JP7424277B2 - 車両用制動装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用制動装置に関する。

従来、いずれかの車輪に対応する電動ブレーキの異常時に車両を停止、駐車させる技術が知られている。

例えば特許文献１に開示された装置は、電動ブレーキの故障時に、トランスミッション接続、トー角制御、回生ブレーキ、逆トルク発生などにより車両を停止、駐車させる。

特許第４８２５６６８号公報

特許文献１には、電動ブレーキの故障時における車輪の転舵に関し、トー角制御により左右輪を対称にトーインまたはトーアウトする例が開示されているに過ぎず、左右輪が非対称になるように転舵する思想は示されていない。また、従来技術において、例えば前列左輪の電動ブレーキが故障したとき、正常な前列右輪についても同様に制動力を低下させると、正常輪の制動力を十分に活用することができない。さらに、左右輪の制動力の差によって生じる不要なヨーモーメントの発生により車両挙動に影響を及ぼすおそれがある。

本発明は上述の点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、電動ブレーキの異常時に、車両挙動への影響を抑制するように車両を制動可能な車両用制動装置を提供することにある。

本発明の車両用制動装置は、車両前後方向において二列以上の左右対の車輪（９１、９２、９３、９４）を有し、且つ、複数の電動ブレーキ（６１、６２、６３、６４）及び一台以上の転舵アクチュエータ（７１、７２、７３、７４、７１２）を備えた車両（９０１－９０６）に搭載される。電動ブレーキは、各車輪に制動力を発生させる。転舵アクチュエータは、少なくとも一列の左右対の車輪をハンドル操作にかかわらず転舵させることが可能である。

車両用制動装置は、電動ブレーキの制動力を含む各車輪に対する制動力、及び、転舵アクチュエータの動作を制御可能な制動制御部（４０）と、電動ブレーキの異常を検出する異常検出器（５０）とを備える。制動制御部は、異常検出器がいずれかの電動ブレーキの異常を検出したとき、当該異常に起因する車両挙動への影響を抑制するように、少なくとも転舵アクチュエータの制御を含む、正常時の制御とは異なる「異常時制動制御」に切り替える。

本発明の制動制御部は、転舵アクチュエータの動作を制御可能であり、電動ブレーキの異常時に、少なくとも転舵アクチュエータの制御を含む「異常時制動制御」を実施する。これにより車両用制動装置は、車両挙動への影響を抑制するように、車輪の転舵を利用して車両を制動可能である。

また、異常が検出された電動ブレーキに対応する車輪を制動異常輪とし、制動異常輪と左右対を構成する他方の車輪であって、対応する電動ブレーキが正常である車輪を共役正常輪とする。例えば前列左輪が異常となったとき、共役正常輪である前列右輪のみに制動力が働くと、右回転方向の不要なヨーモーメントが発生する。

そこで本発明の第一の態様では、制動制御部は、異常時制動制御において、制動異常輪と共役正常輪との制動力の差によって生じる実際のヨーモーメントと、車両に要求されている要求ヨーモーメントとの乖離を小さくするように、いずれかの転舵アクチュエータを駆動する。

第１実施形態の車両用制動装置が搭載される前列二輪非独立転舵車両の構成図。 正常時の制動力を示す模式図。 制動異常時の制動力、及びヨーモーメントの発生を示す模式図。 比較例による制動力の調整を示す模式図。 第１実施形態による異常時制動制御を示す模式図。 ヨーモーメント補償転舵制御での舵角とヨーモーメント及び制動力との関係を示す図。 第１実施形態による異常時制動制御のフローチャート。 要求減速度に応じた各車輪の要求制動力の配分を示す図。 第２実施形態の車両用制動装置が搭載される前列二輪非独立駆動車両の構成図。 第２実施形態による異常時制動制御のフローチャート。 回生制動力の使用を説明する図。 要求制動力の配分の変更を説明する図。 第３実施形態の車両用制動装置が搭載される前列二輪独立駆動車両の構成図。 第３実施形態の比較例として、第２実施形態による前列二輪非独立駆動での車輪駆動モータによる制動力の生成を示す模式図。 第３実施形態による前列二輪独立駆動での車輪駆動モータによる制動力の生成を示す模式図。 第４実施形態の車両用制動装置が搭載される四輪独立駆動車両の構成図。 第５実施形態の車両用制動装置が搭載される前列二輪独立転舵車両の構成図。 第５実施形態による前列二輪独立転舵での異常時制動制御の例を示す模式図。 第５実施形態による前列二輪独立転舵での異常時制動制御の例を示す模式図。 第６実施形態の車両用制動装置が搭載される四輪独立転舵車両の構成図。 第６実施形態の比較例として第１実施形態での異常時制動制御の例を示す模式図。 第６実施形態による四輪独立転舵での異常時制動制御の例を示す模式図。 第６実施形態による四輪独立転舵での異常時制動制御の例を示す模式図。 第６実施形態による四輪独立転舵での異常時制動制御の例を示す模式図。 第６実施形態による四輪独立転舵での異常時制動制御の例を示す模式図。 第６実施形態による四輪独立転舵での異常時制動制御の例を示す模式図。

以下、本発明の複数の実施形態による車両用制動装置を図面に基づいて説明する。本実施形態の車両用制動装置は、各車輪に対応して設けられた電動ブレーキの異常時に、正常時の制御とは異なる異常時制動制御を行う装置である。車両用制動装置は、少なくとも一列の左右対の車輪をハンドル操作にかかわらず転舵させることが可能な一台以上の転舵アクチュエータを備えた車両に搭載される。異常時制動制御には少なくとも転舵アクチュエータの制御が含まれる。以下、複数の実施形態において実質的に同一の構成には、同一の符号を付して説明を省略する。

（第１実施形態）
図１～図８を参照し、第１実施形態について説明する。第１実施形態の車両用制動装置３０１が搭載される車両９０１は、車両前後方向において二列の左右対の車輪９１、９２、９３、９４を有する四輪車両である。以下、前列の左輪をＦＬ輪９１、前列の右輪をＦＲ輪９２、後列の左輪をＲＬ輪９３、後列の右輪をＲＲ輪９４と記す。

以下、車両及び車両用制動装置の符号を除き、各車輪９１、９２、９３、９４に対応する装置の符号や物理量の記号には、車輪の符号の末尾数字と同じ数字を末尾に付す。例えば、符号や記号の末尾数字「１」はＦＬ輪９１に対応することを示す。同様に、「２」はＦＲ輪９２、「３」はＲＬ輪９３、「４」はＲＲ輪９４に対応することを示す。

また車両９０１は、各車輪９１、９２、９３、９４に制動力を発生させる複数の電動ブレーキ６１、６２、６３、６４、及び、一台の転舵アクチュエータ７１２を備えている。図中、電動ブレーキを「ＥＭＢ」、転舵アクチュエータを「転舵Ａｃｔ」と記す。電動ブレーキ６１、６２、６３、６４は、例えば図示しない三相インバータから電力供給され、制動及び解除の動作をする。

転舵アクチュエータ７１２は、前列の車輪９１、９２をハンドル操作にかかわらず転舵させることが可能である。第１実施形態では、転舵アクチュエータ７１２は、ラックバー７５を介してＦＬ輪９１及びＦＲ輪９２を一括して転舵する。すなわち第１実施形態は、「前列二輪非独立転舵」の構成である。

車両用制動装置３０１は、制動制御部４０及び異常検出器５０を備える。制動制御部４０は、電動ブレーキ６１、６２、６３、６４の制動力を含む各車輪に対する制動力、及び、転舵アクチュエータ７１２の動作を制御可能である。異常検出器５０は、電動ブレーキ６１、６２、６３、６４の異常を検出する。

例えば電動ブレーキ６１、６２、６３、６４が三相電力で駆動される構成では、異常検出器５０は、インバータ上流電圧異常、三相電流和異常等の異常検出を用いてもよいし、荷重センサ、車輪速センサ等から判定してもよい。また、電動ブレーキ６１、６２、６３、６４の故障以外に、過熱時の出力制限等による制動力低下を異常に含んでもよい。

制動制御部４０は、異常検出器５０がいずれかの電動ブレーキの異常を検出したとき、当該異常に起因する車両挙動への影響を抑制するように、少なくとも転舵アクチュエータ７１２の制御を含む、正常時の制御とは異なる「異常時制動制御」に切り替える。以下、異常時制動制御の意義や手法について詳しく説明する。

なお、厳密には異常が発生するのは電動ブレーキであり、車輪そのものが異常となるわけではない。ただし説明の便宜上、対応する電動ブレーキが異常である車輪を「制動異常輪」又は単に「異常輪」といい、対応する電動ブレーキが正常である車輪を「正常輪」という。特に、制動異常輪と左右対を構成する他方の車輪であって、対応する電動ブレーキが正常である車輪を「共役正常輪」という。ＦＬ輪９１が制動異常輪である場合、ＦＲ輪９２が共役正常輪に該当する。また、対応する電動ブレーキが異常となり、制動機能が失われる又は低下することを「車輪が失陥する」とも表す。

まず図２～図４を参照し、本実施形態の課題を説明する。図２には、一般の車両９００での各電動ブレーキ６１、６２、６３、６４の正常時の状態を示す。白抜きブロック矢印は、各車輪９１、９２、９３、９４の制動力Ｆｂｒ１、Ｆｂｒ２、Ｆｂｒ３、Ｆｂｒ４を示す。ハッチング付きのブロック矢印は、車両９００全体に作用する車両制動力Ｆｂｒ＿Ｃを示し、その長さは、車両制動力Ｆｂｒ＿Ｃの大きさを他の図と相対的に表す。

図３にＦＬ輪９１の異常時の状態を示す。「×」印は失陥を表し、破断形状のブロック矢印は、失われた制動力を表現する。すなわちＦＬ輪９１の制動力Ｆｂｒ１が失われ、車両制動力Ｆｂｒ＿Ｃが減少している。一方、共役正常輪であるＦＲ輪９２には、通常の制動力Ｆｂｒ２が働く。そのため、制動異常輪であるＦＬ輪９１と共役正常輪であるＦＲ輪９２との制動力の差によって、右回転方向の不要なヨーモーメントＭｙが発生する。

そこで図４に示す比較例の構成では、共役正常輪であるＦＲ輪９２の制動力Ｆｂｒ２を減らして前列左右輪９１、９２の制動力のバランスを調整することで、ヨーモーメントの発生を抑制する。この構成では、ヨーモーメントは抑制されるものの、車両制動力Ｆｂｒ＿Ｃが低下するという問題がある。

次に図５～図８を参照し、第１実施形態の異常時制動制御について説明する。図５に示すように、第１実施形態の異常時制動制御では、少なくとも制動異常輪に対応する転舵アクチュエータ７１２を駆動してＦＬ輪９１及びＦＲ輪９２を左方向に転舵する。太線矢印Ｆｓｔ１、Ｆｓｔ２は転舵力を示し、θｓｔ１、θｓｔ２は舵角を示す。これにより、ＦＲ輪９２の制動力Ｆｂｒ２を減らさずに、舵角θｓｔ１、θｓｔ２でヨーモーメントを打ち消すことができる。よって、車両制動力Ｆｂｒ＿Ｃを正常時と近い値に維持することができる。この制動制御を「ヨーモーメント補償転舵制御」という。

図６（ａ）に、ヨーモーメント補償転舵制御における舵角とヨーモーメントとの関係を示す。ＦＬ輪９１の失陥時、二点鎖線で示すように右回転方向のヨーモーメントＭｙが発生する。このヨーモーメントＭｙを打ち消すため、前列車輪９１、９２を左方向に転舵することで、実線で示すように、舵角に対して正の相関を有する補償モーメントＭｃが発生する。これによる補償後のヨーモーメントＭｃ＃を破線で示す。車両９０１を直進させる場合、制動制御部４０は、「車両に要求されている要求ヨーモーメント」として、補償後ヨーモーメントＭｃ＃が０になる舵角θＬ＿０で転舵制御を行う。

また、制動制御部４０は、車両９０１を左旋回させる場合、舵角θＬ＿０よりも絶対値の大きい舵角で転舵制御を行い、車両９０１を右旋回させる場合、舵角θＬ＿０よりも絶対値の小さい舵角で転舵制御を行う。つまり、舵角の設定により補償後モーメントを調整することで、旋回要求に対応することができる。ＦＲ輪９２の失陥時についても同様に、補償後のヨーモーメントＭｃ＃が０になる舵角θＲ＿０を基準として、直進、左旋回もしくは右旋回に応じて舵角が設定される。図６（ｂ）に示すように、転舵により発生する制動力は、舵角の絶対値が増加するほど大きくなる。

このように制動制御部４０は、異常時制動制御において、制動異常輪と共役正常輪との制動力の差によって生じる実際のヨーモーメントと、車両に要求されている要求ヨーモーメントとの乖離を小さくするように、転舵アクチュエータ７１２を駆動する。なお、直進時の要求モーメントは０であり、旋回時の要求モーメントは０でない値を取る。

図７のフローチャート及び図８を参照し、第１実施形態による異常時制動制御について説明する。以下のフローチャートの説明で記号「Ｓ」はステップを意味する。図８には、要求減速度に応じた各車輪の要求制動力の配分を示す。図８の上段に示すブレーキペダル操作量及び要求減速度のマップと、下段に示すブレーキペダル操作量及び要求制動力のマップとは一式の関連図として扱われる。

Ｓ１で制動制御部４０は、制動要求を取得する。制動制御部４０は、ブレーキペダル操作量や車速等の信号から、例えば図８上段に示すマップを用いて要求減速度を算出する。そして制動制御部４０は、図８下段に示すように、車両トータルで必要な制動力を各車輪９１、９２、９３、９４に配分する。配分は、例えば各車輪の荷重の比に基づき決定される。減速度が大きいときほど前輪に荷重がかかること等が反映されてもよい。

Ｓ２では、異常が検出された電動ブレーキに対応する制動異常輪が有るか判断される。制動異常輪が無く、Ｓ２でＮＯの場合、Ｓ３で通常制御が行われる。制動異常輪が有り、Ｓ２でＹＥＳの場合、Ｓ４で制動制御部４０は、ランプ点灯などにより異常を通知する。また、Ｓ５で制動制御部４０は、車両挙動への影響を抑制するように、正常時の制御とは異なる異常時制動制御に切り替える。つまり制動制御部４０は、転舵アクチュエータ７１２の制御を含むヨーモーメント補償転舵制御に切り替えることで、不要なヨーモーメントを打ち消す。

上述の通り、第１実施形態の制動制御部４０は、転舵アクチュエータ７１２の動作を制御可能であり、電動ブレーキの異常時に、少なくとも転舵アクチュエータ７１２の制御を含む「異常時制動制御」を実施する。これにより車両用制動装置３０１は、車両挙動への影響を抑制するように、車輪９１、９２の転舵を利用して車両を制動可能である。

（第２実施形態）
次に図９～図１２を参照し、第２実施形態について説明する。図９に示すように、第２実施形態の車両用制動装置３０２が搭載される車両９０２は、第１実施形態と同様の転舵アクチュエータ７１２に加え、前列のＦＬ輪９１及びＦＲ輪９２を共通に駆動する車輪駆動モータ８１２、並びに、後列のＲＬ輪９３及びＲＲ輪９４を共通に駆動する車輪駆動モータ８３４が設けられている。

車輪駆動モータ８１２は、連結出力軸８５を介してＦＬ輪９１及びＦＲ輪９２を非独立に駆動する。すなわち第２実施形態は、「前列二輪非独立駆動」の構成である。また、車輪駆動モータ８３４は、連結出力軸８６を介してＲＬ輪９３及びＲＲ輪９４を非独立に駆動する。車両用制動装置３０２の制動制御部４０は、転舵アクチュエータ７１２及び車輪駆動モータ８１２、８３４の動作を制御する。

典型的に車輪駆動モータ８１２、８３４は、電動自動車やハイブリッド自動車において、各車輪９１、９２、９３、９４を駆動するモータである。制動制御部４０は、異常時制動制御において、少なくとも制動異常輪に対応する車輪駆動モータについて、回生トルク又は逆トルクを発生させるように通電を切り替え、制動力を生成する。

回生トルクは、車輪の回転を抑制するトルクであり、逆トルクは、車両の進行方向と反対方向へ車輪を回転させるトルクである。以下の説明において、車輪駆動モータの回生トルク又は逆トルクにより生成される制動力をまとめて「回生制動力」と記す。出力可能な回生制動力の最大値は、バッテリの能力や状態、すなわち最大電流や電池残量等を用いた演算により設定可能である。

続いて、図１０のフローチャート及び図１１、図１２を参照し、第２実施形態による異常時制動制御について説明する。図１０のＳ１～Ｓ４は、図７と実質的に同一であるため説明を省略する。図１１、図１２には、ＦＬ輪９１が失陥して制動力が０になったときの各車輪９１、９２、９３、９４の要求制動力の配分を示す。

Ｓ５で制動制御部４０は、制動異常輪の不足制動力が回生制動力の出力可能範囲を超えているか判断する。つまり、図１１において、ＦＬ輪９１の要求制動力に対する不足分が回生制動力の最大値Ｆｒｇ＿ｍａｘよりも大きいか判断される。

不足制動力が回生制動力の出力可能範囲内である場合、Ｓ５でＮＯと判断され、Ｓ６に移行する。Ｓ６で制動制御部４０は、正常輪を通常制動力で制御し、且つ制動異常輪に対し回生制動力を使用する。図１１において、ブレーキペダル操作量がＸ以下の範囲では、ＦＬ輪９１の制動力は、実線で示すように回生制動力を使用して賄われる。

不足制動力が回生制動力の出力可能範囲を超えている場合、Ｓ５でＹＥＳと判断され、Ｓ７に移行する。Ｓ７で制動制御部４０は、前後方向に反対側の正常輪の制動力を増大させるように調整する。

前列のいずれかの車輪９１、９２が異常の場合、制動制御部４０は、車輪駆動モータ８３４を駆動して後列の車輪９３、９４の制動力を増大させる。そして制動制御部４０は、図１２に示すように、車両９０２が安定する範囲内で、前列と後列、すなわち、制動異常輪を含む左右対の列と、それ以外の左右対の列との間で、要求制動力の配分を変更する。なお、逆に後列のいずれかの車輪９３、９４が異常の場合、制動制御部４０は、車輪駆動モータ８１２を駆動して前列の車輪９１、９２の制動力を増大させる。

Ｓ７の後、Ｓ８で制動制御部４０は、制動異常輪の不足制動力が回生制動力の出力可能範囲を超えているか再び判断する。不足制動力が回生制動力の出力可能範囲内である場合、Ｓ７でＮＯと判断され、Ｓ９に移行する。Ｓ９で制動制御部４０は、正常輪をＳ８で調整後の制動力で制御し、且つ制動異常輪に対し、Ｓ６と同様に回生制動力を使用する。

不足制動力が回生制動力の出力可能範囲を超えている場合、Ｓ８でＹＥＳと判断され、図５と実質的に同一のＳ１０に移行する。Ｓ１０で制動制御部４０は、第１実施形態と同様にヨーモーメント補償転舵制御を行う。ここで、実際のヨーモーメントと要求ヨーモーメントとの乖離程度に応じて、舵角が変更される。

さらにＳ１１で制動制御部４０は、実際の制動力と要求制動力との乖離程度に応じて、共役正常輪の制動力を変更してもよい。具体的には、図５の状態で不要なヨーが発生しないように、ＦＲ輪９２の制動力Ｆｂｒ２を低下させてもよい。その他、図１０のフローチャートにおいて、前後列の制動力配分の変更、回生制動力の使用等、実施する処理の順番を適宜入れ替えてもよい。

このように第２実施形態の異常時制動制御では、車輪駆動モータ８１２、８３４による回生制動力の生成と、転舵アクチュエータ７１２によるヨーモーメント補償転舵制御とを組み合わせることで、異常時における車両９０２の状態や要求制動力に応じて、複数の制動制御を段階的に実施することができる。

ここで、回生制動力の使用や前後列の制動力配分の変更のみで制動異常輪の不足制動力を補うことが可能な場合、すなわち図１０のフローチャートでＳ１０に移行する前に処理が終了する場合、その処理中では転舵アクチュエータ７１２の制御は実行されない。それでも、フローチャートのステップに予め転舵アクチュエータの制御が含まれている以上、制動制御部４０は、「異常に起因する車両挙動への影響を抑制するように、少なくとも転舵アクチュエータの制御を含む、正常時の制御とは異なる異常時制動制御に切り替える」ことに該当すると解釈する。

（第３実施形態）
図１３～図１５を参照し、第３実施形態について説明する。図１３に示すように、第３実施形態の車両用制動装置３０３が搭載される車両９０３は、第２実施形態の車両９０２に対し、前列のＦＬ輪９１及びＦＲ輪９２について、車輪駆動モータ８１、８２が独立に設けられている。すなわち第３実施形態は、「前列二輪独立駆動」の構成である。後列には、第２実施形態と同様にＲＬ輪９３及びＲＲ輪９４を共通に駆動する車輪駆動モータ８３４が設けられている。車両用制動装置３０３の制動制御部４０は、転舵アクチュエータ７１２及び各車輪駆動モータ８１、８２、８３４の動作を制御する。

図１４に、第３実施形態の比較例として、第２実施形態による前列二輪非独立駆動での車輪駆動モータ８１２による制動力の生成を示す。ここでは、転舵アクチュエータの動作を伴わない動作を説明するため、あえて「異常時制動制御」の用語を用いず、「車輪駆動モータ８１２による制動力の生成」と記載する。

前列二輪非独立駆動の場合、ＦＬ輪９１の異常時、制動力Ｆｂｒ１の不足分に対し共通の車輪駆動モータ８１２の回生制動力を利用して賄おうとすると、ＦＬ輪９１及びＦＲ輪９２に同程度の回生制動力Ｆｒｇ１、Ｆｒｇ２を付与させざるを得ない。そのため、制動異常輪であるＦＬ輪９１と共役正常輪であるＦＲ輪９２との制動力の差を低減することができず、不要なヨーが発生する。また、バッテリ能力等の制約を受ける回生可能量を共役正常輪側でも消費してしまい、制動異常輪側での回生可能量が少なくなる。

図１５に、第３実施形態による前列二輪独立駆動での車輪駆動モータ８１、８２による制動力の生成を示す。車輪駆動モータ８１、８２が独立に設けられた第３実施形態では、制動異常輪であるＦＬ輪９１のみに回生制動力Ｆｒｇ１を付与することができる。共役正常輪であるＦＲ輪９２には回生制動力を付与しなくてよいため、制動異常輪であるＦＬ輪９１の回生可能量も大きく確保することができる。

（第４実施形態）
図１６を参照し、第４実施形態について説明する。第４実施形態の車両用制動装置３０４が搭載される車両９０４は、第２実施形態の車両９０２に対し、前列及び後列の全ての車輪９１、９２、９３、９４について、車輪駆動モータ８１、８２、８３、８４が独立に設けられている。すなわち第４実施形態は、「四輪独立駆動」の構成である。車両用制動装置３０４の制動制御部４０は、転舵アクチュエータ７１２及び各車輪駆動モータ８１、８２、８３、８４の動作を制御する。

第４実施形態では、第３実施形態の思想がさらに後列のＲＬ輪９３及びＲＲ輪９４にも展開される。したがって、故障箇所によらず、各車輪９１、９２、９３、９４が出力可能な制動力Ｆｂｒ１、Ｆｂｒ２、Ｆｂｒ３、Ｆｂｒ４をより有効に利用することができる。また、例えば前列のＦＬ輪９１と後列のＲＲ輪９４とが同時に失陥した場合等、複数輪が同時に失陥した場合にも適応性が高い。

（第５実施形態）
次に第５、第６実施形態では、車両用制動装置が独立転舵車両に搭載される構成について説明する。独立転舵車両では、少なくとも一列の左右対の車輪について、転舵アクチュエータが各車輪に独立に設けられており、各車輪が独立して転舵可能である。第５実施形態では、車両用制動装置が前列二輪独立転舵車両に搭載される構成を示し、第６実施形態では、車両用制動装置が四輪独立転舵車両に搭載される構成を示す。

まず図１７～図１９を参照し、第５実施形態について説明する。図１７に示すように、第５実施形態の車両用制動装置３０５が搭載される前列二輪独立転舵車両９０５は、前列のＦＬ輪９１及びＦＲ輪９２について、転舵アクチュエータ７１、７２が独立に設けられている。車両用制動装置３０４の制動制御部４０は、各転舵アクチュエータ７１、７２の動作を制御する。

前列二輪が非独立転舵の第１実施形態では、図５に示すように、ＦＬ輪９１の異常時、制動異常輪であるＦＬ輪９１と共役正常輪であるＦＲ輪９２とを一括して転舵する必要がある。それに対し図１８に示すように、第５実施形態では共役正常輪であるＦＲ輪９２を転舵しなくてもよい。その分、ＦＬ輪９１の舵角θｓｔ１を大きくすることができ、車両制動力Ｆｂｒ＿Ｃをより確保することができる。

また図１９に示すように、第５実施形態では、ＦＬ輪９１及びＦＲ輪９２をいずれもトーイン側に転舵させることも可能である。このような制御は、特にＦＬ輪９１及びＦＲ輪９２が共に失陥した場合等に有効である。各車輪９１、９２の舵角θｓｔ１、θｓｔ２を調整することで旋回も可能となる。

（第６実施形態）
続いて図２０～図２６を参照し、第６実施形態について説明する。図２０に示すように、第６実施形態の車両用制動装置３０６が搭載される四輪独立転舵車両９０６は、全ての車輪９１、９２、９３、９４について、転舵アクチュエータ７１、７２、７３、７４が独立に設けられている。車両用制動装置３０６の制動制御部４０は、各転舵アクチュエータ７１、７２、７３、７４の動作を制御する。なお、図２２以下で、太線矢印Ｆｓｔ３、Ｆｓｔ４は転舵力を示し、θｓｔ３、θｓｔ４は舵角を示す。

図２１には、第６実施形態の比較例として、第１実施形態の前列二輪非独立転舵車両９０１で後列のＲＬ輪９３が失陥した場合の制動制御を示す。車両９０１の後列に転舵アクチュエータを備えていない第１実施形態では、制動制御部４０は、前列のＦＬ輪９１及びＦＲ輪９２に対応する転舵アクチュエータ７１、７２、すなわち、制動異常輪に対応しない転舵アクチュエータを駆動してＦＬ輪９１及びＦＲ輪９２を左方向に転舵する。これにより、ヨーの発生を抑えることができる。

ただし、四輪９１、９２、９３、９４にかかる車両荷重配分によって、各車輪で発生可能な制動力、すなわち転舵力Ｆｓｔと電動ブレーキ制動力Ｆｂｒとの合計制動力には物理的な限界がある。図２１に示す比較例では、後列のＲＬ輪９３が失陥したとき、前列のＦＬ輪９１及びＦＲ輪９２の転舵力Ｆｓｔ１、Ｆｓｔ２の活用や電動ブレーキ制動力Ｆｂｒ１、Ｆｂｒ２の増加をするとしても、荷重配分などで決まる上限以上に合計制動力を増やすことはできない。

それに対し図２２に示すように、第６実施形態では制動異常輪であるＲＬ輪９３に対応する転舵アクチュエータ７３を駆動してＲＬ輪９３のみを独立転舵することでヨーの発生を抑えることができる。後列のＲＬ輪９３が失陥したとき、ＲＬ輪９３及びＲＲ輪９４のトータル制動可能量に余裕がある状態になるため、ＲＬ輪９３の転舵力Ｆｓｔ３を活用することで、図２１の比較例に比べ、車両トータルの制動力Ｆｂｒ＿Ｃをより大きくすることができる。或いは図２３に示すように、制動制御部４０は、転舵アクチュエータ７３、７４を駆動してＲＬ輪９３及びＲＲ輪９４を共に転舵することでヨーの発生を抑えることもできる。

図２４～図２６に、四輪独立転舵車両９０５でのその他の制動制御例を示す。図２４の例では、ＲＬ輪９３の異常時、制動制御部４０は、四つの転舵アクチュエータ７１、７２、７３、７４の動作により四輪９１、９２、９３、９４をいずれも左方向に転舵する。各車輪の舵角θｓｔ１、θｓｔ２、θｓｔ３、θｓｔ４は、比較的小さめの互いに等しい角度に設定される。これにより、故障箇所に依らず、四輪それぞれの制動可能量をより活用しきることができるようになる。

図２５、図２６の例では、ＲＬ輪９３及びＲＲ輪９４がいずれもトーイン側に転舵される。図２５の例は、ＲＬ輪９３及びＲＲ輪９４が共に失陥した時を想定しており、ＲＬ輪９３及びＲＲ輪９４の舵角θｓｔ３、θｓｔ４は同程度に設定される。図２６の例は、ＲＬ輪９３が失陥し、ＲＲ輪９４が正常である場合を想定しており、ＲＬ輪９３の舵角θｓｔ３は比較的小さく、ＲＲ輪９４の舵角θｓｔ４は比較的大きく設定される。

（その他の実施形態）
（ａ）本発明の車両用制動装置が搭載される車両は、車両前後方向において二列の左右対の車輪を有する四輪車両に限らず、車両前後方向において三列以上の車輪を有する六輪以上の車両であってもよい。その場合、第４実施形態による四輪独立駆動の構成は、全車輪独立駆動の構成に拡張される。つまり、車輪駆動モータは、全ての車輪について、各車輪に独立に設けられる。また、第６実施形態による四輪独立転舵の構成は、全車輪独立転舵の構成に拡張される。つまり、転舵アクチュエータは、全ての車輪について、各車輪に独立に設けられる。

（ｂ）異常時制動制御において電動ブレーキ６１、６２、６３、６４以外の手段で制動異常輪及び正常輪の制動力を変更する構成としては、第２～第４実施形態による車輪駆動モータを用いるものに限らず、エンジン車両のエンジンブレーキ等を利用する構成としてもよい。その場合、車両の前列二輪と後列二輪との間で制動力の配分を変更可能な機構が設けられるようにしてもよい。

（ｃ）第５、第６実施形態の独立転舵車両は、車輪駆動モータをさらに備えてもよい。これにより、各車輪の失陥状況に応じてさらに多様な異常時制動制御が可能となる。特に独立転舵車両と各車輪の独立駆動とを組み合わせた構成では、どの車輪が失陥した場合でも、要求制動力に応じて各車輪の制動力を適切に制御することができる。

（ｄ）上記実施形態の異常時制動制御では、電動ブレーキの異常に起因する車両挙動への影響として、主に要求ヨーモーメントと異なるヨーモーメントの発生に着目している。ただし、ヨー以外の車両挙動への影響として、ロールやピッチの発生を抑制するように異常時制動制御が実施されてもよい。

以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。

本開示に記載の制動制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制動制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制動制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。

３０１－３０６・・・車両用制動装置、
４０・・・制動制御部、
５０・・・異常検出器、
６１、６２、６３、６４・・・電動ブレーキ、
７１、７２、７３、７４、７１２・・・転舵アクチュエータ、
８１、８２、８３、８４、８１２、８３４・・・車輪駆動モータ、
９０１－９０６・・・車両、
９１、９２、９３、９４・・・車輪。

Claims (10)

1. 車両前後方向において二列以上の左右対の車輪（９１、９２、９３、９４）を有し、且つ、各車輪に制動力を発生させる複数の電動ブレーキ（６１、６２、６３、６４）、及び、少なくとも一列の左右対の車輪をハンドル操作にかかわらず転舵させることが可能な一台以上の転舵アクチュエータ（７１、７２、７３、７４、７１２）を備えた車両（９０１－９０６）に搭載される車両用制動装置であって、
   前記電動ブレーキの制動力を含む各車輪に対する制動力、及び、前記転舵アクチュエータの動作を制御可能な制動制御部（４０）と、
   前記電動ブレーキの異常を検出する異常検出器（５０）と、
   を備え、
   前記制動制御部は、
   前記異常検出器がいずれかの前記電動ブレーキの異常を検出したとき、当該異常に起因する車両挙動への影響を抑制するように、少なくとも前記転舵アクチュエータの制御を含む、正常時の制御とは異なる異常時制動制御に切り替えるものであり、
   異常が検出された前記電動ブレーキに対応する車輪を制動異常輪とし、前記制動異常輪と左右対を構成する他方の車輪であって、対応する前記電動ブレーキが正常である車輪を共役正常輪とすると、
   前記制動制御部は、前記異常時制動制御において、
   前記制動異常輪と前記共役正常輪との制動力の差によって生じる実際のヨーモーメントと、車両に要求されている要求ヨーモーメントとの乖離を小さくするように、いずれかの前記転舵アクチュエータを駆動する車両用制動装置。
2. 前記制動制御部は、前記異常時制動制御において、少なくとも前記制動異常輪に対応する前記転舵アクチュエータを駆動する請求項１に記載の車両用制動装置。
3. 前記制動制御部は、前記異常時制動制御において、さらに正常輪の制動力を変更する請求項１または２に記載の車両用制動装置。
4. 前記制動制御部は、前記異常時制動制御において、前記制動異常輪を含む左右対の列と、それ以外の左右対の列との間で、要求制動力の配分を変更する請求項３に記載の車両用制動装置。
5. 各車輪を駆動する車輪駆動モータ（８１、８２、８３、８４、８１２、８３４）をさらに備えた車両に搭載され、
   前記制動制御部は、前記異常時制動制御において、
   少なくとも前記制動異常輪に対応する前記車輪駆動モータについて、車輪の回転を抑制する回生トルク、又は、車両の進行方向と反対方向へ車輪を回転させる逆トルクを発生させるように通電を切り替え、制動力を生成する請求項１～４のいずれか一項に記載の車両用制動装置。
6. 車両前後方向において二列以上の左右対の車輪（９１、９２、９３、９４）を有し、且つ、各車輪に制動力を発生させる複数の電動ブレーキ（６１、６２、６３、６４）、少なくとも一列の左右対の車輪をハンドル操作にかかわらず転舵させることが可能な一台以上の転舵アクチュエータ（７１、７２、７３、７４、７１２）、及び、各車輪を駆動する車輪駆動モータ（８１、８２、８３、８４、８１２、８３４）を備えた車両（９０２－９０４）に搭載される車両用制動装置であって、
   前記電動ブレーキの制動力を含む各車輪に対する制動力、及び、前記転舵アクチュエータの動作を制御可能な制動制御部（４０）と、
   前記電動ブレーキの異常を検出する異常検出器（５０）と、
   を備え、
   前記制動制御部は、
   前記異常検出器がいずれかの前記電動ブレーキの異常を検出したとき、当該異常に起因する車両挙動への影響を抑制するように、少なくとも前記転舵アクチュエータの制御を含む、正常時の制御とは異なる異常時制動制御に切り替えるものであり、
   異常が検出された前記電動ブレーキに対応する車輪を制動異常輪とすると、
   前記制動制御部は、前記異常時制動制御において、
   少なくとも前記制動異常輪に対応する前記車輪駆動モータについて、車輪の回転を抑制する回生トルク、又は、車両の進行方向と反対方向へ車輪を回転させる逆トルクを発生させるように通電を切り替え、制動力を生成する車両用制動装置。
7. 前記車輪駆動モータは、少なくとも一列の左右対の車輪について、各車輪に独立に設けられている請求項５または６に記載の車両用制動装置。
8. 前記車輪駆動モータは、全ての車輪について、各車輪に独立に設けられている請求項７に記載の車両用制動装置。
9. 前記転舵アクチュエータは、少なくとも一列の左右対の車輪について、各車輪に独立に設けられている請求項１～８のいずれか一項に記載の車両用制動装置。
10. 前記転舵アクチュエータは、全ての車輪について、各車輪に独立に設けられている請求項９に記載の車両用制動装置。

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