WO2012053339A1 - 車両用制動力制御装置 - Google Patents

Abstract

　ドライバーが通常走行で多用する低い制動目標値のとき、同じペダル踏力によるブレーキ操作に対し制動目標値が異なるということを低減し、ドライバーに与えるブレーキ操作違和感を防止すること。　車両用制動力制御装置は、ブレーキペダル１と、電動ブースタ２と、マスターシリンダ３と、ペダル踏力算出部６０と、ペダルストロークセンサ１８と、第１目標制動力算出部６５と、第２目標制動力算出部６６と、寄与度設定部６３と、目標制動力算出部６７と、を備える。寄与度設定部６３は、目標制動力が低いと推定されるときほどペダル踏力に基づく第１目標制動力の寄与度合い（１－β）を、ペダルストロークに基づく第２目標制動力の寄与度合いβより大きく設定する。目標制動力算出部６７は、寄与度合い（１－β），βに応じて第１目標制動力分と第２目標制動力分を算出し、第１目標制動力分と第２目標制動力分の加算により最終の目標制動力を得る。

Description

車両用制動力制御装置

　本発明は、電動車両等に適用され、ブレーキ操作時、ペダル踏力のアシスト力を電動ブースタにより得る車両用制動力制御装置に関する。

　従来、ドライバーの入力である、マスターシリンダ圧とペダルストロークから目標制動力を演算し、マスターシリンダ圧及びペダルストロークの少なくともどちらか一方に応じて、２つの目標制動力の寄与度合いを変更する車両用制動力制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この制動力制御では、制動目標値が低い領域において、ペダルストロークから算出する目標減速度の寄与度合いを大きくする。一方、制動目標値が高い領域において、マスターシリンダ圧から算出する目標減速度の寄与度合いを大きくする。

特開平１１－３０１４３４号公報

　上記従来装置のブレーキ操作機構に、倍力装置として周知の電動ブースタを適用し、ペダル踏力とアシスト推力をマスターシリンダ圧に変換する構成とする。この電動ブースタ付き制動力制御装置の場合、制動目標値が低い領域において、ペダルストロークに基づいて算出される目標減速度の寄与度合いが大きく設定される。このため、ドライバーが通常走行で多用する低い制動目標値のとき、同じペダル踏力によるブレーキ操作に対して意図する減速度とならないことがあり、ドライバーにブレーキ操作違和感を与える、という問題がある。

　すなわち、ピストンストロークとマスターシリンダ圧の関係は、バラつきにより設計中央値とは異なる関係になることがある。一方、電動ブースタは、負圧ブースタのようにマスターシリンダピストンへペダル踏力を直接入力しているのではなく、インプットロッドからバネを介してマスターシリンダピストンへペダル踏力を入力している。このため、同じ目標減速度を発生させるピストンストロークがバラつきによって異なると、バネ反力で決まるペダル踏力も異なってしまう。したがって、制動目標値が低い領域において、ペダルストロークに基づいて目標減速度を発生させる制御を行うと、同じ目標減速度が得られるペダル踏力がバラつきによって異なり、例えば、同じペダル踏力によるブレーキ操作を行ってもドライバーが意図する減速度が出ないというように、ドライバーにブレーキ操作違和感を与えてしまう。

　本発明は、上記問題に着目してなされたもので、ドライバーが通常走行で多用する低い制動目標値のとき、同じペダル踏力によるブレーキ操作に対し制動目標値が異なるということを低減し、ドライバーに与えるブレーキ操作違和感を防止することができる車両用制動力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、本発明の車両用制動力制御装置は、ブレーキペダルと、電動ブースタと、マスターシリンダと、ペダル踏力検出手段と、ペダルストローク検出手段と、第１制動目標値算出手段と、第２制動目標値算出手段と、寄与度設定手段と、制動目標値算出手段と、を備える手段とした。
前記ブレーキペダルは、ブレーキ操作時、ドライバーのペダル踏力を加える。
前記電動ブースタは、前記ペダル踏力を電動アクチュエータの推力によりアシストする。
前記マスターシリンダは、前記ペダル踏力をインプットロッドからバネを介してマスターシリンダピストンへ入力し、前記ペダル踏力に前記電動ブースタによるアシスト推力を加え、各輪に設けられたホイールシリンダへ導くマスターシリンダ圧を発生させる。
前記ペダル踏力検出手段は、前記ブレーキペダルへのペダル踏力を検出する。
前記ペダルストローク検出手段は、前記ブレーキペダルへのペダルストロークを検出する。
前記第１制動目標値算出手段は、前記ペダル踏力に基づく第１制動目標値を算出する。
前記第２制動目標値算出手段は、前記ペダルストロークに基づく第２制動目標値を算出する。
前記寄与度設定手段は、前記制動目標値が低いと推定されるときほど前記第１制動目標値の寄与度合いを前記第２制動目標値の寄与度合いより大きく設定する。
前記制動目標値算出手段は、前記寄与度設定手段により設定された寄与度合いに応じて第１制動目標値分と第２制動目標値分を算出し、第１制動目標値分と第２制動目標値分の加算により最終の制動目標値を得る。

　よって、ブレーキ操作時、寄与度設定手段において、制動目標値が低いと推定されるときほどペダル踏力に基づく第１制動目標値の寄与度合いがペダルストロークに基づく第２制動目標値の寄与度合いより大きく設定される。そして、制動目標値算出手段において、設定された寄与度合いに応じて第１制動目標値分と第２制動目標値分が算出され、第１制動目標値分と第２制動目標値分の加算により最終の制動目標値が得られる。
すなわち、低い制動目標値のとき、ペダル踏力寄りの寄与度合いにより最終の制動目標値が算出されることで、ペダルストローク寄りの寄与度合いにより最終の制動目標値を算出する場合のように、同じペダル踏力によるブレーキ操作に対し制動目標値が異なるということが低減される。
この結果、ドライバーが通常走行で多用する低い制動目標値のとき、同じペダル踏力によるブレーキ操作に対し制動目標値が異なるということを低減し、ドライバーに与えるブレーキ操作違和感を防止することができる。

実施例１の車両用制動力制御装置の全体構成を示す全体システム図である。 実施例１の車両用制動力制御装置のブレーキコントローラの要部構成を示す制御ブロック図である。 車両用制動装置におけるピストンストロークに対するマスターシリンダ圧の関係がバラつき関係を持つことを示す関係特性図である。 ピストンストロークに対するマスターシリンダ圧の関係がバラつき関係を持つ場合のペダル踏力に対する目標制動力の関係を示す関係特性図である。 ピストンストロークに対するマスターシリンダ圧の関係がバラつき関係を持つ場合のペダルストロークに対するペダル踏力の関係を示す関係特性図である。 実施例１の車両用制動力制御装置を搭載した電動車両でのブレーキ操作時におけるペダル踏力・ペダルストローク・ペダル踏力に基づく目標制動力・ペダルストロークに基づく目標制動力・寄与度合い・目標制動力の各特性を示すタイムチャートである。 実施例２の車両用制動力制御装置のブレーキコントローラで実行される制動力制御処理の構成と流れを示すフローチャートである。 実施例２の車両用制動力制御装置での制動力制御処理における踏力に基づく第１寄与度合い特性と第２寄与度合い特性を示す寄与度合い特性図である。 実施例２の車両用制動力制御装置においてマスターシリンダ圧の目標値と応答値の時間変化を示すマスターシリンダ圧応答特性図である。 実施例２の車両用制動力制御装置においてブレーキ操作速度を異ならせた場合のペダルストロークに対する踏力の異なる関係を示す関係特性図である。 ペダルストロークに基づく場合・踏力に基づく場合・早い踏み込み時に寄与度合いをストローク寄りとした場合・早い踏み込み時に寄与度合いを変更しない場合のペダルストロークに対する目標制動力の異なる関係を示す関係特性図である。 制動目標を目標制動力に代えピストン位置とした例におけるブレーキコントローラの要部構成を示す制御ブロック図である。

　以下、本発明の車両用制動力制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１および実施例２に基づいて説明する。

　まず、構成を説明する。
図１は、実施例１の車両用制動力制御装置の全体構成を示す全体システム図である。以下、図１に基づき全体構成を説明する。なお、実施例１，２の車両用制動力制御装置は、電気自動車やハイブリッド車等の電動車両に適用される。

　実施例１の車両用制動力制御装置は、図１に示すように、ブレーキペダル１と、電動ブースタ２と、マスターシリンダ３と、ブレーキ液圧アクチュエータ４と、ホイールシリンダ５FL，５FR，５RL，５RRと、ブレーキコントローラ６と、モータ駆動回路７と、を備えている。

　前記ブレーキペダル１は、ブレーキ操作時、ドライバーのペダル踏力を加える。このブレーキペダル１の上端部は、車体に対し回動可能に支持されていて、ブレーキペダル１の中程部は、クレビスピン８を介してインプットロッド９に連結されている。

　前記電動ブースタ２は、ペダル踏力を電動モータ１０（電動アクチュエータ）の推力によりアシストする。この電動ブースタ２は、電動モータ１０によるモータトルクを、ボールねじ等でアシスト推力に変換し、アシスト推力をプライマリピストン１１（マスターシリンダピストン）に作用させる。電動ブースタ２は、マスターシリンダ３と共に、ダッシュパネル１２に固定される。

　前記マスターシリンダ３は、ペダル踏力に電動モータ１０によるアシスト推力を加え、各輪に設けられたホイールシリンダ５FL，５FR，５RL，５RRへ導くマスターシリンダ圧（プライマリ圧、セカンダリ圧）を発生させる。このマスターシリンダ３は、インプットロッド９に加えられるペダル踏力を、一対のバネ１３，１３を介して入力するプライマリピストン１１と、プライマリピストン１１に一体連結されたセカンダリピストン１４と、を有する。そして、プライマリピストン１１のピストンストロークにより作り出されたプライマリ圧は、プライマリ圧管１５を介してブレーキ液圧アクチュエータ４に導かれる。セカンダリピストン１４のピストンストロークにより作り出されたセカンダリ圧は、セカンダリ圧管１６を介してブレーキ液圧アクチュエータ４に導かれる。

　前記ブレーキ液圧アクチュエータ４は、通常のブレーキ操作時、プライマリ圧管１５とセカンダリ圧管１６を介して導かれたマスターシリンダ圧を、そのまま各ホイールシリンダ５FL，５FR，５RL，５RRへと導く。なお、ブレーキ操作を伴うABS制御時には、マスターシリンダ圧を減圧/保持/増圧した油圧を、各ホイールシリンダ５FL，５FR，５RL，５RRへと導く。また、ブレーキ操作を伴わないVDC制御時やTCS制御時には、電動ポンプによるポンプ圧に基づく制御油圧を、各ホイールシリンダ５FL，５FR，５RL，５RRのうち、制動力を必要とするホイールシリンダに導く。

　前記ホイールシリンダ５FL，５FR，５RL，５RRは、各輪のブレーキ装置の位置に設けられ、ホイールシリンダ圧管１７FL，１７FR，１７RL，１７RRを介して導かれるホイールシリンダ圧に応じて各輪に制動力を与える。

　前記ブレーキコントローラ６は、ブレーキ操作時、ペダル踏力とペダルストロークに基づいて目標制動力を決め、目標制動力を達成するアシスト推力が得られるように、モータ駆動回路７に対しモータ駆動信号を出力する。このブレーキコントローラ６は、ブレーキペダルへのペダルストロークを検出するペダルストロークセンサ１８（ペダルストローク検出手段）と、マスターシリンダ圧センサ１９と、モータレゾルバ２０と、他のセンサ・スイッチ類２１からの検出情報が入力される。

　前記モータ駆動回路７は、ブレーキコントローラ６からのモータ駆動信号に応じて、バッテリー２２の電源電流（電源電圧）を、電動モータ１０への駆動電流（駆動電圧）に変換する。

　図２は、実施例１の車両用制動力制御装置のブレーキコントローラ６の要部構成を示す制御ブロック図である。以下、図２に基づき要部構成を説明する。

　前記ブレーキコントローラ６は、図２に示すように、ペダル踏力算出部６０（ペダル踏力検出手段）と、第１目標制動力算出部６１（第１制動目標値算出手段）と、第２目標制動力算出部６２（第２制動目標値算出手段）と、寄与度設定部６３（寄与度設定手段）と、第１目標制動力寄与度合い算出部６４と、第１目標制動力分算出部６５と、第２目標制動力分算出部６６と、目標制動力算出部６７（制動目標値算出手段）と、を備えている。

　前記ペダル踏力算出部６０は、ブレーキペダル１へのペダル踏力を、
インプットロッド入力(Fi)＝マスターシンリンダ圧(Pb)×インプットロッド面積(Ai)＋バネ定数(K)×インプットロッドとマスターシリンダピストンとの相対変位量(ΔX)
の式を用い、インプットロッド入力(Fi)をペダル踏力として算出する。
ここで、インプットロッド９のインプットロッド面積(Ai)と一対のバネ１３，１３によるバネ定数(K)は、既知の固定値である。マスターシンリンダ圧(Pb)は、マスターシリンダ圧センサ１９から取得する。相対変位量(ΔX)は、ペダルストロークセンサ１８によりインプットロッドの位置情報を取得し、マスターシリンダピストンの位置情報をモータレゾルバ２０からのモータ回転位置から推定する。そして、インプットロッドの位置と、マスターシリンダピストンの位置と、の差を相対変位量(ΔX)とする。

　前記第１目標制動力算出部６１は、ペダル踏力算出部６０からペダル踏力を入力し、枠内に記載されたペダル踏力に対する目標制動力の比例特性を用い、ペダル踏力に基づく第１目標制動力を算出する。

　前記第２目標制動力算出部６２は、ペダルストロークセンサ１８からのペダルストロークを入力し、枠内に記載されたペダルストロークに対する目標制動力の曲線特性を用い、ペダルストロークに基づく第２目標制動力を算出する。

　前記寄与度設定部６３は、ペダル踏力算出部６０からペダル踏力を入力し、枠内に記載されたペダル踏力に対する寄与度合い特性を用い、ペダル踏力（制動目標値）に基づき、ペダルストロークに基づく第２目標制動力の寄与度合いβ（＝ゲイン）を設定する。寄与度合い特性は、ペダル踏力Ｆが０～Ｆ1までの低制動目標領域において、寄与度βを小さな一定値に設定する。ペダル踏力ＦがＦ2～の高制動目標領域において、寄与度βを大きな一定値に設定する。そして、ペダル踏力ＦがＦ1～Ｆ2の中間制動目標領域において、寄与度βを小さな一定値から大きな一定値まで徐々に変化させる値に設定する。

　前記第１目標制動力寄与度合い算出部６４は、（１－β）の式により、ペダル踏力に基づく第１目標制動力の寄与度合いを算出する。つまり、低制動目標領域において、ペダル踏力に基づく第１目標制動力の寄与度合いを、ペダルストロークに基づく第２目標制動力の寄与度合いより大きく設定するようにしている。

　前記第１目標制動力分算出部６５は、第１目標制動力算出部６１からのペダル踏力に基づく第１目標制動力と、第１目標制動力寄与度合い算出部６４からのペダル踏力に基づく第１目標制動力の寄与度合い（１－β）と、を掛け合わせることにより、ペダル踏力に基づく第１目標制動力分を算出する。

　前記第２目標制動力分算出部６６は、第２目標制動力算出部６２からのペダルストロークに基づく第２目標制動力と、寄与度設定部６３からのペダルストロークに基づく第２目標制動力の寄与度合いβと、を掛け合わせることにより、ペダルストロークに基づく第２目標制動力分を算出する。

　前記目標制動力算出部６７は、第１目標制動力分算出部６５からのペダル踏力に基づく第１目標制動力分と、第２目標制動力分算出部６６からのペダルストロークに基づく第２目標制動力分と、を加算することにより、最終の目標制動力を算出する。

　次に、作用を説明する。
まず、「比較例の制動力制御の課題」の説明を行う。続いて、実施例１の車両用制動力制御装置における作用を、「目標制動力演算作用」、「制動力制御作用」に分けて説明する。

　［比較例の制動力制御の課題］
特開平１１－３０１４３４号公報に記載されている技術を比較例１とし、特開２００７－１１２４２６号公報に記載されている技術を比較例２とする。

　比較例１は、ドライバーの入力である、マスターシリンダ圧とペダルストロークから目標制動力を演算し、マスターシリンダ圧及びペダルストロークの少なくともどちらか一方に応じて、２つの目標制動力の寄与度合いを変更する。目標制動力が低い領域では、ペダルストロークから算出する目標減速度の寄与度合いを大きく設定する。一方、目標制動力が高い領域では、マスターシリンダ圧から算出する目標減速度の寄与度合いを大きく設定する。

　比較例２は、目標制動力を発生するために、倍力装置として電動ブースタを用い、電動ブースタによりマスターシリンダピストンを前進させマスターシリンダ圧を発生させるブレーキ操作機構である。この電動ブースタは、ペダル踏力をインプットロッドからバネを介してマスターシリンダピストンへ入力し、アシスト推力をマスターシリンダピストンへ入力する構成である。ちなみに、倍力装置として知られている負圧ブースタは、ペダル踏力とアシスト推力をインプットロッドからマスターシリンダピストンへ直接入力する構成である。

　先ず、マスターシリンダピストンの移動量（ピストンストローク）とマスターシリンダ圧の関係は、図３に示すように、部品のバラつきがあった場合、エア混入があった場合、ブレーキキャリパのノックバックがあった場合等を原因とし、設計中央値とは異なる関係となることがある。つまり、ピストンストロークに対しマスターシリンダ圧が設計中央値より高くなる「バラつきＡ」やピストンストロークに対しマスターシリンダ圧が設計中央値より低くなる「バラつきＢ」が発生する。このため、図３のバラつき範囲Ｃに示すように、同じマスターシリンダ圧を出すためには、ピストンストロークを異ならせる必要がある。

　そこで、比較例２に比較例１を適用した場合、目標制動力が低い領域では、主にペダルストロークに基づく目標制動力を発生させることになるため、「バラつきＡ」の時はピストンストロークを少なくし、「バラつきＢ」の時はピストンストロークを大きくすることで、所望のマスターシリンダ圧を得ることが可能である。

　しかしながら、比較例２の電動ブースタは、ペダル踏力をインプットロッドからバネを介してマスターシリンダピストンへ入力する構成であるため、
インプットロッド入力(Fi)＝マスターシンリンダ圧(Pb)×インプットロッド面積(Ai)＋バネ定数(K)×インプットロッドとマスターシリンダピストンとの相対変位量(ΔX)
という関係にある。
なお、上記インプットロッド入力を求める式は、比較例２の公報中にある圧力平衡式(1)を変換したものであり、この式で、「インプットロッド入力(Fi)」は、ドライバーのペダル踏力に相当する。「マスターシンリンダ圧(Pb)×インプットロッド面積(Ai)」は、油圧反力に相当する。「バネ定数(K)×相対変位量(ΔX)」は、バネ反力に相当する。

　このため、比較例２を比較例１に適用し、ペダルストロークに基づく目標制動力を発生させると、目標制動力に対するペダル踏力の関係が、「中央値」の場合と「バラつきＡ」の場合と「バラつきＢ」の場合で異なることになる。
例えば、「バラつきＡ」の時は、図３に示すように、同じマスターシリンダ圧（目標制動力）を出すためのピストンストロークが少ないため、バネ反力が上昇し、バネ反力の上昇分だけインプットロッド入力（＝ペダル踏力）が大きくなる。すなわち、図４のＤに示すように、「バラつきＡ」の時は、同じ目標制動力を出すためのペダル踏力が、「中央値」の時より大きくなる。
一方、「バラつきＢ」の時は、図３に示すように、同じマスターシリンダ圧（目標制動力）を出すためのピストンストロークが多いため、バネ反力が低下し、バネ反力の低下分だけインプットロッド入力（＝ペダル踏力）が小さくなる。すなわち、図４のＥに示すように、「バラつきＢ」の時は、同じ目標制動力を出すためのペダル踏力が、「中央値」の時より小さくなる。

　つまり、電動ブースタの場合、ピストンストロークが違うと、インプットロッドとマスターシリンダピストンとの相対変位量(ΔX)が異なることになるため、図５のバラつき範囲Ｆに示すように、同じペダル踏力を出すためのペダルストロークが異なる。

　この結果、ペダルストロークに基づいて目標制動力を発生させる制御を行うと、ドライバーによるペダル踏力とマスターシリンダ圧の関係、言い換えると、ドライバーによるペダル踏力と目標制動力の関係がバラつきにより異なる（図４）。このため、例えば、同じペダル踏力によるブレーキ操作を行ってもドライバーが意図する減速度が出ないというように、ドライバーにブレーキ操作違和感を与えてしまう。

　［目標制動力演算作用］
まず、寄与度設定部６３において、ペダル踏力算出部６０からペダル踏力が入力され、枠内に記載されたペダル踏力に対する寄与度合い特性を用い、ペダル踏力に基づき、ペダルストロークに基づく第２目標制動力の寄与度合いβ（＝ゲイン）が設定される。

　ペダル踏力Ｆが０～Ｆ1までの低制動目標領域においては、寄与度βが小さな一定値に設定される。そして、第１目標制動力寄与度合い算出部６４において、ペダル踏力に基づく第１目標制動力の寄与度合い（１－β）が算出され、第１目標制動力分算出部６５において、（１－β）と、ペダル踏力に基づく第１目標制動力と掛け合わせて第１制動目標値分が算出される。一方、第２目標制動力分算出部６６において、ペダルストロークに基づく第２目標制動力の寄与度合いβと、ペダルストロークに基づく第２目標制動力と掛け合わせて第２制動目標値分が算出される。そして、目標制動力算出部６７において、第１目標制動力分と第２目標制動力分とを加算することにより、最終の目標制動力が算出される。したがって、低制動目標領域における最終の目標制動力は、ペダル踏力に基づく第１目標制動力の寄与度合い（１－β）が、ペダルストロークに基づく第２目標制動力の寄与度合いβより大きい値とされる。

　ペダル踏力ＦがＦ1～Ｆ2の中間制動目標領域においては、寄与度βを小さな一定値から大きな一定値まで徐々に変化させる値に設定される。したがって、中間制動目標領域における最終の目標制動力は、ペダル踏力に基づく第１目標制動力の寄与度合い（１－β）が大きい値から徐々に小さい値とされ、逆に、ペダルストロークに基づく第２目標制動力の寄与度合いβが小さい値から徐々に大きい値とされる。

　ペダル踏力ＦがＦ2～の高制動目標領域においては、寄与度βを大きな一定値に設定される。したがって、高制動目標領域における最終の目標制動力は、ペダルストロークに基づく第２目標制動力の寄与度合いβが、ペダル踏力に基づく第１目標制動力の寄与度合い（１－β）より大きい値とされる。

　すなわち、実施例１では、ブレーキ操作時、ペダル踏力が低いときほどペダル踏力に基づく第１目標制動力の寄与度合いが、ペダルストロークに基づく第２目標制動力の寄与度合いより大きく設定される構成を採用している。
したがって、低いペダル踏力のとき、ペダル踏力寄りの寄与度合いにより最終の目標制動力が算出されることで、ペダルストローク寄りの寄与度合いにより最終の目標制動力を算出する場合のように、同じペダル踏力によるブレーキ操作に対し目標制動力が異なるということが低減される。
このため、ドライバーが通常走行で多用する低い制動目標値のとき、同じペダル踏力によるブレーキ操作に対し目標制動力が異なるということが低減され、ドライバーに与えるブレーキ操作違和感が防止される。

　［制動力制御作用］
上記目標制動力演算を行う制動力制御を採用した車両でブレーキ操作を行った場合の制動力制御作用を、図６に示すタイムチャートに基づいて説明する。

　時刻t0にてブレーキ操作を開始すると、ペダル踏力特性は、時間の経過と共に比例直線で上昇する特性を示す。このペダル踏力特性のうち、実線特性は中央値であり、破線上側特性はバラつきＢの場合であり、破線下側特性はバラつきＡの場合である。

　時刻t0にてブレーキ操作を開始すると、ペダルストローク特性は、時間の経過と共にＮ次曲線で上昇する特性を示す。

　ペダル踏力に基づく目標制動力は、時刻t1の時点から時間の経過と共に比例直線で上昇する特性を示す。このペダル踏力に基づく目標制動力特性のうち、実線特性は中央値であり、破線上側特性はバラつきＢの場合であり、破線下側特性はバラつきＡの場合である。

　ペダルストロークに基づく目標制動力は、時刻t1の時点から時間の経過と共にＮ次曲線で上昇する特性を示す。

　実施例１の場合、寄与度合いは、時刻t0から時刻t2までの低い制動目標領域のとき、ペダル踏力寄りで与えられ、時刻t2からペダル踏力の寄与度合いが低下する特性により与えられる。

　したがって、目標制動力は、時刻t1の時点から時刻t2までの間、ペダル踏力寄りで与えられるため、ペダル踏力と目標制動力の関係が、バラつきにより決められたペダル踏力に基づく目標制動力の特性に沿うように保たれ、同じペダル踏力によるブレーキ操作に対し目標制動力が異なるということが低減される。しかも、時刻t1の時点から時刻t2までの間は、ドライバーが通常走行で多用する低い制動目標値のときであるため、ドライバーに与えるブレーキ操作違和感の防止効果が有効に発揮されることになる。

　次に、効果を説明する。
実施例１の車両用制動力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。

　(1) ブレーキ操作時、ドライバーのペダル踏力Ｆを加えるブレーキペダル１と、
前記ペダル踏力Ｆを電動アクチュエータ（電動モータ１０）の推力によりアシストする電動ブースタ２と、
　前記ペダル踏力Ｆをインプットロッド９からバネ１３，１３を介してマスターシリンダピストン（プライマリピストン１１）へ入力し、前記ペダル踏力Ｆに前記電動ブースタ２によるアシスト推力を加え、各輪に設けられたホイールシリンダ５FL，５FR，５RL，５RRへ導くマスターシリンダ圧を発生させるマスターシリンダ３と、
　前記ブレーキペダル１へのペダル踏力Ｆを検出するペダル踏力算出部６０（ペダル踏力検出手段）と、
　前記ブレーキペダル１へのペダルストロークを検出するペダルストローク検出手段（ペダルストロークセンサ１８）と、
　前記ペダル踏力Ｆに基づく第１目標制動力（第１制動目標値）を算出する第１制動目標値算出手段（第１目標制動力算出部６１）と、
　前記ペダルストロークに基づく第２制動目標値（第２目標制動力）を算出する第２制動目標値算出手段（第２目標制動力算出部６２）と、
　前記制動目標値（目標制動力）が低いと推定されるときほど前記第１制動目標値（第１目標制動力）の寄与度合い（１－β）を前記第２制動目標値（第２目標制動力）の寄与度合いβより大きく設定する寄与度設定手段（寄与度設定部６３）と、
　前記寄与度設定手段（寄与度設定部６３）により設定された寄与度合い（１－β），βに応じて第１制動目標値分（第１目標制動力分）と第２制動目標値分（第２目標制動力分）を算出し、第１制動目標値分（第１目標制動力分）と第２制動目標値分（第２目標制動力分）の加算により最終の制動目標値（目標制動力）を得る制動目標値算出手段（目標制動力算出部６７）と、
　を備える。
  このため、ドライバーが通常走行で多用する低い制動目標値（目標制動力）のとき、同じペダル踏力によるブレーキ操作に対し制動目標値（目標制動力）が異なるということを低減し、ドライバーに与えるブレーキ操作違和感を防止することができる。

　(2) 前記ペダル踏力検出手段（ペダル踏力算出部６０）は、
インプットロッド入力(Fi)＝マスターシンリンダ圧(Pb)×インプットロッド面積(Ai)＋バネ定数(K)×インプットロッドとマスターシリンダピストンとの相対変位量(ΔX)
の式を用い、インプットロッド入力(Fi)をペダル踏力Ｆとして算出する。
  このため、(1)の効果に加え、既存のセンサ情報を活用し、センサ追加によるコストアップを避けながら、ペダル踏力情報を取得することができる。

　実施例２は、ブレーキ操作速度の早いときにペダル踏力に基づく寄与度合いを変更設定するようにした例である。

　まず、構成を説明する。
実施例２における全体構成は、実施例１の図１と同様であるため、図示を省略する。図７は、実施例２の車両用制動力制御装置のブレーキコントローラ６で実行される制動力制御処理の構成と流れを示すフローチャートである。以下、図７の各ステップについて説明する。なお、この処理は、例えば、10msecの起動周期により実行される。

　ステップＳ１では、ペダル踏力Ｆを読み込み、ステップＳ２へ進む。
このペダル踏力Ｆは、実施例１と同様に、別のフローチャートで算出により求められる。

　ステップＳ２では、ステップＳ１でのペダル踏力Ｆの読み込みに続き、ペダル踏力Ｆに基づく目標値Ｇfを算出し、ステップＳ３へ進む（第１制動目標値算出手段）。
このペダル踏力Ｆに基づく目標値Ｇfは、実施例１における第１目標制動力算出部６１と同様に算出される。

　ステップＳ３では、ステップＳ２でのペダル踏力Ｆに基づく目標値Ｇfの算出に続き、ペダルストロークＳを読み込み、ステップＳ４へ進む。
このペダルストロークＳは、実施例１と同様に、ペダルストロークセンサ１８からのセンサ信号により求められる。

　ステップＳ４では、ステップＳ３でのペダルストロークＳの読み込みに続き、ペダルストロークＳに基づく目標値Ｇsを算出し、ステップＳ５へ進む（第２制動目標値算出手段）。
このペダルストロークＳに基づく目標値Ｇsは、実施例１における第２目標制動力算出部６２と同様に算出される。

　ステップＳ５では、ステップＳ４でのペダルストロークＳに基づく目標値Ｇsの算出に続き、ストローク変化速度ΔＳを算出し、ステップＳ６へ進む（ブレーキ操作速度算出手段）。
ここで、ストローク変化速度ΔＳは、
ΔＳ＝Ｓ－Ｓ_z　　　Ｓ：ペダルストローク現在値、Ｓ_z：ペダルストローク過去値
の式により求められる。

　ステップＳ６では、ステップＳ５でのストローク変化速度ΔＳの算出に続き、ストローク変化速度ΔＳが所定値より大きいかどうかを判断する。YES（ΔＳ＞所定値）の場合はステップＳ８へ進み、NO（ΔＳ≦所定値）の場合はステップＳ７へ進む（寄与度設定手段）。
ここで、所定値は、ブレーキ操作が早い踏み込み操作であるかどうかを判断するしきい値として与えられる。

　ステップＳ７では、ステップＳ６でのΔＳ≦所定値であるとの判断に続き、ペダル踏力に基づく寄与度合いαを、図８に示す第１寄与度合い特性α１から算出し、ステップＳ９へ進む（寄与度設定手段）。
ここで、ΔＳ≦所定値であるとき選択される第１寄与度合い特性α１は、図８に示すように、ペダル踏力が低い側で、ペダル踏力Ｆに基づく目標値Ｇfの寄与度合いを、ペダルストロークＳに基づく目標値Ｇsの寄与度合いより大きく設定した特性とされる。つまり、実施例１の寄与度設定部６３の特性と同様な特性設定としている。

　ステップＳ８では、ステップＳ６でのΔＳ＞所定値であるとの判断に続き、ペダル踏力に基づく寄与度合いαを、図８に示す第２寄与度合い特性α２から算出し、ステップＳ９へ進む（寄与度設定手段）。
ここで、ΔＳ＞所定値であるとき選択される第２寄与度合い特性α２は、第１寄与度合い特性α１よりペダルストロークＳに基づく目標値Ｇsの寄与度合いを大きく設定した特性とされる。つまり、ペダル踏力に基づく寄与度合いαを、ペダル踏力の上昇に対して第１寄与度合い特性α１より早期に抑える特性設定としている。

　ステップＳ９では、ステップＳ７またはステップＳ８でのペダル踏力に基づく寄与度合いαの算出に続き、ペダル踏力に基づく寄与度合いαと、ペダル踏力Ｆに基づく目標値Ｇfと、ペダルストロークＳに基づく目標値Ｇsと、に基づき、目標値Ｇを算出し、ステップＳ１０へ進む（制動目標値算出手段）。
目標値Ｇは、
Ｇ＝α×Ｇf＋（１－α）Ｇs
の式により算出される。

　ステップＳ１０では、ステップＳ９での目標値Ｇの算出に続き、今回読み込まれたペダルストロークＳを、ストローク過去値Ｓ_zとして保存し、エンドへ進む。

　次に、作用を説明する。
ドライバーのブレーキペダル操作が増加側（踏み込み側）に早い場合には、制動系の応答遅れによりマスターシリンダ圧の増加が遅れる。
加えて、電動ブースタ２は、ペダル踏力をインプットロッド９からバネ１３，１３を介してプライマリピストン１１へ入力する構成であるため、
インプットロッド入力(Fi)＝マスターシンリンダ圧(Pb)×インプットロッド面積(Ai)＋バネ１３，１３のバネ定数(K)×インプットロッド９とプライマリピストン１１との相対変位量(ΔX)
という関係にある。このため、インプットロッド入力(Fi)の増加が遅れることになる。
つまり、マスターシリンダ圧特性は、図９の実線特性による目標値に対し破線特性による応答値から明らかなように、ペダル踏み込みが早いと応答遅れが発生する。このように、マスターシリンダ圧の応答が遅れる結果、ゆっくりペダルを踏み込んだ場合（図１０の実線特性）に比べ、早くペダルを踏み込んだ場合（図１０の破線特性）は軽いペダル踏力で大きくストロークする。
このように、ペダル踏力に基づく目標値の増加が遅れてしまう結果、ドライバーの早いブレーキ踏み込み（急制動等）の要求に対しても遅れが発生し、ドライバーに不満を感じさせてしまうおそれがある。

　これに対し、実施例２では、ブレーキペダル操作が増加側に早いほど、ペダルストロークに基づく目標値Ｇsの寄与度合い（１－α）を大きくするようにしたため、早いペダル踏み込み操作に対して適切に目標値Ｇを増加させることができる。

　すなわち、早いペダル踏み込み操作時には、図７のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ４→ステップＳ５→ステップＳ６→ステップＳ８→ステップＳ９→ステップＳ１０→エンドへと進む流れが繰り返される。
そして、ステップＳ８では、ペダル踏力に基づく寄与度合いαが、第１寄与度合い特性α１よりペダルストロークＳに基づく目標値Ｇsの寄与度合いを大きく設定した第２寄与度合い特性α２（図８）から算出される。

　したがって、早いペダル踏み込み操作時、図１１の破線特性に示すように、目標制動力をペダル踏力に基づいて得る場合や早い踏み込み時に寄与度合いを変更しない場合には、ペダルストロークの上昇に対し目標制動力の上昇が遅れ、ドライバーの早いブレーキ踏み込みによる急制動要求に対して遅れが発生する。

　これに対し、早いペダル踏み込み操作時、図１１の実線特性に示すように、早い踏み込み時に寄与度合いをストローク寄りとした場合には、目標制動力をペダルストロークに基づいて得る場合と同様に、ペダルストロークの上昇に対し目標制動力が適切に上昇し、ドライバーの早いブレーキ踏み込みによる急制動要求に応えることができる。

　なお、遅いペダル踏み込み操作時には、図７のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ４→ステップＳ５→ステップＳ６→ステップＳ７→ステップＳ９→ステップＳ１０→エンドへと進む流れが繰り返され、実施例１と同様の作用を示すので、説明を省略する。

　次に、効果を説明する。
実施例２の車両用制動力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。

　(3) ドライバーのブレーキペダル操作状態量の変化速度であるブレーキ操作速度（ストローク変化速度ΔＳ）を算出するブレーキ操作速度算出手段（ストローク変化速度算出ステップＳ５）と、を備え、
　前記寄与度設定手段（図７のステップＳ６～ステップＳ８）は、ブレーキ操作速度（ストローク変化速度ΔＳ）が増加側に大きくなるほど、前記第２制動目標値（ペダルストロークに基づく目標値Ｇs）の寄与度合い（１－α）が大きくなるように寄与度合いを変更設定する。
  このため、実施例１の(1)または(2)の効果に加え、早いペダル踏み込み操作時、ドライバーの急制動要求に応えることができる。

　(4) 前記寄与度設定手段（図７のステップＳ６～ステップＳ８）は、ブレーキ操作速度（ストローク変化速度ΔＳ）が所定値以下のとき、制動目標値（ペダル踏力）が低い側で前記第１制動目標値（ペダル踏力に基づく目標値Ｇf）の寄与度合いαを前記第２制動目標値（ペダルストロークに基づく目標値Ｇs）の寄与度合い（１－α）より大きく設定した第１寄与度合い特性α１を選択し、ブレーキ操作速度（ストローク変化速度ΔＳ）が所定値より大きいとき、前記第１寄与度合い特性α１より前記第２制動目標値（ペダルストロークに基づく目標値Ｇs）の寄与度合い（１－α）を大きくした第２寄与度合い特性α２を選択する（図８）。
  このため、上記(3)の効果に加え、ブレーキ操作速度（ストローク変化速度ΔＳ）が所定値以下か大きいかにより寄与度合い特性α１，α２を選択する簡単な構成により、制動目標値が低い側でのブレーキ操作違和感の防止と、急制動要求に対する応答性確保と、の両立を図ることできる。

　以上、本発明の車両用制動力制御装置を実施例１および実施例２に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例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。

　実施例１では、制動目標値として目標制動力を用いる例を示し、実施例２では、制動目標値として目標減速度Ｇを用いる例を示した。しかし、制動目標値としては、目標制動力や目標減速度に限らず、マスターシリンダ圧や、マスターシリンダピストン位置等、車両に作用させる力の物理量を用いてもよい。例えば、実施例１の目標制動力を目標ピストン位置に置き換えたものが、図１２に示す制御ブロック図である。これは、マスターシリンダピストン位置を制御することにより、間接的にマスターシリンダ圧を制御することが可能であることによる。

　実施例１，２では、寄与度合いの算出において、ペダル踏力が小さいほど制動目標値が小さいと推定し、寄与度合いを変更する例を示した。図１２に示す例では、寄与度合いの算出において、ペダルストロークが小さいほど制動目標値が小さいと推定し、寄与度合いを変更する例を示した。しかし、ペダル踏力とペダルストロークいずれでも、また、両者により制動目標値を推定するようにしても良い。なお、開発の結果、ペダル踏力に基づく制動目標値の推定の方が、ペダルストロークに基づく制動目標値の推定より良いことが判明した。

　実施例１，２では、ドライバーのペダル踏力を、インプットロッド入力（Fi）の式を用い、算出により得る例を示した。しかし、インプットロッドやペダルレバー等に歪ゲージ等を設け、ペダル踏力を直接検出する方法により、ドライバーのペダル踏力を検出しても良い。

　実施例１，２では、本発明の車両用制動力制御装置を、電気自動車やハイブリッド車等の電動車両に適用する例を示した。しかし、倍力装置として電動ブースタを用いるブレーキシステムを採用したエンジン車に適用することもできる。

関連出願の相互参照

　本出願は、２０１０年１０月２０日に日本国特許庁に出願された特願２０１０－２３５１７７に基づいて優先権を主張し、その全ての開示は完全に本明細書で参照により組み込まれる。

Claims (4)

1. 　ブレーキ操作時、ドライバーのペダル踏力を加えるブレーキペダルと、
   　前記ペダル踏力を電動アクチュエータの推力によりアシストする電動ブースタと、
   　前記ペダル踏力をインプットロッドからバネを介してマスターシリンダピストンへ入力し、前記ペダル踏力に前記電動ブースタによるアシスト推力を加え、各輪に設けられたホイールシリンダへ導くマスターシリンダ圧を発生させるマスターシリンダと、
   　前記ブレーキペダルへのペダル踏力を検出するペダル踏力検出手段と、
   　前記ブレーキペダルへのペダルストロークを検出するペダルストローク検出手段と、
   　前記ペダル踏力に基づく第１制動目標値を算出する第１制動目標値算出手段と、
   　前記ペダルストロークに基づく第２制動目標値を算出する第２制動目標値算出手段と、
   　前記制動目標値が低いと推定されるときほど前記第１制動目標値の寄与度合いを前記第２制動目標値の寄与度合いより大きく設定する寄与度設定手段と、
   　前記寄与度設定手段により設定された寄与度合いに応じて第１制動目標値分と第２制動目標値分を算出し、第１制動目標値分と第２制動目標値分の加算により最終の制動目標値を得る制動目標値算出手段と、
   　を備えることを特徴とする車両用制動力制御装置。
2. 　請求項１に記載された車両用制動力制御装置において、
   　前記ペダル踏力検出手段は、
   インプットロッド入力(Fi)＝マスターシンリンダ圧(Pb)×インプットロッド面積(Ai)＋バネ定数(K)×インプットロッドとマスターシリンダピストンとの相対変位量(ΔX)
   の式を用い、インプットロッド入力(Fi)をペダル踏力として算出する
   　ことを特徴とする車両用制動力制御装置。
3. 　請求項１または請求項２に記載された車両用制動力制御装置において、
   　ドライバーのブレーキペダル操作状態量の変化速度であるブレーキ操作速度を算出するブレーキ操作速度算出手段と、を備え、
   　前記寄与度設定手段は、ブレーキ操作速度が増加側に大きくなるほど、前記第２制動目標値の寄与度合いが大きくなるように寄与度合いを変更設定する
   　ことを特徴とする車両用制動力制御装置。
4. 　請求項３に記載された車両用制動力制御装置において、
   　前記寄与度設定手段は、ブレーキ操作速度が所定値以下のとき、制動目標値が低い側で前記第１制動目標値の寄与度合いを前記第２制動目標値の寄与度合いより大きく設定した第１寄与度合い特性を選択し、ブレーキ操作速度が所定値より大きいとき、前記第１寄与度合い特性より前記第２制動目標値の寄与度合いを大きくした第２寄与度合い特性を選択する
   　ことを特徴とする車両用制動力制御装置。

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