車両用制動力制御装置
【課題】ブレーキ操作時、ドライバーによるペダル操作状態にかかわらず、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。
【解決手段】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、第１目標ＭＣ圧分算出部６６と、第２目標ＭＣ圧分算出部６７と、S-P変化率算出部７０と、F-P変化率リミット部７１と、目標減速度算出部６９と、を備える。S-P変化率算出部７０は、ストロークベース目標ＭＣ圧分の算出に至るまでの演算処理系列にて得られるストローク相当値としてのストロークベース目標ＭＣ圧の変化率を算出する。F-P変化率リミット部７１は、踏力ベース目標ＭＣ圧分の算出に至るまでの演算処理系列にて得られる踏力相当値である踏力ベース目標ＭＣ圧の変化率を、ストロークベース目標ＭＣ圧の変化率が小さいほど制限する。
【解決手段】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、第１目標ＭＣ圧分算出部６６と、第２目標ＭＣ圧分算出部６７と、S-P変化率算出部７０と、F-P変化率リミット部７１と、目標減速度算出部６９と、を備える。S-P変化率算出部７０は、ストロークベース目標ＭＣ圧分の算出に至るまでの演算処理系列にて得られるストローク相当値としてのストロークベース目標ＭＣ圧の変化率を算出する。F-P変化率リミット部７１は、踏力ベース目標ＭＣ圧分の算出に至るまでの演算処理系列にて得られる踏力相当値である踏力ベース目標ＭＣ圧の変化率を、ストロークベース目標ＭＣ圧の変化率が小さいほど制限する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
従来、ドライバーの入力である、マスターシリンダ圧（ドライバーのペダル踏力相当）とペダルストロークから目標減速度をそれぞれ演算し、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つの目標減速度の寄与度合いを変更する。そして、２つの目標減速度の重み付き和を最終目標減速度と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）。
【０００３】
また、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ものであって、ペダル踏力に相当するインプットロッド入力(Fi)を、
インプットロッド入力（Fi）＝マスターシリンダ圧（Pb）×インプットロッド面積（Ai）＋バネ85のバネ定数（K）×ΔX
の式で与える電動倍力装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３０１４３４号公報
【特許文献２】特開２００７−１１２４２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２に記載の電動倍力装置に特許文献１に記載の目標減速度演算処理手法を適用した場合、マスターシリンダピストンを速く動かした場合や、ブレーキ作動液が低温で粘性が高い場合では、ペダルストロークに対するマスターシリンダ圧の関係が変動する。そして、ドライバーのペダルストローク操作に対してマスターシリンダ圧が高くなる結果、マスターシリンダ圧から算出した目標減速度が不必要に大きくなり（ブレーキ効きが強くなり）、ドライバーに違和感を与えてしまう、という問題がある。
【０００６】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、ブレーキ操作時、ドライバーによるペダル操作状態にかかわらず、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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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、第１制動目標値分算出手段と、第２制動目標値分算出手段と、ストローク相当値変化率算出手段と、踏力相当値制限手段と、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。
前記第１制動目標値分算出手段は、前記ブレーキペダルへのペダル踏力に基づき、寄与度に応じた第１制動目標値分を算出する。
前記第２制動目標値分算出手段は、前記ブレーキペダルへのペダルストロークに基づき、寄与度に応じた第２制動目標値分を算出する。
前記ストローク相当値変化率算出手段は、前記第２制動目標値分の算出に至るまでの演算処理系列にて得られるストローク相当値の変化率を算出する。
前記踏力相当値制限手段は、前記第１制動目標値分の算出に至るまでの演算処理系列にて得られる踏力相当値の変化率を、前記ストローク相当値の変化率が小さいほど制限する。
前記制動目標値算出手段は、前記踏力相当値に変化率制限を与えて算出された第１制動目標値分と、前記第２制動目標値分を加算することにより最終の制動目標値を得る。
【発明の効果】
【０００８】
よって、ブレーキ操作時、踏力相当値制限手段において、第１制動目標値分の算出に至るまでの演算処理系列にて得られる踏力相当値の変化率が、ストローク相当値の変化率が小さいほど制限される。そして、制動目標値算出手段において、踏力相当値に変化率制限を与えて算出された第１制動目標値分と、第２制動目標値分を加算することにより最終の制動目標値が得られる。
すなわち、電動ブースタを用いたブレーキシステムの場合、アシスト推力のみを用いてマスターシリンダ圧を発生させることが可能である。このため、例えば、ペダルストロークを保持しているときにアシスト推力を用いて急にマスターシリンダ圧を発生させると、過渡的にマスターシリンダ圧が高めとなってペダル踏力が上昇し、このペダル踏力に基づいて算出される制動目標値が高くなる。この結果として、ペダルストロークを保持しているにもかかわらず、ブレーキの効きが上昇して制動Ｇ変動が生じ、ドライバーに違和感を与える。これに対し、ペダルストロークを保持しているときは、ストローク相当値の変化率がゼロであるため、例えば、踏力相当値の変化率もゼロに制限されるというように、制動Ｇ変動の原因である制動目標値の変化が抑えられる。また、ペダルストロークを増加側又は減少側に操作したときは、ペダル操作速度に応じて踏力相当値の変化率の制限が緩和される。
この結果、ブレーキ操作時、ドライバーによるペダル操作状態にかかわらず、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。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】ストロークベースの目標ＭＣ圧の変化率（変化量）に対する踏力ベースの目標ＭＣ圧変化の制限量の関係を示す関係特性図である。
【図４】比較例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。
【図５】比較例においてペダルストロークに対する設計中央値によるマスターシリンダ圧特性とペダルストロークに対する速く踏んだ場合や低温時のマスターシリンダ圧特性を示す比較特性図である。
【図６】比較例においてピストンストロークに対するマスターシリンダ圧が上昇気味になる理由を示すメカニズム説明図である。
【図７】比較例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いて回生摩擦すり替えが行われたときのペダル踏力・実減速度・目標減速度・回生減速度・摩擦減速度の各特性を示すタイムチャートである。
【図８】実施例１の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いて回生摩擦すり替えが行われたときのペダルストローク・e-ACT反力（＝ペダル踏力）・目標減速度・回生実行トルク・e-ACT反力（＝ペダル踏力）ベースの目標マスターシリンダ圧・マスターシリンダ圧の各特性を示すタイムチャートである。
【図９】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流れを示すフローチャートである。
【図１０】実施例２の制動力制御処理で用いられる回生トルク変化勾配に対する踏力に基づく目標値の変化量制限係数βの関係を示す関係特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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及び実施例２に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１１】
まず、構成を説明する。
実施例１における車両用制動力制御装置の構成を、「全体システム構成」、「制動力制御構成」に分けて説明する。
【００１２】
［全体システム構成］
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、全体システム構成を説明する。なお、実施例１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。
【００１３】
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、統合コントローラ２２（回生協調制動制御手段）と、を備えている。
【００１４】
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の中ほど部は、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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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減速度を決め、目標減速度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（マスターシリンダ圧検出手段）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。
【００２０】
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。
【００２１】
前記統合コントローラ２２は、ドライバーが要求する目標減速度を、回生減速度により達成することを優先し、回生減速度では不足する分をブレーキ液圧による摩擦減速度により補うというように、回生制動と摩擦制動を協調動作する回生協調制動制御を行う。そして、この統合コントローラ２２には、回生制動トルクの変化量を算出する回生制動トルク変化量算出部２２ａ（回生制動トルク変化量算出手段）を有する。つまり、回生協調制動制御時には、CAN通信線２３により接続されたモータコントローラ２４に対し、所望の回生制動トルクを得る制御指令を出力し、併せて、ブレーキコントローラ６に対し、所望の摩擦制動トルクを得る制御指令を出力する。
【００２２】
［制動力制御構成］
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。図３は、ストロークベースの目標ＭＣ圧の変化率（変化量）に対する踏力ベースの目標ＭＣ圧変化の制限量の関係を示す。以下、図２及び図３に基づき、制動力制御構成を説明する。以下、マスターシリンダ圧は、「ＭＣ圧」と略称する。
【００２３】
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６１と、第１目標ＭＣ圧算出部６２と、第２目標ＭＣ圧算出部６３と、ゲイン設定部６４と、第１目標ＭＣ圧ゲイン算出部６５と、第１目標ＭＣ圧分算出部６６（第１制動目標値分算出手段）と、第２目標ＭＣ圧分算出部６７（第２制動目標値分算出手段）と、目標ＭＣ圧算出部６８と、目標減速度算出部６９（制動目標値算出手段）と、S-P変化率算出部７０（ストローク相当値変化率算出手段）と、F-P変化率リミット部７１（踏力相当値制限手段）と、を備えている。
【００２４】
前記ペダル踏力算出部６１は、ＭＣ圧に基づくドライバーのペダル踏力（e-ACT反力）を、下記の(1)式により算出する。
すなわち、
インプットロッド入力(Fi)＝{ＭＣ圧(Pb)×ロッド面積(Ai)}＋{バネ定数(K)×相対変位量(ΔX)} …(1)
を用いる。この(1)式において、
インプットロッド入力(Fi)＝ペダル踏力
{ＭＣ圧(Pb)×ロッド面積(Ai)}＝油圧反力
{バネ定数(K)×相対変位量(ΔX)}＝バネ反力
である。
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、プライマリピストン１１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９のロッド位置とプライマリピストン１１のピストン位置の差を相対変位量(ΔX)とする。
【００２５】
前記第１目標ＭＣ圧算出部６２は、ペダル踏力算出部６１により算出されたペダル踏力を入力する。そして、枠内に記載されたペダル踏力に対する目標ＭＣ圧の比例特性を用い、ペダル踏力に基づく第１目標ＭＣ圧（＝踏力ベース目標ＭＣ圧）を算出する。
【００２６】
前記第２目標ＭＣ圧算出部６３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する。そして、枠内に記載されたペダルストロークに対する目標ＭＣ圧の曲線特性を用い、ペダルストロークに基づく第２目標ＭＣ圧（＝ストロークベース目標ＭＣ圧）を算出する。
【００２７】
前記ゲイン設定部６４は、ペダル踏力算出部６１により推定されたペダル踏力を入力する。そして、枠内に記載されたペダル踏力に対するゲイン特性を用い、ペダルストロークに基づく第２目標ＭＣ圧ゲインを設定する。ここで、ペダル踏力に対するゲイン特性は、ペダル踏力が０から上昇すると急勾配にて50％まで立ち上がり、その後、50％ゲインを維持する特性とされる。
【００２８】
前記第１目標ＭＣ圧ゲイン算出部６５は、（１−ゲイン）の式により、ペダル踏力に基づく第１目標ＭＣ圧ゲインを算出する。つまり、第１目標ＭＣ圧ゲインは、基本的に50％ゲインに設定される。
【００２９】
前記第１目標ＭＣ圧分算出部６６は、第１目標ＭＣ圧算出部６２からの踏力ベース目標ＭＣ圧の変化率をF-P変化率リミット部７１により制限した値と、第１目標ＭＣ圧ゲイン算出部６５からの第１目標ＭＣ圧ゲイン（１−ゲイン）と、を掛け合わせることにより、踏力ベース目標ＭＣ圧分を算出する。
【００３０】
前記第２目標ＭＣ圧分算出部６７は、第２目標ＭＣ圧算出部６３からのペダルストロークベース目標ＭＣ圧と、ゲイン設定部６４からの目標ＭＣ圧ゲインと、を掛け合わせることにより、ストロークベース目標ＭＣ圧分を算出する。
【００３１】
前記目標ＭＣ圧算出部６８は、第１目標ＭＣ圧分算出部６６からのペダル踏力ベース目標ＭＣ圧分と、第２目標ＭＣ圧分算出部６７からのストロークベース目標ＭＣ圧分と、を加算することにより、最終の目標ＭＣ圧を算出する。
【００３２】
前記目標減速度算出部６９は、目標ＭＣ圧算出部６８からの目標ＭＣ圧を入力し、目標ＭＣ圧を減速度に換算することで、目標減速度を算出する。
【００３３】
前記S-P変化率算出部７０は、ストロークベース目標ＭＣ圧分の算出に至るまでの演算処理系列にて得られるストローク相当値のうち、ストロークベース目標ＭＣ圧をストローク相当値として入力し、ストロークベース目標ＭＣ圧の変化率を算出する。
ここで、ストロークベース目標ＭＣ圧の変化率は、単位時間当たりのストロークベース目標ＭＣ圧の変化量により算出する。
【００３４】
前記F-P変化率リミット部７１は、S-P変化率算出部７０からのストロークベース目標ＭＣ圧の変化率と、第１目標ＭＣ圧算出部６２からの踏力ベース目標ＭＣ圧を入力し、踏力ベース目標ＭＣ圧の変化率を、ストロークベース目標ＭＣ圧の変化率が小さいほど制限する。つまり、踏力ベース目標ＭＣ圧を、踏力ベース目標ＭＣ圧分の算出に至るまでの演算処理系列にて得られる踏力相当値としている。
ここで、踏力ベース目標ＭＣ圧の変化率制限は、単位時間当たりの踏力ベース目標ＭＣ圧の変化制限量（F-P変化制限量）の大きさを、ストロークベース目標ＭＣ圧の変化量（S-P変化量）のストローク増加側特性とストローク減少側特性で制限することで行う（図３参照）。
【００３５】
次に、作用を説明する。
まず、「比較例の課題」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、「踏力ベース目標ＭＣ圧の変化率制限作用」、「制動力制御作用」に分けて説明する。
【００３６】
［比較例の課題］
例えば、特開２００７−１１２４２６号公報に記載されている電動倍力装置に、特開平１１−３０１４３４号公報に記載されている目標減速度演算処理手法を適用したものを比較例とする。
【００３７】
図４は、比較例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ブロック図である。比較例の電動倍力装置は、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。このため、ペダル踏力は、下記の式で求められる。
すなわち、特開２００７−１１２４２６号公報中にある圧力平衡式(1)を変換すると、
インプットロッド入力(Fi)＝{ＭＣ圧(Pb)×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)} …(2)
という関係にある。
【００３８】
この変換式(2)において、インプットロッド入力(Fi)が、ドライバーのペダル踏力に相当し、「ＭＣ圧(Pb)×ロッド面積(Ai)」は、油圧反力に相当し、「バネ定数(K)×相対変位量(ΔX)」は、バネ反力に相当する。
このように、比較例では、マスターシンリンダ圧(Pb)の大きさが、ペダル踏力の大きさを左右する。
【００３９】
ここで、比較例の電動倍力装置におけるペダルストロークに対するマスターシリンダ圧の関係をみると、ペダルストロークの移動速度がゆっくりであるときは、設計中央値による図５の実線特性Ｃの特性となる。しかし、ブレーキペダルを速く踏んだ時やブレーキ液の粘性が高い低温時には、図５の点線特性Ｃ’に示すように、ペダルストロークに対するマスターシリンダ圧が高くなる。この現象は、回生協調制御時の回生摩擦すり替え時にも生じ、アシスト推力を得るためにピストンを速く移動させたときには、マスターシリンダ圧が過渡的に高めとなる。
【００４０】
このように、ペダルストロークの移動速度等によりマスターシリンダ圧が高めの特性になる要因は、図６に示すように、電動倍力装置とホイールシリンダとの間に介装されるブレーキ液圧アクチュエータや配管等が、ブレーキ液の流れの管路抵抗となる。このため、ペダルストロークの増加中においては、ペダルストロークの移動速度が速いとき、あるいは、ブレーキ液の粘性が高いときには、マスターシリンダから下流側へのブレーキ液の流速が小さくなり、マスターシリンダ圧が上昇気味になることによる。
したがって、ブレーキペダルを速く踏んだ時やブレーキ液の粘性が高い低温時や回生摩擦すり替え時には、上記変換式(2)を用いて算出されるペダル踏力が、マスターシリンダ圧が過渡的に高めとなるのに追従して大きく増加する。
なお、ペダルストロークの戻し中においては、ペダルストロークの移動速度が速いとき、あるいは、ブレーキ液の粘性が高いときには、マスターシリンダへ戻るブレーキ液の流速が小さくなり、マスターシリンダ圧が下降気味になる。
【００４１】
このため、回生摩擦すり替え時を例にとると、図７のタイムチャートの矢印Ｄに示すように、回生摩擦すり替え域でペダル踏力が増加し、これに伴い、図７のタイムチャートの矢印Ｅに示すように、回生摩擦すり替え域で目標減速度が増加する。
このように、ピストン速度が速いとき、ドライバーのペダルストローク操作に対してマスターシリンダ圧が高くなるため、マスターシリンダ圧に基づき算出した目標減速度が不必要に大きくなる。この結果、図７のタイムチャートの矢印Ｆに示すように、実減速度が急に立ち上がってブレーキ効きが強くなって低下するという減速Ｇ変動が生じ、ドライバーに違和感を与えてしまう。
【００４２】
特に、回生摩擦すり替えは、車両が停止する直前の低車速域において、ペダル保持状態（一定Ｇ制動）で行われるが、この低車速域でのペダル保持状態は、ドラーバーを含む車両乗員にとってＧ感度が高い環境であるため、減速Ｇ変動がドライバーを含む車両乗員に違和感を与えることになる。
【００４３】
［踏力ベース目標ＭＣ圧の変化率制限作用］
上記比較例の課題を解決するためには、ペダル保持状態のときに変動するＭＣ圧の影響を排除するため、ペダルストロークの変化状態に合わせてペダル踏力に基づく目標減速度分の変化率を制限することが必要である。以下、図２及び図３に基づき、これを反映する踏力ベース目標ＭＣ圧の変化率制限作用を説明する。
【００４４】
まず、ペダル踏力算出部６１において、ＭＣ圧に基づくドライバーのペダル踏力（e-ACT反力）が、上記(1)式により算出される。そして、第１目標ＭＣ圧算出部６２において、ペダル踏力算出部６１により算出されたペダル踏力を入力し、枠内に記載された特性を用い、ペダル踏力に基づく踏力ベース目標ＭＣ圧が算出される。
【００４５】
一方、第２目標ＭＣ圧算出部６３においては、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、枠内に記載された特性を用い、ペダルストロークに基づくストロークベース目標ＭＣ圧が算出される。
【００４６】
そして、S-P変化率算出部７０において、第２目標ＭＣ圧算出部６３からのストロークベース目標ＭＣ圧を入力し、ストロークベース目標ＭＣ圧の変化率が、単位時間当たりのストロークベース目標ＭＣ圧の変化量により算出される。
【００４７】
次のF-P変化率リミット部７１において、S-P変化率算出部７０からのストロークベース目標ＭＣ圧の変化率と、第１目標ＭＣ圧算出部６２からの踏力ベース目標ＭＣ圧を入力し、踏力ベース目標ＭＣ圧の変化率が、ストロークベース目標ＭＣ圧の変化率が小さいほど制限される。
【００４８】
この踏力ベース目標ＭＣ圧の変化率制限は、図３に示すように、単位時間当たりの踏力ベース目標ＭＣ圧の変化制限量（F-P変化制限量）の大きさを、ストロークベース目標ＭＣ圧の変化量（S-P変化量）のストローク増加側特性（Ａ領域）とストローク減少側特性（Ｂ領域）で制限することで行う。
【００４９】
すなわち、Ps：ストロークベース目標ＭＣ圧、Pf*：踏力ベース目標ＭＣ圧、ΔPs：S-P変化量、ΔPf*：F-P変化量、「_z1」：サンプリングタイムの前回値、としたとき、下記の(5),(6)式により変化量制限後の踏力ベース目標ＭＣ圧Pfを算出する。
ΔPs＝Ps−Ps_z1 …(3)
ΔPf*＝Pf*−ΔPf*_z1 …(4)
・Ａ領域の時（ストローク増加中）
Pf＝min（ΔPf*、F-P変化制限量）＋ΔPf_z1 …(5)
但し、min（ΔPf*、F-P変化制限量）は、０以上の値
なお、F-P変化制限量は、そのときのS-P変化量ΔPsと図３のストローク増加側特性により取得したΔPsによる制限値である。
・Ｂ領域の時（ストローク増加中）
Pf＝max（ΔPf*、F-P変化制限量）＋ΔPf_z1 …(6)
但し、max（ΔPf*、F-P変化制限量）は、０以下の値
なお、F-P変化制限量は、そのときのS-P変化量ΔPsと、図３のストローク減少側特性により取得したΔPsによる制限値である。
【００５０】
次のゲイン設定部６４において、ペダル踏力算出部６１により推定されたペダル踏力を入力し、枠内に記載されたゲイン特性を用い、ペダルストロークに基づく第２目標ＭＣ圧ゲインが設定される。また、第１目標ＭＣ圧ゲイン算出部６５において、（１−ゲイン）の式により、ペダル踏力に基づく第１目標ＭＣ圧ゲインが算出される。
【００５１】
次の第１目標ＭＣ圧分算出部６６において、F-P変化率リミット部７１からの変化量制限後の踏力ベース目標ＭＣ圧Pfと、第１目標ＭＣ圧ゲイン算出部６５からの第１目標ＭＣ圧ゲイン（１−ゲイン）と、を掛け合わせることにより、踏力ベース目標ＭＣ圧分が算出される。一方、第２目標ＭＣ圧分算出部６７において、第２目標ＭＣ圧算出部６３からのペダルストロークベース目標ＭＣ圧と、ゲイン設定部６４からの目標ＭＣ圧ゲインと、を掛け合わせることにより、ストロークベース目標ＭＣ圧分が算出される。
【００５２】
次の目標ＭＣ圧算出部６８において、第１目標ＭＣ圧分算出部６６からのペダル踏力ベース目標ＭＣ圧分と、第２目標ＭＣ圧分算出部６７からのストロークベース目標ＭＣ圧分と、を加算することにより、最終の目標ＭＣ圧が算出される。次の目標減速度算出部６９において、目標ＭＣ圧算出部６８からの目標ＭＣ圧を入力し、目標ＭＣ圧を減速度に換算することで、最終の制動目標値としての目標減速度が算出される。
【００５３】
すなわち、電動ブースタ２を用いたブレーキシステムの場合、アシスト推力のみを用いてマスターシリンダ圧を発生させることが可能である。このため、回生摩擦すり替え時等において、ペダルストロークを保持しているときにアシスト推力を用いて急にマスターシリンダ圧を発生させると、過渡的にマスターシリンダ圧が高めとなってペダル踏力が上昇する。したがって、比較例で述べたように、上昇するペダル踏力に基づいて算出される目標減速度が高くなる結果、例えば、ペダルストロークを保持しているにもかかわらず、ブレーキの効きが上昇して制動Ｇ変動が生じ、ドライバーに違和感を与える。
【００５４】
これに対し、ペダルストロークを保持しているときは、ストロークベース目標ＭＣ圧の変化率がゼロであるため、踏力ベース目標ＭＣ圧の変化率もゼロに制限されるというように、制動Ｇ変動の原因である目標減速度の変化が抑えられる。また、ペダルストロークを増加側又は減少側に操作したときは、ペダル操作速度に応じて踏力ベース目標ＭＣ圧の変化率の制限が緩和される。したがって、ブレーキ操作時、ドライバーによるペダル操作状態にかかわらず、ドライバーに与えるブレーキ操作違和感が防止される。
【００５５】
［制動力制御作用］
実施例１の制動力制御を採用した車両での制動力制御作用の一例である回生摩擦すり替え制御作用を、図８に示すタイムチャートに基づいて説明する。
【００５６】
回生摩擦すり替え制御は、回生制動途中で回生限界に達し、回生減速度から摩擦減速度に移行する制御であり、図８に示すように、回生実行トルクが低下するのに伴って、ＭＣ圧を上昇させることで、目標減速度を維持しようとするものである。
【００５７】
この回生摩擦すり替え制御時において、図８の矢印Ｉに示すように、ペダルストロークの変化率がゼロであるため、e-ACT反力ベース目標ＭＣ圧（＝踏力ベース目標ＭＣ圧）の変化率がゼロに制限されることになる。このe-ACT反力ベース目標ＭＣ圧（＝踏力ベース目標ＭＣ圧）の制限により、図８に示す矢印Ｊの領域が、e-ACT反力ベース目標ＭＣ圧の増加抑制効果をあらわす。
【００５８】
この結果、図８のタイムチャートの矢印Ｋに示すように、目標減速度の立ち上がりが緩やかになり、ブレーキ効きが僅かに高まるものの、減速Ｇ変動が緩やかに抑えられる。このため、回生摩擦すり替え制御が、車両乗員にとってＧ感度が高い環境である低車速域のペダル保持状態で行われるにもかかわらず、ドライバーに与えるブレーキ操作違和感が防止される。加えて、ドライバー以外の車両乗員に対しても減速Ｇ変動による違和感を与えることが防止される。
【００５９】
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。
【００６０】
(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１と、
前記ペダル踏力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へのペダル踏力に基づき、寄与度に応じた第１制動目標値分（踏力ベース目標ＭＣ圧分）を算出する第１制動目標値分算出手段（第１目標ＭＣ圧分算出部６６）と、
前記ブレーキペダル１へのペダルストロークに基づき、寄与度に応じた第２制動目標値分（ストロークベース目標ＭＣ圧分）を算出する第２制動目標値分算出手段（第２目標ＭＣ圧分算出部６７）と、
前記第２制動目標値分（ストロークベース目標ＭＣ圧分）の算出に至るまでの演算処理系列にて得られるストローク相当値（ストロークベース目標ＭＣ圧）の変化率を算出するストローク相当値変化率算出手段（S-P変化率算出部７０）と、
前記第１制動目標値分（踏力ベース目標ＭＣ圧分）の算出に至るまでの演算処理系列にて得られる踏力相当値（踏力ベース目標ＭＣ圧）の変化率を、前記ストローク相当値（ストロークベース目標ＭＣ圧）の変化率が小さいほど制限する踏力相当値制限手段（F-P変化率リミット部７１）と、
前記踏力相当値（踏力ベース目標ＭＣ圧）に変化率制限を与えて算出された第１制動目標値分（踏力ベース目標ＭＣ圧分）と、前記第２制動目標値分（ストロークベース目標ＭＣ圧分）を加算することにより最終の制動目標値（目標減速度）を得る制動目標値算出手段（目標減速度算出部６９）と、
を備える。
このため、ブレーキ操作時、ドライバーによるペダル操作状態にかかわらず、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。
【００６１】
(2) 前記ストローク相当値変化率算出手段（S-P変化率算出部７０）は、ペダルストロークに基づく目標マスターシリンダ圧（ストロークベース目標ＭＣ圧）の変化率を算出し、
前記踏力相当値制限手段（F-P変化率リミット部７１）は、ペダル踏力に基づく目標マスターシリンダ圧（踏力ベース目標ＭＣ圧）の変化率を、前記ペダルストロークに基づく目標マスターシリンダ圧（ストロークベース目標ＭＣ圧）の変化率が小さいほど制限する。
このため、(1)の効果に加え、同じ目標ＭＣ圧への変換情報をそれぞれストローク相当値及び踏力相当値とし、ストロークベース目標ＭＣ圧の変化率に基づき踏力ベース目標ＭＣ圧の変化率を精度良く制限することができる。
【実施例２】
【００６２】
実施例２は、回生制動トルクの変化量（変化勾配）が大きいほど、踏力ベース目標値の変化率を厳しく制限するようにした例である。
【００６３】
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９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流れを示すフローチャートである。以下、図９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。
【００６４】
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のペダル踏力算出部６１と同様に、別のフローチャートで算出により求められる。
【００６５】
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。
このペダル踏力Ｆに基づく目標値Ｇf（＝目標減速度）は、実施例１における第１目標ＭＣ圧算出部６２と同様に算出される。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
このペダルストロークＳに基づく目標値Ｇs（＝目標減速度）は、実施例１における第２目標ＭＣ圧算出部６３と同様に算出される。
【００６８】
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、ストローク目標値変化量ΔＧｓを算出し、ステップＳ６へ進む（ストローク相当値変化率算出手段）。
ここで、ストローク目標値変化量ΔＧｓは、
ΔＧｓ＝Ｇｓ−Ｇｓ_z Ｇｓ：今回のストローク目標値、Ｇｓ_z：ストローク目標値の過去値
の式により求められる。
【００６９】
ステップＳ６では、ステップＳ５でのストローク目標値変化量ΔＧｓの算出に続き、回生トルクの変化勾配を算出し、回生トルク変化勾配と図１０に示す特性図に基づき、踏力に基づく目標値の変化量制限係数βを算出し、ステップＳ６へ進む。
ここで、図１０に示す特性は、回生トルク変化勾配が大きいほど変化量制限係数βを小さくするように算出される。すなわち、回生トルク変化勾配が大きいほど踏力に基づく目標値変化量を厳しく制限するものとして与えられる。
【００７０】
ステップＳ７では、変化量制限係数βの算出に続き、制限を与えたペダル踏力Ｆに基づく目標値Ｇf2を算出し、ステップＳ８へ進む（踏力相当値制限手段）。
ここで、今回のペダル踏力Ｆに基づく目標値Ｇf2は、
Ｇf2＝Ｇf2＋min（(Ｇf−Ｇf_z)、β・Ｇflim）
ここで、右辺のＧf2は、踏力に基づく目標値の過去値であり、(Ｇf−Ｇf_z)は、踏力目標値変化量である。Ｇflimは、ストローク目標値変化量ΔＧｓと、図３に示すような特性と、を用いて算出された踏力Ｆに基づく目標値変化制限量である。
【００７１】
ステップＳ８では、ステップＳ６での踏力に基づく目標値の制限に続き、ペダル踏力に基づく寄与度合いαを算出し、ステップＳ９へ進む。
ここで、寄与度合いαは、実施例１におけるゲイン設定部６４と同様に、予め設定された特性に基づき算出される。
【００７２】
ステップＳ９では、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Ｇf2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（目標減速度）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×Ｇf2＋（１−α）Ｇs
の式により算出される。
【００７３】
ステップＳ１０では、ステップＳ９での目標値Ｇの算出に続き、過去値（Ｇs_z＝Ｇs、Ｇf_z＝Ｇf、Ｇf2_z＝Ｇf2）を保存し、エンドへ進む。
【００７４】
次に、作用を説明する。
回生協調制動制御時においては、例えば、回生制動途中で回生限界に達し、回生減速度から摩擦減速度に移行する回生摩擦すり替え制御を行うとき、実施例１の図８から明らかなように、ＭＣ圧が急激に上昇することで、ペダル踏力が過渡的に上昇し、これに伴い目標減速度が高まり、減速Ｇ変動により違和感の原因となる。
【００７５】
これに対し、実施例２において、回生摩擦すり替え制御時、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へと進む。このステップＳ７において、ペダル踏力Ｆに基づく目標値Ｇf2に対し、実施例１と同様に、ストローク目標値変化量ΔＧｓが小さいほど踏力Ｆに基づく目標値変化制限量Ｇflimに制限を与える。さらに、ストローク目標値変化量ΔＧｓによる制限に加え、回生トルク変化勾配による変化量制限係数βにより制限を与えるようにしている。
【００７６】
すなわち、統合コントローラ２２の回生制動トルク変化量算出部２２ａにおいて、回生制動トルクの変化量（回生トルク変化勾配）が算出される。そして、統合コントローラ２２では、算出された回生トルク変化勾配をペダルストローク移動速度の間接情報とし、回生トルク変化勾配が大きいほど、ペダル踏力Ｆに基づく目標値の変化量を厳しく制限するようにしている。したがって、車両乗員にとってＧ感度が高い環境である低車速域のペダル保持状態で行われる回生摩擦すり替え制御時、ドライバーに与えるブレーキ操作違和感が防止される。なお、他の作用は、実施例１と同様であるので、説明を省略する。
【００７７】
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、下記の効果を得ることができる。
【００７８】
(3) 回生制動と摩擦制動を協調動作する回生協調制動制御手段（統合コントローラ２２）と、
前記回生制動トルクの変化量を算出する回生制動トルク変化量算出手段（回生制動トルク変化量算出部２２ａ）と、を備え、
前記踏力相当値制限手段（図９のステップＳ７）は、前記回生制動トルクの変化量（回生トルク変化勾配）が大きいほど、前記踏力相当値の変化率を厳しく制限する（踏力に基づく目標値の変化量制限係数β）。
このため、(1)又は(2)の効果に加え、回生摩擦すり替え制御時、踏力相当値（ペダル踏力Ｆに基づく目標値）の変化量制限を、応答性の良いフィードフォワード制御により与えることができる。
【００７９】
以上、本発明の車両用制動力制御装置を実施例１及び実施例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。
【００８０】
実施例１では、ストローク相当値変化率算出手段として、ストロークベース目標ＭＣ圧の変化率を算出する例を示し、実施例２では、ストローク目標値変化量ΔＧsを算出する例を示した。しかし、ストローク相当値変化率算出手段としては、ペダルストロークから第２制動目標値分であるストロークベース目標ＭＣ圧分の算出に至るまでの演算処理系列にて得られる値、例えば、ペダルストローク、ストロークベース目標ＭＣ圧分、等をストローク相当値とし、ストローク相当値の変化率を算出するようにしても良い。
【００８１】
実施例１では、踏力相当値制限手段として、踏力ベース目標ＭＣ圧の変化率を制限する例を示し、実施例２では、踏力に基づく目標値Ｇf2を制限する例を示した。しかし、踏力相当値制限手段としては、ペダル踏力から第１制動目標値分である踏力ベース目標ＭＣ圧分の算出に至るまでの演算処理系列にて得られる値、例えば、ペダル踏力、ゲイン、踏力ベース目標ＭＣ圧分、等を踏力相当値とし、踏力相当値の変化率を制限するようにしても良い。例えば、踏力ベース目標ＭＣ圧分を制限する場合に限らず、踏力ベース側のゲイン（寄与度合い）を０％側に変更した結果、踏力に基づく目標値が最終目標値に反映される変化量を制限することになる場合を含む。
【００８２】
実施例１，２では、制動目標値として、目標減速度（目標値Ｇ）を用いる例を示した。しかし、制動目標値としては、目標減速度に限らず、目標制動力やマスターシリンダ圧やマスターシリンダピストン位置、等のように、車両に作用させる力の他の物理量を用いてもよい。
【００８３】
実施例１では、寄与度設定手段として、ペダル踏力に基づき、50％ゲインに設定するゲイン設定手段６４の例を示した。しかし、寄与度設定手段としては、ペダルストロークに基づき寄与度合いを設定する例としても、また、ペダル踏力及びペダルストロークに基づき寄与度合いを設定する例としても良い。さらに、ペダル踏力とペダルストロークの少なくとも一方により、寄与度合い（ゲイン）を変更するような例としても良い。
【００８４】
実施例１では、ペダル踏力算出手段として、マスターシリンダ圧に基づくペダル踏力相当値（e-ACT反力）を、インプットロッド入力（Fi）の式を用いて算出により得るペダル踏力算出部６１の例を示した。しかし、ペダル踏力算出手段としては、マスターシリンダ圧に基づくペダル踏力相当値（e-ACT反力）を、例えば、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ることで、ドライバーのペダル踏力を直接検出するような例としても良い。
【００８５】
実施例１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好ましい例を示した。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可能である。
【符号の説明】
【００８６】
１ ブレーキペダル
２ 電動ブースタ
３ マスターシリンダ
４ ブレーキ液圧アクチュエータ
５FL，５FR，５RL，５RR ホイールシリンダ
６ ブレーキコントローラ
６１ ペダル踏力算出部
６２ 第１目標ＭＣ圧算出部
６３ 第２目標ＭＣ圧算出部
６４ ゲイン設定部
６５ 第１目標ＭＣ圧ゲイン算出部
６６ 第１目標ＭＣ圧分算出部（第１制動目標値分算出手段）
６７ 第２目標ＭＣ圧分算出部（第２制動目標値分算出手段）
６８ 目標ＭＣ圧算出部
６９ 目標減速度算出部（制動目標値算出手段）
７０ S-P変化率算出部（ストローク相当値変化率算出手段）
７１ F-P変化率リミット部（踏力相当値制限手段）
７ モータ駆動回路
９ インプットロッド
１０ 電動モータ（電動アクチュエータ）
１１ プライマリピストン
１３，１３ バネ
１８ ペダルストロークセンサ
１９ マスターシリンダ圧センサ
２０ モータレゾルバ
２２ 統合コントローラ（回生協調制動制御手段）
２２ａ 回生制動トルク変化量算出部（回生制動トルク変化量算出手段）
２３ ＣＡＮ通信線
２４ モータコントローラ
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
従来、ドライバーの入力である、マスターシリンダ圧（ドライバーのペダル踏力相当）とペダルストロークから目標減速度をそれぞれ演算し、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つの目標減速度の寄与度合いを変更する。そして、２つの目標減速度の重み付き和を最終目標減速度と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）。
【０００３】
また、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ものであって、ペダル踏力に相当するインプットロッド入力(Fi)を、
インプットロッド入力（Fi）＝マスターシリンダ圧（Pb）×インプットロッド面積（Ai）＋バネ85のバネ定数（K）×ΔX
の式で与える電動倍力装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３０１４３４号公報
【特許文献２】特開２００７−１１２４２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２に記載の電動倍力装置に特許文献１に記載の目標減速度演算処理手法を適用した場合、マスターシリンダピストンを速く動かした場合や、ブレーキ作動液が低温で粘性が高い場合では、ペダルストロークに対するマスターシリンダ圧の関係が変動する。そして、ドライバーのペダルストローク操作に対してマスターシリンダ圧が高くなる結果、マスターシリンダ圧から算出した目標減速度が不必要に大きくなり（ブレーキ効きが強くなり）、ドライバーに違和感を与えてしまう、という問題がある。
【０００６】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、ブレーキ操作時、ドライバーによるペダル操作状態にかかわらず、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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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、第１制動目標値分算出手段と、第２制動目標値分算出手段と、ストローク相当値変化率算出手段と、踏力相当値制限手段と、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。
前記第１制動目標値分算出手段は、前記ブレーキペダルへのペダル踏力に基づき、寄与度に応じた第１制動目標値分を算出する。
前記第２制動目標値分算出手段は、前記ブレーキペダルへのペダルストロークに基づき、寄与度に応じた第２制動目標値分を算出する。
前記ストローク相当値変化率算出手段は、前記第２制動目標値分の算出に至るまでの演算処理系列にて得られるストローク相当値の変化率を算出する。
前記踏力相当値制限手段は、前記第１制動目標値分の算出に至るまでの演算処理系列にて得られる踏力相当値の変化率を、前記ストローク相当値の変化率が小さいほど制限する。
前記制動目標値算出手段は、前記踏力相当値に変化率制限を与えて算出された第１制動目標値分と、前記第２制動目標値分を加算することにより最終の制動目標値を得る。
【発明の効果】
【０００８】
よって、ブレーキ操作時、踏力相当値制限手段において、第１制動目標値分の算出に至るまでの演算処理系列にて得られる踏力相当値の変化率が、ストローク相当値の変化率が小さいほど制限される。そして、制動目標値算出手段において、踏力相当値に変化率制限を与えて算出された第１制動目標値分と、第２制動目標値分を加算することにより最終の制動目標値が得られる。
すなわち、電動ブースタを用いたブレーキシステムの場合、アシスト推力のみを用いてマスターシリンダ圧を発生させることが可能である。このため、例えば、ペダルストロークを保持しているときにアシスト推力を用いて急にマスターシリンダ圧を発生させると、過渡的にマスターシリンダ圧が高めとなってペダル踏力が上昇し、このペダル踏力に基づいて算出される制動目標値が高くなる。この結果として、ペダルストロークを保持しているにもかかわらず、ブレーキの効きが上昇して制動Ｇ変動が生じ、ドライバーに違和感を与える。これに対し、ペダルストロークを保持しているときは、ストローク相当値の変化率がゼロであるため、例えば、踏力相当値の変化率もゼロに制限されるというように、制動Ｇ変動の原因である制動目標値の変化が抑えられる。また、ペダルストロークを増加側又は減少側に操作したときは、ペダル操作速度に応じて踏力相当値の変化率の制限が緩和される。
この結果、ブレーキ操作時、ドライバーによるペダル操作状態にかかわらず、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。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】ストロークベースの目標ＭＣ圧の変化率（変化量）に対する踏力ベースの目標ＭＣ圧変化の制限量の関係を示す関係特性図である。
【図４】比較例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。
【図５】比較例においてペダルストロークに対する設計中央値によるマスターシリンダ圧特性とペダルストロークに対する速く踏んだ場合や低温時のマスターシリンダ圧特性を示す比較特性図である。
【図６】比較例においてピストンストロークに対するマスターシリンダ圧が上昇気味になる理由を示すメカニズム説明図である。
【図７】比較例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いて回生摩擦すり替えが行われたときのペダル踏力・実減速度・目標減速度・回生減速度・摩擦減速度の各特性を示すタイムチャートである。
【図８】実施例１の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いて回生摩擦すり替えが行われたときのペダルストローク・e-ACT反力（＝ペダル踏力）・目標減速度・回生実行トルク・e-ACT反力（＝ペダル踏力）ベースの目標マスターシリンダ圧・マスターシリンダ圧の各特性を示すタイムチャートである。
【図９】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流れを示すフローチャートである。
【図１０】実施例２の制動力制御処理で用いられる回生トルク変化勾配に対する踏力に基づく目標値の変化量制限係数βの関係を示す関係特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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及び実施例２に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１１】
まず、構成を説明する。
実施例１における車両用制動力制御装置の構成を、「全体システム構成」、「制動力制御構成」に分けて説明する。
【００１２】
［全体システム構成］
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、全体システム構成を説明する。なお、実施例１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。
【００１３】
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、統合コントローラ２２（回生協調制動制御手段）と、を備えている。
【００１４】
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の中ほど部は、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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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減速度を決め、目標減速度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（マスターシリンダ圧検出手段）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。
【００２０】
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。
【００２１】
前記統合コントローラ２２は、ドライバーが要求する目標減速度を、回生減速度により達成することを優先し、回生減速度では不足する分をブレーキ液圧による摩擦減速度により補うというように、回生制動と摩擦制動を協調動作する回生協調制動制御を行う。そして、この統合コントローラ２２には、回生制動トルクの変化量を算出する回生制動トルク変化量算出部２２ａ（回生制動トルク変化量算出手段）を有する。つまり、回生協調制動制御時には、CAN通信線２３により接続されたモータコントローラ２４に対し、所望の回生制動トルクを得る制御指令を出力し、併せて、ブレーキコントローラ６に対し、所望の摩擦制動トルクを得る制御指令を出力する。
【００２２】
［制動力制御構成］
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。図３は、ストロークベースの目標ＭＣ圧の変化率（変化量）に対する踏力ベースの目標ＭＣ圧変化の制限量の関係を示す。以下、図２及び図３に基づき、制動力制御構成を説明する。以下、マスターシリンダ圧は、「ＭＣ圧」と略称する。
【００２３】
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６１と、第１目標ＭＣ圧算出部６２と、第２目標ＭＣ圧算出部６３と、ゲイン設定部６４と、第１目標ＭＣ圧ゲイン算出部６５と、第１目標ＭＣ圧分算出部６６（第１制動目標値分算出手段）と、第２目標ＭＣ圧分算出部６７（第２制動目標値分算出手段）と、目標ＭＣ圧算出部６８と、目標減速度算出部６９（制動目標値算出手段）と、S-P変化率算出部７０（ストローク相当値変化率算出手段）と、F-P変化率リミット部７１（踏力相当値制限手段）と、を備えている。
【００２４】
前記ペダル踏力算出部６１は、ＭＣ圧に基づくドライバーのペダル踏力（e-ACT反力）を、下記の(1)式により算出する。
すなわち、
インプットロッド入力(Fi)＝{ＭＣ圧(Pb)×ロッド面積(Ai)}＋{バネ定数(K)×相対変位量(ΔX)} …(1)
を用いる。この(1)式において、
インプットロッド入力(Fi)＝ペダル踏力
{ＭＣ圧(Pb)×ロッド面積(Ai)}＝油圧反力
{バネ定数(K)×相対変位量(ΔX)}＝バネ反力
である。
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、プライマリピストン１１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９のロッド位置とプライマリピストン１１のピストン位置の差を相対変位量(ΔX)とする。
【００２５】
前記第１目標ＭＣ圧算出部６２は、ペダル踏力算出部６１により算出されたペダル踏力を入力する。そして、枠内に記載されたペダル踏力に対する目標ＭＣ圧の比例特性を用い、ペダル踏力に基づく第１目標ＭＣ圧（＝踏力ベース目標ＭＣ圧）を算出する。
【００２６】
前記第２目標ＭＣ圧算出部６３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する。そして、枠内に記載されたペダルストロークに対する目標ＭＣ圧の曲線特性を用い、ペダルストロークに基づく第２目標ＭＣ圧（＝ストロークベース目標ＭＣ圧）を算出する。
【００２７】
前記ゲイン設定部６４は、ペダル踏力算出部６１により推定されたペダル踏力を入力する。そして、枠内に記載されたペダル踏力に対するゲイン特性を用い、ペダルストロークに基づく第２目標ＭＣ圧ゲインを設定する。ここで、ペダル踏力に対するゲイン特性は、ペダル踏力が０から上昇すると急勾配にて50％まで立ち上がり、その後、50％ゲインを維持する特性とされる。
【００２８】
前記第１目標ＭＣ圧ゲイン算出部６５は、（１−ゲイン）の式により、ペダル踏力に基づく第１目標ＭＣ圧ゲインを算出する。つまり、第１目標ＭＣ圧ゲインは、基本的に50％ゲインに設定される。
【００２９】
前記第１目標ＭＣ圧分算出部６６は、第１目標ＭＣ圧算出部６２からの踏力ベース目標ＭＣ圧の変化率をF-P変化率リミット部７１により制限した値と、第１目標ＭＣ圧ゲイン算出部６５からの第１目標ＭＣ圧ゲイン（１−ゲイン）と、を掛け合わせることにより、踏力ベース目標ＭＣ圧分を算出する。
【００３０】
前記第２目標ＭＣ圧分算出部６７は、第２目標ＭＣ圧算出部６３からのペダルストロークベース目標ＭＣ圧と、ゲイン設定部６４からの目標ＭＣ圧ゲインと、を掛け合わせることにより、ストロークベース目標ＭＣ圧分を算出する。
【００３１】
前記目標ＭＣ圧算出部６８は、第１目標ＭＣ圧分算出部６６からのペダル踏力ベース目標ＭＣ圧分と、第２目標ＭＣ圧分算出部６７からのストロークベース目標ＭＣ圧分と、を加算することにより、最終の目標ＭＣ圧を算出する。
【００３２】
前記目標減速度算出部６９は、目標ＭＣ圧算出部６８からの目標ＭＣ圧を入力し、目標ＭＣ圧を減速度に換算することで、目標減速度を算出する。
【００３３】
前記S-P変化率算出部７０は、ストロークベース目標ＭＣ圧分の算出に至るまでの演算処理系列にて得られるストローク相当値のうち、ストロークベース目標ＭＣ圧をストローク相当値として入力し、ストロークベース目標ＭＣ圧の変化率を算出する。
ここで、ストロークベース目標ＭＣ圧の変化率は、単位時間当たりのストロークベース目標ＭＣ圧の変化量により算出する。
【００３４】
前記F-P変化率リミット部７１は、S-P変化率算出部７０からのストロークベース目標ＭＣ圧の変化率と、第１目標ＭＣ圧算出部６２からの踏力ベース目標ＭＣ圧を入力し、踏力ベース目標ＭＣ圧の変化率を、ストロークベース目標ＭＣ圧の変化率が小さいほど制限する。つまり、踏力ベース目標ＭＣ圧を、踏力ベース目標ＭＣ圧分の算出に至るまでの演算処理系列にて得られる踏力相当値としている。
ここで、踏力ベース目標ＭＣ圧の変化率制限は、単位時間当たりの踏力ベース目標ＭＣ圧の変化制限量（F-P変化制限量）の大きさを、ストロークベース目標ＭＣ圧の変化量（S-P変化量）のストローク増加側特性とストローク減少側特性で制限することで行う（図３参照）。
【００３５】
次に、作用を説明する。
まず、「比較例の課題」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、「踏力ベース目標ＭＣ圧の変化率制限作用」、「制動力制御作用」に分けて説明する。
【００３６】
［比較例の課題］
例えば、特開２００７−１１２４２６号公報に記載されている電動倍力装置に、特開平１１−３０１４３４号公報に記載されている目標減速度演算処理手法を適用したものを比較例とする。
【００３７】
図４は、比較例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ブロック図である。比較例の電動倍力装置は、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。このため、ペダル踏力は、下記の式で求められる。
すなわち、特開２００７−１１２４２６号公報中にある圧力平衡式(1)を変換すると、
インプットロッド入力(Fi)＝{ＭＣ圧(Pb)×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)} …(2)
という関係にある。
【００３８】
この変換式(2)において、インプットロッド入力(Fi)が、ドライバーのペダル踏力に相当し、「ＭＣ圧(Pb)×ロッド面積(Ai)」は、油圧反力に相当し、「バネ定数(K)×相対変位量(ΔX)」は、バネ反力に相当する。
このように、比較例では、マスターシンリンダ圧(Pb)の大きさが、ペダル踏力の大きさを左右する。
【００３９】
ここで、比較例の電動倍力装置におけるペダルストロークに対するマスターシリンダ圧の関係をみると、ペダルストロークの移動速度がゆっくりであるときは、設計中央値による図５の実線特性Ｃの特性となる。しかし、ブレーキペダルを速く踏んだ時やブレーキ液の粘性が高い低温時には、図５の点線特性Ｃ’に示すように、ペダルストロークに対するマスターシリンダ圧が高くなる。この現象は、回生協調制御時の回生摩擦すり替え時にも生じ、アシスト推力を得るためにピストンを速く移動させたときには、マスターシリンダ圧が過渡的に高めとなる。
【００４０】
このように、ペダルストロークの移動速度等によりマスターシリンダ圧が高めの特性になる要因は、図６に示すように、電動倍力装置とホイールシリンダとの間に介装されるブレーキ液圧アクチュエータや配管等が、ブレーキ液の流れの管路抵抗となる。このため、ペダルストロークの増加中においては、ペダルストロークの移動速度が速いとき、あるいは、ブレーキ液の粘性が高いときには、マスターシリンダから下流側へのブレーキ液の流速が小さくなり、マスターシリンダ圧が上昇気味になることによる。
したがって、ブレーキペダルを速く踏んだ時やブレーキ液の粘性が高い低温時や回生摩擦すり替え時には、上記変換式(2)を用いて算出されるペダル踏力が、マスターシリンダ圧が過渡的に高めとなるのに追従して大きく増加する。
なお、ペダルストロークの戻し中においては、ペダルストロークの移動速度が速いとき、あるいは、ブレーキ液の粘性が高いときには、マスターシリンダへ戻るブレーキ液の流速が小さくなり、マスターシリンダ圧が下降気味になる。
【００４１】
このため、回生摩擦すり替え時を例にとると、図７のタイムチャートの矢印Ｄに示すように、回生摩擦すり替え域でペダル踏力が増加し、これに伴い、図７のタイムチャートの矢印Ｅに示すように、回生摩擦すり替え域で目標減速度が増加する。
このように、ピストン速度が速いとき、ドライバーのペダルストローク操作に対してマスターシリンダ圧が高くなるため、マスターシリンダ圧に基づき算出した目標減速度が不必要に大きくなる。この結果、図７のタイムチャートの矢印Ｆに示すように、実減速度が急に立ち上がってブレーキ効きが強くなって低下するという減速Ｇ変動が生じ、ドライバーに違和感を与えてしまう。
【００４２】
特に、回生摩擦すり替えは、車両が停止する直前の低車速域において、ペダル保持状態（一定Ｇ制動）で行われるが、この低車速域でのペダル保持状態は、ドラーバーを含む車両乗員にとってＧ感度が高い環境であるため、減速Ｇ変動がドライバーを含む車両乗員に違和感を与えることになる。
【００４３】
［踏力ベース目標ＭＣ圧の変化率制限作用］
上記比較例の課題を解決するためには、ペダル保持状態のときに変動するＭＣ圧の影響を排除するため、ペダルストロークの変化状態に合わせてペダル踏力に基づく目標減速度分の変化率を制限することが必要である。以下、図２及び図３に基づき、これを反映する踏力ベース目標ＭＣ圧の変化率制限作用を説明する。
【００４４】
まず、ペダル踏力算出部６１において、ＭＣ圧に基づくドライバーのペダル踏力（e-ACT反力）が、上記(1)式により算出される。そして、第１目標ＭＣ圧算出部６２において、ペダル踏力算出部６１により算出されたペダル踏力を入力し、枠内に記載された特性を用い、ペダル踏力に基づく踏力ベース目標ＭＣ圧が算出される。
【００４５】
一方、第２目標ＭＣ圧算出部６３においては、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、枠内に記載された特性を用い、ペダルストロークに基づくストロークベース目標ＭＣ圧が算出される。
【００４６】
そして、S-P変化率算出部７０において、第２目標ＭＣ圧算出部６３からのストロークベース目標ＭＣ圧を入力し、ストロークベース目標ＭＣ圧の変化率が、単位時間当たりのストロークベース目標ＭＣ圧の変化量により算出される。
【００４７】
次のF-P変化率リミット部７１において、S-P変化率算出部７０からのストロークベース目標ＭＣ圧の変化率と、第１目標ＭＣ圧算出部６２からの踏力ベース目標ＭＣ圧を入力し、踏力ベース目標ＭＣ圧の変化率が、ストロークベース目標ＭＣ圧の変化率が小さいほど制限される。
【００４８】
この踏力ベース目標ＭＣ圧の変化率制限は、図３に示すように、単位時間当たりの踏力ベース目標ＭＣ圧の変化制限量（F-P変化制限量）の大きさを、ストロークベース目標ＭＣ圧の変化量（S-P変化量）のストローク増加側特性（Ａ領域）とストローク減少側特性（Ｂ領域）で制限することで行う。
【００４９】
すなわち、Ps：ストロークベース目標ＭＣ圧、Pf*：踏力ベース目標ＭＣ圧、ΔPs：S-P変化量、ΔPf*：F-P変化量、「_z1」：サンプリングタイムの前回値、としたとき、下記の(5),(6)式により変化量制限後の踏力ベース目標ＭＣ圧Pfを算出する。
ΔPs＝Ps−Ps_z1 …(3)
ΔPf*＝Pf*−ΔPf*_z1 …(4)
・Ａ領域の時（ストローク増加中）
Pf＝min（ΔPf*、F-P変化制限量）＋ΔPf_z1 …(5)
但し、min（ΔPf*、F-P変化制限量）は、０以上の値
なお、F-P変化制限量は、そのときのS-P変化量ΔPsと図３のストローク増加側特性により取得したΔPsによる制限値である。
・Ｂ領域の時（ストローク増加中）
Pf＝max（ΔPf*、F-P変化制限量）＋ΔPf_z1 …(6)
但し、max（ΔPf*、F-P変化制限量）は、０以下の値
なお、F-P変化制限量は、そのときのS-P変化量ΔPsと、図３のストローク減少側特性により取得したΔPsによる制限値である。
【００５０】
次のゲイン設定部６４において、ペダル踏力算出部６１により推定されたペダル踏力を入力し、枠内に記載されたゲイン特性を用い、ペダルストロークに基づく第２目標ＭＣ圧ゲインが設定される。また、第１目標ＭＣ圧ゲイン算出部６５において、（１−ゲイン）の式により、ペダル踏力に基づく第１目標ＭＣ圧ゲインが算出される。
【００５１】
次の第１目標ＭＣ圧分算出部６６において、F-P変化率リミット部７１からの変化量制限後の踏力ベース目標ＭＣ圧Pfと、第１目標ＭＣ圧ゲイン算出部６５からの第１目標ＭＣ圧ゲイン（１−ゲイン）と、を掛け合わせることにより、踏力ベース目標ＭＣ圧分が算出される。一方、第２目標ＭＣ圧分算出部６７において、第２目標ＭＣ圧算出部６３からのペダルストロークベース目標ＭＣ圧と、ゲイン設定部６４からの目標ＭＣ圧ゲインと、を掛け合わせることにより、ストロークベース目標ＭＣ圧分が算出される。
【００５２】
次の目標ＭＣ圧算出部６８において、第１目標ＭＣ圧分算出部６６からのペダル踏力ベース目標ＭＣ圧分と、第２目標ＭＣ圧分算出部６７からのストロークベース目標ＭＣ圧分と、を加算することにより、最終の目標ＭＣ圧が算出される。次の目標減速度算出部６９において、目標ＭＣ圧算出部６８からの目標ＭＣ圧を入力し、目標ＭＣ圧を減速度に換算することで、最終の制動目標値としての目標減速度が算出される。
【００５３】
すなわち、電動ブースタ２を用いたブレーキシステムの場合、アシスト推力のみを用いてマスターシリンダ圧を発生させることが可能である。このため、回生摩擦すり替え時等において、ペダルストロークを保持しているときにアシスト推力を用いて急にマスターシリンダ圧を発生させると、過渡的にマスターシリンダ圧が高めとなってペダル踏力が上昇する。したがって、比較例で述べたように、上昇するペダル踏力に基づいて算出される目標減速度が高くなる結果、例えば、ペダルストロークを保持しているにもかかわらず、ブレーキの効きが上昇して制動Ｇ変動が生じ、ドライバーに違和感を与える。
【００５４】
これに対し、ペダルストロークを保持しているときは、ストロークベース目標ＭＣ圧の変化率がゼロであるため、踏力ベース目標ＭＣ圧の変化率もゼロに制限されるというように、制動Ｇ変動の原因である目標減速度の変化が抑えられる。また、ペダルストロークを増加側又は減少側に操作したときは、ペダル操作速度に応じて踏力ベース目標ＭＣ圧の変化率の制限が緩和される。したがって、ブレーキ操作時、ドライバーによるペダル操作状態にかかわらず、ドライバーに与えるブレーキ操作違和感が防止される。
【００５５】
［制動力制御作用］
実施例１の制動力制御を採用した車両での制動力制御作用の一例である回生摩擦すり替え制御作用を、図８に示すタイムチャートに基づいて説明する。
【００５６】
回生摩擦すり替え制御は、回生制動途中で回生限界に達し、回生減速度から摩擦減速度に移行する制御であり、図８に示すように、回生実行トルクが低下するのに伴って、ＭＣ圧を上昇させることで、目標減速度を維持しようとするものである。
【００５７】
この回生摩擦すり替え制御時において、図８の矢印Ｉに示すように、ペダルストロークの変化率がゼロであるため、e-ACT反力ベース目標ＭＣ圧（＝踏力ベース目標ＭＣ圧）の変化率がゼロに制限されることになる。このe-ACT反力ベース目標ＭＣ圧（＝踏力ベース目標ＭＣ圧）の制限により、図８に示す矢印Ｊの領域が、e-ACT反力ベース目標ＭＣ圧の増加抑制効果をあらわす。
【００５８】
この結果、図８のタイムチャートの矢印Ｋに示すように、目標減速度の立ち上がりが緩やかになり、ブレーキ効きが僅かに高まるものの、減速Ｇ変動が緩やかに抑えられる。このため、回生摩擦すり替え制御が、車両乗員にとってＧ感度が高い環境である低車速域のペダル保持状態で行われるにもかかわらず、ドライバーに与えるブレーキ操作違和感が防止される。加えて、ドライバー以外の車両乗員に対しても減速Ｇ変動による違和感を与えることが防止される。
【００５９】
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。
【００６０】
(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１と、
前記ペダル踏力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へのペダル踏力に基づき、寄与度に応じた第１制動目標値分（踏力ベース目標ＭＣ圧分）を算出する第１制動目標値分算出手段（第１目標ＭＣ圧分算出部６６）と、
前記ブレーキペダル１へのペダルストロークに基づき、寄与度に応じた第２制動目標値分（ストロークベース目標ＭＣ圧分）を算出する第２制動目標値分算出手段（第２目標ＭＣ圧分算出部６７）と、
前記第２制動目標値分（ストロークベース目標ＭＣ圧分）の算出に至るまでの演算処理系列にて得られるストローク相当値（ストロークベース目標ＭＣ圧）の変化率を算出するストローク相当値変化率算出手段（S-P変化率算出部７０）と、
前記第１制動目標値分（踏力ベース目標ＭＣ圧分）の算出に至るまでの演算処理系列にて得られる踏力相当値（踏力ベース目標ＭＣ圧）の変化率を、前記ストローク相当値（ストロークベース目標ＭＣ圧）の変化率が小さいほど制限する踏力相当値制限手段（F-P変化率リミット部７１）と、
前記踏力相当値（踏力ベース目標ＭＣ圧）に変化率制限を与えて算出された第１制動目標値分（踏力ベース目標ＭＣ圧分）と、前記第２制動目標値分（ストロークベース目標ＭＣ圧分）を加算することにより最終の制動目標値（目標減速度）を得る制動目標値算出手段（目標減速度算出部６９）と、
を備える。
このため、ブレーキ操作時、ドライバーによるペダル操作状態にかかわらず、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。
【００６１】
(2) 前記ストローク相当値変化率算出手段（S-P変化率算出部７０）は、ペダルストロークに基づく目標マスターシリンダ圧（ストロークベース目標ＭＣ圧）の変化率を算出し、
前記踏力相当値制限手段（F-P変化率リミット部７１）は、ペダル踏力に基づく目標マスターシリンダ圧（踏力ベース目標ＭＣ圧）の変化率を、前記ペダルストロークに基づく目標マスターシリンダ圧（ストロークベース目標ＭＣ圧）の変化率が小さいほど制限する。
このため、(1)の効果に加え、同じ目標ＭＣ圧への変換情報をそれぞれストローク相当値及び踏力相当値とし、ストロークベース目標ＭＣ圧の変化率に基づき踏力ベース目標ＭＣ圧の変化率を精度良く制限することができる。
【実施例２】
【００６２】
実施例２は、回生制動トルクの変化量（変化勾配）が大きいほど、踏力ベース目標値の変化率を厳しく制限するようにした例である。
【００６３】
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９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流れを示すフローチャートである。以下、図９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。
【００６４】
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のペダル踏力算出部６１と同様に、別のフローチャートで算出により求められる。
【００６５】
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。
このペダル踏力Ｆに基づく目標値Ｇf（＝目標減速度）は、実施例１における第１目標ＭＣ圧算出部６２と同様に算出される。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
このペダルストロークＳに基づく目標値Ｇs（＝目標減速度）は、実施例１における第２目標ＭＣ圧算出部６３と同様に算出される。
【００６８】
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、ストローク目標値変化量ΔＧｓを算出し、ステップＳ６へ進む（ストローク相当値変化率算出手段）。
ここで、ストローク目標値変化量ΔＧｓは、
ΔＧｓ＝Ｇｓ−Ｇｓ_z Ｇｓ：今回のストローク目標値、Ｇｓ_z：ストローク目標値の過去値
の式により求められる。
【００６９】
ステップＳ６では、ステップＳ５でのストローク目標値変化量ΔＧｓの算出に続き、回生トルクの変化勾配を算出し、回生トルク変化勾配と図１０に示す特性図に基づき、踏力に基づく目標値の変化量制限係数βを算出し、ステップＳ６へ進む。
ここで、図１０に示す特性は、回生トルク変化勾配が大きいほど変化量制限係数βを小さくするように算出される。すなわち、回生トルク変化勾配が大きいほど踏力に基づく目標値変化量を厳しく制限するものとして与えられる。
【００７０】
ステップＳ７では、変化量制限係数βの算出に続き、制限を与えたペダル踏力Ｆに基づく目標値Ｇf2を算出し、ステップＳ８へ進む（踏力相当値制限手段）。
ここで、今回のペダル踏力Ｆに基づく目標値Ｇf2は、
Ｇf2＝Ｇf2＋min（(Ｇf−Ｇf_z)、β・Ｇflim）
ここで、右辺のＧf2は、踏力に基づく目標値の過去値であり、(Ｇf−Ｇf_z)は、踏力目標値変化量である。Ｇflimは、ストローク目標値変化量ΔＧｓと、図３に示すような特性と、を用いて算出された踏力Ｆに基づく目標値変化制限量である。
【００７１】
ステップＳ８では、ステップＳ６での踏力に基づく目標値の制限に続き、ペダル踏力に基づく寄与度合いαを算出し、ステップＳ９へ進む。
ここで、寄与度合いαは、実施例１におけるゲイン設定部６４と同様に、予め設定された特性に基づき算出される。
【００７２】
ステップＳ９では、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Ｇf2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（目標減速度）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×Ｇf2＋（１−α）Ｇs
の式により算出される。
【００７３】
ステップＳ１０では、ステップＳ９での目標値Ｇの算出に続き、過去値（Ｇs_z＝Ｇs、Ｇf_z＝Ｇf、Ｇf2_z＝Ｇf2）を保存し、エンドへ進む。
【００７４】
次に、作用を説明する。
回生協調制動制御時においては、例えば、回生制動途中で回生限界に達し、回生減速度から摩擦減速度に移行する回生摩擦すり替え制御を行うとき、実施例１の図８から明らかなように、ＭＣ圧が急激に上昇することで、ペダル踏力が過渡的に上昇し、これに伴い目標減速度が高まり、減速Ｇ変動により違和感の原因となる。
【００７５】
これに対し、実施例２において、回生摩擦すり替え制御時、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へと進む。このステップＳ７において、ペダル踏力Ｆに基づく目標値Ｇf2に対し、実施例１と同様に、ストローク目標値変化量ΔＧｓが小さいほど踏力Ｆに基づく目標値変化制限量Ｇflimに制限を与える。さらに、ストローク目標値変化量ΔＧｓによる制限に加え、回生トルク変化勾配による変化量制限係数βにより制限を与えるようにしている。
【００７６】
すなわち、統合コントローラ２２の回生制動トルク変化量算出部２２ａにおいて、回生制動トルクの変化量（回生トルク変化勾配）が算出される。そして、統合コントローラ２２では、算出された回生トルク変化勾配をペダルストローク移動速度の間接情報とし、回生トルク変化勾配が大きいほど、ペダル踏力Ｆに基づく目標値の変化量を厳しく制限するようにしている。したがって、車両乗員にとってＧ感度が高い環境である低車速域のペダル保持状態で行われる回生摩擦すり替え制御時、ドライバーに与えるブレーキ操作違和感が防止される。なお、他の作用は、実施例１と同様であるので、説明を省略する。
【００７７】
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、下記の効果を得ることができる。
【００７８】
(3) 回生制動と摩擦制動を協調動作する回生協調制動制御手段（統合コントローラ２２）と、
前記回生制動トルクの変化量を算出する回生制動トルク変化量算出手段（回生制動トルク変化量算出部２２ａ）と、を備え、
前記踏力相当値制限手段（図９のステップＳ７）は、前記回生制動トルクの変化量（回生トルク変化勾配）が大きいほど、前記踏力相当値の変化率を厳しく制限する（踏力に基づく目標値の変化量制限係数β）。
このため、(1)又は(2)の効果に加え、回生摩擦すり替え制御時、踏力相当値（ペダル踏力Ｆに基づく目標値）の変化量制限を、応答性の良いフィードフォワード制御により与えることができる。
【００７９】
以上、本発明の車両用制動力制御装置を実施例１及び実施例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。
【００８０】
実施例１では、ストローク相当値変化率算出手段として、ストロークベース目標ＭＣ圧の変化率を算出する例を示し、実施例２では、ストローク目標値変化量ΔＧsを算出する例を示した。しかし、ストローク相当値変化率算出手段としては、ペダルストロークから第２制動目標値分であるストロークベース目標ＭＣ圧分の算出に至るまでの演算処理系列にて得られる値、例えば、ペダルストローク、ストロークベース目標ＭＣ圧分、等をストローク相当値とし、ストローク相当値の変化率を算出するようにしても良い。
【００８１】
実施例１では、踏力相当値制限手段として、踏力ベース目標ＭＣ圧の変化率を制限する例を示し、実施例２では、踏力に基づく目標値Ｇf2を制限する例を示した。しかし、踏力相当値制限手段としては、ペダル踏力から第１制動目標値分である踏力ベース目標ＭＣ圧分の算出に至るまでの演算処理系列にて得られる値、例えば、ペダル踏力、ゲイン、踏力ベース目標ＭＣ圧分、等を踏力相当値とし、踏力相当値の変化率を制限するようにしても良い。例えば、踏力ベース目標ＭＣ圧分を制限する場合に限らず、踏力ベース側のゲイン（寄与度合い）を０％側に変更した結果、踏力に基づく目標値が最終目標値に反映される変化量を制限することになる場合を含む。
【００８２】
実施例１，２では、制動目標値として、目標減速度（目標値Ｇ）を用いる例を示した。しかし、制動目標値としては、目標減速度に限らず、目標制動力やマスターシリンダ圧やマスターシリンダピストン位置、等のように、車両に作用させる力の他の物理量を用いてもよい。
【００８３】
実施例１では、寄与度設定手段として、ペダル踏力に基づき、50％ゲインに設定するゲイン設定手段６４の例を示した。しかし、寄与度設定手段としては、ペダルストロークに基づき寄与度合いを設定する例としても、また、ペダル踏力及びペダルストロークに基づき寄与度合いを設定する例としても良い。さらに、ペダル踏力とペダルストロークの少なくとも一方により、寄与度合い（ゲイン）を変更するような例としても良い。
【００８４】
実施例１では、ペダル踏力算出手段として、マスターシリンダ圧に基づくペダル踏力相当値（e-ACT反力）を、インプットロッド入力（Fi）の式を用いて算出により得るペダル踏力算出部６１の例を示した。しかし、ペダル踏力算出手段としては、マスターシリンダ圧に基づくペダル踏力相当値（e-ACT反力）を、例えば、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ることで、ドライバーのペダル踏力を直接検出するような例としても良い。
【００８５】
実施例１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好ましい例を示した。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可能である。
【符号の説明】
【００８６】
１ ブレーキペダル
２ 電動ブースタ
３ マスターシリンダ
４ ブレーキ液圧アクチュエータ
５FL，５FR，５RL，５RR ホイールシリンダ
６ ブレーキコントローラ
６１ ペダル踏力算出部
６２ 第１目標ＭＣ圧算出部
６３ 第２目標ＭＣ圧算出部
６４ ゲイン設定部
６５ 第１目標ＭＣ圧ゲイン算出部
６６ 第１目標ＭＣ圧分算出部（第１制動目標値分算出手段）
６７ 第２目標ＭＣ圧分算出部（第２制動目標値分算出手段）
６８ 目標ＭＣ圧算出部
６９ 目標減速度算出部（制動目標値算出手段）
７０ S-P変化率算出部（ストローク相当値変化率算出手段）
７１ F-P変化率リミット部（踏力相当値制限手段）
７ モータ駆動回路
９ インプットロッド
１０ 電動モータ（電動アクチュエータ）
１１ プライマリピストン
１３，１３ バネ
１８ ペダルストロークセンサ
１９ マスターシリンダ圧センサ
２０ モータレゾルバ
２２ 統合コントローラ（回生協調制動制御手段）
２２ａ 回生制動トルク変化量算出部（回生制動トルク変化量算出手段）
２３ ＣＡＮ通信線
２４ モータコントローラ
【特許請求の範囲】
【請求項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に基づき、寄与度に応じた第１制動目標値分を算出する第１制動目標値分算出手段と、
前記ブレーキペダルへのペダルストロークに基づき、寄与度に応じた第２制動目標値分を算出する第２制動目標値分算出手段と、
前記第２制動目標値分の算出に至るまでの演算処理系列にて得られるストローク相当値の変化率を算出するストローク相当値変化率算出手段と、
前記第１制動目標値分の算出に至るまでの演算処理系列にて得られる踏力相当値の変化率を、前記ストローク相当値の変化率が小さいほど制限する踏力相当値制限手段と、
前記踏力相当値に変化率制限を与えて算出された第１制動目標値分と、前記第２制動目標値分を加算すること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。
【請求項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、
前記ストローク相当値変化率算出手段は、ペダルストロークに基づく目標マスターシリンダ圧の変化率を算出し、
前記踏力相当値制限手段は、ペダル踏力に基づく目標マスターシリンダ圧の変化率を、前記ペダルストロークに基づく目標マスターシリンダ圧の変化率が小さいほど制限する
ことを特徴とする車両用制動力制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された車両用制動力制御装置において、
回生制動と摩擦制動を協調動作する回生協調制動制御手段と、
前記回生制動トルクの変化量を算出する回生制動トルク変化量算出手段と、を備え、
前記踏力相当値制限手段は、前記回生制動トルクの変化量が大きいほど、前記踏力相当値の変化率を厳しく制限する
ことを特徴とする車両用制動力制御装置。
【請求項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に基づき、寄与度に応じた第１制動目標値分を算出する第１制動目標値分算出手段と、
前記ブレーキペダルへのペダルストロークに基づき、寄与度に応じた第２制動目標値分を算出する第２制動目標値分算出手段と、
前記第２制動目標値分の算出に至るまでの演算処理系列にて得られるストローク相当値の変化率を算出するストローク相当値変化率算出手段と、
前記第１制動目標値分の算出に至るまでの演算処理系列にて得られる踏力相当値の変化率を、前記ストローク相当値の変化率が小さいほど制限する踏力相当値制限手段と、
前記踏力相当値に変化率制限を与えて算出された第１制動目標値分と、前記第２制動目標値分を加算すること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。
【請求項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、
前記ストローク相当値変化率算出手段は、ペダルストロークに基づく目標マスターシリンダ圧の変化率を算出し、
前記踏力相当値制限手段は、ペダル踏力に基づく目標マスターシリンダ圧の変化率を、前記ペダルストロークに基づく目標マスターシリンダ圧の変化率が小さいほど制限する
ことを特徴とする車両用制動力制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された車両用制動力制御装置において、
回生制動と摩擦制動を協調動作する回生協調制動制御手段と、
前記回生制動トルクの変化量を算出する回生制動トルク変化量算出手段と、を備え、
前記踏力相当値制限手段は、前記回生制動トルクの変化量が大きいほど、前記踏力相当値の変化率を厳しく制限する
ことを特徴とする車両用制動力制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−８６６２０（Ｐ２０１３−８６６２０Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２７９７７（Ｐ２０１１−２２７９７７）
【出願日】平成２３年１０月１７日（２０１１．１０．１７）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１７日（２０１１．１０．１７）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
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