JP6428043B2 - 車両の操作特性調整装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の操作特性調整装置に関する。

特許文献１には、「ペダルとして形成された制御機構の戻し方向に作用する付加的な調節力が電気機械式アクチュエータによって発生させられること。過剰踏み込み手段が、電動機を備え、この電動機が一方では、アクチュエータの調節力を出力するために第１の運動方向に電気的に駆動され、他方では、充分な大きさの操作力によって第１の運動方向と反対方向に機械的に運動可能であるように構成されていること。過剰踏み込みは、運転者が、アクセルペダルを高い速度の方向、または、ブレーキペダルを、ブレーキングを強める方向に操作できるようにすべき過程であること。」が記載されている。

特表２００５−５０８０６０号公報

運転者による操作部材の特性調整装置においては、上記の「過剰踏み込み」への対応だけではなく、「運転者の嗜好、或いは、車両の走行状態等に応じた特性調整」、及び、「電動車両等の回生協調ブレーキの作動／非作動時の特性調整」が望まれている。例えば、制動操作部材において、各種状態量に応じて、操作部材の変位と操作力との関係が適切に調整可能である装置が要求され、さらに、特性調整装置において、電気モータが採用される場合（例えば、電気モータによるトルク制御が行われる場合）には、装置構成の簡素化、特性調整範囲に応じた電気モータの小型化（低出力モータの採用）が切望されている。

本発明の目的は、運転者による制動操作部材の変位−力特性を可変とする操作特性調整装置において、装置全体の構成が簡素であって、小型化され得るものを提供することである。

本発明に係る車両の操作特性調整装置は、車両の速度を減少するために操作される制動操作部材ＢＰと、前記制動操作部材の操作変位Ｂｐａを取得する操作変位取得手段ＢＰＡと、前記制動操作部材ＢＰの変位に応じた弾性力Ｆｄｓを前記制動操作部材ＢＰに対して発生する弾性部材ＤＳＢと、前記制動操作部材ＢＰに対して調整力Ｆｍｔを発生する電気モータＭＴＲと、前記操作変位Ｂｐａに基づいて前記電気モータＭＴＲを駆動し、前記調整力Ｆｍｔを制御する制御手段ＣＴＬと、を備える。さらに、車両の操作特性調整装置は、前記車両の運転者による指示状態Ｓｗａ、及び、前記車両の走行状態Ｊｖａのうちの少なくとも１つを車両状態量Ｊｐａとして取得する車両状態量取得手段ＪＰＡを備える。

本発明の特徴は、前記制御手段ＣＴＬは、前記車両状態量Ｊｐａに基づいて、前記弾性力Ｆｄｓと前記調整力Ｆｍｔとが同じ方向に作用する増加モードＭｄｚ、及び、前記弾性力Ｆｄｓと前記調整力Ｆｍｔとが反対方向に作用する減少モードＭｄｇのうちから１つを選択し、前記増加モードＭｄｚを選択する場合には、前記電気モータＭＴＲを正転方向Ｆｗｄに駆動し、前記減少モードＭｄｇを選択する場合には、前記電気モータＭＴＲを前記正転方向Ｆｗｄとは反対の逆転方向Ｒｖｓに駆動するよう構成されたことにある。

上記の本発明の特徴によれば、電気モータＭＴＲが双方向（正転方向Ｆｗｄ、及び、逆転方向Ｒｖｓ）に駆動されることによって、弾性部材ＤＳＢが発生する弾性力（ばね力）Ｆｄｓが、制動操作部材ＢＰに対して影響する度合（程度）が調整される。このため、電気モータＭＴＲが一方向に限って駆動される場合と比較して、操作特性を調整する範囲が拡大され得る（或いは、操作特性の調整範囲が同一の場合には、電気モータＭＴＲが小型化され得る）。

本発明に係る車両の操作特性調整装置では、前記制御手段ＣＴＬは、前記制動操作部材ＢＰの操作が開始される開始時点で、前記増加モードＭｄｚ、及び、前記減少モードＭｄｇのうちから何れか一方のモードを選択し、前記開始時点から前記制動操作部材ＢＰの操作が終了される終了時点まで、前記一方のモードから、前記一方のモードとは異なる他方のモードへの変更を禁止するように構成される。

制動操作部材ＢＰの一連の操作（開始から終了までの連続した操作）の途中において、操作特性が変更されると運転者への違和感となる場合があり得る。また、動力伝達機構ＤＤＢには、バックラッシが含まれるため、電気モータＭＴＲが反転する場合に、このバックラッシの影響によって、不連続な操作特性の変化が懸念される。上記の本発明の特徴によれば、制動操作部材ＢＰの操作が開始される開始時点で、増加モードＭｄｚ、及び、減少モードＭｄｇのうちから何れか一方のモードが選択され、この開始時点から制動操作部材ＢＰの操作が終了される終了時点までは、選択された一方のモードから、一方のモードとは異なる他方のモードへの変更が禁止されるため、運転者への違和感が抑制されるとともに、操作特性の不連続感が低減され得る。

本発明に係る車両の操作特性調整装置では、前記車両状態量取得手段ＪＰＡとして前記車両の走行速度Ｖｘａを取得する車速取得手段ＶＸＡが備えられ、前記制御手段ＣＴＬが、前記車両状態量Ｊｐａとして、記制動操作部材ＢＰの操作が開始される開始時点における前記走行速度ｖｘｓを採用するよう構成される。

車両状態量Ｊｐａとして、車両速度Ｖｘａが採用される場合、車両の減速に従って操作特性が変更されることよって、運転者への違和感が生じ得る。上記の本発明の特徴によれば、制動操作部材ＢＰの操作が開始される開始時点における車両速度ｖｘｓ（固定値）が、車両状態量Ｊｐａとして採用されるため、制動操作部材ＢＰの操作特性は、概ね一定とされ、運転者への違和感が抑制され得る。

本発明に係る操作特性調整装置の実施形態の全体構成図である。 図１に示した反力調整手段を説明するための構成図である。 図１に示した、制御手段、及び、駆動手段での演算処理を説明するための機能ブロック図である。 図３に示した演算特性に対応する操作力を説明するための特性図である。 図２に示した４節リンク機構を説明するための構成図である。 図５に示した４節リンク機構のリンク比を説明するための特性図である。 図２に示した４節リンク機構のリンク面を説明するための構成図である。

以下、本発明に係る操作特性調整装置の実施形態について説明する。各図において、同一記号で表現されるものは、同一機能を有するため、説明が省略される場合がある。

＜本発明に係る操作特性調整装置を備える車両の全体構成＞
本発明に係る操作特性調整装置を備える車両には、図１に示すように、制動操作部材ＢＰ、弾性部材ＤＳＢ、操作変位取得手段ＢＰＡ、車両状態量取得手段ＪＰＡ、電子制御ユニットＥＣＵ、電源（バッテリ）ＢＡＴ、反力調整手段（反力調整アクチェータ）ＡＣＴ、及び、制動手段ＢＲＫが備えられている。

制動操作部材ＢＰ（例えば、ブレーキペダル）は、運転者の足によって操作される。制動操作部材ＢＰの操作によって、車両の制動手段ＢＲＫが調整され、車両の減速状態（結果として、車両速度）が制御される。制動操作部材ＢＰは、車体ＢＤＹに回転可能な状態で固定される。制動操作部材ＢＰは、運転者が足で操作するための操作面（踏面）ＰＴＭ、及び、車体ＢＤＹに対して回転可能に取り付けられた第１リンクＬＮ１にて構成される。操作面ＰＴＭは、第１リンクＬＮ１に固定されている。

第１固定端ジョイントＫＴ１は、第１リンクＬＮ１の車体ＢＤＹでの取り付け部であり、第１固定端ジョイントＫＴ１を中心に第１リンクＬＮ１（即ち、操作面ＰＴＭ）は回転可能である。制動操作部材ＢＰには、操作面ＰＴＭの変位（即ち、第１リンクＬＮ１の回転角）に応じた操作力Ｆｂｐを発生するため、弾性部材（例えば、コイルスプリング）ＤＳＢが設けられる。

弾性部材ＤＳＢは、所謂、パッシブな（外部からのエネルギ供給を必要としない受動的な）ばね要素であり、制動操作部材ＢＰの変位に対して操作力Ｆｂｐ（弾性部材ＤＳＢ単独の発生力Ｆｄｓ）を発生させる。加えて、制動操作部材ＢＰの全体における操作力Ｆｂｐは、反力調整手段ＡＣＴの電気モータＭＴＲによっても発生される。従って、制動操作部材ＢＰの操作特性（操作変位Ｂｐａと操作力Ｆｂｐとの関係）は、弾性部材ＤＳＢが発生するばね力Ｆｄｓが、電気モータＭＴＲが発生する力（出力）Ｆｍｔよって調整可能とされる。即ち、全体の操作力Ｆｂｐは、弾性部材ＤＳＢによる成分（ばね力）Ｆｄｓ、及び、電気モータＭＴＲによる成分（調整力）Ｆｍｔによって発生される（Ｆｂｐ＝Ｆｄｓ＋Ｆｍｔ）。

操作変位取得手段ＢＰＡが設けられ、運転者によって操作された制動操作部材ＢＰの操作変位Ｂｐａが取得（検出）される。例えば、操作変位取得手段ＢＰＡは、第１リンクＬＮ１の第１固定端ジョイントＫＴ１における回転角センサであり、第１固定端ジョイントＫＴ１に取り付けられる。第１リンクＬＮ１は、第１固定端ジョイントＫＴ１を中心に回転可能であるが、第１固定端ジョイントＫＴ１に対する第１リンクＬＮ１の回転角が、操作変位Ｂｐａとして取得される（図１右側のＡ視図）。また、電気モータＭＴＲの回転角取得手段ＭＫＡが、操作変位取得手段ＢＰＡとして採用され得る（即ち、ＭＴＲの回転角Ｍｋａが、操作変位Ｂｐａとして採用され得る）。操作変位Ｂｐａは、電子制御ユニットＥＣＵに入力される。

車両状態量取得手段ＪＰＡが設けられ、車両状態量Ｊｐａが取得される。車両状態量Ｊｐａは、反力調整手段ＡＣＴの駆動制御に供される状態量（変数）である。具体的には、車両状態量Ｊｐａは、運転者による操作特性の指示状態Ｓｗａである。また、車両状態量Ｊｐａとして、車両の走行状態Ｊｖａ（例えば、車両速度Ｖｘａ、車両の旋回状態）が採用され得る。即ち、ＪＰＡとして、運転者による指示状態取得手段（マニュアルスイッチ）ＳＷＡ、及び、走行状態取得手段ＪＶＡ（例えば、車速取得手段ＶＸＡ）のうちの少なくとも１つが採用される。車両状態量Ｊｐａは、電子制御ユニットＥＣＵに入力される。

指示状態取得手段ＳＷＡにて、運転者が所望する操作特性の指示状態Ｓｗａが取得（入力）される。具体的には、指示状態取得手段ＳＷＡは、多段階の入力スイッチであり、上記の多段階のうちから、運転者によって決定された１つの段（選択段）によって、指示状態Ｓｗａが指示される。従って、上記の選択段が、指示状態Ｓｗａとして取得される。

走行状態取得手段ＪＶＡにて、車両の走行状態量Ｊｖａが取得（検出）される。具体的には、走行状態量Ｊｖａは、車両の走行速度、及び、車両の旋回状態量のうちの少なくとも１つである。従って、車両速度取得手段ＶＸＡによって取得される車両速度Ｖｘａ、ヨーレイト取得手段ＹＲＡによって取得されるヨーレイトＹｒａ、横加速度取得手段ＧＹＡによって取得される横加速度Ｇｙａ、及び、操舵角取得手段ＳＡＡによって取得されるステアリングホイールＳＷの操舵角Ｓａａのうちの少なくとも１つが、走行状態量Ｊｖａとして採用される。

電子制御ユニットＥＣＵでは、各種入力信号（操作変位Ｂｐａ等）に基づいて、反力調整手段ＡＣＴ、及び、制動手段ＢＲＫを制御するための信号（Ｉｍｔ等）が演算される。該演算処理は、電子制御ユニットＥＣＵ内のマイクロコンピュータにプログラムされている制御手段（制御アルゴリズム）ＣＴＬによって実行される。電子制御ユニットＥＣＵ内の制御手段ＣＴＬにて、操作変位Ｂｐａ、及び、車両状態量Ｊｐａに基づいて、反力調整手段ＡＣＴの電気モータＭＴＲを駆動するための目標通電量Ｉｍｔが演算される。目標通電量Ｉｍｔは、操作変位Ｂｐａの増加に従って変化する演算マップに基づいて決定される。演算マップにおいては、操作変位Ｂｐａの増加量に対する目標通電量Ｉｍｔの変化量が、車両状態量Ｊｐａに基づいて調整されるよう構成されている。目標通電量Ｉｍｔは、反力調整手段ＡＣＴ（例えば、電気モータＭＴＲの駆動手段ＤＲＶ）に送信される。

さらに、電子制御ユニットＥＣＵ（即ち、制御手段ＣＴＬ）では、制動手段ＢＲＫ（制動アクチュエータ）を制御するための目標制動トルクＢｒｔが演算される。具体的には、制動操作変位Ｂｐａ、及び、演算特性（演算マップ）に基づいて、目標制動トルクＢｒｔが決定される。演算マップは、操作変位Ｂｐａが増加するに従って目標制動トルクＢｒｔが増加するよう設定されている。目標制動トルクＢｒｔは、制動手段ＢＲＫに送信される。

蓄電池（バッテリ）ＢＡＴが、電子制御ユニットＥＣＵ、制動手段ＢＲＫ、及び、反力調整手段ＡＣＴに電力供給するために設けられる。即ち、蓄電池ＢＡＴは、操作特性調整装置、及び、制動手段ＢＲＫにとっての電力源である。

反力調整手段（アクチュエータ）ＡＣＴによって、弾性部材ＤＳＢによって発生される弾性力（ばね力）Ｆｄｓが調整され、最終的な制動操作部材ＢＰの操作力Ｆｂｐが決定される。ここで、「操作力Ｆｂｐ」は、運転者の制動操作部材ＢＰの操作に対抗する力であり、制動操作部材ＢＰを初期位置（制限手段ＳＧ１に当接する位置）に戻そうとする反力である。基本的には、弾性部材ＤＳＢのばね力Ｆｄｓ（ＢＰの変位に応じて生じる力）によって、操作力Ｆｂｐが発生される。ばね力Ｆｄｓは、常に、制動操作部材ＢＰを初期位置に戻す方向（一方向）に作用する。反力調整手段ＡＣＴを構成する電気モータＭＴＲの出力トルクによって、弾性力Ｆｄｓが、増加又は減少されて、操作力Ｆｂｐが調節される。反力調整手段ＡＣＴは、電気モータＭＴＲ、及び、動力伝達機構ＤＤＢにて構成される。

電気モータＭＴＲによって、操作力Ｆｂｐを調整するための力（調整力）Ｆｍｔが発生される。調整力Ｆｍｔは、弾性部材ＤＳＢのばね力（弾性力）Ｆｄｓが増加される方向（操作力Ｆｂｐが増加し、ＢＰの操作が重く感じられる方向）に発生される。換言すれば、電気モータＭＴＲが発生する力（調整力）Ｆｍｔによって、制動操作部材ＢＰに対する弾性力Ｆｄｓの影響度合が増加される。

また、調整力Ｆｍｔは、ばね力Ｆｄｓが減少される方向（操作力Ｆｂｐが減少し、ＢＰの操作が軽く感じられる方向）に発生される。即ち、電気モータＭＴＲが発生する力（調整力）Ｆｍｔによって、制動操作部材ＢＰに対する弾性力Ｆｄｓの影響度合が減少される。このように、電気モータＭＴＲの正転駆動／逆転駆動が利用され、調整力Ｆｍｔは双方向（２つの方向）に作用する。

電気モータＭＴＲには、駆動手段ＤＲＶが設けられ、目標通電量Ｉｍｔに基づいてパワー素子（例えば、ＭＯＳ−ＦＥＴ、ＩＧＢＴ）がスイッチング駆動される。その結果、電気モータＭＴＲの出力（発生トルクの大きさと方向）が制御される。電気モータＭＴＲの出力（トルク）は、動力伝達機構ＤＤＢを介して、制動操作部材ＢＰ（具体的には、第１リンクＬＮ１）に伝達される。

動力伝達機構ＤＤＢによって、電気モータＭＴＲの出力が制動操作部材ＢＰに伝達される。例えば、電気モータＭＴＲの出力軸ＭＴＪのトルクが、減速されて、第１固定端ジョイントＫＴ１まわりのトルクとして伝達される。第１固定端ジョイントＫＴ１は、第１リンクＬＮ１に固定されるため、電気モータＭＴＲの出力が制動操作部材ＢＰに伝達される。

制動手段ＢＲＫが、車両の各車輪ＷＨに設けられる。電子制御ユニットＥＣＵから送信される、目標制動トルクＢｒｔ（信号）に基づいて、制動手段ＢＲＫが駆動される。制動手段ＢＲＫによって、各車輪ＷＨの制動トルクが制御され、車両の減速度が調整される（最終的には、車両の速度が制御される）。制動手段ＢＲＫとして、制動流体（ブレーキ液）による制動トルク調整（所謂、液圧システム）、及び、電気モータによる制動トルク調整（所謂、ＥＭＢ；Electro-Mechanical Brake）のうちの少なくとも１つが採用される。

＜反力調整手段（反力調整アクチュエータ）＞
図２の構成図を参照しながら、動力伝達機構ＤＤＢとして、４節リンク機構ＬＮＫが採用される場合の反力調整手段（反力調整アクチュエータ）ＡＣＴについて説明する。ここで、「リンク機構」とは、複数のリンクを組み合わせて構成した機械的な機構のことであり、リンク（節）と称呼される変形しない物体が、ジョイント（関節）と称呼される可動部分によって接続され、１つ以上の閉路を構成するものである。従って、「４節リンク機構」は、４つのリンクを備える機構である。具体的には、３つの実際のリンク（第１リンクＬＮ１、第２リンクＬＮ２、及び、中間リンクＬＮＣ）、及び、車体フロアＦＬＲに固定されることによる仮想的なリンクである固定リンクＬＮＶにて、４節リンク機構ＬＮＫが構成される。

図１において、同一記号を付された部材は、図２においても同一の機能を有する。しかし、装置の構成に多少の違いがあるため、先ず、その相違点について説明する。

図１の構成では、第１リンクＬＮ１が車体ＢＤＹから吊り下げられ（所謂、吊り下げ式の制動操作部材ＢＰ）、弾性部材ＤＳＢが第１リンクＬＮ１に固定される。従って、弾性部材ＤＳＢは、直接、制動操作部材ＢＰを初期位置に戻そうとする力（ばね力）Ｆｄｓを発生させる。一方、図２の構成では、第１リンクＬＮ１は、車体ＢＤＹのフロアＦＬＲに支持され（所謂、オルガンペダル式の制動操作部材ＢＰ）、第２リンクＬＮ２と一体である支持リンクＬＮＳに弾性部材ＤＳＢが固定される（弾性部材ＤＳＢの固定点Ｐｄ１，Ｐｄ２）。弾性部材ＤＳＢは、第１リンクＬＮ１（最終的には、操作面ＰＴＭ）に力を付与するためのばね要素であり、制動操作部材ＢＰを初期位置に戻す方向の力（ばね力）Ｆｄｓを発生する。ここで、「初期位置」は、運転者によって制動操作部材ＢＰが操作されていない場合（即ち、非操作時）に、制限手段ＳＧ１によって、ＢＰの動きが制限された位置である。４節リンク機構ＬＮＫの第１リンクＬＮ１と、電気モータＭＴＲの出力軸ＭＴＪとの間の動力伝達経路において、任意の箇所に弾性部材ＤＳＢが設けられ得る。

動力伝達機構ＤＤＢを形成する４節リンク機構ＬＮＫは、第１リンクＬＮ１、第１固定端ジョイントＫＴ１、中間リンクＬＮＣ、第１自由端ジョイントＪＹ１、第２リンクＬＮ２、第２自由端ジョイントＪＹ２、及び、第２固定端ジョイントＫＴ２にて構成される。ここで、「固定端ジョイント」は、車体ＢＤＹに回転可能な状態で固定されている。「自由端ジョイント」は、車体ＢＤＹには固定されておらず、各リンクで拘束される位置に、自由に移動され得る。

４節リンク機構ＬＮＫを介して、第１リンクＬＮ１と電気モータＭＴＲとの間で動力伝達が行われる。第１リンクＬＮ１には、運転者による操作力が入力される。第２リンクＬＮ２は、運転者の操作力に対抗する力（操作反力）を発生させるために、電気モータＭＴＲに接続されている。そして、第１、第２リンクＬＮ１，ＬＮ２は、中間リンクＬＮＣを介して、接続されている。第１、第２リンクＬＮ１，ＬＮ２と、中間リンクＬＮＣとの接続部位が、第１、第２自由端ジョイントＪＹ１，ＪＹ２である。この接続部位ＪＹ１，ＪＹ２とは反対側で、第１、第２リンクＬＮ１，ＬＮ２は、車体ＢＤＹに回転可能な状態で支持されている。車体ＢＤＹの支持部位が、第１、第２固定端ジョイントＫＴ１，ＫＴ２である。

制動操作部材ＢＰの操作面ＰＴＭ（運転者の足が触れる部分）への力（操作力）は、第１リンクＬＮ１、及び、中間リンクＬＮＣを介して、第２リンクＬＮ２に伝達される。第２リンクＬＮ２には、電気モータＭＴＲの動力（トルク）が伝達され、操作面ＰＴＭから伝達される力に対抗する。第２リンクＬＮ２の固定端ジョイントＫＴ２には、大径歯車ＤＫＨが固定される。そして、大径歯車ＤＫＨは、電気モータＭＴＲの出力軸ＭＴＪに固定される小径歯車ＳＫＨとかみ合わされる。従って、電気モータＭＴＲの発生力（出力）は、減速されて（即ち、発生力が増加されて）、第２固定端ジョイントＫＴ２に伝達される。なお、電気モータＭＴＲは、車体フロアＦＬＲに固定されたマウントＭＮＴに固定されている。即ち、電気モータＭＴＲは、車体ＢＤＹに固定されている。

第１制限部材（第１制限手段）ＳＧ１、及び、第２制限部材（第２制限手段）ＳＧ２によって、４節リンク機構ＬＮＫの動きが制限される。換言すれば、第１、第２制限部材ＳＧ１，ＳＧ２によって、４節リンク機構ＬＮＫ（例えば、第１リンクＬＮ１）の動作可能な範囲が限定される。制限手段ＳＧ１は、制動操作部材ＢＰが操作されていない場合（即ち、非制動時）の初期位置（Ｂｐａ＝０に対応する位置）を制限する。例えば、第１制限部材ＳＧ１は、車体ＢＤＹのフロアＦＬＲに固定されるマウントＭＮＴに設置され、車体ＢＤＹに対する、第２リンクＬＮ２の動きを制限する。第２制限部材ＳＧ２は、制動操作部材ＢＰが最大に操作される場合の最大操作位置（Ｂｐａ＝ｂｐ１に対応する位置）を制限する。例えば、第２制限部材（制限手段に相当）ＳＧ２は、車体フロアＦＬＲに固定され、車体ＢＤＹに対する、第１リンクＬＮ１の動作を制限する。

第１制限部材ＳＧ１において、第２リンクＬＮ２と接触し得る部分には、弾性体（例えば、ゴム部材）が設けられ、第２リンクＬＮ２と第１制限部材ＳＧ１とが接触する際の衝撃が緩和され得る。同様に、第２制限部材ＳＧ２において、第１リンクＬＮ１と接触し得る部分には、弾性体（例えば、ゴム部材）が設けられ、第１リンクＬＮ１と第２制限部材ＳＧ２とが接触する際の衝撃が緩和され得る。制限手段（ストッパ）ＳＧ１，ＳＧ２は、４節リンク機構ＬＮＫの可動範囲を制限するものであるため、車体ＢＤＹに対して、第１リンクＬＮ１、第２リンクＬＮ２、及び、中間リンクＬＮＣのうちの少なくとも１つの動きを制限するように構成され得る。

＜目標通電量Ｉｍｔの演算処理、及び、電気モータＭＴＲの駆動制御処理＞
図３の機能ブロック図を参照しながら、制御手段ＣＴＬ（制御アルゴリズム）での目標通電量Ｉｍｔの演算処理、及び、目標通電量Ｉｍｔに基づく、駆動手段ＤＲＶでの電気モータＭＴＲの駆動制御処理について説明する。

制御手段ＣＴＬ内に、目標通電量演算ブロックＩＭＴが設けられ、目標通電量Ｉｍｔが演算される。ここで、「通電量」とは、電気モータＭＴＲが生じる力（出力トルク）を制御するための状態量（変数）である。電気モータＭＴＲは電流に概ね比例するトルクを出力するため、通電量の目標値（目標通電量）として電気モータＭＴＲの電流目標値が用いられ得る。また、電気モータＭＴＲへの供給電圧を増加すれば、結果として電流が増加されるため、目標通電量として供給電圧値が用いられ得る。さらに、パルス幅変調におけるデューティ比によって供給電圧値が調整され得るため、このデューティ比（１周期における通電時間の割合）が通電量として用いられ得る。

電気モータＭＴＲは、双方向（正転方向、又は、逆転方向）に出力を発生させるが、目標通電量Ｉｍｔの符号（正符号、或いは、負符号）に基づいて、電気モータＭＴＲの回転方向が決定される。例えば、電気モータＭＴＲの回転方向は、正転方向Ｆｗｄが正（プラス）の値、逆転方向Ｒｖｓが負（マイナス）の値として設定される。目標通電量Ｉｍｔの大きさに基づいて、電気モータＭＴＲが発生する力（即ち、出力トルク）が決定される。

目標通電量演算ブロックＩＭＴには、制動操作部材ＢＰの操作変位Ｂｐａ、及び、車両状態量Ｊｐａが入力される。目標通電量演算ブロックＩＭＴには、目標通電量Ｉｍｔを決定するための演算特性（演算マップ）が記憶されている。目標通電量Ｉｍｔの演算特性（演算マップ）には、制動操作変位Ｂｐａの増加に従って目標通電量Ｉｍｔがゼロから増加される増加モードＭｄｚ、及び、操作変位Ｂｐａの増加に従って目標通電量Ｉｍｔがゼロから減少される減少モードＭｄｇが存在する。

増加モードＭｄｚでは、調整力Ｆｍｔ（ＭＴＲの発生力）は、弾性力Ｆｄｓ（ＤＳＢの発生力）と同じ方向に作用する。従って、制動操作部材ＢＰの操作力Ｆｂｐは、弾性力Ｆｄｓのみによって発生される場合に比較して、大きくされる。換言すれば、増加モードＭｄｚでは、調整力Ｆｍｔによって、制動操作部材ＢＰに対する弾性力Ｆｄｓの影響度合が増加される。一方、減少モードＭｄｇでは、調整力Ｆｍｔは、弾性力Ｆｄｓを打ち消す方向（Ｆｄｓとは逆向きの方向）に作用する。従って、制動操作部材ＢＰの操作力Ｆｂｐは、弾性力Ｆｄｓのみによって発生される場合に比較して、小さくされる。換言すれば、減少モードＭｄｇでは、調整力Ｆｍｔによって、制動操作部材ＢＰに対する弾性力Ｆｄｓの影響度合が減少される。

増加モードＭｄｚ、及び、減少モードＭｄｇのうちから何れのモードが選択されるかは、車両状態量取得手段ＪＰＡによって取得された車両状態量Ｊｐａ（指示状態量Ｓｗａ、走行状態量Ｊｖａ）に基づいて決定される。ここで、指示状態量Ｓｗａは、運転者によって操作される指示取得手段ＳＷＡ（例えば、多段階で設定可能なマニュアルスイッチ）にて取得（検出）される信号である。また、走行状態量Ｊｖａは、車両の走行状態（車両の走行速度、車両の旋回状態、等）を表現する変数（信号）であり、走行状態取得手段ＪＶＡによって取得（検出）される。

車両状態量Ｊｐａとして、指示取得手段ＳＷＡにて取得（検出）される指示状態Ｓｗａが採用される場合を例に説明する。

指示取得手段ＳＷＡが、指示状態量Ｓｗａとして、「重めの操作感」を取得する場合、増加モードＭｄｚが選択される。ここで、増加モードＭｄｚは、演算特性において、Ｉｍｔ＝０の特性（Ｚ）から特性ＣＩｍａｘまでの領域である。増加モードＭｄｚでは、操作変位Ｂｐａが増加するに従って、目標通電量Ｉｍｔがゼロから増加される。そして、操作変位Ｂｐａが値ｂｐ１（第２制限部材ＳＧ２によって制限され始める位置に相当）に達すると、目標通電量Ｉｍｔは一定値（＞０）に保持される。

増加モードＭｄｚでは、目標通電量Ｉｍｔは正の値（＞０）に演算され、電気モータＭＴＲは正転方向Ｆｗｄに駆動される。従って、増加モードＭｄｚでは、調整力Ｆｍｔは、弾性部材ＤＳＢの弾性力（制動操作部材ＢＰを初期位置に戻そうとするばね力）Ｆｄｓと同じ向きに発生される。即ち、増加モードＭｄｚでは、運転者が制動操作部材ＢＰを相対的に大きな踏力で操作することが必要となる。このため、制動操作部材ＢＰの操作において剛性感が向上される。なお、Ｉｍｔ＝０の場合には、操作力Ｆｂｐが、弾性部材ＤＳＢ単体が生じる、ばね力Ｆｄｓと一致する（即ち、電気モータＭＴＲによる調整が行われない）。

一方、指示取得手段ＳＷＡが、指示状態量Ｓｗａとして、「軽めの操作感」を取得する場合、減少モードＭｄｇが選択される。ここで、減少モードＭｄｇは、演算特性において、Ｉｍｔ＝０の特性（Ｚ）から特性ＣＩｍｉｎまでの領域である。減少モードＭｄｇでは、操作変位Ｂｐａが増加するに従って、目標通電量Ｉｍｔがゼロから減少される。Ｍｄｚの場合と同様に、操作変位Ｂｐａが値ｂｐ１（第２制限部材ＳＧ２によって制限され始める位置に相当）に達すると、目標通電量Ｉｍｔは一定値（＜０）に保持される。

減少モードＭｄｇでは、目標通電量Ｉｍｔは負の値（＜０）に演算され、電気モータＭＴＲは正転方向Ｆｗｄとは異なる逆転方向Ｒｖｓに駆動される。従って、減少モードＭｄｇでは、調整力Ｆｍｔは、弾性部材ＤＳＢの弾性力（制動操作部材ＢＰを初期位置に戻そうとするばね力）Ｆｄｓとは逆向きに発生される。即ち、減少モードＭｄｇでは、運転者が制動操作部材ＢＰを相対的に小さな踏力で操作できるようになる。このため、制動操作部材ＢＰ操作の軽快感が向上される。

このように、１つの電気モータＭＴＲの回転方向によって、制動操作部材ＢＰの操作力Ｆｂｐを増大（ＭＴＲの正転に対応）、又は、減少（ＭＴＲの逆転に対応）するよう調整される。このため、操作変位Ｂｐａと操作力Ｆｂｐとの関係において、その調整幅が拡大され得る。換言すれば、調整幅が同じである場合には、電気モータＭＴＲが小型化され得る（サイズとして、概略１／２となる）。電気モータＭＴＲの一方向駆動のみが利用される場合、電気モータＭＴＲの最大出力は、特性ＣＩｍａｘから特性ＣＩｍｉｎまでの範囲に対応する必要があるが、電気モータＭＴＲの双方向の駆動が利用されるため、Ｉｍｔ＝０（無調整の特性（Ｚ））から特性ＣＩｍａｘ（又は、特性ＣＩｍｉｎ）までの範囲に限って対応すれば足りることに因る。

指示状態量Ｓｗａの場合と同様に、走行状態量Ｊｖａに基づいて、増加モードＭｄｚ、又は、減少モードＭｄｇが選択される。車両の走行状態量Ｊｖａとして、車速Ｖｘａが採用される場合、車速Ｖｘａが相対的に高い条件で（即ち、車両が高速で走行しているとき）、増加モードＭｄｚが決定される。逆に、車速Ｖｘａが相対的に低い条件で（即ち、車両が低速で走行しているときであり、例えば、渋滞走行中）、減少モードＭｄｇが決定される。このため、高速では制動操作部材ＢＰの剛性感が増加される。一方、低速では制動操作部材ＢＰの操作性が向上され、利便性が増大され得る。

車両の走行状態量Ｊｖａとして、車両の旋回状態量（Ｓａａ、Ｙｒａ、及び、Ｇｙａのうちの少なくとも１つ）が採用される場合、旋回状態量が大きいときに増加モードＭｄｚが選択され、旋回状態量が小さいときに減少モードＭｄｇが選択される。上記同様の効果を奏する。

目標通電量Ｉｍｔは、車両状態量Ｊｐａ（Ｓｗａ、Ｖｘａ等）に基づいて、その程度に応じて段階的に決定される。例えば、指示状態量Ｓｗａが、第１段（重め）〜第５段（軽め）の５ステップで指示される場合、第１段が指示されるときに特性ＣＩｍａｘ（増加モードＭｄｚの最大特性）、第３段が指示されるときにＩｍｔ＝０（弾性部材ＤＳＢのみの特性）、及び、第５段が指示されるときに特性ＣＩｍｉｎ（減少モードＭｄｇの最大特性）が用いられて、目標通電量Ｉｍｔが演算される。そして、これらの中間の条件である第２段が指示される場合には、増加モードＭｄｚにおいて、特性ＣＩｍａｘと特性（Ｚ）との中間特性である特性（Ａ）が、演算マップとして採用される。また、中間の条件である第４段が指示される場合には、減少モードＭｄｇにおいて、特性ＣＩｍｉｎと特性（Ｚ）との中間特性である特性（Ｂ）が、演算マップとして採用される。

車両状態量Ｊｐａとして、連続的に変化する状態量（変数）が採用される場合には、「Ｉｍｔ＝Ｋ（Ｊｐａ）×Ｂｐａ」の関数式に基づいて、目標通電量Ｉｍｔが演算される。ここで、係数Ｋ（Ｊｐａ）は、Ｂｐａに対するＩｍｔの傾きを決定する値であり、正負の符号を有して決定される。例えば、車両状態量Ｊｐａが車速Ｖｘａである場合、車速Ｖｘａが大きいほど、係数Ｋ（Ｖｘａ）は正符号をもつ大きい値に決定され、車速Ｖｘａが小さいほど、係数Ｋ（Ｖｘａ）は負符号をもつ小さい値に決定される。

表１に、車両状態量Ｊｐａと各モード（増加モードＭｄｚ、又は、減少モードＭｄｇ）との関係をまとめる。表１では、例えば、指示状態Ｓｗａが、操作感の「重め」を指示している場合には増加モードＭｄｚが採用され、操作感の「軽め」を指示している場合には減少モードＭｄｇが選択されることを表現している。また、車速Ｖｘａが相対的に高い場合（即ち、高速走行時）には増加モードＭｄｚが採用され、車速Ｖｘａが相対的に低い場合（即ち、低速走行時）には減少モードＭｄｇが採用されることを表している。

目標通電量演算ブロックＩＭＴでは、目標通電量Ｉｍｔの演算において、制動操作部材ＢＰの操作が開始される開始時点で、増加モードＭｄｚ、及び、減少モードＭｄｇのうちから何れか１つのモードが選択される。そして、開始時点から制動操作部材ＢＰの操作が終了される終了時点までは、選択された１つのモードから、そのモードとは異なる他方のモードへの変更が禁止される。換言すれば、一連の制動操作（開始時点から終了時点までの連続した制動操作）において、その操作の途中でのモード変更が禁止される。例えば、制動開始時点で増加モードＭｄｚが決定された場合、制動操作の途中で、減少モードＭｄｇには変更されない。同様に、減少モードＭｄｇが決定された場合、制動操作の途中で、増加モードＭｄｚには変更されない。

制動操作部材ＢＰの一連の操作の途中で操作特性が変更されると、運転者への違和感となる場合があり得る。また、動力伝達機構ＤＤＢには、バックラッシ（ガタ）が含まれるため、電気モータＭＴＲが反転する場合（回転方向が変更になる場合）に、このバックラッシの影響によって、操作特性が不連続となり得ることが懸念される。上記のモード変更の禁止によって、軽い操作特性（減少モードＭｄｇ）から重い操作特性（増加モードＭｄｚ）に変更されること、或いは、重め操作特性（Ｍｄｚ）から軽め操作特性（Ｍｄｇ）に変更されることが回避され、運転者への違和感が抑制され得る。さらに、装置のバックラッシに起因する操作の不連続感が低減され得る。

また、目標通電量演算ブロックＩＭＴでは、目標通電量Ｉｍｔの演算において、車両状態量Ｊｐａとして、制動操作部材ＢＰの操作が開始される開始時点での車両速度ｖｘｓが採用される。制動操作部材ＢＰの操作によって、車両速度Ｖｘａは、順次、減少していく。例えば、車速Ｖｘａが高い場合に、制動操作部材ＢＰの剛性感を重視して、増加モードＭｄｚが選択され、車速Ｖｘａが低下するにつれて、操作性を重視して、減少モードＭｄｇが選択される場合が想定され得る。車速Ｖｘａの変化に伴う操作特性の変化が、運転者への違和感となる場合もあり得る。制動操作の開始時点（瞬間）における車両速度ｖｘｓが取得され、この固定値ｖｘｓに基づいて、目標通電量Ｉｍｔが演算されるため、制動操作部材ＢＰの操作特性は、概ね一定とされ、運転者への違和感が抑制され得る。

電気モータＭＴＲの駆動回路（駆動手段）ＤＲＶでは、目標通電量Ｉｍｔに基づいて、電気モータＭＴＲの回転動力（出力トルク）と、その方向（回転方向）が調整される。駆動手段ＤＲＶは、電気モータＭＴＲを駆動するための複数のスイッチング素子にて構成されるブリッジ回路、パルス幅変調ブロックＰＷＭ、スイッチング制御ブロックＳＷＴ、及び、通電量取得手段ＩＭＡにて構成される。

電気モータＭＴＲとして、ブラシレスモータが採用される場合には、ブリッジ回路は、６つのスイッチング素子（Ｓ１乃至Ｓ６）で構成される（所謂、３相ブリッジ回路）。３相ブリッジ回路では、回転角取得手段ＭＫＡの検出結果（回転角Ｍｋａ）に基づいて、Ｕ相（端子Ｔｕ）、Ｖ相（端子Ｔｖ）、及び、Ｗ相（端子Ｔｗ）のコイル通電量の方向（即ち、励磁方向）が順次切り替えられて、電気モータＭＴＲが駆動される。なお、ブラシレスモータの回転方向（Ｆｗｄ方向、又は、Ｒｖｓ方向）は、ロータと励磁する位置との関係によって決定される。

パルス幅変調ブロックＰＷＭでは、目標通電量Ｉｍｔに基づいて、各スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ６についてパルス幅変調（ＰＷＭ、Pulse Width Modulation）を行うための指示値（目標値）が演算される。例えば、目標通電量Ｉｍｔ、及び、予め設定される特性（演算マップ）に基づいて、パルス幅のデューティ比Ｄｕｔ（１周期に対するオン時間の割合）が決定される。併せて、目標通電量Ｉｍｔの符号（正符号、或いは、負符号）に基づいて、電気モータＭＴＲの回転方向が決定される。電気モータＭＴＲの回転方向は、正転方向Ｆｗｄが正（プラス）の値、逆転方向Ｒｖｓが負（マイナス）の値として設定される。

スイッチング制御ブロックＳＷＴでは、デューティ比（目標値）Ｄｕｔに基づいて、ブリッジ回路を構成するスイッチング素子Ｓ１〜Ｓ６の駆動信号が演算される。これらの駆動信号に基づいて、各スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ６の通電、又は、非通電の状態が制御される。具体的には、デューティ比Ｄｕｔが大きいほど、スイッチング素子Ｓ１乃至Ｓ６において、単位時間当りの通電時間が長くされ、より大きな電流が電気モータＭＴＲに流され、電気モータＭＴＲの発生力（出力トルク）が大とされる。

駆動手段ＤＲＶには、図示しない通電量取得手段（例えば、電流センサ）ＩＭＡが備えられ、実際の通電量（例えば、実際の電流値）Ｉｍａが取得（検出）される。そして、スイッチング制御ブロックＳＷＴにおいて、所謂、電流フィードバック制御が実行される。実際の通電量Ｉｍａと目標通電量Ｉｍｔとの偏差ΔＩｍに基づいて、デューティ比Ｄｕｔが修正（微調整）される。この電流フィードバック制御によって、高精度なモータ制御が達成され得る。

＜操作変位Ｂｐａに対する制動操作部材ＢＰの操作力Ｆｂｐの関係＞
図４の特性図を参照しながら、制動操作変位Ｂｐａに対する操作力Ｆｂｐの関係（操作特性）について説明する。図４は、図３に示した目標通電量演算ブロックＩＭＴにおける演算特性（演算マップ）に対応している。具体的には、特性ＣＩｍａｘが特性ＣＨｍａｘに、特性（Ｚ）が特性ＣＨｄｓに、特性ＣＩｍｉｎが特性ＣＨｍｉｎに、夫々、対応している。破線で示す特性ＣＨｄｓは、パッシブなばね要素である弾性部材ＤＳＢ単体の特性（ばね定数）を表現している。従って、Ｉｍｔ＝０の場合には、電気モータＭＴＲは調整力Ｆｍｔを発生しない（出力トルクがゼロである）ため、制動操作変位Ｂｐａに対する操作力Ｆｂｐの関係は、特性ＣＨｄｓと一致する。

車両状態量Ｊｐａに基づいて増加モードＭｄｚが選択される場合には、操作変位Ｂｐａの増加に従って、目標通電量Ｉｍｔが、ゼロから増加される。このため、電気モータＭＴＲが正転方向Ｆｗｄに駆動され、制動操作変位Ｂｐａに対する操作力Ｆｂｐの関係が、特性ＣＨｄｓ（弾性部材ＤＳＢ単独の特性）に対して増加される。そして、制動操作部材ＢＰの動作が第２制限部材ＳＧ２によって制限され始めると（即ち、操作変位Ｂｐａが所定値ｂｐ１に達すると）、目標通電量Ｉｍｔは一定値に維持される。第２制限部材ＳＧ２に設けられたゴム部材の弾性力によって、「Ｂｐａ＞ｂｐ１」の範囲では、操作力Ｆｂｐが急激に増大される。例えば、目標通電量Ｉｍｔが、図３における特性ＣＩｍａｘに基づいて演算された場合、その結果として、操作特性（制動操作変位Ｂｐａと操作力Ｆｂｐとの関係）は、特性ＣＨｍａｘに調整される。

一方、車両状態量Ｊｐａに基づいて減少モードＭｄｇが選択される場合には、操作変位Ｂｐａの増加に従って、目標通電量Ｉｍｔが、ゼロから減少される。このため、電気モータＭＴＲが逆転方向Ｒｖｓに駆動され、制動操作変位Ｂｐａに対する操作力Ｆｂｐの関係が、特性ＣＨｄｓ（弾性部材ＤＳＢのばね力のみが作用する特性）に対して減少される。同様に、制動操作部材ＢＰの動作が第２制限部材ＳＧ２によって制限され始めると、ＳＧ２のゴム部材の弾性力によって、操作変位Ｂｐａが値ｂｐ１（ＳＧ２への当接開始位置に対応）より大きい領域では、操作力Ｆｂｐが急増される。例えば、目標通電量Ｉｍｔが、図３における特性ＣＩｍｉｎに基づいて演算された場合、その結果として、操作特性（ＢｐａとＦｂｐとの関係）は、特性ＣＨｍｉｎに調整される。制動操作部材ＢＰの操作特性（ＢｐａとＦｂｐとの関係）は、特性ＣＨｍａｘと特性ＣＨｍｉｎとで囲まれる範囲内で調整可能である。

＜４節リンク機構によるトルク伝達＞
図５の構成図を参照しながら、４節リンク機構ＬＮＫによる動力伝達について説明する。図２と同様に、第１リンクＬＮ１の第１固定端ジョイントＫＴ１、及び、第２リンクＬＮ２の第２固定端ジョイントＫＴ２が、車体フロアＦＬＲに、回転可能な状態で固定される。第１リンクＬＮ１と第２リンクＬＮ２とは、中間リンクＬＮＣを介して接続される。具体的には、第１リンクＬＮ１と中間リンクＬＮＣとが、第１自由端ジョイントＪＹ１で回転可能な状態で接続され、第２リンクＬＮ２と中間リンクＬＮＣとが、第２自由端ジョイントＪＹ２で回転可能な状態で接続される。一方、図２では、第２固定端ジョイントＫＴ２と電気モータＭＴＲ（ＭＴＪ）とが減速機（ＤＫＨ、ＳＫＨ）を介して接続されているが、図５では、固定端ジョイントＫＴ２が、直接、電気モータＭＴＲの出力軸ＭＴＪに接続される（所謂、ダイレクトドライブ機構）。

先ず、４節リンク機構ＬＮＫの幾何的関係を定義する。図中の点は、正確には、各ジョイント（ＫＴ１等）の回転中心（回転軸）と表現されるべきである。しかし、記載の煩雑さを回避するため、幾何的関係を説明する場合には、各ジョイント（ＫＴ１等）の位置は、その回転の中心点（ＫＴ１等の中心軸と４節リンク機構ＬＮＫが形成する面の交点）を意味する。例えば、「第１固定端ジョイントＫＴ１と第１自由端ジョイントＪＹ１との距離」は、「第１固定端ジョイントＫＴ１の回転中心（回転軸）と、第１自由端ジョイントＪＹ１の回転中心（回転軸）との距離」を意味する。

第１固定端ジョイントＫＴ１と第１自由端ジョイントＪＹ１との距離をＬ１（「第１リンクＬＮ１の長さＬ１」ともいう）、第２固定端ジョイントＫＴ２と第２自由端ジョイントＪＹ２との距離をＬ２（「第２リンクＬＮ２の長さＬ２」ともいう）、第１自由端ジョイントＪＹ１と第２自由端ジョイントＪＹ２との距離をＬｃ（「中間リンクＬＮＣの長さＬｃ」ともいう）、及び、第１固定端ジョイントＫＴ１と第２固定端ジョイントＫＴ２との距離をＬｖ（「固定リンクＬＮＶの長さＬｖ」ともいう）とする。また、第１自由端ジョイントＪＹ１と第２固定端ジョイントＫＴ２とを結ぶ直線を「第１直線Ｓ１」と称呼し、第１直線Ｓ１と固定リンクＬＮＶとがなす角をα１、第１直線Ｓ１と第２リンクＬＮ２とがなす角をα２、第１直線Ｓ１と第１リンクＬＮ１とがなす角をα３、及び、第１直線Ｓ１と中間リンクＬＮＣとがなす角をα４とする。

さらに、中間リンクＬＮＣを延長した直線を「延長線Ｓｅｎ」と称呼し、延長線Ｓｅｎと第１固定端ジョイントＫＴ１との距離をＲ１、延長線Ｓｅｎと第２固定端ジョイントＫＴ２との距離をＲ２とする。換言すれば、距離Ｒ１は、「点ＫＴ１を通り延長線Ｓｅｎと直交する線と、延長線Ｓｅｎとの交点Ｐｒ１から点ＫＴ１までの長さ」であり、距離Ｒ２は、「点ＫＴ２を通り延長線Ｓｅｎと直交する線と、延長線Ｓｅｎとの交点Ｐｒ２から点ＫＴ２までの長さ」である。なお、図５において、角括弧にて記載される記号（例えば、［Ｌ１］、［Ｒ１］）は、距離に関するものであることを表している。

４節リンク機構ＬＮＫのジオメトリにおいて、以下の２つの式が成立する。
Ｒ１＝Ｌ１×ｓｉｎ（π−α３−α４）＝Ｌ１×ｓｉｎ（α３＋α４） …（１）
Ｒ２＝Ｌ２×ｓｉｎ（π−α２−α４）＝Ｌ２×ｓｉｎ（α２＋α４） …（２）

即ち、距離Ｒ１は、長さＬ１に「α３＋α４」の正弦を乗算した値と一致し、距離Ｒ２は、長さＬ２に「α２＋α４」の正弦を乗算した値と一致する。運転者の踏力によって生じる第１固定端ジョイントＫＴ１まわりのトルクをＴ１とする。また、電気モータＭＴＲの出力トルク、及び、弾性部材ＤＳＢの弾性力（ばね力）によって、Ｔ１に対抗するように発生する第２固定端ジョイントＫＴ２まわりのトルクをＴ２とする。トルクＴ１と、トルクＴ２との関係は、以下のように表現される。
Ｔ２／Ｔ１＝Ｒ２／Ｒ１＝｛Ｌ２×ｓｉｎ（α２＋α４）｝／｛Ｌ１×ｓｉｎ（α３＋α４）｝ …（３）

式（３）からも明らかなように、値「Ｒ２／Ｒ１」は、４節リンク機構ＬＮＫのジオメトリによって決定される。具体的には、各ジョイント（ＫＴ１等）の位置、及び、各リンク（ＬＮ１等）の長さ（Ｌ１等）に基づいて、幾何学的に決定される。この関係において、値「Ｒ２／Ｒ１」が小さく設定されると、第１固定端ジョイントＫＴ１まわりのトルクＴ１に対する、第２固定端ジョイントＫＴ２まわりのトルクＴ２の値は、相対的に小さくなる。即ち、値「Ｒ２／Ｒ１」が相対的に小さい値としてリンク比Ｈｌｎｋが形成されると、電気モータＭＴＲの最大出力が抑制され、電気モータＭＴＲが小型化され得る。ここで、値「Ｒ２／Ｒ１」が、「リンク比Ｈｌｎｋ」と称呼される。

＜４節リンク機構におけるリンク比の特性＞
図６の特性図を参照しながら、リンク比Ｈｌｎｋ（＝Ｒ２／Ｒ１）について説明する。上述するように、距離Ｒ１は、「点ＫＴ１を通り延長線Ｓｅｎと直交する線と延長線Ｓｅｎとの交点Ｐｒ１から点ＫＴ１までの長さ」であり、距離Ｒ２は、「点ＫＴ２を通り延長線Ｓｅｎと直交する線と延長線Ｓｅｎとの交点Ｐｒ２から点ＫＴ２までの長さ」であって、値「Ｒ２／Ｒ１」が、「リンク比Ｈｌｎｋ」と定義される。

制動操作部材ＢＰの作動領域（動作範囲）内において、リンク比Ｈｌｎｋは、制動操作部材ＢＰの操作変位Ｂｐａがゼロから増加するに従って、上に凸の特性ＣＨｈａで設定される。制動操作部材ＢＰの作動領域は、第１制限手段ＳＧ１によって拘束される初期位置（制動操作部材ＢＰの非操作状態であり、Ｂｐａ＝０に対応）から、第２制限手段ＳＧ２によって拘束される最大操作位置（制動操作部材ＢＰの最大操作状態であり、Ｂｐａ＝ｂｐ１）までの範囲である。即ち、制動操作部材ＢＰの作動領域は、非操作から最大操作までの可動範囲に相当する。

操作変位Ｂｐａの増加に従って目標通電量Ｉｍｔの大きさ（絶対値）が増加され、電気モータＭＴＲの出力が増大される。この電気モータＭＴＲの出力に、リンク比Ｈｌｎｋを乗じたものが、第２固定端ジョイントＫＴ２まわりのトルクＴ２に相当する。制動操作部材ＢＰの動作範囲内において、リンク比Ｈｌｎｋが上に凸の特性（特性ＣＨｈａ）となるよう４節リンク機構ＬＮＫのジオメトリ（各ジョイントの位置、及び、リンクの長さ）が設定される。このため、トルクＴ１が最大となる最大操作変位（Ｂｐａ＝ｂｐ１）において、リンク比Ｈｌｎｋが相対的に小さくなる。結果、トルクＴ１に対抗すべきトルクＴ２が相対的に小さくなり、トルクＴ２の動力源（発生元）である電気モータＭＴＲが小型化され得る。

動力伝達機構ＤＤＢとして、減速のみが行われる減速機（例えば、歯車伝達機構）が採用される場合を想定し、４節リンク機構ＬＮＫが採用される場合と比較する。歯車伝達機構では、値「Ｒ２／Ｒ１」は、各歯車の径（例えば、Ｒ１はＫＴ１を回転軸とする歯車の有効半径、Ｒ２はＫＴ２を回転軸とする歯車の有効半径）で決まる。このため、リンク比Ｈｌｎｋに相当する値は、一定値ｈｌ０となる（破線で示した特性ＣＨｈｂ）。この条件では、操作変位Ｂｐａに対して線形に電気モータＭＴＲの出力を増加する場合、目標通電量Ｉｍｔは、操作変位Ｂｐａの増加に従って、概ね線形に増加するように決定される（破線で示した特性ＣＨｉｂ）。この構成では、電気モータＭＴＲへの最大通電量として、値ｉｍｂが必要となる。

一方、動力伝達機構ＤＤＢとして、４節リンク機構ＬＮＫが採用され、リンク比Ｈｌｎｋが特性ＣＨｈａにて設定される場合を考える。ここで、特性ＣＨｈａは、操作変位Ｂｐａの初期位置（Ｂｐａ＝０）から最大操作位置（Ｂｐａ＝ｂｐ１）の動作範囲内で、「操作変位Ｂｐａの増加に対して、リンク比Ｈｌｎｋが上に凸であって極大となる」特性である。特性ＣＨｈａにおいて、リンク比Ｈｌｎｋは、「Ｂｐａ＝ｂｐｂ」で極大となる（極大値ｈｌ２を生じる）。

操作変位Ｂｐａが値ｂｐａ以上、且つ、値ｂｐｃ未満の領域では、４節リンク機構ＬＮＫのリンク比Ｈｌｎｋは、単なる減速機（例えば、歯車装置）のリンク比ｈｌ０よりも大きい。このため、４節リンク機構ＬＮＫでは、単なる減速機と比較して、相対的に大きな通電量が必要とされる。しかし、操作変位Ｂｐａが値ｂｐｃ以上の領域では、４節リンク機構ＬＮＫのリンク比Ｈｌｎｋは、リンク比が一定である単なる減速機のリンク比ｈｌ０よりも小さくなる。このため、４節リンク機構ＬＮＫで必要とされる通電量は低減される。結果、電気モータＭＴＲへの最大通電量として、値ｉｍａ（＜ｉｍｂ）が要求されるに留まり、リンク比一定の場合に比較して、大幅に通電量が減少され得る。

電気モータＭＴＲの体格（サイズ）は、最大通電量に対応した最大出力での特性に基づいて決定される。このため、動力伝達機構ＤＤＢとして、４節リンク機構ＬＮＫが採用され、制動操作部材ＢＰの動作範囲内（ＢＰがＳＧ１、ＳＧ２で制限される範囲内）で、ＬＮＫのリンク比Ｈｌｎｋが、「上に凸」、且つ、「極大となる」ように、ＬＮＫの構成要素の幾何的関係（即ち、各リンクの長さ、及び、各ジョイントの位置）が決定される。この結果、電気モータＭＴＲの最大出力時に要求される通電量が低減され、低出力化される。換言すると、電気モータＭＴＲとして、小型なものが採用され、４節リンク機構ＬＮＫを含めた装置全体がコンパクト化され得る。

リンク比Ｈｌｎｋが操作変位Ｂｐａの増加に従って、概ね線形で単純減少する特性ＣＨｈｃを満足するジオメトリによっても、ＭＴＲの最大出力時に要求される通電量が低減され得る。しかし、一点鎖線で示した特性ＣＨｈｃのジオメトリが採用されるためには、４節リンク機構ＬＮＫを構成するリンクが、相対的に長くなる。結果、装置全体が大型となる。電気モータＭＴＲの最大出力を考慮すると、リンク比Ｈｌｎｋを小さくする必要があるのは、ＭＴＲへの通電量が大きい領域に限ったことである（即ち、通電量が小さい領域は無視され得る）。このため、リンク比Ｈｌｎｋの変化特性が、制動操作部材ＢＰの操作範囲内で、２つの条件（「上に凸である」、且つ、「極大となる（即ち、極大値をもつ）」）が満足されるよう、４節リンク機構ＬＮＫのジオメトリ（各リンク長さ、及び、各ジョイント位置）が決定されている。この結果、電気モータＭＴＲが低出力化されるとともに、４節リンク機構ＬＮＫを含めた装置全体が小型化され得る。

＜４節リンク機構におけるリンク面の形状＞
図７の構成図を参照しながら、４節リンク機構ＬＮＫにて形成されるリンク面について説明する。ここで、「リンク面」とは、４節リンク機構ＬＮＫを構成する各ジョイント（ＫＴ１等）によって形成される平面のことであり、図７の斜線部分にて表される部分である。

図７の構成は、図２と同様に、第１リンクＬＮ１の第１固定端ジョイントＫＴ１、及び、第２リンクＬＮ２の第２固定端ジョイントＫＴ２が車体フロアＦＬＲに、回転可能な状態で固定される。第１リンクＬＮ１と第２リンクＬＮ２とは、中間リンクＬＮＣを介して接続される。具体的には、第１リンクＬＮ１と中間リンクＬＮＣとが、第１自由端ジョイントＪＹ１で回転可能に接続され、第２リンクＬＮ２と中間リンクＬＮＣとが、第２自由端ジョイントＪＹ２で回転可能に接続される。一方、図２では、第２固定端ジョイントＫＴ２と電気モータＭＴＲ（出力軸ＭＴＪ）とが減速機（ＤＫＨ、ＳＫＨ）を介して接続されているが、図７では、固定端ジョイントＫＴ２が、直接、電気モータＭＴＲの出力軸ＭＴＪに固定される。

先ず、４節リンク機構ＬＮＫの幾何的関係を定義する。上述の場合と同様に、各点は、正確には、各ジョイント（ＫＴ１等）の回転中心（回転軸）である。しかし、記載の煩雑さを回避するため、幾何的関係を説明する場合には、各ジョイント（ＫＴ１等）は、その回転中心の点（ＫＴ１等の中心軸と４節リンク機構ＬＮＫが形成する面の交点）を意味する。同様に、角括弧にて記載される記号（例えば、［Ｌ１］、［Ｒ１］）は、距離に関するものである。

第１制限手段ＳＧ１、及び、第２制限手段ＳＧ２によって制限される４節リンク機構ＬＮＫの動きの範囲内（即ち、制動操作部材ＢＰの可動範囲内）で、第１固定端ジョイントＫＴ１、第２固定端ジョイントＫＴ２、第１自由端ジョイントＪＹ１、及び、第２自由端ジョイントＪＹ２にて形成される平面が、「１つの凹四角形」、及び、「２つの三角形（ＫＴ１−ＪＹ１−Ｐｃ、及び、ＫＴ２−ＪＹ２−Ｐｃ）」のうちで少なくとも１つによって構成される。上記の平面が、「リンク面」と称呼される（斜線部分）。即ち、リンク面が、制動操作部材ＢＰの可動範囲内において、「１つの凸四角形」よって構成されることがない。

具体的には、図７（ａ）は、制動操作部材ＢＰが操作されない非操作時であり、第１制限手段（第１ストッパ）ＳＧ１によって、４節リンク機構ＬＮＫの動作が制限されている状態である。この場合、リンク面ＫＴ１−ＪＹ１−ＪＹ２−ＫＴ２は、「１つの凹四角形」を形成している。「四角形」は、４つの線分で囲まれた図形であるが、４つの内角が全て１８０度より小さい「凸四角形（convex）」と、優角（１８０度よりも大きく３６０度よりも小さい角）を含む「凹四角形（concave）」とに分類される。「凹四角形」では、１つの内角が１８０ｄｅｇを超え、他の内角は、鋭角、直角、及び、鈍角のうちの１つとなる。

また、図７（ｂ）は、制動操作部材ＢＰが最大に操作される最大操作時であり、第２制限手段（第２ストッパ）ＳＧ２によって、４節リンク機構ＬＮＫの動作が制限されている状態である。この場合、リンク面ＫＴ１−ＪＹ１−ＪＹ２−ＫＴ２は、「２つの三角形ＫＴ１−ＪＹ１−Ｐｃ、及び、ＫＴ２−ＪＹ２−Ｐｃ」を形成する。ここで、点Ｐｃは、中間リンクＬＮＣと固定リンクＬＮＶとの交点である。

なお、制動操作部材ＢＰの動作範囲（第１制限部材ＳＧ１で制限される初期位置から第２制限部材ＳＧ２で制限される最大操作位置までの範囲）におけるリンク面の形状は、４節リンク機構ＬＮＫのジオメトリによって決定される。具体的には、各ジョイント（ＫＴ１等）の位置、及び、各リンク（ＬＮ１等）の長さに基づいて、幾何学的に、リンク面の形状が設定される。

表２を参照して、制動操作部材ＢＰの操作状態において、非操作位置（初期位置）から最大操作位置までの遷移に対応する、リンク面形状の変化について説明する。

表２において、図７で示されたリンク面の遷移状態は、Ｎｏ．１に対応している。ここで、リンク面形状の変化状態において、上記のＮｏ．１で示された「１つの凹四角形から２つの三角形への遷移」に代えて、「２つの三角形から２つの三角形への遷移（Ｎｏ．２）」、「２つの三角形から１つの凹四角形への遷移（Ｎｏ．３）」、及び、「１つの凹四角形から１つの凹四角形への遷移（Ｎｏ．４）」のうちの１つが採用され得る。Ｎｏ．２〜Ｎｏ．４の何れの場合においても、Ｎｏ．１の場合と、同様の効果を奏する。なお、制動操作部材ＢＰの操作変位が増加される状況下において、１つの四角形と２つの三角形との間でリンク面形状が遷移する瞬間が存在する。この瞬間には、第２リンクＬＮ２と固定リンクＬＮＶとが重なり、リンク面が１つの三角形で構成される。

制動操作部材ＢＰの動作範囲において、リンク面ＫＴ１−ＪＹ１−ＪＹ２−ＫＴ２が、１つの凸四角形で構成されると、その占有面積が相対的に大きくなり、装置全体が大型化される。このため、制動操作部材ＢＰの可動範囲の全域に亘って、リンク面が凸四角形を形成することが回避される。即ち、第１、第２制限手段ＳＧ１，ＳＧ２によって制限される４節リンク機構ＬＮＫの動きの範囲内で、４節リンク機構のリンク面が、１つの凸四角形として形成されることがなく、「１つの凹四角形」、及び、「２つの三角形」のうちで少なくとも１つによって形成されるよう、４節リンク機構ＬＮＫの幾何的形状が構成される。このため、４節リンク機構ＬＮＫの各ジョイント（ＫＴ１、ＪＹ１等）で形成されるリンク面の占有面積が相対的に小さくされ、装置が小型化され得る。

＜作用・効果＞
以下、本発明の作用・効果をまとめる。

操作特性調整装置は、制動操作部材ＢＰの変位に応じた弾性力（ばね力）Ｆｄｓを発生させる弾性部材ＤＳＢ、及び、電気モータＭＴＲの発生する力（調整力）Ｆｍｔによって制動操作部材ＢＰの操作力Ｆｂｐを調整（増減）する反力調整手段ＡＣＴにて構成される。該装置には、制動操作部材ＢＰの操作変位Ｂｐａを取得する操作変位取得手段ＢＰＡが備えられる。さらに、運転者による指示状態Ｓｗａ、及び、車両の走行状態Ｊｖａのうちの少なくとも１つを車両状態量Ｊｐａとして取得する車両状態量取得手段ＪＰＡが設けられる。そして、電気モータＭＴＲは、操作変位Ｂｐａ、及び、車両状態量Ｊｐａに基づいて、調整力Ｆｍｔを増減して制動操作部材ＢＰの操作力Ｆｂｐを制御する。

具体的には、電気モータＭＴＲは、電子制御ユニットＥＣＵにプログラムされた制御手段ＣＴＬによって制御される。電気モータＭＴＲの駆動制御には、２つのモードが存在する。一方のモードは、電気モータＭＴＲが発生する力（調整力）Ｆｍｔが、弾性部材ＤＳＢが発生する弾性力Ｆｄｓと同一方向に発生される「増加モードＭｄｚ」である。換言すれば、増加モードＭｄｚでは、制動操作部材ＢＰの操作力Ｆｂｐにおいて、調整力Ｆｍｔによって弾性力Ｆｄｓの影響度合が増加される。増加モードＭｄｚが選択される場合には、電気モータＭＴＲは正転方向Ｆｗｄに駆動される。

他方のモードは、電気モータＭＴＲが発生する力（調整力）Ｆｍｔが、弾性部材ＤＳＢが発生する弾性力Ｆｄｓとは反対方向に発生される「減少モードＭｄｇ」である。換言すれば、減少モードＭｄｇでは、制動操作部材ＢＰの操作力Ｆｂｐにおいて、調整力Ｆｍｔによって弾性力Ｆｄｓの影響度合が減少される。減少モードＭｄｇが選択される場合には、電気モータＭＴＲは逆転方向Ｒｖｓ（正転方向Ｆｗｄとは反対方向）に駆動される。何れのモードが採用されるかは、車両状態量Ｊｐａに基づいて決定される。

制動操作部材ＢＰの操作力Ｆｂｐの調整において、電気モータＭＴＲの双方向（正転方向Ｆｗｄ、及び、逆転方向Ｒｖｓ）の駆動が利用される。このため、一方向に限って駆動される場合に比べ、操作特性の調整範囲が拡大され得る（或いは、同一の調整範囲である場合には、電気モータＭＴＲが小型化され得る）。

制動操作部材ＢＰの操作が開始される開始時点で、増加モードＭｄｚ、及び、減少モードＭｄｇのうちから何れか１つのモードが選択される。そして、開始時点から制動操作部材ＢＰの操作が終了される終了時点まで、選択されたモードは、異なるモードに変更されない（変更が禁止される）。制動操作部材ＢＰの一連の操作（ＢＰが踏まれ始めてから開放されるまでの連続した操作）の途中において、操作特性が変更されると運転者への違和感となる場合があり得る。また、動力伝達機構ＤＤＢにはバックラッシ等が含まれるため、電気モータＭＴＲの回転方向が変更されると、バックラッシに起因して、操作特性の不連続感が生じ得る。上記のモード変更禁止によって、これらの課題が抑制され得る。

制動操作部材ＢＰの操作が開始される開始時点における車両速度ｖｘｓが、車両状態量Ｊｐａとして採用される。そして、車両速度ｖｘｓに基づいて、増加モードＭｄｚ、及び、減少モードＭｄｇのうちから何れか１つのモードが選択される。車両速度ｖｘｓに基づいて選択されたモードは、制動操作部材ＢＰの操作が終了される終了時点まで、異なるモードに変更されない（変更が禁止される）。車両の減速に従って徐々に操作特性が変更されると、運転者への違和感を生じ得る。制動操作部材ＢＰの操作が開始される開始時点における車両速度ｖｘｓ（固定値）が、車両状態量Ｊｐａとして採用され、その後のモード変更が禁止されるため、制動操作部材ＢＰの操作特性は、概ね一定とされ、運転者への違和感が抑制され得る。

操作特性調整装置の動力伝達機構ＤＤＢとして、４節リンク機構ＬＮＫが採用される。そして、４節リンク機構ＬＮＫのリンク比Ｈｌｎｋが、制動操作部材ＢＰの動作範囲内（ＢＰがＳＧ１、ＳＧ２で制限される範囲内）で、「上に凸」、且つ、「極大となる（極大値を有する）」ように、ＬＮＫの構成要素の幾何的関係（即ち、各リンクの長さ、及び、各ジョイントの位置）が設定される。ここで、「リンク比Ｈｌｎｋ」は、「点ＫＴ２を通り延長線Ｓｅｎと直交する線と延長線Ｓｅｎとの交点Ｐｒ２から点ＫＴ２までの長さＲ２」を「点ＫＴ１を通り延長線Ｓｅｎと直交する線と延長線Ｓｅｎとの交点Ｐｒ１から点ＫＴ１までの長さＲ１」によって除した値（＝Ｒ２／Ｒ１）である。

電気モータＭＴＲの体格（サイズ）は、その最大出力特性に基づいて決定されるが、４節リンク機構ＬＮＫのジオメトリが、制動操作部材ＢＰの動作範囲において、「リンク比Ｈｌｎｋが極大となり（即ち、極大値ｈｌ２が存在し）、操作変位Ｂｐａとリンク比Ｈｌｎｋとの関係が上に凸である」特性とされることによって、電気モータＭＴＲの最大出力時に要求される通電量が低く抑えられ得る。結果、電気モータＭＴＲが小型化され、装置全体がコンパクト化され得る。

操作特性調整装置の動力伝達機構ＤＤＢとして、４節リンク機構ＬＮＫが採用される。そして、４節リンク機構ＬＮＫのリンク面（ＫＴ１−ＪＹ１−ＪＹ２−ＫＴ２）が、制動操作部材ＢＰの動作範囲内で、１つの凹四角形、及び、２つの三角形（ＫＴ１−ＪＹ１−Ｐｃ、及び、ＫＴ２−ＪＹ２−Ｐｃ）のうちで少なくとも１つによって構成される。即ち、リンク面が、ＢＰの動作範囲内で、１つの凸四角形によって形成されることがない。ここで、「リンク面」とは、４節リンク機構ＬＮＫを構成する４つのジョイント（ＫＴ１等）によって形成される平面である。

４節リンク機構ＬＮＫのリンク面が凸四角形で構成されると、それが占める面積が相対的に大きいものとなる。このため、リンク面が、「１つの凹四角形」、及び、「２つの三角形」のうちで少なくとも１つによって構成される。リンク面の占有面積が相対的に小さくされるため、装置が小型化され得る。

ＢＰ…制動操作部材、ＰＴＭ…操作面、ＥＣＵ…電子制御ユニット、ＣＴＬ…制御手段、ＡＣＴ…反力調整手段、ＤＤＢ…動力伝達機構、ＬＮＫ…４節リンク機構、ＭＴＲ…電気モータ、ＤＳＢ…弾性部材、ＢＰＡ…操作変位取得手段、ＪＰＡ…車両状態量取得手段、ＳＷＡ…指示状態取得手段、ＪＶＡ…走行状態取得手段、ＶＸＡ…車速取得手段、ＭＫＡ…回転角取得手段

Claims (2)

1. 車両の速度を減少するために操作される制動操作部材と、
   前記制動操作部材の操作変位を取得する操作変位取得手段と、
   前記制動操作部材の変位に応じた弾性力を前記制動操作部材に対して発生する弾性部材と、
   前記制動操作部材に対して調整力を発生する電気モータと、
   前記操作変位に基づいて前記電気モータを駆動し、前記調整力を制御する制御手段と、
   を備える車両の操作特性調整装置であって、
   前記車両の運転者による指示状態、及び、前記車両の走行状態のうちの少なくとも１つを車両状態量として取得する車両状態量取得手段を備え、
   前記制御手段は、
   前記車両状態量に基づいて、前記弾性力と前記調整力とが同じ方向に作用する増加モード、及び、前記弾性力と前記調整力とが反対方向に作用する減少モードのうちから１つを選択し、
   前記増加モードを選択する場合には、前記電気モータを正転方向に駆動し、
   前記減少モードを選択する場合には、前記電気モータを前記正転方向とは反対の逆転方向に駆動し、
   前記制動操作部材の操作が開始される開始時点で、前記増加モード、及び、前記減少モードのうちから何れか一方のモードを選択し、
   前記開始時点から前記制動操作部材の操作が終了される終了時点まで、前記一方のモードから、前記一方のモードとは異なる他方のモードへの変更を禁止する、車両の操作特性調整装置。
2. 車両の速度を減少するために操作される制動操作部材と、
   前記制動操作部材の操作変位を取得する操作変位取得手段と、
   前記制動操作部材の変位に応じた弾性力を前記制動操作部材に対して発生する弾性部材と、
   前記制動操作部材に対して調整力を発生する電気モータと、
   前記操作変位に基づいて前記電気モータを駆動し、前記調整力を制御する制御手段と、
   前記車両の運転者による指示状態、及び、前記車両の走行状態のうちの少なくとも１つを車両状態量として取得する車両状態量取得手段と、
   を備える車両の操作特性調整装置であって、
   前記車両状態量取得手段として前記車両の走行速度を取得する車速取得手段を備え、
   前記制御手段は、
   前記車両状態量に基づいて、前記弾性力と前記調整力とが同じ方向に作用する増加モード、及び、前記弾性力と前記調整力とが反対方向に作用する減少モードのうちから１つを選択し、
   前記増加モードを選択する場合には、前記電気モータを正転方向に駆動し、
   前記減少モードを選択する場合には、前記電気モータを前記正転方向とは反対の逆転方向に駆動し、
   前記車両状態量として、前記制動操作部材の操作が開始される開始時点における前記走行速度を採用する、車両の操作特性調整装置。
   
   
   

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