WO2018047487A1

WO2018047487A1 - 車両用制動装置

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Publication number: WO2018047487A1
Application number: PCT/JP2017/026769
Authority: WO
Inventors: 大輔中田; 孝介橋本; 阪本　健二
Original assignee: Advics Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Advics Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2016-09-09
Filing date: 2017-07-25
Publication date: 2018-03-15
Anticipated expiration: 2019-03-09
Also published as: JP6530359B2; JP2018039448A; CN109689448A; US20190193572A1; DE112017004533T5; CN109689448B; US11072243B2

Abstract

運転者の違和感を軽減させることができる車両用制動装置を提供する。　本発明は、車輪に付与すべき制動力の要求値である要求制動力から、実際に発生している回生制動力である実行回生制動力を減算した差分を、液圧制動力の目標値である目標液圧制動力として設定する車両用制動装置において、回生制動装置が発生させることができる回生制動力の最大値である最大回生制動力と実行回生制動力との差分が判定閾値以下になった時点で、目標液圧制動力を所定値嵩上げする液圧制御部と、液圧室内の液量が所定量未満である場合には、要求制動力の勾配に基づいて判定閾値を設定し、液圧室内の液量が所定量以上である場合には、目標液圧制動力の勾配に基づいて判定閾値を設定する閾値設定部と、を備える。

Description

車両用制動装置

　本発明は、車両用制動装置に関する。

　例えば、特許文献１には、回生制動力と液圧制動力の協調制御を行うブレーキ制御装置が提案されている。特許文献１では、回生制動力が頭打ちとなるタイミングを検出し、当該タイミングにおいて液圧制動力を嵩上げする技術が開示されている。

特開２００９－１５４６００号公報

　しかしながら、特許文献１に示す技術では、回生制動力が頭打ちとなるタイミングを検出してから、当該タイミングにおいて液圧制動力の目標値（目標液圧制動力）を嵩上げしているため、前記タイミングから実際に液圧制動力が嵩上げられるのに僅かなタイムラグが生じ、車両減速度の増加が遅れて、運転者がブレーキの効きがやや甘くなったように感じ、運転者が違和感を覚えてしまうという問題がある。つまり、回生制動力（実行回生制動力）が回生制動装置の回生制動力の最大値（最大回生制動力）に達するタイミングと、液圧制動力が増大するタイミングとの間にずれが発生する。

　本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり、上記運転者の違和感を軽減させることができる車両用制動装置を提供することを目的とする。

　本発明の車両用制動装置は、液圧室内の液圧に対応する液圧制動力を車両の車輪に付与する液圧制動装置と、車輪の運動エネルギーを電気エネルギーに変換して前記車輪に回生制動力を付与する回生制動装置と、を備え、前記車輪に付与すべき制動力の要求値である要求制動力から、実際に発生している前記回生制動力である実行回生制動力を減算した差分を、前記液圧制動力の目標値である目標液圧制動力として設定する車両用制動装置において、前記回生制動装置が発生させることができる前記回生制動力の最大値である最大回生制動力と前記実行回生制動力との差分が判定閾値以下になった時点で、前記目標液圧制動力を所定値嵩上げする液圧制御部と、前記液圧室内の液量が所定量未満である場合には、前記要求制動力の勾配に基づいて前記判定閾値を設定し、前記液圧室内の液量が前記所定量以上である場合には、前記目標液圧制動力の勾配に基づいて前記判定閾値を設定する閾値設定部と、を備える。

　本発明によれば、液圧制動力の応答遅れや液圧制動力の立ち上がりタイミングに応じた目標液圧制動力の嵩上げを行うことができ、ひいては上記運転者の違和感を軽減させることができる。

本実施形態の車両用制動装置の構成を示す構成図である。本実施形態の判定閾値と要求制動力の勾配との関係を示す説明図である。本実施形態の判定閾値と目標液圧制動力の勾配との関係を示す説明図である。本実施形態の嵩上げを説明するためのタイムチャートである。本実施形態の嵩上げを説明するためのタイムチャートである。本実施形態の判定閾値設定の流れを説明するためのフローチャートである。各種時間特性を説明するための説明図である。本実施形態による各種時間特性の変化例を説明するための説明図である。

　以下、本発明に係る車両用制動装置を車両に適用した一実施形態を、図面を参照して説明する。図面は説明のための概念図である。
　図１に示すように、車両は、直接各車輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒ，Ｗｒｌ，Ｗｒｒ（以下、まとめた表現において車輪Ｗ、前輪Ｗｆ、又は後輪Ｗｒとも称する）に液圧制動力を付与して車両を制動させる液圧制動装置Ａを備えている。また、本実施形態の車両は、前輪駆動のハイブリッド車両であって、前輪Ｗｆに回生制動力を発生する回生制動装置Ｂを備えている。回生制動装置Ｂは、主に、前輪Ｗｆの駆動軸に設けられた発電機９１と、ハイブリッドＥＣＵ９２と、バッテリ９３と、インバータ９４と、を備えている。回生制動装置Ｂは、車両の運動エネルギーを電気エネルギーに変換して得る回生制動力を車輪Ｗ（ここでは前輪Ｗｆ）に付与する装置である。回生制動装置Ｂの構成は公知であり、詳細説明は省略する。

（液圧制動装置）
　液圧制動装置Ａは、図１に示すように、ブレーキペダル１１、マスタシリンダ１２、ストロークシミュレータ部１３、リザーバ１４、倍力機構１５、アクチュエータ１６、ブレーキＥＣＵ１７、及びホイールシリンダ（「液圧室」に相当する）ＷＣｆｌ、ＷＣｆｒ、ＷＣｒｌ、ＷＣｒｒを備えている。

　ホイールシリンダＷＣｆｌ、ＷＣｆｒ、ＷＣｒｌ、ＷＣｒｒ（以下、まとめてホイールシリンダＷＣとも称する）は、車輪Ｗの回転をそれぞれ規制するものであり、各キャリパＣＬに設けられている。ホイールシリンダＷＣは、アクチュエータ１６からのブレーキ液の圧力（ブレーキ液圧）に基づいて車両の車輪Ｗに制動力を付与する制動力付与機構である。ホイールシリンダＷＣにブレーキ液圧が供給されると、ホイールシリンダＷＣの各ピストン（図示省略）が摩擦部材である一対のブレーキパッド（図示省略）を押圧して車輪Ｗと一体回転する回転部材であるディスクロータＤＲを両側から挟んでその回転を規制するようになっている。なお、本実施形態においては、ディスク式ブレーキを採用するようにしたが、ドラム式ブレーキを採用するようにしてもよい。このように、液圧制動装置Ａは、ホイールシリンダＷＣ内の液圧（ホイール圧）に対応する液圧制動力を車輪Ｗに付与する装置である。

　ブレーキペダル１１は、ブレーキ操作部材であり、操作ロッド１１ａを介してストロークシミュレータ部１３及びマスタシリンダ１２に接続されている。
　ブレーキペダル１１の近傍には、ブレーキペダル１１の踏み込みによるブレーキ操作状態であるブレーキペダルストローク（操作量：以下、ストロークという場合もある。）を検出するストロークセンサ１１ｃが設けられている。このストロークセンサ１１ｃはブレーキＥＣＵ１７に接続されており、検出信号（検出結果）がブレーキＥＣＵ１７に出力されるようになっている。

　マスタシリンダ１２は、ブレーキペダル１１の操作量に応じてブレーキ液をアクチュエータ１６に供給するものであり、シリンダボディー１２ａ、入力ピストン１２ｂ、第一マスタピストン１２ｃ、及び第二マスタピストン１２ｄ等により構成されている。

　シリンダボディー１２ａは、有底略円筒状に形成されている。シリンダボディー１２ａの内周部には、内向きフランジ状に突出する隔壁部１２ａ２が設けられている。隔壁部１２ａ２の中央には、前後方向に貫通する貫通孔１２ａ３が形成されている。シリンダボディー１２ａの内周部には、隔壁部１２ａ２より前方の部分に、軸方向に沿って液密かつ移動可能に第一マスタピストン１２ｃ及び第二マスタピストン１２ｄが配設されている。

　シリンダボディー１２ａの内周部には、隔壁部１２ａ２より後方の部分に、軸方向に沿って液密かつ移動可能に入力ピストン１２ｂが配設されている。入力ピストン１２ｂは、ブレーキペダル１１の操作に応じてシリンダボディー１２ａ内を摺動するピストンである。

　入力ピストン１２ｂには、ブレーキペダル１１に連動する操作ロッド１１ａが接続されている。入力ピストン１２ｂは、圧縮スプリング１１ｂによって第一液圧室Ｒ３を拡張する方向すなわち後方（図面右方向）に付勢されている。ブレーキペダル１１が踏み込み操作されたとき、操作ロッド１１ａは、圧縮スプリング１１ｂの付勢力に抗して前進する。操作ロッド１１ａの前進に伴い、入力ピストン１２ｂも連動して前進する。なお、ブレーキペダル１１の踏み込み操作が解除されたとき、入力ピストン１２ｂは、圧縮スプリング１１ｂの付勢力によって後退し、規制凸部１２ａ４に当接して位置決めされる。

　第一マスタピストン１２ｃは、前方側から順番に加圧筒部１２ｃ１、フランジ部１２ｃ２、及び突出部１２ｃ３が一体となって形成されている。加圧筒部１２ｃ１は、前方に開口を有する有底略円筒状に形成され、シリンダボディー１２ａの内周面との間に液密かつ摺動可能に配設されている。加圧筒部１２ｃ１の内部空間には、第二マスタピストン１２ｄとの間に付勢部材であるコイルスプリング１２ｃ４が配設されている。コイルスプリング１２ｃ４により、第一マスタピストン１２ｃは後方に付勢されている。換言すると、第一マスタピストン１２ｃは、コイルスプリング１２ｃ４により後方に付勢され、最終的に規制凸部１２ａ５に当接して位置決めされる。この位置が、ブレーキペダル１１の踏み込み操作が解除されたときの原位置（予め設定されている）である。

　フランジ部１２ｃ２は、加圧筒部１２ｃ１よりも大径に形成されており、シリンダボディー１２ａ内の大径部１２ａ６の内周面に液密かつ摺動可能に配設されている。突出部１２ｃ３は、加圧筒部１２ｃ１よりも小径に形成されており、隔壁部１２ａ２の貫通孔１２ａ３に液密に摺動するように配置されている。突出部１２ｃ３の後端部は、貫通孔１２ａ３を通り抜けてシリンダボディー１２ａの内部空間に突出し、シリンダボディー１２ａの内周面から離間している。突出部１２ｃ３の後端面は、入力ピストン１２ｂの底面から離間し、その離間距離は変化し得るように構成されている。

　第二マスタピストン１２ｄは、シリンダボディー１２ａ内の第一マスタピストン１２ｃの前方側に配置されている。第二マスタピストン１２ｄは、前方に開口を有する有底略円筒状に形成されている。第二マスタピストン１２ｄの内部空間には、シリンダボディー１２ａの内底面との間に、付勢部材であるコイルスプリング１２ｄ１が配設されている。コイルスプリング１２ｄ１により、第二マスタピストン１２ｄは後方に付勢されている。換言すると、第二マスタピストン１２ｄは、設定された原位置に向けてコイルスプリング１２ｄ１により付勢されている。

　また、マスタシリンダ１２には、第一マスタ室Ｒ１、第二マスタ室Ｒ２、第一液圧室Ｒ３、第二液圧室Ｒ４、及びサーボ室Ｒ５が形成されている。説明において、第一マスタ室Ｒ１及び第二マスタ室Ｒ２は、まとめてマスタ室Ｒ１、Ｒ２と記載する場合がある。第一マスタ室Ｒ１は、シリンダボディー１２ａの内周面、第一マスタピストン１２ｃ（加圧筒部１２ｃ１の前側）、及び第二マスタピストン１２ｄによって、区画形成されている。第一マスタ室Ｒ１は、ポートＰＴ４に接続されている油路２１を介してリザーバ１４に接続されている。また、第一マスタ室Ｒ１は、ポートＰＴ５に接続されている油路２２を介してアクチュエータ１６に接続されている。

　第二マスタ室Ｒ２は、シリンダボディー１２ａの内周面、及び第二マスタピストン１２ｄの前側によって、区画形成されている。第二マスタ室Ｒ２は、ポートＰＴ６に接続されている油路２３を介してリザーバ１４に接続されている。また、第二マスタ室Ｒ２は、ポートＰＴ７に接続されている油路２４を介してアクチュエータ１６に接続されている。

　第一液圧室Ｒ３は、隔壁部１２ａ２と入力ピストン１２ｂとの間に形成されており、シリンダボディー１２ａの内周面、隔壁部１２ａ２、第一マスタピストン１２ｃの突出部１２ｃ３、及び入力ピストン１２ｂによって区画形成されている。第二液圧室Ｒ４は、第一マスタピストン１２ｃの加圧筒部１２ｃ１の側方に形成されており、シリンダボディー１２ａの内周面の大径部１２ａ６の内周面、加圧筒部１２ｃ１、及びフランジ部１２ｃ２によって区画形成されている。第一液圧室Ｒ３は、ポートＰＴ１に接続されている油路２５及びポートＰＴ３を介して第二液圧室Ｒ４に接続されている。

　サーボ室Ｒ５は、隔壁部１２ａ２と第一マスタピストン１２ｃの加圧筒部１２ｃ１との間に形成されており、シリンダボディー１２ａの内周面、隔壁部１２ａ２、第一マスタピストン１２ｃの突出部１２ｃ３、及び加圧筒部１２ｃ１によって区画形成されている。サーボ室Ｒ５は、ポートＰＴ２に接続されている油路２６を介して出力室Ｒ１２に接続されている。

　圧力センサ２６ａは、サーボ室Ｒ５に供給されるサーボ圧を検出するセンサであり、油路２６に接続されている。圧力センサ２６ａは、検出信号（検出結果）をブレーキＥＣＵ１７に送信する。圧力センサ２６ａで検出されるサーボ圧は、サーボ室Ｒ５の液圧の実際値であり、以下、実サーボ圧（実液圧）と称する。

　ストロークシミュレータ部１３は、シリンダボディー１２ａと、入力ピストン１２ｂと、第一液圧室Ｒ３と、第一液圧室Ｒ３と連通されているストロークシミュレータ１３ａとを備えている。
　第一液圧室Ｒ３は、ポートＰＴ１に接続された油路２５，２７を介してストロークシミュレータ１３ａに連通している。なお、第一液圧室Ｒ３は、図示しない接続油路を介してリザーバ１４に連通している。

　ストロークシミュレータ１３ａは、ブレーキペダル１１の操作状態に応じた大きさのストローク（反力）をブレーキペダル１１に発生させるものである。ストロークシミュレータ１３ａは、シリンダ部１３ａ１、ピストン部１３ａ２、反力液圧室１３ａ３、及びスプリング１３ａ４を備えている。ピストン部１３ａ２は、ブレーキペダル１１を操作するブレーキ操作に伴ってシリンダ部１３ａ１内を液密に摺動する。反力液圧室１３ａ３は、シリンダ部１３ａ１とピストン部１３ａ２との間に区画されて形成されている。反力液圧室１３ａ３は、接続された油路２７，２５を介して第一液圧室Ｒ３及び第二液圧室Ｒ４に連通している。スプリング１３ａ４は、ピストン部１３ａ２を反力液圧室１３ａ３の容積を減少させる方向に付勢する。

　なお、油路２５には、ノーマルクローズタイプの電磁弁である第一電磁弁２５ａが設けられている。油路２５とリザーバ１４とを接続する油路２８には、ノーマルオープンタイプの電磁弁である第二電磁弁２８ａが設けられている。第一電磁弁２５ａが閉状態であるとき、第一液圧室Ｒ３と第二液圧室Ｒ４とが遮断される。これにより、入力ピストン１２ｂと第一マスタピストン１２ｃとが一定の離間距離を保って連動する。また、第一電磁弁２５ａが開状態であるとき、第一液圧室Ｒ３と第二液圧室Ｒ４とが連通される。これにより、第一マスタピストン１２ｃの進退に伴う第一液圧室Ｒ３及び第二液圧室Ｒ４の容積変化が、ブレーキ液の移動により吸収される。

　圧力センサ２５ｂは、第二液圧室Ｒ４及び第一液圧室Ｒ３の反力液圧を検出するセンサであり、油路２５に接続されている。圧力センサ２５ｂは、ブレーキペダル１１に対する操作力を検出する操作力センサでもあり、ブレーキペダル１１の操作量と相互関係を有する。圧力センサ２５ｂは、第一電磁弁２５ａが閉状態の場合には第二液圧室Ｒ４の圧力を検出し、第一電磁弁２５ａが開状態の場合には連通された第一液圧室Ｒ３の圧力（または反力液圧）も検出することになる。圧力センサ２５ｂは、検出信号（検出結果）をブレーキＥＣＵ１７に送信する。

　倍力機構１５は、主にブレーキペダル１１の操作量に応じたサーボ圧を発生するものである。倍力機構１５は、入力された入力圧（本実施形態ではパイロット圧）が作用して出力圧（本実施形態ではサーボ圧）を出力する液圧発生装置であって、出力圧を増大または減少しようとしたとき、増圧開始当初または減圧開始当初において入力圧に対して出力圧の応答遅れを有する液圧発生装置である。倍力機構１５は、レギュレータ１５ａ、及び圧力供給装置１５ｂを備えている。
　レギュレータ１５ａは、シリンダボディー１５ａ１と、シリンダボディー１５ａ１内を摺動するスプール１５ａ２とを有して構成されている。レギュレータ１５ａには、パイロット室Ｒ１１、出力室Ｒ１２、及び第三液圧室Ｒ１３が形成されている。

　パイロット室Ｒ１１は、シリンダボディー１５ａ１、及びスプール１５ａ２の第二大径部１５ａ２ｂの前端面によって区画形成されている。パイロット室Ｒ１１は、ポートＰＴ１１に接続されている減圧弁１５ｂ６及び増圧弁１５ｂ７に（油路３１に）接続されている。また、シリンダボディー１５ａ１の内周面には、スプール１５ａ２の第二大径部１５ａ２ｂの前端面が当接して位置決めされる規制凸部１５ａ４が設けられている。

　出力室Ｒ１２は、シリンダボディー１５ａ１、及びスプール１５ａ２の小径部１５ａ２ｃ、第二大径部１５ａ２ｂの後端面、及び第一大径部１５ａ２ａの前端面によって区画形成されている。出力室Ｒ１２は、ポートＰＴ１２に接続されている油路２６及びポートＰＴ２を介してマスタシリンダ１２のサーボ室Ｒ５に接続されている。また、出力室Ｒ１２は、ポートＰＴ１３に接続されている油路３２を介してアキュムレータ１５ｂ２に接続可能である。

　第三液圧室Ｒ１３は、シリンダボディー１５ａ１、及びスプール１５ａ２の第一大径部１５ａ２ａの後端面によって区画形成されている。第三液圧室Ｒ１３は、ポートＰＴ１４に接続されている油路３３を介してリザーバ１５ｂ１に接続可能である。また、第三液圧室Ｒ１３内には、第三液圧室Ｒ１３を拡張する方向に付勢するスプリング１５ａ３が配設されている。

　スプール１５ａ２は、第一大径部１５ａ２ａ、第二大径部１５ａ２ｂ及び小径部１５ａ２ｃを備えている。第一大径部１５ａ２ａ及び第二大径部１５ａ２ｂは、シリンダボディー１５ａ１内を液密に摺動するように構成されている。小径部１５ａ２ｃは、第一大径部１５ａ２ａと第二大径部１５ａ２ｂとの間に配設されるとともに、第一大径部１５ａ２ａと第二大径部１５ａ２ｂとに一体的に形成されている。小径部１５ａ２ｃは、第一大径部１５ａ２ａ及び第二大径部１５ａ２ｂより小径に形成されている。
　また、スプール１５ａ２には、出力室Ｒ１２と第三液圧室Ｒ１３とを連通する連通路１５ａ５が形成されている。

　圧力供給装置１５ｂは、スプール１５ａ２を駆動させる駆動部でもある。圧力供給装置１５ｂは、低圧力源であるリザーバ１５ｂ１と、高圧力源でありブレーキ液を蓄圧するアキュムレータ１５ｂ２と、リザーバ１５ｂ１のブレーキ液を吸入しアキュムレータ１５ｂ２に圧送するポンプ１５ｂ３と、ポンプ１５ｂ３を駆動させる電動モータ１５ｂ４と、を備えている。リザーバ１５ｂ１は大気に開放されており、リザーバ１５ｂ１の液圧は大気圧と同じである。低圧力源は高圧力源よりも低圧である。圧力供給装置１５ｂは、アキュムレータ１５ｂ２から供給されるブレーキ液の圧力を検出してブレーキＥＣＵ１７に出力する圧力センサ１５ｂ５を備えている。

　さらに、圧力供給装置１５ｂは、減圧弁１５ｂ６と増圧弁１５ｂ７とを備えている。具体的に、減圧弁１５ｂ６は、非通電状態で開く構造（ノーマルオープンタイプ）の電磁弁であり、ブレーキＥＣＵ１７の指令により流量が制御されている。減圧弁１５ｂ６の一方は油路３１を介してパイロット室Ｒ１１に接続され、減圧弁１５ｂ６の他方は油路３４を介してリザーバ１５ｂ１に接続されている。増圧弁１５ｂ７は、非通電状態で閉じる構造（ノーマルクローズタイプ）の電磁弁であり、ブレーキＥＣＵ１７の指令により流量が制御されている。増圧弁１５ｂ７の一方は油路３１を介してパイロット室Ｒ１１に接続され、増圧弁１５ｂ７の他方は、油路３５及び油路３５が接続されている油路３２を介してアキュムレータ１５ｂ２に接続されている。

　ここで、レギュレータ１５ａの作動について簡単に説明する。減圧弁１５ｂ６及び増圧弁１５ｂ７からパイロット室Ｒ１１にパイロット圧（パイロット室Ｒ１１の液圧）が供給されていない場合、スプール１５ａ２はスプリング１５ａ３によって付勢されて原位置にある（図１参照）。スプール１５ａ２の原位置は、スプール１５ａ２の前端面が規制凸部１５ａ４に当接して位置決め固定される位置であり、スプール１５ａ２の後端面がポートＰＴ１４を閉塞する直前の位置である。
　このように、スプール１５ａ２が原位置にある場合、ポートＰＴ１４とポートＰＴ１２とは連通路１５ａ５を介して連通するとともに、ポートＰＴ１３はスプール１５ａ２によって閉塞されている。

　減圧弁１５ｂ６及び増圧弁１５ｂ７によってブレーキペダル１１の操作量に応じて形成されるパイロット圧が増大される場合、スプール１５ａ２は、スプリング１５ａ３の付勢力に抗して後方（図１の右方）に向かって移動する。そうすると、スプール１５ａ２は、スプール１５ａ２によって閉塞されていたポートＰＴ１３が開放される位置まで移動する。また、開放されていたポートＰＴ１４はスプール１５ａ２によって閉塞される。この状態のスプール１５ａ２の位置を「増圧位置」とする。このとき、ポートＰＴ１３とポートＰＴ１２とは、出力室Ｒ１２を介して連通する。

　そして、スプール１５ａ２の第二大径部１５ａ２ｂの前端面の押圧力と、サーボ圧に対応する力及びスプリング１５ａ３の付勢力の合力とがつりあうことで、スプール１５ａ２は位置決めされる。このとき、スプール１５ａ２の位置を「保持位置」とする。保持位置において、ポートＰＴ１３とポートＰＴ１４とがスプール１５ａ２によって閉塞される。

　また、減圧弁１５ｂ６及び増圧弁１５ｂ７によってブレーキペダル１１の操作量に応じて形成されるパイロット圧が減少される場合、保持位置にあったスプール１５ａ２は、スプリング１５ａ３の付勢力によって前方に向かって移動する。そうすると、スプール１５ａ２によって閉塞されていたポートＰＴ１３は、閉塞状態が維持される。また、閉塞されていたポートＰＴ１４は開放される。この状態のスプール１５ａ２の位置を「減圧位置」とする。このとき、ポートＰＴ１４とポートＰＴ１２とは連通路１５ａ５を介して連通する。

　上述した倍力機構１５は、減圧弁１５ｂ６及び増圧弁１５ｂ７によってブレーキペダル１１のストロークに応じてパイロット圧を形成し、そのパイロット圧によってブレーキペダル１１のストロークに応じたサーボ圧を発生させる。発生したサーボ圧は、マスタシリンダ１２のサーボ室Ｒ５に供給され、マスタシリンダ１２は、ブレーキペダル１１のストロークに応じて発生されるマスタ圧をホイールシリンダＷＣに供給する。減圧弁１５ｂ６及び増圧弁１５ｂ７は、サーボ室Ｒ５に対するブレーキ液の流入出を調整する弁部を構成している。

　アクチュエータ１６は、上流圧（マスタ圧）を調圧して下流（ホイールシリンダＷＣ）に供給する装置であって、図示しないが、複数の電磁弁と、電動ポンプと、リザーバと、を備えている。アクチュエータ１６は、マスタ圧に基づき、ホイールシリンダＷＣに対して、増圧制御、減圧制御、及び保持制御を実行することができる。増圧制御では、マスタ室Ｒ１、Ｒ２とホイールシリンダＷＣとが連通し、マスタ圧がホイールシリンダＷＣに提供される。減圧制御では、ホイールシリンダＷＣとリザーバ（大気圧）とが連通する。保持制御では、ホイールシリンダＷＣが密閉状態となる。アクチュエータ１６は、４つのホイールシリンダＷＣに対して２つの配管系統を備え、いわゆるＸ配管又は前後配管によりホイールシリンダＷＣとマスタ室Ｒ１、Ｒ２とを接続している。アクチュエータ１６は、ＡＢＳ（Ａｎｔｉｌｏｃｋ　Ｂｒａｋｅ　Ｓｙｓｔｅｍ）を構成し、ＡＢＳ制御（アンチスキッド制御）を実行することができる。アクチュエータ１６の詳細説明については公知であるため省略する。なお、アクチュエータ１６は、ＡＢＳ制御に加えて、自動加圧制御及び横滑り防止制御を実行できるものでも良い。

（嵩上げ）
　ブレーキＥＣＵ１７及びハイブリッドＥＣＵ９２は、電子制御ユニットであって、ＣＰＵやメモリを有している。図示しないが、ブレーキＥＣＵ１７は、倍力機構１５やアクチュエータ１６に指令可能に接続されている。ブレーキＥＣＵ１７（及びハイブリッドＥＣＵ９２）は、回生制動力と液圧制動力との和が要求制動力に追従するように、回生制動装置Ｂ及び液圧制動装置Ａの協調制御を行う。要求制動力は、車輪Ｗに付与すべき制動力の要求値である。

　ブレーキＥＣＵ１７は、機能として、液圧制御部１７１と、閾値設定部１７２と、を備えている。液圧制御部１７１は、要求制動力から演算される後述する目標液圧制動力に基づいて、液圧制動力の制御、すなわちサーボ圧の制御（増圧制御、減圧制御、又は保持制御）を行う。要求制動力は、運転者のブレーキ操作に応じた、車輪Ｗに付与すべき制動力（総制動力）である。液圧制御部１７１は、例えばマップ等に基づき、ブレーキペダル１１への操作（ストローク及び／又は踏力）に応じて、要求制動力を決定する。

　液圧制御部１７１は、要求制動力を「目標回生制動力」としてハイブリッドＥＣＵ９２に送信する。ハイブリッドＥＣＵ９２は、目標回生制動力以下であって、要求時の状況下で出力可能な最大の回生制動力を発揮させる。そして、ハイブリッドＥＣＵ９２は、実際に発生している回生制動力である「実行回生制動力」をブレーキＥＣＵ１７に送信する。実行回生制動力は、車速（車輪速度）やバッテリ９３の状態に依存する。液圧制御部１７１は、要求制動力から実行回生制動力を減算した差分（不足制動力）を「目標液圧制動力」として、倍力機構１５及び／又はアクチュエータ１６を制御する。目標液圧制動力は、液圧制動力の目標値である。
　具体的に、液圧制御部１７１は、目標液圧制動力に基づき、目標サーボ圧を決定する。液圧制御部１７１は、実サーボ圧が目標サーボ圧に近づくように、減圧弁１５ｂ６及び増圧弁１５ｂ７を制御する。目標サーボ圧には、不感帯が設定されている。不感帯は、目標サーボ圧よりも低圧の不感帯下限値から目標サーボ圧よりも高圧の不感帯上限値までの領域である。実サーボ圧が不感帯内の値である場合、保持制御が実行され、実サーボ圧が不感帯下限値よりも低圧である場合、増圧制御が実行され、実サーボ圧が不感帯上限値よりも高圧である場合、減圧制御が実行される。

　液圧制御部１７１は、回生制動装置Ｂが発生させることができる回生制動力の最大値である「最大回生制動力」と実行回生制動力との差分が判定閾値以下になった時点で、目標液圧制動力を所定値嵩上げする。つまり、液圧制御部１７１は、最大回生制動力と実行回生制動力との差分を演算し、当該差分が判定閾値以下になった際に、目標液圧制動力に対して所定値を加える。具体的に、液圧制御部１７１は、最大回生制動力と実行回生制動力との差分が判定閾値以下になった場合、目標サーボ圧を所定圧だけ嵩上げする（以下、「嵩上げ処理」ともいう）。なお、目標液圧制動力を所定値嵩上げすることは、目標サーボ圧（又は目標ホイール圧）を所定圧嵩上げすることを含む概念である。

　閾値設定部１７２は、ホイールシリンダＷＣ内の液量が所定量未満である場合には、要求制動力の勾配に基づいて判定閾値を設定し、ホイールシリンダＷＣ内の液量が所定量以上である場合には、目標液圧制動力の勾配に基づいて判定閾値を設定する。本実施形態の閾値設定部１７２は、ホイールシリンダＷＣ内の液量が所定量未満であるか否かを、要求制動力と実行回生制動力との差（すなわち、目標液圧制動力）が所定閾値以下であるか否かに基づいて判定している。つまり、閾値設定部１７２は、目標液圧制動力が所定閾値以下である場合、ホイールシリンダＷＣ内の液量が所定量未満であると判定し、目標液圧制動力が所定閾値より大きい場合、ホイールシリンダＷＣ内の液量が所定量以上であると判定する。液圧制動力はホイール圧と関連しており、目標液圧制動力に基づいてホイールシリンダＷＣ内の液量の大小が判断できる。所定閾値は、例えば０に設定することもできる。本実施形態の閾値設定部１７２は、所定時間毎に当該判定を実行し、判定毎に判定閾値を設定している。閾値設定部１７２は、各勾配情報を液圧制御部１７１から取得する。

　閾値設定部１７２は、ホイールシリンダＷＣ内の液量が所定量未満である場合、要求制動力の勾配が小さいほど判定閾値を大きく設定し、ホイールシリンダＷＣ内の液量が所定量以上である場合、目標液圧制動力の勾配が小さいほど判定閾値を大きく設定する。つまり、本実施形態の閾値設定部１７２は、要求制動力又は目標液圧制動力の勾配が小さいほど判定閾値を大きくする。閾値設定部１７２は、ホイールシリンダＷＣ内の液量が所定量未満である場合、要求制動力の勾配が大きいほど判定閾値を小さく設定し、ホイールシリンダＷＣ内の液量が所定量以上である場合、目標液圧制動力の勾配が大きいほど判定閾値を小さく設定するともいえる。

　本実施形態の閾値設定部１７２では、図２に示すように、要求制動力の勾配と判定閾値との関係（第１関係）が設定され、図３に示すように、目標液圧制動力の勾配と判定閾値との関係（第２関係）が設定されている。閾値設定部１７２には、図２及び図３の関係を表すマップ（第１マップ及び第２マップ）が記憶されている。本実施形態における勾配と判定閾値との関係は、図２及び図３に示すように、階段状で且つ段と段の間が傾きをもつ線形関係（リニア）でつながれるように設定されている。当該線形関係において、勾配の変化に対する判定閾値の変化割合は、第１関係のほうが第２関係よりも大きい。なお、第１関係及び第２関係は、例えば関数（線形、二次関数・・・）、階段状、又はそれらの組み合わせで設定されても良い。

　本実施形態の嵩上げについて具体例を挙げて説明する。図４に示す場合では、ブレーキペダル１１が踏み込まれて、要求制動力が増大している状態で、実行回生制動力が要求制動力を満たしつつ増大している。つまり、この場合、実行回生制動力が最大回生制動力に達するまでは、目標液圧制動力が０となっている。したがって、この間、閾値設定部１７２は、「ホイールシリンダＷＣ内の液量が所定量未満である」と判定し続け、それに伴い、第１関係に基づき、要求制動力の勾配に応じた判定閾値を設定し続ける。そして、Ｔａ１において、最大回生制動力と実行回生制動力との差が、設定された判定閾値以下になると、液圧制御部１７１が嵩上げ処理を実行し、目標サーボ圧が０から所定圧増大する。そして、Ｔａ２において、実行回生制動力が最大回生制動力に達し、それ以降、要求制動力の増大に応じて目標液圧制動力が増大し、目標サーボ圧が所定圧（嵩上げ量）から上昇していく。

　ここで、図４の要求制動力の勾配が第１関係における線形部分の中央に位置し、且つホイールシリンダＷＣ内の液量が所定量未満であることを前提として、判定閾値の設定について説明する。この前提において、例えば要求制動力の勾配が図４で示す勾配よりも大きい場合、判定閾値は図４の場合よりも小さくなり、最大回生制動力と実行回生制動力との差が小さくなった時点、すなわちＴａ１よりも遅い時点で、嵩上げ処理が実行される。反対に、同前提において、例えば要求制動力の勾配が図４で示す勾配よりも小さい場合、判定閾値は図４の場合よりも大きくなり、最大回生制動力と実行回生制動力との差が大きい時点、すなわちＴａ１よりも早い時点で、嵩上げ処理が実行される。

　一方、図５に示す場合では、ブレーキペダル１１が踏み込まれて、要求制動力が実行回生制動力より大きい状態で増大している。つまり、この場合、嵩上げ処理以前から目標液圧制動力が増大し、ホイール圧を発生させようとしている。したがって、閾値設定部１７２は、目標液圧制動力が所定閾値以上となった後、すなわち本例（所定閾値＝０）では目標液圧制動力が発生した以降、「ホイールシリンダＷＣ内の液量が所定量以上である」と判定し続け、それに伴い、第２関係に基づき、目標液圧制動力の勾配に応じた判定閾値を設定し続ける。そして、Ｔｂ１において、最大回生制動力と実行回生制動力との差が、設定された判定閾値以下になると、液圧制御部１７１が嵩上げ処理を実行し、目標サーボ圧が所定圧（又は第二所定圧）増大する。そして、Ｔｂ２において、実行回生制動力が最大回生制動力に達し、それ以降、要求制動力の増大に応じて目標液圧制動力が増大し、目標サーボ圧が上昇していく。

　ここで、図５の目標液圧制動力の勾配が第２関係における線形部分の中央に位置し、且つホイールシリンダＷＣ内の液量が所定量以上であることを前提として、判定閾値の設定について説明する。この前提において、例えば目標液圧制動力の勾配が図５で示す勾配よりも大きい場合、判定閾値は図５の場合よりも小さくなり、最大回生制動力と実行回生制動力との差が小さくなった時点、すなわちＴｂ１よりも遅い時点で、嵩上げ処理が実行される。反対に、同前提において、例えば目標液圧制動力の勾配が図５で示す勾配よりも小さい場合、判定閾値は図５の場合よりも大きくなり、最大回生制動力と実行回生制動力との差が大きい時点、すなわちＴａ１よりも早い時点で、嵩上げ処理が実行される。

　本実施形態の判定閾値の設定の流れについて説明する。図６に示すように、閾値設定部１７２は、目標液圧制動力が所定閾値以下である否かを判定する（Ｓ１０１）。目標液圧制動力が所定閾値以下である場合（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）、閾値設定部１７２は、ホイールシリンダＷＣ内の液量が所定量未満であると判定し、第１関係（第１マップ）に基づいて判定閾値を設定する（Ｓ１０２）。一方、目標液圧制動力が所定閾値より大きい場合（Ｓ１０１：Ｎｏ）、閾値設定部１７２は、ホイールシリンダＷＣ内の液量が所定量以上であると判定し、第２関係（第２マップ）に基づいて判定閾値を設定する（Ｓ１０３）。

　図７の一点鎖線に示すように、目標サーボ圧の増大に対する液圧（ホイール圧）の応答時間（縦軸）は、要求制動力の勾配（実行回生制動力が最大回生制動力に到達した後の目標液圧制動力の勾配）（横軸）に対して非線形の関係（以下、「応答時間特性」という）を持つ。一方、判定閾値が一定である場合、図７の実線に示すように、実行回生制動力が最大回生制動力に達するまで時間（縦軸）は、要求制動力の勾配（横軸）に対して線形の関係（以下、「到達時間特性」という）を持つ。したがって、要求制動力の勾配がＺ１及びＺ２である場合を除いて、液圧が反応する（立ち上がる）タイミングと、実行回生制動力が最大回生制動力に達するタイミングとは合わない。液圧に基づいて考察すると、例えば目標サーボ圧の勾配がＺ１未満の領域又はＺ２より大きい領域では、液圧の立ち上がりが遅れ、減速度に停滞感が生じる。目標サーボ圧の勾配がＺ１より大きくＺ２未満である領域では、液圧が先に発生し、減速度が出過ぎる。

　これに対して、本実施形態では、ホイールシリンダＷＣ内の液量に応じて、要求制動力の勾配又は目標液圧制動力の勾配に基づき判定閾値を設定する。このため、例えば図８の破線矢印に示すように、到達時間特性の線形と、応答時間特性の非線形（二次関数）とを近づけることができる。具体的に、状況に応じた判定閾値の設定により、応答時間特性の小勾配領域（図８の左側）を到達時間特性側に近づけ（下に曲げ）、到達時間特性の大勾配領域（図８の右側）を応答時間特性側に近づける（上に曲げる）ことができる。この現象は、例えば本実施形態のように勾配が小さいほど判定閾値を大きく設定することでも実現することができる。到達時間特性の線形と応答時間特性の非線形とを近づけることで、液圧が立ち上がるタイミングと、実行回生制動力が最大回生制動力に達するタイミングとが一致しやすくなる。

　本実施形態によれば、判定閾値の設定基準が、「ホイールシリンダＷＣ内の液量」に応じて、要求制動力の勾配（第１関係）と目標液圧制動力の勾配（第２関係）との間で切り替わる。これにより、状況に応じた嵩上げを実行することができる。この原理について、以下に説明する。まず、前提として、不感帯を用いた液圧制動力のフィードバック制御では、目標液圧制動力の勾配が小さいほど、目標液圧制動力の変化に対する実液圧（本実施形態では「実サーボ圧」に相当する）の変化の遅れが大きくなる。これは、目標液圧制動力の勾配が小さいほど、実液圧が不感帯外の値となるまでの時間が大きくなることに起因する。

　ここで、要求制動力の勾配が一定であることを前提とすると、実行回生制動力が最大回生制動力に達する前に液圧制動力が発生している場合（図５参照）、実行回生制動力が最大回生制動力に達して目標液圧制動力が立ち上がるタイミング（図５のＴｂ２に相当する）（以下、「目標立ち上がりタイミング」という）後の目標液圧制動力の勾配は、目標立ち上がりタイミング前の目標液圧制動力の勾配が小さいほど小さくなる。これによれば、目標立ち上がりタイミング前の「目標液圧制動力」の勾配が小さいほど、不感帯の影響により実サーボ圧の立ち上がりが遅くなると考えられる。

　さらに、上記のように実行回生制動力が最大回生制動力に達する前に液圧制動力が発生している場合（図５参照）、実行回生制動力はその時々の最大値で出力されている。したがって、目標液圧制動力の発生している状況を前提とすると、要求制動力の勾配の大小が、実行回生制動力の勾配に影響することはほぼないと考えられる。つまり、この場合、要求制動力の大小による目標立ち上がりタイミングの変動は、考察から外すことができる。したがって、ホイールシリンダＷＣ内の液量が所定量以上である場合、目標液圧制動力の勾配が小さいほど判定閾値を大きくして、早いタイミングで嵩上げを実行することが好適である。

　本実施形態では、このような知見に基づき、ホイールシリンダＷＣ内の液量が所定量以上である場合に用いられる第２関係が、図３に示すように、目標液圧制動力の勾配が小さいほど判定閾値が大きくなるように設定されている。

　一方、要求制動力の全てが実行回生制動力に割り当てられている場合（図４参照）、目標立ち上がりタイミング（図４のＴａ２に相当する）前の目標液圧制動力の勾配はゼロになる。ここで、この場合、目標立ち上がりタイミング後の目標液圧制動力の勾配は、目標立ち上がりタイミング前の要求制動力の勾配が小さいほど小さくなる。これによれば、第１の知見として、目標立ち上がりタイミング前の「要求制動力」の勾配が小さいほど、不感帯の影響により実サーボ圧の立ち上がりが遅くなると考えられる。第１の知見のみに従えば、要求制動力の勾配が小さいほど判定閾値を大きくすることが好適といえる。

　また、要求制動力の全てが実行回生制動力に割り当てられている場合（図４参照）、実行回生制動力が最大回生制動力に達するタイミング、すなわち目標立ち上がりタイミングは、目標立ち上がりタイミング前の要求制動力の勾配によって変動する。例えば、要求制動力の勾配が大きい場合、実行回生制動力が発生から最大回生制動力に達するまでの時間は短くなり、その分、目標立ち上がりタイミングは早くに出現する。これによれば、第２の知見として、目標立ち上がりタイミング前の「要求制動力」の勾配が大きいほど、目標立ち上がりタイミングへの到達が早くなり、実サーボ圧の立ち上がりが相対的に遅くなると考えられる。

　第２の知見のみに従えば、要求制動力の勾配が小さいほど判定閾値を小さくすることが好適といえる。また、第２の知見のみに従えば、例えば、目標立ち上がりタイミングに対してΔＴだけ早いタイミングで嵩上げを行うべく、判定閾値を「要求制動力の勾配×ΔＴ」に設定することも考えられる。

　しかし、本実施形態の第１関係は、上記の第１の知見及び第２の知見の両方を考慮して、図２に示すような関係（階段状）に設定されている。本実施形態では、ホイールシリンダＷＣ内の液量が所定量未満である場合に用いられる第１関係が、図２に示すように、要求制動力の勾配が小さいほど判定閾値が大きくなるように設定されている。

　上記のように、目標立ち上がりタイミングと液圧制動力が増大するタイミングとのずれの主な要因は、ホイールシリンダＷＣ内の液量が所定量未満であるときには、「要求制動力の勾配の大小による実サーボ圧の変化タイミングの変動」及び「要求制動力の勾配の大小による目標立ち上がりタイミングの変動」の少なくとも一方となり、ホイールシリンダＷＣ内の液量が所定量以上であるときには、「目標液圧制動力の勾配の大小による実サーボ圧の変化タイミングの変動」となる。したがって、ホイールシリンダＷＣ内の液量に応じて、判定閾値の設定基準を変更することで、精度良く両タイミングのずれを小さくする又はなくすことができる。つまり、本実施形態によれば、両タイミングのずれによる運転者の違和感を軽減させることができる。

　また、本実施形態によれば、判定閾値を変更することで両タイミングを合わせようとするため、減速度の違和感（段突き感）の解消を目的とした、実行回生制動力が最大回生制動力に達する前に実行回生制動力（目標回生制動力）の増大傾きを小さくするような制御は必要ない。回生制動力を早いタイミングで制限する制御は、減速度の違和感の抑制に効果があるが、燃費の面では改良の余地がある。本実施形態では、回生制動力を制限する制御を行わずとも、判定閾値の変更により両タイミングが近づくため、回生制動力を最大限発揮させることができ、燃費向上とブレーキフィーリング向上の両立が可能となる。なお、本実施形態においても、上記のように回生制動力の勾配を制限する制御を実施しても良い。この場合、図８における到達時間特性の小勾配領域を応答時間特性側に近づけることとなる。

（その他）
　本発明は、上記実施形態に限られない。例えば、第１関係は、要求制動力の勾配が大きいほど判定閾値が大きくなるように設定されても良い。また、第１関係は、要求制動力の勾配ごと（例えば小勾配領域、中勾配領域、大勾配領域ごと）に第１の知見と第２の知見との何れを優先するかを考慮して設定されても良い。また、閾値設定部１７２は、圧力センサによって、ホイール圧又はサーボ圧を測定し、ホイールシリンダＷＣの液量の判定をしても良い。また、本発明の「液圧室」は、ホイールシリンダＷＣに限らず、サーボ室Ｒ５でも良い。また、説明において、「制動力」との記載は「制動トルク」を含む概念で用いており、例えば制動力を制御することは制動トルクを制御することを含む概念である。また、嵩上げ処理における嵩上げ量（所定値、所定圧）は、一定に限らず、時間経過に伴って変化するもの（例えば所定時間経過するまでは一定で所定時間経過後は徐々に減少する）でも良い。また、本発明は自動運転システムにも適用できる。

　１１…ブレーキペダル、１２…マスタシリンダ、１２ｃ…第一マスタピストン、１２ｄ…第二マスタピストン、１５…倍力機構、１６…アクチュエータ、１７…ブレーキＥＣＵ、１７１…液圧制御部、１７２…閾値設定部、９１…発電機、９２…ハイブリッドＥＣＵ、９３…バッテリ、９４…インバータ、Ａ…液圧制動装置、Ｂ…回生制動装置、Ｒ１…第一マスタ室、Ｒ２…第二マスタ室、Ｒ５…サーボ室、Ｗ…車輪、ＷＣ…ホイールシリンダ。

Claims

　液圧室内の液圧に対応する液圧制動力を車両の車輪に付与する液圧制動装置と、
　車輪の運動エネルギーを電気エネルギーに変換して前記車輪に回生制動力を付与する回生制動装置と、を備え、
　前記車輪に付与すべき制動力の要求値である要求制動力から、実際に発生している前記回生制動力である実行回生制動力を減算した差分を、前記液圧制動力の目標値である目標液圧制動力として設定する車両用制動装置において、
　前記回生制動装置が発生させることができる前記回生制動力の最大値である最大回生制動力と前記実行回生制動力との差分が判定閾値以下になった時点で、前記目標液圧制動力を所定値嵩上げする液圧制御部と、
　前記液圧室内の液量が所定量未満である場合には、前記要求制動力の勾配に基づいて前記判定閾値を設定し、前記液圧室内の液量が前記所定量以上である場合には、前記目標液圧制動力の勾配に基づいて前記判定閾値を設定する閾値設定部と、
　を備える車両用制動装置。
　前記閾値設定部は、前記液圧室内の液量が前記所定量以上である場合に、前記目標液圧制動力の勾配が小さいほど前記判定閾値を大きくする請求項１に記載の車両用制動装置。