JP6879467B2 - 車両用制動力制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車などの車両の制動力制御装置に係り、更に詳細には摩擦制動力及び回生制動力を制御する制動力制御装置に係る。

自動車などの車両において、燃費を向上させる目的で、摩擦制動装置に加えて回生制動装置を設け、車両の制動時に摩擦制動力よりも回生制動力を優先的に発生させることがよく知られている。特に、前輪及び後輪の一方にのみ回生制動装置が設けられた車両においては、回生制動力及び摩擦制動力の比率が変化すると、制動力の前後輪配分比が変化し、車両のピッチ姿勢が変化する。

回生制動力及び摩擦制動力の比率が変化し、制動力の前後輪配分比が変化する際の車両のピッチ姿勢の変動を低減すべく、下記の特許文献１には、回生制動力の変化勾配に制限を設けることが記載されている。この種の制動力制御装置によれば、回生制動力の変化勾配が制限されない場合に比して、回生制動力及び摩擦制動力の一方の一部が他方に置き換えられ、回生制動力及び摩擦制動力の比率が変化する状況における当該比率の変化及び制動力の前後輪配分比の変化を穏やかにすることができる。よって、制動力の前後輪配分比の変化に起因する車両のピッチ姿勢の変化を穏やかにすることができる。

特開２０１５−１３９２９３号公報

〔発明が解決しようとする課題〕
回生制動装置が発生する回生制動力は、最大回生制動力以下に制限され、最大回生制動力は回生制動装置の作動状況によって変化する。運転者の要求制動力が最大回生制動力よりも大きくなると、回生制動力のみが発生されている状況から摩擦制動力も発生される状況へ変化する。よって、回生制動力が摩擦制動力に置き換えられることなく、摩擦制動力が付加される。逆に、運転者の要求制動力が最大回生制動力よりも大きい値から最大回生制動力よりも小さい値になると、回生制動力及び摩擦制動力が発生されている状況から回生制動力のみが発生される状況へ変化する。よって、摩擦制動力が回生制動力に置き換えられることなく、摩擦制動力が低減され、更に回生制動力が低減される。

従って、回生制動力のみが発生されている状況から摩擦制動力も発生される状況へ変化するとき、及びこの逆の態様にて回生制動力及び摩擦制動力が変化するときには、回生制動力及び摩擦制動力の比率が急激に変化することが避けられない。よって、回生制動力及び摩擦制動力が上述のように変化する状況においては、上記特許文献１に記載された制動力制御装置のように、回生制動力の変化勾配を制限することができない。

上記特許文献１に記載されているように、回生制動力及び摩擦制動力の変化に伴って制動力の前後輪配分比が変化すると、車両のピッチ姿勢が変化する。しかし、後に詳細に説明するように、回生制動力及び摩擦制動力が車両のピッチ姿勢に与える影響は相互に異なるため、たとえ制動力の前後輪配分比が変化しなくても、回生制動力及び摩擦制動力の比率が変化すると、車両のピッチ姿勢が変化する。よって、回生制動力及び摩擦制動力が上述のように変化する状況においては、回生制動力及び摩擦制動力の比率が急激に変化することに起因して、車両のピッチ姿勢が不自然に変動することが避けられない。

なお、回生制動力及び摩擦制動力が上述のように変化する状況において、回生制動力及び摩擦制動力の比率の変化を穏やかにしようとすると、回生制動を犠牲にせざるを得ず、燃費を効果的に向上させることができなくなる。例えば、回生制動力のみが発生されている状況から摩擦制動力も発生される状況へ変化するときの回生制動力及び摩擦制動力の比率の変化を穏やかにするためには、運転者の要求制動力が最大回生制動力よりも小さいときから、摩擦制動力を発生させなければならない。逆に、回生制動力及び摩擦制動力が発生されている状況から回生制動力のみが発生される状況へ変化するときの回生制動力の変化勾配を制限するためには、運転者の要求制動力が最大回生制動力よりも小さくなっても、摩擦制動力を発生させなければならない。

本発明の主要な課題は、制動時に回生制動力が摩擦制動力よりも優先的に発生される車両において、回生制動力及び摩擦制動力の比率が急激に変化する際に車両のピッチ姿勢が不自然に変動する虞を低減することである。

〔課題を解決するための手段及び発明の効果〕
本発明によれば、左右前輪（２２FL、２２FR）及び左右後輪（２２RL、２２RR）に摩擦制動力（Ｆxbf、Ｆxbr）を付与する摩擦制動装置（１４）と、左右前輪に回生制動力（Ｆxdf）を付与する前輪回生制動装置（１６）及び左右後輪に回生制動力（Ｆxdr）を付与する後輪回生制動装置（１８）の少なくとも一方を含む回生制動装置と、摩擦制動装置及び回生制動装置を制御する制御装置（２０、５０）と、を有し、車両の目標制動力（Ｆxt）が回生制動装置の最大回生制動力（Ｆxdmax）以下であるときには、回生制動力（Ｆxd）が車両の目標制動力になるように摩擦制動装置及び回生制動装置が制御され、車両の目標制動力が最大回生制動力を越えるときには、回生制動力が最大回生制動力になり且つ摩擦制動力（Ｆxbf＋Ｆxbr）が車両の目標制動力と最大回生制動力との差（Ｆxt−Ｆxdmax）になるように摩擦制動装置及び回生制動装置が制御される車両用制動力制御装置（１０）が提供される。

制御装置は、車両の目標制動力が最大回生制動力を越えるときには、
車両の目標制動力が最大回生制動力よりも大きく且つ予め設定された基準値未満の範囲にて変化するときに、車両の目標制動力と回生制動力との差が大きいほど車両のピッチゲインが小さくなるように車両の目標ピッチゲイン（Ｋt）を演算し、
車両のピッチゲインが目標ピッチゲインになり且つ摩擦制動力が車両の目標制動力と最大回生制動力との差になるように、摩擦制動力の前後輪配分比（Ｒb）を制御するよう構成される。

上記の構成によれば、車両の目標制動力が最大回生制動力を越えるときには、車両の目標制動力が最大回生制動力よりも大きく且つ予め設定された基準値未満の範囲にて変化するときに、車両の目標制動力と回生制動力との差が大きいほど車両のピッチゲインが小さくなるように車両の目標ピッチゲインが演算される。更に、車両のピッチゲインが目標ピッチゲインになり且つ摩擦制動力が車両の目標制動力と最大回生制動力との差になるように、摩擦制動力の前後輪配分比が制御される。

よって、車両の目標制動力が最大回生制動力を越え且つ予め設定された基準値未満の範囲にて変化するときの目標ピッチゲインを徐々に且つ滑らかに変化させることができる。従って、回生制動力のみが発生されている状況から摩擦制動力も発生される状況へ変化するとき、及びこの逆の態様にて回生制動力及び摩擦制動力が変化するときにも、車両のピッチゲインが急激に変化することを防止し、車両のピッチ姿勢が不自然に変動する虞を低減することができる。

なお、「車両のピッチゲイン」は、車両のピッチ角に対する制動力のゲインであり、「車両の目標ピッチゲイン」は、車両の目標ピッチ角に対する制動力の目標ピッチゲインである。

〔発明の態様〕
本発明の一つの態様においては、制御装置（２０、５０）は、車両の目標制動力と回生制動力との差（Ｆxt−Ｆxd）を変数とする関数により、車両の目標制動力が最大回生制動力よりも大きく且つ基準値未満の範囲にて増大するときに、車両のピッチゲインが漸次所望のピッチゲイン（Ｋde）に近づくように目標ピッチゲイン（Ｋt）を演算するよう構成される。

上記態様によれば、車両の目標制動力と回生制動力との差を変数とする関数により、車両の目標制動力が最大回生制動力よりも大きく且つ基準値未満の範囲にて増大するときの車両のピッチゲインが、漸次所望のピッチゲインに近づくように目標ピッチゲインを演算することができる。よって、車両の目標制動力が最大回生制動力よりも大きく且つ基準値未満の範囲にて増大するにつれて目標ピッチゲインは漸次所望のピッチゲインに近づくよう変化する。従って、回生制動力のみが発生されている状況から摩擦制動力も発生される状況へ変化するときに、車両のピッチ姿勢を漸次所望のピッチ姿勢に近づくよう徐々に且つ滑らかに変化させることができるので、車両のピッチ姿勢が不自然に変動する虞を効果的に低減することができる。

なお、関数は、車両の目標制動力が最大回生制動力よりも大きく且つ予め設定された基準値未満の範囲にて増大するときの車両のピッチゲインが、漸次所望のピッチゲインに近づくように目標ピッチゲインを演算することができる限り、任意の関数であってよい。特に、後に詳細に説明するように、車両の目標制動力と回生制動力との差が増大するにつれて、車両の目標制動力の変化に伴う目標ピッチゲインの変化率を小さくすることができるよう、関数は二次関数のような関数であることが好ましい。関数が二次関数のような関数である場合には、車両の目標制動力と回生制動力との差を変数とする例えば一次関数により目標ピッチゲインが演算される場合に比して、車両のピッチ姿勢が不自然に変動する虞を効果的に低減することができる。

本発明の他の一つの態様においては、関数は、車両の目標制動力が予め設定された所定の制動力（Ｆxc）であるときに所望のピッチゲイン（Ｋde）になる。

上記態様によれば、目標ピッチゲインは、車両の目標制動力が予め設定された所定の制動力であるときに所望のピッチゲインになる。よって、車両の目標制動力が予め設定された所定の制動力に近づくにつれて、目標ピッチゲインが漸次所望のピッチゲインに近づくと共に、車両の目標制動力が所定の制動力であるときに所望のピッチゲインになるよう、目標ピッチゲインを演算することができる。

更に、本発明の他の一つの態様においては、車両の目標制動力が予め設定された所定の制動力（Ｆxc）を越えるときには、目標ピッチゲインは所望のピッチゲイン（Ｋde）に設定される。

上記態様によれば、車両の目標制動力が予め設定された所定の制動力を越えるときには、目標ピッチゲインは所望のピッチゲインであるので、車両の目標制動力が予め設定された所定の制動力を越える範囲にて変化しても、車両のピッチ姿勢を一定にすることができる。よって、車両のピッチ姿勢が不自然に変動することを防止することができると共に、車両のピッチ角が過大になることを防止することができる。

更に、本発明の他の一つの態様においては、制御装置は、車両の目標制動力が最大回生制動力以下であるときの車両のピッチゲイン（Ｋre）と、車両の目標制動力と回生制動力との差（Ｆxt−Ｆxd）に比例するピッチゲイン修正量との和として、目標ピッチゲインを演算するよう構成される。

上記態様によれば、車両の目標制動力が最大回生制動力以下であるときの車両のピッチゲインと、車両の目標制動力と回生制動力との差に比例するピッチゲイン修正量との和として、目標ピッチゲインを演算することができる。よって、車両の目標制動力が最大回生制動力を越えるときには、車両の目標制動力と回生制動力との差に応じて線型的に目標ピッチゲインを変化させることができる。従って、回生制動力のみが発生されている状況から摩擦制動力も発生される状況へ変化するとき、及びこの逆の態様にて回生制動力及び摩擦制動力が変化するときに、回生制動力及び摩擦制動力の比率が段差的に急激に変化することを防止することができる。

更に、本発明の他の一つの態様においては、ピッチゲイン修正量は、車両の目標制動力と回生制動力との差（Ｆxt−Ｆxd）及び一定の係数（Ｇ）との積である。

上記態様によれば、ピッチゲイン修正量は、車両の目標制動力と回生制動力との差及び一定の係数との積である。よって、車両の目標制動力と回生制動力との差を変数とする一次関数の値として目標ピッチゲインを演算することができる。

更に、本発明の他の一つの態様においては、制御装置（２０、５０）は、
車両の目標制動力及び目標ピッチゲインにより決定される車両の目標ピッチ角（θt）が、回生制動力（Ｆxd）及び回生制動力の前後輪配分比（Ｒre）により決定される車両の回生制動ピッチ角（θd）と、摩擦制動力（Ｆxt）及び摩擦制動力の前後輪配分比（Ｒb）により決定される車両の摩擦制動ピッチ角（θb）との和に等しいことに基づいて、摩擦制動力の目標前後輪配分比（Ｒbt）を演算し、
摩擦制動力の目標前後輪配分比及び車両の目標制動力と最大回生制動力との差に基づいて、前輪及び後輪の目標摩擦制動力（Ｆxbft、Ｆxbrt）を演算し、それぞれ前輪及び後輪の目標摩擦制動力に基づいて前輪及び後輪の摩擦制動力（Ｆxbf、Ｆxbr）を制御するよう構成される。

上記態様によれば、車両の目標制動力及び目標ピッチゲインにより決定される車両の目標ピッチ角が、回生制動力及び回生制動力の前後輪配分比により決定される車両の回生制動ピッチ角と、摩擦制動力及び摩擦制動力の前後輪配分比により決定される車両の摩擦制動ピッチ角との和に等しいことに基づいて、摩擦制動力の目標前後輪配分比を演算することができる。更に、摩擦制動力の目標前後輪配分比及び車両の目標制動力と最大回生制動力との差に基づいて、前輪及び後輪の目標摩擦制動力を演算し、それぞれ前輪及び後輪の目標摩擦制動力に基づいて前輪及び後輪の摩擦制動力を制御することができる。

よって、車両のピッチ角を制御するために回生制動力及び回生制動力の前後輪配分比を変化させることなく、摩擦制動力の前後輪配分比を制御することにより、車両の制動力を目標制動力に制御しつつ車両のピッチ角を目標ピッチ角に制御することができる。

上記説明においては、本発明の理解を助けるために、後述する実施形態に対応する発明の構成に対し、その実施形態で用いられた符号が括弧書きで添えられている。しかし、本発明の各構成要素は、括弧書きで添えられた符号に対応する実施形態の構成要素に限定されるものではない。本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。

前輪回生制動装置及び後輪回生制動装置を有する本発明による車両用制動力制御装置の第一の実施形態を示す概略構成図である。 第一の実施形態における制動力制御ルーチンを示すフローチャートである。 第一の実施形態における目標制動力Ｆxt（実線）及び目標回生制動力Ｆxdt（破線）の変化の例を示す図である。 図３の例について前輪の制動力Ｆxf及び後輪の制動力Ｆxrの配分の変化を示す図である。 図３の例について車両のピッチ角θの変化を示す図である。 第一の実施形態における目標制動力Ｆxt（実線）及び目標回生制動力Ｆxdt（破線）の変化の他の例を示す図である。 図６の例について前輪の制動力Ｆxf及び後輪の制動力Ｆxrの配分の変化を示す図である。 図６の例について車両のピッチ角θの変化を示す図である。 前輪回生制動装置を有する本発明による車両用制動力制御装置の第二の実施形態を示す概略構成図である。 第二の実施形態における制動力制御ルーチンを示すフローチャートである。 図３と同様の例について前輪の制動力Ｆxf及び後輪の制動力Ｆxrの配分の変化を示す図である。 図３と同様の例について車両のピッチ角θの変化を示す図である。 図６と同様の例について前輪の制動力Ｆxf及び後輪の制動力Ｆxrの配分の変化を示す図である。 図６と同様の例について車両のピッチ角θの変化を示す図である。 後輪回生制動装置を有する本発明による車両用制動力制御装置の第三の実施形態を示す概略構成図である。 第二の実施形態における制動力制御ルーチンを示すフローチャートである。 図３と同様の例について前輪の制動力Ｆxf及び後輪の制動力Ｆxrの配分の変化を示す図である。 図３と同様の例について車両のピッチ角θの変化を示す図である。 図６と同様の例について前輪の制動力Ｆxf及び後輪の制動力Ｆxrの配分の変化を示す図である。 図６と同様の例について車両のピッチ角θの変化を示す図である。 車両の重心の周りのピッチモーメントの釣り合いを説明するための図である。 目標制動力Ｆxt（実線）、回生制動力Ｆxd（破線）及び回生制動力Ｆxd及び摩擦制動力Ｆxの和（一点鎖線）の変化の例を示す図（上段）、及び従来及び本発明の場合について車両のピッチ角θの変化を示す図（下段）である。 前輪の回生制動力Ｆxdが発生される車両における車両のピッチ角θのシミュレーションの値を、実制動力配分の場合（破線）、理想制動力配分の場合（一点鎖線）及び実制動力配分で回生制動が行われない場合（二点鎖線）について示示す図である。 図２２の下段に示された車両のピッチ角θの変化の要部を示す拡大部分図である。 制動力Ｆxと目標ピッチゲインＫtとの関係を示す図である。

［実施形態において採用されている本発明の原理］
本発明の理解が容易になるよう、実施形態の説明に先立ち、図２１乃至図２５を参照して、本発明における制動力制御の原理について説明する。
＜ピッチモーメントの釣り合い＞

図２１において、車両１００が前輪１０２F及び後輪１０２Rを有し、前輪１０２Fに摩擦制動力Ｆxbf及び回生制動力Ｆxdfが付与され、後輪１０２Rに摩擦制動力Ｆxbr及び回生制動力Ｆxdrが付与される場合について考える。なお、回生制動力が前輪１０２Fにのみ付与される場合には、回生制動力Ｆxdrは０であり、回生制動力が後輪１０２Rにのみ付与される場合には、回生制動力Ｆxdfは０である。

車両１００の重心１０４の周りのピッチモーメントの釣り合いは、下記の式（１）により表される。なお、式（１）及び後述の他の式において、摩擦制動力Ｆxbfなどの制動力は負の値である。また、車両の上下方向の変位、即ちヒーブについても釣り合いの式が成立する。しかし、制動力の制御によってピッチモーメント及びヒーブの両者を制御することはできず、ピッチモーメントはヒーブよりも車両の姿勢変化に与える影響が大きいので、ピッチモーメントについてのみ考える。
Ｉ_yθdd＝−Ｃ_pθθd＋Ｃ_pzｚd−Ｋ_sθθ＋Ｋ_szｚ
＋（Ｌ_ftanφ_f−ｈ）Ｆxbf＋（Ｌ_rtanφ_r−ｈ）Ｆxbr
＋（Ｌ_ftanφ_fd−ｈ）Ｆxdf＋（Ｌ_rtanφ_rd−ｈ）Ｆxdr …（１）

なお、上記式（１)において、Ｉ_yなどの記号は以下の通りであり、それらの一部が図２１に示されている。
Ｉ_y：車両１００のピッチ方向のヨー慣性モーメント
Ｃ_pθ：車両の重心１０４の周りのピッチ方向の減衰係数
Ｃ_pz：車両の重心における上下方向の減衰係数
Ｋ_sθ：車両の重心１０４の周りのピッチ方向のばね定数
Ｋ_sz：車両の重心における上下方向のばね定数
θ：車両の重心の周りのピッチ角（前下がりのピッチ角が正）
θdd：車両の重心の周りのピッチ角加速度
θd：車両の重心の周りのピッチ角速度
ｚ：車両の重心における上下変位
ｚd：車両の重心における上下速度
Ｌ_f：重心と前輪１０２Fの回転軸線との間の前後方向の距離
Ｌ_r：重心と後輪１０２Rの回転軸線との間の前後方向の距離
ｈ：重心の高さ
φ_f：前輪１０２Fの瞬間中心１０６Fと前輪の接地点１０８Fとを結ぶ線分が水平方向に対しなす角度（アンチダイブの角度）
φ_r：後輪１０２Rの瞬間中心１０６Rと後輪の接地点１０８Rとを結ぶ線分が水平方向に対しなす角度（アンチリフトの角度）
φ_fd：前輪１０２Fの瞬間中心１０６Fと前輪の回転軸線１１０Fとを結ぶ線分が水平方向に対しなす角度
φ_rd：後輪１０２Rの瞬間中心１０６Rと後輪の回転軸線１１０Rとを結ぶ線分が水平方向に対しなす角度

＜制動力が車両のピッチ角に与える影響＞
図２１には示されていないが、摩擦制動力Ｆxbf及びＦxbrは、それぞれ前輪１０２F及び後輪１０２Rに設けられた摩擦制動力発生装置により発生され、それらの反力はそれぞれ前輪及び後輪のサスペンションを介して車体１１２へ伝達される。これに対し、回生制動力Ｆxdf及びＦxdrは、車体１１２に搭載された前輪用及び後輪用の回生制動力発生装置により発生され、それぞれ対応する車軸を介して前輪及び後輪へ伝達され、それらの反力はそれぞれ対応する摩擦制動力発生装置から直接車体１１２へ伝達される。よって、車両全体の制動力、即ち摩擦制動力及び回生制動力の和が不変であり制動力の前後輪配分比が不変であっても、摩擦制動力及び回生制動力の比が変化すれば、車両のピッチ角が変化する。

一般に、回生制動力発生装置により発生可能な最大回生制動力は摩擦制動力発生装置により発生可能な最大摩擦制動力よりも小さい。また、車両の燃費を向上させるべく、車両全体の制動力が０から増大する際には、まず回生制動力が目標制動力になるよう制御され、目標制動力が最大回生制動力を越えると、不足する制動力が摩擦制動力によって補填されるよう摩擦制動力が制御される。そのため、目標制動力が最大回生制動力を越えて増大する際には、回生制動力及び摩擦制動力の比が急激に変化する。

従って、従来の制動力制御装置においては、回生制動力及び摩擦制動力の和が目標制動力になると共に、前後輪の制動力が予め設定された一定の前後輪配分比になるよう制御されても、目標制動力が最大回生制動力を越えて増大する際に車両のピッチ角が不自然に変化することが避けられない。これと同様の問題が、目標制動力Ｆxtが最大回生制動力Ｆxdmaxよりも大きい値から最大回生制動力よりも小さい値に減少するときにも発生する。

例えば、車両の目標制動力Ｆxtが図２２の上段において実線にて示されているように変化し、回生制動力Ｆxdが破線にて示されているように変化し、回生制動力Ｆxd及び摩擦制動力Ｆxbの和は一点鎖線にて示されているように変化するとする。なお、回生制動により発生される電気にて充電されるバッテリが満充電になるような場合に、目標制動力Ｆxtが大きくても回生制動力Ｆxdが図２２に示されているように減少することがある。
＜車両のピッチ角の変化＞

回生制動力Ｆxdによる車両のピッチ角をθdとし、摩擦制動力Ｆxbによる車両のピッチ角をθbとすると、回生制動力Ｆxd及び摩擦制動力Ｆxbが発生されているときの車両のピッチ角θは、ピッチ角θd及びピッチ角θbの和であるので、下記の式（２）により表される。
θ＝θd＋θb …（２）

図２２の上段に示された状況においては、ピッチ角θd及びθbは、図２２の下段においてそれぞれ一点鎖線及び二点鎖線にて示されているように変化するので、車両のピッチ角θは理論的には実線にて示されているように変化する。図２２の下段に示されているように、目標制動力Ｆxtが最大回生制動力Ｆxdmaxを越えて増大するときに車両のピッチ角θが段差的に変化する。

なお、図２３は、回生制動力Ｆxdが前輪にのみ発生される車両における車両のピッチ角θのシミュレーションの値を、実制動力配分の場合（破線）、理想制動力配分の場合（一点鎖線）及び実制動力配分で回生制動が行われない場合（二点鎖線）について示している。図２３に示されているように、回生制動が行われる場合、特に制動力の前後輪配分比が理想配分である場合に、目標制動力Ｆxtが最大回生制動力Ｆxdmaxを越えて増大するときに車両のピッチ角θが不自然に変化する。

上記式（１）から解るように、回生制動力Ｆxdf及びＦxdrの和Ｆxdを変えることなくそれらの比、即ち回生制動力の前後輪配分比を変えれば、回生制動力Ｆxdを変化させずに車両のピッチ角θを調整することができる。同様に、摩擦制動力Ｆxbf及びＦxbrの和Ｆxbを変えることなくそれらの比、即ち摩擦制動力の前後輪配分比を変えれば、摩擦制動力Ｆxbの大きさを変化させずに車両のピッチ角θを調整することができる。よって、目標制動力Ｆxtが最大回生制動力Ｆxdmaxを越えて増大するときに車両のピッチ角θが徐々に且つ滑らかに変化するよう回生制動力Ｆxd及び／又は摩擦制動力Ｆxbの前後輪配分比を制御すれば、車両のピッチ角θが不自然に変化することを回避することができる。

しかし、車両の燃費を向上させるためには、摩擦制動力よりも回生制動力を優先的に発生させる必要がある。また、回生制動力Ｆxdの許容される最大値、即ち最大回生制動力Ｆxdmaxは、バッテリの充電量などの回生状況により変動する。よって、最大回生制動力Ｆxdmaxの変動の自由度を確保する必要があるので、車両のピッチ角θを調整する目的で回生制動力Ｆxdの前後輪配分比、即ち回生制動力Ｆxdf及びＦxdrの比を制御することは好ましくない。従って、目標制動力Ｆxtが最大回生制動力Ｆxdmaxを越えて増大するときに、車両のピッチ角θが図２２の下段及び図２４において破線にて示されているように滑らかに変化するよう摩擦制動力Ｆxbの前後輪配分比、即ち摩擦制動力Ｆxbf及びＦxbrの比を制御することを考える。

＜目標ピッチゲインＫt＞
上記式（１）をピッチ角θについて解くことによって解るように、車両の目標ピッチ角θt(s)は、下記の式（３）により表される。なお、式（３）において、Ｋtは目標ピッチ角θ_t(s)に対する目標制動力Ｆxt(s)の目標ピッチゲインであり、ｓはラプラス演算子である。Ｃpは車両の重心１０４の周りのピッチ方向の減衰係数であり、減衰係数Ｃ_pθ及びＣ_pzにより決定される。Ｋpは車両の重心１０４の周りのピッチ方向のばね定数であり、ばね定数Ｋ_sθ及びＫ_szにより決定される。

車両１００のピッチ方向のヨー慣性モーメントＩ_y、減衰係数Ｃp及びばね定数Ｋpは一定であるので、上記式（３）から解るように、目標制動力Ｆxtに対する車両の目標ピッチ角θtの関係、即ち車両のピッチ特性は、目標ピッチゲインＫtにより決定される。目標制動力Ｆxtが最大回生制動力Ｆxdmax以下である場合には、車両のピッチ特性は回生制動のみが行われているときのピッチ特性になる。他方、目標制動力Ｆxtが最大回生制動力Ｆxdmaxを越えるときには、車両のピッチ特性は回生制動及び摩擦制動が行われているときのピッチ特性になる。よって、ピッチ角θが不自然に変化することを防止するためには、目標制動力Ｆxtが最大回生制動力Ｆxdmax未満からこれを越えるとき及び逆の態様にて変化するときに、車両のピッチ角θが漸次、即ち徐々に且つ滑らかに変化するよう目標ピッチゲインＫtを設定すればよい。

（Ａ）目標制動力Ｆxtが最大回生制動力Ｆxdmax以下である場合
摩擦制動力Ｆxbf及びＦxbrは０であるので、上記式（１）をピッチ角θについて解くことにより、回生制動力Ｆxdのみが発生されているときの車両のピッチ角θd(s)は、下記の式（４）により表される。よって、回生制動力のみが発生されているときの車両の定常ピッチゲインをＫre（正の定数）とすると、目標ピッチゲインＫtはＫreであるので、下記の式（５）により表される。なお、式（４）及び（５）において、Ｒreは回生制動力Ｆxdの前輪配分比（０以上で１以下の正の定数）であり、Ｔfd及びTrdはそれぞれ下記の式（６）及び（７）により表される値である。

（Ｂ）目標制動力Ｆxtが最大回生制動力Ｆxdmaxを越える場合
目標制動力Ｆxtが大きい場合における車両のピッチ角θが過大にならないようにすることが好ましい。よって、図２５に示されているように、目標ピッチゲインＫtは、目標制動力Ｆxtが最大回生制動力Ｆxdmaxよりも大きく且つ予め設定された基準値Ｆxc（正の定数）未満であるときには、目標制動力Ｆxtの増大につれて減少するが、目標制動力Ｆxtが基準値Ｆxc以上であるときには、一定であることが好ましい。更に、目標制動力Ｆxtが最大回生制動力Ｆxdmaxよりも大きい範囲にて増加するとき及び逆の態様にて変化するときに、車両のピッチ角θを滑らかに変化させるためには、目標ピッチゲインＫtは、図２５に示されているように下向きに凸の曲線を描くことが好ましい。なお、基準値Ｆxcは、例えば１重力加速度の車両減速度に対応する制動力であってよい。

第一の実施形態においては、目標制動力Ｆxtが基準値Ｆxc以上であるときの目標ピッチゲインＫt、即ち目標ピッチゲインＫtのガード値をＫde（Ｋre以下の正の定数）とし、基準値Ｆxcと最大回生制動力Ｆxdmaxとの差をΔＦxとして、目標ピッチゲインＫtは、下記の式（８）により表される値に設定される。

上記式（８）により表される目標ピッチゲインＫtは、摩擦制動力Ｆxb、即ち目標制動力Ｆxtと回生制動力Ｆxdとの差Ｆxt−Ｆxdの二次関数であり、目標制動力Ｆxtが予め設定された基準値Ｆxcであるときに最小値になる。図２５に示されているように、目標ピッチゲインＫtは、目標制動力Ｆxtが最大回生制動力Ｆxdmaxよりも大きく且つ基準値Ｆxc未満であるときには、上記式（８）に従って演算され、目標制動力Ｆxtが基準値Ｆxc以上であるときには、ガード値Ｋdeに設定される。

なお、摩擦制動力Ｆxbによる車両のピッチ角θb(s)が回生制動力Ｆxdによる車両のピッチ角θd(s)よりも小さくなるように目標ピッチゲインＫtが設定されると、目標制動力Ｆxtが最大回生制動力Ｆxdmax未満からこれを越えるとき及び逆の態様にて変化するときに、車両のピッチ角θが不自然に変化することが避けられない。よって、θb(s)≧θd(s)であることが好ましいので、目標ピッチゲインＫtは下記の式（９）を満たす値であることが好ましい。
Ｋt≦Ｋre・Ｆxdmax／Ｆxc …（９）

＜摩擦制動力の目標前輪配分比Ｒbt＞
摩擦制動力Ｆxb(s)はＦxt(s)−Ｆxd(s)であるので、摩擦制動力の目標前輪配分比をＲbtとすると、摩擦制動力による車両のピッチ角θb(s)は、下記の式（１０）により表される。式（１０）において、Ｔf及びTrはそれぞれ下記の式（１１）及び（１２）により表される値である。なお、目標制動力Ｆxt(s)は最大回生制動力Ｆxdmaxよりも大きい値である。

上記式（２）から、下記の式（１３）が成立する。上記式（３）、（４）及び（１０）を下記の式（１３）に代入し、得られる等式を摩擦制動力の目標前輪配分比Ｒbtについて解くことにより、目標前輪配分比Ｒbtを下記の式（１４）により求めることができる。

以上の説明から解るように、目標制動力Ｆxtが最大回生制動力Ｆxdmaxを越えるときには、上記式（１４）に従って目標前輪配分比Ｒbtを演算し、目標摩擦制動力Ｆxbt（＝Ｆxt−Ｆxdmax）を目標前輪配分比Ｒbtに基づいて前後輪に配分することにより、車両のピッチ角θが不自然に変化する虞を低減することができる。

次に、以下に添付の図を参照しつつ、本発明の幾つかの実施形態について詳細に説明する。

［第一の実施形態］
図１に示されているように、本発明の第一の実施形態にかかる制動力制御装置１０は、ハイブリッドシステム搭載車両１２に適用されている。制動力制御装置１０は、摩擦制動装置１４と、前輪回生制動装置１６及び後輪回生制動装置１８と、摩擦制動装置及び回生制動装置を制御する制御装置としての制動用電子制御装置（ＥＣＵ）２０と、を有している。摩擦制動装置１４は、左右前輪２２FL、２２FR及び左右後輪２２RL、２２RRに摩擦制動力を付与する。前輪回生制動装置１６はハイブリッドシステム２４の一部であり、左右前輪２２FL及び２２FRに回生制動力を付与する。後輪回生制動装置１８は、左右後輪２２RL及び２２RRに回生制動力を付与する。

なお、図には示されていないが、車両１２は、横方向に見て左右前輪２２FL、２２FR及び左右後輪２２RL、２２RRの間に重心を有し、重心の高さは前輪及び後輪の回転軸線の高さよりも大きい。更に、横方向に見て前輪の瞬間中心と回転軸線とを結ぶ線分が水平方向に対しなす角度は、図２１の場合と同様にアンチダイブ角であり、後輪の瞬間中心と回転軸線とを結ぶ線分が水平方向に対しなす角度は、図２１の場合と同様にアンチリフト角である。

左右前輪２２FL、２２FR及び左右後輪２２RL、２２RRの制動力は、摩擦制動装置１４の油圧回路２６により対応するホイールシリンダ２８FL、２８FR、２８RL及び２８RRの制動圧が制御されることによって制御される。図には示されていないが、油圧回路２６はリザーバ、オイルポンプ、種々の弁装置等を含み、制動用電子制御装置２０により制御されるブレーキアクチュエータとして機能する。制動用電子制御装置２０には、圧力センサ３０により検出されるマスタシリンダ圧力Ｐm、即ち運転者によるブレーキペダル３２の踏み込み操作に応じて駆動されるマスタシリンダ３４内の圧力を示す信号が入力される。各ホイールシリンダの制動圧は、通常時にはマスタシリンダ圧力Ｐmに基づいて制動用電子制御装置２０により制御され、また必要に応じて個別に制御される。

ハイブリッドシステム２４は、内燃機関であるエンジン３６と、発電機としても機能することができる電動機３８とを有している。更に、ハイブリッドシステム２４は、エンジン３６の出力を受けて発電を行う発電機（電動発電機）４０を有しており、エンジン３６及び発電機４０は、動力分割機構４２により互いに接続されている。

動力分割機構４２及び電動機３８は、減速機４４を介して互いに接続されている。減速機４４は、ディファレンシャル（図示せず）を含み、それぞれ駆動軸４６L及び４６Rを介して左右前輪２２FL及び２２FRに接続されている。なお、左右前輪２２FL及び２２FRは、駆動輪であると共に操舵輪であり、図には示されていないステアリングホイールが運転者によって操作されることにより操舵機構を介して操舵される。

動力分割機構４２は、エンジン３６の出力を発電機４０及び減速機４４に分配する。減速機４４は、動力分割機構４２を介して伝達されたエンジン３６の出力及び／又は電動機３８の出力を減速し、駆動軸４６L及び４６Rを介して左右前輪２２FL及び２２FRへ伝達する。動力分割機構４２は、エンジン３６の出力を、発電機４０への出力と車両１２の走行用の駆動力とに分割する駆動力分割手段としても機能する。

電動機３８は、交流同期電動機であり、インバータ４６から供給される交流電力によって駆動される。電動機３８は、左右前輪２２FL及び２２FRの回転によって駆動されることにより回生発電機としても機能し、左右前輪２２FL及び２２FRに回生制動力Ｆxdfを付与する。電動機３８の発電によって生成される電力は、インバータ４６によって交流から直流に変換され、充放電可能なバッテリ４８に充電される。よって、前輪回生制動装置１６は、電動機３８、減速機４４及びインバータ４６などにより構成されている。

インバータ４６は、バッテリ４８に蓄えられた電力を直流から交流に変換して電動機３８へ供給すると共に、発電機４０がエンジン３６の出力によって駆動されることにより生成される電力を交流から直流に変換してバッテリ４８に蓄えるようになっている。よって、バッテリ４８は、電動機３８を駆動するための電源として機能すると共に、発電機４０により発電された電気を蓄電する蓄電手段として機能する。なお、発電機４０は、上述の電動機３８と同様に交流同期電動機としての構成を有し、主としてエンジン３６の出力を受けて発電を行うが、必要に応じてバッテリ４８からインバータ４６を介して電力が供給されることにより電動機としても機能することができる。

ハイブリッドシステム２４のエンジン３６、電動機３８、発電機４０及びインバータ４６などは、駆動用電子制御装置（ＥＣＵ）５０により制御される。駆動用電子制御装置５０には、運転者により操作されるアクセルペダル５２に設けられたアクセル開度センサ５４からアクセル開度Ａccを示す信号が入力される。駆動用電子制御装置５０は、アクセル開度Ａcc、車速などに基づいてハイブリッドシステム２４の出力を制御し、これにより左右前輪２２FL及び２２FRに付与される駆動力を制御する。

図１に示されているように、後輪回生制動装置１８は電動発電機６０を含んでいる。従動輪である左右後輪２２RL及び２２RRの回転は、左右後輪用車軸６２RL、６２RR及び後輪用ディファレンシャルギヤ装置６４を介して電動発電機６０へ伝達される。電動発電機６０は、回生発電機として機能し、左右後輪２２RL及び２２RRに回生制動力Ｆxdrを付与する。なお、図１に示されていないが、電動発電機６０の回生制動による発電によって生成される電力も、インバータ４６によって交流から直流に変換され、バッテリ４８に充電される。

制動用電子制御装置２０及び駆動用電子制御装置５０は、必要に応じて相互に情報及び指令の授受を行う。なお、電子制御装置２０及び５０は、それぞれＣＰＵとＲＯＭとＲＡＭと入出力ポート装置とを有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続されたマイクロコンピュータを含む装置であってよい。

制動用電子制御装置２０は、前輪回生制動装置１６により左右前輪２２FL及び２２FRに回生制動力Ｆxdfを付与するときには、駆動用電子制御装置５０を介してハイブリッドシステム２４の前輪回生制動装置１６を制御する。同様に、制動用電子制御装置２０は、後輪回生制動装置１８により左右後輪２２RL及び２２RRに回生制動力Ｆxdrを付与するときには、駆動用電子制御装置５０を介して後輪回生制動装置１８を制御する。

第一の実施形態においては、制動用電子制御装置２０のＲＯＭは、図２に示されたフローチャートに対応する制動力制御プログラムを記憶している。制動用電子制御装置２０のＣＰＵは、同制御プログラムに従って左右前輪２２FL、２２FR及び左右後輪２２RL、２２RRに付与される回生制動力Ｆxdf、Ｆxdr及び摩擦制動力Ｆxbf、Ｆxbrを制御する。

特に、制動用電子制御装置２０は、車両１２の目標制動力Ｆxtが最大回生制動力Ｆxdmaxよりも大きいときには、上記式（８）に従って目標ピッチゲインＫtを演算し、上記式（１４）に従って摩擦制動力の目標前輪配分比Ｒbtを演算する。更に、制動用電子制御装置２０は、目標摩擦制動力Ｆxbt（＝Ｆxt−Ｆxdmax）を目標前輪配分比Ｒbtに基づいて前後輪に配分することにより、摩擦制動力の前輪配分比が一定である場合に比して、車両のピッチ角θが不自然に変化する虞を低減する。

次に、図２に示されたフローチャートを参照して第一の実施形態における制動力制御ルーチンについて説明する。なお、図２に示されたフローチャートによる制御は、図には示されていないイグニッションスイッチがオンであるときに、制動用電子制御装置２０によって所定の時間毎に繰返し実行される。

まず、ステップ１０においては、圧力センサ３０により検出されたマスタシリンダ圧力Ｐmを示す信号などの読み込みが行われる。ステップ２０においては、マスタシリンダ圧力Ｐmに基づいて、運転者の要求制動力である車両１２の目標制動力Ｆxtが演算される。なお、目標制動力Ｆxtはブレーキペダル３２に対する踏力に基づいて演算されてもよい。

ステップ３０においては、前輪回生制動装置１６の最大前輪回生制動力Ｆxdfmaxと後輪回生制動装置１８の最大後輪回生制動力Ｆxdrmaxとの和として、最大回生制動力Ｆxdmaxが演算される。なお、最大前輪回生制動力Ｆxdfmax及び最大後輪回生制動力Ｆxdrmaxは、車両１２の制動力Ｆxが目標制動力Ｆxtであるときに、それぞれ前輪回生制動装置１６及び後輪回生制動装置１８により発生可能な最大回生制動力である。最大前輪回生制動力Ｆxdfmax及び最大後輪回生制動力Ｆxdrmaxは、バッテリ４８の充電量が基準値以上であるときには、バッテリ４８の充電量が基準値未満であるときに比して小さい値になるよう、駆動用電子制御装置５０により制御される。最大前輪回生制動力Ｆxdfmax及び最大後輪回生制動力Ｆxdrmaxの情報は、駆動用電子制御装置５０から制動用電子制御装置２０へ入力される。

更に、ステップ３０においては、車両１２の目標制動力Ｆxtが最大回生制動力Ｆxdmaxよりも大きいか否かの判別、即ち、回生制動力に加えて摩擦制動力が発生される必要があるか否かの判別が行われる。肯定判別が行われたときには制動力制御はステップ６０へ進み、否定判別が行われたときには制動力制御はステップ４０へ進む。

ステップ４０においては、回生制動力の前輪配分比をＲre（この実施形態においては０よりも大きく１よりも小さい正の定数）として、前輪の目標回生制動力Ｆxdft及び後輪の目標回生制動力Ｆxdrtが、それぞれ下記の式（１５）及び（１６）に従って演算される。
Ｆxdft＝Ｒre・Ｆxt …（１５)
Ｆxdrt＝（１−Ｒre）Ｆxt …（１６)

ステップ５０においては、前輪の摩擦制動力Ｆxbf及び後輪の摩擦制動力Ｆxbrが発生される必要はないので、前輪の目標摩擦制動力Ｆxbft及び後輪の目標摩擦制動力Ｆxbrtが、それぞれ０に設定される。

ステップ６０においては、前輪の目標回生制動力Ｆxdft及び後輪の目標回生制動力Ｆxdrtが、それぞれ下記の式（１７）及び（１８）に従って演算される。
Ｆxdft＝Ｒre・Ｆxdmax …（１７)
Ｆxdrt＝（１−Ｒre）Ｆxdmax …（１８)

ステップ７０においては、現在の前輪の回生制動力Ｆxdf及び現在の後輪の回生制動力Ｆxdrの和として、現在の回生制動力Ｆxdが演算される。なお、現在の前輪の回生制動力Ｆxdf及び現在の後輪の回生制動力Ｆxdrの情報は、駆動用電子制御装置５０から制動用電子制御装置２０へ入力される。

ステップ８０においては、目標制動力Ｆxtが基準値Ｆxc未満であるときには、車両１２の目標制動力Ｆxtと現在の回生制動力Ｆxdとの差Ｆxt−Ｆxdに基づいて、上記式（８）に従って目標ピッチゲインＫtが演算される。また、目標制動力Ｆxtが基準値Ｆxc以上であるときには、目標ピッチゲインＫtはガード値Ｋdeに設定される。なお、現在の回生制動力Ｆxdは実質的に最大回生制動力Ｆxdmaxと同一である。よって、目標ピッチゲインＫtは上記式（８）に対応する下記の式（１９）に従って演算されてもよい。

ステップ９０においては、車両１２の目標制動力Ｆxt、現在の回生制動力Ｆxd、回生制動力の前輪配分比Ｒre及び目標ピッチゲインＫtに基づいて、上記式（１４）に従って摩擦制動力の目標前輪配分比Ｒbtが演算される。

ステップ１００においては、前輪の目標摩擦制動力Ｆxbft及び後輪の目標摩擦制動力Ｆxbrtが、それぞれ下記の式（２０）及び（２１）に従って演算される。
Ｆxbft＝Ｒbt（Ｆxt−Ｆxd） …（２０)
Ｆxbrt＝（１−Ｒbt）（Ｆxt−Ｆxd） …（２１)

ステップ１１０においては、ステップ４０又は６０において演算された前輪の目標回生制動力Ｆxdft及び後輪の目標回生制動力Ｆxdrtを示す信号が、駆動用電子制御装置５０へ出力される。なお、駆動用電子制御装置５０は、目標回生制動力Ｆxdft及びＦxdrtを示す信号を受信すると、前輪及び後輪の回生制動力Ｆxdf及びＦxdrがそれぞれ目標回生制動力Ｆxdft及びＦxdrtになるよう、前輪回生制動装置１６及び後輪回生制動装置１８を制御する。

ステップ１２０においては、前輪の摩擦制動力Ｆxbf及び後輪の摩擦制動力Ｆxbrが、それぞれ目標摩擦制動力Ｆxbft及びＦxbrtになるよう、摩擦制動装置１４が制御される。

＜第一の実施形態の作動＞
次に、以上の通り構成された第一の実施形態にかかる制動力制御装置１０の作動について説明する。
＜（Ａ１）目標制動力Ｆxtが最大回生制動力Ｆxdmax以下である場合＞

ステップ３０において否定判別が行われ、ステップ４０、５０及びステップ１１０、１２０が実行される。よって、前輪回生制動装置１６及び後輪回生制動装置１８により前輪配分比Ｒreにて、前輪の回生制動力Ｆxdf及び後輪の回生制動力Ｆxdrが発生される。摩擦制動力は摩擦制動装置１４により発生されない。
＜（Ｂ１）目標制動力Ｆxtが最大回生制動力Ｆxdmaxを越える場合＞

ステップ３０において肯定判別が行われ、ステップ６０〜１００及びステップ１１０、１２０が実行される。ステップ６０において、前輪の目標回生制動力Ｆxdft及び後輪の目標回生制動力Ｆxdrtが演算され、ステップ７０において、現在の回生制動力Ｆxdが演算される。ステップ８０において、車両１２の目標制動力Ｆxtと現在の回生制動力Ｆxdとの差Ｆxt−Ｆxdに基づいて目標ピッチゲインＫtが演算され、ステップ９０において、目標ピッチゲインＫtなどに基づいて、摩擦制動力の目標前輪配分比Ｒbtが演算される。ステップ１００において、前輪の目標摩擦制動力Ｆxbft及び後輪の目標摩擦制動力Ｆxbrtが演算される。

更に、ステップ１１０において、前輪の回生制動力Ｆxdf及び後輪の回生制動力Ｆxdrの和が最大回生制動力Ｆxdmaxになり且つ回生制動力の前輪配分比がＲreになるよう、前輪及び後輪の回生制動力が制御される。ステップ１２０において、前輪の摩擦制動力Ｆxbf及び後輪の摩擦制動力Ｆxbrの和がＦxt−Ｆxdmaxになり且つ摩擦制動力の前輪配分比がＲbtになるよう、前輪及び後輪の摩擦制動力Ｆxbf及びＦxbrが制御される。

よって、目標制動力Ｆxtが最大回生制動力Ｆxdmaxを越えて増大する状況において、目標ピッチゲインＫtは、車両のピッチ角θが図２２の下段及び図２４において破線にて示されているように徐々に且つ滑らかに変化するよう設定される。同様に、目標制動力Ｆxtが最大回生制動力Ｆxdmaxよりも大きい値から最大回生制動力Ｆxdmax以下に減少する状況においても、目標ピッチゲインＫtは車両のピッチ角θが徐々に且つ滑らかに変化するよう設定される。従って、目標制動力Ｆxtが最大回生制動力Ｆxdmax未満からこれを越えるとき及び逆の態様にて変化するときに、車両のピッチ角θを徐々に且つ滑らかに変化させることができるので、車両のピッチ角θが不自然に変化する虞を低減することができる。

＜回生制動が行われる例＞
図３は、目標制動力Ｆxt及び目標回生制動力Ｆxdtがそれぞれ実線及び破線にて示されているように変化する例を示している。図４は、図３の例における前輪の制動力Ｆxf及び後輪の制動力Ｆxrの配分の変化を示し、図５は、図３の例における車両のピッチ角θの変化を示している。特に、図４及び図５において、実線は第一の実施形態の場合を示している。破線は実制動力配分の場合（制動力の前後輪配分が細い破線にて示された実制動力配分線に従って制御される場合）を示し、一点鎖線は理想制動力配分の場合（制動力の前後輪配分が細い一点鎖線にて示された理想制動力配分線に従って制御される場合）を示している。図５から、第一の実施形態によれば、実制動力配分の場合及び理想制動力配分の場合よりも、車両のピッチ角θの不自然な変化を低減することができることが解る。

＜回生制動が行われない例＞
図６は、目標回生制動力Ｆxdt（破線）が０で、目標制動力Ｆxtが実線にて示されているように変化する例を示している。図７及び図８はそれぞれ図４及び図５に対応している。図５及び図８の実線の比較から、第一の実施形態によれば、回生制動が行われる場合における車両のピッチ角θの変化（図５）を、回生制動が行われない場合の変化（図８）と同様にすることができることが解る。

［第二の実施形態］
図９は、前輪回生制動装置を有する本発明による車両用制動力制御装置の第二の実施形態を示す概略構成図である。なお、図９において、図１に示された部材と同一の部材には図１において付された符号と同一の符号が付されている。このことは後述の第三の実施形態についても同様である。

第二の実施形態においては、第一の実施形態における後輪回生制動装置１８は設けられていない。よって、左右後輪２２RL及び２２RRに回生制動力は付与されず、回生制動力は前輪回生制動装置１６によって左右前輪２２FL及び２２FRにのみ付与される。この実施形態の他の点は、第一の実施形態と同一である。

第二の実施形態においては、制動力制御は図１０に示されたフローチャートに対応する制動力制御プログラムに従って実行される。なお、図１０において、図２に示されたステップに対応するステップには、図２において付されたステップ番号と同一のステップ番号が付されている。このことは後述の第三の実施形態についても同様である。

図１０と図２との比較から解るように、ステップ１０〜３０、５０、８０〜１００及び１２０は第一の実施形態と同様に実行される。ステップ４０においては、前輪の目標回生制動力Ｆxdftが、前述の式（１５）（但し、Ｒre＝１）に従って演算され、後輪の目標回生制動力Ｆxdrtは演算されない。

ステップ６０においては、前輪の目標回生制動力Ｆxdftが前述の式（１７）（但し、Ｒre＝１）に従って演算され、後輪の目標回生制動力Ｆxdrtは演算されない。ステップ７０においては、現在の前輪の回生制動力Ｆxdfが現在の回生制動力Ｆxdとされる。ステップ１１０においては、ステップ４０又は６０において演算された前輪の目標回生制動力Ｆxdftを示す信号が、駆動用電子制御装置５０へ出力される。

以上の通り構成された第二の実施形態にかかる制動力制御装置１０は、以下のように作動する。

＜（Ａ２）目標制動力Ｆxtが最大回生制動力Ｆxdmax以下である場合＞
ステップ３０において否定判別が行われ、ステップ４０、５０及びステップ１１０、１２０が実行される。よって、前輪回生制動装置１６により前輪の回生制動力Ｆxdfが発生される。摩擦制動力は摩擦制動装置１４により発生されない。

＜（Ｂ２）目標制動力Ｆxtが最大回生制動力Ｆxdmaxを越える場合＞
ステップ３０において肯定判別が行われ、ステップ６０〜１００及びステップ１１０、１２０が実行される。ステップ６０において、前輪の目標回生制動力Ｆxdftが演算され、ステップ７０において、前輪の回生制動力Ｆxdfが現在の回生制動力Ｆxdとされる。ステップ８０〜１００は、第一の実施形態と同様に実行される。

更に、ステップ１１０において、前輪の回生制動力Ｆxdfが最大回生制動力Ｆxdmaxになるよう、前輪の回生制動力が制御される。ステップ１２０において、前輪の摩擦制動力Ｆxbf及び後輪の摩擦制動力Ｆxbrの和がＦxt−Ｆxdmaxになり且つ摩擦制動力の前輪配分比がＲbtになるよう、前輪及び後輪の摩擦制動力Ｆxbf及びＦxbrが制御される。

よって、第一の実施形態の場合と同様に、目標制動力Ｆxtが最大回生制動力Ｆxdmaxを越えて増大する状況及び逆の態様にて減少する状況において、目標ピッチゲインＫtは車両のピッチ角θが徐々に且つ滑らかに変化するよう設定される。従って、目標制動力Ｆxtが最大回生制動力Ｆxdmax未満からこれを越えるとき及び逆の態様にて変化するときに、車両のピッチ角θを滑らかに変化させ、車両のピッチ角θが不自然に変化する虞を低減することができる。

＜回生制動が行われる例＞
図１１は、図３と同様の例における前輪の制動力Ｆxf及び後輪の制動力Ｆxrの配分の変化を示し、図１２は、図３と同様の例における車両のピッチ角θの変化を示している。特に、図１１及び図１２において、実線は第二の実施形態の場合を示している。破線は実制動力配分の場合を示し、一点鎖線は理想制動力配分の場合を示している。図１２から、第二の実施形態によれば、実制動力配分の場合及び理想制動力配分の場合よりも、車両のピッチ角θの不自然な変化を低減することができることが解る。

＜回生制動が行われない例＞
図１３は、図６と同様の例における前輪の制動力Ｆxf及び後輪の制動力Ｆxrの配分の変化を示し、図１４は、図６と同様の例における車両のピッチ角θの変化を示している。図１２及び図１４の実線の比較から、第二の実施形態によれば、回生制動が行われる場合における車両のピッチ角θの変化（図１２）を、回生制動が行われない場合の変化（図１４）と同様にすることができることが解る。

［第三の実施形態］
図１５は、後輪回生制動装置を有する本発明による車両用制動力制御装置の第三の実施形態を示す概略構成図である。

第三の実施形態においては、エンジン３６の駆動力は、トルクコンバータ７２及びトランスミッション７４を介して出力軸７６へ伝達され、更に前輪用ディファレンシャル７８を経て駆動軸４６FL及び４６FRへ伝達され、これにより左右前輪２２FL及び２２FRが回転駆動される。第一の実施形態における後輪回生制動装置１８は設けられているが、前輪回生制動装置１６は設けられていない。よって、左右前輪２２FL及び２２FRに回生制動力は付与されず、回生制動力は後輪回生制動装置１８によって左右後輪２２RL及び２２RRにのみ付与される。この実施形態の他の点は、第一の実施形態と同一である。

第三の実施形態においては、制動力制御は図１６に示されたフローチャートに対応する制動力制御プログラムに従って実行される。

図１６と図２との比較から解るように、ステップ１０〜３０、５０、８０〜１００及び１２０は第一の実施形態と同様に実行される。ステップ４０においては、後輪の目標回生制動力Ｆxdrtが、前述の式（１６）（但し、Ｒre＝０）に従って演算され、前輪の目標回生制動力Ｆxdftは演算されない。

ステップ６０においては、後輪の目標回生制動力Ｆxdrtが前述の式（１８）（但し、Ｒre＝０）に従って演算され、前輪の目標回生制動力Ｆxdftは演算されない。ステップ７０においては、現在の後輪の回生制動力Ｆxdrが現在の回生制動力Ｆxdとされる。ステップ１１０においては、ステップ４０又は６０において演算された後輪の目標回生制動力Ｆxdrtを示す信号が、駆動用電子制御装置５０へ出力される。

以上の通り構成された第三の実施形態にかかる制動力制御装置１０は、以下のように作動する。

＜（Ａ３）目標制動力Ｆxtが最大回生制動力Ｆxdmax以下である場合＞
ステップ３０において否定判別が行われ、ステップ４０、５０及びステップ１１０、１２０が実行される。よって、後輪回生制動装置１８により後輪の回生制動力Ｆxdrが発生される。摩擦制動力は摩擦制動装置１４により発生されない。

＜（Ｂ３）目標制動力Ｆxtが最大回生制動力Ｆxdmaxを越える場合＞
ステップ３０において肯定判別が行われ、ステップ６０〜１００及びステップ１１０、１２０が実行される。ステップ６０において、後輪の目標回生制動力Ｆxdrtが演算され、ステップ７０において、後輪の回生制動力Ｆxdrが現在の回生制動力Ｆxdとされる。ステップ８０〜１００は、第一の実施形態と同様に実行される。

更に、ステップ１１０において、後輪の回生制動力Ｆxdrが最大回生制動力Ｆxdmaxになるよう、後輪の回生制動力が制御される。ステップ１２０において、前輪の摩擦制動力Ｆxbf及び後輪の摩擦制動力Ｆxbrの和がＦxt−Ｆxdmaxになり且つ摩擦制動力の前輪配分比がＲbtになるよう、前輪及び後輪の摩擦制動力Ｆxbf及びＦxbrが制御される。

よって、第一の実施形態の場合と同様に、目標制動力Ｆxtが最大回生制動力Ｆxdmaxを越えて増大する状況及び逆の態様にて減少する状況において、目標ピッチゲインＫtは車両のピッチ角θが徐々に且つ滑らかに変化するよう設定される。従って、目標制動力Ｆxtが最大回生制動力Ｆxdmax未満からこれを越えるとき及び逆の態様にて変化するときに、車両のピッチ角θを滑らかに変化させ、車両のピッチ角θが不自然に変化する虞を低減することができる。

＜回生制動が行われる例＞
図１７は、図３と同様の例における前輪の制動力Ｆxf及び後輪の制動力Ｆxrの配分の変化を示し、図１８は、図３と同様の例における車両のピッチ角θの変化を示している。特に、図１７及び図１８において、実線は第三の実施形態の場合を示している。破線は実制動力配分の場合を示し、一点鎖線は理想制動力配分の場合を示している。図１８から、第三の実施形態によれば、実制動力配分の場合及び理想制動力配分の場合よりも、車両のピッチ角θが不自然に変化する虞を低減することができることが解る。

＜回生制動が行われない例＞
図１９は、図６と同様の例における前輪の制動力Ｆxf及び後輪の制動力Ｆxrの配分の変化を示し、図２０は、図６と同様の例における車両のピッチ角θの変化を示している。図１８及び図２０の実線の比較から、第三の実施形態によれば、回生制動が行われる場合における車両のピッチ角θの変化（図１８）を、回生制動が行われない場合の変化（図２０）と同様にすることができることが解る。

以上の説明より解るように、上述の各実施形態によれば、目標ピッチゲインＫtは、目標制動力Ｆxtと回生制動力Ｆxdとの差Ｆxt−Ｆxdの二次関数である上記式（８）に従って演算され、目標制動力Ｆxtが予め設定された基準値Ｆxcであるときに最小値になる。特に、目標ピッチゲインＫtは、目標制動力Ｆxtが基準値Ｆxc以上であるときには、ガード値Ｋdeに設定される。

よって、車両の目標制動力Ｆxtが基準値Ｆxcに近づくにつれて、目標ピッチゲインＫtが漸次所望のピッチゲインであるガード値Ｋdeに近づくと共にその変化率が徐々に小さくなるよう、目標ピッチゲインを演算することができる。また、車両の目標制動力Ｆxtが基準値Ｆxcを越えて変化しても、車両のピッチ姿勢を一定にすることができる。よって、車両のピッチ姿勢が不自然に変動することを防止することができると共に、車両の目標制動力Ｆxtが基準値Ｆxcを越える状況において、車両のピッチ角θが過大になることを防止することができる。

なお、上述のように、摩擦制動力Ｆxb及び回生制動力Ｆxdの比率の変化に起因して回生制動力Ｆxdの前後輪配分比及び／又は制動力Ｆxbの前後輪配分比が変化すると、車両のピッチ角θが変化する。上述の各実施形態によれば、ピッチゲインが目標ピッチゲインＫtになるよう摩擦制動力Ｆxbの前後輪配分比が制御されることにより、前後輪配分比及び／又は制動力Ｆxbの前後輪配分比の変化に起因する車両のピッチ角θの不自然な変化が、摩擦制動力Ｆxbの前後輪配分比の変化に起因するピッチ角の変化によってキャンセルされる。

［修正例］
上述の第一乃至第三の実施形態においては、目標ピッチゲインＫtは、目標制動力Ｆxtと回生制動力Ｆxdとの差Ｆxt−Ｆxdの二次関数である上記式（８）に従って演算される。しかし、車両の目標制動力Ｆxtが最大回生制動力Ｆxdmaxを越える領域において段差的に変化することを防止すれば、車両のピッチ角θが不自然に変化する虞を低減することができる。

よって、目標ピッチゲインＫtは、Ｇを正の一定の係数として、下記の式（２２）の一次関数により演算されてもよい。この修正例によれば、目標ピッチゲインＫtは、例えば図２５において二点鎖線にて示されているように変化し、上述の第一乃至第三の実施形態の場合に比して、目標ピッチゲインＫtを単純に演算することができる。なお、この修正例においては、目標ピッチゲインＫtは、最大値Ｋreを越えないよう且つガード値Ｋde未満にならないよう、ガードされることが好ましい。
Ｋt＝Ｋre−Ｇ（Ｆxt−Ｆxd） …（２２)

更に、目標ピッチゲインＫtは、車両の目標制動力Ｆxtが基準値Ｆxcに近づくにつれて、漸次所望のピッチゲインであるガード値Ｋdeに近づくと共にその変化率が徐々に小さくなることが好ましい。よって、目標ピッチゲインＫtは、楕円関数のような高次関数、又は係数が段階的に変化する複数の一次関数などにより演算されてもよい。

以上においては、本発明を特定の実施形態及び修正例について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態及び修正例に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろう。

例えば、上述の第一及び第二の実施形態においては、前輪回生制動装置１６はハイブリッドシステム２４の一部であるが、前輪回生制動装置は左右前輪を駆動するエンジンのような駆動装置と独立して設けられていてもよい。

また、上述の第一及び第二の実施形態においては、前輪回生制動装置１６を含むハイブリッドシステム２４は、ツーモーター式のハイブリッドシステムであるが、シングルモーター式のハイブリッドシステムであってもよい。

また、上述の第二の実施形態においては、前輪回生制動装置１６はハイブリッドシステム２４の一部であり、車両１２は前輪駆動車であるが、車両は後輪がエンジンなどにより駆動される後輪駆動車であり、前輪は第三の実施形態の後輪回生制動装置１８のような回生制動装置により回生制動力が付与されるようになっていてもよい。

更に、上述の第三の実施形態においては、車両１２は左右前輪がエンジン３６により駆動される前輪駆動車であるが、前輪は従動輪であり、後輪は第一の実施形態のハイブリッドシステム２４のように回生制動装置を含むハイブリッドシステムにより駆動力及び回生制動力が付与されるようになっていてもよい。

１０…制動力制御装置、１２…車両、１４…摩擦制動装置、１６…前輪回生制動装置、１８…後輪回生制動装置、２０…制動用電子制御装置、２２FL〜２２RR…車輪、２４…ハイブリッドシステム、３０…圧力センサ、５０…駆動用電子制御装置、６０…電動発電機

Claims (7)

1. 左右前輪及び左右後輪に摩擦制動力を付与する摩擦制動装置と、前記左右前輪に回生制動力を付与する前輪回生制動装置及び前記左右後輪に回生制動力を付与する後輪回生制動装置の少なくとも一方を含む回生制動装置と、前記摩擦制動装置及び前記回生制動装置を制御する制御装置と、を有し、車両の目標制動力が前記回生制動装置の最大回生制動力以下であるときには、回生制動力が車両の目標制動力になるように前記摩擦制動装置及び前記回生制動装置が制御され、車両の目標制動力が前記最大回生制動力を越えるときには、回生制動力が前記最大回生制動力になり且つ摩擦制動力が車両の目標制動力と前記最大回生制動力との差になるように前記摩擦制動装置及び前記回生制動装置が制御される車両用制動力制御装置において、
   前記制御装置は、車両の目標制動力が前記最大回生制動力を越えるときには、
   車両の目標制動力が前記最大回生制動力よりも大きく且つ予め設定された基準値未満の範囲にて変化するときに、車両の目標制動力と回生制動力との差が大きいほど車両のピッチゲインが小さくなるように車両の目標ピッチゲインを演算し、
   車両のピッチゲインが前記目標ピッチゲインになり且つ摩擦制動力が車両の目標制動力と前記最大回生制動力との差になるように、摩擦制動力の前後輪配分比を制御するよう構成された、
   車両用制動力制御装置。
2. 請求項１に記載の車両用制動力制御装置において、前記制御装置は、車両の目標制動力と回生制動力との差を変数とする関数により、車両の目標制動力が前記最大回生制動力よりも大きく且つ前記基準値未満の範囲にて増大するときに、車両のピッチゲインが漸次所望のピッチゲインに近づくように前記目標ピッチゲインを演算するよう構成された、車両用制動力制御装置。
3. 請求項２に記載の車両用制動力制御装置において、前記関数は、車両の目標制動力が予め設定された所定の制動力であるときに所望のピッチゲインになる、車両用制動力制御装置。
4. 請求項３に記載の車両用制動力制御装置において、車両の目標制動力が前記予め設定された所定の制動力を越えるときには、目標ピッチゲインは前記所望のピッチゲインに設定される、車両用制動力制御装置。
5. 請求項１に記載の車両用制動力制御装置において、前記制御装置は、車両の目標制動力が前記最大回生制動力以下であるときの車両のピッチゲインと、車両の目標制動力と回生制動力との差に比例するピッチゲイン修正量との和として、前記目標ピッチゲインを演算するよう構成された、車両用制動力制御装置。
6. 請求項５に記載の車両用制動力制御装置において、ピッチゲイン修正量は、車両の目標制動力と回生制動力との差及び一定の係数との積である、車両用制動力制御装置。
7. 請求項１乃至６の何れか一つに記載の車両用制動力制御装置において、前記制御装置は、
   車両の目標制動力及び前記目標ピッチゲインにより決定される車両の目標ピッチ角が、回生制動力及び回生制動力の前後輪配分比により決定される車両の回生制動ピッチ角と摩擦制動力及び摩擦制動力の前後輪配分比により決定される車両の摩擦制動ピッチ角との和に等しいことに基づいて、前記摩擦制動力の目標前後輪配分比を演算し、
   前記摩擦制動力の目標前後輪配分比及び車両の目標制動力と前記最大回生制動力との差に基づいて、前輪及び後輪の目標摩擦制動力を演算し、それぞれ前記前輪及び後輪の目標摩擦制動力に基づいて前輪及び後輪の摩擦制動力を制御するよう構成された、
   車両用制動力制御装置。
   
   

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