WO2018139529A1 - 電動ブレーキ装置 - Google Patents

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WO2018139529A1
WO2018139529A1 PCT/JP2018/002269 JP2018002269W WO2018139529A1 WO 2018139529 A1 WO2018139529 A1 WO 2018139529A1 JP 2018002269 W JP2018002269 W JP 2018002269W WO 2018139529 A1 WO2018139529 A1 WO 2018139529A1
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WO
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relative displacement
power piston
hydraulic pressure
input
brake
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/002269
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English (en)
French (fr)
Inventor
後藤 大輔
厚志 小平
Original Assignee
日立オートモティブシステムズ株式会社
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/74Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with electrical assistance or drive
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/32Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
    • B60T8/34Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition
    • B60T8/44Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition co-operating with a power-assist booster means associated with a master cylinder for controlling the release and reapplication of brake pressure through an interaction with the power assist device, i.e. open systems

Definitions

  • the present invention relates to an electric brake device that applies a braking force to a vehicle such as an automobile.
  • Patent Document 1 As an electric brake device mounted on a vehicle such as an automobile, an electric booster configured using an electric actuator is known (Patent Document 1).
  • Patent Literature 1 describes an electric booster that obtains various brake characteristics by variably controlling the relative position between an assisting member that can be advanced and retracted by an electric actuator and an input member. Yes.
  • the thrust of the input member and the assisting member is transmitted to the piston of the master cylinder via the reaction force distributing member.
  • the reaction force distribution member distributes the reaction force from the piston to the input member and the assisting member.
  • the conventional electric booster can obtain various brake characteristics by changing the relative position of the assisting member and the input member in accordance with the operation amount of the brake pedal.
  • the elastic material used for the reaction force distribution member changes its characteristics at the time of elastic deformation due to, for example, the influence of temperature change or change with time.
  • the characteristic of the reaction force distribution member changes, the relative position between the input member and the assisting member may change, which causes a problem that the brake characteristic changes.
  • An object of the present invention is to provide an electric brake device capable of suppressing a change in brake characteristics even when a characteristic of a reaction force distribution member changes.
  • An electric brake device includes an input member to which a part of a reaction force from a piston of a master cylinder coupled to a brake pedal is transmitted, and an assisting member capable of moving forward and backward with respect to the input member.
  • An electric actuator for propelling the assisting member by movement of the input member, and a thrust of the input member and the assisting member are combined and transmitted to the piston of the master cylinder, and a reaction force from the piston is input to the input actuator
  • a reaction force distribution member that distributes to a member and the assisting member; and a control device that detects a relative position between the input member and the assisting member, and drives and controls the electric actuator. Estimating the elastic deformation characteristic change of the material used for the reaction force distribution member, correcting the relative position based on the estimation result, and controlling the electric actuator. It is a symptom.
  • the electric brake device corrects the relative position between the input member and the assisting member in accordance with the change in the elastic deformation characteristic of the reaction force distribution member due to temperature change or aging change. Thus, it is possible to realize a desired brake characteristic.
  • FIG. 4 is a control block diagram specifically showing a relative displacement amount calculation processing unit in FIG. 3.
  • the control block diagram which shows the structure of the relative displacement amount calculation process part by 2nd Embodiment.
  • the characteristic diagram which shows the relationship between an input rod load and a hydraulic-pressure reaction force including the characteristic at the time of a reaction disk change with time.
  • the control block diagram which shows the structure of the relative displacement amount calculation process part by 3rd Embodiment.
  • FIG. 6 is a characteristic diagram for calculating a change over time of the reaction disk as an integrated value of the driving amount of the electric motor.
  • the whole block diagram which shows the electric booster and hydraulic-pressure supply apparatus by 4th Embodiment.
  • the control block diagram which shows the structure of the electric booster, master cylinder, wheel brake mechanism, etc. by 4th Embodiment.
  • FIG. 13 is a control block diagram specifically illustrating a relative displacement amount calculation processing unit in FIG. 12.
  • the characteristic diagram which shows the relationship between the power piston position and brake fluid pressure before and after the characteristic of the reaction disk changes.
  • the expanded sectional view which shows the state which elastically deformed the reaction disk in order to discriminate
  • FIG. 1 to FIG. 6 show the first embodiment.
  • a vehicle body 1 constituting a vehicle body has a total of four wheels including left and right front wheels 2L and 2R and left and right rear wheels 3L and 3R on the lower side (road surface side). Is provided. These wheels (that is, the front wheels 2L and 2R and the rear wheels 3L and 3R) constitute a vehicle together with the vehicle body 1.
  • Front wheel side wheel cylinders 4L and 4R are provided on the left and right front wheels 2L and 2R, respectively.
  • the left and right rear wheels 3L and 3R are respectively provided with rear wheel side wheel cylinders 5L and 5R.
  • the wheel cylinders 4L, 4R, 5L, and 5R are wheel brake mechanisms (friction brake mechanisms) that apply a braking force (friction braking force) to the wheels 2L, 2R, 3L, and 3R, for example, hydraulic disc brakes or It is composed of a drum brake.
  • the brake pedal 6 is provided on the front board side of the vehicle body 1.
  • the brake pedal 6 performs a braking operation of the vehicle, for example, when the driver steps on the brake pedal 6.
  • each wheel cylinder 4L, 4R, 5L, 5R applies the braking force by the brake fluid pressure to the wheels 2L, 2R, 3L, 3R.
  • the brake pedal 6 (more specifically, an input member 32 of the electric booster 30 to be described later) has a brake as an operation amount detection device that detects an operation amount (brake pedal operation amount) of the brake pedal 6 by the driver.
  • An operation sensor 7 is provided.
  • the brake operation sensor 7 can be, for example, a stroke amount (displacement sensor) that detects a stroke amount that is a displacement amount of the brake pedal 6 (input member 32), that is, a pedal stroke.
  • the brake operation sensor 7 is not limited to a stroke sensor.
  • the brake pedal 6 (input member) may be a force sensor (load sensor) that detects pedal depression force, an angle sensor that detects a rotation angle (tilt) of the brake pedal 6, or the like.
  • Various sensors capable of detecting the operation amount (depression amount) of 32) can be used.
  • the brake operation sensor 7 may be composed of one (one type) sensor or a plurality (plural types) of sensors.
  • the detection signal (brake pedal operation amount) of the brake operation sensor 7 is output to an ECU 51 (hereinafter referred to as ECU 51) for an electric booster described later.
  • ECU 51 The ECU 51, together with the brake operation sensor 7 and the like, constitutes an electric booster 30 described later.
  • the ECU 51 outputs a drive signal to the electric motor 37 of the electric booster 30 based on the operation amount of the brake operation sensor 7, and the hydraulic chamber 25 in the master cylinder 21 is activated by the operation of the electric booster 30.
  • the brake fluid pressure is generated at 26 (see FIG. 2).
  • the hydraulic pressure generated in the master cylinder 21 is supplied to the wheel cylinders 4L, 4R, 5L, 5R via the hydraulic pressure supply device (ESC) 9, and braking force is applied to the wheels 2L, 2R, 3L, 3R.
  • ESC hydraulic pressure supply device
  • the configurations of the master cylinder 21, the reservoir 29, the electric booster 30, and the like will be described later with reference to FIGS.
  • the hydraulic pressure generated in the master cylinder 21 is supplied to a hydraulic pressure supply device 9 (hereinafter referred to as ESC 9) via a pair of cylinder side hydraulic pipes 8A and 8B.
  • the ESC 9 is provided between the master cylinder 21 and the wheel cylinders 4L, 4R, 5L, 5R.
  • the ESC 9 distributes the hydraulic pressure output from the master cylinder 21 via the cylinder side hydraulic pipes 8A and 8B to the wheel cylinders 4L, 4R, 5L, and 5R via the brake side pipe portions 11A, 11B, 11C, and 11D. And supply.
  • the ESC 9 includes, for example, a plurality of control valves, a hydraulic pump that pressurizes brake fluid, an electric motor that drives the hydraulic pump, and a hydraulic pressure control reservoir that temporarily stores excess brake fluid (both shown in FIG. (Not shown).
  • the opening and closing of each control valve of the ESC 9 and the driving of the electric motor are controlled by an ECU 10 for hydraulic pressure supply device (hereinafter referred to as ECU 10).
  • ECU 10 hydraulic pressure supply device
  • the ECU10 is comprised including the microcomputer, for example.
  • the ECU 10 is a control unit for a hydraulic pressure supply device that electrically drives and controls each control valve of the ESC 9 and an electric motor (both not shown).
  • the input side of the ECU 10 is connected to the vehicle data bus 12, the hydraulic pressure sensor 15, and the like.
  • the output side of the ECU 10 is connected to the above-described control valves of the ESC 9, the electric motor, the vehicle data bus 12, and the like.
  • the ECU 10 individually controls driving of each control valve, electric motor, and the like of the ESC 9.
  • the ECU 10 performs control for reducing, maintaining, increasing or increasing the brake fluid pressure supplied from the brake side piping portions 11A, 11B, 11C, and 11D to the wheel cylinders 4L, 4R, 5L, and 5R. Performed separately for 4R, 5L, and 5R.
  • the ECU 10 can execute the following controls (1) to (8), for example, by controlling the operation of the ESC 9.
  • Braking force distribution control that appropriately distributes the braking force to the wheels 2L, 2R, 3L, 3R according to the ground load or the like during braking of the vehicle.
  • Anti-lock brake control that automatically adjusts the braking force of each wheel 2L, 2R, 3L, 3R to prevent locking (slip) of each wheel 2L, 2R, 3L, 3R during braking.
  • Vehicle stabilization control that suppresses understeer and oversteer to stabilize vehicle behavior.
  • Slope start assist control that assists start by maintaining the braking state on the slope.
  • Traction control that prevents the wheels 2L, 2R, 3L, 3R from slipping when starting.
  • Vehicle follow-up control that maintains a certain distance from the preceding vehicle.
  • Lane departure avoidance control that keeps the driving lane.
  • Obstacle avoidance control that avoids collision with obstacles in front of or behind the vehicle.
  • the ESC 9 directly supplies, for example, the hydraulic pressure generated in the master cylinder 21 by the driver's brake operation to the wheel cylinders 4L, 4R, 5L, 5R.
  • the control valve for pressure increase (not shown) is closed to maintain the hydraulic pressure of the wheel cylinders 4L, 4R, 5L, 5R, and the wheel cylinders 4L, 4R. , 5L, 5R, the pressure control valves (not shown) are opened to discharge the hydraulic pressures of the wheel cylinders 4L, 4R, 5L, 5R to escape to the hydraulic pressure control reservoir.
  • the ESC 9 performs a stabilization control (side slip prevention control) or the like during traveling of the vehicle, and therefore, when the hydraulic pressure supplied to the wheel cylinders 4L, 4R, 5L, 5R is increased or increased, the supply control valve With the valve closed, a hydraulic pump (not shown) is operated by an electric motor, and the brake fluid discharged from the hydraulic pump is supplied to the wheel cylinders 4L, 4R, 5L, 5R.
  • a stabilization control side slip prevention control
  • the vehicle data bus 12 is a vehicle-ECU communication network (device communication network) called V-CAN mounted on a vehicle. That is, the vehicle data bus 12 is a serial communication unit that performs multiplex communication between a large number of electronic devices mounted on the vehicle (for example, between the ECU 10, the ECU 19, and the ECU 51). Electric power from the in-vehicle battery 14 is supplied to the ECU 10 through the power line 13. Electric power is also supplied from the vehicle-mounted battery 14 through the power supply line 13 to the ECU 19 and the ECU 51 described later. In FIG. 1, two hatched lines represent electrical lines such as signal lines and power supply lines.
  • the hydraulic pressure sensor 15 is provided, for example, in the cylinder side hydraulic piping 8A between the first hydraulic pressure chamber 25 of the master cylinder 21 and the ESC 9.
  • the hydraulic pressure sensor 15 is a hydraulic pressure detection unit that detects the pressure (brake hydraulic pressure) generated in the master cylinder 21, that is, the hydraulic pressure in the cylinder side hydraulic piping 8A.
  • the hydraulic pressure sensor 15 is electrically connected to the ECU 10 of the ESC 9.
  • a detection signal (hydraulic pressure value) of the hydraulic pressure sensor 15 is output to the ECU 10.
  • the ECU 10 outputs the hydraulic pressure value detected by the hydraulic pressure sensor 15 to the vehicle data bus 12.
  • the ECU 51 for an electric booster which will be described later, can monitor (acquire) the hydraulic pressure value generated in the master cylinder 21 by receiving the hydraulic pressure value from the ECU 10.
  • a communication line provided separately from the vehicle data bus 12 between the ECU 10 and the ECU 51 for example, a communication line called L-CAN capable of communication between in-vehicle ECUs, That is, it may be connected by a signal line such as a communication network between vehicle ECUs, and the hydraulic pressure value of the hydraulic pressure sensor 15 may be exchanged via this communication line. That is, the ECU 51 for the electric booster acquires the hydraulic pressure value detected by the hydraulic pressure sensor 15 from the ECU 10 via the vehicle ECU communication network (vehicle data bus 12 or communication line).
  • the accelerator pedal 16 is provided adjacent to the brake pedal 6 on the front board side of the vehicle body 1.
  • the accelerator pedal 16 is depressed by the driver when the vehicle starts, for example, when it accelerates.
  • the accelerator pedal 16 and the brake pedal 6 are actually provided adjacent to each other on the foot side of the driver's seat in the left-right direction.
  • the accelerator pedal 16 and the brake pedal 6 are shown separated in the front and rear directions of the vehicle body 1 for the sake of simplicity of the drawing.
  • the accelerator pedal 16 is provided with an accelerator operation sensor 17 for detecting the driver's accelerator operation amount (accelerator pedal operation amount).
  • the accelerator operation sensor 17 is configured using, for example, a stroke sensor (displacement sensor) that detects a stroke amount (pedal stroke) of the accelerator pedal 16.
  • the accelerator operation sensor 17 is not limited to a stroke sensor.
  • the operation amount (depression amount) of the accelerator pedal 16 such as a force sensor that detects pedal depression force, an angle sensor that detects the inclination (rotation angle) of the accelerator pedal 16, and the like. You may comprise using the various sensors which can detect.
  • the accelerator operation sensor 17 may be composed of one (one type) sensor or a plurality (plural types) of sensors.
  • a detection signal (accelerator operation amount) of the accelerator operation sensor 17 is output to an ECU 19 for a generator motor 18 (MG) that is a motor / generator, for example.
  • MG generator motor 18
  • a generator motor 18 (hereinafter referred to as M ⁇ G18) that applies traveling driving force and regenerative braking force to the front wheels 2L, 2R.
  • the M / G 18 serving as a prime mover (traveling motor) of the vehicle is driven to rotate, for example, when the vehicle is started or accelerated.
  • the M / G 18 as a motor / generator also has a function of generating power (regeneration) based on an inertial force generated when the vehicle is decelerated.
  • the M ⁇ G 18 functions as a motor (motor) that generates torque (rotational force) for running the vehicle based on, for example, electric power stored in a power storage device (not shown) of the vehicle, It has a function as a generator (generator) that generates power using the inertial force of time.
  • M / G18 which is a generator motor is illustrated as a motor
  • the present invention is not limited to this.
  • the M ⁇ G 18 is a driving source for traveling
  • the present invention can also be applied to a vehicle using an engine (not shown) made of an internal combustion engine as a prime mover.
  • M / G 18 is controlled by M / G ECU 19.
  • the ECU 19 includes a microcomputer, and serves as a motor control unit that controls the driving state (powering and regeneration) of the M ⁇ G18.
  • ECU19 controls M * G18, for example via an inverter etc., and M * G18 drives each wheel (front wheel 2L, 2R in FIG. 1) at the time of start of a vehicle and acceleration.
  • the ECU 19 uses the inertial rotation of each wheel (that is, the inertial force generated in the M ⁇ G18) to recover (regenerate) the kinetic energy at this time from the M ⁇ G18. Control to obtain braking force is performed.
  • the input side of the ECU 19 is connected to the accelerator operation sensor 17 and the vehicle data bus 12.
  • the output side of the ECU 19 is connected to the vehicle data bus 12 and the M ⁇ G 18.
  • the ECU 19 controls the rotation of the M ⁇ G 18 serving as a drive source based on the accelerator pedal operation amount output from the accelerator operation sensor 17.
  • the mode change switch 20 constitutes a mode change unit and is provided in the vicinity of the driver's seat.
  • the master cylinder 21 is operated by a driver's brake operation.
  • the master cylinder 21 is a cylinder device that supplies brake fluid pressure to the wheel cylinders 4L, 4R, 5L, and 5R that apply braking force to the vehicle.
  • the master cylinder 21 is configured by a tandem master cylinder. That is, the master cylinder 21 includes a cylinder body 22, a primary piston 23, a secondary piston 24, a first hydraulic pressure chamber 25, a second hydraulic pressure chamber 26, a first return spring 27, and a second The return spring 28 is included.
  • the cylinder body 22 has an open end on one side (for example, the left and right side in FIG. 2, the rear side in the front-rear direction of the vehicle) in the axial direction (left and right in FIG. 2), and the other side (for example, 2 is formed in a closed-bottomed cylinder shape with the bottom portion on the left side, the left side in the right direction, and the front side in the front-rear direction of the vehicle.
  • the cylinder main body 22 is attached to a booster housing 31 of an electric booster 30, which will be described later, on the open end side.
  • the cylinder body 22 is provided with first and second reservoir ports 22A and 22B connected to the reservoir 29.
  • the cylinder body 22 is provided with first and second supply ports 22C and 22D to which the cylinder side hydraulic pipes 8A and 8B are connected.
  • the primary piston 23 has a bottomed rod insertion hole 23A on one side in the axial direction, and a spring accommodating hole 23B on the other side in the axial direction.
  • the spring accommodation hole 23B opens to the opposite side (the other side) from the rod insertion hole 23A, and one side of the first return spring 27 is disposed in the spring accommodation hole 23B.
  • the primary piston 23 protrudes to the outside from the opening end side of the cylinder body 22 on the rod insertion hole 23A side, and an output rod 47 described later is inserted into the rod insertion hole 23A in a contact state.
  • the secondary piston 24 is formed in a bottomed cylindrical shape, and is closed with one side in the axial direction facing the primary piston 23 serving as a bottom 24A.
  • the secondary piston 24 is formed with a spring accommodation hole 24B that opens to the other side in the axial direction, and one side of the second return spring 28 is disposed in the spring accommodation hole 24B.
  • the first hydraulic chamber 25 is defined between the primary piston 23 and the secondary piston 24.
  • the second hydraulic chamber 26 is defined between the secondary piston 24 and the bottom of the cylinder body 22.
  • the first and second hydraulic chambers 25 and 26 are formed in the cylinder body 22 so as to be separated from each other in the axial direction.
  • the first return spring 27 is located in the first hydraulic chamber 25 and is disposed between the primary piston 23 and the secondary piston 24.
  • the first return spring 27 urges the primary piston 23 toward the opening end side of the cylinder body 22.
  • the second return spring 28 is located in the second hydraulic chamber 26 and is disposed between the bottom of the cylinder body 22 and the secondary piston 24. The second return spring 28 urges the secondary piston 24 toward the first hydraulic pressure chamber 25 side.
  • the reservoir 29 is attached to the cylinder body 22 of the master cylinder 21.
  • the reservoir 29 is configured as a hydraulic oil tank that stores brake fluid therein, and replenishes (supplies and discharges) brake fluid into the hydraulic chambers 25 and 26 in the cylinder body 22. As shown in FIG. 2, when the first reservoir port 22A communicates with the first hydraulic chamber 25 and the second reservoir port 22B communicates with the second hydraulic chamber 26, the reservoir 29 and the fluid Brake fluid can be supplied to or discharged from the pressure chambers 25 and 26.
  • brake fluid pressure (M / C pressure) is generated in the fluid pressure chambers 25 and 26 of the master cylinder 21 as the primary piston 23 and the secondary piston 24 are displaced.
  • the second supply ports 22C and 22D are supplied to the ESC 9 through the pair of cylinder side hydraulic pipes 8A and 8B.
  • the electric booster 30 is provided between the brake pedal 6 and the master cylinder 21.
  • the electric booster 30 drives the electric motor 37 according to the brake pedal operation amount (depression amount) when the driver depresses the brake pedal 6.
  • the electric booster 30 constitutes a booster mechanism (booster) that increases the brake operation force (stepping force) and transmits it to the master cylinder 21.
  • the electric booster 30 includes a brake operation sensor 7 (see FIGS. 1 and 3) as an operation amount detection device, an electric actuator 36, and an angle sensor 39 (see FIGS. 1 and 3) as a movement amount detection unit.
  • the power piston 45 as an assisting member and the ECU 51 as a control device are included.
  • the electric booster 30 includes a brake operation sensor 7, a booster housing 31, an input member 32, an electric actuator 36, an angle sensor 39, a power piston 45, an output rod 47, a reaction disk 48, an ECU 51, and the like. ing.
  • the booster housing 31 constitutes the outer shell of the electric booster 30, and is fixed to the front wall of the passenger compartment, which is the front board of the vehicle body 1, for example.
  • the booster housing 31 includes a motor case 31A, an output case 31B, and an input case 31C.
  • the motor case 31A accommodates an electric motor 37 (described later) and a part of the speed reduction mechanism 40 (on the side of the drive pulley 40A) inside.
  • the output case 31B includes the other part of the speed reduction mechanism 40 (the driven pulley 40B side), a part of the rotation / linear motion conversion mechanism 43 and the power piston 45 (the other side in the axial direction), the second return spring 46, the output rod 47, The reaction disk 48 and the like are accommodated therein.
  • the input case 31C closes the opening on one side in the axial direction of the motor case 31A and the output case 31B, and is the other part of the rotation / linear motion conversion mechanism 43 and the power piston 45 (on the one side in the axial direction). A part etc. are accommodated in an inside.
  • the input member 32 is provided so as to be movable in the axial direction with respect to the booster housing 31 and is connected to the brake pedal 6.
  • the input member 32 includes an input rod 33 and an input piston 34.
  • the input rod 33 and the input piston 34 are inserted inside the rotation / linear motion conversion mechanism 43 and the power piston 45 while being concentrically connected.
  • one side of the input rod 33 in the axial direction protrudes from the input case 31 ⁇ / b> C of the booster housing 31.
  • the brake pedal 6 is connected to one side in the axial direction that is the protruding end of the input rod 33.
  • the other end in the axial direction of the input rod 33 is inserted into the power piston 45 with the tip thereof being a spherical portion 33A.
  • an annular flange 33B protruding outward in the radial direction is provided in the middle of the input rod 33 in the axial direction.
  • a first return spring 35 is disposed between the flange 33B and the power piston 45. The first return spring 35 constantly biases the input member 32 (input rod 33) toward the one side in the axial direction with respect to the power piston 45.
  • the input piston 34 is inserted into the power piston 45 so as to be able to move relative to the power piston 45 in the axial direction (slidable).
  • the input piston 34 includes a piston main body 34A provided to face the input rod 33, and a pressure receiving portion 34B provided to protrude from the piston main body 34A to the other side in the axial direction.
  • a concave portion 34C is provided at a position corresponding to the spherical portion 33A of the input rod 33.
  • a spherical portion 33A of the input rod 33 is fixed to the concave portion 34C by means of, for example, caulking.
  • the tip surface of the pressure receiving portion 34B is a contact surface that can contact the reaction disc 48.
  • a predetermined gap is formed between the front end surface of the pressure receiving portion 34B and the reaction disk 48.
  • the electric actuator 36 is actuated when applying brake fluid pressure to the wheel cylinders 4L, 4R, 5L, 5R of the vehicle, and generates fluid pressure from the master cylinder 21. That is, the electric actuator 36 moves the power piston 45 as an assisting member in the axial direction of the master cylinder 21 and applies a thrust to the power piston 45. Thereby, the power piston 45 displaces the primary piston 23 (and the secondary piston 24) in the axial direction within the cylinder body 22 of the master cylinder 21.
  • the electric actuator 36 includes an electric motor 37, a speed reduction mechanism 40 that decelerates the rotation of the electric motor 37, a cylindrical rotating body 41 to which rotation reduced by the speed reduction mechanism 40 is transmitted, and rotation of the cylindrical rotating body 41. And a rotation / linear motion conversion mechanism 43 that converts the power piston 45 into an axial displacement of the power piston 45.
  • the electric motor 37 is configured using, for example, a DC brushless motor, and includes a rotating shaft 37A serving as a motor shaft (output shaft), a rotor (not shown) such as a permanent magnet attached to the rotating shaft 37A, and a motor case. And a stator (not shown) such as an armature attached to 31A.
  • One end of the rotation shaft 37 ⁇ / b> A in the axial direction is rotatably supported by the input case 31 ⁇ / b> C of the booster housing 31 via a rolling bearing 38.
  • the electric motor 37 is provided with an angle sensor 39 (see FIGS. 1 and 3) called a resolver.
  • the angle sensor 39 detects the rotation angle of the electric motor 37 and outputs a detection signal to the ECU 51.
  • the ECU 51 feedback-controls the rotational position of the electric motor 37 (that is, the displacement of the power piston 45) according to this rotational angle signal.
  • the rotation angle of the electric motor 37 detected by the angle sensor 39 uses a reduction ratio of a reduction mechanism 40, which will be described later, and a linear motion displacement amount per unit rotation angle of the rotation / linear motion conversion mechanism 43. It is possible to calculate 45 movement amounts (displacement amount, position).
  • the angle sensor 39 constitutes a movement amount detection unit that detects the movement amount (power piston position) of the power piston 45.
  • the movement amount detection unit is not limited to the angle sensor 39 made of the resolver, and may be a rotary potentiometer, for example.
  • the angle sensor 39 may detect the rotation angle after the deceleration by the speed reduction mechanism 40 (for example, the rotation angle of the cylindrical rotating body 41) instead of the rotation angle (rotation position) of the electric motor 37.
  • a displacement sensor position sensor
  • the linear displacement of the linear motion member 44 of the rotation / linear motion conversion mechanism 43 may be detected using a displacement sensor.
  • the deceleration mechanism 40 is configured as a belt deceleration mechanism such as a pulley.
  • the speed reduction mechanism 40 includes a drive pulley 40A attached to the rotating shaft 37A of the electric motor 37, a driven pulley 40B attached to the cylindrical rotating body 41, and a belt 40C wound therebetween. Has been.
  • the reduction mechanism 40 reduces the rotation of the rotation shaft 37 ⁇ / b> A of the electric motor 37 at a predetermined reduction ratio and transmits the rotation to the cylindrical rotating body 41.
  • the cylindrical rotating body 41 is rotatably supported by the input case 31 ⁇ / b> C of the booster housing 31 via a rolling bearing 42.
  • Rotational linear motion conversion mechanism 43 is configured as a ball screw mechanism, for example.
  • the rotation / linear motion conversion mechanism 43 includes a cylindrical (hollow) linear motion member 44 provided on the inner peripheral side of the cylindrical rotating body 41 so as to be movable in the axial direction via a plurality of balls.
  • a power piston 45 is inserted from an opening on the other axial side of the linear motion member 44.
  • a flange portion 44A that protrudes radially inward over the entire circumference is provided.
  • One end portion (rear end portion) of the power piston 45 is in contact with the other side surface (front side surface) of the flange portion 44A.
  • the linear motion member 44 can displace the inner peripheral side of the input case 31C and the cylindrical rotating body 41 to the other side (front side) in the axial direction integrally with the power piston 45.
  • the power piston 45 is actuated (moved in the axial direction) by the electric actuator 36.
  • the power piston 45 constitutes an assisting member capable of moving forward and backward with respect to the input member 32 and is propelled (moved) in the axial direction by the electric actuator 36.
  • the power piston 45 includes an outer cylinder member 45A, an inner cylinder member 45B, and an annular member 45C.
  • the outer cylindrical member 45A of the power piston 45 is provided inside the linear motion member 44 so as to be capable of relative displacement (sliding) in the axial direction with respect to the linear motion member 44.
  • the inner cylinder member 45B is provided inside the outer cylinder member 45A.
  • An end surface (one end surface) on one side (rear side) in the axial direction of the inner cylindrical member 45B is in contact with the annular member 45C together with one end surface of the outer cylindrical member 45A.
  • the input piston 34 of the input member 32 is inserted into the inner cylinder member 45B so as to be relatively movable (slidable) in the axial direction.
  • the other side (front side) of the inner cylinder member 45B in the axial direction is a flange 45B1 that protrudes radially inward over the entire circumference.
  • the flange 45B1 faces (opposes) the reaction disk 48 together with the pressure receiving portion 34B of the input piston 34.
  • the annular member 45C is fixed to the opening on one side in the axial direction of the inner cylindrical member 45B by screwing.
  • An intermediate portion in the axial direction of the annular member 45C is a flange portion 45C1 protruding outward in the radial direction over the entire circumference.
  • the flange portion 44A of the linear motion member 44 abuts on one side surface of the flange portion 45C1.
  • the outer cylindrical member 45A and the inner cylindrical member 45B are in contact with the other side surface of the flange portion 45C1 of the annular member 45C.
  • the second return spring 46 is provided between the outer cylindrical member 45 ⁇ / b> A of the power piston 45 and the output case 31 ⁇ / b> B of the booster housing 31.
  • the second return spring 46 always urges the power piston 45 in the braking release direction.
  • the power piston 45 is returned to the initial position shown in FIG. 2 by the driving force generated by the electric motor 37 rotating toward the braking release side and the urging force of the second return spring 46. .
  • the output rod 47 outputs the thrust of the input member 32 and / or the thrust of the power piston 45 to the primary piston 23 of the master cylinder 21.
  • the output rod 47 is provided with a large-diameter flange portion 47A on one end side.
  • the flange portion 47A is fitted from the outside to the inner cylindrical member 45B of the power piston 45 with the reaction disk 48 interposed therebetween.
  • the output rod 47 presses the primary piston 23 of the master cylinder 21 in the axial direction based on the thrust of the input member 32 and / or the thrust of the power piston 45.
  • the rotation / linear motion conversion mechanism 43 has back drivability, and can rotate the cylindrical rotating body 41 by linear motion (axial movement) of the linear motion member 44.
  • the linear motion member 44 contacts the closed end side of the input case 31C.
  • the closed end functions as a stopper that regulates the return position of the power piston 45 via the linear motion member 44.
  • the flange portion 44A of the linear motion member 44 is in contact with the annular member 45C of the power piston 45 from the rear (right side in FIG. 2). For this reason, the power piston 45 can move forward away from the linear motion member 44 alone. That is, for example, when an abnormality occurs in the electric booster 30 such as when the electric motor 37 becomes defective due to disconnection or the like, the linear motion member 44 is moved together with the power piston 45 by the spring force of the second return spring 46. Returned to the retracted position. Thereby, dragging of the brake can be suppressed.
  • the reaction disk 48 is a reaction force distribution member provided between the input member 32 (input piston 34) and the power piston 45 (inner cylinder member 45B) and the output rod 47.
  • the reaction disk 48 is formed in a disk shape from an elastic resin material such as rubber, and contacts the input member 32 and the power piston 45.
  • the reaction disk 48 outputs a pedaling force (thrust) transmitted from the brake pedal 6 to the input member 32 (input piston 34) and a thrust (boost thrust) transmitted from the electric actuator 36 to the power piston 45 (inner cylinder member 45B).
  • the reaction disk 48 distributes and transmits the reaction force P (see FIG. 4) of the brake hydraulic pressure generated in the master cylinder 21 to the input member 32 and the power piston 45 as a reaction force distribution member.
  • the power piston 45 is moved toward the reaction disk 48 by the electric actuator 36 along with the depression.
  • the reaction disk 48 is elastically deformed between the flange portion 47A of the output rod 47 and the inner cylindrical member 45B of the power piston 45, for example, as shown in FIGS.
  • the reaction disk 48 made of an elastic body, no hydraulic pressure is generated in the master cylinder 21, and the force (that is, the reaction force P) transmitted from the primary piston 23 and the output rod 47 to the reaction disk 48 is small. In some cases, it hardly deforms elastically. For this reason, the distance between the tip of the input member 32 (pressure receiving portion 34B) and the reaction disk 48 is the distance from the contact surface of the power piston 45 and the reaction disk 48 to the tip of the input piston 34 (tip surface of the pressure receiving portion 34B) ( That is, it is substantially equal to the relative displacement ⁇ X) between the input member 32 and the power piston 45.
  • reaction disk 48 is caused by the reaction force P shown in FIG. Compressed and elastically deformed so that a part swells inside the power piston 45. That is, a part of the reaction disk 48 bulges into the power piston 45 so as to reduce the distance from the tip of the input member 32 (pressure receiving portion 34B).
  • the reaction disk 48 is elastically deformed between the input piston 34 of the input member 32, the inner cylinder member 45B of the power piston 45, and the output rod 47, so that the reaction force of the brake fluid pressure generated in the master cylinder 21 is obtained. P is distributed and transmitted to the input member 32 and the power piston 45.
  • the elastic material used for the reaction disk 48 changes its characteristics during elastic deformation, for example, due to the influence of temperature change.
  • the relative position that is, the relative displacement ⁇ X
  • the driver who depresses the brake pedal 6 has zero hydraulic reaction force until hydraulic pressure is generated in the master cylinder 21, and the pedaling force (input rod load) of the brake pedal 6 during this period is equal to the power piston 45. It is equal to the load f1 (see FIG. 5) of the first return spring 35 determined by the relative displacement amount.
  • the hydraulic reaction force on the vertical axis corresponds to the deceleration of the vehicle, and the input rod load is proportional to the depression force of the brake pedal 6. Therefore, for the driver, this characteristic is felt as a characteristic (jump-in characteristic) in which the deceleration of the vehicle rises while maintaining the initial pedal depression force (load f1) when the brake pedal 6 is depressed. Since this jump-in characteristic is a characteristic at the time of braking start (deceleration start) of the vehicle, it is particularly desirable that the same characteristic be obtained in the same vehicle.
  • the jump-in hydraulic pressure that creates this jump-in characteristic is the hydraulic pressure (reaction force value P1) when the reaction disk 48 and the input member 32 come into contact with each other, and also depends on the relative displacement ⁇ Xcom between the input member 32 and the power piston 45. Although it changes, it also changes depending on the characteristics accompanying elastic deformation of the reaction disk 48. Therefore, it is possible to set a desired jump-in characteristic by changing the material of the reaction disk 48 or changing the relative displacement ⁇ Xcom according to the vehicle.
  • the material of the reaction disk 48 is an elastic resin material, and the elastic deformation characteristics are affected by the temperature change of the reaction disk 48. Further, the reaction disk 48 changes with time. For this reason, the jump-in characteristic changes unintentionally due to a change in temperature (or a change over time). For this reason, the relative displacement amount calculation processing unit 55 of the ECU 51, which will be described later, estimates the characteristic change due to the temperature of the reaction disk 48, and the relative position (relative displacement amount ⁇ Xcom) between the input member 32 and the power piston 45 based on the estimation result. Is corrected to control the electric actuator 36.
  • the ECU 51 includes a microcomputer, for example, and is a control unit for the electric booster 30 that electrically drives and controls the electric motor 37.
  • the input side of the ECU 51 includes a brake operation sensor 7, an angle sensor 39 that detects the rotational position of the electric motor 37 (that is, the amount of movement of the power piston 45), ECUs 10 of other vehicle devices, 19 is connected to a vehicle data bus 12 that exchanges signals from 19.
  • the output side of the ECU 51 is connected to the electric motor 37 and the vehicle data bus 12.
  • the ECU 51 drives the electric motor 37 to pressurize the master cylinder 21 in accordance with, for example, a detection signal (a brake pedal operation amount, that is, an input member position) output from the brake operation sensor 7. That is, the ECU 51 moves (displaces) the power piston 45 by controlling the electric actuator 36 (electric motor 37) based on the braking command value (input member position) based on the operation of the brake pedal 6.
  • a detection signal a brake pedal operation amount, that is, an input member position
  • the ECU 51 moves (displaces) the power piston 45 by controlling the electric actuator 36 (electric motor 37) based on the braking command value (input member position) based on the operation of the brake pedal 6.
  • the rotary shaft 37A of the electric motor 37 is rotationally driven.
  • the rotation of the rotary shaft 37A is decelerated by the speed reduction mechanism 40, converted into a linear displacement (displacement in the left and right directions in FIG. 2) by the rotation / linear motion conversion mechanism 43, and the power piston 45 is linear
  • the rotation angle of the rotation shaft 37A of the electric motor 37 (that is, the motor rotation position) is detected by the angle sensor 39.
  • the amount of movement of the power piston 45 is obtained by using the rotation angle detected by the angle sensor 39, the reduction ratio of the speed reduction mechanism 40, and the amount of linear movement per unit rotation angle of the rotation / linear motion conversion mechanism 43. Can be calculated.
  • the angle to be detected may not be the rotation angle of the rotation shaft 37A (rotor) but the rotation angle after deceleration.
  • a displacement sensor that directly detects the linear displacement of the power piston 45 may be used.
  • the ECU 51 of the electric booster 30 includes a motor drive circuit 52 and a control signal calculation processing unit 53.
  • the motor drive circuit 52 controls the current supplied to the electric motor 37 based on the drive signal output from the control signal calculation processing unit 53 (current feedback control unit 60 described later), whereby the rotation of the electric motor 37 is controlled.
  • the rotation of the electric motor 37 (rotating shaft 37 ⁇ / b> A) is decelerated by the speed reduction mechanism 40 and is converted into a linear displacement by the rotation / linear motion conversion mechanism 43.
  • the power piston 45 which is an assisting member, is linearly displaced in the left-right direction in FIG.
  • the current flowing through the electric motor 37 is detected by a current sensor 52A provided in the motor drive circuit 52 of the ECU 51.
  • the rotation of the electric motor 37 is detected by the angle sensor 39.
  • the displacement amount of the power piston 45 can be calculated by using the reduction ratio of the speed reduction mechanism 40 and the linear motion displacement amount per unit rotation angle of the rotation / linear motion conversion mechanism 43, and is known to those skilled in the art as a feedback control technique.
  • the control signal calculation processing unit 53 it is possible to control the displacement amount of the power piston 45 to be a predetermined displacement amount and position.
  • the control signal calculation processing unit 53 of the ECU 51 includes a brake operation input unit 54, a relative displacement amount calculation processing unit 55, an addition unit 56, an angle input unit 57, and a position feedback control unit 58.
  • the current input unit 59 and the current feedback control unit 60 are included.
  • the brake operation input unit 54 has an input side connected to the brake operation sensor 7 and an output side connected to the addition unit 56.
  • the brake operation input unit 54 amplifies the detection signal output from the brake operation sensor 7 and outputs the amplified detection signal to the addition unit 56 as the input member position Xir (brake pedal operation amount).
  • the relative displacement amount calculation processing unit 55 is, for example, a distance from the contact surface between the inner cylindrical member 45B of the power piston 45 and the reaction disk 48 to the distal end surface of the input member 32 (pressure receiving portion 34B of the input piston 34) (see FIG. 4).
  • the relative displacement amount ⁇ Xcom which is a target value of the relative displacement ⁇ X shown, is calculated.
  • the relative displacement amount calculation processing unit 55 sets a relative displacement amount ⁇ Xcom to be held (maintained) between the contact surface and the tip surface.
  • the output side of the relative displacement amount calculation processing unit 55 is connected to the addition unit 56, and the relative displacement amount ⁇ Xcom set by the relative displacement amount calculation processing unit 55 is output to the addition unit 56.
  • the relative displacement amount ⁇ Xcom is a control target value that is set so that the driver can obtain a desired pedal feeling.
  • the addition unit 56 has an input side connected to the brake operation input unit 54 and the relative displacement amount calculation processing unit 55, and an output side connected to the position feedback control unit 58.
  • the addition unit 56 adds the relative displacement amount ⁇ Xcom output from the relative displacement amount calculation processing unit 55 to the input member position Xir output from the brake operation input unit 54.
  • the addition unit 56 outputs the added value (Xir + ⁇ Xcom) to the position feedback control unit 58 as a “power piston position command”.
  • the angle input unit 57 has an input side connected to the angle sensor 39 and an output side connected to the position feedback control unit 58.
  • the angle input unit 57 amplifies the detection signal output from the angle sensor 39 and outputs the detection signal (that is, the detection signal for detecting the moving position of the power piston 45) to the position feedback control unit 58 as the power piston position. To do.
  • the position feedback control unit 58 has an input side connected to the addition unit 56 and the angle input unit 57, and an output side connected to the current feedback control unit 60.
  • the position feedback control unit 58 calculates, for example, a deviation (position deviation) between the “power piston position command” output from the addition unit 56 and the actual power piston position Xpp output from the angle input unit 57.
  • the current command is output to the current feedback control unit 60 so as to reduce the deviation.
  • the current input unit 59 has an input side connected to the current sensor 52A and an output side connected to the current feedback control unit 60.
  • the current input unit 59 amplifies the detection signal output from the current sensor 52 ⁇ / b> A (current signal that has flowed to the electric motor 37) and outputs the detection signal to the current feedback control unit 60.
  • the current feedback control unit 60 has an input side connected to the position feedback control unit 58 and the current input unit 59, and an output side connected to the motor drive circuit 52.
  • the current feedback control unit 60 generates a drive signal (that is, an electric motor) so as to reduce the deviation between the current command output from the position feedback control unit 58 and the current (detection signal) output from the current input unit 59. 37) is output to the motor drive circuit 52.
  • the electric motor 37 is driven (rotated) based on the drive signal output from the motor drive circuit 52.
  • the relative displacement amount calculation processing unit 55 includes a basic relative displacement amount calculation processing unit 61, a temperature estimation processing unit 62, a relative displacement correction amount calculation processing unit 63, and an addition unit 64. .
  • the basic relative displacement amount calculation processing unit 61 calculates a basic relative displacement amount ⁇ Xcom.base.
  • the basic relative displacement amount calculation processing unit 61 outputs the basic value of the relative displacement amount (a value determined by test data or the like) as, for example, a fixed basic relative displacement amount ⁇ Xcom.base.
  • the basic value of the relative displacement amount that is the basic relative displacement amount ⁇ Xcom.base is variable depending on the displacement amount and displacement speed of the input member 32, the hydraulic pressure value generated in the master cylinder 21, the deceleration of the vehicle, the vehicle speed, and the like. Also good.
  • the temperature estimation processing unit 62 estimates and calculates the actual temperature of the reaction disk 48 from the vicinity temperature of the reaction disk 48 detected by, for example, a temperature sensor (not shown).
  • the relative displacement correction amount calculation processing unit 63 uses the temperature of the reaction disk 48 estimated by the temperature estimation processing unit 62 and calculates the relative displacement correction amount for the temperature change as the relative displacement correction amount.
  • the relative displacement correction amount calculation processing unit 63 sets the relative displacement correction amount to 0 when the estimated temperature of the reaction disk 48 is the reference temperature TO. At this time, the basic relative displacement amount ⁇ Xcom.base is directly added as the relative displacement amount ⁇ Xcom. 64.
  • the relative displacement correction amount calculation processing unit 63 calculates a positive value as the correction amount so that the distance (relative displacement ⁇ X) between the reaction disk 48 illustrated in FIG. 4 and the tip of the input member 32 increases.
  • the relative displacement amount ⁇ Xcom output from the adding unit 64 is smaller than the basic relative displacement amount ⁇ Xcom.base. That is, the relative displacement correction amount calculation processing unit 63 calculates a negative value as the correction amount so that the distance (relative displacement ⁇ X) between the reaction disk 48 and the tip of the input member 32 is reduced.
  • the relative displacement correction amount calculation processing unit 63 has a correction characteristic map with the estimated temperature of the reaction disk 48 as the horizontal axis and the relative displacement correction amount as the vertical axis.
  • the relative displacement correction amount calculation processing unit 63 is not limited to this, and the relative displacement correction amount may be defined as a function expressed by a polynomial or the like of the estimated reaction disk temperature, or a characteristic map may be expressed. May be defined as an array having a sufficient number of lattices. Further, the above characteristic map may be obtained from test data or a map obtained by obtaining characteristic changes as analysis data.
  • the addition unit 64 calculates the result of adding the relative displacement correction amount to the basic relative displacement amount ⁇ Xcom.base calculated by the basic relative displacement amount calculation processing unit 61 as the relative displacement amount ⁇ Xcom.
  • This relative displacement correction amount is calculated so as to suppress the elastic deformation characteristic change (that is, the jump-in characteristic change) due to the temperature change of the reaction disk 48.
  • the temperature of the reaction disk 48 can be detected, for example, by installing a sensor for measuring the temperature of the reaction disk 48 inside the electric booster 30.
  • a sensor for measuring the temperature of the reaction disk 48 inside the electric booster 30.
  • an existing sensor installed in the electric booster 30 may be used.
  • a temperature sensor for detecting the temperature of the electric motor 37, the drive element, the CPU, the housing, or the like may be used.
  • the temperature may be estimated by detecting the current passed to drive the electric motor 37 using the current sensor 52A and integrating the detected current.
  • the heat conduction characteristic of the electric booster 30 is measured in advance, and the reaction is detected by the temperature estimation processing unit 62 using the temperature detected by the above-described sensor or the like.
  • the temperature of the disk 48 may be estimated and calculated.
  • the relative position displacement amount is corrected by adding the relative displacement correction amount by the adding unit 64.
  • the relative displacement correction amount is used as a correction coefficient for the basic relative displacement amount ⁇ Xcom.base.
  • the relative displacement amount ⁇ Xcom may be calculated and calculated by multiplication.
  • the electric booster 30 used in the electric brake device according to the first embodiment has the above-described configuration, and the operation thereof will be described next.
  • the ECU 51 for the electric booster calculates the standby position of the power piston 45 as a power piston position command. Then, the ECU 51 outputs a drive signal to the electric motor 37 so that the power piston 45 holds the standby position.
  • the ECU 51 calculates a power piston position command so that the power piston 45 maintains a predetermined relative position with respect to the input member 32.
  • the brake fluid supply path (reservoir ports 22A and 22B) to and from the reservoir 29 is not blocked by the master cylinder 21, and the tip of the input member 32 (tip of the pressure receiving portion 34B of the input piston 34).
  • the relative position of the power piston 45 is controlled so as not to contact the reaction disk 48.
  • the control signal calculation processing unit 53 of the ECU 51 converts the detection signal of the brake operation sensor 7 into the input member position Xir by the brake operation input unit 54 shown in FIG. 3, and the next adding unit 56 converts the converted input member.
  • a relative displacement amount ⁇ Xcom from the power piston position to be held is added to the position Xir.
  • the value (Xir + ⁇ Xcom) calculated by adding by the adding unit 56 becomes the “power piston position command” and is input to the position feedback control unit 58.
  • the position feedback control unit 58 should output to the electric motor 37 so that the calculated “power piston position command” matches the “power piston position Xpp” calculated by converting the detection signal of the angle sensor 39.
  • a drive signal is calculated. Such a drive signal calculation process can be performed using a known feedback control technique.
  • the relative displacement amount ⁇ Xcom added to the input member position Xir is from the contact surface between the power piston 45 (inner cylinder member 45B) and the reaction disc 48 to the tip of the input member 32 (pressure receiving portion 34B of the input piston 34).
  • This is a displacement amount for setting the distance (for example, the relative displacement ⁇ X shown in FIG. 4) as an arbitrary value.
  • the relative displacement amount ⁇ Xcom is determined in consideration of the dimensions of the parts constituting the electric booster 30 and the relationship between the input member position recognized by the ECU 51 and the power piston position with respect to the respective origins. It is.
  • the relative displacement amount ⁇ Xcom is a distance (relative displacement ⁇ X) from the contact surface between the power piston 45 and the reaction disk 48 to the tip of the input member 32 (pressure receiving portion 34B). ) Itself. As a result, the position of the power piston 45 is displaced so that the distance between the contact surface and the tip of the input member is maintained at an arbitrary relative displacement ⁇ X regardless of the operation amount of the brake pedal 6 (that is, the input member position). be able to.
  • the electric actuator 36 causes the power piston so that the relative displacement ⁇ X between the input member 32 and the power piston 45 becomes the relative displacement amount ⁇ Xcom. 45 can be displaced.
  • the reaction disk 48 is an elastic body, but when no hydraulic pressure is generated and the force transmitted from the primary piston 23 to the reaction disk 48 is small, the tip of the input member 32 and the reaction disk 48 Is substantially equal to the distance between the distal end of the input member 32 (pressure receiving portion 34B) and the distal end surface of the power piston 45. However, when a hydraulic pressure is generated inside the master cylinder 21 and the force transmitted from the primary piston 23 to the reaction disk 48 increases, the reaction disk 48 is elastically deformed and compressed.
  • reaction disk 48 swells and deforms into the inner cylindrical member 45B (the flange 45B1) of the power piston 45 so as to reduce the distance from the tip of the input member 32. Then, as the amount of deformation of the reaction disk 48 increases as the hydraulic pressure increases, the distance from the tip of the input member 32 is further reduced, and finally the reaction disk 48 (the bulging portion) and the tip of the input member 32 are moved. Contact. As a result, the reaction force transmitted to the reaction disk 48 in accordance with the generated hydraulic pressure is expressed as “the contact area between the power piston 45 and the reaction disk 48” and “the contact area between the input member 32 and the reaction disk 48”. It is distributed according to the ratio and transmitted to each.
  • the relationship between the input rod load and the hydraulic reaction force shown in FIG. 5 is that, as indicated by the characteristic line 49, the input rod load remains at the load f1, and the hydraulic reaction force suddenly rises to the reaction force value P1. To rise. Therefore, for the driver, this characteristic is felt as a characteristic (jump-in characteristic) in which the deceleration of the vehicle rises while maintaining the initial pedal depression force (load f1) when the brake pedal 6 is depressed. Since this jump-in characteristic is a characteristic at the start of braking (deceleration start) of the vehicle, it is desirable that the same characteristic be obtained in the same vehicle.
  • the jump-in hydraulic pressure that creates the jump-in characteristic is the hydraulic pressure (reaction force value P1) when the reaction disk 48 and the input member 32 come into contact with each other.
  • the material of the reaction disk 48 is an elastic resin material, and the elastic deformation characteristics are affected by the temperature change of the reaction disk 48. For this reason, the jump-in characteristic changes unintentionally due to the temperature change of the reaction disk 48.
  • the reaction disk 48 which is an elastic body, becomes softer as the temperature increases and becomes harder as the temperature decreases.
  • the reaction disk 48 is elastically deformed by a smaller hydraulic reaction force than when the temperature is low and relatively hard, and the distance from the tip of the input member 32 is reduced. Shrinks and contacts. Therefore, the jump-in hydraulic pressure becomes smaller than the reaction force value P1 as indicated by a characteristic line 49A indicated by a dotted line in FIG.
  • a relative displacement amount calculation processing unit 55 is provided in the control signal calculation processing unit 53 of the ECU 51 for the electric booster.
  • the relative displacement amount calculation processing unit 55 includes a basic relative displacement amount calculation processing unit 61, a temperature estimation processing unit 62, a relative displacement correction amount calculation processing unit 63, and an addition unit 64. ing.
  • the basic relative displacement amount calculation processing unit 61 calculates the basic value of the relative displacement amount (value determined by test data or the like) as the basic relative displacement amount ⁇ Xcom.base.
  • the temperature estimation processing unit 62 estimates and calculates the actual temperature of the reaction disk 48
  • the relative displacement correction amount calculation processing unit 63 uses the temperature of the reaction disk 48 estimated by the temperature estimation processing unit 62 and uses the temperature of the reaction disk 48 to calculate the relative displacement with respect to the temperature change. Is calculated as a relative displacement correction amount.
  • the relative displacement correction amount calculation processing unit 63 can calculate the relative displacement correction amount so as to suppress the elastic deformation characteristic change (that is, the jump-in characteristic change) due to the temperature change of the reaction disk 48. Then, the adding unit 64 calculates a result obtained by adding the relative displacement correction amount to the basic relative displacement amount ⁇ Xcom.base calculated by the basic relative displacement amount calculation processing unit 61 as a relative displacement amount ⁇ Xcom.
  • the relative displacement amount calculation processing unit 55 of the ECU 51 for the electric booster estimates the characteristic change due to the temperature of the reaction disk 48 in order to suppress the change of the jump-in hydraulic pressure accompanying the temperature change of the reaction disk 48,
  • the electric actuator 36 is controlled by correcting the relative position (relative displacement amount ⁇ Xcom) between the input member 32 and the power piston 45 based on the estimation result.
  • the electric brake device (electric booster 30) according to the first embodiment is configured so that the input member 32 and the power piston 45 can respond to the change in the elastic deformation characteristics of the reaction disk 48 due to a temperature change, for example.
  • the relative position can be corrected, and the relative position between the two can be controlled to be the relative displacement amount ⁇ Xcom derived from the relative displacement amount calculation processing unit 55.
  • the change in the jump-in characteristic such as the characteristic lines 49A and 49B indicated by the dotted lines in FIG. 5 can be suppressed, and the relationship between the input rod load and the hydraulic reaction force is indicated by the solid line even when the temperature changes.
  • the relative position of the input member 32 and the power piston 45 can be corrected so that the relationship is close to 49, and desired brake characteristics can be realized.
  • FIG. 7 and FIG. 8 show a second embodiment of the present invention.
  • the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • the feature of the second embodiment is that even when the reaction disk 48 as a reaction force distribution member changes its elastic deformation characteristics with time, the relative position between the input member 32 and the power piston 45 is corrected accordingly. It is in the configuration to do.
  • a relative displacement amount calculation processing unit 71 is provided in place of the relative displacement amount calculation processing unit 55 in the control signal calculation processing unit 53 (see FIG. 3) of the ECU 51 for the electric booster.
  • the relative displacement amount calculation processing unit 71 is configured in substantially the same manner as the relative displacement amount calculation processing unit 55 described in the first embodiment, and includes a basic relative displacement amount calculation processing unit 61 and an addition unit 64.
  • the relative displacement amount calculation processing unit 71 employed in the second embodiment has a drive number integration processing unit 72, a relative displacement correction amount calculation processing unit 73, and the like in order to correct the characteristic change of the reaction disk 48 due to a change with time. It is comprised including.
  • the relationship between the input rod load and the hydraulic reaction force in the electric booster 30 has a jump-in characteristic as indicated by a characteristic line 49, and the hydraulic pressure is maintained while the input rod load remains at the load f1.
  • the reaction force suddenly rises to the reaction force value P1 and rises.
  • the jump-in characteristic changes, for example, as shown by a characteristic line 74 indicated by a dotted line.
  • the jump-in characteristic shown in FIG. 8 is realized by the deformation characteristic of the reaction disk 48 which is an elastic body.
  • this deformation characteristic changes due to a change with time in addition to the temperature change described above. Since the elastic body hardens with time, the reaction disk 48 made of an elastic body tends to have a relatively reduced elastic deformation amount even when, for example, the hydraulic reaction force increases.
  • a jump occurs as shown by a characteristic line 74 shown by a dotted line in FIG. In liquid pressure increases.
  • the relative displacement amount calculation processing unit 71 of the control signal calculation processing unit 53 installed in the ECU 51 is characterized by the time-dependent change of the reaction disk 48 in the drive number integration processing unit 72.
  • the change is estimated, and the relative displacement correction amount calculation processing unit 73 calculates the relative displacement correction amount based on the estimation result (that is, the number of times of driving), and the relative displacement amount ⁇ Xcom calculated from the adding unit 64 is calculated as the number of times of driving
  • the increase in the jump-in hydraulic pressure is suppressed by changing according to the above.
  • the basic relative displacement amount calculation processing unit 61 of the relative displacement amount calculation processing unit 71 calculates the basic relative displacement amount ⁇ Xcom.base as described in the first embodiment.
  • the drive count integration processing unit 72 estimates the characteristic change due to the change over time of the reaction disk 48 from the drive count of the electric booster 30, so that the drive count of the electric booster 30 up to the previous time, for example, the angle sensor 39 or the like is used. From the detected position of the power piston 45 (for example, the power piston position Xpp shown in FIG. 3), the number of times of driving is calculated so as to be sequentially updated.
  • the relative displacement correction amount calculation processing unit 73 calculates a relative displacement correction amount based on the number of driving times calculated by the driving number integration processing unit 72.
  • the addition unit 64 adds the relative displacement correction amount calculated by the relative displacement correction amount calculation processing unit 73 to the basic relative displacement amount ⁇ Xcom.base, and the relative displacement amount in which the influence of the reaction disk 48 due to the change with time is corrected. ⁇ Xcom is calculated.
  • the ECU 51 for the electric booster has a non-volatile memory (not shown) typified by an EEPROM or the like.
  • the number of times that the electric booster 30 is driven from the state in which the reaction disk 48 is new is stored in the memory as the number of times of driving.
  • the number of times of driving stored in this memory can be maintained even if the ECU 51 is shut off (power supply is stopped), and the value read from the non-volatile area at the time of the next startup (power supply) of the ECU 51 is used as the number of times of driving at the time of previous shut-off.
  • the number of times of driving is accumulated and stored every time the brake is operated.
  • the position of the power piston 45 (power piston position Xpp) detected by the angle sensor 39 or the like is once displaced from the initial position and then moved forward as the number of times of driving (C + 1) when returning to the initial position again. It is sufficient to increase it.
  • the relative displacement correction amount calculation processing unit 73 calculates a relative displacement correction amount based on the number of driving times calculated by the driving number integration processing unit 72. As shown by a map in FIG. 7, the relationship between the number of driving times and the relative displacement correction amount increases as the number of driving times increases, and the relative displacement correction amount increases as a negative value. Is calculated with a value smaller than the basic relative displacement amount ⁇ Xcom.base. That is, the relative displacement correction amount calculation processing unit 73 calculates the relative displacement correction amount as a negative value so that the distance between the reaction disk 48 and the tip of the input member 32 is reduced according to the number of times of driving (change with time).
  • the relative position between the input member 32 and the power piston 45 is corrected accordingly.
  • the relative displacement amount ⁇ Xcom between the input member 32 and the power piston 45 can be corrected so that the relationship between the input rod load and the hydraulic reaction force is close to the characteristic line 49 shown by the solid line even when it changes with time. Similar to the first embodiment, desired brake characteristics can be realized.
  • the relative displacement correction amount calculation processing unit 73 uses a characteristic map (see FIG. 7) in which the number of times of driving is on the horizontal axis and the relative displacement correction amount is on the vertical axis.
  • the present invention is not limited to this.
  • the relative displacement correction amount may be defined as a function so that it can be derived by a polynomial of the number of times of driving, or may be defined as an array having a sufficient number of lattices to express the characteristic map You may do it.
  • the characteristic map may be obtained in advance by experiments, or may be a result obtained by analyzing characteristic changes by analysis.
  • the power piston position Xpp is used.
  • the hydraulic pressure generated in the master cylinder 21 detected as described above may be used.
  • FIG. 9 and FIG. 10 show a third embodiment of the present invention.
  • the same components as those in the first and second embodiments described above are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • a feature of the third embodiment is that the change over time of the reaction disk 48 is estimated with higher accuracy than in the second embodiment, not the number of times of driving the electric booster 30 but the time of the drive amount. Even if the elastic deformation characteristic of the reaction disk 48 is changed using the integrated value, the relative position between the input member 32 and the power piston 45 is corrected accordingly.
  • a relative displacement amount calculation processing unit 81 is provided in place of the relative displacement amount calculation processing unit 55 in the control signal calculation processing unit 53 (see FIG. 3) of the ECU 51 for the electric booster.
  • the relative displacement amount calculation processing unit 81 is configured in substantially the same manner as the relative displacement amount calculation processing unit 55 described in the first embodiment, and includes a basic relative displacement amount calculation processing unit 61 and an addition unit 64. .
  • the relative displacement amount calculation processing unit 81 employed in the third embodiment corrects the characteristic change of the reaction disk 48 due to a change with time, and the drive amount integrated value calculation processing unit 82 and the relative displacement correction amount calculation processing unit. 83.
  • the drive amount integrated value calculation processing unit 82 is configured to use an integrated value with respect to time of the drive amount as shown in FIG. 10 as an integrated value of the drive amount by which the power piston 45 of the electric booster 30 is driven. As shown by the characteristic line 84 in FIG. 10, the drive amount integrated value calculation processing unit 82 sets the time as the horizontal axis and the vertical axis as the power piston position with respect to the displacement in which the power piston 45 moves forward and backward according to the brake operation. In this case, the driving amount integrated value is obtained by integrating the driving amount of the power piston 45 (the amount of forward and backward displacement). That is, the drive amount integrated value calculation processing unit 82 estimates and calculates the change with time (characteristic change) of the reaction disk 48 based on the movement amount and the movement time of the power piston 45.
  • the relative displacement correction amount calculation processing unit 83 calculates a relative displacement correction amount based on the drive amount integrated value calculated by the drive amount integrated value calculation processing unit 82.
  • the relationship between the relative displacement correction amount and the drive amount integrated value increases as the drive amount integrated value increases, and the relative displacement correction amount increases as a negative value.
  • the relative displacement amount ⁇ Xcom is calculated as a value that is smaller than the basic relative displacement amount ⁇ Xcom.base. That is, the relative displacement correction amount calculation processing unit 83 calculates the relative displacement correction amount as a negative value so that the distance between the reaction disk 48 and the tip of the input member 32 is reduced according to the drive amount integrated value (change over time). .
  • the relative position between the input member 32 and the power piston 45 is corrected accordingly.
  • the relative displacement amount ⁇ Xcom between the input member 32 and the power piston 45 can be corrected so that the relationship between the input rod load and the hydraulic reaction force is close to the characteristic line 49 shown by the solid line even when it changes with time.
  • desired brake characteristics can be realized.
  • the relative displacement correction amount calculation processing unit 83 uses a characteristic map (see FIG. 9) with the drive amount integrated value as the horizontal axis and the relative displacement correction amount as the vertical axis. I gave it as an explanation.
  • the present invention is not limited to this, and for example, the relative displacement correction amount may be defined as a function so that it can be derived by a polynomial of the driving amount integrated value, etc., or an array having a sufficient number of grids to express the characteristic map May be defined as Further, the characteristic map may be obtained in advance by experiments, or may be a result obtained by analyzing characteristic changes by analysis.
  • the power piston position is used, but the hydraulic pressure generated in the master cylinder 21 detected as described above may be used.
  • FIGS. 11 to 15 show a fourth embodiment of the present invention.
  • the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • the feature of the fourth embodiment is that the characteristic change (for example, change with time) of the reaction disk 48 is caused by the hydraulic pressure and power generated in the cylinder side hydraulic pipe 8A by using the ESC 9 which is a hydraulic pressure supply device. Even if the characteristic of elastic deformation of the reaction disk 48 is estimated from the relationship with the piston position, the relative position between the input member 32 and the power piston 45 is corrected accordingly.
  • an ECU 91 employed in the fourth embodiment is a control unit for a hydraulic pressure supply device, and is configured in substantially the same manner as the ECU 10 described in the first embodiment.
  • the input side of the ECU 91 is connected to the vehicle data bus 12, the hydraulic pressure sensor 15, the signal line 92, and the like.
  • the output side of the ECU 91 includes a vehicle data bus 12, a signal line 92, control valves 97, 97 ', 98, 98', 99, 99 ', 102, 102', 103, 103 ', 110, 110' It is connected to the electric motor 105 and the like.
  • the signal line 92 is a vehicle-mounted transmission means (communication line) capable of communication called L-CAN, so that, for example, signals such as a hydraulic pressure value detected by the hydraulic pressure sensor 15 are exchanged between the ECU 91 and an ECU 111 described later. Between. In addition, it is good also as a structure which performs such transmission / reception between ECU111 via the vehicle data bus
  • the ECU 91 includes control valves 97, 97 ′, 98, 98 ′, 99, 99 ′, 102, 102 ′, 103, 103 ′, 110, 110 ′, and an electric motor 105, which will be described later. In this way, the drive is controlled individually. As a result, the ECU 91 performs control to reduce, hold, increase or increase the brake fluid pressure supplied from the brake side piping portions 11A to 11D to the wheel cylinders 4L, 4R, 5L, 5R, and to control the wheel cylinders 4L, 4R, 5L, Individually for each 5R. That is, the ECU 91 can execute the above-described controls (1) to (8) by controlling the operation of the ESC 9.
  • the ESC 9 distributes the hydraulic pressure output from the master cylinder 21 via the cylinder side hydraulic pipes 8A and 8B to the wheel cylinders 4L, 4R, 5L, and 5R via the brake side pipe portions 11A, 11B, 11C, and 11D. Supply. As a result, independent braking forces are individually applied to the wheels (front wheels 2L, 2R, rear wheels 3L, 3R) as described above.
  • the ESC 9 includes control valves 97, 97 ′, 98, 98 ′, 99, 99 ′, 102, 102 ′, 103, 103 ′, 110, 110 ′, and hydraulic pumps 104, 104 ′, which serve as valve mechanisms.
  • the electric motor 105 etc. to drive are comprised.
  • the ESC 9 which is a hydraulic pressure supply device (wheel cylinder pressure control device), is connected to one output port of the master cylinder 21 (that is, the cylinder side hydraulic pipe 8A) and is connected to the wheel cylinder 4L on the left front wheel (FL) side and the right side.
  • the first hydraulic system 93 that supplies hydraulic pressure to the wheel cylinder 5R on the rear wheel (RR) side and the other output port (that is, the cylinder side hydraulic pipe 8B) are connected to the right front wheel (FR) side.
  • first hydraulic system 93 and the second hydraulic system 93 ′ have the same configuration, the following description will be given with respect to the first hydraulic system 93 and the second hydraulic system 93 ′.
  • “′” is attached to each component and the description thereof is omitted.
  • the first hydraulic system 93 of the ESC 9 has a brake pipe 94 connected to the tip side of the cylinder side hydraulic pipe 8A.
  • the brake pipe 94 includes a first pipe section 95 and a second pipe section 96. These two branches are connected to the wheel cylinders 4L and 5R, respectively.
  • the brake pipe line 94 and the first pipe line part 95 constitute a pipe line that supplies the hydraulic pressure to the wheel cylinder 4L together with the brake side pipe part 11A, and the brake pipe line 94 and the second pipe line part 96 constitute the brake side pipe.
  • a pipe line for supplying hydraulic pressure to the wheel cylinder 5R is configured together with the portion 11D.
  • the brake conduit 94 is provided with a brake hydraulic pressure supply control valve 97, and the supply control valve 97 is a normally open electromagnetic switching valve that opens and closes the brake conduit 94.
  • the first pipe section 95 is provided with a pressure increase control valve 98, and the pressure increase control valve 98 is constituted by a normally open electromagnetic switching valve that opens and closes the first pipe section 95.
  • the second pipe section 96 is provided with a pressure increase control valve 99, and the pressure increase control valve 99 is a normally open electromagnetic switching valve that opens and closes the second pipe section 96.
  • the first hydraulic system 93 of the ESC 9 has first and second decompression pipes 100 and 101 that connect the wheel cylinders 4L and 5R and the hydraulic pressure control reservoir 109, respectively.
  • the passages 100 and 101 are provided with first and second pressure reduction control valves 102 and 103, respectively.
  • the first and second pressure reduction control valves 102 and 103 are normally closed electromagnetic switching valves that open and close the pressure reduction lines 100 and 101, respectively.
  • the ESC 9 includes a hydraulic pump 104 as a hydraulic pressure generating means that is a hydraulic pressure source, and the hydraulic pump 104 is rotationally driven by an electric motor 105.
  • the electric motor 105 is driven by power supply from the ECU 91, and the rotation is stopped together with the hydraulic pump 104 to stop the power supply.
  • the discharge side of the hydraulic pump 104 is positioned downstream of the supply control valve 97 in the brake line 94 via the check valve 106 (that is, the first line part 95 and the second line part 96). Is connected to the position where the The suction side of the hydraulic pump 104 is connected to a hydraulic pressure control reservoir 109 via check valves 107 and 108.
  • the hydraulic pressure control reservoir 109 is provided for temporarily storing surplus brake fluid, and is not limited to the ABS control of the brake system (ESC9), and the cylinder chambers of the wheel cylinders 4L and 5R are not limited to other brake controls.
  • the excess brake fluid flowing out from (not shown) is temporarily stored.
  • the suction side of the hydraulic pump 104 is connected to the cylinder side hydraulic pipe 8A (that is, the brake line 94 of the master cylinder 21) via a check valve 107 and a pressurization control valve 110 that is a normally closed electromagnetic switching valve. Of these, it is connected to a position upstream of the supply control valve 97.
  • step 105 each operation control is performed according to a predetermined procedure in accordance with a control signal output from the ECU 91. As a result, the above-described controls (1) to (8) are executed.
  • the ECU 111 is configured in substantially the same manner as the ECU 51 of the electric booster 30 described in the first embodiment, and includes a motor drive circuit 52 and a control signal calculation processing unit 112.
  • the control signal calculation processing unit 112 is configured in substantially the same manner as the control signal calculation processing unit 53 described in the first embodiment, and includes a brake operation input unit 54, an addition unit 56, an angle input unit 57, and a position feedback control unit 58.
  • the relative displacement amount calculation processing unit 113 is configured in substantially the same manner as the relative displacement amount calculation processing unit 55 described in the first embodiment, and includes a basic relative displacement amount calculation processing unit 61 and an addition unit 64. Yes. However, the relative displacement amount calculation processing unit 113 employed in the fourth embodiment has a power piston position difference calculation processing unit 115 and a relative displacement correction amount calculation processing unit 116 in that the relative displacement of the first embodiment. This is different from the displacement amount calculation processing unit 55.
  • the power piston position difference calculation processing unit 115 has an input side connected to the angle input unit 57 and the hydraulic pressure input unit 114, and an output side connected to the relative displacement correction amount calculation processing unit 116.
  • the power piston position difference calculation processing unit 115 calculates a power piston position difference ⁇ Xpp as described later based on the power piston position Xpp from the angle input unit 57 and the reference hydraulic pressure (hydraulic pressure Pa) from the hydraulic pressure input unit 114.
  • the relative displacement correction amount calculation processing unit 116 calculates the relative displacement correction amount based on the power piston position difference ⁇ Xpp at this time.
  • the relationship of the relative displacement correction amount with respect to the power piston position difference ⁇ Xpp is set to a linear characteristic exemplified by a calculation map in FIG. 13, and the addition unit 64 sets the relative displacement amount ⁇ Xcom to the basic relative displacement amount ⁇ Xcom.base. It is calculated with a value increased or decreased by the relative displacement correction amount.
  • the relative displacement correction amount calculation processing unit 116 determines that the reaction disk 48 is softened and easily deformed, and the relative displacement amount ⁇ Xcom is the basic relative displacement amount. It is calculated so as to increase from ⁇ Xcom.base. That is, a positive value is calculated as the correction amount so that the distance between the reaction disk 48 and the tip of the input member 32 increases.
  • the power piston position difference ⁇ Xpp is a negative value, it is determined that the reaction disk 48 is hardened and hardly deformed, and the relative displacement amount ⁇ Xcom is smaller than the basic relative displacement amount ⁇ Xcom.base. Is calculated as follows. That is, a negative value is calculated as the correction amount so that the distance between the reaction disk 48 and the tip of the input member 32 is reduced.
  • the calculation map of the relative displacement correction amount calculation processing unit 116 shown in FIG. 13 is described as a linear characteristic map with the power piston position difference ⁇ Xpp as the horizontal axis and the relative displacement correction amount as the vertical axis.
  • the relative displacement correction amount calculation processing unit 116 is not limited to this, and is defined as a function in which the relative displacement correction amount is expressed by a polynomial or the like of a characteristic change (eg, temperature and / or change with time) of the estimated reaction disk. Alternatively, it may be defined as an array having a sufficient number of lattices to express the characteristic map.
  • the characteristic of the relative displacement correction amount with respect to the power piston position difference ⁇ Xpp a characteristic obtained by an experiment in advance may be set, or a characteristic predicted from a design value or the like may be set. According to the above method, it is possible to realize a stable jump-in characteristic regardless of a change in the elastic deformation characteristic of the reaction disk 48.
  • the power piston position difference calculation processing unit 115 calculates the power piston position difference ⁇ Xpp from the power piston position Xpp from the angle input unit 57 and the reference hydraulic pressure (for example, hydraulic pressure Pa) from the hydraulic pressure input unit 114. The processing to be performed will be described.
  • the ESC 9 includes the hydraulic pumps 104 and 104 ′ and the electric motor in addition to various control valves (that is, valve mechanisms) such as the supply control valves 97 and 97 ′. It is possible to control each wheel cylinder pressure such as an ABS function according to the vehicle behavior detected by a plurality of sensor signals.
  • the supply control valves 97 and 97 ' are in communication with the oil passages (for example, the brake conduits 94 and 94') when not energized, and the brake conduits 94 and 94 'are connected to the wheel cylinders 4L, 4R, and 5L when energized.
  • 5R is a normally open electromagnetic switching valve.
  • the master cylinder 21 (by moving the power piston 45 of the electric booster 30 in a state where the oil passages (brake pipes 94, 94 ') are shut off using the supply control valves 97, 97'.
  • the hydraulic pressure Pa is generated as a reference hydraulic pressure preset in the cylinder side hydraulic pipe 8A).
  • the ECU 111 for the electric booster 30 transmits a request for shutting off the supply control valves 97 and 97 ′ to the ECU 91 for ESC control. Then, while driving the electric motor 37 and displacing the power piston 45 in the axial direction, the power piston position Xpp when the reference hydraulic pressure (hydraulic pressure Pa) is generated is measured as the power piston position-hydraulic pressure characteristic. To do.
  • FIG. 15A shows a state in which, for example, a new reaction disk 48 is elastically deformed by the axial displacement of the power piston 45.
  • the hydraulic pressure detected by the hydraulic pressure sensor 15 reaches the hydraulic pressure Pa as the reference hydraulic pressure
  • the power piston 45 is displaced by the electric motor 37 to the power piston position Xpp1 (see FIG. 14).
  • a characteristic line 117 indicated by a solid line in FIG. 14 is obtained by using the new reaction disk 48 as a test data for the relationship between the power piston position and the brake fluid pressure.
  • FIG. 15B shows a case where the reaction disk 48 is elastically deformed by the axial displacement of the power piston 45 in a state in which the elastic deformation characteristic is changed with time.
  • the hydraulic pressure detected by the hydraulic pressure sensor 15 reaches the hydraulic pressure Pa as the reference hydraulic pressure
  • the power piston 45 is displaced by the electric motor 37 to the power piston position Xpp2 (see FIG. 14).
  • a characteristic line 118 indicated by a dotted line in FIG. 14 is obtained from the relationship between the power piston position and the brake hydraulic pressure as test data in the state where the reaction disk 48 changes with time and the elastic deformation characteristic changes.
  • the reaction disk 48 Since the reaction disk 48 is hardened over time, the amount of elastic deformation with respect to the same external force decreases. Thereby, compared with the reference time (characteristic line 117 in FIG. 14), for example, after the change with time (characteristic line 118 in FIG. 14), the deformation amount of the reaction disk 48 decreases. For this reason, the amount of liquid necessary for generating the reference hydraulic pressure Pa, that is, the amount of displacement of the power piston necessary for generating the amount of displacement of the primary piston 23 is from the power piston position Xpp1 to the power piston position Xpp2. The reaction disk 48 decreases with time.
  • the relative displacement correction amount calculation processing unit 116 shown in FIG. 13 determines that the reaction disk 48 is hardened and is not easily deformed, and calculates the relative displacement amount ⁇ Xcom. It is calculated so as to be smaller than the basic relative displacement amount ⁇ Xcom.base.
  • the power piston position difference ⁇ Xpp is a positive value, it is determined that the reaction disk 48 is softened and easily deformed, and the relative displacement amount ⁇ Xcom is increased more than the basic relative displacement amount ⁇ Xcom.base. To calculate.
  • the movement amount detector (for example, the angle sensor 39) that detects the movement amount of the assisting member (power piston 45) by the electric actuator 36, and the brake hydraulic pressure generated in the master cylinder 21.
  • a valve mechanism arranged so as to be able to communicate and block between the master cylinder 21 and the wheel cylinders 4L, 4R, 5L, 5R installed on each wheel of the vehicle. (E.g., supply control valves 97, 97 '), and the electric actuator after the controller between the master cylinder and the wheel cylinder is shut off by the controller that controls the valve mechanism.
  • the amount of movement of the assisting member detected by the angle sensor 39 and the hydraulic pressure sensor 15 and the brake fluid pressure (for example, a reference fluid) is used to estimate the elastic deformation characteristic change of the reaction force distribution member (reaction disk 48), and the relative position (relative displacement) between the input member 32 and the power piston 45 based on the estimation result.
  • the amount ⁇ Xcom is corrected.
  • the relative position between the input member 32 and the power piston 45 is corrected accordingly.
  • the power piston position difference calculation processing unit 115 calculates the power piston position difference ⁇ Xpp
  • the relative displacement correction amount calculation processing unit 116 calculates the relative displacement correction amount based on the power piston position difference ⁇ Xpp.
  • the relative displacement amount ⁇ Xcom of the power piston 45 can be corrected, and desired brake characteristics can be realized as in the first to third embodiments.
  • the power piston 45 is displaced in the forward direction by the electric motor 37, and the output rod 47 and the primary piston 23 are connected via the reaction disk 48. Is displaced, the brake fluid supply path (reservoir ports 22A and 22B) connecting the reservoir 29 and the master cylinder 21 is shut off, and hydraulic pressure is generated in the master cylinder 21. At this time, the supply control valves 97 and 97 ′ block the oil passages such as the brake pipes 94 and 94 ′.
  • the hydraulic pressure detected by the hydraulic pressure sensor 15 has downstream rigidity (fluid quantity-hydraulic pressure characteristic) by the wheel cylinders 4L, 4R, 5L, 5R, etc. located downstream from the supply control valves 97, 97 ′. Not affected. That is, the fluid pressure at this time is generated by the rigidity (fluid amount-fluid pressure characteristic) from the master cylinder 21 to the supply control valves 97 and 97 ′.
  • the cylinder side hydraulic pipes 8A and 8B and the brake pipes 94 and 94 ' are configured only by metal parts, metal pipes, and a small amount of seal members. For this reason, the hydraulic pressure detected by the hydraulic pressure sensor 15 does not change its characteristics greatly depending on the temperature and wear of rubber piping, brake pads, etc., and the liquid volume-hydraulic pressure characteristics at this time are stable.
  • the liquid volume-hydraulic pressure characteristics in the state where the supply control valves 97 and 97 ′ are shut off are stable, and the liquid volume at this time is output by the displacement of the power piston 45 via the reaction disk 48. This occurs when the rod 47 and the primary piston 23 are displaced. Therefore, if there is a difference between the reference power piston position-hydraulic characteristic and the power piston position-hydraulic characteristic measured by the above means, this difference is due to a change in the deformation characteristic of the reaction disk 48. It can be judged.
  • the power piston position difference calculation processing unit 115 employed in the fourth embodiment performs the process of measuring the power piston position-hydraulic characteristic as described above, regardless of the brake pedal operation of the vehicle driver.
  • the power piston 45 is gradually displaced in the forward direction.
  • the engine switch (not shown) of the vehicle is turned off and it is determined that the ESC control ECU 91 and the ECU 111 for the electric booster can be shut off. It is desirable. If it is detected that the engine of the vehicle is started or the brake pedal 6 is operated by the driver while measuring the power piston position-hydraulic pressure characteristics, the measurement is immediately performed. It is desirable to interrupt and return to the normal control state.
  • the power piston position difference calculation processing unit 115 and the relative displacement correction amount calculation processing unit 116 employed in the fourth embodiment use only the measured power piston position difference ⁇ Xpp to calculate the relative displacement correction amount.
  • the present invention is not limited to this.
  • the relative displacement correction amount calculated by the temperature change of the reaction disk 48 described above is added to the relative displacement correction amount based on the change over time of the reaction disk 48, for example.
  • the relative displacement amount ⁇ Xcom in which the basic relative displacement amount ⁇ Xcom.base is increased or decreased by the added value is output from the relative displacement amount calculation processing unit 113.
  • the present invention includes a configuration in which the relative displacement correction amount is calculated in consideration of both the temperature change and the time change as the characteristic change of the reaction disk 48.
  • the speed reduction mechanism 40 of the electric actuator 36 is configured by a belt speed reduction mechanism such as a pulley
  • the present invention is not limited to this, and may be configured using a speed reduction mechanism other than the belt speed reduction mechanism, for example, another type of speed reduction mechanism such as a gear speed reduction mechanism.
  • the rotation / linear motion conversion mechanism 43 that converts the rotational motion into a linear motion can be constituted by, for example, a rack-pinion mechanism or the like.
  • the speed reduction mechanism 40 is not necessarily provided.
  • the rotor of the electric motor is provided on the cylindrical rotating body 41, and the stator of the electric motor is arranged around the cylindrical rotating body 41, and the cylinder is driven by the electric motor. It is good also as a structure which rotates the cylindrical rotating body 41 directly.
  • the rotation / linear motion conversion mechanism 43 and the power piston 45 are separated from each other.
  • each of them may be integrated, for example, the power piston 45 is rotated.
  • the linear motion member 44 of the linear motion conversion mechanism 43 may be integrated.
  • mode switching switch 20 switches the vehicle travel mode to the one-pedal mode or the normal mode.
  • mode change means such as the mode change switch 20 is abolished, start and acceleration control is performed by operating the accelerator pedal 16, and deceleration and braking control is performed by operating the brake pedal 6. It is good also as composition which performs.
  • the electric brake device can be moved forward and backward with respect to the input member to which a part of the reaction force from the piston of the master cylinder connected to the brake pedal is transmitted.
  • a composite assisting member, an electric actuator for propelling the assisting member by the movement of the input member, and a thrust of the input member and the assisting member are combined and transmitted to the piston of the master cylinder, and the reaction from the piston
  • the control device estimates a change in elastic deformation characteristics of a material used for the reaction force distribution member, and corrects the relative position based on the estimation result to control the electric actuator.
  • the control device estimates the characteristic change of the elastic deformation based on the temperature of the reaction force distribution member, and corrects the relative position. .
  • the control device corrects the relative position so that the relative position becomes larger as the temperature of the reaction force distribution member is higher.
  • the control device estimates a change with time of the reaction force distribution member as the characteristic change of the elastic deformation and corrects the relative position. It is said.
  • the control device estimates the number of times the electric actuator is driven and corrects the relative position as the temporal change of the reaction force distribution member. It is said.
  • the control device may change the time-dependent change of the reaction force distribution member based on a moving amount and a moving time of the assisting member by the electric actuator. It is configured to estimate and correct the relative position.
  • the control device corrects the relative position so that the relative position becomes smaller as the change with time increases. Yes.
  • the control device includes a movement amount detection unit that detects a movement amount of the assisting member by the electric actuator, and a brake hydraulic pressure generated in the master cylinder. And a control unit for controlling a valve mechanism disposed so as to be able to communicate and block between the master cylinder and a wheel cylinder installed in each wheel of the vehicle.
  • the controller is configured to block the gap between the master cylinder and the wheel cylinder by a control unit that controls the valve mechanism, and then propel the assisting member with the electric actuator and detect the amount of movement of the assisting member detected.
  • the characteristic change of the elastic deformation of the reaction force distribution member is estimated using the brake fluid pressure, and the relative position is corrected.

Abstract

反力分配部材の特性が変化した場合でもブレーキ特性の変化を抑制することができるようにする。 電動ブレーキ装置は、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、入力部材の移動により助力部材を推進させる電動アクチュエータと、入力部材及び助力部材の推力を合成して、マスタシリンダのピストンに伝達し、ピストンからの反力を入力部材と助力部材とに分配する反力分配部材と、入力部材と助力部材との相対位置を検出し、電動アクチュエータを駆動して制御する制御装置と、を備える。制御装置は、反力分配部材に用いる材料の弾性変形の特性変化を推定し、推定結果に基づき相対位置を補正して電動アクチュエータを制御する。

Description

電動ブレーキ装置
 本発明は、自動車等の車両に制動力を付与する電動ブレーキ装置に関する。
 自動車等の車両に搭載される電動ブレーキ装置として、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(特許文献1)。ここで、特許文献1には、電動アクチュエータによって進退動可能な助力部材と入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。前記入力部材と助力部材の推力は、反力分配部材を介してマスタシリンダのピストンに伝達される。前記反力分配部材は、前記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。
特開2011-235894号公報
 ところで、従来技術の電動倍力装置は、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、前記反力分配部材に用いる弾性材料は、例えば温度変化または経時変化等の影響により弾性変形時の特性が変化する。反力分配部材の特性が変化すると、前記入力部材と助力部材との相対位置が変わることがあり、これによって、ブレーキ特性が変化してしまうという問題がある。
 本発明の目的は、反力分配部材の特性が変化した場合でもブレーキ特性の変化を抑制することができるようにした電動ブレーキ装置を提供することにある。
 本発明の一実施形態の電動ブレーキ装置は、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させ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前記ピストンに伝達し、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、を備え、前記制御装置は、前記反力分配部材に用いる材料の弾性変形の特性変化を推定し、推定結果に基づき前記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している。
 本発明の一実施形態の電動ブレーキ装置は、温度変化や経時変化による反力分配部材の弾性変形の特性が変化した場合でも、これに応じて入力部材と助力部材との相対位置を補正することにより所望のブレーキ特性を実現することが可能となる。
第1の実施形態による電動ブレーキ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リアクションディスク温度変化時の特性を含めて示す特性線図。 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。 第2の実施形態による相対変位量算出処理部の構成を示す制御ブロック図。 入力ロッド荷重と液圧反力との関係をリアクションディスク経時変化時の特性を含めて示す特性線図。 第3の実施形態による相対変位量算出処理部の構成を示す制御ブロック図。 リアクションディスクの経時変化を電動モータの駆動量積算値として算出するための特性線図。 第4の実施形態による電動倍力装置と液圧供給装置とを示す全体構成図。 第4の実施形態による電動倍力装置、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。 図12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。 リアクションディスクの特性が変化する前,後でのパワーピストン位置とブレーキ液圧との関係を示す特性線図。 弾性変形の特性変化を判別するためにリアクションディスクを弾性変形させた状態をそれぞれ示す拡大断面図。
 以下、本発明の実施形態による電動ブレーキ装置を、4輪自動車に搭載されるブレーキ装置として構成した場合を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。
 ここで、図1ないし図6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。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)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、例えば運転者が踏込み操作することにより、車両の制動操作が行われる。このとき、各ホイールシリンダ4L,4R,5L,5Rは、ブレーキ液圧による制動力を車輪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、即ち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、後述のする電動倍力装置用の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。後述の如く、ECU51は、ブレーキ操作センサ7の操作量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の作動によってマスタシリンダ21内の液圧室25,26(図2参照)にブレーキ液圧を発生させる。マスタシリンダ21に発生した液圧は、液圧供給装置(ESC)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、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、図2および図3を参照して後述する。
 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、液圧供給装置用のECU10(以下、ECU10という)により制御される。なお、ESC9の構成は、例えば図11に示す第4の実施形態において、後で具体的に説明する。
 ECU10は、例えばマイクロコンピュータを含んで構成されている。ECU10は、ESC9の各制御弁、電動モータ(いずれも図示せず)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等に接続されている。ECU10の出力側は、前述したESC9の各制御弁、電動モータ、および車両データバス12等に接続されている。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).車両前方または後方の障害物との衡突を回避する障害物回避制御。
 ESC9は、例えば運転者のブレーキ操作によりマスタシリンダ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(図示せず)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(図示せず)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(いずれも図示せず)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。
 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、ECU19、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ECU19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の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中では省略しているが、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(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間通信網等の信号線)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、電動倍力装置用の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。
 アクセルペダル16は、車体1のフロントボード側にブレーキペダル6と隣り合って設けられている。このアクセルペダル16は、例えば車両の発進時、加速時等に運転者によって踏込み操作される。なお、アクセルペダル16とブレーキペダル6とは、実際には運転席の足元側に左右方向に隣り合って設けられる。しかし、図1中では、図面の簡略化の都合でアクセルペダル16とブレーキペダル6とを車体1の前,後方向に離して示している。
 アクセルペダル16には、運転者のアクセル操作量(アクセルペダル操作量)を検出するアクセル操作センサ17が設けられている。このアクセル操作センサ17は、例えばアクセルペダル16のストローク量(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)を用いて構成されている。なお、アクセル操作センサ17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、アクセルペダル16の傾き(回転角)を検出する角度センサ等、アクセルペダル16の操作量(踏込み量)を検出できる各種のセンサを用いて構成してもよい。この場合、アクセル操作センサ17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。アクセル操作センサ17の検出信号(アクセル操作量)は、例えばモータ・ジェネレータである発電電動機18(M・G)用のECU19に出力される。
 車体1の前輪2L,2R側には、前輪2L,2Rに走行駆動力の付与と回生制動力の付与とを行う発電電動機18(以下、M・G18という)が設けられている。車両の原動機(走行用モータ)となるM・G18は、例えば車両の発進時、加速時等に車両を走行させるために回転駆動される。一方、モータ・ジェネレータとしてのM・G18は、車両の減速時に発生する慣性力に基づいて発電(回生)を行う機能も有している。即ち、M・G18は、例えば車両の蓄電装置(図示せず)に蓄電された電力に基づいて車両を走行させるためのトルク(回転力)を発生するモータ(電動機)としての機能と、車両走行時の慣性力を利用して発電を行うジェネレータ(発電機)としての機能とを有している。
 なお、図1では、車両の原動機(駆動源)として発電電動機であるM・G18のみを図示している。しかし、本発明は、これに限るものではなく、例えば電気自動車であればM・G18が走行用の駆動源となり、ハイブリッド自動車であればM・G18と内燃機関からなるエンジン(図示せず)とが走行用の駆動源となる。さらに、本発明は、内燃機関からなるエンジン(図示せず)を原動機とした車両にも適用できるものである。
 M・G18は、M・G用のECU19により制御される。このECU19は、ECU10,51と同様にマイクロコンピュータを含んで構成され、M・G18の駆動状態(力行、回生)を制御するモータ用コントロールユニットとなるものである。ECU19は、例えばインバータ等を介してM・G18を制御することにより、M・G18は車両の発進時、加速時に各車輪(図1では前輪2L,2R)を駆動する。車両の減速時および制動時に、ECU19は、各車輪の慣性回転(即ち、M・G18に発生する慣性力)を利用して、このときの運動エネルギを電力としてM・G18から回収(回生)しつつ制動力を得る制御を行う。
 ここで、ECU19の入力側は、アクセル操作センサ17と車両データバス12とに接続されている。ECU19の出力側は、車両データバス12とM・G18とに接続されている。このECU19は、アクセル操作センサ17から出力されるアクセルペダル操作量に基づいて、駆動源となるM・G18の回転を制御する。モード切換えスイッチ20は、モード切換え部を構成するもので、運転席の近傍に設けられている。
 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および図2を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される。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へと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。
 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47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内で軸方向の前,後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に示す如く、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、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。これにより、電動倍力装置30は、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)を構成する。
 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、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、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、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、出力ロッド47、リアクションディスク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47、リアクションディスク48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、入力ロッド33と入力ピストン34とにより構成されている。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、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48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48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48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48に加わる(図4参照)。
 電動アクチュエータ36は、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ときに作動され、マスタシリンダ21から液圧を発生させる。即ち、電動アクチュエータ36は、助力部材としてのパワーピストン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の回転角度を検出し、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、前記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、例えばプーリ等の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)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48に対面(対向)している。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。環状部材45Cの鍔部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。
 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。
 出力ロッド47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47は、一端側に大径のフランジ部47Aが設けられている。フランジ部47Aは、リアクションディスク48を挟んでパワーピストン45の内側筒部材45Bに外側から嵌合されている。出力ロッド47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が戻り位置まで後退したときには、直動部材44が入力ケース31Cの閉塞端側に当接する。この閉塞端は、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に、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48を介して出力ロッド47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(図2、図4参照)。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。
 リアクションディスク48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47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48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48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47に伝達する。換言すれば、リアクションディスク48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が踏込み操作されると共に、この踏込み操作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48側に向けて移動する。これにより、リアクションディスク48は、例えば図4(A),(B)に示すように、出力ロッド47のフランジ部47Aとパワーピストン45の内側筒部材45Bとの間で弾性変形する。
 ここで、弾性体からなるリアクションディスク48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、出力ロッド47からリアクションディスク48に伝達される力(即ち、反力P)が小さい場合に、ほとんど弾性変形しない。このため、入力部材32(受圧部34B)の先端とリアクションディスク48との距離は、パワーピストン45とリアクションディスク48の接触面から入力ピストン34の先端(受圧部34Bの先端面)までの距離(即ち、入力部材32とパワーピストン45との相対変位ΔX)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、出力ロッド47からリアクションディスク48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48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48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48の変形量が増大すると、リアクションディスク48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48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48に伝達される反力Pは、パワーピストン45と入力部材32とのリアクションディスク48に対する接触面積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。
 このように、リアクションディスク48は、入力部材32の入力ピストン34、パワーピストン45の内側筒部材45Bおよび出力ロッド47の間で弾性変形することにより、マスタシリンダ21で発生するブレーキ液圧の反力Pを入力部材32とパワーピストン45とに分配して伝える。しかし、リアクションディスク48に用いる弾性材料は、例えば温度変化の影響により弾性変形時の特性が変化する。リアクションディスク48の特性が変化すると、入力部材32とパワーピストン45との相対位置(即ち、相対変位ΔX)が変わることがあり、これによって、ブレーキ特性が変化してしまう。
 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47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、前述の如く電動アクチュエータ36が作動制御されてパワーピストン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、前述の如く入力部材32の先端がリアクションディスク48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48に接触する。このため、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48と入力部材32とが接触する際の液圧(反力値P1)であり、入力部材32とパワーピストン45の相対変位量ΔXcomによっても変化するが、リアクションディスク48の弾性変形に伴う特性によっても変わってしまう。そのため、車両に応じてリアクションディスク48の材質を変更したり、相対変位量ΔXcomを変えたりして、所望のジャンプイン特性を設定することが可能である。
 しかし、リアクションディスク48の素材は弾性樹脂材料であり、弾性変形の特性は、リアクションディスク48の温度変化に影響されて変わってしまう。また、リアクションディスク48の経時変化によっても変化する。このため、温度の変化(または、経時変化)によってジャンプイン特性が意図せずに変化することになる。このため、後述するECU51の相対変位量算出処理部55では、リアクションディスク48の温度による特性変化を推定し、推定結果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の制御を行う構成としている。
 次に、電動倍力装置30を制御するための制御装置であるECU51について、図1、図3および図6を参照して説明する。
 このECU51は、例えばマイクロコンピュータを含んで構成され、電動モータ37を電気的に駆動制御する電動倍力装置30用の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、ブレーキ操作センサ7と、電動モータ37の回転位置(即ち、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ECU10,19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)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から電動モータ37に駆動信号が出力されると、電動モータ37の回転軸37Aが回転駆動される。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によって直動変位(図2の左,右方向の変位)に変換され、パワーピストン45を直動変位させる。
 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の移動量は算出することができる。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、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60)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る。このため、助力部材であるパワーピストン45は、図2の左右方向に直動変位されることになる。
 このとき、電動モータ37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により検出される。また、電動モータ37の回転は角度センサ39により検出される。パワーピストン45の変位量は、減速機構40の減速比、回転直動変換機構43の単位回転角度あたりの直動変位量を用いることで算出可能であり、当該技術者にとっては既知のフィードバック制御技術を用いて制御信号算出処理部53で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、位置となるように制御することができる。
 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、角度入力部57と、位置フィードバック制御部58と、電流入力部59と、電流フィードバック制御部60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Xir(ブレーキペダル操作量)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48との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、前記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、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、運転者にとって所要のペダルフィーリングが得られるようにするために設定される制御目標値である。
 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、出力側が位置フィードバック制御部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、「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58に出力する。
 角度入力部57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58に接続されている。角度入力部57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)をパワーピストン位置として位置フィードバック制御部58に出力する。
 位置フィードバック制御部58は、入力側が加算部56と角度入力部57に接続され、出力側が電流フィードバック制御部60に接続されている。位置フィードバック制御部58は、加算部56から出力された「パワーピストン位置指令」と角度入力部57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60に電流指令を出力する。
 電流入力部59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60に接続されている。電流入力部59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、その検出信号を電流フィードバック制御部60に出力する。
 電流フィードバック制御部60は、入力側が位置フィードバック制御部58と電流入力部59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60は、位置フィードバック制御部58から出力された電流指令と電流入力部59から出力された電流(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。
 図6に示すように、相対変位量算出処理部55は、基本相対変位量算出処理部61、温度推定処理部62、相対変位補正量算出処理部63および加算部64を含んで構成されている。このうち、基本相対変位量算出処理部61は、基本相対変位量ΔXcom.baseを算出する。基本相対変位量算出処理部61は、相対変位量の基本値(試験データ等によって決められる値)を、例えば一定値の基本相対変位量ΔXcom.baseとして出力する。また、基本相対変位量ΔXcom.baseである相対変位量の基本値は、入力部材32の変位量や変位速度、マスタシリンダ21内部に発生した液圧値や車両の減速度、車速等によって可変としてもよい。
 温度推定処理部62は、例えば温度センサ(図示せず)等で検出されるリアクションディスク48の近傍温度から実際のリアクションディスク48の温度を推定演算する。相対変位補正量算出処理部63は、温度推定処理部62によって推定したリアクションディスク48の温度を用い、温度変化に対する相対変位の補正量を相対変位補正量として算出する。相対変位補正量算出処理部63は、リアクションディスク48の推定温度が基準温度TOのときに相対変位補正量を0とし、このときには、基本相対変位量ΔXcom.baseがそのまま相対変位量ΔXcomとして加算部64から出力される。
 リアクションディスク48の推定温度が基準温度TOよりも高い場合は、加算部64から出力される相対変位量ΔXcomが基本相対変位量ΔXcom.baseよりも増加する。即ち、図4に例示するリアクションディスク48と入力部材32先端の距離(相対変位ΔX)が広がるように、相対変位補正量算出処理部63は補正量として正の値を算出する。逆に、リアクションディスク48の推定温度が基準温度TOよりも低い場合は、加算部64から出力される相対変位量ΔXcomが基本相対変位量ΔXcom.baseよりも減少する。即ち、リアクションディスク48と入力部材32先端の距離(相対変位ΔX)が縮まるように、相対変位補正量算出処理部63は補正量として負の値を算出する。
 図6中において、相対変位補正量算出処理部63は、リアクションディスク48の推定温度を横軸とし、相対変位補正量を縦軸とした補正用の特性マップを有している。しかし、相対変位補正量算出処理部63は、これに限られるものではなく、相対変位補正量を推定リアクションディスク温度の多項式等で表現した関数として定義しても良いし、特性マップを表現するのに十分な格子数を持つ配列として定義しても良い。また、上記の特性マップは、試験データによって求めるか、特性変化を解析データとして求めたマップとしてもよい。
 加算部64は、基本相対変位量算出処理部61で算出される基本相対変位量ΔXcom.baseに対し、相対変位補正量を加算した結果を相対変位量ΔXcomとして算出する。この相対変位補正量は、リアクションディスク48の温度変化による弾性変形の特性変化(即ち、ジャンプイン特性の変化)を抑制するように算出するものである。
 なお、リアクションディスク48の温度は、例えば電動倍力装置30の内部にリアクションディスク48の温度を計測するためのセンサを設置することにより検出することができる。また、電動倍力装置30内に設置してある既存のセンサを用いてもよい。例えば、過剰な発熱を防止するために電動モータ37、駆動素子やCPU、ハウジング等の温度を検出するための温度センサを用いてもよい。または、電動モータ37を駆動するために流した電流を電流センサ52Aを用いて検出し、これを積算することで温度を推定してもよい。また、電動倍力装置30用のECU51が接続されている車両ネットワーク(例えば、車両データバス12)から送信される気温情報を使用してもよい。
 リアクションディスク48の温度を直接的に検出できない場合は、電動倍力装置30の熱伝導特性を予め計測しておき、前述したセンサ等により検出される温度を用いて、温度推定処理部62によりリアクションディスク48の温度を推定演算する構成としてもよい。なお、本実施例においては、加算部64で相対変位補正量を加算することによって相対位置変位量を補正するものとしたが、前記相対変位補正量を基本相対変位量ΔXcom.baseに対する補正係数として算出し、乗算により相対変位量ΔXcomを算出する構成としてもよい。
 第1の実施形態による電動ブレーキ装置に用いる電動倍力装置30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、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の操作がない状態において、電動倍力装置用のECU51は、パワーピストン45の待機位置をパワーピストン位置指令として算出する。そして、ECU51は、パワーピストン45が待機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。
 即ち、ECU51は、パワーピストン45が入力部材32に対して予め決められた相対位置を保持するようにパワーピストン位置指令を算出する。この待機状態では、マスタシリンダ21によりリザーバ29との間のブレーキ液の供給経路(リザーバポート22A,22B)を遮断することなく、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48に接触することのないように、パワーピストン45の相対位置が制御される。
 このとき、ECU51の制御信号算出処理部53は、図3に示すブレーキ操作入力部54によってブレーキ操作センサ7の検出信号を入力部材位置Xirに変換し、次の加算部56は、変換した入力部材位置Xirに、保持したいパワーピストン位置との相対変位量ΔXcomを加算する。このように、加算部56で加算して算出された値(Xir+ΔXcom)が「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58に入力される。位置フィードバック制御部58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、電動モータ37に出力すべき駆動信号を算出する。このような駆動信号の算出処理は、公知のフィードバック制御技術を用いて行うことができる。
 ここで、入力部材位置Xirに加算する相対変位量ΔXcomは、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48との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(例えば、図4に示す相対変位ΔX)を任意の値として設定するための変位量である。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とパワーピストン位置とのそれぞれの原点に対する関係を考慮して決定されるものである。
 しかし、本実施形態では、その説明を簡素化するため、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48との接触面から入力部材32(受圧部34B)の先端までの距離(相対変位ΔX)そのものとする。これにより、ブレーキペダル6の操作量(即ち、入力部材位置)によらず、前記接触面と入力部材先端との距離を任意の相対変位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。従って、ブレーキペダル6が踏込み操作され、入力部材32が軸方向に変位されるときには、入力部材32とパワーピストン45との相対変位ΔXが相対変位量ΔXcomとなるように、電動アクチュエータ36によりパワーピストン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6の踏込み操作によってパワーピストン45を変位させることにより、リアクションディスク48、出力ロッド47を介してプライマリピストン23が移動する。プライマリピストン23とセカンダリピストン24との移動によって、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(即ち、第1,第2のリザーバポート22A,22B)を遮断したときに、マスタシリンダ21に液圧が発生する。
 ここで、リアクションディスク48は、弾性体であるが、液圧が発生しておらず、プライマリピストン23からリアクションディスク48に伝達される力が小さい場合は、入力部材32の先端とリアクションディスク48との距離は、入力部材32(受圧部34B)の先端とパワーピストン45の先端面との距離とほぼ等しい。しかし、マスタシリンダ21の内部に液圧が発生し、プライマリピストン23からリアクションディスク48に伝達される力が大きくなると、リアクションディスク48が弾性変形して圧縮される。
 このとき、リアクションディスク48は、入力部材32の先端との距離を縮めるように、パワーピストン45の内側筒部材45B(鍔部45B1)内へと膨出して変形する。そして、液圧が増加するに従い、リアクションディスク48の変形量が増大すると、入力部材32の先端との距離がさらに縮まり、最終的にリアクションディスク48(膨出部)と入力部材32の先端とが接触する。これにより、発生した液圧に応じてリアクションディスク48に伝達される反力が、「パワーピストン45とリアクションディスク48との接触面積」と「入力部材32とリアクションディスク48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。
 即ち、図5に示す入力ロッド荷重と液圧反力との関係は、特性線49の如く、入力ロッド荷重が荷重f1のままで、液圧反力が反力値P1まで急に立上がって上昇する。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望まれる。
 図5に示す特性線49のように、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48と入力部材32とが接触する際の液圧(反力値P1)であり、これは、入力部材32とパワーピストン45の相対変位量ΔXcomによっても変化するが、リアクションディスク48の弾性変形に伴う特性によっても変わってしまう。特に、リアクションディスク48の素材は弾性樹脂材料であり、その弾性変形の特性は、リアクションディスク48の温度変化に影響されて変わってしまう。このため、リアクションディスク48の温度変化によってジャンプイン特性が意図せずに変化することになる。
 即ち、弾性体であるリアクションディスク48は、温度が高くなるに従い軟らかくなり、温度が低くなるに従って硬くなる。リアクションディスク48の温度が高く相対的に軟らかくなった場合は、温度が低く相対的に硬い場合と比較してより小さい液圧反力でリアクションディスク48が弾性変形し、入力部材32先端との距離が縮まって接触する。このため、図5中に点線で示す特性線49Aの如く、ジャンプイン液圧は反力値P1よりも小さくなる。
 逆に、リアクションディスク48の温度が低く相対的に硬くなった場合は、液圧反力が大きくならないと、リアクションディスク48が弾性変形しない傾向があり、リアクションディスク48の膨出部が入力部材32(受圧部34B)の先端と接触しないため、ジャンプイン液圧は、図5中に点線で示す特性線49Bの如く反力値P1よりも大きくなる。
 そこで、第1の本実施形態では、このような意図しないジャンプイン特性の変化を抑制するために、電動倍力装置用のECU51の制御信号算出処理部53に相対変位量算出処理部55を設け、この相対変位量算出処理部55は、図6に示すように、基本相対変位量算出処理部61、温度推定処理部62、相対変位補正量算出処理部63および加算部64を含んで構成されている。
 このうち、基本相対変位量算出処理部61は、相対変位量の基本値(試験データ等によって決められる値)を基本相対変位量ΔXcom.baseとして算出する。温度推定処理部62は、実際のリアクションディスク48の温度を推定演算し、相対変位補正量算出処理部63は、温度推定処理部62によって推定したリアクションディスク48の温度を用い、温度変化に対する相対変位の補正量を相対変位補正量として算出する。
 これにより、相対変位補正量算出処理部63は、リアクションディスク48の温度変化による弾性変形の特性変化(即ち、ジャンプイン特性の変化)を抑制するように相対変位補正量を算出することができる。そして、加算部64は、基本相対変位量算出処理部61で算出される基本相対変位量ΔXcom.baseに対し、相対変位補正量を加算した結果を相対変位量ΔXcomとして算出する。
 かくして、電動倍力装置用のECU51の相対変位量算出処理部55は、リアクションディスク48の温度変化に伴うジャンプイン液圧の変化を抑制するため、リアクションディスク48の温度による特性変化を推定し、推定結果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の制御を行うように構成されている。
 従って、第1の実施形態による電動ブレーキ装置(電動倍力装置30)は、例えば温度変化によりリアクションディスク48の弾性変形の特性が変化した場合でも、これに応じて入力部材32とパワーピストン45の相対位置を補正することができ、両者の相対位置が相対変位量算出処理部55から導かれる相対変位量ΔXcomとなるように制御することができる。これにより、図5中に点線で示す特性線49A,49Bの如きジャンプイン特性の変化を抑制することができ、入力ロッド荷重と液圧反力との関係が温度変化時にも実線で示す特性線49に近い関係となるように、入力部材32とパワーピストン45の相対位置を補正でき、所望のブレーキ特性を実現することができる。
 次に、図7および図8は本発明の第2の実施形態を示している。本実施の形態では、前述した第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ものとする。しかし、第2の実施形態の特徴は、反力分配部材としてのリアクションディスク48が経時変化により弾性変形の特性が変化した場合でも、これに応じて入力部材32とパワーピストン45の相対位置を補正する構成としたことにある。
 第2の実施形態では、電動倍力装置用のECU51の制御信号算出処理部53(図3参照)に、相対変位量算出処理部55に替えて相対変位量算出処理部71を設けている。この相対変位量算出処理部71は、第1の実施の形態で述べた相対変位量算出処理部55とほぼ同様に構成され、基本相対変位量算出処理部61および加算部64を有している。しかし、第2の実施形態で採用した相対変位量算出処理部71は、経時変化によるリアクションディスク48の特性変化を補正するために、駆動回数積算処理部72と相対変位補正量算出処理部73とを含んで構成されている。
 図8に示すように、電動倍力装置30における入力ロッド荷重と液圧反力との関係は、特性線49の如きジャンプイン特性を有し、入力ロッド荷重が荷重f1のままで、液圧反力が反力値P1まで急に立上がって上昇する。しかし、リアクションディスク48が経時変化して弾性変形の特性が変化すると、例えば点線で示す特性線74のように、ジャンプイン特性が変化する。
 即ち、図8に示すジャンプイン特性は、弾性体であるリアクションディスク48の変形特性により実現される。しかし、この変形特性は、前述した温度変化の他に、経時変化によっても変化する。弾性体は経時変化によって硬化するため、弾性体からなるリアクションディスク48は、例えば液圧反力が大きくなっても相対的に弾性変形量が減る傾向にある。これにより、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、同一の相対変位量ΔXcomを用いて制御し続けると、図8中に点線で示す特性線74のようにジャンプイン液圧が増加する。
 このようなジャンプイン液圧の変化に対し、ECU51の内部に設置された制御信号算出処理部53の相対変位量算出処理部71は、駆動回数積算処理部72でリアクションディスク48の経時変化による特性変化を推定し、相対変位補正量算出処理部73は、この推定結果(即ち、駆動回数)に基づいて相対変位補正量を算出し、加算部64から算出される相対変位量ΔXcomを前記駆動回数に応じて変化させることによって、ジャンプイン液圧の増加を抑制する。
 相対変位量算出処理部71の基本相対変位量算出処埋部61は、第1の実施形態で述べたように基本相対変位量ΔXcom.baseを算出する。駆動回数積算処理部72は、リアクションディスク48の経時変化による特性変化を電動倍力装置30の駆動回数から推定するため、電動倍力装置30の前回までの駆動回数と、例えば角度センサ39等で検出されるパワーピストン45の位置(例えば、図3に示すパワーピストン位置Xpp)とから、駆動回数を順次更新するように算出する。相対変位補正量算出処理部73は、駆動回数積算処理部72で算出された駆動回数に基づき、相対変位補正量を算出する。加算部64は、相対変位補正量算出処理部73により算出された相対変位補正量を基本相対変位量ΔXcom.baseに対して加算し、リアクションディスク48の経時変化による影響が補正された相対変位量ΔXcomを算出する。
 電動倍力装置用のECU51は、EEPROM等に代表される不揮発性メモリ(図示せず)を有している。リアクションディスク48が新品の状態から電動倍力装置30が駆動された回数(ブレーキ操作の累積回数)を前記駆動回数として前記メモリに記憶するものとする。このメモリに記憶された駆動回数は、ECU51が遮断(給電停止)されても保持可能であり、ECU51の次なる起動(給電)時に、不揮発性領域より読出した値を前回遮断時の駆動回数とし、ブレーキ操作の度毎に駆動回数を積算して記憶する。例えば駆動回数Cとすると、角度センサ39等で検出したパワーピストン45の位置(パワーピストン位置Xpp)が一度初期位置から変位し、再び初期位置まで戻ってきた際に駆動回数(C+1)として歩進するように増加させればよい。
 相対変位補正量算出処理部73は、駆動回数積算処理部72で算出された駆動回数に基づき、相対変位補正量を算出する。駆動回数に対する相対変位補正量の関係は、図7中にマップで示すように、駆動回数が大きいほど、相対変位補正量が負の値となって増加し、加算部64では、相対変位量ΔXcomが基本相対変位量ΔXcom.baseよりも減少した値で算出される。即ち、リアクションディスク48と入力部材32の先端との距離が、駆動回数(経時変化)に応じて縮まるように、相対変位補正量算出処理部73は相対変位補正量を負の値として算出する。
 かくして、このように構成される第2の実施形態では、リアクションディスク48が経時変化により弾性変形の特性が変化した場合でも、これに応じて入力部材32とパワーピストン45の相対位置を補正することにより、入力ロッド荷重と液圧反力との関係が経時変化時にも実線で示す特性線49に近い関係となるように、入力部材32とパワーピストン45の相対変位量ΔXcomを補正でき、前述した第1の実施形態と同様に所望のブレーキ特性を実現することができる。
 なお、前記第2の実施形態では、相対変位補正量算出処理部73は、駆動回数を横軸とし、相対変位補正量を縦軸とした特性マップ(図7参照)を用い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ず、例えば相対変位補正量を駆動回数の多項式等で導けるように関数として定義しても良いし、特性マップを表現するのに十分な格子数を持つ配列として定義しても良い。また、その特性マップは、予め実験によって求めても良いし、特性変化を解析によって求めた結果としても良い。さらに、駆動回数の算出において、パワーピストン位置Xppを用いるものとしたが、前記の通り検出したマスタシリンダ21に発生した液圧を用いても良い。
 次に、図9および図10は本発明の第3の実施形態を示している。本実施形態では、前述した第1,第2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ものとする。しかし、第3の実施形態の特徴は、リアクションディスク48の経時変化を前記第2の実施の形態よりも精度良く推定するために、電動倍力装置30の駆動回数ではなく、駆動量の時間に対する積算値を用い、リアクションディスク48の弾性変形の特性が変化した場合でも、これに応じて入力部材32とパワーピストン45との相対位置を補正する構成としたことにある。
 第3の実施形態では、電動倍力装置用のECU51の制御信号算出処理部53(図3参照)に、相対変位量算出処理部55に替えて相対変位量算出処理部81を設けている。この相対変位量算出処理部81は、第1の実施の形態で述べた相対変位量算出処理部55とほぼ同様に構成され、基本相対変位量算出処理部61および加算部64を有している。しかし、第3の実施形態で採用した相対変位量算出処理部81は、経時変化によるリアクションディスク48の特性変化を補正するために、駆動量積算値算出処理部82と相対変位補正量算出処理部83とを含んで構成されている。
 駆動量積算値算出処理部82は、電動倍力装置30のパワーピストン45が駆動された駆動量の積算値として、図10に示すように、駆動量の時間に対する積算値を用いる構成としている。駆動量積算値算出処理部82は、図10に示す特性線84のように、パワーピストン45がブレーキ操作に応じて前進,後退する変位に対し、その時間を横軸とし縦軸をパワーピストン位置とした場合に、パワーピストン45の駆動量(前進,後退する変位量)を積分して駆動量積算値を求める構成としている。即ち、駆動量積算値算出処理部82は、パワーピストン45の移動量と移動時間とに基づいてリアクションディスク48の経時変化(特性変化)を推定演算する。
 相対変位補正量算出処理部83は、駆動量積算値算出処理部82で算出された駆動量積算値に基づき相対変位補正量を算出する。駆動量積算値に対する相対変位補正量の関係は、図9中にマップで示すように、駆動量積算値が大きいほど、相対変位補正量が負の値となって増加し、加算部64では、相対変位量ΔXcomが基本相対変位量ΔXcom.baseよりも減少した値で算出される。即ち、リアクションディスク48と入力部材32の先端の距離が、駆動量積算値(経時変化)に応じて縮まるように、相対変位補正量算出処理部83は相対変位補正量を負の値として算出する。
 かくして、このように構成される第3の実施形態でも、リアクションディスク48が経時変化により弾性変形の特性が変化した場合に、これに応じて入力部材32とパワーピストン45の相対位置を補正することにより、入力ロッド荷重と液圧反力との関係が経時変化時にも実線で示す特性線49に近い関係となるように、入力部材32とパワーピストン45の相対変位量ΔXcomを補正することができ、前述した第1,第2の実施形態と同様に、所望のブレーキ特性を実現することができる。
 なお、前記第3の実施形態による相対変位補正量算出処理部83は、駆動量積算値を横軸とし、相対変位補正量を縦軸とした特性マップ(図9参照)を用い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ず、例えば相対変位補正量を駆動量積算値の多項式等で導けるように関数として定義しても良いし、特性マップを表現するのに十分な格子数を持つ配列として定義しても良い。また、その特性マップは、予め実験によって求めても良いし、特性変化を解析によって求めた結果としても良い。さらに、駆動量積算値の算出において、パワーピストン位置を用いるものとしたが、前記の通り検出したマスタシリンダ21に発生した液圧を用いても良い。
 次に、図11ないし図15は本発明の第4の実施形態を示している。本実施の形態では、前述した第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ものとする。しかし、第4の実施形態の特徴は、リアクションディスク48の特性変化(例えば、経時変化)の状態を液圧供給装置であるESC9を用いて、シリンダ側液圧配管8Aに発生する液圧とパワーピストン位置との関係から推定し、リアクションディスク48の弾性変形の特性が変化した場合でも、これに応じて入力部材32とパワーピストン45の相対位置を補正する構成としたことにある。
 図11において、第4の実施形態で採用したECU91は、液圧供給装置用コントロールユニットであり、第1の実施形態で述べたECU10とほぼ同様に構成されている。このECU91の入力側は、車両データバス12、液圧センサ15および信号線92等に接続されている。ECU91の出力側は、車両データバス12、信号線92、後述の各制御弁97,97′,98,98′,99,99′,102,102′,103,103′,110,110′および電動モータ105等に接続されている。
 信号線92は、L-CANと呼ばれる通信が可能な車載の伝送手段(通信線)であり、これにより、例えば液圧センサ15で検出した液圧値等の信号授受がECU91と後述のECU111との間で行われる。なお、このような信号の授受は、第1の実施形態で述べたECU10と同様に、車両データバス12を介してECU111との間で行う構成としてもよい。図11において、二本の斜線が付された線は信号線等の電気系の線を表している。
 ここで、ECU91は、ESC9の後述する各制御弁97,97′,98,98′,99,99′,102,102′,103,103′,110,110′および電動モータ105等を後述の如く個別に駆動制御する。これにより、ECU91は、ブレーキ側配管部11A~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。即ち、ECU91は、ESC9を作動制御することにより、前述した制御(1)~(8)等を実行することができる。
 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、供給する。これにより、前述の如く車輪(前輪2L,2R、後輪3L,3R)毎にそれぞれ独立した制動力が個別に付与される。ESC9は、その弁機構となる各制御弁97,97′,98,98′,99,99′,102,102′,103,103′,110,110′と、液圧ポンプ104,104′を駆動する電動モータ105等とを含んで構成されている。
 液圧供給装置(ホイールシリンダ圧制御装置)であるESC9は、マスタシリンダ21の一方の出力ポート(即ち、シリンダ側液圧配管8A)に接続されて左前輪(FL)側のホイールシリンダ4Lと右後輪(RR)側のホイールシリンダ5Rとに液圧を供給する第1液圧系統93と、他方の出力ポート(即ち、シリンダ側液圧配管8B)に接続されて右前輪(FR)側のホイールシリンダ4Rと左後輪(RL)側のホイールシリンダ5Lとに液圧を供給する第2液圧系統93′との2系統の液圧回路を備えている。ここで、第1液圧系統93と第2液圧系統93′とは同様な構成を有しているため、以下の説明は第1液圧系統93について行い、第2液圧系統93′については各構成要素に符号に「′」を付し、それぞれの説明を省略する。
 ESC9の第1液圧系統93は、シリンダ側液圧配管8Aの先端側に接続されたブレーキ管路94を有し、ブレーキ管路94は、第1管路部95および第2管路部96の2つに分岐して、ホイールシリンダ4L,5Rにそれぞれ接続されている。ブレーキ管路94および第1管路部95は、ブレーキ側配管部11Aと共にホイールシリンダ4Lに液圧を供給する管路を構成し、ブレーキ管路94および第2管路部96は、ブレーキ側配管部11Dと共にホイールシリンダ5Rに液圧を供給する管路を構成している。
 ブレーキ管路94には、ブレーキ液圧の供給制御弁97が設けられ、該供給制御弁97は、ブレーキ管路94を開,閉する常開の電磁切換弁により構成されている。第1管路部95には増圧制御弁98が設けられ、該増圧制御弁98は、第1管路部95を開,閉する常開の電磁切換弁により構成されている。第2管路部96には増圧制御弁99が設けられ、該増圧制御弁99は、第2管路部96を開,閉する常開の電磁切換弁により構成されている。
 一方、ESC9の第1液圧系統93は、ホイールシリンダ4L,5R側と液圧制御用リザーバ109とをそれぞれ接続する第1,第2の減圧管路100,101を有し、これらの減圧管路100,101には、それぞれ第1,第2の減圧制御弁102,103が設けられている。第1,第2の減圧制御弁102,103は、減圧管路100,101をそれぞれ開,閉する常閉の電磁切換弁により構成されている。
 また、ESC9は、液圧源である液圧発生手段としての液圧ポンプ104を備え、該液圧ポンプ104は電動モータ105により回転駆動される。ここで、電動モータ105は、ECU91からの給電により駆動され、給電停止には液圧ポンプ104と一緒に回転停止される。液圧ポンプ104の吐出側は、逆止弁106を介してブレーキ管路94のうち供給制御弁97よりも下流側となる位置(即ち、第1管路部95と第2管路部96とが分岐する位置)に接続されている。液圧ポンプ104の吸込み側は、逆止弁107,108を介して液圧制御用リザーバ109に接続されている。
 液圧制御用リザーバ109は、余剰のブレーキ液を一時的に貯留するために設けられ、ブレーキシステム(ESC9)のABS制御時に限らず、これ以外のブレーキ制御時にもホイールシリンダ4L,5Rのシリンダ室(図示せず)から流出してくる余剰のブレーキ液を一時的に貯留するものである。また、液圧ポンプ104の吸込み側は、逆止弁107および常閉の電磁切換弁である加圧制御弁110を介してマスタシリンダ21のシリンダ側液圧配管8A(即ち、ブレーキ管路94のうち供給制御弁97よりも上流側となる位置)に接続されている。
 ESC9を構成する各制御弁97,97′,98,98′,99,99′,102,102′,103,103′,110,110′、および液圧ポンプ104,104′を駆動する電動モータ105は、ECU91から出力される制御信号に従ってそれぞれの動作制御が予め決められた手順で行われる。これにより、前述した制御(1)~(8)等が実行される。
 次に、第4の実施形態で採用したECU111について、図12および図13を参照して説明する。
 このECU111は、第1の実施形態で述べた電動倍力装置30のECU51とほぼ同様に構成され、モータ駆動回路52と制御信号算出処理部112とを有している。この制御信号算出処理部112は、第1の実施形態で述べた制御信号算出処理部53とほぼ同様に構成され、ブレーキ操作入力部54、加算部56、角度入力部57、位置フィードバック制御部58、電流入力部59、電流フィードバック制御部60、相対変位量算出処理部113および液圧入力部114を有している。
 ここで、相対変位量算出処理部113は、第1の実施形態で述べた相対変位量算出処理部55とほぼ同様に構成され、基本相対変位量算出処理部61および加算部64を有している。しかし、第4の実施形態で採用した相対変位量算出処理部113は、パワーピストン位置差算出処理部115および相対変位補正量算出処理部116を有している点で第1の実施形態の相対変位量算出処理部55とは相違している。
 パワーピストン位置差算出処理部115は、その入力側が角度入力部57と液圧入力部114とに接続され、出力側は相対変位補正量算出処理部116に接続されている。パワーピストン位置差算出処理部115は、角度入力部57からのパワーピストン位置Xppと液圧入力部114からの基準液圧(液圧Pa)とにより後述の如くパワーピストン位置差ΔXppを算出する。相対変位補正量算出処理部116は、このときのパワーピストン位置差ΔXppに基づいて相対変位補正量を算出する。パワーピストン位置差ΔXppに対する相対変位補正量の関係は、図13中に算出マップで例示するリニアな特性に設定され、加算部64では、相対変位量ΔXcomが基本相対変位量ΔXcom.baseに対して相対変位補正量分だけ増減した値で算出される。
 相対変位補正量算出処理部116は、パワーピストン位置差ΔXppが正の値であれば、リアクションディスク48が軟化し、変形し易くなっているものと判断し、相対変位量ΔXcomは基本相対変位量ΔXcom.baseよりも増加するように算出される。即ち、リアクションディスク48と入力部材32先端の距離が広がるように補正量として正の値を算出する。逆に、パワーピストン位置差ΔXppが負の値であれば、リアクションディスク48が硬化し、変形しにくくなっているものと判断し、相対変位量ΔXcomは基本相対変位量ΔXcom.baseよりも減少するように算出される。即ち、リアクションディスク48と入力部材32先端の距離が縮まるように補正量として負の値を算出する。
 ここで、図13に示す相対変位補正量算出処理部116の算出マップは、パワーピストン位置差ΔXppを横軸とし、相対変位補正量を縦軸としたリニアな特性マップとして記載している。しかし、相対変位補正量算出処理部116は、これに限られるものではなく、相対変位補正量を推定リアクションディスクの特性変化(例えば、温度および/または経時変化)の多項式等で表現した関数として定義しても良いし、特性マップを表現するのに十分な格子数を持つ配列として定義しても良い。また、このパワーピストン位置差ΔXppに対する相対変位補正量の特性は、予め実験によって求めた特性を設定しても良いし、設計値等から予測される特性を設定しても良い。以上の方法により、リアクションディスク48の弾性変形の特性変化によらず、安定したジャンプイン特性を実現することが可能となる。
 次に、パワーピストン位置差算出処理部115において、角度入力部57からのパワーピストン位置Xppと液圧入力部114からの基準液圧(例えば、液圧Pa)とによりパワーピストン位置差ΔXppを算出する処理をについて説明する。
 本実施形態において、図11にも示しているようにESC9は、供給制御弁97,97′等の種々の制御弁(即ち、弁機構)の他に、液圧ポンプ104,104′および電動モータ105等を制御し、複数のセンサ信号によって検出した車両挙動に応じてABS機能等の各ホイールシリンダ圧を制御することが可能である。このうち、供給制御弁97,97′は、非通電時に油路(例えば、ブレーキ管路94,94′)を連通状態とし、通電時にはブレーキ管路94,94′をホイールシリンダ4L,4R,5L,5Rに対して遮断する常開の電磁切換弁である。
 そこで、この供給制御弁97,97′を使用して油路(ブレーキ管路94,94′)を遮断した状態で、電動倍力装置30のパワーピストン45を変位させることにより、マスタシリンダ21(例えば、シリンダ側液圧配管8A)に予め設定された基準液圧として液圧Paを発生させる。この場合、電動倍力装置30用のECU111は、ESC制御用のECU91に対して供給制御弁97,97′の遮断要求を送信する。この上で、電動モータ37を駆動してパワーピストン45を軸方向に変位させつつ、基準液圧(液圧Pa)が発生するときのパワーピストン位置Xppを、パワーピストン位置-液圧特性として計測する。
 図15(A)に示すように、パワーピストン45を軸方向の前進方向に変位させると、出力ロッド47がリアクションディスク48を介して押動され、マスタシリンダ21内でプライマリピストン23とセカンダリピストン24とが移動してマスタシリンダ21(例えば、シリンダ側液圧配管8A)にブレーキ液圧が発生する。このときの液圧は液圧センサ15で検出され、ECU91を介してECU111に液圧信号が読込まれる。この液圧は、出力ロッド47からリアクションディスク48を介してパワーピストン45に反力となって伝えられる。
 図15(A)は、例えば新品のリアクションディスク48がパワーピストン45の軸方向変位により弾性変形された状態を示している。液圧センサ15で検出される液圧が基準液圧としての液圧Paに達したときに、パワーピストン45は電動モータ37によりパワーピストン位置Xpp1(図14参照)まで変位されている。図14中に実線で示す特性線117は、新品のリアクションディスク48を用いた状態で、パワーピストン位置とブレーキ液圧との関係を試験データとして求めたものである。
 これに対し、図15(B)は、リアクションディスク48が経時変化して弾性変形の特性が変わった状態で、パワーピストン45の軸方向変位により弾性変形された場合を示している。液圧センサ15で検出される液圧が基準液圧としての液圧Paに達したときに、パワーピストン45は電動モータ37によりパワーピストン位置Xpp2(図14参照)まで変位されている。図14中に点線で示す特性線118は、リアクションディスク48が経時変化して弾性変形の特性が変わった状態において、パワーピストン位置とブレーキ液圧との関係を試験データとして求めたものである。
 リアクションディスク48は経時変化によって硬化するため、同一の外力に対する弾性変形量が低下する。これにより、基準時(図14中の特性線117)と比較して、例えば経時変化後(図14中の特性線118)は、リアクションディスク48の変形量が減少する。このため、基準となる液圧Paを発生させるために必要な液量、即ちプライマリピストン23の変位量を発生させるために必要なパワーピストン変位量が、パワーピストン位置Xpp1からパワーピストン位置Xpp2まで、リアクションディスク48の経時変化によって減少している。
 そのため、図14中に示す特性線117,118の如く、例えば経時変化後はパワーピストン位置―液圧特性の傾きが基準時に比べて大きくなる。この特性差において、パワーピストン位置差ΔXppを、パワーピストン位置Xpp2とパワーピストン位置Xpp1との差(ΔXpp=Xpp2-Xpp1)として算出する。
 図13に示す相対変位補正量算出処理部116は、パワーピストン位置差ΔXppが負の値であれば、リアクションディスク48が硬化し、変形しにくくなっているものと判断し、相対変位量ΔXcomを基本相対変位量ΔXcom.baseよりも減少するように算出する。一方、パワーピストン位置差ΔXppが正の値であれば、リアクションディスク48が軟化し、変形し易くなっているものと判断し、相対変位量ΔXcomを基本相対変位量ΔXcom.baseよりも増加するように算出する。
 かくして、第4の実施形態によれば、電動アクチュエータ36による助力部材(パワーピストン45)の移動量を検出する移動量検出部(例えば、角度センサ39)と、マスタシリンダ21で発生するブレーキ液圧を検出する液圧検出部(液圧センサ15)と、マスタシリンダ21と車両の各輪に設置されるホイールシリンダ4L,4R,5L,5Rとの間を連通・遮断可能に配置される弁機構(例えば、供給制御弁97,97′)を制御する制御部(ECU91)とを有し、前記弁機構を制御する制御部により前記マスタシリンダとホイールシリンダとの間を遮断した後、前記電動アクチュエータにより前記助力部材を推進させつつ、角度センサ39と液圧センサ15とで検出した前記助力部材の移動量とブレーキ液圧(例えば、基準液圧としての液圧Pa)とを用いることにより、反力分配部材(リアクションディスク48)の弾性変形の特性変化を推定し、推定結果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)を補正する構成としている。
 即ち、第4の実施形態においては、リアクションディスク48が経時変化および/または温度変化により弾性変形の特性が変化した場合に、これに応じて入力部材32とパワーピストン45の相対位置を補正するため、パワーピストン位置差算出処理部115でパワーピストン位置差ΔXppを算出し、相対変位補正量算出処理部116では前記パワーピストン位置差ΔXppに基づいて相対変位補正量を算出することにより、入力部材32とパワーピストン45の相対変位量ΔXcomを補正することができ、前述した第1~第3の実施形態と同様に、所望のブレーキ特性を実現することができる。
 第4の実施形態において、前述の如くパワーピストン位置-液圧特性を計測する間は、電動モータ37によりパワーピストン45が前進方向に変位され、リアクションディスク48を介して出力ロッド47およびプライマリピストン23が変位すると、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(リザーバポート22A,22B)が遮断され、マスタシリンダ21に液圧が発生する。このとき、供給制御弁97,97′はブレーキ管路94,94′等の油路を遮断している。
 このため、液圧センサ15で検出される液圧は、供給制御弁97,97′よりも下流に位置するホイールシリンダ4L,4R,5L,5R等による下流剛性(液量-液圧特性)の影響を受けない。即ち、このときの液圧は、マスタシリンダ21から供給制御弁97,97′までの剛性(液量-液圧特性)によって発生する。しかも、シリンダ側液圧配管8A,8Bおよびブレーキ管路94,94′は、金属部品や金属配管、少量のシール部材のみによって構成されている。このため、液圧センサ15で検出される液圧は、ゴム配管やブレーキパッド等の温度や摩耗によって大きく特性が変化するものがなく、このときの液量-液圧特性は安定している。
 このように、供給制御弁97,97′を遮断した状態での液量-液圧特性は安定したものであり、このときの液量は、パワーピストン45の変位がリアクションディスク48を介して出力ロッド47、プライマリピストン23の変位となることにより発生するものである。そのため、基準となるパワーピストン位置-液圧特性と、前記手段によって計測したパワーピストン位置-液圧特性に差が生じていた場合、この差は、リアクションディスク48の変形特性の変化によるものであると判断できる。
 また、第4の実施形態で採用したパワーピストン位置差算出処理部115は、前述の如くパワーピストン位置-液圧特性を計測する処理を、車両の運転者のブレーキペダル操作によらず、供給制御弁97,97′を遮断した状態で、パワーピストン45を徐々に前進方向に変位させて行う。このため、車両停車中、特に車両のエンジンスイッチ(図示せず)がOFFされ、電動倍力装置用のECU111と一緒にESC制御用のECU91とを遮断可能と判断されている状態において実施されることが望ましい。また、パワーピストン位置-液圧特性を計測している最中に、車両のエンジンが起動されるか、もしくは運転者によってブレーキペダル6等が操作されていることが検出された場合は、直ちに計測を中断し、通常の制御状態に復帰することが望ましい。
 なお、第4の実施形態で採用したパワーピストン位置差算出処理部115と相対変位補正量算出処理部116は、計測したパワーピストン位置差ΔXppのみを使用し、相対変位補正量を算出するものとしている。しかし、本発明はこれに限られるものではなく、例えばリアクションディスク48の経時変化に基づく相対変位補正量に対して、前述したリアクションディスク48の温度変化等によって算出される相対変位補正量を追加で加算し、この加算値を加算部64に出力することにより、前記加算値分だけ基本相対変位量ΔXcom.baseが増減された相対変位量ΔXcomを、相対変位量算出処理部113から出力する構成としてもよい。即ち、本発明においては、リアクションディスク48の特性変化として温度変化分と経時変化分との両方を加味して相対変位補正量を算出する構成も含まれるものである。
 また、前記第1の実施形態では、電動アクチュエータ36の減速機構40をプーリ等のベルト減速機構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ず、ベルト減速機構以外の減速機構、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構成としてもよい。
 また、前記第1の実施形態においては、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に回転直動変換機構43のうちの直動部材44とを一体にしてもよい。
 さらに、前記第1の実施形態では、モード切換えスイッチ20により車両の走行モードを1ペダルモードと通常モードとのいずれか一方に切換え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、例えばモード切換えスイッチ20等のモード切換え手段を廃止し、アクセルペダル16の操作により発進、加速制御を行い、ブレーキペダル6の操作により減速、制動制御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ブレーキ装置として、例えば、以下に述べる態様のものが考えられる。
 電動ブレーキ装置の第1の態様としては、電動ブレーキ装置は、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させ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前記ピストンに伝達し、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、を備える。前記制御装置は、前記反力分配部材に用いる材料の弾性変形の特性変化を推定し、推定結果に基づき前記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。
 第2の態様としては、第1の態様の電動ブレーキ装置において、前記制御装置は、前記弾性変形の前記特性変化を前記反力分配部材の温度によって推定し、前記相対位置を補正する構成としている。第3の態様としては、第2の態様の電動ブレーキ装置において、前記制御装置は、前記反力分配部材の温度が高いほど、前記相対位置が大きくなるように該相対位置を補正する構成としている。第4の態様としては、第1の態様の電動ブレーキ装置において、前記制御装置は、前記弾性変形の前記特性変化として、前記反力分配部材の経時変化を推定し、前記相対位置を補正する構成としている。
 第5の態様としては、第4の態様の電動ブレーキ装置において、前記制御装置は、前記反力分配部材の前記経時変化として、前記電動アクチュエータの駆動回数を推定し、前記相対位置を補正する構成としている。第6の態様としては、第4の態様の電動ブレーキ装置において、前記制御装置は、前記反力分配部材の前記経時変化を、前記電動アクチュエータによる前記助力部材の移動量と移動時間とに基づいて推定し、前記相対位置を補正する構成としている。第7の態様としては、第4の態様乃至第6の態様の電動ブレーキ装置において、前記制御装置は、前記経時変化が大きいほど、前記相対位置が小さくなるように該相対位置を補正する構成としている。
 第8の態様としては、第1の態様の電動ブレーキ装置において、前記制御装置は、前記電動アクチュエータによる前記助力部材の移動量を検出する移動量検出部と、前記マスタシリンダで発生するブレーキ液圧を検出する液圧検出部と、前記マスタシリンダと車両の各輪に設置されるホイールシリンダとの間を連通・遮断可能に配置される弁機構を制御する制御部とを備える。前記制御装置は、前記弁機構を制御する制御部により前記マスタシリンダと前記ホイールシリンダとの間を遮断した後、前記電動アクチュエータにより前記助力部材を推進させ、検出した前記助力部材の前記移動量と前記ブレーキ液圧とを用いて前記反力分配部材の前記弾性変形の前記特性変化を推定し、前記相対位置を補正する構成としている。
 以上、本発明のいくつかの実施形態について説明してきたが、上述した発明の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその均等物が含まれる。また、上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、効果の少なくとも一部を奏する範囲において、特許請求の範囲および明細書に記載された各構成要素の任意の組み合わせ、または、省略が可能である。
 本願は、2017年1月26日出願の日本特許出願番号2017-012300号に基づく優先権を主張する。2017年1月26日出願の日本特許出願番号2017-012300号の明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書を含む全ての開示内容は、参照により全体として本願に組み込まれる。
 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、 10,91 液圧供給装置用のECU(制御部)、 15 液圧センサ(液圧検出部)、 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、 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)、 45 パワーピストン(助力部材)、 47 出力ロッド、 48 リアクションディスク(反力分配部材)、 51,111 電動倍力装置用のECU(制御装置)、 55,71,81,113 相対変位量算出処理部、 62 温度推定処理部、 63,73,83,116 相対変位補正量算出処理部、 72 駆動回数積算処理部、 82 駆動量積算値算出処理部、 97,97′ 供給制御弁(弁機構)、 115 パワーピストン位置差算出処理部

Claims (8)

  1.  電動ブレーキ装置であって、
     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させ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前記ピストンに伝達し、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、
     を備え、
     前記制御装置は、前記反力分配部材に用いる材料の弾性変形の特性変化を推定し、推定結果に基づき前記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
     電動ブレーキ装置。
  2.  請求項1に記載の電動ブレーキ装置であって、
     前記制御装置は、前記弾性変形の前記特性変化を前記反力分配部材の温度によって推定し、前記相対位置を補正する
     電動ブレーキ装置。
  3.  請求項2に記載の電動ブレーキ装置であって、
     前記制御装置は、前記反力分配部材の温度が高いほど、前記相対位置が大きくなるように該相対位置を補正する
     電動ブレーキ装置。
  4.  請求項1に記載の電動ブレーキ装置であって、
     前記制御装置は、前記弾性変形の前記特性変化として、前記反力分配部材の経時変化を推定し、前記相対位置を補正する
     電動ブレーキ装置。
  5.  請求項4に記載の電動ブレーキ装置であって、
     前記制御装置は、前記反力分配部材の前記経時変化として、前記電動アクチュエータの駆動回数を推定し、前記相対位置を補正する
     電動ブレーキ装置。
  6.  請求項4に記載の電動ブレーキ装置であって、
     前記制御装置は、前記反力分配部材の前記経時変化を、前記電動アクチュエータによる前記助力部材の移動量と移動時間とに基づいて推定し、前記相対位置を補正する
     電動ブレーキ装置。
  7.  請求項4乃至6の何れかに記載の電動ブレーキ装置であって、
     前記制御装置は、前記経時変化が大きいほど、前記相対位置が小さくなるように該相対位置を補正する
     電動ブレーキ装置。
  8.  請求項1に記載の電動ブレーキ装置であって、
     前記制御装置は、
     前記電動アクチュエータによる前記助力部材の移動量を検出する移動量検出部と、
     前記マスタシリンダで発生するブレーキ液圧を検出する液圧検出部と、
     前記マスタシリンダと、車両の各輪に設置されるホイールシリンダと、の間を連通・遮断可能に配置される弁機構を制御する制御部と
     を備え、
     前記制御装置は、
     前記弁機構を制御する制御部により前記マスタシリンダと前記ホイールシリンダとの間を遮断した後、前記電動アクチュエータにより前記助力部材を推進させ、検出した前記助力部材の前記移動量と前記ブレーキ液圧とを用いて前記反力分配部材の前記弾性変形の前記特性変化を推定し、前記相対位置を補正する
     電動ブレーキ装置。
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