JP5950738B2 - 制動力発生装置 - Google Patents

Description

本発明は、運転者のペダル操作に基づく電気信号に応じて制動力を発生させる制動力発生装置に関する。

制動力発生装置によれば、運転者が発生させた力を直接、車両の制動力として作用させる必要がなく、いわゆるブレーキバイワイヤ（ＢＢＷ）方式を実現することができる（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−１３７３７７号公報

従来のＢＢＷ式ブレーキ装置では、マスタシリンダが発生するブレーキ液圧を第１液圧センサで検出するとともに、モータシリンダ装置が発生するブレーキ液圧を第２液圧センサで検出し、第２液圧センサで検出したブレーキ液圧（出力値）が、第１ブレーキ液圧センサで検出したブレーキ液圧（目標値）に応じた値になるように、モータシリンダ装置の電動モータに入力する入力値を設定する。これにより、モータシリンダ装置の作動をフィードバック（ＦＢ）制御している。このように、ブレーキ液圧を用いてモータシリンダ装置の電動モータの作動をＦＢ制御する場合、マスタシリンダやモータシリンダ装置がブレーキ液圧を発生させてから、そのブレーキ液圧が第１液圧センサと第２液圧センサによって検出されるまでに時間遅れが発生するため、モータシリンダ装置の制御応答性が低下する問題がある。この問題を解消するために、運転者のペダル操作の操作量をストロークセンサで検出し、この操作量に対応するブレーキ液圧をモータシリンダ装置で発生できるように前記入力値を設定する、いわゆるフィードフォワード（ＦＦ）制御を実施している。このように、モータシリンダ装置の作動では、ＦＢ制御にＦＦ制御を合わせて実施している。

しかしながら、このＦＢ制御におけるＦＦ制御では、ブレーキキャリパの剛性の変化やブレーキパッドの摩耗のような経年変化により、運転者のペダル操作の操作量に対応する入力値を電動モータに入力しても、ＦＦ制御では対応できず、所望のブレーキ液圧をモータシリンダ装置に発生させることができなくなり、結局、ＦＢ制御に起因する時間遅れを生じさせてしまうと考えられる。また、この経年変化は、ＦＢ制御自体に対しても、同じ大きさの前記目標値に対して、初期値からより離れた入力値を設定しなければならなくなるので（例えば、ブレーキパッドの摩耗によりブレーキキャリパの移動距離が長くなることに対応する）、電動モータの作動時間が長くなり、時間遅れが助長されてしまう。これらの時間遅れを解消するために、入力値の初期値の更新（設定）が行われている。この初期値の設定は、経年変化に対応するものであり、運転者等によらず自動的に実施されることが望ましい。しかし、制動制御時に、初期値の設定が行われるなど、その実施のタイミングによっては、制動制御の精度が低下してしまうと考えられる。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、モータシリンダ装置におけるＦＢ制御の入力値の初期値を更新し、制動制御の精度を向上できる制動力発生装置を提供することとする。

本発明は、運転者のペダル操作の操作状態を検出するペダル操作状態検出手段と、
前記ペダル操作に基づいて決定される目標値に応じた液圧を電動アクチュエータの作動により発生させる液圧発生手段と、
前記電動アクチュエータの作動状態を検出するアクチュエータ作動状態検出手段と、
前記液圧を前記電動アクチュエータからの出力値として、この出力値が目標値に一致するように、前記電動アクチュエータに入力する入力値を算出するフィードバック制御手段とを有し、
前記電動アクチュエータに前記入力値が出力され且つ前記ペダル操作が無い場合に、又は、前記ペダル操作が無い場合に、前記入力値を初期値に設定し、該初期値を、経年変化に対応して、徐々に変化させることを特徴としている。

これによれば、入力値の初期値が設定（更新）されるのは、アクチュエータ作動状態検出手段によって電動アクチュエータに前記入力値が出力されていると検出された場合、又は、ペダル操作状態検出手段によってペダル操作が無いと検出された場合である。これらの場合には、制動制御は実施されていないと考えられ、初期値の設定によって、制動制御の実施が遅れることがなく、制動制御の精度を向上させることができる。そして、前記電動アクチュエータの作動が停止している場合で、且つ、前記ペダル操作が無い場合に、入力値の初期値が設定（更新）されることが、一層好ましいのはもちろんである。

また、本発明では、前記液圧発生手段の初期化を行った際の前記初期値はゼロであることが好ましい。

これは、前記経時変化に対応するものではなく、液圧発生手段の初期化を行うものである。最近の装置は液圧発生手段も含め、自己診断機能を有している。液圧発生手段は、この自己診断機能により自らが異常か否かを診断することができる。そして、自らを異常であると診断した場合には、自らの初期化を行うことにより復旧させることができる。そして、制動制御の制御終了時に、電動アクチュエータが前記初期値（ゼロ）に戻るとすれば、その制御終了時に電動アクチュエータ、さらには液圧発生手段を初期化することができる。

本発明によれば、モータシリンダ装置におけるＦＢ制御の入力値の初期値を更新し、制動制御の精度を向上できる制動力発生装置を提供できる。

本発明の実施形態に係る車両用ブレーキシステム（制動力発生装置）の構成図である。 本発明の実施形態に係る車両用ブレーキシステムで実施されるリセット方法のフローチャートである。

次に、本発明の実施形態について、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。

図１に、本発明の実施形態に係る車両用ブレーキシステム（制動力発生装置）１０の構成図を示す。図１に示す車両用ブレーキシステム１０は、通常時用として、電気信号を伝達してブレーキを作動させるバイ・ワイヤ（By Wire）式のブレーキシステムと、フェイルセイフ時用として、液圧を伝達してブレーキを作動させる旧来の液圧式のブレーキシステムの双方を備えて構成される。このため、車両用ブレーキシステム１０は、基本的に、運転者によってブレーキペダル１２等のブレーキ操作部が操作されたときにその操作を入力する入力装置１４と、ブレーキペダル１２が踏み込み操作されたときのペダル操作量（ストローク）を計測するストロークセンサＳｔと、作動液であるブレーキ液のブレーキ液圧を制御（発生）するモータシリンダ装置（液圧発生手段）１６と、車両挙動の安定化を支援する車両挙動安定化装置１８（以下、ＶＳＡ（ビークルスタビリティアシスト）装置という、ＶＳＡ；登録商標）とを別体として備えて構成されている。モータシリンダ装置１６は、作動液であるブレーキ液にブレーキ液圧を発生させる液圧発生手段となる。これらの入力装置１４、モータシリンダ装置１６、及び、ＶＳＡ装置１８は、例えば、ホースやチューブ等の管材で形成された管路（液圧路）によって接続されていると共に、バイ・ワイヤ式のブレーキシステムとして、入力装置１４とモータシリンダ装置１６とは、図示しないハーネスで電気的に接続されている。

このうち、液圧路について説明すると、図１中（中央やや下）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、ＶＳＡ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。また、図１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、ＶＳＡ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。

ＶＳＡ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によって右側前輪に設けられたディスクブレーキ機構３０ａのホィールシリンダ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によって左側後輪に設けられたディスクブレーキ機構３０ｂのホィールシリンダ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によって右側後輪に設けられたディスクブレーキ機構３０ｃのホィールシリンダ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によって左側前輪に設けられたディスクブレーキ機構３０ｄのホィールシリンダ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がディスクブレーキ機構３０ａ〜３０ｄの各ホィールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬ、３２ＲＲ、３２ＦＬに対して供給され、各ホィールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬ、３２ＲＲ、３２ＦＬ内の液圧が上昇することにより、各ホィールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬ、３２ＲＲ、３２ＦＬが作動し、対応する車輪（右側前輪、左側後輪、右側後輪、左側前輪）に対して制動力が付与される。つまり、本実施形態において、各ホィールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬ、３２ＲＲ、３２ＦＬは、ブレーキ液の液圧で作動する制動手段になる。

なお、車両用ブレーキシステム１０は、例えば、エンジン（内燃機関）のみによって駆動される自動車、ハイブリッド自動車、電気自動車、燃料電池自動車等を含む各種車両に対して搭載可能である。また、車両用ブレーキシステム１０は、前輪駆動、後輪駆動、４輪駆動など、駆動形式を限定することなく、全ての駆動形式の車両に搭載可能である。

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、前記マスタシリンダ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、前記シリンダチューブ３８の軸方向に沿って所定間隔離間する２つのピストン４０ａ、４０ｂが摺動自在に配設される。一方のピストン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、他方のピストン４０ｂは、一方のピストン４０ａよりもブレーキペダル１２から離間して配置される。

この一方及び他方のピストン４０ａ、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、後記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、一方及び他方のピストン４０ａ、４０ｂとの間には、ばね部材５０ａが配設され、他方のピストン４０ｂとシリンダチューブ３８の側端部と間には、他のばね部材５０ｂが配設される。なお、カップシール４４ａ、４４ｂが、シリンダチューブ３８の内壁に取り付けられる構成であってもよい。

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とが設けられる。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連通す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側である上流側の液圧を計測するものである。

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よりもホィールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬ、３２ＲＲ、３２ＦＬ側である下流側の液圧を計測するものである。

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（通電されていないときの弁体の位置）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１において、第２遮断弁６０ａ及び第１遮断弁６０ｂは、ソレノイドが通電されて、図示しない弁体が作動した閉弁状態をそれぞれ示している。

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（通電されていないときの弁体の位置）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。なお、図１において、第３遮断弁６２は、ソレノイドが通電されて、図示しない弁体が作動した開弁状態を示している。

このストロークシミュレータ６４は、バイ・ワイヤ制御時に、ブレーキペダル１２の操作に対して、ストロークと反力を与えて、あたかも踏力により、制動力が発生しているかのように運転者に思わせる装置であり、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（ブレーキフルード）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、前記第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が、既存のマスタシリンダ３４を踏み込み操作したときのペダルフィーリングと同等に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と複数のホィールシリンダ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と複数のホィールシリンダ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ＶＳＡ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、ＶＳＡ装置１８の導出ポート２８ａ、２８ｂと各ホィールシリンダ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ＶＳＡ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、ＶＳＡ装置１８の導出ポート２８ｃ、２８ｄと各ホィールシリンダ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、電動機（電動モータ）７２を含む電動アクチュエータ７４と、前記電動アクチュエータ７４によって付勢されるシリンダ機構７６とを有する。

電動アクチュエータ７４は、アクチュエータ作動状態検出手段７２ｃと、電動モータ７２の出力軸７２ｂ側に設けられ複数のギヤが噛合して電動モータ７２の回転駆動力を伝達するギヤ機構（減速機構）７８と、前記ギヤ機構７８を介して前記回転駆動力が伝達されることにより軸方向に沿って進退動作するボールねじ軸８０ａ及びボール８０ｂを含むボールねじ構造体８０とを有する。ボールねじ構造体８０は、ギヤ機構７８とともにアクチュエータハウジング１７２の機構収納部１７３ａに収納される。アクチュエータ作動状態検出手段７２ｃは、電動アクチュエータ７４の作動状態を検出する。アクチュエータ作動状態検出手段７２ｃは、電動アクチュエータ７４の現在の作動状態（モータ制御モード）が、稼動状態（「稼動」モード）なのか、停止状態（「停止」モード）なのかを検知し、検知結果をＥＣＵ（フィードバック制御手段）１１へ送信する。

シリンダ機構７６は、略円筒状のシリンダ本体８２と、前記シリンダ本体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。なお、配管チューブ８６に、ブレーキ液を貯留するタンクが備わっていてもよい。そして、略円筒状を呈するシリンダ本体８２の開放された端部（開放端）がハウジング本体１７２Ｆとハウジングカバー１７２Ｒからなるアクチュエータハウジング１７２に嵌合してシリンダ本体８２とアクチュエータハウジング１７２が連結され、モータシリンダ装置１６が構成される。シリンダ本体８２内には、前記シリンダ本体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が摺動自在に配設される。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の一端部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。

また、電動モータ７２は、シリンダ本体８２と別体に形成されるモータケーシング７２ａで覆われて構成され、出力軸７２ｂが第２スレーブピストン８８ａ及び第１スレーブピストン８８ｂの摺動方向（軸方向）と略平行になるように配置される。つまり、出力軸７２ｂの軸方向が液圧制御ピストンの軸方向と略平行になるように、電動モータ７２が配置される。そして、出力軸７２ｂの回転駆動がギヤ機構７８を介してボールねじ構造体８０に伝達されるように構成される。ギヤ機構７８は、例えば、電動モータ７２の出力軸７２ｂに取り付けられる第１ギヤ７８ａと、ボールねじ軸８０ａを軸方向に進退動作させるボール８０ｂをボールねじ軸８０ａの軸線を中心に回転させる第３ギヤ７８ｃと、第１ギヤ７８ａの回転を第３ギヤ７８ｃに伝達する第２ギヤ７８ｂと、の３つのギヤで構成され、第３ギヤ７８ｃはボールねじ軸８０ａの軸線を中心に回転する。したがって、第３ギヤ７８ｃの回転軸はボールねじ軸８０ａになり、液圧制御ピストン（第２スレーブピストン８８ａ及び第１スレーブピストン８８ｂ）の摺動方向（軸方向）と略平行になる。電動モータ７２の出力軸７２ｂと液圧制御ピストンの軸方向は略平行であることから、電動モータ７２の出力軸７２ｂと第３ギヤ７８ｃの回転軸は略平行になる。そして、第２ギヤ７８ｂの回転軸を、電動モータ７２の出力軸７２ｂと略平行に構成すると、電動モータ７２の出力軸７２ｂと、第２ギヤ７８ｂの回転軸と、第３ギヤ７８ｃの回転軸と、が略平行に配置される。電動アクチュエータ７４は、前記した構造によって、電動モータ７２の出力軸７２ｂの回転駆動力をボールねじ軸８０ａの進退駆動力（直線駆動力）に変換する。第２スレーブピストン８８ａ及び第１スレーブピストン８８ｂはボールねじ軸８０ａによって駆動されることから、電動アクチュエータ７４は、電動モータ７２の出力軸７２ｂの回転駆動力を液圧制御ピストン（第２スレーブピストン８８ａ及び第１スレーブピストン８８ｂ）の直線駆動力に変換する。なお、符号１７３ａは、ボールねじ構造体８０を収納する機構収納部である。

第１スレーブピストン８８ｂの外周面には、環状段部を介して、一対のスレーブカップシール９０ａ、９０ｂがそれぞれ装着される。一対のスレーブカップシール９０ａ、９０ｂの間には、後記するリザーバポート９２ｂと連通する第１背室９４ｂが形成される。なお、第２及び第１スレーブピストン８８ａ、８８ｂの間には、第２リターンスプリング９６ａが配設され、第１スレーブピストン８８ｂとシリンダ本体８２の側端部と間には、第１リターンスプリング９６ｂが配設される。また、第２スレーブピストン８８ａの外周面と機構収納部１７３ａとの間を液密にシールするとともに、第２スレーブピストン８８ａをその軸方向に対して移動可能にガイドする環状のガイドピストン９０ｃが、第２スレーブピストン８８ａの後方に、シリンダ本体８２をシール部材として閉塞するように備わっている。第２スレーブピストン８８ａが貫通するガイドピストン９０ｃの内周面には、図示しないスレーブカップシールが装着され、第２スレーブピストン８８ａとガイドピストン９０ｃの間が液密に構成されることが好ましい。さらに、第２スレーブピストン８８ａの前方の外周面には、環状段部を介して、スレーブカップシール９０ｂが装着される。この構成によって、シリンダ本体８２の内部に充填されるブレーキ液がガイドピストン９０ｃによってシリンダ本体８２に封入され、アクチュエータハウジング１７２の側に流れ込まないように構成されている。なお、ガイドピストン９０ｃとスレーブカップシール９０ｂの間には、後記するリザーバポート９２ａと連通する第２背室９４ａが形成される。シリンダ機構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とが設けられる。この場合、リザーバポート９２ａ（９２ｂ）は、第２リザーバ８４内の図示しないリザーバ室と連通す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からホィールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬ側へ出力されるブレーキ液圧を制御する第２液圧室９８ａと、他の出力ポート２４ｂからホィールシリンダ３２ＲＲ、３２ＦＬ側へ出力されるブレーキ液圧を制御する第１液圧室９８ｂが設けられる。この構成によると、ブレーキ液が封入される第２背室９４ａ、第１背室９４ｂ、第２液圧室９８ａ、及び第１液圧室９８ｂは、シリンダ本体８２におけるブレーキ液の封入部であり、シール部材として機能するガイドピストン９０ｃによって、アクチュエータハウジング１７２の機構収納部１７３ａと液密（気密）に区画される。なお、ガイドピストン９０ｃがシリンダ本体８２に取り付けられる方法は限定するものではなく、例えば、図示しないサークリップで取り付けられる構成とすればよい。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スレーブピストン８８ａと第１スレーブピストン８８ｂの最大ストローク（最大変位距離）と最小ストローク（最小変位距離）とを規制する規制手段１００が設けられる。さらに、第１スレーブピストン８８ｂには、第１スレーブピストン８８ｂの摺動範囲を規制して、第２スレーブピストン８８ａ側へのオーバーリターンを阻止するストッパピン１０２が設けられ、これによって、特にマスタシリンダ３４で制動するバックアップ時において、１つの系統が失陥したときに、他の系統の失陥が防止される。

ＶＳＡ装置１８は、周知のものからなり、右側前輪及び左側後輪のディスクブレーキ機構３０ａ、３０ｂ（ホィールシリンダ３２ＦＲ、ホィールシリンダ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、右側後輪及び左側前輪のディスクブレーキ機構３０ｃ、３０ｄ（ホィールシリンダ３２ＲＲ、ホィールシリンダ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は、左側前輪及び右側前輪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、右側後輪及び左側後輪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及び右側後輪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及び左側後輪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で対応するものには同一の参照符号を付していると共に、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付記する。

第２ブレーキ系１１０ａ（第１ブレーキ系１１０ｂ）は、ホィールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬ（３２ＲＲ、３２ＦＬ）に対して、共通する管路（第１共通液圧路１１２及び第２共通液圧路１１４）を有する。ＶＳＡ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、前記第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、ＶＳＡ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、前記第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、前記ポンプ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に近接する管路（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で制御されたブレーキ液圧を計測する圧力センサＰｈが設けられる。各圧力センサＰｍ、Ｐｐ、Ｐｈと、電動モータ７２に近接して設けられるアクチュエータ作動状態検出手段７２ｃと、ブレーキペダル１２に近接して設けられるストロークセンサＳｔとで計測された計測信号は、ＥＣＵ（フィードバック制御手段）１１に送信され取得される。ＥＣＵ１１は、詳細は後記するが、電動モータ７２（電動アクチュエータ７４）をフィードバック（ＦＢ）制御する。また、ＶＳＡ装置１８は、ＥＣＵ１１の制御により、ＶＳＡ制御のほか、ＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）も制御可能である。さらに、ＶＳＡ装置１８に代えて、ＡＢＳ機能のみを搭載するＡＢＳ装置が接続される構成であってもよい。ＶＳＡ装置１８は、自身の稼働中（モータシリンダ装置１６との協調稼動中）には、ＶＡＳ協調制御フラグを、セットし、ＥＣＵ１１へ送信する。車両用ブレーキシステム１０は、基本的に以上のように構成されるものであり、次にその基本動作について説明する。

車両用ブレーキシステム１０が正常に機能する正常時には、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遮断弁６０ａ及び第１遮断弁６０ｂが励磁されて閉弁状態となり、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３遮断弁６２が励磁されて開弁状態となる。従って、第２遮断弁６０ａ及び第１遮断弁６０ｂによって第２液圧系統７０ａ及び第１液圧系統７０ｂが遮断されているため、入力装置１４のマスタシリンダ３４で発生したブレーキ液圧がディスクブレーキ機構３０ａ〜３０ｄのホィールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬ、３２ＲＲ、３２ＦＬに伝達されることはない。このとき、マスタシリンダ３４の第１圧力室５６ｂで発生したブレーキ液圧は、分岐液圧路５８ｃ及び開弁状態にある第３遮断弁６２を経由してストロークシミュレータ６４の液圧室６５に伝達される。この液圧室６５に供給されたブレーキ液圧によってシミュレータピストン６８が第１及び第２リターンスプリング６６ａ、６６ｂのばね力に抗して変位することにより、ブレーキペダル１２のストロークが許容されると共に、擬似的なペダル反力を発生させてブレーキペダル１２に付与される。この結果、運転者にとって違和感のないブレーキフィーリングが得られる。このようなシステム状態において、ＥＣＵ１１は、運転者によるブレーキペダル１２に対するペダル操作を検出すると、モータシリンダ装置１６の電動モータ７２を駆動させて電動アクチュエータ７４を付勢し、第２リターンスプリング９６ａ及び第１リターンスプリング９６ｂのばね力に抗して第２スレーブピストン８８ａ及び第１スレーブピストン８８ｂを図１中の矢印Ｘ１方向に向かって変位させる。この第２スレーブピストン８８ａ及び第１スレーブピストン８８ｂの変位によって第２液圧室９８ａ及び第１液圧室９８ｂ内のブレーキ液がバランスするように加圧されて所望のブレーキ液圧が発生する。

このモータシリンダ装置１６における第２液圧室９８ａ及び第１液圧室９８ｂのブレーキ液圧は、ＶＳＡ装置１８の開弁状態にある第１、第２インバルブ１２０、１２４を介してディスクブレーキ機構３０ａ〜３０ｄのホィールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬ、３２ＲＲ、３２ＦＬに伝達され、前記ホィールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬ、３２ＲＲ、３２ＦＬが作動することにより各車輪に所望の制動力が付与される。車両用ブレーキシステム１０では、動力液圧源として機能するモータシリンダ装置１６やバイ・ワイヤ制御するＥＣＵ１１が作動可能な正常時において、運転者がブレーキペダル１２を踏むことでブレーキ液圧を発生するマスタシリンダ３４と各車輪を制動するディスクブレーキ機構３０ａ〜３０ｄ（ホィールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬ、３２ＲＲ、３２ＦＬ）との連通を第２遮断弁６０ａ及び第１遮断弁６０ｂで遮断した状態で、モータシリンダ装置１６が発生するブレーキ液圧でディスクブレーキ機構３０ａ〜３０ｄを作動させるという、いわゆるブレーキバイワイヤ方式のブレーキシステムがアクティブになる。このため、本実施形態では、例えば、電気自動車等のように、旧来から用いられていた内燃機関による負圧が存在しない車両に好適に適用することができる。一方、モータシリンダ装置１６等が作動不能となる異常時では、第２遮断弁６０ａ及び第１遮断弁６０ｂをそれぞれ開弁状態、第３遮断弁６２を閉弁状態としマスタシリンダ３４で発生するブレーキ液圧をディスクブレーキ機構３０ａ〜３０ｄ（ホィールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬ、３２ＲＲ、３２ＦＬ）に伝達して、前記ディスクブレーキ機構３０ａ〜３０ｄ（ホィールシリンダ３２ＦＲ、３２ＲＬ、３２ＲＲ、３２ＦＬ）を作動させるという、いわゆる旧来の液圧式のブレーキシステムがアクティブになる。

なお、ＥＣＵ１１は、例えば、いずれも図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等から構成されるマイクロコンピュータ及び周辺機器からなる。そして、ＥＣＵ１１は、あらかじめＲＯＭに記憶されているプログラムをＲＡＭに展開してＣＰＵで実行し、車両用ブレーキシステム１０を制御するように構成される。

ＥＣＵ１１は、運転者のペダル操作によってマスタシリンダ３４が発生するブレーキ液圧を、要求液圧（目標値）として、液圧センサＰｍから取得するとともに、モータシリンダ装置１６が発生するブレーキ液圧を、下流液圧（出力値）として、液圧センサＰｐ、Ｐｈから取得する。ＥＣＵ１１は、液圧センサＰｐ、Ｐｈから取得した下流液圧（出力値）が、回生制動力等を考慮した上で、液圧センサＰｍから取得した要求液圧（目標値）に応じた値になるように、モータシリンダ装置１６の電動モータ７２に入力する入力値（目標Ｓ／Ｃストローク）を設定し電動モータ７２へ出力する。すなわち、ＥＣＵ１１は、モータシリンダ装置１６の作動をフィードバック（ＦＢ）制御している。なお、ブレーキ液圧を用いてモータシリンダ装置１６の電動モータ７２の作動をＦＢ制御する場合、マスタシリンダ３４やモータシリンダ装置１６がブレーキ液圧を発生させてから、そのブレーキ液圧が液圧センサＰｍ、Ｐｐ、Ｐｈによって検出されるまでに時間遅れが発生する。このため、ＥＣＵ１１は、運転者のペダル操作量（Ｓｔ）をストロークセンサＳｔから取得し、このペダル操作量（Ｓｔ）に対応するブレーキ液圧をモータシリンダ装置１６に発生させることができるように、電動モータ７２に入力する入力値（目標Ｓ／Ｃストローク）を設定し電動モータ７２へ出力する。すなわち、ＥＣＵ１１は、モータシリンダ装置１６の作動をフィードフォワード（ＦＦ）制御している。ＥＣＵ１１は、モータシリンダ装置１６の作動を、ＦＢ制御にＦＦ制御を組み合わせて制御している。

具体的に、ＥＣＵ１１は、ペダル操作量（Ｓｔ）を受信する。ＥＣＵ１１は、ペダル操作量（Ｓｔ）を取得すると、ペダル操作量（Ｓｔ）に対応する液圧ＦＦ目標Ｓ／Ｃストロークを決定する。また、ＥＣＵ１１は、要求液圧（目標値、Ｐｍ）と下流液圧（出力値、Ｐｐ、Ｐｈ）を受信する。ＥＣＵ１１は、要求液圧（目標値、Ｐｍ）から下流液圧（出力値、Ｐｐ、Ｐｈ）を引いて、制御偏差を算出する。なお、この制御偏差に比例ゲインをかけてもよい。また、ＥＣＵ１１は、液圧ＦＢリセットフラグを、要求液圧（目標値）と、モータ制御モードとに基づいて設定する。ＥＣＵ１１は、液圧ＦＢリセット値を、要求液圧（目標値）と、モータ制御モードと、目標Ｓ／Ｃストロークリミット後値とに基づいて設定する。モータ制御モードは、電動モータ７２や電動モータ７２を制御するＥＣＵ１１自身から出力され、電動モータ７２の稼動状態が識別可能になっている。例えば、モータ制御モードによれば、電動モータ７２が稼動している「稼動状態」なのか、電動モータ７２が停止している「停止状態」なのかを識別することができる。

ＥＣＵ１１は、電動モータ７２（電動アクチュエータ７４）が「停止状態」であり、電動モータ７２の作動が停止している場合、又は、要求液圧（目標値）が略ゼロであり、運転者の足がブレーキペダル１２から離れ、ペダル操作が無い場合に、液圧ＦＢリセットフラグとして、「１」をセットし、積分器３において、積分器３からの出力値（電動モータ７２へ入力させる入力値（目標Ｓ／Ｃストローク））として、初期値を設定し、入力値（目標Ｓ／Ｃストローク）をリセットする。逆に、ＥＣＵ１１は、電動モータ７２が「稼動状態」であり、かつ、要求液圧（目標値）が略ゼロで無い場合は、液圧ＦＢリセットフラグとして、「０」をセットし、積分器３において、入力値（目標Ｓ／Ｃストローク）をリセットしない（リセットの禁止）。

ＥＣＵ１１は、要求液圧（目標値）が略ゼロ（０）であり、且つ、目標Ｓ／Ｃストロークリミット後値が略ゼロ（０）でない場合には、液圧ＦＢリセット値を、「０」に徐々に近づけ、最終的に「０」に収束させて「０」に設定する。積分器３においては、入力値（目標Ｓ／Ｃストローク）の初期値として、この「０」に収束する液圧ＦＢリセット値を設定する。なお、目標Ｓ／Ｃストロークリミット後値には、繰り返しの計算において直前に算出された入力値（目標Ｓ／Ｃストローク）を用いることができる。

ＥＣＵ１１は、上記の場合以外の場合には、液圧ＦＢリセット値に、目標Ｓ／Ｃストロークリミット後値を設定する。ＥＣＵ１１においては、前記リセットが禁止され、制御偏差が、入力値（目標Ｓ／Ｃストローク）として出力される。

このような（液圧）ＦＦ制御を伴う（液圧）ＦＢ制御では、フェイルセイフ等による制御停止において、入力値（目標Ｓ／Ｃストローク）の初期化（リセット）を行うため、ＥＣＵ１１において、リセットの実行の判定が行われ、リセット値の設定が行われている。そして、このＦＢ制御におけるＦＦ制御では、ディスクブレーキ機構３０ａ〜３０ｄに設けられホィールシリンダ３２ＦＬ、３２ＦＲ、３２ＲＬ、３２ＲＲに近接するブレーキキャリパの剛性の変化のような経年変化や、そのブレーキキャリパに取り付けられるブレーキパッドの摩耗のような経年変化により、前記ペダル操作量（Ｓｔ）に対応する入力値（目標Ｓ／Ｃストローク）を、電動モータ７２へ入力しても、所望のブレーキ液圧をモータシリンダ装置１６に発生させることができなくなり、結局、ＦＢ制御に起因する時間遅れを生じさせてしまうと考えられる。また、これらの経年変化は、ＦＢ制御自体に対しても、同じ大きさの要求液圧（目標値）に対して、初期値からより離れた入力値（目標Ｓ／Ｃストローク）を設定しなければならなくなるので（例えば、ブレーキパッドの摩耗によりホィールシリンダ３２ＦＬ等（ブレーキキャリパ）の移動距離が長くなることに対応する）、電動モータ７２の作動時間が長くなり、時間遅れが助長されてしまう。これらの時間遅れを解消するために、入力値（目標Ｓ／Ｃストローク）の初期値の更新（設定）を行ってもよい。初期値は、最初「０」に設定しておき、経年変化に対応させて、「０」より大きくし、徐々に増大させてゆく。

図２に、本発明の実施形態に係る車両用ブレーキシステム１０で実施されるリセット方法のフローチャートを示す。まず、ステップＳ１で、ＥＣＵ１１は、通常の液圧ＦＦ制御を伴う液圧ＦＢ制御を行い、入力値（目標Ｓ／Ｃストローク）として、制御偏差を算出し、電動モータ７２へ出力する。

ステップＳ２で、ＥＣＵ１１は、モータ制御モードが「停止（状態）」であるか否か判定する。モータ制御モードが「停止（状態）」であると判定した場合は（ステップＳ２、Ｙｅｓ）、ステップＳ４且つステップＳ６へ進む。モータ制御モードが「停止（状態）」でないと判定した場合は（ステップＳ２、Ｎｏ）、ステップＳ３へ進む。

ステップＳ３で、ＥＣＵ１１は、要求液圧（目標値）が略０であるか否か判定する。要求液圧（目標値）が略０である、又は、要求液圧が略０であり且つ入力値（目標Ｓ／Ｃストローク）が出力されていると判定した場合は（ステップＳ３、Ｙｅｓ）、ステップＳ４且つステップＳ７へ進む。要求液圧（目標値、ＰＲＳ＿ＤＭＤ）が略０でないと判定した場合は（ステップＳ３、Ｎｏ）、ステップＳ５へ進む。

ステップＳ４で、ＥＣＵ１１は、液圧ＦＢリセットフラグとして、「１」をセットする。なお、この液圧ＦＢリセットフラグへの「１」のセットは、ステップＳ２とステップＳ３のどちらかでＹｅｓの場合に実施される。また、図３に破線矢印で示すように、ステップＳ２とステップＳ３の両方がＹｅｓの場合に実施してもよい。

ステップＳ５で、ＥＣＵ１１は、液圧ＦＢリセットフラグとして、「１」をクリアし、「０」をセットする。なお、この液圧ＦＢリセットフラグへの「０」のセットは、ステップＳ２とステップＳ３の両方でＮｏの場合に実施される。

ステップＳ６で、ＥＣＵ１１は、液圧ＦＢリセット値に、「０」をセットする。そして、ＥＣＵ１１は、この「０」を初期値として入力値（目標Ｓ／Ｃストローク）に設定し、電動モータ７２へ出力する。なお、このステップＳ６は、ステップＳ２でＹｅｓの場合に実施される。また、図３に破線矢印で示すように、ステップＳ２とステップＳ３の両方がＹｅｓの場合に実施してもよい。ステップＳ６の実施後にステップＳ１へ戻る。

ステップＳ７で、ＥＣＵ１１は、目標Ｓ／Ｃストロークリミット後値が略０でないか否か判定する。目標Ｓ／Ｃストロークリミット後値が略０でないと判定した場合は（ステップＳ７、≠０）、ステップＳ８へ進む。目標Ｓ／Ｃストロークリミット後値が略０であると判定した場合は（ステップＳ７、＝０）、ステップＳ１１へ進み、略０である目標Ｓ／Ｃストロークリミット後値を、液圧ＦＢリセット値にセットする。そして、ＥＣＵ１１は、この略０を初期値として入力値（目標Ｓ／Ｃストローク）に設定し、電動モータ７２へ出力する。そして、ステップＳ１へ戻る。

ステップＳ８で、ＥＣＵ１１は、目標Ｓ／Ｃストロークリミット後値が０より小さいか大きいか判定する。目標Ｓ／Ｃストロークリミット後値が０より小さいと判定した場合は（ステップＳ８、＜０）、ステップＳ９へ進む。目標Ｓ／Ｃストロークリミット後値が０より大きいと判定した場合は（ステップＳ８、＞０）、ステップＳ１０へ進む。

ステップＳ９で、ＥＣＵ１１は、目標Ｓ／Ｃストロークリミット後値に、微少変化量Δを加算して、液圧ＦＢリセット値を算出する。そして、ステップＳ１へ戻る。このステップＳ１からステップＳ９を経由してステップＳ１へ戻るループが繰り返し実行されることにより、０より小さかった目標Ｓ／Ｃストロークリミット後値が略０になるまで、繰り返し微少変化量Δを加算し、０に収束させる。そして、ＥＣＵ１１は、この微少変化量Δが加算された液圧ＦＢリセット値をその繰り返し毎に初期値として入力値（目標Ｓ／Ｃストローク）に設定し、電動モータ７２へ出力する。

ステップＳ１０で、ＥＣＵ１１は、目標Ｓ／Ｃストロークリミット後値から、微少変化量Δを引いて、液圧ＦＢリセット値を算出する。そして、ステップＳ１へ戻る。このステップＳ１からステップＳ１０を経由してステップＳ１へ戻るループが繰り返し実行されることにより、０より大きかった目標Ｓ／Ｃストロークリミット後値が略０になるまで、繰り返し微少変化量Δを引き、０に収束させる。そして、ＥＣＵ１１は、この微少変化量Δが減算された液圧ＦＢリセット値をその繰り返し毎に初期値として入力値（目標Ｓ／Ｃストローク）に設定し、電動モータ７２へ出力する。

一方、ステップＳ１２では、ステップＳ５で液圧ＦＢリセットフラグが「０」にセットされているので、リセットが行われない（リセット禁止）。ステップＳ１２で、ＥＣＵ１１は、液圧ＦＢリセット値に、目標Ｓ／Ｃストロークリミット後値をセットする。一方、ＥＣＵ１１では、制御偏差が、入力値（目標Ｓ／Ｃストローク）として出力される。

なお、液圧ＦＢ制御における前記リセットは、運転者のブレーキペダルの操作がない場合でも、モータシリンダ装置１６が作動してＡＢＳ、ＶＳＡ制御、ヒルホールド制御やクルーズコントロールが実施されている場合には禁止してもよい。

１０ 車両用ブレーキシステム（制動力発生装置）
１１ ＥＣＵ（フィードバック制御手段）
１２ ブレーキペダル
１６ モータシリンダ装置（液圧発生手段）
１８ ＶＳＡ装置（ビークルスタビリティアシスト）
３４ マスタシリンダ
７２ 電動モータ
７４ 電動アクチュエータ
７２ｃ アクチュエータ作動状態検出手段
Ｓｔ ストロークセンサ（ペダル操作状態検出手段）

Claims (2)

1. 運転者のペダル操作の操作状態を検出するペダル操作状態検出手段と、
   前記ペダル操作に基づいて決定される目標値に応じた液圧を電動アクチュエータの作動により発生させる液圧発生手段と、
   前記電動アクチュエータの作動状態を検出するアクチュエータ作動状態検出手段と、
   前記液圧を前記電動アクチュエータからの出力値として、この出力値が目標値に一致するように、前記電動アクチュエータに入力する入力値を算出するフィードバック制御手段とを有し、
   前記電動アクチュエータに前記入力値が出力され且つ前記ペダル操作が無い場合に、又は、前記ペダル操作が無い場合に、前記入力値を初期値に設定し、
   該初期値を、経年変化に対応して、徐々に変化させることを特徴とする制動力発生装置。
2. 前記液圧発生手段の初期化を行った際の前記初期値はゼロであることを特徴とする請求項１に記載の制動力発生装置。

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