JP6297344B2 - ブレーキ装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に制動力を付与するのに好適に用いられる電動式のブレーキ装置に関する。

車両に搭載される電動式のブレーキ装置は、ブレーキペダルの操作により電動モータを駆動してプライマリピストンを推進し、これによってマスタシリンダ内にブレーキ液圧を発生させる。マスタシリンダ内で発生したブレーキ液圧は、各車輪側のホイールシリンダに複数の配管を介して供給され、各ホイールシリンダは、車輪と共に回転するディスクロータに対し一対の摩擦パッドを液圧により押圧して制動力を発生させる構成としている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２−１７９９６１号公報

ところで、従来技術によるブレーキ装置では、車両のブレーキ操作を繰返すうちに摩擦パッドが偏摩耗すると、ブレーキペダルの操作量に応じた液圧をマスタシリンダで発生させてペダルに液圧反力（踏み応え）が生じている状態でも、摩擦パッドの偏摩耗による影響で所望の減速度を得ることができなくなることがある。即ち、摩擦パッドが偏摩耗した場合は、この摩耗に相当する液量分だけ液圧の発生量を増やさない限り車両の減速度が変動してしまう。このため、車両運転者はブレーキペダルを予め規定したストローク量で操作するだけでは、所望の減速度を確保することができず、ペダル操作に違和感が生じるという問題がある。

本発明は、上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、摩擦パッドの摩耗時にもブレーキペダルの操作に違和感が生じるのを抑えることができるようにしたブレーキ装置を提供することにある。

上述した課題を解決するため、本発明は、車両のブレーキペダルの操作ストローク量を検出する操作量検出手段と、前記車両の減速度を検出する減速度検出手段と、前記車両のホイールシリンダへ供給する液圧を発生するマスタシリンダと、該マスタシリンダのピストンを進退移動させる電動モータと、前記ブレーキペダルの操作ストローク量に応じて前記電動モータを駆動する制御手段と、を有するブレーキ装置に適用される。

そして、一の発明が採用する構成の特徴は、前記制御手段は、前記ブレーキペダルの操作ストローク量と前記車両の減速度との所定のＳ−Ｇ特性データを予め記憶し、該Ｓ−Ｇ特性データに基づいて前記操作量検出手段によって検出される操作ストローク量から車両の目標減速度を設定する目標減速度設定手段と、前記車両の減速度と前記マスタシリンダが発生する液圧との所定のＧ−Ｐ特性データを予め記憶し、該Ｇ−Ｐ特性データに基づいて前記目標減速度から目標液圧を設定する目標液圧設定手段と、該目標液圧設定手段の目標液圧を前記マスタシリンダで発生させるように前記電動モータを駆動するモータ駆動手段と、前記操作量検出手段の検出操作ストローク量に対する前記目標減速度と前記減速度検出手段の検出減速度との差分減速度から前記Ｇ−Ｐ特性データに基づいて算出される差分液圧によって前記目標液圧を変更する目標液圧変更手段と、を有することにある。

また、他の発明が採用する構成の特徴は、前記制御手段は、前記ブレーキペダルの操作中に、前記減速度検出手段により検出減速度を検出したときの前記操作量検出手段による検出ペダルストロークにより前記マスタシリンダから供給されるブレーキ液量を算出し、該ブレーキ液量に基づく検出液圧を算出する検出液圧算出手段と、前記検出ペダルストロークにおける目標減速度を予め記憶されたＳ−Ｇ特性データに基づいて算出し、車両の減速度と前記マスタシリンダが発生する液圧との関係を予め記憶した所定のＧ−Ｐ特性データに基づいて前記目標減速度から目標液圧を想定液圧として算出する想定液圧算出手段と、前記検出液圧算出手段による検出液圧と前記想定液圧算出手段による想定液圧とから差分液圧を算出し、該差分液圧によって前記マスタシリンダで発生する目標液圧を変更するように前記ピストンの移動位置を算出して前記電動モータを制御する差分液圧制御手段と、を有することにある。

本発明によれば、摩擦パッド等のブレーキ摩擦体が偏摩耗しても、同じペダルストロークで車両の減速度を概ね一定にでき、ブレーキペダルを操作したときの違和感を緩和することができる。

本発明の実施の形態によるブレーキ装置に用いられる電動倍力装置をマスタシリンダ等と共に拡大して示す断面図である。 図１の電動倍力装置を作動制御するブレーキ装置全体の回路構成図である。 第１の実施の形態による電動倍力装置の制御内容を示す制御ブロック図である。 ブレーキペダルの操作量と車両の減速度との関係をＳ−Ｇ特性データとして示す特性線図である。 車両の減速度とマスタシリンダで発生する液圧との関係をＧ−Ｐ特性データとして示す特性線図である。 第２の実施の形態によるブレーキ装置の制御処理を示す流れ図である。 ブレーキ装置の配管内に供給されるブレーキ液量と液圧との関係を示す特性線図である。

以下、本発明の実施の形態によるブレーキ装置を、四輪自動車等の車両に搭載した場合を例に挙げて、添付図面に従って詳細に説明する。

ここで、図１ないし図５は本発明の第１の実施の形態に係るブレーキ装置を示している。図１において、ブレーキペダル１は制動操作子を構成し、車両のブレーキ操作時に運転者によって矢示Ａ方向に踏込み操作される。該ブレーキペダル１は、車体のフロントボード（いずれも図示せず）側に設けられている。ブレーキペダル１には、ブレーキスイッチ２と操作量検出器３が付設されている。

このうちブレーキスイッチ２は、車両のブレーキ操作の有無を検出して、例えばブレーキランプ（図示せず）を点灯，消灯させるものである。操作量検出器３は、ブレーキペダル１の踏込み操作量（ストローク量）または踏力を検出し、その検出信号を後述のＥＣＵ２３，２９および車両データバス（図示せず）等に出力する。ブレーキペダル１が踏込み操作されると、マスタシリンダ４には後述の電動倍力装置１１を介してブレーキ液圧が発生する。

図１に示すように、マスタシリンダ４は、一側が開口端となり他側が底部となって閉塞された有底筒状のシリンダ本体５を有している。このシリンダ本体５には、後述のリザーバ１０内に連通する第１，第２のサプライポート５Ａ，５Ｂが設けられている。第１のサプライポート５Ａは、後述するブースタピストン１３の摺動変位により第１の液圧室７Ａに対して連通，遮断される。一方、第２のサプライポート５Ｂは、後述する第２のピストン６により第２の液圧室７Ｂに対して連通，遮断される。

シリンダ本体５は、その開口端側が後述する電動倍力装置１１のブースタハウジング１２に複数の取付ボルト（図示せず）等を用いて着脱可能に固着されている。マスタシリンダ４は、シリンダ本体５と、第１のピストン（後述のブースタピストン１３と入力ピストン１４）および第２のピストン６と、第１の液圧室７Ａと、第２の液圧室７Ｂと、第１の戻しばね８と、第２の戻しばね９とを含んで構成されている。

マスタシリンダ４の第１のピストンは、後述のブースタピストン１３と入力ピストン１４とにより構成されている。シリンダ本体５内に形成される第１の液圧室７Ａは、第２のピストン６とブースタピストン１３（および入力ピストン１４）との間に画成されている。第２の液圧室７Ｂは、シリンダ本体５の底部と第２のピストン６との間でシリンダ本体５内に画成されている。

第１の戻しばね８は、第１の液圧室７Ａ内に位置してブースタピストン１３と第２のピストン６との間に配設され、ブースタピストン１３をシリンダ本体５の開口端側に向けて付勢している。第２の戻しばね９は、第２の液圧室７Ｂ内に位置してシリンダ本体５の底部と第２のピストン６との間に配設され、第２のピストン６を第１の液圧室７Ａ側に向けて付勢している。

マスタシリンダ４のシリンダ本体５は、ブレーキペダル１の踏込み操作に応じてブースタピストン１３と第２のピストン６とがシリンダ本体５の底部側へと変位して第１，第２のサプライポート５Ａ，５Ｂを遮断したときに、第１，第２の液圧室７Ａ，７Ｂ内のブレーキ液によりブレーキ液圧を発生させる。一方、ブレーキペダル１の操作を開放、解除した場合には、ブースタピストン１３と第２のピストン６とが第１、第２の戻しばね８，９により付勢されてシリンダ本体５の開口部側へと矢示Ｂ方向に変位していくときに、リザーバ１０からブレーキ液の補給を受けながら第１，第２の液圧室７Ａ，７Ｂ内の液圧を解除していく。

マスタシリンダ４のシリンダ本体５には、作動液タンクとしてのリザーバ１０が設けられ、該リザーバ１０の内部にはブレーキ液が収容されている。リザーバ１０は、シリンダ本体５内の液圧室７Ａ，７Ｂにブレーキ液を給排するための容器である。即ち、第１のサプライポート５Ａがブースタピストン１３により第１の液圧室７Ａに連通され、第２のサプライポート５Ｂが第２のピストン６により第２の液圧室７Ｂに連通している間は、これらの液圧室７Ａ，７Ｂ内にリザーバ１０内のブレーキ液が給排される。

一方、第１のサプライポート５Ａがブースタピストン１３により第１の液圧室７Ａから遮断され、第２のサプライポート５Ｂが第２のピストン６により第２の液圧室７Ｂから遮断されたときには、これらの液圧室７Ａ，７Ｂに対するリザーバ１０内のブレーキ液の給排が断たれる。このため、マスタシリンダ４の第１，第２の液圧室７Ａ，７Ｂ内には、ブレーキ操作に伴ってブレーキ液圧が発生し、このブレーキ液圧は、後述の液圧配管２４Ａ，２４Ｂを介して液圧供給装置２５（即ち、ＥＳＣ２５）に送られる。

車両のブレーキペダル１とマスタシリンダ４との間には、ブレーキペダル１の操作力を増大させるブースタとしての電動倍力装置１１が設けられている。この電動倍力装置１１は、操作量検出器３からの検出信号に基づいて後述の電動アクチュエータ１７を駆動制御することにより、マスタシリンダ４内に発生するブレーキ液圧を可変に制御するものである。

電動倍力装置１１は、車体のフロントボードである車室前壁（図示せず）に固定して設けられるブースタハウジング１２と、該ブースタハウジング１２に移動可能に設けられ後述の入力ピストン１４に対して相対移動可能なブースタピストン１３と、該ブースタピストン１３をマスタシリンダ４の軸方向に進退移動させ当該ブースタピストン１３にブースタ推力を付与するアクチュエータとしての後述の電動アクチュエータ１７と、制御手段としてのＥＣＵ２３とを含んで構成されている。

ブースタピストン１３は、マスタシリンダ４のピストンとして用いられ、マスタシリンダ４のシリンダ本体５内に開口端側から軸方向に摺動可能に挿嵌された筒状部材により構成されている。ブースタピストン１３の内周側には、ブレーキペダル１の操作に従って直接的に押動され、マスタシリンダ４の軸方向（即ち、矢示Ａ，Ｂ方向）に進退移動する入力部材としての入力ピストン１４が摺動可能に挿嵌されている。入力ピストン１４は、ブースタピストン１３と一緒にマスタシリンダ４の第１のピストンを構成し、入力ピストン１４の後側（一側）端部には、入力ロッド１４Ａ等を介してブレーキペダル１が連結されている。シリンダ本体５内は、第２のピストン６とブースタピストン１３および入力ピストン１４との間に第１の液圧室７Ａが画成されている。

ブースタハウジング１２は、後述の減速機構２０等を内部に収容する筒状の減速機ケース１２Ａと、該減速機ケース１２Ａとマスタシリンダ４のシリンダ本体５との間に設けられブースタピストン１３を軸方向に摺動変位可能に支持した筒状の支持ケース１２Ｂと、減速機ケース１２Ａを挟んで支持ケース１２Ｂとは軸方向の反対側（軸方向一側）に配置され減速機ケース１２Ａの軸方向一側の開口を閉塞する段付筒状の蓋体１２Ｃとにより構成されている。減速機ケース１２Ａの外周側には、後述の電動モータ１８を固定的に支持するための支持板１２Ｄが設けられている。

図１に示すように、入力ピストン１４は、蓋体１２Ｃ側からブースタハウジング１２内に挿入され、ブースタピストン１３内を第１の液圧室７Ａに向けて軸方向に延びている。ブースタピストン１３と入力ピストン１４との間には、一対の中立ばね１５，１６が介装されている。該中立ばね１５，１６は、ブースタピストン１３と入力ピストン１４とを両者の中立位置に向けて弾性的に付勢し、ブースタピストン１３と入力ピストン１４とが軸方向に相対変位すると、これを抑える方向で中立ばね１５，１６のばね力が作用する構成となっている。

入力ピストン１４の先端側（軸方向他側）端面は、ブレーキ操作時に第１の液圧室７Ａ内に発生する液圧をブレーキ反力として受圧し、入力ピストン１４はこれを入力ロッド１４Ａを介してブレーキペダル１に伝達する。これにより、車両の運転者にはブレーキペダル１を介して適正な踏み応えが与えられ、良好なペダルフィーリング（ブレーキの効き）を得ることができる。この結果、ブレーキペダル１の操作感を向上することができ、ペダルフィーリング（踏み応え）を良好に保つことができる。

また、入力ピストン１４は、ブースタピストン１３に対して相対移動（所定量前進）したときに、ブースタピストン１３に当接してブースタピストン１３を押圧し前進させることができる構造となっている。この構造により、後述する電動アクチュエータ１７や第１のＥＣＵ２３が失陥した場合に、ブレーキペダル１への踏力によりブースタピストン１３を前進させてマスタシリンダ４に液圧を発生させることが可能となる。

電動倍力装置１１の電動アクチュエータ１７は、ブースタハウジング１２の減速機ケース１２Ａに支持板１２Ｄを介して設けられた電動モータ１８と、該電動モータ１８の回転を減速して減速機ケース１２Ａ内の筒状回転体１９に伝えるベルト等の減速機構２０と、筒状回転体１９の回転をブースタピストン１３の軸方向変位（直線的な進退移動）に変換するボールネジ等の直動機構２１とにより構成されている。減速機構２０と直動機構２１とは、入力ピストン１４（入力部材）に対して相対移動可能に設けられ、ブースタピストン１３（即ち、マスタシリンダのピストン）を進退移動させる推進機構を構成するものである。この推進機構は、電動モータ１８によって作動されるものである。

ここで、直動機構２１は、筒状回転体１９の内周側に前記ボールねじを介して軸方向に移動可能に設けられた筒状の直動部材２１Ａを有し、この直動部材２１Ａは、ブースタハウジング１２の蓋体１２Ｃと筒状回転体１９の内周側をブースタピストン１３と一体になって軸方向に変位する。そして、ブースタピストン１３が戻り位置まで後退したときには、図１に示すように、直動部材２１Ａが蓋体１２Ｃの閉塞端側に当接し、ブースタピストン１３の戻り位置（初期位置）が規制される。

ブースタピストン１３と入力ピストン１４は、それぞれの前端部（軸方向他側の端部）をマスタシリンダ４の第１の液圧室７Ａに臨んで配置されている。そして、ブレーキペダル１から入力ピストン１４に伝えられる踏力（推力）と電動アクチュエータ１７からブースタピストン１３に伝えられるブースタ推力とにより、マスタシリンダ４の液圧室７Ａ，７Ｂ内にはブレーキ液圧が発生する。

即ち、電動倍力装置１１のブースタピストン１３は、操作量検出器３の出力（即ち、図２中に示すペダルストロークの制動指令）に基づいて電動アクチュエータ１７（電動モータ１８）により駆動され、マスタシリンダ４内にブレーキ液圧（Ｍ／Ｃ液圧）を発生させるポンプ機構を構成している。また、ブースタハウジング１２の支持ケース１２Ｂ内には、ブースタピストン１３を制動解除方向（図１中の矢示Ｂ方向）に常時付勢する戻しばね２２が設けられている。ブースタピストン１３は、ブレーキ操作の解除（開放）時に電動モータ１８が逆向きに回転されると共に、戻しばね２２の付勢力により図１に示す初期位置まで矢示Ｂ方向に戻されるものである。

電動モータ１８は、例えばＤＣブラシレスモータを用いて構成され、電動モータ１８には、レゾルバと呼ばれる回転センサ１８Ａと、モータ電流を検出する電流センサ１８Ｂ（図２参照）とが設けられている。回転センサ１８Ａは、電動モータ１８のモータ回転位置を検出し、その検出信号を制御手段としてのコントロールユニット（以下、第１のＥＣＵ２３という）に出力する。第１のＥＣＵ２３は、回転センサ１８Ａからの信号（モータ回転位置の検出信号）に従って電動モータ１８の回転位置をフィードバック制御する。また、回転センサ１８Ａは、検出した電動モータ１８の回転位置に基づいて車体に対するブースタピストン１３の絶対変位を検出する回転検出手段としての機能を備えている。

さらに、回転センサ１８Ａは操作量検出器３と共に、ブースタピストン１３と入力ピストン１４との相対変位を検出する変位検出手段を構成し、これらの検出信号は、第１のＥＣＵ２３に送出される。なお、前記回転検出手段としては、レゾルバ等の回転センサ１８Ａに限らず、絶対変位（角度）を検出できる回転型のポテンショメータ等により構成してもよい。

なお、減速機構２０は、ベルト等に限らず、例えば歯車減速機構等を用いて構成してもよい。また、回転運動を直線運動に変換する直動機構２１は、例えばラックーピニオン機構等で構成することもできる。さらに、減速機構２０は、必ずしも設ける必要はなく、例えば、筒状回転体１９にモータ軸を一体に設け、電動モータのステータを筒状回転体１９の周囲に配置して、電動モータによって直接に筒状回転体１９を回転させる構成としてもよい。

第１のＥＣＵ２３は、例えばマイクロコンピュータ等からなっており、電動倍力装置１１の一部を構成すると共に、ブレーキ装置の制御手段として構成されている。第１のＥＣＵ２３は、電動倍力装置１１の電動アクチュエータ１７を電気的に駆動制御する制御回路を構成している。図２に示すように、第１のＥＣＵ２３には、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等のメモリ２３Ａが設けられている。

このメモリ２３Ａには、例えば図４に示すブレーキペダル１の操作量Ｓと車両の減速度Ｇとの関係をＳ−Ｇ特性データとしてマップ化した特性線図のデータと、図５に示す車両の減速度Ｇとマスタシリンダ４で発生する液圧Ｐとの関係をＧ−Ｐ特性データとしてマップ化した特性線図のデータと、電動モータ１８の回転位置制御を行うための制御処理プログラム（図示せず）等とが格納されている。

第１のＥＣＵ２３の入力側は、ブレーキペダル１の操作量または踏力を検出する操作量検出器３と、電動モータ１８の回転センサ１８Ａ及び電流センサ１８Ｂと、後述のＧセンサ３１と、例えばＬ−ＣＡＮと呼ばれる通信が可能な車載の信号線（図示せず）と、給電および他の車両機器のＥＣＵからの信号の授受を行う車両データバス（図示せず）等とに接続されている。この車両データバスは、車両に搭載されたＶ−ＣＡＮと呼ばれるシリアル通信部であり、車載向けの多重通信を行うものである。

第１のＥＣＵ２３の出力側は、電動モータ１８、前記車載の信号線および車両データバス等に接続されている。そして、第１のＥＣＵ２３は、操作量検出器３や液圧センサ２８からの検出信号に従って電動アクチュエータ１７によりマスタシリンダ４内に発生させるブレーキ液圧を可変に制御すると共に、電動倍力装置１１が正常に動作しているか否か等を判別する機能も有している。

マスタシリンダ４に発生した液圧は、例えば一対の液圧配管２４Ａ，２４Ｂを介して液圧供給装置２５（以下、ＥＳＣ２５という）に送られる。このＥＳＣ２５は、マスタシリンダ４からの液圧を各車輪側のホイールシリンダ２６に分配して供給する。これにより、車両の各車輪（即ち、左，右の前輪と左，右の後輪毎）に制動力が付与される。ＥＳＣ２５は、各ホイールシリンダ２６に供給するブレーキ液圧を増圧、減圧または保持する制御を行うことにより、例えば各車輪の制動力分配制御、ブレーキアシスト制御、アンチスキッド制御、トラクション制御、横滑り防止を含む車両安定化制御、坂道発進補助制御等のブレーキ制御を実行するものである。

ホイールシリンダ２６は、例えば図２に示すように、キャリパ本体２６Ａ、一対の摩擦パッド２６Ｂおよび取付部材（図示せず）等を含んだディスクブレーキにより構成されている。キャリパ本体２６Ａには、マスタシリンダ４からＥＳＣ２５を介して各ホイールシリンダ２６に供給されるブレーキ液圧により、一対の摩擦パッド２６Ｂをディスクロータ２７の両面に押圧するブレーキピストン（図示せず）が設けられている。ここで、ディスクロータ２７は、車両の各車輪と一体に回転するブレーキ回転体を構成し、摩擦パッド２６Ｂは、このブレーキ回転体を押圧するブレーキ摩擦体を構成する。前記取付部材は、車両の各車輪側で非回転部分に取付けられるキャリア等の取付ブラケットを構成するものである。

液圧センサ２８はマスタシリンダ４のブレーキ液圧を検出する液圧検出手段である。この液圧センサ２８は、例えば液圧配管２４Ａ内の液圧（即ち、マスタシリンダ４から液圧配管２４Ａを介してＥＳＣ２５に供給されるブレーキ液圧）を検出する。本実施の形態において、液圧センサ２８は、ＥＳＣ２５用の制御手段（コントローラ）である他のＥＣＵ（図示せず）に電気的に接続されると共に、液圧センサ２８による検出信号は、前記他のＥＣＵから信号線を介して第１のＥＣＵ２３にも通信により送られる。

なお、液圧センサ２８は、マスタシリンダ４のブレーキ液圧を検出することができればよく、例えばマスタシリンダ４のシリンダ本体５に直接取付けられるようにしてもよい。また、液圧センサ２８は、その検出信号を前記他のＥＣＵを介さずに、直接的に第１のＥＣＵ２３に入力できるように構成してもよい。

図２に示すように、第１のＥＣＵ２３には、車両に搭載された前記車両データバスを介して電力充電用の回生協調制御装置２９（以下、第２のＥＣＵ２９という）が接続されている。第２のＥＣＵ２９は、車両の減速時および制動時等に各車輪の回転による慣性力を利用して、回生用モータ３０（即ち、車両を走行駆動する走行用の電動モータ）を駆動制御することにより運動エネルギを電力として回収するものである。第２のＥＣＵ２９は、前記車両データバスを介して第１のＥＣＵ２３と前記他のＥＣＵとに接続され、回生制動制御手段を構成している。

Ｇセンサ３１は、車両の減速度Ｇ（即ち、車両の前，後方向に働く加速度）を検出する加速度検出手段または減速度検出手段を構成している。車両の走行中に前述の如くブレーキ操作を行うと、例えば各ホイールシリンダ２６により車両の各車輪（即ち、左，右の前輪と左，右の後輪毎）に制動力が付与されて減速度Ｇが発生する。Ｇセンサ３１は、このときの減速度Ｇを実減速度として検出し、その検出信号を第１のＥＣＵ２３に出力するものである。

図３に示すように、第１のＥＣＵ２３は、目標減速度設定手段としての目標減速度算出部３２と、目標液圧設定手段としての減速度・液圧変換部３３と、モータ駆動手段としての目標液圧補正部３４と、操作量−減速度算出部３５と、目標減速度補正部３６と、減速度・液圧変換部３７とを含んで構成されている。

このうち、目標減速度算出部３２は、前記メモリ２３Ａに予め記憶されている図４の特性線３８（即ち、ブレーキペダル１の操作量Ｓであるストロークと車両の減速度Ｇとの望ましい関係をマップ化した所定のＳ−Ｇ特性データ）に基づき、操作量検出器３によって検出された操作量Ｓ（例えば、図４中に示す操作量Ｓａ）から車両の目標減速度Ｇ（例えば、目標減速度Ｇａ）を算出して設定する。

減速度・液圧変換部３３は、メモリ２３Ａに予め記憶されている図５に示す特性線４０（即ち、車両の減速度Ｇとマスタシリンダ４で発生する液圧との関係をマップ化したＧ−Ｐ特性データ）に基づいて前記目標減速度Ｇを目標液圧Ｐに変換し、前記目標減速度Ｇ（例えば、目標減速度Ｇａ）に対応した目標液圧Ｐ（例えば、目標液圧Ｐａ）を設定するものである。目標液圧補正部３４は、減速度・液圧変換部３３からの目標液圧Ｐを後述の差分液圧ΔＰ分だけ変更するように補正し、補正後の目標液圧Ｐｃがマスタシリンダ４から発生するように目標液圧Ｐｃに対する電流値を設定して電動倍力装置１１の電動モータ１８を駆動制御するものである。

操作量−減速度算出部３５は、操作量検出器３によって検出されたブレーキペダル１の操作量Ｓ（例えば、図４中に示す操作量Ｓａ）とＧセンサ３１で検出された車両の実減速度Ｇ（例えば、実減速度Ｇｂ）との関係を、例えば図４中に一点鎖線で示す特性線３９として算出する。目標減速度補正部３６は、このときの実減速度Ｇと前記目標減速度Ｇとの差分、即ち目標減速度Ｇａと実減速度Ｇｂとの差分を差分減速度ΔＧ（ΔＧ＝Ｇａ−Ｇｂ）として演算により求める。

減速度・液圧変換部３７は、図５に示す特性線４０（Ｇ−Ｐ特性データ）に基づいて前記差分減速度ΔＧを差分液圧ΔＰに変換して求め、この差分液圧ΔＰを目標液圧補正部３４に出力する。そして、目標液圧補正部３４は、減速度・液圧変換部３３からの目標液圧Ｐを差分液圧ΔＰ分だけ変更するように補正し、補正後の目標液圧Ｐｃ（例えば、Ｐｃ＝Ｐａ＋ΔＰ）がマスタシリンダ４から発生するように電動倍力装置１１の電動モータ１８を駆動制御するものである。

換言すると、目標減速度算出部３２は、所定のＳ−Ｇ特性データ（図４の特性線３８）を予め記憶し、該Ｓ−Ｇ特性データに基づいて操作量検出器３により検出される操作量Ｓから車両の目標減速度Ｇ（例えば、目標減速度Ｇａ）を設定する目標減速度設定手段を構成している。減速度・液圧変換部３３は、所定のＧ−Ｐ特性データ（図５に示す特性線４０）を予め記憶し、このＧ−Ｐ特性データに基づいて前記目標減速度Ｇ（例えば、目標減速度Ｇａ）から目標液圧Ｐ（例えば、目標液圧Ｐａ）を設定する目標液圧設定手段を構成している。

また、目標液圧補正部３４は、減速度・液圧変換部３３の目標液圧Ｐをマスタシリンダ４で発生させるように電動モータ１８を駆動するモータ駆動手段を構成している。さらに、目標液圧補正部３４は、操作量−減速度算出部３５、目標減速度補正部３６および減速度・液圧変換部３７と共に、操作量検出器３の検出操作量に対する目標減速度ＧとＧセンサ３１の検出減速度との差分減速度ΔＧから前記Ｇ−Ｐ特性データに基づいて算出される差分液圧ΔＰによって前記目標液圧Ｐａを補正後の目標液圧Ｐｃ（例えば、Ｐｃ＝Ｐａ＋ΔＰ）に変更する目標液圧変更手段を構成している。

ここで、図４中に実線で示す特性線３８は、例えば摩擦パッド２６Ｂに偏摩耗等が生じていない新品状態でのＳ−Ｇ特性を表しており、ブレーキペダル１の操作量Ｓと車両の減速度Ｇとの望ましい関係をマップ化した所定のＳ−Ｇ特性データである。一方、図４中に一点鎖線で示す特性線３９は、例えば摩擦パッド２６Ｂに偏摩耗が生じた状態でのＳ−Ｇ特性を表しており、ブレーキペダル１の操作量Ｓに対する車両の減速度Ｇは、特性線３８（本来の望ましい関係）よりもパッド摩耗の影響で相対的に低下している。即ち、ホイールシリンダ２６による制動力は、パッド摩耗の影響により相対的に低下することになる。

なお、図４中の特性線３９は、摩擦パッド２６Ｂの任意の偏摩耗状態における特性を具象化するために表したものであり、この特性はパッド摩耗の進行に伴ってより下方へと傾いた特性となる。摩擦パッド２６Ｂの偏摩耗が小さい状態では、一点鎖線で示す特性線３９の傾きが小さくなり、本来の望ましい関係を実線で示す特性線３８に近付いた特性となる。

第１の実施の形態によるブレーキ装置は、上述の如き構成を有するもので、次にその作動について説明する。

まず、車両の運転者がブレーキペダル１を踏込み操作すると、これにより入力ピストン１４が矢示Ａ方向に押込まれると共に、電動倍力装置１１の電動アクチュエータ１７が第１のＥＣＵ２３により作動制御される。即ち、第１のＥＣＵ２３は、操作量検出器３からの検出信号により電動モータ１８に起動指令（モータ駆動電流）を出力して電動モータ１８を回転駆動し、その回転が減速機構２０を介して筒状回転体１９に伝えられると共に、筒状回転体１９の回転は、直動機構２１によりブースタピストン１３の軸方向変位に変換される。

これにより、電動倍力装置１１のブースタピストン１３は、マスタシリンダ４のシリンダ本体５内に向けて入力ピストン１４とほぼ一体的に前進し、ブレーキペダル１から入力ピストン１４に付与される踏力（推力）と電動アクチュエータ１７からブースタピストン１３に付与されるブースタ推力とに応じたブレーキ液圧がＭ／Ｃ液圧としてマスタシリンダ４の第１，第２の液圧室７Ａ，７Ｂ内に発生する。

また、第１のＥＣＵ２３は、液圧センサ２８からの検出信号を前記信号線から受取ることによりマスタシリンダ４に発生したＭ／Ｃ液圧を監視しつつ、電動倍力装置１１の電動アクチュエータ１７（電動モータ１８の回転）をフィードバック制御する。これにより、マスタシリンダ４の第１，第２の液圧室７Ａ，７Ｂ内に発生するブレーキ液圧（Ｍ／Ｃ液圧）を、ブレーキペダル１の踏込み操作量に基づいて可変に制御することができる。また、第１のＥＣＵ２３は、操作量検出器３と液圧センサ２８との検出値に従って電動倍力装置１１が正常に動作しているか否かを判別することができる。

一方、ブレーキペダル１に連結された入力ピストン１４は、第１の液圧室７Ａ内の圧力を受圧し、これをブレーキ反力としてブレーキペダル１へと伝える。この結果、車両の運転者には入力ピストン１４を介して踏み応えが与えられる。これによって、ブレーキペダル１の踏込み操作感を向上することができ、ペダルフィーリングを良好に保つことができる。

ところで、車両のブレーキ操作を繰返すうちに各ホイールシリンダ２６側では一対の摩擦パッド２６Ｂが偏摩耗することがある。各摩擦パッド２６Ｂの偏摩耗が進行すると、ブレーキペダル１の操作量Ｓに応じた液圧をマスタシリンダ４で発生させて、ペダル反力が生じている場合にも、摩擦パッド２６Ｂの偏摩耗による影響で所望の減速度を得ることができなくなることがある。即ち、摩擦パッド２６Ｂが偏摩耗した場合は、この摩耗に相当する液量分だけ液圧の発生量を増やさない限り車両の減速度が変動してしまう。このため、車両運転者はブレーキペダル１を予め規定したストローク量で操作するだけでは、所望の減速度を確保することができず、ペダル操作に違和感が生じる可能性がある。

そこで、第１の実施の形態では、第１のＥＣＵ２３のメモリ２３Ａに、例えば図４中に実線で示す特性線３８を所定のＳ−Ｇ特性データとして予め記憶させている。このＳ−Ｇ特性データは、ブレーキペダル１の操作量Ｓと車両の減速度Ｇとの望ましい関係をマップ化したもので、これまでの経験値、試験、実験データ等に基づいて車両の車種やグレード等での車両諸元の違いによってそれぞれ作成されている。図４の特性線３８は、摩擦パッド２６Ｂに偏摩耗等が生じていない新品状態でのＳ−Ｇ特性を表している。一方、図４中に一点鎖線で示す特性線３９は、例えば摩擦パッド２６Ｂに偏摩耗が生じた状態でのＳ−Ｇ特性を表しており、ブレーキペダル１の操作量Ｓに対して車両の減速度Ｇは、特性線３８（本来の望ましい関係）よりもパッド摩耗の影響で相対的に低下している。

ここで、第１のＥＣＵ２３は、目標減速度設定手段としての目標減速度算出部３２と、目標液圧設定手段としての減速度・液圧変換部３３と、モータ駆動手段としての目標液圧補正部３４と、操作量−減速度算出部３５と、目標減速度補正部３６と、減速度・液圧変換部３７とを含んで構成されている。目標液圧補正部３４は、操作量−減速度算出部３５、目標減速度補正部３６および減速度・液圧変換部３７と共に目標液圧変更手段を構成し、操作量検出器３の検出操作量に対する目標減速度ＧとＧセンサ３１の検出減速度との差分減速度ΔＧから前記Ｇ−Ｐ特性データに基づいて算出される差分液圧ΔＰにより、パッド摩耗の影響を反映させた目標液圧となるように、減速度・液圧変換部３３からの目標液圧Ｐａを補正後の目標液圧Ｐｃ（例えば、Ｐｃ＝Ｐａ＋ΔＰ）に変更するものである。

このように、操作量検出器３により検出したペダル操作量Ｓ（入力ピストン１４の位置）に応じて算出した目標減速度から目標液圧（ブレーキ液圧）を求め、望ましい関係（図４の特性線３８）に対しブレーキペダル１の操作量Ｓが増え始めたときには、目標減速度補正部３６および減速度・液圧変換部３７により算出した液圧値（差分液圧ΔＰ）だけ前記目標液圧を増やすように変更して補正することができる。

このため、目標液圧補正部３４は、パッド摩耗の影響を反映させた補正後の目標液圧Ｐｃがマスタシリンダ４から発生するように電動倍力装置１１の電動モータ１８を駆動制御することができ、電動モータ１８によりブースタピストン１３を入力ピストン１４よりも前進させるように相対移動させる。これにより、マスタシリンダ４から発生する液圧を前記差分液圧ΔＰ分だけ増やすように補正して制御でき、望ましい関係（図４の特性線３８）に沿った減速度Ｇ（例えば、目標減速度Ｇａ）を車両に発生できるように、各ホイールシリンダ２６による制動力を制御することができる。

この結果、パッドが偏摩耗した状態でも、ある減速度Ｇで車両を制動するためのブレーキ踏み方向でブレーキペダル１の操作量Ｓが前記望ましい関係（図４の特性線３８）に対して長くなるのを抑えることができ、ペダルフィーリングを改善することができる。従って、摩擦パッド２６Ｂの摩耗時にもブレーキペダル１の操作に違和感が生じるのを抑えることができる。

次に、図６および図７は本発明の第２の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、図７に示すブレーキ液量と液圧との関係をマップ化した特性線４１に基づいて、目標液圧Ｐｃがマスタシリンダ４から発生するように電動倍力装置１１の電動モータ１８を駆動制御する構成としたことにある。なお、第２の実施の形態では、上述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。

ここで、電動倍力装置１１のＥＣＵ２３には、メモリ２３Ａ内に、第１の実施の形態と同様に、例えば図４に示すＳ−Ｇ特性データと図５に示すＧ−Ｐ特性データとが格納されている。しかし、第２の実施の形態では、メモリ２３Ａ内に、図６に示す処理プログラムが格納されると共に、図７に示すブレーキ液量Ｖと液圧Ｐとの関係をマップ化した特性線図のデータ等が格納されている。図６に示す処理プログラムは、図７の特性線４１に基づいて目標液圧Ｐｃがマスタシリンダ４から発生するように電動モータ１８を駆動制御する処理手順を表している。

即ち、電動倍力装置１１のＥＣＵ２３は、ブレーキペダル１の踏込み操作により図６の制御処理がスタートすると、ステップ１でＧセンサ３１から車両の減速度Ｇを実減速度として読込む。ステップ２では、このときのペダルストロークを操作量検出器３からの操作量Ｓとして読込む。次のステップ３では、下記の数１式による演算を行ってホイールシリンダ２６のピストン（図示せず）に供給されるブレーキ液の液量Ｖを求める。

数１式中のＳはペダルストロークであり、操作量検出器３により操作量Ｓとして検出される。ピストン面積Ａｐは、ホイールシリンダ２６のキャリパ本体２６Ａに形成されているシリンダ穴（図示せず）内に摺動可能に挿嵌された前記ピストンの受圧面積を表し、ピストン面積Ａｐは既知の面積である。そして、次のステップ４では、前記数１式により算出された液量Ｖに対して、図７に示す特性線４１に基づいて発生可能な液圧Ｐ（即ち、検出液圧）を算出する。

図４中に一点鎖線で示した特性線３９の場合には、実減速度が減速度Ｇｂとなったときに、ブレーキペダル１の操作量は操作量Ｓａとなっている。このため、検出ペダルストロークである操作量Ｓａに対して、数１式により算出される液量Ｖ（例えば、液量Ｖｒ）は、Ｖｒ＝Ｓａ×Ａｐとして算出される。そして、液量Ｖｒに対して発生可能な液圧Ｐは、図７に示す特性線４１に基づき液圧Ｐｒとして算出される。

次のステップ５では、ブレーキペダル１の操作量Ｓと車両の減速度Ｇとの望ましい関係（所定のＳ−Ｇ特性）を示す図４の特性線３８から、このときの操作量Ｓ（例えば、操作量Ｓａ）に対応した目標減速度Ｇ（例えば、目標減速度Ｇａ）を求める。そして、この目標減速度Ｇａに対応した目標液圧Ｐａを、図５に示すＧ−Ｐ特性を表す特性線４０により求める。さらに、このステップ５では、前記目標液圧Ｐａと発生可能な液圧Ｐｒとを比較して下記の数２式による差分液圧ΔＰを求める。

次のステップ６では、発生可能な液圧Ｐｒに対して差分液圧ΔＰを足合わせた合計液圧（Ｐｒ＋ΔＰ）に対応する液量Ｖａを、図７に示す特性線４１に基づいて求める。そして、このときの液量Ｖａを前記数１式に代入してピストンの進め量を、下記の数３式によりブースタピストン１３の追加移動量Ｓｃとして算出し、次のステップ７でリターンする。

これにより、電動倍力装置１１は、ブレーキペダル１が踏込み操作されたときに、ブースタピストン１３をマスタシリンダ４のシリンダ本体５側に向けて前記操作量Ｓａと前記追加移動量Ｓｃ分だけ前進方向に移動させるように、電動アクチュエータ１７の電動モータ１８を駆動制御することができ、望ましい関係（図４の特性線３８）に沿った減速度Ｇを車両に発生できるように、各ホイールシリンダ２６による制動力を制御することができる。

換言すると、制御手段である第１のＥＣＵ２３は、運転者によるブレーキペダル１の操作中に、Ｇセンサ３１により検出減速度（実減速度）を検出したときの操作量検出器３による検出ペダルストローク（例えば、操作量Ｓａ）によりマスタシリンダ４から供給されるブレーキ液の液量Ｖを算出し、この液量Ｖに基づく検出液圧（即ち、液圧Ｐｒ）を算出する検出液圧算出手段（図６中のステップ１〜４参照）と、想定液圧算出手段および差分液圧制御手段とを備えている。

前記想定液圧算出手段は、前記検出ペダルストローク（例えば、操作量Ｓａ）における目標減速度Ｇ（例えば、目標減速度Ｇａ）を予め記憶された図４に示す特性線３８（Ｓ−Ｇ特性データ）に基づいて算出し、この目標減速度Ｇａに対応した目標液圧Ｐａを、図５に示すＧ−Ｐ特性を表す特性線４０により求める。即ち、この目標液圧Ｐａを想定液圧算出手段による想定液圧Ｐとして算出する（図６中のステップ５参照）。

次に、前記差分液圧制御手段は、前記検出液圧算出手段による検出液圧Ｐ（例えば、液圧Ｐｒ）と前記想定液圧算出手段による想定液圧Ｐ（例えば、目標液圧Ｐａ）とから差分液圧ΔＰを算出し、該差分液圧ΔＰに関する入力ピストン１４に対するブースタピストン１３の移動位置を算出して電動モータ１８の回転位置を制御する（図６中のステップ５の後段とステップ６参照）。

かくして、このように構成される第２の実施の形態でも、ブレーキ液量Ｖと液圧Ｐとの関係をマップ化した図７に示す特性線図のデータを用いて、ブースタピストン１３の移動位置を補正して制御することにより、摩擦パッド２６Ｂの偏摩耗時等にもブレーキペダル１の操作に違和感が生じるのを抑えることができ、第１の実施の形態と同様な作用効果を得ることができる。

なお、前記第２の実施の形態では、想定液圧算出手段は、前記検出ペダルストローク（例えば、操作量Ｓａ）における目標減速度Ｇａを求め、該目標減速度Ｇａにより想定液圧Ｐ（例えば、目標液圧Ｐａ）を算出する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限られるものではなく、例えば想定液圧算出手段を下記のように構成してもよい。

即ち、想定液圧算出手段は、検出減速度（例えば、図４に示す減速度Ｇｂ）における想定ペダルストローク（例えば、図４に示す操作量Ｓｂ）を予め記憶されたＳ−Ｇ特性データ（図４の特性線３８）に基づいて算出し、前記想定ペダルストロークによりマスタシリンダから供給されるブレーキ液量を、例えば数１式により演算して求め、演算結果のブレーキ液量に基づいて、例えば図７に示す特性線４１から想定液圧を算出する構成としてもよい。そして、この場合は、図５に示す特性線４０によるＧ−Ｐ特性データを用いる必要がなくなる。

また、前記各実施の形態では、各車輪側のホイールシリンダ２６をディスクブレーキにより構成した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限られるものではなく、例えばドラムブレーキを用いて各車輪側のホイールシリンダを構成してもよいものである。

１ ブレーキペダル
２ ブレーキスイッチ
３ 操作量検出器（ストロークセンサ）
４ マスタシリンダ
５ シリンダ本体
６ 第２のピストン
７Ａ，７Ｂ 液圧室
８，９ 戻しばね
１１ 電動倍力装置
１２ ブースタハウジング
１３ ブースタピストン（ピストン）
１４ 入力ピストン（入力部材）
１７ 電動アクチュエータ
１８ 電動モータ
１８Ａ 回転センサ
１８Ｂ 電流センサ
１９ 筒状回転体
２０ 減速機構
２１ 直動機構
２３ 第１のＥＣＵ（制御手段）
２４Ａ，２４Ｂ 液圧配管
２５ ＥＳＣ（液圧供給装置）
２６ ホイールシリンダ
２６Ａ キャリパ本体
２６Ｂ 摩擦パッド（ブレーキ摩擦体）
２７ ディスクロータ（ブレーキ回転体）
２８ 液圧センサ（液圧検出手段）
３１ Ｇセンサ（減速度検出手段）
３２ 目標減速度算出部（目標減速度設定手段）
３３ 減速度・液圧変換部（目標液圧設定手段）
３４ 目標液圧補正部（モータ駆動手段、目標液圧変更手段）
３５ 操作量−減速度算出部
３６ 目標減速度補正部（目標液圧変更手段）
３７ 減速度・液圧変換部（目標液圧変更手段）

Claims (2)

1. 車両のブレーキペダルの操作ストローク量を検出する操作量検出手段と、
   前記車両の減速度を検出する減速度検出手段と、
   前記車両のホイールシリンダへ供給する液圧を発生するマスタシリンダと、
   該マスタシリンダのピストンを進退移動させる電動モータと、
   前記ブレーキペダルの操作ストローク量に応じて前記電動モータを駆動する制御手段と、を有する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ストローク量と前記車両の減速度との所定のＳ−Ｇ特性データを予め記憶し、該Ｓ−Ｇ特性データに基づいて前記操作量検出手段によって検出される操作ストローク量から車両の目標減速度を設定する目標減速度設定手段と、
   前記車両の減速度と前記マスタシリンダが発生する液圧との所定のＧ−Ｐ特性データを予め記憶し、該Ｇ−Ｐ特性データに基づいて前記目標減速度から目標液圧を設定する目標液圧設定手段と、
   該目標液圧設定手段の目標液圧を前記マスタシリンダで発生させるように前記電動モータを駆動するモータ駆動手段と、
   前記操作量検出手段の検出操作ストローク量に対する前記目標減速度と前記減速度検出手段の検出減速度との差分減速度から前記Ｇ−Ｐ特性データに基づいて算出される差分液圧によって前記目標液圧を変更する目標液圧変更手段と、
   を有することを特徴とするブレーキ装置。
2. 車両のブレーキペダルの操作ストローク量を検出する操作量検出手段と、
   前記車両の減速度を検出する減速度検出手段と、
   前記車両のホイールシリンダへ供給する液圧を発生するマスタシリンダと、
   該マスタシリンダのピストンを進退移動させる電動モータと、
   前記ブレーキペダルの操作ストローク量に応じて前記電動モータを駆動する制御手段と、を有する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中に、
   前記減速度検出手段により検出減速度を検出したときの前記操作量検出手段による検出ペダルストロークにより前記マスタシリンダから供給されるブレーキ液量を算出し、該ブレーキ液量に基づく検出液圧を算出する検出液圧算出手段と、
   前記検出ペダルストロークにおける目標減速度を予め記憶されたＳ−Ｇ特性データに基づいて算出し、車両の減速度と前記マスタシリンダが発生する液圧との関係を予め記憶した所定のＧ−Ｐ特性データに基づいて前記目標減速度から目標液圧を想定液圧として算出する想定液圧算出手段と、
   前記検出液圧算出手段による検出液圧と前記想定液圧算出手段による想定液圧とから差分液圧を算出し、該差分液圧によって前記マスタシリンダで発生する目標液圧を変更するように前記ピストンの移動位置を算出して前記電動モータを制御する差分液圧制御手段と、を有することを特徴とするブレーキ装置。

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