、車両の減速度が目標減速度になるように制御する。このとき特許文献１に記載の技術では、実際の減速度が振動的になることを防止するために、ブレーキ圧の増減調圧を規制する不感帯を設定する。そして、この不感帯の領域幅を、車両の減速度の増加割合に応じて変更する。

特開平５−３１０１０６号公報

しかし、既に減速度が変化した場面では、運転者の意図しないペダル操作で発生する減速度も含めてブレーキペダルのストローク量が変化する。そして、変化したストロークに応じた目標減速度を算出し、その目標減速度になるように電動アクチュエータが作動することで、運転者が予期しない振動や音が発生するおそれがある。
本発明は、前記のような点に着目してなされたもので、運転者の意図しないペダル操作による予期しない振動や音の発生を低減可能な電動ブレーキ制御の技術を目的とする。

前記課題を解決するために、本発明は、ブレーキペダルの操作に応じてブレーキ液が入ったマスタシリンダ内を進退することで、前記マスタシリンダ内のブレーキ液圧を加減圧させるピストン構造体を備え、前記ブレーキペダルの操作により前記ピストン構造体に掛かる操作推力を、電動アクチュエータが発生する駆動力でアシストすることで前記ブレーキ液圧を増圧する。前記ピストン構造体は、前記ブレーキペダルの連結した主ピストンと、前記電動アクチュエータによって駆動されるブースタピストンと、前記主ピストンに対して前記ブースタピストンを弾性支持し、前記主ピストンに対して前記ブースタピストンの位置を中立位置に保持する弾性体と、から構成される。このとき、前記弾性体による前記主ピストンへの付勢力と、前記マスタシリンダ内のブレーキ液圧とから、前記ブレーキペダルに掛かる踏力を推定して取得する。そして、前記電動アクチュエータの駆動を抑制する領域を規定するための踏力閾値と取得した踏力とを比較し、前記取得した踏力が踏力閾値以下では、前記取得した踏力が踏力閾値よりも大きい場合に比べて、前記電動アクチュエータの駆動を小さく抑制する。前記ブースタピストンの進退によってブレーキ液圧が発生しない区間であるロスストローク領域のときの最大の踏力と推定される第１の踏力以下、その第１の踏力よりも大きく且つ運転者が前記電動アクチュエータの作動による音が気になるであろう領域の上限であると推定される第２の踏力以下、第２の踏力より大きな踏力値の３つに分け、前記第１の踏力以下ではペダルガタ分相当の踏力を第１の踏力閾値として前記踏力閾値に設定し、第１の踏力より大きく且つ第２の踏力以下では、前記第１の踏力閾値よりも大きな第２の踏力閾値を前記踏力閾値に設定し、第２の踏力より大きい場合には、前記第２の踏力閾値より踏力が大きくなるほど、前記第２の踏力閾値から設定した変化率で小さくなる値を前記踏力閾値に設定し、前記第２の踏力より大きい場合、その踏力閾値を、踏力の変化率である踏力速度に基づいて設定変更し、踏力速度が大きい場合には、踏力速度が小さい場合に比べて、前記踏力閾値を小さくするように設定する。

本発明によれば、電動アクチュエータの駆動を抑制する領域を、踏力に基づいて規定する。
このため、運転者の意図しないペダル操作が発生してブレーキペダルの操作量が変化しても、踏力が小さい場合には、実際に制動力を発生させる必要がないので、電動アクチュエータの駆動を抑制する。この結果、運転者の意図しないペダル操作があっても電動アクチュエータの駆動することで、運転者の予期しない電動アクチュエータの駆動に伴う振動や音の発生を低減可能となる。

本発明に基づく実施形態に係る電動ブレーキ制御装置の構造を説明する図である。 本発明に基づく実施形態に係る電動ブレーキ制御装置の模式的構成を説明する図である。 本発明に基づく実施形態に係る制御構成を説明するブロック図である。 本発明に基づく実施形態に係る目標値補正部の構成を説明するブロック図である。 不感帯演算部の処理を説明する図である。 踏力と踏力閾値ｄとの関係の一例を示す図である。 ゲインｇを求めるためのマップを示す図である。 目標値補正部の処理を説明するための図である。 一定倍力制御を説明するための図である。 可変倍力制御を説明するための図である。 比較例のタイムチャート例を示す図である。 本実施例のタイムチャート例を示す図である。 踏力と踏力閾値ｄとの関係の一例を示す図である。 ペダルちょい踏み時の作用を示すタイムチャート例を示す図である。

以下に、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は、本実施形態の電動ブレーキ制御装置を構成する電動倍力装置を説明する断面図である。また図２は、その機能を模式的に記載した模式図である。
（構成）
まず構成について説明する。
なお、本実施形態では、マスタシリンダの構造としてタンデムマスタシリンダを例に説明する。マスタシリンダの構造は、タンデムマスタシリンダである必要はない。

電動倍力装置１は、図１に示すように、ピストン構造体１０と、電動アクチュエータ２０とを備える。ピストン構造体１０は、ハウジング３０の内部に位置して、マスタシリンダ４０のプライマリピストンとしての役割も有する。また、電動アクチュエータ２０は、ピストン構造体１０を構成する後述のブースタピストン１２に推力（アシスト推力）を付与する。ここで、前記ハウジング３０は、車室壁３に固定される。また、ハウジング３０の第２筒体３２の前端に、マスタシリンダ４０が連結する。前記マスタシリンダ４０は、前記ピストン構造体１０と同軸に配置する。

最初にマスタシリンダ４０の構造について説明する。
前記マスタシリンダ４０は、有底のシリンダ本体４１と、リザーバ４２とを備える。なお、上述のように、ピストン構造体１０は、マスタシリンダ４０のプライマリピストンを構成する。また、シリンダ本体４１内にセカンダリピストン４５を摺動可能に配置する。つまり、シリンダ本体４１内は、ピストン構造体１０とセカンダリピストン４５とによって、２つの圧力室４３，４４に画成される。そして、前記ピストン構造体１０及びセカンダリピストン４５の前進に応じて各圧力室４３，４４内のブレーキ液が、つまりマスタシリンダのブレーキ液圧を対応する系統のホイールシリンダへ圧送される。

また、シリンダ本体４１の壁に、各圧力室４３，４４内とリザーバ４２とを連通するリリーフポート４１ａを設ける。また、シリンダ本体４１の内面において、前記リリーフポート４１ａの前側にそれぞれシール部材４６を配置する。各圧力室４３，４４は、前記ピストン構造体１０及びセカンダリピストン４５の前進に応じて、前記一対のシール部材４６が対応するピストン構造体１０のブースタピストン１２とセカンダリピストン４５の外周面（後述の貫通孔４１ｂより後側の外周面）に摺接することで、リリーフポート４１ａに対し閉じる。なお、各圧力室４３，４４内には、前記ピストン構造体１０のブースタピストン１２及びセカンダリピストン４５を初期位置へ付勢する戻しばね４７を配置する。また、ブースタピストン１２及びセカンダリピストン４５の前端部には、ブレーキ非作動時の初期位置（図１の状態）においてマスタシリンダ４０内のリリーフポート４１ａに連通可能な貫通孔４１ｂを設けている。

次に、電動倍力装置１のピストン構造体１０について説明する。
ピストン構造体１０は、主ピストン１１と、円筒状のブースタピストン１２とを備える。ブースタピストン１２は、主ピストン１１の外径側且つ同軸に位置し、また、主ピストン１１とブースタピストン１２とは、少なくとも軸方向に相対移動可能となっている。
主ピストン１１は、後端部をブレーキペダル５０に連結する。すなわち、主ピストン１１の後端に設けた大径部１１ａに、ペダル側軸５１を介してブレーキペダル５０が連結する。そして、ブレーキペダル５０の操作（ペダル操作）により、主ピストン１１は進退移動する。ここで、ペダル側軸５１は、大径部１１ａに設けた球面状凹部１１ｂに対し、先端部を嵌合させた状態で連結することで、ペダル側軸５１の揺動を許容する。また、主ピストン１１の前端側（マスタシリンダ４０側）を、同じ圧力室４３内に挿入した状態とする。

また、ブースタピストン１２は、前端側（マスタシリンダ４０側）をマスタシリンダ４０内の圧力室（プライマリ室）１３に挿入する。なお、円筒状のブースタピストン１２の内径面における長手方向中間部位に、内径方向に突出した隔壁１２ａを設け、その隔壁１２ａを、主ピストン１１は貫通している。
ブースタピストン１２と主ピストン１１との間は、シール部材６０によりシールされている。また、ブースタピストン１２とマスタシリンダ４０のシリンダ本体４１のガイド４１ｃとの間も、シール部材４６によりシールする。これによって、圧力室４３からマスタシリンダ４０外へのブレーキ液の漏出を防止する。ブースタピストン１２及びセカンダリピストン４５の前端部には、ブレーキ非作動時の初期位置においてマスタシリンダ４０内のリリーフポート４１ａに連通可能な貫通孔４１ｂを形成する。

主ピストン１１の外径面とブースタピストン１２の内径面との間には、環状空間６０を有する。その環状空間６０に、一対のばね（付勢手段）６１を配設する。一対のばね６１は共に、その各一端を主ピストン１１に設けたフランジ部１１ｃに係止する。また、ばね６１Ａの他端をブースタピストン１２の隔壁１２ａに係止し、ばね６１Ｂの他端をブースタピストン１２の後端部に嵌着した止め輪６２に係止する。前記一対のばね６１は、主ピストン１１に対するブースタピストン１２の位置を中立位置（相対変位＝ゼロ）に向けて付勢する。すなわち、前記一対のばね６１は、ブレーキ非作動時には主ピストン１１とブースタピストン１２とを相対変位がゼロつまり中立位置に保持する。また、前記一対のばね６１により、主ピストン１１とブースタピストン１２とが中立位置からいずれかの方向に相対変位したとき、ブースタピストン１２に対して主ピストン１１を中立位置に戻す付勢力が作用する。

次に電動アクチュエータ２０について説明する。
電動アクチュエータ２０は、ハウジング３０の外径側に固定した電動モータ２１と、ボールねじ機構（回転−直動変換機構）２２と、電動モータ２１の回転を減速してボールねじ機構２２に伝達する回転伝達機構２３とを備える。電動モータ２１は、例えばＤＣブラシレスモータとする。
ボールねじ機構２２は、ナット部材（回転部材）２２Ａとねじ軸（直動部材）２２Ｂとを備える。ナット部材（回転部材）２２Ａは、軸受６３を介して第１筒体３１に回動自在に支持される。ねじ軸（直動部材）２２Ｂは、ナット部材２２Ａにボール（符号省略）を介して噛合する中空の部材である。そのねじ軸２２Ｂの後端部は、ハウジング３０に固定したリングガイド６４に回動不能にかつ摺動可能に支持される。これにより、ナット部材２２Ａの回転に応じて、ねじ軸２２Ｂが直動する。

一方、回転伝達機構２３は、第１プーリ２３Ａと、第２プーリ２３Ｂと、前記２つのプーリ２３Ａ、２３Ｂ間に掛け回されたベルト（タイミングベルト）２３Ｃとを備える。第１プーリ２３Ａは、電動モータ２１の出力軸２１ａに取付ける。第２プーリ２３Ｂは、ナット部材２２Ａにキー６５を介して回動不能に嵌合する。第２プーリ２３Ｂは、第１プーリ２３Ａに比べて大径となっており、これにより電動モータ２１の回転を減速してボールねじ機構２２のナット部材２２Ａに伝達する。また、軸受６３には、ナット６６により第２プーリ２３Ｂ及びカラー６７を介して与圧を掛けておく。なお、回転伝達機構２３は、前記構成に限定しない。回転伝達機構２３は減速歯車機構等であってもよい。

前記ボールねじ機構２２のねじ軸２２Ｂの前端部に、フランジ部材６８を嵌合により固定し、ねじ軸２２Ｂの後端内径面に対し筒状ガイド６９を嵌合により固定する。このフランジ部材６８の内径面及び筒状ガイド６９は、主ピストン１１を摺動案内するガイドとなる。また、フランジ部材６８は、ねじ軸２２Ｂが前進（図１中の左側方向）することでブースタピストン１２の後端面に当接し、これに応じてブースタピストン１２も前進する。また、ハウジング３０を構成する第２筒体３２の内径面に、内径方向に突出する環状突起３２ａを設け、その環状突起３２ａとフランジ部材６８との間に、戻しばね７０を設ける。戻しばね７０の弾性力によって、ブレーキ非作動時には、ねじ軸２２Ｂは初期位置（図１の状態）に位置する。

また、アクチュエータサーボ制御部１１０を備える。アクチュエータサーボ制御部１１０は、後述のコントローラ１００から入力した目標値となるように、前記電動アクチュエータ２０の電動モータ２１を駆動制御する。
また、ストロークセンサ８０（入力操作量検出手段）を備える。ストロークセンサ８０は、車体に対する主ピストン１１の絶対変位量Ａを検出する。検出した絶対変位量Ａは、コントローラ１００に出力する。本実施形態では、ストロークセンサ８０としてポテンショメータ（変位センサ）を例示する。このポテンショメータ８０は、抵抗体を内蔵した本体部８０Ａと、本体部８０Ａから主ピストン１１と平行にブレーキペダル５０側に延びるセンサロッド８０Ｂとからなる。ポテンショメータ８０は、ハウジング３０の取付部材３４のボス部３４ａに固定したブラケット３５に主ピストン１１と平行に取付ける。センサロッド８０Ｂは、本体部８０Ａに内蔵したばねにより常時、伸長方向へ付勢され、主ピストン１１の後端部に固定したブラケット８１に先端を当接させている。

また、相対変位センサ９０（相対変位量検出手段）を備える。相対変位センサ９０は、主ピストン１１とねじ軸２２Ｂとの間に配置されて、主ピストン１１とブースタピストン１２との相対変位量Ｂを検出する。相対変位センサ９０は、検出した相対変位量をコントローラ１００に出力する。
また、前記マスタシリンダ４０のマスタシリンダ４０のブレーキ液圧Ｐを検出する圧力センサ９２を備える。その圧力センサ９２は、検出した圧力値をコントローラ１００に出力する。

コントローラ１００は、ブレーキペダル５０の操作量（ペダルストローク）に比例した前記絶対変位量に基づき目標値を演算し、その目標値となるようにアクチュエータサーボ制御部１１０を介して電動アクチュエータ２０を駆動制御する。これによって、ブースタピストン１２を進退させて、目標とするサーボアシスト（アシスト推力）を発生する。
ここで、ブースタピストン１２の変位分（前進及び後退）が主ピストン１１の変位に加算されて、マスタシリンダ４０のブレーキ液圧を調整することとなる。

このブレーキ液圧調整について、図２を参照しつつ説明する。
図２から分かるように、（１）式で示す圧力平衡関係が成立する。
Ｐｂ＝（Ｆｉ−Ｋ×ΔＸ）／Ａｉ＝（Ｆｂ＋Ｋ×ΔＸ）／Ａｂ ・・・（１）
ここで、
Ｐｂ ：マスタシリンダ４０内の圧力室（プライマリ室）１３内のブレーキ液圧、
Ｆｉ ：操作推力、
Ｆｂ ：アシスト推力、
Ａｉ ：主ピストン１１の受圧面積、
Ａｂ ：ブースタピストン１２の受圧面積、
Ｋ ：ばね６１（６１Ａ、６１Ｂ）のばね定数、
ΔＸ ：主ピストン１１とブースタピストン１２との相対変位量
である。

また、相対変位量ΔＸは、主ピストン１１の変位をＸｉ、ブースタピストン１２の変位をＸｂとして、ΔＸ＝Ｘｉ−Ｘｂと定義している。また、ΔＸは、相対移動の中立位置ではゼロ、主ピストン１１に対してブースタピストン１２が後退する方向では正符号、その逆方向では負符号とする。なお、前記（１）式で示す圧力平衡式ではシールの摺動抵抗を無視している。また、アシスト推力Ｆｂは、電動モータ２１の電流値から推定できる。
一方、倍力比αは、下記（２）式のように記載出来る。
α＝Ｐｂ×（Ａｂ＋Ａｉ）／Ｆｉ ・・・（２）
したがって、この（２）式に前記（１）式のＰｂを代入すると、倍力比αは下記（３）式のようになる。
α＝（１−Ｋ×ΔＸ／Ｆｉ）×（Ａｂ／Ａｉ＋１） ・・・（３）

この（３）式から分かるように、一定倍力制御を行う場合には、ポテンショメータ８０の検出結果に基づいて相対変位量ΔＸが０となるように電動モータ２１の回転を制御（フィードバック制御）すればよいことが分かる。このとき、倍力比αは、α＝Ａｂ／Ａｉ＋１となり、ブースタピストン１２の受圧面積Ａｂと主ピストン１１の受圧面積Ａｉとの面積比で一義的に定まる。また（３）式から分かるように、相対変位量ΔＸを負の所定値に設定し、相対変位量ΔＸが前記所定値となるようにすることも出来る。ブレーキ液圧を増加する方向へ主ピストン１１が移動するに従い、主ピストン１１の絶対変位量に比べてブースタピストン１２の絶対変位量が大きくなるようにすることも出来る。すなわち、電動モータ２１の回転を制御すれば、倍力比αは、（１−Ｋ×ΔＸ／Ｆｉ）倍の大きさとなる。すなわち、倍力比が可変となり、電動アクチュエータ２０が倍力源として働いて、ペダル踏力Ｔの大きな低減を図ることができるようになる。

前記コントローラ１００は、図３に示すように、メモリ１０３を有し、このメモリ１０３に、演算・制御プログラム、入力ストロークとこれに対応する相対変位量とを用いて表示される目標相対変位量算出特性データ等を格納している。そして、前記コントローラ１００は、図３に示すように、目標値演算部１０１、及び目標値補正部１０２を備える。
目標値演算部１０１は、ストロークセンサ８０からの検出信号に基づく主ピストン１１の移動に応じた、ブースタピストン１２の目標相対変位量Ｃを、予め設定した倍力の条件則に基づき演算する。また、目標値演算部１０１は、ストロークセンサ８０が検出した絶対変位量を微分してストローク速度Ｖを算出する。そして、目標値演算部１０１は、絶対変位量Ａ及びストローク速度Ｖから、予め設定した倍力の条件則に基づき目標相対変位量Ｃを演算する。そして、演算した目標相対変位量Ｃを目標値補正部１０２に出力する。

なお、前記予め設定した倍力の条件則としては、一定倍力制御、可変倍力制御、ジャンプイン制御、ブレーキアシスト制御、ビルドアップ制御、回生協調制御、減倍力制御などを例示出来る。
また、前記目標値補正部１０２は、図４に示すように、踏力演算部１０２Ａ、不感帯演算部１０２Ｂ、微分処理部１０２Ｃ、不感帯補正部１０２Ｄ、乗算部１０２Ｅ、及び補正処理部１０２Ｆを備える。

踏力演算部１０２Ａは、マスタシリンダ４０のブレーキ液圧Ｐ及びストロークセンサ８０の検出値Ｘｉを入力し、下記（４）式に基づき踏力Ｔを演算する。すなわち踏力演算部１０２Ａは、推定した踏力Ｔを取得する。踏力演算部１０２Ａは、取得した踏力Ｔを不感帯演算部１０２Ｂに出力する。なお、ブレーキペダル５０に圧力センサ９２などを設けるなどして、踏力Ｔを取得しても良い。また、踏力Ｔはこれに限定されず、他の公知の処理によって取得しても良い。なお、踏力Ｔは、一般に、ペダルストローク量が大きくなるにつれて増加する。
踏力Ｔ ＝ ｋ ×Ｘｉ ＋（Ａｉ＋Ａｂ）×Ｐ ・・・（４）
ここで、ｋは、位置決め用バネによるオフセットバネ定数である。
不感帯演算部１０２Ｂは、踏力Ｔに対する踏力閾値ｄを演算する。具体的には、現在の踏力Ｔに基づき、図６（ａ）に示すように、踏力閾値ｄを設定する。

その不感帯演算部１０２Ｂの処理について図５を参照して説明する。
先ず、ステップＳ１００にて、取得した踏力ＴがＴ１以下か否かを判定する。取得した踏力ＴがＴ１以下の場合には、ステップＳ１１０に移行し、踏力閾値ｄにｄ１を設定する。その後、復帰する。一方、取得した踏力ＴがＴ１よりも大きい場合には、ステップＳ１２０に移行する。
ステップＳ１２０では、取得した踏力ＴがＴ２以下か否かを判定する。取得した踏力ＴがＴ２以下の場合には、ステップＳ１３０に移行し、踏力閾値ｄにｄ２を設定する。その後、復帰する。一方、取得した踏力ＴがＴ１よりも大きい場合には、ステップＳ１４０に移行する。

ステップＳ１４０では、取得した踏力ＴがＴ３以下か否かを判定する。取得した踏力ＴがＴ３以下の場合には、ステップＳ１５０に移行し、取得した踏力Ｔと、Ｔ２、Ｔ３，ｄ２から、下記式によって第３踏力閾値ｄ３を演算して踏力閾値ｄに設定する。その後、復帰する。ここで、踏力速度に応じてＴ３を小さくしても良い。例えば、踏力速度が予め設定した閾値以上の場合には、Ｔ３を小さくして、踏力と踏力閾値ｄとの関係を図６（ｂ）の状態とする。前記踏力速度は、例えば踏込み初めである、ロスストローク領域での踏力速度を採用する。
ｄ３ ＝｛（Ｔ３−Ｔ）／ （Ｔ３−Ｔ２）｝×ｄ２
ここで、前記ペダルストロークと踏力Ｔとの基本的な関係は、踏力Ｔの増加に伴い、ペダルストロークが増加する関係にある。

そして、前記Ｔ１に、ロスストローク分の踏力相当と想定される踏力値を設定する。ロスストローク分の踏力相当とは、運転者が通常行う踏込み速度において、ペダルストローク量がロスストローク領域のときの最大の踏力Ｔ１とする。またこのときの踏力閾値ｄ１として、ペダルガタ分相当の踏力Ｔ値に設定する。ここで、ロスストロークとは、圧力室とリザーバ４２との連通が遮断されるまでの、ブレーキペダル５０のストローク量である。また、ペダルガタ分とは、主ピストン１１の移動が開始するまでのブレーキペダル５０の踏込み分である。そして、ロスストローク領域とは、ブースタピストン１２のストローク量がゼロの状態から当該ブースタピストン１２がマスタシリンダ４０内とリザーバ４２との間の連通を遮断するまでのブレーキ液圧が発生しない区間を指す。

また、前記Ｔ２は、その踏力Ｔ２以下では、運転者が電動アクチュエータ２０の作動による音が気になるであろう領域の上限値である。またこのときの踏力閾値ｄ２は、例えばそのＴ１と等しく設定する。
微分処理部１０２Ｃは、踏力演算部１０２Ａが取得した踏力Ｔを微分して、踏力Ｔの変化率である踏力速度Ｔ′を演算する。なお、ストローク量を微分してストローク速度を演算し踏力速度Ｔ′の代わりに使用しても良い。但し、ストローク変動の影響を抑える観点からは、ストローク速度よりも踏力速度Ｔ′の方が好ましい。

不感帯補正部１０２Ｄは、図７に基づき、踏力速度Ｔ′に基づきゲインｇを演算する。すなわち、踏力速度Ｔ′が所定ＴＸ以上の場合には、ゲインｇを小さな値とする。
乗算部１０２Ｅは、不感帯演算部１０２Ｂが取得した踏力閾値ｄにゲインｇを乗算して演算した補正後の踏力閾値ｄを補正処理部１０２Ｆに出力する。
ｄ ← ｇ ×ｄ
補正処理部１０２Ｆでは、目標値演算部１０１から、主ピストン１１に対するブースタピストン１２の目標相対変位量Ｃを入力する。また、踏力演算部１０２Ａから現在の踏力Ｔを入力すると共に、乗算部１０２Ｅから踏力閾値ｄを入力する。なお、補正処理部１０２Ｆは、前回のアクチュエータサーボ制御部１１０に出力した目標相対変位量Ｃ（出力目標相対変位量Ｃ０とも呼ぶ）を記憶している。

補正処理部１０２Ｆは、現在の踏力Ｔと踏力閾値ｄとを比較する。現在の踏力Ｔが踏力閾値ｄよりも大きい場合には、目標値演算部１０１から入力した目標相対変位量Ｃを出力目標相対変位量Ｃ０として、その出力目標相対変位量Ｃ０をアクチュエータサーボ制御部１１０に出力する。
一方、現在の踏力Ｔが踏力閾値ｄ以下の場合には、出力目標相対変位量Ｃ０を更新することなく、前回の出力目標相対変位量Ｃ０をアクチュエータサーボ制御部１１０に出力する。

次に、上述の目標値補正部１０２の処理を、図８を参照して説明する。なお、この目標値補正部１０２は、所定のサンプリング周期毎に作動する。
先ずステップＳ２００でストロークセンサ８０の値Ｘｉ及びマスタシリンダ４０のブレーキ液圧Ｐを読み込む。
続いてステップＳ２１０にて踏力Ｔを演算してステップＳ２２０に移行する。
ステップＳ２２０では、ブレーキペダル５０が踏み込まれたか否かを判定する。踏力Ｔがゼロよりも大きくなった場合にブレーキペダル５０が踏み込まれたと判定すればよい。ブレーキペダル５０が踏み込まれていない場合には、そのまま復帰する。一方、ブレーキペダル５０が踏み込まれている場合にはステップＳ２３０に移行する。

ステップＳ２３０では、図６に基づき踏力Ｔに基づき踏力閾値ｄを演算する。なお、後述の図１３のマップに基づき算出しても良い。
続いてステップＳ２４０にて、現在の踏力Ｔと踏力閾値ｄとを比較する。現在の踏力Ｔが踏力閾値ｄよりも大きい場合にはステップＳ２５０に移行する。一方、現在の踏力Ｔが踏力閾値ｄ以下の場合にはステップＳ２６０に移行する。
ステップＳ２５０では、目標値演算部１０１から入力した目標相対変位量Ｃを出力目標相対変位量Ｃ０として、その出力目標相対変位量Ｃ０をアクチュエータサーボ制御部１１０に出力する。
ステップＳ２６０では、出力目標相対変位量Ｃ０を前回値のままとして、その出力目標相対変位量Ｃ０をアクチュエータサーボ制御部１１０に出力する。

ここで、電動倍力装置１における、前記予め設定した倍力の条件則（目標値の設定方法）の例として、一定倍力制御、可変倍力制御について、下記に説明する。
一定倍力制御は、主ピストン１１及びブースタピストン１２を一体的に変位させる（主ピストン１１に対してブースタピストン１２を相対変位０で変位させる）ものである。一定倍力制御は、主ピストン１１のストローク（適宜、入力ストロークという。）を横軸、ブースタピストン１２のストローク（適宜、アシストストロークという。）を縦軸にするとアシストストロークが図９（ａ）の実線で示される特性となる制御である。一定倍力制御を行うことにより、図９（ｃ）に示されるように、主ピストン１１の前進に伴いマスタシリンダ４０で発生するブレーキ液圧が２次曲線、３次曲線、あるいはこれらにそれ以上の高次曲線等が複合した多次曲線（以下、これらを総称して多次曲線という）状に大きくなる。

入力ストロークを横軸、主ピストン１１とブースタピストン１２との相対変位量を縦軸にすると、図９（ａ）に示される特性データ及び図９（ｃ）に示される特性データで示される一定倍力制御の特性を、図９（ｂ）に示す目標相対変位量算出特性データで表現することができる。図９（ｂ）で実線は主ピストン１１とブースタピストン１２との相対変位量である。図９（ｂ）の実線で示すように主ピストン１１とブースタピストン１２との相対変位量が常に０であるように電動モータ２１を制御すると、図９（ｃ）に示されるブレーキ液圧特性が得られる。

また、主ピストン１１とブースタピストン１２との相対変位関係を可変の変更する条件則として、可変倍力制御、ジャンプイン制御、ブレーキアシスト制御、ビルドアップ制御、回生協調制御、減倍力制御等がある。なお、図１０の（ａ）（ｂ）（ｃ）における破線は、図９の（ａ）（ｂ）（ｃ）で主ピストン１１とブースタピストン１２との相対変位量が常に０となるように変位させる一定倍力制御の特性を示す。

可変倍力制御は、図１０（ａ）の実線に示されるように主ピストン１１の前進に対してブースタピストン１２の前進をより進め、ブースタピストン１２と主ピストン１１との相対変位量が主ピストン１１の前進に伴い大きくなり、これに対応して主ピストン１１の前進に伴うマスタシリンダ４０で発生するブレーキ液圧の増加（多次曲線状に増加する特性）が、図１０（ｃ）の実線に示されるように大きくなるようにする制御方法である。

可変倍力制御としては、前記制御、つまり「ブレーキ液圧を増加する方向へ主ピストン１１が移動するに従い、主ピストン１１の絶対変位量に比べてブースタピストン１２の絶対変位量が大きくなるように電動アクチュエータ２０を制御」することに加え、ブレーキ液圧を増加する方向へ主ピストン１１が移動するに従い、主ピストン１１の絶対変位量に比べてブースタピストン１２の絶対変位量が小さくなるように電動アクチュエータ２０を制御することを含めるようにしてもよい。

図１０（ｂ）の目標相対変位量算出特性データは、図１０（ａ）、（ｃ）に対応して検証により得られたものである。そして、例えば入力ストロークの一つの値ｎｓ１に対応して相対変位量として一つの値（以下、目標相対変位量Ｃともいう）が定まるように電動モータ２１を制御すると、目標相対変位量Ｃに対応する大きさのブレーキ液圧がマスタシリンダ４０で発生するようになっている。

（動作・作用）
出力目標相対変位量Ｃ０から相対変位センサ９０が検出した相対変位量Ｂを減算して偏差（Ｃ０−Ｂ）を求める。そして、アクチュエータサーボ制御部１１０が、その偏差を小さくなるための電動モータ２１への供給電流を演算して、電動モータ２１を駆動制御する。
そして、電動モータ２１の駆動によって、ねじ軸２２Ｂの作動及び戻しばね８１のばね力によりブースタピストン１２が変位（前進及び後退）する。そして、このブースタピストン１２の変位分が主ピストン１１の変位に加算されて、マスタシリンダ４０のブレーキ液圧が調整されると共に、ブースタピストン１２の変位とストロークセンサ８０の変位との差分（相対変位量Ｂ）が相対変位センサ９０に検出される。この検出データ（相対変位量Ｂ）がコントローラ１００にフィードバックされて、電動モータ２１ひいては前記ブレーキ液圧の制御に用いられる。

すなわち、コントローラ１００は、ストロークセンサ８０の検出信号に応じて、主ピストン１１とブースタピストン１２との相対変位関係が可変となる目標相対変位量Ｃを設定し、相対変位センサ９０の検出信号（相対変位量Ｂ）に基づき、主ピストン１１とブースタピストン１２との相対変位関係（相対変位量Ｂ）が前記目標相対変位量Ｃとなるように電動モータ２１を制御する。

ただし、踏力Ｔが踏力閾値ｄ以下の場合には、アクチュエータサーボ制御部１１０に出力する目標値を前回値に保持する。すなわち、ペダルストロークの変動によって目標値演算部１０１が演算する目標値Ｃが変更しても、踏力Ｔが踏力閾値ｄ以下の場合には、アクチュエータサーバ制御部１１０で使用する目標値Ｃ０を更新しない。この結果、アクチュエータのサーボ制御の収束性が良くなり、電動アクチュエータ２０が駆動する際の振動、音が低減する。

このとき、電動アクチュエータ２０によるアシスト推力を抑制する領域を、踏力Ｔに基づいて規定している。このため、運転者の意図しないペダルちょい踏みなどのペダル操作が発生してブレーキペダル５０の操作量が変化しても、踏力Ｔが小さい場合には、電動アクチュエータ２０によるアシスト推力を抑制する領域は変化しない。この結果、運転者の意図しないペダル操作によって発生する、運転者の予期しない振動や音を低減可能となる。
また、踏力Ｔが小さい領域では、踏力Ｔが大きい領域に比較して、音が乗員にとって電動アクチュエータ２０が駆動する際の振動等が気になる傾向がある。このため、踏力閾値ｄ以下の領域を、電動アクチュエータ２０によるアシスト推力を抑制する領域（不感帯領域）としている。

但し、ロスストローク領域相当の踏力Ｔ１以下の場合には、踏力閾値ｄを小さくして、アシスト推力の抑制を小さく（抑制を実施しない場合も含む。）することで、ペダル踏込み初期の応答性を向上して、ペダル踏み応えが増すようにしている。
また、踏力速度Ｔ′が高い場合には、踏力速度Ｔ′が低い場合に比べて、運転者は早めに制動を掛けたい傾向にある。このため、踏力速度Ｔ′が高い場合には、踏力閾値ｄを小さく抑えることで応答性を向上させている。
ここで、ブレーキペダル５０を踏込んで行く場合における、タイムチャート例を示す。なお、以下では一定倍力制御の例とする。

図１１は、前記目標値補正部１０２によって目標値を補正をしない場合を示す比較例の場合である。
この比較例の場合には、ペダルに掛かる踏力Ｔの増加と共に、ペダルのストロークが発生し、主ピストンとブースタピストンとが同期を取って移動する。そして、ペダルストロークがロストストローク以上となると、マスタシリンダ４０のブレーキ液圧Ｐが増加を始める。
なお、図１１に示すように、初めに踏力Ｔが大きくなり所定以上の踏力となってペダルストロークが発生する。

図１２は、前記目標値補正部１０２によって補正を実施する実施例の場合である。なお、この場合には、踏力Ｔと踏力閾値ｄとの関係を図１３のように設定し、踏力閾値ｄをロスストローク領域相当の踏力Ｔ１より大きく設定した場合である。
この場合には、踏力Ｔが踏力閾値ｄ以上となるまでマスタシリンダ４０のブレーキ液圧の発生が抑制され、倍力制御時における音振が抑制される。すなわち、図１４のようにペダルちょい踏みなど運転者が意図せずにブレーキペダル５０を操作している場合には、ブースタピストン１２は動かず音振の発生がない。

このとき、上述の図６のように、踏力Ｔがロスストローク領域相当の踏力Ｔ以下の場合は、電動アクチュエータ２０の駆動の抑制を低下させることで、ロスストローク以上だけブースタピストンを移動させておくことで、マスタシリンダ４０のブレーキ液圧を直ぐに発生可能な状態に出来る。そして、その後における、運転者が意図せずにブレーキペダル５０を操作している場合、電動アクチュエータ２０の駆動を抑制することで、電動アクチュエータ２０の駆動による振動や音振が低下する。

さらに、踏力Ｔが踏力閾値ｄ以上となった場合には、音振よりも制動の応答性を重視して、電動アクチュエータ２０の駆動の抑制を実施しない。
ここで、踏力速度が大きい場合には、図６（ａ）→（ｂ）のようにして、踏力が小さい場合に比べて踏力閾値ｄを小さくして、制動の応答性を重視するようにしても良い。踏力速度は、ペダルストロークがロスストロール領域の踏力とする。
また、前記説明では、踏力閾値ｄを踏力に応じて変更するようにしているが、踏力閾値ｄを固定値としても良い。
また、踏力閾値ｄをペダルストロークがロスストロール領域と想定されるときの踏力によって変更するようにしても良い。
ここで、踏力演算部１０２Ａが踏力取得手段を構成する。不感帯演算部１０２Ｂが踏力閾値設定手段を構成する。補正処理部１０２Ｆがアクチュエータ抑制手段を構成する。

（本実施形態の効果）
（１）踏力取得手段は、前記ブレーキペダル５０に掛かる踏力Ｔを推定若しくは検出することで当該踏力を取得する。アクチュエータ抑制手段は、前記電動アクチュエータ２０が発生する駆動力を、前記踏力取得手段が取得した踏力が、前記電動アクチュエータ２０の駆動を抑制する領域を規定するための踏力閾値ｄ以下では、前記踏力取得手段が取得した踏力が踏力閾値よりも大きい場合に比べて、小さく抑制する。
このため、運転者の意図しないペダル操作が発生してブレーキペダルの操作量が変化しても、踏力が小さい場合には、実際に制動力を発生させる必要がないので、電動アクチュエータ２０の駆動を抑制する。この結果、運転者の意図しないペダル操作があってペダルストロークが変動し制御の目標値が変化しても、電動アクチュエータ２０の駆動を抑制することで、運転者の予期しない電動アクチュエータ２０の駆動に伴う振動や音の発生を低減可能となる。

（２）前記電動アクチュエータ２０の駆動を抑制する領域を規定するための踏力閾値ｄを設定する踏力閾値設定手段を有する。前記踏力閾値設定手段は、踏力取得手段が取得する踏力に応じて前記踏力閾値ｄを設定変更する。
これによって、踏力に応じた適切な踏力閾値を設定可能となる。
（３）前記ピストン構造体は、ブレーキペダルの操作に応じて進退する主ピストンに対し相対移動可能に進退するブースタピストンを備える。前記ブースタピストンは、タンデムマスタシリンダのプライマリピストンの機能を有し、前記電動アクチュエータの駆動を抑制することで前記ブースタピストンの移動を抑制する。
これによって、前記電動アクチュエータ２０の駆動を小さく抑制することが可能となる。
また、ブースタピストンの移動も抑制されることで、ブースタピストンの移動に伴う音振も小さく抑制可能となる。

（４）前記踏力閾値設定手段は、前記ブースタピストンの進退によってブレーキ液圧が発生しない区間であるロスストローク領域のときの踏力に応じた前記踏力閾値ｄを設定する
これによって、踏力閾値ｄをペダル踏み始めの状態に応じた適正な値に設定可能となる。例えば、ロスストローク領域のときの踏力が大きい場合には、踏力が小さい場合に比べて踏力閾値ｄを小さくして、制動の応答性を重視する。

（５）前記踏力閾値設定手段は、前記踏力閾値ｄを、前記ブースタピストンの進退によってブレーキ液圧が発生しない区間であるロスストローク領域で想定される最大踏力よりも大きな踏力に対応した閾値に設定する。踏力取得手段が取得する踏力Ｔが上前記ロスストローク領域で想定される最大踏力閾値Ｔ１以下の場合には、電動アクチュエータが発生する駆動力の前記アクチュエータ抑制手段による抑制を小さく若しくは当該抑制を中止する。
これによって、音や振動等を抑制しつつ、制動開始の応答性を向上することが出来る。

（６）踏力閾値設定手段は、踏力の変化率である踏力速度Ｔ′に基づいて前記踏力閾値ｄを設定変更し、踏力速度Ｔ′が大きい場合には、踏力速度が小さい場合に比べて、前記踏力閾値ｄを小さくするように設定した。
踏力速度Ｔ′を検出して踏力閾値ｄを小さくすることにより、応答性の向上を図ることが出来る。
すなわち、ペダル早踏みのように踏力速度が速ければ踏力閾値を小さくすることで、制動の応答性を重視し、ペダルをゆっくり操作しているように踏力速度が遅ければ、音振抑制を重視する。

１ 電動倍力装置
１０ ピストン構造体
１１ 主ピストン
１２ ブースタピストン
２０ 電動アクチュエータ２０
２１ 電動モータ
４０ マスタシリンダ
４１ シリンダ本体
４２ リザーバ
４５ セカンダリピストン
５０ ブレーキペダル
８０ ストロークセンサ
９０ 相対変位センサ
９２ 圧力センサ
１００ コントローラ
１０１ 目標値演算部
１０２ 目標値補正部
１０２Ａ 踏力演算部（踏力取得手段）
１０２Ｂ 不感帯演算部（踏力閾値設定手段）
１０２Ｃ 微分処理部
１０２Ｄ 不感帯補正部
１０２Ｅ 乗算部
１０２Ｆ 補正処理部（アクチュエータ抑制手段）
１１０ アクチュエータサーボ制御部
Ｂ 相対変位量
Ｃ 目標相対変位量
Ｃ０ 出力目標相対変位量
ｄ 踏力閾値
Ｆｉ 操作推力
Ｆｂ アシスト推力
ｇ ゲイン
Ｐ ブレーキ液圧
Ｔ 踏力
Ｘｉ 検出値
ΔＸ 相対変位量

Claims (2)

1. ブレーキペダルの操作に応じてブレーキ液が入ったマスタシリンダ内を進退することで、前記マスタシリンダ内のブレーキ液圧を加減圧させるピストン構造体を備え、前記ブレーキペダルの操作により前記ピストン構造体に掛かる操作推力を、電動アクチュエータが発生する駆動力でアシストすることで、前記ブレーキ液圧を増圧する電動ブレーキ制御装置であって、
   前記ピストン構造体は、前記ブレーキペダルの連結した主ピストンと、前記電動アクチュエータによって駆動されるブースタピストンと、前記主ピストンに対して前記ブースタピストンを弾性支持し、前記主ピストンに対して前記ブースタピストンの位置を中立位置に保持する弾性体と、から構成された電動ブレーキ制御装置において、
   前記ブレーキペダルに掛かる踏力を推定することで当該踏力を取得する踏力取得手段と、
   前記電動アクチュエータが発生する駆動力を、前記踏力取得手段が取得した踏力が、前記電動アクチュエータの駆動を抑制する領域を規定するための踏力閾値以下では、前記踏力取得手段が取得した踏力が踏力閾値より大きい場合に比べて、小さく抑制するアクチュエータ抑制手段と、を備え、
   前記踏力取得手段は、前記弾性体による前記主ピストンへの付勢力と、前記マスタシリンダ内のブレーキ液圧とから前記踏力を推定し、
   前記電動アクチュエータの駆動を抑制する領域を規定するための踏力閾値を設定する踏力閾値設定手段を有し、
   前記踏力閾値設定手段は、前記ブースタピストンの進退によってブレーキ液圧が発生しない区間であるロスストローク領域のときの最大の踏力と推定される第１の踏力以下、その第１の踏力よりも大きく且つ運転者が前記電動アクチュエータの作動による音が気になるであろう領域の上限であると推定される第２の踏力以下、第２の踏力より大きな踏力値の３つに分け、前記第１の踏力以下ではペダルガタ分相当の踏力を第１の踏力閾値として前記踏力閾値に設定し、第１の踏力より大きく且つ第２の踏力以下では、前記第１の踏力閾値よりも大きな第２の踏力閾値を前記踏力閾値に設定し、第２の踏力より大きい場合には、前記第２の踏力閾値より踏力が大きくなるほど、前記第２の踏力閾値から設定した変化率で小さくなる値を前記踏力閾値に設定し、
   前記踏力閾値設定手段は、前記第２の踏力より大きい場合、踏力の変化率である踏力速度に基づいて前記踏力閾値を設定変更し、踏力速度が大きい場合には、踏力速度が小さい場合に比べて、前記踏力閾値を小さくするように設定したことを特徴とする電動ブレーキ制御装置。
2. ブレーキペダルの操作に応じてブレーキ液が入ったマスタシリンダ内を進退することで、前記マスタシリンダ内のブレーキ液圧を加減圧させるピストン構造体を備え、前記ブレーキペダルの操作により前記ピストン構造体に掛かる操作推力を、電動アクチュエータが発生する駆動力でアシストすることで、前記ブレーキ液圧を増圧する電動ブレーキ制御方法であって、
   前記ピストン構造体は、前記ブレーキペダルの連結した主ピストンと、前記電動アクチュエータによって駆動されるブースタピストンと、前記主ピストンに対して前記ブースタピストンを弾性支持し、前記主ピストンに対して前記ブースタピストンの位置を中立位置に保持する弾性体と、から構成された電動ブレーキ制御方法において、
   前記弾性体による前記主ピストンへの付勢力と、前記マスタシリンダ内のブレーキ液圧とから、前記ブレーキペダルに掛かる踏力を推定することで当該推力を取得するステップと、
   前記電動アクチュエータの駆動を抑制する領域を規定するための踏力閾値と、前記取得した踏力を比較するステップと、
   前記取得した踏力が踏力閾値以下では、前記取得した踏力が踏力閾値よりも大きい場合に比べて、前記電動アクチュエータの駆動を小さく抑制するステップと、を有し、
   前記ブースタピストンの進退によってブレーキ液圧が発生しない区間であるロスストローク領域のときの最大の踏力と推定される第１の踏力以下、その第１の踏力よりも大きく且つ運転者が前記電動アクチュエータの作動による音が気になるであろう領域の上限であると推定される第２の踏力以下、第２の踏力より大きな踏力値の３つに分け、前記第１の踏力以下ではペダルガタ分相当の踏力を第１の踏力閾値として前記踏力閾値に設定し、第１の踏力より大きく且つ第２の踏力以下では、前記第１の踏力閾値よりも大きな第２の踏力閾値を前記踏力閾値に設定し、第２の踏力より大きい場合には、前記第２の踏力閾値より踏力が大きくなるほど、前記第２の踏力閾値から設定した変化率で小さくなる値を前記踏力閾値に設定し、
   前記第２の踏力より大きい場合、その踏力閾値を、踏力の変化率である踏力速度に基づいて設定変更し、踏力速度が大きい場合には、踏力速度が小さい場合に比べて、前記踏力閾値を小さくするように設定することを特徴とする電動ブレーキ制御方法。

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