JP7070453B2 - 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る。

自動車などの車両においては、定速走行制御のように、必要に応じて車両に自動的に制動力を付与する自動制動制御が知られている。自動制動制御による制動力の付与は、運転者の制動意思の有無に関係なく行われるので、運転者が自動制動制御による制動とは異なる制動が必要であると判断するときには、自動制動制御による制動が行われていても運転者により制動操作が行われる。

自動制動制御による制動が行われている状況において運転者により制動操作が行われると、即ちオーバーライドの制動操作が行われると、自動制動制御による制動から運転者の制動操作に基づく制動へ制動力の制御が切り替えられなければならない。例えば、特許文献１の図３などには、自動制動制御による制動から運転者の制動操作に基づく制動へ制動力の制御が切り替えの一例が記載されている。

特許第４８８４６２６号明細書

〔発明が解決しようとする課題〕
上記制動力の制御の切り替えにおいては、自動制動制御による制動力のみが発生される状況から、自動制動制御による制動力及び制動操作に基づく制動力が発生される状況を経て、制動操作に基づく制動力のみが発生される状況への移行が必要である。そのため、車両の制動力が増加し、その後減少することが避けられない。

一般に、制動力の制御における前後配分比は一定である。そのため、後に詳細に説明するように、オーバーライドの制動操作が行われ制動力の制御の切り替えによって車両の制動力が増減されると、制動力の増減に伴って車体のピッチ姿勢が変動し、車両の乗員が違和感を覚えることがある。

なお、運転者により制動操作が行われ車両が制動される際に制動力の前後配分を制御することによってノーズダイブを低減し車体のピッチ姿勢の変化を低減することは知られている。しかし、この制御によっては、上記制動力の制御が切り替えられる際における車体のピッチ姿勢の変動を低減することはできない。

本発明の主要な課題は、オーバーライドの制動操作が行われ制動力の制御が切り替えられる際における車体のピッチ姿勢の変動が従来に比して小さくなるよう改良された車両用制動力制御装置を提供することである。

〔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、制動力の前後配分を変化可能な制動装置（１４）と、走行制御装置（３４）から自動制動の要求があるときには、自動制動の車両全体の目標制動力を第一の配分比（Ｒ1）にて前輪（１２f）及び後輪（１２r）に配分することにより前輪及び後輪の第一の目標制動力を演算し、前輪及び後輪の制動力がそれぞれ前輪及び後輪の第一の目標制動力になるように制動装置を制御する自動制動制御を実行するよう構成された制御ユニット（３０）と、を有する車両用制動力制御装置（１０）が提供される。

制御ユニット（３０）は、前輪及び後輪の制動力に起因して車体に与えられるピッチモーメント（Ｍbp）が０を含む所定の範囲内の値になるよう第一の配分比とは異なる値に予め設定された第二の配分比（Ｒ2）を記憶しており、自動制動制御の実行中に運転者により制動操作が開始されたときには、運転者が要求する車両全体の制動力を第二の配分比にて前輪及び後輪に配分することにより前輪及び後輪の第二の目標制動力を演算し、前輪の制動力が前輪の第一及び第二の目標制動力の和になり、後輪の制動力が後輪の第一及び第二の目標制動力の和になるように制動装置（１４）を制御するよう構成される。

上記の構成によれば、自動制動制御の実行中に運転者により制動操作が開始されたときには、運転者が要求する車両全体の制動力が第二の配分比にて前輪及び後輪に配分されることにより前輪及び後輪の第二の目標制動力が演算される。第二の配分比は、前輪及び後輪の制動力に起因して車体に与えられるピッチモーメントが０を含む所定の範囲内の値になるよう第一の配分比とは異なる値に予め設定された値である。

よって、前輪の制動力が前輪の第一及び第二の目標制動力の和になり、後輪の制動力が後輪の第一及び第二の目標制動力の和になるように制動装置が制御されても、前輪及び後輪の制動力に起因して車体に与えられるピッチモーメントは０を含む所定の範囲内の値になる。従って、オーバーライドの制動操作が行われ制動力の制御が切り替えられる際における車体のピッチ姿勢の変動を従来に比して小さくし、車両の乗員が違和感を覚える虞を低減することができる。

〔発明の態様〕
本発明の一つの態様においては、制御ユニット（３０）は、運転者により制動操作が開始された時点から第一の所定の時間（Ｔ1）が経過すると、第二の所定の時間（Ｔ2）かけて第二の配分比（Ｒ2）から第一の配分比（Ｒ1）になるよう漸次変化する第三の配分比（Ｒ3）を演算し、運転者が要求する車両全体の制動力を第三の配分比にて前輪及び後輪に配分することにより前輪及び後輪の第三の目標制動力を演算し、自動制動の車両全体の目標制動力を第二の所定の時間かけて０になるまで漸次低下させると共に、前輪の制動力が前輪の第一及び第三の目標制動力の和になり、後輪の制動力が後輪の第一及び第三の目標制動力の和になるように制動装置（１４）を制御するよう構成される。

上記態様によれば、運転者により制動操作が開始された時点から第一の所定の時間が経過すると、第二の所定の時間かけて第二の配分比から第一の配分比になるよう漸次変化する第三の配分比が演算される。そして、運転者が要求する車両全体の制動力を第三の配分比にて前輪及び後輪に配分することにより前輪及び後輪の第三の目標制動力が演算される。更に、自動制動の車両全体の目標制動力が第二の所定の時間かけて０になるまで漸次低下されると共に、前輪の制動力が前輪の第一及び第三の目標制動力の和になり、後輪の制動力が後輪の第一及び第三の目標制動力の和になるように制動装置が制御される。

よって、第三の配分比は第二の所定の時間かけて第二の配分比から第一の配分比になるよう漸次変化するよう演算される。そして、運転者が要求する車両全体の制動力が第三の配分比にて前輪及び後輪に配分されることにより前輪及び後輪の第三の目標制動力が演算される。従って、自動制動の車両全体の目標制動力が第二の所定の時間かけて０になるまで漸次低下される際に、運転者が要求する制動力に起因して車体のピッチ姿勢が変動する虞を低減し、車両の乗員が違和感を覚える虞を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、第二の配分比（Ｒ2）は、前輪及び後輪の制動力に起因して車体に与えられるピッチモーメント（Ｍbp）が０になるよう予め設定される。

上記態様によれば、第二の配分比は、前輪及び後輪の制動力に起因して車体に与えられるピッチモーメントが０になるよう予め設定された値である。よって、オーバーライドの制動操作が行われ制動力の制御が切り替えられる際に車体のピッチ姿勢が変動することを防止し、車両の乗員が違和感を覚えることを防止することができる。

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。

本発明による車両用制動力制御装置の実施形態を示す概略構成図である。 実施形態における制動力の前後配分制御ルーチンを示すフローチャートである。 車両を横方向に見た二輪モデルについて、前輪及び後輪の制動力Ｆbf及びＦbrに起因して車体に与えられる力を説明する図である。 自動制動制御による制動の実行中に運転者の制動操作による制動が開始された場合における実施形態の作動の具体例を示すタイムチャートである。

以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実施形態について説明する。

［実施形態］
図１において、本発明の実施形態にかかる制動力制御装置１０は、左右の前輪１２FL及び１２FR及び左右の後輪１２RL及び１２RRに制動力を付与する制動装置１４と、運転者による車両１８の運転を支援する運転支援制御を行う運転支援制御装置１６とを有する車両１８に適用されている。左右の前輪１２FL及び１２FRは転舵輪であり、図１には示されていないが、運転者によるステアリングホイールの操舵に応答してステアリング装置により転舵される。左右の後輪１２RL及び１２RRは非転舵輪である。

制動力制御装置１０は、制動装置１４を制御することにより前輪１２FL、１２FR及び後輪１２RL、１２RRの制動力を相互に独立に制御する制動制御用電子制御装置３０を含んでいる。後に詳細に説明するように、電子制御装置３０は、運転支援制御装置１６と共働して、運転者により制動操作が行われていない状況において予め設定された条件が成立すると、制動装置１４によって前輪及び後輪の制動力を発生させる自動制動制御を実行するよう構成されている。

制動装置１４は、ブレーキアクチュエータとしての油圧回路２０と、車輪１２FL～１２RRに設けられたホイールシリンダ２４FL、２４FR、２４RL及び２４RRとを含んでいる。制動装置１４は、油圧回路２０によってホイールシリンダ２４FR～２４RR内の圧力を制御することにより、各車輪に制動力を付与し、各車輪の制動力を変化させると共に、制動力の前後前後配分比を変化可能である。図１に示されているように、制動装置１４は運転者によるブレーキペダル２６の踏み込み操作に応答してブレーキオイルを圧送するマスタシリンダ２８を有している。

図１には示されていないが、油圧回路２０はオイルリザーバ、オイルポンプ、種々の弁装置などを含み、各ホイールシリンダの制動圧は通常時には運転者によるブレーキペダル２６の踏み込み操作に応じて駆動されるマスタシリンダ２８により制御される。マスタシリンダ２８にはマスタシリンダ圧力Ｐmを検出する圧力センサ３２が設けられており、圧力センサ３２により検出されたマスタシリンダ圧力Ｐmを示す信号は制動制御用電子制御装置３０へ入力される。更に、各ホイールシリンダの制動圧は必要に応じて油圧回路２０が制動制御用電子制御装置３０によって制御されることにより個別に制御される。よって、制動装置１４は運転者の制動操作によらず各車輪の制動力を個別に制御可能である。

電子制御装置３０は、マスタシリンダ圧力Ｐmに基づいて各車輪の制動圧を制御し、これにより各車輪の制動力をブレーキペダル２６の踏み込み操作量、即ち運転者の制動操作量に応じて制御する。また、電子制御装置３０は、後に詳細に説明するように、運転支援制御装置１６の運転支援用電子制御装置３４の要求に基づいて必要に応じて各車輪の制動力を制御する。更に、電子制御装置３０は、制動力の前後前後配分比を制御する。なお、本願においては、「電子制御装置」は必要に応じて「ＥＣＵ」と表記される。

図１に示されているように、運転支援用ＥＣＵ３４には、車速センサ３６により検出された車速Ｖを示す信号及びレーダーセンサ３８により検出された車両１８の前方の情報を示す信号が入力される。また、ＥＣＵ３４には、運転者により操作されるＡＣＣスイッチ４０から車間距離制御を行うか否かなどの情報を示す信号が入力され、ＥＣＵ３４は、車間距離制御の状況を表示装置４２に表示する。なお、車両１８の前方の情報の検出は、ＣＣＤカメラのようなカメラ又はレーザセンサにより行われてもよく、レーダーセンサ、カメラ及びレーザセンサの任意の組合せにより行われてもよい。

図１には図示されていないが、ＡＣＣスイッチ４０は、車間距離制御の開始ボタン、車間距離制御の終了ボタン、及びそれぞれ基準車間距離Ｌc及び基準車速Ｖcを設定するための車間距離設定ボタン及び車速設定ボタンを含んでいる。ＥＣＵ３４は、これらのボタンの設定に応じて車間距離制御を行う。即ち、ＥＣＵ３４は、車間距離制御の開始ボタンが押されると車間距離制御を開始し、車間距離制御の終了ボタンが押されると車間距離制御を終了する。車間距離制御の実行中には、レーダーセンサ３８は、図には示されていないが、車両１８の前方へミリ波帯の電波を放射し、反射波を検出することにより車両１８の前方の情報を取得する。

運転支援用ＥＣＵ３４は、車速センサ３６により検出される車速Ｖと基準車速Ｖcとの差ΔＶ（＝Ｖ－Ｖc）が正の値であるときには、車速の差ΔＶの大きさが基準値Ｖa（正の定数）以下になるよう、必要に応じて制動制御用ＥＣＵ３０へ制動要求を出力する。ＥＣＵ３０は、制動要求が入力されると、車輪１２FL～１２RRの制動力が増大するように制動装置１４を制御する（定速走行制御の制動力制御）。

これに対し、運転支援用ＥＣＵ３４は、車速の差ΔＶが負の値であるときには、車速の差ΔＶの大きさが基準値Ｖb（負の定数）以上になるよう、必要に応じて駆動制御用ＥＣＵ４６へ加速要求を出力する。ＥＣＵ４６は、加速要求が入力されると、駆動輪である左右の後輪１２RL及び１２RRの駆動力が増大するようにエンジン４８の出力を制御する（定速走行制御の駆動力制御）。なお、図示の実施形態においては、車両１８は後輪駆動車であるが、本発明が適用される車両は、前輪駆動車、後輪駆動車及び四輪駆動車の何れであってもよい。

また、運転支援用ＥＣＵ３４は、自車両と先行車両との車間距離を制御する車間距離制御を行う。例えば、ＥＣＵ３４は、レーダーセンサ３８により検出された車両１８の前方の情報に基づいて、先行車両の有無を判定し、先行車両があるときには、自車両１８と先行車両との間の距離Ｌを推定する。

ＥＣＵ３４は、距離Ｌと基準車間距離Ｌcとの差ΔＬ（＝Ｌ－Ｌc）が基準値Ｌb（負の定数）よりも小さい負の値であるときには、距離の差ΔＬが基準値Ｌb以上で基準値Ｌa（正の定数）以下になるよう、制動制御用ＥＣＵ３０へ制動要求（車両の目標減速度Ｇxat）を出力する。ＥＣＵ３０は、制動要求が入力されると、車輪１２FL～１２RRの制動力が目標減速度Ｇxatを達成する制動力になるように制動装置１４を制御する（車間距離制御の制動力制御）。本願においては、定速走行制御の制動力制御及び車間距離制御の制動力制御は「自動制動制御」と指称される。

これに対し、ＥＣＵ３４は、距離の差ΔＬが基準値Ｌaを越える正の値であるときには、距離の差ΔＬの大きさが基準値Ｌa以下で基準値Ｌb以上になるよう、駆動制御用ＥＣＵ４６へ加速要求（車両の目標加速度Ｇxdt）を出力する。ＥＣＵ４６は、加速要求が入力されると、駆動輪の駆動力が目標加速度Ｇxdtを達成する駆動力になるようにエンジン４８の出力を制御する（車間距離制御の駆動力制御）。

なお、制動制御用ＥＣＵ３０は、ＥＣＵ３４から制動要求が入力されていないときには、運転者の制動操作量を示すマスタシリンダ圧力Ｐmに基づいて車両の目標減速度Ｇxbtを演算する。更に、ＥＣＵ３０は、車輪１２FL～１２RRの制動力が目標減速度Ｇxbtを達成する制動力になるように制動装置１４を制御する。駆動制御用ＥＣＵ４６は、ＥＣＵ３４から加速要求が入力されていないときには、アクセルペダル５０に設けられたアクセル開度センサ５２により検出されたアクセル開度φに基づいてエンジン４８の出力を制御する。

制動制御用ＥＣＵ３０、運転支援用ＥＣＵ３４及び駆動制御用ＥＣＵ４６は、それぞれＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び入出力ポート装置を有し、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んでいてよい。制動制御、車間距離制御などのプログラムは、それぞれ対応するマイクロコンピュータのＲＯＭに格納されており、各制御はそのプログラムに従ってＣＰＵにより実行される。更に、ＥＣＵ３０、３４及び４６は、相互に必要な信号の授受を行う。

後に詳細に説明するように、実施形態においては、制動制御用ＥＣＵ３０は、図２に示されたフローチャートに従って制動力の前後配分制御を行う。実施形態の制動力の前後配分制御においては、自動制動制御による制動が行われることなく運転者の制動操作による制動が行われるときには、第一の制御モードにて制動力の前後配分制御が行われる。運転者の制動操作による制動が行われている状況において自動制動制御による制動が開始されたときにも、第一の制御モードにて制動力の前後配分制御が行われる。

これに対し、自動制動制御による制動の実行中に運転者の制動操作による制動が開始されると、第二及び第三の制御モードからなる自動制動制御の終了制御が行われる。運転者の制動操作による制動が開始されると、制動力の前後配分制御は、第一の制御モードから第二の制御モードへ移行する。運転者の制動操作による制動が開始された時点から第一の所定の時間Ｔ1（正の定数）が経過すると、制動力の前後配分制御は、第二の制御モードから第三の制御モードへ移行する。更に、第二の制御モードから第三の制御モードへ移行した時点から第二の所定の時間Ｔ2（正の定数）が経過すると、制動力の前後配分制御は、第三の制御モードから第一の制御モード（運転者の制動操作による制動）へ移行する。

第一の制御モードにおいては、予め設定されＲＯＭに記憶された第一の前後配分比Ｒ1（０よりも大きく１よりも小さい正の定数）により制動力の前後配分が行われる。即ち、車両の目標減速度Ｇxat及び第一の前後配分比Ｒ1に基づいて、自動制動制御に基づく前輪及び後輪の目標制動力Ｆfat及びＦratが演算される。同様に、車両の目標減速度Ｇxbt及び第一の前後配分比Ｒ1に基づいて、運転者の制動操作に基づく前輪及び後輪の目標制動力Ｆfbt及びＦrbtが演算される。

なお、第一の前後配分比Ｒ1は、車両の制動時の安定性を確保すべく、例えば前後輪の制動力の比が車両の静止状態における前後輪の接地荷重の比に対応するよう、予め求められた値であってよい。また、自動制動制御による制動が行われていないときには、車両の目標減速度Ｇxatは０である。

第二の制御モードにおいては、自動制動制御に基づく前輪及び後輪の目標制動力Ｆfat及びＦratは、第一の制御モードと同様に、車両の目標減速度Ｇxat及び第一の前後配分比Ｒ1に基づいて演算される。これに対し、運転者の制動操作に基づく前輪及び後輪の目標制動力Ｆfbt及びＦrbtは、車両の目標減速度Ｇxbt及び後述の第二の前後配分比Ｒ2に基づいて演算される。

第三の制御モードにおいては、第二の所定の時間Ｔ2かけて第二の前後配分比Ｒ2から第一の前後配分比Ｒ1になるよう漸次変化する第三の前後配分比Ｒ3が演算される。自動制動制御に基づく前輪及び後輪の目標制動力Ｆfat及びＦratは、第一の制御モードと同様に、車両の目標減速度Ｇxat及び第一の前後配分比Ｒ1に基づいて演算される。これに対し、運転者の制動操作に基づく前輪及び後輪の目標制動力Ｆfbt及びＦrbtは、車両の目標減速度Ｇxbt及び第三の前後配分比Ｒ3に基づいて演算される。

上記第一乃至第三の何れの制御モードにおいても、前輪の制動力Ｆbfが前輪の目標制動力Ｆfat及びＦfbtの和Ｆfat＋Ｆfbtになり、後輪の制動力Ｆbrが後輪の目標制動力Ｆrat及びＦrbtの和Ｆrat＋Ｆrbtになるように制動装置１４が制御される。なお、左右の車輪の制動力は同一であるので、左右の前輪１２FL及び１２FRの制動力Ｆbfl及びＦbfrは、(Ｆfat＋Ｆfbt)／２であり、左右の後輪１２RL及び１２RRの制動力Ｆbrl及びＦbrrは、(Ｆrat＋Ｆrbt)／２である。特に、第三の制御モードにおいては、車両の目標減速度Ｇxatは、第二の所定の時間Ｔ2かけて０になるまで漸減するよう補正される。

なお、第二の前後配分比Ｒ2は、後述のように、前輪及び後輪の制動力Ｆf及びＦrに起因して車体１００に与えられるピッチモーメントＭbpが０になる制動力の前後配分比であり、第一の前後配分比Ｒ1とは異なる値である。第二の前後配分比Ｒ2は、予め求められてＥＣＵ３０のＲＯＭに格納されている。第三の前後配分比Ｒ3の演算については、後に詳細に説明する。

＜第二の前後配分比Ｒ2の説明＞
次に、図３を参照して第二の前後配分比Ｒ2について説明する。図３は、車両１８を横方向に見た二輪モデルについて、前輪１２f及び後輪１２rの制動力Ｆbf及びＦbrに起因して車体１００に与えられる力を説明する図である。

図３において、６０f及び６０rは、それぞれ前輪１２f及び後輪１２rを懸架するサスペンションを示している。サスペンション６０fは、ばね定数がＫfであるサスペンションスプリング６２f及び減衰係数がＣfであるショックアブソーバ６４fを含んでいる。同様に、サスペンション６０rは、ばね定数がＫrであるサスペンションスプリング６２r及び減衰係数がＣrであるショックアブソーバ６４rを含んでいる。

前輪１２fの瞬間中心Ｏfは前輪の接地点Ｐfに対し車両の後方且つ上方に位置し、後輪１２rの瞬間中心Ｏrは後輪の接地点Ｐrに対し車両の前方且つ上方に位置するとする。また、瞬間中心Ｏfと接地点Ｐfとを結ぶ線分が水平の前後方向（ｘ軸に沿う方向）に対しなす角度をθfとし、瞬間中心Ｏrと接地点Ｐrとを結ぶ線分が水平の前後方向に対しなす角度をθrとする。

周知のように、前輪１２fに制動力Ｆbfが付与されると、サスペンション６０fによって上向きの上下力Ｆbf・tanθfが発生され、車体１００へ伝達される。これに対し、後輪１２rに制動力Ｆbrが付与されると、サスペンション６０rによって下向きの上下力Ｆbr・tanθrが発生され、車体１００へ伝達される。

前輪１２fの車軸と車両１８の重心Ｏｇとの間の前後方向の距離をＬfとし、後輪１２rの車軸と車両１８の重心Ｏｇとの間の前後方向の距離をＬrとし、重心Ｏｇの高さをＨとする。車両１８の重心Ｏｇにおける上方への変位をｙとし、変位ｙの微分値をｙdとする。ノーズアップ方向を正とする車体１００のピッチ角をθとし、ピッチ角θの一階微分値及び二階微分値をそれぞれθd及びθddとする。

車体１００が上下運動及びピッチングすると、図３には示されていないが、サスペンションスプリング６２f及び６２rによってばね力による上下力が発生され、ショックアブソーバ６４f及び６４rによって減衰力による上下力が発生される。更に、前輪１２f及び後輪１２rにそれぞれ制動力Ｆbf及びＦbrが付与されると、車両１８の重心Ｏｇには制動力Ｆbf及びＦbrrの和Ｆb（＝Ｆbf＋Ｆbr）に等しい慣性力が作用する。よって、車両１８のピッチ慣性モーメントをＩpとすると、重心Ｏｇの周りのモーメントの釣り合いの運動方程式として、下記の式（１）が成立する。

上記式（１）の最終行は、制動力Ｆbに起因して車両１８に作用するピッチモーメントＭbpであり、ピッチモーメントＭbpは下記の式（２）にて表される。

ピッチモーメントＭbpに起因して車体１００のピッチ角θが変化することを防止するためには、ピッチモーメントＭbpが０であればよいので、式（２）の制動力Ｆbの係数が０であればよいことが解る。よって、車両１８に作用する制動力Ｆbに起因してピッチモーメントが発生し車体１００のピッチ角θが変化することを防止すべく、第二の前後配分比Ｒ2は下記の式（３）に従って予め演算された値に設定されている。

＜制動力の前後配分制御＞
次に、図２に示されたフローチャートを参照して実施形態における制動力の前後配分制御について説明する。なお、図２に示されたフローチャートによる制動力の前後配分制御は、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、所定の時間毎に繰返し実行される。更に、以下の説明においては、図２に示されたフローチャートによる制動力の前後配分制御を単に「配分制御」と指称する。

まず、ステップ１０においては、自動制動制御の実行中であるか否かの判別、即ち定速走行制御の制動力制御又は車間距離制御の制動力制御が実行されているか否かの判別が行われる。否定判別が行われたときには配分制御はステップ３０へ進み、肯定判別が行われたときには配分制御はステップ２０へ進む。なお、制御の開始時に後述のタイマＴbは０にリセットされる。また、後述のステップ９０において演算される補正後の車両の目標減速度Ｇxataが０であるときにも否定判別が行われる。

ステップ２０においては、運転者の制動操作が自動制動制御の開始よりも先に開始されたか否かの判別が行われる。否定判別が行われたときには配分制御はステップ４０へ進み、肯定判別が行われたときには配分制御はステップ３０へ進む。

ステップ３０においては、第一の制御モードの制動力の前後配分が行われる。即ち、車両の目標減速度Ｇxat及び第一の前後配分比Ｒ1に基づいて、それぞれ下記の式（４）及び（５）に従って自動制動制御に基づく前輪及び後輪の目標制動力Ｆfat及びＦratが演算される。同様に、車両の目標減速度Ｇxbt及び第一の前後配分比Ｒ1に基づいて、それぞれ下記の式（６）及び（７）に従って運転者の制動操作に基づく前輪及び後輪の目標制動力Ｆfbt及びＦrbtが演算される。なお、Ｍvは車両１８の質量であり、正の定数であるが、車両の重量の推定により可変設定されてもよい。
Ｆfat＝Ｍv・Ｇxat・Ｒ1 …（４）
Ｆrat＝Ｍv・Ｇxat・（１－Ｒ1） …（５）
Ｆfbt＝Ｍv・Ｇxbt・Ｒ1 …（６）
Ｆrbt＝Ｍv・Ｇxbt・（１－Ｒ1） …（７）

ステップ４０においては、運転者によりオーバーライドの制動操作が行われているか否かの判別が行われる。否定判別が行われたときにはステップ５０においてタイマＴbが０にリセットされ、肯定判別が行われたときにはステップ６０においてタイマＴbがΔＴだけインクリメントされる。ステップ５０又は６０が完了すると、配分制御はステップ７０へ進む。なお、ΔＴは図２に示されたフローチャートのサイクルタイムである。

ステップ７０においては、タイマＴbが０以上で第一の所定の時間Ｔ1以下であるか否かの判別が行われる。否定判別が行われたときには配分制御はステップ９０へ進み、肯定判別が行われたときには配分制御はステップ８０へ進む。

ステップ８０においては、第二の制御モードの制動力の前後配分が行われる。即ち、車両の目標減速度Ｇxat及び第一の前後配分比Ｒ1に基づいて、それぞれ上記式（４）及び（５）に従って自動制動制御に基づく前輪及び後輪の目標制動力Ｆfat及びＦratが演算される。更に、車両の目標減速度Ｇxbt及び第二の前後配分比Ｒ2に基づいて、それぞれ下記の式（８）及び（９）に従って運転者の制動操作に基づく前輪及び後輪の目標制動力Ｆfbt及びＦrbtが演算される。
Ｆfbt＝Ｍv・Ｇxbt・Ｒ2 …（８）
Ｆrbt＝Ｍv・Ｇxbt・（１－Ｒ2） …（９）

ステップ９０及び１００においては、第三の制御モードの制動力の前後配分が行われる。特に、ステップ９０においては、車両の目標減速度Ｇxatが第二の所定の時間Ｔ2かけて０になるまで漸減するよう補正されることにより、補正後の車両の目標減速度Ｇxataが演算される。更に、第三の前後配分比Ｒ3が、第二の所定の時間Ｔ2かけて第二の前後配分比Ｒ2から第一の前後配分比Ｒ1に漸次変化するよう、下記の式（１０）に従って演算される。

ステップ１００においては、補正後の目標減速度Ｇxata及び第一の前後配分比Ｒ1に基づいて、それぞれ上記式（１１）及び（１２）に従って自動制動制御に基づく前輪及び後輪の目標制動力Ｆfat及びＦratが演算される。更に、車両の目標減速度Ｇxbt及び第三の前後配分比Ｒ3に基づいて、それぞれ下記の式（１３）及び（１４）に従って運転者の制動操作に基づく前輪及び後輪の目標制動力Ｆfbt及びＦrbtが演算される。
Ｆfat＝Ｍv・Ｇxata・Ｒ1 …（１１）
Ｆrat＝Ｍv・Ｇxata・（１－Ｒ1） …（１２）
Ｆfbt＝Ｍv・Ｇxbt・Ｒ3 …（１３）
Ｆrbt＝Ｍv・Ｇxbt・（１－Ｒ3） …（１４）

ステップ１１０においては、前輪の目標制動力Ｆbft及び後輪の目標制動力Ｆbrtが、それぞれ下記の式（１５）及び（１６）に従って演算される。更に、前輪の制動力Ｆbf及び後輪の制動力Ｆbrが、それぞれ対応する目標制動力Ｆbft及びＦbrtになるように制動装置１４が制御される。
Ｆbft＝Ｆfat＋Ｆfbt …（１５）
Ｆbrt＝Ｆfbt＋Ｆrbt …（１６）
＜実施形態の作動＞

＜運転者の制動操作による制動のみが行われる場合＞
自動制動制御による制動が行われることなく運転者の制動操作による制動が行われるときには、ステップ１０において否定判別が行われ、ステップ３０及び１１０が実行されることにより、第一の制御モードにて制動力の前後配分制御が行われる。運転者の制動操作による制動が行われている状況において自動制動制御による制動が開始されたときには、ステップ１０及び２０において肯定判別が行われ、ステップ３０及び１１０が実行されることにより、第一の制御モードにて制動力の前後配分制御が行われる。
＜自動制動制御による制動の実行中に運転者の制動操作による制動が開始された場合＞

ステップ１０、２０及び４０において、それぞれ肯定判別、否定判別及び肯定判別が行われる。運転者の制動操作による制動が開始された時点からの経過時間が第一の所定の時間Ｔ1以下であるときには、ステップ７０において肯定判別が行われ、ステップ８０及び１１０が実行されることにより、第二の制御モードにて制動力の前後配分制御が行われる。

よって、運転者の制動操作に基づく前輪及び後輪の目標制動力Ｆfbt及びＦrbtは、車両の目標減速度Ｇxbt及び第二の前後配分比Ｒ2に基づいて演算される。第二の前後配分比Ｒ2は、前述のように、前輪及び後輪の制動力Ｆfb及びＦrbに起因して車体１００に与えられるピッチモーメントＭbpが０になる制動力の前後輪前後配分比である。従って、運転者の制動操作に基づく前輪及び後輪の制動力Ｆf及びＦrに起因して車体１００のピッチ角θが変化することを防止することができる。

例えば、車両１８のピッチ回転のばね定数及び減衰係数をそれぞれＫpr及びＣprとし、ラプラス演算子をｓとする。更に、Ｌf・tanθfをＡfとし、Ｌr・tanθrをＡrとする。車体１００のピッチ角θ(s)は下記の式（１７）にて表される。なお、下記の式（１７）において、Ｆvbは運転者の制動操作に基づく前輪及び後輪の制動力Ｆfb及びＦrbの和である。

第二の前後配分比Ｒ2は上記式（３）に従って演算される値、即ち下記の式（１８）に従って演算される値である。よって、上記式（１７）の［］内の値は０になるので、車体１００のピッチ角θ(s)は０になり、運転者の制動操作に基づく前輪及び後輪の制動力Ｆfb及びＦrbの和Ｆvbに起因して車体のピッチ角が変化することはない。

運転者の制動操作による制動が開始された時点から所定の時間Ｔ1を越える時間が経過し、その経過時間がＴ1＋第二の所定の時間Ｔ2以下であるときには、ステップ７０において否定判別が行われ、ステップ９０及び１００が実行される。よって、第三の制御モードにて制動力の前後配分制御が行われると共に、車両の目標減速度Ｇxatが第二の所定の時間Ｔ2かけて０になるまで漸減される。

よって、運転者の制動操作に基づく前輪及び後輪の目標制動力Ｆfbt及びＦrbtは、車両の目標減速度Ｇxbt及び第三の前後配分比Ｒ3に基づいて演算される。第三の前後配分比Ｒ3は、上記式（９）に従って演算されるので、第二の前後配分比Ｒ2から漸次第一の前後配分比Ｒ1に近づけられる前後輪前後配分比である。従って、運転者の制動操作に基づく前輪及び後輪の制動力Ｆfb及びＦrbに起因して車体１００のピッチ角θが大きく変化することを防止することができる。更に、自動制動制御による制動力が０になるまで漸減されるので、自動制動制御による制動力が急激に減少することを防止することができる。

なお、運転者の制動操作による制動が開始された時点から所定の時間Ｔ1＋Ｔ2を越える時間が経過したときには、補正後の車両の目標減速度Ｇxataは０であり、自動制動制御による制動力は０である。よって、ステップ１０において否定判別が行われ、ステップ３０が実行されることにより、第一の制御モードにて制動力の前後配分制御が行われる。

＜実施形態の作動の具体例＞
図４に示されたタイムチャートを参照して自動制動制御により一定の制動力Ｆvaが車両に付与されている状況において運転者の制動操作による制動が開始された場合における実施形態の作動の具体例について説明する。なお、図４において、Ｆvは、車両全体の制動力、即ち自動制動制御による制動力Ｆvaと運転者の制動操作による車両の制動力Ｆvbとの和である。

図４に示されているように、時点t1において運転者の制動操作による制動が開始され、時点t2において運転者の制動操作による車両の制動力Ｆvbが一定になるとする。時点t1から所定の時間Ｔ1が経過する時点t3において、自動制動制御による制動力Ｆvaの漸減が開始され、時点t3から所定の時間Ｔ2が経過する時点t4において、自動制動制御による制動力Ｆvaが０になるとする。時点t4以降においては、運転者の制動操作による制動力Ｆvbのみが車両に付与される。

図４の最下段に示されているように、時点t1までにおいては、制動力の前後配分は第一の制御モードにて制御されるので、自動制動制御による制動力Ｆvaは第一の前後配分比Ｒ1にて前輪及び後輪に配分される。時点t1から時点t3までにおいては、制動力の前後配分は第二の制御モードにて制御されるので、自動制動制御による制動力Ｆvaは第一の前後配分比Ｒ1にて前輪及び後輪に配分され、運転者の制動操作による制動力Ｆvbは第二の前後配分比Ｒ2にて前輪及び後輪に配分される。

時点t3から時点t4までにおいては、制動力の前後配分は第三の制御モードにて制御されるので、自動制動制御による制動力Ｆvaは第一の前後配分比Ｒ1にて前輪及び後輪に配分され、運転者の制動操作による制動力Ｆvbは第三の前後配分比Ｒ3にて前輪及び後輪に配分される。更に、時点t4以降においては、制動力の前後配分は第一の制御モードにて制御されるので、運転者の制動操作による制動力Ｆvbは第一の前後配分比Ｒ1にて前輪及び後輪に配分される。

図４の第二段に示されているように、前輪の制動圧Ｐbfは、時点t1から時点t4まで、運転者の制動操作による制動力Ｆvbが第一の前後配分比Ｒ1にて前輪及び後輪に配分される場合（二点鎖線）に比して低減される。逆に、図４の第三段に示されているように、後輪の制動圧Ｐbrは、時点t1から時点t4まで、運転者の制動操作による制動力Ｆvbが第一の前後配分比Ｒ1にて前輪及び後輪に配分される場合（二点鎖線）に比して増大される。なお、図には示されていないが、前輪のホイールシリンダ２４FL及び２４FRの直径は後輪のホイールシリンダ２４RL及び２４RRの直径よりも大きいので、前後輪の制動圧Ｐbf及びＰbrが同一であっても、前輪の制動力Ｆbfは後輪の制動力Ｆbrよりも高い。

第二の前後配分比Ｒ2及び第三の前後配分比Ｒ3による制動力の前後配分によれば、上述のように前輪の制動圧Ｐbf及び後輪の制動圧Ｐbrが修正されることにより、運転者の制動操作による制動力Ｆvbに起因して車体に与えられるピッチモーメントＭbpが０になる。よって、時点t1から時点t3までにおいては、車体１００のピッチ角θは時点t1までにおけるピッチ角と同一であり、変化しない。即ち、車体のノーズダイブの角度は増大しない。

なお、時点t3から時点t4までにおいては、自動制動制御による制動力Ｆvaが０になるまで漸減されるので、車体１００のピッチ角θは変化するが、その変化度合は運転者の制動操作による制動力Ｆvbが自動制動制御による制動力Ｆvaと同様に第一の前後配分比Ｒ1にて前輪及び後輪に配分される場合（二点鎖線）に比して小さい。

また、図４に示された例においては、単純化の目的で、自動制動制御による制動力Ｆvaは、時点t3まで一定であるので、車体１００のピッチ角θは時点t3まで一定である。しかし、自動制動制御による制動力Ｆvaが変化すれば車体のピッチ角θは変化する。ただし、その場合にも、運転者の制動操作による制動力Ｆvbが変化してもそのことに起因する車体のピッチ角の変化は発生しない。

以上においては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態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、上述の実施形態においては、第二の前後配分比Ｒ2は、前輪及び後輪の制動力Ｆbf及びＦbrに起因して車体１００に与えられるピッチモーメントＭbpが０になる制動力の前後配分比である。しかし、第二の前後配分比Ｒ2は、前輪及び後輪の制動力Ｆbf及びＦbrに起因して車体１００に与えられるピッチモーメントＭbpが０を含む所定の範囲内の値になるよう第一の配分比とは異なる値に予め設定された値であればよい。

例えば、上記式（２）に従って演算されるピッチモーメントをＭbp0とし、αを正の定数として、運転者の制動操作による制動力Ｆvbが許容される最大値である場合について見て、ピッチモーメントＭbpが０以上でＭbp0＋α以下の範囲内の値になるよう、第二の前後配分比Ｒ2が設定されてよい。更に、例えばピッチモーメントＭbpが０になる第二の前後配分比をＲ20とし、βを正の定数として、第二の前後配分比Ｒ2はＲ20－β以上でＲ20＋β以下の範囲の値に設定されてよい。

第二の前後配分比Ｒ2が上述のように設定される修正例の場合には、前輪及び後輪の制動力に起因して車体に与えられるピッチモーメントＭbpは０にならない。しかし、修正例の場合にも、運転者の制動操作による制動力Ｆvbが自動制動制御による制動力Ｆvaと同様に第一の前後配分比Ｒ1にて前輪及び後輪に配分される場合に比して、車体のピッチ角の変化を小さくすることができる。

また、上述の実施形態においては、所定の時間Ｔ1及びＴ2は一定であるが、所定の時間Ｔ1及びＴ2の少なくとも一方は、自動制動制御による制動力Ｆvaが高いほど長くなるよう、可変設定されてもよい。

更に、上述の実施形態においては、自動制動制御による制動力Ｆvaのみが前輪及び後輪に配分される場合の前後配分比及び運転者の制動操作による制動力Ｆvbのみが前輪及び後輪に配分される場合の前後配分比は、互いに同一の第一の前後配分比Ｒ1である。しかし、自動制動制御による制動力Ｆvaのみが前輪及び後輪に配分される場合の前後配分比及び運転者の制動操作による制動力Ｆvbのみが前輪及び後輪に配分される場合の前後配分比は、互いに異なっていてもよい。

１０…制動力制御装置、１２FL～１２RL…車輪、１４…制動装置、１６…運転支援制御装置、１８…車両、３０…制動制御用電子制御装置、３２…圧力センサ、３４…運転支援用電子制御装置、３６…車速センサ、３８…レーダーセンサ、１００…車体

Claims (3)

1. 制動力の前後配分を変化可能な制動装置と、走行制御装置から自動制動の要求があるときには、自動制動の車両全体の目標制動力を第一の前後配分比にて前輪及び後輪に配分することにより前記前輪及び後輪の第一の目標制動力を演算し、前記前輪及び後輪の制動力がそれぞれ前記前輪及び後輪の第一の目標制動力になるように前記制動装置を制御する自動制動制御を実行するよう構成された制御ユニットと、を有する車両用制動力制御装置において、
   前記制御ユニットは、前記前輪及び後輪の制動力に起因して車体に与えられるピッチモーメントが０を含む所定の範囲内の値になるよう前記第一の前後配分比とは異なる値に予め設定された第二の前後配分比を記憶しており、前記自動制動制御の実行中に運転者により制動操作が開始されたときには、運転者が要求する車両全体の制動力を前記第二の前後配分比にて前記前輪及び後輪に配分することにより前記前輪及び後輪の第二の目標制動力を演算し、前記前輪の制動力が前記前輪の第一及び第二の目標制動力の和になり、前記後輪の制動力が前記後輪の第一及び第二の目標制動力の和になるように前記制動装置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、前記制御ユニットは、運転者により制動操作が開始された時点から第一の所定の時間が経過すると、第二の所定の時間かけて第二の前後配分比から第一の前後配分比になるよう漸次変化する第三の前後配分比を演算し、運転者が要求する車両全体の制動力を前記第三の前後配分比にて前輪及び後輪に配分することにより前輪及び後輪の第三の目標制動力を演算し、自動制動の車両全体の目標制動力を前記第二の所定の時間かけて０になるまで漸次低下させると共に、前記前輪の制動力が前記前輪の第一及び第三の目標制動力の和になり、前記後輪の制動力が前記後輪の第一及び第三の目標制動力の和になるように前記制動装置を制御するよう構成された、車両用制動力制御装置。
3. 請求項１又は２に記載の車両用制動力制御装置において、前記第二の前後配分比は、前記前輪及び後輪の制動力に起因して車体に与えられるピッチモーメントが０になるよう予め設定された、車両用制動力制御装置。
   
   

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