WO2007034961A1 - 電動倍力装置 - Google Patents

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WO2007034961A1
WO2007034961A1 PCT/JP2006/319037 JP2006319037W WO2007034961A1 WO 2007034961 A1 WO2007034961 A1 WO 2007034961A1 JP 2006319037 W JP2006319037 W JP 2006319037W WO 2007034961 A1 WO2007034961 A1 WO 2007034961A1
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WO
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input
displacement amount
assist
piston
absolute displacement
Prior art date
Application number
PCT/JP2006/319037
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English (en)
French (fr)
Inventor
Yukio Ohtani
Junichi Ikeda
Kazuhiro Nagai
Original Assignee
Hitachi, Ltd.
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Publication date
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Priority to CN200680035496XA priority patent/CN101287633B/zh
Priority to US11/991,733 priority patent/US8500213B2/en
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Priority to US13/930,371 priority patent/US9291175B2/en

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE 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
    • B60T13/00—Transmitting 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
    • B60T13/02—Transmitting 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 mechanical assistance or drive
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60T13/74—Transmitting 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
    • B60T13/745—Transmitting 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 acting on a hydraulic system, e.g. a master cylinder
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    • B60T7/00—Brake-action initiating means
    • B60T7/02—Brake-action initiating means for personal initiation
    • B60T7/04—Brake-action initiating means for personal initiation foot actuated
    • B60T7/042—Brake-action initiating means for personal initiation foot actuated by electrical means, e.g. using travel or force sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/32—Arrangements 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
    • B60T8/321—Arrangements 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 deceleration
    • B60T8/3255—Systems in which the braking action is dependent on brake pedal data
    • B60T8/3275—Systems with a braking assistant function, i.e. automatic full braking initiation in dependence of brake pedal velocity
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE 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
    • B60T2220/00—Monitoring, detecting driver behaviour; Signalling thereof; Counteracting thereof
    • B60T2220/04—Pedal travel sensor, stroke sensor; Sensing brake request
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE 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
    • B60T2270/00—Further aspects of brake control systems not otherwise provided for
    • B60T2270/60—Regenerative braking
    • B60T2270/604—Merging friction therewith; Adjusting their repartition

Definitions

  • the present invention relates to an electric booster used for a brake mechanism of an automobile.
  • the electric booster shown in Patent Document 1 detects an assist member (electromagnetic device) provided to assist the transmission force of the input rod to the master cylinder, and detects the relative displacement between the input rod and the assist member.
  • the displacement of the assist member is controlled so that the input rod and the assist member are displaced physically, that is, the relative displacement detected by the relative displacement sensor is zero.
  • the electric booster shown in Patent Document 2 connects an input rod that receives pedal input and an assist member (piston shaft), and when the input rod is pressed, the controller uses the generated force of the electric motor as an assist member.
  • the assist member is displaced integrally with the input rod, thereby boosting the pedal input and outputting it to the master cylinder.
  • Patent Document 1 JP-A-60-92151
  • Patent Document 2 JP-A-10-53122
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 10-138909
  • the assist member is controlled so that the relative displacement between the input member and the assist member is always constant.
  • the displacement amount of the assist member cannot be controlled so as to change the relative displacement relationship with the strike member.
  • the absolute displacement amount of the input member is detected, and the relative displacement relationship between the input member and the assist member is freely controlled according to this detection! /.
  • the relative displacement amount between the input member and the assist member is controlled to be always 0, and the relative displacement relationship between the input member and the assist member is variable. I can't control it.
  • the apparatus disclosed in Patent Document 1 does not detect the absolute displacement amount of the input member, and includes a technique for freely controlling the displacement amount of the relative displacement relationship between the two members according to the absolute displacement amount. Nah ...
  • the input member and the assist member move integrally, and accordingly, the relative displacement relationship between the input member and the assist member is naturally variable. Can not do it.
  • the apparatus disclosed in Patent Document 2 does not detect the absolute displacement amount of the input member, and includes a technique for freely controlling the displacement amount of the two members according to the absolute displacement amount. And then ...
  • the input member and the assist member can be displaced relative to each other! /.
  • the apparatus disclosed in Patent Document 3 does not detect the absolute displacement amount of the input member, and includes a technique for freely controlling the displacement amount of the relative displacement relationship between the two members according to the absolute displacement amount. Nah ...
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and the displacement is performed so that the relative displacement relationship between the input member and the assist member is variable according to the absolute displacement amount (including the estimated amount) of the input member.
  • the amount By controlling the amount, it is possible to obtain various desired braking characteristics, and to provide an electric booster that can improve the brake feeling.
  • the invention according to claim 1 is an input member that moves forward and backward by operation of a brake pedal, an assist member that is arranged to be relatively movable with respect to the input member, and the assist member that moves forward and backward. And an electric booster that generates a brake hydraulic pressure boosted in the master cylinder by an assist thrust applied to the assist member in accordance with the movement of the input member by the brake pedal.
  • the absolute displacement amount detecting means for detecting the absolute displacement amount of the input member the relative displacement amount detecting means for detecting the relative displacement amount of the input member and the assist member, or the assist member
  • Any one of assist absolute displacement amount detection means for detecting an absolute displacement amount, and a relative displacement relationship between the input member and the assist member in accordance with a detection signal of the input absolute displacement amount detection means Is set to a variable target displacement amount, and based on the signal from the relative displacement amount detection means or the assist absolute displacement amount detection means, the input member and the Said electric Akuchiyue Ichita braking Gosuru control means is provided so that the relative displacement relationship between cis bets member becomes the target displacement? / Ru be characterized.
  • the invention according to claim 2 is the electric booster according to claim 1, wherein the input thrust applied from the brake pedal to the input member and the assist thrust applied from the electric actuator to the assist member.
  • the brake fluid pressure is generated in the master cylinder and the input member and the assist member are relatively displaced, a part of the reaction force due to the brake fluid pressure is applied to the input member and the other part. Is transmitted to each of the assist members.
  • the invention according to claim 3 is the electric booster according to claim 1 or 2, wherein the input member is interposed between the input member and the assist member between the input member and the assist member.
  • a biasing means for biasing toward the neutral position of the relative displacement is provided.
  • the invention according to claim 4 is the electric booster according to any one of claims 1 to 3, wherein the control means is configured to move the input member in a direction to increase the brake fluid pressure.
  • the electric actuator is controlled so that the absolute displacement amount of the assist member is larger or smaller than the absolute displacement amount of the input member.
  • the invention according to claim 5 is the electric booster according to any one of claims 1 to 3, wherein the control means is configured to input the input based on a signal from the input absolute displacement amount detection means.
  • the control means is configured to input the input based on a signal from the input absolute displacement amount detection means.
  • the invention according to claim 6 is the electric booster according to any one of claims 1 to 3, wherein the control means is configured to detect the input member detected by the input absolute displacement amount detecting means.
  • the electric actuator is controlled such that when the absolute displacement amount reaches a predetermined amount, the absolute displacement amount of the assist member becomes larger than the absolute displacement amount of the input member.
  • the invention according to claim 7 is the electric booster according to any one of claims 1 to 3, wherein the control means is configured to detect the input member detected by the input absolute displacement amount detecting means. When it is determined from the absolute displacement amount that the moving speed of the input member has reached a predetermined speed, the electric actuator is controlled so that the absolute displacement amount of the assist member is larger than the absolute displacement amount of the input member.
  • the invention according to claim 8 is the electric booster according to any one of claims 1 to 3, wherein the control means is configured to detect the input member detected by the input absolute displacement amount detecting means.
  • Absolute displacement force When it is determined that the movement of the input member in the direction of increasing the brake fluid pressure has stopped, the assist member is displaced by a predetermined amount in the direction of increasing the brake fluid pressure with respect to the input member.
  • a target displacement amount is set to, and the electric actuator is controlled based on the target displacement amount.
  • the invention according to claim 9 is the electric booster according to any one of claims 1 to 3, wherein the control means opens and closes an accelerator sensor or an engine throttle that detects an operation of an accelerator pedal.
  • the master cylinder is disabled when the accelerator sensor detects that the operation of the accelerator pedal is released or the throttle sensor detects that the engine throttle is closed.
  • the electric actuator is controlled so that the assist member is displaced in a direction to increase the brake fluid pressure with respect to the input member.
  • the invention according to claim 10 is the electric booster according to any one of claims 1 to 3, wherein the control means performs the operation when the braking operation is performed by a regenerative braking system.
  • the electric actuator is controlled so that the assist member has a relative displacement with respect to the input member in a direction of decreasing the brake fluid pressure.
  • the invention according to claim 11 is the electric booster according to any one of claims 1 to 3, wherein the input absolute displacement detection means is the absolute displacement of the input member relative to the fixed portion. It is a displacement sensor that detects
  • the invention according to claim 12 is the electric booster according to any one of claims 1 to 3, wherein the input absolute displacement detection means detects a pedaling force of the brake pedal force.
  • the input absolute displacement detection means detects a pedaling force of the brake pedal force.
  • displacement amount control is performed in which the relative displacement relationship between the input member and the assist member is variable in accordance with a detection signal of the input absolute displacement amount detection means. Therefore, for example, various brake characteristics such as brake assist control can be obtained, and there is a situation that the change in hydraulic pressure with respect to the stroke is generally smaller in the low hydraulic pressure region than in the high hydraulic pressure region. Considering this, there is a merit that braking in a low hydraulic pressure region frequently used as a brake can be performed with high accuracy by using displacement amount control for controlling the stroke.
  • the input member since the input member receives a part of the reaction force due to the brake fluid pressure! /, Therefore, the relative displacement relationship between the input member and the assist member is established.
  • the brake fluid pressure generated with respect to the stroke of the input member can be increased or decreased, and the pedaling force with respect to the stroke of the input member can be changed according to the increase or decrease of the fluid pressure.
  • the relationship between the brake fluid pressure and the pedal effort can be adjusted to the desired value.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an electric booster according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic diagram for explaining pressure balance in the electric booster of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a control system including a controller of the electric booster of FIG.
  • Target displacement calculation characteristic data (input stroke – relative displacement characteristic) used for constant boost control that can be performed by the controller in Fig. 1 is shown in (b).
  • (A) shows the input stroke and assist stroke characteristic data corresponding to the data
  • (c) shows the correspondence between the input stroke and hydraulic pressure corresponding to the target displacement calculation characteristic data in (b).
  • FIG.5 shows the target displacement calculation characteristic data used for the variable boost control performed by the controller in Fig. 1, and (a) and (c) correspond to Figs. 4 (a) and (c). It is the figure which showed the characteristic data.
  • FIG. 6 shows the target displacement calculation characteristic data used for the jump-in control performed by the controller in Figure 1, and (a) and (c) show the characteristics corresponding to Figures 4 (a) and (c). It is the figure which showed data.
  • FIG. 7 Target displacement calculation characteristics data used for brake assist control performed by controller 92 in Fig. 1 are shown in (b), and (a) and (c) correspond to Fig. 4 (a) and (c). It is a figure showing characteristic data.
  • FIG. 8 shows the target displacement calculation characteristics data used for the buildup control performed by the controller in Figure 1, and (a) and (c) show the characteristics corresponding to Figures 4 (a) and (c).
  • FIG. 6 shows data, and (d) shows the change in input stroke and hydraulic pressure over time.
  • FIG. 9 shows the target displacement calculation characteristic data used for regenerative cooperative control performed by the controller in Fig. 1.
  • (a) and (c) show the characteristics corresponding to Fig. 4 (a) and (c). It is the figure which showed data.
  • FIG. 10 shows the target displacement calculation characteristic data used for the damping force control performed by the controller in Fig. 1, and (a) and (c) correspond to Figs. 4 (a) and (c). It is the figure which showed the characteristic data.
  • FIG. 11 is a flowchart showing a basic flow for explaining the operation of the electric booster of FIG. 1.
  • FIG. 12 is a flowchart in which the content of step S 2 of the basic flow in FIG. 11 is changed to correspond to various controls.
  • FIG. 13 Input speed B processed in parallel with the flow of FIG. 12 corresponding to step S 101 of FIG. It is a flowchart which shows an A flag production
  • FIG. 14 is a flowchart showing a build-up flag generation flow that is processed in parallel with the flow of FIG. 12, corresponding to step S 103 of FIG.
  • FIG. 15 is a flowchart showing a regenerative cooperative flag generation flow that is processed in parallel with the flow of FIG. 12, corresponding to step S 105 of FIG.
  • FIG. 16 is a flowchart showing a regeneration cooperative target displacement amount setting flow corresponding to the content of step S 106 in FIG.
  • FIG. 17 is a flowchart showing an invalid stroke reduction control flow used in the first embodiment.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view showing an electric booster according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 19 is a block diagram showing a control system including a controller of the electric booster of FIG.
  • 20 is a flow chart showing a basic flow for explaining the operation of the electric booster of FIG.
  • FIG. 21 is a diagram schematically showing a first modification of the second embodiment.
  • FIG. 22 is a diagram showing the relationship between input stroke and output when the relative displacement is shifted in the first modification of the second embodiment in FIG. 21.
  • FIG. 23 is a schematic diagram for explaining that a hydraulic pressure sensor, a treading force sensor, or a current sensor can be used as the input absolute displacement amount detecting means.
  • FIG. 24 is a diagram showing the relationship between the fluid volume V and the fluid pressure Pb in the master cylinder pressure chamber 2A.
  • FIG. 25 is a block diagram showing a control system of the electric booster according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 26 is a flowchart showing a basic flow for explaining the operation of the electric booster according to the third embodiment.
  • FIG. 27 is a flowchart in which the content of step S 702 in the basic flow of FIG. 26 is modified to correspond to various controls.
  • an electric booster 50 includes a piston assembly 51 shared as a primary piston of the tandem master cylinder 2 and a booster piston (assist member) 52 that constitutes the piston assembly 51. And an electric actuator 53 for giving booster thrust).
  • the piston assembly 51 is disposed inside a housing 54 fixed to the vehicle interior wall 3, and the electric actuator 53 is disposed outside the housing 54.
  • the housing 54 includes a first cylinder 56 fixed to the front surface of the passenger compartment wall 3 via a ring-shaped attachment member 55, and a second cylinder 57 connected coaxially to the first cylinder 56. , Have power.
  • a tandem master cylinder 2 is connected to the front end of the second cylinder 57.
  • a support plate 63 is attached to the first cylinder 56.
  • An electric motor 64 that constitutes the electric actuator 53 is fixed to the support plate 63.
  • the attachment member 55 is fixed to the vehicle interior wall 3 so that the inner diameter boss portion 55a is located in the opening 3a of the vehicle interior wall 3.
  • the electric motor 64 here is a DC brushless motor.
  • the tandem master cylinder 2 includes a bottomed cylinder body 10 and a reservoir 11, and a secondary piston that is paired with the piston assembly 51 as the primary piston on the back side in the cylinder body 10. 12 is slidably arranged.
  • two pressure chambers 13 and 14 are defined by a piston assembly 51 and a secondary piston 12, and the two pistons (the piston assembly 51 and the secondary piston 12) move forward. Brake fluid confined in each pressure chamber 13, 14 Pressure is sent to the corresponding wheel cylinder.
  • a relief port 15 is formed in the wall of the cylinder body 10 to communicate the inside of the pressure chambers 13, 14 and the reservoir 11. Further, the inner surface of the cylinder body 10 has a front side of the relief port 15. A seal member 16 is disposed on each of the two.
  • Each pressure chamber 13, 14 has both As the pistons (piston thread and solid 51 and secondary piston 12) move forward, the pair of seal members 16 correspond to the booster piston 52 of the piston assembly 51 and the outer peripheral surface of the secondary piston 12 (from a through hole 18 described later). By being in sliding contact with the outer peripheral surface on the rear side, the relief port 15 can be closed.
  • a return spring 17 for urging the booster piston 52 and the secondary piston 12 of the piston assembly 51 rearward is disposed in each of the pressure chambers 13 and 14. Further, through holes 18 are formed in front end portions of the booster piston 52 and the secondary piston 12 so as to communicate with the relief port 15 in the master cylinder 2 at the initial position when the brake is not shown.
  • an input piston (input member) 58 is built in a booster piston 52 so as to be movable relative thereto.
  • the input piston 58 is moved forward and backward by operating the brake pedal 8 (pedal operation) by connecting a pedal side shaft 9 extending from the brake pedal 8 to a large-diameter portion 58a provided at the rear end thereof.
  • the pedal side shaft 9 is connected with the spherical recess 58b provided in the large diameter portion 58a in a state in which the tip end is fitted, thereby allowing the pedal side shaft 9 to swing.
  • the booster piston 52 constituting the piston assembly 51 has a partition wall 59 in the middle in the longitudinal direction thereof, and the input piston 58 extends through the partition wall 59.
  • the front end side of the booster piston 52 is inserted into the pressure chamber (primary chamber) 13 in the master cylinder 2, while the front end side of the input piston 58 is arranged inside the booster piston 52 in the same pressure chamber 13. Yes.
  • Between the booster piston 52 and the input piston 58 is a seal member 60 disposed in front of the partition wall 59 of the booster piston 52, and between the booster piston 52 and the guide 10a of the cylinder body 10 of the master cylinder 2 the seal member 16
  • a through hole 18 that can communicate with the relief port 15 in the master cylinder 2 at the initial position when the brake is not illustrated is formed.
  • the electric actuator 53 is disposed around the input piston 58 inside the first cylinder 56 and the electric motor 64 fixed to the support plate 63 integral with the first cylinder 56 of the housing 54.
  • Ball screw mechanism (rotation / linear motion conversion mechanism) 65 and electric motor 64 The rotation transmission mechanism 66 for transmitting to the same mechanism 65 is schematically configured.
  • the ball screw mechanism 65 includes a nut member (rotating member) 68 rotatably supported by the first cylindrical body 56 via a bearing (angular contact bearing) 67, and a ball (not shown in the reference numeral). And a hollow screw shaft (linear motion member) 70 joined together.
  • the rear end portion of the screw shaft 70 is slidably supported by a ring guide 71 fixed to the mounting member 55 of the nose ring 54, so that the screw shaft 70 can be slid in accordance with the rotation of the nut member 68. Axis 70 will move straight.
  • the rotation transmission mechanism 66 includes a first pulley 72 attached to the output shaft 64a of the electric motor 64, and a second pulley 74 fitted non-rotatably to the nut member 68 via the key 73. It also has a force with a belt (timing belt) 75 hung between the two pulleys 72 and 74.
  • the second pulley 74 has a larger diameter than the first pulley 72, whereby the rotation of the electric motor 64 is decelerated and transmitted to the nut member 68 of the ball screw mechanism 65.
  • the bearing 67 is pressurized by a nut 76 screwed into the nut member 68 through a second pulley 74 and a collar 77.
  • the rotation transmission mechanism 66 is not limited to the pulleys and belts described above, and may be a reduction gear mechanism or the like.
  • a flange member 78 is fitted and fixed to the front end portion of the hollow screw shaft 70 constituting the ball screw mechanism 65, and a cylindrical guide 79 is fitted and fixed to the rear end portion thereof.
  • the inner diameters of the flange member 78 and the cylindrical guide 79 are set so as to function as a guide for slidingly guiding the input piston 58.
  • the flange member 78 comes into contact with the rear end of the booster piston 52 in accordance with the forward movement of the screw shaft 70 in the left direction in FIG. 1, and the booster piston 52 also advances in accordance with this.
  • one end is locked to an annular protrusion 80 formed on the inner surface of the second cylinder 57, and the other end abuts against the flange member 78.
  • a spring 81 is provided, and the screw shaft 70 is positioned at the initial position shown in the figure by the return spring 81 when the brake is not operated.
  • An annular space 82 is defined between the input piston 58 and the booster piston 52.
  • a pair of springs (biasing means) 85 (85A, 85B) are disposed in the annular space 82.
  • One end of each of the pair of springs 85 (85A, 85B) is locked to the flange portion 83 provided on the input piston 58, and the other end of the spring 85A is locked to the partition wall 59 of the booster piston 52.
  • the other end of B is locked to a retaining ring 84 fitted to the rear end of the booster piston 52.
  • a pair of springs 85 bias the input piston 58 toward the neutral position of the relative displacement between the booster piston 52 and the neutral position of the relative movement between the input piston 58 and the booster piston 52 when the brake is not operated.
  • the vehicle interior is an example of input absolute displacement detection means for detecting the absolute displacement of the input piston 58 relative to the vehicle body (also referred to as input absolute displacement detection value A as appropriate).
  • a potentiometer 86 (displacement sensor) is provided.
  • the potentiometer 86 includes a main body 87 incorporating a resistor, and a sensor rod 88 extending from the main body 87 to the brake pedal 8 side in parallel with the input piston 58.
  • the potentiometer 86 is attached to a bracket 89 fixed to the boss portion 55a of the attachment member 55 of the housing 54 so as to be parallel to the input piston 58.
  • the sensor rod 88 is always urged in the extending direction by a spring built in the main body 87, and the tip of the sensor rod 88 is brought into contact with the bracket 90 fixed to the rear end of the input piston 58.
  • a relative displacement sensor for detecting relative displacement between the input piston 58 and the booster piston 52 (hereinafter also referred to as a relative displacement detection value B) is 100 mm. Displacement detecting means) is interposed, and the relative displacement between the input piston 58 and the screw shaft 70 (and thus the booster piston 52) is detected.
  • the relative displacement sensor 100 physically detects the relative displacement amount between the input piston 58 and the booster piston 52 and outputs the detected data to the controller 92.
  • a controller 92 (control means) is connected to the drive units (not shown) of the potentiometer 86, the relative displacement sensor 100, and the electric motor 64.
  • the controller 92 includes an accelerator sensor (not shown) for detecting the operation of an accelerator pedal (not shown) or a throttle sensor (not shown) for detecting opening / closing of an engine throttle (not shown).
  • the throttle sensor detects that the accelerator sensor detects that the accelerator pedal operation has been released, or that the engine throttle has been closed.
  • the electric actuator 53 is controlled so that the booster piston 52 is displaced in the direction of increasing the brake fluid pressure with respect to the input piston 58 in order to reduce the invalid stroke of the master cylinder 2. (Invalid stroke reduction control).
  • the controller 92 has a memory 101.
  • the controller 92 includes a differentiating circuit 102, a target displacement amount setting unit 103, a subtracting circuit 104, and a controller 105 as shown in FIG.
  • the differentiating circuit 102 differentiates the absolute displacement detected by the potentiometer 86 and calculates a speed V (referred to as speed signal V as appropriate).
  • the target displacement setter 103 receives the speed signal V from the differentiation circuit 102 and the detection signal (input absolute displacement detection value A) from the potentiometer 86, sets the target displacement C (relative displacement), and subtracts it. Input to circuit 104.
  • the subtraction circuit 104 subtracts the relative displacement amount (relative displacement detection value B) detected by the relative displacement sensor 100 from the target displacement amount C output from the target displacement amount setting unit 103 to obtain a deviation (CB).
  • the controller 105 receives the deviation input obtained by the subtraction circuit 104, obtains a supply current to the electric motor 64, and controls the drive unit of the electric motor 64.
  • the controller 92 causes the electric motor 64 and the transmission mechanism (rotation transmission mechanism 66, ball screw mechanism 65 bracket member 68, screw shaft 70)) 1S
  • the booster piston 52 is displaced (forward and backward) by the operation of the screw shaft 70 and the spring force of the return spring 81.
  • the displacement of the booster piston 52 is added to the displacement of the input piston 58 to adjust the hydraulic pressure in the master cylinder, and the difference between the displacement of the booster piston 52 and the displacement of the potentiometer 86 (the relative displacement detection value). B) is detected by the relative displacement sensor 100.
  • This detection data (relative displacement detection value B) is fed back to the controller 92 and used for controlling the electric motor 64 and thus the hydraulic pressure.
  • the controller 92 detects the detection signal (input stroke. Input) of the potentiometer 86. Corresponds to absolute displacement detection value A. ) To set the target displacement C so that the relative displacement relationship between the input piston 58 and the booster piston 52 is variable, and based on the detection signal (relative displacement detection value B) of the relative displacement sensor 100, The electric motor 64 is controlled such that the relative displacement relationship (relative displacement detection value B) with the booster piston 52 becomes the target displacement amount C.
  • the target displacement amount C is set as described later using the target displacement amount calculation characteristic data shown in the (b) column of FIG.
  • the controller 92 performs constant boost control, variable boost control, jump-in control, brake assist control, build-up control, regenerative cooperative control, reduction power control, invalid stroke reduction control.
  • the input piston 58 and the booster piston 52 are integrally displaced as described in the background art (the booster piston 52 is always in the neutral position described above with respect to the input piston 58).
  • the stroke of the input piston 58 (appropriately referred to as input stroke) is plotted on the horizontal axis
  • the stroke of the booster piston (assist member) 52 (referred to as assist stroke) is plotted on the vertical axis.
  • the assist stroke has the characteristics shown by the solid line in Fig. 4 (a).
  • the hydraulic pressure generated in the master cylinder 2 as the input piston 58 moves forward becomes a quadratic curve, a cubic curve, or these. It becomes larger in the form of a multi-order curve (hereinafter collectively referred to as a multi-order curve) in which higher-order curves are combined.
  • the characteristic data shown in Fig. 4 (a) and the characteristic data shown in Fig. 4 (c) are shown.
  • the characteristics of the constant boost control can be expressed by the target displacement calculation characteristic data shown in Fig. 4 (b).
  • the solid line in Fig. 4 (b) is the relative displacement between the input piston 58 and the booster piston 52.
  • the constant boost control is the same as that described in the background art.
  • variable boost with variable relative displacement between the input piston 58 and the booster piston 52 which is the feature of the present invention, is made.
  • Control, jump-in control, brake assist control, build-up control, regenerative cooperative control Each control of the reduction force control will be described.
  • the broken lines in (a), (b), and (c) in FIGS. 5 to 10 indicate the relative displacement between the input piston 58 and the booster piston 52 in (a), (b), and (c) in FIG. It shows the characteristics of constant boost control that always shifts to zero.
  • variable boost control is performed by further advancing the booster piston 52 with respect to the advance of the input piston 58, so that the booster piston 52 and the input piston 58 are correlated.
  • the displacement increases as the input piston 58 advances, and correspondingly, the hydraulic pressure generated in the master cylinder 2 increases as the input piston 58 advances (characteristic that increases in a multi-curve shape). ) Is a control method for increasing the size as indicated by the solid line.
  • the above-mentioned control [the absolute displacement amount of the booster piston 52 becomes larger than the absolute displacement amount of the input piston 58 as the input piston 58 moves in the direction of increasing the brake hydraulic pressure.
  • the absolute displacement of the booster piston 52 becomes larger than the absolute displacement of the input piston 58 as the input piston 58 moves in the direction of increasing the brake fluid pressure. You may want to include controlling the electric actuator 53 to be smaller.
  • the target displacement calculation characteristic data in Fig. 5 (b) is obtained by verification corresponding to Figs. 5 (a) and 5 (c). For example, if the electric motor 64 is controlled so that one value (hereinafter referred to as the target displacement amount!) XI is determined as a relative displacement amount corresponding to one value nsl of the input stroke, the target displacement amount XI is obtained. Corresponding hydraulic pressure eal is generated in master cylinder 2.
  • the relative displacement changes in response to the change in the input stroke, and the relative displacement is set as the target displacement.
  • the target displacement amount C (relative displacement amount) can be changed in accordance with the stroke of the input piston 58.
  • the jump-in control starts the displacement of the booster piston 52 when the potentiometer 86 detects that the absolute displacement of the input piston 58 has moved by a predetermined amount ns2 from the initial position. Is the same as the displacement of the input piston 58 (booster piston 52 In contrast, the electric piston 53 is controlled so that the input piston 58 is displaced at a relative displacement of 0 so that the input piston 58 is in a neutral position) or larger.
  • the booster piston 52 is not displaced until the input piston 58 is displaced by a predetermined amount ns2 as shown in FIG. With a change in n s2, it suddenly displaces and then displaces integrally with the input piston 58.
  • the absolute displacement amount of the input piston 58 is a predetermined amount ns3 (where the predetermined amount ns3 is a predetermined amount ns2 in the jump-in control described above).
  • the second condition is that until the first condition is established (input stroke-sensitive brake assist), or it is determined that the moving speed of the input piston 58 has reached the specified speed.
  • the booster piston 52 is displaced integrally with the input piston 58 as the input piston 58 moves forward.
  • the booster piston 52 further moves forward by the operation of the electric motor 64 as the electric motor 64 is operated.
  • FIG. 7 (c) the hydraulic pressure supplied to the master cylinder 2 increases in a multi-order curve as the input piston 58 advances, while the electric motor 64 operates.
  • the hydraulic pressure increases and is supplied to the master cylinder 2.
  • the build-up control is performed when the absolute displacement amount force of the input piston 58 stops moving in the direction in which the brake fluid pressure of the input piston 58 increases, that is, in FIG. 8 (d).
  • the movement amount of the input piston 58 is within the predetermined stroke width ns4, or although not shown, the input speed V of the input piston 58 is a value near zero, and the state
  • the booster piston 52 is displaced by a predetermined relative displacement amount in the direction of increasing the brake fluid pressure with respect to the input piston 58.
  • This is a control method for controlling the electric actuator 53 as described above.
  • Regenerative cooperative control is to generate the hydraulic pressure of the master cylinder 2 by reducing the hydraulic pressure corresponding to the braking (regenerative braking) force generated during the regeneration of the power motor of the hybrid vehicle.
  • the booster piston 52 moves forward with a delay with respect to the advance of the input piston 58, that is, the booster piston 52 moves backward relative to the input piston 58.
  • this is a control method for reducing the regenerative braking by reducing the degree of increase in the multi-curve shape of the hydraulic pressure generated in the master cylinder 2.
  • the relative displacement changes in the negative direction (the direction in which the booster piston 52 moves backward with respect to the forward movement of the input piston 58) in response to the change in the input stroke.
  • the spring 85A becomes constant when the spring 85A is contracted. That is, the booster piston 52 is controlled to move backward as the input piston 52 moves forward, and the booster piston 52 is controlled to move forward together with the input piston 52 when the spring 85A is contracted. Note that the relative displacement amount in this case changes according to the regenerative braking force, and FIG. 9 (b) shows only an example during regenerative cooperative control.
  • the hydraulic pressure corresponding to the regenerative braking force can be generated by the master cylinder 2, so that the driver can have a brake feeling without a sense of incongruity. become.
  • the reduction force control is performed so that the booster piston 52 moves backward relative to the input piston 58, and as shown in FIG. 10 (c).
  • the control method is such that the hydraulic pressure generated by the master cylinder 2 is increased in direct proportion to the input piston 58 stroke.
  • the relative displacement increases to some extent according to the change in the input stroke, and the force gradually decreases (the direction in which the booster piston 52 moves backward relative to the forward movement of the input piston 58). It changes to a quadratic curve. That is, the booster piston 52 is controlled so that the booster piston 52 moves backward to some extent after the booster piston 52 maintains a neutral position with the input piston 52 as the input piston 52 moves forward.
  • the controller 92 executes a program in accordance with the detection signal of the potentiometer 86 and the detection signal of the relative displacement sensor 100, and in the execution process, the columns (b) and (d) in FIGS.
  • the displacement of the booster piston 52 (forward and backward) is added to the displacement of the input piston 58 to adjust the hydraulic pressure of the master cylinder. ) Is performed with the pressure equilibrium relationship indicated by.
  • each element in the pressure balance equation (1) is as follows, as shown in FIG. It is.
  • Pb pressure chamber (primary chamber) in master cylinder 2 brake fluid pressure in 13
  • Ai Pressure receiving area of input piston 58
  • ⁇ X Relative displacement between input piston 58 and booster piston 52.
  • the boost ratio ⁇ is expressed by the following equation (2). Therefore, when Pb of the pressure balance equation (1) is substituted into this equation (2), the boost ratio ⁇ is ).
  • the rotation of the electric motor 64 is controlled (feedback control) so that the relative displacement amount ⁇ becomes 0 based on the detection result of the potentiometer 86.
  • the relative displacement amount ⁇ ⁇ is set to a negative predetermined value, and the input piston 58 moves in such a direction that the relative displacement amount ⁇ ⁇ ⁇ becomes the predetermined value, that is, the brake fluid pressure is increased. Therefore, if the rotation of the electric motor 64 is controlled so that the absolute displacement amount of the booster piston 52 is larger than the absolute displacement amount of the input piston 58, the boost ratio a is (1 KX ( ⁇ / Fi) times the magnitude, that is, the boost ratio becomes variable, and the electric actuator 53 works as a boost source, so that the pedal depression force can be greatly reduced.
  • the controller 92 executes the flowcharts of Figs. 11 to 17 to perform the calculation 'control.
  • the contents of the calculation' control will be described with reference to Figs. To do.
  • the controller 92 executes a basic flow including steps S1 to S4 shown in FIG. 11 at a predetermined cycle.
  • step S1 of FIG. 11 the input absolute displacement detection value A detected by the potentiometer 86 is read.
  • step S2 following step S1 a target displacement C based on the input absolute displacement detection value A is calculated using the target displacement calculation characteristic data shown in (b) of FIGS.
  • step S3 following step S2 the relative displacement detection value B detected by the relative displacement sensor 100 is read.
  • Such control is performed at each step, but the variable boost control, jump-in control, and input stroke-sensitive brake that calculate the target displacement C depending on the input stroke.
  • the assist control can be performed according to the basic flow described above.
  • the target displacement C is calculated depending on the input speed-sensitive brake assist control and build-up control, and also on the regenerative braking power.
  • the regenerative cooperative control that calculates the target displacement C cannot be performed only with the basic flow that depends only on the input stroke, and can therefore be realized by the flowcharts shown in FIGS.
  • the flowchart of FIG. 12 is obtained by replacing step S2 shown in the basic flow of FIG. 11 with steps S101 to S107.
  • step S101 is executed following step S1 and operates in parallel, and the input speed BA flag generated by the input speed BA flag generation flow shown in FIG. It is determined whether or not there is. If YES is determined in step S101, the target displacement C1 is calculated using the target displacement calculation characteristic data shown in Fig. 7 (b) (Brake assist control). (Step S102), go to Step S3.
  • step S101 it is determined whether or not there is a build-up flag generated by the build-up flag generation flow shown in FIG. 14 operating in parallel (step S103). If YES is determined in step S103, the target displacement C2 is calculated using the target displacement calculation characteristic data in FIG. 8B (build-up control) (step S104), and the process proceeds to step S3.
  • step S103 it is determined whether or not there is a regenerative cooperation flag generated by the regenerative cooperation flag generation flow shown in FIG. 15 operating in parallel (step S105). If YES is determined in step S105, the target displacement C3 is calculated using the target displacement calculation characteristic data of FIG. 9B (regenerative cooperative control) (step S106), and the process proceeds to step S3.
  • step S105 If NO is determined in step S105, the target displacement amount C4 is calculated using the target displacement amount calculation characteristic data of FIG. 5 (b) [variable boost control] (step S107), and the process proceeds to step S3. .
  • the order of steps S101, S103, and S105 is determined in the order of urgency first. However, if any order can be determined, for example, after determining S105. S103 may be determined.
  • target displacement amount calculation characteristic data of FIG. 5B (variable boost control) is used for calculation of the target displacement amount C4 in step S107.
  • FIG. (b) The target displacement amount calculation characteristic data of [Jump-in control] may be used, and Fig. 7 (b) [Brake assist control] to perform the input cast-sensitive brake assist.
  • the target displacement amount calculation characteristic data may be used.
  • the combined data of Fig. 5 (b) and Fig. 6 (b), the combined data of Fig. 5 (b) and Fig. 7 (b), the combined data of Fig. 6 (b) and Fig. 7 (b), Alternatively, all the combined data shown in FIGS. 5B to 7B may be used.
  • step S 201 the input absolute displacement detection value A detected by the potentiometer 86 is read (step S 201).
  • step S 201 it is confirmed whether or not the input speed BA flag is off (step S202). If YES is determined in step S202, the input speed V is calculated by the operation of the differentiating circuit 102 (step S). 203).
  • step S204 it is determined whether or not the input speed V is larger than a predetermined value VO (step S204). If YES in step S204, the driver wishes to brake suddenly, the input speed BA flag is turned on (ON) (step S205), and the return processing is performed so that the flow is repeated. If NO is determined in step S204, the return process is performed so that the flow is repeated.
  • step S202 If NO is determined in step S202, the brake assist control is performed! /, And the brake assist control release condition (for example, whether or not this brake assist control is unnecessary) is determined. Based on the input absolute displacement detection value A, the judgment is made based on whether or not the force satisfies a predetermined condition such that the input piston 58 is retracted or the vehicle speed is almost zero (step S207). .
  • step S207 If YES is determined in step S207, the brake assist control is unnecessary, so the input speed BA flag is turned off (step S208), and return processing is performed so that the flow is repeated. If NO is determined in step S207, return processing is performed so that the flow is repeated in order to continue the brake assist control.
  • the input absolute displacement detection value A detected by the potentiometer 86 is read (step S 301).
  • the input speed V is calculated by the operation of the differentiating circuit 102 (step S302).
  • step S303 it is determined whether or not the input speed V (not only positive, but also a negative value) is a force in the vicinity of speed 0 (step S303). If YES is determined in step S303, the timing start by the timer or the continuous processing of the timing is performed (step S304).
  • step S305 based on the time measured by the timer, it is determined that the input speed V is in a state around speed 0, and it is determined whether or not a predetermined time tO (d in FIG. 8) has passed (step S305).
  • step S305 If YES is determined in step S305, the buildup flag is turned on (step S306), and return processing is performed so that the flow is repeated.
  • step S305 If NO is determined in step S305, the time is counted up (step S307) The turn process is performed, and the timing can be continued.
  • step S303 If NO is determined in step S303, the build-up flag is turned off (step S308), the timer is cleared (step S309), and return processing is performed.
  • the input speed V is calculated in S302 and S303, and the force that determines whether or not this is a value near speed 0. Besides this, the input absolute displacement in step S301 Based on the detection value A, it may be determined whether or not the movement amount of the input piston 58 is within the predetermined stroke width ns4 in FIG.
  • a regenerative command (including the regenerative component depressurization amount ⁇ )) from the host ECU (upper control system) related to the braking operation by the regenerative braking system (not shown). It is determined whether or not the force is received (step S401). If YES is determined in step S401, the regenerative cooperation flag is turned on (step S402) and return processing is performed.
  • step S401 If NO is determined in step S401, the regeneration cooperative flag is turned off (step S403), and the return process is performed.
  • step S106 in Fig. 12 when the regeneration coordination flag is on control is performed as shown in Fig. 16. That is, the regenerative decompression amount ⁇ from the upper ECU force is read (step S40 4).
  • step S405 the input absolute displacement detection value A detected by the potentiometer 86 is read (step S405). For convenience of explanation, this read detection value is A1.
  • step S405 the hydraulic pressure corresponding to the input absolute displacement detection value A1 using the dotted line characteristic data of the characteristic data indicating the relationship between the hydraulic pressure and the input stroke 'relative displacement amount in Fig. 9 (d). P 1 is calculated and the solid line characteristic data L1 is selected (step S406).
  • Fig. 9 (d) are the same as the solid line characteristics in Fig. 4 (c), and the solid line characteristics in Fig. 9 (d) are the hydraulic pressure at a certain point on the dotted line characteristics.
  • Fig. 9 (d) shows the characteristic of only two solid line characteristic data L1 and L2. In Fig. 9 (d), there are actually many data, one for each point on the dotted line data. Existing.
  • a relative displacement amount X2 corresponding to the hydraulic pressure P2 obtained by subtracting ⁇ from the hydraulic pressure P1 is calculated (step S407).
  • This relative displacement amount—X2 represents the relative displacement amount when the input absolute displacement detection value A1 is set to 0 as the relative displacement amount.
  • —X2 Is set to the target displacement C3 (step S408), and return processing is performed.
  • the booster piston 52 is displaced relative to the input piston 58 in the direction of decreasing the brake fluid pressure as shown in FIG. 9 (c).
  • the electric actuator 53 is controlled so that a desired braking force can be generated in a state where the brake fluid pressure corresponding to the regenerative braking is reduced.
  • step S501 it is determined whether or not the accelerator operation is performed depending on whether or not the detection signal related to the accelerator operation is received! ). If it is determined that the accelerator is off and NO in step S501, the target displacement C is set to the value C5 (step S502), and if the accelerator is determined to be YES in step S501, the target displacement C is set to the value 0 ( Step S503).
  • the value C5 is the relative displacement corresponding to the invalid stroke of the master cylinder 2.
  • step S504 the input absolute displacement detection value A detected by potentiometer 86 is read (step S504).
  • step S505 following step S504, the relative displacement detection value B detected by the relative displacement sensor 100 is read.
  • step S506 the electric motor 64 is controlled so that the relative displacement detection value B becomes the target displacement amount C, and a return process is performed.
  • step S501 it is determined whether or not an input of a detection signal related to the operation of the accelerator is received.
  • the present invention is not limited to this. Set the target displacement C to the value C5 when it is closed, and set the target displacement C to 0 when it is open.
  • variable boost control constant boost control
  • variable boost control jump-in control
  • brake assist control build-up control
  • regenerative cooperative control reduction force control
  • invalid stroke reduction control other controls may also be performed, including variable displacement control, brake assist control, etc., including displacement control that makes the relative displacement relationship between the input piston 58 and booster piston 52 variable. Let's do some of the control.
  • the electric booster 1 configured as described above, by controlling the displacement amount so that the relative displacement relationship between the input piston 58 and the booster piston 52 is variable according to the detection signal of the potentiometer 86, For example, various brake characteristics such as brake assist control can be obtained. Furthermore, considering the fact that the change in hydraulic pressure with respect to the stroke is generally smaller in the low hydraulic pressure region than in the 1S high hydraulic pressure region, the low hydraulic pressure often used as a brake by controlling the amount of displacement to control the stroke. The advantage is that braking in the pressure region can be performed with high accuracy.
  • the input piston 58 Since the input piston 58 receives a part of the reaction force due to the brake fluid pressure, the input piston 58 is changed by changing the relative positional relationship between the input piston 58 and the booster piston 52.
  • the hydraulic pressure generated for each stroke can be increased or decreased, and the pedaling force for the stroke of the input piston 58 can be changed according to the increase or decrease of the hydraulic pressure. Can be adjusted to a desired one.
  • the electric actuator 53 is controlled so that the relative displacement amount between the booster piston 52 and the input piston 58 becomes an arbitrary predetermined value, and the desired boost ratio is obtained.
  • an expensive pedal force sensor is unnecessary as compared with the prior art, and the cost can be reduced accordingly.
  • the electric actuator 53 is controlled so that the relative displacement between the booster piston 52 and the input piston 58 becomes an arbitrary predetermined value. Therefore, it is possible to obtain a boost ratio that is larger or smaller than the boost ratio determined by the pressure receiving area ratio between the booster piston 52 and the input piston 58, and to obtain a braking force based on the desired boost ratio. It is out.
  • the electric booster 50A according to the second embodiment has eliminated the relative displacement sensor 100 compared to the electric booster 1 according to the first embodiment.
  • the controller 92A is provided instead of the controller 92, and the controller 92A is provided with a relative displacement detection circuit that replaces the relative displacement sensor 100 of the first embodiment, and the basic flow (FIG. 11) of the first embodiment. This is different from using the basic flow shown in Figure 20 instead.
  • the other parts are the same as in the first embodiment.
  • the relative displacement detection circuit is provided in the controller 92A, and the rotational displacement force of the electric motor 64 detected by the resolver (assist absolute displacement amount detecting means) 91 provided for rotation control in the electric motor 64 is also calculated. Based on the absolute displacement of the booster piston 52 relative to the vehicle body (hereinafter also referred to as assist absolute displacement detection value D) and the detection signal of the potentiometer 86 (input absolute displacement detection value A), the booster piston 52 and the input piston 58 The relative displacement amount of [the relative displacement detection value (DA)] is detected as appropriate. It should be noted that a potentiometer (displacement sensor) that detects the absolute displacement amount of the booster piston 52 may be used instead of the resolver 91 as an assist absolute displacement amount detection means, and the absolute displacement amount of the booster piston 52 may be obtained.
  • step S603 the relative displacement detection value D is read.
  • steps S603 and S604 in FIG. 20 are applied to steps S3 and S4 in FIG. 12 and steps S505 and S507 in FIG. 17, thereby performing the IJ control based on the flowcharts in FIGS. Chisaru [0124]
  • the second embodiment also provides the same operations and effects as the first embodiment described above.
  • An electric booster 50B which is a modification of the second embodiment shown in FIG. 21, includes an input piston (input member) 326 and a booster piston (assist member) 329 in the hydraulic chamber 13 of the tandem master cylinder 2. This is largely different from the second embodiment in that the spring 85 for biasing the input piston 326 to the neutral position is not provided between the input piston 326 and the booster piston 329.
  • An input piston 326 is slidably disposed inside a booster piston 329 driven by an electric motor 64 and a nut member 68, and is sealed by a force seal member (not shown) of both the input piston 326 and the booster piston 329. It has become.
  • 320 indicates a caliper provided on each wheel.
  • Xi is an input stroke
  • Xout is an output stroke of the primary piston 321
  • Fout is an output of the primary piston 321
  • Fi is an input of the pedal-side input shaft 20.
  • the boost ratio (X is the ratio of the output Fout and the input Fi, it can be expressed by the following equation (6) based on the above equation (5).
  • FIG. 22 is a characteristic when the input piston 326 and the booster piston 329 are in the neutral position, and b in FIG. 22 c shows the characteristics when the booster piston 329 is in a position advanced from the input piston 326. If the input piston 326 and the booster piston 329 are in the neutral position and the input piston 326 is depressed by a certain amount and the current position of the input piston 326 is maintained, the booster piston 329 is moved forward by a predetermined amount. The a characteristic in Fig. 22 is transferred to the c characteristic. As a result, the output Fout generated with respect to the stroke of the input piston 326 and thus the hydraulic pressure increase, and a pedal feeling of a short stroke (a short stroke is enough to produce a constant output) can be realized.
  • the reaction force applied to the input piston 326 increases, so that the pedaling force for the stroke of the input piston 326 increases.
  • the pedaling force for the stroke of the input piston 326 can also be changed, so that it can be adjusted to a desired one.
  • the relative displacement (D—A) between the pedal-side input shaft 20 (input piston 326) and the booster piston 329 is obtained from the difference between the detection signals of the potentiometer 86 and the resolver 91, and this relative Based on the deviation between the displacement (D-A) and the predetermined target displacement, the booster piston 329 is controlled to be larger than the displacement of the pedal-side input shaft 20. As a result, a good assist function can be realized.
  • the spring 85 for urging the input piston 326 to the neutral position is not provided between the input piston 326 and the booster piston 329. However, if this spring 85 is provided. As shown in FIG. 21, the control shown in FIGS. 11 and 12 is possible even if the other ends of the input piston 326 and the booster piston 329 do not face the pressure chamber 13 of the master cylinder 2.
  • a force exemplifying the case where the input absolute displacement amount is obtained using the potentiometer 86 as the input absolute displacement amount detection means Absolute input using a fluid pressure sensor that detects the fluid pressure in the pressure chamber 13 of the master cylinder 2, a pedal force sensor that detects the pedal force input to the brake pedal 8, or a current sensor that detects the current supplied to the motor 64
  • the amount of displacement may be estimated (obtained) and used as input absolute displacement amount detection means.
  • the input absolute displacement amount can be estimated (obtained) by the hydraulic pressure sensor, the treading force sensor, or the current sensor.
  • FIG. 23 the relationship between the pressure chambers 13 and 14 of the master cylinder 2 and the rigidity (fluid volume vs. generated fluid pressure) of all load-side elements such as piping and disk brakes communicating with the master cylinder 2 is shown.
  • the pressure chamber 2A and the displacement Xm of the piston 2B having a cross-sectional area equal to the cross-sectional area (Ai + Ab) thereof and the spring constant Kd of the spring element 2C attached thereto.
  • the displacements (strokes) of the input piston 58 and booster piston 52 are Xi and Xb, respectively
  • the generated force (booster thrust) of the booster piston 52 are F i and Fb, respectively.
  • the spring constant of the spring 85 (85A, 85B) is K
  • the output of the screw shaft 70 is FbO
  • the pedaling force of the brake pedal is FiO.
  • Equation (7) is transformed to obtain equation (8).
  • the stroke Xi of the input piston 58 can be calculated. Note that the multi-order curve showing the characteristic of Pb- ⁇ in Fig. 24 gradually changes with time, such as wear on the brake pads of the disc brake. It can be approximated to the actual characteristics by correcting appropriately.
  • FIGS. 25 and 26 an electric booster 50C according to a third embodiment of the present invention will be described based on FIGS. 25 and 26 with reference to the first embodiment (FIGS. 1 to 17).
  • the controller 92 of the first embodiment uses (i) the detection data of the relative displacement sensor 100 for feedback control, and (ii) sets the target displacement amount. 4 to 10 are stored in the memory 101 in advance, while the characteristic data in each column (b) of FIG. 4 to FIG. 10 is used, a controller 92C is provided in place of the controller 92, and the controller 92C (ic)
  • the detection data (assist absolute displacement detection value D) is used for feedback control.
  • the target displacement C is set in the characteristic data in the columns (a) of FIGS. It is mainly different to use.
  • the controller 92C sets the absolute displacement amount of the booster piston 52 to the target displacement so that the relative displacement relationship between the input piston 58 and the booster piston 52 becomes variable according to the detection signal of the potentiometer 86. 4 (hereinafter referred to as assist target displacement amount E), and the assist target displacement amount E is set in advance in FIG. 4 to FIG.
  • the characteristic data in each column (a) is used.
  • the assist target displacement E is obtained as an assist stroke for the input stroke from the characteristic data in columns (a) of FIGS.
  • the assist target displacement amount E is obtained from the relative correspondence between the input stroke and the assist stroke, and naturally includes the relative displacement relationship between the input piston 58 and the booster piston 52.
  • assist target displacement amount E is obtained from the relative correspondence between the input stroke and the assist stroke, and naturally includes the relative displacement relationship between the input piston 58 and the booster piston 52.
  • the electric booster 50C has a target displacement amount in which the relative displacement relationship between the input piston 58 and the booster piston 52 is variable in accordance with the detection signal of the potentiometer 86 ( Assist target displacement amount E) is set (Claim 1), and the relative displacement relationship between the input piston 58 (input member) and the booster piston 52 (assist member) becomes the target displacement amount (assist target displacement amount E).
  • the control of the electric motor 64 (Claim 1) is the same as that of the electric booster 50 according to the first embodiment, and corresponds to the content described in Claim 1.
  • the control system including the controller 92C of the electric booster 50C is configured as shown in FIG. 25 corresponding to FIG. 3, and the controller 92C executes the basic flow shown in FIG. It has become.
  • step S701 of FIG. 26 the input absolute displacement detection value A detected by the potentiometer 86 is read.
  • step S702 subsequent to step S701, the assist target displacement amount E (as described above), which is the absolute displacement amount of the booster piston 52, is used by using the input stroke-assist stroke characteristic shown in each column (a) of FIGS. The relative displacement relationship between the input piston 58 and the booster piston 52 is naturally included in the calculation.
  • step S703 following step S702, the assist absolute displacement detection value D detected by the resolver 91 is read.
  • the relative displacement amount is feedback-controlled.
  • feedback control is performed on the absolute displacement amount of the booster piston 52.
  • the flowchart of FIG. 27 corresponds to FIG. 12, and is obtained by replacing step S702 shown in the basic flow of FIG. 26 with steps S801 to S807.
  • Steps S801 to S807 correspond to steps S101 to S107 in FIG. As shown in FIG. 27, step S801 is executed following step S701, and is there an input speed BA flag generated in accordance with the input speed BA flag generation flow shown in FIG. Determine whether or not. If YES is determined in step S801, the target displacement amount E1 is calculated using the target displacement amount calculation characteristic data in FIG. 7 (a) [Brake assist control] (step S802), and the process proceeds to step S703.
  • step S803 it is determined whether or not there is a build-up flag generated by the build-up flag generation flow shown in Fig. 14 operating in parallel (step S803).
  • step S803 If YES is determined in step S803, the target displacement amount E2 is calculated using the target displacement amount calculation characteristic data of FIG. 8 (a) [build-up control] (step S804), and the process proceeds to step S703.
  • step S803 If NO is determined in step S803, it is determined whether or not there is a regeneration cooperation flag generated by the regeneration cooperation flag generation flow shown in Fig. 15 operating in parallel (step S805). If YES is determined in step S805, a target displacement E3 is calculated (step S806), and the process proceeds to step S703.
  • the process of step S806 for calculating the target displacement amount E3 of the regenerative cooperative control is performed by using the hydraulic pressure-relative displacement of the characteristic data Ll, L2, etc. for calculating the target displacement amount in FIG. 9 (d) [Regenerative cooperative control] described above.
  • the regenerative cooperative target displacement in FIG. This can be performed in the same manner as the amount setting flow (specifically, the assist stroke absolute displacement amount is calculated instead of the relative displacement amount in steps S407 and S408, and this is set as the target displacement amount E3).
  • step S805 If NO is determined in step S805, the target displacement amount E4 is calculated using the target displacement amount calculation characteristic data of Fig. 5 (a) [variable boost control] (step S807), and the process proceeds to step S703.
  • the third embodiment also provides the same operations and effects as the first embodiment described above.
  • a force exemplifying the case where the input absolute displacement is obtained by using the potentiometer 86 as the input absolute displacement detection means in the electric booster 50C of the third embodiment shown in Figs. 25 and 26, a force exemplifying the case where the input absolute displacement is obtained by using the potentiometer 86 as the input absolute displacement detection means.
  • a hydraulic sensor, a pedaling force sensor, or a current sensor as described above can be used in place of the potentiometer 86. This will be described with reference to FIG. 23 and FIG. In this case, the stroke Xb of the booster piston 52 is known from the detection signal of the resolver 91.
  • Equation (11) is transformed to obtain equation (12).
  • the stroke XI of the input piston 58 can be calculated from the data (fluid pressure Pb) detected by the fluid pressure sensor.
  • Liquid volume change (volume change) ⁇ is expressed by the following equation (13).
  • XI is expressed by the following equation (14), and the stroke X i of the input piston 58 can be calculated from ⁇ obtained above.
  • the hydraulic pressure Pb of the pressure chamber 2A is expressed by the equation (10), and the liquid volume change (volume change) ⁇ is expressed by the equation (13).
  • These equations (10), (13) and the Pb f ( On the basis of AV, ⁇ can be obtained from the known data and the booster thrust Fb (that is, the current value detected by the current sensor that is the source of the booster thrust Fb).
  • the stroke Xi of the input piston 58 can be calculated from the current value detected by the current sensor.

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Description

明 細 書
電動倍力装置
技術分野
[0001] 本発明は、自動車のブレーキ機構等に用いられる電動倍力装置に関する。
背景技術
[0002] 従来、電動ァクチユエータによりペダル入力を倍力してマスタシリンダに出力する電 動倍力装置がある。このような電動倍力装置として特許文献 1〜3に示される電動倍 力装置がある。
[0003] 特許文献 1に示される電動倍力装置は、入力ロッドによるマスタシリンダへの伝達力 をアシストするように設けたアシスト部材 (電磁装置）と、入力ロッド及びアシスト部材 の相対変位量を検出する相対変位センサとを備え、入力ロッド及びアシスト部材がー 体的に変位するように、すなわち相対変位センサが検出する相対変位量が 0となるよ うに、アシスト部材の変位を制御している。
[0004] 特許文献 2に示される電動倍力装置は、ペダル入力を受ける入力ロッド及びアシス ト部材 (ピストン軸)を連結し、入力ロッドが押圧されると、コントローラが電動機の発生 力をアシスト部材に付与することによりアシスト部材を入力ロッドと一体に変位、これに よりペダル入力を倍力してマスタシリンダに出力するようにしている。
[0005] 特許文献 3に示される電動倍力装置は、ペダル入力を受ける入力ロッドに連動する アシスト部材（主ピストン）について、その一端部がマスタシリンダの圧力室に面して おり、入力ロッドが押圧されると、コントローラが電動機の発生力をアシスト部材に付 与することによりアシスト部材を変位させ、これによりペダル入力を倍力してマスタシリ ンダに出力するようにして!/、る。
特許文献 1 :特開昭 60— 92151号公報
特許文献 2 :特開平 10— 53122号公報
特許文献 3 :特開平 10— 138909号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題 [0006] し力しながら、特許文献 1〜3に示される装置においては、入力部材とアシスト部材 との相対変位量が常に一定となるようにアシスト部材を制御しており、入力部材とァシ スト部材との相対変位関係を変化させるようにアシスト部材の変位量を制御すること ができない。また、入力部材の絶対変位量を検出しこれに応じて、入力部材とアシス ト部材との相対変位関係を自由に変位量制御するようにはなって!/、な！/、。
[0007] すなわち、特許文献 1に示される装置では、入力部材とアシスト部材との相対変位 量を常に 0になるように制御しており、入力部材とアシスト部材との相対変位関係を可 変に制御することができない。また、特許文献 1に示される装置は、入力部材の絶対 変位量を検出しておらず、この絶対変位量に応じて上記両部材の相対変位関係を 自由に変位量制御する技術を含んで 、な 、。
[0008] また、特許文献 2に示される装置では、入力部材とアシスト部材とが一体的に移動 するようになっており、このため、当然に入力部材とアシスト部材との相対変位関係を 可変とすることができない。また、特許文献 2に示される装置は、入力部材の絶対変 位量を検出しておらず、この絶対変位量に応じて上記両部材の相対変位関係を自 由に変位量制御する技術を含んで 、な 、。
[0009] さらに、特許文献 3に示される装置では、入力部材とアシスト部材とが相対変位でき るようになって!/、るものの、両部材の相対変位量を検知することにつ 、ては全く考慮 されておらず、このため、入力部材とアシスト部材との相対変位関係を可変に制御す ることはできない。また、特許文献 3に示される装置は、入力部材の絶対変位量を検 出しておらず、この絶対変位量に応じて上記両部材の相対変位関係を自由に変位 量制御する技術を含んで 、な 、。
[0010] 本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、入力部材の絶対変位量 (推定量も 含む)に応じて、入力部材とアシスト部材との相対変位関係が可変となるように変位量 制御することができるようにすることで、所望する種々のブレーキ特性を得ることがで き、ブレーキフィーリングの改善を行い得る電動倍力装置を提供することにある 課題を解決するための手段
[0011] 請求項 1記載の発明は、ブレーキペダルの操作により進退移動する入力部材と、該 入力部材に相対移動可能に配置されたアシスト部材と、該アシスト部材を進退移動さ せる電動ァクチユエ一タとを備え、前記ブレーキペダルによる前記入力部材の移動 に応じて前記アシスト部材に付与されるアシスト推力によりマスタシリンダ内に倍力さ れたブレーキ液圧を発生させる電動倍力装置にぉ 、て、前記入力部材の絶対変位 量を検出するための入力絶対変位量検出手段と、前記入力部材と前記アシスト部材 との相対変位量を検出する相対変位量検出手段または前記アシスト部材の絶対変 位量を検出するアシスト絶対変位量検出手段のうちのいずれか 1つとを備え、前記入 力絶対変位量検出手段の検出信号に応じて、前記入力部材と前記アシスト部材との 相対変位関係が可変となる目標変位量を設定し、前記相対変位量検出手段または 前記アシスト絶対変位量検出手段からの信号に基づき、前記入力部材と前記アシス ト部材との相対変位関係が前記目標変位量となるように前記電動ァクチユエ一タを制 御する制御手段が設けられて!/ヽることを特徴とする。
[0012] 請求項 2記載の発明は、請求項 1に記載の電動倍力装置において、前記ブレーキ ペダルから前記入力部材に付与される入力推力と前記電動ァクチユエータから前記 アシスト部材に付与されるアシスト推力とにより、マスタシリンダ内にブレーキ液圧を発 生させ、前記入力部材と前記アシスト部材とが相対変位したときでも、該ブレーキ液 圧による反力の一部を前記入力部材に、他の一部を前記アシスト部材にそれぞれ伝 達するようにしたことを特徴とする。
[0013] 請求項 3記載の発明は、請求項 1または 2に記載の電動倍力装置において、前記 入力部材と前記アシスト部材との間には、前記アシスト部材に対して前記入力部材を 両者の相対変位の中立位置に向けて付勢する付勢手段を設けたことを特徴とする。
[0014] 請求項 4記載の発明は、請求項 1乃至 3のいずれかに記載の電動倍力装置におい て、前記制御手段は、ブレーキ液圧を増加する方向へ前記入力部材が移動するに 従 、、前記入力部材の絶対変位量に比べて前記アシスト部材の絶対変位量が大きく または小さくなるように前記電動ァクチユエータを制御することを特徴とする。
[0015] 請求項 5記載の発明は、請求項 1乃至 3のいずれかに記載の電動倍力装置におい て、前記制御手段は、前記入力絶対変位量検出手段からの信号に基づき、前記入 力部材の絶対変位量が初期位置力 所定量移動したことを検出したときに、前記ァ シスト部材を変位させ始めて、前記アシスト部材の絶対変位量が前記入力部材の絶 対変位量と同じかまたはこれよりも大きくなるように前記電動ァクチユエータを制御す ることを特徴とする。
[0016] 請求項 6記載の発明は、請求項 1乃至 3のいずれかに記載の電動倍力装置におい て、前記制御手段は、前記入力絶対変位量検出手段により検出される前記入力部 材の絶対変位量が所定量となったときに、前記入力部材の絶対変位量に比べて前 記アシスト部材の絶対変位量が大きくなるように前記電動ァクチユエータを制御する ことを特徴とする。
[0017] 請求項 7記載の発明は、請求項 1乃至 3のいずれかに記載の電動倍力装置におい て、前記制御手段は、前記入力絶対変位量検出手段により検出される前記入力部 材の絶対変位量から前記入力部材の移動速度が所定速度となったと判断したときに 、前記入力部材の絶対変位量に比べてアシスト部材の絶対変位量が大きくなるよう に前記電動ァクチユエータを制御することを特徴とする。
[0018] 請求項 8記載の発明は、請求項 1乃至 3のいずれかに記載の電動倍力装置におい て、前記制御手段は、前記入力絶対変位量検出手段により検出される前記入力部 材の絶対変位量力 前記入力部材のブレーキ液圧を増加する方向への移動が停止 したと判断したときに、前記入力部材に対して前記アシスト部材がブレーキ液圧を増 加する方向へ所定量変位するように目標変位量を設定し、この目標変位量に基づき 前記電動ァクチユエータを制御することを特徴とする。
[0019] 請求項 9記載の発明は、請求項 1乃至 3のいずれかに記載の電動倍力装置におい て、前記制御手段は、アクセルペダルの操作を検知するアクセルセンサまたはェンジ ンスロットルの開閉を検知するスロットルセンサに接続され、アクセルペダルの操作が 解除されたことを前記アクセルセンサが検知したときまたは前記エンジンスロットルが 閉となったことを前記スロットルセンサが検知したときに、前記マスタシリンダの無効ス トローク分を減らすため、前記入力部材に対して前記アシスト部材がブレーキ液圧を 増加する方向へ変位するように前記電動ァクチユエータを制御することを特徴とする
[0020] 請求項 10記載の発明は、請求項 1乃至 3のいずれかに記載の電動倍力装置にお いて、前記制御手段は、回生制動システムによる制動作動が行われる場合に、前記 アシスト部材が前記入力部材に対してブレーキ液圧を減少する方向へ相対変位した 関係となるように前記電動ァクチユエータを制御することを特徴とする。
[0021] 請求項 11記載の発明は、請求項 1乃至 3のいずれかに記載の電動倍力装置にお いて、前記入力絶対変位量検出手段は、前記固定部に対する前記入力部材の絶対 変位量を検出する変位センサであることを特徴とする。
[0022] 請求項 12記載の発明は、請求項 1乃至 3のいずれかに記載の電動倍力装置にお いて、前記入力絶対変位量検出手段は、前記ブレーキペダル力 の踏力を検出す る踏力センサ、電動ァクチユエータを構成する電動モータへの電流量を検出する電 流センサ、または、マスタシリンダのピストンにより発生する液圧を検出する液圧セン サのいずれかの検出信号を演算することで、前記入力部材の絶対変位量を検出す ることを特徴とする。
発明の効果
[0023] 請求項 1から 12に記載の発明によれば、入力絶対変位量検出手段の検出信号に 応じて、前記入力部材と前記アシスト部材との相対変位関係を可変とする変位量制 御することにより、例えば、ブレーキアシストの制御など種々のブレーキ特性を得るこ とができ、し力も、一般に低液圧領域ではストロークに対する液圧の変化が、高液圧 領域に比べて小さいという事情があることを考慮すると、ストロークを制御する変位量 制御とすることによりブレーキとして多用される低液圧領域での制動を高精度で行うこ とができるメリットがある。
[0024] 請求項 2に記載の発明によれば、入力部材がブレーキ液圧による反力の一部を受 けるようになって!/、るので、入力部材とアシスト部材との相対変位関係を変更すること により、入力部材のストロークに対して発生するブレーキ液圧を増減させ、この液圧の 増減に応じて入力部材のストロークに対する踏力を変更することができ、これにより、 入力部材のストロークとブレーキ液圧及び踏力との関係を所望のものに調整すること ができる。
[0025] 請求項 3に記載の発明によれば、アシスト部材に対して入力部材を両者の相対変 位の中立位置に向けて付勢する付勢手段を設けているので、入力部材とアシスト部 材との相対変位関係を変更することにより、倍力比を可変とすることができる。 図面の簡単な説明
[図 1]本発明の第 1実施形態に係る電動倍力装置を示す断面図である。
[図 2]図 1の電動倍力装置における圧力平衡を説明するための模式図である。
[図 3]図 1の電動倍力装置のコントローラを含む制御系を示すブロック図である。
[図 4]図 1のコントローラが行い得る一定倍力制御に用いる目標変位量算出特性デー タ (入力ストローク—相対変位量特性)を (b)に示し、この (b)の目標変位量算出特性 データに対応した入力ストローク及びアシストストロークの特性データを (a)に、（b)の 目標変位量算出特性データに対応した入力ストローク及び液圧の対応関係を (c)に 示した図である。
[図 5]図 1のコントローラが行う可変倍力制御に用いる目標変位量算出特性データを ( b)に示し、（a)、（c)に、図 4 (a)、（c)に対応した特性データを示した図である。
[図 6]図 1のコントローラが行うジャンプイン制御に用いる目標変位量算出特性データ を (b)に示し、（a)、（c)に、図 4 (a)、（c)に対応した特性データを示した図である。
[図 7]図 1のコントローラ 92が行うブレーキアシスト制御に用いる目標変位量算出特性 データを (b)に示し、（a)、（c)に、図 4 (a)、（c)に対応した特性データを示した図で ある。
[図 8]図 1のコントローラが行うビルドアップ制御に用いる目標変位量算出特性データ を (b)に示し、（a)、（c)に、図 4 (a)、（c)に対応した特性データを示し、かつ（d)に経 過時間おける入力ストローク及び液圧の変化を示した図である。
[図 9]図 1のコントローラが行う回生協調制御に用いる目標変位量算出特性データを ( b)に示し、（a)、（c)に、図 4 (a)、（c)に対応した特性データを示した図である。
[図 10]図 1のコントローラが行う減倍力制御に用いる目標変位量算出特性データを（ b)に示し、（a)、（c)に、図 4 (a)、（c)に対応した特性データを示した図である。
[図 11]図 1の電動倍力装置の作用を説明するための基本フローを示すフローチヤ一 トである。
[図 12]図 11の基本フローのステップ S 2の内容を各種制御に対応させるために変更 したフローチャートである。
[図 13]図 12のステップ S 101に対応して図 12のフローと並行処理される入力速度 B Aフラグ生成フローを示すフローチャートである。
[図 14]図 12のステップ S 103に対応して図 12のフローと並行処理されるビルドアップ フラグ生成フローを示すフローチャートである。
[図 15]図 12のステップ S 105に対応して図 12のフローと並行処理される回生協調フ ラグ生成フローを示すフローチャートである。
[図 16]図 12のステップ S 106の内容に相当する回生協調目標変位量設定フローを 示すフローチャートである。
[図 17]第 1実施形態で用いられる無効ストローク低減制御フローを示すフローチヤ一 トである。
[図 18]本発明の第 2実施形態に係る電動倍力装置を示す断面図である。
[図 19]図 18の電動倍力装置のコントローラを含む制御系を示すブロック図である。
[図 20]図 18の電動倍力装置の作用を説明するための基本フローを示すフローチヤ ートである。
[図 21]第 2実施形態の第 1変形例を模式的に示す図である。
[図 22]図 21の第 2実施形態の第 1変形例における相対変位をずらした時の入力スト ロークと出力との関係を示す図である。
[図 23]入力絶対変位量検出手段として液圧センサ、踏力センサ又は電流センサを用 いることができることを説明するための模式図である。
[図 24]マスタシリンダ圧力室 2Aの液量 Vと液圧 Pbとの関係を示した図である。
[図 25]本発明の第 3実施形態に係る電動倍力装置の制御系を示すブロック図である
[図 26]第 3実施形態に係る電動倍力装置の作用を説明するための基本フローを示す フローチャートである。
[図 27]図 26の基本フローのステップ S 702の内容を各種制御に対応させるために変 更したフローチャートである。
符号の説明
50, 50A, 50B, 50C…電動倍力装置、 52· ··ブースタピストン（アシス卜部材）、 58 …入力ピストン (入力部材）、 85 (85A、 85B)…ばね (付勢手段、 86· ··ポテンショメ一 タ (入力絶対変位量検出手段）、 91· ··レゾルバ (アシスト絶対変位量検出手段）、 92 , 92A, 92C…コントローラ (制御手段）、 100…相対変位センサ (相対変位量検出手 段)。
発明を実施するための最良の形態
[0028] 以下、本発明の第 1実施形態に係る電動倍力装置を図 1〜図 17に基づいて説明 する。
[0029] 図 1において、電動倍力装置 50は、タンデムマスタシリンダ 2のプライマリピストンと して共用されるピストン組立体 51と、ピストン組立体 51を構成するブースタピストン（ アシスト部材） 52に推力（ブースタ推力）を付与する電動ァクチユエータ 53と、を備え ている。ピストン組立体 51は、車室壁 3に固定したハウジング 54の内部に配設され、 電動ァクチユエータ 53はハウジング 54の外部に配設されている。
[0030] ハウジング 54は、リング形状の取付部材 55を介して車室壁 3の前面に固定された 第 1筒体 56と、第 1筒体 56に同軸に連結された第 2筒体 57と、力もなつている。第 2 筒体 57の前端にタンデムマスタシリンダ 2が連結されている。第 1筒体 56には支持板 63が取付けられている。支持板 63に電動ァクチユエータ 53を構成する電動モータ 6 4が固定されている。なお、取付部材 55は、その内径ボス部 55aが車室壁 3の開口 3 aに位置するように車室壁 3に固定されている。電動モータ 64はここでは DCブラシレ スモータからなっている。
[0031] タンデムマスタシリンダ 2は、有底のシリンダ本体 10とリザーバ 11とを備えており、シ リンダ本体 10内の奥側には、前記プライマリピストンとしてのピストン組立体 51と対を なすセカンダリピストン 12が摺動可能に配設されている。シリンダ本体 10内にはまた 、ピストン組立体 51とセカンダリピストン 12とにより 2つの圧力室 13、 14が画成されて おり、前記両ピストン (ピストン組立体 51及びセカンダリピストン 12)の前進に応じて各 圧力室 13、 14内に封じ込められているブレーキ液力 対応する系統のホイールシリ ンダへ圧送されるようになる。
[0032] また、シリンダ本体 10の壁には、各圧力室 13、 14内とリザーバ 11とを連通するリリ ーフポート 15が形成され、さらに、シリンダ本体 10の内面には、前記リリーフポート 15 の前側にそれぞれシール部材 16が配設されている。 各圧力室 13、 14は、前記両 ピストン (ピストン糸且立体 51及びセカンダリピストン 12)の前進に応じて、前記一対の シール部材 16が対応するピストン組立体 51のブースタピストン 52とセカンダリピスト ン 12の外周面 (後述の貫通孔 18より後側の外周面）に摺接することで、リリーフポー ト 15に対して閉じられるようになる。なお、各圧力室 13、 14内には、前記ピストン組立 体 51のブースタピストン 52とセカンダリピストン 12とを後方へ付勢する戻しばね 17が 配設されている。また、ブースタピストン 52及びセカンダリピストン 12の前端部には、 図示したブレーキ非作動時の初期位置においてマスタシリンダ 2内のリリーフポート 1 5に連通可能な貫通孔 18が穿設されている。
[0033] ピストン組立体 51は、ブースタピストン 52にこれと相対移動可能に入力ピストン（入 力部材） 58を内装している。入力ピストン 58は、その後端に設けた大径部 58aにブレ ーキペダル 8から延ばしたペダル側軸 9を連結させることで、ブレーキペダル 8の操作 (ペダル操作）により進退移動するようになっている。この場合、ペダル側軸 9は、大 径部 58aに設けられた球面状凹部 58bに先端部を嵌合させた状態で連結されており 、これによりペダル側軸 9の揺動が許容されて 、る。
[0034] ピストン組立体 51を構成するブースタピストン 52は、その内部の長手方向中間部 位に隔壁 59を有しており、入力ピストン 58がこの隔壁 59を揷通して延ばされている。 ブースタピストン 52の前端側は、マスタシリンダ 2内の圧力室 (プライマリ室） 13に挿 入され、一方、入力ピストン 58の前端側は、同じ圧力室 13内のブースタピストン 52の 内側に配置されている。ブースタピストン 52と入力ピストン 58との間はブースタピスト ン 52の隔壁 59の前側に配置したシール部材 60により、ブースタピストン 52とマスタ シリンダ 2のシリンダ本体 10のガイド 10aとの間は前記シール部材 16によりそれぞれ シールされており、これにより圧力室 13からマスタシリンダ 2外へのブレーキ液の漏出 が防止されている。ブースタピストン 52及びセカンダリピストン 12の前端部には、図 示したブレーキ非作動時の初期位置においてマスタシリンダ 2内のリリーフポート 15 に連通可能な貫通孔 18が穿設されて 、る。
[0035] 電動ァクチユエータ 53は、ハウジング 54の第 1筒体 56と一体の支持板 63に固定さ れた電動モータ 64と、第 1筒体 56の内部に入力ピストン 58を囲んで配設されたボー ルねじ機構（回転一直動変換機構) 65と、電動モータ 64の回転を減速してボールね じ機構 65に伝達する回転伝達機構 66とから概略構成されている。
[0036] ボールねじ機構 65は、軸受（アンギユラコンタクト軸受） 67を介して第 1筒体 56に回 動自在に支持されたナット部材（回転部材) 68とこのナット部材 68にボール (符号省 略)を介して嚙合わされた中空のねじ軸（直動部材） 70とからなっている。ねじ軸 70 の後端部は、ノ、ウジング 54の取付部材 55に固定したリングガイド 71に回動不能にか っ摺動可能に支持されており、これによりナット部材 68の回転に応じてねじ軸 70が 直動するようになる。
[0037] 一方、回転伝達機構 66は、電動モータ 64の出力軸 64aに取付けられた第 1プーリ 72と、ナット部材 68にキー 73を介して回動不能に嵌合された第 2プーリ 74と前記 2 つのプーリ 72、 74間に掛け回されたベルト（タイミングベルト） 75と力もなつている。第 2プーリ 74は第 1プーリ 72に比べて大径となっており、これにより電動モータ 64の回 転は減速してボールねじ機構 65のナット部材 68に伝達される。また、軸受 67には、 ナット部材 68にねじ込んだナット 76により第 2プーリ 74及びカラー 77を介して与圧が かけられている。なお、回転伝達機構 66は上記したプーリ、ベルトに限らず、減速歯 車機構等であってもよい。
[0038] ボールねじ機構 65を構成する中空のねじ軸 70の前端部にはフランジ部材 78が、 その後端部には筒状ガイド 79がそれぞれ嵌合固定されている。フランジ部材 78及び 筒状ガイド 79は入力ピストン 58を摺動案内するガイドとして機能するようにそれぞれ の内径が設定されている。フランジ部材 78は、ねじ軸 70の、図 1中、左方向への前 進に応じてブースタピストン 52の後端に当接するようになっており、これに応じてブー スタピストン 52も前進する。また、ハウジング 54を構成する第 2筒体 57の内部には、 該第 2筒体 57の内面に形成した環状突起 80に一端が係止され、他端がフランジ部 材 78に衝合する戻しばね 81が配設されており、ねじ軸 70は、ブレーキ非作動時にこ の戻しばね 81により図示の初期位置に位置決めされる。
[0039] 入力ピストン 58とブースタピストン 52との相互間には、環状空間 82が画成されてい る。環状空間 82には、一対のばね (付勢手段） 85 (85A、 85B)が配設されている。 一対のばね 85 (85A、 85B)は、その各一端が入力ピストン 58に設けたフランジ部 8 3に係止され、ばね 85Aの他端がブースタピストン 52の隔壁 59に係止され、ばね 85 Bの他端がブースタピストン 52の後端部に嵌着した止め輪 84に係止されている。一 対のばね 85は、ブースタピストン 52に対して入力ピストン 58を両者の相対変位の中 立位置に向けて付勢し、ブレーキ非作動時に入力ピストン 58とブースタピストン 52と を相対移動の中立位置に保持する役割をなしている。また、上記一対のばね 85によ り、入力ピストン 58とブースタピストン 52とが中立位置から!/、ずれかの方向に相対変 位したとき、ブースタピストン 52に対して入力ピストン 58を中立位置に戻す付勢力が 作用することになる。
[0040] 本第 1実施形態において、車室内には、車体に対する入力ピストン 58の絶対変位 量 (適宜、入力絶対変位検出値 Aともいう。）を検出する入力絶対変位量検出手段の 一例であるポテンショメータ 86 (変位センサ）が配設されている。このポテンショメータ 86は、抵抗体を内蔵した本体部 87と、本体部 87から入力ピストン 58と平行にブレー キペダル 8側に延ばされたセンサロッド 88とからなっている。ポテンショメータ 86は、 ハウジング 54の取付部材 55のボス部 55aに固定したブラケット 89に入力ピストン 58 と平行をなすように取付けられている。センサロッド 88は、本体部 87に内蔵したばね により、常に伸長方向へ付勢され、入力ピストン 58の後端部に固定されたブラケット 9 0に先端を当接させている。
[0041] 入力ピストン 58とねじ軸 70との間には、入力ピストン 58とブースタピストン 52との相 対変位量 (以下、相対変位検出値 Bともいう。）を検出する相対変位センサ 100湘対 変位量検出手段）が介在されており、入力ピストン 58とねじ軸 70〔ひいてはブースタ ピストン 52〕との相対変位量を検出するようにしている。相対変位センサ 100は、物理 的に入力ピストン 58とブースタピストン 52との相対変位量を検出して検出データをコ ントローラ 92に出力するようになって 、る。
[0042] ポテンショメータ 86、相対変位センサ 100及び電動モータ 64の図示しない駆動部 にはコントローラ 92 (制御手段）が接続されて!、る。
[0043] また、コントローラ 92には、アクセルペダル（図示せず）の操作を検知するアクセル センサ（図示せず)またはエンジンスロットル（図示せず）の開閉を検知するスロットル センサ（図示せず）が接続され、アクセルペダルの操作が解除されたことを前記ァクセ ルセンサが検知したとき、または前記エンジンスロットルが閉となったことを前記スロッ トルセンサが検知したときに、マスタシリンダ 2の無効ストローク分を減らすため、入力 ピストン 58に対してブースタピストン 52がブレーキ液圧を増加する方向へ変位するよ うに電動ァクチユエータ 53を制御するようにして 、る（無効ストローク低減制御)。
[0044] コントローラ 92は、図 3に示すように、メモリ 101を有し、このメモリ 101に、後述する 演算 ·制御内容〔図 11〜 17のフローチャート〕を有するプログラム、後述する入力スト ロークとこれに対応する相対変位量とを用いて表示される目標変位量算出特性デー タ〔図 4〜10の（b)欄に示す。〕及び図 9 (d)の入力ストロークー液圧特性データを格 納している。
[0045] コントローラ 92は、メモリ 101にカロえ、図 3に示すように、微分回路 102、目標変位 量設定器 103、減算回路 104及び制御器 105を備えている。
[0046] 微分回路 102は、ポテンショメータ 86が検出した絶対変位量を微分して速度 V (適 宜、速度信号 Vという。）を算出する。 目標変位量設定器 103は、微分回路 102から の速度信号 V及びポテンショメータ 86の検出信号 (入力絶対変位検出値 A)の入力 を受け目標変位量 C (相対変位量)を設定し、これを減算回路 104に入力する。
[0047] 減算回路 104は、目標変位量設定器 103が出力する目標変位量 Cから相対変位 センサ 100が検出した相対変位量 (相対変位検出値 B)を減算〔C B〕して偏差を求 める。
[0048] 制御器 105は、減算回路 104が得た偏差の入力を受けて電動モータ 64への供給 電流を求め、電動モータ 64の駆動部を制御する。
[0049] そして、この実施形態では、コントローラ 92により、図 3に示すように、電動モータ 64 及び伝達機構〔回転伝達機構 66、ボールねじ機構 65けット部材 68、ねじ軸 70)〕 1S この順に制御され、ねじ軸 70の作動及び戻しばね 81のばね力によりブースタピ ストン 52が変位 (前進及び後退)する。そして、このブースタピストン 52の変位分が入 力ピストン 58の変位に加算されて、マスタシリンダの液圧が調整されると共に、ブース タピストン 52の変位とポテンショメータ 86の変位との差分 (相対変位検出値 B)が相対 変位センサ 100に検出される。この検出データ (相対変位検出値 B)がコントローラ 92 にフィードバックされて、電動モータ 64ひいては前記液圧の制御に用いられる。
[0050] すなわち、コントローラ 92は、ポテンショメータ 86の検出信号 (入力ストローク。入力 絶対変位検出値 Aに相当する。 )に応じて、入力ピストン 58とブースタピストン 52との 相対変位関係が可変となる目標変位量 Cを設定し、相対変位センサ 100の検出信号 (相対変位検出値 B)に基づき、入力ピストン 58とブースタピストン 52との相対変位関 係 (相対変位検出値 B)が前記目標変位量 Cとなるように電動モータ 64を制御する。
[0051] 前記目標変位量 Cの設定は、予め求められている図 4〜： LOの（b)欄に示す目標変 位量算出特性データを用いて後述するようにして行われる。
[0052] コントローラ 92は、前記プログラムを実行することにより、一定倍力制御、可変倍力 制御、ジャンプイン制御、ブレーキアシスト制御、ビルドアップ制御、回生協調制御、 減倍力制御、無効ストローク低減制御を行えるようになって!/ヽる。
[0053] 一定倍力制御は、背景技術で述べたものと同じぐ入力ピストン 58及びブースタピ ストン 52を一体的に変位させる（入力ピストン 58に対してブースタピストン 52が常に 上述の中立位置となるように相対変位 0で変位させる）ものであり、入力ピストン 58の ストローク（適宜、入力ストロークという。）を横軸、ブースタピストン (アシスト部材） 52 のストローク（適宜、アシストストロークという。）を縦軸にするとアシストストロークが図 4 (a)の実線で示される特性となる制御方法である。そして、このような制御を行うことに より、図 4 (c)に示されるように、入力ピストン 58の前進に伴いマスタシリンダ 2で発生 する液圧が 2次曲線、 3次曲線、あるいはこれらにそれ以上の高次曲線等が複合した 多次曲線 (以下、これらを総称して多次曲線という）状に大きくなる。
[0054] 入力ストロークを横軸、入力ピストン 58とブースタピストン 52との相対変位量を縦軸 にすると、図 4 (a)に示される特性データ及び図 4 (c)に示される特性データで示され る一定倍力制御の特性を、図 4 (b)に示す目標変位量算出特性データで表現するこ とができる。図 4 (b)で実線は入力ピストン 58とブースタピストン 52との相対変位量で ある。図 4 (b)の実線で示すように入力ピストン 58とブースタピストン 52との相対変位 量が常に 0であるように電動モータ 64を制御すると、図 4 (c)に示される液圧特性が 得られる。
[0055] 上記一定倍力制御は背景技術で述べたものと同様であるが、次に、本願発明の特 長である入力ピストン 58とブースタピストン 52との相対変位関係を可変とした可変倍 力制御、ジャンプイン制御、ブレーキアシスト制御、ビルドアップ制御、回生協調制御 、減倍力制御の各制御について説明する。なお、図 5〜図 10の各 (a) (b) (c)におけ る破線は、図 4の（a) (b) (c)で入力ピストン 58とブースタピストン 52との相対変位量 が常に 0となるように変位させる一定倍力制御の特性を示す。
[0056] まず、可変倍力制御は、図 5 (a)実線に示されるように入力ピストン 58の前進に対し てブースタピストン 52の前進をより進め、ブースタピストン 52と入力ピストン 58との相 対変位量が入力ピストン 58の前進に伴い大きくなり、これに対応して入力ピストン 58 の前進に伴うマスタシリンダ 2で発生する液圧の増加（多次曲線状に増加する特性） 力 図 5 (c)の実線に示されるように大きくなるようにする制御方法である。
[0057] 可変倍力制御としては、上記制御〔ブレーキ液圧を増加する方向へ入力ピストン 58 が移動するに従 、、入力ピストン 58の絶対変位量に比べてブースタピストン 52の絶 対変位量が大きくなるように電動ァクチユエータ 53を制御すること〕に加え、ブレーキ 液圧を増加する方向へ入力ピストン 58が移動するに従い、入力ピストン 58の絶対変 位量に比べてブースタピストン 52の絶対変位量が小さくなるように電動ァクチユエ一 タ 53を制御することを含めるようにしてもょ 、。
[0058] 図 5 (b)の目標変位量算出特性データは、図 5 (a)、（c)に対応して検証により得ら れたものである。そして、例えば入力ストロークの一つの値 nslに対応して相対変位 量として一つの値 (以下、目標変位量とも!、う） XIが定まるように電動モータ 64を制 御すると、目標変位量 XIに対応する大きさの液圧 ealがマスタシリンダ 2で発生する ようになっている。
[0059] 図 5 (b)に示されるように、入力ストロークの変化に対応して相対変位量は変化し、 かっこの相対変位量が目標変位量として設定されるようになっており、このように目標 変位量 C (相対変位量）が入力ピストン 58のストロークに応じて変えられることが、請 求項 1の「前記入力部材と前記アシスト部材との相対変位関係が可変となる目標変 位量を設定し、」に相当するものになっている。このことは、図 5 (b)に限らず、図 6〜1 0の各 (b)欄につ ヽても同様である。
[0060] ジャンプイン制御は、入力ピストン 58の絶対変位量が初期位置から所定量 ns2移 動したことをポテンショメータ 86が検出したときに、ブースタピストン 52を変位させ始 めて、ブースタピストン 52の変位が入力ピストン 58の変位と同じ（ブースタピストン 52 に対して入力ピストン 58が中立位置となるように相対変位 0で変位させる）か、または これよりも大きくなるように電動ァクチユエータ 53を制御する制御方法である。そして、 本実施形態では、上記制御方法の実現のために、図 6 (a)に示されるように入力ビス トン 58が所定量 ns2変位するまでは、ブースタピストン 52は変位せず、前記所定量 n s2の変化に伴い、急激に変位し、その後、入力ピストン 58と一体に変位する。これに より、図 6 (c)に示されるように、入力ピストン 58が所定量 ns2変位するまでは、マスタ シリンダ 2で液圧が発生せず、入力ピストン 58の所定量 ns2の変位の後、マスタシリン ダ 2で液圧が急激に発生し、その液圧を入力ピストン 58の前進に伴い多次曲線状に 大きくするようにしている。なお、上記説明では、入力ピストン 58が所定量 ns2変位し てブ一スタピストン 52を急激に変位させた後に、入力ピストン 58に対してブースタピ ストン 52が上述の中立位置となるように制御を行った力 入力ピストン 58に対してブ ースタピストン 52が上述の中立位置よりも前進した位置となるように制御するようにし てもよい。
[0061] このようなジャンプイン制御を行うことにより、ブレーキペダル 8の踏み込み初期に液 圧の上昇に伴う反力により運転者はブレーキが効 、て 、ると!/、うフィーリングを受ける こと、ひいては運転者に良好なブレーキフィーリングを与えることができるようになる。
[0062] ブレーキアシスト制御では、図 7 (a)に示されるように、入力ピストン 58の絶対変位 量が所定量 ns3 (ここで、所定量 ns3は上述のジャンプイン制御の際の所定量 ns2よ りも大きな値となっている。 )となる第 1条件が成立する (入力ストローク感応型ブレー キアシスト）ときまで、又は、入力ピストン 58の移動速度が所定速度となったと判断さ れるという第 2条件が成立する (入力速度感応型ブレーキアシスト）ときまでは、入力 ピストン 58の前進に伴い、ブースタピストン 52が入力ピストン 58と一体に変位する。 その後第 1条件又は第 2条件が成立した後、電動モータ 64の作動に伴い、ブースタ ピストン 52が電動モータ 64の作動分、さらに前進する。これに伴い、図 7 (c)に示され るように、入力ピストン 58の前進に伴ってマスタシリンダ 2に供給される液圧が多次曲 線状に大きくなる一方、電動モータ 64の作動によるブースタピストン 52の前進によつ て、液圧がより大きくなつてマスタシリンダ 2に供給される。
[0063] 第 1条件又は第 2条件が成立した後の図 7中実線で示した場合には、ブースタビス トン 52を瞬時に所定の相対変位量分前進させた後に入力ピストン 58の移動と同期さ せた場合の特性を示している。また、一点鎖線で示した場合には、第 1条件又は第 2 条件が成立した後に上述した可変倍力比制御を行うようにしたものである。このような ブレーキアシスト制御を行った場合、運転者の急ブレーキ操作を察知してより大きな 倍力比に変更して緊急制動を行うことが可能になる。なお、上記第 1条件又は第 2条 件はいずれか一方だけでもよぐまた、条件成立後のブースタピストン 52の移動量を 最大量としてフルブレーキとなるように制御してもよ 、。
[0064] ビルドアップ制御は、図 8に示されるように、入力ピストン 58の絶対変位量力 入力 ピストン 58のブレーキ液圧を増加する方向への移動が停止したこと、すなわち、図 8 ( d)に示されるように、入力ピストン 58の移動量が所定のストローク幅 ns4内にあって、 または、図示はしていないが、入力ピストン 58の入力速度 Vが速度 0近辺の値にあつ て、その状態が所定時間 tO経過したと判断したときに、図 8 (b)に示されるように、入 力ピストン 58に対してブースタピストン 52がブレーキ液圧を増加する方向へ所定の 相対変位量分、変位するように電動ァクチユエータ 53を制御する制御方法である。
[0065] このビルドアップ制御を、実現するために、本実施形態では、図 8 (a)に示されるよう に、ブレーキペダルの踏み込み停止が検出されると、入力ピストン 58に対してブース タピストン 52を漸次前進させ、これに伴い、図 8 (d)に示されるように、マスタシリンダ 2 で発生する液圧を漸次大きくするようにして ヽる。
[0066] このように、ビルドアップ制御を行うことにより、ブレーキペダルの踏み込み停止時に 、液圧の上昇に伴う反力により運転者はブレーキが効 、て 、ると 、うフィーリングを受 けること、ひいては運転者に良好なブレーキフィーリングを与えることができるようにな る。
[0067] 回生協調制御は、ハイブリッド自動車の動力モータの回生時に生じる制動（回生制 動）力に対応する液圧を減じてマスタシリンダ 2の液圧を発生させるものである。図 9 ( a)に示されるように、入力ピストン 58の前進に対してブースタピストン 52が遅れをもつ て前進し、すなわち入力ピストン 58に対してブースタピストン 52が相対的に後退する ようにし、これにより、図 9 (c)に示されるように、マスタシリンダ 2で発生する液圧の多 次曲線状の増加程度を小さくして回生制動分の減圧を行う制御方法である。 [0068] 図 9 (b)に示されるように、入力ストロークの変化に対応して相対変位量は、マイナ ス側 (入力ピストン 58の前進に対してブースタピストン 52が後退する方向）に変化し、 前記ばね 85Aが縮み切ったところで一定となるようになつている。すなわち、入力ビス トン 52の前進に伴ってブースタピストン 52が後退するように制御し、前記ばね 85Aが 縮み切ったところでブースタピストン 52が入力ピストン 52ともに前進するように制御し ている。なお、この場合の相対変位量は回生制動力に応じて変化するものであり、図 9 (b)はあくまでも回生協調制御時の一例を示したものである。
[0069] このように、回生協調制御を行うことにより、回生制動力に応じた液圧をマスタシリン ダ 2で発生させることができ、運転者に違和感のないブレーキフィーリングを与えるこ とができるようになる。
[0070] 減倍力制御は、図 10 (a)に示されるように、入力ピストン 58に対してブースタピスト ン 52が相対的に後退するようにし、これにより、図 10 (c)に示されるように、マスタシリ ンダ 2で発生する液圧が入力ピストン 58ストロークに正比例して大きくなる特性が得ら れるようにする制御方法である。図 10 (b)に示されるように、入力ストロークの変化に 対応して相対変位量は、ある程度進んで力 徐々にマイナス側 (入力ピストン 58の前 進に対してブースタピストン 52が後退する方向）に二次曲線的に変化するようになつ ている。すなわち、入力ピストン 52の前進に伴ってブースタピストン 52が入力ピストン 52と中立位置を保つようにした後、ある程度進んでから徐々にブースタピストン 52が 後退するように制御している。
[0071] コントローラ 92は、ポテンショメータ 86の検出信号及び相対変位センサ 100の検出 信号に応じてプログラムを実行し，その実行過程で、図 4〜10の (b)欄及び図 9 (d) 欄の特性データを選択利用して後述する図 11〜 17のフローチャートで示される演算 •制御を行う。なお、図 5〜： LOの (b)欄及び図 9 (d)欄の特性データは一例を示すも ので、諸条件に応じて各特性は変化するようになって!/、る。
[0072] 上述したように、ブースタピストン 52の変位分 (前進及び後退）が入力ピストン 58の 変位に加算されて、マスタシリンダの液圧が調整されるが、この液圧調整は、式（1) で示される圧力平衡関係をもって行われる。
[0073] ここで、圧力平衡式（1)における各要素は、図 2にも示されるように、以下のようにな つている。
[0074] Pb:マスタシリンダ 2内の圧力室（プライマリ室） 13内のブレーキ液圧、
Fi:入力推力、
Fb：ブースタ推力、
Ai：入力ピストン 58の受圧面積、
Ab：ブースタピストン 52の受圧面積、
K:ばね 85(85A、 85B)のばね定数、
Δ X：入力ピストン 58とブースタピストン 52との相対変位量。
[0075] また、相対変位量 ΔΧは、入力ピストン 58の変位を XI、ブースタピストン 52の変位 を Xbとして、 AX=Xi— Xbと定義している。したがって、 ΔΧは、相対移動の中立位 置では 0、入力ピストン 58に対してブースタピストン 52が後退する方向では正符号、 その逆方向では負符号となる。なお、圧力平衡式（1)ではシールの摺動抵抗を無視 している。この圧力平衡式（1)において、ブースタ推力 Fbは、電動モータ 64の電流 値力 推定できる。
[0076] Pb= (Fi-KX ΔΧ) /Ai= (Fb+KX ΔΧ) / Ab …ひ）
一方、倍力比 αは、下記（2)式のように表わされ、したがって、この（2)式に上記圧 力平衡式（1)の Pbを代入すると、倍力比 αは下記（3)式のようになる。
[0077] a =PbX (Ab+Ai)/Fi ---(2)
α = (1-ΚΧ ΔΧ/Fi) X (Ab/Ai+1) ·'·(3)
この場合、背景技術である一定倍力制御を行う場合には、ポテンショメータ 86の検 出結果に基づいて相対変位量 ΔΧが 0となるように電動モータ 64の回転を制御（フィ ードバック制御）する。そうすると、倍力比 exは、 ex =AbZAi+lとなり、真空倍力装 置や背景技術と同様にブースタピストン 52の受圧面積 Abと入力ピストン 58の受圧面 積 Aiとの面積比で一義的に定まる（図 4)。
[0078] これに対して、相対変位量 ΔΧを負の所定値に設定し、相対変位量 ΔΧが前記所 定値となるように、すなわち、ブレーキ液圧を増加する方向へ入力ピストン 58が移動 するに従 、、入力ピストン 58の絶対変位量に比べてブースタピストン 52の絶対変位 量が大きくなるように、電動モータ 64の回転を制御すれば、倍力比 aは、（1 KX ΔΧ/Fi)倍の大きさとなり、すなわち、倍力比が可変となり、電動ァクチユエータ 53 が倍力源として働いて、ペダル踏力の大きな低減を図ることができるようになる。
[0079] コントローラ 92は、上述したように図 11〜17のフローチャートを実行して、演算'制 御を行うが、ここで、その演算 '制御の内容を、この図 11〜17に基づいて説明する。
[0080] コントローラ 92は、図 11に示されるステップ S1〜S4を含む基本フローを所定周期 で実行する。
[0081] 図 11のステップ S1では、ポテンショメータ 86が検出した入力絶対変位検出値 Aを 読込む。ステップ S1に続くステップ S2では、図 5〜図 10の各 (b)に示される目標変 位量算出特性データを用いて入力絶対変位検出値 Aに基づく目標変位量 Cを算出 する。
[0082] ステップ S2に続くステップ S3では、相対変位センサ 100が検出した相対変位検出 値 Bを読込む。
[0083] ステップ S3に続くステップ S4では、相対変位検出値 Bが目標変位量 Cになる（B= Cまたは C - B = 0となる）ように電動モータ 64及び伝達機構を制御する。
[0084] このような、各ステップにより制御を行っていくが、入力ストロークに依存して目標変 位量 Cの算出を行っている可変倍力制御、ジャンプイン制御、及び入力ストローク感 応型のブレーキアシスト制御については、上記の基本フローで制御が可能である。こ れに対して、入力ストロークのほかに入力速度や時間に依存して目標変位量 Cの算 出を行う入力速度感応型のブレーキアシスト制御やビルドアップ制御、また、回生制 動力に依存して目標変位量 Cの算出を行う回生協調制御については、入力ストロー クのみに依存する上記基本フローだけでは制御が行えないため、図 12〜15に示す フローチャートにより実現が可能となって 、る。
[0085] 図 12のフローチャートは、図 11の基本フローに示されるステップ S2をステップ S10 1〜S 107に置き換えたものである。
[0086] ステップ S101は、図 12に示すように、ステップ S1に続いて実行され、並行して動 作して 、る図 13に示される入力速度 BAフラグ生成フローにより生成される入力速度 BAフラグがあるか否かを判定する。ステップ S101で YESと判定すると、図 7 (b)〔ブ レーキアシスト制御〕の目標変位量算出特性データ等を用いて目標変位量 C1を算 出し (ステップ S 102)、ステップ S3に進む。
[0087] ステップ S101で NOと判定すると、並行して動作している図 14に示されるビルドア ップフラグ生成フローにより生成されるビルドアップフラグがある力否かを判定する (ス テツプ S103)。ステップ S 103で YESと判定すると、図 8 (b)〔ビルドアップ制御〕の目 標変位量算出特性データ等を用いて目標変位量 C2を算出し (ステップ S104)、ステ ップ S3に進む。
[0088] ステップ S103で NOと判定すると、並行して動作している図 15に示される回生協調 フラグ生成フローにより生成される回生協調フラグがある力否かを判定する (ステップ S105)。ステップ S 105で YESと判定すると、図 9 (b)〔回生協調制御〕の目標変位量 算出特性データ等を用いて目標変位量 C3を算出し (ステップ S106)、ステップ S3に 進む。
[0089] ステップ S105で NOと判定すると、図 5 (b)〔可変倍力制御〕の目標変位量算出特 性データ等を用いて目標変位量 C4を算出し (ステップ S107)、ステップ S3に進む。 なお、ステップ S101、 S103、 S105の順序は、緊急性の高いものを先に判断するよ うにしているが、いずれの順序で判断してもよい場合には、例えば、 S 105を判断した 後、 S103を判断するようにしてもよい。
[0090] 本実施形態では、ステップ S107における目標変位量 C4の算出に、図 5 (b)〔可変 倍力制御〕の目標変位量算出特性データを用いているが、これに代えて、図 6 (b)〔 ジャンプイン制御〕の目標変位量算出特性データを用いるようにしてもよいし、入カス トローク感応型のブレーキアシストを行うようにするために図 7 (b)〔ブレーキアシスト制 御〕の目標変位量算出特性データを用いるようにしてもよい。また、図 5 (b)と図 6 (b) との合成データ、図 5 (b)と図 7 (b)との合成データ、図 6 (b)と図 7 (b)との合成データ 、あるいは、図 5 (b)〜図 7 (b)のすベての合成データを用いるようにしてもよい。
[0091] 上記図 12のフローチャートと並行して、図 13に示される入力速度 BAフラグ生成フ ロー、図 14に示されるビルドアップフラグ生成フロー、図 15に示される回生協調フラ グ生成フローを実行するようにして 、る。
[0092] 入力速度 BAフラグ生成フローでは、図 13に示すように、ポテンショメータ 86が検出 した入力絶対変位検出値 Aを読込む (ステップ S 201)。 [0093] 次に、入力速度 BAフラグがオフになっているかを確認し (ステップ S202)、ステップ S202で YESと判定すると、微分回路 102の作動により、入力速度 Vを算出する (ステ ップ S 203)。
[0094] 続、て、入力速度 Vが所定値 VOより大き 、か否かを判定する (ステップ S204)。ス テツプ S204で YESと判定すると、運転者が急ブレーキを望んで 、るものとして入力 速度 BAフラグをオン (ON)して (ステップ S205)、当該フローを繰返し行うようにリタ一 ン処理する。ステップ S204で NOと判定すると、当該フローを繰返し行うようにリタ一 ン処理する。
[0095] また、ステップ S 202で NOと判定すると、ブレーキアシスト制御を行って!/、る状態で あるが、このブレーキアシスト制御が不要となっているかどうかをブレーキアシスト制 御の解除条件 (例えば、入力絶対変位検出値 Aにより入力ピストン 58が後退している ことや車両速度がほぼ 0になったことなどの所定の条件）が満足している力否かで判 定する（ステップ S 207)。
[0096] ステップ S207で YESと判定すると、ブレーキアシスト制御が不要となっているので 、入力速度 BAフラグをオフ（OFF)し（ステップ S208)、当該フローを繰返し行うよう にリターン処理する。また、ステップ S207で NOと判定すると、ブレーキアシスト制御 を継続させるため、当該フローを繰返し行うようにリターン処理する。
[0097] ビルドアップフラグ生成フローでは、図 14に示すように、ポテンショメータ 86が検出 した入力絶対変位検出値 Aを読込む (ステップ S 301 )。
[0098] 次に、微分回路 102の作動により、入力速度 Vを算出する (ステップ S302)。
[0099] 続いて、入力速度 V (正のみでなく負の値もある。 )が速度 0近辺の値である力否か を判定する (ステップ S 303)。ステップ S303で YESと判定すると、タイマによる計時 開始又は計時の継続処理を行う (ステップ S304)。
[0100] 次に、タイマの計時に基づいて、入力速度 Vが速度 0近辺の値である状態と判定さ れて力 所定時間 tO (図 8の d)経過したか否かを判定する (ステップ S305)。
[0101] ステップ S305で YESと判定すると、ビルドアップフラグをオン（ON)して (ステップ S 306)、当該フローを繰返し行うようにリターン処理を行う。
[0102] ステップ S305で NOと判定すると、計時のカウントアップを行 、(ステップ S307)、リ ターン処理を行い、計時の継続を可能とする。
[0103] ステップ S303で NOと判定すると、ビルドアップフラグをオフ（OFF)し（ステップ S3 08)、タイマをクリアして (ステップ S309)、リターン処理を行う。
[0104] なお、ビルドアップフラグをオンする条件として、 S302、 S303で入力速度 Vを算出 し、これが速度 0近辺の値であるか否かを判定した力 このほかに、ステップ S301の 入力絶対変位検出値 Aに基づき、入力ピストン 58の移動量が図 8 (d)の所定のスト口 ーク幅 ns4内にあるか否かを判定してもよい。
[0105] 回生協調フラグ生成フローでは、図 15に示すように、図示しない回生制動システム による制動作動に係る上位 ECU (上位のコンロールシステム)から回生指令（回生分 減圧量 Δ Ρを含む。）の入力を受けた力否かを判定する (ステップ S401)。ステップ S 401で YESと判定すると、回生協調フラグをオンし (ステップ S402)、リターン処理を 行う。
[0106] ステップ S401で NOと判定すると、回生協調フラグをオフし (ステップ S403)、リタ一 ン処理を行う。
[0107] 回生協調フラグのオン時における図 12のステップ S106では、図 16に示すように制 御が行われる。すなわち、上位 ECU力ゝらの回生分減圧量 Δ Ρを読込む (ステップ S40 4)。次に、ポテンショメータ 86が検出した入力絶対変位検出値 Aを読込む (ステップ S405)。なお、説明の便宜上、この読み込んだ検出値を A1とする。ステップ S405に 続いて、図 9 (d)の液圧と入力ストローク '相対変位量との関係を示す特性データのう ち点線の特性データを用 、て入力絶対変位検出値 A1に対応する液圧 P 1を算出す ると共に、実線の特性データ L1を選択する (ステップ S406)。ここで、図 9 (d)の点線 の特性は図 4 (c)の実線の特性と同じものであり、また、図 9 (d)の実線の特性は点線 の特性上のある地点における液圧と相対変位量との関係を示す特性で、図 9 (d)に は 2本の実線の特性データ L1及び L2のみを示す力 実際には点線データ上の地点 毎に 1つずつ多数のデータが存在している。次に、上記で選択した実線の特性デー タ L1を用いて、液圧 P1から Δ Ρを引いた液圧 P2に対応する相対変位量— X2を算 出する (ステップ S407)。この相対変位量— X2は、上記入力絶対変位検出値 A1を 相対変位量 0としたときの相対変位量を表している。ステップ S407に続いて、—X2 を目標変位量 C3に設定し (ステップ S408)、リターン処理を行う。
[0108] 図 16の回生協調制御を行うことにより、ブースタピストン 52が入力ピストン 58に対し て、図 9 (c)に示されるように、ブレーキ液圧を減少する方向へ相対変位した関係とな るように電動ァクチユエータ 53が制御され、回生制動分のブレーキ液圧を減らした状 態で所望の制動力を発生することができる。
[0109] 次に、マスタシリンダ 2の無効ストロークを解消するための無効ストローク低減制御フ ローについて図 17に基づいて説明する。この無効ストローク低減制御フローは、上 述した図 11または図 12のフローに並行、又は割り込むようにして実行され、当該フロ 一を構成するステップ S502及び S503、ステップ S504、ステップ S505、並びにステ ップ S506は、夫々、図 11の基本フローのステップ S2、ステップ Sl、ステップ S3、及 びステップ S4に相当して!/、る。
[0110] 無効ストローク低減制御フローでは、まず、アクセルの操作に係る検出信号の入力 を受けて!/、るか否かによりアクセル操作が行われて 、る力否かを判定する（ステップ S 501)。ステップ S501でアクセルオフとなっていて NOと判定すると目標変位量 Cを値 C5にし (ステップ S502)、ステップ S501でアクセルオンとなっていて YESと判定する と目標変位量 Cを値 0にする (ステップ S503)。なお、上記値 C5はマスタシリンダ 2の 無効ストローク分に相当する相対変位量である。
[0111] ステップ S502、 S503に続いて、ポテンショメータ 86が検出した入力絶対変位検出 値 Aを読込む (ステップ S 504)。
[0112] ステップ S504に続くステップ S505では、相対変位センサ 100が検出した相対変 位検出値 Bを読込む。
[0113] 次に、ステップ S506で、相対変位検出値 Bが目標変位量 Cになるように電動モー タ 64を制御し、リターン処理を行う。
[0114] 本実施形態のマスタシリンダ 2において、ブースタピストン 52が前進し、貫通孔 26 がマスタシリンダ 2の内側のシール部材 16を乗越えるまでは、すなわちリリーフポート 15が閉じられるまでは、マスタシリンダ 2内にブレーキ液圧が発生せず、したがって、 この間は無効ストロークとなる。しかし、本実施形態においては、図 17の無効ストロー ク低減制御フローを実行して電動モータ 64を制御することにより、ブレーキ作動前に ブースタピストン 52を前記シール部材 16を乗越える位置まで前進させることで、前記 無効ストロークを解消することができる。なお、上記ステップ S501においては、ァクセ ルの操作に係る検出信号の入力を受けているか否かを判定しているが、これに限ら ず、スロットルセンサによりエンジンスロットルの開閉を判定し、エンジンスロットルが閉 となったときに目標変位量 Cを値 C5に、また、開となったときに目標変位量 Cを 0に設 定するようにしてちょい。
[0115] なお、上記の説明では、一定倍力制御、可変倍力制御、ジャンプイン制御、ブレー キアシスト制御、ビルドアップ制御、回生協調制御、減倍力制御、無効ストローク低減 制御を行うように説明したが、このほかの制御を行うようにしてもよぐまた、可変倍力 制御、ブレーキアシスト制御等の入力ピストン 58とブースタピストン 52との相対変位 関係を可変とする変位量制御を含め、上記した制御の一部を行うようにしてもょ 、。
[0116] 上述したように構成された電動倍力装置 1においては、ポテンショメータ 86の検出 信号に応じて、入力ピストン 58とブースタピストン 52との相対変位関係を可変とする 変位量制御することにより、例えば、ブレーキアシストの制御など種々のブレーキ特 性を得ることができる。さらに、一般に低液圧領域ではストロークに対する液圧の変化 1S 高液圧領域に比べて小さいという事情があることを考慮すると、ストロークを制御 する変位量制御とすることによりブレーキとして多用される低液圧領域での制動を高 精度で行うことができるメリットがある。
[0117] また、入力ピストン 58がブレーキ液圧による反力の一部を受けるようになっているの で、入力ピストン 58とブースタピストン 52との相対位置関係を変更することにより、入 力ピストン 58のストロークに対して発生する液圧を増減させ、この液圧の増減に応じ て入力ピストン 58のストロークに対する踏力を変更することができ、これにより、入力ピ ストン 58のストロークと液圧及び踏力との関係を所望のものに調整することができる。
[0118] また、相対変位センサ 100からの信号に基づいてブースタピストン 52と入力ピストン 58との相対変位量が任意の所定値となるように電動ァクチユエータ 53を制御し、所 望の倍力比を得るので、従来技術にぉ 、て必要として 、た高価な踏力センサが不要 になり、その分、コスト低減を図ることができる。また、ブースタピストン 52と入力ピスト ン 58との相対変位量が任意の所定値となるように電動ァクチユエータ 53を制御する ことにより、ブースタピストン 52と入力ピストン 58との受圧面積比で定まる倍力比よりも 大きな倍力比や小さな倍力比を得ることができ、所望の倍力比に基づく制動力を得 ることがでさる。
[0119] 次に、本発明の第 2実施形態に係る電動倍力装置 50Aを図 18〜図 20に基づき、 第 1実施形態（図 1〜図 17)を参照して説明する。
[0120] 第 2実施形態に係る電動倍力装置 50Aは、図 18、 19に示すように、第 1実施形態 に係る電動倍力装置 1に比して、相対変位センサ 100を廃止したことと、コントローラ 92に代えてコントローラ 92Aが設けられ、コントローラ 92Aに第 1実施形態の相対変 位センサ 100に代わる相対変位検出回路を設けたことと、第 1実施形態の基本フロ 一 (図 11)に代わる図 20に示す基本フローを用いることと、が異なっている。なお、そ の他の部分は、第 1実施形態と同様である。
[0121] 相対変位検出回路は、コントローラ 92Aに設けられ、電動モータ 64における回転 制御のために設けられるレゾルバ (アシスト絶対変位量検出手段） 91が検出する電 動モータ 64の回転変位力も演算される車体に対するブースタピストン 52の絶対変位 量 (以下、アシスト絶対変位検出値 Dともいう。）とポテンショメータ 86の検出信号 (入 力絶対変位検出値 A)に基づ 、てブースタピストン 52と入力ピストン 58との相対変位 量〔適宜、相対変位検出値 (D— A)〕を検出する。なお、アシスト絶対変位量検出手 段として、レゾルバ 91に代えてブースタピストン 52の絶対変位量を検出するポテンシ ョメータ (変位センサ）を用い、ブースタピストン 52の絶対変位量を求めるようにしても よい。
[0122] 図 20に示す基本フローは、図 11の基本フローに比して、ステップ S3, S4に代わる ステップ S603, S604を設けている。ステップ S603では、前記相対変位検出値 Dを 読込む。ステップ S604では、相対変位検出値 (D— A)が目標変位量 Cになる（D— A=Cとなる）ように電動モータ 64及び伝達機構〔回転伝達機構 66、ボールねじ機構 65 (ナット部材 68、ねじ軸 70)〕を制御する。
[0123] なお、図 20のステップ S603, S604を図 12のステップ S3, S4及び図 17のステップ S505, S507に適用することで、図 12〜図 17のフローチャートに基づく帘 IJ御を行うこ とちでさる。 [0124] この第 2実施形態によっても、上述した第 1実施形態と同様の作用 ·効果を奏する。
[0125] 図 21に示す第 2実施形態の変形例である電動倍力装置 50Bは、入力ピストン (入 力部材） 326及びブースタピストン（アシスト部材） 329がタンデムマスタシリンダ 2の液 圧室 13に臨んでいない点、及び入力ピストン 326及びブースタピストン 329との間に 入力ピストン 326を中立位置に付勢するばね 85が設けられていない点が第 2実施例 と大きく異なっている。
[0126] ペダル側入力軸 20に固定される入力ピストン 326の他端及びブースタピストン 329 の他端が、タンデムマスタシリンダ 2のプライマリピストン 421の一端部に形成されて 液体が封入される液圧室 327の中に挿入されている。電動モータ 64及びナット部材 68により駆動されるブースタピストン 329の内側に入力ピストン 326が摺動自在に配 置され、入力ピストン 326及びブースタピストン 329の両者力 シール部材（図示省略 )でシールされるものになっている。図 21中、 320は、各輪設けられたキヤリパを示す
[0127] 図 21の電動倍力装置 50Bでは、入力ピストン 326とブースタピストン 329とが一定 の相対変位関係を保ったときのストロークの関係は、以下の式 (4)で、また、入力と出 力の関係は、液圧室 327に面している入力ピストン 326とブースタピストン 329の面 積をそれぞれ Ai、 Abとすれば、以下の式（5)で表すことができる。
[0128] Xout=Xi ( =Xb) … （4)
Fout = Fi ( ( Ai + Ab) / Ai) … (5)
ここで、 Xiは、入力ストローク、 Xoutは、プライマリピストン 321の出力ストローク、 Fo utは、プライマリピストン 321の出力、 Fiは、ペダル側入力軸 20の入力である。
[0129] したがって、倍力比 (Xは、出力 Foutと入力 Fiとの比であるから、上記式（5)に基づ き以下の式 (6)で表すことができる。
[0130] a =Fout/Fi= (Ai+Ab) /Ai …（6)
式 (6)から明らかなように、この変形例では、倍力比 αは、常時一定の値となる。
[0131] 図 21の電動倍力装置 50Βにおける作動については、入力ピストン 326とブースタ ピストン 329との相対位置をずらしても、そのときのペダル側入力軸 20の位置を保つ ようにすれば、電動モータ 64で制御されるブースタピストン 329が相対移動した分だ けプライマリピストン 321の出力 Foutが増減することになる。これにより、入力ストロー ク XIとプライマリピストン 321の出力 Foutとの関係は、図 22に示すように、相対位置 を図 22の a, b, cとずらすことによって任意の入力ストローク Xiと出力 Foutひいては 液圧（=出力 FoutZプライマリピストン 321の面積）との関係が得られる。ここで、図 2 2の aは入力ピストン 326とブースタピストン 329とが中立位置にあるときの特性、図 22 の bは入力ピストン 326よりもブースタピストン 329が後退した位置にあるときの特性、 図 22の cは入力ピストン 326よりもブースタピストン 329が前進した位置にあるときの 特性をそれぞれ示している。もし、入力ピストン 326とブースタピストン 329とが中立位 置で、入力ピストン 326がー定量踏み込まれた状態から、入力ピストン 326の現在の 位置を保ったままで、ブースタピストン 329を所定量前進させると、図 22の a特性から c特性に転移することになる。これにより、入力ピストン 326のストロークに対して発生 する出力 Foutひ ヽては液圧が増加し、ショートストローク（一定の出力を出すのにより 短いストロークで済む）のペダルフィーリングを実現できる。また、この液圧の増加に 応じて入力ピストン 326に加わる反力が増加するので、入力ピストン 326のストローク に対する踏力が増加する。このように、入力ピストン 326のストロークに対する踏力も 変更ができるので、所望のものに調整することが可能となる。
[0132] そして、動作は、ポテンショメータ 86及びレゾルバ 91の検出信号の差分によりぺダ ル側入力軸 20 (入力ピストン 326)とブースタピストン 329との相対変位量 (D—A)を 求め、この相対変位量 (D—A)と予め定めた目標変位量との偏差に基づいて、ぺダ ル側入力軸 20の変位に比べてブースタピストン 329の変位が大きくなるように制御す るようにしており、これにより、良好なアシスト機能の実現が可能となっている。
[0133] なお、本変形例では、入力ピストン 326及びブースタピストン 329との間に入力ビス トン 326を中立位置に付勢するばね 85が設けられていないが、このばね 85を設ける ようにすれば、図 21に示すように、入力ピストン 326及びブースタピストン 329の他端 がマスタシリンダ 2の圧力室 13に臨んでいなくとも、図 11、 12に示すような制御が可 能となっている。
[0134] 図 1及び図 18、 21に示す第 1,2実施形態において、入力絶対変位量検出手段とし て、ポテンショメータ 86を用いて入力絶対変位量を得る場合を例にした力 これに代 えてマスタシリンダ 2の圧力室 13の液圧を検出する液圧センサ、ブレーキペダル 8へ 入力される踏力を検出する踏力センサ、又はモータ 64へ供給する電流を検出する電 流センサを用いて入力絶対変位量を推定し (得て)、これらを入力絶対変位量検出 手段として用いてもよい。上記液圧センサ、踏力センサ又は電流センサにより、入力 絶対変位量を推定できる (得ることができる)ことについて図 23を参照して説明する。
[0135] 図 23において、マスタシリンダ 2の圧力室 13、 14と、これに連通する配管ゃデイス クブレーキなど全ての負荷側要素の剛性 (液量対発生液圧）との関係を、マスタシリ ンダ圧力室 2Aと、これの断面積 (Ai+Ab)に等しい断面積を有するピストン 2Bの変 位 Xm及びそれに取付けられたばね要素 2Cのばね定数 Kdとに置換えて考察する。 この場合、前記入力ピストン 58及びブースタピストン 52の変位 (ストローク）をそれぞ れ Xi, Xb、最終的にマスタシリンダ圧力室 2Aに面している部分での入力ピストン 58 の発生力（入力推力）及びブースタピストン 52の発生力（ブースタ推力）をそれぞれ F i, Fbとする。
[0136] また、ばね 85 (85A, 85B)のばね定数を K、ねじ軸 70の出力を FbO、ブレーキぺ ダルの踏力を FiOとする。
[0137] なお、第 1実施形態では相対変位センサ 100を有していることから、また、第 2実施 形態ではコントローラ 92Aに相対変位検出回路を有していることから、相対変位量 Δ X=Xi— Xbは既知となっている。
[0138] (ィ 1)入力絶対変位量検出手段として液圧センサを用いて入力絶対変位量を推定 できる（得ることができる）ことにつ ヽて：
入力ピストン 58のストローク Xi及びブースタピストン 52のストローク Xbにより、 Xi— X b= ΔΧ (既知）の相対変位が生じ、これに対応して圧力室 2Αでは式（7)で示される 液量変化 (体積変化） Δνが生じる。
[0139] 式（7)を変形して、式 (8)が得られる。
[0140] AV=Xb-Ab+Xi-Ai
= (Xi- AX)Ab+Xi-Ai
=Xi(Ab+Ai) - AX-Ab … (7)
Χί= ( ΔΥ+ AX-Ab) / (Ab+Ai) … (8) 一方、圧力室 2Aの液量 (体積) Vと圧力室 2Aの液圧 Pbとについて、液量 Vを横軸 、液圧 Pbを縦軸にして、図 24に表示すると、液量 Vと液圧 Pbとの関係は多次曲線〔P b=f (V)〕で示される。この対応関係があることから、液圧 Pbを検出することにより、液 圧 Pbに対応する液量 Vを求めることができる。そして、入力ピストン 58及びブースタ ピストン 52の初期位置から両ピストン 58、 52が特定のある位置まで移動したときの液 量変化 (体積変化） AVは、その特定位置での液量 Vと同じになることから、このとき の液圧 Pbを検出すれば、液圧 Pbに対応する液量変化 Δνを求めることができる。
[0141] このため、液圧センサが液圧 Pbを算出することにより、上記 Pb— Δνの対応関係〔 Pb=f ( AV)〕から液量変化 (体積変化） Δνが得られ、この液量変化 Δνと既知であ る相対変位量 ΔΧとを式 (8)に代入することで入力ピストン 58のストローク Xiを算出 することが可能になる。なお、図 24の Pb— Δνとの特性を示す多次曲線は、ディスク ブレーキのブレーキパッドの摩耗等の経年変化により特性が徐々に変化していくが、 例えば、走行距離やブレーキ回数のファクタ一により適宜補正することにより実際の 特性に近似したものとすることができる。
[0142] (口 1)入力絶対変位量検出手段として踏力センサを用いて入力絶対変位量を推定 できる（得ることができる）ことにつ ヽて：
入力ピストン 58のストローク Xi及びブースタピストン 52のストローク Xasにより、 Xi— Xb= ΔΧの相対変位 (既知）が生じる。この際、圧力室 2Αの液圧 Pbは、式（9)で示 される。
[0143] Pb=Fi/Ai
= (FiO-K- ΔΧ) /Αί … （9)
式（9)及び上記 Pb— ¥の対応関係 1)=;[( ¥)〕に基づぃて、前記踏力センサ が検出するブレーキペダルの踏力 FiOから液量変化 (体積変化） Δνを得ることがで きる。
[0144] このため、このようにして得た Δνを上記 (ィ 1)と同様に式（8)に適用して、入力ビス トン 58のストローク Xiを算出することが可能になる。すなわち、前記踏力センサの検 出したデータ (踏力 FiO)から、入力ピストン 58のストローク Xiを算出することが可能に なる。 [0145] (ハ 1)入力絶対変位量検出手段として電流センサを用いて入力絶対変位量を推定 できる（得ることができる）ことにつ ヽて：
入力ピストン 58のストローク Xi及びブースタピストン 52のストローク Xbにより、 Xi— X b= ΔΧ (既知）の相対変位が生じる。この際、圧力室 2Αの液圧 Pbは、式（10)で示 される。
[0146] Pb=Fb/Ab
= (FbO+K- AX) /Ab … (10)
式（10)及び上記 Pb— ¥の対応関係 1)=;[( ¥)〕に基づぃて、ブースタ推力 Fbから、すなわちブースタ推力 Fb発生の元となるモータ 64に供給される電流を電流 センサが検出し、この検出された電流値から、液量変化 (体積変化） Δνを得ることが できる。
[0147] このため、このようにして得た Δνを上記 (ィ 1)と同様に式（8)に適用して、入力ビス トン 58のストローク Xiを算出することが可能になる。すなわち、前記電流センサの検 出したデータ (電流値)から、入力ピストン 58のストローク Xiを算出することが可能に なる。
[0148] 次に、本発明の第 3実施形態に係る電動倍力装置 50Cを図 25、 26に基づき、第 1 実施形態（図 1〜図 17)を参照して説明する。
[0149] 第 3実施形態に係る電動倍力装置 50Cは、第 1実施形態のコントローラ 92が、 (i) 相対変位センサ 100の検出データをフィードバック制御に用い、 (ii)目標変位量じの 設定には、メモリ 101に予め格納される図 4〜図 10の各 (b)欄の特性データを用いる のに対し、コントローラ 92に代わるコントローラ 92Cを設け、このコントローラ 92Cが、 （ ic)レゾルバ 91の検出データ (アシスト絶対変位検出値 D)をフィードバック制御に用 い、 (iic)目標変位量 Cの設定には、メモリ 101に予め格納される図 4〜図 10の各（a) 欄の特性データを用いることが主に異なって 、る。
[0150] 図 25において、コントローラ 92Cは、ポテンショメータ 86の検出信号に応じて、入力 ピストン 58とブースタピストン 52との相対変位関係が可変となるように、ブースタピスト ン 52の絶対変位量を目標変位量 (以下、アシスト目標変位量 Eという。）として設定し 、このアシスト目標変位量 Eの設定には、メモリ 101に予め格納される図 4〜図 10の 各 (a)欄の特性データを用いている。アシスト目標変位量 Eは、図 4〜図 10の各 (a) 欄の特性データより入力ストロークに対するアシストストロークとして求められる。すな わち、アシスト目標変位量 Eは、入力ストロークとアシストストロークとの相対的な対応 関係から得られるものであり、入力ピストン 58とブースタピストン 52との相対変位関係 を自ずと含んだものになって 、る。
[0151] そして、本発明の第 3実施形態に係る電動倍力装置 50Cは、ポテンショメータ 86の 検出信号に応じて、入力ピストン 58とブースタピストン 52との相対変位関係が可変と なる目標変位量 (アシスト目標変位量 E)を設定 (請求項 1)すること、入力ピストン 58 ( 入力部材)とブースタピストン 52 (アシスト部材)との相対変位関係が前記目標変位量 (アシスト目標変位量 E)となるように電動モータ 64を制御する（請求項 1)ことは、第 1 実施形態に係る電動倍力装置 50と同様であり、請求項 1の記載内容に対応している
[0152] 電動倍力装置 50Cのコントローラ 92Cを含む制御系は、図 3に対応して図 25に示 すように構成されており、コントローラ 92Cは、図 26に示す基本フローを実行するよう になっている。
[0153] 図 26のステップ S701では、ポテンショメータ 86が検出した入力絶対変位検出値 A を読込む。ステップ S701に続くステップ S702では、図 4〜図 10の各（a)欄に示され る入力ストロークーアシストストローク特性を用いてブースタピストン 52の絶対変位量 であるアシスト目標変位量 E (上述したように入力ピストン 58とブースタピストン 52との 相対変位関係を自ずと含んだものになって 、る。）を算出する。
[0154] ステップ S702に続くステップ S703では、レゾルバ 91が検出したアシスト絶対変位 検出値 Dを読込む。
[0155] ステップ S703に続くステップ S704では、アシスト絶対変位検出値 Dがアシスト目標 変位量 Eになる（D = Eまたは E - D = 0となる）ように電動モータ 64 (電動ァクチユエ ータ 53)を制御する。
[0156] 第 1、第 2実施形態では、相対変位量をフィードバック制御したのに対して、上述の ように、第 3実施形態では、ブースタピストン 52の絶対変位量についてフィードバック 制御を行っている。 [0157] 図 27のフローチャートは、図 12に対応するもので、図 26の基本フローに示される ステップ S702をステップ S801〜S807に置き換えたものである。
[0158] ステップ S801〜S807は、図 12のステップ S101〜S107に対応している。ステップ S801は、図 27に示すように、ステップ S701に続いて実行され、並行して動作してい る前述の図 13に示される入力速度 BAフラグ生成フローにより生成される入力速度 B Aフラグがあるか否かを判定する。ステップ S801で YESと判定すると、図 7 (a)〔ブレ ーキアシスト制御〕の目標変位量算出特性データ等を用いて目標変位量 E1を算出 し (ステップ S802)、ステップ S703に進む。
[0159] ステップ S801で NOと判定すると、並行して動作している図 14に示されるビルドア ップフラグ生成フローにより生成されるビルドアップフラグがある力否かを判定する (ス テツプ S803)。
[0160] ステップ S803で YESと判定すると、図 8 (a)〔ビルドアップ制御〕の目標変位量算出 特性データ等を用いて目標変位量 E2を算出し (ステップ S804)、ステップ S703に進 む。
[0161] ステップ S803で NOと判定すると、並行して動作している図 15に示される回生協調 フラグ生成フローにより生成される回生協調フラグがある力否かを判定する (ステップ S805)。ステップ S805で YESと判定すると、 目標変位量 E3を算出し (ステップ S806 )、ステップ S703に進む。なお、回生協調制御の目標変位量 E3を算出するステップ S806の処理は、上述した図 9 (d)〔回生協調制御〕の目標変位量算出の特性データ Ll、 L2等を、液圧-相対変位量の関係で規定されているものに代えて、液圧—ァシ ストストローク絶対変位量の関係を規定するデータを用いて目標変位量 E3を算出す ることにより、図 16の回生協調目標変位量設定フローと同様と行うことができる（具体 的には、ステップ S407、 S408において相対変位量に代えてアシストストローク絶対 変位量を算出し、これを目標変位量 E3に設定する)。
[0162] ステップ S805で NOと判定すると、図 5 (a)〔可変倍力制御〕の目標変位量算出特 性データ等を用いて目標変位量 E4を算出し (ステップ S807)、ステップ S703に進む
[0163] この第 3実施形態によっても、上述した第 1実施形態と同様の作用 ·効果を奏する。 [0164] 図 25、 26に示される第 3実施形態の電動倍力装置 50Cにおいて、入力絶対変位 量検出手段としてポテンショメータ 86を用いて入力絶対変位量を得る場合を例にし た力 この第 3実施形態においてもポテンショメータ 86に代えて上述したような液圧セ ンサ、踏力センサ又は電流センサを用いることができる。このことについて図 23及び 図 24を参照して説明する。この場合、ブースタピストン 52のストローク Xbはレゾルバ 9 1の検出信号によって既知になっている。
[0165] (ィ 2)入力絶対変位量検出手段として液圧センサを用いて入力絶対変位量を推定 できる（得ることができる）ことにつ ヽて：
入力ピストン 58のストローク Xi及びブースタピストン 52のストローク Xbにより、圧力 室 2Aでは式（11)で示される液量変化 (体積変化） Δ Vが生じる。
[0166] AV=Xb-Ab+Xi-Ai … (11)
式（11)を変形して、式（12)が得られる。
[0167] Xi= ( AV-Xb -Ab) /Ai … (12)
式（11)及び上記 Pb— ¥の対応関係 1)=;[( ¥)〕に基づぃて、前記液圧セン サが検出する液圧 Pbから液量変化 (体積変化） Δνを得ることができる。
[0168] このため、このようにして得た Δνと既知の Xaとを式（12)に代入、入力ピストン 58の ストローク XIを算出することが可能になる。すなわち、前記液圧センサの検出したデ ータ (液圧 Pb)から、入力ピストン 58のストローク XIを算出することが可能になる。
[0169] (口 2)入力絶対変位量検出手段として踏力センサを用いて入力絶対変位量を推定 できる（得ることができる）ことにつ ヽて：
液量変化 (体積変化） Δνは、次式（13)で示される。
[0170] Δ V=Xb-Ab+ (Xb+ ΔΧ) -Ai … (13)
式（13)、式（9)及び前記 Pb=f ( AV)に基づいて、 ΔΧを既知データ及び前記踏 力センサが検出するブレーキペダルの踏力 FiOから得ることができる。
[0171] 一方、 XIは次式（14)で示され、上記で得た ΔΧにより入力ピストン 58のストローク X iを算出することができる。
[0172] Xi=Xb+ ΔΧ … （14)
このように、前記踏力センサが検出するブレーキペダルの踏力 FiOから、入力ピスト ン 58のストローク Xiを算出することが可能になる。
[0173] (ハ 2)入力絶対変位量検出手段として電流センサを用いて入力絶対変位量を推定 できる（得ることができる）ことにつ ヽて：
圧力室 2Aの液圧 Pbは、式（10)で示され、液量変化 (体積変化） Δνは、式（13) で示され、これら式（10)、 （13)及び前記 Pb=f ( AV)に基づいて、既知データと、 ブースタ推力 Fb (すなわちブースタ推力 Fb発生の元となる電流センサが検出する電 流値）とから、 ΔΧを得ることができる。
[0174] 一方、 Xinは上記式（14)で示され、上記で得た ΔΧにより入力ピストン 58のスト口 ーク XIを算出することができる。
[0175] このように、前記電流センサが検出する電流値から、入力ピストン 58のストローク Xi を算出することが可能になる。

Claims

請求の範囲
[1] ブレーキペダルの操作により進退移動する入力部材と、該入力部材に相対移動可 能に配置されたアシスト部材と、該アシスト部材を進退移動させる電動ァクチユエータ とを備え、前記ブレーキペダルによる前記入力部材の移動に応じて前記アシスト部 材に付与されるアシスト推力によりマスタシリンダ内に倍力されたブレーキ液圧を発 生させる電動倍力装置において、
前記入力部材の絶対変位量を検出するための入力絶対変位量検出手段と、 前記入力部材と前記アシスト部材との相対変位量を検出する相対変位量検出手段 または前記アシスト部材の絶対変位量を検出するアシスト絶対変位量検出手段のう ちのいずれ力 1つとを備え、
前記入力絶対変位量検出手段の検出信号に応じて、前記入力部材と前記アシスト 部材との相対変位関係が可変となる目標変位量を設定し、前記相対変位量検出手 段または前記アシスト絶対変位量検出手段からの信号に基づき、前記入力部材と前 記アシスト部材との相対変位関係が前記目標変位量となるように前記電動ァクチユエ ータを制御する制御手段が設けられていることを特徴とする電動倍力装置。
[2] 前記ブレーキペダルから前記入力部材に付与される入力推力と前記電動ァクチュ エータカも前記アシスト部材に付与されるアシスト推力とにより、マスタシリンダ内にブ レーキ液圧を発生させ、前記入力部材と前記アシスト部材とが相対変位したときでも 、該ブレーキ液圧による反力の一部を前記入力部材に、他の一部を前記アシスト部 材にそれぞれ伝達するようにしたことを特徴とする請求項 1に記載の電動倍力装置。
[3] 前記入力部材と前記アシスト部材との間には、前記アシスト部材に対して前記入力 部材を両者の相対変位の中立位置に向けて付勢する付勢手段を設けたことを特徴 とする請求項 1または 2に記載の電動倍力装置。
[4] 前記制御手段は、ブレーキ液圧を増加する方向へ前記入力部材が移動するに従 V、、前記入力部材の絶対変位量に比べて前記アシスト部材の絶対変位量が大きくま たは小さくなるように前記電動ァクチユエータを制御することを特徴とする請求項 1乃 至 3の 、ずれかに記載の電動倍力装置。
[5] 前記制御手段は、前記入力絶対変位量検出手段からの信号に基づき、前記入力 部材の絶対変位量が初期位置力 所定量移動したことを検出したときに、前記ァシ スト部材を変位させ始めて、前記アシスト部材の絶対変位量が前記入力部材の絶対 変位量と同じかまたはこれよりも大きくなるように前記電動ァクチユエータを制御する ことを特徴とする請求項 1乃至 3のいずれかに記載の電動倍力装置。
[6] 前記制御手段は、前記入力絶対変位量検出手段により検出される前記入力部材 の絶対変位量が所定量となったときに、前記入力部材の絶対変位量に比べて前記 アシスト部材の絶対変位量が大きくなるように前記電動ァクチユエータを制御すること を特徴とする請求項 1乃至 3のいずれかに記載の電動倍力装置。
[7] 前記制御手段は、前記入力絶対変位量検出手段により検出される前記入力部材 の絶対変位量から前記入力部材の移動速度が所定速度となったと判断したときに、 前記入力部材の絶対変位量に比べてアシスト部材の絶対変位量が大きくなるように 前記電動ァクチユエータを制御することを特徴とする請求項 1乃至 3のいずれかに記 載の電動倍力装置。
[8] 前記制御手段は、前記入力絶対変位量検出手段により検出される前記入力部材 の絶対変位量力 前記入力部材のブレーキ液圧を増加する方向への移動が停止し たと判断したときに、前記入力部材に対して前記アシスト部材がブレーキ液圧を増加 する方向へ所定量変位するように目標変位量を設定し、この目標変位量に基づき前 記電動ァクチユエータを制御することを特徴とする請求項 1乃至 3のいずれかに記載 の電動倍力装置。
[9] 前記制御手段は、アクセルペダルの操作を検知するアクセルセンサまたはエンジン スロットルの開閉を検知するスロットルセンサに接続され、アクセルペダルの操作が解 除されたことを前記アクセルセンサが検知したときまたは前記エンジンスロットルが閉 となったことを前記スロットルセンサが検知したときに、前記マスタシリンダの無効スト ローク分を減らすため、前記入力部材に対して前記アシスト部材がブレーキ液圧を 増加する方向へ変位するように前記電動ァクチユエータを制御することを特徴とする 請求項 1乃至 3のいずれかに記載の電動倍力装置。
[10] 前記制御手段は、回生制動システムによる制動作動が行われる場合に、前記ァシ スト部材が前記入力部材に対してブレーキ液圧を減少する方向へ相対変位した関 係となるように前記電動ァクチユエータを制御することを特徴とする請求項 1乃至 3の いずれかに記載の電動倍力装置。
[11] 前記入力絶対変位量検出手段は、前記固定部に対する前記入力部材の絶対変 位量を検出する変位センサであることを特徴とする請求項 1乃至 3のいずれかに記載 の電動倍力装置。
[12] 前記入力絶対変位量検出手段は、前記ブレーキペダルからの踏力を検出する踏 力センサ、電動ァクチユエータを構成する電動モータへの電流量を検出する電流セ ンサ、または、マスタシリンダのピストンにより発生する液圧を検出する液圧センサの いずれかの検出信号を演算することで、前記入力部材の絶対変位量を検出すること を特徴とする請求項 1乃至 3のいずれかに記載の電動倍力装置。
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