(57)【要約】【課題】  車両の後進時や渋滞時のような極低速走行時におけるブレーキ操作子の操作性を向上させる。【解決手段】  エンコーダ１３が出力する制動信号に基づいてブレーキアクチュエータ１８および反力付与モータ１２の作動を制御する電子制御ユニット１９は、車両の後進時あるいは渋滞時にブレーキペダル１１のストロークに対する反力の比率を増加させるとともに、ブレーキペダル１１のストロークに対する制動力の比率を増加させるので、ブレーキペダル１１が操作し難いためにドライバーの操作負担が増加する後進時や、ブレーキペダル１１が操作頻度が高いためにドライバーの操作負担が増加する渋滞時に、ブレーキペダル１１を小さなストロークで操作するだけで必要な制動力を発生させてドライバーの操作負担を軽減することができる。                    【選択図】        図１
2006281870.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドライバーにより操作されるブレーキ操作子（１１）と、
ブレーキ操作子（１１）の操作に応じた制動信号を出力する制動信号出力手段（１３）と、
車輪（１６）を制動する制動力を発生するブレーキアクチュエータ（１８）と、
ブレーキ操作子（１１）の操作に対する反力を付与する反力付与手段（１２）と、
制動信号出力手段（１３）が出力する制動信号に基づいてブレーキアクチュエータ（１８）および反力付与手段（１２）の作動を制御する制御手段（１９）とを備え、
前記制御手段（１９）は、車両の後進時あるいは渋滞時に、ブレーキ操作子（１１）のストロークに対する反力の比率を増加させるとともに、ブレーキ操作子（１１）のストロークに対する制動力の比率を増加させることを特徴とするブレーキ装置。
【請求項２】
ドライバーにより操作されるブレーキ操作子（１１）と、
ブレーキ操作子（１１）の操作に応じた制動信号を出力する制動信号出力手段（１３）と、
車輪（１６）を制動する制動力を発生するブレーキアクチュエータ（１８）と、
ブレーキ操作子（１１）の操作に対する反力を付与する反力付与手段（１２）と、
制動信号出力手段（１３）が出力する制動信号に基づいてブレーキアクチュエータ（１８）の作動を制御する制御手段（１９）とを備え、
前記制御手段（１９）は、車両の後進時あるいは渋滞時に、制動初期の制動力の立ち上がり量を減少させることを特徴とするブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドライバーによるブレーキ操作子の操作に応じて出力される制動信号でブレーキアクチュエータを作動させて制動力を発生させる、いわゆるブレーキ・バイ・ワイヤ式のブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ドライバーのブレーキペダルの操作により作動してブレーキ液圧を発生するマスタシリンダと、電動モータにより作動してブレーキ液圧を発生する液圧ポンプとを備え、液圧ポンプが正常に作動するときにマスタシリンダおよび車輪ブレーキ間に配置した電磁弁を閉弁し、ブレーキペダルの踏力に応じて液圧ポンプが発生するブレーキ液圧で車輪ブレーキを作動させるブレーキ・バイ・ワイヤ式のブレーキ装置において、ブレーキペダルの踏力が増加する過程で前記電磁弁を開から閉に切り換えることで、ストロークシミュレータの作用で同一踏力に対するブレーキペダルのストロークを変化させるものが、下記特許文献１により公知である。このブレーキ装置によれば、車両の後進時にドライバーが身体を後方に捻ってブレーキペダルを操作する際に、前進時に比べて同じ制動力を発生させるためのブレーキペダルのストロークを大きくし、ドライバーが容易に制動力を調整できるとされている。
【特許文献１】特開平１１−１５７４３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、通常のオートマチックトランスミッションを備えた車両が後進で車庫入れを行うような場合には大きな制動力は必要でなく、クリープ力で車両を後進させながら微小な制動力を断続的に加えることで、車両を目標位置までゆっくりと後進させている。つまり、車両の後進時には制動力の大小をブレーキペダルのストロークで調整しているのではなく、ブレーキペダルが断続的に踏まれている時間で調整している。従って、後進時にブレーキペダルのストロークを増加させても、ドライバーがブレーキペダルを操作する際の負担を軽減することは困難である。
【０００４】
しかも、車両の後進時にはドライバーが身体を後方に捻るのでブレーキペダルに足が届きにくくなるため、ブレーキペダルのストロークが長くなるとドライバーの操作負担は更に増加してしまう問題がある。
【０００５】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、車両の後進時や渋滞時のような極低速走行時におけるブレーキ操作子の操作性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、ドライバーにより操作されるブレーキ操作子と、ブレーキ操作子の操作に応じた制動信号を出力する制動信号出力手段と、車輪を制動する制動力を発生するブレーキアクチュエータと、ブレーキ操作子の操作に対する反力を付与する反力付与手段と、制動信号出力手段が出力する制動信号に基づいてブレーキアクチュエータおよび反力付与手段の作動を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、車両の後進時あるいは渋滞時に、ブレーキ操作子のストロークに対する反力の比率を増加させるとともに、ブレーキ操作子のストロークに対する制動力の比率を増加させることを特徴とするブレーキ装置が提案される。
【０００７】
また請求項２に記載された発明によれば、ドライバーにより操作されるブレーキ操作子と、ブレーキ操作子の操作に応じた制動信号を出力する制動信号出力手段と、車輪を制動する制動力を発生するブレーキアクチュエータと、ブレーキ操作子の操作に対する反力を付与する反力付与手段と、制動信号出力手段が出力する制動信号に基づいてブレーキアクチュエータの作動を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、車両の後進時あるいは渋滞時に、制動初期の制動力の立ち上がり量を減少させることを特徴とするブレーキ装置が提案される。
【０００８】
尚、実施例のブレーキペダル１１は本発明のブレーキ操作子に対応し、実施例の反力付与モータ１２は本発明の反力付与手段に対応し、実施例のエンコーダ１３は本発明の制動信号出力手段に対応し、実施例の電子制御ユニット１９は本発明の制御手段に対応する。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の構成によれば、ドライバーにより操作されるブレーキ操作子の操作に応じて制動信号出力手段が制動信号を出力すると、ブレーキアクチュエータが作動して車輪を制動する制動力を発生するとともに、反力付与手段がブレーキ操作子の操作に対する反力を付与する。前記制動信号に基づいてブレーキアクチュエータおよび反力付与手段の作動を制御する制御手段は、車両の後進時あるいは渋滞時にブレーキ操作子のストロークに対する反力の比率を増加させるとともに、ブレーキ操作子のストロークに対する制動力の比率を増加させるので、ブレーキ操作子が操作し難いためにドライバーの操作負担が増加する後進時や、ブレーキ操作子が操作頻度が高いためにドライバーの操作負担が増加する渋滞時に、ブレーキ操作子を小さなストロークで操作するだけで必要な制動力を発生させてドライバーの操作負担を軽減することができる。
【００１０】
また請求項２に記載された発明によれば、ドライバーにより操作されるブレーキ操作子の操作に応じて制動信号出力手段が制動信号を出力すると、ブレーキアクチュエータが作動して車輪を制動する制動力を発生するとともに、反力付与手段がブレーキ操作子の操作に対する反力を付与する。前記制動信号に基づいてブレーキアクチュエータの作動を制御する制御手段は、車両の後進時あるいは渋滞時に制動初期の制動力の立ち上がり量を減少させるので、ブレーキ操作子が操作し難いためにドライバーの操作負担が増加する後進時や、ブレーキ操作子が操作頻度が高いためにドライバーの操作負担が増加する渋滞時に、ブレーキ操作子を大まかに操作することを可能にしてドライバーの操作負担を軽減しながら、制動力が急激に立ち上がって乗員に不快感を与えるのを防止してスムーズな制動を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１２】
図１〜図８は本発明の一実施例を示すもので、図１はブレーキ・バイ・ワイヤ式のブレーキ装置の全体構成を示す図、図２は電子制御ユニットの回路構成を示すブロック図、図３は後進判定ルーチンのフローチャート、図４は後進判定の作用を説明するタイムチャート、図５は渋滞判定ルーチンのフローチャート、図６は渋滞判定の作用を説明するタイムチャート、図７はブレーキペダルのストロークからブレーキペダルの剛性反力を検索するテーブル、図８はブレーキペダルのストロークあるいは踏力から制動力を検索するマップである。
【００１３】
図１に示すように、ブレーキ・バイ・ワイヤ式のブレーキ装置は、ドライバーの足で操作されるブレーキ操作子としてのブレーキペダル１１を備えており、ブレーキペダル１１の上端を揺動自在に枢支する支軸に反力付与手段としての反力付与モータ１２と、制動信号出力手段としてのエンコーダ１３とが接続される。ブレーキペダル１１は反力スプリング１４によりストローク量に応じた反力を付与される以外に、反力付与モータ１２が発生するトルクによりストローク量、ストローク速度あるいは他の信号に応じた任意の大きさの反力が付与される。反力付与モータ１２はブレーキペダル１１の操作に対する反力を発生するだけでなく、ブレーキペダル１１の初期位置（踏力を加えないときの位置）を変化させる機能も有している。エンコーダ１３はブレーキペダル１１の操作量（つまりブレーキペダル１１のストローク）に応じた信号を出力する。またブレーキスイッチ１５はドライバーによるブレーキペダル１１の操作を検出する。
【００１４】
一方、車両の前後左右の車輪１６（図１には１輪のみ図示）に設けられたホイールシリンダ１７に接続されたブレーキアクチュエータ１８は、モータで駆動される液圧ポンプや液圧シリンダで発生したブレーキ液圧を、任意の大きさに制御してホイールシリンダ１７に供給することで車輪１６を制動する。尚、ブレーキペダル１１にマスタシリンダを接続しておき、電源の失陥や制御装置の故障によりブレーキアクチュエータ１８が作動不能になったときに、マスタシリンダが発生するブレーキ液圧でホイールシリンダ１７を作動させるフェイルセーフ機構を設けることができる。
【００１５】
反力付与モータ１２およびブレーキアクチュエータ１８の作動を制御する電子制御ユニット１９には、エンコーダ１３およびブレーキスイッチ１５に加えて、車速センサ２０、ヨーレートセンサ２１、シフトポジションセンサ２２、ナビゲーション装置２３およびＶＩＣＳ受信装置２４が接続される。
【００１６】
図２に示すように、電子制御ユニット１９はペダルストローク演算手段Ｍ１と、ペダル速度演算手段Ｍ２と、パッシブ反力推定手段Ｍ３と、剛性反力演算手段Ｍ４と、粘性摩擦反力演算手段Ｍ５と、アクティブ反力補償電流演算手段Ｍ６と、電流制御手段Ｍ７とを備えており、ペダルストローク演算手段Ｍ１およびペダル速度演算手段Ｍ２にエンコーダ１３からの信号が入力され、電流制御手段Ｍ７に反力付与モータ１２実電流がフィードバックされる。
【００１７】
次に、上記構成を備えた実施例の作用を説明する。
【００１８】
図２において、ドライバーがブレーキペダル１１を操作するとエンコーダ１３からの信号がペダルストローク演算手段Ｍ１およびペダル速度演算手段Ｍ２に入力され、ペダルストローク演算手段Ｍ１はブレーキペダル１１のストロークを演算するとともに、ペダル速度演算手段Ｍ２はブレーキペダル１１のストローク速度を演算する。パッシブ反力推定手段Ｍ３はパッシブ反力、つまり反力スプリング１４により発生する反力をブレーキペダル１１のストロークに基づいて推定する。
【００１９】
アクティブ反力は反力付与モータ１２により発生する反力であり、そこにはブレーキペダル１１を踏んだ際にペダル位置（ストローク）に依存する反力をシミュレートする剛性反力と、ブレーキペダル１１を踏んだ際に踏み込み速度（ストローク速度）に依存する粘性摩擦抵抗による反力をシミュレートする粘性摩擦反力とが含まれており、剛性反力はブレーキペダル１１のストロークに基づいて剛性反力演算手段Ｍ４により演算され、粘性摩擦反力はブレーキペダル１１のストローク速度に基づいて粘性摩擦反力演算手段Ｍ５により演算される。
【００２０】
アクティブ反力補償電流演算手段Ｍ６は、剛性反力および粘性摩擦反力の加算値からパッシブ反力推定手段Ｍ３で推定したパッシブ反力を減算して反力付与モータ１２に発生させるべきアクティブ反力を算出するとともに、そのアクティブ反力を反力付与モータ１２に供給すべき補償電流に換算する。そして電流制御手段Ｍ７は、反力付与モータ１２に流れる実電流が前記補償電流に一致するようにフィードバック制御を行う。
【００２１】
車両の後進時あるいは渋滞時には、剛性反力演算手段Ｍ４が演算する剛性反力が以下のように補正される。
【００２２】
先ず、車両の後進の検出について説明する。
【００２３】
図３のフローチャートにおいて、先ずステップＳ１で後進制御フラグ＝１（つまり後進）にセットされていないとき、ステップＳ２で車速センサ２０により車速（絶対値）を検出する。ステップＳ３で車速が閾値未満であり、ステップＳ４でブレーキスイッチ１５がＯＮしており、かつステップＳ５でシフトポジションセンサ２２で検出したシフトポジションが後進であれば、ステップＳ６で後進制御グラグ＝１にセットし、シフトポジションが後進でなければ、ステップＳ７で後進制御グラグを＝０（つまり前進あるいは停止）にリセットする。また前記ステップＳ１で後進制御フラグ＝１であればステップＳ５にスキップし、そこでシフトポジションが後進であれば、ステップＳ６で後進制御グラグ＝１にセットし、シフトポジションが後進でなければ、ステップＳ７で後進制御グラグを＝０にリセットする。
【００２４】
この作用を図４のタイムチャートに基づいて具体的に説明すると、時刻ｔ１に車速が閾値未満であり、かつブレーキスイッチ１５がＯＮしている状態から、時刻ｔ２にシフトポジションが後進にシフトチェンジされると、後進制御フラグ＝１にセットされる。このようにして一旦後進制御フラグ＝１にセットされると、車速が閾値以上になっても、ブレーキスイッチ１５がＯＦＦしても後進制御フラグ＝０にリセットされることはなく、時刻ｔ３にシフトポジションが後進以外ににシフトチェンジされると、後進制御フラグ＝０にリセットされる。
【００２５】
次に、渋滞の検出について説明する。
【００２６】
図５のフローチャートにおいて、先ずステップＳ１１でナビゲーション装置２３によりＧＰＳ情報を受信するとともにＶＩＣＳ受信装置２４によりＶＩＣＳ情報を受信し、ステップＳ１２で車速センサ２０およびヨーレートセンサ２１により車速およびヨーレートを検出し、ステップＳ１３，Ｓ１４でナビゲーション装置２３により地図情報を検索して自車位置を特定する。
【００２７】
ステップＳ１５でＶＩＣＳ情報から自車が現在渋滞予測地点にないと判断されると、ステップＳ２３で渋滞制御フラグ＝０にリセットし、ステップＳ２４でブレーキカウンターを初期化する。前記ステップＳ１５で自車が現在渋滞予測地点にあると判断されると、ステップＳ１６で車速を閾値と比較し、車速が閾値未満でなければ、つまり車速が閾値以上であれば、ステップＳ２１でタイマーをスタートし、ステップＳ２２でタイマー値が３秒未満でなければ、つまりタイマー値が３秒以上であれば、前記ステップＳ２３，Ｓ２４に移行して渋滞制御フラグ＝０にリセットしてブレーキカウンターを初期化する。
【００２８】
一方、前記ステップＳ１６で車速が閾値未満であるか、あるいは前記ステップＳ２２の答えがＹＥＳで車速が閾値以上の状態が３秒未満であれば、ステップＳ１７に移行する。ステップＳ１７でブレーキスイッチ１５のＯＮ／ＯＦＦが切り換わると、ステップＳ１８でブレーキカウンターをインクリメントし、ステップＳ１９でブレーキカウンターのカウント値が３回以上になれば、ステップＳ２０で渋滞制御フラグ＝１にセットする。
【００２９】
この作用を図６のタイムチャートに基づいて具体的に説明すると、時刻ｔ１に渋滞予測地点であると判定され、時刻ｔ２に車速が閾値未満になると、時刻ｔ３にブレーキスイッチ１５がＯＮからＯＦＦに切り換わり、時刻ｔ４にブレーキスイッチ１５がＯＦＦからＯＮに切り換わり、時刻ｔ５にブレーキスイッチ１５がＯＮからＯＦＦに切り換わったときに、ブレーキカウンターのカウント値が３に達して渋滞制御フラグ＝１にセットされる。時刻ｔ６に車速が閾値以上になり、それからタイマーが３秒をカウントした時刻ｔ６になってもブレーキスイッチ１５のＯＮ／ＯＦＦの切り換わりがないと、時刻ｔ７に渋滞制御フラグ＝０にリセットされる。
【００３０】
以上のようにして車両の後進あるいは渋滞が判定されると、剛性反力演算手段Ｍ４（図２参照）がブレーキペダル１１のストロークから剛性反力を演算する際に使用するテーブルを持ち替えることで、図７に示すように通常時は実線で示される剛性反力が、後進時あるいは渋滞時には破線で示す特性に変更される。具体的にはブレーキペダル１１の同じストロークに対して、通常時の剛性反力に比べて後進時あるいは渋滞時の剛性反力の方が高くなるように変更される。ちなみに、鎖線は特許文献１に記載されたものの特性であり、本実施例とは逆に通常時の剛性反力に比べて後進時の剛性反力の方が低くなるように変更される。
【００３１】
また図８（Ａ）に示すように、ブレーキペダル１１のストロークからブレーキアクチュエータ１８により発生させる制動力を演算する際に使用するマップを持ち替えることで、ブレーキペダル１１のストロークに対する制動力の大きさが、通常時に比べて後進時あるいは渋滞時の方が高くなるように変更される。また図８（Ｂ）に示すように、ブレーキペダル１１の踏力（反力）からブレーキアクチュエータ１８により発生させる制動力を演算する際に使用するマップを持ち替えることで、ブレーキペダル１１の踏力（反力）に対するジャンピング量が、通常時に比べて後進時あるいは渋滞時の方が低くなるように変更される。
【００３２】
ところで、車庫入れのための後進時や渋滞時には車速が極めて低速であるため、ドライバーはブレーキペダル１１をオン／オフさせてクリープ力で車両を移動させることが多い。後進時にはドライバーが身体を後方に捻るためにブレーキペダル１１に足が届き難くなり、ブレーキペダル１１のストロークが大きいと操作が難しくなる。また渋滞時にはブレーキペダル１１を頻繁に操作する必要があるため、ブレーキペダル１１のストロークが大きいとドライバーを疲労させる可能性がある。
【００３３】
しかしながら、本実施例では後進時や渋滞時にブレーキペダル１１を同じ量だけストロークさせたときの反力が増加するので、同じ制動力を発生させるのに必要なストロークを減少させてドライバーの操作負担を軽減することができる。
【００３４】
また、一般にブレーキ装置では、ブレーキペダル１１の踏力が所定値に達すると制動力をジャンピング量まで一気に立ち上げる、いわゆるジャンピング機能を持たせることで、制動初期の応答感（食いつき感）を高めるようになっている。
【００３５】
しかしながら、後進時や渋滞時のようにブレーキペダル１１を頻繁にオン／オフしてクリープ走行するような場合に、ブレーキペダル１１を踏んだ際の制動力の立ち上がりが急激であると、不快な急制動状態になって乗員に違和感を与える虞がある。
【００３６】
そこで本実施例では、後進時や渋滞時におけるジャンピング量を、通常時におけるジャンピングよりも小さく設定することで、ブレーキペダル１１が操作し難いためにドライバーの操作負担が増加する後進時や、ブレーキペダル１１を操作する頻度が高くなるためにドライバーの操作負担が増加する渋滞時に、ブレーキペダル１１を大まかに操作することを可能にしてドライバーの操作負担を軽減しながら、制動力が急激に立ち上がらないようにして車両の動きがぎくしゃくするのを防止することができる。
【００３７】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００３８】
例えば、実施例ではブレーキ操作子としてブレーキペダル１１を例示したが、ブレーキ操作子はブレーキレバーであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】ブレーキ・バイ・ワイヤ式のブレーキ装置の全体構成を示す図
【図２】電子制御ユニットの回路構成を示すブロック図
【図３】後進判定ルーチンのフローチャート
【図４】後進判定の作用を説明するタイムチャート
【図５】渋滞判定ルーチンのフローチャート
【図６】渋滞判定の作用を説明するタイムチャート
【図７】ブレーキペダルのストロークかブレーキペダルの剛性反力を検索するテーブル
【図８】ブレーキペダルのストロークあるいは踏力から制動力を検索するマップ
【符号の説明】
【００４０】
１１        ブレーキペダル（ブレーキ操作子）
１２        反力モータ（反力付与手段）
１３        エンコーダ（制動信号出力手段）
１６        車輪
１８        ブレーキアクチュエータ
１９        電子制御ユニット（制御手段）
【図１】
2006281870.tif 000003
【図２】
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【図３】
2006281870.tif 000005
【図４】
2006281870.tif 000006
【図５】
2006281870.tif 000007
【図６】
2006281870.tif 000008
【図７】
2006281870.tif 000009
【図８】
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