JP5220827B2 - 車両用ブレーキ装置 - Google Patents

Description

本発明は、ブレーキペダルの操作量を検出する操作量検出手段と、前記操作量検出手段で検出した操作量に対応するブレーキ液圧を発生する液圧源と、前記液圧源の作動を制御する制御手段と、前記液圧源が発生したブレーキ液圧で作動するホイールシリンダとを備える車両用ブレーキ装置に関する。

かかるＢＢＷ（ブレーキ・バイ・ワイヤ）式の車両用ブレーキ装置において、液圧源であるスレーブシリンダを作動させる電動モータを小型化してコストダウンを図りながらブレーキ液圧発生の応答性を高めるために、電動モータを弱め界磁制御して回転数を増加させるものが下記特許文献１により公知である。

特開２００８−１８４０５７号公報

ところで上記従来のものは、電動モータを弱め界磁制御して回転数を増加させることでスレーブシリンダのピストンの駆動速度を高め、ブレーキ液圧発生の応答性をある程度高めることは可能であるが、衝突回避等の緊急時には必ずも充分な応答性を確保することができず、スレーブシリンダの電動モータの小型化には限界があった。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、電動モータの駆動力でピストンを前進させてブレーキ液圧を発生させる液圧源を備えるブレーキ装置において、ブレーキ液圧発生の応答性を確保しながら電動モータを小型軽量化するとともに、これに伴う関連部品への最大負荷トルク低減によるギヤボックス等を含めたブレーキ装置の小型軽量化およびコスト削減を図ることを図ることを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、ブレーキペダルの操作量を検出する操作量検出手段と、前記操作量検出手段で検出した操作量に対応するブレーキ液圧を発生する液圧源と、前記液圧源の作動を制御する制御手段と、前記液圧源が発生したブレーキ液圧で作動するホイールシリンダと、前記ブレーキペダルへの操作入力に対応してブレーキ液圧を発生するマスタシリンダと前記第１、第２アクチュエータとの間に配置されて、それらマスタシリンダと第１、第２アクチュエータとの連通を遮断する遮断弁とを備えており、前記液圧源が、電動モータの駆動力でピストンを前進させてブレーキ液圧を発生する第１アクチュエータと、ポンプで前記第１アクチュエータの下流側のブレーキ液を加圧する第２アクチュエータとからなり、前記制御手段が、前記操作量検出手段で検出した操作量に基づいて、前記第１アクチュエータおよび前記第２アクチュエータを選択的に作動させる車両用ブレーキ装置であって、前記制御手段は、前記操作量または前記目標液圧が所定値に達した後は、前記第１、第２アクチュエータを作動させた状態で前記遮断弁を開弁することを特徴とする車両用ブレーキ装置が提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記制御手段は、前記操作量が所定値に達するまでは、前記第１アクチュエータのみを作動させて前記ホイールシリンダを加圧し、前記操作量が所定値に達した後は、前記第１アクチュエータを一定の駆動力で駆動するとともに前記第２アクチュエータを作動させて前記ホイールシリンダを加圧することを特徴とする車両用ブレーキ装置が提案される。

また請求項３に記載された発明によれば、請求項１または請求項２の構成に加えて、前記制御手段は、前記操作量の時間変化量または目標液圧の時間変化量が基準値よりも大きいときに、前記第１アクチュエータの前記ピストンを一定の駆動力で駆動するとともに前記第２アクチュエータを作動させて前記ホイールシリンダを加圧することを特徴とする車両用ブレーキ装置が提案される。

また請求項４に記載された発明によれば、請求項１〜請求項３のいずれか１項の構成に加えて、前記電動モータは弱め界磁制御が可能であり、前記制御手段は、前記操作量および該操作量の時間変化量の少なくとも一方に基づいて、前記弱め界磁制御を用いた前記第１アクチュエータによる前記ホイールシリンダの加圧と、前記第２アクチュエータによる前記ホイールシリンダの加圧とを選択的に実行することを特徴とする車両用ブレーキ装置が提案される。

また請求項５に記載された発明によれば、請求項１又は請求項４の構成に加えて、前記第１アクチュエータの作動を停止して前記第２アクチュエータを作動させるとき、前記ホイールシリンダの圧力を保持する開閉弁を備えることを特徴とする車両用ブレーキ装置が提案される。

また請求項６に記載された発明によれば、請求項１〜請求項５の何れか１項の構成に加えて、前記制御手段は、前記操作量または前記目標液圧が所定値に達した後は、前記第１アクチュエータを前記操作量または前記目標液圧によらない所定の方法で制御するとともに、前記第２アクチュエータを前記操作量または前記目標液圧により駆動し、かつ前記操作量または前記目標液圧が前記所定値がよりも大きい復帰時の所定値を下まわったときに、前記第１アクチュエータのみを前記操作量または前記目標液圧に応じて駆動することを特徴とする車両用ブレーキ装置が提案される。

尚、実施の形態のＶＳＡ装置２３は本発明の第２アクチュエータあるいは液圧源に対応し、実施の形態のスレーブシリンダ４２は本発明の第１アクチュエータあるいは液圧源に対応し、実施の形態のレギュレータバルブ５４は本発明の開閉弁に対応し、実施の形態の第１、第２マスタカットバルブ３２，３３は本発明の遮断弁に対応し、実施の形態のペダルストロークセンサＳｄは本発明の操作量検出手段に対応し、実施の形態の電子制御ユニットＵは本発明の制御手段に対応する。

請求項１の構成によれば、操作量検出手段がブレーキペダルの操作量を検出すると、制御手段により制御される液圧源が操作量に対応したブレーキ液圧を発生し、そのブレーキ液圧でホイールシリンダが作動する。液圧源は、電動モータの駆動力でピストンを前進させてブレーキ液圧を発生させる第１アクチュエータと、ポンプで第１アクチュエータの下流側のブレーキ液を加圧する第２アクチュエータとからなり、制御手段はブレーキペダルの操作量に基づいて第１、第２アクチュエータを選択的に作動させるので、ブレーキ液圧発生の高い応答性が要求されないときに第１アクチュエータを作動させることで電動モータの小型軽量化を図ることができ、ブレーキ液圧発生の高い応答性が要求されるときに第２アクチュエータを作動させることで高い応答性を確保することができる。しかも電動モータの小型軽量化により関連部品への最大負荷トルクが低減するため、ギヤボックス等を含めたブレーキ装置の小型軽量化およびコスト削減を図ることができる。その上、マスタシリンダと第１、第２アクチュエータとの間に遮断弁を備え、制御手段はブレーキペダルの操作量または目標液圧が所定値に達した後は、第１、第２アクチュエータを作動させた状態で遮断弁を開弁するので、第１アクチュエータのピストンが底付きして加圧能力が限界に達した場合でも、マスタシリンダが発生するブレーキ液圧でホイールシリンダの更なる加圧を可能にすることができる。

尚、請求項１の発明の「選択的に作動させる」とは、第１アクチュエータおよび第２アクチュエータの一方だけを作動させる場合と、両方を作動させる場合とを含むものとする。

また請求項２に記載された発明によれば、ブレーキペダルの操作量が所定値に達するまでは、第１アクチュエータのみを作動させてブレーキフィールを確保することができ、ブレーキペダルの操作量が所定値に達した後は、第１アクチュエータを一定の駆動力で駆動するとともに第２アクチュエータを作動させてブレーキ液圧発生の応答性を高めることができる。

また請求項３の構成によれば、ブレーキペダルの操作量の時間変化量あるいは目標液圧の時間変化量が基準値よりも大きいときに、制御手段は第１アクチュエータのピストンを一定の駆動力で駆動するとともに第２アクチュエータを作動させるので、衝突回避等の緊急時に運転者がブレーキペダルを強く踏んだ場合に最大限のブレーキ液圧を発生させて応答性を確保することができる。

また請求項４の構成によれば、制御手段はブレーキペダルの操作量あるいは該操作量の時間変化量に基づいて、電動モータの弱め界磁制御を用いた第１アクチュエータの作動と第２アクチュエータの作動とを選択的に実行するので、第１アクチュエータだけを作動させた場合でも最大限の応答性を確保することができる。

尚、請求項４の発明の「選択的に実行する」とは、第１アクチュエータおよび第２アクチュエータの一方だけを作動させる場合と、両方を作動させる場合とを含むものとする。

また請求項５の構成によれば、第１アクチュエータの作動を停止して第２アクチュエータを作動させるときに開閉弁でホイールシリンダの圧力を保持するので、アクチュエータの切換えに伴うブレーキ液圧の一時的な落ち込みを防止することができる。

また請求項６の構成によれば、前記制御手段は、ブレーキペダルの操作量または目標液圧が所定値に達した後は、第１アクチュエータを前記操作量または前記目標液圧によらない所定の方法で制御して第２アクチュエータを前記操作量または前記目標液圧により駆動し、かつ前記操作量または前記目標液圧が前記所定値がよりも大きい復帰時の所定値を下まわったときに、第１アクチュエータのみを前記操作量または前記目標液圧に応じて駆動するので、ブレーキペダルを戻す復帰時に第２アクチュエータによる加圧から精度の高い第１アクチュエータによる加圧に早期に復帰させて制動フィーリングを改善することができる。

車両用ブレーキ装置の液圧回路図（電源ＯＦＦ時）。［第１の実施の形態］ 制御系のブロック図。［第１の実施の形態］ 通常制動時の作用説明図。［第１の実施の形態］ ＶＳＡ主体制動時の作用説明図。［第１の実施の形態］ 切換作動時の作用説明図。［第１の実施の形態］ 異常時（電源失陥時）の作用説明図。［第１の実施の形態］ ブレーキペダルの踏み込み状態に応じたスレーブシリンダおよびＶＳＡ装置の作動態様を示すグラフ。［第１の実施の形態］ スレーブシリンダおよびＶＳＡ装置の作動態様をタイムチャート。［第１の実施の形態］ 本発明の効果を示すグラフ。［第１の実施の形態］ ＶＳＡ主体制動時の作用説明図。［第２の実施の形態］ ＶＳＡ主体制動時の作用説明図。［第３の実施の形態］

以下、図１〜図９に基づいて本発明の第１の実施の形態を説明する。

図１に示すように、タンデム型のマスタシリンダ１１は、運転者が操作するブレーキペダル１２にプッシュロッド１３を介して接続された第１ピストン１４と、その前方に配置された第２ピストン１５とを備えており、第１ピストン１４および第２ピストン１５間にリターンスプリング１６が収納された第１液圧室１７が区画され、第２ピストン１５の前方にリターンスプリング１８が収納された第２液圧室１９が区画される。リザーバ２０に連通可能な第１液圧室１７および第２液圧室１９はそれぞれ第１出力ポート２１および第２出力ポート２２を備えており、第１出力ポート２１は液路Ｐａ，Ｐｂ、ＶＳＡ（ビークル・スタビリティ・アシスト）装置２３および液路Ｐｃ，Ｐｄを介して、例えば左右の後輪のディスクブレーキ装置２４，２５のホイールシリンダ２６，２７（第１系統）に接続されるとともに、第２出力ポート２２は液路Ｑａ，Ｑｂ、ＶＳＡ装置２３および液路Ｑｃ，Ｑｄを介して、例えば左右の前輪のディスクブレーキ装置２８，２９のホイールシリンダ３０，３１（第２系統）に接続される。

尚、本明細書で、液路Ｐａ〜Ｐｄおよび液路Ｑａ〜Ｑｄの上流側とはマスタシリンダ１１側を意味し、下流側とはホイールシリンダ２６，２７；３０，３１側を意味するものとする。

液路Ｐａ，Ｐｂ間に常開型電磁弁である第１マスタカットバルブ３２が配置され、液路Ｑａ，Ｑｂ間に常開型電磁弁である第２マスタカットバルブ３３が配置される。第１マスタカットバルブ３２の上流側の液路Ｐａから分岐する液路Ｒａ，Ｒｂは、常閉型電磁弁であるシミュレータバルブ３４を介してストロークシミュレータ３５に接続される。ストロークシミュレータ３５は、シリンダ３６にスプリング３７で付勢されたピストン３８を摺動自在に嵌合させたもので、ピストン３８の反スプリング３７側に形成された液圧室３９が液路Ｒｂに連通する。シミュレータバルブ３４には、ストロークシミュレータ３５側から液路Ｐａ側へのブレーキ液の流通のみを許容するチェックバルブ４０が並列に接続される。

第１、第２マスタカットバルブ３２，３３の下流側の液路Ｐｂおよび液路Ｑｂを相互に接続する第３液路Ｒｃに常閉型電磁弁である連通制御バルブ４１が配置され、液路Ｐｂから分岐する液路Ｒｄにスレーブシリンダ４２が接続される。スレーブシリンダ４２を作動させるアクチュエータ４３は、電動モータ４４の回転をギヤ列４５を介してボールねじ機構４６に伝達する。スレーブシリンダ４２はマスタシリンダ１１のリザーバ２０に液路Ｒｅを介して接続されたシリンダ本体４７を備えており、シリンダ本体４７に摺動自在に嵌合するピストン４８はリターンスプリング４９で後退方向に付勢される。アクチュエータ４３のボールねじ機構４６でピストン４８を前進方向に駆動すると、液圧室５０に発生したブレーキ液圧が出力ポート５１を介して液路Ｒｄに伝達される。

ＶＳＡ装置２３の構造は周知のもので、左右の後輪のディスクブレーキ装置２４，２５の第１系統を制御する第１ブレーキアクチュエータ２３Ａと、左右の前輪のディスクブレーキ装置２８，２９の第２系統を制御する第２ブレーキアクチュエータ２３Ｂとに同じ構造のものが設けられる。

以下、その代表として左右の後輪のディスクブレーキ装置２４，２５の第１系統の第１ブレーキアクチュエータ２３Ａについて説明する。

第１ブレーキアクチュエータ２３Ａは、上流側に位置する第１マスタカットバルブ３２に連なる液路Ｐｂと、下流側に位置する左右の後輪のホイールシリンダ２６，２７にそれぞれ連なる液路Ｐｃ，Ｐｄとの間に配置される。

第１ブレーキアクチュエータ２３Ａは左右の後輪のホイールシリンダ２６，２７に対して共通の液路５２および液路５３を備えており、液路Ｐｂおよび液路５２間に配置された可変開度の常開型電磁弁よりなるレギュレータバルブ５４と、このレギュレータバルブ５４に対して並列に配置されて液路Ｐｂ側から液路５２側へのブレーキ液の流通を許容するチェックバルブ５５と、液路５２および液路Ｐｄ間に配置された常開型電磁弁よりなるインバルブ５６と、このインバルブ５６に対して並列に配置されて液路Ｐｄ側から液路５２側へのブレーキ液の流通を許容するチェックバルブ５７と、液路５２および液路Ｐｃ間に配置された常開型電磁弁よりなるインバルブ５８と、このインバルブ５８に対して並列に配置されて液路Ｐｃ側から液路５２側へのブレーキ液の流通を許容するチェックバルブ５９と、液路Ｐｄおよび液路５３間に配置された常閉型電磁弁よりなるアウトバルブ６０と、液路Ｐｃおよび液路５３間に配置された常閉型電磁弁よりなるアウトバルブ６１と、液路５３に接続されたリザーバ６２と、液路５３および液路Ｐｂ間に配置されて液路５３側から液路Ｐｂ側へのブレーキ液の流通を許容するチェックバルブ６３と、液路５２および液路５３間に配置されて液路５３側から液路５２側へブレーキ液を供給するポンプ６４と、このポンプ６４を駆動する電動モータ６５と、ポンプ６４の吸入側および吐出側に設けられてブレーキ液の逆流を阻止する一対のチェックバルブ６６，６７と、チェックバルブ６３およびポンプ６４の中間位置と液路Ｐｂとの間に配置された常閉型電磁弁よりなるサクションバルブ６８とを備える。

尚、前記電動モータ６５は、第１、第２ブレーキアクチュエータ２３Ａ，２３Ｂのポンプ６４，６４に対して共用化されているが、各々のポンプ６４，６４に対して専用の電動モータ６５，６５を設けることも可能である。

図１および図２に示すように、液路Ｐａには、その液圧を検出する第１液圧センサＳａが接続され、液路Ｑｂには、その液圧を検出する第２液圧センサＳｂが接続される。第１、第２マスタカットバルブ３２，３３、シミュレータバルブ３４、連通制御バルブ４１、スレーブシリンダ４２およびＶＳＡ装置２３に接続された電子制御ユニットＵには、前記第１液圧センサＳａと、前記第２液圧センサＳｂと、各車輪の車輪速を検出する車輪速センサＳｃ…と、ブレーキペダル１２のストロークを検出するストロークセンサＳｄとが接続される。

次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用について説明する。

先ず、図３に基づいて正常時における通常の制動作用について説明する。

システムが正常に機能する正常時に、液路Ｐａに設けた第１液圧センサＳａが運転者によるブレーキペダル１２の踏み込みを検出すると、常開型電磁弁よりなる第１、第２マスタカットバルブ３２，３３が励磁されて閉弁し、常閉型電磁弁よりなるシミュレータバルブ３４が励磁されて開弁し、常閉型電磁弁よりなる連通制御バルブ４１が励磁されて開弁する。これと同時にスレーブシリンダ４２のアクチュエータ４３が作動してピストン４８が前進することで、液圧室５０にブレーキ液圧が発生する。このとき、常閉型電磁弁よりなる連通制御バルブ４１は励磁されて開弁しているため、スレーブシリンダ４２が発生したブレーキ液圧は液路Ｐｂと、その液路Ｐｂに第３液路Ｒｃを介して接続された液路Ｑｂとに伝達され、両液路Ｐｂ，ＱｂからＶＳＡ装置２３の開弁したインバルブ５６，５６；５８，５８を介してディスクブレーキ装置２４，２５；２８，２９のホイールシリンダ２６，２７；３０，３１に伝達されて各車輪を制動する。

また常閉型電磁弁よりなるシミュレータバルブ３４は励磁されて開弁するため、マスタシリンダ１１の第１液圧室１７が発生したブレーキ液圧は開弁したシミュレータバルブ３４を介してストロークシミュレータ３５の液圧室３９に伝達され、そのピストン３８をスプリング３７に抗して移動させることで、ブレーキペダル１２のストロークを許容するとともに擬似的なペダル反力を発生させて運転者の違和感を解消することができる。

そして液路Ｑｂに設けた第２液圧センサＳｂで検出したスレーブシリンダ４２によるブレーキ液圧が、液路Ｐａに設けた第１液圧センサＳａで検出したマスタシリンダ１１によるブレーキ液圧に応じた大きさになるように、スレーブシリンダ４２のアクチュエータ４３の作動を制御することで、運転者がブレーキペダル１２に入力する操作量に応じた制動力をディスクブレーキ装置２４，２５；２８，２９に発生させることができる。

尚、ブレーキペダル１２の操作量の代わりに、電子制御ユニットＵで算出した目標液圧に基づいてスレーブシリンダ４２のアクチュエータ４３の作動を制御することも可能である。

次に、ＶＳＡ装置２３の作用を説明する。

ＶＳＡ装置２３が作動していない状態では、レギュレータバルブ５４，５４が消磁されて開弁し、サクションバルブ６８，６８が消磁されて閉弁し、インバルブ５６，５６；５８，５８が消磁されて開弁し、アウトバルブ６０，６０；６１，６１が消磁されて閉弁する。従って、運転者が制動を行うべくブレーキペダル１２を踏んでスレーブシリンダ４２が作動すると、スレーブシリンダ４２の出力ポート５１から出力されたブレーキ液圧は、レギュレータバルブ５４，５４から開弁状態にあるインバルブ５６，５６；５８，５８を経てホイールシリンダ２６，２７；３０，３１に供給され、四輪を制動することができる。

ＶＳＡ装置２３の作動時には、サクションバルブ６８，６８が励磁されて開弁した状態で電動モータ６５でポンプ６４，６４が駆動され、スレーブシリンダ４２側からサクションバルブ６８，６８を経て吸入されてポンプ６４，６４で加圧されたブレーキ液が、レギュレータバルブ５４，５４およびインバルブ５６，５６；５８，５８に供給される。従って、レギュレータバルブ５４，５４を励磁して開度を調整することで液路５２，５２のブレーキ液圧を調圧するとともに、そのブレーキ液圧を開弁したインバルブ５６，５６；５８，５８を介してホイールシリンダ２６，２７；３０，３１に選択的に供給することで、運転者がブレーキペダル１２を踏んでいない状態でも、四輪の制動力を個別に制御することができる。

従って、第１、第２ブレーキアクチュエータ２３Ａ，２３Ｂにより四輪の制動力を個別に制御し、旋回内輪の制動力を増加させて旋回性能を高めたり、旋回外輪の制動力を増加させて直進安定性能を高めたりすることができる。

また運転者がブレーキペダル１２を踏んでの制動中に、例えば左後輪が低摩擦係数路を踏んでロック傾向になったことを車輪速センサＳｃ…の出力に基づいて検出した場合には、第１ブレーキアクチュエータ２３Ａの一方のインバルブ５８を励磁して閉弁するとともに、一方のアウトバルブ６１を励磁して開弁することで、左後輪のホイールシリンダ２６のブレーキ液圧をリザーバ６２に逃がして所定の圧力まで減圧した後、アウトバルブ６１を消磁して閉弁することで、左後輪のホイールシリンダ２６のブレーキ液圧を保持する。その結果、左後輪のホイールシリンダ２６のロック傾向が解消に向かうと、インバルブ５８を消磁して開弁することで、スレーブシリンダ４２の出力ポート５１からのブレーキ液圧を左後輪のホイールシリンダ２６に供給して所定の圧力まで増圧することで、制動力を増加させる。

この増圧によって左後輪が再びロック傾向になった場合には、前記減圧→保持→増圧を繰り返すことにより、左後輪のロックを抑制しながら制動距離を最小限に抑えるＡＢＳ（アンチロック・ブレーキ・システム）制御を行うことができる。

以上、左後輪のホイールシリンダ２６がロック傾向になったときのＡＢＳ制御について説明したが、右後輪のホイールシリンダ２７、左前輪のホイールシリンダ３０、右前輪のホイールシリンダ３１がロック傾向になったときのＡＢＳ制御も同様にして行うことができる。

さて、本実施の形態では、図３で説明した通常制動時であっても、運転者によるブレーキペダル１２の踏み込み方に応じて、スレーブシリンダ４２および／またはＶＳＡ装置２３が作動してブレーキ液圧を発生する。即ち、ブレーキペダル１２の踏み込み方に応じて、スレーブシリンダ４２を作動させる態様とＶＳＡ装置２３を作動させる態様とが切り換えられる。

図７は、ストロークセンサＳｄで検出したブレーキペダル１２の操作量と、その操作量から算出した目標ブレーキ液圧と、スレーブシリンダ４２のストロークと、ＶＳＡ装置２３の加圧量との時間変化を示すもので、実線は急制動時、破線は緩制動時、鎖線は急踏み判定時に対応する。

急制動および急踏みは、電子制御ユニットＵがストロークセンサＳｄで検出したブレーキペダル１２のストロークに基づいて判定する。即ち、ストロークの時間変化量が基準値以上であってストロークが基準値以上場合は急制動と判定され、ストロークの時間変化量が基準値以上であってストロークが基準値未満場合は急踏みと判定される。

ストロークの時間変化量が基準値未満であって急制動も急踏みも判定されないとき、つまり緩制動時にはスレーブシリンダ４２だけが作動して目標ブレーキ液圧を発生する。このとき、目標ブレーキ液圧はゆっくりと増加するため、スレーブシリンダ４２の電動モータ４４に小型で低コストのものを採用しても、ブレーキ液圧発生の応答性が低下することはない。

ブレーキペダル１２の急踏みが判定された場合、スレーブシリンダ４２に設けられた小型の電動モータ４４ではブレーキ液圧発生の応答性が低くなる懸念があるが、そのときに電動モータ４４を弱め界磁制御して回転数を通常時よりも増加させることで、急踏みが判定された場合の応答性の低下を回避することができる。

このように、緩制動時および急踏み判定時には、ＶＳＡ装置２３を作動させずにスレーブシリンダ４２だけを作動させてブレーキ液圧を発生するので、ＶＳＡ装置２３の作動に伴う振動や騒音の発生を防止しながら、スレーブシリンダ４２で静粛にかつ精度良く目標ブレーキ液圧を発生することができる。

尚、緩制動時あるいは急踏み判定時であっても、ブレーキペダル１２の最終的なストロークが大きくなると目標ブレーキ液圧が閾値（例えば、１０ＭＰ）を超えてしまい、その目標ブレーキ液圧を小型の電動モータ４４を備えたスレーブシリンダ４２では発生し切れなくなる。このような場合には、スレーブシリンダ４２の作動を停止した状態でＶＳＡ装置２３を作動させ、ＶＳＡ装置２３により目標ブレーキ液圧を発生させる。

即ち、衝突回避等の緊急時に急制動が判定されると、スレーブシリンダ４２の作動を停止した状態で、つまり電動モータ４４への電流を遮断してピストン４８の前進を停止した状態でＶＳＡ装置２３を作動させることで、ＶＳＡ装置２３によって目標ブレーキ液圧の全てを発生させる。ＶＳＡ装置２３は、電動モータ４４でピストン４８を前進させてブレーキ液圧を発生するスレーブシリンダ４２に比べて、ブレーキ液圧発生の応答性が遥かに高いため、緊急時に素早くブレーキ液圧を立ち上げて急制動を行うことができる。尚、ＶＳＡ装置２３が作動すると若干の振動や騒音が発生することが避けられないが、このような急制動は発生頻度が極めて低いために問題になることはない。

図４は、急制動時にスレーブシリンダ４２が作動を停止した状態で、つまり電動モータ４４への電流を遮断してピストン４８の前進を停止した状態でＶＳＡ装置２３が作動した状態を示すものである。このときＶＳＡ装置２３のモジュレータバルブ５４，５４は励磁されて閉弁するとともに、サクションバルブ６８，６８は励磁されて開弁し、サクションバルブ６８，６８を介してスレーブシリンダ４２側からポンプ６４，６４に吸入されたブレーキ液圧が、開弁したインバルブ５６，５６；５８，５８を介してホイールシリンダ２６，２７；３０，３１に供給される。

この状態からポンプ６４，６４により発生したブレーキ液圧を、モジュレータバルブ５４，５４の開度を調整することによりスレーブシリンダ４２側に解放し、これによりブレーキペダル１２の操作量あるいは外部から要求される目標液圧に応じたブレーキ液圧が発生するように制御される。ポンプ６４，６４が作動してスレーブシリンダ４２側からブレーキ液圧を吸入するとき、アクチュエータ４３は作動せずにピストン４８だけが負圧で前進してブレーキ液をＶＳＡ装置２３側に供給する。

図５は、急制動が判定されて、スレーブシリンダ４２によるブレーキ液圧発生からＶＳＡ装置２３によるブレーキ液圧発生に切り換えられるときの状態を示すものである。図３に示す通常制動の状態から図４に示す急制動の状態に切り換えるときにスレーブシリンダ４２が作動を停止すると、ホイールシリンダ２６，２７；３０，３１のブレーキ液圧がモジュレータバルブ５４，５４を通過してスレーブシリンダ４２側に逃げてしまい、ホイールシリンダ２６，２７；３０，３１の制動力が瞬間的に失われる可能性がある。しかしながら、図５に示すように、スレーブシリンダ４２の作動を停止する前に予めモジュレータバルブ５４，５４を励磁して閉弁することで、ホイールシリンダ２６，２７；３０，３１のブレーキ液圧がスレーブシリンダ４２側に逃げるのを防止することができる。

またブレーキペダル１２の操作量が第１の閾値を超えてＶＳＡ装置２３が作動した状態からブレーキペダル１２が戻された場合、ブレーキペダル１２の操作量が前記第１の閾値よりも大きい第２の閾値を下まわったときに、ＶＳＡ装置２３の作動を停止してスレーブシリンダ４２による制動に移行する。これにより、スレーブシリンダ４２による精度の良い制御に早期に復帰させて制動フィーリングを改善することができる。

図８は、上記各作用の一例を示すタイムチャートであり、領域（Ａ）では急制動も急踏みも判定されず、かつ目標ブレーキ液圧が第１閾値（例えば、１０ＭＰａ）以下であるため、スレーブシリンダ４２だけが作動する。領域（Ｂ）では急制動も急踏みも判定されないが、目標ブレーキ液圧が前記第１閾値を超えるため、スレーブシリンダ４２に加えてＶＳＡ装置２３が作動することで、スレーブシリンダ４２だけでは発生し切れないブレーキ液圧をＶＳＡ装置２３により発生させる。

領域（Ｃ）では急踏みが判定され、かつ最大ブレーキ液圧が前記第１閾値よりも低い第２閾値（例えば、７ＭＰａ）を超えているために急制動と判定され、スレーブシリンダ４２が発生するブレーキ液圧が第２閾値を超えた時点で、スレーブシリンダ４２が作動を停止し、ＶＳＡ装置２３のみで目標ブレーキ液圧を発生する。領域（Ｄ）では急踏みが判定されるが、最大ブレーキ液圧が前記第２閾値を超えないため、ＶＳＡ装置２３は作動せずにスレーブシリンダ４２のみで目標ブレーキ液圧を発生する。第２閾値の第１閾値に対する減少量は、ブレーキペダル１２の踏み込み速度により持ち替えることが可能である。

図９の実線はスレーブシリンダ４２の電動モータ４４に充分な出力を持つ大型モータを採用した場合であり、ブレーキ液圧の立ち上がり（応答性）および最大ブレーキ液圧も充分に高くなっている。鎖線はコストダウンのために小型の電動モータ４４を採用した場合であり、ブレーキ液圧の立ち上がりが悪くなり、最大ブレーキ液圧も低下している。点線は、小型の電動モータ４４を採用しながら、応答性の低下をギヤ列４５のギヤ比を小さくして補った場合であり、応答性は改善されるものの、最大ブレーキ液圧は更に低下している。

破線は本実施の形態に対応するもので、小型の電動モータ４４を採用してコストダウンを図りながらＶＳＡ装置２３を併用することで、大型の電動モータ４４を採用したスレーブシリンダ４２（実線参照）に対して遜色のない程度まで、応答性の確保および最大ブレーキ液圧の確保が両立していることが分かる。

次に、図６に基づいて電源の失陥等によりスレーブシリンダ４２が作動不能になった場合の作用について説明する。

電源が失陥すると、常開型電磁弁よりなる第１、第２マスタカットバルブ３２，３３は自動的に開弁し、常閉型電磁弁よりなるシミュレータバルブ３４および連通制御バルブ４１は自動的に閉弁し、常開型電磁弁よりなるインバルブ５６，５６；５８，５８およびレギュレータバルブ５４，５４は自動的に開弁し、常閉型電磁弁よりなるアウトバルブ６０，６０；６１，６１およびサクションバルブ６８，６８は自動的に閉弁する。この状態では、マスタシリンダ１１の第１、第２液圧室１７，１９に発生したブレーキ液圧は、ストロークシミュレータ３５に吸収されることなく第１、第２マスタカットバルブ３２，３３、レギュレータバルブ５４，５４およびインバルブ５６，５６；５８，５８を通過して各車輪のディスクブレーキ装置２４，２５；３０，３１のホイールシリンダ２６，２７；３０，３１を作動させ、支障なく制動力を発生させることができる。

このとき、マスタシリンダ１１が発生するブレーキ液圧がスレーブシリンダ４２の液圧室５０に作用してピストン４８を後退させてしまうと、液圧室５０の容積が拡大して前記ブレーキ液圧が減圧してしまい、ブレーキ液圧を維持しようとするとブレーキペダル１２のストロークが増加してしまう可能性がある。しかしながら、スレーブシリンダ４２のボールねじ機構４６は、ピストン４８側から荷重が入力した場合には後退を抑制されるため、液圧室５０の容積増加が軽減される。尚、スレーブシリンダ４２の失陥時にピストン４８の後退を規制する部材を別途設けても良い。この場合は通常動作時に駆動抵抗を増加させない構造であることが望ましい。

また電源の失陥時には連通制御バルブ４１が閉弁して第１系統の液路Ｐａ〜Ｐｄと第２系統の液路Ｑａ〜Ｑｄとが完全に分離されるため、一方の系統の液路が液漏れ失陥しても他方の系統の制動力を維持することができ、冗長性が一層高められる。

尚、ブレーキペダル１２が踏み込まれた状態で電源が失陥すると、常閉型電磁弁よりなるシミュレータバルブ３４が自動的に閉弁してストロークシミュレータ３５にブレーキ液が閉じ込められてしまい、ブレーキ液の容量が不足する可能性があるが、このような場合にはストロークシミュレータ３５のブレーキ液がチェックバルブ４０を通過してマスタシリンダ１１側に戻されるので支障はない。

またＶＳＡ装置２３を作動させるとき、スレーブシリンダ４２のブレーキ液を活用してポンプ６４，６４による吸液を促進できるように、図１０に示す第２の実施の形態の如く、ピストン４８の前進量を最大にするためにスレーブシリンダ４２を一定の最大駆動力で駆動した状態でＶＳＡ装置２３を作動させても良く、あるいはスレーブシリンダ４２をピストン４８が底付きするまで駆動した状態でＶＳＡ装置２３を作動させても良い。

図１０は、ＶＳＡ装置２３の作動初期の状態を示すもので、サクションバルブ６８，６８が開弁した状態でスレーブシリンダ４２を最大駆動力で駆動することでＶＳＡ装置２３側にブレーキ液を供給し、この状態でポンプ６４，６４を駆動してホイールシリンダ２６，２７；３０，３１を加圧する。これにより、極めて高い応答性でホイールシリンダ２６，２７；３０，３１を加圧することができる。そしてＶＳＡ装置２３の作動中期から作動後期では、ポンプ６４，６４が吐出するブレーキ液の一部がレギュレータバルブ５４，５４の開度を調整することでスレーブシリンダ４２側に戻され、スレーブシリンダ４２のピストン４８は図３の通常制動時の位置に復帰する。

以上のように、ＶＳＡ装置２３の作動初期にスレーブシリンダ４２を最大駆動力で駆動することでＶＳＡ装置２３が作動するときの吸液を促進し、ＶＳＡ装置２３の作動初期の加圧応答性を高めることができる。またＶＳＡ装置２３が加圧を終了してスレーブシリンダ４２のみによる加圧に復帰する際に、スレーブシリンダ４２の電動モータ４４が既に通電された状態で待機しているので、ピストン４８の移動をスムーズに開始させてブレーキ液圧の急変を防止することができる。

ところで、上述した第２の実施の形態のように、ＶＳＡ装置２３を作動させるときにスレーブシリンダ４２を一定の最大駆動力で駆動する場合、スレーブシリンダ４２の加圧能力をＶＳＡ装置２３の加圧能力よりも大きく設定する必要があるため、スレーブシリンダ４２が大型化する可能性がある。このスレーブシリンダ４２の大型化を回避するために、図１１の第３の実施の形態に示すように、マスタシリンダ１１が出力するブレーキ液を利用することが考えられる。

即ち、第３の実施の形態では、ＶＳＡ装置２３を作動させるときに、第１、第２マスタカットバルブ３２，３３を消磁して開弁し、レギュレータバルブ５４，５４を励磁して閉弁し、サクションバルブ６８，６８を励磁して開弁する。これにより、スレーブシリンダ４２が小型で液量が少ないために最大駆動力で駆動する際にピストン４８が底付きしてしまい、ＶＳＡ装置２３に充分な量のブレーキ液を供給できない場合であっても、マスタシリンダ１１からのブレーキ液をＶＳＡ装置２３に供給することで、衝突回避等の緊急時に急制動が判定された場合にＶＳＡ装置２３により充分な制動力を発生させることができる。この第３の実施の形態によれば、スレーブシリンダ４２の大型化を回避することができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、本発明のブレーキペダル１２の操作量は実施の形態のストロークに限定されず、踏力であっても良い。

また実施の形態では電動モータ４４の弱め界磁制御を行うかＶＳＡ装置２３を作動させるかをブレーキペダル１２のストローク（目標ブレーキ液圧）により判定しているが、それをブレーキペダル１２のストロークの時間変化量により判定しても良い。

また実施の形態ではスレーブシリンダ４２が第１、第２のブレーキ系統に対して単一の液圧室５０を備えているが、第１、第２のブレーキ系統に対してそれぞれ独立した２個の液圧室を備えるものであっても良い。

１２ ブレーキペダル
２３ ＶＳＡ装置（第２アクチュエータ、液圧源）
２６ ホイールシリンダ
２７ ホイールシリンダ
３０ ホイールシリンダ
３１ ホイールシリンダ
３２ 第１マスタカットバルブ（遮断弁）
３３ 第２マスタカットバルブ（遮断弁）
４２ スレーブシリンダ（第１アクチュエータ、液圧源）
４４ 電動モータ
４８ ピストン
５４ レギュレータバルブ（開閉弁）
６４ ポンプ
Ｓｄ ペダルストロークセンサ（操作量検出手段）
Ｕ 電子制御ユニット（制御手段）

Claims (6)

1. ブレーキペダル（１２）の操作量を検出する操作量検出手段（Ｓｄ）と、前記操作量検出手段（Ｓｄ）で検出した操作量に対応するブレーキ液圧を発生する液圧源（４２，２３）と、前記液圧源（４２，２３）の作動を制御する制御手段（Ｕ）と、前記液圧源（４２，２３）が発生したブレーキ液圧で作動するホイールシリンダ（２６，２７；３０，３１）と、前記ブレーキペダル（１２）への操作入力に対応してブレーキ液圧を発生するマスタシリンダ（１１）と前記第１、第２アクチュエータ（４２，２３）との間に配置されて、それらマスタシリンダ（１１）と第１、第２アクチュエータ（４２，２３）との連通を遮断する遮断弁（３２，３３）とを備えており、
   前記液圧源（４２，２３）が、電動モータ（４４）の駆動力でピストン（４８）を前進させてブレーキ液圧を発生する第１アクチュエータ（４２）と、ポンプ（６４）で前記第１アクチュエータ（４２）の下流側のブレーキ液を加圧する第２アクチュエータ（２３）とからなり、
   前記制御手段（Ｕ）が、前記操作量検出手段（Ｓｄ）で検出した操作量に基づいて、前記第１アクチュエータ（４２）および前記第２アクチュエータ（２３）を選択的に作動させる車両用ブレーキ装置であって、
   前記制御手段（Ｕ）は、前記操作量または前記目標液圧が所定値に達した後は、前記第１、第２アクチュエータ（４２，２３）を作動させた状態で前記遮断弁（３２，３３）を開弁することを特徴とする車両用ブレーキ装置。
2. 前記制御手段（Ｕ）は、前記操作量が所定値に達するまでは、前記第１アクチュエータ（４２）のみを作動させて前記ホイールシリンダ（２６，２７；３０，３１）を加圧し、前記操作量が所定値に達した後は、前記第１アクチュエータ（４２）を一定の駆動力で駆動するとともに前記第２アクチュエータ（２３）を作動させて前記ホイールシリンダ（２６，２７；３０，３１）を加圧することを特徴とする、請求項１に記載の車両用ブレーキ装置。
3. 前記制御手段（Ｕ）は、前記操作量の時間変化量または目標液圧の時間変化量が基準値よりも大きいときに、前記第１アクチュエータ（４２）の前記ピストン（４８）を一定の駆動力で駆動するとともに前記第２アクチュエータ（２３）を作動させて前記ホイールシリンダ（２６，２７；３０，３１）を加圧することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の車両用ブレーキ装置。
4. 前記電動モータ（４４）は弱め界磁制御が可能であり、
   前記制御手段（Ｕ）は、前記操作量および該操作量の時間変化量の少なくとも一方に基づいて、前記弱め界磁制御を用いた前記第１アクチュエータ（４２）による前記ホイールシリンダ（２６，２７；３０，３１）の加圧と、前記第２アクチュエータ（２３）による前記ホイールシリンダ（２６，２７；３０，３１）の加圧とを選択的に実行することを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の車両用ブレーキ装置。
5. 前記第１アクチュエータ（４２）の作動を停止して前記第２アクチュエータ（２３）を作動させるとき、前記ホイールシリンダ（２６，２７；３０，３１）の圧力を保持する開閉弁（５４）を備えることを特徴とする、請求項１又は請求項４に記載の車両用ブレーキ装置。
6. 前記制御手段（Ｕ）は、前記操作量または前記目標液圧が所定値に達した後は、前記第１アクチュエータ（４２）を前記操作量または前記目標液圧によらない所定の方法で制御するとともに、前記第２アクチュエータ（２３）を前記操作量または前記目標液圧により駆動し、かつ前記操作量または前記目標液圧が前記所定値がよりも大きい復帰時の所定値を下まわったときに、前記第１アクチュエータ（４２）のみを前記操作量または前記目標液圧に応じて駆動することを特徴とする、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の車両用ブレーキ装置。

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