WO2015045902A1 - 車両の制動力制御装置 - Google Patents

Abstract

　乗員の乗り心地やフィーリングの向上と、高速応答性の両立を図り、ノイズに対する安定度にも優れた車両の制動力制御装置を提供する。この車両の制動力制御装置は、車輪に制動力を与える制動装置１に対し、運転者に操作されるブレーキペダル２のストローク量に応じて制動力指令値を与える。ブレーキペダル２に入力されたストローク量を検出するストローク量検出手段５を設ける。ブレーキペダル２から入力されたストローク量が辿る増減の経路によって、前記ストローク量とこのストローク量から決定される前記制動力指令値との関係を変える経路対応制動力指令値変更手段６を設ける。

Description

車両の制動力制御装置 関連出願

　本出願は、２０１３年９月２４日出願の特願２０１３－１９６４４９の優先権を主張するものであり、その全体を参照により本願の一部をなすものとして引用する。

　この発明は、車両の制動力制御装置に関し、例えば、ブレーキ部材とブレーキペダル間に機械的接続を持たない電動ブレーキや、摩擦による制動力を用いない回生制動を用いる車両の制動力制御装置に関する。

　１．従来型の液圧ブレーキの場合
　ブレーキペダルのストローク量すなわちペダル踏込量に連動したマスターシリンダーの押し込みにより、配管内の液圧が上昇することで、ブレーキ部材が押圧力を発生する。ブレーキペダルを戻すとき、流体の管路抵抗やマスターシリンダーの摩擦力を主な原因とするヒステリシスが生じる。あるストローク量からブレーキペダルを一旦踏み増して戻した場合も、より多くブレーキペダルを戻さなければ、踏み増す前の押圧力と一致しない関係となる。

　市街地走行や巡航時の速度調整等における、緩やかなブレーキ操作においては、上記ヒステリシスが存在することにより、微小なストローク量の変動は相殺されて、車両挙動における不要な変動が抑制され、結果的に乗員の乗り心地の良さが実現されている。またブレーキペダルを離したときに、ヒステリシス分だけ制動力が残るので、制動により生じていたノーズダイブからの復帰が緩やかになって、車両の姿勢変動が緩やかになることも乗員の乗り心地の良さにつながっている。

　２．ブレーキ部材とブレーキペダル間に機械的接続がないブレーキ装置の場合
　２－１．ブレーキペダルの操作量を取得後、変化率のマップを用いた信号処理によってヒステリシスを実現している技術が提案されている（特許文献１）。この技術では、踏み増し側よりも戻し側の方が変化率の大きいマップを持っている。
　２－２．ブレーキペダルに対する踏力に基づいて、踏み動作か、放し動作か、保持動作かの動作状態を検出し、踏み動作における踏力に対する指令値と、放し動作における踏力に対する指令値との間にヒステリシスを設ける技術が提案されている（特許文献２）。
　２－３．ブレーキペダルの反力生成機構内に、ヒステリシスを生じる部材や機構を挿入する技術が提案されている（特許文献３，４，５）。これらは、ブレーキペダルの踏み込みフィーリングを従来の液圧を用いたブレーキに近いものとするために提案されたものである。

特開２０１０－２６４９７６号公報 特開２００６－２８１８１０号公報 特開２００１－２３９９２５号公報 特開２００３－２１６２５９号公報 特許第４４４９８９８号公報

　上記２．の、ブレーキ部材とブレーキペダル間に機械的接続を持たない電動ブレーキや、摩擦による制動力を用いない駆動用モータによる回生制動を備えた車両において、ブレーキペダルの踏み込み量を検知するストロークセンサにより生成する制動力指令値に基づき、電動ブレーキは、ブレーキ部材への押圧指令に変換後に実際のブレーキ部材での押圧を高速かつ正確に追従させることが可能であり、回生制動は、制動トルクに変換後にトルク制御による実際の制動トルクを、高速かつ正確に追従させることが可能である。

　しかし、電動ブレーキでは、ペダルストロークと制動力指令値との関係を、直線、曲線、折れ点を持つ直線のいずれの関係に基づいて決定した場合においても、従来型の液圧ブレーキに比べ過敏に制動が反応し、運転者に違和感を与える場合があった。この問題に対し、ペダルストローク量や制動力指令値に対してローパスフィルタを掛け、信号をなまらせる方法が用いられる。

　検知したペダルストローク量に対しローパスフィルタを挿入することで、路面振動による意図せぬストローク量変化や、雑なペダル操作によるストローク量の挙動があっても、制動力指令値の変動を抑制することができる。しかし、急激なブレーキ踏み込み、開放を行った場合、制動力指令値がこれに追従しないことが予想され、電動ブレーキの利点である高速応答性を失ってしまう可能性がある。

　前記２－１．のブレーキペダルの操作量を取得後、信号処理によってヒステリシスを実現している技術では、あるストローク量から少し戻すことで、押圧指令値は戻し側マップに向かって大幅に減少した後、戻し側マップに従って押圧指令値が減少する。戻し側マップに到達する前に踏み増すと、その指令値から踏み増し側マップと同じ変化量だけ押圧指令値が増大する。この技術では、本発明が問題とする、ストローク量の振動による指令値の振動を抑制することができない。

　前記２－２．の踏力に対する指令値と、放し動作における踏力に対する指令値との間にヒステリシスを設ける技術では、踏力を入力として採用しているため、この技術を車両に導入するには、コスト面やノイズに対する安定度から容易ではない。車両に導入する場合、コスト面やノイズに対する安定度、ストロークの検出は従来型の車でも多くの実績があることを考慮すると、踏力を入力とするよりもストロークを入力とする方が、導入が容易である。

　前記２－３．のブレーキペダルの反力生成機構内に、ヒステリシスを生じる部材や機構を挿入する技術では、路面振動によるストローク変動が生じた場合、従来型の液圧ブレーキとは違って、制動力指令値の変動とその結果発生する姿勢変動とを低減できない。

　この発明の目的は、乗員の乗り心地やフィーリングの向上と、高速応答性の両立を図り、ノイズに対する安定度にも優れた車両の制動力制御装置を提供することである。

　以下、本発明について、理解を容易にするために、便宜上実施形態の符号を参照して説明する。

　この発明の車両の制動力制御装置は、車輪に制動力を与える制動装置１に対し、運転者に操作される制動力入力手段２のストローク量に応じて制動力指令値を与える車両の制動力制御装置であって、
　前記制動力入力手段２に入力されたストローク量を検出するストローク量検出手段５と、
　前記ストローク量検出手段５が検出したストローク量が辿る増減の経路によって、前記ストローク量とこのストローク量から決定される前記制動力指令値との関係を変える経路対応制動力指令値変更手段６とを備える。

　この構成によると、運転者が制動力入力手段２を操作すると、ストローク量検出手段５は、制動力入力手段２に入力されたストローク量を検出する。経路対応制動力指令値変更手段６は、ストローク量検出手段５が検出したストローク量つまり入力されたストローク量が辿る増減の経路によって、前記ストローク量とこのストローク量から決定される前記制動力指令値との関係を変える。経路対応制動力指令値変更手段６は、例えば、あるストローク量から制動力入力手段２を一度踏み増し、制動力入力手段２を戻した場合、より多く戻さなければ踏み増す前の制動力指令値と一致しないように、ストローク量と制動力指令値との関係を変える。

　このようにストローク量が辿る増減の経路によって、ストローク量と制動力指令値との関係を変えることにより、踏み増し、戻し側のストローク量と制動力指令値の関係に遅れを生じさせることなく、路面からの振動を受けることによる意図せぬストローク量変化や、制動力入力手段２の雑な操作によるストローク量の変動がある場合にも、制動力指令値の変動や振動を低減できる。これにより、乗員の乗り心地やフィーリングの向上と、高速応答性の両立を図ることができる。また、この発明では、ストローク量を入力として採用しているため、踏力に対する車両出力指令と、放し動作における踏力に対する車両出力指令との間にヒステリシスを設ける従来技術に比べて、コスト面やノイズに対する安定度に優れ、制動力制御装置に容易に導入することができる。

　前記経路対応制動力指令値変更手段６は、前記ストローク量が増加するときは、ストローク量が減少するときよりも、前記ストローク量に対する前記制動力指令値が小さくなるようにヒステリシスを発生させるヒステリシス発生部７を有するものとしても良い。こうすることでヒステリシス発生部７が、ストローク量と制動力指令値との関係にヒステリシスを発生させ、液圧ブレーキのような乗員の乗り心地の良さを継承しながら、制動力入力手段２の急踏み込み、急開放時の指令に追従できる高速応答性を同時に実現し得る。

　前記ヒステリシス発生部７は、
　制動力指令値の履歴を記憶する制動力指令記憶部１０と、
　ストローク量を増加させるときの現在のストローク量から制動力指令値を一意に決定する踏み増し側マップ１１と、
　ストローク量を減少させるときの現在のストローク量から制動力指令値を一意に決定する踏み戻し側マップ１２と、
　前記制動力指令記憶部１０から現在出力されているよりも一つ前の制動力指令値、前記踏み増し側マップ１１から出力される踏み増し側マップ出力、および、前記踏み戻し側マップ１２から出力される踏み戻し側マップ出力のうちのいずれか１つを定められた条件に基づき選択する制動力指令選択部１３とを有するものとしても良い。

　この構成によると、現在のストローク量に対する、踏み増し側マップ出力および踏み戻し側マップ出力をそれぞれ計算し、制動力指令選択部１３に入力する。制動力指令選択部１３は、制動力指令記憶部１０から一つ前の計算時間における制動力指令値Ｆ´を受け取る。その後、制動力指令選択部１３は、制動力指令値Ｆ´、踏み増し側マップ出力Ｕ（Ｓ）、および踏み戻し側マップ出力Ｄ（Ｓ）のうちのいずれか１つを定められた条件に基づき選択し、制動力指令値Ｆとして出力する。前記定められた条件は、例えば、以下のとおりである。
（１）Ｆ´≦Ｕ（Ｓ）の場合、Ｆ＝Ｕ（Ｓ）として出力する。
（２）Ｆ´＞Ｕ（Ｓ）かつＦ´＜Ｄ（Ｓ）の場合、Ｆ＝Ｆ´として、制動力指令値を維持する。
（３）Ｆ´≧Ｄ（Ｓ）の場合、Ｆ＝Ｄ（Ｓ）として出力する。

　この場合、あるストローク量から制動力入力手段２を一度踏み増し、戻した場合、踏み戻し側マップ１２の条件に一致するまでは、制動力指令値を維持し、踏み戻し側マップ１２の条件に一致後、この踏み戻し側マップ１２に従って、制動力指令値を減少させる。これにより、踏み増し側マップ１１と踏み戻し側マップ１２の間は、ストローク量が変化しても制動力指令値が変化しない無効ストロークとなって、踏み増し時と踏み戻し時は別の経路を辿るヒステリシスを持った関係になる。

　前記制動力指令値を、前記制動装置１におけるブレーキパッドの押圧指令値として扱っても良い。

　前記踏み増し側マップ１１と前記踏み戻し側マップ１２とをそれぞれ複数設け、前記ヒステリシス発生部７Ａは、前記複数の踏み増し側マップ１１および踏み戻し側マップ１２の組み合せのうち、運転者によるスイッチ操作または運転履歴に基づいて、定められた踏み増し側マップ１１および踏み戻し側マップ１２を選択するマップ選択手段１４を有するものとしても良い。

　マップ選択手段１４は、例えば、運転者の操作特性上、繊細な操作が難しい領域や、乗りやすさを重視するような車両での緩やかな減速を行う際によく使う領域で、ヒステリシス幅を広くするように、定められた踏み増し側マップ１１および踏み戻し側マップ１２を選択する。またマップ選択手段１４は、例えば、運転者の操作特性上、繊細な操作が得意な領域や、スポーツ走行や高応答性を特徴とするような車両、もしくはモードにおいて、ヒステリシス幅を狭くするように、定められた踏み増し側マップ１１および踏み戻し側マップ１２を選択する。

　前記マップ選択手段１４は、前記運転履歴として、前記制動力入力手段２を操作する速度が定められた閾値よりも速いとき、または、ストローク量を減少させる踏み戻しを規定回数以上繰り返したとき、定められた踏み増し側マップ１１および踏み戻し側マップ１２を選択するものとしても良い。このように踏み込み速度または踏み戻し回数を指標として、定められた踏み増し側マップ１１および踏み戻し側マップ１２を選択することで、運転者の好みに合った乗り心地やフィーリングと応答性を簡単に得ることができる。

　前記経路対応制動力指令値変更手段６は、運転者の操作または前記車両に搭載された制御手段に設けられたヒステリシス解除手段の判断により、前記ヒステリシス発生部７における前記ヒステリシスの発生を解除するものとしても良い。前記経路対応制動力指令値変更手段６は、運転者の前記操作として、前記制動力入力手段２を操作する速度が定められた閾値よりも速いとき、または、ストローク量を減少させる踏み戻しを規定回数以上繰り返したとき、前記ヒステリシス発生部７における前記ヒステリシスの発生を解除するものとしても良い。

　請求の範囲および／または明細書および／または図面に開示された少なくとも２つの構成のどのような組合せも、本発明に含まれる。特に、請求の範囲の各請求項の２つ以上のどのような組合せも、本発明に含まれる。

　本発明は、添付の図面を参考にした以下の好適な実施形態の説明から、より明瞭に理解されるであろう。しかしながら、実施形態および図面は単なる図示および説明のためのものであり、本発明の範囲を定めるために利用されるべきものではない。本発明の範囲は添付の請求の範囲によって定まる。添付図面において、複数の図面における同一の符号は、同一または相当する部分を示す。

この発明の第１の実施形態に係る車両の制動力制御装置の概略を示すブロック図である。 同制動力制御装置のヒステリシス発生部内を示すブロック図である。 同ヒステリシス発生部の制動力指令選択部が、踏み増し側マップ出力を選択した例を示す図である。 同制動力指令選択部が、一つ前の制動力指令値を選択した例を示す図である。 同制動力指令選択部が、踏み戻し側マップ出力を選択した例を示す図である。 同ヒステリシス発生部の計算フローを示す流れ図である。 同ヒステリシス発生部でヒステリシスを発生させる動作を説明する図である。 この発明の他の実施形態に係る車両の制動力制御装置における、踏み増し側マップおよび踏み戻し側マップを表す図である。 この発明のさらに他の実施形態に係る車両の制動力制御装置における、踏み増し側マップおよび踏み戻し側マップを表す図である。 この発明のさらに他の実施形態に係る車両の制動力制御装置のヒステリシス発生部内を示すブロック図である。 この発明のいずれかの制動力制御装置を搭載した電気自動車を概略示す図である。

　この発明の第１の実施形態に係る車両の制動力制御装置を図１ないし図７と共に説明する。以下の説明は、車両の制動力制御方法についての説明も含む。図１は、この車両の制動力制御装置の全体像の概略を示すブロック図である。この制動力制御装置Ａは、例えば、電気自動車等の車両に搭載される。この制動力制御装置Ａは、車両の各車輪（図１１の駆動輪１６や従動輪１７）に制動力を与える制動装置１に対し、運転者に操作される制動力入力手段であるブレーキペダル２のストローク量に応じて制動力指令値Ｆを与える。制動装置１は、この例では、電動ブレーキ駆動装置３と回生制動制御装置４とを有する。

　電動ブレーキ駆動装置３は、ブレーキ部材とブレーキペダル間に機械的接続を持たない装置であり、運転者がブレーキペダル２を踏み込むことで、例えば、図示しないモータの回転運動を、直動機構を介して直線運動に変換して、ブレーキパッドをブレーキディスクに押圧接触させて摩擦による制動力を負荷する。回生制動制御装置４は、摩擦による制動力を用いない回生制動を用いる装置であり、ブレーキペダル２を踏み込むことで、例えば、走行用の駆動モータ（図示せず）にマイナストルクを発生させて制動力を負荷する。

　この制動力制御装置Ａは、ストローク量検出手段５と、経路対応制動力指令値変更手段６とを有する。ストローク量検出手段５は、ブレーキペダル２のストローク量を検出するセンサである。経路対応制動力指令値変更手段６は、ブレーキペダル２から入力されたストローク量が辿る増減の経路によって、前記ストローク量とこのストローク量から決定される制動力指令値との関係を変える。経路対応制動力指令値変更手段６は、ヒステリシス発生部７を有する。

　このヒステリシス発生部７では、ストローク量検出手段５からのストローク量が増加するときは、ストローク量が減少するときよりも、前記ストローク量に対する制動力指令値が小さくなるようにヒステリシスを発生させる。ヒステリシス発生部７では、後述する論理に基づいた計算を行って、ペダルストローク量と制動力指令値との間にヒステリシスを発生させ、車両に発揮させたい制動力指令値を制動力分配器８に受け渡す。制動力分配器８は、例えば、回生協調制御に代表される、摩擦による制動力と、電気的な反力による制動力等との異なる原理により発生する制動力を互いに組み合わせて用いる場合に、それぞれの機構に配分する制動力を決定する要素である。

　制動力分配器８に与えられた制動力指令値は、それぞれの制動力を発生する機構、つまり電動ブレーキ駆動装置３と回生制動制御装置４とに合理的に配分される。電動ブレーキ駆動装置３、回生制動制御装置４は、配分された各値に応じて制動力を発生し、車両全体は、制動力指令値に基づいた制動力を発揮する。

　ヒステリシス発生部７および制動力分配器８は、例えば、ＥＣＵ９に設けられる。ＥＣＵ９は、例えば、自動車全般の統括制御を行う上位制御手段であり、コンピュータとこれに実行されるプログラム、並びに各種の電子回路等で構成される。なお制動装置１が、例えば、電動ブレーキ駆動装置３のみからなる場合のように、単一の原理による制動しか使用しない場合は、制動力分配器８を必要としない。

　図２は、ヒステリシス発生部７内の具体的処理を示すブロック図である。ヒステリシス発生部７は、例えば、マイクロコンピュータに代表されるデジタル演算器のソフトウェアで実現し得る。ヒステリシス発生部７は、制動力指令記憶部１０と、踏み増し側マップ１１と、踏み戻し側マップ１２と、制動力指令選択部１３とを有する。制動力指令記憶部１０は、現在出力されているよりも一つ前の計算時間における制動力指令値の履歴を記憶する。制動力指令値は、制動力指令記憶部１０に書き換え可能に構成される。

　踏み増し側マップ１１および踏み戻し側マップ１２は、それぞれのマップ１１，１２において、ブレーキペダルのストローク量が決まれば、制動力指令値が一意に求まる関係を有する。踏み増し側マップ１１、踏み戻し側マップ１２は、それぞれ制動力指令値に対し縦軸（制動力指令値軸）に切片を持たない直線として表現される。なお、横軸（ストローク量軸）には切片を有する。この横軸切片により、後述の「不感帯」を設けることが可能となる。踏み増し側マップ１１における直線の、ストローク量に対する制動力指令値の傾きαは、踏み戻し側マップ１２における直線の、ストローク量に対する制動力指令値の傾きβよりも小さくなるように設定される。

　踏み増し側マップ１１、踏み戻し側マップ１２のそれぞれについて、現在のストローク量がＳのときのマップ出力（踏み増し側マップ出力をＵ（Ｓ）、踏み戻し側マップ出力をＤ（Ｓ）とする）を計算し、制動力指令選択部１３に入力する。制動力指令選択部１３は、制動力指令記憶部１０から一つ前の計算時間における制動力指令値Ｆ´を受け取り、２つのマップ出力Ｕ（Ｓ）、Ｄ（Ｓ）と比較し、これら制動力指令値Ｆ´、踏み増し側マップ出力Ｕ（Ｓ）、踏み戻し側マップ出力Ｄ（Ｓ）のうちのいずれか１つを、以下の定められた条件に基づき選択する。

　比較の方法と、その結果に基づき出力する指令値とは、以下の（１）～（３）の３つの条件に基づくものとする。それぞれの場合について、図３～図５と共に説明する。一つ前の計算時間におけるブレーキペダルのストローク量はＳ´であり、そのときの制動力指令値はＦ´である。ブレーキペダルのストローク量Ｓ´から現在のストローク量Ｓに変化したときに、制動力指令値Ｆの決定方法を説明する。なお３つの図３，図４，図５の間には状態の連続はない。

　（１）Ｆ´≦Ｕ（Ｓ）の場合：Ｆ＝Ｕ（Ｓ）として出力する。
　図３に示すように、ブレーキペダルのストローク量がＳ´からＳに増加したとする。ストローク量Ｓにおける踏み増し側マップ出力Ｕ（Ｓ）と、ストローク量Ｓ´における制動力指令値Ｆ´とを比較すると、Ｆ´≦Ｕ（Ｓ）の条件を満たすので、制動力指令値ＦをＦ＝Ｕ（Ｓ）として出力する。

　（２）Ｆ´＞Ｕ（Ｓ）かつＦ´＜Ｄ（Ｓ）の場合：Ｆ＝Ｆ´として、制動力指令値を前回の制動力指令値Ｆ´のまま維持する。
　図４に示すように、ブレーキペダルのストローク量がＳ´からＳに減少したとする。ストローク量Ｓにおけるそれぞれのマップ出力Ｕ（Ｓ），Ｄ（Ｓ）と、制動力指令値Ｆ´とを比較したとき、制動力指令値Ｆ´は踏み増し側マップ出力Ｕ（Ｓ）と踏み戻し側マップ出力Ｄ（Ｓ）の間に挟まれている。つまり、Ｆ´＞Ｕ（Ｓ）かつＦ´＜Ｄ（Ｓ）の条件を満たし、この場合は、制動力指令値ＦをＦ＝Ｆ´として出力する。

　（３）Ｆ´≧Ｄ（Ｓ）の場合：Ｆ＝Ｄ（Ｓ）として出力する。
　図５に示すように、ブレーキペダルのストローク量がＳ´からＳに減少したとする。ストローク量Ｓにおける踏み戻し側マップ出力Ｄ（Ｓ）と、制動力指令値Ｆ´とを比較すると、Ｆ´≧Ｄ（Ｓ）の条件を満たし、この場合は、制動力指令値ＦをＦ＝Ｄ（Ｓ）として出力する。なお、図５では、動作点がＦ´＝Ｄ（Ｓ´）となる点からスタートして、Ｆ＝Ｄ（Ｓ）となる点へと移行しているが、スタートする点は、踏み戻し側マップの右方に存在していれば、踏み戻し側マップ出力Ｄ（Ｓ）上に限られない。

　以上３つの条件の比較にあたり、実施される実際の計算フローの例を図６と共に示す。図２も参照しつつ説明する。本処理開始後（ＳＴＡＲＴ）、最初に、ヒステリシス発生部７は、ストローク量検出手段５から現在のブレーキペダルのストローク量Ｓを読み込む（ＳＴ１）。ヒステリシス発生部７は、前記読み込んだストローク量Ｓを元に、ストローク量Ｓのときの踏み増し側マップ出力Ｕ（Ｓ）と踏み戻し側マップ出力Ｄ（Ｓ）を計算する（ＳＴ２）。次に、ヒステリシス発生部７の制動力指令選択部１３は、一つ前の制動力指令値Ｆ´を制動力指令記憶部１０から読み出し、制動力指令値Ｆ´と踏み増し側マップ出力Ｕ（Ｓ）とを比較する（ＳＴ３）。なお、制動力指令値Ｆ´の初期値は零である。

　このときＦ´≦Ｕ（Ｓ）が真ならば（ＳＴ３：ｙｅｓ）、Ｆ＝Ｕ（Ｓ）とし（ＳＴ４）、さらにＦ´＝Ｆとして制動力指令記憶部１０の制動力指令値Ｆ´を更新する（ＳＴ５）。その後ＳＴ１に戻る。ＳＴ３において、Ｆ´≦Ｕ（Ｓ）が偽と判断された場合（ＳＴ３：ｎｏ）、制動力指令選択部１３は、前記一つ前の制動力指令値Ｆ´と踏み戻し側マップ出力Ｄ（Ｓ）とを比較する（ＳＴ６）。このときＦ´≧Ｄ（Ｓ）が真ならば（ＳＴ６：ｙｅｓ）、Ｆ＝Ｄ（Ｓ）とし（ＳＴ７）、ＳＴ５に移行して制動力指令記憶部１０の制動力指令値Ｆ´を更新し、ＳＴ１に戻る。ＳＴ６において、Ｆ´≧Ｄ（Ｓ）が偽と判断された場合（ＳＴ６：ｎｏ）、Ｆ´＞Ｕ（Ｓ）かつＦ´＜Ｄ（Ｓ）の条件を満たすこととなるので、制動力指令値ＦをＦ＝Ｆ´として出力する、すなわち、制動力指令値Ｆの出力は前回と同じ値で維持される（ＳＴ８）。その後ＳＴ１に戻る。なお、制動力指令値Ｆ´は、更新されない。

　以上の計算ルールに基づきヒステリシスを発生させた場合、一連の操作を例に図７と共に具体的に説明する。本制動力制御装置Ａは、ブレーキペダルを踏んだ状態での乗員の乗り心地やフィーリングの向上を図ることを目的としたものであり、既に述べたようにストローク量Ｓが変化しても制動力指令値Ｆが変化しない無効ストロークを付加するものであるが、マップを設定する際に、無効ストロークを付加するために踏み込み始め（ストローク量零付近）に不感帯を設けても良い。これは無効ストロークの付加のためだけではなく、ブレーキペダルに足を載せて踏み込みに備えるとき、意図せず微少に踏み込んでしまった場合には、制動力指令値を発生させないという「遊び」という効果があるため、前記不感帯を設けている。同図７におけるストローク量の零から点Ａまでが前記「遊び」である。

　(1) ストローク量Ｓが踏み増し側マップ上の点Ａに達し、Ｆ´≦Ｕ（Ｓ）の条件を満たすため、制動力指令値Ｆ＝Ｕ（Ｓ）となり、ストローク量Ｓがさらに大きくなった場合、踏み増し側マップに従って制動力指令値を上昇させる。この時、制動力指令値Ｆ´は、都度、更新される。
　(2) 踏み増し側マップ上の点Ｂに達したとき、ブレーキペダルが緩められてストローク量が減少したとする。このとき、Ｆ´＞Ｕ（Ｓ）かつＦ´＜Ｄ（Ｓ）をみたし点Ｃに達した場合、制動力指令値Ｆ＝Ｆ´となり、制動力指令値を維持する。点Ｃは、踏み増し側マップと踏み戻し側マップとの間に挟まれており、無効ストロークの範囲内に存在する。

　(3) 点Ｃから再度ブレーキペダルを踏み増してストローク量Ｓが増加しても、点Ｂに達するまではＦ´＞Ｕ（Ｓ）かつＦ´＜Ｄ（Ｓ）の範囲内であるため、制動力指令値を維持する。
　(4) 点Ｂに達した後は、(1)の経路と同様に、Ｆ´≦Ｕ（Ｓ）の条件を満たすため、踏み増し側マップに従って、制動力指令値Ｆ＝Ｕ（Ｓ）とする。
　(5) 踏み増し側マップ上の点Ｄに達した後ストローク量を減少させても、前記(2)の経路と同様に、制動力指令値は維持される。その後、さらにストローク量が減少すると、踏み戻し側マップ上の点Ｅに達する。
　(6) 点Ｅに達すると、Ｆ´≧Ｄ（Ｓ）の条件を満たすため、Ｆ＝Ｄ（Ｓ）となる。その後、ストローク量Ｓがさらに小さくなった場合、踏み戻し側マップに従って制動力指令値を減少させる。

　以上説明した車両の制動力制御装置Ａによると、ストローク量が辿る増減の経路によって、ストローク量と制動力指令値との関係を変えることにより、踏み増し、戻し側のストローク量と制動力指令値の関係に遅れを生じさせることなく、路面からの振動を受けることによる意図せぬストローク量変化や、ブレーキペダル２の雑な操作によるストローク量の変動がある場合にも、制動力指令値の変動や振動を低減できる。これにより、乗員の乗り心地やフィーリングの向上を図ることができる。また、ストローク量を入力として採用しているため、踏力に対する車両出力指令と、放し動作における踏力に対する車両出力指令との間にヒステリシスを設ける従来技術に比べて、コスト面やノイズに対する安定度に優れ、制動力制御装置に容易に導入することができる。

　ヒステリシス発生部７が、ストローク量と制動力指令値との関係にヒステリシスを発生させることで、液圧ブレーキのような乗員の乗り心地の良さを継承しながら、ブレーキペダル２の急踏み込み、急開放時の指令に追従できる高速応答性を同時に実現し得る。あるストローク量からブレーキペダル２を一度踏み増し、戻した場合、踏み戻し側マップ１２の条件に一致するまでは、制動力指令値を維持し、踏み戻し側マップ１２の条件に一致後、この踏み戻し側マップ１２に従って、制動力指令値を減少させる。これにより、踏み増し側マップ１１と踏み戻し側マップ１２の間は、無効ストロークとなって、踏み増し時と踏み戻し時は別の経路を辿るヒステリシスを持った関係になる。

　他の実施形態について説明する。以下の説明においては、各形態に先行する形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、特に記載のない限り先行して説明している形態と同様とする。同一の構成から同一の作用効果を奏する。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。

　前記実施形態では、踏み増し側マップと踏み戻し側マップは、異なる傾きを有し、制動力指令値軸には切片を持たない直線として表しているが、このようなマップに限定されるものではない。例えば、踏み増し側マップおよび踏み戻し側マップのいずれか一方、または両方の制動力指令値に対し切片を持たせても良い。このように制動力指令値に対し切片を持つ場合、制動力指令値が立ち上がると、ストローク量を完全に零にするまで制動力が残る関係となる。図８に示すように、踏み増し側マップの直線と踏み戻し側マップの直線とを平行の関係にして、かつ、踏み戻し側マップには制動力指令軸に切片を持たせても良い。

　さらに、それぞれのマップは、図９に示すように、単なる直線関係ではなく、曲線や折れ線およびそれらの複合されたものであっても良く、また２つのマップが部分的にヒステリシスを持たない関係であっても良い。これらは、ブレーキペダルのストローク量に対して緩やかな特性の領域を設定したり、逆に敏感な特性の領域を設定したり、ヒステリシスの幅を最適に調整したい場合に有用である。

　ヒステリシス幅が広い場合は狭い場合と比べて、より多くストローク量を減少させないと、制動力指令値が同等に減少しない。よって、振動に対する耐性が強くなり、雑なペダル操作に対しても車両挙動が変化することがなくなる。そこで、例えば、図１０に示すように、さらなる他の実施形態として、踏み増し側マップ１１と踏み戻し側マップ１２とをそれぞれ複数設け、ヒステリシス発生部７Ａは、前記複数の踏み増し側マップ１１および踏み戻し側マップ１２の組み合せのうち、運転者によるスイッチ操作または運転履歴に基づいて、定められた踏み増し側マップ１１および踏み戻し側マップ１２を、それら複数の中から選択するマップ選択手段１４を有するものとしても良い。マップ選択手段１４は、例えば、運転者の操作特性上、繊細な操作が難しい領域や、乗りやすさを重視するような車両での緩やかな減速を行う際によく使う領域で、ヒステリシス幅を広くするように、定められた踏み増し側マップ１１および踏み戻し側マップ１２を選択する。

　逆にヒステリシス幅が狭いと、より小さなペダル操作でもそのペダル操作に追従し、制動力指令値が減少しやすくなる。よって、運転者の微少な操作量変化に追従したり、ヒステリシス分のストローク量を減少させるまでの時間が短くなるため、ブレーキペダルの入力に対する応答性も向上する効果がある。マップ選択手段１４は、例えば、運転者の操作特性上から繊細な操作が得意な領域や、スポーツ走行や高応答性を特徴とするような車両、または繊細な操作もしくはスポーツ走行や高応答性のモードにおいて、ヒステリシス幅を狭くするように、定められた踏み増し側マップ１１および踏み戻し側マップ１２を選択する。

　マップ選択手段１４は、前記運転履歴として、ブレーキペダルを操作（入力）する速度が定められた閾値よりも速いとき、または、ストローク量を減少させる踏み戻しを規定回数以上繰り返したときに、定められた踏み増し側マップ１１および踏み戻し側マップ１２を選択するものとしても良い。前記閾値、前記規定回数は、例えば、ＥＣＵ９のＲＯＭに書き換え可能に記憶される。このように踏み込み速度または踏み戻し回数を指標として、定められた踏み増し側マップ１１および踏み戻し側マップ１２を選択することで、運転者の好みに合った乗り心地やフィーリングと応答性を簡単に得ることができる。

　また、経路対応制動力指令値変更手段６は、運転者の操作または車両に搭載された制御手段であるＥＣＵ９に設けられたヒステリシス解除手段１９（図１）の判断により、ヒステリシス発生部７におけるヒステリシスの発生を解除するものとしても良い。ヒステリシス解除手段１９は、自動車全般の統括制御を行うＥＣＵ９以外の外部の制御手段に設けても良い。

　一方、経路対応制動力指令値変更手段６は、運転者の前記操作として、ブレーキペダル２を入力する速度が定められた閾値よりも速いとき、または、ストローク量を減少させる踏み戻しを規定回数以上繰り返したとき、ヒステリシス発生部７における前記ヒステリシスの発生を解除するものとしても良い。さらにヒステリシスの発生を解除する手動の専用スイッチ２０（図１）を設けて、この専用スイッチ２０を運転者等が操作することでヒステリシスの発生を解除するようにしても良い。

　図１１は、上記のいずれかの実施形態に係る制動力制御装置を搭載した４輪の電気自動車を概略示す図である。この電気自動車は、車体１５の左右の後輪１６，１６が駆動輪とされ、左右の前輪１７，１７が従動輪とされた２輪駆動であり、左右の各駆動輪にそれぞれ独立して駆動力を与える駆動源を備えている。駆動源として、例えば、同期モータまたは誘導モータからなるモータ１８が適用される。

　左右の従動輪および左右の駆動輪には、各々、運転者によるブレーキペダル２の操作により、これら従動輪および駆動輪にそれぞれ制動力を与える従動輪、駆動輪用の電動ブレーキ装置３が設けられている。ＥＣＵ９に設けられるヒステリシス発生部７は、入力されたストローク量に基づき、車両に発揮させたい制動力指令値を制動力分配器８を介して、各電動ブレーキ駆動装置３と、モータ１８の回生制動制御装置（図示せず）とに配分することで、制動力指令値に基づいた制動力が発揮される。

　なお、内燃機関を駆動源として、電動ブレーキ駆動装置３のみを使用し、モータ１８の回生制動制御装置がない場合でも、本発明の制動力制御装置を使用することができる。その場合は、制動力分配器８を必要としない。

　以上のとおり、図面を参照しながら好適な実施形態を説明したが、当業者であれば、本件明細書を見て、自明な範囲内で種々の変更および修正を容易に想定するであろう。したがって、そのような変更および修正は、請求の範囲から定まる発明の範囲内のものと解釈される。

１…制動装置
２…ブレーキペダル（制動力入力手段）
５…ストローク量検出手段
６…経路対応制動力指令値変更手段
７…ヒステリシス発生部
９…ＥＣＵ
１０…制動力指令記憶部
１１…踏み増し側マップ
１２…踏み戻し側マップ
１３…制動力指令選択部
１４…マップ選択手段
１９…ヒステリシス解除手段
Ａ…制動力制御装置

Claims (7)

1. 　車輪に制動力を与える制動装置に対し、運転者に操作される制動力入力手段のストローク量に応じて制動力指令値を与える車両の制動力制御装置であって、
   　前記制動力入力手段に入力されたストローク量を検出するストローク量検出手段と、
   　前記ストローク量検出手段が検出したストローク量が辿る増減の経路によって、前記ストローク量とこのストローク量から決定される前記制動力指令値との関係を変える経路対応制動力指令値変更手段とを備えた車両の制動力制御装置。
2. 　請求項１記載の車両の制動力制御装置において、前記経路対応制動力指令値変更手段は、前記ストローク量が増加するときは、ストローク量が減少するときよりも、前記ストローク量に対する前記制動力指令値が小さくなるようにヒステリシスを発生させるヒステリシス発生部を有する車両の制動力制御装置。
3. 　請求項２記載の車両の制動力制御装置において、前記ヒステリシス発生部は、
   　制動力指令値の履歴を記憶する制動力指令記憶部と、
   　ストローク量を増加させるときの現在のストローク量から制動力指令値を一意に決定する踏み増し側マップと、
   　ストローク量を減少させるときの現在のストローク量から制動力指令値を一意に決定する踏み戻し側マップと、
   　前記制動力指令記憶部から現在出力されているよりも一つ前の制動力指令値、前記踏み増し側マップから出力される踏み増し側マップ出力、および、前記踏み戻し側マップから出力される踏み戻し側マップ出力のうちのいずれか１つを定められた条件に基づき選択する制動力指令選択部と、
   を有する車両の制動力制御装置。
4. 　請求項３記載の車両の制動力制御装置において、前記踏み増し側マップと前記踏み戻し側マップとをそれぞれ複数設け、前記ヒステリシス発生部は、前記複数の踏み増し側マップおよび踏み戻し側マップの組み合せのうち、運転者によるスイッチ操作または運転履歴に基づいて、定められた踏み増し側マップおよび踏み戻し側マップを選択するマップ選択手段を有する車両の制動力制御装置。
5. 　請求項４記載の車両の制動力制御装置において、前記マップ選択手段は、前記運転履歴として、前記制動力入力手段を操作する速度が定められた閾値よりも速いとき、または、ストローク量を減少させる踏み戻しを規定回数以上繰り返したとき、定められた踏み増し側マップおよび踏み戻し側マップを選択する車両の制動力制御装置。
6. 　請求項２から請求項５のいずれか１項に記載の車両の制動力制御装置において、前記経路対応制動力指令値変更手段は、運転者の操作または前記車両に搭載された制御手段に設けられたヒステリシス解除手段の判断により、前記ヒステリシス発生部における前記ヒステリシスの発生を解除する車両の制動力制御装置。
7. 　請求項６記載の車両の制動力制御装置において、前記経路対応制動力指令値変更手段は、運転者の前記操作として、前記制動力入力手段を操作する速度が定められた閾値よりも速いとき、または、ストローク量を減少させる踏み戻しを規定回数以上繰り返したとき、前記ヒステリシス発生部における前記ヒステリシスの発生を解除する車両の制動力制御装置。

Images