車両用ブレーキ装置
【課題】 ブレーキ・バイ・ワイヤによる車両用ブレーキ装置において、モータ駆動シリンダの始動時に、ホイールシリンダに加わる液圧のオーバーシュートを抑制する。
【解決手段】 ブレーキペダル１１に機械的に連結されたマスターシリンダ１５と、マスターシリンダに配管４２ａ・４２ｂを介して接続されたホイールシリンダ２ｂ・３ｂと、配管上に設けられた開閉弁２４ａ・２４ｂと、ブレーキペダルのペダル操作量を検出するペダル位置センサ１１ａと、配管の開閉弁とホイールシリンダとの間の部分に接続され、配管に液圧を供給するモータ駆動シリンダ１３と、開閉弁及びモータ駆動シリンダを制御する制御手段６とを有する車両ブレーキ装置１であって、制御手段は、モータ駆動シリンダの駆動を開始する際には、開閉弁を開いた状態に維持し、モータ駆動シリンダの駆動開始後に開閉弁を閉じることを特徴とする。
【解決手段】 ブレーキペダル１１に機械的に連結されたマスターシリンダ１５と、マスターシリンダに配管４２ａ・４２ｂを介して接続されたホイールシリンダ２ｂ・３ｂと、配管上に設けられた開閉弁２４ａ・２４ｂと、ブレーキペダルのペダル操作量を検出するペダル位置センサ１１ａと、配管の開閉弁とホイールシリンダとの間の部分に接続され、配管に液圧を供給するモータ駆動シリンダ１３と、開閉弁及びモータ駆動シリンダを制御する制御手段６とを有する車両ブレーキ装置１であって、制御手段は、モータ駆動シリンダの駆動を開始する際には、開閉弁を開いた状態に維持し、モータ駆動シリンダの駆動開始後に開閉弁を閉じることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用ブレーキ装置に関し、特にブレーキ・バイ・ワイヤによりブレーキ力を発生させる車両用ブレーキ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車やハイブリッド自動車では、駆動輪の駆動軸に電動モータを連結し、そのモータを制動時には発電機として使用してエネルギー回生を行うようにしているものがある。このような車両では、モータの定格やバッテリの残量等により、回生ブレーキだけで全ての制動力を実現することが困難である場合があり、電子制御により、いわゆるブレーキ・バイ・ワイヤで駆動される油圧ブレーキと上記回生ブレーキとの協調制御を行うようにしたものがある。
【０００３】
ブレーキ・バイ・ワイヤでは、ブレーキペダルと機械的に連結されていないが、ブレーキペダルの位置を電気的信号として受け取り、その信号に応じてホイールシリンダに液圧を供給する液圧発生手段が使用される。液圧発生手段は、例えば、ブレーキペダルの位置に対応する信号に応じて駆動されるサーボモータと、サーボモータによって駆動されるピストンを備えたモータ駆動シリンダとして構成されている。また、フェイルセーフとして、ブレーキペダルに機械的に連結され、ブレーキペダル操作に応じて液圧を発生するマスターシリンダを設け、通常時はマスターシリンダとホイールシリンダとの間に設けた開閉弁によりマスターシリンダとホイールシリンダとを遮断しているものがある（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２９２９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
モータ駆動シリンダの駆動に使用されるサーボモータは、図４に示すように、始動時において、目標値である目標モータ角に対して、実際の値である実モータ角がオーバーシュートする（すなわち目標モータ角よりも実モータ角が大きくなる）ことがある。この原因は、サーボモータのロータに作用する慣性モーメントや、モータ駆動シリンダのシリンダとピストンとの静摩擦力等に起因する。サーボモータが静止した状態から回転を始める際（始動時）には、ロータが静止しようとする慣性モーメントが回転抵抗として作用すると共に、モータ駆動シリンダを構成するシリンダ及びピストンの間には静摩擦力が作用するため、サーボモータの回転抵抗が大きいが、ロータが一度回転を始めると慣性モーメントによる回転抵抗が減少すると共に、シリンダ及びピストンの間には静摩擦力よりも小さい動摩擦力が作用するため、モータの回転抵抗が小さくなり、ロータが目標モータ角を超えて回り過ぎてしまう。また、実モータ角を検出するために使用される回転角センサの検出精度や、サーボモータの制御方法（フィードバック制御）、サーボモータとピストンとを連結する減速機構のギヤのバックラッシ等もオーバーシュートの一因となる。このサーボモータの始動時のオーバーシュートによって、液圧発生シリンダが発生する液圧は同様にオーバーシュートする。
【０００６】
上記したブレーキ装置における開閉弁は、液圧発生シリンダが液圧を発生する際には、液圧発生シリンダが発生した液圧をホイールシリンダに確実に供給するべく、液圧発生シリンダが液圧を発生するより以前、或いは同時に閉じられる。そのため、液圧発生シリンダの始動時におけるオーバーシュートした液圧が、ホイールシリンダに供給され、ホイールシリンダの液圧が過大となる。これにより、運転者が予期したよりもブレーキが効き過ぎ、操作感が悪化するという問題が生じる。また、ブレーキ装置の配管に加わる液圧が急激に高くなることによって、異音が発生するという問題が生じる。この異音は、液圧発生シリンダの始動と同時に開閉弁を閉じることによって、開閉弁の作動音と重なって更に大きくなるという問題がある。
【０００７】
本発明は、以上の問題を鑑みてなされたものであって、ブレーキ・バイ・ワイヤによる車両用ブレーキ装置において、液圧発生手段の始動時に、ホイールシリンダに加わる液圧のオーバーシュートを抑制することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、ブレーキペダル（１１）に機械的に連結され、液圧を発生するマスターシリンダ（１５）と、前記マスターシリンダに油路（４２ａ・４２ｂ）を介して接続されたホイールシリンダ（２ｂ・３ｂ）と、前記油路上に設けられた開閉弁（２４ａ・２４ｂ）と、前記ブレーキペダルの操作量に対応するペダル操作量を検出するペダル操作量検出手段（１１ａ）と、前記油路の前記開閉弁と前記ホイールシリンダとの間に接続され、電動モータの駆動によって前記油路に液圧を供給する液圧発生手段（１３）と、前記ペダル操作量に応じて前記開閉弁及び前記液圧発生手段を制御する制御手段（６）とを有する車両ブレーキ装置（１）であって、前記制御手段は、前記ペダル操作量に基づいて前記液圧発生手段の駆動を開始する際には、前記開閉弁を開いた状態に維持し、前記液圧発生手段の駆動開始後に前記開閉弁を閉じることを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、液圧発生手段の始動時には、開閉弁が開かれているため、液圧発生手段が始動時に発生する液圧が目標値よりオーバーシュートしても、液圧はマスターシリンダ側に逃がされ、油路内の圧力上昇が抑制されると共にホイールシリンダが駆動されることが防止される。
【００１０】
本発明の他の側面によれば、前記油路の前記マスターシリンダと前記開閉弁との間の部分に接続され、前記油路からの液を受け入れると共に反力を付与する反力シミュレータ（２８）と、前記制御手段によって制御され、前記油路と前記反力シミュレータとの連通を開閉するシミュレータ弁（２４ｃ）とを備え、前記制御手段は、前記ペダル操作量に基づいて前記液圧発生手段の駆動を開始する際には、前記開閉弁及び前記シミュレータ弁を開いた状態に維持し、前記液圧発生手段の駆動開始後に前記開閉弁を閉じることを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、液圧発生手段の始動時に、液圧発生手段が発生する液圧は反力シミュレータへと供給されるため、液圧発生手段の始動時に発生する液圧が目標値よりオーバーシュートしても、油路内の圧力上昇が抑制されると共にホイールシリンダが駆動されることが防止される。
【００１２】
本発明の他の側面によれば、前記液圧発生手段の作動量を検出する作動量検出手段（４４）を更に備え、前記制御手段は、前記ペダル操作量の変化を検出し、かつ前記液圧発生手段の作動量の変化を検出しない場合に、前記シミュレータ弁を閉じると共に前記開閉弁を開いた状態に維持することを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、液圧発生手段の作動量が検知されない場合に液圧発生手段が液圧を発生することができないと判断し、開閉弁を開いた状態に維持すると共にシミュレータ弁を閉じることで、マスターシリンダからホイールシリンダに液圧を供給する方式へと円滑に移行することができる。
【００１４】
本発明の他の構成によれば、前記液圧発生手段の作動量を検出する作動量検出手段（４４）を更に備え、前記制御手段は、前記液圧発生手段の作動量が、前記液圧発生手段の駆動開始時に生じるオーバーシュートが落ち着いた時点に対応する所定値に達したときに前記開閉弁を閉じることを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、液圧発生手段の作動量から始動時のオーバーシュートが落ち着いた時点を推定し、開閉弁を閉じることができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上の構成によれば、ブレーキ・バイ・ワイヤによる車両用ブレーキ装置において、液圧発生手段の始動時に、ホイールシリンダに加わる液圧のオーバーシュートを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態に係る自動車のブレーキ系の要部系統図
【図２】実施形態に係る自動車のブレーキ装置を模式的に示す油圧回路図
【図３】実施形態に係る自動車のブレーキ装置の効果を示すタイムチャート
【図４】従来技術に係る自動車のブレーキ装置の液圧変化を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図１は本発明が適用された電気自動車又はハイブリッド自動車のブレーキ系の要部系統図である。
【００１９】
図１に示される自動車は、車両Ｖの前側に配設された左右一対の前輪２と、車両Ｖの後側に配設された左右一対の後輪３とを有する。左右の前輪２に連結された前輪車軸４にはモータ・ジェネレータ５がトルク伝達可能に連結されている。なお、前輪車軸４に設けられる差動機構は図示省略する。
【００２０】
モータ・ジェネレータ５と電源としての二次電池であるバッテリ７とはインバータ１０を介して接続されている。バッテリ７の電力がモータ・ジェネレータ５に供給されると共に、モータ・ジェネレータ５による発電電力がバッテリ７に対して電力供給（充電）されるように、インバータ１０により制御される。これにより、モータ・ジェネレータ５は、車両走行用の電動機と回生用の発電機とを兼ね、減速時には減速エネルギーを電力に変換して回生制動力を発生する制動力発生手段として機能する。
【００２１】
また、車両の各種制御を行うと共に制動力配分制御を行う制御手段としての制御ユニット（ＥＣＵ）６が設けられている。制御ユニット６は、ＣＰＵを用いた制御回路を備え、上記インバータ１０と電気的に接続されている。制御ユニット６は、回生制動と油圧制動とを組み合わせた回生協調制御を行うことができる。なお、電気自動車の場合にはこの構成のまま、又は後輪３を駆動する後輪用モータ・ジェネレータを設けてもよいが、ハイブリッド自動車の場合には前輪車軸４には図の二点鎖線で示されるエンジン（内燃機関）Ｅの出力軸が連結される。図のエンジンＥの場合には前輪駆動の例であるが、四輪駆動とすることもできる。
【００２２】
前輪２及び後輪３の各車輪には、摩擦制動を行う摩擦制動手段として、車輪（前輪２・後輪３）と一体のディスク２ａ・３ａとホイールシリンダ２ｂ・３ｂを備えるキャリパとにより構成される公知のディスクブレーキが設けられている。ホイールシリンダ２ｂ・３ｂには、公知のブレーキ配管を介して制動力発生手段を構成するブレーキ液圧発生装置８が接続されている。ブレーキ液圧発生装置８は、後で詳述するが、各車輪別にブレーキ圧を増減させて配分可能な油圧回路で構成されている。ブレーキ液圧発生装置８及びディスクブレーキと、ブレーキ液圧発生装置８を制御する制御ユニット６を含めてブレーキ装置１という。
【００２３】
また、前輪２及び後輪３には各車輪速を検出する各車輪速センサ９が設けられており、ブレーキペダル１１にはブレーキペダル１１の位置であるペダル位置を検出するペダル位置センサ１１ａが設けられている。ペダル位置センサ１１ａは、運転者にブレーキペダルが踏み込まれていない状態を初期状態（ペダル位置＝０）として、運転者の踏み込み量であるペダル操作量（ブレーキ操作量）を検出することができる。各車輪速センサ９とペダル位置センサ１１ａとの各検出信号は制御ユニット６に入力する。
【００２４】
次に、図２を参照してブレーキ液圧発生装置８について説明する。本実施形態の制動システムは、ブレーキペダル１１の操作量（ペダル操作量）をペダル位置センサ１１ａにより検出し、その検出値に基づいて液圧発生手段としてのモータ駆動シリンダ１３を駆動してブレーキ液圧を発生させる。モータ駆動シリンダ１３には、電動サーボモータ１２と、電動サーボモータ１２に連結されたギアボックス１８とが一体的に設けられていると共に、ギアボックス１８にボールねじ機構を介してトルク伝達されることにより軸線方向変位するねじ溝付きロッド１９と、ねじ溝付きロッド１９と同軸かつ互いに直列的に配設された第１ピストン２１ａ及び第２ピストン２１ｂとが設けられている。
【００２５】
これにより、ブレーキペダル１１の操作量に応じて電動サーボモータ１２が回転し、その回転力がギアボックス１８を介してねじ溝付きロッド１９の軸力に変換され、第１ピストン２１ａが直線運動する。このようにして、制動操作部材としてのブレーキペダル１１の操作を機械的にブレーキ液圧発生シリンダに伝達してブレーキ液圧を発生させるのではなく、ブレーキペダル１１の踏み込み量に応じてモータ駆動シリンダ１３によりブレーキ液圧を発生させる、いわゆるブレーキ・バイ・ワイヤが構成されている。
【００２６】
また、ブレーキペダル１１のアームの一端が車体に回動自在に支持されていると共に、そのブレーキペダル１１の円弧運動を略直線運動に変換するロッド１４の一端がブレーキペダル１１のアームの中間部に連結されており、ロッド１４の他端は、直列的に配設されたマスターシリンダ１５の第１ピストン１５ａを押し込むように係合している。マスターシリンダ１５には第１ピストン１５ａに対してロッド１４とは相反する側に直列的に第２ピストン１５ｂが配設されており、各ピストン１５ａ・１５ｂは戻しばね４１ａ・４１ｂによりそれぞれロッド１４側にばね付勢されている。なお、ブレーキペダル１１は、図示されない戻しばねにより図１の状態である待機位置に戻す向きにばね付勢され、かつ待機位置で図示されないストッパにより止められている。
【００２７】
マスターシリンダ１５には、各ピストン１５ａ・１５ｂの変位に応じてブレーキ液をやり取りするためのリザーバタンク１６が設けられている。なお、各ピストン１５ａ・１５ｂには、リザーバタンク１６と連通する各油路１６ａ・１６ｂとの間をシールするための公知構造のシール部材が各適所に設けられている。そして、マスターシリンダ１５の筒内には、第１ピストン１５ａと第２ピストン１５ｂとの間に第１液室１７ａが形成され、第２ピストン１５ｂの第１ピストン１５ａとは相反する側に第２液室１７ｂが形成されている。
【００２８】
上記したモータ駆動シリンダ１３において、第２ピストン２１ｂに一端部が固設された連結部材２７が第１ピストン２１ａ側に延出して、連結部材２０の延出方向他端部が第１ピストン２１ａに対して相対的に軸線方向に所定量変位可能に支持されている。これにより、第１ピストン２１ａは前進（第２ピストン２１ｂ側変位）時に第２ピストン２１ｂに対して相対的に所定量だけ変位可能であるが、第１ピストン２１ａの前進状態から図２の初期状態に戻る後退時には、連結部材２０を介して第２ピストン２１ｂも初期位置まで引き戻されるようになっている。なお、各ピストン２１ａ・２１ｂは、それぞれに対応して設けられた各戻しばね２７ａ・２７ｂによりロッド１９側にばね付勢されている。
【００２９】
また、モータ駆動シリンダ１３には、上記リザーバタンク１６に連通路２２を介してそれぞれ連通する各油路２２ａ・２２ｂが設けられている。各ピストン２１ａ・２１ｂには、各油路２２ａ・２２ｂとの間をシールするための公知構造のシール部材が各適所に設けられている。モータ駆動シリンダ１３の筒内には、第１ピストン２１ａと第２ピストン２１ｂとの間に第１液室２３ａが形成され、第２ピストン２１ｂの第１ピストン２１ａとは相反する側に第２液室２３ｂが形成されている。
【００３０】
マスターシリンダ１５の第１液室１７ａ及び第２液室１７ｂは、配管（油路）４２ａ・４２ｂ及びＶＳＡ装置２６を介して複数（図示例では４つ）の各ホイールシリンダ２ｂ・３ｂと連通するように接続されている。なお、ＶＳＡ装置２６は、ブレーキ時の車輪ロックを防ぐＡＢＳ、加速時などの車輪空転を防ぐＴＣＳ（トラクションコントロールシステム）に、旋回時の横すべり抑制を加え、3つの機能をトータルにコントロールする車両挙動安定化制御システムとして公知のものであってよく、その説明を省略する。なおＶＳＡ装置２６には、前輪２の各ホイールシリンダ２ｂに対応する第１系統と、後輪３の各ホイールシリンダ３ｂに対応する第２系統とをそれぞれ構成する各種の油圧素子を用いた各ブレーキアクチュエータ２６ｂと、それらを制御するＶＳＡ制御ユニット２６ａとにより構成されている。なお、他の実施形態では、ＶＳＡ装置２６を省略してもよい。
【００３１】
配管４２ａ上には常時開型の電磁弁である開閉弁２４ａが設けられ、配管４２ｂ上にも電磁弁である常時開型の開閉弁２４ｂが設けられている。配管４２ａの開閉弁２４ａとＶＳＡ装置２６との間の部分は、配管４３ａを介して第１液室２３ａと連通するように接続されている。配管４２ｂの開閉弁２４ｂとＶＳＡ装置２６との間の部分は、配管４３ｂを介して第１液室２３ａと連通するように接続されている。
【００３２】
このように配管されていることにより、第１液室２３ａには、配管４２ａ、常時開状態の開閉弁２４ａ及び配管４３ａを介してマスターシリンダ１５の第１液室１７ａが連通し、第２液室２３ｂには、配管４２ｂ、常時開型の開閉弁２４ｂ及び配管４３ｂを介してマスターシリンダ１５の第２液室１７ｂが連通する。なお、第１液室１７ａと開閉弁２４ａとの間にはマスターシリンダ側ブレーキ圧センサ２５ａが接続され、開閉弁２４ｂと第２液室２３ｂとの間にはモータ駆動シリンダ側ブレーキ圧センサ２５ｂが接続されている。
【００３３】
また、第２液室１７ｂと開閉弁２４ｂとの間には、常時閉型の電磁弁であるシミュレータ弁２４ｃを介してシリンダ型のシミュレータ２８が接続されている。シミュレータ２８には、そのシリンダ内を分断するピストン２８ａが設けられ、ピストン２８ａのシミュレータ弁２４ｃ側に貯液室２８ｂが形成され、ピストン２８ａの貯液室２８ｂ側とは相反する側には圧縮コイルばね２８ｃが受容されている。両開閉弁２４ａ・２４ｂが閉じかつシミュレータ弁２４ｃが開くことにより、第２液室１７ｂと貯液室２８ｂとが連通し、その状態でブレーキペダル１１を踏み込むと、第２液室１７ｂ内のブレーキ液が貯液室２８ｂに入り込む。それにより圧縮される圧縮コイルばね２８ｃの付勢力がブレーキペダル１１に伝達されるため、公知のマスターシリンダとホイールシリンダとが直結されているブレーキ装置と同様の踏み込みに対する反力が得られる。
【００３４】
このようにして構成されたブレーキ液圧発生装置８は、上記制御ユニット６により総合的に制御される。制御ユニット６には、ペダル位置センサ１１ａと各ブレーキ圧センサ２５ａ・２５ｂとの各検出信号が入力し、また車両Ｖの挙動を検出するための各種センサ（図示せず）からの検出信号が入力し、さらに電動サーボモータ１２に設けられたモータ回転角センサ４４からのモータ回転角信号も入力している。
【００３５】
制御ユニット６は、ペダル位置センサ１１ａからの検出信号に基づき、かつ上記各種センサからの検出信号から判断した走行状況等に応じて、モータ駆動シリンダ１３により発生するブレーキ液圧を制御する。さらに、本実施形態の対象車両となるハイブリッド車（又は電気自動車）の場合には、モータ・ジェネレータによる回生制御を行うようにしており、制御ユニット６では、回生制御を行う場合の回生の大きさに対するモータ駆動シリンダ１３によるブレーキ液圧の大きさの配分制御も行う。
【００３６】
制御ユニット６の通常制動時における制御手法について説明する。図２に示すように、ブレーキペダル１１が踏み込まれていない状態を初期状態では、開閉弁２４ａ・２４ｂ及びシミュレータ弁２４ｃは開かれており、モータ駆動シリンダ１３では、ねじ溝付きロッド１９が最も後退した位置にあり、それに伴って各戻しばね２７ａ・２７ｂにより付勢されている各ピストン２１ａ・２１ｂも後退しており、両液室２３ａ・２３ｂにブレーキ液圧は発生していない。
【００３７】
図３は、ブレーキペダル１１を運転者が踏み込んだ際のタイムチャートである。図３に示すように、運転者が時間０からブレーキペダル１１を踏み込んで、ペダル位置センサ１１ａが検出したペダル位置が位置Ｐ１となった場合（時間ｔ１）には、制御ユニット６は、ペダル位置に基づいて、電動サーボモータ１２の目標モータ回転角を設定し、実モータ回転角が目標モータ回転角に一致するようにフィードバック制御によって電動サーボモータ１２を駆動する。ペダル位置に基づく目標モータ回転角の設定は、所定のマップに基づいて行ってよい。マップは、例えば、ペダル位置が増大するにつれて、目標モータ回転角も増大するものであってよい。電動サーボモータ１２の駆動によって、ねじ溝付きロッド１９及び第１ピストン２１ａが押し出されて、第１液室２３ａに液圧が発生する。
【００３８】
本実施形態では、ブレーキペダル１１を踏み込んでもペダル位置が位置Ｐ１までは遊びとして電動サーボモータ１２を駆動しないようにしたが、他の実施形態では遊びを設けずに電動サーボモータ１２を駆動するようにしてもよい。
【００３９】
電動サーボモータ１２の始動時には、フィードバック制御等に起因して電動サーボモータ１２の実モータ回転角が目標モータ回転角に対してオーバーシュートする。そのため、第１液室２３ａ及び第２液室２３ｂに発生する液圧も実モータ回転角に応じてオーバーシュートする。このとき、開閉弁２４ａ・２４ｂ及びシミュレータ弁２４ｃが開かれているため、第１液室２３ａ及び第２液室２３ｂに発生した目標値よりも過大な液圧はマスターシリンダ１５又はシミュレータ２８へと逃げ（供給され）、ホイールシリンダ２ｂ・３ｂを駆動することはない。
【００４０】
次に、運転者によってブレーキペダル１１が更に踏み込まれ、ペダル位置が所定の位置Ｐ２以上となり、かつモータ回転角がθ１以上となったときに、制御ユニット６は開閉弁２４ａ・２４ｂを閉じる。ペダル位置がＰ２となったときの時間をｔ２、モータ回転角がθ１となったときの時間をｔ３とする。ここでペダル位置Ｐ２及びモータ回転角θ１は、運転者が通常の制動時にブレーキペダル１１を踏み込む場合において、ペダル位置が位置Ｐ１から位置Ｐ２となり、かつモータ回転角がθ１となるまでに要する時間（ｔ３−ｔ１）がモータ回転角のオーバーシュートが落ち着く時間以上となるように設定されている。すなわち、ペダル位置がＰ２に達し、かつモータ回転角がθ１に達したときには、モータ回転角のオーバーシュートが落ち着ついているように設定されている。
【００４１】
なお、他の実施形態では、制御ユニット６は、ペダル位置のみに基づいて、ペダル位置がＰ２以上となったときに、開閉弁２４ａ・２４ｂを閉じるようにしてもよい。この場合、ペダル位置が位置Ｐ１から位置Ｐ２になるまでに要する時間（ｔ２−ｔ１）がモータ回転角のオーバーシュートが落ち着く時間以上となるように設定する。すなわち、ペダル位置が位置Ｐ２に達したときには、モータ回転角のオーバーシュートが落ち着ついているように設定する。
【００４２】
制御ユニット６が開閉弁２４ａ・２４ｂを時間ｔ２に閉じることによって、第１液室２３ａ及び第２液室２３ｂに発生した液圧は、ホイールシリンダ２ｂ・３ｂに供給される。図３に示すように、ホイールシリンダ２ｂ・３ｂに連通する部分に設けられたモータ駆動シリンダ側ブレーキ圧センサ２５ｂによって検出される液圧、すなわちブレーキ圧は、モータ駆動シリンダ１３の駆動に応じて増大し、ホイールシリンダ２ｂ・３ｂが駆動される。これによって制動力が発生し、通常の制動制御が行われる。なお、ＶＳＡ装置２６による各輪に対する制動力分配制御が行われる場合にはその制御に応じて各輪の制動力の調整が行われる。
【００４３】
また、開閉弁２４ａ・２４ｂが閉じられたことによって、マスターシリンダ１５で発生する液圧は、ホイールシリンダ２ｂ・３ｂ及びモータ駆動シリンダ１３へと供給されず、シミュレータ２８に供給される。これにより、ブレーキペダル１１にはシミュレータ２８の反力が付与される。
【００４４】
運転者がブレーキペダル１１を戻す方向に変位させた場合には、制御ユニット６が、ペダル位置に応じて電動サーボモータ１２を駆動し、ねじ溝付きロッド１９を回転させて第１ピストン２１ａを後退させ、モータ駆動シリンダ１３が発生する液圧を低減し、制動力を低減させる。また、ブレーキペダル１１が図示されない戻しばねにより初期位置に戻された場合には、制御ユニット６は各開閉弁２４ａ・２４ｂを開く。それに伴って各ホイールシリンダ２ｂ・３ｂのブレーキ液がモータ駆動シリンダ１３を介してリザーバタンク１６に戻り、制動力は解除される。ペダル位置が初期位置となることにより、第１ピストン２１ａ及び第２ピストン２１ｂも初期位置に戻る。
【００４５】
制御ユニット６は、ペダル位置が初期位置となっても、シミュレータ弁２４ｃを開いた状態に維持する。なお、他の実施形態において、ペダル位置が初期位置にある場合に制御ユニット６がシミュレータ弁２４ｃを閉じる場合には、制御ユニット６はペダル位置が位置Ｐ１以下の所定の値でシミュレータ弁２４ｃを開く。すなわち、制御ユニット６は、電動サーボモータ１２を始動する前（同時も含む）には、シミュレータ弁２４ｃが開かれた状態にする。
【００４６】
電源の失陥等によりモータ駆動シリンダ１３が作動不能となった異常時には、常開型電磁弁である開閉弁２４ａ・２４ｂが自動的に開かれ、常閉型電磁弁であるシミュレータ弁２４ｃが自動的に閉じられる。これにより、ブレーキペダル１１の操作に応じてマスターシリンダ１５で発生した液圧は、配管４２ａ・４２ｂ及びＶＳＡ装置２６を介してホイールシリンダ２ｂ・３ｂに伝達される。
【００４７】
なお、電源の失陥による場合でなくても、制御ユニット６は、ペダル位置に基づいてペダル操作がなされているにも関わらず、かつモータ回転角センサ４４からのモータ回転角に変化が検出されない場合には、開閉弁２４ａ・２４ｂを開いた状態に維持すると共に、シミュレータ弁２４ｃを閉じる。これにより、ブレーキペダル１１の操作に応じてマスターシリンダ１５で発生した液圧は、配管４２ａ・４２ｂ及びＶＳＡ装置２６を介してホイールシリンダ２ｂ・３ｂに供給される。制御ユニット６が、このように開閉弁２４ａ・２４ｂ及びシミュレータ弁２４ｃを制御することで、モータ駆動シリンダ１３のみが作動不能となった場合にも、マスターシリンダ１５を使用してホイールシリンダ２ｂ・３ｂに液圧を供給する方式へと円滑に移行することができる。
【００４８】
以上に説明したように、本実施形態では、ブレーキペダル１１の操作がなされて、モータ駆動シリンダ１３の電動サーボモータ１２が始動する際に、開閉弁２４ａ・２４ｂ及びシミュレータ弁２４ｃを開き、電動サーボモータ１２の始動時のオーバーシュートが落ち着いた後に開閉弁２４ａ・２４ｂを閉じるようにしたため、モータ駆動シリンダ１３の始動時に液圧のオーバーシュートが発生しても、この液圧がホイールシリンダ２ｂ・３ｂを駆動することが防止される。
【００４９】
なお、上記の実施形態では、ペダル位置が位置Ｐ１で電動サーボモータ１２を始動し、位置Ｐ１より大きい位置Ｐ２において開閉弁２４ａ・２４ｂを閉じることで、電動サーボモータ１２のオーバーシュートが落ち着くまでの期間を設定したが、代わりに時間やモータ回転角に基づいて開閉弁２４ａ・２４ｂを閉じるタイミングを設定してもよい。例えば、電動サーボモータ１２の始動が開始されてから所定の期間を経過したときに開閉弁２４ａ・２４ｂを閉じるようにしてもよいし、電動サーボモータ１２のモータ回転角が所定値となったときに開閉弁２４ａ・２４ｂを閉じるようにしてもよい。これらの期間やモータ回転角は、通常の制動時における運転者のブレーキペダル１１の踏み込み操作において、電動サーボモータ１２のオーバーシュートが落ち着く期間やモータ回転角に基づいて定めればよい。
【符号の説明】
【００５０】
１…ブレーキ装置、２ｂ・３ｂ…ホイールシリンダ、６…制御ユニット（制御手段）、８…ブレーキ液圧発生装置、１１…ブレーキペダル、１１ａ…ペダル位置センサ（ペダル操作量検出手段）、１２…電動サーボモータ、１３…モータ駆動シリンダ（液圧発生手段）、１５…マスターシリンダ、１７ａ…第１液室、１７ｂ…第２液室、２３ａ…第１液室、２３ｂ…第２液室、２４ａ・２４ｂ…開閉弁、２４ｃ…シミュレータ弁、２５ａ…マスターシリンダ側ブレーキ圧センサ、２５ｂ…モータ駆動シリンダ側ブレーキ圧センサ、２６…ＶＳＡ装置、２８…シミュレータ（反力シミュレータ）、４２ａ・４２ｂ…配管（油路）、４３ａ・４３ｂ…配管、４４…モータ回転角センサ（作動量検出手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用ブレーキ装置に関し、特にブレーキ・バイ・ワイヤによりブレーキ力を発生させる車両用ブレーキ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車やハイブリッド自動車では、駆動輪の駆動軸に電動モータを連結し、そのモータを制動時には発電機として使用してエネルギー回生を行うようにしているものがある。このような車両では、モータの定格やバッテリの残量等により、回生ブレーキだけで全ての制動力を実現することが困難である場合があり、電子制御により、いわゆるブレーキ・バイ・ワイヤで駆動される油圧ブレーキと上記回生ブレーキとの協調制御を行うようにしたものがある。
【０００３】
ブレーキ・バイ・ワイヤでは、ブレーキペダルと機械的に連結されていないが、ブレーキペダルの位置を電気的信号として受け取り、その信号に応じてホイールシリンダに液圧を供給する液圧発生手段が使用される。液圧発生手段は、例えば、ブレーキペダルの位置に対応する信号に応じて駆動されるサーボモータと、サーボモータによって駆動されるピストンを備えたモータ駆動シリンダとして構成されている。また、フェイルセーフとして、ブレーキペダルに機械的に連結され、ブレーキペダル操作に応じて液圧を発生するマスターシリンダを設け、通常時はマスターシリンダとホイールシリンダとの間に設けた開閉弁によりマスターシリンダとホイールシリンダとを遮断しているものがある（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２９２９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
モータ駆動シリンダの駆動に使用されるサーボモータは、図４に示すように、始動時において、目標値である目標モータ角に対して、実際の値である実モータ角がオーバーシュートする（すなわち目標モータ角よりも実モータ角が大きくなる）ことがある。この原因は、サーボモータのロータに作用する慣性モーメントや、モータ駆動シリンダのシリンダとピストンとの静摩擦力等に起因する。サーボモータが静止した状態から回転を始める際（始動時）には、ロータが静止しようとする慣性モーメントが回転抵抗として作用すると共に、モータ駆動シリンダを構成するシリンダ及びピストンの間には静摩擦力が作用するため、サーボモータの回転抵抗が大きいが、ロータが一度回転を始めると慣性モーメントによる回転抵抗が減少すると共に、シリンダ及びピストンの間には静摩擦力よりも小さい動摩擦力が作用するため、モータの回転抵抗が小さくなり、ロータが目標モータ角を超えて回り過ぎてしまう。また、実モータ角を検出するために使用される回転角センサの検出精度や、サーボモータの制御方法（フィードバック制御）、サーボモータとピストンとを連結する減速機構のギヤのバックラッシ等もオーバーシュートの一因となる。このサーボモータの始動時のオーバーシュートによって、液圧発生シリンダが発生する液圧は同様にオーバーシュートする。
【０００６】
上記したブレーキ装置における開閉弁は、液圧発生シリンダが液圧を発生する際には、液圧発生シリンダが発生した液圧をホイールシリンダに確実に供給するべく、液圧発生シリンダが液圧を発生するより以前、或いは同時に閉じられる。そのため、液圧発生シリンダの始動時におけるオーバーシュートした液圧が、ホイールシリンダに供給され、ホイールシリンダの液圧が過大となる。これにより、運転者が予期したよりもブレーキが効き過ぎ、操作感が悪化するという問題が生じる。また、ブレーキ装置の配管に加わる液圧が急激に高くなることによって、異音が発生するという問題が生じる。この異音は、液圧発生シリンダの始動と同時に開閉弁を閉じることによって、開閉弁の作動音と重なって更に大きくなるという問題がある。
【０００７】
本発明は、以上の問題を鑑みてなされたものであって、ブレーキ・バイ・ワイヤによる車両用ブレーキ装置において、液圧発生手段の始動時に、ホイールシリンダに加わる液圧のオーバーシュートを抑制することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、ブレーキペダル（１１）に機械的に連結され、液圧を発生するマスターシリンダ（１５）と、前記マスターシリンダに油路（４２ａ・４２ｂ）を介して接続されたホイールシリンダ（２ｂ・３ｂ）と、前記油路上に設けられた開閉弁（２４ａ・２４ｂ）と、前記ブレーキペダルの操作量に対応するペダル操作量を検出するペダル操作量検出手段（１１ａ）と、前記油路の前記開閉弁と前記ホイールシリンダとの間に接続され、電動モータの駆動によって前記油路に液圧を供給する液圧発生手段（１３）と、前記ペダル操作量に応じて前記開閉弁及び前記液圧発生手段を制御する制御手段（６）とを有する車両ブレーキ装置（１）であって、前記制御手段は、前記ペダル操作量に基づいて前記液圧発生手段の駆動を開始する際には、前記開閉弁を開いた状態に維持し、前記液圧発生手段の駆動開始後に前記開閉弁を閉じることを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、液圧発生手段の始動時には、開閉弁が開かれているため、液圧発生手段が始動時に発生する液圧が目標値よりオーバーシュートしても、液圧はマスターシリンダ側に逃がされ、油路内の圧力上昇が抑制されると共にホイールシリンダが駆動されることが防止される。
【００１０】
本発明の他の側面によれば、前記油路の前記マスターシリンダと前記開閉弁との間の部分に接続され、前記油路からの液を受け入れると共に反力を付与する反力シミュレータ（２８）と、前記制御手段によって制御され、前記油路と前記反力シミュレータとの連通を開閉するシミュレータ弁（２４ｃ）とを備え、前記制御手段は、前記ペダル操作量に基づいて前記液圧発生手段の駆動を開始する際には、前記開閉弁及び前記シミュレータ弁を開いた状態に維持し、前記液圧発生手段の駆動開始後に前記開閉弁を閉じることを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、液圧発生手段の始動時に、液圧発生手段が発生する液圧は反力シミュレータへと供給されるため、液圧発生手段の始動時に発生する液圧が目標値よりオーバーシュートしても、油路内の圧力上昇が抑制されると共にホイールシリンダが駆動されることが防止される。
【００１２】
本発明の他の側面によれば、前記液圧発生手段の作動量を検出する作動量検出手段（４４）を更に備え、前記制御手段は、前記ペダル操作量の変化を検出し、かつ前記液圧発生手段の作動量の変化を検出しない場合に、前記シミュレータ弁を閉じると共に前記開閉弁を開いた状態に維持することを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、液圧発生手段の作動量が検知されない場合に液圧発生手段が液圧を発生することができないと判断し、開閉弁を開いた状態に維持すると共にシミュレータ弁を閉じることで、マスターシリンダからホイールシリンダに液圧を供給する方式へと円滑に移行することができる。
【００１４】
本発明の他の構成によれば、前記液圧発生手段の作動量を検出する作動量検出手段（４４）を更に備え、前記制御手段は、前記液圧発生手段の作動量が、前記液圧発生手段の駆動開始時に生じるオーバーシュートが落ち着いた時点に対応する所定値に達したときに前記開閉弁を閉じることを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、液圧発生手段の作動量から始動時のオーバーシュートが落ち着いた時点を推定し、開閉弁を閉じることができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上の構成によれば、ブレーキ・バイ・ワイヤによる車両用ブレーキ装置において、液圧発生手段の始動時に、ホイールシリンダに加わる液圧のオーバーシュートを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態に係る自動車のブレーキ系の要部系統図
【図２】実施形態に係る自動車のブレーキ装置を模式的に示す油圧回路図
【図３】実施形態に係る自動車のブレーキ装置の効果を示すタイムチャート
【図４】従来技術に係る自動車のブレーキ装置の液圧変化を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図１は本発明が適用された電気自動車又はハイブリッド自動車のブレーキ系の要部系統図である。
【００１９】
図１に示される自動車は、車両Ｖの前側に配設された左右一対の前輪２と、車両Ｖの後側に配設された左右一対の後輪３とを有する。左右の前輪２に連結された前輪車軸４にはモータ・ジェネレータ５がトルク伝達可能に連結されている。なお、前輪車軸４に設けられる差動機構は図示省略する。
【００２０】
モータ・ジェネレータ５と電源としての二次電池であるバッテリ７とはインバータ１０を介して接続されている。バッテリ７の電力がモータ・ジェネレータ５に供給されると共に、モータ・ジェネレータ５による発電電力がバッテリ７に対して電力供給（充電）されるように、インバータ１０により制御される。これにより、モータ・ジェネレータ５は、車両走行用の電動機と回生用の発電機とを兼ね、減速時には減速エネルギーを電力に変換して回生制動力を発生する制動力発生手段として機能する。
【００２１】
また、車両の各種制御を行うと共に制動力配分制御を行う制御手段としての制御ユニット（ＥＣＵ）６が設けられている。制御ユニット６は、ＣＰＵを用いた制御回路を備え、上記インバータ１０と電気的に接続されている。制御ユニット６は、回生制動と油圧制動とを組み合わせた回生協調制御を行うことができる。なお、電気自動車の場合にはこの構成のまま、又は後輪３を駆動する後輪用モータ・ジェネレータを設けてもよいが、ハイブリッド自動車の場合には前輪車軸４には図の二点鎖線で示されるエンジン（内燃機関）Ｅの出力軸が連結される。図のエンジンＥの場合には前輪駆動の例であるが、四輪駆動とすることもできる。
【００２２】
前輪２及び後輪３の各車輪には、摩擦制動を行う摩擦制動手段として、車輪（前輪２・後輪３）と一体のディスク２ａ・３ａとホイールシリンダ２ｂ・３ｂを備えるキャリパとにより構成される公知のディスクブレーキが設けられている。ホイールシリンダ２ｂ・３ｂには、公知のブレーキ配管を介して制動力発生手段を構成するブレーキ液圧発生装置８が接続されている。ブレーキ液圧発生装置８は、後で詳述するが、各車輪別にブレーキ圧を増減させて配分可能な油圧回路で構成されている。ブレーキ液圧発生装置８及びディスクブレーキと、ブレーキ液圧発生装置８を制御する制御ユニット６を含めてブレーキ装置１という。
【００２３】
また、前輪２及び後輪３には各車輪速を検出する各車輪速センサ９が設けられており、ブレーキペダル１１にはブレーキペダル１１の位置であるペダル位置を検出するペダル位置センサ１１ａが設けられている。ペダル位置センサ１１ａは、運転者にブレーキペダルが踏み込まれていない状態を初期状態（ペダル位置＝０）として、運転者の踏み込み量であるペダル操作量（ブレーキ操作量）を検出することができる。各車輪速センサ９とペダル位置センサ１１ａとの各検出信号は制御ユニット６に入力する。
【００２４】
次に、図２を参照してブレーキ液圧発生装置８について説明する。本実施形態の制動システムは、ブレーキペダル１１の操作量（ペダル操作量）をペダル位置センサ１１ａにより検出し、その検出値に基づいて液圧発生手段としてのモータ駆動シリンダ１３を駆動してブレーキ液圧を発生させる。モータ駆動シリンダ１３には、電動サーボモータ１２と、電動サーボモータ１２に連結されたギアボックス１８とが一体的に設けられていると共に、ギアボックス１８にボールねじ機構を介してトルク伝達されることにより軸線方向変位するねじ溝付きロッド１９と、ねじ溝付きロッド１９と同軸かつ互いに直列的に配設された第１ピストン２１ａ及び第２ピストン２１ｂとが設けられている。
【００２５】
これにより、ブレーキペダル１１の操作量に応じて電動サーボモータ１２が回転し、その回転力がギアボックス１８を介してねじ溝付きロッド１９の軸力に変換され、第１ピストン２１ａが直線運動する。このようにして、制動操作部材としてのブレーキペダル１１の操作を機械的にブレーキ液圧発生シリンダに伝達してブレーキ液圧を発生させるのではなく、ブレーキペダル１１の踏み込み量に応じてモータ駆動シリンダ１３によりブレーキ液圧を発生させる、いわゆるブレーキ・バイ・ワイヤが構成されている。
【００２６】
また、ブレーキペダル１１のアームの一端が車体に回動自在に支持されていると共に、そのブレーキペダル１１の円弧運動を略直線運動に変換するロッド１４の一端がブレーキペダル１１のアームの中間部に連結されており、ロッド１４の他端は、直列的に配設されたマスターシリンダ１５の第１ピストン１５ａを押し込むように係合している。マスターシリンダ１５には第１ピストン１５ａに対してロッド１４とは相反する側に直列的に第２ピストン１５ｂが配設されており、各ピストン１５ａ・１５ｂは戻しばね４１ａ・４１ｂによりそれぞれロッド１４側にばね付勢されている。なお、ブレーキペダル１１は、図示されない戻しばねにより図１の状態である待機位置に戻す向きにばね付勢され、かつ待機位置で図示されないストッパにより止められている。
【００２７】
マスターシリンダ１５には、各ピストン１５ａ・１５ｂの変位に応じてブレーキ液をやり取りするためのリザーバタンク１６が設けられている。なお、各ピストン１５ａ・１５ｂには、リザーバタンク１６と連通する各油路１６ａ・１６ｂとの間をシールするための公知構造のシール部材が各適所に設けられている。そして、マスターシリンダ１５の筒内には、第１ピストン１５ａと第２ピストン１５ｂとの間に第１液室１７ａが形成され、第２ピストン１５ｂの第１ピストン１５ａとは相反する側に第２液室１７ｂが形成されている。
【００２８】
上記したモータ駆動シリンダ１３において、第２ピストン２１ｂに一端部が固設された連結部材２７が第１ピストン２１ａ側に延出して、連結部材２０の延出方向他端部が第１ピストン２１ａに対して相対的に軸線方向に所定量変位可能に支持されている。これにより、第１ピストン２１ａは前進（第２ピストン２１ｂ側変位）時に第２ピストン２１ｂに対して相対的に所定量だけ変位可能であるが、第１ピストン２１ａの前進状態から図２の初期状態に戻る後退時には、連結部材２０を介して第２ピストン２１ｂも初期位置まで引き戻されるようになっている。なお、各ピストン２１ａ・２１ｂは、それぞれに対応して設けられた各戻しばね２７ａ・２７ｂによりロッド１９側にばね付勢されている。
【００２９】
また、モータ駆動シリンダ１３には、上記リザーバタンク１６に連通路２２を介してそれぞれ連通する各油路２２ａ・２２ｂが設けられている。各ピストン２１ａ・２１ｂには、各油路２２ａ・２２ｂとの間をシールするための公知構造のシール部材が各適所に設けられている。モータ駆動シリンダ１３の筒内には、第１ピストン２１ａと第２ピストン２１ｂとの間に第１液室２３ａが形成され、第２ピストン２１ｂの第１ピストン２１ａとは相反する側に第２液室２３ｂが形成されている。
【００３０】
マスターシリンダ１５の第１液室１７ａ及び第２液室１７ｂは、配管（油路）４２ａ・４２ｂ及びＶＳＡ装置２６を介して複数（図示例では４つ）の各ホイールシリンダ２ｂ・３ｂと連通するように接続されている。なお、ＶＳＡ装置２６は、ブレーキ時の車輪ロックを防ぐＡＢＳ、加速時などの車輪空転を防ぐＴＣＳ（トラクションコントロールシステム）に、旋回時の横すべり抑制を加え、3つの機能をトータルにコントロールする車両挙動安定化制御システムとして公知のものであってよく、その説明を省略する。なおＶＳＡ装置２６には、前輪２の各ホイールシリンダ２ｂに対応する第１系統と、後輪３の各ホイールシリンダ３ｂに対応する第２系統とをそれぞれ構成する各種の油圧素子を用いた各ブレーキアクチュエータ２６ｂと、それらを制御するＶＳＡ制御ユニット２６ａとにより構成されている。なお、他の実施形態では、ＶＳＡ装置２６を省略してもよい。
【００３１】
配管４２ａ上には常時開型の電磁弁である開閉弁２４ａが設けられ、配管４２ｂ上にも電磁弁である常時開型の開閉弁２４ｂが設けられている。配管４２ａの開閉弁２４ａとＶＳＡ装置２６との間の部分は、配管４３ａを介して第１液室２３ａと連通するように接続されている。配管４２ｂの開閉弁２４ｂとＶＳＡ装置２６との間の部分は、配管４３ｂを介して第１液室２３ａと連通するように接続されている。
【００３２】
このように配管されていることにより、第１液室２３ａには、配管４２ａ、常時開状態の開閉弁２４ａ及び配管４３ａを介してマスターシリンダ１５の第１液室１７ａが連通し、第２液室２３ｂには、配管４２ｂ、常時開型の開閉弁２４ｂ及び配管４３ｂを介してマスターシリンダ１５の第２液室１７ｂが連通する。なお、第１液室１７ａと開閉弁２４ａとの間にはマスターシリンダ側ブレーキ圧センサ２５ａが接続され、開閉弁２４ｂと第２液室２３ｂとの間にはモータ駆動シリンダ側ブレーキ圧センサ２５ｂが接続されている。
【００３３】
また、第２液室１７ｂと開閉弁２４ｂとの間には、常時閉型の電磁弁であるシミュレータ弁２４ｃを介してシリンダ型のシミュレータ２８が接続されている。シミュレータ２８には、そのシリンダ内を分断するピストン２８ａが設けられ、ピストン２８ａのシミュレータ弁２４ｃ側に貯液室２８ｂが形成され、ピストン２８ａの貯液室２８ｂ側とは相反する側には圧縮コイルばね２８ｃが受容されている。両開閉弁２４ａ・２４ｂが閉じかつシミュレータ弁２４ｃが開くことにより、第２液室１７ｂと貯液室２８ｂとが連通し、その状態でブレーキペダル１１を踏み込むと、第２液室１７ｂ内のブレーキ液が貯液室２８ｂに入り込む。それにより圧縮される圧縮コイルばね２８ｃの付勢力がブレーキペダル１１に伝達されるため、公知のマスターシリンダとホイールシリンダとが直結されているブレーキ装置と同様の踏み込みに対する反力が得られる。
【００３４】
このようにして構成されたブレーキ液圧発生装置８は、上記制御ユニット６により総合的に制御される。制御ユニット６には、ペダル位置センサ１１ａと各ブレーキ圧センサ２５ａ・２５ｂとの各検出信号が入力し、また車両Ｖの挙動を検出するための各種センサ（図示せず）からの検出信号が入力し、さらに電動サーボモータ１２に設けられたモータ回転角センサ４４からのモータ回転角信号も入力している。
【００３５】
制御ユニット６は、ペダル位置センサ１１ａからの検出信号に基づき、かつ上記各種センサからの検出信号から判断した走行状況等に応じて、モータ駆動シリンダ１３により発生するブレーキ液圧を制御する。さらに、本実施形態の対象車両となるハイブリッド車（又は電気自動車）の場合には、モータ・ジェネレータによる回生制御を行うようにしており、制御ユニット６では、回生制御を行う場合の回生の大きさに対するモータ駆動シリンダ１３によるブレーキ液圧の大きさの配分制御も行う。
【００３６】
制御ユニット６の通常制動時における制御手法について説明する。図２に示すように、ブレーキペダル１１が踏み込まれていない状態を初期状態では、開閉弁２４ａ・２４ｂ及びシミュレータ弁２４ｃは開かれており、モータ駆動シリンダ１３では、ねじ溝付きロッド１９が最も後退した位置にあり、それに伴って各戻しばね２７ａ・２７ｂにより付勢されている各ピストン２１ａ・２１ｂも後退しており、両液室２３ａ・２３ｂにブレーキ液圧は発生していない。
【００３７】
図３は、ブレーキペダル１１を運転者が踏み込んだ際のタイムチャートである。図３に示すように、運転者が時間０からブレーキペダル１１を踏み込んで、ペダル位置センサ１１ａが検出したペダル位置が位置Ｐ１となった場合（時間ｔ１）には、制御ユニット６は、ペダル位置に基づいて、電動サーボモータ１２の目標モータ回転角を設定し、実モータ回転角が目標モータ回転角に一致するようにフィードバック制御によって電動サーボモータ１２を駆動する。ペダル位置に基づく目標モータ回転角の設定は、所定のマップに基づいて行ってよい。マップは、例えば、ペダル位置が増大するにつれて、目標モータ回転角も増大するものであってよい。電動サーボモータ１２の駆動によって、ねじ溝付きロッド１９及び第１ピストン２１ａが押し出されて、第１液室２３ａに液圧が発生する。
【００３８】
本実施形態では、ブレーキペダル１１を踏み込んでもペダル位置が位置Ｐ１までは遊びとして電動サーボモータ１２を駆動しないようにしたが、他の実施形態では遊びを設けずに電動サーボモータ１２を駆動するようにしてもよい。
【００３９】
電動サーボモータ１２の始動時には、フィードバック制御等に起因して電動サーボモータ１２の実モータ回転角が目標モータ回転角に対してオーバーシュートする。そのため、第１液室２３ａ及び第２液室２３ｂに発生する液圧も実モータ回転角に応じてオーバーシュートする。このとき、開閉弁２４ａ・２４ｂ及びシミュレータ弁２４ｃが開かれているため、第１液室２３ａ及び第２液室２３ｂに発生した目標値よりも過大な液圧はマスターシリンダ１５又はシミュレータ２８へと逃げ（供給され）、ホイールシリンダ２ｂ・３ｂを駆動することはない。
【００４０】
次に、運転者によってブレーキペダル１１が更に踏み込まれ、ペダル位置が所定の位置Ｐ２以上となり、かつモータ回転角がθ１以上となったときに、制御ユニット６は開閉弁２４ａ・２４ｂを閉じる。ペダル位置がＰ２となったときの時間をｔ２、モータ回転角がθ１となったときの時間をｔ３とする。ここでペダル位置Ｐ２及びモータ回転角θ１は、運転者が通常の制動時にブレーキペダル１１を踏み込む場合において、ペダル位置が位置Ｐ１から位置Ｐ２となり、かつモータ回転角がθ１となるまでに要する時間（ｔ３−ｔ１）がモータ回転角のオーバーシュートが落ち着く時間以上となるように設定されている。すなわち、ペダル位置がＰ２に達し、かつモータ回転角がθ１に達したときには、モータ回転角のオーバーシュートが落ち着ついているように設定されている。
【００４１】
なお、他の実施形態では、制御ユニット６は、ペダル位置のみに基づいて、ペダル位置がＰ２以上となったときに、開閉弁２４ａ・２４ｂを閉じるようにしてもよい。この場合、ペダル位置が位置Ｐ１から位置Ｐ２になるまでに要する時間（ｔ２−ｔ１）がモータ回転角のオーバーシュートが落ち着く時間以上となるように設定する。すなわち、ペダル位置が位置Ｐ２に達したときには、モータ回転角のオーバーシュートが落ち着ついているように設定する。
【００４２】
制御ユニット６が開閉弁２４ａ・２４ｂを時間ｔ２に閉じることによって、第１液室２３ａ及び第２液室２３ｂに発生した液圧は、ホイールシリンダ２ｂ・３ｂに供給される。図３に示すように、ホイールシリンダ２ｂ・３ｂに連通する部分に設けられたモータ駆動シリンダ側ブレーキ圧センサ２５ｂによって検出される液圧、すなわちブレーキ圧は、モータ駆動シリンダ１３の駆動に応じて増大し、ホイールシリンダ２ｂ・３ｂが駆動される。これによって制動力が発生し、通常の制動制御が行われる。なお、ＶＳＡ装置２６による各輪に対する制動力分配制御が行われる場合にはその制御に応じて各輪の制動力の調整が行われる。
【００４３】
また、開閉弁２４ａ・２４ｂが閉じられたことによって、マスターシリンダ１５で発生する液圧は、ホイールシリンダ２ｂ・３ｂ及びモータ駆動シリンダ１３へと供給されず、シミュレータ２８に供給される。これにより、ブレーキペダル１１にはシミュレータ２８の反力が付与される。
【００４４】
運転者がブレーキペダル１１を戻す方向に変位させた場合には、制御ユニット６が、ペダル位置に応じて電動サーボモータ１２を駆動し、ねじ溝付きロッド１９を回転させて第１ピストン２１ａを後退させ、モータ駆動シリンダ１３が発生する液圧を低減し、制動力を低減させる。また、ブレーキペダル１１が図示されない戻しばねにより初期位置に戻された場合には、制御ユニット６は各開閉弁２４ａ・２４ｂを開く。それに伴って各ホイールシリンダ２ｂ・３ｂのブレーキ液がモータ駆動シリンダ１３を介してリザーバタンク１６に戻り、制動力は解除される。ペダル位置が初期位置となることにより、第１ピストン２１ａ及び第２ピストン２１ｂも初期位置に戻る。
【００４５】
制御ユニット６は、ペダル位置が初期位置となっても、シミュレータ弁２４ｃを開いた状態に維持する。なお、他の実施形態において、ペダル位置が初期位置にある場合に制御ユニット６がシミュレータ弁２４ｃを閉じる場合には、制御ユニット６はペダル位置が位置Ｐ１以下の所定の値でシミュレータ弁２４ｃを開く。すなわち、制御ユニット６は、電動サーボモータ１２を始動する前（同時も含む）には、シミュレータ弁２４ｃが開かれた状態にする。
【００４６】
電源の失陥等によりモータ駆動シリンダ１３が作動不能となった異常時には、常開型電磁弁である開閉弁２４ａ・２４ｂが自動的に開かれ、常閉型電磁弁であるシミュレータ弁２４ｃが自動的に閉じられる。これにより、ブレーキペダル１１の操作に応じてマスターシリンダ１５で発生した液圧は、配管４２ａ・４２ｂ及びＶＳＡ装置２６を介してホイールシリンダ２ｂ・３ｂに伝達される。
【００４７】
なお、電源の失陥による場合でなくても、制御ユニット６は、ペダル位置に基づいてペダル操作がなされているにも関わらず、かつモータ回転角センサ４４からのモータ回転角に変化が検出されない場合には、開閉弁２４ａ・２４ｂを開いた状態に維持すると共に、シミュレータ弁２４ｃを閉じる。これにより、ブレーキペダル１１の操作に応じてマスターシリンダ１５で発生した液圧は、配管４２ａ・４２ｂ及びＶＳＡ装置２６を介してホイールシリンダ２ｂ・３ｂに供給される。制御ユニット６が、このように開閉弁２４ａ・２４ｂ及びシミュレータ弁２４ｃを制御することで、モータ駆動シリンダ１３のみが作動不能となった場合にも、マスターシリンダ１５を使用してホイールシリンダ２ｂ・３ｂに液圧を供給する方式へと円滑に移行することができる。
【００４８】
以上に説明したように、本実施形態では、ブレーキペダル１１の操作がなされて、モータ駆動シリンダ１３の電動サーボモータ１２が始動する際に、開閉弁２４ａ・２４ｂ及びシミュレータ弁２４ｃを開き、電動サーボモータ１２の始動時のオーバーシュートが落ち着いた後に開閉弁２４ａ・２４ｂを閉じるようにしたため、モータ駆動シリンダ１３の始動時に液圧のオーバーシュートが発生しても、この液圧がホイールシリンダ２ｂ・３ｂを駆動することが防止される。
【００４９】
なお、上記の実施形態では、ペダル位置が位置Ｐ１で電動サーボモータ１２を始動し、位置Ｐ１より大きい位置Ｐ２において開閉弁２４ａ・２４ｂを閉じることで、電動サーボモータ１２のオーバーシュートが落ち着くまでの期間を設定したが、代わりに時間やモータ回転角に基づいて開閉弁２４ａ・２４ｂを閉じるタイミングを設定してもよい。例えば、電動サーボモータ１２の始動が開始されてから所定の期間を経過したときに開閉弁２４ａ・２４ｂを閉じるようにしてもよいし、電動サーボモータ１２のモータ回転角が所定値となったときに開閉弁２４ａ・２４ｂを閉じるようにしてもよい。これらの期間やモータ回転角は、通常の制動時における運転者のブレーキペダル１１の踏み込み操作において、電動サーボモータ１２のオーバーシュートが落ち着く期間やモータ回転角に基づいて定めればよい。
【符号の説明】
【００５０】
１…ブレーキ装置、２ｂ・３ｂ…ホイールシリンダ、６…制御ユニット（制御手段）、８…ブレーキ液圧発生装置、１１…ブレーキペダル、１１ａ…ペダル位置センサ（ペダル操作量検出手段）、１２…電動サーボモータ、１３…モータ駆動シリンダ（液圧発生手段）、１５…マスターシリンダ、１７ａ…第１液室、１７ｂ…第２液室、２３ａ…第１液室、２３ｂ…第２液室、２４ａ・２４ｂ…開閉弁、２４ｃ…シミュレータ弁、２５ａ…マスターシリンダ側ブレーキ圧センサ、２５ｂ…モータ駆動シリンダ側ブレーキ圧センサ、２６…ＶＳＡ装置、２８…シミュレータ（反力シミュレータ）、４２ａ・４２ｂ…配管（油路）、４３ａ・４３ｂ…配管、４４…モータ回転角センサ（作動量検出手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキペダルに機械的に連結され、液圧を発生するマスターシリンダと、
前記マスターシリンダに油路を介して接続されたホイールシリンダと、
前記油路上に設けられた開閉弁と、
前記ブレーキペダルの操作量に対応するペダル操作量を検出するペダル操作量検出手段と、
前記油路の前記開閉弁と前記ホイールシリンダとの間の部分に接続され、電動モータの駆動によって前記油路に液圧を供給する液圧発生手段と、
前記ペダル操作量に応じて前記開閉弁及び前記液圧発生手段を制御する制御手段と
を有する車両ブレーキ装置であって、
前記制御手段は、前記ペダル操作量に基づいて前記液圧発生手段の駆動を開始する際には、前記開閉弁を開いた状態に維持し、前記液圧発生手段の駆動開始後に前記開閉弁を閉じることを特徴とする車両用ブレーキ装置。
【請求項２】
前記油路の前記マスターシリンダと前記開閉弁との間に接続され、前記油路からの液を受け入れると共に反力を付与する反力シミュレータと、
前記制御手段によって制御され、前記油路と前記反力シミュレータとの連通を開閉するシミュレータ弁と
を備え、
前記制御手段は、前記ペダル操作量に基づいて前記液圧発生手段の駆動を開始する際には、前記開閉弁及び前記シミュレータ弁を開いた状態に維持し、前記液圧発生手段の駆動開始後に前記開閉弁を閉じることを特徴とする請求項１に車両用ブレーキ装置。
【請求項３】
前記液圧発生手段の作動量を検出する作動量検出手段を更に備え、
前記制御手段は、前記ペダル操作量の変化を検出し、かつ前記液圧発生手段の作動量の変化を検出しない場合に、前記シミュレータ弁を閉じると共に前記開閉弁を開いた状態に維持することを特徴とする請求項２に記載の車両用ブレーキ装置。
【請求項４】
前記液圧発生手段の作動量を検出する作動量検出手段を更に備え、
前記制御手段は、前記液圧発生手段の作動量が、前記液圧発生手段の駆動開始時に生じるオーバーシュートが落ち着いた時点に対応する所定値に達したときに前記開閉弁を閉じることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つの項に記載の車両用ブレーキ装置。
【請求項１】
ブレーキペダルに機械的に連結され、液圧を発生するマスターシリンダと、
前記マスターシリンダに油路を介して接続されたホイールシリンダと、
前記油路上に設けられた開閉弁と、
前記ブレーキペダルの操作量に対応するペダル操作量を検出するペダル操作量検出手段と、
前記油路の前記開閉弁と前記ホイールシリンダとの間の部分に接続され、電動モータの駆動によって前記油路に液圧を供給する液圧発生手段と、
前記ペダル操作量に応じて前記開閉弁及び前記液圧発生手段を制御する制御手段と
を有する車両ブレーキ装置であって、
前記制御手段は、前記ペダル操作量に基づいて前記液圧発生手段の駆動を開始する際には、前記開閉弁を開いた状態に維持し、前記液圧発生手段の駆動開始後に前記開閉弁を閉じることを特徴とする車両用ブレーキ装置。
【請求項２】
前記油路の前記マスターシリンダと前記開閉弁との間に接続され、前記油路からの液を受け入れると共に反力を付与する反力シミュレータと、
前記制御手段によって制御され、前記油路と前記反力シミュレータとの連通を開閉するシミュレータ弁と
を備え、
前記制御手段は、前記ペダル操作量に基づいて前記液圧発生手段の駆動を開始する際には、前記開閉弁及び前記シミュレータ弁を開いた状態に維持し、前記液圧発生手段の駆動開始後に前記開閉弁を閉じることを特徴とする請求項１に車両用ブレーキ装置。
【請求項３】
前記液圧発生手段の作動量を検出する作動量検出手段を更に備え、
前記制御手段は、前記ペダル操作量の変化を検出し、かつ前記液圧発生手段の作動量の変化を検出しない場合に、前記シミュレータ弁を閉じると共に前記開閉弁を開いた状態に維持することを特徴とする請求項２に記載の車両用ブレーキ装置。
【請求項４】
前記液圧発生手段の作動量を検出する作動量検出手段を更に備え、
前記制御手段は、前記液圧発生手段の作動量が、前記液圧発生手段の駆動開始時に生じるオーバーシュートが落ち着いた時点に対応する所定値に達したときに前記開閉弁を閉じることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つの項に記載の車両用ブレーキ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−２０６５８３（Ｐ２０１２−２０６５８３Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７３１８６（Ｐ２０１１−７３１８６）
【出願日】平成２３年３月２９日（２０１１．３．２９）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２９日（２０１１．３．２９）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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