JP2005231462A - 車両用制動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 車両用制動装置において、反力発生手段の操作力−操作量特性を実測した実特性と同反力発生手段の基準特性との比較結果に基づいて補正して制御目標値を導出することにより、反力発生手段に所定範囲の製造ばらつきがあっても操作力に対する車両減速特性のばらつきをなくして操作フィーリングの悪化を防止する。
【解決手段】 車両用制動装置は、いわゆる油圧式のブレーキバイワイヤタイプのものであり、マスタシリンダの出力ポートに連通するストロークシミュレータを有している。ＥＣＵはストロークシミュレータの操作力−操作量特性を実測した実特性の基準特性に対する比較結果に基づいて補正して制御目標値を導出し（ステップ１０２〜１１０）、この制御目標値となるように制動力を制御する（ステップ１１２）。
【選択図】 図４

Description

本発明は、車両用制動装置に関する。

従来から、この種の車両用制動装置においては、ブレーキペダルの操作力を検出する操作力検出手段によって検出された操作力またはブレーキペダルの操作量を検出する操作量検出手段によって検出された操作量の少なくともいずれか一方に基づいて車両の各車輪の回転をそれぞれ規制する制動力に応じた制御目標値を導出する制御目標値導出手段と、制動力を車輪に発生させる制動力発生手段と、制御目標値導出手段によって導出された制御目標値となるように制動力発生手段を制御して前記車両の制動を制御する制御手段と、ブレーキペダルの操作力または操作量に対応した反力を同ブレーキペダルに発生させる反力発生手段とを備えたものが知られている。

このような装置の一例としては、ブレーキペダルＢＰの踏込状態に応じた液圧を生成するマスタシリンダＭＣと、このマスタシリンダＭＣとは別に設けられてホイールシリンダＷＣに液圧を供給する液圧供給源ＡＣ（ＨＰ）とを具備し、液圧供給源ＡＣ（ＨＰ）の正常時においては液圧供給源ＡＣ（ＨＰ）からホイールシリンダＷＣへブレーキペダルＢＰの踏込状態に対応した液圧を供給し、液圧供給源ＡＣ（ＨＰ）の異常時においてはブレーキペダルＢＰと作動的に連結したマスタシリンダＭＣからホイールシリンダＷＣに必要な液圧を供給するようになっており、液圧供給源ＡＣ（ＨＰ）の正常時においてブレーキペダルＢＰの踏込状態に応じたブレーキペダルストロークが発生するようにストロークシミュレータ（反力発生手段）ＳＭが設置された、いわゆる油圧式のブレーキバイワイヤタイプの車両用制動装置が知られている（特許文献１）。

この特許文献１に記載されているストロークシミュレータＳＭは、ピストン１４、リテーナ部材１７、多段のスプリング１９、２０、ゴムクッション２１などのメカ部品から構成されてなり、可動部品であるピストン１４、リテーナ部材１７のストローク量および多段のスプリング１９、２０、ゴムクッション２１の弾性力によってペダルの反力特性を設定する、いわゆるメカ式のストロークシミュレータである。

このようなメカ式のストロークシミュレータにおいては、ストロークシミュレータがメカ部品から構成されているので、部品個々の特性のばらつき、部品の取付誤差などに起因してストロークシミュレータ毎にその反力特性（操作力−操作量特性）にばらつきが生じるという問題があった。したがって実際にはこのような製造ばらつきを小さく抑えるのは容易でないため、そのばらつきを所定範囲内にて許容するようにしている。

一方、上述したようなブレーキバイワイヤタイプの車両用制動装置においては、一般的に、特許文献２に示されているように、設定値ｐ′_Hz（制御目標値）は、ペダル力ｐ（操作力）および重み関数ｆ_{p - p} ^′（ｓ）（第１重み付け関数）に基づいて導出された部分設定値ｐ′_p（第１制御目標値）と、ペダル変位ｓ（操作量）および重み関数ｆ_{s - p} ^′（ｓ）（第２重み付け関数）に基づいて導出された部分設定値ｐ′_s（第２制御目標値）とを加算して導出されるようになっている。そして、導出された制御目標値となるように制動力が制御されている。
特開２００２−２９３２２９号公報（第５−７頁、図２） 特表平１１−５０４２９６号公報（第４−７頁、図２，３）

前述したように導出された制御目標値となるように制動力が制御される車両用制動装置において、上述したメカ式のストロークシミュレータが使用されている場合には、所定範囲内にてばらつく反力特性を有するストロークシミュレータに対して重み付け関数は１パターンすなわち一定である（図７参照）ので、操作力および重み付け関数に基づいて導出される第１制御目標値と操作量および重み付け関数に基づいて導出される第２制御目標値との和である制御目標値を導出しても、車両減速特性（ペダル踏力−車両減速度の相関関係）はストロークシミュレータの反力特性の所定範囲内における製造ばらつきに応じてばらついてしまう（図８参照）という問題があった。

例えば、ストロークシミュレータの反力特性が図３に示すようなばらつきを許容する所定範囲ｆ１〜ｆ２の公差を有し、かつ車両用制動装置が図７に示すペダル踏力Ｆ（マスタシリンダ圧Ｐ）に対する一定の重み付け係数Ｋｐ、Ｋｓを有する場合について説明する。操作力に対する車両減速特性は、図８に示すように、反力特性がペダルを軽く感じる特性ｆ１の場合には車両減速特性Ｇ１となり、反力特性がペダルを重く感じる特性ｆ２の場合には車両減速特性Ｇ２となるので、所定範囲Ｇ１〜Ｇ２内にばらつくことになる。なお、重み付け係数Ｋｓは操作量に対する重み付けであり、重み付け係数Ｋｐは操作力に対する重み付けである。

このように同一操作力に対する制御目標値がばらつくことにより、この制御目標値に応じて制御される制動力もばらつき、結果として、操作者はストロークシミュレータの反力特性の違いに起因して操作フィーリングに違和感を感じるという問題があった。例えば、同一車種にてストロークシミュレータの反力特性が異なれば、同じ踏力でもブレーキの効き具合が顕著に異なるという問題があった。また、同一車両にて使用開始時とかなりの長い時間使用した時点を比較した場合、同じ踏力でもブレーキの効き具合が異なるという問題があった。

本発明は、上述した問題を解消するためになされたもので、車両用制動装置において、反力発生手段の操作力−操作量特性を実測した実特性と同反力発生手段の基準特性との比較結果に基づいて補正して制御目標値を導出することにより、反力発生手段に所定範囲の製造ばらつきがあっても操作力に対する車両減速特性のばらつきをなくして操作フィーリングの悪化を防止することを目的とする。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、ブレーキペダルの操作力を検出する操作力検出手段によって検出された操作力またはブレーキペダルの操作量を検出する操作量検出手段によって検出された操作量の少なくともいずれか一方に基づいて車両の各車輪の回転をそれぞれ規制する制動力に応じた制御目標値を導出する制御目標値導出手段と、制動力を車輪に発生させる制動力発生手段と、制御目標値導出手段によって導出された制御目標値となるように制動力発生手段を制御して車両の制動を制御する制御手段と、ブレーキペダルの操作力または操作量の少なくともいずれか一方に対応した反力を同ブレーキペダルに発生させる反力発生手段とを備えた車両用制動装置において、制御目標値導出手段は、反力発生手段の操作力−操作量特性を実測した実特性と同反力発生手段の基準特性との比較結果に基づいて補正して制御目標値を導出することである。

また、請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１に記載の発明において、制御目標値導出手段は、比較結果に対応した第１および第２重み付け関数を導出し、操作力および第１重み付け関数に基づいて第１制御目標値を導出し、操作量および第２重み付け関数に基づいて第２制御目標値を導出し、これら重み付けされた第1および第２制御目標値を加算して制御目標値を導出することである。

また、請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項２に記載の発明において、操作力−操作量特性の実特性が反力不足である場合には操作力に基づく第１制御目標値の重みを増やし、反力過大である場合には操作量に基づく第２制御目標値の重みを増やすように第１および第２重み付け関数を設定することである。

また、請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請求項２に記載の発明において、操作力に対する制御目標値が一定となるように第１および第２重み付け関数を設定することである。

また、請求項５に係る発明の構成上の特徴は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の発明において、反力発生手段の操作力−操作量特性の予め実測した実特性を記憶する記憶手段をさらに備え、制御目標値導出手段は、記憶手段に記憶された実特性に基づいて補正して制御目標値を導出することである。

また、請求項６に係る発明の構成上の特徴は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の発明において、反力発生手段の操作力−操作量特性を実測する実特性検出手段をさらに備え、制御目標値導出手段は、実特性検出手段によって実測された実特性に基づいて補正して制御目標値を導出することである。

上記のように構成した請求項１に係る発明においては、制御目標値導出手段は、反力発生手段の操作力−操作量特性を実測した実特性と同反力発生手段の基準特性との比較結果に基づいて補正して制御目標値を導出する。これにより、反力発生手段に所定範囲内の製造ばらつきがあっても同一操作力に対する制御目標値のばらつきを吸収し、この制御目標値に応じて制御される制動力のばらつきを抑制することにより、操作フィーリングの悪化を防止することができる。また、反力発生手段の製造ばらつきの影響をハード的に解決するのでなくソフト的に解決するので、安価な方法にて解決することができる。

上記のように構成した請求項２に係る発明においては、制御目標値導出手段は、比較結果に対応した第１および第２重み付け関数を導出し、操作力および第１重み付け関数に基づいて第１制御目標値を導出し、操作量および第２重み付け関数に基づいて第２制御目標値を導出し、これら重み付けされた第1および第２制御目標値を加算して制御目標値を導出する。これにより、操作力と操作量に応じた最適な減速フィーリングと、一方の信号欠如に対する信頼性の確保を達成することができる。

上記のように構成した請求項３に係る発明においては、操作力−操作量特性の実特性が反力不足である場合には操作力に基づく第１制御目標値の重みを増やし、反力過大である場合には操作量に基づく第２制御目標値の重みを増やすように第１および第２重み付け関数を設定するので、確実に制御目標値を補正することができる。

上記のように構成した請求項４に係る発明においては、操作力に対する制御目標値が一定となるように第１および第２重み付け関数を設定するので、確実に制御目標値を一定となるように補正することができる。したがって、反力発生手段に所定範囲内の製造ばらつきがあっても同一操作力に対する一定の制御目標値の導出を達成し、この制御目標値に応じて一定の制動力が車輪に付与される。

上記のように構成した請求項５に係る発明においては、反力発生手段の操作力−操作量特性の予め実測した実特性を記憶する記憶手段をさらに備え、制御目標値導出手段は、記憶手段に記憶された実特性に基づいて補正して制御目標値を導出するようにしてもよい。これにより、車両の製造出荷時または修理完了時に実特性を実測すれば、確実に制御目標値を補正して導出することができるので、確実に安定した減速操作性をユーザに提供することができる。

上記のように構成した請求項６に係る発明においては、反力発生手段の操作力−操作量特性を実測する実特性検出手段をさらに備え、制御目標値導出手段は、実特性検出手段によって実測された実特性に基づいて補正して制御目標値を導出するようにしてもよい。これにより、ユーザのブレーキペダル踏み込み毎に実特性を実測することになるので、反力発生手段などの経時変化に対応して制御目標値を補正して導出することができる。

以下、本発明による車両用制動装置の一実施の形態について図面を参照して説明する。この車両用制動装置Ａは、図１に示すように、いわゆるブレーキバイワイヤタイプのものであり、ブレーキペダル１１の踏込状態に応じた液圧を生成するマスタシリンダ１０と、このマスタシリンダ１０とは別に設けられて車両の左右前後輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲの回転をそれぞれ規制する各ホイールシリンダＷＣ１，ＷＣ２，ＷＣ３，ＷＣ４に液圧を供給する液圧供給源２０とを具備している。この液圧供給源２０の正常時においては液圧供給源２０から車両の左右前後輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲの各ホイールシリンダＷＣ１〜ＷＣ４へブレーキペダル操作に対応した液圧を供給し、液圧供給源２０の異常時においてはブレーキペダル１１と作動的に連結したマスタシリンダ１０から車両の左右前輪ＦＬ，ＦＲの各ホイールシリンダＷＣ１，ＷＣ２に必要な液圧を供給するように構成されている。そして、このように構成された車両用制動装置Ａにおいては、液圧供給源２０の正常時においてブレーキペダル１１の操作状態に応じた大きさのストロークをブレーキペダル１１に発生させるためのストロークシミュレータ３０が設置されている。

車両用制動装置Ａは、ブレーキペダル１１の踏込操作に応じて第１及び第２出力ポート１０ａ，１０ｂからほとんど同一の油圧（液圧）のブレーキ油（液体）を圧送するマスタシリンダ１０を備えている。マスタシリンダ１０の第１出力ポート１０ａは油圧路Ｌ１を介してホイールシリンダＷＣ１に接続されている。油圧路Ｌ１には電磁弁４１が設けられており、第１出力ポート１０ａは電磁弁４１が非通電状態（図示状態）にあるとき電磁弁４１を介して左前輪ＦＬ用のホイールシリンダＷＣ１に連通している。マスタシリンダ１０の第２出力ポート１０ｂは油圧路Ｌ２を介してホイールシリンダＷＣ２に接続されている。油圧路Ｌ２には電磁弁４２が設けられており、第２出力ポート１０ｂは電磁弁４２が非通電状態（図示状態）にあるとき電磁弁４２を介して右前輪ＦＲ用のホイールシリンダＷＣ２に連通している。

電磁弁４１，４２は、通電により開閉を切り換え制御されて、ホイールシリンダＷＣ１，ＷＣ２に対してマスタシリンダ１０をそれぞれ連通および遮断するものである。すなわちこれら電磁弁４１，４２は、液圧供給源２０の正常時において通電されて閉じられマスタシリンダ１０と両ホイールシリンダＷＣ１，ＷＣ２との間を遮断し、異常時において非通電されて開かれマスタシリンダ１０と両ホイールシリンダＷＣ１，ＷＣ２とを連通するマスタシリンダカット手段であるマスタシリンダカット弁として機能する。なお、車両用制動装置Ａは、ブレーキペダル１１に連結されてブレーキペダル１１の操作量（移動量すなわちペダルストローク）を検出する操作量検出手段であるペダルストロークセンサ１１ａを備えている。

油圧路Ｌ１上であってマスタシリンダ１０と電磁弁４１との間には、ストロークシミュレータ３０が連通可能に接続されており、マスタシリンダ１０とストロークシミュレータ３０の間には、電磁弁４３が設けられている。ストロークシミュレータ３０は、図２に示すような周知のメカ式のストロークシミュレータであり、マスタシリンダ１０の第１出力ポート１０ａから供給された液体を吸収するものである。ストロークシミュレータ３０を構成するハウジング３１には、小径孔３１ａおよび大径穴３１ｂが形成されており、小径孔３１ａ内にピストン３２が液密かつ摺動可能に配設されている。小径孔３１ａおよび大径孔３１ｂにはピストン３２によって区画された第１および第２液圧室３３，３４がそれぞれ形成されている。ハウジング３１には、第１液圧室３３とマスタシリンダ１０の第１出力ポート１０ａに連通する入力ポート３０ａとを連通するマスタシリンダ通路３１ｃが形成され、第２液圧室３４とリザーバタンク１２の入力ポート１２ａに連通する出力ポート３０ｂとを連通するリザーバタンク通路３１ｄが形成されている。なお、第２液圧室３４は大気室とすることも可能である。

第２液圧室３４内には、マスタシリンダ１０と連通状態においてマスタシリンダ１０から供給される液圧に対抗するように（図２にて左方向に）ピストン３２を付勢する付勢機構３５が配設されている。付勢機構３５は、有底筒状のリテーナ部材３５ａと、覆蓋部材３６とリテーナ部材３５ａの開口端の環状フランジ３５ａ１との間に配設された第１スプリング３５ｂと、リテーナ部材３５ａの底壁３５ａ２の内壁面とピストン３２のリテーナ３２ａの間に配設された第２スプリング３５ｃから構成されている。なお、第１スプリング３５ｂのばね定数は第２スプリング３５ｃより大きく設定されている。また、リテーナ部材３５ａの底壁３５ａ２には緩衝ゴム３７が圧入固定されている。

このように構成されたストロークシミュレータ３０においては、シミュレータカット弁である電磁弁４３が開状態でブレーキペダル１１が操作された場合に、ブレーキペダル１１の操作力に応じたマスタシリンダ液圧が第１液圧室３３に供給されその容積は増大される。これに伴い、ピストン３２が摺動されて、第２液圧室３４の容積が減少され、第２液圧室３４から溢れたブレーキ油がリザーバタンク１２に圧送される。このとき、ブレーキペダル１１が踏まれて第１液圧室３３に過大な液圧が供給される場合には、ピストン３２の第２液圧室３４側への移動によって第２スプリング３５ｃが収縮し、ピストン３２の右端が緩衝ゴム３７に当接すると、リテーナ部材３５ａを押圧し、リテーナ部材３５ａの第２液圧室３４側への移動によって第２スプリング３５ｃが収縮する。さらにピストン３２が第２液圧室３４側へ移動すると、緩衝ゴム３７が覆蓋部材３６に当接し、緩衝ゴム３７が弾性変形してピストン３２の移動が止まるようになっている。また、ブレーキペダル１１の踏み込みが解除されると、この逆の過程にてリテーナ部材３５ａおよびピストン３２はそれぞれ元の位置に戻るようになっている。

上述したストロークシミュレータ３０はメカ部品から構成されているので、部品個々の特性のばらつき、部品の取付誤差などに起因してストロークシミュレータ毎にその反力特性（操作力−操作量特性）にばらつきが生じるという問題があった。したがって実際にはこのような製造ばらつきを小さく抑えるのは容易でないため、図３に示すようにそのばらつきを所定範囲ｆ１〜ｆ２内にて許容するようにしている。なお、ｆ＊はストロークシミュレータ３０の操作力−操作量特性の設計値である基準特性を示している。特性ｆ１（図３にて一点破線にて示す）は同じ踏力でも基準特性ｆ＊に比べてペダルの操作量（ペダルストローク）が大きくなるので、基準特性ｆ＊よりｆ１側（上側）はペダルを軽く感じ、また特性ｆ２（図３にて破線にて示す）は同じ踏力でも基準特性ｆ＊に比べてペダルの操作量（ペダルストローク）が小さくなるので、ｆ２側（下側）はペダルを重く感じる。

電磁弁４３は、非通電状態（図示状態）にあるときマスタシリンダ１０の第１出力ポート１０ａとストロークシミュレータ３０の入力ポート３０ａとを遮断し、通電状態にあるとき両ポート１０ａ，３０ａを連通するものである。そして、この電磁弁４３は、液圧供給源２０の正常時において通電されて開かれマスタシリンダ１０とストロークシミュレータ３０を連通し、異常時において非通電されて閉じられマスタシリンダ１０とストロークシミュレータ３０との間を遮断するシミュレータカット手段であるストロークシミュレータカット弁として機能する。

液圧供給源２０は、電動モータ２１、ポンプ２２およびアキュムレータ２３から構成されている。ポンプ２２は、電動モータ２１によって駆動されて、リザーバタンク１２の入力ポート１２ａに連通する吸入ポート２２ａから吸い込んだリザーバタンク１２のブレーキ油を吐出ポート２２ｂから圧送する。アキュムレータ２３は、ポンプ２２の吐出ポート２２ｂに連通しており、ポンプ２２から供給される高圧のブレーキ油を常に一定の液圧に保って貯蔵し必要に応じて各ホイールシリンダＷＣ１〜ＷＣ４に供給するようになっている。ポンプ２２の吸入および吐出ポート２２ａ，２２ｂの間にはリリーフ弁２４が介装されており、このリリーフ弁２４はポンプ２２から吐出されるブレーキ油の圧力が所定値未満である場合には閉じられ、所定値以上となった場合には開かれるものである。これにより、液圧供給源２０は、各ホイールシリンダＷＣ１〜ＷＣ４に所定の高圧ブレーキ液を供給する。

液圧供給源２０は、電磁弁４５が通電状態にあるとき電磁弁４５を介して左前輪ＦＬ用のホイールシリンダＷＣ１に連通している。電磁弁４５は、通電により開閉を切り換え制御されるものであり、非通電状態（図示状態）にあるときホイールシリンダＷＣ１に対して液圧供給源２０を遮断する。また、ホイールシリンダＷＣ１は、電磁弁４６が通電状態にあるとき電磁弁４６を介してリザーバタンク１２に連通している。電磁弁４６は、通電により開閉を切り換え制御されるものであり、非通電状態（図示状態）にあるときリザーバタンク１２に対してホイールシリンダＷＣ１を遮断する。

さらに液圧供給源２０は、電磁弁４７が通電状態にあるとき電磁弁４７を介して右前輪ＦＲ用のホイールシリンダＷＣ２に連通している。電磁弁４７は、通電により開閉を切り換え制御されるものであり、非通電状態（図示状態）にあるときホイールシリンダＷＣ２に対して液圧供給源２０を遮断する。また、ホイールシリンダＷＣ２は、電磁弁４８が通電状態にあるとき電磁弁４８を介してリザーバタンク１２に連通している。電磁弁４８は、通電により開閉を切り換え制御されるものであり、非通電状態（図示状態）にあるときリザーバタンク１２に対してホイールシリンダＷＣ２を遮断する。

さらに液圧供給源２０は、電磁弁５１が通電状態にあるとき電磁弁５１を介して左後輪ＲＬ用のホイールシリンダＷＣ３に連通している。電磁弁５１は、通電により開閉を切り換え制御されるものであり、非通電状態（図示状態）にあるときホイールシリンダＷＣ３に対して液圧供給源２０を遮断する。また、ホイールシリンダＷＣ３は、電磁弁５２が非通電状態（図示状態）にあるとき電磁弁５２を介してリザーバタンク１２に連通している。電磁弁５２は、通電により開閉を切り換え制御されるものであり、通電状態にあるときリザーバタンク１２に対してホイールシリンダＷＣ３を遮断する。

さらに液圧供給源２０は、電磁弁５３が通電状態にあるとき電磁弁５３を介して右後輪ＲＲ用のホイールシリンダＷＣ４に連通している。電磁弁５３は、通電により開閉を切り換え制御されるものであり、非通電状態（図示状態）にあるときホイールシリンダＷＣ４に対して液圧供給源２０を遮断する。また、ホイールシリンダＷＣ４は、電磁弁５４が非通電状態（図示状態）にあるとき電磁弁５４を介してリザーバタンク１２に連通している。電磁弁５４は、通電により開閉を切り換え制御されるものであり、通電状態にあるときリザーバタンク１２に対してホイールシリンダＷＣ４を遮断する。上述した電磁弁４５，４７，５１，５３は、液圧供給源２０と各ホイールシリンダＷＣ１〜ＷＣ４をそれぞれ連通または遮断する増圧手段であり、電磁弁４６，４８，５２，５４は、各ホイールシリンダＷＣ１〜ＷＣ４とリザーバタンク１２をそれぞれ連通または遮断する減圧手段である。上述した液圧供給源２０、電磁弁４５〜４８、および電磁弁５１〜５４によって制動力発生手段が構成されている。なお、上述の電磁弁４５〜４８および電磁弁５１〜５４は通電電流により弁の上下流間の差圧を任意に制御できるものであればより好適である。

また、車両用制動装置Ａは液圧計６１〜６７を備えている。液圧計６１は、マスタシリンダ１０の第１出力ポート１０ａから供給される油圧路Ｌ１内のブレーキ油の液圧を検出するものである。液圧計６２は、マスタシリンダ１０の第２出力ポート１０ｂから供給される油圧路Ｌ２内のブレーキ油の液圧を検出するものである。液圧計６１，６２はブレーキペダル１１の操作力としてのマスタシリンダ圧を検出するもの（操作力検出手段）である。液圧計６３は、液圧供給源２０から供給されるブレーキ油の液圧を検出するものである。そして、液圧計６４〜６７は、各ホイールシリンダＷＣ１〜ＷＣ４に給排されるブレーキ油の液圧をそれぞれ検出するものである。

そして、車両用制動装置Ａは、上述したペダルストロークセンサ１１ａ、電動モータ２１、各電磁弁４１〜４３，４５〜４８，５１〜５４、液圧計６１〜６７に接続されたＥＣＵ（電子制御ユニット）７０を備えている。ＥＣＵ７０には、車両の車体速度を検出する車速センサ、車両の操舵角を検出するステアリングセンサ、シフトレバーに組み付けられて車両のシフト位置を検出するシフトスイッチ、図示しないアクセルペダルに組み付けられて車両のアクセル開度を検出するアクセルセンサ、および車両の実際のヨーレートＹを検出するヨーレートセンサ等も接続されている（いずれも図示省略）。ＥＣＵ７０は、これら各センサによる検出及びシフトスイッチの状態に基づき、車両用制動装置Ａの各電磁弁４１〜４３，４５〜４８，５１〜５４の開閉を切り換え制御しホイールシリンダＷＣ１〜ＷＣ４に付与する液圧すなわち各車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに付与する制動力を制御する。

ＥＣＵ７０は、マイクロコンピュータ（図示省略）を有しており、マイクロコンピュータは、バスを介してそれぞれ接続された入出力インターフェース、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭ（いずれも図示省略）を備えている。ＣＰＵは、図４のフローチャートに対応したプログラムを実行して、ストロークシミュレータ３０の操作力−操作量特性を実測した実特性の基準特性ｆ＊に対する比較結果に基づいて補正して制御目標値を導出するものであり、ＲＯＭは前記プログラムおよび図５に示す比較結果に対応した操作力−重み付け関数を示す関数またはマップを記憶するものであり、ＲＡＭは制御に関する演算値を一時的に記憶するものである。

図５に示す関数またはマップは、操作力であるマスタシリンダ圧（Ｍ／Ｃ圧力）Ｐとそのマスタシリンダ圧Ｐに対して重み付けするための第１重み付け関数である重み付け係数Ｋｐとの相関関係を比較結果毎に示すとともに、操作力であるマスタシリンダ圧Ｐと操作量であるペダルストロークＳに対して重み付けするための第２重み付け関数である重み付け係数Ｋｓとの相関関係を比較結果毎に示したものである。なお比較結果とは、ストロークシミュレータ３０の操作力（マスタシリンダ圧Ｐ）−操作量（ペダルストロークＳ）特性を実測した実特性と基準特性ｆ＊とを比較し、その比較結果のことを表しており、例えば、実特性と基準特性との差または比で表すことができる。実特性を実測するにあたっては、ブレーキペダル１１をフルストローク踏み込み、そのときのマスタシリンダ圧ＰおよびペダルストロークＳをそれぞれ液圧計６１（または６２）およびペダルストロークセンサ１１ａにて測定し、その結果をプロットすることにより実特性を作成する。

具体的に、実特性がｆ１である場合には、ストロークシミュレータ３０の反力特性はペダルフィーリングが軽い傾向にあるので、これを打ち消すように、操作力の影響を大きくするとともに操作量の影響を小さくするように重み付けする。すなわち、操作力−操作量特性の実特性が反力不足である場合には操作力に基づく第１制御目標値の重みを増やすように第１および第２重み付け係数Ｋｐ１，Ｋｓ１を設定する。この場合、比較結果は基準特性ｆ＊と実特性ｆ１との差＋Δｆ１となり、この差に対応した重み付け差分＋ΔＫｐ１を重み付け基準係数Ｋｐ＊に加算して第１重み付け係数Ｋｐ１を導出するとともに、差＋Δｆ１に対応した重み付け差分−ΔＫｓ１を重み付け基準係数Ｋｓ＊に加算して第２重み付け係数Ｋｓ１を導出する。

また、実特性がｆ２である場合には、ストロークシミュレータ３０の反力特性はペダルフィーリングが重い傾向にあるので、これを打ち消すように、操作力の影響を小さくするとともに操作量の影響を大きくするように重み付けする。すなわち、操作力−操作量特性の実特性が反力過大である場合には操作量に基づく第２制御目標値の重みを増やすように第１および第２重み付け係数Ｋｐ２，Ｋｓ２を設定する。この場合、比較結果は基準特性ｆ＊と実特性ｆ２との差−Δｆ２となり、この差に対応した重み付け差分−ΔＫｐ２を重み付け基準係数Ｋｐ＊に加算して第１重み付け係数Ｋｐ２を導出するとともに、差−Δｆ２に対応した重み付け差分＋ΔＫｓ２を重み付け基準係数Ｋｓ＊に加算して第２重み付け係数Ｋｓ２を導出する。

なお、操作力に対する制御目標値Ｇが一定となるように第１および第２重み付け係数Ｋｐ，Ｋｓを設定するのが好ましい。なお、重み付け基準係数Ｋｐ＊，Ｋｓ＊はそれぞれストロークシミュレータ３０の基準特性ｆ＊に対応するものである。また、第１重み付け係数Ｋｐ１および第２重み付け係数Ｋｓ１は実特性ｆ１に対応する重み付け係数であり、図５において一点破線で示され、第１重み付け係数Ｋｐ２および第２重み付け係数Ｋｓ２は実特性ｆ２に対応する重み付け係数であり、図５において破線で示されている。

次に、上記のように構成した車両用制動装置の全般的な動作を簡単に説明する。液圧供給源２０の正常時においては、ブレーキペダル１１が踏まれると、開状態であった電磁弁４１，４２が閉じられてマスタシリンダ１０から各ホイールシリンダＷＣ１，ＷＣ２へのブレーキ油の供給が遮断される。このとき、閉状態であった電磁弁４３が開かれてマスタシリンダ１０からのブレーキ油はストロークシミュレータ３０に供給される。また、各ホイールシリンダＷＣ１〜ＷＣ４には、ペダルストロークセンサ１１ａによって検出されたペダルストロークに応じた液圧のブレーキ油が供給される。具体的には、電磁弁５２，５４が閉じられ電磁弁４６，４８の閉状態が維持されるとともに電磁弁４５，４７，５１，５３が開かれて液圧供給源２０からの高圧のブレーキ油が各ホイールシリンダＷＣ１〜ＷＣ４に供給される。

一方、踏み込まれていたブレーキペダル１１が解放されると、ストロークシミュレータ３０の第１液圧室３３内のブレーキ油は電磁弁４３を通ってマスタシリンダ１０に戻る。また、各ホイールシリンダＷＣ１〜ＷＣ４内のブレーキ油は、電磁弁４６，４８，５２，５４が開かれるとともに電磁弁４５，４７，５１，５３が閉じられるので電磁弁４６，４８，５２，５４を通ってリザーバタンク１２に戻る。

また、液圧供給源２０の異常時においては、電磁弁４１〜４３，４５〜４８，５１〜５４はすべて非通電状態に制御される。すなわち、電磁弁４３はマスタシリンダ１０とストロークシミュレータ３０を遮断し、電磁弁４１，４２はマスタシリンダ１０の第１および第２出力ポート１０ａ，１０ｂとホイールシリンダＷＣ１,ＷＣ２をそれぞれ連通し、電磁弁４５〜４８は閉じたままである。これにより、ブレーキペダル１１が踏まれると、マスタシリンダ１０内のブレーキ油は、電磁弁４１，４２を通ってホイールシリンダＷＣ１,ＷＣ２に供給される。一方、踏み込まれていたブレーキペダル１１が解放されると、ホイールシリンダＷＣ１,ＷＣ２内のブレーキ油は、電磁弁４１，４２を通ってマスタシリンダ１０に圧送される。

次に、上述した車両用制動装置Ａの動作を図４のフローチャートに沿って詳述する。図示しない車両のイグニションスイッチがオン状態にあるとき、ＥＣＵ７０は、上記フローチャートに対応したプログラムを実行する。ＥＣＵ７０は、図４のステップ１００にてプログラムの実行を開始する毎に、ステップ１０２にてブレーキペダル１１の操作力および操作量を検出する。具体的には、液圧計６１または６２によって操作力であるマスタシリンダ１０内の圧力（マスタシリンダ圧Ｐ）を検出し、ペダルストロークセンサ１１ａによって操作量であるストローク量（ペダルストロークＳ）を検出する。このとき、ペダル踏み込み中の複数のポイントにてマスタシリンダ圧ＰとペダルストロークＳを検出し記憶しておく。なお、操作力としてペダル踏力を検出するようにしてもよく、この場合踏力センサを設ければよい。

ＥＣＵ７０は、ステップ１０４において、ステップ１０２にて検出した複数ポイントのマスタシリンダ圧ＰとペダルストロークＳに基づいて操作力−操作量特性の実特性を導出する（実特性検出手段）。ステップ１０６において、ステップ１０４にて導出した実特性と基準特性ｆ＊を比較する。例えば実特性がｆ１である場合、この比較結果は上述したように差＋Δｆ１となる。ステップ１０８において、ステップ１０６にて導出した比較結果に基づいて第１および第２重み付け係数Ｋｐ１，Ｋｓ１を導出する。具体的には、差＋Δｆ１に対応した重み付け差分＋ΔＫｐ１を重み付け基準係数Ｋｐ＊に加算して第１重み付け係数Ｋｐ１を導出するとともに、差＋Δｆ１に対応した重み付け差分−ΔＫｓ１を重み付け基準係数Ｋｓ＊に加算して第２重み付け係数Ｋｓ１を導出する。これにより、第１および第２重み付け係数をストロークシミュレータ３０の製造ばらつきに応じて補正することとなる。

そして、ＥＣＵ７０は、ステップ１１０において、操作力（マスタシリンダ圧Ｐ）および第１重み付け係数Ｋｐ１に基づいて第１制御目標値Ｇ１を導出し、操作量（ペダルストロークＳ）および第２重み付け係数Ｋｓ１に基づいて第２制御目標値Ｇ２を導出し、これら重み付けされた第１および第２制御目標値Ｇ１，Ｇ２を加算して制御目標値Ｇを導出する。すなわち制御目標値Ｇは下記数１から導出される。

（数１）
制御目標値Ｇ＝Ｋｓ１×ｇ（Ｓ）＋Ｋｐ１×ｆ（Ｐ）
ここで、ｇ（Ｓ）はペダルストロークＳの関数であり、ｆ（Ｐ）はマスタシリンダ圧Ｐの関数である。また、ペダルストロークＳは操作力−操作量特性が決まればマスタシリンダ圧Ｐの関数（Ｓ＝ｈ（Ｐ））でもあるので、上記数１は下記数２に変形して示される。
（数２）
制御目標値Ｇ＝Ｋｓ１×ｇ（ｈ（Ｐ））＋Ｋｐ１×ｆ（Ｐ）

したがって、所定範囲内にてばらつく操作力−操作量特性（反力特性）を有するストロークシミュレータ３０に対応させて第１および第２重み付け係数Ｋｐ１，Ｋｓ１は補正される（図５参照）ので、操作力および第１重み付け関数Ｋｐ１に基づいて導出される第１制御目標値Ｇ１と操作量および第２重み付け関数Ｋｓ１に基づいて導出される第２制御目標値Ｇ２との和である制御目標値Ｇを導出すれば、車両減速特性（ペダル踏力−車両減速度（制御目標値）の相関関係）は、従来のようにストロークシミュレータ３０の反力特性の所定範囲内における製造ばらつきに応じてばらつくことなく、図６に示すようにほぼ一定となる。すなわち、操作力に対する車両減速特性のばらつきが消失する。

そして、ＥＣＵ７０は、ステップ１１２において、上述のように導出された制御目標値Ｇとなるように車両用制動装置Ａの各電磁弁４５〜４８，５１〜５４の開閉を切り換え制御しホイールシリンダＷＣ１〜ＷＣ４に付与する液圧すなわち各車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに付与する制動力を制御する。

上述した説明から理解できるように、この実施の形態においては、ＥＣＵ７０（制御目標値導出手段）は、ストロークシミュレータ３０の操作力−操作量特性を実測した実特性の基準特性に対する比較結果に基づいて補正して制御目標値Ｇを導出する。これにより、ストロークシミュレータ３０に所定範囲内の製造ばらつきがあっても同一操作力に対する制御目標値のばらつきを吸収し、この制御目標値に応じて制御される制動力のばらつきを抑制することにより、操作フィーリングの悪化を防止することができる。また、ストロークシミュレータ３０の製造ばらつきの影響をハード的に解決するのでなくソフト的に解決するので、安価な方法にて解決することができる。

また、ＥＣＵ７０は、比較結果に対応した第１および第２重み付け関数を導出し（ステップ１０８）、操作力および第１重み付け関数に基づいて第１制御目標値を導出し、操作量および第２重み付け関数に基づいて第２制御目標値を導出し、これら重み付けされた第1および第２制御目標値を加算して制御目標値を導出する（ステップ１１０）。これにより、ストロークシミュレータ３０の操作力と操作量に応じた最適な減速フィーリングと、一方の信号欠如に対する信頼性の確保を達成することができる。

また、操作力−操作量特性の実特性が反力不足である場合には操作力に基づく第１制御目標値の重みを増やし、反力過大である場合には操作量に基づく第２制御目標値の重みを増やすように第１および第２重み付け関数を設定するので、確実に制御目標値を補正することができる。

また、操作力に対する制御目標値が一定となるように第１および第２重み付け関数を設定するので、確実に制御目標値を一定となるように補正することができる。したがって、ストロークシミュレータ３０に所定範囲内の製造ばらつきがあっても同一操作力に対する一定の制御目標値の導出を達成し、この制御目標値に応じて一定の制動力が車輪に付与される。

また、ＥＣＵ７０は、ストロークシミュレータ３０の操作力−操作量特性を実測し（ステップ１０２，１０４）、この実測された実特性に基づいて補正して制御目標値Ｇを導出している（ステップ１０６〜１１０）。これにより、ユーザのブレーキペダル踏み込み毎に実特性を実測することになるので、ストロークシミュレータ３０のスプリング３５ｂ、３５ｃのへたりなどに起因する経時変化に対応して制御目標値Ｇを補正して導出することができる。

なお、上記実施の形態において、ユーザのブレーキペダル踏み込み毎に実特性を実測するようにしたが、車両の製造出荷時または修理完了時に実特性を実測するようにしてもよく、この場合、車両の製造出荷時または修理完了時などに予め実特性を実測し、その実特性を記憶手段であるＥＣＵ７０のＲＯＭなどに記憶させればよく、記憶手段に記憶された実特性に基づいて補正して制御目標値Ｇを導出すればよい（ステップ１０２，１０６〜１１２）。これにより、車両の製造出荷時または修理完了時に実特性を実測すれば、確実に制御目標値を補正して導出することができるので、確実に安定した減速操作性をユーザに提供することができる。また、実測した実特性に対応した第１および第２重み付け係数を導出し、実特性に代えてこの導出した第１および第２重み付け係数を記憶するようにしてもよい。この場合、記憶手段に記憶された第１および第２重み付け係数に基づいて補正して制御目標値Ｇを導出すればよい（ステップ１０２，１１０〜１１２）。

また、前述したようにユーザのブレーキペダル踏み込み毎に実特性を実測して補正を加える場合であっても、経時変化の想定される期間毎やイグニッションをかけるタイミング毎等に補正を実行してＥＣＵ７０の演算負担を軽減するようにしてもよい。

また、上記実施の形態においては、本発明をいわゆる油圧式のブレーキバイワイヤタイプの車両用制動装置に適用したが、例えば特開２００２−１０４１５３号公報に示されているようないわゆる電気式のブレーキバイワイヤタイプの車両用制動装置に適用することも可能である。この場合、操作力検出手段として踏力センサが採用され、反力発生手段としてメカ的なストロークシミュレータが採用されている。

また、上記実施の形態においては、操作力検出手段および操作量検出手段によって検出された操作力および操作量に基づいて制御目標値Ｇを導出したが、操作力または操作量に基づいて制御目標値Ｇを導出するようにしてもよい。

本発明による車両用制動装置の一実施の形態の概要を示す図である。 図１に示すストロークシミュレータの断面図である。 ストロークシミュレータの反力特性（操作力−操作量特性）を示す図である。 図１に示すＥＣＵにて実行される制御プログラムのフローチャートである。 本発明による操作力に対する重み付け係数を示す図である。 本発明による作用を説明するための車両減速特性を示す図である。 従来技術による操作力に対する重み付け係数を示す図である。 従来技術による作用を説明するための車両減速特性を示す図である。

符号の説明

１０…マスタシリンダ、１０ａ…第１出力ポート、１０ｂ…第２出力ポート、１１…ブレーキペダル、１１ａ…ペダルストロークセンサ、１２…リザーバタンク、１２ａ…入力ポート、２０…液圧供給源、２１…電動モータ、２２…ポンプ、２２ａ…吸入ポート、２２ｂ…吐出ポート、２３…アキュムレータ、２４…リリーフ弁、３０…ストロークシミュレータ、３０ａ…入力ポート、３０ｂ…出力ポート、３２…ピストン、３３…第１液圧室、３４…第２液圧室、３５…付勢機構、４１，４２，４３，４５，４６，４７，４８，５１，５２，５３，５４…電磁弁、６１〜６７…液圧計、７０…ＥＣＵ、Ａ…車両用制動装置、ＷＣ１〜ＷＣ４…ホイールシリンダ。

Claims (6)

1. ブレーキペダルの操作力を検出する操作力検出手段によって検出された操作力または前記ブレーキペダルの操作量を検出する操作量検出手段によって検出された操作量の少なくともいずれか一方に基づいて車両の各車輪の回転をそれぞれ規制する制動力に応じた制御目標値を導出する制御目標値導出手段と、
   前記制動力を前記車輪に発生させる制動力発生手段と、
   前記制御目標値導出手段によって導出された制御目標値となるように前記制動力発生手段を制御して前記車両の制動を制御する制御手段と、
   前記ブレーキペダルの操作力または操作量の少なくともいずれか一方に対応した反力を同ブレーキペダルに発生させる反力発生手段とを備えた車両用制動装置において、
   前記制御目標値導出手段は、前記反力発生手段の操作力−操作量特性を実測した実特性と同反力発生手段の基準特性との比較結果に基づいて補正して前記制御目標値を導出することを特徴とする車両用制動装置。
2. 請求項１において、前記制御目標値導出手段は、前記比較結果に対応した第１および第２重み付け関数を導出し、前記操作力および第１重み付け関数に基づいて第１制御目標値を導出し、前記操作量および第２重み付け関数に基づいて第２制御目標値を導出し、これら重み付けされた第1および第２制御目標値を加算して前記制御目標値を導出することを特徴とする車両用制動装置。
3. 請求項２において、前記操作力−操作量特性の実特性が反力不足である場合には前記操作力に基づく第１制御目標値の重みを増やし、反力過大である場合には前記操作量に基づく第２制御目標値の重みを増やすように前記第１および第２重み付け関数を設定することを特徴とする車両用制動装置。
4. 請求項２において、前記操作力に対する前記制御目標値が一定となるように前記第１および第２重み付け関数を設定することを特徴とする車両用制動装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれか一項において、前記反力発生手段の操作力−操作量特性の予め実測した実特性を記憶する記憶手段をさらに備え、
   前記制御目標値導出手段は、前記記憶手段に記憶された実特性に基づいて補正して前記制御目標値を導出することを特徴とする車両用制動装置。
6. 請求項１から請求項４のいずれか一項において、前記反力発生手段の操作力−操作量特性を実測する実特性検出手段をさらに備え、
   前記制御目標値導出手段は、前記実特性検出手段によって実測された実特性に基づいて補正して前記制御目標値を導出することを特徴とする車両用制動装置。

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