JP6056339B2

JP6056339B2 - ブレーキ制御装置

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Publication number: JP6056339B2
Application number: JP2012220914A
Authority: JP
Inventors: 直衛岩田; 拓也樋口; 樋口　　拓也; 隼之村田; 達矢南
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2012-10-03
Filing date: 2012-10-03
Publication date: 2017-01-11
Anticipated expiration: 2032-10-03
Also published as: JP2014073708A

Description

本発明は、運転者のブレーキ操作に応じて、マスタシリンダ液圧による操作応答制動力とポンプアップ液圧によるポンプアップ制動力と回生ブレーキ装置による回生制動力とを協調させてブレーキ操作に応じた総合制動力を発生させるブレーキ制御装置に関する。

従来、運転者のブレーキ操作に応じて、マスタシリンダ液圧による操作応答制動力とポンプアップ液圧によるポンプアップ制動力と回生ブレーキ装置による回生制動力とを協調させるブレーキ制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

この従来技術では、ブレーキ操作時に、ピストンストロークがブレーキ操作開始時点の初期位置からあらかじめ設定された抑制範囲設定位置に達するまでの間の液圧発生抑制領域では、マスタシリンダ液圧が発生しないようにしている。そして、この液圧発生抑制領域では、回生制動力を発生させるとともにその不足分をポンプアップ液圧により補ってブレーキ操作状態に応じた総合制動力を得るようにしている。

特開２００６−９６２１８号公報

しかしながら、従来の車両用ブレーキ装置にあっては、ペダルフィールの悪化が発生しないように回生制動力の増加勾配が一定に設定されていた。
このため、ブレーキペダルの踏込速度が速い場合や、ブレーキ操作に応じた制動力が大きい場合などでは、ポンプアップ液圧に応答遅れが生じ、その分、総合制動力がブレーキ操作に応じた制動力に満たないことがあった。これにより、運転者に違和感を与えるおそれがあった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、制動力不足の発生を抑制し、ペダルフィールの違和感を緩和することができるブレーキ制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のブレーキ制御装置は、
運転者のブレーキ操作時に、ブレーキ操作状態に応じ、マスタシリンダによる操作対応制動力と回生ブレーキ装置にて発生させる回生制動力とポンプアップ液圧発生装置によるポンプアップ制動力とを協調させて、ブレーキ操作状態に応じた総合制動力を発生させる制御手段と、
この制御手段に含まれ、回生制動力の増加勾配をあらかじめ設定された範囲内に制限して設定し、かつ、ピストンストロークの液圧発生抑制領域では、非液圧発生抑制領域に対して、前記増加勾配の制限を緩和して設定可能とした回生制動力増加特性設定手段と、
を備えていることを特徴とする。

本発明のブレーキ制御装置では、ピストンストロークの液圧発生抑制領域では、非液圧発生抑制領域と比較して、回生制動力の増加勾配の制限を緩和して設定可能とした。このため、本発明では、液圧発生抑制領域において、回生制動力の増加勾配の制限を緩和せずに増加勾配を設定するものと比較して、この制限を緩和した分だけ、回生制動力を大きく設定可能である。
したがって、液圧発生抑制領域では、増加勾配の制限を緩和しないものと比較して、総合制動力における回生制動力の配分を増加させる一方、ポンプアップ制動力の配分を減らすことが可能になる。よって、ポンプアップ液圧の応答性不足による総合制動力不足を抑制することが可能となる。また、このような制動力不足などにより運転者に違和感を与えることを緩和することができる。

実施の形態１のブレーキ制御装置を適用した前輪駆動によるハイブリッド車の構成を示すブレーキシステム図である。実施の形態１のブレーキ制御装置におけるVDCブレーキ液圧ユニットを示すブレーキ液圧回路図である。実施の形態１のブレーキ制御装置の総合コントローラにて実行される総合制動力制御処理の流れを示すフローチャートである。実施の形態１のブレーキ制御装置のモータコントローラにて実行される回生制動力増加特性設定制御処理の流れを示すフローチャートである。ペダルストローク速度に対する回生制動力の増加勾配が設定された回生制動力増加勾配算出マップを示す回生制動力増加勾配特性図である。ペダルストローク速度が速いときに、ペダルストロークに対してマスタシリンダ液圧が発生しにくくなるメカニズムを示すメカニズム説明図である。ペダルストローク（ブレーキ操作状態）に応じたドライバ要求制動力およびマスタシリンダ液圧の関係を示す制動力特性図である。総合制動力における操作応答制動力とポンプアップ制動力と回生制動力との関係を示す制動力特性図である。比較例の課題および実施の形態１による効果を説明するためのペダルストロークに対する回生制動力、ポンプアップによる液圧、マスタシリンダ液圧、総合制動力の各特性を示すタイムチャートである。

以下、本発明のブレーキ制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施の形態１に基づいて説明する。

まず、実施の形態１のブレーキ制御装置の構成を説明する。
実施の形態１のブレーキ制御装置の構成を、「全体システム構成」、「VDCブレーキ液圧ユニット構成」、「ポンプアップ液圧制御構成」「回生ブレーキ装置」に分けて説明する。

［全体システム構成］
図１は、実施の形態１のブレーキ制御装置を適用した前輪駆動によるハイブリッド車の構成を示す。以下、図１に基づき、ＶＤＣを利用したブレーキ制御装置の全体構成を説明する。

実施の形態１のブレーキ制御装置の制動力発生系は、ブレーキ液圧発生装置１と、VDCブレーキ液圧ユニット２（ポンプアップ液圧発生装置）と、左前輪ホイールシリンダ４FLと、右前輪ホイールシリンダ４FRと、左後輪ホイールシリンダ４RLと、右後輪ホイールシリンダ４RRと、回生ブレーキ装置５０と、を備えている。

すなわち、実施の形態１のブレーキ制御装置は、既存のＶＤＣシステム（ＶＤＣは、「Vehicle Dynamics Control」の略）を利用したブレーキシステムによる構成としている。なお、ＶＤＣシステムとは、高速でのコーナ進入や急激なハンドル操作などによって車両姿勢が乱れた際、横滑りを防ぎ、優れた走行安定性を担保する車両挙動制御（＝ＶＤＣ制御）を行うシステムである。

ブレーキ液圧発生装置１は、ドライバによるブレーキ操作に応じて前後輪の各輪に付与するマスタシリンダ液圧（操作対応液圧）を発生する。このブレーキ液圧発生装置１は、ブレーキペダル１５と、負圧ブースタ１２と、マスタシリンダ１３と、リザーバ１４と、を有する。つまり、ブレーキペダル１５に加えられたドライバのブレーキ踏力を、負圧ブースタ１２により倍力し、マスタシリンダ１３のプライマリピストンとセカンダリピストンによりマスタシリンダ液圧（プライマリ液圧とセカンダリ液圧）を作り出す。なお、図６（ｂ）（ｄ）では、プライマリピストンとセカンダリピストンとして概念的に１つのピストン１３ｂのみを図示している。

図１に戻り、VDCブレーキ液圧ユニット２は、ブレーキ液圧発生装置１と各ホイールシリンダ４FL，４FR，４RL，４RRとを連結する液圧系に配置される。このVDCブレーキ液圧ユニット２は、VDCモータ２１により駆動する液圧ポンプ２２，２２（図２参照）を有し、ホイールシリンダ液圧ＰW/CYLの増圧・保持・減圧を制御すると共に、マスタシリンダ液圧の発生の有無にかかわらずポンプアップ液圧を発生するポンプアップ液圧発生装置である。そして、VDCブレーキ液圧ユニット２とブレーキ液圧発生装置１とは、プライマリ液圧管６１とセカンダリ液圧管６２により接続されている。VDCブレーキ液圧ユニット２と各ホイールシリンダ４FL，４FR，４RL，４RRとは、左前輪液圧管６３と右前輪液圧管６４と左後輪液圧管６５と右後輪液圧管６６により接続されている。

ストロークセンサ３（ブレーキ操作状態検出手段）は、ドライバによるブレーキペダル操作量をポテンショメータ等により検出する手段である。このストロークセンサ３は、例えば、回生協調ブレーキ制御を行う際に必要情報であるドライバ要求制動力を検出する構成として、既存のＶＤＣシステムに対して追加された部品である。

各ホイールシリンダ４FL，４FR，４RL，４RRは、前後各輪のブレーキディスクに設定され、VDCブレーキ液圧ユニット２からの液圧が印加される。そして、各ホイールシリンダ４FL，４FR，４RL，４RRへの液圧印加時、ブレーキパッドによりブレーキディスクを挟圧することにより、前後輪に液圧制動力を付与する。

［回生ブレーキ装置］
走行用電動モータ５は、左右前輪（駆動輪）の走行用駆動源として設けられ、駆動モータ機能と発電ジェネレータ機能を持つ。この走行用電動モータ５は、力行時、バッテリ電力を吸込み消費しながらのモータ駆動により、左右前輪へ駆動力を伝達する。そして、回生時、左右前輪の回転駆動に負荷を与えることで電気エネルギに変換し、発電分をバッテリへ充電する。つまり、左右前輪の回転駆動に与える負荷が、回生制動力となる。したがって、この走行用電動モータ５およびその回生制動力を制御するモータコントローラ１０３により回生ブレーキ装置５０が構成されている。

走行用電動モータ５が設けられる左右前輪（駆動輪）の駆動系には、走行用電動モータ５以外に、走行用駆動源としてエンジン１０が設けられ、変速機１１を介して左右前輪へ駆動力を伝達する。

実施の形態１のブレーキ制御装置の制動力制御系は、ブレーキコントローラ１０１と、モータコントローラ１０３と、統合コントローラ１００と、エンジンコントローラ１０２と、を備えている。

ブレーキコントローラ１０１は、統合コントローラ１００からの指令とVDCブレーキ液圧ユニット２のマスタシリンダ液圧センサ（ブレーキ操作状態検出手段）２４（図２参照）からの圧力情報を入力する。そして、所定の制御則にしたがって、VDCブレーキ液圧ユニット２のVDCモータ２１と、後述する図２に示すソレノイドバルブ類２５，２６，２７，２８に対し駆動指令を出力する。

図１に戻り、モータコントローラ１０３は、駆動輪である左右前輪に連結された走行用電動モータ５にインバータ１０４を介して接続される。そして、ブレーキ制御時、統合コントローラ１００から回生分指令を入力すると、走行用電動モータ５により発生する回生制動力を入力された回生分指令に応じて制御する。このモータコントローラ１０３は、走行時、走行状態や車両状態に応じて走行用電動モータ５により発生するモータトルクやモータ回転数を制御する機能も併せ持つ。

統合コントローラ１００は、回生協調ブレーキ制御時等において、ドライバ要求制動力を得るようにブレーキコントローラ１０１とモータコントローラ１０３を統合して制御する手段である。この統合コントローラ１００には、バッテリコントローラ９１からのバッテリ充電容量情報、車速センサ９２からの車速情報、ブレーキスイッチ９３からのブレーキ操作情報、ストロークセンサ３からのペダルストローク情報、マスタシリンダ液圧センサ２４からのマスタシリンダ液圧情報、等が入力される。なお、車速センサ９２としては、極低車速域までの車速検出が可能な車輪速回転数センサが用いられる。そして、車輪速回転数を時間微分演算処理することで、実減速度を求める。

［マスタシリンダ構成］
ここで、マスタシリンダ１３の構成について説明を加える。
マスタシリンダ１３は、図６（ｂ）（ｄ）に示すリザーバポート１３ａを介してリザーバ１４に連通されている。したがって、ブレーキペダル１５を踏み込んだ際に、これに連動するピストン１３ｂがマスタシリンダ１３の奥側へストロークして、リザーバポート１３ａが塞がれた時点から、操作対応液圧としてのマスタシリンダ液圧ＰM/CYLが立ち上がるようになっている。よって、マスタシリンダ１３およびリザーバポート１３ａの配置に基づいて、操作対応液圧発生抑制手段が構成される。

図６（ｂ）において、実線で示すピストン１３ｂの位置が、ブレーキペダル１５のブレーキ操作開始時点の初期位置ＳＴ_０である。一方、図６（ｂ）において二点鎖線で示すピストン１３ｂの位置が、リザーバポート１３ａを閉塞する位置であって、これがマスタシリンダ液圧ＰM/CYLの発生を抑制する範囲の終端位置である抑制範囲設定位置ＳＴlimに相当する。

したがって、本実施の形態１では、ブレーキペダル１５を踏み込んだ際には、その踏込初期の、ペダルストロークＳ（＝ピストンストローク）が、液圧発生抑制領域ＬＴに相当する領域では、マスタシリンダ液圧ＰM/CYLの発生が抑制（本実施の形態１では、＝０）される。
そして、図７の制動力特性図に示すように、ペダルストロークＳ（＝ピストンストローク）が、抑制範囲設定位置ＳＴlimを越えて非液圧発生抑制領域に入った時点から、マスタシリンダ液圧ＰM/CYLが立ち上がる。

なお、このマスタシリンダ液圧ＰM/CYLの発生抑制は、ペダルストローク速度が相対的に低く、リザーバポート１３ａにおいてブレーキ液の液流が生じる場合に、顕著に行うことができる。一方、ペダルストローク速度が相対的に高くなると、リザーバポート１３ａにおける液流が制限され、上述の液圧発生抑制が抑えられて液圧発生抑制領域ＬＴであってもマスタシリンダ液圧ＰM/CYLが発生する。

［VDCブレーキ液圧ユニット構成］
図２は、ポンプアップ液圧発生装置の一例であるVDCブレーキ液圧ユニット２を示す。以下、図２に基づいて、VDCブレーキ液圧ユニット２の具体的構成を説明する。

VDCブレーキ液圧ユニット２は、ブレーキコントローラ１０１（図１参照）からの指令に基づいて、ポンプアップ液圧を発生する制御を行う。このVDCブレーキ液圧ユニット２は、VDCモータ２１と、VDCモータ２１により駆動する液圧ポンプ２２，２２と、低圧リザーバ２３，２３と、マスタシリンダ液圧センサ２４と、を有する。ソレノイドバルブ類として、第１M/Cカットソレノイドバルブ２５と、第２M/Cカットソレノイドバルブ２６と、保持ソレノイドバルブ２７，２７，２７，２７と、減圧ソレノイドバルブ２８，２８，２８，２８と、を有する。

第１M/Cカットソレノイドバルブ２５と前記第２M/Cカットソレノイドバルブ２６は、差圧弁であり、VDCモータ２１によるポンプ駆動時、ホイールシリンダ液圧ＰW/CYL（下流圧）とマスタシリンダ液圧ＰM/CYL（上流圧）の差圧（＝ポンプアップ液圧）を制御する。
つまり、制動力制御時にブレーキコントローラ１０１（図１参照）からポンプアップ液圧指令が出力されると、VDCモータ２１によるポンプアップ昇圧と、第１M/Cカットソレノイドバルブ２５と第２M/Cカットソレノイドバルブ２６への作動電流値による差圧コントロールと、によりポンプアップ液圧制御を行う。

保持ソレノイドバルブ２７，２７，２７，２７（ＩＮ弁）と減圧ソレノイドバルブ２８，２８，２８，２８（ＯＵＴ弁）は、各ホイールシリンダ４FL，４FR，４RL，４RRへのホイールシリンダ液圧ＰW/CYLを各輪独立で制御する。そして、VDCブレーキ液圧ユニット２は、上記ポンプアップ液圧制御以外に、ＶＤＣ制御、ＴＣＳ制御、ＡＢＳ制御、回生協調ブレーキ制御、前後輪制動力配分制御、等を行う。

［ドライバ要求制動力制御］
図３は、実施の形態１のブレーキ制御装置におけるブレーキコントローラ１０１で実行されるドライバ要求制動力制御の流れを示す。この処理は、ブレーキ操作の開始をブレーキスイッチ９３から入力すると開始される。

ステップＳ１では、ストロークセンサ３からのストローク信号およびマスタシリンダ液圧センサ２４からのマスタシリンダ液圧ＰM/CYLを読み込み、これに基づいてドライバ要求制動力を求める。
ステップＳ２では、バッテリコントローラ９１からのバッテリ充電容量やバッテリ温度などのバッテリ情報や、車速センサ９２からの車速情報に基づいて、回生制動可能か否か判定し、回生制動可能な場合はステップＳ３に進み、回生制動が不可能な場合はステップＳ６に進む。なお、回生制動不可能な場合は、例えば、バッテリＳＯＣが上限値を越えている満充電状態である場合や、バッテリ温度があらかじめ設定された上限温度よりも高い場合や、車速が設定車速域よりも低くいあるいは高い場合などである。

ステップＳ２において回生制動可能と判定された場合に進むステップＳ３では、車速などに基づいて目標回生制動力を演算した後、ステップＳ４に進む。なお、このステップＳ３における目標回生制動力の演算は、モータコントローラ１０３内の図５に示す回生制動力指令値演算部１０３ａにて行われるが、これに先立ち、モータコントローラ１０３では、ブレーキペダル操作に応じて回生制動力増加特性設定制御を実施する。この回生制動力増加特性設定制御については後述する。
そして、ステップＳ４では、ステップＳ１で得られたドライバ要求制動力を得るのに必要なポンプアップ制動力を求めた後、ステップＳ５に進む。ここで、ポンプアップ制動力は、ドライバ要求制動力から目標回生制動力および操作対応制動力としてのマスタシリンダ液圧ＰM/CYLにより得られる制動力を差し引いた値となる。
ステップＳ５では、モータコントローラ１０３の制御に基づく走行用電動モータ５の回生発電により目標回生制動力を発生させ、かつ、必要であればVDCブレーキ液圧ユニット２により目標ポンプアップ制動力を発生させ、エンドに進む。

一方、ステップＳ２において回生不可能（ＮＯ）と判定された場合に進むステップＳ６では、ポンプアップ制動力を演算した後、ステップＳ７に進む。このステップＳ６では、ポンプアップ制動力は、ドライバ要求制動力から操作対応制動力としてのマスタシリンダ液圧ＰM/CYLにより得られる制動力を差し引いた値となる。

［回生制動力増加特性設定制御］
図４は、ステップＳ３において目標回生制動力を求めるのにあたり、回生制動力の増加勾配を設定する回生制動力増加特性設定制御の流れを示すフローチャートであって、モータコントローラ１０３にて実行される。

ステップＳ４１では、ストロークセンサ３からのペダルストロークＳが示すピストンストロークが、マスタシリンダ１３の抑制範囲設定位置ＳＴlimに到達する前の液圧発生抑制領域ＬＴ内か否かを判断する。YES（Ｓ＜ＳＴlim）の場合はステップＳ４２へ進み、NO（Ｓ≧ＳＴlim）の場合はステップＳ４３へ進む。

ステップＳ４２では、ステップＳ４１でのＳ＜ＳＴlimであるとの判断に続き、図５に示す回生制動力増加勾配算出マップにペダルストロークＳとマスタシリンダ液圧ＰM/CYLを入力し、回生制動力増加勾配を算出した後、エンドに進む。
ここで、回生制動力増加勾配マップは、図５において実線で示すように、ペダルストローク速度に比例して、ペダルストローク速度が速いほど、回生制動力の増加勾配が急になる勾配上限非制限特性が設定されている。

また、回生制動力増加勾配マップには、図５において点線で示すように増加勾配の上限が設定された勾配上限制限特性が設定されており、この勾配上限制限特性では、ペダルストローク速度が設定速度以上の領域では、増加勾配は一定に設定される。なお、この勾配上限制限特性が、従来から使用されている増加勾配特性と同様の特性である。

ステップＳ４１にてＳ≧ＳＴlimの場合に進むステップＳ４３では、増加勾配を、図５において点線により示す制限特性に基づいて設定する。

なお、本実施の形態１では、ペダルストローク速度は、その速度の高低に応じ、ペダルストロークＳの微分値と、ペダルストロークＳが抑制範囲設定位置ＳＴlimに達した時点でのマスタシリンダ液圧ＰM/CYLと、を選択的に用いる。
すなわち、ブレーキペダル１５を踏込速度が相対的に低い場合、マスタシリンダ液圧ＰM/CYLが立ち上がることなく、ペダルストロークＳの微分値が立ち上がる。したがって、この場合には、ペダルストロークＳの微分値をペダルストローク速度として用いる。
一方、ブレーキペダル１５を踏込速度が相対的に高い場合、マスタシリンダ液圧ＰM/CYLが立ち上がり、かつ、ペダルストロークＳの微分値も立ち上がる。よって、マスタシリンダ液圧ＰM/CYLとペダルストロークＳの微分値との一方、あるいは、両方が、あらかじめ設定された値よりも高い場合には、ペダルストローク速度として、マスタシリンダ液圧ＰM/CYLに基づく値を用いる。この場合、マスタシリンダ液圧ＰM/CYLが高いほどペダルストローク速度が速いと判断する。

（実施の形態１の作用）
次に、実施の形態１のブレーキ制御装置の作用を説明する。
まず、制動操作に伴い発生する要求制動力と、回生制動力およびポンプアップ制動力との関係について説明する。

運転者のブレーキペダル１５の操作は、運転者が要求する減速度であるドライバ要求制動力を表す。
この操作に対し、ブレーキペダル１５の踏込速度が遅い場合は、図７に示すように、本実施の形態１では、マスタシリンダ液圧ＰM/CYLは、ペダルストロークＳが抑制範囲設定位置ＳＴlimに達した時点から立ち上がる。
このペダルストロークＳが抑制範囲設定位置ＳＴlimに達するまでの間は、ドライバ要求制動力は、走行用電動モータ５による回生制動力とVDCブレーキ液圧ユニット２によるポンプアップ制動力とのいずれか一方あるいは両方によるベース制動力により得る。

これを示すのが図８であり、総合制動力は、ペダルストロークＳが抑制範囲設定位置ＳＴlimに達してリザーバポート１３ａが閉塞されるまでの液圧発生抑制領域ＬＴでは、回生制動力およびポンプアップ制動力による摩擦制動力により、ベース制動力を確保する。この場合、回生制動力およびポンプアップ制動による摩擦制動力は、ブレーキペダル１５のペダルストロークＳに応じた操作対応制動力（ドライバ要求制動力）に相当する分を発生させる。

その後、マスタシリンダ液圧ＰM/CYLが立ち上がると、それまでのベース制動力にマスタシリンダ液圧ＰM/CYLによる操作対応制動力を上乗せする。また、ブレーキ操作により車速が低下すると、回生制動力を得ることが難しくなるため、ベース制動力では、時間経過に伴い、回生制動力の配分を低下させ、ポンプアップ制動力による摩擦制動力の配分を高める。

［比較例のポンプアップ液圧制御における課題］
ここで、従来の問題点について説明を加える。
従来、図８に示す回生制動力の増加勾配は、ペダルフィールを考慮して、その上限が一定に設定されていた。
一方、既存のコンベンショナルＶＤＣによるブレーキシステムにおいて、ポンプアップ液圧制御を行った場合、以下に述べるように、特に、ブレーキペダル１５の急な踏込時などに、ポンプアップ液圧指令に対する液圧応答速度が追従できない場合があった。このため、図８においてベース制動力を発生する領域において、この液圧応答速度の遅れ分の制動トルクが不足する場合があった。

すなわち、ブレーキペダル踏込速度が速く、ポンプアップ指令値に対し液圧応答速度が追いつかない場合、リザーバポート１３ａを塞いだ後のペダルストローク域（非液圧発生抑制領域）において、ピストン１３ｂが押し出したブレーキ液がポンプアップ動作により吸込み消費される。このポンプアップ動作によるマスタシリンダ側からのブレーキ液の吸込み消費により、ペダルストロークＳに対しマスタシリンダ液圧ＰM/CYLが上昇しにくくなる。以下、このメカニズムを図６に基づき説明する。

まず、ブレーキペダル踏込速度が速いとき、図６（ａ）に示すように、ポンプアップ液圧によりホイールシリンダ液圧ＰW/CYLを上昇させる。しかし、このとき、リザーバポート１３ａまでのペダルストローク域（液圧発生抑制領域ＬＴ）において、応答遅れが発生して、ポンプアップ指令値とポンプアップ液圧実値が乖離する。
その後、ペダルストロークＳがリザーバポート１３ａ（抑制範囲設定位置ＳＴlim）に到達し、ピストン１３ｂがリザーバポート１３ａを閉鎖すると、液圧ポンプ２２は、図６（ｂ）に示すように、リザーバ１４からブレーキ液を吸えなくなる。このため、ペダルストロークＳが抑制範囲設定位置ＳＴlimを通過した後に、図６（ｃ）に示すように、抑制範囲設定位置ＳＴlimまでと同様に、ポンプアップ指令値に対し応答遅れを持ちながらポンプアップ液圧実値が上昇する。このペダルストロークＳが抑制範囲設定位置ＳＴlimを通過した後には、図６（ｄ）に示すように、ピストン１３ｂで押し出したブレーキ液の一部ＢＥがポンプアップ動作により吸込み消費される。このブレーキ液の一部ＢＥが消費されることにより、ペダルストロークＳに対しホイールシリンダ液圧ＰW/CYLが上昇しにくくなる。

このため、図８に示すベース制動力を、回生制動力とポンプアップ制動力とによる摩擦トルクとにより得る踏込初期の液圧発生抑制領域ＬＴにおいて、ポンプアップ制動力が不足し、ドライバ要求制動力に対して実制動力が不足する場合があった。

これを図９により説明すると、この図９において、二点鎖線は、それぞれ、上記の比較例における回生制動力、ポンプアップ液圧、マスタシリンダ液圧ＰM/CYL、総合制動力を示している。

回生制動力は、増圧勾配の上限に設定され、その上限の増加勾配で上昇する。
ポンプアップ液圧は、ペダルストロークＳ（＝ピストンストローク）の立ち上がりと共に上昇し、抑制範囲設定位置ＳＴlimに達してリザーバポート１３ａが閉鎖された後は、リザーバ１４からの吸込ができなくなり、増加が抑制される。
マスタシリンダ液圧ＰM/CYLは、ブレーキペダル１５の急踏みの場合は、ペダルストロークＳの立ち上がりと共に上昇する。そして、抑制範囲設定位置ＳＴlimに達した後は、上述のようにブレーキ液の一部ＢＥがポンプアップ動作により吸込み消費されるため、上昇が抑制され、段付が生じている。
このため、総合制動力においても、図示のような段付が生じている。なお、総合制動力を示す特性図において点線は、操作対応制動力に相当するマスタシリンダ液圧ＰM/CYLにおいて、上記の吸込消費が無い場合の本来の操作に対応する立ち上がりを示している。

このように総合制動力不足が生じた場合、ドライバに対し、ブレーキ操作と実際に発生している制動力とに差が生じ、違和感を与えるおそれがある。加えて、マスタシリンダ液圧ＰM/CYLに段付が生じることによって、ドライバが感じる踏込反力に変化が生じ、これによっても、違和感を与えるおそれがあった、

［回生制動力増加特性設定制御の作用］
上記比較例の課題に対し、本実施の形態１では、ブレーキペダル操作に応じた回生制動力増加特性設定制御を行った場合の作用を説明する。

すなわち、本実施の形態１では、踏込初期のペダルストロークＳが抑制範囲設定位置ＳＴlimに満たない液圧発生抑制領域ＬＴでは、図５に示すように、ペダルストローク速度に応じ、ペダルストローク速度が高いほど増加勾配を急に設定する。

このため、ブレーキペダル１５の急踏み込み時には、回生制動力は、図９において実線で示すように、比較例において制限された上限の増加勾配よりも急な立ち上がりとなる。これにより、ベース制動力を形成するのにあたり、ドライバ要求制動力に対する回生制動力の割合が多くなり、そのため、ポンプアップ制動力は小さくなる。すなわち、図９に示す例では、ポンプアップ制動力は、０となっている。

このようにポンプアップ液圧が形成されないため、マスタシリンダ液圧ＰM/CYLが立ち上がった後に、ポンプアップ動作によりブレーキ液の一部ＢＥが吸込費されることが無くなり、マスタシリンダ液圧ＰM/CYLの上昇に段付が生じるのが抑えられる。
よって、総合制動力にあっても、比較例のようなマスタシリンダ液圧ＰM/CYLの段付を原因とした、総合制動力の段付の発生が抑制される。

以上のように、実施の形態１のブレーキ制御装置では、ブレーキペダル１５の踏込初期の液圧発生抑制領域ＬＴにおいて、ポンプアップ液圧の応答性不足を原因とするドライバ要求制動力に対する総合制動力不足を抑制可能となる。したがって、ドライバに対して、ペダル操作に対する制動力不足による違和感、およびペダル反力変化による違和感を与えることを抑制できる。

次に、効果を説明する。
実施の形態１のブレーキ制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
ａ）実施の形態１のブレーキ制御装置は、
ブレーキ操作状態に応じたピストンストロークによりマスタシリンダ１３にて操作対応液圧を発生させ、かつ、この操作対応液圧に応じた操作対応制動力を各ホイールシリンダ４FL、４FR，４RL，４RRにて発生させるブレーキ液圧発生装置１と、
このブレーキ液圧発生装置１に設けられ、ピストンストロークが、ブレーキ操作開始時点の初期位置ＳＴ_０から、あらかじめ設定された抑制範囲設定位置ＳＴlimに達するまでの間の液圧発生抑制領域ＬＴでは、操作対応液圧の発生を抑制する操作対応液圧発生抑制手段（マスタシリンダ１３、リザーバポート１３ａ）と、
ブレーキ操作状態を検出するブレーキ操作状態検出手段としてのストロークセンサ３およびマスタシリンダ液圧センサ２４と、
ブレーキ操作状態に基づいて回生制動力を発生させる回生ブレーキ装置５０と、
マスタシリンダ１３と各ホイールシリンダ４FL、４FR，４RL，４RRを連結する液圧系に配置され、ブレーキ液を吸い込んで吐出する液圧ポンプ２２によりポンプアップ液圧を発生させて各ホイールシリンダ４FL、４FR，４RL，４RRにポンプアップ制動力を発生させるポンプアップ液圧発生装置としてのVDCブレーキ液圧ユニット２と、
運転者のブレーキ操作時に、ブレーキ操作状態に応じ、マスタシリンダ液圧ＰM/CYLにより生じる操作対応制動力と回生制動力とポンプアップ制動力とを協調させて、ブレーキ操作状態に応じた総合制動力を発生させる図３のフローチャートに示す処理であるドライバ要求制動力制御を実行する制御手段としての各コントローラ１００〜１０３と、
この制御手段としてのモータコントローラ１０３に含まれ、回生制動力の増加勾配をあらかじめ設定された範囲内に制限して設定し、かつ、ピストンストロークの液圧発生抑制領域ＬＴでは、非液圧発生抑制領域に対して、増加勾配の制限を緩和して設定可能とする回生制動力増加特性設定制御（図４のフローチャートに示す処理）を実行する回生制動力増加特性設定手段と、
を備えていることを特徴とする。
したがって、ブレーキペダル１５の踏込初期の液圧発生抑制領域ＬＴにおいて、ポンプアップ液圧の応答性不足を原因とするドライバ要求制動力に対する総合制動力不足を抑制可能となる。そして、ドライバに対して、ペダル操作に対する制動力不足による違和感、およびペダル反力変化による違和感を与えることを抑制できる。
加えて、増加勾配の制限を緩和して増加勾配を急に設定した場合には、制限を緩和させない場合と比較して、回生制動力を増加させた分だけ回生率を高め、省エネルギを図ることができる。

ｂ）実施の形態１のブレーキ制御装置では、
回生制動力増加特性設定手段としてのモータコントローラ１０３において回生制動力特性設定制御を実行する部分では、液圧発生抑制領域ＬＴでは、ペダルストロークＳの速度が速くなるほど増加勾配の制限を緩和させて増加勾配を急に設定可能としたことを特徴とする。
すなわち、ペダルストローク速度が高いほどポンプアップ制御による応答遅れが生じ、その分、ピストン１３ｂが抑制範囲設定位置ＳＴlimを通過後に液圧ポンプ２２に吸引されるブレーキ液量が多くなる。
そこで、ペダルストローク速度が速くなるほど、制限を緩和して増加勾配を急に設定可能とすることにより、ペダルストローク速度が速くなるほど、液圧発生抑制領域ＬＴにおける回生制動力の配分を大きくする一方、ポンプアップ制動力の配分を低下させることが可能となる。これにより、ポンプアップ制御の応答遅れによる総合制動力不足を、よりいっそう抑制可能となる。
よって、上記ａ）の応答性不足による総合制動力不足をより確実に抑制可能となるとともに、運転者に与える違和感もより確実に抑制可能となる。

ｃ）実施の形態１のブレーキ制御装置では、
ブレーキ操作状態検出手段は、ペダルストロークＳが抑制範囲設定位置ＳＴlimに達した時点でのマスタシリンダ液圧ＰM/CYLを用い、マスタシリンダ液圧ＰM/CYLが高いほどペダルストローク速度が速いと判断することを特徴とする。
したがって、ブレーキ操作速度検知手段として、ストロークセンサ３の微分値を使用する場合に比べ、ノイズやサンプリング周期の影響を受けずに、ペダルストローク速度を精度良く検知することができる。

ｄ）実施の形態１のブレーキ制御装置では、
回生制動力増加特性設定手段は、ペダルストロークＳの速度が速くなるほど増加勾配を急に設定可能とするのにあたり、増加勾配をペダルストロークＳの速度に一次比例させたマップを用いるようにした。
したがって、増加勾配の設定が容易である。

ｅ）実施の形態１のブレーキ制御装置では、
ブレーキ操作状態検出手段は、ペダルストローク速度を算出するのにあたり、ブレーキペダル１５の踏込速度に応じ、ペダルストロークＳの微分値と、ペダルストロークＳが抑制範囲設定位置ＳＴlimに達した時点でのマスタシリンダ液圧ＰM/CYLと、を選択的に用いるようにした。
したがって、踏込速度が設定速度よりも遅い緩い踏込時には、ペダルストロークＳが液圧発生抑制領域ＬＴ内であるときから、ペダルストロークＳの微分値に基づいて、適正な増加勾配を設定し、かつ、これに基づいて適正な回生制動力を算出することができる。
一方、踏込速度が設定速度よりも速い急踏込時においてピストン１３ｂが瞬間的に液圧発生抑制領域ＬＴを通過する場合には、上記ｃ）のように、マスタシリンダ液圧ＰM/CYLを用いてペダルストローク速度を算出することにより、ノイズやサンプリング周期の影響を受けずに、ペダルストローク速度を精度良く検知することができる。

以上、本発明のブレーキ制御装置を実施の形態１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施の形態１に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施の形態１では、ポンプアップ液圧発生手段として、VDCブレーキ液圧ユニットを用いる例を示した。しかしながら、ポンプアップ液圧発生手段としては、マスタシリンダとホイールシリンダを連結する液圧系に配置され、ブレーキ液を吸い込んで吐出する液圧ポンプによりポンプアップ液圧を発生する手段であれば、実施の形態１で示したVDCブレーキ液圧ユニットに限られない。

実施の形態１では、ブレーキ操作速度検知手段として、マスタシリンダ液圧センサとストロークセンサの微分値とを併用する例を示した。しかし、ブレーキ操作速度検知手段としては、いずれか一方であってもよいし、また、他にブレーキ操作速度を直接的或いは間接的に検知するものであってもよい。

実施の形態１では、回生制動増加特性設定手段は、ペダルストローク速度に一次比例して増加勾配を設定可能とする例を示したが、ペダルストローク速度が高いほど増加勾配の制限を緩和して急に設定可能であれば、これに限定されない。すなわち、本発明では、液圧発生抑制領域では非液圧発生抑制領域に比較して増加勾配の制限を緩和させて急に設定可能であれば、その設定条件は、ペダルストローク速度に限定されない。要は、ポンプアップ液圧の応答性が悪化しそうな状況に増加勾配を急にできればよいものであり、例えば、ブレーキ液の粘性が高くなる状況（例えば、低温時）において増加勾配を急に設定してもよい。
また、増加勾配を急に設定するのにあたり、ペダルストローク速度に一次比例して増加勾配を急に設定するものに限らず、段階的に傾きを変化させてもよいし、あるいは、ペダルストローク速度に応じて使用する演算式を変えて、増加勾配を急にするのにあたり、ペダルストローク速度が高い場合は、増加勾配を二次曲線的に、時間経過とともに増加の割合増すような勾配にすることも可能である。

また、実施の形態１では、操作対応制限手段として、マスタシリンダにおけるリザーバポートの配置に基づいて、液圧発生抑制領域において操作対応液圧の発生を制限するものを示したが、これに限定されない。例えば、操作対応制限手段は、マスタシリンダにおいてピストンのストローク範囲外の箇所とリザーバとを結ぶバイパス路を設けるとともに、このバイパス路を開閉する開閉弁を設け、ピストンストロークに基づいて、初期位置から抑制範囲設定位置までの間は、開閉弁を開く一方、抑制範囲設定位置を越えると開閉弁を閉じることにより、操作対応液圧の発生を制限させるようにしてもよい。

また、実施の形態１では、本発明のブレーキ制御装置を、前輪駆動のハイブリッド車へ適用した例を示した。しかし、本発明のブレーキ制御装置は、回生制動が可能な車両であれば、後輪駆動、全輪駆動のハイブリット車や、ハイブリッド車以外の電気自動車、燃料電池車あるいはエンジン車に適用することもできる。
また、実施の形態１では、マスタシリンダにおけるピストンストロークとして、ペダルストロークを用いたが、これに限定されない。すなわち、ブレーキペダル以外の操作手段や駆動手段によりピストンをストロークさせる構造であれば、その操作手段や駆動手段による動作量あるいはピストン自体のストロークを検出するようにしてもよい。

１ブレーキ液圧発生装置
２ VDCブレーキ液圧ユニット（ポンプアップ液圧発生装置）
３ストロークセンサ（ブレーキ操作状態検出手段）
４FL 左前輪ホイールシリンダ
４FR 右前輪ホイールシリンダ
４RL 左後輪ホイールシリンダ
４RR 右後輪ホイールシリンダ
１３マスタシリンダ（操作対応液圧発生抑制手段）
１３ａリザーバポート（操作対応液圧発生抑制手段）
１５ブレーキペダル
２２液圧ポンプ
２４マスタシリンダ液圧センサ（ブレーキ操作状態検出手段）
５０回生ブレーキ装置
１００統合コントローラ（制御手段）
１０１ブレーキコントローラ（制御手段）
１０２エンジンコントローラ（制御手段）
１０３モータコントローラ（制御手段：回生制動力増加特性設定手段）
ＬＴ液圧発生抑制領域
ＰM/CYL マスタシリンダ液圧
ＰW/CYL ホイールシリンダ液圧
Ｓペダルストローク
ＳＴ_０初期位置
ＳＴlim 抑制範囲設定位置

Claims

ブレーキ操作状態に応じたピストンストロークによりマスタシリンダにて操作対応液圧を発生させ、かつ、この操作対応液圧に応じた操作対応制動力をホイールシリンダにて発生させるブレーキ液圧発生装置と、
このブレーキ液圧発生装置に設けられ、前記ピストンストロークが、ブレーキ操作開始時点の初期位置から、あらかじめ設定された抑制範囲設定位置に達するまでの間の液圧発生抑制領域では、前記操作対応液圧の発生を抑制する操作対応液圧発生抑制手段と、
前記ブレーキ操作状態を検出するブレーキ操作状態検出手段と、
前記ブレーキ操作状態に基づいて回生制動力を発生させる回生ブレーキ装置と、
前記マスタシリンダと前記ホイールシリンダを連結する液圧系に配置され、ブレーキ液を吸い込んで吐出する液圧ポンプによりポンプアップ液圧を発生させて前記ホイールシリンダにポンプアップ制動力を発生させるポンプアップ液圧発生装置と、
運転者のブレーキ操作時に、前記ブレーキ操作状態に応じ、前記操作対応制動力と前記回生制動力と前記ポンプアップ制動力とを協調させて、前記ブレーキ操作状態に応じた総合制動力を発生させる制御手段と、
この制御手段に含まれ、前記回生制動力の増加勾配をあらかじめ設定された範囲内に制限して設定し、かつ、前記ピストンストロークの液圧発生抑制領域では、非液圧発生抑制領域に対して、前記増加勾配の制限を緩和して設定可能とした回生制動力増加特性設定手段と、
を備え、
前記回生制動力増加特性設定手段は、前記液圧発生抑制領域では、前記ピストンストロークの速度が速くなるほど前記増加勾配の制限を緩和して前記増加勾配を設定可能とし
前記ブレーキ操作状態検出手段は、前記ピストンストローク速度を、その速度の高低に応じ、設定速度よりも遅い場合はピストンストロークの微分値を用い、前記設定速度よりも速い場合は、前記ピストンストロークが前記抑制範囲設定位置に達した時点でのマスタシリンダ液圧を用い、前記マスタシリンダ液圧が高いほど前記ピストンストロークの速度が速いと判断することを特徴とするブレーキ制御装置。