JP5784328B2 - ブレーキ装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車等の車両の制動に用いられるブレーキ装置に関するものである。

自動車等の車両の制動に用いられるブレーキ装置において、運転者のペダル操作を電動モータ等の電動アクチュエータによってアシストして、マスタシリンダ内の液圧を倍力して制動力を発生させる電動倍力装置を備え、可変倍力制御、ジャンプイン制御、ブレーキアシスト制御、回生協調制御等の種々のブレーキ制御を実行できるものが知られている（特許文献１参照）。

特開２００７−１１２４２６号公報

上述した特許文献１の発明に係る電動倍力装置では、回生ブレーキトルク指令の増減に応じて電動アクチェエータに接続されたプライマリピストンを進退させることにより、液圧ブレーキ量を調整して、回生協調ブレーキ機能を実現させている。
しかしながら、車両の減速度（ドライバによる制動トルク指令）が大きい場合には車両速度が急激に減少することによって、回生ブレーキとして発生可能なトルクが減少するので、回生ブレーキトルク指令が急激に減少し、液圧ブレーキのみの制動となるためにプライマリピストンの位置が急激に変化して、液圧が急激に変動することによるブレーキペダルへの反力の変動、すなわち、運転者によるペダルの踏力変動が発生するという問題があった。

この問題点を解決するためには、回生協調ブレーキ作動の制御中に電動倍力装置のプライマリピストンの位置が急激に変化しないように制御することが考えられる。しかし、このような制御を行った場合には、回生ブレーキトルク指令の減少に伴う制動トルク指令を液圧ブレーキトルクで補うことができなくなってしまう。このため、ブレーキペダルの操作が一定であるにもかかわらず、車両の減速度が変化してしまう、いわゆる、減速度変動が発生して運転者に違和感を与えてしまうという新たな問題が発生する。このように、上述した踏力変動と減速度変動とを同時に抑制することが難しかった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、回生協調ブレーキ作動中の運転者へのブレーキ操作の違和感を抑制するブレーキ装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明のブレーキ装置は、充電バッテリからの電力供給で車両を駆動する電動モータによって回生制動力を発生する回生制動装置と、ブレーキペダルの操作により進退移動する入力部材に対して相対移動可能に配置されるアシスト部材を進退移動させる電動アクチュエータを制御して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、前記電動アクチュエータによる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と、前記充電バッテリの充電量に応じて前記回生制動力が最大値となるように該回生制動力指令値を設定する回生制動制御手段と、前記回生制動力による制動中、所定の車両速度領域となったときに前記回生制動制御手段によって設定された前記回生制動力指令値を前記ブレーキペダルの操作量に基づいて算出された制動トルク指令値に応じて制限し、前記回生制動力指令値の制限による回生制動力の低下にあわせて前記電動倍力装置によって前記ブレーキ液圧を増大させる回生液圧制御手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明のブレーキ装置よれば、回生協調ブレーキ作動中の運転者への違和感を抑制することができる。

本発明の実施の形態に係るブレーキ装置の模式図である。 本ブレーキ装置に採用された電動倍力装置の断面図である。 本ブレーキ装置の回生協調制御の全体像を示す制御フロー図である。 （ａ）は本ブレーキ装置の回生協調制御時、回生トルク指令を算出する際に使用する回生トルクリミット線図を示し、（ｂ）は制動トルク指令と制限率との関係図である。 本ブレーキ装置の回生協調制御の制御フローにおいて、特に、回生トルク指令を算出する際の制御フローの詳細図である。 本ブレーキ装置の回生協調制御のタイムチャート図である。 （ａ）は本ブレーキ装置の他の実施形態に係る回生協調制御時、回生トルク指令を算出する際に使用する回生トルクリミット線図を示し、（ｂ）は制動トルク指令と制限率との関係図であり、（ｃ）は時間経過に沿った制動トルク指令を示す図である。 本ブレーキ装置の回生協調制御の他の実施形態に係る制御フローにおいて、特に、回生トルク指令を算出する際の制御フローの詳細図である。 本ブレーキ装置の他の実施形態に係る回生協調制御のタイムチャート図である。

以下、本発明を実施するための形態を図１〜図９に基づいて詳細に説明する。
本発明の実施形態に係るブレーキ装置１は、図１に示すように、車両を駆動するための電動モータ１１１によって回生制動力を発生させる回生制動装置１１０と、電動倍力装置１００と、該電動倍力装置１００からの液圧が伝達されるタンデム型のマスタシリンダ２と、該マスタシリンダ２からの液圧が伝達され各車輪に制動力を付与するブレーキキャリパ７１とを備えている。

回生制動装置１１０は、図１に示すように、回生システムコントローラ１１２のＥＣＵ１１３からの回生ブレーキトルク指令（以下、回生トルク指令という）が車両駆動用の電動モータ１１１に出力されて各車輪に回生制動力を発生させるものである。

図２に示すように、マスタシリンダ２は、略有底円筒状のシリンダ本体２Ａを含み、その開口部側が、電動倍力装置１００を組み込むハウジング４の前部にスタッドボルト６Ａ及びナット６Ｂによって結合されている。マスタシリンダ２にはリザーバ５が接続されている。また、電動倍力装置１００のハウジング４の後部には平坦な取付座面７が形成され、該取付座面７からマスタシリンダ２と同心の円筒状の円筒部８が突出している。そして、本ブレーキ装置１は、車両のエンジンルーム内に配置され、電動倍力装置１００の円筒部８をエンジンルームと車室との隔壁Ｗに貫通させて車室内に延ばし、取付座面７を隔壁Ｗに当接させて取付座面７に設けられたスタッドボルト９を用いて固定される。

電動倍力装置１００は、ブレーキペダルＢの操作により進退移動する入力部材である入力ロッド３４と、該入力ロッド３４に対して相対移動可能に配置されるアシスト部材であるプライマリピストン１０と、該プライマリピストン１０を進退移動させる電動アクチュエータである電動モータ４０及びボールネジ機構４１とを備えている。

マスタシリンダ２のシリンダ本体２Ａ内には、開口側に、先端部がカップ状に形成される円筒状のプライマリピストン１０が嵌装され、底部側にカップ状のセカンダリピストン１１が嵌装されている。プライマリピストン１０の後端部は、マスタシリンダ２の開口部から電動倍力装置１００のハウジング４内に突出して円筒部８付近まで延びている。プライマリピストン１０及びセカンダリピストン１１は、シリンダ本体２Ａのシリンダボア１２内に嵌合されたスリーブ１３の両端側に配置された環状のガイド部材１４、１５によって摺動可能に案内されている。マスタシリンダ２のシリンダ本体２Ａ内は、プライマリピストン１０及びセカンダリピストン１１によってプライマリ室１６及びセカンダリ室１７の２つの圧力室が形成されている。これらプライマリ室１６及びセカンダリ室１７には、液圧ポート１８、１９がそれぞれ設けられている。液圧ポート１８、１９は、２系統の液圧回路からなる液圧制御装置７０を介して各車輪のブレーキキャリパ７１に接続されている。

ブレーキキャリパ７１は、図１も参照して、液圧制御装置７０からキャリパ本体７６にブレーキ液が供給されることにより一対のブレーキパッド７５、７５がディスクロータ７７を押圧することで制動力が発生して車輪を制動するものである。

図２に示すように、マスタシリンダ２のシリンダ本体２Ａの側壁の上部側には、プライマリ室１６及びセカンダリ室１７をリザーバ５に接続するためのリザーバポート２０、２１が設けられている。シリンダ本体２Ａのシリンダボア１２と、プライマリピストン１０及びセカンダリピストン１１との間は、それぞれ２つのシール部材２２Ａ、２２Ｂ及び２３Ａ、２３Ｂによってシールされている。シール部材２２Ａ、２２Ｂは、軸方向に沿ってリザーバポート２０を挟むように配置されている。これらのうちシール部材２２Ａにより、プライマリピストン１０が図２に示す非制動位置にあるときに、プライマリ室１６がプライマリピストン１０の側壁に設けられたポート２４を介してリザーバポート２０に連通する。プライマリピストン１０が非制動位置から前進したとき、シール部材２２Ａによってプライマリ室１６がリザーバポート２０から遮断される。同様に、シール部材２３Ａ、２３Ｂは、軸方向に沿ってリザーバポート２１を挟むように配置されている。これらのうちシール部材２３Ａにより、セカンダリピストン１１が図２に示す非制動位置にあるとき、セカンダリ室１７がセカンダリピストン１１の側壁に設けられたポート２５を介してリザーバポート２１に連通する。セカンダリピストン１１が非制動位置から前進したとき、シール部材２３Ａによってセカンダリ室１７がリザーバポート２１から遮断される。

マスタシリンダ２のシリンダ本体２Ａ内において、プライマリ室１６内のプライマリピストン１０とセカンダリピストン１１との間には、バネアセンブリ２６が介装されている。また、セカンダリ室１７内のマスタシリンダ２の底部とセカンダリピストン１１との間には、圧縮コイルバネである戻しバネ２７が介装されている。バネアセンブリ２６は、圧縮コイルバネである戻しばね２８を伸縮可能な円筒状のリテーナ２９によって所定の圧縮状態で保持し、そのバネ力に抗して圧縮可能としたものである。

プライマリピストン１０は、カップ状の先端部と、円筒状の後部と、内部を軸方向に仕切る中間壁３０とを備え、中間壁３０には、案内ボア３１が軸方向に沿って貫通されている。案内ボア３１には、入力部材である段部３２Ａを有する段付形状の入力ピストン３２の小径先端部が摺動可能かつ液密的に挿入されており、入力ピストン３２の先端部は、プライマリ室１６内に挿入されている。

入力ピストン３２の後端部には、ハウジング４の円筒部８及びプライマリピストン１０の後部に挿入された入力ロッド３４の先端部が連結されている。入力ロッド３４の後端側は、円筒部８から外部に延出され、その端部には、ブレーキ指示を出すために操作されるブレーキペダルＢが連結される。プライマリピストン１０の後端部には、フランジ状のバネ受３５が取付けられている。プライマリピストン１０は、ハウジング４の前壁側とバネ受３５との間に介装された圧縮コイルバネである戻しバネ３６によって後退方向に付勢されている。入力ピストン３２は、プライマリピストン１０の中間壁３０との間及びバネ受３５との間にそれぞれ介装されたバネ部材であるバネ３７、３８によって、図２に示す中立位置に弾性的に保持されている。入力ロッド３４の後退位置は、ハウジング４の円筒部８の後端部に設けられたストッパ３９によって規定されている。

電動倍力装置１００のハウジング４内には、電動アクチュエータである電動モータ４０及び該電動モータ４０の回転を直線運動に変換してプライマリピストン１０にアシスト推力を付与するボールネジ機構４１が設けられている。

電動モータ４０は、ハウジング４に固定されたステータ４２と、ステータ４２に対向させてベアリング４３、４４によってハウジング４に回転可能に支持された中空のロータ４５とを備えている。ボールネジ機構４１は、電動モータ４０のロータ４５の内周部に固定されたナット部材４６と、ナット部材４６及びハウジング４の円筒部８内に挿入されて軸方向に沿って移動可能で、かつ、軸回りに回転しないように支持された中空のネジ軸４７と、これらの対向面に形成されたネジ溝間に装填された複数のボール４８とを備えている。ボールネジ機構４１は、ナット部材４６の回転により、ネジ溝に沿ってボール４８が転動することにより、ネジ軸４７が軸方向に移動するようになっている。なお、ボールネジ機構４１は、ナット部材４６とネジ軸４７との間で、回転及び直線運動を相互に変換可能となっている。

なお、電動モータ４０とボールネジ機構４１との間に、遊星歯車機構、差動減速機構等の公知の減速機構を介装して、電動モータ４０の回転を減速してボールネジ機構４１に伝達するようにしてもよい。

ボールネジ機構４１のネジ軸４７は、ハウジング４の前壁側との間に介装された圧縮テーパコイルバネである戻しバネ４９によって後退方向に付勢され、ハウジング４の円筒部８に設けられたストッパ３９によって後退位置が規制されている。ネジ軸４７内には、プライマリピストン１０の後端部が挿入され、ネジ軸４７の内周部に形成された段部５０にバネ受３５が当接してプライマリピストン１０の後退位置が規制されている。これにより、プライマリピストン１０は、電動モータ４０の駆動によりネジ軸４７と共に前進し、また、段部５０から離間して単独で前進することができ、プライマリピストン１０に付与されるアシスト推力によりマスタシリンダ２内に倍力されたブレーキ液圧を発生させることが可能になる。なお、図２に示すように、ストッパ３９に当接したネジ軸４７の段部５０によってプライマリピストン１０の後退位置が規定され、後退位置にあるプライマリピストン１０及びバネアセンブリ２６の最大長によって、セカンダリピストン１１の後退位置が規定されている。

ブレーキ装置１には、ブレーキペダルＢや、入力ピストン３２、入力ロッド３４の変位を検出するためのストロークセンサ７８（図１に示す）、電動モータ４０のロータ４５の回転位置を検出する回転位置センサ６０（図１及び２に示し、ロータ４５に連結されたプライマリピストン１０の位置を検出するためのセンサ）、プライマリ室１６及びセカンダリ室１７の液圧を検出する液圧センサ７２（図２に示す）、電動モータ４０の通電電流を検出する電流センサ７９（図１に示す）及びこれらを含む各種センサが設けられている。

そして、図２に示すように、電動倍力装置１００のハウジング４の上部に、ＥＣＵ８０及びＲＡＭ８１（図１参照）等を含むマイクロプロセッサベースの電子制御装置であるコントローラＣが取り付けられており、該コントローラＣにおいて、上述の各種センサからの検出信号に基づき、電動モータ４０の回転を制御する。これにより、本ブレーキ装置１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、減倍力制御及び回生協調制御等が行えるようになっている。なお、回生制動装置１１０の回生システムコントローラ１１２及び電動倍力装置１００のコントローラＣが、回生協調制御時に、ドライバからの制動トルク指令に基づき適切な回生トルク指令及び液圧トルク指令を算出すると共に、電動モータ４０からの液圧ブレーキトルク及び電動モータ１１１からの回生ブレーキトルクにより各車輪に制動力を発生させる回生液圧制御手段に相当するものである。

次に、本実施形態に係るブレーキ装置１の回生協調制御を図３の制御フローに基づいて詳細に説明する。電動倍力装置１００のコントローラＣに、ストロークセンサ７８からの出力によりブレーキペダルＢの操作量として入力ピストン３２の位置が入力される。この入力により、ステップＳ１において、コントローラＣにてブレーキペダルＢの操作量に応じて決定される、プライマリピストン１０の暫定目標位置の算出処理が行われ、該プライマリピストン１０の暫定目標位置が算出される。ここで、プライマリピストン１０の暫定目標位置とは、制動力が全て液圧ブレーキトルクにより実現される場合のプライマリピストン１０の目標位置のことである。そして、プライマリピストン１０の暫定目標位置の算出方法としては、コントローラＣのＲＡＭ８０に予め記憶した入力ピストン３２の位置とプライマリピストン１０の動作量との関係の特性マップや入力ピストン３２の位置に基づいた数式を利用して算出する。

ステップＳ２において、プライマリピストン１０の暫定目標位置がピストン液量算出処理に入力されて、該プライマリピストン１０からのピストン目標液量が算出される。この処理では、プライマリピストン１０の位置をコントローラＣのＲＡＭ８０にて保存されている変換係数に基づいてピストン液量に変換している。一方、ステップＳ３では、ストロークセンサ７８からの出力による入力ピストン３２の位置に基づいて入力ピストン３２からのピストン液量が算出される。この処理では、入力ピストン３２の位置をコントローラＣのＲＡＭ８０にて保存されている変換係数に基づいてピストン液量に変換している。

ステップＳ４では、プライマリピストン１０からのピストン目標液量と入力ピストン３２からのピストン液量とを加算した値が、コントローラＣの液圧算出処理へ入力されて目標液圧が算出される。この処理では、前記加算された液量をコントローラＣのＲＡＭ８０に保存されている液量−液圧テーブル情報に基づいて目標液圧に変換する。ステップＳ５では、ステップＳ４で算出された目標液圧が、コントローラＣの制動トルク算出処理に入力されて制動トルク指令が算出される。この処理では、目標液圧をコントローラＣのＲＡＭ８０に保存されている変換係数に基づいて制動トルク指令に変換する。

ステップＳ６では、ステップＳ５に算出された制動トルク指令が回生協調ロジックに入力され、該回生協調ロジックにおいて、制動トルク指令が回生トルク指令と液圧ブレーキトルク指令（以下、液圧トルク指令という）とに分けられて算出される。なお、制動トルク指令から回生トルク指令と液圧トルク指令とに分けてそれぞれ算出する方法は、車両状態（バッテリ充電可能量、発生可能な最大回生制動力）によって回生システムコントローラ１１２により回生トルク指令を決定し、制動トルク指令に対して不足している分を液圧トルク指令として設定する。

そこで、回生トルク指令の算出方法は後で詳述するが、回生トルク指令は図４または図７に記載されているような回生トルクリミット線図が回生システム用コントローラ１１２のＥＣＵ１１３（図１参照）から出力されて、車両速度に応じた最大の回生トルク指令が算出されるようになっている。なお、回生トルクリミット線図は、車両諸元や車両駆動モータシステムの諸元、車両駆動モータのバッテリの充電量等によって変化するようになっている。そして、回生トルク指令は、回生制御システム用コントローラ１１２から車両駆動用の電動モータ１１１に出力されて回生制動力を発生させる。

ステップＳ７では、ステップＳ６にて算出された液圧トルク指令がコントローラＣの液圧算出処理に入力されて液圧トルク指令分の液圧が算出される。この処理では、液圧トルク指令をコントローラＣのＲＡＭ８０に保存されている変換係数に基づいて液圧トルク指令分の液圧に変換する。ステップＳ８では、ステップＳ７にて算出された液圧トルク指令分の液圧がコントローラＣの目標液量算出処理に入力されて液圧トルク指令分の液量が算出される。この処理では、液圧トルク指令分の液圧をコントローラＣのＲＡＭ８０に保存されている液圧−液量テーブル情報に基づいて液圧トルク指令分の液量に変換する。ここで、液圧−液量テーブルでは増圧および減圧によるヒステリシス特性を考慮するようになっている。

ステップＳ９にて、ステップＳ８にて算出された液圧トルク指令分の液量を、ステップＳ４にて算出した、プライマリピストン１０からのピストン目標液量と入力ピストン３２からのピストン液量とを加算した液量から差し引いて回生トルク指令分に相当する液量を算出する。次に、ステップＳ１０にて、ステップＳ９にて算出された回生トルク指令分に相当する液量を、コントローラＣのプライマリピストン位置調整処理に入力して、プライマリピストン１０の位置戻し量を算出する。この処理では、回生トルク指令分の液量をコントローラＣのＲＡＭ８０に保存されている変換係数に基づいてプライマリピストン位置戻し量に変換する。ステップＳ１１では、ステップＳ１にて算出されたプライマリピストン１０の暫定目標位置から、ステップＳ９で算出されたプライマリピストン位置戻し量を差し引くことによって、プライマリピストン１０の目標位置を算出する。

次に、ステップＳ１２では、ステップＳ１１にて算出されたプライマリピストン目標位置がコントローラＣの位置制御処理に入力されて、回転位置センサ６０によって検出されたモータ回転位置とピストン目標位置との差異に基づいて電動モータ４０へ戻り方向の回転加速度（目標加速度）が算出される。ここで、回転加速度の計算方法はＰＩＤ制御やオブザーバを用いたものが挙げられる。次に、ステップＳ１３では、ステップＳ１２にて算出された回転加速度値がコントローラＣの電流制御処理へ入力されて、回転加速度値に対応した電流値が算出されて、電動モータ４０へ駆動指令が出力される。ここで、電流値は、モータトルク定数および慣性モーメントに基づいて算出される。なお、電動モータ４０の駆動時のモータ回転位置の変位およびモータ電流値を回転位置センサ６０および電流センサ７９によって計測される。

上述したステップＳ６において、回生トルク指令を算出する際には、図４（ａ）に示す回生トルクリミット線図が適用される。該回生トルクリミット線図は、車両が発生可能な回生制動力の最大値に応じて算出される。本実施形態では、回生トルクリミット線図の回生トルクリミット（回生制動力）を、所定の車両速度領域（Ｖ２以上かつＶ１以下）において、ドライバからの制動トルク指令の大きさに基づいてその制限率が決定される。このことによって、回生協調制御中に発生する減速度変動及びペダル踏力変動の影響を抑制することが可能になる。

図４（ａ）には、（ｂ）も参照して、制動トルク指令がｇ０より小さい時に使用する制限率０％の回生トルクリミット線図、制動トルク指令がｇ１（（ｇ０＋ｇ２）／２）の時に使用する制限率５０％の回生トルクリミット線図及び制動トルク指令がｇ２より大きい時に使用する制限率１００％の回生トルクリミット線図が示されている。このように、本実施形態では、回生トルクリミット線図の制限率を、ドライバによる制動トルク指令が大きくなる程連続的に増大させることにより、車両速度に対する回生トルク指令の変動率を低減させるようにする。図４（ａ）では、制限率１００％の回生トルクリミット線図を、車両速度Ｖ１〜Ｖ２間で一定の傾きの直線状となるように設定しているが、滑らかな曲線状となるように設定してもよい。図４（ａ）から解るように、本実施の形態では、定められる車両速度領域（Ｖ１以上かつＶ２以下）が、制限率０％の回生トルクリミット線図における変動率の大きい箇所を含むように設定している。図４（ａ）から解るように、本実施の形態では、所定の車両速度領域の高い側の速度（Ｖ１）を、制限率０％の回生トルクリミット線図における最大の回生制動力が発生する車両速度Ｖ’よりも高い速度として設定している。また、所定の車両速度領域の低い側の速度（Ｖ２）を、制限率０％の回生トルクリミット線図における最大の回生制動力が発生する車両速度Ｖ’よりも低い速度として設定している。

次に、上述した図３のステップＳ６に係る回生トルク指令の算出方法を図５の制御フロー基づいて詳細に説明する。ステップＳ１０１では、図４（ａ）に示す制限率０％の回生トルクリミット線図を読み込んでステップ１０２に進む。ステップＳ１０２では、ブレーキ装置がＯＮ状態であるか否かが判定され、ＯＮ状態（Ｙ）であればステップＳ１０３に進み、ＯＦＦ状態（Ｎ）であればルーチンが終了する。ステップＳ１０３では、ドライバがブレーキペダルＢを操作したか否かが判定され、成立した場合（Ｙ）にはステップＳ１０４に進み、不成立の場合（Ｎ）にはステップＳ１０２に戻る。

次に、ステップＳ１０４では、ブレーキペダルＢの操作量に基づいて算出された制動トルク指令を読み込んで、ステップＳ１０５に進む。ここで、制動トルク指令の他、制動トルク指令から算出される車両減速度指令を用いてもよい。ここまでは、図３のステップＳ５までの処理と同様である。次に、ステップＳ１０５では、車両速度がＶ１を越えているか、または、Ｖ２未満か否かが判定されて、成立した場合（Ｙ）には、所定の車両速度領域外であるため、回生制動力の制限は不要である。このため、ステップＳ１０６及び１０７に進み、制限率０％の回生トルクリミット線図が固定テーブルとして使用されて回生トルク指令が算出されて、ステップＳ１０８に進む。該ステップＳ１０８では、ステップＳ１０７で算出された回生トルク指令に基づいて上述した図３のステップＳ７〜Ｓ１３の工程が実行される。ステップＳ１０８の処理後は、ステップＳ１０２に戻る。

次に、ステップＳ１０５において、車両速度がＶ１を越えているか、または、Ｖ２未満か否かの判定が不成立、すなわち、車両速度がＶ１以下かつＶ２以上であった場合（Ｎ）には、所定の車両速度領域であるため、回生制動力の制限が必要であるので、ステップＳ１０９に進む。

ステップＳ１０９では、車両速度領域（Ｖ２以上かつＶ１以下）で用いる回生トルクリミット線図（後述のステップＳ１１４で記憶される固定テーブル）が決定済みであるか否かが判定される。このステップＳ１０９の判定が、成立した場合（Ｙ）には、ステップＳ１１０及びＳ１０７に進み、該固定テーブルに基づいて回生トルク指令が算出される。その後、ステップＳ１０８では、ステップＳ１０７で算出された回生トルク指令に基づいて上述した図３のステップＳ７〜Ｓ１１の工程が実行される。

一方、ステップＳ１０９において、回生トルクリミット線図（固定テーブル）が決定されていない場合（Ｎ）には、ステップＳ１１１に進む。該ステップＳ１１１では、ステップＳ１０４で読み込んだ制動トルク指令がｇ０以上かつｇ２以下であるか否か、すなわち、回生トルクリミット制限が必要な制動トルク指令となっているか否かが判定され、成立した場合（Ｙ）にはステップＳ１１２に進む。ステップＳ１１２にて、制動トルク指令に基づいた回生トルクリミット線図の制限率Ｘを図４（ｂ）に示す制限率算出テーブルに基づいて算出して、ステップＳ１１３、Ｓ１１４及びＳ１０７に進む。該ステップＳ１１３及び１０７において、算出された制限率Ｘの回生トルクリミット線図に基づいて回生トルク指令が算出されてステップＳ１０８に進む。なお、ステップＳ１１４では、ステップＳ１１２で算出された、制動トルク指令に基づいた制限率Ｘの回生トルクリミット線図が固定テーブルに記憶される。また、ステップＳ１１２における制限率Ｘの算出方法としては、制限率算出テーブル（図４（ｂ））のように制動トルク指令の増加に比例して算出してもよいし、制動トルク指令の増加に応じた多項式によって算出してもよい。

一方、ステップＳ１１１にて、ステップＳ１０４で読み込んだ制動トルク指令がｇ０未満またはｇ２を越えていると判定された場合（Ｎ）にはステップＳ１１５に進み、該ステップＳ１１５にて制動トルク指令がｇ０未満であるか否かが判定される。ステップＳ１１５の判定が成立した場合（Ｙ）にはステップＳ１１６、Ｓ１１４及びＳ１０７に進み、制限率０％の回生トルクリミット線図に基づいて回生トルク指令が算出されてステップＳ１０８に進む。また、ステップＳ１１５にて、制動トルク指令がｇ０未満ではないと判定された場合（Ｎ）には、制動トルク指令がｇ２を越えているので、ステップＳ１１７、Ｓ１１４及びＳ１０７に進み、制限率１００％の回生トルクリミット線図に基づいて回生トルク指令が算出されてステップＳ１０８に進む。なお、ステップＳ１１４では、制動トルク指令に基づいた制限率０または１００％の回生トルクリミット線図が固定テーブルに記憶される。

このように、ステップＳ６の回生トルク指令の算出は、制限率０％の回生トルクリミット線図における最大の回生制動力が発生する車両速度Ｖ’の前後となる所定の車両速度領域となったときに、そのときの制動トルク指令の大きさに応じて回生トルク指令が制限されて算出されるようになっている。ここで、所定の車両速度領域（Ｖ１〜Ｖ２）は、制限率０％の回生トルクリミット線図における最大の回生制動力が発生する車両速度Ｖ’を中央値として１０〜１５ｋｍ／ｈぐらいの速度幅で設定する。例えば、上記車両速度Ｖ’が１５ｋｍ／ｈ近傍であれば、速度Ｖ１を２０ｋｍ／ｈで、速度Ｖ２を８ｋｍ／ｈで設定する。

次に、回生協調制御のタイムチャートを図６に基づいて詳細に説明する。
まず、時刻０付近においてドライバによる制動トルク指令がｇ０以上相当で入力され、該制動トルク指令（ｇ０以上）は全て液圧トルク指令によって実行される。その後、回生トルク指令が増加し始め、回生協調動作が開始されると、それに伴って液圧トルク指令が減少する。時刻ｔ１’において、車両速度がＶ１に到達（減速）すると、制動トルク指令がｇ０以上となっているので、制限された、すなわち、制限率１００％または制動トルク指令に基づいた制限率Ｘ％の回生トルクリミット線図に基づいて回生トルク指令が算出される。

ここで、図６の実線は本発明の回生協調制動の制御方法、すなわち回生トルクリミットを制限した場合の液圧ブレーキトルク指令、ペダル踏力、減速度及び回生ブレーキトルク指令の推移を示しており、図６の点線は従来の回生協調制動の制御方法、すなわち回生トルクリミットを制限しない場合の上記項目の推移を示している。この図６からも分かるように、所定の車両速度領域において、制動トルク指令に基づいた制限された回生トルクリミット線図により回生トルク指令を算出することにより、回生トルク指令の変動率、言い換えれば、車両速度Ｖ１以降の減少率、すなわち、回生制動力の変化量を制限して、従来よりも緩やかにして、液圧トルク指令の急激な増加に起因する踏力変動を軽減することができる。すなわち、図６に示すペダル踏力の推移を参照すると、明らかに本発明が従来よりもその変動が少ない（車両速度Ｖ１以降）ことが解る。また、液圧トルク指令の増加量（図６の実線）と回生トルク指令の減少量（図６の実線）が整合性を保っているために車両の減速度変動も発生せず、ドライバに減速度変動による違和感を与えることはない。

次に、回生協調制御中に制動トルク指令が変化（踏力を緩める）した場合の回生協調制御、すなわち、回生協調制御中にブレーキペダルＢに対する踏力が緩められ、制動トルク指令が減少するように変化した場合の制御方法について、以下に変形例として説明する。この変形例の場合、例えば、所定の車両速度領域（Ｖ２以上かつＶ１以下）では図７（ａ）に示すような太線の回生トルクリミット線図が適用されることになる。

まず、図７（ｃ）も参照して、時刻０でドライバ入力の制動トルク指令がｇｓｔ（ｇ２よりも大きい）であると、車両速度がＶ１以下になった時点で、制限率１００％の回生トルクリミット線図が適用される。続いて、時刻ｔ０にて制動トルク指令がｇｓｔからｇ’（ｇ０以上かつｇ２以下）に減少したとき、図５に示す制御方法では制限率１００％の回生トルクリミット線図がそのまま適用されるのに対して、この変形例では、制動トルク指令がｇ’になった時点（ｔ０）における回生トルク指令（制限率１００％の回生トルクリミット線図により算出）が、制動トルク指令ｇ’に対応した制限率Ｘ％の回生トルクリミット線図と交わるまで一定に維持されるように推移する（図７のＡ範囲参照）。

時刻ｔ１にて制動トルク指令がｇ’からｇ”（ｇ０未満）に変化したとき、制動トルク指令がｇ”になった時点（ｔ１）における回生トルク指令（制動トルク指令ｇ’に基づく制限率Ｘ％の回生トルクリミット線図より算出）が、制限率０％の回生トルクリミット線図と交わるまで一定に維持されるように推移する（図７のＢ範囲参照）。その後は、制動トルク指令がｇ”（ｇ０未満）のままであるため、制限率０％の回生トルクリミット線図が適用される。このような制御方法を適用する理由として、該変形例で算出される回生トルクリミット線図は、制動トルク指令に応じて踏力変動の影響が軽減されるように考慮されている。すなわち、制動トルク指令が低下すれば、低下した分、回生トルク指令を制限（減少）させなくてもよくなり、液圧トルク指令の増加が抑えられ、踏力変動の影響を小さくしたままとすることが可能なためである。

次に、回生協調制御の変形例に係る回生トルク指令の算出方法を図８に示す制御フローに基づいて説明する。まず、ステップＳ２０１〜ステップ２０７は、図５に示す制御フローのステップＳ１０１〜Ｓ１０７と同様の処理が実行される。次に、ステップＳ２０８では、前回制動トルク指令がステップＳ２０４で読み込んだ当該制動トルク指令に更新される。続いて、ステップＳ２０９では、前回回生トルク指令がステップＳ２０７で算出された当該回生トルク指令に更新される。そして、ステップＳ２１０では、ステップＳ２０７で算出された当該回生トルク指令に基づいて上述した図３のステップＳ７〜Ｓ１１の工程が実行される。次に、ステップＳ２１０の処理後は再びステップＳ２０２に戻る。

ステップＳ２０５にて、車両速度がＶ１を越えるかＶ２未満ではない、すなわち車両速度がＶ１以上かつＶ２以下であった場合（Ｎ）には、回生制動力の制限が必要であるので、ステップＳ２１１に進み、該ステップＳ２１１にて、当該制動トルク指令と前回制動トルク指令との比較が実行されて、当該制動トルク指令が前回制動トルク指令以上（本変形例では、ｇｓｔ≧０、ｇｓｔ≧ｇｓｔ、ｇ’≧ｇ’、ｇ”≧ｇ”のとき）の場合（Ｙ）は、ステップＳ２１２に進む。なお、制動トルク指令の前回値の初期値はゼロとなっており、ステップＳ２０２において、ブレーキ装置がＯＮ状態でないと判断されて処理を終了するときに、ゼロリセットされるようになっている。

ステップＳ２１２では、車両速度領域（Ｖ２以上かつＶ１以下）で用いる回生トルクリミット線図（固定テーブル）が決定済みであるか否かが判定され、成立した場合（Ｙ）には、ステップＳ２１３及びＳ２１４に進み、該固定テーブルに基づいて回生トルク指令が算出される。その後、ステップＳ２２３に進む。
次に、ステップＳ２２３では、ステップＳ２１４で算出された当該回生トルク指令が前回回生トルク指令よりも大きい場合（Ｙ）は、ステップＳ２２４に進み、該ステップＳ２２４にて、当該回生トルク指令を前回回生トルク指令に変換してステップＳ２０８〜Ｓ２１０へ順次進む。この場合は、ステップＳ２１０では、前回回生トルク指令にて電動倍力装置制御（図３のステップＳ７〜Ｓ１３）が実行される。一方、ステップＳ２２３において、ステップＳ２１４で算出された当該回生トルク指令が前回回生トルク指令よりも小さい場合（Ｎ）は、ステップＳ２０８〜Ｓ２１０へ順次進む。この場合、ステップＳ２１０では、ステップＳ２１４で算出された当該回生トルク指令にて電動倍力装置制御（図３のステップＳ７〜Ｓ１３）が実行される。

このステップＳ２２３及びＳ２２４の処理によって、図７のＡ範囲に示すように、回生トルク指令が所定値で維持されるように設定される。すなわち、回生トルク指令の上昇が行われないために、液圧トルク指令の降下がなく、踏力変動を抑制することが可能になっている。

ステップＳ２１１において、当該制動トルク指令が前回制動トルク指令よりも小さい場合（Ｎ）の場合、また、ステップＳ２１２において、回生トルクリミット線図（固定テーブル）が決定されていない場合（Ｎ）には（本変形例では、ｇｓｔ≧０の場合）、いずれもステップＳ２１５に進む。

次に、該ステップＳ２１５では、ステップＳ２０４で読み込んだ当該制動トルク指令がｇ０以上かつｇ２以下であるか否かが判定され、成立した場合（Ｙ）にはステップＳ２１６に進む。ステップＳ２１６にて、当該制動トルク指令に基づいた回生トルクリミット線図の制限率Ｘを図４（ｂ）または図７（ｂ）に示す制限率算出テーブルに基づいて算出して、ステップＳ２１７〜Ｓ２１９に進み、該ステップＳ２１７及びＳ２１９において、算出された制限率Ｘの回生トルクリミット線図に基づいて回生トルク指令が算出されてステップＳ２２３、Ｓ２２４、Ｓ２０８、Ｓ２０９及びＳ２１０に順次進む。なお、ステップＳ２１６における制限率Ｘの算出方法としては、制限率算出テーブル（図４（ｂ）または図７（ｂ））のように制動トルク指令の増加に比例して算出してもよいし、制動トルク指令の増加に応じた多項式によって算出してもよい。

一方、ステップＳ２１５にて、ステップＳ２０４で読み込んだ当該制動トルク指令がｇ０未満またはｇ２を越えていると判定された場合（Ｎ）にはステップＳ２２０に進む。該ステップＳ２２０にて当該制動トルク指令がｇ０未満であるか否かが判定されて、成立した場合（Ｙ）にはステップＳ２２１、Ｓ２１８及びＳ２１９に進み、該ステップＳ２２１及びＳ２１９において、制限率０％の回生トルクリミット線図に基づいて回生トルク指令が算出されてステップＳ２２３、Ｓ２２４、Ｓ２０８、Ｓ２０９及びＳ２１０に順次進む。一方、ステップＳ２２０において、制動トルク指令がｇ０未満ではないと判定された場合（Ｎ）には、制動トルク指令がｇ２を越えているので、ステップＳ２２２、Ｓ２１８及びＳ２１９に進み、該ステップＳ２２２及びＳ２１９において、制限率１００％の回生トルクリミット線図に基づいて回生トルク指令が算出されてステップＳ２２３、Ｓ２２４、Ｓ２０８、Ｓ２０９及びＳ２１０に順次進む。なお、ステップＳ２１８では、当該制動トルク指令に基づいた制限率０または１００％の回生トルクリミット線図が固定テーブルに記憶される。

次に、回生協調制御の変形例に係るタイムチャートを図９に基づいて詳細に説明する。まず、時刻０付近においてドライバによる制動トルク指令がｇ２以上相当の制動トルク指令ｇｓｔが入力され、その制動トルク指令ｇｓｔは全て液圧トルク指令によって実行される。その後、回生トルク指令が増加し始め、回生協調動作が開始されると、それに伴って液圧トルク指令が減少する。

時間ｔ０において、車両速度がＶ１に到達すると、制動トルク指令がｇ２より大きいｇｓｔであるために、制限率１００％の回生トルクリミット線図（図７（ａ）参照）に基づいて回生トルク指令が算出される。時刻ｔ１において、制動トルク指令がｇｓｔ（ｇ２よりも大きい）からｇ’（ｇ０以上かつｇ２以下）に減少すると、その時点の回生トルク指令が制動トルク指令ｇ’相当の制限率Ｘ％の回生トルクリミット線図と交わるまで維持される（図７のＡ範囲参照）。時刻ｔ２において、制動トルク指令がｇ’（ｇ０以上かつｇ２以下）からｇ”（ｇ０未満）に減少すると、その時点の回生トルク指令が制限率０％の回生トルクリミット線図（図７（ａ）参照）と交わるまで維持される（図７のＢ範囲参照）。なお、図９の実線は本発明の回生協調制御の変形例における制動トルク指令、液圧ブレーキトルク指令、ペダル踏力、減速度及び回生ブレーキトルク指令の推移を示し、点線は制動トルク指令が減少した場合でも同じ制限率の回生トルクリミット線図がそのまま適用された際の上記各項目の推移を示す。

この図９からも分かるように、所定の車両速度領域において、回生協調制御中に制動トルク指令が減少した場合には、読み込まれた制動トルク指令毎に回生トルクリミット線図をその都度算出すると共に、回生トルク指令を必要以上に大きくすることなく一定に維持するように制御するので、回生トルク指令の変動率（車両速度Ｖ１以降の減少率）が緩やかとなり、液圧トルク指令の急激な増加に起因する踏力変動を軽減することができる。また、液圧トルク指令の増加量（図９の実線）と回生トルク指令の減少量（図９の実線）が整合性を保っているために車両の減速度変動も発生せず、ドライバに減速度変動による違和感を与えることはない。

上記実施形態や変形例のブレーキ装置においては、車両を駆動する電動モータによって回生制動力を発生する回生制動装置と、ブレーキペダルの操作により進退移動する入力部材に対して相対移動可能に配置されるアシスト部材を進退移動させる電動アクチュエータを制御して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、前記電動アクチュエータによる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と、前記回生制動力による制動中、所定の車両速度領域における車両速度の低下に伴う前記回生制動力の変化量を制限し、前記回生制動力の低下にあわせて前記電動倍力装置によって前記ブレーキ液圧を増大させる回生液圧制御手段と、を備えている。
このような構成により、回生制動力の変化量を緩やかにするとともに、電動倍力装置のブレーキ液圧を増大させる制御を行うことになるため、踏力変動と減速度変動とを同時に抑制することができ、回生協調ブレーキ作動中の運転者への違和感を抑制することができる。

１ ブレーキ装置 ２ マスタシリンダ，１０ プライマリピストン（アシスト部材），３２ 入力ピストン（入力部材），３４ 入力ロッド，４０ 電動モータ（電動アクチュエータ），４１ ボールねじ機構（電動アクチュエータ），１００ 電動倍力装置，１１０ 回生制動装置， １１１ 電動モータ（車両駆動用），１１２ 回生システム用コントローラ（回生液圧制御手段），Ｂ ブレーキペダル，Ｃ コントローラ（電動倍力装置側の回生液圧制御手段）

Claims (4)

1. 充電バッテリからの電力供給で車両を駆動する電動モータによって回生制動力を発生する回生制動装置と、
   ブレーキペダルの操作により進退移動する入力部材に対して相対移動可能に配置されるアシスト部材を進退移動させる電動アクチュエータを制御して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、前記電動アクチュエータによる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と、
   前記充電バッテリの充電量に応じて前記回生制動力が最大値となるように該回生制動力指令値を設定する回生制動制御手段と、
   前記回生制動力による制動中、所定の車両速度領域となったときに前記回生制動制御手段によって設定された前記回生制動力指令値を前記ブレーキペダルの操作量に基づいて算出された制動トルク指令値に応じて制限し、前記回生制動力指令値の制限による回生制動力の低下にあわせて前記電動倍力装置によって前記ブレーキ液圧を増大させる回生液圧制御手段と、
   を備えたことを特徴とするブレーキ装置。
2. 前記回生液圧制御手段は、前記所定の車両速度領域の高い側を、前記回生制動力の変化量を制限しない状態における最大の回生制動力が発生する車両速度よりも高い車両速度と設定することを特徴とする請求項１に記載のブレーキ装置。
3. 前記回生液圧制御手段は、前記所定の車両速度領域を最大の回生制動力が発生する車両速度を中央値として設定することを特徴とする請求項１または２に記載のブレーキ装置。
4. 前記回生液圧制御手段は、前記回生制動力の変化量を制限する際に、前記ブレーキペダルの操作に基づく制動トルク指令が減少した場合は、前記回生制動力の変化量の制限を緩和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ブレーキ装置。