(57)【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、
前記マスターシリンダピストンのピストン位置を検出するピストン位置検出手段と、
前記マスターシリンダ圧を検出するマスターシリンダ圧検出手段と、
前記ピストン位置から基本マスターシリンダ圧を算出し、前記マスターシリンダ圧検出手段からの実マスターシリンダ圧と前記基本マスターシリンダ圧との差であるマスターシリンダ圧の乖離量に基づいて補正値を算出する補正値算出手段と、
前記マスターシリンダ圧に基づくペダル踏力を、前記補正値により差し引き補正することで制御用ペダル踏力を算出するペダル踏力算出手段と、
前記制御用ペダル踏力に基づき制動目標値を算出す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、
前記補正値算出手段は、前記マスターシリンダピストンのピストン速度が速いほど大きくなる前記ペダル踏力の過渡的変化分を補正値として算出する
ことを特徴とする車両用制動力制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載された車両用制動力制御装置において、
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、
前記補正値算出手段は、前記回生制動トルクの変化量が大きいほど、前記補正値を大きく算出する
ことを特徴とする車両用制動力制御装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までの何れか１項に記載された車両用制動力制御装置において、
前記ペダル踏力算出手段は、
インプットロッド入力(Fi)＝{マスターシンリンダ圧(Pb)×ロッド面積(Ai)}＋{相対変位量(ΔX)×バネ定数(K)}−補正値Ｈ
但し、ΔX＝（ピストン位置−ロッド位置）
の式を用い、インプットロッド入力(Fi)を制御用ペダル踏力として求める
ことを特徴とする車両用制動力制御装置。 
【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、ブレーキ操作時であって、マスターシリンダピストンの移動速度であるピストン速度が速いとき、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、ピストン位置検出手段と、マスターシリンダ圧検出手段と、補正値算出手段と、ペダル踏力算出手段と、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。
前記ピストン位置検出手段は、前記マスターシリンダピストンのピストン位置を検出する。
前記マスターシリンダ圧検出手段は、前記マスターシリンダ圧を検出する。
前記補正値算出手段は、前記ピストン位置から基本マスターシリンダ圧を算出し、前記マスターシリンダ圧検出手段からの実マスターシリンダ圧と前記基本マスターシリンダ圧との差であるマスターシリンダ圧の乖離量に基づいて補正値を算出する。
前記ペダル踏力算出手段は、前記マスターシリンダ圧に基づくペダル踏力を、前記補正値により差し引き補正することで制御用ペダル踏力を算出する。
前記制動目標値算出手段は、前記制御用ペダル踏力に基づき制動目標値を算出する。
【発明の効果】
【０００８】
よって、ブレーキ操作時、補正値算出手段において、マスターシリンダピストンのピストン速度が速いほど大きくなるペダル踏力の過渡的変化分が補正値として算出される。そして、ペダル踏力算出手段において、マスターシリンダ圧に基づくペダル踏力を、補正値により補正することで制御用ペダル踏力が算出される。
すなわち、マスターシリンダピストンのピストン速度が増加側に速いほど、ピストン位置に対するマスターシリンダ圧は過渡的に大きくなり、逆に、ピストン速度が減少側に速いほど、ピストン位置に対するマスターシリンダ圧は過渡的に小さくなる。このようなシーンにおけるマスターシリンダ圧の過度的な変化に対し、ペダル踏力が過渡的に変化しない方向に補正することで制御用ペダル踏力が算出され、この制御用ペダル踏力が制動目標値の算出に用いられる。この結果として、マスターシリンダ圧が過渡的に変化しても制御用ペダル踏力に基づいた制動目標値の変化が抑えられる。
この結果、ブレーキ操作時であって、マスターシリンダピストンの移動速度であるピストン速度が速いとき、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】マスターシリンダピストンのピストン移動速度であるピストン速度に対するＭＣ圧の乖離量の関係を示す関係特性図である。
【図４】ペダル保持時におけるピストンストロークに対するマスターシリンダ圧の関係を示す関係特性図である。
【図５】ペダル操作時におけるピストンストロークに対するマスターシリンダ圧の関係を示す関係特性図である。
【図６】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７】比較例においてピストンストローク速度が増加側に速いと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８】比較例においてピストンストローク速度をゆっくりしたとき（＝定常特性）と速くしたときとでのピストンストロークに対するマスターシリンダ圧特性を示す比較特性図である。
【図９】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１０】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・制御用ペダル踏力・目標減速度・回生実行トルク・踏力ベースの目標ＭＣ圧・ＭＣ圧（基本ＭＣ圧、実ＭＣ圧）の各特性を示すタイムチャートである。
【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、ピストン速度に対する乖離量の関係を示し、図４は、ペダル保持時におけるピストンストロークに対するマスターシリンダ圧（以下、「ＭＣ圧」という。）の関係を示し、図５は、ペダル操作時におけるピストンストロークに対するＭＣ圧の関係を示す。以下、図２〜図５に基づき、制動力制御構成を説明する。
【００２３】
前記ブレーキコントローラ６は、図２に示すように、乖離量算出部６０（補正量算出手段）と、ペダル踏力算出部６１（ペダル踏力算出手段）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と、第２目標ＭＣ圧分算出部６７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、を備えている。
【００２４】
前記乖離量算出部６０は、フィードフォワード制御またはフィードバック制御により「ＭＣ圧の乖離量」を求め、「ＭＣ圧の乖離量」とインプットロッド９のロッド面積(Ai)を用いた下記の式、
補正値Ｈ＝ＭＣ圧の乖離量×ロッド面積(Ai)                  …(1)
により、ペダル踏力の補正値Ｈを算出する。
【００２５】
前記フィードフォワード制御では、プライマリピストン１１（マスターシリンダピストン）のピストン速度と、図３に示す特性と、を用い、ピストン速度が速いほど大きくなるペダル踏力の変化分を「ＭＣ圧の乖離量」として算出する。つまり、ピストン速度が増加するときには、増加側に速いほど大きくなる正の値を「ＭＣ圧の乖離量」とし、ピストン速度が減少するときには、減少側に速いほど大きくなる負の値を乖離量「ＭＣ圧の乖離量」とする。このとき、図３に示す特性は予め実験等により関係を求めておき、ピストン速度は、プライマリピストン１１の位置をモータレゾルバ２０からのモータ回転位置により推定し、ピストン位置の時間微分演算処理を行うことで求める。
【００２６】
前記フィードバック制御では、プライマリピストン１１のピストン位置から基本ＭＣ圧を算出し、マスターシリンダ圧センサ１９からの実ＭＣ圧と基本ＭＣ圧との差を「ＭＣ圧の乖離量」として算出する（図４及び図５）。
【００２７】
前記ペダル踏力算出部６１は、乖離量算出部６０から補正値Ｈを入力し、ＭＣ圧に基づくe-ACT反力（＝ドライバーのペダル踏力）から、補正値Ｈを差し引いた下記の(2)式により制御用ペダル踏力を推定算出する。
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)}−補正値Ｈ                                  …(2)
を用いる。この(2)式において、
インプットロッド入力(Fi)＝制御用ペダル踏力
{ＭＣ圧(Pb)×ロッド面積(Ai)}＋{バネ定数(K)×相対変位量(ΔX)}＝e-ACT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。補正値Ｈは、乖離量算出部６０により算出された値を用いる。
【００２８】
前記第１目標ＭＣ圧算出部６２は、ペダル踏力算出部６１により推定された制御用ペダル踏力を入力する。そして、枠内に記載された制御用ペダル踏力に対する目標ＭＣ圧の比例特性を用い、制御用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。
【００２９】
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。
【００３０】
前記ゲイン設定部６４は、ペダル踏力算出部６１により推定された制御用ペダル踏力を入力する。そして、枠内に記載された制御用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、制御用ペダル踏力に対するゲイン特性は、制御用ペダル踏力の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。
【００３１】
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。
【００３２】
前記第１目標ＭＣ圧分算出部６６は、第１目標ＭＣ圧算出部６２からの踏力ベースの第１目標ＭＣ圧と、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、踏力ベースの第１目標ＭＣ圧分を算出する。
【００３３】
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の第２目標ＭＣ圧と、ゲイン設定部６４からの第２目標ＭＣ圧ゲインと、を掛け合わせることにより、ペダルストロークベースの第２目標ＭＣ圧分を算出する。
【００３４】
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の第１目標ＭＣ圧分と、第２目標ＭＣ圧分算出部６７からのペダルストロークベースの第２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。
【００３５】
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。
【００３６】
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、「制御用ペダル踏力算出作用」、「制動力制御作用」に分けて説明する。
【００３７】
［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。
【００３８】
図６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、制御用ペダル踏力は、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)}      …(3)
という関係にある。
【００３９】
この変換式(3)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、制御用ペダル踏力の大きさを左右する。
【００４０】
しかし、比較例の電動倍力装置は、マスターシリンダピストンの移動速度であるピストン速度が増加側に速くなるほど、ピストンストローク−ＭＣ圧特性は、ＭＣ圧高めの特性になる。また、ピストン速度が減少側に速くなるほど、ピストンストローク−ＭＣ圧特性は、ＭＣ圧低めの特性になる。このＭＣ圧の変化要因は、図７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、ブレーキ液の流れに抵抗を与えるオリフィスとなる。このため、ピストン速度が増加側に速くなると、マスターシリンダからオリフィスより下流側へのブレーキ液の流れ出しが妨げられ、オリフィスより上流側のマスターシリンダ圧が上昇気味になることによる。また、ピストン速度が減少側に速くなると、オリフィスより下流側からマスターシリンダへのブレーキ液の流れ込みが妨げられ、オリフィスより上流側のマスターシリンダ圧が下降気味になることによる。
【００４１】
したがって、ピストン速度がゆっくりであるピストンストローク−ＭＣ圧特性の定常特性は、図８の実線特性Ａとなるが、ピストン速度を速くしてゆくと、図８の点線特性Ｂや点線特性Ｃというように、ＭＣ圧が高くなる。特に、回生協調制御時の回生摩擦すり替えによりピストンを速く移動させたときには、ＭＣ圧が過渡的に高めとなるため、上記変換式(3)を用いて算出される制御用ペダル踏力が、ＭＣ圧が過渡的に高めとなるのに追従して大きく増加する。
そして、制御用ペダル踏力が増加すると、図６のブロック図において、踏力ベースの目標ＭＣ圧が増加し、さらに、踏力ベースの目標ＭＣ圧分を加算して求められる目標ＭＣ圧及び目標減速度が増加することになる。
このため、回生摩擦すり替え時を例にとると、図９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９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。
【００４２】
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ＭＣ圧が高くなるため、ＭＣ圧から算出した目標減速度が不必要に大きくなる。この結果、図９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。
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】
［制御用ペダル踏力算出作用］
上記比較例の課題を解決するためには、ペダル速度が速いときに変動するＭＣ圧の影響を排除するため、制御用ペダル踏力を補正することが必要である。以下、これを反映する制御用ペダル踏力算出作用を説明する。
【００４４】
まず、乖離量算出部６０においては、フィードフォワード制御またはフィードバック制御により「ＭＣ圧の乖離量」が求められ、「ＭＣ圧の乖離量」とインプットロッド９のロッド面積(Ai)を用いた下記の式、
補正値Ｈ＝ＭＣ圧の乖離量×ロッド面積(Ai)                  …(1)
により、ペダル踏力の補正値Ｈが算出される。
【００４５】
フィードフォワード制御による「ＭＣ圧の乖離量」の算出を説明する。
フィードフォワード制御では、プライマリピストン１１のピストン速度と、図３に示す特性と、を用い、ピストン速度が速いほど大きくなるペダル踏力の変化分が「ＭＣ圧の乖離量」として算出される。
【００４６】
このフィードフォワード制御による算出により、ピストン速度が増加するときには、増加側に速いほど、大きくなる正の値が「ＭＣ圧の乖離量」とされる。また、ピストン速度が減少するときには、減少側に速いほど、大きくなる負の値が乖離量「ＭＣ圧の乖離量」とされる。
【００４７】
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、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、算出された回生制動トルクの変化量をピストン速度の間接情報とし、回生制動トルクの変化量が大きいほど、「ＭＣ圧の乖離量」が大きく算出され、補正値Ｈも大きく算出される。
すなわち、回生摩擦すり替え制御時には、目標減速度を維持するように、回生制動トルク（＝回生実行トルク）の低下勾配の符号を負から正とした上昇勾配により摩擦制動トルクを発生させる。このため、回生制動トルクの低下勾配（＝回生制動トルクの変化量）は、液圧による摩擦制動トルクの上昇勾配となる。言い換えると、回生⇔摩擦の制動力をすり替える速さによりピストン速度が決まることによる。
【００４８】
フィードバック制御による「ＭＣ圧の乖離量」の算出を説明する。
フィードバック制御では、プライマリピストン１１のピストン位置から基本ＭＣ圧が算出され、マスターシリンダ圧センサ１９からの実ＭＣ圧と基本ＭＣ圧との差が、「ＭＣ圧の乖離量」として算出される。つまり、ピストン位置による基本ＭＣ圧の算出により、ペダル操作分のピストン移動を分離するため、ペダル操作時において、ペダルストローク分の目標ＭＣ圧変化量が補正値Ｈに反映されない算出手法を採用している。
【００４９】
したがって、ペダル保持時においては、基本ＭＣ圧が変化しないため、図４に示すように、実ＭＣ圧と基本ＭＣ圧の差分の全てが「ＭＣ圧の乖離量」とされる。一方、ペダル操作時においては、ペダルストローク分のΔＭＣ圧（目標ＭＣ圧変化量）が発生するため、図５に示すように、ペダル保持状態での実ＭＣ圧と基本ＭＣ圧の差分からΔＭＣ圧を差し引いた分が「ＭＣ圧の乖離量」とされる。なお、回生摩擦すり替え制御を行うときには、上記のようにフィードフォワード制御を選択しても良いし、実ＭＣ圧と基本ＭＣ圧の差によるフィードバック制御を選択しても良い。
【００５０】
次のペダル踏力算出部６１においては、乖離量算出部６０から補正値Ｈが入力され、e-ACT反力（＝ペダル踏力）から、補正値Ｈを差し引いた下記の(2)式により制御用ペダル踏力が推定算出される。
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)}−補正値Ｈ                                  …(2)
を用いる。この(2)式において、
インプットロッド入力(Fi)＝制御用ペダル踏力
{ＭＣ圧(Pb)×ロッド面積(Ai)}＋{バネ定数(K)×相対変位量(ΔX)}＝e-ACT反力
である。
【００５１】
したがって、ペダル踏力算出部６１において推定算出された制御用ペダル踏力は、ペダル速度が速いときに過渡的に変化するＭＣ圧の増減影響を、補正値Ｈにより排除したものとなる。
すなわち、ピストン速度が増加側に速いほど、ピストン位置に対するＭＣ圧は過渡的に大きくなり、逆に、ピストン速度が減少側に速いほど、ピストン位置に対するＭＣ圧は過渡的に小さくなる。このようなシーンにおけるＭＣ圧の過度的な変化に対し、制御用ペダル踏力が変化しない方向に補正される。このため、結果として、第１目標ＭＣ圧算出部６２にて算出される制御用ペダル踏力に基づいた第１目標ＭＣ圧（踏力ベースの目標ＭＣ圧）の変化が抑えられる。さらに、第１目標ＭＣ圧分算出部６６での踏力ベースの目標ＭＣ圧分、目標ＭＣ圧算出部６８での目標ＭＣ圧及び目標減速度算出部６９での目標減速度の変化が抑えられることになる。したがって、ブレーキ操作時であって、ピストン速度が速いときには、ドライバーに与えるブレーキ操作違和感が防止される。
【００５２】
［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１０に示すタイムチャートに基づいて説明する。
【００５３】
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１０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。
【００５４】
この回生摩擦すり替え制御時において、ＭＣ圧の上昇によりピストン位置から算出した基本ＭＣ圧と実ＭＣ圧とに乖離量が出ると、この乖離量の大きさに応じて制御用ペダル踏力の補正量Ｈが算出され、補正前のe-ACT反力（＝ペダル踏力）を、減少する側に補正することになる。この補正により、制御用ペダル踏力は、補正前のe-ACT反力より低い値に抑えられ、図１０に示す矢印Ｉの領域が、制御用ペダル踏力の補正効果をあらわす。そして、制御用ペダル踏力の増加が抑制されるのに伴い、踏力ベースの目標ＭＣ圧も補正前の踏力ベースの目標ＭＣ圧に比べて小さく抑制され、図１０に示す矢印Ｊの領域が、踏力ベースの目標ＭＣ圧の増加抑制効果をあらわす。
【００５５】
この結果、図１０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。
【００５６】
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。
【００５７】
(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、
前記マスターシリンダピストン（プライマリピストン１１）のピストン速度が速いほど大きくなる前記ペダル踏力の過渡的変化分を補正値Ｈとして算出する補正値算出手段（乖離量算出部６０）と、
前記マスターシリンダ圧に基づくペダル踏力（e-ACT反力）を、補正値Ｈにより補正することで制御用ペダル踏力を算出するペダル踏力算出手段（ペダル踏力算出部６１）と、
前記制御用ペダル踏力に基づき制動目標値（目標減速度）を算出す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、ブレーキ操作時であって、マスターシリンダピストン（プライマリピストン１１）の移動速度であるピストン速度が速いとき、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。
【００５８】
(2) 前記マスターシリンダピストン（プライマリピストン１１）のピストン位置を検出するピストン位置検出手段（モータレゾルバ２０）と、
前記マスターシリンダ圧を検出するマスターシリンダ圧検出手段（マスターシリンダ圧センサ１９）と、を備え、
前記補正値算出手段（乖離量算出部６０）は、前記ピストン位置から基本マスターシリンダ圧を算出し、前記マスターシリンダ圧検出手段（マスターシリンダ圧センサ１９）からの実マスターシリンダ圧と前記基本マスターシリンダ圧との差であるマスターシリンダ圧の乖離量に、前記インプットロッド９のロッド面積を掛け合わせた値を前記補正値Ｈとする。
このため、(1)の効果に加え、ペダルストローク分の目標マスターシリンダ圧変化量を反映することなく、制御用ペダル踏力が変化しない精度の高い補正値Ｈを算出することができる。
【００５９】
(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、
前記補正値算出手段（乖離量算出部６０）は、前記回生制動トルクの変化量が大きいほど、前記補正値Ｈを大きく算出する。
このため、(1)または(2)の効果に加え、回生摩擦すり替え制御時、応答性の良いフィードフォワード制御により精度良く補正値Ｈを算出することができる。
【００６０】
(4) 前記ペダル踏力算出手段（ペダル踏力算出部６１）は、
インプットロッド入力(Fi)＝{マスターシンリンダ圧(Pb)×ロッド面積(Ai)}＋{相対変位量(ΔX)×バネ定数(K)}−補正値Ｈ
但し、ΔX＝（ピストン位置−ロッド位置）
の式を用い、インプットロッド入力(Fi)を制御用ペダル踏力として求める。
このため、(1)〜(3)の効果に加え、既存のセンサ情報を活用し、センサ追加によるコストアップを避けながら、制御用ペダル踏力を取得することができる。
【００６１】
以上、本発明の車両用制動力制御装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例１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。
【００６２】
実施例１では、制動目標値として、目標減速度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。
【００６３】
実施例１では、寄与度設定手段として、制御用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、制御用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、制御用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。
【００６４】
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。
【００６５】
実施例１では、補正値算出手段として、ピストン速度が速いほど大きくなるペダル踏力の過渡的変化分を補正値として算出する乖離量算出部６０の例を示した。しかし、補正値算出手段としては、例えば、ピストン速度により取得したＭＣ圧の乖離量を、さらに、ブレーキ作動液の温度により補正するようにしても良い。これは、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ことによる。
【００６６】
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】
【００６７】
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
６０  乖離量算出部（補正値算出手段）
６１  ペダル踏力算出部（ペダル踏力算出手段）
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
６７  第２目標ＭＣ圧分算出部
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）
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（マスターシリンダピストン）
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（マスターシリンダ圧検出手段）
２０  モータレゾルバ（ピストン位置検出手段）
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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