JP2009208523A - 電動ブレーキ倍力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ピストンとブーストピストンとによって、ブレーキ液圧の立ち上がりを迅速に行える電動ブレーキ倍力装置を提供すること。
【解決手段】 ブレーキペダルに連結された第１ピストンと、電動モータにより推力を発生する第２ピストンと、前記第１ピストンおよび／または前記第２ピストンの作動により液圧を発生させるマスタシリンダと、前記第１ピストンと前記第２ピストンとを一体移動可能に連結可能な連結機構と、所定の条件のときに前記連結機構を連結する連結機構制御手段と、を設けた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ブレーキアシスト力を付与する電動ブレーキ倍力装置に関する。

この種の技術としては、特許文献１に記載の技術が開示されている。この公報では、プッシュロッドに押圧力が作用すると、電動機によってブーストピストンを移動させてブレーキ液圧を発生させるものが開示されている。また、電動機が動かないときには、プッシュロッドと一体に摺動する主ピストンが所定量ストロークすると、主ピストンとブーストピストンとが当接して、ブーストピストンをストロークさせるようにしている。
特開平１０−１３８９０９号公報

しかしながら、上記従来技術では、ストロークセンサに異常を検出した場合主ピストンとブーストピストンとが当接するまで、主ピストンが所定量ストロークする必要があるため、ブレーキ液圧が立ち上がるまでに時間を要する問題があった。

本発明は上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、主ピストンとブーストピストンとを連結によって、ブレーキ液圧の立ち上がりを迅速に行える電動ブレーキ倍力装置を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明においては、所定の条件のときに連結機構により第１ピストンと第２ピストンとを連結するようにした。

そのためストロークセンサに異常を検出した場合、操作力伝達部材とアシスト力伝達部材とを連結することによって、ブレーキ液をホイールシリンダ側に送り、ブレーキ液圧の立ち上がりを早くできる。

以下、本発明の電動ブレーキ倍力装置を実現する最良の形態を、実施例１ないし実施例３に基づいて説明する。

実施例１の電動ブレーキ倍力装置１は、運転者のブレーキ操作に応じて電動モータ４０によりアシスト力を付与するとともに、運転者のブレーキ操作に関わらず自動ブレーキを行うことができる装置である。

［電動ブレーキ倍力装置の構成］
図１は、電動ブレーキ倍力装置１のシステム図である。電動ブレーキ倍力装置１は、マスタシリンダ２と、運転者がブレーキペダル７に入力したブレーキ操作力を、このマスタシリンダ２内のブレーキ液に伝達する第１ピストン８と、電動モータ４０のブレーキアシスト力を伝達する第２ピストン９とを備えている。

第１ピストン８は、ブレーキペダル７と接続するプッシュロッド８０と、このプッシュロッド８０と接続する主ピストン８１とを有している。第２ピストン９は、電動モータ４０と接続する電動モータ接続軸９０と、ブレーキが作動していない状態において、電動モータ接続軸９０のマスタシリンダ２側端面と当接するブーストピストン９１とを有している。

主ピストン８１は、マスタシリンダ２側に小径部８１ａと、プッシュロッド８０側に大径部８１ｂとを有している。電動モータ接続軸９０およびブーストピストン９１は中空部を有している。また、電動モータ接続軸９０のブレーキペダル７側の外周は、ボール３０を回転可能に保持している。

主ピストン８１の小径部８１ａは、ブーストピストン９１の内周の径よりも小径であり、ブーストピストン９１の中空部内に位置している。主ピストン８１の大径部８１ｂは、ブーストピストン９１の内周の径よりも大径であって、電動モータ接続軸９０の内周の径よりも小径である。主ピストン８１の大径部８１ｂは、電動モータ接続軸９０の中空部内に位置している。ブレーキが作動していない状態において、大径部８１ｂのマスタシリンダ２側の端面８１ｃと、ブーストピストン９１のブレーキペダル７側の端面９１ａとは軸方向に離間して位置している。これにより、自動ブレーキ作動時には、ブーストピストン９１のみが移動し、主ピストン８１、ブレーキペダル７が移動しないようにしている。

マスタシリンダ２は、有底のシリンダ本体２０とリザーバタンク２１を有している。シリンダ本体２０内の奥側は、プライマリピストンとしての主ピストン８１、ブーストピストン９１と対を成すセカンダリピストン６を、シリンダ本体２０の内壁に対して摺動可能に収装している。

主ピストン８１、ブーストピストン９１とセカンダリピストン６とは、シリンダ本体２０内を２つの圧力室１１，１２に隔成している。主ピストン８１、ブーストピストン９１とセカンダリピストン６の移動に応じて、各圧力室１１，１２内に封じ込めているブレーキ液が油圧回路１３を介して各ホイール１４のホイールシリンダ１５に移動する。

電動モータ４０は、中空のDCブラシレスモータであって、ハウジング５の内壁に固定したステータ４０ａと、内周側にボールねじ溝４０ｃを有するロータ４０ｂを備えている。またレゾルバ４１を設け、電動モータ４０の回転位置を検出している。

電動モータ接続軸９０、ロータ４０ｂ、ボール３０によりボールねじ機構３を形成している。ボールねじ機構３は、電動モータ４０が駆動すると、ロータ４０ｂの回転力をボール３０を介して電動モータ接続軸９０に軸方向の推力として伝達する。またボールねじ機構３は、電動モータ接続軸９０に軸方向の推力が働くと、電動モータ接続軸９０の推力をボール３０を介してロータ４０ｂに回転力として伝達する。

主ピストン８１と電動モータ接続軸９０との間に、連結機構１６を有している。この連結機構１６は、第１ピストン８と第２ピストン９とを相対移動可能にする解放状態と、一体移動可能にする連結状態とに切り替えることができる。

油圧回路１３には、VDCポンプ１７を接続している。このVDCポンプ１７は、通常は、ヴィークルダイナミックコントロール（Vehicle Dynamics Control:以下、VDC）を行うときに、マスタシリンダ２とは別にブレーキ液圧を発生させるポンプである。

電動モータ４０、連結機構１６、VDCポンプ１７は、コントロールユニット５０によって制御する。このコントロールユニット５０は、ブレーキストロークセンサ１０からブレーキペダル７のストローク情報と、レゾルバ４１から電動モータ４０の回転位置情報とを入力し、これらの情報から各装置に指令信号を出力する。

図２は連結機構１６の拡大図である。連結機構１６は、ラッチ１６ａと、磁石１６ｂと、コイル１６ｃと、バネ１６ｄとから構成している。
ラッチ１６ａは、電動モータ接続軸９０に設けたラッチ溝９０ａに係合可能に形成している。バネ１６ｄは、ラッチ１６ａをラッチ溝９０ａと係合する方向に付勢している。磁石１６ｂは、ラッチ１６ａをラッチ溝９０ａから離間する位置に吸引している。

コイル１６ｃの非通電時には、図２（ａ）に示すように、バネ１６ｄによるラッチ１６ａへの付勢力に対して、磁石１６ｂによるラッチ１６ａの吸引力を強く設定する。そのため、コイル１６ｃの非通電時にはラッチ１６ａとラッチ溝９０ａとは非係合状態となる。

コイル１６ｃは、通電すると磁石１６ｂの磁力を打ち消す方向に磁力を発生する。コイル１６ｃの通電時には、図２（ｂ）にしめすように、磁石１６ｂがラッチ１６ａを吸引する力が低下し、バネ１６ｄによるラッチ１６ａへの付勢力に対して、磁石１６ｂによるラッチ１６ａの吸引力を弱くなるように設定している。そのため、コイル１６ｃの通電時にはラッチ１６ａとラッチ溝９０ａとは係合状態となる。

図３はコントロールユニット５０の制御ブロック図である。コントロールユニット５０は、電動モータ制御部５０ａと、ブレーキストロークセンサ異常検出部５０ｂと、連結機構制御部５０ｃと、ＶＤＣポンプ制御部５０ｄとを有する。

電動モータ制御部５０ａは、ブレーキストロークセンサ１０からブレーキストローク情報とレゾルバ４１から電動モータ４０の回転位置情報を入力する。このブレーキストローク情報と電動モータ４０の回転位置情報に基づいて電動モータ４０の指令信号を演算し、演算した指令信号を電動モータ４０に出力する。

ブレーキストロークセンサ異常検出部５０ｂは、ブレーキストロークセンサ１０のセンサ値を入力する。そして、ブレーキストロークセンサ１０の異常検出を行い、この検出結果を連結機構制御部５０ｃに出力する。なお、異常検出の具体例としては、例えば、センサ信号の上張り付き検知や、下張り付き検知、もしくは、他のセンサとの整合性判断によって実行されるものであり、特に限定しない。

連結機構制御部５０ｃは、ブレーキストロークセンサ異常検出部５０ｂの検出結果を入力する。ブレーキストロークセンサ１０が異常であるときには、連結機構１６を連結する指令信号を連結機構１６に出力する。

ＶＤＣポンプ制御部５０ｄは、レゾルバ４１から電動モータ４０の回転位置情報を入力する。この回転位置情報に基づいてＶＤＣポンプの指令信号を演算し、演算した指令信号をＶＤＣポンプ１７に出力する。

［電動ブレーキ倍力制御処理］
次に、コントロールユニット５０の制御処理の流れについて説明する。図４は、コントロールユニット５０の制御処理の流れを示すフローチャートである。

ステップＳ１では、ブレーキストロークセンサ１０からブレーキストローク情報を入力して、ステップＳ２へ移行する。
ステップＳ２では、レゾルバ４１から電動モータ４０の回転位置情報を入力してステップＳ３へ移行する。

ステップＳ３では、ブレーキストローク情報と電動モータ４０の回転位置情報とに基づいて電動モータ４０を駆動する指令信号を演算して、ステップＳ４へ移行する。
ステップＳ４では、電動モータ４０に指令信号を出力して、ステップＳ５へ移行する。
ステップＳ５では、ブレーキストロークセンサ１０の異常判定を行い、ステップＳ６へ移行する。

ステップＳ６では、ブレーキストロークセンサ１０に異常が発生しているか否かを判断し、異常が発生している場合にはステップＳ７へ移行し、異常が発生していない場合にはリターンへ移行する。
ステップＳ７では、連結機構１６に連結を行う指令信号を出力して、ステップＳ８へ移行する。

ステップＳ８では、レゾルバ４１から電動モータ４０の回転位置情報を入力して、ステップＳ９へ移行する。
ステップＳ９では、電動モータ４０の回転位置情報に基づいて、VDCポンプ１７を駆動する指令信号を演算して、ステップＳ１０へ移行する。
ステップＳ１０では、VDCポンプ１７に指令信号を出力して、リターンへ移行する。

［電動ブレーキ倍力制御作用］
次に、電動ブレーキ倍力装置１の制御の作用について説明する。

（ブレーキストロークセンサ正常時）
ブレーキストロークセンサ１０が正常であるときには、図４のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ４→ステップＳ５→ステップＳ６→リターンへと移行する。

図５は、ブレーキストロークセンサ１０が正常であるときの電動ブレーキ倍力装置１の動作を示す図である。図５は、第１ピストン８、第２ピストン９および電動モータ４０の部分の拡大図であって、軸線に対して上方のみを記載している。図５（ａ）はブレーキペダル７がストロークする前の状態を示し、図５（ｂ）はブレーキペダル７がストロークした状態を示す。

ステップＳ３において、ブレーキストロークセンサ１０からのブレーキストローク情報とレゾルバ４１からの電動モータ４０の回転位置情報とに基づいて電動モータ４０を駆動する。そのため、図５（ｂ）に示すように電動モータ４０から電動モータ接続軸９０へ推力を伝達し、電動モータ接続軸９０がブーストピストン９１を押圧する。これにより、運転者のブレーキ操作力に対してアシスト力を付与することができる。

（ブレーキストロークセンサ異常時）
ブレーキストロークセンサ１０が異常であるときの電動ブレーキ倍力装置１の動作とホイールシリンダ１５のブレーキ液圧について説明する。

図６は、連結機構１６を有しない電動ブレーキ倍力装置１の動作を示す図である。図６は、第１ピストン８、第２ピストン９および電動モータ４０の部分の拡大図であって、軸線に対して上方のみを記載している。図６（ａ）はブレーキペダル７がストロークする前の状態を示し、図６（ｂ）はブレーキペダル７がストロークした状態を示す。

ブレーキストロークセンサ１０が異常であるときには、電動モータ４０を駆動する指令信号を演算することができない。よって、電動モータ４０への指令信号が出力されず、電動モータ４０は駆動しない。電動モータ４０から電動モータ接続軸９０へ推力が伝達されず、電動モータ接続軸９０がブーストピストン９１を押圧できないため、ブーストピストン９１は移動しない。

主ピストン８１がブーストピストン９１側に相対移動すると、主ピストン８１の端面８１ｃとブーストピストン９１の端面９１ａとが当接し、主ピストン８１とブーストピストン９１を一体移動することが可能である。

ここで、図６（ａ）に示すようにブレーキが作動していない状態において、主ピストン８１の端面８１ｃとブーストピストン９１の端面９１ａとは軸方向に離間して配置している。そのため、図６（ｂ）に示すように、主ピストン８１の端面８１ｃとブーストピストン９１の端面９１ａとが当接するまでブーストピストン９１は移動しない。すなわち主ピストン８１のみが移動している間は、ホイールシリンダ１５側に十分なブレーキ液を供給することができず、ブレーキ液圧が立ち上がらない。

したがって、ブレーキストロークセンサ１０が正常であるときに比べて異常であるときには、ブレーキ液圧の立ち上がりが遅くなるといった問題があった。
また、電動モータ４０が駆動しないため、ブレーキアシスト力を付与することができないといった問題があった。

そこで実施例１では、ブレーキ液圧の立ち上がりが遅くなるという問題に対して、連結機構１６を設け、ブレーキストロークセンサ１０に異常が発生している場合には、連結機構１６によって第１ピストン８と第２ピストン９とを一体移動可能に連結するようにした。

また実施例１では、ブレーキアシスト力を付与することができないという問題に対して、電動モータ４０のレゾルバ４１が検出する電動モータ４０の回転位置情報に基づいて、VDCポンプ１７を駆動してブレーキ液圧を発生させるようにした。

ブレーキストロークセンサ１０に異常が発生している場合には、図４のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ４→ステップＳ５→ステップＳ６→ステップＳ７へと移行する。

図７は、実施例１の電動ブレーキ倍力装置１の動作を示す図である。図７は、第１ピストン８、第２ピストン９および電動モータ４０の部分の拡大図であって、軸線に対して上方のみを記載している。図７（ａ）はブレーキペダル７がストロークする前の状態を示し、図７（ｂ）はブレーキペダル７がストロークした状態を示す。

ステップＳ６において、ブレーキストロークセンサ１０に異常が発生したと判断すると、図７（ａ）に示すようにステップＳ７において連結機構１６を締結する。この状態でブレーキペダル７がストロークすると、図７（ｂ）に示すように推力は、プッシュロッド８０→主ピストン８１→連結機構１６→電動モータ接続軸９０→ブーストピストン９１の順で伝達し、第１ピストン８と第２ピストン９とは一体に移動する。

ステップＳ７に続いて、ステップＳ８→ステップＳ９→ステップＳ１０→RETURNへと移行する。
ステップＳ７において、連結機構１６を締結しているため、主ピストン８１と電動モータ接続軸９０とが一体に移動する。電動モータ４０のロータ４０ｂ、電動モータ接続軸９０およびボール３０はボールねじ機構３を構成するため、主ピストン８１から電動モータ接続軸９０に推力が作用すると、ロータ４０ｂは電動モータ接続軸９０の移動に応じて回転する。そのとき、レゾルバ４１は電動モータ４０の回転位置を検出することができる。ステップＳ８で入力した電動モータ４０の回転位置の変化量から、ブレーキペダル７のブレーキストローク量を求める。ここで求めたブレーキストローク量に応じて、ステップＳ９においてＶＤＣポンプ１７の指令信号を演算し、ステップＳ１０においてVDCポンプ１７へ指令信号を出力する。

図８は、ホイールシリンダ１５におけるブレーキ液圧の時間変化を示すタイムチャートである。図８の細実線は、ブレーキストロークセンサ１０が正常なときのブレーキ液圧の時間変化を示す。図８の太実線は、ブレーキストロークセンサ１０が異常であるときに、連結機構１６を連結するとともに、VDCポンプ１７を駆動したときのブレーキ液圧の時間変化を示す。図８の点線は、連結機構１６を有しない電動ブレーキ倍力装置１において、ブレーキストロークセンサ１０が異常であるときのブレーキ液圧の時間変化を示す。

図８に示すように、連結機構１６を有しない電動ブレーキ倍力装置１においては、ブレーキストロークセンサ１０が異常であるときには、正常であるときに比べてブレーキ液圧の立ち上がりが遅れる。また、ブレーキストロークセンサ１０が異常であるときには、電動モータ４０が駆動しないため、アシスト力が作用せず、正常であるときに比べてブレーキ液圧が低くなる。

これに対し、図８に示すように、実施例１の電動ブレーキ倍力装置１においては、ブレーキストロークセンサ１０が異常であるときには、正常であるときと比べてもブレーキ液圧の立ち上がりは十分に早くすることができる。また、実施例１の電動ブレーキ倍力装置１においても、ブレーキストロークセンサ１０が異常であるときには電動モータ４０は駆動しないが、VDCポンプ１７によってブレーキ液圧を発生させるために、正常であるときに比べても十分に高いブレーキ液圧を確保することができる。

［実施例１の効果］
次に実施例１の効果について、以下に列記する。

（１）ブレーキペダル７に連結された第１ピストン８と、電動モータ４０により推力を発生する第２ピストン９と、第１ピストン８および／または第２ピストン９の作動により液圧を発生させるマスタシリンダ２と、第１ピストン８と第２ピストン９とを一体移動可能に連結可能な連結機構１６と、所定の条件のときに連結機構１６を連結する連結機構制御部５０ｃと、を設けた。

よって、第１ピストン８と第２ピストン９とは一体移動することが可能となり、主ピストン８１とブーストピストン９１によって、ホイールシリンダ１５側にブレーキ液を供給することが可能となる。したがって、主ピストン８１のみによるブレーキ液の供給に比べて、主ピストン８１とブーストピストン９１によるブレーキ液圧の供給は多くなり、ブレーキ液圧の立ち上がりを、主ピストン８１のみが移動する場合に比べて早くすることができる。

（２）ブレーキペダル７のストローク量を検出するブレーキストロークセンサ１０と、ストローク量に応じて、電動モータ４０を制御する電動モータ制御部５０ａと、ブレーキストロークセンサ１０の異常状態を検出するブレーキストロークセンサ異常検出部５０ｂと、を設け、連結機構制御部５０ｃは、ブレーキストロークセンサ１０の異常状態を検出したときに連結機構１６を連結するようにした。

よって、ブレーキストロークセンサ１０が異常状態であって、電動モータ４０が駆動しないときであっても、第１ピストン８と第２ピストン９とを一体移動することが可能となる。したがって、主ピストン８１とブーストピストン９１によって、ホイールシリンダ１５側にブレーキ液を供給することが可能となる。そのため、主ピストン８１のみによるブレーキ液の供給に比べて、主ピストン８１とブーストピストン９１によるブレーキ液圧の供給は多くなり、ブレーキ液圧の立ち上がりを、電動モータ４０が駆動するときと同程度に早くすることができる。

（３）第１ピストン８は、ブレーキペダル７からの操作力を入力するプッシュロッド８０と、プッシュロッド８０に連結する主ピストン８１とを有し、第２ピストン９は、電動モータ４０と接続する電動モータ接続軸９０と、電動モータ接続軸９０から推力を伝達されるブーストピストン９１とを有し、連結機構１６は、主ピストン８１と電動モータ接続軸９０との間を連結可能とした。

よって、主ピストン８１から電動モータ接続軸９０を介してブーストピストン９１に推力を伝達することが可能となる。そのため、主ピストン８１とブーストピストン９１によって、ホイールシリンダ１５側にブレーキ液を供給することが可能となり、ブレーキ液圧の立ち上がりを電動モータ４０が駆動するときと同程度に早くすることができる。

（４）電動モータ４０と電動モータ接続軸９０との間に、電動モータ接続軸９０に作用する力を電動モータ４０へ伝達可能なボールねじ機構３と、電動モータ４０の回転位置を検出するレゾルバ４０と、ブレーキ液圧を発生するVDCポンプ１７と、異常状態を検出したときは、電動モータ４０の回転位置に応じてVDCポンプ１７を駆動するVDCポンプ制御部５０ｄとを設けた。

よって、運転者の操作力によるマスタシリンダ２で発生するブレーキ液圧に加えて、VDCポンプ１７で発生するブレーキ液圧をホイールシリンダ１５に圧送することが可能となる。そのため、ホイールシリンダ１５のブレーキ液圧を電動モータ４０が駆動するときと同程度に高くすることができる。

（５）マスタシリンダ２の、ブレーキペダル７に連結された第１ピストン８と、電動モータ４０により推力を発生する第２ピストン８とを所定の条件のときに一体移動するようにした。

よって、ブレーキストロークセンサ１０が異常である場合に電動モータ４０が駆動しないときであっても、第１ピストン８と第２ピストン９とは一体移動することが可能となる。そのため、主ピストン８１とブーストピストン９１によって、ホイールシリンダ１５側にブレーキ液を供給することが可能となる。したがって、主ピストン８１のみによるブレーキ液の供給に比べて、主ピストン８１とブーストピストン９１によるブレーキ液圧の供給は多くなり、ブレーキ液圧の立ち上がりを電動モータ４０が駆動するときと同程度に早くすることができる。

次に、実施例２の電動ブレーキ倍力装置１について説明する。以下では、実施例１と同じ構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

［電動ブレーキ倍力装置の構成］
図９は、実施例２の電動ブレーキ倍力装置１のシステム図である。連結機構１６は、実施例１では主ピストン８１と電動モータ接続軸９０とを連結していたが、実施例２では連結機構１６は、主ピストン８１とブーストピストン９１とを連結するようにした。また、ブレーキストロークセンサ１０が異常であるときには、実施例１ではレゾルバ４１からの電動モータ４０の回転位置情報に応じてVDCポンプ１７を制御していたが、実施例２ではマスタシリンダ圧センサ２２からのマスタシリンダ圧情報に応じてVDCポンプ１７を制御するようにした。

主ピストン８１とブーストピストン９１との間に、連結機構１６を有している。この連結機構１６は、主ピストン８１とブーストピストン９１とを相対移動可能にする解放状態と、一体移動可能にする連結状態とを切り替えることができる。
また、マスタシリンダ２は、マスタシリンダ圧を検出するマスタシリンダ圧センサ２２を有している。

図１０はコントロールユニット５０の制御ブロック図である。コントロールユニット５０は、電動モータ制御部５０ａと、ブレーキストロークセンサ異常検出部５０ｂと、連結機構制御部５０ｃと、ＶＤＣポンプ制御部５０ｄとを有している。

電動モータ制御部５０ａは、ブレーキストロークセンサ１０からブレーキストローク情報とレゾルバ４１から電動モータ４０の回転位置情報を入力する。これらの情報に基づいて電動モータ４０の指令信号を演算し、演算した指令信号を電動モータ４０に出力する。

ブレーキストロークセンサ異常検出部５０ｂは、ブレーキストロークセンサ１０のセンサ値を入力する。そして、ブレーキストロークセンサ１０の異常検出を行い、この検出結果を連結機構制御部５０ｃに出力する。なお、異常検出の具体例としては、例えば、センサ信号の上張り付き検知や、下張り付き検知、もしくは、他のセンサとの整合性判断によって実行されるものであり、特に限定しない。

連結機構制御部５０ｃは、ブレーキストロークセンサ異常検出部５０ｂの検出結果を入力する。ブレーキストロークセンサ１０が異常であるときには、連結機構１６を連結するように指令信号を出力する。

ＶＤＣポンプ制御部５０ｄは、マスタシリンダ圧センサ２２からマスタシリンダ圧情報を入力する。このマスタシリンダ圧情報に基づいてＶＤＣポンプの指令信号を演算し、演算した指令信号をＶＤＣポンプ１７に出力する。

［電動ブレーキ倍力制御処理］
次に、コントロールユニット５０の制御処理の流れについて説明する。図１１は、コントロールユニット５０の制御処理の流れを示すフローチャートである。

ステップＳ１１では、ブレーキストロークセンサ１０からブレーキストローク情報を入力して、ステップＳ１２へ移行する。
ステップＳ１２では、レゾルバ４１から電動モータ４０の回転位置情報を入力してステップＳ１３へ移行する。

ステップＳ１３では、ブレーキストローク情報と電動モータ４０の回転位置情報とに基づいて電動モータ４０を駆動する指令信号を演算して、ステップＳ１４へ移行する。
ステップＳ１４では、電動モータ４０に指令信号を出力して、ステップＳ１５へ移行する。
ステップＳ１５では、ブレーキストロークセンサ１０の異常判定を行い、ステップＳ１６へ移行する。

ステップＳ１６では、ブレーキストロークセンサ１０に異常が発生しているか否かを判断し、異常が発生している場合にはステップＳ１７へ移行し、異常が発生していない場合にはリターンへ移行する。
ステップＳ１７では、連結機構１６に連結を行う指令信号を出力して、ステップＳ１８へ移行する。

ステップＳ１８では、マスタシリンダ圧センサ２２からマスタシリンダ圧情報を入力して、ステップＳ１９へ移行する。
ステップＳ１９では、マスタシリンダ圧情報に基づいて、VDCポンプ１７を駆動する指令信号を演算して、ステップＳ２０へ移行する。
ステップＳ２０では、VDCポンプ１７に指令信号を出力して、リターンへ移行する。

［電動ブレーキ倍力制御作用］
次に、電動ブレーキ倍力装置１の制御の作用について説明する。

（ブレーキストロークセンサ正常時）
ブレーキストロークセンサ１０が正常であるときには、図１１のフローチャートにおいて、ステップＳ１１→ステップＳ１２→ステップＳ１３→ステップＳ１４→ステップＳ１５→ステップＳ１６→リターンへと移行する。

ステップＳ１３において、ブレーキストロークセンサ１０からのブレーキストローク情報とレゾルバ４１からの電動モータ４０の回転位置情報に基づいて電動モータ４０を駆動する。そのため、電動モータ４０から電動モータ接続軸９０へ推力を伝達し、電動モータ接続軸９０がブーストピストン９１を押圧する。これにより、運転者のブレーキ操作力に対してアシスト力を付与することができる。

（ブレーキストロークセンサ異常時）
実施例１では説明したように、ブレーキストロークセンサ１０が正常であるときに比べて異常であるときには、ブレーキ液圧の立ち上がりが遅くなるといった問題があった。
また、電動モータ４０が駆動しないため、ブレーキアシスト力を付与することができないといった問題があった。

そこで実施例２では、ブレーキ液圧の立ち上がりが遅くなるという問題に対して、連結機構１６を設け、ブレーキストロークセンサ１０に異常が発生している場合には、連結機構１６によって第１ピストン８と第２ピストン９のブーストピストン９１とを一体移動可能に連結するようにした。

また実施例２では、ブレーキアシスト力を付与することができないという問題に対して、マスタシリンダ圧センサ２２が検出するマスタシリンダ圧情報に基づいて、VDCポンプ１７を駆動してブレーキ液圧を発生させるようにした。

ブレーキストロークセンサ１０に異常が発生している場合には、図１１のフローチャートにおいて、ステップＳ１１→ステップＳ１２→ステップＳ１３→ステップＳ１４→ステップＳ１５→ステップＳ１６→ステップＳ１７へと移行する。

図１２は、実施例２の電動ブレーキ倍力装置１の動作を示す図である。図１２は、第１ピストン８、第２ピストン９および電動モータ４０の部分の拡大図であって、軸線に対して上方のみを記載している。図１２（ａ）はブレーキペダル７がストロークする前の状態を示し、図１２（ｂ）はブレーキペダル７がストロークした状態を示す。

ステップＳ１６において、ブレーキストロークセンサ１０に異常が発生したと判断すると、ステップＳ１７において図１２（ａ）に示すように連結機構１６を締結する。この状態でブレーキペダル７がストロークすると、図１２（ｂ）に示すように推力は、プッシュロッド８０→主ピストン８１→連結機構１６→ブーストピストン９１の順で伝達し、第１ピストン８とブーストピストン９１とは一体に移動する。実施例２では、ブレーキペダル７からの推力は電動モータ接続軸９０には伝達しないため、電動モータ接続軸９０は移動しない。

ステップＳ１７に続いて、ステップＳ１８→ステップＳ１９→ステップＳ２０→RETURNへと移行する。
ステップＳ１７において、連結機構１６を締結しているため、主ピストン８１とブーストピストン９１とが一体に移動する。主ピストン８１とブーストピストン９１が移動するとマスタシリンダ圧センサ２２がマスタシリンダ圧を検出し、マスタシリンダ圧の変化量から、ブレーキペダル７のブレーキストローク量を求める。ここで求めたブレーキストローク量に応じて、ステップＳ１９においてＶＤＣポンプ１７の指令信号を演算し、ステップＳ２０においてVDCポンプ１７へ指令信号を出力する。

これにより実施例２の電動ブレーキ倍力装置１においては、ブレーキストロークセンサ１０が異常であるときには、正常であるときと比べてもブレーキ液圧の立ち上がりは十分に早くすることができる。また、実施例２の電動ブレーキ倍力装置１においても、ブレーキストロークセンサ１０が異常であるときには電動モータ４０は駆動しないが、VDCポンプ１７によってブレーキ液圧を発生させるために、正常であるときに比べても十分に高いブレーキ液圧を確保することができる。

また、実施例２では、主ピストン８１とブーストピストン９１とを連結して一体に移動可能としているため、電動モータ接続軸９０は移動しない。よって、電動モータ４０は回転しないため、レゾルバ４１により回転位置変化を検出することもできない。

そこで実施例２では、マスタシリンダ圧センサ２２を設け、マスタシリンダ圧情報も基づいてＶＤＣポンプ１７を制御するようにした。よって、VDCポンプ１７によってブレーキ液圧を発生させるため、正常であるときに比べても十分に高いブレーキ液圧を確保することができる。

［実施例２の効果］
次に実施例２の効果について、以下に列記する。

（６）第１ピストン８は、ブレーキペダル７からの操作力を入力するプッシュロッド８０と、プッシュロッド８０に連結する主ピストン８１とを有し、第２ピストン９は、電動モータ４０と接続する電動モータ接続軸９０と、電動モータ接続軸９０から推力を伝達されるブーストピストン９１とを有し、連結機構１６は、主ピストン８１とブーストピストン９１とを連結可能とした。

よって、主ピストン８１からブーストピストン９１に推力を伝達することが可能となる。そのため、主ピストン８１とブーストピストン９１によって、ホイールシリンダ１５側にブレーキ液を供給することが可能となり、ブレーキ液圧の立ち上がりを電動モータ４０が駆動するときと同程度に早くすることができる。

（７）マスタシリンダ２の液圧を検出するマスタシリンダ圧センサ２２と、ブレーキ液圧を発生するVDCポンプ１７と、異常状態を検出したときは、マスタシリンダ２の液圧に応じてVDCポンプ１７を駆動するVDCポンプ制御部５０ｄとを設けた。

よって、運転者の操作力によるマスタシリンダ２で発生するブレーキ液圧に加えて、VDCポンプ１７で発生するブレーキ液圧をホイールシリンダ１５に圧送することが可能となる。そのため、ホイールシリンダ１５のブレーキ液圧を電動モータ４０が駆動するときと同程度に高くすることができる。

次に、実施例３の電動ブレーキ倍力装置１について説明する。以下では、実施例１と同じ構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

［電動ブレーキ倍力装置の構成］
図１３は、実施例３の電動ブレーキ倍力装置１の構成図である。図１３は、第１ピストン８、第２ピストン９および電動モータ４０の部分の拡大図であって、軸線に対して上方のみを記載している。

連結機構１６は、実施例１では主ピストン８１と電動モータ接続軸９０とを連結していたが、実施例２では連結機構１６は、電動モータ接続軸９０とブーストピストン９１とを連結するようにした。また、主ピストン８１とブーストピストン９１との間には、位置拘束バネ６０を設けた。

電動モータ接続軸９０とブーストピストン９１との間に、連結機構１６を設けた。この連結機構１６は、第１ピストン８と第２ピストン９とを相対移動可能にする解放状態と、一体移動可能にする連結状態とを切り替えることができる。

また、主ピストン８１の大径部８１ｂのマスタシリンダ２側の端面８１ｃと、ブーストピストン９１のブレーキペダル７側の端面９１ａとは軸方向に離間して配置し、この間に位置拘束バネ６０を設けた。この位置拘束バネ６０により、位置拘束バネ６０に作用する力に応じて、主ピストン８１とブーストピストン９１との相対位置は変化するものの、その変化量は位置拘束バネ６０の付勢力によって一定の範囲内となるようにしている。

［電動ブレーキ倍力制御作用］
図１４は、実施例３の電動ブレーキ倍力装置１の動作を示す図である。図１４は、第１ピストン８、第２ピストン９および電動モータ４０の部分の拡大図であって、軸線に対して上方のみを記載している。図１４（ａ）はブレーキペダル７がストロークする前の状態を示し、図１４（ｂ）はブレーキペダル７がストロークした状態を示す。

ブレーキストロークセンサ１０に異常が発生したと判断すると、図１４（ａ）に示すように連結機構１６を締結する。この状態でブレーキペダル７がストロークすると、図１４（ｂ）に示すように推力は、プッシュロッド８０→主ピストン８１→位置拘束バネ６０→ブーストピストン９１→連結機構１６→電動モータ接続軸９０の順で伝達し、第１ピストン８と第２ピストン９とは一体に移動する。

［実施例２の効果］
次に実施例２の効果について、以下に列記する。

（８）第１ピストン８は、ブレーキペダル７からの操作力を入力するプッシュロッド８０と、プッシュロッド８０に連結する主ピストン８１とを有し、第２ピストン９は、電動モータ４０と接続する電動モータ接続軸９０と、電動モータ接続軸９０から推力を伝達されるブーストピストン９１とを有し、主ピストン８１に対するブーストピストン９１の位置を拘束する位置拘束バネを設け、連結機構１６は、電動モータ接続軸９０とブーストピストン９１とを連結可能とした。

よって、位置拘束バネ６０を介して主ピストン８１からブーストピストン９１に推力を伝達することが可能となる。そのため、主ピストン８１とブーストピストン９１によって、ホイールシリンダ１５側にブレーキ液を供給することが可能となり、ブレーキ液圧の立ち上がりを電動モータ４０が駆動するときと同程度に早くすることができる。

また、連結機構１６を介してブーストピストン９１から電動モータ接続軸９０に推力を伝達することが可能となる。そのため、電動モータ接続軸９０の直線運動が電動モータ４０へ回転運動として伝達し、実施例１と同様にレゾルバ４１からの電動モータ４０の回転位置情報に基づいてＶＤＣポンプ１７によりブレーキ液圧を発生させることができる。

（他の実施例）
以上、本発明を実施するための最良の形態を、実施例１ないし実施例３に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は、実施例１ないし実施例３に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。

例えば、実施例１ないし実施例３では、ブレーキストロークセンサ１０に異常が発生したときに連結機構１６を連結するようにしているが、イグニッションがオフのときに、連結機構１６を連結するようにしても良い。これにより、主ピストン８１のみによるブレーキ液の供給に比べて、主ピストン８１とブーストピストン９１によるブレーキ液圧の供給は多くなり、ブレーキ液圧の立ち上がりを、主ピストン８１のみが移動する場合に比べて早くすることができる。

また実施例１では、連結機構を主ピストン８１と電動モータ接続軸９０との間に設けたが、これをプッシュロッド８０と電動モータ接続軸９０との間に設けても良い。また、実施例２では連結機構を主ピストン８１とブーストピストン９１との間に設けたが、プッシュロッド８０とブーストピストン９１との間に設けても良い。

また実施例１では、主ピストン８１側にラッチ１６ａを設け、電動モータ接続軸９０側にラッチ溝９０ａを設けたが、ラッチ１６ａを電動モータ接続軸９０側に設け、主ピストン８１側にラッチ溝を設けるようにしても良い。

また実施例１では、ラッチ溝９０ａを１つしか設けていないが、軸方向に複数設けても良い。ラッチ溝９０ａを軸方向に複数設けることによって、第２ピストン９に対して任意の第１ピストン８の位置において、連結することができる。

また請求項３では、主ピストン８１に対するブーストピストン９１の位置を拘束する拘束部材をとして位置拘束バネ６０を用いているが、主ピストン８１とブーストピストン９１との相対位置は変化するものの、その変化量が一定の範囲内となるようにできる部材であれば他の部材であって良く、特に限定しない。

また実施例１ないし実施例３では、マスタシリンダ２とは別にブレーキ液圧を発生させる手段として、通常はVDCに用いるVDCポンプ１７を用いているが、ブレーキ液圧を発生させるポンプであれば良く、特に限定しない。

また実施例３ではマスタシリンダ圧を検出するマスタシリンダ圧センサ２２を用いているが、直接マスタシリンダ圧を検出するものではなく、他のセンサ情報からマスタシリンダ圧を演算により求めるものであっても良く、特に限定しない。

なお実施例１ないし実施例３において、電動モータ制御部５０ａは電動モータ制御手段に相当し、ブレーキストロークセンサ異常検出部５０ｂは異常検出手段に相当し、連結機構制御部５０ｃは連結機構制御手段に相当し、位置拘束バネ６０は拘束部材に相当し、ボールねじ機構３は可逆伝達部材に相当し、VDCポンプ１７はポンプに相当し、マスタシリンダ圧センサ２２はマスタシリンダ圧検出手段に相当する。

実施例１の電動ブレーキ倍力装置のシステム図である。 実施例１の連結機構の拡大図である。 実施例１のコントロールユニットの制御ブロック図である。 実施例１のコントロールユニットの制御処理の流れを示すフローチャートである。 実施例１の電動ブレーキ倍力装置の動作を示す図である。 比較例の電動ブレーキ倍力装置の動作を示す図である。 実施例１の電動ブレーキ倍力装置の動作を示す図である。 実施例１のホイールシリンダにおけるブレーキ液圧の時間変化を示すタイムチャートである。 実施例２の電動ブレーキ倍力装置のシステム図である。 実施例２の連結機構の拡大図である。 実施例２のコントロールユニットの制御処理の流れを示すフローチャートである。 実施例２の電動ブレーキ倍力装置の動作を示す図である。 実施例３の電動ブレーキ倍力装置の構成図である 実施例３の電動ブレーキ倍力装置の動作を示す図である。

符号の説明

２ マスタシリンダ
３ ボールねじ機構（可逆伝達部材）
７ ブレーキペダル
８ 第１ピストン
９ 第２ピストン
１０ ブレーキストロークセンサ
２２ マスタシリンダ圧センサ（マスタシリンダ圧検出手段）
４０ 電動モータ
４１ レゾルバ
５０ａ 電動モータ制御部（電動モータ制御手段）
５０ｂ ブレーキストロークセンサ異常検出部（異常検出手段）
５０ｃ 連結機構制御部（連結機構制御手段）
６０ 位置拘束バネ（位置拘束部材）
８０ プッシュロッド
８１ 主ピストン
９０ モータ接続軸
９１ ブーストピストン

Claims (7)

1. ブレーキペダルからの入力により作動する第１ピストンと、
   電動モータにより推力を発生する第２ピストンと、
   前記第１ピストンおよび／または前記第２ピストンの作動により液圧を発生させるマスタシリンダと、
   前記ブレーキペダルのストローク量を検出するストロークセンサと、
   前記ストローク量に応じて、前記電動モータを制御する電動モータ制御手段と、
   前記ストロークセンサの異常状態を検出する異常検出手段と、
   を備えた、電動ブレーキ倍力装置において、
   前記第１ピストンと前記第２ピストンとを一体移動可能に連結可能な連結機構をさらに備え、前記異常状態を検出したときに前記連結機構は連結することを特徴とする電動ブレーキ倍力装置。
2. 請求項１に記載の電動ブレーキ倍力装置において、
   前記第１ピストンは、前記ブレーキペダルからの操作力を入力するプッシュロッドと、前記プッシュロッドに連結する主ピストンと、を有し、
   前記第２ピストンは、前記電動モータと接続する電動モータ接続軸と、前記電動モータ接続軸から推力を伝達されるブーストピストンと、を有し、
   前記連結機構は、前記主ピストンと前記電動モータ接続軸との間を連結可能とすることを特徴とする電動ブレーキ倍力装置。
3. 請求項２に記載の電動ブレーキ倍力装置において、
   前記第１ピストンは、前記ブレーキペダルからの操作力を入力するプッシュロッドと、前記プッシュロッドに連結する主ピストンと、を有し、
   前記第２ピストンは、前記電動モータと接続する電動モータ接続軸と、前記電動モータ接続軸から推力を伝達されるブーストピストンと、を有し、
   前記連結機構は、前記主ピストンと前記ブーストピストンとを連結可能とすることを特徴とする電動ブレーキ倍力装置。
4. 請求項２に記載の電動ブレーキ倍力装置において、
   前記第１ピストンは、前記ブレーキペダルからの操作力を入力するプッシュロッドと、前記プッシュロッドに連結する主ピストンと、を有し、
   前記第２ピストンは、前記電動モータと接続する電動モータ接続軸と、前記電動モータ接続軸から推力を伝達されるブーストピストンと、を有し、
   前記主ピストンに対する前記ブーストピストンの位置を拘束する拘束部材を設け、
   前記連結機構は、前記電動モータ接続軸と前記ブーストピストンとを連結可能とすることを特徴とする電動ブレーキ倍力装置。
5. 請求項1ないし請求項3のいずれか１項に記載の電動ブレーキ倍力装置において、
   前記電動モータと前記電動モータ接続軸との間に、前記電動モータ接続軸に作用する力を前記電動モータへ伝達可能な可逆伝達部材と、
   前記電動モータの回転位置を検出する回転位置検出手段と、
   ブレーキ液圧を発生するポンプと、
   前記異常状態を検出したときは、前記電動モータの回転位置に応じて前記ポンプを駆動するポンプ制御手段と、
   を設けたことを特徴とする電動ブレーキ倍力装置。
6. 請求項1ないし請求項3のいずれか１項に記載の電動ブレーキ倍力装置において、
   前記マスタシリンダの液圧を検出するマスタシリンダ圧検出手段と、
   ブレーキ液圧を発生するポンプと、
   前記異常状態を検出したときは、前記マスタシリンダの液圧に応じて前記ポンプを駆動するポンプ制御手段と、
   を設けたことを特徴とする電動ブレーキ倍力装置。
7. マスタシリンダが、ブレーキペダルからの入力により作動する第１ピストンと、電動モータにより推力を発生する第２ピストンとを備え、ストロークセンサに異常を検出したときに前記第１ピストンと前記第２ピストンとを一体移動することを特徴とする電動ブレーキ倍力装置。

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