JPWO2019059201A1 - 電動倍力装置 - Google Patents

Abstract

ブレーキ操作センサは、入力部材の位置を検出する。角度センサは、パワーピストンの位置を検出する。ＥＣＵは、入力部材とパワーピストンとの相対位置に基づいて、電動モータを駆動して制御する。ここで、入力部材とパワーピストンとは、互いに段差で当接することにより、相対変位が機械的に制限される。ＥＣＵは、入力部材の移動によらずにパワーピストンを進退動させ、機械的な制限による入力部材とパワーピストンとの当接状態を、検出した相対位置に基づいて判定する。そして、この判定に基づいて、ＥＣＵは、入力部材とパワーピストンとの相対位置を補正して電動モータを制御する。

Description

本発明は、自動車等の車両に制動力を付与する電動倍力装置に関する。

自動車等の車両に搭載される倍力装置（ブレーキブースタ）として、電動アクチュエータを用いる構成とした電動倍力装置が知られている。電動倍力装置は、電動アクチュエータによって車両のホイールブレーキ機構へブレーキ液圧を供給することができる。ここで、特許文献１には、ブレーキペダルの操作によって変位する入力部材と電動アクチュエータによって進退動可能な助力部材との相対位置を可変に制御することで、種々のブレーキ特性を得るようにした電動倍力装置が記載されている。

特開２０１１−２３５８９４号公報

ところで、特許文献１に示すような電動倍力装置は、ブレーキペダルの操作量に応じて助力部材と入力部材との相対位置を変化させることにより、種々のブレーキ特性を得ることができる。しかし、相対位置を検出するためのセンサの誤差、機械的な公差のばらつき等に伴って、制御装置が認識している相対位置と実際の相対位置とに誤差が生じる可能性がある。そして、この誤差に伴って、ブレーキ特性が変化する（換言すれば、所望のブレーキ特性からずれる）可能性がある。

本発明の目的は、ブレーキ特性の変化を抑制することができる電動倍力装置を提供することにある。

本発明の一実施形態に係る電動倍力装置は、
ブレーキペダルに連結されるマスタシリンダのピストンからの反力の一部が伝達される入力部材と、
該入力部材に対して進退動可能な助力部材と、
前記入力部材の移動により前記助力部材を推進する電動アクチュエータと、
前記入力部材及び前記助力部材の推力を合成して、前記マスタシリンダのピストンに伝達し、該ピストンからの反力を前記入力部材と前記助力部材とに分配する反力分配部材と、
前記入力部材と前記助力部材との相対位置を検出し、前記電動アクチュエータを駆動して制御する制御装置と、を有しており、
前記入力部材は、前記助力部材に対する相対変位が機械的に制限されており、
前記制御装置は、前記入力部材の移動によらずに前記助力部材を進退動させ、前記機械的な制限による前記入力部材と前記助力部材との当接状態を、検出した相対位置に基づいて判定し、前記入力部材と前記助力部材との相対位置を補正して前記電動アクチュエータを制御する。

本発明の一実施形態に係る電動倍力装置は、ブレーキ特性の変化を抑制することができる。

第１の実施形態による電動倍力装置が搭載された車両を示す概略図。 図１中の電動倍力装置を拡大して示す縦断面図。 電動倍力装置、マスタシリンダおよびホイールブレーキ機構等の構成を示す制御ブロック図。 入力ピストン、パワーピストンおよび出力ロッドの間でリアクションディスクが弾性変形する状態をそれぞれ示す拡大断面図。 入力ロッド荷重と液圧反力との関係を示す特性線図。 相対変位量の誤差による入力ロッド荷重と液圧反力との関係の変化を示す特性線図。 図３中の相対変位量算出処理部を具体化して示す制御ブロック図。 パワーピストン、入力部材、出力ロッド等の動きを示す模式的な半部断面図。 パワーピストンの位置と入力部材の位置の時間変化の一例を示す特性線図。 入力部材の位置と検出誤差との関係の一例を示す特性線図。 第２の実施形態によるパワーピストン、入力部材、出力ロッド等の動きを示す模式的な半部断面図。 パワーピストンの位置とモータ電流の時間変化の一例を示す特性線図。

以下、実施形態による電動倍力装置を、４輪自動車に搭載した場合を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。

図１ないし図１０は、第１の実施形態を示している。図１において、車両のボディを構成する車体１には、その下側（路面側）に左，右の前輪２Ｌ，２Ｒと左，右の後輪３Ｌ，３Ｒとからなる合計４個の車輪が設けられている。これらの車輪（即ち、前輪２Ｌ，２Ｒと後輪３Ｌ，３Ｒ）は、車体１と共に車両を構成している。左，右の前輪２Ｌ，２Ｒには、それぞれ前輪側ホイールシリンダ４Ｌ，４Ｒが設けられている。左，右の後輪３Ｌ，３Ｒには、それぞれ後輪側ホイールシリンダ５Ｌ，５Ｒが設けられている。これら各ホイールシリンダ４Ｌ，４Ｒ，５Ｌ，５Ｒは、それぞれの車輪２Ｌ，２Ｒ，３Ｌ，３Ｒに制動力（摩擦制動力）を付与するホイールブレーキ機構（摩擦ブレーキ機構）となるものであり、例えば、液圧式のディスクブレーキ、または、ドラムブレーキにより構成されている。

ブレーキペダル６は、車体１のフロントボード側に設けられている。ブレーキペダル６は、車両に制動力を付与するときに、運転者によって踏込み操作される。このとき、各ホイールシリンダ４Ｌ，４Ｒ，５Ｌ，５Ｒは、ブレーキ液圧に基づく制動力を車輪２Ｌ，２Ｒ，３Ｌ，３Ｒに付与する。ブレーキペダル６（より具体的には、後述する電動倍力装置３０の入力部材３２）には、運転者によるブレーキペダル６の操作量（ブレーキペダル操作量）を検出する操作量検出装置としてのブレーキ操作センサ７が設けられている。

ブレーキ操作センサ７は、例えば、ブレーキペダル６（入力部材３２）の変位量となるストローク量（ペダルストローク）を検出するストロークセンサ（変位センサ）を用いることができる。なお、ブレーキ操作センサ７は、ストロークセンサに限らず、例えば、ペダル踏力を検出する力センサ（荷重センサ）、ブレーキペダル６の回転角（傾き）を検出する角度センサ等、ブレーキペダル６（入力部材３２）の操作量（踏込み量）を検出できる各種のセンサを用いることができる。この場合、ブレーキ操作センサ７は、１個（１種類）のセンサにより構成してもよいし、複数（複数種類）のセンサにより構成してもよい。

ブレーキ操作センサ７の検出信号（ブレーキペダル操作量）は、後述する電動倍力装置用ＥＣＵ５１（以下、ＥＣＵ５１という）に出力される。ＥＣＵ５１は、ブレーキ操作センサ７等と共に、後述の電動倍力装置３０を構成している。後述するように、ＥＣＵ５１は、ブレーキ操作センサ７の操作量（第１の制動指令値）に基づき電動倍力装置３０の電動モータ３７に駆動信号を出力し、電動倍力装置３０に取付けられているマスタシリンダ２１内の液圧室２５，２６（図２参照）に液圧（ブレーキ液圧）を発生させる。

さらに、ＥＣＵ５１は、例えば、後述の車両データバス１２を通じて自動ブレーキ指令（第２の制動指令値）を受信した場合も、マスタシリンダ２１に液圧を発生させる。このとき、ＥＣＵ５１は、運転者のブレーキペダル６の操作によらず、自動ブレーキ指令に基づき電動倍力装置３０の電動モータ３７に駆動信号を出力し、マスタシリンダ２１内の液圧室２５，２６に液圧を発生させることができる。

マスタシリンダ２１に発生した液圧は、液圧供給装置９を介してホイールシリンダ４Ｌ，４Ｒ，５Ｌ，５Ｒに供給され、車輪２Ｌ，２Ｒ，３Ｌ，３Ｒに制動力が付与される。なお、図２ないし図４に示すマスタシリンダ２１、リザーバ２９、電動倍力装置３０等の構成については、後で詳しく説明する。

図１に示すように、マスタシリンダ２１に発生した液圧は、一対のシリンダ側液圧配管８Ａ，８Ｂを介して液圧供給装置９（以下、ＥＳＣ９という）に供給される。ＥＳＣ９は、マスタシリンダ２１とホイールシリンダ４Ｌ，４Ｒ，５Ｌ，５Ｒとの間に設けられている。ＥＳＣ９は、マスタシリンダ２１からシリンダ側液圧配管８Ａ，８Ｂを介して出力される液圧を、ブレーキ側配管部１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄを介してホイールシリンダ４Ｌ，４Ｒ，５Ｌ，５Ｒに分配して供給する。

ＥＳＣ９は、例えば、複数の制御弁と、ブレーキ液を加圧する液圧ポンプと、該液圧ポンプを駆動する電動モータと、余剰のブレーキ液を一時的に貯留する液圧制御用リザーバ（いずれも図示せず）とを含んで構成されている。ＥＳＣ９の各制御弁の開閉と電動モータの駆動は、液圧供給装置用ＥＣＵ１０（以下、ＥＣＵ１０という）により制御される。

第１のＥＣＵとなるＥＣＵ１０は、例えば、マイクロコンピュータ、駆動回路、電源回路等を備えている。マイクロコンピュータは、例えば、演算装置（ＣＰＵ）に加え、フラッシュメモリ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等からなるメモリ（いずれも図示せず）を有している。ＥＣＵ１０は、ＥＳＣ９（の各制御弁、電動モータ）を電気的に駆動制御する液圧供給装置用コントロールユニットである。ＥＣＵ１０の入力側は、車両データバス１２、および、液圧センサ１５に接続されている。ＥＣＵ１０の出力側は、ＥＳＣ９の各制御弁、電動モータ、および、車両データバス１２に接続されている。ＥＣＵ１０は、ＥＳＣ９の各制御弁、電動モータ等を個別に駆動制御する。これにより、ＥＣＵ１０は、ブレーキ側配管部１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄからホイールシリンダ４Ｌ，４Ｒ，５Ｌ，５Ｒに供給するブレーキ液圧を減圧、保持、増圧または加圧する制御を、ホイールシリンダ４Ｌ，４Ｒ，５Ｌ，５Ｒ毎に個別に行う。

この場合、ＥＣＵ１０は、ＥＳＣ９を作動制御することにより、例えば以下の制御（１）〜（８）等を実行することができる。（１）．車両の制動時に接地荷重等に応じて各車輪２Ｌ，２Ｒ，３Ｌ，３Ｒに適切に制動力を配分する制動力配分制御。（２）．制動時に各車輪２Ｌ，２Ｒ，３Ｌ，３Ｒの制動力を自動的に調整して各車輪２Ｌ，２Ｒ，３Ｌ，３Ｒのロック（スリップ）を防止するアンチロックブレーキ制御。（３）．走行中の各車輪２Ｌ，２Ｒ，３Ｌ，３Ｒの横滑りを検知してブレーキペダル６の操作量に拘わらず各車輪２Ｌ，２Ｒ，３Ｌ，３Ｒに付与する制動力を適宜自動的に制御しつつ、アンダーステアおよびオーバーステアを抑制して車両の挙動を安定させる車両安定化制御。（４）．坂道において制動状態を保持して発進を補助する坂道発進補助制御。（５）．発進時等において各車輪２Ｌ，２Ｒ，３Ｌ，３Ｒの空転を防止するトラクション制御。（６）．先行車両に対して一定の車間を保持する車両追従制御。（７）．走行車線を保持する車線逸脱回避制御。（８）．車両進行方向の障害物との衡突を回避する障害物回避制御（衝突被害軽減ブレーキ制御）。

ＥＳＣ９は、例えば、運転者のブレーキ操作による通常の動作時においては、マスタシリンダ２１で発生した液圧を、ホイールシリンダ４Ｌ，４Ｒ，５Ｌ，５Ｒに直接供給する。これに対し、例えば、アンチロックブレーキ制御等を実行する場合は、増圧用の制御弁を閉じてホイールシリンダ４Ｌ，４Ｒ，５Ｌ，５Ｒの液圧を保持し、ホイールシリンダ４Ｌ，４Ｒ，５Ｌ，５Ｒの液圧を減圧するときには、減圧用の制御弁を開いてホイールシリンダ４Ｌ，４Ｒ，５Ｌ，５Ｒの液圧を液圧制御用リザーバに逃がすように排出する。

さらに、ＥＳＣ９は、車両走行時の安定化制御（横滑り防止制御）等を行うため、ホイールシリンダ４Ｌ，４Ｒ，５Ｌ，５Ｒに供給する液圧を増圧または加圧するときに、供給用の制御弁を閉弁した状態で電動モータにより液圧ポンプを作動させ、該液圧ポンプから吐出したブレーキ液をホイールシリンダ４Ｌ，４Ｒ，５Ｌ，５Ｒに供給する。このとき、液圧ポンプの吸込み側には、例えば、マスタシリンダ２１側からリザーバ２９内のブレーキ液が供給される。

車両データバス１２は、車両に搭載されたＶ−ＣＡＮと呼ばれる車両ＥＣＵ間通信網（装置間通信網）である。即ち、車両データバス１２は、車両に搭載された多数の電子機器の間（例えば、ＥＣＵ１０、ＥＣＵ１６、ＥＣＵ５１間）で多重通信を行うシリアル通信部である。ＥＣＵ１０には、電源ライン１３を通じて車載バッテリ１４からの電力が供給される。後述のＥＣＵ１６およびＥＣＵ５１についても、電源ライン１３を通じて車載バッテリ１４から電力が供給される。なお、図１では、二本の斜線が付された線は信号線や電源線等の電気系の線を表している。

液圧センサ１５は、例えばマスタシリンダ２１（の第１の液圧室２５）とＥＳＣ９との間のシリンダ側液圧配管８Ａに設けられている。液圧センサ１５は、マスタシリンダ２１で発生する圧力（ブレーキ液圧）、即ち、シリンダ側液圧配管８Ａ内の液圧を検出する液圧検出部である。液圧センサ１５は、ＥＳＣ９のＥＣＵ１０に電気的に接続されている。液圧センサ１５の検出信号（液圧値）は、ＥＣＵ１０に出力される。ＥＣＵ１０は、液圧センサ１５で検出された液圧値を、車両データバス１２に出力する。後述の電動倍力装置用ＥＣＵ５１は、ＥＣＵ１０から液圧値を受信することで、マスタシリンダ２１で発生した液圧値を監視（取得）することができる。

なお、図１中では省略するが、ＥＣＵ１０とＥＣＵ５１との間は、車両データバス１２とは別に設けられる通信線（信号線）、例えば、車載ＥＣＵ間の通信が可能なＬ−ＣＡＮと呼ばれる通信線（即ち、車両ＥＣＵ間通信網）により接続し、この通信線を介して液圧センサ１５の液圧値を授受するようにしてもよい。即ち、電動倍力装置用ＥＣＵ５１は、液圧センサ１５で検出された液圧値を、ＥＣＵ１０から車両ＥＣＵ間通信網（車両データバス１２または通信線）を介して取得することができる。

車両データバス１２には、自動ブレーキ用ＥＣＵ１６（以下、ＥＣＵ１６という）が接続されている。第２のＥＣＵとなるＥＣＵ１６は、自動ブレーキ指令（自動ブレーキ制動指令値）を出力する自動ブレーキ用コントロールユニットである。ＥＣＵ１６も、ＥＣＵ１０や後述のＥＣＵ５１と同様にマイクロコンピュータを含んで構成され、車両データバス１２を介してＥＣＵ１０、５１等と接続されている。

ここで、ＥＣＵ１６は、例えば、外界認識センサ１７に接続されている。外界認識センサ１７は、車両周囲の物体の位置を計測する物体位置計測装置を構成するもので、例えば、ステレオカメラ、シングルカメラ等のカメラ（例えば、デジタルカメラ）、および／または、レーザレーダ、赤外線レーダ、ミリ波レーダ等のレーダ（例えば、半導体レーザ等の発光素子およびそれを受光する受光素子）を用いることができる。なお、外界認識センサ１７は、カメラ、レーダに限らず、車両の周囲となる外界の状態を認識（検出）できる各種のセンサ（検出装置、計測装置、電波探知機）を用いることができる。

ＥＣＵ１６は、外界認識センサ１７の検出結果（情報）に基づいて、例えば、前方の物体との距離等を算出すると共に、この距離と現在の車両の走行速度等とに基づいて、付与すべき制動力（制動液圧）に対応する自動ブレーキ制動指令値を算出する。算出された自動ブレーキ制動指令値は、ＥＣＵ１６から自動ブレーキ指令として車両データバス１２に出力される。

この場合に、例えば、第３のＥＣＵとなる電動倍力装置用ＥＣＵ５１は、車両データバス１２を介して自動ブレーキ制動指令値（第２の制動指令値）を取得すると、この取得した自動ブレーキ制動指令値に基づいて、電動倍力装置３０の電動モータ３７を駆動する。即ち、電動倍力装置３０は、自動ブレーキ制動指令値に基づいて、マスタシリンダ２１内に液圧を発生させ、各ホイールシリンダ４Ｌ，４Ｒ，５Ｌ，５Ｒを加圧することにより、車輪２Ｌ，２Ｒ，３Ｌ，３Ｒに制動力（自動ブレーキ）を付与することができる。

次に、マスタシリンダ２１、リザーバ２９、電動倍力装置３０について、図１に加え、図２も参照しつつ説明する。

マスタシリンダ２１は、運転者のブレーキ操作により作動する。マスタシリンダ２１は、車両に制動力を付与するホイールシリンダ４Ｌ，４Ｒ，５Ｌ，５Ｒにブレーキ液圧を供給するシリンダ装置である。図２に示すように、マスタシリンダ２１は、タンデム型マスタシリンダにより構成されている。即ち、マスタシリンダ２１は、シリンダ本体２２と、プライマリピストン２３と、セカンダリピストン２４と、第１の液圧室２５と、第２の液圧室２６と、第１の戻しばね２７と、第２の戻しばね２８とを含んで構成されている。

シリンダ本体２２は、軸方向（図２の左右方向）の一側（例えば、図２の左右方向の右側、車両の前後方向の後側）が開口端となり、他側（例えば、図２の左右方向の左側、車両の前後方向の前側）が底部となって閉塞された有底筒状に形成されている。シリンダ本体２２は、その開口端側が後述する電動倍力装置３０のブースタハウジング３１に取付けられている。シリンダ本体２２には、リザーバ２９と接続される第１，第２のリザーバポート２２Ａ，２２Ｂが設けられている。また、シリンダ本体２２には、シリンダ側液圧配管８Ａ，８Ｂが接続される第１，第２のサプライポート２２Ｃ，２２Ｄが設けられている。第１，第２のサプライポート２２Ｃ，２２Ｄは、シリンダ側液圧配管８Ａ，８Ｂ等を介してホイールシリンダ４Ｌ，４Ｒ，５Ｌ，５Ｒと接続されている。

プライマリピストン２３は、軸方向の一側が有底のロッド挿入穴２３Ａとなり、軸方向の他側が有底のばね収容穴２３Ｂとなっている。ばね収容穴２３Ｂは、ロッド挿入穴２３Ａとは反対側（他側）に開口し、ばね収容穴２３Ｂ内には、第１の戻しばね２７の一側が配置されている。プライマリピストン２３は、ロッド挿入穴２３Ａ側がシリンダ本体２２の開口端側から外部に突出し、ロッド挿入穴２３Ａ内には、後述の出力ロッド４８が突当て状態で挿入されている。

セカンダリピストン２４は、有底筒状に形成され、プライマリピストン２３と対向する軸方向の一側が底部２４Ａとなって閉塞されている。セカンダリピストン２４には、軸方向の他側に開口するばね収容穴２４Ｂが形成され、ばね収容穴２４Ｂ内には、第２の戻しばね２８の一側が配置されている。

第１の液圧室２５は、プライマリピストン２３とセカンダリピストン２４との間に画成されている。第２の液圧室２６は、セカンダリピストン２４とシリンダ本体２２の底部との間に画成されている。第１，第２の液圧室２５，２６は、シリンダ本体２２内で軸方向に離間して形成されている。

第１の戻しばね２７は、第１の液圧室２５内に位置してプライマリピストン２３とセカンダリピストン２４との間に配設されている。第１の戻しばね２７は、プライマリピストン２３をシリンダ本体２２の開口端側に向けて付勢している。第２の戻しばね２８は、第２の液圧室２６内に位置してシリンダ本体２２の底部とセカンダリピストン２４との間に配設されている。第２の戻しばね２８は、セカンダリピストン２４を第１の液圧室２５側に向けて付勢している。

例えば、ブレーキペダル６が踏込み操作されると、マスタシリンダ２１のシリンダ本体２２内では、プライマリピストン２３とセカンダリピストン２４とがシリンダ本体２２の底部側に向かって変位する。このとき、第１，第２のリザーバポート２２Ａ，２２Ｂが、プライマリピストン２３とセカンダリピストン２４とにより遮断されると、第１，第２の液圧室２５，２６内のブレーキ液により、マスタシリンダ２１からブレーキ液圧（Ｍ／Ｃ圧）が発生する。一方、ブレーキペダル６の操作が解除されると、プライマリピストン２３とセカンダリピストン２４とが、第１，第２の戻しばね２７，２８によりシリンダ本体２２の開口部側に向かって変位する。

リザーバ２９は、マスタシリンダ２１のシリンダ本体２２に取付けられている。リザーバ２９は、内部にブレーキ液を貯溜する作動油タンクとして構成され、シリンダ本体２２内の液圧室２５，２６内にそれぞれブレーキ液を補充（給排）する。図２に示すように、第１のリザーバポート２２Ａが第１の液圧室２５に連通され、第２のリザーバポート２２Ｂが第２の液圧室２６に連通しているときは、リザーバ２９と液圧室２５，２６との間でブレーキ液の供給または排出を行うことができる。

一方、第１のリザーバポート２２Ａがプライマリピストン２３により第１の液圧室２５から遮断され、第２のリザーバポート２２Ｂがセカンダリピストン２４により第２の液圧室２６から遮断されると、リザーバ２９と液圧室２５，２６との間のブレーキ液の供給および排出が断たれる。この場合、マスタシリンダ２１の液圧室２５，２６内には、プライマリピストン２３およびセカンダリピストン２４の変位に伴ってブレーキ液圧（Ｍ／Ｃ圧）が発生し、このブレーキ液圧は、第１，第２のサプライポート２２Ｃ，２２Ｄから一対のシリンダ側液圧配管８Ａ，８Ｂを介してＥＳＣ９に供給される。

電動ブレーキ装置としての電動倍力装置３０は、ブレーキペダル６とマスタシリンダ２１との間に設けられている。電動倍力装置３０は、運転者によるブレーキペダル６の踏込み操作時に、第１の制動指令値となるブレーキペダル操作量（踏込み量）に応じて電動モータ３７を駆動することにより、ブレーキ操作力（踏力）を増力してマスタシリンダ２１に伝える倍力機構（ブースタ）となるものである。これに加えて、電動倍力装置３０は、運転者のブレーキ操作（ペダル操作）がなくても、自動的に制動力（自動ブレーキ）を付与する自動ブレーキ付与機構となるものである。

即ち、電動倍力装置３０は、（例えば、ＥＣＵ１６からの）第２の制動指令値となる自動ブレーキ指令に応じて電動モータ３７を駆動することにより、マスタシリンダ２１内にブレーキ液圧を発生させる。これにより、運転者のブレーキ操作に拘わらず（操作があってもなくても）、各ホイールシリンダ４Ｌ，４Ｒ，５Ｌ，５Ｒ内にブレーキ液圧を供給し、自動的に制動力（自動ブレーキ）を付与することができる。

電動倍力装置３０は、操作量検出装置としてのブレーキ操作センサ７（図１、図３参照）と、入力部材３２と、電動アクチュエータ３６と、移動量検出部としての角度センサ３９（図１、図３参照）と、助力部材としてのパワーピストン４５と、反力分配部材としてのリアクションディスク４７と、制御装置としてのＥＣＵ５１とを含んで構成されている。より具体的には、電動倍力装置３０は、ブレーキ操作センサ７、ハウジングとしてのブースタハウジング３１、入力部材３２、電動アクチュエータ３６、角度センサ３９、パワーピストン４５、リアクションディスク４７、出力ロッド４８、ＥＣＵ５１等を備えている。

ブースタハウジング３１は、電動倍力装置３０の外殻を構成するもので、例えば、車体１のフロントボードである車室前壁に固定される。ブースタハウジング３１は、モータケース３１Ａと、出力ケース３１Ｂと、入力ケース３１Ｃとを備えている。モータケース３１Ａは、後述の電動モータ３７と減速機構４０の一部（駆動プーリ４０Ａ側）を内部に収容するものである。出力ケース３１Ｂは、減速機構４０の他部（従動プーリ４０Ｂ側）、回転直動変換機構４３およびパワーピストン４５の一部（軸方向の他側）、第２の戻しばね４６、出力ロッド４８、リアクションディスク４７等を内部に収容するものである。入力ケース３１Ｃは、モータケース３１Ａおよび出力ケース３１Ｂの軸方向一側の開口を閉塞すると共に、回転直動変換機構４３およびパワーピストン４５の他部（軸方向の一側）、入力部材３２の中間部等を内部に収容するものである。

入力ケース３１Ｃの一側の開口には、入力部材３２の鍔部３３Ｂと当接する円環状のストッパ部材３１Ｄが設けられている。ストッパ部材３１Ｄには、周方向の２個所位置（例えば、１８０度離間した２個所位置）に、径方向内側に向けて突出するストッパ片３１Ｄ１（図２では省略、図８参照）が設けられている。入力部材３２は、入力部材３２の鍔部３３Ｂがストッパ部材３１Ｄのストッパ片３１Ｄ１と当接することにより、それ以上軸方向の一側（後側、図２に右側）に変位するのを阻止される。即ち、ストッパ部材３１Ｄ（のストッパ片３１Ｄ１）は、入力部材３２が軸方向の一側となる後側（図２の右側）に変位したときに、入力部材３２の鍔部３３Ｂと当接して入力部材３２の位置決めをする段差（位置決め段差Ｘ１、図８参照）となるものである。

入力部材３２は、ブースタハウジング３１に対して軸方向に移動可能に設けられ、ブレーキペダル６に接続されている。入力部材３２は、ブレーキペダル６に連結されるマスタシリンダ２１のプライマリピストン２３からの反力の一部が伝達される。このために、入力部材３２は、入力ロッド３３と入力ピストン３４とを備えている。入力ロッド３３と入力ピストン３４とは、同心状に連結された状態で、回転直動変換機構４３およびパワーピストン４５の内側に挿通されている。この場合、入力ロッド３３の軸方向の一側は、ブースタハウジング３１の入力ケース３１Ｃから突出している。そして、入力ロッド３３の突出端となる軸方向一側には、ブレーキペダル６が連結される。

一方、入力ロッド３３の軸方向他側は、その先端が球形部３３Ａとなってパワーピストン４５内に挿入されている。入力ロッド３３の軸方向中間には、全周にわたって径方向外側に突出する環状の鍔部３３Ｂが設けられている。この鍔部３３Ｂとパワーピストン４５との間には、第１の戻しばね３５が配設されている。第１の戻しばね３５は、パワーピストン４５に対して入力部材３２（入力ロッド３３）を軸方向の一側に向けて常時付勢している。

入力ピストン３４は、パワーピストン４５に対して軸方向に相対移動を可能（摺動可能）となるようにパワーピストン４５内に挿嵌されている。入力ピストン３４は、入力ロッド３３に対向して設けられたピストン本体３４Ａと、該ピストン本体３４Ａから軸方向の他側に突出して設けられた受圧部３４Ｂとを有している。ピストン本体３４Ａの軸方向の一側には、入力ロッド３３の球形部３３Ａと対応する位置に凹部３４Ｃが設けられている。凹部３４Ｃには、入力ロッド３３の球形部３３Ａが、例えばかしめ等の手段を用いて固定されている。

一方、受圧部３４Ｂの先端面は、リアクションディスク４７に当接可能な当接面となっている。例えば、ブレーキペダル６が操作されていない非制動時には、受圧部３４Ｂの先端面とリアクションディスク４７との間に所定の隙間が形成される。ブレーキペダル６が踏込み操作されると、受圧部３４Ｂの先端面とリアクションディスク４７とが当接し、入力部材３２の推力（踏込み力が）がリアクションディスク４７に加わる（図４参照）。

電動アクチュエータ３６は、マスタシリンダ２１から液圧を発生させるときに作動され、車両のホイールシリンダ４Ｌ，４Ｒ，５Ｌ，５Ｒにブレーキ液圧を付与する。この場合、電動アクチュエータ３６は、入力部材３２の移動により助力部材としてのパワーピストン４５を推進する。即ち、電動アクチュエータ３６は、パワーピストン４５をマスタシリンダ２１の軸方向に移動させ、該パワーピストン４５に推力を付与する。これにより、パワーピストン４５は、マスタシリンダ２１のシリンダ本体２２内でプライマリピストン２３（およびセカンダリピストン２４）を軸方向に変位させる。

電動アクチュエータ３６は、電動モータ３７と、該電動モータ３７の回転を減速する減速機構４０と、該減速機構４０により減速した回転が伝えられる筒状回転体４１と、該筒状回転体４１の回転をパワーピストン４５の軸方向変位に変換する回転直動変換機構４３とを含んで構成されている。電動モータ３７は、例えばＤＣブラシレスモータを用いて構成され、モータ軸（出力軸）となる回転軸３７Ａと、該回転軸３７Ａに取付けられた永久磁石等のロータ（図示せず）と、モータケース３１Ａに取付けられたコイル（電機子）等のステータ（図示せず）とを有している。回転軸３７Ａの軸方向一側の端部は、ブースタハウジング３１の入力ケース３１Ｃに転がり軸受３８を介して回転可能に支持されている。

電動モータ３７には、レゾルバや回転角センサと呼ばれる角度センサ３９（図１、図３参照）が設けられている。角度センサ３９は、電動モータ３７（の回転軸３７Ａ）の回転角度（回転位置）を検出し、その検出信号をＥＣＵ５１に出力する。ＥＣＵ５１は、この回転角度信号に従って電動モータ３７の回転位置（即ち、パワーピストン４５の変位）をフィードバック制御する。ここで、角度センサ３９で検出された電動モータ３７の回転角度は、後述の減速機構４０の減速比、および、回転直動変換機構４３の単位回転角度当たりの直動変位量を用いることで、パワーピストン４５の移動量（変位量、位置）を算出することが可能である。

このため、角度センサ３９は、パワーピストン４５の移動量（パワーピストン位置）を検出する移動量検出部を構成している。なお、移動量検出部は、レゾルバからなる角度センサ３９に限らず、例えば、回転型のポテンショメータを用いてもよい。また、角度センサ３９は、電動モータ３７の回転角度（回転位置）に代えて、減速機構４０による減速後の回転角度（例えば、筒状回転体４１の回転角度）を検出してもよい。さらに、パワーピストン４５の移動量を間接的に検出する角度センサ３９に代えて、例えば、パワーピストン４５の直動変位（軸方向変位）を直接的に検出する変位センサ（位置センサ）を用いてもよい。また、変位センサを用いて、回転直動変換機構４３の直動部材４４の直動変位を検出してもよい。

減速機構４０は、例えば、ベルト減速機構として構成されている。減速機構４０は、電動モータ３７の回転軸３７Ａに取付けられた駆動プーリ４０Ａと、筒状回転体４１に取付けられた従動プーリ４０Ｂと、これらの間に巻装されたベルト４０Ｃとを含んで構成されている。減速機構４０は、電動モータ３７の回転軸３７Ａの回転を所定の減速比で減速して筒状回転体４１に伝達する。筒状回転体４１は、ブースタハウジング３１の入力ケース３１Ｃに転がり軸受４２を介して回転可能に支持されている。

回転直動変換機構４３は、例えば、ボールネジ機構として構成されている。回転直動変換機構４３は、筒状回転体４１の内周側に複数のボールを介して軸方向に移動可能に設けられた筒状（中空）の直動部材４４を備えている。直動部材４４は、例えば、パワーピストン４５と共に助力部材を構成することができる。直動部材４４の内側には、パワーピストン４５が直動部材４４の軸方向他側の開口から挿入されている。直動部材４４の軸方向一側の端部寄りには、全周にわたって径方向内側に突出する鍔部４４Ａが設けられている。この鍔部４４Ａの他側面（前側面）には、パワーピストン４５の一端部（後端部）が当接している。これにより、直動部材４４は、入力ケース３１Ｃおよび筒状回転体４１の内周側を、パワーピストン４５と一体になって軸方向の他側（前側）へと変位することができる。

パワーピストン４５は、電動アクチュエータ３６により作動（軸方向に移動）され、マスタシリンダ２１で液圧を発生させる（ホイールシリンダ４Ｌ，４Ｒ，５Ｌ，５Ｒにブレーキ液圧を付与する）。パワーピストン４５は、入力部材３２に対して進退動可能な助力部材を構成し、電動アクチュエータ３６により軸方向に推進（移動）される。パワーピストン４５は、外側筒部材４５Ａと、内側筒部材４５Ｂと、環状部材４５Ｃとを含んで構成されている。

パワーピストン４５の外側筒部材４５Ａは、直動部材４４の内側に、該直動部材４４に対して軸方向に相対変位（摺動）を可能に設けられている。内側筒部材４５Ｂは、外側筒部材４５Ａの内側に設けられている。内側筒部材４５Ｂの軸方向の一側（後側）の端面（一端面）は、外側筒部材４５Ａの一端面と共に、環状部材４５Ｃに当接している。内側筒部材４５Ｂの内側には、入力部材３２の入力ピストン３４が軸方向に相対移動（摺動）可能に挿嵌されている。

内側筒部材４５Ｂの軸方向の他側（前側）は、全周にわたって径方向内側に突出した鍔部４５Ｂ１となっている。この鍔部４５Ｂ１（の他側面）は、入力ピストン３４の受圧部３４Ｂと共に、リアクションディスク４７に対面（対向）している。一方、鍔部４５Ｂ１（の一側面）は、例えば、入力部材３２がパワーピストン４５に対して軸方向の他側となる前側（図２の左側）に相対変位したときに、入力部材３２の入力ピストン３４と当接する段差（他側段差Ｘ２）となるものである。

環状部材４５Ｃは、内側筒部材４５Ｂの軸方向一側の開口に螺合により固着されている。環状部材４５Ｃの軸方向の中間部は、全周にわたって径方向外側に突出した鍔部４５Ｃ１となっている。この鍔部４５Ｃ１の一側面には、直動部材４４の鍔部４４Ａが当接する。一方、鍔部４５Ｃ１の他側面には、外側筒部材４５Ａおよび内側筒部材４５Ｂが当接している。さらに、環状部材４５Ｃは、内側筒部材４５Ｂの内側を軸方向他側に向けて延びる筒部４５Ｃ２を有している。筒部４５Ｃ２（の他側面）は、例えば、入力部材３２がパワーピストン４５に対して軸方向の一側となる後側（図２の右側）に相対変位したときに、入力部材３２の入力ピストン３４（ピストン本体３４Ａ）と当接する段差（一側段差Ｘ３）となるものである。

第２の戻しばね４６は、パワーピストン４５の外側筒部材４５Ａとブースタハウジング３１の出力ケース３１Ｂとの間に設けられている。第２の戻しばね４６は、パワーピストン４５を、制動解除方向に常時付勢する。これにより、パワーピストン４５は、ブレーキ操作の解除時に、電動モータ３７が制動解除側に回転することによる駆動力と第２の戻しばね４６の付勢力とにより、図２に示す初期位置まで戻される。

リアクションディスク４７は、入力部材３２（入力ピストン３４）およびパワーピストン４５（内側筒部材４５Ｂ）と出力ロッド４８との間に設けられた反力分配部材である。リアクションディスク４７は、例えばゴム等の弾性樹脂材料により円板状に形成され、入力部材３２とパワーピストン４５とに当接する。リアクションディスク４７は、ブレーキペダル６から入力部材３２（入力ピストン３４）に伝わる踏力（推力）と、電動アクチュエータ３６からパワーピストン４５（内側筒部材４５Ｂ）に伝わる推力（ブースタ推力）とを出力ロッド４８に伝達する。換言すれば、リアクションディスク４７は反力分配部材として、マスタシリンダ２１で発生するブレーキ液圧の反力Ｐ（図４参照）を入力部材３２とパワーピストン４５とに分配して伝える。

例えば、ブレーキペダル６が踏込まれると、この踏込みに伴って、電動アクチュエータ３６によりパワーピストン４５がリアクションディスク４７側に向けて移動する。このとき、リアクションディスク４７は、後述の図４（Ａ），（Ｂ）に示すように、弾性変形する。即ち、リアクションディスク４７は、出力ロッド４８のフランジ部４８Ａとパワーピストン４５の内側筒部材４５Ｂおよび入力部材３２（入力ピストン３４の受圧部３４Ｂ）との間で、弾性変形する。なお、図４では、パワーピストン４５の内側筒部材４５Ｂの形状、入力ピストン３４の受圧部３４Ｂの形状等を、図２と比較して簡略的に表している。

出力ロッド４８は、入力部材３２の推力および／またはパワーピストン４５の推力を、マスタシリンダ２１（のプライマリピストン２３）に出力するものである。出力ロッド４８は、一端側に大径のフランジ部４８Ａが設けられている。フランジ部４８Ａは、リアクションディスク４７を挟んでパワーピストン４５の内側筒部材４５Ｂを外側から嵌合している。出力ロッド４８は、入力部材３２の推力および／またはパワーピストン４５の推力に基づいて、マスタシリンダ２１のプライマリピストン２３を軸方向に押圧する。

ここで、回転直動変換機構４３は、バックドライバビリティを有しており、直動部材４４の直線運動（軸方向移動）によって筒状回転体４１を回転させることができる。図２に示すように、パワーピストン４５が戻り位置（初期位置）まで後退（最後退）したときには、直動部材４４が入力ケース３１Ｃの閉塞端側（ストッパ部材３１Ｄ）に当接する。この閉塞端（ストッパ部材３１Ｄの側面）は、直動部材４４を介してパワーピストン４５の戻り位置を規制するストッパとして機能する。

パワーピストン４５（の環状部材４５Ｃ）には、直動部材４４の鍔部４４Ａが後方（図２の右方）から当接している。このため、パワーピストン４５が直動部材４４から離れて単独で前進できるようになっている。即ち、例えば、電動モータ３７が断線等によって作動不良になる等、電動倍力装置３０に異常が発生した場合を考える。この場合は、直動部材４４は、第２の戻しばね４６のばね力によってパワーピストン４５と共に後退位置に戻される。これにより、ブレーキの引き摺りを抑制することができる。

一方、制動力を付与するときは、入力部材３２の前進に基づいて、リアクションディスク４７を介して出力ロッド４８をマスタシリンダ２１側に向けて変位させ、該マスタシリンダ２１に液圧を発生させることができる。このとき、入力部材３２が所定量前進すると、入力ピストン３４のピストン本体３４Ａの前端がパワーピストン４５の内側筒部材４５Ｂ（の鍔部４５Ｂ１）に当接する。これにより、入力部材３２とパワーピストン４５との両方の前進に基づいて、マスタシリンダ２１に液圧を発生させることができる。

なお、減速機構４０は、ベルト減速機構に限らず、例えば歯車減速機構等の他の形式の減速機構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回転直動変換機構４３は、例えばラック−ピニオン機構等によって構成することもできる。さらに、減速機構４０は、必ずしも設ける必要はなく、例えば、筒状回転体４１に電動モータのロータを設けると共に、電動モータのステータを筒状回転体４１の周囲に配置して、電動モータにより筒状回転体４１を直接的に回転させるようにしてもよい。また、実施形態では、回転直動変換機構４３とパワーピストン４５とを別体としているが、それぞれの一部を一体化して構成してもよく、例えば、パワーピストン４５と回転直動変換機構４３のうちの直動部材４４とを一体にしてもよい。換言すれば、助力部材は、「パワーピストン４５」と「パワーピストン４５と別体または一体の直動部材４４」とにより構成することができる。

次に、電動倍力装置用ＥＣＵ５１について説明する。

電動倍力装置３０を制御するＥＣＵ５１は、例えばマイクロコンピュータ、駆動回路、電源回路を含んで構成されている。マイクロコンピュータは、例えば、演算装置（ＣＰＵ）に加え、フラッシュメモリ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等からなるメモリ（いずれも図示せず）を有している。ＥＣＵ５１は、電動モータ３７を電気的に駆動制御する電動倍力装置用コントロールユニットである。図１に示すように、ＥＣＵ５１の入力側は、ブレーキペダル６の操作量（または踏力）を検出するブレーキ操作センサ７と、電動モータ３７の回転位置（に対応するパワーピストン４５の移動量）を検出する角度センサ３９と、他の車両機器のＥＣＵ１０，１６からの信号の授受を行う車両データバス１２とに接続されている。一方、ＥＣＵ５１の出力側は、電動モータ３７と、車両データバス１２とに接続されている。

ＥＣＵ５１は、例えば、ブレーキ操作センサ７から出力される検出信号（ブレーキペダル操作量、即ち、入力部材位置）とＥＣＵ１６からの自動ブレーキ指令（自動ブレーキ制動指令値）とに応じて、マスタシリンダ２１を加圧すべく電動モータ３７を駆動する。即ち、ＥＣＵ５１は、ブレーキペダル６の操作に基づく第１の制動指令値（入力部材位置）に基づき電動アクチュエータ３６（電動モータ３７）を制御してパワーピストン４５を移動（変位）させる。この場合、ＥＣＵ５１は、入力部材３２とパワーピストン４５との相対位置を検出し、電動アクチュエータ３６（電動モータ３７）を駆動して制御する。また、ＥＣＵ５１は、車両の装置間通信網となる車両データバス１２から入力される第２の制動指令値（自動ブレーキ指令）に基づき電動アクチュエータ３６（電動モータ３７）を制御してパワーピストン４５を移動（変位）させる。

換言すれば、ＥＣＵ５１は、入力部材位置または自動ブレーキ指令に基づいて電動モータ３７を駆動し、パワーピストン４５を移動させることにより、マスタシリンダ２１内に発生させる制動液圧を可変に制御する。後述の図３に示すように、ＥＣＵ５１の内部には、モータ駆動回路５２と制御信号算出処理部５３とが設置されている。ＥＣＵ５１は、制御信号算出処理部５３で算出された駆動信号に基づいて、モータ駆動回路５２を介して電動モータ３７に電流を供給する。

そして、ＥＣＵ５１から電動モータ３７に電流が供給されると、電動モータ３７の回転軸３７Ａが回転駆動する。回転軸３７Ａの回転は、減速機構４０によって減速され、回転直動変換機構４３によって直動部材４４の直動変位（図２の左右方向の変位）に変換される。直動部材４４は、円筒状となっており、パワーピストン４５と一体となって図２の左方向に変位できるように、その内側にパワーピストン４５を格納している。パワーピストン４５の先端側には、ブースタハウジング３１との間に第２の戻しばね４６が設置されており、直動部材４４が図２の右側に直動変位したときにパワーピストン４５を直動部材４４と同方向に一体となって後退可能となるように付勢されている。

パワーピストン４５（の内側筒部材４５Ｂ）の先端には、弾性部材であるリアクションディスク４７が取付けられており、パワーピストン４５の変位が、リアクションディスク４７を介してマスタシリンダ２１のプライマリピストン２３に伝達される。リアクションディスク４７は、入力部材３２およびパワーピストン４５の推力を合成して、マスタシリンダ２１のプライマリピストン２３に伝達する。これと共に、リアクションディスク４７は、マスタシリンダ２１に発生したブレーキ液圧によるプライマリピストン２３からの反力を、入力部材３２とパワーピストン４５とに分配する。

図２では、プライマリピストン２３は、リザーバ２９とマスタシリンダ２１を繋ぐブレーキ液の供給経路を遮断しておらす、マスタシリンダ２１の内部（液圧室２５，２６）には液圧は発生していない。この状態から、電動モータ３７を駆動させ、プライマリピストン２３を図２の左方向に変位させ、リザーバ２９とマスタシリンダ２１を繋ぐブレーキ液の供給経路を遮断し、さらにプライマリピストン２３を変位させることにより、マスタシリンダ２１に液圧を発生させることができる。

パワーピストン４５は、全体として円筒状となっており、パワーピストン４５の内部を、入力部材３２が挿通されている。入力部材３２は、パワーピストン４５の変位によらず該パワーピストン４５に対して摺動可能に、かつ、その先端がリアクションディスク４７と接触可能に設置されている。その上で、パワーピストン４５内部の入力部材３２との摺動部には、入力部材３２との相対変位を制限するための段差（即ち、他側段差Ｘ２、一側段差Ｘ３）が設けてある。例えば、電動モータ３７を駆動させない状態で運転者がブレーキペダル６を踏むと、入力部材３２が前進し、入力ピストン３４のピストン本体３４Ａが、パワーピストン４５の内側筒部材４５Ｂの他側段差Ｘ２（鍔部４５Ｂ１の側面）に当接する。

これにより、パワーピストン４５は、直動部材４４と分離して、入力部材３２と共に前進し、マスタシリンダ２１内に液圧を発生させることができる。一方、運転者がブレーキペダル６を踏んでいない状態で、電動モータ３７の駆動によってパワーピストン４５を推進させた場合は、パワーピストン４５の環状部材４５Ｃの一側段差Ｘ３（筒部４５Ｃ２の端面）が、入力ピストン３４のピストン本体３４Ａと当接する。これにより、パワーピストン４５と一体となって入力部材３２が推進される。

また、入力部材３２（入力ロッド３３）とパワーピストン４５または直動部材４４との間（図２では、入力ロッド３３とパワーピストン４５との間）には、入力ばねとなる第１の戻しばね３５が設けられている。第１の戻しばね３５は、入力部材３２の入力ロッド３３とパワーピストン４５との相対変位量によってその荷重が変化する。第１の戻しばね３５は、入力部材３２に対して、ブレーキペダル６を初期位置まで戻す方向（入力ロッド３３とパワーピストン４５とを軸方向に離間させる方向）の荷重が加わるように設置されている。

次に、図３は、電動倍力装置３０の液圧発生動作に関する構成と信号、および、電動倍力装置用ＥＣＵ５１内部の制御信号算出処理部５３で行われる処理を示している。

図３に示すように、電動倍力装置３０のＥＣＵ５１は、モータ駆動回路５２と制御信号算出処理部５３とを有している。モータ駆動回路５２は、制御信号算出処理部５３（後述の電流フィードバック制御部６２）から出力される駆動信号により、電動モータ３７に供給する電流を制御し、これにより電動モータ３７の回転が制御される。電動モータ３７（回転軸３７Ａ）の回転は、減速機構４０によって減速されると共に、回転直動変換機構４３により直動変位に変換され、助力部材であるパワーピストン４５が軸方向（図２の左右方向）に直動変位する。

このとき、電動モータ３７に供給された電流（コイルに流れた電流）は、ＥＣＵ５１のモータ駆動回路５２に設けられた電流センサ５２Ａによって検出される。また、電動モータ３７の回転軸３７Ａの回転角度（即ち、モータ回転位置）は、角度センサ３９により検出される。この場合、角度センサ３９により検出された回転角度と、減速機構４０の減速比と、回転直動変換機構４３の単位回転角度当たりの直動変位量とを用いることで、パワーピストン４５の変位量（移動量）を算出することができる。ＥＣＵ５１の制御信号算出処理部５３は、例えば、既知のフィードバック制御技術を用いて駆動信号を算出することにより、パワーピストン４５の変位量が所定の変位量となるように、即ち、パワーピストン４５が所定の位置に変位するように制御することが可能である。なお、検出する角度は、回転軸３７Ａ（ロータ）の回転角度ではなく、減速後の回転角度でもよい。また、角度センサ３９に代えて、パワーピストン４５の直動変位を直接検出する変位センサを用いてもよい。

図３に示すように、ＥＣＵ５１の制御信号算出処理部５３は、ブレーキ操作入力部５４と、相対変位量算出処理部５５と、加算部５６と、自動ブレーキ指令算出処理部５７と、選択部５８と、角度入力部５９と、位置フィードバック制御部６０と、電流入力部６１と、電流フィードバック制御部６２とを含んで構成されている。ブレーキ操作入力部５４は、入力側がブレーキ操作センサ７に接続され、出力側が加算部５６に接続されている。ブレーキ操作入力部５４は、ブレーキ操作センサ７から出力された検出信号を増幅すると共に、その増幅した検出信号を入力部材位置（ブレーキペダル操作量）Ｘirとして加算部５６に出力する。

相対変位量算出処理部５５は、例えば、パワーピストン４５の内側筒部材４５Ｂとリアクションディスク４７との接触面（ＰＲ接触面）から入力部材３２（入力ピストン３４の受圧部３４Ｂ）の先端面までの距離（図４に示す相対変位量ΔＸ）の目標値である相対変位量ΔＸcomを算出するものである。換言すれば、相対変位量算出処理部５５は、ＰＲ接触面と先端面との間に保持（維持）すべき相対変位量ΔＸcomを設定する。相対変位量算出処理部５５の出力側は加算部５６に接続されており、相対変位量算出処理部５５で設定された相対変位量ΔＸcomは、加算部５６に出力される。なお、相対変位量ΔＸcomは、運転者にとって所望のペダルフィーリングが得られるように設定される値（制御目標値）であり、一定値（固定値）としてもよいし、例えば、車速の変化等、運転状況の変化に伴って変化させる可変値としてもよい。

加算部５６は、入力側がブレーキ操作入力部５４と相対変位量算出処理部５５とに接続され、出力側が選択部５８に接続されている。加算部５６は、ブレーキ操作入力部５４から出力された入力部材位置Ｘirに、相対変位量算出処理部５５から出力された相対変位量ΔＸcomを加算する。加算部５６は、加算した値（Ｘir＋ΔＸcom）を、「ペダル操作時パワーピストン位置指令」として選択部５８に出力する。

自動ブレーキ指令算出処理部５７は、入力側が車両データバス１２に接続され、出力側が選択部５８に接続されている。自動ブレーキ指令算出処理部５７は、例えば、車両データバス１２を介してＥＣＵ１６から出力された自動ブレーキ指令が入力される。自動ブレーキ指令は、例えば、マスタシリンダ２１に発生させる液圧値として自動ブレーキ指令算出処理部５７に入力される。自動ブレーキ指令算出処理部５７は、例えば、マスタシリンダ２１の発生液圧（液圧値）とパワーピストン４５の位置との関係を示すブレーキ特性（特性データ）、即ち、「液圧Ｐ−パワーピストン位置Ｘ特性」に基づいて、入力された自動ブレーキ指令（液圧値）に対応するパワーピストン位置を算出する。自動ブレーキ指令算出処理部５７のブレーキ特性は、ＥＣＵ５１のメモリに記憶されている。自動ブレーキ指令算出処理部５７は、算出したパワーピストン位置を、「自動ブレーキ時パワーピストン位置指令」として選択部５８に出力する。

選択部５８は、入力側が加算部５６と自動ブレーキ指令算出処理部５７とに接続され、出力側が位置フィードバック制御部６０に接続されている。選択部５８は、加算部５６から出力された「ペダル操作時パワーピストン位置指令」と自動ブレーキ指令算出処理部５７から出力された「自動ブレーキ時パワーピストン位置指令」とを比較すると共に、このうちの大きい方を選択する。選択部５８は、選択した位置指令を、「パワーピストン位置指令」として位置フィードバック制御部６０に出力する。

角度入力部５９は、入力側が角度センサ３９に接続され、出力側が位置フィードバック制御部６０に接続されている。角度入力部５９は、角度センサ３９から出力された検出信号を増幅すると共に、その検出信号（即ち、パワーピストン４５の移動位置を検出する検出信号）を実際のパワーピストン位置Ｘppとして位置フィードバック制御部６０に出力する。

位置フィードバック制御部６０は、入力側が選択部５８と角度入力部５９とに接続され、出力側が電流フィードバック制御部６２に接続されている。位置フィードバック制御部６０は、選択部５８から出力された「パワーピストン位置指令」と角度入力部５９から出力された実際のパワーピストン位置Ｘppとから、例えば両者の偏差（位置偏差）を算出すると共に、その偏差を小さくするように電流フィードバック制御部６２に電流指令を出力する。

電流入力部６１は、入力側が電流センサ５２Ａに接続され、出力側が電流フィードバック制御部６２に接続されている。電流入力部６１は、電流センサ５２Ａから出力された検出信号（電動モータ３７に流れた電流信号）を増幅すると共に、その検出信号を実際の電流値として電流フィードバック制御部６２に出力する。

電流フィードバック制御部６２は、入力側が位置フィードバック制御部６０と電流入力部６１とに接続され、出力側がモータ駆動回路５２に接続されている。電流フィードバック制御部６２は、位置フィードバック制御部６０から出力された電流指令と電流入力部６１から出力された実際の電流（検出信号）とから、両者の偏差を小さくするように駆動信号（即ち、電動モータ３７を駆動するための駆動信号）をモータ駆動回路５２へと出力する。電動モータ３７は、モータ駆動回路５２から出力された駆動信号に基づいて駆動（回転）される。

次に、運転者によるブレーキペダル６の操作によってマスタシリンダ２１に液圧を発生させるための処理と電動倍力装置３０の動作について説明する。

運転者によるブレーキペダル６の操作がなく、自動ブレーキ指令もない（自動ブレーキ指令値＝０である）場合、電動倍力装置用ＥＣＵ５１は、パワーピストン４５の位置の指令となるパワーピストン位置指令を次のように算出する。即ち、この場合は、ＥＣＵ５１は、パワーピストン４５が、リザーバ２９とマスタシリンダ２１を繋ぐブレーキ液の供給経路を遮断せず、かつ、入力部材３２の先端（入力ピストン３４の受圧部３４Ｂの先端）がリアクションディスク４７に接触（当接）しないように、入力部材３２との相対変位を保持するようなパワーピストン位置指令を算出する。そして、ＥＣＵ５１は、その位置を保持するように、電動モータ３７に対して駆動信号を出力する。

具体的には、ブレーキ操作センサ７の検出信号は、ブレーキ操作入力部５４で入力部材位置Ｘirに変換される。加算部５６では、変換された入力部材位置Ｘirに対して、保持したいパワーピストン位置との相対変位量ΔＸcomが加算される。自動ブレーキ指令がない場合は、加算により算出された値が、選択部５８で選択されると共に選択部５８から「パワーピストン位置指令」となって位置フィードバック制御部６０に入力される。位置フィードバック制御部６０では、算出された「パワーピストン位置指令」と、角度センサ３９の検出信号を変換して算出した「パワーピストン位置Ｘpp」とが一致するように、「電流指令」を算出し、電流フィードバック制御部６２に出力する。電流フィードバック制御部６２では、算出された「電流指令」と、電流センサ５２Ａの検出信号を変換して算出した「電流値」とが一致するように、モータ駆動信号を算出する。このようなモータ駆動信号の算出には、例えば、公知のフィードバック制御技術を用いることができる。

ここで、入力部材位置Ｘirに加算する相対変位量ΔＸcomは、相対変位量算出処理部５５で算出される。相対変位量ΔＸcomは、パワーピストン４５（内側筒部材４５Ｂ）とリアクションディスク４７との接触面（ＰＲ接触面）から入力部材３２（入力ピストン３４の受圧部３４Ｂ）の先端までの距離を任意の値として設定するための値である。具体的には、相対変位量ΔＸcomは、電動倍力装置３０を構成する部品の寸法と、ＥＣＵ５１の認識する入力部材位置Ｘirとパワーピストン位置Ｘppそれぞれの原点（ブースタハウジング３１との当接位置）との関係を考慮して決定されるものである。

実施形態では、簡単のため、相対変位量ΔＸcomは、パワーピストン４５とリアクションディスク４７との接触面（ＰＲ接触面）から入力部材３２の先端（入力部材先端）までの距離そのものとする。これにより、ブレーキペダル操作量（即ち、入力部材位置）によらず、入力部材先端とＰＲ接触面との距離を任意の相対変位量ΔＸで保持するように、パワーピストン４５の位置を変位させることができる。このため、ブレーキペダル６を操作して、入力部材３２を変位させることに伴って、パワーピストン４５を変位させることができる。このようにブレーキペダル操作によってパワーピストン４５を変位させることで、リアクションディスク４７を介してプライマリピストン２３が移動する。これにより、リザーバ２９とマスタシリンダ２１を繋ぐブレーキ液の供給経路が遮断され、マスタシリンダ２１に液圧が発生する。

ここで、弾性体からなるリアクションディスク４７は、マスタシリンダ２１で液圧が発生しておらず、プライマリピストン２３から出力ロッド４８を介してリアクションディスク４７に伝達される力（即ち、反力Ｐ）が小さい場合、ほとんど弾性変形しない。この場合、入力部材３２（入力ピストン３４の受圧部３４Ｂ）の先端とリアクションディスク４７との距離は、パワーピストン４５とリアクションディスク４７の接触面から入力部材３２（受圧部３４Ｂ）の先端までの距離とほぼ等しい。

しかし、マスタシリンダ２１内に液圧が発生し、プライマリピストン２３から出力ロッド４８を介してリアクションディスク４７に伝達される力が大きくなると、例えば図４（Ａ）に示す反力Ｐにより、リアクションディスク４７は圧縮され、一部がパワーピストン４５の内側へと膨出するように弾性変形する。即ち、リアクションディスク４７の一部は、入力部材３２（受圧部３４Ｂ）の先端との距離を縮めるようにパワーピストン４５内へと膨出する。

そして、マスタシリンダ２１の液圧が増加するに従って反力Ｐが大きくなり、リアクションディスク４７の変形量が増大すると、リアクションディスク４７の膨出部と入力部材３２（受圧部３４Ｂ）の先端との距離が縮まる。さらに、図４（Ｂ）に示すように反力Ｐが大きくなると、最終的にはリアクションディスク４７と入力部材３２の先端（受圧部３４Ｂの先端面）とが接触する。このとき、発生した液圧に応じてリアクションディスク４７に伝達される反力Ｐは、「パワーピストン４５とリアクションディスク４７との接触面積」と「入力部材３２とリアクションディスク４７との接触面積」との比によって配分され、それぞれに伝達されるようになる。

次に、図５を参照して、マスタシリンダ２１での液圧発生過程における入力部材３２の入力ロッド３３にかかる入力ロッド荷重（即ち、ブレーキペダル６の踏力）と、液圧の増加によって発生するプライマリピストン２３（出力ロッド４８）にかかる液圧反力（荷重）との関係について説明する。ブレーキペダル６を踏込み操作する運転者は、マスタシリンダ２１で液圧が発生するまでは液圧反力が零であり、この間のブレーキペダル６の踏力（入力ロッド荷重）は、パワーピストン４５との相対変位量によって決定される第１の戻しばね３５の荷重ｆ１（図５参照）に等しい。入力部材３２の変位に伴い、電動アクチュエータ３６の作動（駆動）によりパワーピストン４５が前進方向に変位すると、マスタシリンダ２１で液圧が発生し始める。しかし、入力部材３２の先端がリアクションディスク４７に接触するまで、マスタシリンダ２１からの液圧反力は入力部材３２には伝達されないため、入力ロッド荷重は第１の戻しばね３５による荷重ｆ１を保持する。

その後、マスタシリンダ２１の液圧がさらに増加すると、入力部材３２の先端がリアクションディスク４７に接触する。これにより、マスタシリンダ２１からの液圧反力は、パワーピストン４５に伝達される反力（荷重）と入力部材３２に伝達される反力とに分配され、図５中に示す特性線４９の如く反力値Ｐ１まで急に立ち上がる。このとき、横軸の入力ロッド荷重は荷重ｆ１のままで、縦軸の液圧反力が反力値Ｐ１まで上昇する。

図５中の特性線４９において、縦軸の液圧反力は車両の減速度に対応し、入力ロッド荷重はブレーキペダル６の踏力に比例する。このため、運転者にとって、この特性はブレーキペダル６を踏込んだ初期のペダル踏力（荷重ｆ１）のまま、車両の減速度が立ち上がる特性（ジャンプイン特性）として感じられる。このジャンプイン特性は、車両の制動開始（減速開始）時の特性となるため、同一の車両においては、同一の特性であることが特に望まれる。

このジャンプイン特性をつくるジャンプイン液圧は、リアクションディスク４７と入力部材３２とが接触する際の液圧（反力値Ｐ１）であり、リアクションディスク４７の変形特性（弾性変形に伴う特性）によっても変化するが、入力部材３２とパワーピストン４５の相対変位量ΔＸによっても変化する。このため、車両に応じて相対変位量ΔＸを意図的に変化させることにより、ジャンプイン特性を意図的に変化させることが可能となる。

しかし、相対変位量ΔＸは、角度センサ３９で検出された値を変換して算出したパワーピストン４５の位置（パワーピストン位置）と、ブレーキ操作センサ７で検出された値を変換して算出した入力部材３２の位置（入力部材位置）とから算出する。このため、算出された相対変位量は、実際の相対変位量に対して機械的な公差やセンサ誤差によって誤差が生じている可能性がある。そして、このような誤差によって、意図した相対変位量ΔＸが実現できず、意図しないジャンプイン特性の変化が発生する可能性がある。

図６は、相対変位量ΔＸの誤差による入力ロッド荷重と液圧反力との関係の変化（ジャンプイン特性の変化）を示している。例えば、機械公差、センサ誤差等により、ＥＣＵ５１が認識している相対変位量よりも実際の相対変位量が大きい場合は、ジャンプイン液圧が大きくなる。即ち、入力部材３２の先端とリアクションディスク４７との距離が大きい場合は、これらが接触するために必要な液圧反力が大きくなるため、ジャンプイン液圧は、図６中に破線で示す特性線４９Ａのように反力値Ｐ１よりも大きくなる。これに対して、ＥＣＵ５１が認識している相対変位量よりも実際の相対変位量が小さい場合は、ジャンプイン液圧が小さくなる。即ち、入力部材３２の先端とリアクションディスク４７との距離が小さい場合は、これらが接触するために必要な液圧反力が小さくなるため、ジャンプイン液圧は、図６中に破線で示す特性線４９Ｂのように反力値Ｐ１よりも小さくなる。

そこで、第１の実施形態では、このような意図しないジャンプイン特性（ブレーキ特性）の変化を抑制するために、入力部材３２とパワーピストン４５との相対位置を計測し、センサ誤差や機械公差による誤差を推定する。そして、その推定結果（推定誤差）に基づいて、入力部材３２の操作量に対するパワーピストン４５の移動量を決定するための相対位置（相対変位量）ΔＸcomを補正する。

具体的には、ＥＣＵ５１は、相対変位量算出処理部５５でセンサ誤差や機械公差による誤差を推定し、かつ、その推定誤差に基づいて入力部材３２とパワーピストン４５との相対位置（相対変位量ΔＸcom）を補正して、電動アクチュエータ３６（電動モータ３７）の制御を行う。なお、この補正は、ブレーキ操作センサ７により検出される入力部材３２の位置（入力部材位置）に対して行ってもよく、角度センサ３９により検出されるパワーピストン４５の位置（パワーピストン位置）に対して行ってもよい。

図７は、実施形態の相対変位量算出処理部５５を示している。相対変位量算出処理部５５は、基本相対変位量算出処理部６３、相対変位補正量算出処理部６４および加算部６５を含んで構成されている。基本相対変位量算出処理部６３は、相対変位量の基本値を基本相対変位量ΔＸcom.baseとして算出する。基本相対変位量ΔＸcom.baseは、例えば、計算、実験、試験、シミュレーション等によって設定される値である。基本相対変位量算出処理部６３は、基本相対変位量ΔＸcom.baseとして、一定値を出力してもよく、また、例えば、入力部材３２の変位量や変位速度、マスタシリンダ２１内に発生した液圧値や車両の減速度、車速等によって可変の値を出力してもよい。この場合に、液圧値や車両の減速度、車速は、例えば、これらを検出するセンサをＥＣＵ５１に備える（センサとＥＣＵ５１とを直接接続する）ことにより取得してもよい。また、車両データバス１２を介して接続された他の車両システムのＥＣＵ（例えば、ＥＣＵ１０）から送信される信号を用いてもよい。

このように基本相対変位量算出処理部６３で算出される基本相対変位量ΔＸcom.baseは、基本相対変位量算出処理部６３から加算部６５に出力される。加算部６５は、基本相対変位量ΔＸcom.baseに対して、相対変位補正量算出処理部６４で算出された相対変位補正量ΔＸcorを加算し、この加算した結果を相対変位量ΔＸcomとして出力する。

次に、相対変位補正量算出処理部６４で算出される相対変位補正量ΔＸcorについて、図８の動作図、および、図９の時系列の特性線図を参照しつつ説明する。なお、図８は、図２の電動倍力装置３０の構成部品の配置を模式的（簡略的）な半部で表している。

図８は、ブレーキペダル６を操作せずに電動モータ３７の駆動によってパワーピストン４５をマスタシリンダ２１側に向けて推進させる状態を、上から順に３段階で示している。図８の上段の「（Ａ）待機状態」は、運転者によるブレーキペダル６の操作がなく、かつ、車両データバス１２からの自動ブレーキ指令もない状態、換言すれば、ブレーキペダル６の踏込みおよび自動ブレーキ指令を待っている状態を示している。この待機状態は、電動モータ３７の駆動によって直動部材４４（パワーピストン４５）を所定位置となる待機位置に保持した状態である。待機状態は、例えば、車両の電源がＯＮ（イグニッションスイッチがＯＮ）されることにより、ＥＣＵ５１を含む電動倍力装置３０の起動が完了した状態に対応する。

即ち、車両の電源がＯＦＦのときは、第２の戻しばね４６の弾性力に基づいて直動部材４４がパワーピストン４５と一体となってブースタハウジング３１のストッパ部材３１Ｄに当接した初期状態（当接状態、原点）となる。待機状態は、この初期状態から、ＥＣＵ５１の起動により、パワーピストン４５を所定量だけ推進（前進）させ、直動部材４４とストッパ部材３１Ｄとを所定量離間させた状態となる。この所定量の離間は、例えば、運転者がブレーキペダル６を急に放す場合等、パワーピストン４５を急峻に待機状態に戻そうとしたときに、制御指令に対して実際の位置がアンダーシュートして直動部材４４とストッパ部材３１Ｄとが衝突することを回避するために設定されている。

ここで、制御信号算出処理部５３が認識している入力部材位置Ｘirは、入力部材３２がブースタハウジング３１（ストッパ部材３１Ｄのストッパ片３１Ｄ１）に当接し、これ以上後退できない位置を原点（０）として検出しているものとする。また、制御信号算出処理部５３が認識しているパワーピストン位置Ｘppは、パワーピストン４５（より具体的にはパワーピストン４５と共に直動部材４４）がブースタハウジング３１（ストッパ部材３１Ｄの側面）に当接し、これ以上後退できない位置を原点（０）として検出しているものとする。実施形態においては、待機状態における位置（待機位置）を、０より大きい値としているが、待機状態を０としてもよい。また、このとき、パワーピストン４５の先端（より具体的には、リアクションディスク４７の格納面）から入力部材３２の先端までの距離となる相対変位量ΔＸは、次の数１式で算出することができる。なお、Ｃrdは、電動倍力装置３０を構成する部品の寸法から得られる装置固有の値であり、部品寸法は公差を考慮しない設計値を用いることができる。

この状態から、電動モータ３７を駆動し、パワーピストン４５を直動（推進）させると、図８の中段の「（Ｂ）段差当接」に示すように、パワーピストン４５と入力部材３２とが相対変位を制限するための段差に当接する。即ち、パワーピストン４５の一側段差Ｘ３（環状部材４５Ｃの筒部４５Ｃ２の端面）が入力部材３２のピストン本体３４Ａの一端縁と当接する。その後、電動モータ３７をさらに駆動し、パワーピストン４５を推進させると、図８の下段の「（Ｃ）さらに推進」に示すように、パワーピストン４５と入力部材３２とが段差に当接したまま、入力部材３２がパワーピストン４５と一体となって直動（推進）される。この状態、即ち、入力部材３２がパワーピストン４５と一体となって直動している状態において、パワーピストン位置Ｘppと入力部材位置Ｘirの関係は、理想的には次の数２式となる。なお、Ｃgap1は、電動倍力装置３０を構成する部品寸法から得られる装置固有の値である。

図９は、電動倍力装置３０が図８の上段の状態から下段の状態に動作したときに、ブレーキ操作センサ７により検出される入力部材位置Ｘirと角度センサ３９により検出されるパワーピストン位置Ｘppの時間変化を示している。前述のように、時刻０（図８の上段の状態）において、パワーピストン位置Ｘppは０より大きく、入力部材位置Ｘirは０となっている。その後、パワーピストン位置Ｘppが増加すると（パワーピストン４５が推進すると）、時刻t１でパワーピストン４５と入力部材３２とが当接し、それ以降、パワーピストン位置Ｘppの増加に伴って入力部材位置Ｘirが増加する。理想的には、上記の数２式に示す通り、「Ｘpp＝Ｃgap1」となったときに当接し、それ以降「Ｘir＝Ｘpp−Ｃgap1」となるように入力部材位置Ｘirが増加する。

しかし、検出している入力部材位置Ｘirおよびパワーピストン位置Ｘppには、センサ誤差等による検出誤差が含まれており、部品交差等によりＣgap1も実際の値とは異なる。これらの誤差は、数１式に示す相対変位量ΔＸの誤差となり、この誤差は、ブレーキ特性（ジャンプイン特性）の意図しない誤差（変化）となるおそれがある。

そこで、実施形態では、相対変位補正量算出処理部６４は、図８の動作時に検出されるパワーピストン位置Ｘppと入力部材位置Ｘirとを用いて相対変位補正量ΔＸcorを算出する。この場合、相対変位補正量算出処理部６４は、パワーピストン４５の直動時（推進時）に検出されるパワーピストン位置Ｘppを用いて、上記の数１式より理想的な状態での入力部材位置Ｘir.idealを次の数３式により算出する。

ここで、Ｃgap1は、公差を考慮しない部品設計値を用いて算出される値を用いればよい。上記数３式により算出された理想的な状態での入力部材位置Ｘir.idealと、検出される入力部材位置Ｘirの差は、検出誤差Ｘerr1として次の数４式により算出することができる。

図１０は、図９で検出された入力部材位置Ｘirと算出された検出誤差Ｘerr1との関係を示している。この図１０に示すように、検出誤差Ｘerr1が正の値となる場合は、「検出している入力部材位置Ｘirが実際の入力部材位置よりも大きい値となっている」、または、「検出しているパワーピストン位置Ｘppが実際のパワーピストン位置よりも小さい値となっている」と考えられる。いずれの場合も、この検出値を用いて算出する相対変位量ΔＸが、実際の相対変位量よりも大きい値となっていると考えられる。このため、この算出された検出誤差Ｘerr1の符号反転結果をΔＸcorとし、次の数５式により算出する。

図７に示すように、相対変位補正量算出処理部６４は、この数５式で算出したΔＸcorを、相対変位補正量ΔＸcorとして、加算部６５に出力する。即ち、相対変位量算出処理部５５は、基本相対変位量ΔＸcom.baseに相対変位補正量ΔＸcorを加算し、この加算値を相対変位量ΔＸcomとする。これにより、実際の相対変位量を基本相対変位量ΔＸcom.baseに近付けることが可能となる。

なお、第１の実施形態では、算出された検出誤差Ｘerr1をそのまま補正量ΔＸcorとしているが、複数回計測した結果の平均を補正量としてもよい。また、製造した部品の実寸結果を基に算出されるばらつきの傾向から一部のみを採用してもよい。例えば、検出誤差Ｘerr1に最大値を設けてもよい（補正量の最大値を設定してもよい）。また、図１０に示すように入力部材位置Ｘirに対する特性を多項式による関数近似値として表現してもよいし、算出された最大値、最小値、平均値等、加工された一定値として使用してもよい。また、第１の実施形態では、パワーピストン位置Ｘppが増加する場合を例に挙げて説明したが、パワーピストン位置Ｘppが減少する場合についても、同様のことを行うことが可能である。

さらに、第１の実施形態では、補正量ΔＸcorを算出するための動作（図８の動作）は、運転者によってブレーキペダル６が踏まれていない状態で行う必要がある。また、動作の結果、マスタシリンダ２１内に液圧が発生するため、車両ＥＣＵ間通信網である車両データバス１２を使用した他のＥＣＵから運転者のブレーキペダル操作によらない制動指令（例えば、自動ブレーキ指令）を受信し、これによりパワーピストン４５のみを推進させて制動力を付与するときに行う必要がある。また、車両停車中に運転者がブレーキペダル６を操作していないときに行う必要がある。

いずれにしても、第１の実施形態では、電動アクチュエータ３６（電動モータ３７）は、入力部材３２のパワーピストン４５に対する相対変位が機械的に制限されている。即ち、電動アクチュエータ３６を駆動したときに、入力部材３２とパワーピストン４５は、パワーピストン４５の一側段差Ｘ３（環状部材４５Ｃの筒部４５Ｃ２の端面）と入力部材３２のピストン本体３４Ａの一端縁とが当接することにより、相対変位が機械的に制限される。一方、ＥＣＵ５１は、入力部材３２の移動によらずにパワーピストン４５を進退動させ、機械的な制限による入力部材３２とパワーピストン４５との当接状態を、検出した相対位置に基づいて判定する。そして、この判定に基づいて、ＥＣＵ５１は、入力部材３２とパワーピストン４５との相対位置を補正して電動アクチュエータ３６（電動モータ３７）を制御する。この場合、ＥＣＵ５１は、入力部材３２の移動によらず、パワーピストン４５を推進させた際に、機械的な制限によって入力部材３２とパワーピストン４５が当接して入力部材３２が移動したことを、検出した相対位置によって判定し、その際の検出値に基づいて相対位置を補正して電動アクチュエータ３６（電動モータ３７）を制御する。

このように、第１の実施形態によれば、ＥＣＵ５１は、入力部材３２の移動によらずにパワーピストン４５を進退動させ、機械的な制限による入力部材３２とパワーピストン４５との当接状態を、検出した相対位置に基づいて判定する。これにより、ＥＣＵ５１は、例えば、機械的な制限により入力部材３２とパワーピストン４５とが当接した状態を基準（誤差を推定するための基準）とすることができる。そして、ＥＣＵ５１は、この基準、延いては、推定される誤差に基づいて、入力部材３２とパワーピストン４５との相対位置を補正して、電動アクチュエータ３６（電動モータ３７）を制御する。このため、センサ誤差や機械公差による誤差に拘わらず、ブレーキ特性の変化を抑制することができる。即ち、センサ誤差や機械公差による誤差に拘わらず、ブレーキ特性（例えば、ジャンプイン特性）が所望のブレーキ特性からずれることを抑制でき、所望のブレーキ特性を得ることができる。

しかも、第１の実施形態によれば、機械的な制限によって入力部材３２とパワーピストン４５が当接して入力部材３２が移動したことを検出すると共に、この検出値を相対位置の基準（誤差を推定するための基準）とすることができる。このため、この基準（検出値）に基づいて相対位置を補正して電動アクチュエータ３６（電動モータ３７）を制御することにより、ブレーキ特性の変化を抑制することができる。

次に、図１１および図１２は、第２の実施形態を示している。第２の実施形態の特徴は、助力部材と入力部材との当接による分離と連結を電流の変化によって判定すると共にそのときの相対位置に基づいて相対位置を補正する構成としたことにある。なお、第２の実施形態では、第１の実施形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略する。

第２の実施形態も、第１の実施形態と同様に、相対変位補正量算出処理部６４（図７参照）で相対変位補正量ΔＸcorを補正する。第２の実施形態の相対変位補正量ΔＸcorについて、図１１の動作図、および、図１２の時系列の特性線図を参照しつつ説明する。この場合、図１１の動作図は、前述の第１の実施形態の図８と同様に、ブレーキペダル６を操作せずに電動モータ３７の駆動によってパワーピストン４５をマスタシリンダ２１側に向けて推進させる状態を、上から順に３段階で示している。また、第２の実施形態では、パワーピストン４５と直動部材４４とにより助力部材を構成している。

第２の実施形態では、図１１に示す動きをする電動倍力装置３０を前提としている。即ち、図１１の上段に示すように、電動モータ３７を逆方向（推進方向とは逆の後退方向）に駆動してパワーピストン４５を後退方向に直動させた場合に、直動部材４４がブースタハウジング３１のストッパ部材３１Ｄに当接して後退不能となる前に、パワーピストン４５が入力部材３２に当接する。この場合、パワーピストン４５は、ストッパ部材３１Ｄ（のストッパ片３１Ｄ１）に当接して後退不能となっている入力部材３２に当接する。これにより、パワーピストン４５が後退不能となる。さらに、パワーピストン４５が後退不能となった状態から、電動モータ３７を逆方向に駆動し続けることにより、直動部材４４がパワーピストン４５と分離（直動部材４４の鍔部４４Ａがパワーピストン４５の環状部材４５Ｃの鍔部４５Ｃ１と分離）して摺動する構成を前提としている。また、このとき、ブースタハウジング３１とパワーピストン４５との間に付勢されている第２の戻しばね４６のばね力は、パワーピストン４５と入力部材３２との間に付勢されている第１の戻しばね３５のばね力よりも大きい。このため、パワーピストン４５は、入力部材３２を介してブースタハウジング３１に対して後退方向に押付けられることを前提としている。

図１１の上段の「（Ａ）後退状態（最退避位置、分離状態）」から、電動モータ３７を推進方向（前進方向）に駆動し、直動部材４４を直動させると、図１１の中段の「（Ｂ）連結状態」に示すように、直動部材４４とパワーピストン４５とが当接する。即ち、直動部材４４の鍔部４４Ａがパワーピストン４５の環状部材４５Ｃ（鍔部４５Ｃ１）と当接する。その後、さらに電動モータ３７を推進方向に駆動すると、図８の下段の「（Ｃ）さらに推進」に示すように、直動部材４４と一体となってパワーピストン４５が直動（推進）される。

第２の実施形態では、相対変位補正量算出処理部６４は、図１１の動作時に検出されるパワーピストン位置Ｘppとモータ電流Ｉmを用いて相対変位補正量ΔＸcorを算出する。即ち、図１２は、電動倍力装置３０が図１１の上段の状態から下段の状態に動作したときに、角度センサ３９により検出されるパワーピストン位置Ｘppと電流センサ５２Ａにより検出されるモータ電流Ｉmの時間変化を示している。電動モータ３７を駆動すると、最初は直動部材４４のみを直動させるための電流が発生し、この電流が電流センサ５２Ａによって検出される。その後、直動部材４４とパワーピストン４５とが当接すると、それ以降、電動モータ３７は、直動部材４４とパワーピストン４５との両方を直動させ、かつ、第２の戻しばね４６を圧縮するための電流が必要となるため、検出される電流が増加する。

この電流が増加するパワーピストン位置は、理想的には、直動部材４４、パワーピストン４５、入力部材３２等の部品寸法によって決定される値Ｃgap2であるが、実際は、部品寸法の公差のばらつき等によってＣgap2とはならない。そこで、この電流が増加した時点に検出したパワーピストン位置をＸpp2とし、このパワーピストン位置Ｘpp2とＣgap2との差を検出誤差Ｘerr2とすると、次の数６式で算出することができる。なお、Ｃgap2は、公差を考慮しない部品設計値を用いて算出される値を用いることができる。

図１２に示すように、算出された検出誤差Ｘerr2が正の値となる場合は、「検出しているパワーピストン位置Ｘpp2が実際のパワーピストン位置よりも小さい値となっている」、または、「公差ばらつきにより実際のパワーピストン４５の先端が設計値よりも前方にある」と考えられる。いずれの場合も、この検出値を用いて算出する相対変位量ΔＸが、実際の相対変位量よりも大きい値となっていると考えられる。このため、この算出された検出誤差Ｘerr2の符号反転結果をΔＸcorとし、次の数７式により算出する。

第２の実施形態の相対変位補正量算出処理部６４は、この数７式で算出したΔＸcorを、相対変位補正量ΔＸcorとして、加算部６５に出力する。即ち、相対変位量算出処理部５５は、基本相対変位量ΔＸcom.baseに相対変位補正量ΔＸcorを加算し、この加算値を、相対変位量ΔＸcomとする。これにより、実際の相対変位量を基本相対変位量ΔＸcom.baseに近付けることが可能となる。

なお、第２の実施形態では、算出された検出誤差Ｘerr1をそのまま補正量ΔＸcorとしているが、複数回計測した結果の平均を補正量としてもよい。また、製造した部品の実寸結果を基に算出されるばらつきの傾向から一部のみを採用してもよい。例えば、検出誤差Ｘerr2に最大値を設けてもよい（補正量の最大値を設定してもよい）。また、第２の実施形態では、パワーピストン位置Ｘppが増加する場合を例に挙げて説明したが、パワーピストン位置Ｘppが減少する場合についても、同様のことを行うことが可能である。

さらに、実施形態では、補正量ΔＸcorを算出するための動作（図１１の動作）は、基本的には、運転者によってブレーキペダル６が踏まれていない状態で行うことが望ましい。ただし、電動倍力装置３０が起動した直後等、運転者がブレーキペダル６を踏んでいてもモータ駆動によってパワーピストン４５を直動していなくても良い状況が存在する場合は、その限りではない。

なお、運転者がブレーキペダル６を踏んでいる際の検出誤差Ｘerr2は、電流が閾値を超えた時点のパワーピストン位置Ｘpp2′、入力ロッド位置Ｘir2′を用いて次の数８式によって算出することができる。

また、モータ電流の増加を検出する方法については、図１２の下段の特性線図に示すように、電流閾値Ｉm2を用意し、それを超えたか否かにより判定してもよい。また、単位時間当たりの電流の増加量、または、単位パワーピストン位置当たりの電流の増加量によって判定してもよい。

いずれにしても、第２の実施形態では、電動アクチュエータ３６（電動モータ３７）は、入力部材３２のパワーピストン４５および直動部材４４に対する相対変位が機械的に制限されている。例えば、入力部材３２とパワーピストン４５は、パワーピストン４５の他側段差Ｘ２（鍔部４５Ｂ１の一側面）と入力部材３２のピストン本体３４Ａの他端縁とが当接することにより、相対変位が機械的に制限される。また、直動部材４４とパワーピストン４５は、パワーピストン４５の鍔部４５Ｃ１と直動部材４４の鍔部４４Ａとが当接することにより、相対変位が機械的に制限される。一方、ＥＣＵ５１は、入力部材３２の移動によらずに直動部材４４と共にパワーピストン４５を進退動させ、機械的な制限による入力部材３２とパワーピストン４５および直動部材４４との当接状態を、検出した相対位置に基づいて判定する。そして、この判定に基づいて、ＥＣＵ５１は、入力部材３２とパワーピストン４５との相対位置を補正して電動アクチュエータ３６（電動モータ３７）を制御する。

この場合、第２の実施形態では、電動アクチュエータ３６（電動モータ３７）のパワーピストン４５（即ち、電動アクチュエータ３６によって推進されるパワーピストン４５）は、バネとしての第２の戻しばね４６によって後退方向に付勢されている。この場合、パワーピストン４５および直動部材４４は、後退してパワーピストン４５が入力部材３２と当接すると分離し、直動部材４４はパワーピストン４５よりも更に後退可能となっている。この場合、第２の戻しばね４６は、電動アクチュエータ３６（電動モータ３７）のハウジング（ブースタハウジング３１のモータケース３１Ａ）とパワーピストン４５との間に設置されている。

一方、ＥＣＵ５１は、電動アクチュエータ３６（電動モータ３７）の発生するトルク乃至は力に比例して増加する電流を検出する検出部としての電流センサ５２Ａを備えている。そして、ＥＣＵ５１は、パワーピストン４５および直動部材４４の、入力部材３２との当接による分離と連結を、検出した電流によって判定する。ＥＣＵ５１は、その際に検出した相対位置に基づいて、相対位置を補正して電動アクチュエータ３６（電動モータ３７）を制御する。

第２の実施形態は、上述の如きモータ電流の変化によってパワーピストン４５と直動部材４４との分離と連結を判定するもので、その基本的作用については、第１の実施形態によるものと格別差異はない。特に、第２の実施形態では、パワーピストン４５および直動部材４４の、入力部材３２との当接による分離と連結を、検出した電流によって判定すると共に、その際に検出した相対位置を基準（誤差を推定するための基準）とすることができる。このため、この基準（分離と連結の相対位置）、延いては、推定される誤差に基づいて、相対位置を補正して電動アクチュエータ３６（電動モータ３７）を制御することにより、ブレーキ特性の変化を抑制することができる。

なお、第１の実施形態では、自動ブレーキ指令に基づいて電動倍力装置３０の電動モータ３７を駆動することができる構成、即ち、電動倍力装置３０に自動ブレーキ機能を備えた構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、自動ブレーキ機能を省略してもよい。このことは、第２の実施形態でも同様である。

第１の実施形態では、電動アクチュエータ３６を構成する電動モータ３７を回転モータとした場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、電動モータを直動モータ（リニアモータ）としてもよい。即ち、助力部材（パワーピストン、直動部材）を推進する電動アクチュエータ（電動モータ）は、各種の電動アクチュエータを用いることができる。このことは、第２の実施形態でも同様である。

さらに、各実施形態は例示であり、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることは言うまでもない。例えば、第２の実施形態の電動倍力装置３０の構成で、第１の実施形態の動作により当接状態を判定し、その相対位置に基づいて補正してもよい。換言すれば、第１の実施形態と第２の実施形態の両方の補正を行う構成としてもよい。

以上説明した実施形態に基づく電動倍力装置として、例えば下記に述べる態様のものが考えられる。

（１）．第１の態様としては、ブレーキペダルに連結されるマスタシリンダのピストンからの反力の一部が伝達される入力部材と、該入力部材に対して進退動可能な助力部材と、前記入力部材の移動により前記助力部材を推進する電動アクチュエータと、前記入力部材及び前記助力部材の推力を合成して、前記マスタシリンダのピストンに伝達し、該ピストンからの反力を前記入力部材と前記助力部材とに分配する反力分配部材と、前記入力部材と前記助力部材との相対位置を検出し、前記電動アクチュエータを駆動して制御する制御装置と、を有する電動倍力装置であって、前記電動アクチュエータは、前記入力部材の前記助力部材に対する相対変位が機械的に制限されており、前記制御装置は、前記入力部材の移動によらずに前記助力部材を進退動させ、前記機械的な制限による前記入力部材と前記助力部材との当接状態を、検出した相対位置に基づいて判定し、前記入力部材と前記助力部材との相対位置を補正して前記電動アクチュエータを制御する。

この第１の態様によれば、制御装置は、入力部材の移動によらずに助力部材を進退動させ、機械的な制限による入力部材と助力部材との当接状態を、検出した相対位置に基づいて判定する。これにより、制御装置は、例えば、機械的な制限により入力部材と助力部材とが当接した状態を基準とすることができる。そして、制御装置は、この基準に基づいて、入力部材と助力部材との相対位置を補正して、電動アクチュエータを制御する。このため、センサ誤差や機械公差による誤差に拘わらず、ブレーキ特性の変化を抑制することができる。即ち、センサ誤差や機械公差による誤差に拘わらず、ブレーキ特性が所望のブレーキ特性からずれることを抑制でき、所望のブレーキ特性を得ることができる。

（２）．第２の態様としては、第１の態様において、前記制御装置は、前記入力部材の移動によらず、前記助力部材を推進させた際に、前記機械的な制限によって前記入力部材と前記助力部材が当接して前記入力部材が移動したことを、検出した相対位置によって判定し、その際の検出値に基づいて相対位置を補正して前記電動アクチュエータを制御する。

この第２の態様によれば、機械的な制限によって入力部材と助力部材が当接して入力部材が移動したことを検出すると共に、この検出値を相対位置の基準とすることができる。このため、この基準（検出値）に基づいて相対位置を補正して電動アクチュエータを制御することにより、ブレーキ特性の変化を抑制することができる。

（３）．第３の態様としては、第１の態様または第２の態様において、前記電動アクチュエータの前記助力部材は、前記電動アクチュエータのハウジングとの間に設置されたバネによって後退方向に付勢され、後退して前記入力部材と当接すると分離し、更に後退可能となり、前記制御装置は、前記電動アクチュエータの発生するトルク乃至は力に比例して増加する電流を検出する検出部を備え、前記助力部材の、前記入力部材との当接による分離と連結を、検出した電流によって判定し、その際に検出した相対位置に基づいて相対位置を補正して前記電動アクチュエータを制御する。

この第３の態様によれば、助力部材の、入力部材との当接による分離と連結を、検出した電流によって判定すると共に、その際に検出した相対位置を基準とすることができる。このため、この基準（分離と連結の相対位置）に基づいて相対位置を補正して電動アクチュエータを制御することにより、ブレーキ特性の変化を抑制することができる。

尚、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

本願は、２０１７年９月２５日付出願の日本国特許出願第２０１７−１８３５３５号に基づく優先権を主張する。２０１７年９月２５日付出願の日本国特許出願第２０１７−１８３５３５号の明細書、特許請求の範囲、図面、及び要約書を含む全開示内容は、参照により本願に全体として組み込まれる。

４Ｌ，４Ｒ 前輪側ホイールシリンダ（ホイールシリンダ） ５Ｌ，５Ｒ 後輪側ホイールシリンダ（ホイールシリンダ） ６ ブレーキペダル ７ ブレーキ操作センサ（操作量検出装置） ９ ＥＳＣ ２１ マスタシリンダ ２３ プライマリピストン（ピストン） ３０ 電動倍力装置 ３２ 入力部材 ３３ 入力ロッド ３４ 入力ピストン
３６ 電動アクチュエータ ３７ 電動モータ ３９ 角度センサ（移動量検出部） ４４ 直動部材（助力部材） ４５ パワーピストン（助力部材） ４６ 第２の戻しばね（バネ） ４７ リアクションディスク（反力分配部材） ４８ 出力ロッド ５１ 電動倍力装置用ＥＣＵ（制御装置） ５２Ａ 電流センサ（電流を検出する検出部） ５５ 相対変位量算出処理部 ６３ 基本相対変位量算出処理部 ６４ 相対変位補正量算出処理部

Claims (3)

1. 電動倍力装置であって、該電動倍力装置は、
   ブレーキペダルに連結されるマスタシリンダのピストンからの反力の一部が伝達される入力部材と、
   該入力部材に対して進退動可能な助力部材と、
   前記入力部材の移動により前記助力部材を推進する電動アクチュエータと、
   前記入力部材及び前記助力部材の推力を合成して、前記マスタシリンダのピストンに伝達し、該ピストンからの反力を前記入力部材と前記助力部材とに分配する反力分配部材と、
   前記入力部材と前記助力部材との相対位置を検出し、前記電動アクチュエータを駆動して制御する制御装置と、を有しており、
   前記入力部材は、前記助力部材に対する相対変位が機械的に制限されており、
   前記制御装置は、前記入力部材の移動によらずに前記助力部材を進退動させ、前記機械的な制限による前記入力部材と前記助力部材との当接状態を、検出した相対位置に基づいて判定し、前記入力部材と前記助力部材との相対位置を補正して前記電動アクチュエータを制御することを特徴とする電動倍力装置。
2. 請求項１に記載の電動倍力装置において、
   前記制御装置は、前記入力部材の移動によらず、前記助力部材を推進させた際に、前記機械的な制限によって前記入力部材と前記助力部材が当接して前記入力部材が移動したことを、検出した相対位置によって判定し、その際の検出値に基づいて相対位置を補正して前記電動アクチュエータを制御することを特徴とする電動倍力装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の電動倍力装置において、
   前記電動アクチュエータの前記助力部材は、前記電動アクチュエータのハウジングとの間に設置されたバネによって後退方向に付勢され、後退して前記入力部材と当接すると分離し、更に後退可能となり、
   前記制御装置は、前記電動アクチュエータの発生するトルク乃至は力に比例して増加する電流を検出する検出部を備え、前記助力部材の、前記入力部材との当接による分離と連結を、検出した電流によって判定し、その際に検出した相対位置に基づいて相対位置を補正して前記電動アクチュエータを制御することを特徴とする電動倍力装置。

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