JP6338047B2 - ブレーキシステム - Google Patents

Description

本発明は、ブレーキシステムに関する。

従来、ブレーキシステムとして、電動モータと、当該電動モータからの駆動力によってブレーキ液圧を発生するシリンダ機構と、を有するスレーブシリンダ装置を備えたものが知られている（特許文献１参照）。このようなブレーキシステムでは、ブレーキペダルのストロークセンサからの信号に基いて電動モータを駆動することで、シリンダ機構のピストンを作動させてブレーキ液圧を発生させている。

特開２０１２−１７６７４５号公報

しかしながら、前述した構成では、ブレーキ液圧を低液圧領域から高液圧領域まで昇圧できる性能の電動モータが必要となるため、電動モータが大型化してしまうという問題がある。また、ブレーキ液圧を高液圧領域まで昇圧するときに電動モータに大きな電流を流す必要があるため、電動モータやその制御基板が発熱し、その発熱対策のためにコストアップしてしまうといった問題もある。

そこで、本発明は、スレーブシリンダ装置の電動モータ（電動アクチュエータ）の小型化およびブレーキシステムの低コスト化を図ることを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明に係るブレーキシステムは、ブレーキ操作子の操作量を検出する操作量検出手段と、電動アクチュエータと、当該電動アクチュエータからの駆動力によってブレーキ液圧を発生するシリンダ機構と、を有するスレーブシリンダ装置と、前記スレーブシリンダ装置と車輪ブレーキとの間に配置され、前記スレーブシリンダ装置から前記車輪ブレーキに付与されるブレーキ液圧を昇圧するためのポンプと、前記スレーブシリンダ装置から前記車輪ブレーキへのブレーキ液圧の伝達と前記ポンプから前記車輪ブレーキへのブレーキ液圧の伝達を切り替えるための制御弁と、を有する液圧制御ユニットと、前記電動アクチュエータ、前記制御弁および前記ポンプを制御するための制御装置と、を備えたブレーキシステムであって、前記制御装置は、回生ブレーキに合わせてブレーキ液圧の制御を行う回生協調制御を実行可能であり、前記回生協調制御を実行する場合に、前記操作量検出手段からの信号に基いて前記車輪ブレーキの目標制動力を算出し、当該目標制動力から前記回生ブレーキの制動力を減算した値に基いてブレーキ液圧の目標液圧を設定する目標液圧設定手段と、前記目標液圧が、所定液圧以下の低液圧であるか、前記所定液圧より高い高液圧であるかを判定する判定手段と、を備え、前記判定手段により前記目標液圧が前記低液圧であると判定された場合には、前記電動アクチュエータのみを駆動してブレーキ液圧を前記目標液圧まで昇圧させ、前記判定手段により前記目標液圧が前記高液圧であると判定された場合には、前記電動アクチュエータで昇圧させる分のブレーキ液圧の目標値であるモータ側目標値を、前記所定液圧とし、前記ポンプで昇圧させる分のブレーキ液圧の目標値であるポンプ側目標値を、前記目標液圧から前記所定液圧を減算した液圧として、前記電動アクチュエータ、前記制御弁および前記ポンプを駆動してブレーキ液圧を前記目標液圧まで昇圧させるように構成され、車輪速度が所定の第１閾値以上であるときにブレーキペダルが踏まれた場合に、前記モータ側目標値を、前記目標制動力から前記回生ブレーキの制動力を減算した値である前記目標液圧として、前記電動アクチュエータのみを駆動し、車輪速度が第２閾値以下になった場合には、前記目標液圧を徐々に増加し、その後、前記目標液圧が前記所定液圧よりも大きくなった場合に、前記モータ側目標値を前記所定液圧とし、前記ポンプ側目標値を前記目標液圧から前記所定液圧を減算した液圧として電動アクチュエータおよびポンプの両方を駆動させることを特徴とする。

この構成によれば、ブレーキ液圧を高液圧に昇圧する場合には、電動アクチュエータと既存の液圧制御ユニットのポンプとを協調させるので、従来のような電動アクチュエータのみでブレーキ液圧を高液圧まで昇圧させる構造に比べ、電動アクチュエータの昇圧性能を下げることができ、電動アクチュエータを小型化することができる。また、電動アクチュエータとポンプとの協調によりブレーキ液圧を高液圧まで昇圧することで、電動アクチュエータの発熱量を抑えることができるので、発熱対策にかかるコストを抑えることができる。

これによれば、例えばブレーキ液圧を高液圧に昇圧する場合において、電動アクチュエータの昇圧性能を、最大で所定液圧までしか昇圧できない程度の性能まで下げることができるので、前述した構成よりも電動アクチュエータの小型化およびブレーキシステムの低コスト化を図ることができる。

これによれば、回生協調制御中は、回生ブレーキの制動力を考慮した分だけ目標液圧を下げるので、回生協調制御中のほとんどの間、電動アクチュエータのみに小さな電流を供給するだけで十分な制動力を得ることができ、電力消費を抑えることができる。

また、前記した構成において、前記ブレーキ操作子の操作によってブレーキ液圧を発生させるマスタシリンダと、当該マスタシリンダと前記液圧制御ユニットとの間に設けられる第１電磁弁と、前記マスタシリンダと前記第１電磁弁との間に設けられ、前記マスタシリンダと第２電磁弁を介して接続されたストロークシミュレータと、を備え、前記制御装置は、前記電動アクチュエータによってブレーキ液圧を昇圧させる場合には、前記第１電磁弁を閉じ、前記第２電磁弁を開けるように構成されていてもよい。

これによれば、電動アクチュエータによってブレーキ液圧を昇圧させる場合には、第１電磁弁を閉じるので、スレーブシリンダ装置や液圧制御ユニットからマスタシリンダに伝わるブレーキ液の脈動（例えば、ポンプの駆動時における脈動）や電動アクチュエータのみの制御から電動アクチュエータとポンプの両方を用いた制御に切り替えた際のフィーリングの変化がマスタシリンダ（運転者）側に伝わるのを抑えることができる。また、電動アクチュエータによってブレーキ液圧を昇圧させる場合には、第２電磁弁を開くことで、マスタシリンダから発生した液圧がストロークシミュレータに吸収されるので、運転者が違和感なくブレーキ操作子を操作することができる。

本発明によれば、スレーブシリンダ装置の電動アクチュエータの小型化およびブレーキシステムの低コスト化を図ることができる。

本発明の第１の実施形態に係るブレーキシステムを備えた車両を示す構成図である。 入力装置およびスレーブシリンダ装置のブレーキ液圧回路を示す構成図である。 液圧制御ユニットのブレーキ液圧回路を示す構成図である。 制御装置の構成を示すブロック図である。 制御装置の動作を示すフローチャートである。 制動時における各パラメータの変化を示すタイムチャートである。 第２の実施形態に係る制御装置の構成を示すブロック図である。 第２の実施形態に係る制御装置の動作を示すフローチャートである。 回生協調制御時における各パラメータの変化を示すタイムチャートである。

［第１の実施形態］
次に、本発明の第１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。
図１に示すように、本実施形態に係るブレーキシステム１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）式の電動ブレーキシステムと、フェイルセイフ用として、ブレーキ操作子の一例としてのブレーキペダルＢＰの踏力により発生した油圧をそのまま伝達してブレーキを作動させる旧来の油圧式のブレーキシステムの双方を備えて構成されている。

このため、ブレーキシステム１は、運転者によってブレーキペダルＢＰが操作されたときにその操作を入力する入力装置Ｕ１と、ブレーキペダルＢＰの操作量（以下、「ブレーキ操作量」ともいう。）に応じ、また、必要な制御に応じてブレーキ液圧を発生するスレーブシリンダ装置Ｕ２と、車両挙動の安定化を支援するためのブレーキ液圧制御を行うための液圧制御ユニットＵ３とを備えて構成されている。これらの入力装置Ｕ１、スレーブシリンダ装置Ｕ２および液圧制御ユニットＵ３は、右前の車輪ブレーキＦＲおよび左後の車輪ブレーキＲＬを司る第１系統と左前の車輪ブレーキＦＬおよび右後の車輪ブレーキＲＲを司る第２系統との２つの系統で構成され、それぞれの系統について、例えば、ホースやチューブ等の管材で形成された液圧路によって独立に接続されている。また、入力装置Ｕ１とスレーブシリンダ装置Ｕ２とは、図示しないハーネスで電気的に接続されている。

ブレーキシステム１は、電動ブレーキシステムと液圧制御ユニットＵ３による車両挙動の制御のために、車両ＣＲの適宜な箇所に、車輪速センサ９１、操舵角センサ９２、横加速度センサ９３、前後加速度センサ９４、アクセルペダルＡＰのストロークを検出するアクセルペダルストロークセンサ９５、ブレーキペダルＢＰのストロークを検出する操作量検出手段の一例としてのブレーキペダルストロークセンサ９６、モータ回転角センサ９７を備えており、これらのセンサの出力値は制御装置１００に出力されている。なお、モータ回転角センサ９７は、スレーブシリンダ装置Ｕ２を駆動する電動アクチュエータの一例としての電動モータ４２（図２参照）の回転角を検出するセンサである。

制御装置１００は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）および入出力回路を備えており、上述の各センサの出力値や、ＲＯＭに記憶されたプログラムやデータに基いて各演算処理を行い、入力装置Ｕ１、スレーブシリンダ装置Ｕ２および液圧制御ユニットＵ３を制御するように構成されている。これにより、制御装置１００は各車輪ブレーキＦＲ，ＲＬ，ＦＬ，ＲＲのホイールシリンダＨに付与されるブレーキ液圧を制御し、各車輪Ｗに適切なブレーキ力を与えることが可能となっている。

図２に示すように、入力装置Ｕ１の第１系統の接続ポート６３ａは、スレーブシリンダ装置Ｕ２の出力ポート３２ａおよび液圧制御ユニットＵ３の入力ポート６８ａと配管により接続され、同様に、第２系統の接続ポート６３ｂは、スレーブシリンダ装置Ｕ２の出力ポート３２ｂおよび液圧制御ユニットＵ３の入力ポート６８ｂと配管により接続されている。

液圧制御ユニットＵ３には、４つの出力ポート６９ａ〜６９ｄが設けられ、これらに車輪ブレーキＦＲ，ＲＬ，ＲＲ，ＦＬの各ホイールシリンダＨがそれぞれ接続されている。

［入力装置Ｕ１］
入力装置Ｕ１は、運転者によるブレーキペダルＢＰ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１０と、マスタシリンダ１０に付設された第１リザーバ６５とを有する。マスタシリンダ１０のシリンダチューブ１１内には、シリンダチューブ１１の軸方向に沿って所定間隔離間して第１ピストン１２ａおよび第２ピストン１２ｂが摺動自在に配設されている。第１ピストン１２ａは、ブレーキペダルＢＰに近接して配置され、プッシュロッド１２ｚを介してブレーキペダルＢＰと連結されている。また、第２ピストン１２ｂは、第１ピストン１２ａよりもブレーキペダルＢＰから離間して配置される。

第１ピストン１２ａおよび第２ピストン１２ｂの外周面には、軸方向に離れて一対のピストンパッキン１３ａ，１３ｂがそれぞれ装着され、一対のピストンパッキン１３ａ，１３ｂの間には、第１ピストン１２ａおよび第２ピストン１２ｂの直径が小さくなっていることで背室１４ａ，１４ｂがそれぞれ形成されている。背室１４ａ，１４ｂは、それぞれサプライポート１７ａ，１７ｂを介して第１リザーバ６５に接続されている。

第１ピストン１２ａと第２ピストン１２ｂの間には、第１圧力室１５ａが形成され、第１圧力室１５ａは、リリーフポート１８ａを介して第１リザーバ６５に接続されている。同様に、第２ピストン１２ｂとシリンダチューブ１１の側端部との間には、第２圧力室１５ｂが形成され、第２圧力室１５ｂは、リリーフポート１８ｂを介して第１リザーバ６５に接続されている。第１圧力室１５ａおよび第２圧力室１５ｂは、運転者がブレーキペダルＢＰを踏み込むことで、その踏力に対応したブレーキ液圧を発生させる。

第１ピストン１２ａと第２ピストン１２ｂの間には、スプリング１６ａが設けられ、第２ピストン１２ｂとシリンダチューブ１１の側端部との間には、スプリング１６ｂが設けられている。これにより、運転者がブレーキペダルＢＰの操作を止めたときに第１圧力室１５ａと第２圧力室１５ｂを適宜な容積に戻すことができるようになっている。

また、シリンダチューブ１１には、各圧力室１５ａ，１５ｂに対応して、これらに連通する出力ポート１９ａ，１９ｂがそれぞれ形成されており、出力ポート１９ａ，１９ｂがそれぞれ配管により入力装置Ｕ１の接続ポート６３ａ，６３ｂに接続されている。

マスタシリンダ１０の出力ポート１９ａと入力装置Ｕ１の接続ポート６３ａを接続する配管上には、第１電磁弁の一例としての常開型電磁弁６１ａが配設され、マスタシリンダ１０の出力ポート１９ｂと入力装置Ｕ１の接続ポート６３ｂを接続する配管上には、第１電磁弁の一例としての常開型電磁弁６１ｂが配設されている。

マスタシリンダ１０の出力ポート１９ｂと常開型電磁弁６１ｂを接続する配管（分岐液圧路６４）には、第２電磁弁の一例としての常閉型電磁弁６２を介してストロークシミュレータ２０が接続されている。
なお、図２の常開型電磁弁６１ａ，６１ｂは通電された通常動作時の状態（閉状態）が示されており、常閉型電磁弁６２についても、通電された通常動作時の状態（開状態）が示されている。

ストロークシミュレータ２０は、バイ・ワイヤ制御時において、ブレーキのストロークと反力を発生させて、あたかも踏力で制動力を発生させているかのごとく運転者に感じさせる装置であり、シリンダ２１内にピストン２２が配設され、ピストン２２の一方側に、分岐液圧路６４に常閉型電磁弁６２を介して連通する液圧室２４が形成されている。液圧室２４は、マスタシリンダ１０の第２圧力室１５ｂから導出されるブレーキ液が吸収可能である。

ピストン２２とシリンダ２１の側端部の間には、ばね定数の高い第１リターンスプリング２３ａとばね定数の小さい第２リターンスプリング２３ｂとが直列に設けられ、これにより、ブレーキペダルＢＰの踏み込み初期にペダル反力の増加勾配が低く、踏み込み後期にペダル反力の増加勾配が高くなるように設定されている。このため、ブレーキペダルＢＰのペダルフィーリングが既存のマスタシリンダと同等となっている。

マスタシリンダ１０の出力ポート１９ａと常開型電磁弁６１ａを繋ぐ液圧路上には、第１液圧センサＰｍが配設され、常開型電磁弁６１ｂと接続ポート６３ｂを繋ぐ液圧路上には、第２液圧センサＰｐが設けられている。第１液圧センサＰｍは、通常作動時に閉じている常開型電磁弁６１ａのマスタシリンダ１０側の液圧を測定するものであり、第２液圧センサＰｐは、通常作動時に閉じている常開型電磁弁６１ｂの接続ポート６３ｂ側（液圧制御ユニットＵ３側）の液圧を測定するものである。これらのセンサの出力値は、制御装置１００に出力される。

［スレーブシリンダ装置Ｕ２］
スレーブシリンダ装置Ｕ２は、電動モータ４２を含むアクチュエータ機構４０と、アクチュエータ機構４０によって作動されるシリンダ機構３０とを有してなる。

アクチュエータ機構４０は、アクチュエータハウジング４１を有し、アクチュエータハウジング４１は、ねじ軸４３ａおよびナット４３ｂを含むボールねじ機構４３と、電動モータ４２の回転動作をナット４３ｂに伝達する減速ギア列４４とを収容している。ねじ軸４３ａは、後述する第１スレーブピストン３５ａに連結されている。

シリンダ機構３０は、シリンダ本体３１と、シリンダ本体３１に付設された第２リザーバ６６とを有する。第２リザーバ６６は、配管６５ａにより第１リザーバ６５と接続されている。シリンダ本体３１内には、シリンダ本体３１の軸方向に沿って所定間隔離間して第１スレーブピストン３５ａおよび第２スレーブピストン３５ｂが摺動自在に配設されている。第１スレーブピストン３５ａは、ボールねじ機構４３側に近接して配置され、ねじ軸４３ａの一端部に当接してねじ軸４３ａと一体的にシリンダ本体３１の長手方向に沿って変位可能となっている。また、第２スレーブピストン３５ｂは、第１スレーブピストン３５ａよりもボールねじ機構４３から離間して配置されている。

第１スレーブピストン３５ａおよび第２スレーブピストン３５ｂの外周面には、軸方向に離れて一対のスレーブピストンパッキン３９ａ，３９ｂがそれぞれ装着され、一対のスレーブピストンパッキン３９ａ，３９ｂの間には、第１スレーブピストン３５ａおよび第２スレーブピストン３５ｂの直径が小さくなっていることで、それぞれ第１背室３７ａおよび第２背室３７ｂが形成されている。第１背室３７ａおよび第２背室３７ｂは、それぞれリザーバポート３３ａ，３３ｂを介して第２リザーバ６６に接続されている。

第１スレーブピストン３５ａと第２スレーブピストン３５ｂの間には、第１液圧室３６ａが形成され、第２スレーブピストン３５ｂとシリンダ本体３１の側端部との間には、第２液圧室３６ｂが形成されている。また、シリンダ本体３１には、第１液圧室３６ａおよび第２液圧室３６ｂに対応して、これらに連通する出力ポート３２ａ，３２ｂがそれぞれ形成されている。これらの出力ポート３２ａ，３２ｂは、それぞれ入力装置Ｕ１の接続ポート６３ａ，６３ｂおよび液圧制御ユニットＵ３の入力ポート６８ａ，６８ｂに接続されている。第１液圧室３６ａおよび第２液圧室３６ｂは、電動モータ４２の作動によりねじ軸４３ａが第１スレーブピストン３５ａに向けて移動したときにブレーキ液圧を発生し、この液圧が出力ポート３２ａ，３２ｂを介して液圧制御ユニットＵ３に供給されるようになっている。

第１スレーブピストン３５ａと第２スレーブピストン３５ｂの間には、スプリング３４ａが設けられ、第２スレーブピストン３５ｂとシリンダ本体３１の側端部との間には、スプリング３４ｂが設けられている。これにより、電動モータ４２の作動によりねじ軸４３ａが第１スレーブピストン３５ａと逆側に向けて移動したときに第１液圧室３６ａと第２液圧室３６ｂを適宜な容積に戻すことができるようになっている。

第１スレーブピストン３５ａと第２スレーブピストン３５ｂとの間には、第１スレーブピストン３５ａと第２スレーブピストン３５ｂ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）とを規制する規制リンク３８ａが設けられ、第２スレーブピストン３５ｂには、第２スレーブピストン３５ｂの摺動範囲を規制して、第１スレーブピストン３５ａ側へのオーバーリターンを阻止するストッパピン３８ｂが設けられている。

［液圧制御ユニットＵ３］
図３に示すように、液圧制御ユニットＵ３は、周知のものからなり、車輪ブレーキＦＲ，ＲＬを司る第１液圧系統５０Ａと、車輪ブレーキＦＬ，ＲＲを司る第２液圧系統５０Ｂとを有する。第１液圧系統５０Ａと第２液圧系統５０Ｂとは同様の構成を有するので、ここでは、第１液圧系統５０Ａのみについて説明し、第２液圧系統５０Ｂの説明は省略する。

第１液圧系統５０Ａは、入力ポート６８ａと、出力ポート６９ａ，６９ｂを繋ぐ液圧路上に、供給する電流に応じてその上下流の液圧の差を調整可能な常開型比例電磁弁である制御弁の一例としての調圧弁５１が設けられている。調圧弁５１には、並列して、出力ポート６９ａ，６９ｂ側へのみの流れを許容するチェック弁５１ａが配設されている。

調圧弁５１よりも車輪ブレーキＲＬ，ＦＲ側の液圧路は途中で分岐して、それぞれが出力ポート６９ａおよび出力ポート６９ｂに接続されている。この出力ポート６９ａ，６９ｂに対応する各液圧路上には、それぞれ常開型比例電磁弁である入口弁５２が配設されている。各入口弁５２には、並列して、調圧弁５１側へのみの流れを許容するチェック弁５２ａが配設されている。

出力ポート６９ａとこれに対応する入口弁５２との間の液圧路、および、出力ポート６９ｂとこれに対応する入口弁５２との間の液圧路からは、それぞれ、常閉型電磁弁からなる出口弁５３を介して調圧弁５１と入口弁５２の間に繋がる還流液圧路５７が設けられている。

この還流液圧路５７上には、出口弁５３側から順に、過剰なブレーキ液を一時的に吸収するリザーバ５４と、チェック弁５４ａと、チェック弁５５ａと、ポンプ５５と、チェック弁５５ｂとが配設されている。各チェック弁５４ａ，５５ａ，５５ｂは、いずれも、調圧弁５１と入口弁５２の間へ向けての流れのみを許容するように配置されている。また、ポンプ５５は、モータＭにより駆動され、調圧弁５１と入口弁５２の間へ向けての圧力を発生するように設けられている。

入力ポート６８ａと調圧弁５１を繋ぐ導入液圧路５８と、還流液圧路５７におけるチェック弁５４ａとチェック弁５５ａの間の部分とは、制御弁の一例としての常閉型電磁弁である吸入弁５６を介して吸入液圧路５９により接続されている。

なお、導入液圧路５８には、第１液圧系統５０Ａのみに第３液圧センサＰｈが設けられている。第３液圧センサＰｈの出力値は、制御装置１００に出力される。

以上のような構成の液圧制御ユニットＵ３は、通常時には、各電磁弁に通電がなされず、入力ポート６８ａから導入されたブレーキ液圧は、調圧弁５１、入口弁５２を通って出力ポート６９ａ，６９ｂに出力され、各ホイールシリンダＨにそのまま付与される。そして、アンチロックブレーキ制御を行うために、ホイールシリンダＨの過剰なブレーキ液圧を減圧する場合には、対応する入口弁５２を閉じ、出口弁５３を開くことで還流液圧路５７を通してブレーキ液をリザーバ５４へと流し、ホイールシリンダＨのブレーキ液を抜くことができる。また、例えば運転者のブレーキペダルＢＰの操作が無い場合にホイールシリンダＨの加圧を行う場合には、吸入弁５６を開いた上で、モータＭを駆動することで、ポンプ５５の加圧力により積極的にホイールシリンダＨへブレーキ液を供給することができる。さらに、ホイールシリンダＨの加圧の程度を調整したい場合には、調圧弁５１に適宜な電流を流すことで調整が可能となっている。

次に、制御装置１００の詳細について説明する。
図４に示すように、制御装置１００は、各センサから入力された信号に基き、公知のバイ・ワイヤ式の液圧制御やＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）制御等を実行するように構成されている。そして、本実施形態では、制御装置１００は、運転者が通常のブレーキ操作を行う際において、運転者が要求する要求ブレーキ液圧が所定液圧Ｐｔｈ以下の低液圧である場合には、電動モータ４２のみを駆動してブレーキ液圧を発生させ、要求ブレーキ液圧が所定液圧Ｐｔｈよりも高い高液圧である場合には、電動モータ４２とポンプ５５の両方を駆動してブレーキ液圧を発生するように構成されている。

具体的に、制御装置１００は、目標液圧設定手段１１０と、判定手段１２０と、電動モータ制御手段１３０と、ユニット制御手段１４０と、記憶部１５０とを備えている。

目標液圧設定手段１１０は、ブレーキペダルストロークセンサ９６からの信号に基いて車輪ブレーキＦＲ，ＲＬ，ＦＬ，ＲＲの目標制動力を算出し、当該目標制動力に基いてブレーキ液圧の目標液圧（要求ブレーキ液圧）を設定する機能を有している。そして、目標液圧設定手段１１０は、ブレーキ液圧の目標液圧を設定すると、設定した目標液圧を、判定手段１２０、電動モータ制御手段１３０およびユニット制御手段１４０に出力する。

判定手段１２０は、目標液圧設定手段１１０から出力されてくる目標液圧が、所定液圧Ｐｔｈ以下の低液圧であるか、所定液圧Ｐｔｈより高い高液圧であるかを判定する機能を有している。そして、判定手段１２０は、目標液圧が低液圧であるか高液圧であるかの判定を行った場合には、その判定結果を電動モータ制御手段１３０およびユニット制御手段１４０に出力する。

なお、所定液圧Ｐｔｈは、電動モータ４２の能力に応じて適宜設定されており、記憶部１５０に記憶されている。

電動モータ制御手段１３０は、判定手段１２０から出力されてくる判定結果に基いて、電動モータ４２で昇圧させる分のブレーキ液圧の目標値であるモータ側目標値を設定し、当該モータ側目標値に基いて電動モータ４２の駆動電流値を設定して電動モータ４２を制御する機能を有している。具体的に、電動モータ制御手段１３０は、判定結果が低液圧である場合には、目標液圧設定手段１１０から出力されてくる目標液圧をそのままモータ側目標値とし、判定結果が高液圧である場合には、モータ側目標値を所定液圧Ｐｔｈとするように構成されている。

ユニット制御手段１４０は、判定手段１２０から出力されてくる判定結果に基いて、ポンプ５５で昇圧させる分のブレーキ液圧の目標値であるポンプ側目標値を設定し、当該ポンプ側目標値に基いてポンプ５５（モータＭ）の駆動電流値を設定してポンプ５５を制御する機能を有している。具体的に、ユニット制御手段１４０は、判定結果が低液圧である場合には、ポンプ側目標値を０とし、判定結果が高液圧である場合には、ポンプ側目標値を、目標液圧から所定液圧Ｐｔｈを減算した液圧とするように構成されている。

また、ユニット制御手段１４０は、判定結果が低液圧である場合には、液圧制御ユニットＵ３を通常のブレーキ状態（スレーブシリンダ装置Ｕ２からポンプ５５を介さずに各車輪ブレーキＦＲ，ＲＬ，ＦＬ，ＲＲにブレーキ液圧が伝達される状態）に保ち、判定結果が高液圧である場合には、ポンプ５５から各車輪ブレーキＦＲ，ＲＬ，ＦＬ，ＲＲにブレーキ液圧が伝達される状態に切り替えるように構成されている。詳しくは、ユニット制御手段１４０は、判定結果が低液圧である場合には、入口弁５２、出口弁５３、調圧弁５１および吸入弁５６に電流を流さないことで、入口弁５２を開放、出口弁５３を閉塞、調圧弁５１を開放、吸入弁５６を閉塞させた通常のブレーキ状態に保持する。

また、ユニット制御手段１４０は、判定結果が高液圧である場合には、調圧弁５１および吸入弁５６に電流を流して、調圧弁５１を閉塞、吸入弁５６を開放させることで、各車輪ブレーキＦＲ，ＲＬ，ＦＬ，ＲＲへのブレーキ液圧の伝達状態を、スレーブシリンダ装置Ｕ２から各車輪ブレーキＦＲ，ＲＬ，ＦＬ，ＲＲへブレーキ液圧が伝達される状態から、ポンプ５５から各車輪ブレーキＦＲ，ＲＬ，ＦＬ，ＲＲへブレーキ液圧が伝達される状態に切り替えている。なお、調圧弁５１に流す電流値は、調圧弁５１の上下流の差圧がポンプ側目標値となる値に設定されている。ただし、ブレーキペダルの操作速度に応じて昇圧させるブレーキアシスト制御等では、調圧弁に流す電流値を、調圧弁の上下流の差圧がポンプ側目標値よりも高くなるような値にすることもできる。

また、制御装置１００は、電動モータ４２によってブレーキ液圧を昇圧させる場合には、入力装置Ｕ１の常開型電磁弁６１ｂおよび常閉型電磁弁６２に電流を流すことで、常開型電磁弁６１ａ，６１ｂを閉じ、常閉型電磁弁６２を開けるように構成されている。

次に、制御装置１００の動作を詳細に説明する。
図５に示すように、制御装置１００は、まず、ブレーキペダルストロークセンサ９６からの信号に基いて、ブレーキペダルＢＰがＯＮされたか否かを判断する（Ｓ１）。ステップＳ１において、制御装置１００は、ブレーキペダルＢＰがＯＮされていると判断すると（Ｙｅｓ）、ブレーキペダルＢＰのストローク量に基いてブレーキ液圧の目標液圧を設定する（Ｓ２）。

ステップＳ２の後、制御装置１００は、目標液圧が所定液圧Ｐｔｈ以下であるか否かを判断する（Ｓ３）。ステップＳ３において、制御装置１００は、目標液圧が所定液圧Ｐｔｈ以下の低液圧であると判断すると（Ｙｅｓ）、モータ側目標値を目標液圧とし（Ｓ４）、当該モータ側目標値に対応した駆動電流値で電動モータ４２を駆動する（Ｓ５）。

ステップＳ３において、制御装置１００は、目標液圧が所定液圧Ｐｔｈよりも高い高液圧であると判断すると（Ｎｏ）、モータ側目標値を所定液圧Ｐｔｈとし（Ｓ６）、ポンプ側目標値を目標液圧から所定液圧Ｐｔｈを減算した値とする（Ｓ７）。ステップＳ７の後、制御装置１００は、モータ側目標値に対応した駆動電流値で電動モータ４２を駆動し、かつ、調圧弁５１および吸入弁５６に電流を流すとともに、ポンプ側目標値に対応した値の電流を調圧弁５１に流すとともに、ポンプ側目標値に対応した駆動電流値でポンプ５５のモータＭを駆動する（Ｓ８）。

ステップＳ５，Ｓ８の後や、ステップＳ１でＮｏと判断した場合には、制御装置１００は、本制御を終了する。

次に、運転者が通常のブレーキ操作（ブレーキアシスト制御のきっかけとなるような急ブレーキ操作よりも緩やかなブレーキ操作）によりブレーキ液圧を低液圧から高液圧まで昇圧させた後、低液圧に戻すときの各パラメータの変化について説明する。

図６（ａ），（ｂ）に示すように、運転者がブレーキペダルＢＰを徐々に踏み込んでいくと（時刻ｔ１）、制御装置１００は、ブレーキペダルストロークセンサ９６からの信号に基いてブレーキ液圧の目標液圧を算出し、この目標液圧をそのままモータ側目標値として、電動モータ４２のみを駆動する。これにより、目標液圧が所定液圧Ｐｔｈ以下の低液圧である場合には（時刻ｔ１〜時刻ｔ２）、電動モータ４２の駆動力のみでブレーキ液圧が目標液圧まで昇圧される。

目標液圧が所定液圧Ｐｔｈを超えた場合には（時刻ｔ２）、制御装置１００は、モータ側目標値を所定液圧Ｐｔｈにするとともに、図６（ｃ）に示すように、ポンプ側目標値を目標液圧から所定液圧Ｐｔｈを減算した値にして、電動モータ４２とポンプ５５の両方を駆動する。これにより、目標液圧が所定液圧Ｐｔｈより高い高液圧である場合には（時刻ｔ２〜ｔ３）、電動モータ４２が一定の駆動力で駆動されつつ、補助的にポンプ５５が駆動されることで、ブレーキ液圧が目標液圧まで昇圧される。

また、制御装置１００は、ブレーキ液圧が高液圧である際に、目標液圧が一定に保持されている場合には（時刻ｔ３〜ｔ４）、ポンプ側目標値を一定にして調圧弁５１に流す電流値を一定にするとともにポンプ５５を一定の駆動力で駆動し、目標液圧が徐々に降圧していく場合には（時刻ｔ４〜ｔ５）、ポンプ側目標値を徐々に下げて調圧弁５１に流す電流値やポンプ５５の駆動力を徐々に下げていく。

そして、目標液圧が高液圧から再び低液圧に切り替わった場合には（時刻ｔ５）、制御装置１００は、調圧弁５１に流す電流値を０にするとともにポンプ５５を停止し、電動モータ４２の駆動力を徐々に下げていくことでブレーキ液圧を徐々に降圧させる（時刻ｔ５〜ｔ６）。

以上によれば、本実施形態において以下のような効果を得ることができる。
ブレーキ液圧を高液圧に昇圧する場合には、電動モータ４２と既存の液圧制御ユニットＵ３のポンプ５５とを協調させるので、従来のような電動モータのみでブレーキ液圧を高液圧まで昇圧させる構造に比べ、電動モータ４２の昇圧性能を下げることができ、電動モータ４２を小型化することができる。また、電動モータ４２とポンプ５５との協調によりブレーキ液圧を高液圧まで昇圧することで、電動モータ４２の発熱量を抑えることができるので、発熱対策にかかるコストを抑えることができる。

目標液圧が高液圧である場合には、モータ側目標値を所定液圧Ｐｔｈ（低液圧と高液圧との境界となる閾値）とするので、例えばブレーキ液圧を高液圧に昇圧する場合において、電動モータで所定液圧よりも高く、かつ、目標液圧よりも低い液圧までブレーキ液圧を昇圧させる構成に比べ、電動モータ４２の昇圧性能を、最大で所定液圧Ｐｔｈまでしか昇圧できない程度の性能まで下げることができるので、前述した構成よりも電動モータ４２の小型化およびブレーキシステムの低コスト化を図ることができる。

電動モータ４２によってブレーキ液圧を昇圧させる場合には、入力装置Ｕ１の常開型電磁弁６１ａ，６１ｂを閉じるので、スレーブシリンダ装置Ｕ２や液圧制御ユニットＵ３からマスタシリンダ１０に伝わるブレーキ液の脈動（例えば、ポンプ５５の駆動時における脈動）や電動モータ４２のみの制御から電動モータ４２とポンプ５５の両方を用いた制御に切り替えた際のフィーリングの変化がマスタシリンダ１０（運転者）側に伝わるのを抑えることができる。また、電動モータ４２によってブレーキ液圧を昇圧させる場合には、入力装置Ｕ１の常閉型電磁弁６２を開くことで、マスタシリンダ１０から発生した液圧がストロークシミュレータ２０に吸収されるので、運転者が違和感なくブレーキペダルＢＰを操作することができる。

［第２の実施形態］
次に、本発明の第２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、本実施形態は、前記した第１の実施形態に係る構造の一部を変更したものであるため、第１の実施形態と同様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略することとする。

図７に示す第２の実施形態に係る制御装置１０１は、回生ブレーキに合わせてブレーキ液圧の制御を行う回生協調制御を実行可能となっている。ここで、回生協調制御では、主に、車両を走行させるための駆動用電動モータを利用した回生ブレーキで制動力を発生させ、制動力の不足分を液圧ブレーキで補うように電動モータ４２や液圧制御ユニットＵ３を制御している。

具体的に、制御装置１０１は、車輪速度の平均値が所定の第１閾値Ｖ１以上であるときにブレーキペダルＢＰがＯＮされたと判定すると、回生協調制御を実行する。その後、制御装置１０１は、車輪速度の平均値が第１閾値Ｖ１よりも小さな第２閾値Ｖ２以下になった場合に、回生ブレーキと液圧ブレーキとによって昇圧されているブレーキ液圧全体のうち液圧ブレーキに対応するブレーキ液圧の割合を徐々に増やしていき、回生協調制御から液圧制御に徐々に移行する。

前述したような回生協調制御および液圧制御を実行するべく、制御装置１０１は、第１の実施形態とは異なる目標液圧設定手段１１１を備えている。目標液圧設定手段１１１は、ブレーキペダルストロークセンサ９６からブレーキペダルＢＰのストローク量に対応した信号を取得するとともに、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）２００から回生ブレーキの制動力に対応した信号を取得するように構成されている。

目標液圧設定手段１１１は、回生協調制御を実行する場合には、ブレーキペダルＢＰのストローク量に基いて各車輪ブレーキＦＲ，ＲＬ，ＦＬ，ＲＲの目標制動力を算出し、当該目標制動力から回生ブレーキの制動力を減算した値に基いて、各車輪ブレーキＦＲ，ＲＬ，ＦＬ，ＲＲの目標液圧を設定するように構成されている。そして、目標液圧設定手段１１１は、設定した目標液圧を、判定手段１２０、電動モータ制御手段１３０およびユニット制御手段１４０に出力するようになっている。

以上のように構成される制御装置１０１は、図８に示すフローチャートに従って制御を実行している。このフローチャートは、図５に示すフローチャートのステップＳ２に代えて、ステップＳ１とステップＳ３との間に、新たなステップＳ１００，Ｓ１０１を追加しただけの構成となっている。したがって、以下においては、新たなステップＳ１００，Ｓ１０１のみについて説明し、第１の実施形態と同様のステップＳ１，Ｓ３〜Ｓ８については説明を省略する。

ステップＳ１００において、制御装置１０１は、ＥＣＵ２００から回生ブレーキの制動力を取得する。ステップＳ１００の後、制御装置１０１は、ブレーキペダルＢＰのストローク量に基いて算出した目標制動力から回生ブレーキの制動力を減算した値に基いて目標液圧を設定する（Ｓ１０１）。

次に、図９を参照して回生協調制御時における各パラメータの変化について説明する。なお、図９において、車両に働く実際の制動力を実線で示し、液圧ブレーキによる制動力を破線で示し、実線と破線の間の領域を、回生ブレーキによる制動力として示している。

図９（ａ），（ｃ）に示すように、車両ＣＲの走行中に運転者がアクセルペダルＡＰから足を離すと（時刻ｔ１１）、まず、回生ブレーキだけが働いて、車両ＣＲが減速していく。その後、車輪速度の平均値が第１閾値Ｖ１以上の状態において、図９（ｂ）に示すように、運転者がブレーキペダルＢＰを踏むと（時刻ｔ１２）、制御装置１０１は、回生協調制御を開始する。

回生協調制御において、制御装置１０１は、ブレーキペダルＢＰのストローク量に基いて算出した目標制動力から回生ブレーキの制動力を減算することで、ブレーキシステム１による目標液圧を算出する。算出した目標液圧が所定液圧Ｐｔｈ以下である場合には、言い換えると図９（ｃ）に示す制動力が所定の制動力Ｆｔｈ以下である場合には（時刻ｔ１２〜ｔ１３）、制御装置１０１は、図９（ｄ）に示すように、モータ側目標値を目標液圧に設定し、電動モータ４２のみを駆動する。

車輪速度の平均値が第２閾値Ｖ２以下になった場合には（時刻ｔ１３）、制御装置１０１は、回生協調制御における液圧ブレーキの割合を徐々に増やしていく。つまり、ブレーキシステム１の目標液圧を徐々に上げていく。そして、目標液圧が所定液圧Ｐｔｈよりも高くなった場合、言い換えると図９（ｃ）に示す制動力が所定の制動力Ｆｔｈよりも大きくなった場合には（時刻ｔ１４）、制御装置１０１は、図９（ｄ），（ｅ）に示すように、モータ側目標値を所定液圧Ｐｔｈとし、ポンプ側目標値を目標液圧から所定液圧Ｐｔｈを減算した値として、電動モータ４２およびポンプ５５の両方を駆動する。

以上によれば、回生協調制御中は、回生ブレーキの制動力を考慮した分だけ目標液圧を下げるので、回生協調制御中のほとんどの間、電動モータ４２のみに小さな電流を供給するだけで十分な制動力を得ることができ、電力消費を抑えることができる。

なお、本発明は前記各実施形態に限定されることなく、以下に例示するように様々な形態で利用できる。
前記実施形態では、ブレーキ操作子としてブレーキペダルＢＰを例示したが、本発明はこれに限定されず、ブレーキ操作子は、例えば手で操作するブレーキ操作子であってもよい。

前記実施形態では、電動アクチュエータとして電動モータ４２を例示したが、本発明はこれに限定されず、電動モータ以外の電動アクチュエータであってもよい。

１ ブレーキシステム
３０ シリンダ機構
４２ 電動モータ
５１ 調圧弁
５５ ポンプ
５６ 吸入弁
９６ ブレーキペダルストロークセンサ
１００ 制御装置
１１０ 目標液圧設定手段
１２０ 判定手段
ＢＰ ブレーキペダル
ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲ 車輪ブレーキ
Ｍ モータ
Ｐｔｈ 所定液圧
Ｕ２ スレーブシリンダ装置
Ｕ３ 液圧制御ユニット

Claims (2)

1. ブレーキ操作子の操作量を検出する操作量検出手段と、
   電動アクチュエータと、当該電動アクチュエータからの駆動力によってブレーキ液圧を発生するシリンダ機構と、を有するスレーブシリンダ装置と、
   前記スレーブシリンダ装置と車輪ブレーキとの間に配置され、前記スレーブシリンダ装置から前記車輪ブレーキに付与されるブレーキ液圧を昇圧するためのポンプと、前記スレーブシリンダ装置から前記車輪ブレーキへのブレーキ液圧の伝達と前記ポンプから前記車輪ブレーキへのブレーキ液圧の伝達を切り替えるための制御弁と、を有する液圧制御ユニットと、
   前記電動アクチュエータ、前記制御弁および前記ポンプを制御するための制御装置と、を備えたブレーキシステムであって、
   前記制御装置は、
   回生ブレーキに合わせてブレーキ液圧の制御を行う回生協調制御を実行可能であり、
   前記回生協調制御を実行する場合に、前記操作量検出手段からの信号に基いて前記車輪ブレーキの目標制動力を算出し、当該目標制動力から前記回生ブレーキの制動力を減算した値に基いてブレーキ液圧の目標液圧を設定する目標液圧設定手段と、
   前記目標液圧が、所定液圧以下の低液圧であるか、前記所定液圧より高い高液圧であるかを判定する判定手段と、を備え、
   前記判定手段により前記目標液圧が前記低液圧であると判定された場合には、前記電動アクチュエータのみを駆動してブレーキ液圧を前記目標液圧まで昇圧させ、前記判定手段により前記目標液圧が前記高液圧であると判定された場合には、前記電動アクチュエータで昇圧させる分のブレーキ液圧の目標値であるモータ側目標値を、前記所定液圧とし、前記ポンプで昇圧させる分のブレーキ液圧の目標値であるポンプ側目標値を、前記目標液圧から前記所定液圧を減算した液圧として、前記電動アクチュエータ、前記制御弁および前記ポンプを駆動してブレーキ液圧を前記目標液圧まで昇圧させるように構成され、
   車輪速度が所定の第１閾値以上であるときにブレーキペダルが踏まれた場合に、前記モータ側目標値を、前記目標制動力から前記回生ブレーキの制動力を減算した値である前記目標液圧として、前記電動アクチュエータのみを駆動し、
   車輪速度が第２閾値以下になった場合には、前記目標液圧を徐々に増加し、
   その後、前記目標液圧が前記所定液圧よりも大きくなった場合に、前記モータ側目標値を前記所定液圧とし、前記ポンプ側目標値を前記目標液圧から前記所定液圧を減算した液圧として電動アクチュエータおよびポンプの両方を駆動させることを特徴とするブレーキシステム。
2. 前記ブレーキ操作子の操作によってブレーキ液圧を発生させるマスタシリンダと、当該マスタシリンダと前記液圧制御ユニットとの間に設けられる第１電磁弁と、前記マスタシリンダと前記第１電磁弁との間に設けられ、前記マスタシリンダと第２電磁弁を介して接続されたストロークシミュレータと、を備え、
   前記制御装置は、
   前記電動アクチュエータによってブレーキ液圧を昇圧させる場合には、前記第１電磁弁を閉じ、前記第２電磁弁を開けることを特徴とする請求項１に記載のブレーキシステム。

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