JP7047437B2 - 車両の制動制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の制動制御装置に関する。

特許文献１には、「ストロークシミュレータの反力特性を変更する特性変更機構を効率よくレイアウトした液圧発生装置を提供する」ことを目的に、「基体１０と、基体１０の一面に取り付けられ、基体１０に備わる電気部品を収容するハウジング５１と、ブレーキ操作子に擬似的な操作反力を付与するストロークシミュレータ４０と、を備えた液圧発生装置１であって、ストロークシミュレータ４０には、その反力特性を変更可能な特性変更機構が設けられており、特性変更機構の少なくとも一部が、ハウジング５１に収容される構成」が記載されている。具体的には、特性変更機構として、電磁アクチュエータが採用される。そして、電磁アクチュエータが、ストロークシミュレータ４０の弾性部材である第一リターンスプリング、及び、第二リターンスプリングを圧縮する方向に押圧することによって、反力特性が変更される。

特許文献１に記載される装置では、制動操作部材の操作特性を調整するために、固定コア、可動コア、コイルユニット、及び、ロッドを備えた、所謂、ソレノイドが電磁アクチュエータとして用いられる。ソレノイドは、構造が簡単であり、負荷を直接駆動する。しかし、減速機構を有さないため、或る程度の力を発生するためには、大型のものが必要とされる。また、ソレノイドは、高応答ではあるが、その速度が調整され難い（特に、低速での調整が困難である）。従って、操作特性が調整可能な制動制御装置には、小型化され、且つ、その調整が好適に達成され得るものが望まれている。

この課題を解決するために、出願人は、特許文献２に記載されるような制動制御装置を開発している。特許文献２の制動制御装置には、マスタシリンダに固定されるケース部材（「ハウジング」ともいう）と、ケース部材に固定される第１電気モータと、第１電気モータとは別にケース部材に固定される第２電気モータと、制動操作部材に機械的に接続され、直線的に移動する入力ロッドと、マスタシリンダ内のピストンを押圧し入力ロッドの中心軸線に平行、且つ、直線的に移動可能な出力ロッドと、第１電気モータの出力、及び、第２電気モータの出力が入力され、入力ロッドと出力ロッドとの間の相対的な移動を許容し、ケース部材に内蔵される差動機構と、第１電気モータの出力、及び、第２電気モータの出力を制御することによって、入力ロッドに作用する力と出力ロッドの変位とを独立して制御するコントローラと、が備えられている。この制動制御装置では、２つの電気モータの協働によって、制動操作部材の操作特性と制動液圧とが独立に調整される。該装置の更なる性能向上（特に、操作力特性の向上）され得るものが望まれている。

特開２０１６－１８８００６号公報 米国特許出願番号１５／２８１，８２０

本発明の目的は、制動操作部材の操作特性と制動液圧とが独立に調整可能な制動制御装置において、その操作特性が好適に調整され得るものを提供することである。

本発明に係る車両の制動制御装置は、車両の制動操作部材（ＢＰ）の操作変位（Ｓｐ）に応じて、マスタシリンダ（ＣＭ）からホイールシリンダ（ＣＷ）に制動液（ＢＦ）を圧送して、前記ホイールシリンダ（ＣＷ）に制動液圧（Ｐｗ）を発生する。制動制御装置は、前記制動操作部材（ＢＰ）に接続された入力ロッド（ＲＩ）と、前記マスタシリンダ（ＣＭ）内のピストン（ＰＡ）に接続された出力ロッド（ＲＯ）と、「弾性体（ＤＮ）を介して前記入力ロッド（ＲＩ）と接続された入力部材（ＲＦ、ＧＳ）、前記出力ロッド（ＲＯ）に接続された出力部材（ＰＯ、ＰＣ）、前記第２電気モータ（ＭＳ）と前記出力部材（ＰＯ、ＰＣ）の間に設けられた中間部材（ＲＳ、ＧＵ）、第１電気モータ（ＭＦ）、及び、第２電気モータ（ＭＳ）にて構成され、前記入力部材（ＲＦ、ＧＳ）と前記出力部材（ＰＯ、ＰＣ）との間が咬み合されて接続され、前記中間部材（ＲＳ、ＧＵ）と前記出力部材（ＰＯ、ＰＣ）との間が咬み合されて接続されており、前記第１電気モータ（ＭＦ）、及び、前記第２電気モータ（ＭＳ）によって、前記入力部材（ＲＦ、ＧＳ）と前記中間部材（ＲＳ、ＧＵ）とを相対変位させることで前記入力部材（ＲＦ、ＧＳ）の入力変位（Ｓｆ、Ｒｆ）と前記出力部材（ＰＯ、ＰＣ）の出力変位（Ｓｏ、Ｒｏ）とを独立して調整する差動機構（ＳＤ）」と、前記第１電気モータ（ＭＦ）、及び、前記第２電気モータ（ＭＳ）を制御するコントローラ（ＥＣＵ）と、を備える。

本発明に係る車両の制動制御装置では、前記コントローラ（ＥＣＵ）は、前記操作変位（Ｓｐ）、及び、前記弾性体（ＤＮ）の剛性に応じた第１演算マップ（Ｚｃｄ）に基づいて前記第１電気モータ（ＭＦ）を制御することで前記入力変位（Ｓｆ、Ｒｆ）を調整し、前記操作変位（Ｓｐ）、及び、前記出力変位（Ｓｏ）に対する前記制動液圧（Ｐｗ）の関係に応じた第２演算マップ（Ｚｐｑ）に基づいて前記第２電気モータ（ＭＳ）を制御することで前記出力変位（Ｓｏ、Ｒｏ）を調整するよう構成されている。

例えば、本発明に係る車両の制動制御装置は、前記第１電気モータ（ＭＦ）の回転角実際値（Ｋｆ）を検出する第１回転角センサ（ＫＦ）を備え、前記コントローラ（ＥＣＵ）は、前記操作変位（Ｓｐ）、及び、前記第１演算マップ（Ｚｆｔ）に基づいて前記第１電気モータ（ＭＦ）の回転角目標値（Ｋｒ）を演算し、前記回転角実際値（Ｋｆ）が前記回転角目標値（Ｋｒ）に一致するよう、前記第１電気モータ（ＭＦ）を制御するよう構成される。また、制動制御装置は、前記制動液圧（Ｐｗ）を液圧実際値（Ｐｍ、Ｐｗ）として検出する液圧センサ（ＰＭ、ＰＷ）を備え、前記コントローラ（ＥＣＵ）は、前記操作変位（Ｓｐ）、及び、前記第２演算マップ（Ｚｐｑ）に基づいて液圧目標値（Ｐｔ）を演算し、前記液圧実際値（Ｐｍ、Ｐｗ）が前記液圧目標値（Ｐｔ）に一致するよう、前記第２電気モータ（ＭＳ）を制御するよう構成される。

上記構成によれば、２つの電気モータの協働によって、制動操作部材ＢＰの操作特性が調整されるため、装置が小型化され得るとともに、操作速度の影響が回避され、制動操作部材ＢＰが緩やかに操作された場合であっても操作特性が好適に調整され得る。加えて、操作特性の調整に入力弾性体ＤＮが利用されるため、制御遅れの影響が回避され、操作力Ｆｐの変動が抑制された、好適な操作特性が達成され得る。

本発明に係る車両の制動制御装置ＳＣの実施形態を示す全体構成図である。 制動アクチュエータＡＣを説明するための概略図である。 第１、第２電気モータＭＦ、ＭＳの駆動処理を説明するための機能ブロック図である。 第２フィードバック制御ブロックＦＢの変形例を説明するための機能ブロック図である。 差動機構ＳＤの第２の構成例を説明するための概略図である。

＜構成部材等の記号、記号末尾の添字、及び、移動方向＞
本発明に係る車両の制動制御装置ＳＣの実施形態について図面を参照して説明する。以下の説明において、「ＥＣＵ」等の如く、同一記号を付された構成部材、演算処理、信号、特性、及び、値は、同一機能のものである。また、各車輪に係る記号の末尾に付された添字「ｉ」～「ｌ」は、それが何れの車輪に関するかを示す包括記号である。具体的には、「ｉ」は右前輪、「ｊ」は左前輪、「ｋ」は右後輪、「ｌ」は左後輪を示す。例えば、各ホイールシリンダにおいて、右前輪ホイールシリンダＣＷｉ、左前輪ホイールシリンダＣＷｊ、右後輪ホイールシリンダＣＷｋ、及び、左後輪ホイールシリンダＣＷｌと表記される。

各構成要素の移動方向（特に、直線運動）において、「前進方向」は、ホイールシリンダＣＷの液圧（制動液圧）Ｐｗが上昇し、車輪ＷＨの制動トルクが増加される方向に相当する。逆に、「後退方向」は、制動液圧Ｐｗが下降し、車輪ＷＨの制動トルクが減少される方向に対応する。また、回転運動する構成要素においては、「正転方向」が、制動液圧Ｐｗが上昇し、車輪ＷＨの制動トルクが増加される方向に対応する。一方、「逆転方向」は、制動液圧Ｐｗが下降し、車輪ＷＨの制動トルクが減少される方向に相当する。従って、各構成要素が組み付けられた状態では、「前進方向」と「正転方向」とが対応し、「後退方向」と「逆転方向」とが対応する。

＜本発明に係る制動制御装置の実施形態＞
図１の全体構成図を参照して、本発明に係る制動制御装置ＳＣの実施形態について説明する。制動制御装置ＳＣが搭載される車両には、電気駆動装置ＥＤＳ、制動操作部材ＢＰ、回転部材ＫＴ、ブレーキキャリパＣＰ、及び、ホイールシリンダＣＷが備えられる。

車両は、電気自動車、又は、ハイブリッド自動車であり、電気駆動装置ＥＤＳが備えられる。電気駆動装置ＥＤＳは、駆動用電気モータ（単に、「駆動モータ」ともいう）ＧＮ、及び、駆動用のコントローラ（「電子制御ユニット」ともいう）ＥＣＤにて構成される。例えば、駆動モータＧＮは、車両の前方車輪ＷＨｉ、ＷＨｊに設けられる。

車両が加速される場合には、駆動用電気モータＧＮは、電気モータとして作動し、前輪ＷＨｉ、ＷＨｊに駆動力を発生させる。一方、車両が減速される場合には、駆動モータＧＮは発電機として作動し、前輪ＷＨｉ、ＷＨｊに回生制動力を発生させる。この際、車両の運動エネルギは、発電機ＧＮによって電力に変換され、車載された２次電池に蓄えられる。つまり、電気駆動装置ＥＤＳは、回生制動装置としても機能する。具体的には、駆動用コントローラＥＣＤによって、図示されない加速操作部材（例えば、アクセルペダル）の操作量に応じて、駆動モータＧＮの出力トルクが調整される。また、制動時においては、コントローラＥＣＤによって、制動操作部材ＢＰの操作変位Ｓｐに基づいて、発電機ＧＮを介して、回生制動力が制御される。

制動操作部材（例えば、ブレーキペダル）ＢＰは、運転者が車両を減速するために操作する部材である。制動操作部材ＢＰは、回転運動が可能な状態で、車体ＢＤに固定されている。車両の各車輪ＷＨ（ＷＨｉ、ＷＨｊ、ＷＨｋ、ＷＨｌ）には、回転部材（例えば、ブレーキディスク）ＫＴが固定される。回転部材ＫＴ（ＫＴｉ、ＫＴｊ、ＫＴｋ、ＫＴｌ）を挟み込むようにブレーキキャリパＣＰ（単に、「キャリパ」ともいう）が配置される。そして、キャリパＣＰ（ＣＰｉ、ＣＰｊ、ＣＰｋ、ＣＰｌ）には、ホイールシリンダＣＷ（ＣＷｉ、ＣＷｊ、ＣＷｋ、ＣＷｌ）が設けられている。ホイールシリンダＣＷ内の制動液の圧力（制動液圧）Ｐｗが増加されることによって、摩擦部材（例えば、ブレーキパッド）が、回転部材ＫＴに押し付けられる。回転部材ＫＴと車輪ＷＨとは、一体となって回転するよう固定されているため、このときに生じる摩擦力によって、車輪ＷＨに制動トルク（結果、制動力）が発生される。

≪制動制御装置ＳＣ≫
制動制御装置ＳＣは、操作変位センサＳＰ、入力ロッドＲＩ、入力弾性体ＤＮ、制動アクチュエータＡＣ、出力ロッドＲＯ、リザーバＲＶ、マスタシリンダＣＭ、第１、第２ピストンＰＡ、ＰＢ、マスタシリンダ液圧センサＰＭ、制動用コントローラＥＣＵ、下流側流体ユニットＹＬ、及び、制動液圧センサＰＷを含んで構成される。

制動操作部材（ブレーキペダル）ＢＰの操作変位Ｓｐを検出するよう、操作変位センサＳＰが設けられる。例えば、操作変位センサＳＰは、制動操作部材ＢＰと車体ＢＤとの固定部に設けられる。或いは、入力ロッドＲＩの変位が、操作変位Ｓｐとして検出されてもよい。操作変位Ｓｐは、制動用コントローラ（電子制御ユニット）ＥＣＵに入力される。

入力ロッドＲＩは、制動操作部材ＢＰに、接続ロッドＲＣを介して、機械的に接続される。具体的には、制動操作部材ＢＰには、クレビス（Ｕ字リンク）によって、接続ロッドＲＣが回転可能に取り付けられる。接続ロッドＲＣにおいて、クレビス部の反対側は、球状に加工され、入力ロッドＲＩに接続される。制動操作部材ＢＰは、車体ＢＤに対する取付部を中心に回転運動するが、接続ロッドＲＣによって、この回転運動が吸収され、入力ロッドＲＩの直線運動（前進、又は、後退）に変換される。

入力ロッドＲＩ（制動操作部材ＢＰに接続される端部とは反対側）は、入力弾性体ＤＮ（「弾性体」に相当）を介して、制動アクチュエータＡＣ（特に、第１ラックＲＦ）に接続される。制動アクチュエータＡＣは、差動機構ＳＤを含んで構成される。制動アクチュエータＡＣ（特に、出力ピニオンギヤＰＯ）は、出力ロッドＲＯに接続される。制動アクチュエータＡＣの詳細については、後述する。

リザーバ（大気圧リザーバ）ＲＶは、作動液体用のタンクであり、その内部に制動液ＢＦが貯蔵されている。タンデム型マスタシリンダ（単に、「マスタシリンダ」ともいう）ＣＭは、出力ロッドＲＯと機械的に接続される。マスタシリンダＣＭ内では、その内壁、及び、２つのピストンＰＡ、ＰＢによって、２つの液圧室Ｒａ、Ｒｂが形成される。ダイアゴナル型流体路の構成では、マスタシリンダＣＭの第１液圧室Ｒａは、第１流体路ＨＡを通して、ホイールシリンダＣＷｉ、ＣＷｌに接続される。また、マスタシリンダＣＭの第２液圧室Ｒｂは、第２流体路ＨＢを通して、ホイールシリンダＣＷｊ、ＣＷｋに接続される。第１液圧室Ｒａに係る構成と、第２液圧室Ｒｂに係る構成とは、基本的には同一である。

第１、第２ピストンＰＡ、ＰＢは、２つの弾性部材（例えば、圧縮ばね）ＳＡ、ＳＢによって出力ロッドＲＯに押圧されている。具体的には、マスタシリンダＣＭの内筒底部と第２ピストンＰＢとの間に第２ピストンばねＳＢが圧縮されて設けられる。また、第２ピストンＰＢと第１ピストンＰＡとの間に第１ピストンばねＳＡが圧縮されて設けられる。従って、出力ロッドＲＯと第１ピストンＰＡとは分離可能ではある。しかし、第１、第２ピストンばねＳＡ、ＳＢによって、出力ロッドＲＯに押し付けられているため、制動時には一体となって移動される。

制動操作部材ＢＰが操作されると、入力ロッドＲＩが、前進方向Ｈａに移動される。入力ロッドＲＩの前進に伴って、出力ロッドＲＯが前進方向Ｈｅに移動され、第１、第２ピストンＰＡ、ＰＢが、出力ロッドＲＯによって押圧される。第１、第２ピストンＰＡ、ＰＢが前進方向Ｈｅに移動されると、先ず、第１、第２ピストンＰＡ、ＰＢによって、リザーバＲＶとの接続が遮断される。更に、第１、第２ピストンＰＡ、ＰＢが前進されると、第１、第２液圧室Ｒａ、Ｒｂの体積が減少され、４つのホイールシリンダＣＷ内の液圧Ｐｗが増加される。なお、マスタシリンダＣＭからホイールシリンダＣＷまでの構成部材の内部には、制動液ＢＦが満充填され、液密状態にされている。

制動操作部材ＢＰが初期位置（非制動時に対応する位置）に向けて戻されると、入力ロッドＲＩが、後退方向Ｈｂに移動される。入力ロッドＲＩの後退に伴って、出力ロッドＲＯが後退方向Ｈｇに移動され、第１、第２ピストンＰＡ、ＰＢは、第１、第２ピストンばねＳＡ、ＳＢによって後退方向Ｈｇに押される。従って、第１、第２ピストンＰＡ、ＰＢは後退し、第１、第２液圧室Ｒａ、Ｒｂの体積が増加される。結果、マスタシリンダＣＭに制動液が戻り、４つのホイールシリンダＣＷ内の液圧Ｐｗが減少される。なお、制動操作部材ＢＰの初期位置では、リザーバＲＶと第１、第２液圧室Ｒａ、Ｒｂとが連通状態にされ、制動液圧Ｐｗは、「０（大気圧）」である。

第１、第２液圧室Ｒａ、Ｒｂの液圧（マスタシリンダ液圧）Ｐｍ（「液圧実際値」に相当）を検出するよう、マスタシリンダ液圧センサＰＭ（「液圧センサ」に相当）が設けられる。２つのマスタシリンダ液圧センサＰＭが図示されているが、第１、第２液圧室Ｒａ、Ｒｂの液圧Ｐｍは等しいため、何れか一方のマスタシリンダ液圧センサＰＭが省略されてもよい。マスタシリンダ液圧Ｐｍは、コントローラＥＣＵに入力される。

制動用のコントローラ（電子制御ユニット）ＥＣＵは、操作変位Ｓｐに基づいて、アクチュエータＡＣの２つの電気モータＭＦ、ＭＳを制御する。具体的には、コントローラＥＣＵのマイクロプロセッサＭＰには、第１、第２電気モータＭＦ、ＭＳを制御するための制御アルゴリズムがプログラムされていて、それらを制御するための信号が演算される。また、コントローラＥＣＵ内には、第１、第２電気モータＭＦ、ＭＳを駆動する駆動回路ＤＲが設けられる。駆動回路ＤＲは、複数のスイッチング素子で構成された電気回路であり、マイクロプロセッサＭＰによって制御される。

制動コントローラＥＣＵは、第１、第２電気モータＭＦ、ＭＳを制御することによって、入力ロッドＲＩに作用する力（操作力）Ｆｐと出力ロッドＲＯの変位Ｓｑ（結果として、マスタシリンダ内のピストン変位）との関係を独立、且つ、個別に制御する。即ち、制動操作部材ＢＰの操作特性（操作変位Ｓｐと操作力Ｆｐとの関係）と、制動液圧Ｐｗ（摩擦制動力）との関係が任意に調節される。例えば、コントローラＥＣＵは、発電機ＧＮが回生制動力を発生している場合には、入力ロッドＲＩの変位Ｓｉ（即ち、操作変位Ｓｐ）の増加に伴い入力ロッドＲＩに作用する力Ｆｐを増加するとともに、出力ロッドＲＯの変位Ｓｑを「０（ゼロ）」の状態に維持するよう、第１、第２電気モータＭＦ、ＭＳの出力が調整される。この場合、車両には制動液圧Ｐｗによる摩擦制動力は作用されず、車両は回生制動力のみによって減速される。回生制動力と摩擦制動力とが状況に応じて協働される制御が、「回生協調制御」と称呼される。回生協調制御によって、発電機ＧＮによって回生される電力が十分に確保されるとともに、制動操作部材ＢＰの操作特性が適正化され得る。

下流側流体ユニット（「モジュレータ」ともいう）ＹＬが、マスタシリンダＣＭとホイールシリンダＣＷとの間に設けられる。モジュレータＹＬは、複数の電磁弁、電動ポンプ、低圧リザーバ、下流側コントローラＥＣＬを含む、公知の流体ユニットである。モジュレータＹＬ内で、第１流体路ＨＡは２つに分岐され、ホイールシリンダＣＷｉ、ＣＷｌに接続される。また、第２流体路ＨＢも２つに分岐され、ホイールシリンダＣＷｊ、ＣＷｋに接続される。下流側コントローラＥＣＬには、車輪速度Ｖｗ、ヨーレイトＹｒ、操舵角Ｓａ、前後加速度Ｇｘ、横加速度Ｇｙ、等が入力される。そして、コントローラＥＣＬでは、車輪速度Ｖｗに基づいて、車体速度Ｖｘが演算される。モジュレータＹＬでは、車体速度Ｖｘ、及び、車輪速度Ｖｗに基づいて、車輪ＷＨの過度の減速スリップ（例えば、車輪ロック）を抑制するよう、アンチスキッド制御が実行される。また、モジュレータＹＬでは、ヨーレイトに基づいて、車両の不安定挙動（過度のオーバステア挙動、アンダステア挙動）を抑制する車両安定化制御（所謂、ＥＳＣ）が行われる。つまり、モジュレータＹＬによって、各車輪ＷＨの制動液圧Ｐｗが、マスタシリンダ液圧Ｐｍとは独立で、且つ、個別に制御される。なお、演算された車体速度Ｖｘは、通信バスＢＳを通して、制動コントローラＥＣＵに入力される。

各ホイールシリンダＣＷの液圧（制動液圧）Ｐｗ（「液圧実際値」に相当）を検出するよう、制動液圧センサＰＷ（「液圧センサ」に相当）が設けられる。モジュレータＹＬが駆動されていない場合（即ち、アンチスキッド制御、車両安定化制御等の非実行時）には、マスタシリンダ液圧Ｐｍと制動液圧Ｐｗとは同一である。つまり、マスタシリンダ液圧センサＰＭによって、制動液圧Ｐｗが検出可能である。このため、制動液圧センサＰＷは省略されてもよい。

＜制動アクチュエータＡＣ＞
図２の概略図を参照して、制動アクチュエータＡＣ（単に、「アクチュエータ」ともいう）について説明する。アクチュエータＡＣは、制動操作部材ＢＰに作用する操作力Ｆｐ（即ち、入力ロッドＲＩに作用する力）と、マスタシリンダＣＭ内のピストンＰＡ、ＰＢの変位（即ち、出力ロッドＲＯの変位Ｓｑ）との関係を独立、且つ、個別に制御する。アクチュエータＡＣは、ハウジングＨＧ、差動機構ＳＤ、入力弾性体ＤＮ、及び、戻し弾性体ＤＦにて構成される。

ハウジングＨＧは、内部に空間をもつ箱型の部材であり、「ケース（容器）」ともいう。ハウジングＨＧの内部には、差動機構ＳＤ等、アクチュエータＡＣを構成する部材が収められている。ハウジングＨＧは、取付ボルトＢＬ、及び、ナットＮＴによって、車両の車体ＢＤに固定される。そして、車体ＢＤに対する固定部とは反対側にて、マスタシリンダＣＭが、ハウジングＨＧに固定される。

［差動機構ＳＤ］
ハウジングＨＧの内部には、差動機構ＳＤが設けられる。差動機構ＳＤは、２つの電気モータＭＦ、ＭＳ、及び、３つの動力伝達機構にて構成される。第１、第２電気モータＭＦ、ＭＳは、ハウジングＨＧに固定された、別個の電気モータである。動力伝達機構（単に、「伝達機構」ともいう）は、第１、第２電気モータＭＦ、ＭＳの出力（動力）を伝達する構成要素である。伝達機構は、ラック・アンド・ピニオン機構（回転運動と直線運動との変換機構）によって形成される。ラック・アンド・ピニオン機構では、「ピニオンギヤと称呼される円形歯車」と、「平板状のロッドにピニオンギヤに咬み合うように歯（ラックギヤ）が設けられたラック」とが組み合わされる。差動機構ＳＤは、「第１、第２ピニオンギヤＰＦ、ＰＳ」、「第１、第２ラックＲＦ、ＲＳ」、及び、出力ピニオンギヤＰＯを含んで構成される。

ハウジングＨＧの内部に、第１、第２電気モータＭＦ、ＭＳが固定される。第１電気モータＭＦの出力シャフトＰｆには、第１ピニオンギヤＰＦが固定される。また、第２電気モータＭＳの出力シャフトＰｓには、第２ピニオンギヤＰＳが固定される。なお、第１電気モータＭＦの回転軸Ｐｆと第１ピニオンギヤＰＦとの間、及び、第２電気モータＭＳの回転軸Ｐｓと第２ピニオンギヤＰＳとの間のうちの少なくとも一方において、減速機が設けられ得る。

第１ラックＲＦは、ハウジングＨＧに対して、入力軸線Ｊｉ（入力ロッドＲＩの中心軸線）に沿って滑らかに移動可能である。第１ラックＲＦは、入力弾性体ＤＮを介して、入力ロッドＲＩが固定される。第１ラックＲＦには、２つのラックギヤＧａ、Ｇｂが形成される。つまり、第１ラックＲＦには、第１入力ラックギヤ（「第１入力ギヤ」）Ｇａが形成される。これとは、中心軸線Ｊｉに対して反対側に、第１入力ギヤＧａとは別の第１出力ラックギヤ（「第１出力ギヤ」ともいう）Ｇｂが切られている。第１入力ギヤＧａは、第１ピニオンギヤＰＦに咬み合わされ、第１出力ギヤＧｂは、出力ピニオンギヤＰＯに咬み合わされる。従って、第１電気モータＭＦの出力は、動力伝達機構（第１ピニオンギヤＰＦ、第１ラックＲＦ、出力ピニオンギヤＰＯ）を介して、回転運動から並進運動に変換され、出力ロッドＲＯに伝達される。

第１ラックＲＦと同様に、第２ラックＲＳは、ハウジングＨＧに対して、入力軸線Ｊｉ（入力ロッドＲＩの中心軸線）に沿って滑らかに移動可能である。第２ラックＲＳには、２つのラックギヤＧｃ、Ｇｄが形成される。つまり、第２ラックＲＳには、第２入力ラックギヤ（「第２入力ギヤ」）Ｇｃが形成され、その反対側に、第２入力ギヤＧｃとは別の第２出力ラックギヤ（「第２出力ギヤ」ともいう）Ｇｄが切られている。第２入力ギヤＧｃは、第２ピニオンギヤＰＳに咬み合わされ、第２出力ギヤＧｄは、出力ピニオンギヤＰＯに咬み合わされる。従って、第２電気モータＭＳの出力は、動力伝達機構（第２ピニオンギヤＰＳ、第２ラックＲＳ、出力ピニオンギヤＰＯ）を介して、回転運動から並進運動に変換され、出力ロッドＲＯに伝達される。

出力ピニオンギヤＰＯは、出力ロッドＲＯに、回転シャフトＰｏによって回転可能な状態で固定される。出力ロッドＲＯは、ハウジングＨＧに対して、出力軸線Ｊｏ（出力ロッドＲＯの中心軸線）に沿って滑らかに移動可能である。出力軸線Ｊｏの方向における出力ピニオンギヤＰＯの直線変位が、「出力変位Ｓｏ」と称呼される。出力ピニオンギヤＰＯと出力ロッドＲＯとは、一体となって、中心軸Ｊｏの方向に移動されるため、出力ロッド変位Ｓｑと出力変位Ｓｏとは等しい（即ち、「Ｓｑ＝Ｓｏ」）。

中心軸線Ｊｉと中心軸線Ｊｏとは平行な別軸である。第１、第２ラックＲＦ、ＲＳ、及び、出力ロッドＲＯは、ハウジングＨＧに対して、中心軸線Ｊｉ（＝中心軸線Ｊｏ）に沿って滑らかに移動可能である。つまり、差動機構ＳＤにおいて、第１、第２ラックＲＦ、ＲＳ、及び、出力ロッドＲＯは、夫々が平行、且つ、直線的に相対運動することができる（換言すれば、相対的な移動が許容される）。出力ピニオンギヤＰＯは、第１ラックＲＦの第１出力ギヤＧｂ、及び、第２ラックＲＳの第２出力ギヤＧｄに咬み合わされる。

第１ピニオンギヤＰＦ、及び、第１入力ギヤＧａの組み合わせ（ラック＆ピニオン機構）が、「第１伝達機構」である。第１伝達機構によって、第１電気モータＭＦの動力が入力ロッドＲＩに伝達される。第２ピニオンギヤＰＳと第２入力ギヤＧｃとの組み合わせ、及び、出力ピニオンＰＯと第２出力ラックギヤＧｄとの組み合わせが、「第２伝達機構」である。第２伝達機構によって、第２電気モータＭＳの動力が、出力ロッドＲＯに伝達される。出力ピニオンギヤＰＯと第１出力ギヤＧｂとの組み合わせが、「第３伝達機構」である。第３伝達機構によって、入力ロッドＲＩの出力が、出力ロッドＲＯに伝達される。３つの伝達機構によって構成された差動機構ＳＤによって、入力ロッドＲＩと出力ロッドＲＯとの間の相対的な動きが調整される。

入力弾性体ＤＮによって、入力ロッドＲＩと第１ラックＲＦとが接続される。入力弾性体ＤＮは、中心軸Ｊｉ方向の変形によって、弾性力を発生し、発生された力が、制動操作部材ＢＰの操作力Ｆｐとして作用する。入力弾性体ＤＮとして、圧縮ばねが採用される。また、入力弾性体ＤＮとして、有機高分子を主成分とする、弾性限界が高いゴム（例えば、ウレタンゴム）が用いられてもよい。入力弾性体ＤＮでは、力が小さい場合に比べ、力が大きい場合（つまり、変形量が小さい場合に比べ、変形量が大きい場合）に、剛性（力に対する、変形し難さの度合い）が大きくなる非線形特性のものが好ましい。これにより、操作変位Ｓｐが小さい場合には、操作力Ｆｐの分解能が向上されるともに、電源失陥時等において、過大な操作変位Ｓｐが抑制され得る。

戻し弾性体ＤＦが、ハウジングＨＧと第１ラックＲＦとの間に設けられる。戻し弾性体ＤＦ（例えば、圧縮ばね）によって、第１ラックＲＦは、後退方向Ｈｂに押圧される。非制動時（即ち、「Ｓｐ＝Ｓｉ＝０」の場合）には、戻し弾性体ＤＦによって、第１ラックＲＦがストッパＳＴに押し付けられる。戻し弾性体ＤＦによって、第１ラックＲＦ（即ち、制動操作部材ＢＰ）が、その初期位置に確実に戻される。

［アクチュエータＡＣの作動］
アクチュエータＡＣの作動について説明する。上述したように、各構成要素の動きにおいて、「前進方向Ｈａ、Ｈｃ、Ｈｅ」の移動は、ホイールシリンダＣＷの液圧（制動液圧）Ｐｗの増加に相当する。前進方向の直線運動は、第１、第２電気モータＭＦ、ＭＳの「正転方向Ｒａ、Ｒｃ」の回転運動に対応する。また、前進方向Ｈａ、Ｈｃ、Ｈｅとは逆の方向である、「後退方向Ｈｂ、Ｈｄ、Ｈｇ」の移動は、制動液圧Ｐｗの減少に相当する。そして、後退方向の直線運動は、第１、第２電気モータＭＦ、ＭＳの「逆転方向Ｒｂ、Ｒｄ」の回転運動に対応する。

制動操作変位Ｓｐが増加され、入力ロッドＲＩが前進方向Ｈａ（操作変位Ｓｐの増加に対応）に移動されると、第１電気モータＭＦは正転方向Ｒａに駆動される。これにより、第１電気モータＭＦの回転動力は、第１ピニオンギヤＰＦを介して第１ラックＲＦに伝達され、第１ラックＲＦは、前進方向Ｈａに押圧される。

入力ロッドＲＩの前進方向Ｈａへの移動は、第１ラックＲＦ、及び、出力ピニオンギヤＰＯを介して出力ロッドＲＯに伝達される。これにより、出力ロッドＲＯも前進方向Ｈｅに移動されようとする。しかしながら、出力ロッドＲＯの移動は、第２電気モータＭＳによって駆動される第２ラックＲＳ（中間部材）の動き（変位）に依存する。つまり、第１、第２電気モータＭＦ、ＭＳが制御されることによって、第１ラックＲＦ（入力部材）の変位Ｓｆと、出力ロッドＲＯ（即ち、出力部材である出力ピニオンギヤＰＯ）の変位Ｓｑとは、独立して調整可能である。

発電機ＧＮが回生制動力を発生し、回生制動力が車両の減速において十分に足りている場合、摩擦制動力を発生させる必要はない。従って、制動操作部材ＢＰによって入力ロッドＲＩが前進方向Ｈａに移動されても、出力ロッドＲＯは前進方向Ｈｅには移動されず、制動液圧Ｐｗの発生が妨げられる。具体的には、第２電気モータＭＳが、逆転方向Ｒｄに駆動され、第２ラックＲＳは後退方向Ｈｄに移動される。これによって、第１ラックＲＦからの動力伝達が相殺されるため、出力ロッドＲＯの変位Ｓｑの発生が回避（減少）される。これにより、駆動モータ（発電機）ＧＮにより十分なエネルギ回生が行われ得る。

車輪ＷＨの回転速度Ｖｗが低下し、回生制動力が車両の要求減速に対して不足する場合、摩擦制動力（即ち、制動液圧Ｐｗの上昇）が必要になってくる。この場合、第２電気モータＭＳが、停止、又は、正転方向Ｒｃに駆動されて、第２ラックＲＳが停止、又は、前進方向Ｈｃに移動される。これによって、出力ロッドＲＯは前進方向Ｈｅに移動され、回生制動力と摩擦制動力とが協調して制御される。さらに、回生制動力が発生されなくなる場合、第２電気モータＭＳが、正転方向Ｒｃに駆動されて、出力ロッドＲＯが前進方向Ｈｅに移動され、制動操作変位Ｓｐに応じて摩擦制動力が増加される。

＜第１、第２電気モータＭＦ、ＭＳの駆動処理＞
図３の機能ブロック図を参照して、第１、第２電気モータＭＦ、ＭＳの駆動処理について説明する。差動機構ＳＤを構成する２つの電気モータＭＦ、ＭＳの出力が調整されることによって、入力ロッドＲＩに作用する力Ｆｐ（即ち、制動操作部材ＢＰの操作力Ｆｐ）と出力ロッドＲＯの変位Ｓｑ（即ち、制動液圧制動液圧Ｐｗ）とが、独立、且つ、個別に調整される。

［第１電気モータＭＦの駆動処理］
第１電気モータＭＦを駆動する演算処理は、目標操作力演算ブロックＦＴ、目標変形量演算ブロックＣＤ、第１目標変位演算ブロックＫＲ、及び、第１フィードバック制御ブロックＦＡを含んで構成される。

目標操作力演算ブロックＦＴにて、操作変位Ｓｐ、及び、演算マップＺｆｔに基づいて、目標操作力Ｆｔが演算される。目標操作力Ｆｔは、制動操作部材ＢＰに作用する操作力Ｆｐの目標値である。具体的には、演算マップＺｆｔに基づいて、目標操作力Ｆｔは、操作変位Ｓｐが増加するにつれて、増加するよう決定される。例えば、演算マップＺｆｔでは、目標操作力Ｆｔは、「Ｓｐ＝０」の場合に、所定値ｆｏに決定される。所定値ｆｏは、戻し弾性体ＤＦの取付荷重に相当する。そして、目標操作力Ｆｔは、操作変位Ｓｐの増加に従って、下に凸の特性で増加される。つまり、操作変位Ｓｐが小の場合には、目標操作力Ｆｔの増加勾配は相対的に小さく、操作変位Ｓｐが増加するに応じて、目標操作力Ｆｔの増加勾配が増加される。操作変位Ｓｐが小さい制動初期には、操作力Ｆｐについて、十分な分解能が確保され、制御性が向上される。操作変位Ｓｐが大きい場合には、僅かな操作変位Ｓｐの増加で、十分な車両減速が確保されるため、高剛性な操作感が実現され得る。

目標変形量演算ブロックＣＤにて、目標操作力Ｆｔ、及び、演算マップＺｃｄ（「第１演算マップ」に相当）に基づいて、目標変形量Ｃｄが演算される。目標変形量Ｃｄは、目標操作力Ｆｔを達成するための、入力弾性体ＤＮの変形量（中心軸線Ｊｉに沿った方向の縮み量）の目標値である。操作力Ｆｐは、入力弾性体ＤＮを変形させることによって発生されるため、第１演算マップＺｃｄは、入力弾性体ＤＮの剛性（単位変形に必要な力の関係「荷重／変形量」）に基づいて設定される。

第１目標変位演算ブロックＫＲにて、操作変位Ｓｐ、及び、目標変形量Ｃｄに基づいて、目標変位Ｋｒが演算される。目標変位Ｋｒは、第１ラックＲＦの変位（入力変位）Ｓｆの目標値である。目標変位Ｋｒは、目標操作力Ｆｔが達成されるよう、入力弾性体ＤＮが目標変形量Ｃｄだけ縮められたことを考慮して決定される。具体的には、第１目標変位演算ブロックＫＲでは、操作変位Ｓｐが、入力ロッドＲＩでの変位（入力ロッド変位）Ｓｉに換算される。この換算値Ｓｉから目標変形量Ｃｄが減算され、第１ラックＲＦの変位（入力ラック変位）Ｓｆの目標値Ｋｒが演算される。換言すれば、入力ロッド変位Ｓｉと入力ラック変位Ｓｆとの差が、目標変形量Ｃｄに一致するよう、目標変位Ｋｒが決定される。

例えば、目標変位Ｋｒは、第１電気モータＭＦの回転角の次元で演算され得る。第１ラック（入力ラック）ＲＦでの目標とする変位が、第１ピニオンギヤＰＦ、及び、第１入力ギヤＧａの諸元に基づいて変換され、第１電気モータＭＦでの目標変位（「回転角目標値」に相当）Ｋｒが演算される。換言すれば、目標回転角Ｋｒが達成されると、その結果として、目標操作力Ｆｔが達成される。

第１フィードバック制御ブロックＦＡにて、実際の第１回転角Ｋｆ（回転角実際値）、及び、目標回転角Ｋｒ（回転角目標値）に基づいて、第１実回転角Ｋｆが第１目標回転角Ｋｒに一致するよう、第１電気モータＭＦが、回転角に係るフィードバック制御される。具体的には、第１フィードバック制御ブロックＦＡでは、第１目標回転角Ｋｒ、及び、第１実回転角Ｋｆの偏差ｈＫが演算される。そして、第１電気モータ制御ブロックにて、第１回転角偏差ｈＫが「０」に近づくように、第１電気モータＭＦへの目標通電量Ｉｒが決定される。更に、目標通電量Ｉｒ、及び、実際の通電量Ｉｆに基づいて、第１電気モータＭＦの駆動信号が決定され、駆動回路ＤＲが制御される。フィードバック制御のマイナーループとして、所謂、通電量（例えば、電流）に係るフィードバック制御が実行されてもよい。ここで、実際の回転角Ｋｆは、第１電気モータＭＦに設けられた第１回転角センサＫＦによって検出され、実際の通電量Ｉｆは、駆動回路ＤＲに設けられた第１通電量センサＩＦによって検出される。

以上では、第１電気モータＭＦのフィードバック制御において、物理量として、第１電気モータＭＦの回転角が利用された。これに代えて、物理量として、第１ラックＲＦの変位（入力ラック変位）が用いられ得る。具体的には、操作変位Ｓｐ、及び、目標変形量Ｃｄに基づいて、第１ラックＲＦにおける目標変位Ｋｒが演算される（即ち、「Ｋｒ＝Ｓｐ－Ｃｄ」）。そして、目標変位Ｋｒ、及び、第１ラックＲＦの実際の変位（入力ラック変位の検出値）Ｓｆに基づいて、実変位Ｓｆが目標変位Ｋｒに近付くように、第１電気モータＭＦがフィードバック制御される。なお、第１ラック（入力部材）ＲＦには、実ラック変位Ｓｆを検出するよう、入力ラック変位センサが設けられる。

［第２電気モータＭＳの駆動処理］
第２電気モータＭＳを駆動する演算処理は、要求液圧演算ブロックＰＱ、要求回生量演算ブロックＲＱ、最大回生量演算ブロックＲＸ、回生液圧演算ブロックＰＧ、及び、第２フィードバック制御ブロックＦＢを含んで構成される。

要求液圧演算ブロックＰＱにて、操作変位Ｓｐ、及び、演算マップＺｐｑ（「第２演算マップ」に相当）に基づいて、要求液圧Ｐｑが演算される。要求液圧Ｐｑは、制動液圧Ｐｗ（＝Ｐｍ）の目標値である。具体的には、演算マップＺｐｑに基づいて、要求液圧Ｐｑは、操作変位Ｓｐが増加するにつれて、増加するよう決定される。例えば、演算マップＺｐｑでは、「Ｓｐ＝０」の場合に、「Ｐｑ＝０」に決定される。そして、操作変位Ｓｐの増加に従って、要求液圧Ｐｑは「下に凸」の特性で増加される。つまり、操作変位Ｓｐが小の場合には、要求液圧Ｐｑの増加勾配は相対的に小さく、操作変位Ｓｐが増加するに応じて、要求液圧Ｐｑの増加勾配が増加される。

第２演算マップＺｐｑは、出力変位Ｓｏ（即ち、出力ロッドＲＯ、及び、ピストンＰＡ、ＰＢの変位）に対する制動液圧Ｐｗ（＝Ｐｍ）の関係に基づいて設定される。制動液圧Ｐｗは、ホイールシリンダＣＷ内に流入する制動液ＢＦの量（体積）に依存して増加される。制動液ＢＦの流入量（体積）と、制動液圧Ｐｗの増加量との関係は、車輪周りに配置された部材（キャリパＣＰ、流体路（液圧配管、ホース）、摩擦材等）の剛性、及び、部材間の隙間に基づく。これらの部材に消費される制動液ＢＦの量が、「消費液量」と称呼される。消費液量によって、マスタシリンダＣＭの制動液ＢＦの吐出量（即ち、出力変位Ｓｏ）に対する制動液圧Ｐｗの増加量の関係が定まり、この関係に応じて、演算マップＺｐｑが設定される。

要求回生量演算ブロックＲＱにて、操作変位Ｓｐ、及び、演算マップＺｒｑに基づいて、要求回生量Ｒｑが演算される。要求回生量Ｒｑは、発電機ＧＮによる回生量（結果、回生制動力）の目標値である。具体的には、演算マップＺｒｑに基づいて、操作変位Ｓｐの増加に従って、要求回生量Ｒｑが増加するよう演算される。

最大回生量演算ブロックＲＸにて、車体速度Ｖｘ、及び、演算マップＺｒｘに基づいて、回生可能な最大値（「最大回生量」という）Ｒｘが演算される。最大回生量Ｒｘは、回生制動力の最大値に対応している。発電機ＧＮの回生量は、駆動コントローラＥＣＤのパワートランジスタ（ＩＧＢＴ等）の定格、及び、バッテリの充電受入性によって制限される。例えば、発電機ＧＮによる回生量は、所定の電力（単位時間当りの電気エネルギ）に制御される。電力（仕事率）が一定であるため、発電機ＧＮによる車輪軸まわりの回生トルクは、車輪ＷＨの回転数（つまり、車体速度Ｖｘ）に反比例する。また、発電機ＧＮの回転数Ｎｇが低下すると、回生量は減少する。更に、回生量には、上限値ｒｘが設けられる。

以上のことから、最大回生量Ｒｘ用の演算マップＺｒｘでは、車体速度Ｖｘが、「０」以上、第１所定速度ｖｏ未満の範囲では、車体速度Ｖｘの増加に従って、最大回生量Ｒｘが増加するように設定される。また、車体速度Ｖｘが、第１所定速度ｖｏ以上、第２所定速度ｖｐ未満の範囲では、最大回生量Ｒｘは、上限値ｒｘに決定される。そして、車体速度Ｖｘが、第２所定速度ｖｐ以上では、車体速度Ｖｘが増加するに従って、最大回生量Ｒｘが減少するように設定されている。例えば、最大回生量Ｒｘの減少特性（「Ｖｘ≧ｖｐ」の特性）では、車体速度Ｖｘと最大回生量Ｒｘとの関係は双曲線で表される（即ち、回生電力が一定）。ここで、各所定値ｖｏ、ｖｐは予め設定された定数である。なお、演算マップＺｒｘでは、車体速度Ｖｘに代えて、発電機ＧＮの回転数Ｎｇが採用されてもよい。

回生液圧演算ブロックＰＧにて、要求回生量Ｒｑ、及び、最大回生量Ｒｘに基づいて、回生液圧Ｐｇが演算される。回生液圧Ｐｇは、回生量が、制動液圧と同じ次元に変換された値である。先ず、回生液圧演算ブロックＰＧにて、要求回生量Ｒｑと最大回生量Ｒｘとが比較される。そして、要求回生量Ｒｑ、及び、最大回生量Ｒｘのうちで、大きい方の値が、目標回生量Ｒｔとして決定される。そして、目標回生量Ｒｔが、液圧に変換され、回生液圧Ｐｇが演算される。換言すれば、回生液圧演算ブロックＰＧでは、要求回生量Ｒｑに最大回生量Ｒｘの制限が加えられて目標回生量Ｒｔが演算され、それが液圧変換されて、回生液圧Ｐｇが決定される。なお、目標回生量Ｒｔは、通信バスＢＳを介して、駆動用のコントローラＥＣＤに送信される。コントローラＥＣＤによって、目標回生量Ｒｔに基づいて発電機ＧＮが制御され、実際の回生量Ｒｇが達成される。

目標液圧Ｐｔ（「液圧目標値」に相当）が、要求液圧Ｐｑ、及び、回生液圧Ｐｇに基づいて決定される。具体的には、要求液圧Ｐｑから回生液圧Ｐｇが減算されて、目標液圧Ｐｔが演算される（即ち、「Ｐｔ＝Ｐｑ－Ｐｇ」）。目標液圧Ｐｔは、摩擦制動力を発生させるための、制動液圧Ｐｗの目標値である。

第２フィードバック制御ブロックＦＢにて、制動液圧Ｐｗ、及び、目標液圧Ｐｔに基づいて、制動液圧Ｐｗ（「液圧実際値」に相当）が目標液圧（液圧目標値）Ｐｔに一致するよう、第２電気モータＭＳが、液圧フィードバック制御される。具体的には、第２フィードバック制御ブロックＦＢでは、目標液圧Ｐｔ、及び、制動液圧Ｐｗの偏差ｈＰが演算される。そして、第２電気モータ制御ブロックにて、偏差ｈＰが「０」に近づくように、第２電気モータＭＳへの目標通電量Ｉｔが決定される。更に、目標通電量Ｉｔ、及び、実際の通電量Ｉｓに基づいて、第２電気モータＭＳの駆動信号が決定され、駆動回路ＤＲが制御される。フィードバック制御のマイナーループとして、所謂、回転角（例えば、回転数）に係るフィードバック制御、及び／又は、通電量（例えば、電流）に係るフィードバック制御が実行される。ここで、制動液圧（実際値）Ｐｗは、モジュレータＹＬに設けられた制動液圧センサＰＷによって、第２回転角（実際値）Ｋｓは、第２電気モータＭＳに設けられた第２回転角センサＫＳによって、実際の通電量Ｉｓは、駆動回路ＤＲに設けられた第２通電量センサＩＳによって、夫々、検出される。

下流側流体ユニット（液圧モジュレータ）ＹＬが駆動されていない場合には、マスタシリンダ液圧Ｐｍは、制動液圧Ｐｗに一致する。このため、制動液圧Ｐｗに代えて、マスタシリンダ液圧Ｐｍが採用されてもよい。マスタシリンダ液圧Ｐｍ（「液圧実際値」に相当）は、マスタシリンダＣＭ、又は、モジュレータＹＬに設けられたマスタシリンダ液圧センサＰＭによって検出される。

各変位センサ（操作変位センサＳＰ、第１回転角センサＫＦ、第２回転角センサＫＳ等）は、ハウジングＨＧ（又は、車体ＢＤ）に固定されている。従って、変位に係る状態量（操作変位Ｓｐ、入力ロッド変位Ｓｉ、入力ラック変位Ｓｆ、出力ピニオンギヤ変位Ｓｏ、出力ロッド変位Ｓｑ、第１回転角Ｋｆ、第２回転角Ｋｓ、第１目標変位Ｋｒ、第２目標変位Ｋｔ等）は、ハウジングＨＧ（即ち、車体ＢＤ）を基準とした値である。また、目標変形量Ｃｄは、入力ロッド変位Ｓｉ、及び、入力ラック変位Ｓｆの間の相対的な値（差分）である。

＜第２フィードバック制御ブロックＦＢの変形例＞
図４の機能ブロック図を参照して、第２フィードバック制御ブロックＦＢの変形例について説明する。例では、液圧に基づくフィードバック制御に回転角に基づくフィードバック制御が加えられ、第２電気モータＭＳが制御される。

第２フィードバック制御ブロックＦＢには、第２目標変位演算ブロックＫＴが含まれる。第２目標変位演算ブロックＫＴにて、目標液圧Ｐｔ、及び、演算マップＺｋｔに基づいて、第２目標変位Ｋｔが演算される。第２目標変位（第２目標回転角）Ｋｔは、目標液圧Ｐｔに対応した、第２電気モータＭＳの回転角の目標値である。具体的には、演算マップＺｋｔに基づいて、目標液圧Ｐｔが増加するに従って、第２目標回転角Ｋｔが増加するよう決定される。なお、演算マップＺｋｔは、上記消費液量に基づく。

第２目標回転角Ｋｔ、及び、実際の回転角（検出値であり、第２実回転角）Ｋｓに基づいて、回転角偏差ｈＬが演算される（即ち、「ｈＬ＝Ｋｔ－Ｋｓ」）。第２電気モータ制御ブロックによって、液圧偏差ｈＰ、及び、第２回転角偏差ｈＬのうちの少なくとも１つが「０」に近付くように、第２電気モータＭＳがフィードバック制御される。第２電気モータ制御ブロックでは、液圧偏差ｈＰ、及び、回転角偏差ｈＬに基づいて、第２電気モータＭＳの目標通電量Ｉｔが決定される。第２電気モータ制御ブロックには、寄与度演算ブロックが含まれ、目標液圧Ｐｔに基づいて目標通電量Ｉｔを演算する場合において、液圧偏差ｈＰの寄与度と回転角偏差ｈＬの寄与度とが調整される。具体的には、目標液圧Ｐｔが相対的に小さい場合には、液圧偏差ｈＰの寄与度が小さくされ、回転角偏差ｈＬの寄与度が大きくされる。一方、目標液圧Ｐｔが相対的に大きい場合には、液圧偏差ｈＰの寄与度が小とされ、回転角偏差ｈＬの寄与度が大とされる。つまり、目標通電量Ｉｔの演算において、目標液圧Ｐｔが小である場合には、回転角フィードバック制御の重み付けが大きくされ、目標液圧Ｐｔが大である場合には、液圧フィードバック制御の重み付けが大きくされる。

制動液圧Ｐｗ（＝Ｐｍ）と出力変位Ｓｏ（＝Ｓｑ）と間には相互関係（上述した消費液量の特性）が存在する。この相互関係では、目標液圧Ｐｔが小さい領域には、実際の液圧（検出液圧）Ｐｗ、Ｐｍの分解能が相対的に低くなる。この領域で、回転角偏差ｈＬの重みが大きくされることにより、第２電気モータＭＳが高精度で制御され、制動液圧Ｐｗの調圧精度が向上され得る。

以上では、第２目標変位Ｋｔの物理量として、第２電気モータＭＳの回転角が採用された。これに代えて、目標変位Ｋｔの物理量として、出力ロッドＲＯの変位Ｓｑ（＝Ｓｏ）が採用され得る。この場合、実際の出力変位Ｓｏを検出するよう、出力ロッドＲＯには、出力変位センサが設けられる。そして、実際の出力変位Ｓｏが、第２目標変位Ｋｔに一致するよう、第２電気モータＭＳがフィードバック制御される。

なお、第２フィードバック制御ブロックＦＢにおいて、液圧偏差ｈＰに基づくフィードバック制御が省略され、変位（例えば、回転角）に基づくフィードバック制御のみによって、第２電気モータＭＳが駆動されてもよい。この場合、液圧センサＰＷ、ＰＭは省略され得る。

＜差動機構ＳＤの第２構成例＞
図５の概略図を参照して、差動機構ＳＤの第２の構成例について説明する。第１の構成例では、差動機構ＳＤは、ラック＆ピニオン機構によって形成された。しかし、第２の構成例では、差動機構ＳＤは、遊星歯車機構によって構成される。

ハウジングＨＧの内部に、第１、第２電気モータＭＦ、ＭＳが固定される。第１電気モータＭＦの出力シャフトには、第１モータギヤＧＦが固定される。同様に、第２電気モータＭＳの出力シャフトには、第２モータギヤＧＳが固定される。

入力ロッドＲＩの直線運動（入力ロッド変位Ｓｉ）が、入力変換機構ＨＪによって、入力ロッドギヤＧＪの回転運動に変換される。ここで、入力変換機構ＨＪは、回転運動と直動運動との間の動力変換機構である。例えば、入力ロッドＲＩには、入力おねじＯＪが形成され、入力おねじＯＪは入力めねじＭＪと螺合される。入力めねじＭＪの外周部には、入力ロッドギヤＧＪが固定されている。入力ロッドギヤＧＪと伝達シャフトギヤＧＩとが咬み合わされ、伝達シャフトギヤＧＩと第１モータギヤＧＦとが咬み合わされる。

伝達シャフトギヤＧＩは、入力弾性体ＤＮを介して、遊星歯車機構の太陽ギヤＧＳ（「入力部材」に相当）に接続される。太陽ギヤＧＳは、遊星ギヤＧＰと咬み合わされ、遊星ギヤＧＰは、内環状ギヤ（リングギヤともいう）ＧＵ（「中間部材」に相当）と咬み合わされる。内環状ギヤＧＵの外周部には、ギヤが形成され、第２モータギヤＧＳと咬み合わされている。また、複数の遊星ギヤＧＰは、遊星キャリヤＰＣによって保持される。遊星キャリヤＰＣ（「出力部材」に相当）には、出力キャリヤギヤＧＯが固定される。即ち、太陽ギヤＧＳ等によって、遊星歯車機構が構成されている。

入力ロッドＲＩとは逆に、遊星歯車機構からの回転出力が、遊星キャリヤＰＣから出力され、出力変換機構ＨＫを介して、出力ロッドＲＯの直線運動（出力ロッド変位Ｓｑ）に変換される。入力変換機構ＨＪと同様に、出力変換機構ＨＫは、回転運動と直動運動との間の動力変換機構である。例えば、出力ロッドＲＯには、出力おねじＯＫが形成され、出力おねじＯＫは出力めねじＭＫと螺合される。出力めねじＭＫの外周部には、出力ロッドギヤＧＫが固定され、出力ロッドギヤＧＫと出力キャリヤギヤＧＯとが咬み合わされる。

入力ロッドＲＩの中心軸線Ｊｉ、遊星歯車機構の回転軸線、及び、出力ロッドＲＯの中心軸線Ｊｏは、夫々が平行であり、別軸である。また、入力、出力ロッドＲＩ、ＲＯは、ハウジングＨＧに対して、中心軸線Ｊｉ方向に滑らかにスライドできるように、ハウジングＨＧに固定されている。

差動機構ＳＤの第２の構成例では、入力ロッドＲＩの直線運動（即ち、入力軸線Ｊｉに沿った入力ロッド変位Ｓｉ）は、直動・回転変換機構（例えば、ラック＆ピニオン機構、ねじ機構、等）によって回転運動に変換される。この回転運動は、遊星歯車機構の太陽歯車（入力部材）ＧＳに、入力弾性体ＤＮを介して、入力変位（入力回転角）Ｒｆとして入力される。弾性体ＤＮとして、ねじりによって弾性力を発生するもの（例えば、トーションバー）が採用され得る。つまり、弾性体ＤＮのねじり変形によって、操作力Ｆｐが発生される。

差動機構ＳＤの出力は、遊星歯車機構の遊星キャリヤ（出力部材）ＰＣから回転運動（即ち、出力変位Ｒｏ）として出力される。出力変位（出力回転角）Ｒｏは、直動・回転変換機構によって、出力ロッドＲＯの直線変位（即ち、出力軸線Ｊｏに沿った出力ロッド変位Ｓｑ）に変換される。第２の構成例でも、第１、第２電気モータＭＦ、ＭＳの制御処理は、第１の構成例と同じである（図３、４参照）。第１、第２電気モータＭＦ、ＭＳが制御されることによって、太陽ギヤ（入力部材）ＧＳの回転角（入力変位）Ｒｆと、遊星キャリヤＰＣ（出力部材）の回転角（出力変位）Ｒｏとは、独立して、個別に調整される。なお、各変位センサ（ＳＰ、ＫＦ、ＫＳ等）は、ハウジングＨＧ（又は、車体ＢＤ）に固定されているため、第２の構成例の演算処理においても、各変位（Ｓｉ、Ｒｆ、Ｒｏ、Ｓｑ等）は、ハウジングＨＧ（又は、車体ＢＤ）を基準とした値である。また、弾性体ＤＮの目標変形量Ｃｄは、伝達シャフトギヤＧＩと太陽ギヤＧＳとの回転角差に係る。

＜作用・効果＞
本発明に係る制動制御装置ＳＣについてまとめる。
制動制御装置ＳＣによって、制動操作部材ＢＰの操作変位Ｓｐに応じて、制動液ＢＦが、マスタシリンダＣＭからホイールシリンダＣＷに圧送され、ホイールシリンダＣＷに制動液圧Ｐｗが発生される。制動制御装置ＳＣは、入力ロッドＲＩ、出力ロッドＲＯ、差動機構ＳＤ、及び、コントローラＥＣＵにて構成される。入力ロッドＲＩは制動操作部材ＢＰに接続され、出力ロッドＲＯはマスタシリンダＣＭ内に設けられたピストンＰＡに接続される。

差動機構ＳＤは、入力部材（第１ラックＲＦ、太陽ギヤＧＳ）、出力部材（出力ピニオンギヤＰＯ、遊星キャリヤＰＣ）、第１電気モータＭＦ、及び、第２電気モータＭＳを含んでいる。入力部材ＲＦ、ＧＳは弾性体ＤＮを介して入力ロッドＲＩと接続される。また、出力部材ＰＯ、ＰＣは出力ロッドＲＯに接続される。そして、第１電気モータＭＦ、及び、第２電気モータＭＳによって、入力部材ＲＦ、ＧＳの入力変位Ｓｆ、Ｒｆと、出力部材ＰＯ、ＰＣの出力変位Ｓｏ、Ｒｏとが、独立、且つ、個別に調整される。ここで、第１電気モータＭＦ、及び、第２電気モータＭＳは、コントローラＥＣＵによって制御される。

具体的には、コントローラＥＣＵによって、操作変位Ｓｐ、及び、弾性体ＤＮの剛性に応じた第１演算マップＺｃｄに基づいて、第１電気モータＭＦが制御され、入力変位Ｓｆ、Ｒｆが調整される。また、操作変位Ｓｐ、及び、出力変位Ｓｏ、Ｒｏに対する制動液圧Ｐｗの関係に応じた第２演算マップＺｐｑに基づいて、第２電気モータＭＳが制御され、出力変位Ｓｏが調整される。

例えば、操作変位Ｓｐ、及び、第１演算マップＺｆｔに基づいて第１電気モータＭＦの回転角目標値Ｋｒ（目標変位）が演算され、回転角実際値Ｋｆ（実変位）が回転角目標値Ｋｒに一致するよう、第１電気モータＭＦが制御される。また、操作変位Ｓｐ、及び、第２演算マップＺｐｑに基づいて、液圧目標値Ｐｔが演算され、液圧実際値Ｐｍ、Ｐｗが液圧目標値Ｐｔに一致するよう、第２電気モータＭＳが制御される。ここで、回転角実際値Ｋｆは、第１回転角センサＫＦによって検出され、液圧実際値Ｐｍ、Ｐｗは、液圧センサＰＭ、ＰＷによって検出される。

制動制御装置ＳＣでは、２つの電気モータの協働によって、制動操作部材ＢＰの操作特性が調整される。このため、装置が小型化され得るとともに、操作速度の影響を受けず、操作特性が好適に調整され得る。つまり、ソレノイドが苦手とする、操作速度が遅い場合（即ち、制動操作部材ＢＰが緩やかに操作される場合）であっても、操作特性が意図した通りに制御され得る。

加えて、操作特性の調整に弾性体ＤＮが利用される。例えば、操作力センサを設け、電気モータによって、操作力を直接制御することも可能ではあるが、検出された結果として、操作力が調整されるため、制御遅れが生じ得る。制動制御装置ＳＣでは、操作力の発生に入力弾性体ＤＮが用いられ、入力弾性体ＤＮの変位（圧縮）によって、操作力Ｆｐが発生される。このため、制御遅れの影響が回避され、操作力Ｆｐの変動が抑制された、好適な操作特性が達成され得る。

例えば、非線形剛性を有する入力弾性体ＤＮ（例えば、ウレタンゴムのような弾性ゴム）が採用され得る。具体的には、入力弾性体ＤＮとして、操作力Ｆｐが小さい場合には、相対的に剛性が小さく、操作力Ｆｐが大きい場合には、相対的に剛性が大きいものが用いられる。このような剛性（力に対する変形量）が採用されることにより、操作変位Ｓｐが小さい場合には、入力弾性体ＤＮの変形量が大きくなり、操作力Ｆｐの分解能が十分に確保される。また、操作変位Ｓｐが大きい場合には、入力弾性体ＤＮの圧縮変形が小さくなるため、「電源失陥時等において、過大な操作変位Ｓｐが生じること」が回避される。

＜他の実施形態＞
以下、他の実施形態（変形例）について説明する。制動制御装置ＳＣは、上記同様の効果を奏する。
上記の実施形態では、２系統の液圧回路（制動配管の構成）として、ダイアゴナル型（「Ｘ型」ともいう）が例示された。これに代えて、前後型（「Ｈ型」ともいう）の構成が採用され得る。この場合、第１流体路ＨＡが前輪ホイールシリンダＣＷｉ、ＣＷｊに流体接続され、第２流体路ＨＢが後輪ホイールシリンダＣＷｋ、ＣＷｌに流体接続される。

上記の実施形態では、回転部材ＫＴ（即ち、車輪ＷＨ）に制動トルクを付与する装置として、ディスク型制動装置が例示された。これに代えて、ドラム型制動装置（ドラムブレーキ）が採用され得る。ドラムブレーキの場合、キャリパＣＰに代えて、ブレーキドラムが採用される。また、摩擦部材はブレーキシューであり、回転部材ＫＴはブレーキドラムである。

上記の実施形態では、発電機ＧＮとして、駆動用の電気モータが採用される例について説明した。しかし、発電機ＧＮとして、駆動用としては機能せず、発電機能のみを有するものが採用され得る。この場合でも、発電機ＧＮは、車輪ＷＨに機械接続され、車両減速時には、車両の運動エネルギが電力として回生される。このとき、車輪ＷＨには、回生制動力が付与される。

上記の実施形態では、制動制御装置ＳＣは、発電機ＧＮを有する電気自動車、又は、ハイブリッド自動車に適用された。しかし、制動制御装置ＳＣは、発電機ＧＮを有さない、一般的な内燃機関を備える車両に適用してもよい。

上記の実施形態では、制動液圧Ｐｗ、及び、マスタシリンダ液圧Ｐｍのうちの少なくとも１つに基づいて、第２電気モータＭＳの液圧フィードバック制御が実行された。第２電気モータＭＳへの通電量は、その出力トルクと、略比例関係にある。また、該出力トルクは、制動液圧Ｐｗと相関関係がある。従って、目標液圧Ｐｔに応じて、第２電気モータＭＳの出力トルクが調整されてもよい。この場合、液圧センサＰＷ、ＰＭは省略され得る。

上記の実施形態では、制動用のコントローラＥＣＵにて、目標回生量Ｒｔが演算され、回生液圧Ｐｇが決定された。これに代えて、駆動用のコントローラＥＣＤにて、目標回生量Ｒｔが決定され得る。例えば、要求回生量演算ブロックＲＱ、及び、最大回生量演算ブロックＲＸの演算は、コントローラＥＣＤにて処理される。この場合、駆動コントローラＥＣＤから通信バスＢＳを通して、実際の回生量Ｒｇが、制動コントローラＥＣＵに送信される。回生液圧演算ブロックＰＧでは、実際の回生量Ｒｇに基づいて、回生液圧Ｐｇが演算される。

ＢＰ…制動操作部材、ＳＰ…操作変位センサ、ＣＷ…ホイールシリンダ、ＣＭ…マスタシリンダ、ＰＡ…第１ピストン、ＰＢ…第２ピストン、ＡＣ…制動アクチュエータ、ＳＤ…差動機構、ＭＦ…第１電気モータ、ＭＳ…第２電気モータ、ＲＩ…入力ロッド、ＲＯ…出力ロッド、ＲＦ…第１ラック（入力部材）、ＲＳ…第２ラック、ＰＦ…第１ピニオンギヤ、ＰＳ…第２ピニオンギヤ、ＰＯ…出力ピニオンギヤ（出力部材）、ＤＮ…入力弾性体、ＥＣＵ…コントローラ、Ｓｐ…操作変位、Ｓｆ…入力変位、Ｓｏ…出力変位、Ｒｆ…入力変位、Ｒｏ…出力変位。

Claims (3)

1. 車両の制動操作部材の操作変位に応じて、マスタシリンダからホイールシリンダに制動液を圧送して、前記ホイールシリンダに制動液圧を発生する車両の制動制御装置であって、
   前記制動操作部材に接続された入力ロッドと、
   前記マスタシリンダ内のピストンに接続された出力ロッドと、
   弾性体を介して前記入力ロッドと接続された入力部材、前記出力ロッドに接続された出力部材、前記第２電気モータと前記出力部材の間に設けられた中間部材、第１電気モータ、及び、第２電気モータにて構成され、
   前記入力部材と前記出力部材との間が咬み合されて接続され、前記中間部材と前記出力部材との間が咬み合されて接続されており、
   前記第１電気モータ、及び、前記第２電気モータによって、前記入力部材と前記中間部材とを相対変位させることで前記入力部材の入力変位と前記出力部材の出力変位とを独立して調整する差動機構と、
   前記第１電気モータ、及び、前記第２電気モータを制御するコントローラと、
   を備え、
   前記コントローラは、
   前記操作変位、及び、前記弾性体の剛性に応じた第１演算マップに基づいて前記第１電気モータを制御することで前記入力変位を調整し、
   前記操作変位、及び、前記出力変位に対する前記制動液圧の関係に応じた第２演算マップに基づいて前記第２電気モータを制御することで前記出力変位を調整するよう構成された、車両の制動制御装置。
   
2. 請求項１に記載の車両の制動制御装置であって、
   前記第１電気モータの回転角実際値を検出する第１回転角センサを備え、
   前記コントローラは、
   前記操作変位、及び、前記第１演算マップに基づいて前記第１電気モータの回転角目標値を演算し、
   前記回転角実際値が前記回転角目標値に一致するよう、前記第１電気モータを制御する、車両の制動制御装置。
   
3. 請求項１又は請求項２に記載の車両の制動制御装置であって、
   前記制動液圧を液圧実際値として検出する液圧センサを備え、
   前記コントローラは、
   前記操作変位、及び、前記第２演算マップに基づいて、液圧目標値を演算し、
   前記液圧実際値が前記液圧目標値に一致するよう、前記第２電気モータを制御する、車両の制動制御装置。
   

Images