WO2013137098A1

WO2013137098A1 - 制動制御装置及び制御方法

Info

Publication number: WO2013137098A1
Application number: PCT/JP2013/056252
Authority: WO
Inventors: 圭悟網代; 研介中村; 拓也樋口
Original assignee: 日産自動車株式会社
Priority date: 2012-03-14
Filing date: 2013-03-07
Publication date: 2013-09-19
Also published as: EP2826681B1; JPWO2013137098A1; EP2826681A1; EP2826681A4; US20150032353A1; US9707847B2; CN104169138B; CN104169138A; JP5790870B2

Abstract

　ハイブリッド車両は、ブレーキペダルの入力部材の移動に応じて車輪に摩擦制動トルクを付与するブレーキ装置と、車輪に回生制動トルクを付与する電動モータと、制御部とを備え、制御部は、制動時において、電動モータ又は蓄電装置の動作条件により発生可能な回生制動トルクの制限値を求め、回生制動トルクが制限値に達するまでの途中で、摩擦制動トルクに対する回生制動トルクの比率を小さくする。

Description

制動制御装置及び制御方法

　この発明は、電動モータを利用して車両の速度を減速する制動制御装置に関する。

　従来の制動制御装置は、ブレーキペダル反力の変動量を表わす踏力変化度合をブレーキペダルのインプットロッドの変位量に基づいて算出し、踏力変化度合が大きいほど、車輪に付与される回生制動トルクの変動量を制限している(ＪＰ２０１０－１７９７４２Ａ、ＪＰ２００７－１１２４２６Ａ参照)。

　しかしながら、前述した従来の制動制御装置では、ブレーキ操作が行われると、回生制動トルクの増加率が、電動モータの出力特性やバッテリの受け入れ制限により急変することがある。これに伴いブレーキペダル反力も急激に変動し、ドライバに違和感を与えるおそれがある。

　本発明は、このような従来の問題点に着目してなされた。本発明の目的は、車両の制動時におけるブレーキペダル反力の急激な変動を抑制する制動制御装置及び制御方法を提供することである。

　本発明による制動制御装置は、ブレーキペダルの入力部材の移動に応じて車輪に摩擦制動トルクを付与する摩擦制動装置と、車輪に回生制動トルクを付与する電動モータと、電動モータによる回生電力を充電する充電装置と、を備える。さらに入力部材の変位量を検出する検出部と、検出部により検出された変位量に基づいてドライバの要求制動トルクを求め、要求制動トルクを回生制動トルクと摩擦制動トルクとに割り当てる制御部と、を備える。制御部は、充電装置又は電動モータの動作条件により発生可能な回生制動トルクの制限値を求め、検出部が入力部材の変位を検出してから回生制動トルクが制限値に達する前の途中で、要求制動トルクに対する回生制動トルクの割合を小さくする。

　本発明の実施形態、本発明の利点については、添付された図面を参照しながら以下に詳細に説明する。

図１は、本発明の第１実施形態に係るハイブリッド車両を示す回路図である。図２は、ハイブリッド車両のブレーキ装置を示す構成図である。図３は、制動時におけるブレーキペダル反力の急激な変化を示す図である。図４は、制御部の構成を示す機能ブロック図である。図５は、ブレーキペダル反力の変動抑制手法を示す図である。図６は、変動抑制処理後のブレーキペダル反力の変動を示す図である。図７は、変動抑制処理の処理手順を示すフローチャートである。図８は、第２実施形態に係る変動抑制処理を示すフローチャートである。図９は、第３実施形態に係る変動抑制処理を示すフローチャートである。図１０は、第４実施形態に係る制御部の構成を示す機能ブロック図である。図１１は、ブレーキペダル反力の変動抑制手法を示す図である。図１２は、反力変動抑制処理の処理手順を示すフローチャートである。図１３は、第５実施形態に係る変動抑制処理を示すフローチャートである。図１４は、第６実施形態に係る変動抑制処理を示すフローチャートである。

（第１実施形態）
　図１は、本発明の第１実施形態に係るハイブリッド車両を示す全体構成図である。

　ハイブリッド車両１００は、ハイブリッド車両１００を動かす駆動部１０１と、駆動部１０１を制御する制御部２００と、により構成される。

　駆動部１０１は、車体に装着される車輪３ａ～３ｄと、ハイブリッド車両１００の動力源であるエンジン１１０と、車体を制動するときに車体の慣性エネルギーを回生するモータジェネレータ１２１と、を備える。

　さらに駆動部１０１は、車体を制動するときにモータジェネレータ１２１に生じる回生電力を充電する充電装置１２２を備える。充電装置１２２は、モータジェネレータ１２１の駆動電力を蓄えるバッテリ１０４と、モータジェネレータ１２１とバッテリ１０４との間で電力の供給を制御するインバータ１０３と、を備える。

　また、駆動部１０１は、エンジン１１０の動力をモータジェネレータ１２１の入力軸に伝達するクラッチ１１１と、クラッチ１１１を駆動する油圧ユニット１０６と、モータジェネレータ１２１の出力軸上に設けられた自動変速機１３０と、を備える。自動変速機１３０は、モータジェネレータ１２１の出力軸の動力をプロペラシャフト１３１に伝達するクラッチ１１２を有する。

　さらに駆動部１０１は、クラッチ１１２を駆動する油圧ユニット１０８と、プロペラシャフト１３１に連結されたディファレンシャル１４０と、ディファレンシャル１４０に連結された左ドライブシャフト１４１及び右ドライブシャフト１４２と、を備える。また、駆動部１０１は、ドライバの制動操作に応じて車輪３ａ～３ｄに摩擦制動トルクを付与するブレーキ装置１を備える。

　エンジン１１０は、ハイブリッド車両１００を走らせる動力源である。エンジン１１０は、例えば、ガソリンエンジンにより実現される。

　クラッチ１１１及び１１２は、板ばねの付勢力によって完全締結するノーマルクローズ型の乾式クラッチである。クラッチ１１１及び１１２としては、例えば、比例ソレノイドにより油流量および油圧を連続的に制御できる湿式多板クラッチが用いられる。

　油圧ユニット１０６は、クラッチ１１１を駆動してエンジン１１０の出力軸とモータジェネレータ１２１の入力軸とを締結状態又は開放状態にする。油圧ユニット１０８は、クラッチ１１２を駆動してモータジェネレータ１２１の出力軸とプロペラシャフト１３１の入力軸とを完全締結状態、スリップ締結状態、又は開放状態の３つの状態に切り替える。

　インバータ１０３は、直流と交流の２種類の電気を交互に変換する電流変換機である。インバータ１０３は、モータトルクが目標モータトルクとなるようにバッテリ１０４からの直流を任意の周波数の三相交流に変換してモータジェネレータ１２１に供給する。一方、モータジェネレータ１２１が発電機として機能するときは、モータジェネレータ１２１からの三相交流を直流に変換してバッテリ１０４に供給する。

　モータジェネレータ１２１は、ロータに永久磁石が埋設されステータにコイルが巻き付けられた同期型の電動モータである。モータジェネレータ１２１は、ハイブリッド車両１００が制動するときに回生制動トルクを車輪３ａ及び３ｂに付与する。回生制動トルクとは、車輪３ａ及び３ｂに付与される制動トルクのうちモータジェネレータ１２１の発電に利用される制動トルクのことをいう。

　モータジェネレータ１２１は、インバータ１０３からの三相交流の供給によって制御される。モータジェネレータ１２１は、バッテリ１０４から電力の供給を受けると、電動機としてロータを回転駆動させる。また、モータジェネレータ１２１は、外力によりロータが回転されると、発電機として、ステータコイルの両端に起電力が生じる。モータジェネレータ１２１に生じた回生電力は、バッテリ１０４に充電される。

　自動変速機１３０は、前進５速、後退１速等の変速比を車速ＶＳＰやアクセル開度ＡＰＯ等に応じて自動的に切り換える変速機である。

　ディファレンシャル１４０は、自動変速機１３０の出力軸の動力を、左ドライブシャフト１４１に連結された車輪３ａと、右ドライブシャフト１４２に連結された車輪３ｂとにそれぞれ付与する。

　ブレーキ装置１は、ドライバの制動操作の操作量を検出し、検出した操作量が大きいほど、車輪３ａ～３ｄに付与する摩擦制動トルクを大きくする。ブレーキ装置１は、制御部２００から回生制動トルクの値（以下「回生指令値」と称する。）を含む回生協調制御指令を受け付ける。ブレーキ装置１は、回生協調制御指令を受け付けると、ドライバの制動操作に応じた要求制動トルクから回生指令値の回生制動トルク分だけ減じた摩擦制動トルクを車輪３ａ～３ｄに付与する。

　制御部２００は、ハイブリッド車両１００の走行及び制動を制御する制動制御装置である。制御部２００は、ハイブリッド車両１００の走行状態を３つの走行モードに切り替えることが可能である。

　制御部２００は、モータジェネレータ１２１のみの動力によって走行させる電気自動車走行モード（以下、「ＥＶ走行モード」と称する）に走行状態を設定するときに、クラッチ１１１を開放状態にし、かつ、クラッチ１１２を締結状態に制御する。

　制御部２００は、モータジェネレータ１２１とエンジン１１０の動力によって車を走行させるエンジン使用走行モード（以下、「ＨＥＶ走行モード」と称する）に走行状態を設定するときに、クラッチ１１１及び１１２の両者を締結状態に制御する。

　制御部２００は、モータジェネレータ１２１とエンジン１１０の動力をスリップさせながら車を走行させるエンジン使用スリップ走行モード（以下、「ＷＳＣ走行モード」と称する）に設定する。このとき制御部２００は、クラッチ１１１を締結状態にし、クラッチ１１２をスリップ締結状態に制御する。ＷＳＣ走行モードは、特に、バッテリ１０４の充電状態（ＳＯＣ：State Of Charge）が低い場合や、エンジン１１０の冷却水の温度が低い場合などにおいてクリープ走行が可能なときに設定される。

　ＨＥＶ走行モードは、さらに、エンジン走行モードと、モータアシスト走行モードと、走行発電モードと、の３つの走行モードに分けられる。

　制御部２００は、エンジン走行モードでは、エンジン１１０のみの動力によって車輪３ａ及び３ｂを回転させ、モータアシスト走行モードでは、エンジン１１０とモータジェネレータ１２１の両者の動力によって車輪３ａ及び３ｂを回転させる。

　さらに走行発電モードでは、制御部２００は、エンジン１１０のみの動力によって、車輪３ａ及び３ｂを回転させると共にモータジェネレータ１２１を発電機として駆動させる。例えば、定速運転時や加速運転時において走行状態が走行発電モードに設定される。また、減速運転時には、モータジェネレータ１２１は、車輪３ａ及び３ｂに生じる制動エネルギーを回生電力に変換して回生電力をバッテリ１０４に充電する。

　制御部２００は、車両全体の消費エネルギーを管理し、最高効率で車を走らせるための機能を担うものである。例えば、制御部２００は、エンジン１１０の回転数Ｎｅ及びトルクＴｅを最適なエンジン動作点に調整する。また、制御部２００は、モータジェネレータ１２１の回転数Ｎｍ及びトルクＴｍを最適なモータ動作点に調整する。

　制御部２００は、エンジン１１０、モータジェネレータ１２１、充電装置１２２、クラッチ１１１、クラッチ１１２、及びブレーキ装置１からＣＡＮ（Controller Area Network）通信線２０１を介して、これらの状態情報を受け付ける。制御部２００は、これらの状態情報を用いて、エンジン１１０、クラッチ１１１、クラッチ１１２、モータジェネレータ１２１、及びブレーキ装置１の目標の動作状態を決定する。

　また、ハイブリッド車両１００を制動するときには、制御部２００は、ブレーキ装置１により検出された制動操作量に基づいてドライバの要求制動トルクを求める。そして制御部２００は、要求制動トルクを回生制動トルクと摩擦制動トルクとに割り当てる。本実施形態では、制御部２００は、要求制動トルクを回生制動トルクに優先的に配分し、回生制動トルクだけでは要求制動トルクに達しない場合に摩擦制動トルクの割合を大きくする。

　具体的には制御部２００は、要求制動トルクの値を回生制動トルクの回生指令値として設定し、インバータ１０３を制御してモータジェネレータ１２１により回生制動トルクを車輪３ａ及び３ｂに付与させるとともに、回生指令値を含む回生協調制御指令をブレーキ装置１に送信する。そしてブレーキ装置１は、ドライバの制動操作によって要求された要求制動トルクが回生制動トルクだけでは不足する場合に摩擦制動トルクを車輪３ａ～３ｄに付与する。すなわち、制御部２００は、回生制動トルクによる車体の減速のみでは制動トルクが不足する場合、その不足分を摩擦制動トルクで補うようにブレーキ装置１を制御する。

　図２は、ブレーキ装置１の詳細構成を示す構造図である。

　ブレーキ装置１は、車輪３ａ～３ｄを制動するホイルシリンダ４ａ～４ｄと、ホイルシリンダ４ａ～４ｄに作動油を供給するマスタシリンダ２と、作動油を貯留するリザーバタンクＲＥＳと、を備える。さらにブレーキ装置１は、ブレーキペダルＢＰの操作により進退移動するインプットロッド６と、インプットロッド６に付与された推進力を倍力するマスタシリンダ圧制御機構５と、を備える。また、ブレーキ装置１は、インプットロッド６の変位量を検出するブレーキ操作量検出装置７と、ブレーキ操作量検出装置７が検出した変位量に応じてマスタシリンダ圧制御機構５を制御するマスタシリンダ圧制御装置８と、を備える。

　インプットロッド６は、ブレーキペダルＢＰと共にストローク（進退）する入力部材である。インプットロッド６のストロークにより、マスタシリンダ２のプライマリピストン２ｂが移動する。

　マスタシリンダ２は、インプットロッド６のアシスト部材としてのプライマリピストン２ｂを進退移動させるものである。

　マスタシリンダ圧制御機構５は、インプットロッド６の移動に応じてプライマリピストン２ｂに推進量を付与し、その推進力によりマスタシリンダ２内の液圧（以下、マスタシリンダ圧Ｐｍｃ）を倍力する。すなわち、マスタシリンダ圧制御機構５は、マスタシリンダ２内に倍力されたブレーキ液を発生させるブレーキ倍力装置である。

　ブレーキ操作量検出装置７は、インプットロッド６の端部６ｂ側に設けられている。ブレーキ操作量検出装置７は、ドライバの制動操作の操作量として、インプットロッド６のストロークの変位量を検出する検出部である。ブレーキ操作量検出装置７は、検出した変位量に応じた検出信号をマスタシリンダ圧制御装置８に出力する。

　マスタシリンダ圧制御装置８は、ブレーキ操作量検出装置７から検出信号を受け付け、検出信号に応じたインプットロッド６のストロークの変位量を示す変位量情報を制御部２００に送信する。マスタシリンダ圧制御装置８は、制御部２００からの制御指令に従ってマスタシリンダ圧制御機構５を駆動して、インプットロッド６の変位量に応じた推進力をプライマリピストン２ｂに付与する。

　以下、説明のため、マスタシリンダ２の軸方向をｘ軸方向とし、マスタシリンダ２の底部側をx軸正方向とブレーキペダルＢＰ側をx軸負方向と定義する。

　マスタシリンダ２は、いわゆるタンデム型のシリンダである。マスタシリンダ２のシリンダ２ａ内には、アシスト部材としてのプライマリピストン２ｂと、セカンダリピストン２ｃとが設けられている。

　シリンダ２ａでは、プライマリピストン２ｂのx軸正方向側の端面と、セカンダリピストン２ｃのx軸負方向側の端面とにより、第１液圧室としてのプライマリ液圧室２ｄが形成される。プライマリ液圧室２ｄは、プライマリ回路１０と連通可能に接続されている。

　プライマリ液圧室２ｄの容積は、プライマリピストン２ｂとセカンダリピストン２ｃがシリンダ２ａ内をストロークすることにより変化する。プライマリ液圧室２ｄには、プライマリピストン２ｂをx軸負方向側に付勢する戻しバネ２ｆが設置されている。

　また、シリンダ２ａでは、シリンダ２ａ内の底面と、セカンダリピストン２ｃにおけるx軸正方向側の端面とにより、第２液圧室としてセカンダリ液圧室２ｅが形成される。セカンダリ液圧室２ｅは、セカンダリ回路２０と連通可能に接続されている。

　セカンダリ液圧室２ｅの容積は、セカンダリピストン２ｃがシリンダ２ａ内をストロークすることにより変化する。セカンダリ液圧室２ｅには、セカンダリピストン２ｃをx軸負方向側に付勢する戻しバネ２ｇが設置されている。

　プライマリ回路１０には、プライマリ液圧センサ１３が設けられている。液圧センサ１３は、摩擦制動トルクを調整するために、プライマリ液圧室２ｄの液圧を検出し、検出結果を示す液圧情報をマスタシリンダ圧制御装置８に送信する。

　セカンダリ回路２０には、セカンダリ液圧センサ１４が設けられている。液圧センサ１４は、摩擦制動トルクを調整するために、セカンダリ液圧室２ｅの液圧を検出し、検出結果を示す液圧情報をマスタシリンダ圧制御装置８に送信する。なお、図示は省略したが、プライマリ回路１０とセカンダリ回路２０には、ＡＢＳ制御等を実施するための各種バルブやモータポンプ、リザーバ等が設けられている。

　インプットロッド６のx軸正方向側の端部６ａは、プライマリピストン２ｂの隔壁２ｈを貫通し、プライマリ液圧室２ｄ内に接地している。インプットロッド６の端部６ａとプライマリピストン２ｂの隔壁２ｈとの間はシールされており、液密性を確保すると共に、端部６ａは、隔壁２ｈに対して軸方向に摺動可能に設けられている。

　一方、インプットロッド６のx軸負方向側の端部６ｂは、ブレーキペダルＢＰに連結されている。ドライバがブレーキペダルＢＰを踏むと、インプットロッド６はx軸正方向側に移動し、ドライバがブレーキペダルＢＰを戻すと、インプットロッド６はx軸負方向側に移動する。

　また、インプットロッド６には、フランジ部６ｃの外径よりも小径かつ、プライマリピストン２ｂの隔壁２ｈの内周よりも大径の大径部６ｆが形成されている。ブレーキ操作が行われていないブレーキ非作動時には、大径部６ｆのx軸正方向側の端面と隔壁２ｈのx軸負方向側の端面との間にギャップＬ１が設けられる。このギャップＬ１により、プライマリピストン２ｂがインプットロッド６に対してx軸負方向に相対移動することが可能となる。これにより、制御部２００から回生協調制御指令を受けたときに、マスタシリンダ圧制御装置８が回生制動トルク分だけ摩擦制動トルクを減じることができる。

　また、ギャップＬ１により、インプットロッド６がプライマリピストン２ｂに対してx軸正方向にギャップＬ１分だけ相対変位すると、大径部６ｆのx軸正方向側の端面と隔壁２ｈとが当接して、インプットロッド６とプライマリピストン２ｂとが一体的に移動する。これによってプライマリ液圧室２ｄの作動液が加圧され、加圧された作動液がプライマリ回路１０に供給される。

　プライマリ液圧室２ｄの圧力により、セカンダリピストン２ｃがx軸正方向側へ移動する。これによってセカンダリ液圧室２ｅの作動液が加圧され、加圧された作動液がセカンダリ回路２０に供給される。

　また、ホイルシリンダ４ａ～４ｄは、車輪３ａ～３ｄに摩擦制動トルクを付与する摩擦制動装置である。ホイルシリンダ４ａ～４ｄは、それぞれ、ディスクロータ４０ａ～４０ｄを押圧する。

　ホイルシリンダ４ａは、シリンダ、ピストン、パッド等を有する。ホイルシリンダ４ａでは、シリンダ２ａからの作動液によってピストンが移動し、ピストンに連結したパッドがディスクロータ４０ａを押圧する。ホイルシリンダ４ａ～４ｄのそれぞれは、互いに同じ構成である。

　ディスクロータ４０ａ～４０ｄは、車輪３ａ～３ｄに装着され、車輪３ａ～３ｄと一体的に回転する。ディスクロータ４０ａ～４０ｄに作用するブレーキトルクは、車輪と路面との間に作用するブレーキ力となる。

　リザーバタンクＲＥＳは、不図示の隔壁によって互いに仕切られた少なくとも２つの液室を有する。リザーバタンクＲＥＳ内の一方の液室は、ブレーキ回路１１を介して、マスタシリンダ２のプライマリ液圧室２ｄと連通可能に接続されている。他の液室は、ブレーキ回路１２を介してセカンダリ液圧室２ｅと連通可能に接続されている。

　続いて、マスタシリンダ圧制御機構５の動作について説明する。

　マスタシリンダ圧制御機構５は、マスタシリンダ圧制御装置８からの制御指令に従ってプライマリピストン２ｂの変位量、すなわちマスタシリンダ圧Ｐｍｃを調整するものである。マスタシリンダ圧制御機構５は、インプットロッド６の変位量に応じた回転力を発生させる駆動モータ５０と、駆動モータ５０の回転力を増大させる減速装置５１と、減速装置５１の回転力をマスタシリンダ２に伝達する回転－並進変換装置５５と、を有する。

　駆動モータ５０は、三相ＤＣ（Direct Current）ブラシレスモータである。駆動モータ５０は、マスタシリンダ圧制御装置８からの制御指令に従ってブレーキ操作量検出装置７からの検出信号に応じた回転トルクを発生させる。駆動モータ５０は、プライマリピストン２ｂを進退移動させるアクチュエータの役割を果たす。

　減速装置５１は、駆動モータ５０の出力回転をプーリ減速方式により減速する。減速装置５１は、駆動モータ５０の出力軸に設けられた小径の駆動側プーリ５２と、回転－並進変換装置５５のボールネジナット５６に設けられた大径の従動側プーリ５３と、駆動側プーリ５２及び従動側プーリ５３に巻き掛けられたベルト５４と、を有する。

　減速装置５１は、駆動側プーリ５２と従動側プーリ５３の半径比により定まる減速比に応じて駆動モータ５０の回転トルクを増幅し、増幅されたトルクを回転－並進変換装置５５に伝達する。

　回転－並進変換装置５５は、駆動モータ５０の回転動力を並進動力に変換し、並進動力によりプライマリピストン２ｂを押圧する。回転－並進変換装置５５は、ボールネジ方式を採用しており、ボールネジナット５６と、ボールネジ軸５７と、可動部材５８と、戻しバネ５９と、を有する。

　マスタシリンダ２のx軸負方向側にはハウジング部材ＨＳＧ１が設けられ、ハウジング部材ＨＳＧ１のx軸負方向側にはハウジング部材ＨＳＧ２が設けられている。ハウジング部材ＨＳＧ２内に設けられたベアリングＢＲＧの内周には、ボールネジナット５６が軸回転可能に設置されている。

　ボールネジナット５６は、従動側プーリ５３に嵌合されている。ボールネジナット５６内には、中空のボールネジ軸５７が螺合している。ボールネジナット５６とボールネジ軸５７との隙間には、複数のボールが回転移動可能に設置されている。

　ボールネジ軸５７のx軸正方向側の端部には可動部材５８が一体に設けられ、可動部材５８のx軸正方向側の端面にはプライマリピストン２ｂが接合されている。プライマリピストン２ｂは、ハウジング部材ＨＳＧ１に収容されている。プライマリピストン２ｂのx軸正方向側の端部は、ハウジング部材ＨＳＧ１から突出してマスタシリンダ２の内周に嵌合されている。

　ハウジング部材ＨＳＧ１の内周とプライマリピストン２ｂの外周との間には、戻しバネ５９が設置されている。戻しバネ５９は、x軸正方向側の端部がハウジング部材ＨＳＧ１内のx軸正方向側の底面Ａに固定され、x軸負方向側の端部が可動部材５８に係合されている。戻しバネ５９は、底面Ａと可動部材５８との間で軸方向に押し縮めて設置されており、可動部材５８とボールネジ軸５７をx軸負方向側に付勢している。

　従動側プーリ５３が回転すると、ボールネジナット５６が一体的に回転し、ボールネジナット５６の回転運動により、ボールネジ軸５７が軸方向に並進運動する。x軸正方向側へのボールネジ軸５７の並進運動の推力により、可動部材５８を介してプライマリピストン２ｂをx軸正方向側に押圧する。なお、図２には、ブレーキ非作動時にボールネジ軸５７がx軸負方向側に最大変位したときの状態が示されている。この状態がボールネジ軸５７の初期位置である。

　一方、ボールネジ軸５７には、並進運動の推力と反対方向（ｘ軸負方向側）に戻しバネ５９の弾性力が作用する。例えば、ブレーキ操作が行われているとき、すなわちプライマリピストン２ｂをx軸正方向側に押圧してマスタシリンダ圧Ｐｍｃを加圧している状態でも、ｘ軸負方向側に弾性力が作用する。

　また、インプットロッド６とプライマリピストン２ｂとの間に画成した環状空間Ｂには、一対のバネ６ｄ及び６eが配設されている。バネ６ｄの一端はインプットロッド６に設けられたフランジ部６ｃに係止され、バネ６ｄの他端はプライマリピストン２ｂの隔壁２ｈに係止されている。バネ６ｅの一端はフランジ部６ｃに係止され、バネ６ｅの他端は可動部材５８に係止されている。

　バネ６ｄ及び６eは、プライマリピストン２ｂに対してインプットロッド６を両者の相対変位の中立位置に向けて付勢し、ブレーキ非作動時にインプットロッド６とプライマリピストン２ｂとを相対移動の中立位置に保持する役割を果たす。バネ６ｄ及び６ｅにより、インプットロッド６とプライマリピストン２ｂとが中立位置からいずれかの方向に相対変位したとき、プライマリピストン２ｂに対してインプットロッド６を中立位置に戻す付勢力が作用する。

　上記のように、モータジェネレータ１２１によって車輪３ａ及び３ｂに回生制動トルクが付与されるときに、ブレーキ装置１は、回生制動トルク分を減じた摩擦制動トルクを車輪３ａ～３ｄに付与する。

　また、インプットロッド６がブレーキペダルＢＰと連動して移動し、プライマリ液圧室２ｄを加圧する構成であるため、マスタシリンダ圧Ｐｍｃに応じた力がインプットロッド６を介してブレーキペダルＢＰに作用し、ブレーキペダル反力としてドライバに伝達される。このため、車輪３ａ及び３ｂに回生制動トルクを付与するときに、ブレーキペダル反力が急変する場合がある。

　図３は、ブレーキ時におけるブレーキペダル反力が急変する例を示す図である。図３（ａ）は、ブレーキ時における回生制動トルクの増加率の変動３１２を示す図である。図３（ｂ）は、回生制動トルクの変動３１２に起因するブレーキペダル反力の急激な変動３２２を示す図である。図３（ａ）及び図３（ｂ）は横軸が共通の時間軸である。

　図３（ａ）に示すように、回生制動トルク３１２は、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間は、ドライバの要求制動トルク３１１に合わせて増加している。しかしながら、回生制動トルク３１２は、ｔ２以降、要求制動トルク３１１よりも回生制動トルクの増加率が低下している。これは、モータジェネレータ１２１の出力特性や、バッテリ１０４の電力の受け入れ制限などにより、モータジェネレータ１２１で発生可能な回生制動トルクが制限されるためである。

　図３（ｂ）に示すように、回生制動トルクが制限されたときには、ドライバが違和感を受けにくいブレーキペダル反力３２１と比較して、実際のブレーキペダル反力３２２は、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間に急激に変化している。このため、ドライバに違和感を与えてしまうことが想定される。これに対し、制御部２００は、回生制動トルクを車輪３ａ及び３ｂに付与するときには、ブレーキペダル反力の変動を抑制する反力変動抑制処理を実行する。

　反力変動抑制処理において、制御部２００は、モータジェネレータ１２１及び充電装置１２２の動作条件により、モータジェネレータ１２１で発生可能な回生制動トルクの制限値を求める。そして制御部２００は、回生制動トルクが制限値に達するまでの途中で、要求制動トルクに対する回生制動トルクの割合を小さくする。これにより、回生制動トルクの制限値付近での回生制動トルクの増加量の急変が抑制される。

　図４は、制御部２００の詳細構成を示す機能ブロック図である。

　制御部２００は、ドライバの要求制動トルクを算出する要求トルク算出部２１０と、要求制動トルクに応じて回生制動トルクの上限値を決定する回生トルク決定部２２０と、回生制動トルクの増加率の変更閾値を算出する閾値算出部２３０と、を備える。さらに制御部２００は、回生制動トルクが変更閾値を超えたときに、要求制動トルクに対する回生制動トルクの割合を制限する回生トルク制限部２４０と、を備える。

　要求トルク算出部２１０は、ＣＡＮ通信線２０１からインプットロッド６の変位量情報を受け付けると、変位量情報に応じて要求制動トルクのトルク値を算出する。例えば、変位量情報が大きくなるほど要求制動トルクは大きくなる。要求トルク算出部２１０は、トルク値を示す要求情報を閾値算出部２３０に供給する。

　回生トルク決定部２２０は、要求トルク算出部２１０から要求情報を受け付けると、要求情報に示された要求制動トルクのうちモータジェネレータ１２１に割り当て可能な回生制動トルクの上限値を求める。回生トルク決定部２２０は、回生制動トルクの上限値を示す回生トルク情報を回生トルク制限部２４０に供給する。

　閾値算出部２３０は、ＣＡＮ通信線２０１から、モータジェネレータ１２１及び充電装置１２２の動作条件を示す状態情報を受け付ける。状態情報には、バッテリ情報、モータ情報やインバータ情報が含まれる。バッテリ情報にはバッテリ１０４のＳＯＣ及び温度が示され、モータ情報にはモータジェネレータ１２１の回転数及び温度が示され、インバータ情報にはインバータ１０３の温度が示される。

　閾値算出部２３０は、モータジェネレータ１２１及び充電装置１２２の状態情報を用いてモータジェネレータ１２１が現在発生可能な回生制動トルクの制限値を算出する。例えば、閾値算出部２３０は、モータジェネレータ１２１の出力特性及びバッテリ１０４の特性を用いて、車速などの駆動部１００１の状態情報により定まる制限値を算出する。なお、閾値算出部２３０は、モータジェネレータ１２１及び充電装置１２２のいずれか一方の状態情報に基づいて、回生制動トルクの制限値を算出してもよい。

　また、閾値算出部２３０は、回生制動トルクの増加率の急激な変動に対してドライバが許容可能な変動許容量を取得し、変動許容量から変動抑制規定値を算出する。

　例えば、閾値算出部２３０は、回生制動トルクの増加率を低下させるために必要な回生制動トルクの変更範囲を規定する規定値を保持する。規定値は、ハイブリッド車両１００で許容可能なブレーキペダル反力の変動許容量により予め設定される。閾値算出部２３０は、回生制動トルクの制限値から規定値を減算し、その減算した減算値である変動抑制規定値を算出する。閾値算出部２３０は、変動抑制規定値を変更閾値として回生トルク制限部２４０に供給する。

　回生トルク制限部２４０は、回生トルク決定部２２０から回生トルク情報を受け付け、閾値算出部２３０から変更閾値を受け付ける。回生トルク制限部２４０は、回生トルク情報に示された回生制動トルクが変更閾値未満である場合には、要求制動トルクに対する回生制動トルクの割合を一定に維持する。

　一方、回生トルク制限部２４０は、回生制動トルクが変更閾値を超える場合には、要求制動トルクに対する摩擦制動トルクの割合を高くして回生制動トルクの単位時間あたりの増加率を小さくする。すなわち、回生トルク制限部２４０は、ブレーキペダル反力の変動抑制処理により、回生制動トルクの割合を小さくして摩擦制動トルクを大きくする。次に、ブレーキペダル反力の変動抑制手法について図面を参照して説明する。

　図５は、制御部２００によるブレーキペダル反力の変動抑制手法の一例を示す図である。

　図５では、要求トルク算出部２１０が、ブレーキ操作量検出装置７からのインプットロッド６の変位量情報に基づいて要求制動トルクＴ０を算出する。その後、回生トルク決定部２２０が、要求制動トルクＴ０に対応する回生制動トルクの上限値Ｔ１を求める。例えば、回生トルク決定部２２０は、要求制動トルクごとに、要求制動トルクの値と回生制動トルクの上限値とが互いに対応付けられたマップを保持し、マップから要求制動トルクの値Ｔ０に対応付けられた上限値Ｔ１を抽出する。

　次に閾値算出部２３０が、ハイブリッド車両１００の状態情報に基づいてモータジェネレータ１２１で発生可能な回生制動トルクの制限値Ｔ２を算出する。例えば、閾値算出部２３０は、車速などの速度情報、モータジェネレータ１２１自体の出力特性やバッテリ１０４の受け入れ特性などの動作条件から制限値Ｔ２を算出する。

　さらに閾値算出部２３０は、ドライバが許容可能な変動許容量により定められた回生制動トルクの規定値ΔＴを取得する。そして閾値算出部２３０は、次式に示すように、回生制動トルクの制限値Ｔ２から規定値ΔＴを減算し、減算した値を反力変動対策用の変更閾値Ｔｔｈとして回生トルク制限部２４０に供給する。

　次に回生トルク制限部２４０は、回生制動トルクの上限値Ｔ１が変更閾値Ｔｔｈ以上であるか否かを判断する。回生トルク制限部２４０は、上限値Ｔ１が変更閾値Ｔｔｈ以上であると判断したときに要求制動トルクＴ０’と回生制動トルクＴ１’とを取得する。

　そして回生トルク制限部２４０は、要求制動トルクＴ０’からＴ０までの回生制動トルクの増加率を「１」よりも小さい変化勾配αに設定する。具体的には回生トルク制限部２４０は、回生制動トルクの制限値でのブレーキペダル反力の変動に対してドライバが許容可能な変動許容量から増加勾配αを求める。

　回生トルク制限部２４０は、要求制動トルクＴ０’と回生制動トルクＴ１’と増加勾配αとを用いて、要求制動トルクＴ０に対応する回生制動トルクＴ１の補正値Ｔ３を算出する。回生トルク制限部２４０は、回生制動トルクの補正値Ｔ３が制限値Ｔ２よりも小さいため、補正値Ｔ３を回生指令値Ｔに設定し、回生指令値Ｔをブレーキ装置１及びインバータ１０３に送信する。

　これにより、制御部２００は、ブレーキ操作量検出装置７がインプットロッド６の変位を検出したときから、回生制動トルクが制限値Ｔ２に達する前に、回生制動トルクの増加率を小さくすることができる。

　図６は、反力変動抑制処理によってブレーキペダル反力の変動が抑制された例を示す図である。図６（ａ）は、反力変動抑制処理が行われた回生制動トルク６１３を示す図である。図６（ｂ）は、回生制動トルク６１３に起因するブレーキペダル反力の変動６２３を示す図である。

　図６（ａ）に示すように、時刻ｔ２において、反力変動抑制処理が行われない回生制動トルク６１２は、制限値に達したため増加率が急激に低下している。これに対し、回生制動トルク６１３は、時刻ｔ１２から時刻ｔ２までの間で増加率が下げられているので、時刻ｔ２付近での回生制動トルクの変動が抑制されている。

　これにより、図６（ｂ）に示すように、ブレーキペダル反力６２３は、反力変動抑制処理が行われないときのブレーキペダル反力６２２と比較して、ブレーキペダル反力の急激な変動が抑制される。このため、反力変動抑制処理により、ドライバに違和感を与えることを軽減することができる。

　図７は、制御部２００による反力変動抑制処理の処理手順を示すフローチャートである。

　まず、要求トルク算出部２１０は、ブレーキ操作量検出装置７により検出されたインプットロッド６のストロークに基づいてドライバの要求制動トルクＴ０を算出する（ステップＳ１）。要求トルク算出部２１０は、要求制動トルクの値Ｔ０を回生トルク決定部２２０に供給する。

　その後、回生トルク決定部２２０は、要求トルク算出部２１０から要求制動トルクＴ０を受け付けると、要求制動トルクＴ０に対応する回生制動トルクの上限値Ｔ１を決定する（ステップＳ２）。回生トルク決定部２２０は、回生制動トルクＴ１を回生トルク制限部２４０に供給する。

　また、閾値算出部２３０は、ハイブリッド車両１００の状態情報に基づいてモータジェネレータ１２１で発生可能な回生制動トルクの制限値Ｔ２を算出する（ステップＳ３）。さらに閾値算出部２３０は、ハイブリッド車両１００で許容可能な変動許容量により定められた反力変動対策用の規定値ΔＴを設定する（ステップＳ４）。

　そして閾値算出部２３０は、回生制動トルクの制限値Ｔ２から規定値ΔＴを減算した変動抑制規定値を算出する（ステップＳ５）。閾値算出部２３０は、変動抑制規定値を変更閾値Ｔｔｈとして回生トルク制限部２４０に供給する。

　回生トルク制限部２４０は、回生トルク決定部２２０から回生制動トルクの上限値Ｔ１を受け付け、閾値算出部２３０から変更閾値Ｔｔｈを受け付けると、回生制動トルクＴ１が変更閾値Ｔｔｈを超えているか否かを判断する（ステップＳ６）。回生制動トルクＴ１が変更閾値Ｔｔｈ以下である場合には、回生トルク制限部２４０は、上限値Ｔ１を回生制動トルクの回生指令値Ｔに設定する（ステップＳ９）。

　一方、回生トルク制限部２４０は、回生制動トルクＴ１が変更閾値Ｔｔｈを超えている場合には、図５で述べた変動抑制手法により、回生制動トルクＴ１よりも小さな補正値Ｔ３を算出する（ステップＳ７）。そして回生トルク制限部２４０は、回生制動トルクの制限値Ｔ２と補正値Ｔ３のうち小さい方の値を回生指令値Ｔに設定して（ステップＳ８）、制御部２００での反力変動抑制処理が終了する。

　本実施形態によれば、制御部２００が、モータジェネレータ１２１及び充電装置１２２の動作条件により求められた回生制動トルクの制限値を用いて、回生制動トルクが制限値に達する前に、摩擦制動トルクに対する回生制動トルクの比率を小さくする。

　このため、回生制動トルクの制限値付近において、回生制動トルクの増加率が低下しても事前に摩擦制動トルクに対する回生制動トルクの比率が下げられているので、回生制動トルクの急激な変動が抑制される。したがって、制限値付近での回生制動トルクの変動に起因するブレーキペダル反力の変動も抑制される。このため、制御部２００は、ドライバに与える違和感を軽減することができる。

　さらに本実施形態では、制御部２００において、閾値算出部２３０が回生制動トルクの制限値に応じて変更閾値を設定し、回生制動トルクが変更閾値を超える場合に回生トルク制限部２４０が、摩擦制動トルクの割合を高くして回生制動トルクを制限する。

　このため、制御部２００は、モータジェネレータ１２１及び充電装置１２２の動作条件によって変化する回生制動トルクの制限値に合わせて変更閾値を変えるので、変更閾値が固定された構成と異なり、回生制動トルクの制限値が変更閾値より低くなるようなことを防止できる。したがって、制御部２００は、回生制動トルクが制限値に達する前に、より確実に、要求制動トルクに対する回生制動トルクの割合を小さくすることができる。

（第２実施形態）
　第２実施形態に係る制御部は、図４に示した制御部２００と基本構成は同じである。以下では、第１実施形態に係る制御部２００と異なる点のみを説明する。

　閾値算出部２３０は、モータジェネレータ１２１により回生されるエネルギー量の要求値（以下「回生要求値」と称する。）を取得する。回生要求値は、例えば、あらかじめ閾値算出部２３０に記憶されている。閾値算出部２３０は、回生要求値が変動抑制規定値よりも大きい場合には、回生要求値を変更閾値として回生トルク制限部２４０に供給する。

　そして回生トルク制限部２４０は、回生制動トルクの上限値が回生要求値よりも小さいときには、変動抑制規定値よりも回生制動トルクが小さい場合であっても、回生制動トルクの増加率を小さくしない。つまり、回生トルク制限部２４０は、回生制動トルクの上限値が回生要求値よりも小さい場合でも、要求制動トルクに対する回生制動トルクの割合の変更を行わない。

　図８は、第２実施形態における反力変動抑制処理の処理手順を示すフローチャートである。図８に示されたステップＳ１０以外の処理は、図７と同様の処理であるため、ここでは主にステップＳ１０について説明する。なお、ステップＳ５で閾値算出部２３０が、回生制動トルクの制限値Ｔ２から規定値ΔＴを減算した変動抑制規定値を算出する。

　その後、閾値算出部２３０は、モータジェネレータ１２１を用いて回生可能な制動エネルギーを回収するための回生要求値を取得し、回生要求値と変動抑制規定値とを比較する（ステップＳ１０）。そして閾値算出部２３０は、回生要求値と変動抑制規定値のうち大きな方を変更閾値として回生トルク制限部２４０に出力する。

　すなわち、閾値算出部２３０は、車速などにより変わる変動抑制規定値が、回生要求値よりも小さい場合に限り、回生要求値を変更閾値として回生トルク制限部２４０に設定してステップＳ６に進む。

　本実施形態によれば、閾値算出部２３０が変更閾値を回生要求値以上に設定する。これにより、制御部２００は、ブレーキペダル反力の急激な変動を抑制しつつ、最低限必要な回生エネルギーの回収を優先させることができる。例えば、車両の速度が速いときには回生エネルギーが大きくなるので、回生制動トルクの制限値が低く変動抑制規定値が回生要求値よりも小さくなるときでも、回生制動トルクの制限を行わずに大きな回生エネルギーを回収することが可能となる。なお、閾値算出部２３０は、車両の速度が速いときほど回生要求値を高く設定してもよい。これにより、回生エネルギーの回収効率をさらに向上させることができる。

（第３実施形態）
　第３実施形態に係る制御部は、図４に示した制御部２００と基本構成は同じである。本実施形態では、回生制動トルクの制限を解除する制限解除手法について説明する。

　要求トルク算出部２１０は、ブレーキ操作量検出装置７から定期的にインプットロッド６の変位量情報を受け付け、変位量情報ごとに要求制動トルクのトルク値を算出する。

　回生トルク制限部２４０は、ブレーキペダルＢＰの操作が保持されている状態を判定するために所定の保持判定値を有する。回生トルク制限部２４０は、要求トルク算出部２１０からのトルク値の変化が保持判定値以下になると、要求制動トルクに対する摩擦制動トルクの割合を所定の解除期間ごとに低くして回生制動トルクの制限を解除する。

　例えば、回生トルク制限部２４０は、要求トルク算出部２１０から要求制動トルクのトルク値Ｔ０を受け付けたときに、トルク値Ｔ０の直前に受け付けた前回のトルク値とトルク値Ｔ０とのトルク差分を算出する。そして回生トルク制限部２４０は、トルク差分が保持判定値以下であるときに、ブレーキペダルＢＰの操作が保持されていると判定し、回生制動トルクの制限を解除する。

　回生トルク制限部２４０は、回生制動トルクを段階的に上限値へ戻すために、例えば、予め定められた解除幅ΔＴ１を回生制動トルクの補正値Ｔ３に加算する。回生トルク制限部２４０は、次式に示すように、補正値に解除幅を加算した加算値（Ｔ３＋ΔＴ１）と、回生制動トルクの制限値Ｔ２とのうち、小さい方の値を回生制動トルクの解除値Ｔ４として、回生指令値に設定する。

　そして要求制動トルクの変化が保持判定値以下で維持されている状況では、回生トルク制限部２４０は、解除期間ごとに回生指令値をΔＴ１だけ増加させ、回生制動トルクが制限値Ｔ２に達するまで繰り返し回生指令値を増加させる所定時間勾配処理を行う。

　図９は、第２実施形態に係る反力変動抑制処理の処理手順を示すフローチャートである。図９に示されたステップＳ１１～Ｓ１３以外の処理は、図７と同様の処理であるため、ここでは主にステップＳ１１～Ｓ１３について説明する。なお、ステップＳ７では回生トルク制限部２４０が回生制動トルクの補正値Ｔ３を算出する。

　次に回生トルク制限部２４０は、要求トルク算出部２１０から要求制動トルクのトルク値を受け付けると、ブレーキペダルＢＰの操作が維持された状態か否かを判定する（ステップＳ１１）。具体的には回生トルク制限部２４０は、要求トルク算出部２１０から要求制動トルクＴ０を受け付けると、今回のトルク値Ｔ０と前回のトルク値との差分を求める。

　そして回生トルク制限部２４０は、要求制動トルクの差分が保持判定値以上である場合には、回生制動トルクの制限値Ｔ２と補正値Ｔ３のうち小さい方を回生指令値Ｔに設定する（ステップＳ８）。

　一方、回生トルク制限部２４０は、要求制動トルクの差分が保持判定値未満である場合には、ステップＳ７で算出された補正値Ｔ３から、解除幅ΔＴ１を加算した加算値（Ｔ３＋ΔＴ１）を求める。そして回生トルク制限部２４０は、加算値（Ｔ３＋ΔＴ１）と回生制動トルクの制限値Ｔ２のうち小さい方の値を解除値Ｔ４として算出する（ステップＳ１２）。

　回生トルク制限部２４０は、回生制動トルクの解除値Ｔ４を回生指令値Ｔに設定して（ステップＳ１３）、反力変動抑制処理が終了する。

　本実施形態によれば、回生トルク制限部２４０が、要求制動トルクの変化が保持判定値以下であるときに、要求制動トルクに対する摩擦制動トルクの割合を解除期間ごとに低くして回生制動トルクの制限を解除する。これにより、ブレーキペダルＢＰの操作が保持状態のときには、回生トルク制限部２４０は、摩擦制動トルクの割合を段階的に低くするので、ブレーキペダル反力の変動を抑制しつつ、回生制動トルクにより制動エネルギーを効率良く回収することができる。

　したがって、制御部２００は、ブレーキペダル反力が急激に変動する可能性が低いときに回生制動トルクの制限値まで段階的に回生制動トルクを高くしていくので、ドライバに違和感を与えることなく回生エネルギーの回収効率を高めることができる。

（第４実施形態）
　図１０は、第４実施形態に係る制御部の構成を示す機能ブロック図である。制御部３００は、ブレーキ操作量検出装置７からのインプットロッド６の変位量情報に基づいて回生制動トルクの回生指令値を設定するものである。制御部３００は、図１で示した制御部２００に対応する。

　制御部３００は、踏力変化算出部３１０と、トルク変化算出部３２０と、トルク変化予測部３３０と、踏力変化予測部３４０と、トルク設定部３５０と、を備える。トルク設定部３５０は、回生制動トルクの増加率を制限する目標値設定部３５１を備える。

　踏力変化算出部３１０は、ブレーキペダルＢＰに生じた踏力の変化速度を算出するものである。

　踏力変化算出部３１０は、定期的にブレーキ操作量検出装置７からＣＡＮ通信線２０１を介して、インプットロッド６の変位量情報を受け付ける。また、踏力変化算出部３１０は、インプットロッド６の変位量情報に応じて変化するマスタシリンダ２内のマスタシリンダ圧Ｐｍｃを取得する。例えば、踏力変化算出部３１０は、インプットロッド６の変位量情報からマスタシリンダ圧Ｐｍｃを算出してもよいし、図２に示した液圧センサ１３及び１４で検出された液圧値を用いてマスタシリンダ圧Ｐｍｃを算出してもよい。

　踏力変化算出部３１０は、マスタシリンダ圧Ｐｍｃと、インプットロッド６の面積ＡＩＲと、バネ６ｄ及び６eのバネ定数Ｋと、インプットロッド６に対するプライマリピストン２ｂの相対位置Δｘとを用いて踏力Ｆを算出する。具体的には踏力変化算出部３１０は、次式に示すように踏力Ｆを算出する。

　踏力変化算出部３１０は、ブレーキ操作量検出装置７からのインプットロッド６の変位量情報の変化に基づいて現在までの踏力の変化速度を算出する。例えば、踏力変化算出部３１０は、ブレーキ操作量検出装置７から変化量情報を受け付けたときに、その変化量情報の現在値と、その変化量情報を受け付ける直前の変化量情報の前回値との変位差分を求める。そして踏力変化算出部３１０は、直前の変化量情報を受け付けてから現在の変化量情報を受け付けるまでの時間により変位差分を除算して踏力の変化速度を算出する。踏力変化算出部３１０は、踏力の変化速度の値を示す踏力変化情報を踏力変化予測部３４０に供給する。

　トルク変化算出部３２０は、モータジェネレータ１２１が付与した回生制動トルクの変化速度を算出するものである。

　トルク変化算出部３２０は、回生制動トルクの現在値から、例えばトルク設定部３５０が前回設定した回生制動トルクの前回値を減算して現在までの回生制動トルクの変化速度を算出する。トルク変化算出部３２０は、回生制動トルクの変化速度の値を示すトルク変化情報をトルク変化予測部３３０に供給する。

　また、トルク変化算出部３２０は、モータジェネレータ１２１及び充電装置１２２から状態情報を受け付け、モータジェネレータ１２１及び充電装置１２２の状態情報を用いて回生制動トルクの制限値を算出し、その制限値をトルク変化予測部３３０に供給する。

　トルク変化予測部３３０は、トルク変化算出部３２０からのトルク変化情報に基づいて現在から所定時間後の回生制動トルクの変化速度を推定するトルク推定部である。

　例えば、トルク変化予測部３３０は、現在のドライバの操作に伴うトルク変化情報やインプットロッド６の変化量情報などから、所定時間後のドライバの操作を推定し、現在から所定時間後の車速を算出する。

　トルク変化予測部３３０は、現在から所定時間後の車速に減速するのに必要な回生制動トルクの予測値を算出する。そしてトルク変化予測部３３０は、トルク変化算出部３２０から回生制動トルクの制限値を受け付け、回生制動トルクの制限値よりも予測値が大きい場合には、例えば、予測値を回生制動トルクの制限値よりも下げる。なお、回生制動トルクを下げた分は摩擦制動トルクにより補われる。

　トルク変化予測部３３０は、現在の回生制動トルクから所定時間後の回生制動トルクを減算して所定時間後の変化速度の予測値を算出する。トルク変化予測部３３０は、回生制動トルクの予測値を示すトルク予測情報を踏力変化予測部３４０に供給する。

　踏力変化予測部３４０は、トルク変化予測部３３０からのトルク変化予測情報に基づいて現在から所定期間後の踏力の変化速度を予測するものである。

　踏力変化予測部３４０は、式１を用いて、トルク変化予測情報に示された変化速度を所定期間後の踏力の変化速度の予測値に変換する。踏力変化予測部３４０は、踏力の変化速度の予測値を示す踏力変化予測情報をトルク設定部３５０に供給する。

　トルク設定部３５０は、踏力変化予測部３４０からの踏力変化予測情報に応じて回生制動トルクの増加勾配を小さくするものである。トルク設定部３５０は、回生制動トルクの増加勾配を制限するために予め定められた規定値を目標値設定部３５１に保持する。

　トルク設定部３５０は、踏力変化算出部３１０からの踏力変化情報に示された変化速度と、踏力変化予測情報に示された変化速度との踏力差分、すなわち現在から所定期間後の踏力の変化速度を算出する。トルク設定部３５０は、踏力差分が目標値を超えるか否かを判断する。そしてトルク設定部３５０は、踏力差分が目標値以下である場合には、予め算出した回生制動トルクの値を回生指令値に設定する。

　一方、トルク設定部３５０は、踏力差分が目標値を超える場合には、現在から所定期間後にドライバに違和感を与える程のブレーキペダル反力が発生すると判断し、踏力差分が目標値と一致するように式１を用いて現在から所定期間後の回生制動トルクの変化速度を算出する。そしてトルク設定部３５０は、回生制動トルクの変化速度と一致するように回生制動トルクを求め、その回生制動トルクを回生指令値に設定することにより、予め算出された回生指令値よりも小さな値に補正する。トルク設定部３５０は、その補正した回生指令値を回生協調制御指令としてブレーキ装置１及びインバータ１０３にそれぞれ供給する。

　目標値設定部３５１は、ドライバの踏み込み速度に応じて目標値を増減させるものである。目標値設定部３５１は、踏力変化予測部３４０から踏力変化予測情報を受け付け、踏力変化予測情報に示された変化速度が遅いほど、規定値よりも目標値を小さく設定する。なお、目標値設定部３５１は、踏力変化算出部３１０からの踏力変化情報を用いて目標値を設定してもよい。

　図１１は、制御部３００によるブレーキペダル反力の変動抑制手法の一例を示す図である。図１１（ａ）は、反力変動抑制処理が施された回生制動トルク７１３を示す図である。図１１（ｂ）は、回生制動トルク７１３に応じたブレーキペダル反力の変動７２３を示す図である。なお、回生制動トルク７１３及びブレーキペダル反力の変動７２３以外の線６１１、６１２、６２１、及び６２２は、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示したものと同じである。

　図１１（ｂ）の時刻ｔ２２において、踏力変化算出部３１０が、ブレーキ操作量検出装置７からの変位量情報の変化に基づいて時刻ｔ２１から現在ｔ２２までの踏力の変化速度を算出する。このとき、図１１（ａ）に示すように、トルク変化算出部３２０が、時刻ｔ２１から現在ｔ２２までの回生制動トルクの変化速度を算出する。

　そしてトルク変化予測部３３０は、時刻ｔ２１から現在ｔ２２までの回生制動トルクの変化速度を用いて、現在ｔ２２から所定時間ｐｔ後の時刻ｔ２３までの回生制動トルクの変化速度の予測値を算出する。踏力変化予測部３４０は、その回生制動トルクの変化速度を、式１を用いて現在ｔ２２から所定期間ｐｔ後の踏力の変化速度の予測値に変換する。

　トルク設定部３５０は、目標値設定部３５１に記憶された目標値と踏力の変化速度の予測値とを比較し、変化速度の予測値が目標値よりも大きいため、目標値を変化速度の予測値として設定する。そしてトルク設定部３５０は、その踏力の変化速度の予測値を式１により回生制動トルクの変化速度に変換し、その回生制動トルクの変化速度から求めた回生制動トルクを回生指令値Ｔに設定する。

　よって、図１１（ａ）に示すように、時刻ｔ２２付近で回生制動トルク７１３の増加勾配が下げられているため、図１１（ｂ）の時刻ｔ２３付近でブレーキペダル反力７２３の急激な変動が抑制されている。したがって、ブレーキペダル反力７２３は、図６（ｂ）に示したブレーキペダル反力６２２と比較して急激な変動が抑制され、ドライバに与える違和感が軽減される。

　図１２は、制御部３００による反力変動抑制処理の処理手順を示すフローチャートである。

　まず、トルク設定部３５０は、ブレーキ操作量検出装置７からのインプットロッド６の変位量情報により算出された現在の回生指令値を取得する（ステップＳ２１）。

　次に踏力変化算出部３１０は、インプットロッド６が変位してから現在までの踏力の変化速度の値を算出する（ステップＳ２２）。踏力変化算出部３１０は、その現在値を示す踏力変化情報を踏力変化予測部３４０に供給する。

　また、トルク変化算出部３２０は、回生制動トルクの現在値と前回値との差分を算出して現在までの回生制動トルクの変化速度を算出する（ステップＳ２３）。トルク変化算出部３２０は、その変化速度の値を示すトルク変化情報をトルク変化予測部３３０に供給する。

　その後、トルク変化予測部３３０は、トルク変化算出部３２０からのトルク変化情報と回生制動トルクの制限値を用いて所定期間後の回生制動トルクの変化速度の予測値を算出する（ステップＳ２４）。トルク変化予測部３３０は、その予測値を示すトルク変化予測情報を踏力変化予測部３４０に供給する。

　そして踏力変化予測部３４０は、トルク変化予測部３３０からのトルク変化予測情報を用いて式１により、現在から所定時間後の踏力の変化速度の予測値を算出する（ステップＳ２５）。踏力変化予測部３４０は、その変化速度の予測値を示す踏力変化予測情報をトルク設定部３５０に供給する。

　目標値設定部３５１は、ドライバの踏み込み速度に応じて目標値を増減させる（ステップＳ２６）。例えば、目標値設定部３５１は、踏力変化算出部３１０から踏力変化情報を受け付け、踏力変化情報に示された変化速度が遅いほど、目標値を小さく設定する。

　トルク設定部３５０は、踏力変化予測部３４０からの踏力変化予測情報が目標値を超えるか否かを判断する（ステップＳ２７）。踏力変化予測情報が目標値以下である場合には、トルク設定部３５０は、ステップＳ２１で算出された回生指令値を含む回生協調制御指令をブレーキ装置１及びインバータ１０３に送信する。

　一方、トルク設定部３５０は、踏力変化予測情報に示された変化速度が目標値を超える場合には、現在から所定期間後の踏力変化速度が目標値と一致するように回生指令値を小さな値に変更する（ステップＳ２８）。そしてトルク設定部３５０は、回生指令値を含む回生協調制御指令をブレーキ装置１及びインバータ１０３に送信する。

　本実施形態によれば、踏力変化予測部３４０が所定時間後の踏力の変化速度の予測値を算出し、トルク設定部３６０が、その予測値からブレーキペダル反力の急変を生じると判断したときに事前に回生制動トルクの増加勾配を小さくする。

　このため、制御部３００は、踏力の変化速度を予測することにより、回生制動トルクの制限値付近で生じるブレーキペダル反力の急激な変動を抑制することができる。したがって、制御部３００は、ブレーキペダル反力の急激な変動によりドライバに与える違和感を軽減することができる。

　さらに本実施形態では、目標値設定部３５１は、ブレーキペダルＢＰの踏み込み速度が遅いほど目標値を小さく設定する。

　一般にドライバは踏み込み速度が遅いほど、ブレーキペダル反力の急変を感じ易くなる。そのため、目標値設定部３５１が踏み込み速度が遅いほど目標値を小さくすることにより、ブレーキペダル反力に対するドライバの感度が高いときに、回生制動トルクの増加勾配が小さくすることができる。よって、トルク設定部３５０は、回生制動トルクの制限値付近においてドライバに与える違和感をより軽減することが可能となる。

　（第５実施形態）
　第５実施形態に係る制御部は、図１０に示した制御部３００と基本構成は同じである。以下では、第４実施形態に係る制御部３００と異なる点のみを説明する。

　目標値設定部３５１は、ブレーキペダルＢＰの操作量に応じて目標値を増減させるものである。目標値設定部３５１は、ブレーキ操作量検出装置７からのインプットロッド６の変位量情報を受け付け、その変位量情報の現在値と、直前に受け付けた変位量情報の前回値との差分、ドライバの操作量を算出する。目標値設定部３５１は、その差分が大きいほど目標値を大きく設定する。

　図１３は、第５実施形態に係る反力変動抑制処理の処理手順を示すフローチャートである。図１３に示されたステップＳ２９以外の処理は、図１１と同様のものであるため、ここでは主にステップＳ２９について説明する。

　ステップ２５で処理が終了した後、目標値設定部３５１は、ブレーキ操作量検出装置７からのインプットロッド６の変位量情報に基づいて目標値を設定する（ステップＳ２９）。

　本実施形態によれば、目標値設定部３５１は、ブレーキ操作量検出装置７からのインプットロッド６の変位量情報が大きいほど目標値を大きく設定する。

　一般的にブレーキペダルＢＰの操作量が大きいときには、ブレーキペダルＢＰへのドライバの踏力が大きいため、操作量が小さいときに比べてドライバはブレーキペダル反力の急変を感じ難くなる。

　そのため、目標値設定部３５１がインプットロッド６の変位量情報が大きいほど目標値を大きくすることにより、ブレーキペダル反力に対するドライバの感度が鈍いときに、回生制動トルクの増加勾配の制限を行わないように制御可能となる。よって、トルク設定部３５０は、ブレーキペダル反力の急変によりドライバに与える違和感を軽減し、かつ、回生エネルギーの回収効率をさらに高めることが可能となる。

　（第６実施形態）
　第６実施形態に係る制御部は、図１０に示した制御部３００と基本構成は同じである。以下では、第４実施形態に係る制御部３００と異なる点のみを説明する。

　本実施形態では、踏力変化算出部３１０が、トルク変化予測部３３０及び踏力変化予測部３４０で算出される予測値の所定期間ｐｔをドライバの踏み込み速度に応じて変更する時間設定部としての役割も果たす。

　踏力変化算出部３１０は、ブレーキ操作量検出装置７からのインプットロッド６の変化量情報を受け付けると、その変化量情報と前回受け付けた変化量情報との差分から踏力の変化速度、すなわちドライバの踏み込み速度を算出する。

　踏力変化算出部３１０は、踏み込み速度が速いほど、トルク変化予測部３３０及び踏力変化予測部３４０で算出される予測値の所定期間を長く設定する。例えば、踏力変化算出部３１０は、踏み込み速度が所定の踏込み閾値よりも速いときに、予め設定された所定期間よりも長い予測期間を示す予測時間変更情報をトルク変化予測部３３０及び踏力変化予測部３４０に供給する。

　トルク変化予測部３３０及び踏力変化予測部３４０のそれぞれは、踏力変化算出部３１０からの予測時間変更情報を受け付けると、長期の予測期間後の変化速度の予測値を算出する。

　図１３は、第６実施形態に係る反力変動抑制処理の処理手順を示すフローチャートである。図１３に示されたステップＳ３０及びＳ３１以外の処理は、図１２と同様の処理であるため、ここでは主にステップＳ３０及び３１について説明する。

　まず、踏力変化算出部３１０は、ブレーキ操作量検出装置７からのインプットロッド６の変化量情報と前回の変化量情報との差分からドライバの踏み込み速度を算出する（ステップＳ３０）。そして踏力変化算出部３１０は、踏み込み速度が踏込み閾値よりも大きいときに、予め設定された所定時間よりも長い予測期間を示す予測時間変更情報をトルク変化予測部３３０と踏力変化予測部３４０とに供給する。

　ステップＳ２３で処理が終了した後、トルク変化予測部３３０及び踏力変化予測部３４０のそれぞれは、踏力変化算出部３１０から予測時間変更情報を受け付けると、予め設定された所定期間を長期の予測期間に変更する（ステップＳ３１）。その後、ステップＳ２４に進む。

　本実施形態によれば、踏力変化算出部３１０が、ドライバによるブレーキペダルＢＰの踏み込み速度が速いほど、トルク変化予測部３３０及び踏力変化予測部３４０で算出される予測値の所定期間を長く設定する。

　ドライバの踏み込み速度が速いときには、回生制動トルクの制限値に達するまでの時間が短くなるため、回生制動トルクの変化勾配を小さくする期間も短くなり、変化勾配を小さくできる範囲が制限されてしまう。

　そのため、踏力変化算出部３１０が、踏み込み速度が速いほど予測値の所定期間を長く設定することにより、踏み込み速度が速いときにも、変化勾配を小さくするための時間が十分に確保される。したがって、トルク設定部３５０は、回生制動トルクの制限値に達する前に回生制動トルクの変化勾配を十分に小さくできるので、ブレーキペダル反力の急変を抑制することができる。

　以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

　なお、上記実施形態は、適宜組み合わせ可能である。

　本願は、２０１２年３月１４日に日本国特許庁に出願された特願２０１２－０５７７４４に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

Claims

　ブレーキペダルの入力部材の移動に応じて車輪に摩擦制動トルクを付与する摩擦制動装置と、
　車輪に回生制動トルクを付与する電動モータと、
　前記電動モータによる回生電力を充電する充電装置と、
　前記入力部材の変位量を検出する検出部と、
　前記検出部により検出された変位量に基づいてドライバの要求制動トルクを求め、前記要求制動トルクを回生制動トルクと摩擦制動トルクとに割り当てる制御部と、を含み、
　前記制御部は、前記充電装置又は前記電動モータの動作条件により発生可能な回生制動トルクの制限値を求め、前記検出部が前記入力部材の変位量を検出してから回生制動トルクが前記制限値に達する前の途中で、要求制動トルクに対する回生制動トルクの割合を小さくする制動制御装置。
　前記制御部は、
　前記検出部が検出した前記入力部材の変位量に応じて前記要求制動トルクを算出するトルク算出部と、
　ドライバの要求制動トルクに基づいて回生制動トルクの上限値を決定するトルク決定部と、
　前記充電装置又は電動モータの前記動作条件を示す状態情報に基づいて前記回生制動トルクの制限値を求め、回生制動トルクの割合を予め小さくするための規定値を当該制限値から減じた減算値を当該割合の変更閾値として算出する閾値算出部と、
　前記上限値が前記変更閾値未満である場合には、前記要求制動トルクに対する回生制動トルクの割合を変更せず、前記上限値が前記変更閾値を超える場合には前記要求制動トルクに対する摩擦制動トルクの割合を高くして回生制動トルクを制限する回生トルク制限部と、を含む請求項１に記載の制動制御装置。
　前記回生トルク制限部は、前記電動モータにより回生されるエネルギー量の設定値よりも前記上限値が小さい場合には、前記摩擦制動トルクの割合の変更を抑制する請求項２に記載の制動制御装置。
　前記回生トルク制限部は、前記トルク算出部が算出した要求制動トルクの変化が所定値以下であるときには、前記摩擦制動トルクの割合を所定期間ごとに低くして回生制動トルクの制限を解除する請求項２又は請求項３に記載の制動制御装置。
　前記制御部は、
　前記検出部が検出した前記入力部材の変位量の変化に基づいて前記ブレーキペダルに生じた踏力の変化速度を算出する踏力算出部と、
　前記電動モータが付与した回生制動トルクの変化速度を算出するトルク算出部と、
　前記トルク算出部が算出した回生制動トルクから所定期間後の回生制動トルクの変化速度を推定するトルク推定部と、
　前記トルク推定部が推定した回生制動トルクに応じて所定期間後の踏力の変化速度を予測する踏力予測部と、
　前記踏力算出部が算出した変化速度と、前記踏力予測部が予測した変化速度との差分が前記制限値により定められた規定値を超えると、当該変化速度の差分が前記規定値以下となるように前記回生制動トルクの増加勾配を小さくするトルク設定部と、を含む請求項１に記載の制動制御装置。
　ブレーキペダルの入力部材の移動に応じて車輪に摩擦制動トルクを付与する摩擦制動装置と、車輪に回生制動トルクを付与する電動モータと、前記電動モータによる回生電力を充電する充電装置と、前記入力部材の変位量を検出する検出部と、を備える制動制御装置の制御方法であって、
　前記検出部により検出された変位量に基づいてドライバの要求制動トルクを求め、前記要求制動トルクを回生制動トルクと摩擦制動トルクとに割り当てる工程と、
　前記充電装置又は前記電動モータの動作条件により発生可能な回生制動トルクの制限値を求める工程と、
　前記検出部が前記入力部材の変位量を検出してから回生制動トルクが前記制限値に達する前の途中で、要求制動トルクに対する回生制動トルクの割合を小さくする工程と、
を含む制動制御装置の制御方法。