(57)【要約】【課題】運転者の手によって操作される制動操作部材を備えた車両の操作性を向上する車両の制動制御装置を提供すること。【解決手段】制動制御装置は、走行速度がしきい速度以上であると判定した場合、操作量の増加に対して下に凸の特性Ｃｈ１を持って減速度が増加するとともに、操作量の減少に対して操作量が増加するときの特性と同一の特性を持って減速度が減少する第１のパターンを使用する。制動制御装置は、走行速度がしきい速度未満であると判定した場合、操作量の増加に対して第１のパターンよりも緩やかな下に凸の特性Ｃｈ２を持って減速度が増加するとともに、操作量の減少に対して操作量が増加するときの特性とは異なる下に凸の特性であって、操作量が増加するときと比較してより小さな操作量で同じ減速度が得られる特性Ｃｈ３を持って減速度が減少する第２のパターンを使用する。【選択図】図５
2017177903.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の運転者の手によって操作される制動操作部材と、
前記制動操作部材の操作量を取得する操作量取得センサと、
前記車両の車輪に制動力を発生させるブレーキアクチュエータと、
前記操作量と前記車両の減速度とを対応付ける予め設定されたマップに基づいて前記ブレーキアクチュエータを制御して、前記制動力を調整する電子制御ユニットと、
を備えた車両の制動制御装置において、
前記電子制御ユニットは、
前記車両の走行速度を取得し、
前記制動力の付与を開始する制動開始時の前記走行速度がしきい速度以上であるか否かを判定し、
前記走行速度が前記しきい速度以上であると判定した場合、前記マップとして、前記操作量の増加に対して下に凸の特性を持って前記減速度が増加するとともに、前記操作量の減少に対して前記操作量が増加するときの特性と同一の特性を持って前記減速度が減少する第１のパターンを使用し、
前記走行速度が前記しきい速度未満であると判定した場合、前記マップとして、前記操作量の増加に対して前記第１のパターンよりも緩やかな下に凸の特性を持って前記減速度が増加するとともに、前記操作量の減少に対して前記操作量が増加するときの特性とは異なる下に凸の特性であって、前記操作量が増加するときと比較してより小さな操作量で同じ減速度が得られる特性を持って前記減速度が減少する第２のパターンを使用するように構成された、車両の制動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の運転者の手によって操作される制動操作部材を備えた車両の制動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、制動操作部材として、ステアリングホイールに、手の親指で押動操作可能なレバーを設けることが記載されている。レバーの操作量に応じた電気信号に基づいてブレーキアクチュエータが制御される。
【０００３】
特許文献１のような手による操作は、操作量（例えば、操作力、及び、操作ストローク）の範囲が狭い。そのため、ブレーキの効き特性（操作量と車両の減速度とを対応付ける特性）を一定にすると、車両の走行速度によってはブレーキが効き過ぎて細かな調整がし難かったり、効きが悪くて十分な減速度が得られなかったりする。例えば、通常走行時にしっかり停止することができるようにブレーキ特性を設定した場合、クリープ走行のような極低速時にブレーキが効き過ぎて操作性が低下することが起こり得る。
【０００４】
この点に関し、特許文献２には、車両の速度に応じてブレーキ特性を変えることが記載されている。具体的には、ブレーキペダル踏力−車両減速度のリニア特性の傾きを、車両の速度が高速の場合は大きくし、車両の速度が低速の場合は小さくする。しかしながら、従来の一般的なブレーキペダルの足による操作と比べ、手による操作は操作量の範囲がより限られるため、上述した特許文献２によるブレーキ特性を適用しても、操作性が十分に向上され得ないことが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１９４１１号公報
【特許文献２】特開２０００−１４２３６９号公報
【発明の概要】
【０００６】
本発明は、上記問題に対処するためになされたものであり、その目的は、運転者の手によって操作される制動操作部材を備えた車両の操作性を向上する車両の制動制御装置を提供することにある。
【０００７】
本発明に係る車両の制動制御装置は、車両の運転者の手によって操作される制動操作部材（ＢＰ）と、前記制動操作部材（ＢＰ）の操作量を取得する操作量取得センサ（ＢＰＡ）と、前記車両の車輪（ＷＨＬ）に制動力を発生させるブレーキアクチュエータ（ＢＲＫ）と、前記操作量と前記車両の減速度とを対応付ける予め設定されたマップ（ＧＸＴ）に基づいて前記ブレーキアクチュエータ（ＢＲＫ）を制御して、前記制動力を調整する電子制御ユニット（ＥＣＵ）と、を備える。本発明に係る制動制御装置の特徴は、前記電子制御ユニット（ＥＣＵ）が、前記車両の走行速度を取得し、前記制動力の付与を開始する制動開始時の前記走行速度がしきい速度以上であるか否かを判定し、前記走行速度が前記しきい速度以上であると判定した場合、前記マップ（ＧＸＴ）として、前記操作量の増加に対して下に凸の特性（Ｃｈ１）を持って前記減速度が増加するとともに、前記操作量の減少に対して前記操作量が増加するときの特性と同一の特性を持って前記減速度が減少する第１のパターンを使用し、前記走行速度が前記しきい速度未満であると判定した場合、前記マップ（ＧＸＴ）として、前記操作量の増加に対して前記第１のパターンよりも緩やかな下に凸の特性（Ｃｈ２）を持って前記減速度が増加するとともに、前記操作量の減少に対して前記操作量が増加するときの特性とは異なる下に凸の特性であって、前記操作量が増加するときと比較してより小さな操作量で同じ減速度が得られる特性（Ｃｈ３）を持って前記減速度が減少する第２のパターンを使用するように構成されたこと、にある。
【０００８】
上記本発明の特徴によれば、操作量と減速度との対応関係を下に凸の特性とすることで、低減速度の領域では操作量の変化に対する減速度の変化勾配が小さくなり、運転者は減速度の調整を容易に行うことができる。制動開始時の車両の走行速度がしきい速度未満の場合には、より緩やかな下に凸の特性とすることで、極低速時にブレーキが効き過ぎることが抑制され得る。また、制動開始時の車両の走行速度がしきい速度未満の場合には、操作量の増加時の特性と減少時の特性を異なる特性にすることで、ブレーキ特性にヒステリシスを持たせることができ、操作量の範囲が限られる手操作において、操作の緩みに対する過敏な車両の動き出しが抑制され得る。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る車両の制動制御装置の全体構成図である。
【図２】（ａ）図１に示した制動操作部材ＢＰの第1実施例の斜視図、（ｂ）同断面図である。
【図３】（ａ）図１に示した制動操作部材ＢＰの第２実施例の斜視図、（ｂ）同断面図である。
【図４】図１に示した電子制御ユニットＥＣＵが実行する制御のフローチャートである。
【図５】制動操作量と目標減速度とを対応付けるマップの一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１１】
図１は、本発明の実施形態に係る車両の制動制御装置の全体構成図である。制動操作部材ＢＰは、運転者が車両を減速するために手で操作する部材である。運転者が制動操作部材ＢＰを操作すると、操作量取得センサＢＰＡによって制動操作部材ＢＰの操作量（制動操作量）Ｂｐａが取得され、電子制御ユニットＥＣＵに入力される。
【００１２】
図２、図３を参照して、制動操作部材ＢＰの構成について具体的に説明する。図２は、制動操作部材ＢＰの第１実施例を示している。図２（ａ）の斜視図に示すように、全体としてＵ字型のステアリングホイールＳＴＷの左右のグリップＧＲＰの上端部に設けられた円形の弾性変形部材（例えば、ゴム）ＤＨＢが制動操作部材ＢＰを構成する。右側のグリップＧＲＰの縦断面図である図２（ｂ）に示すように、弾性変形部材ＤＨＢの裏面には操作量取得センサＢＰＡとして、弾性変形部材ＤＨＢに加えられる力を検出する荷重センサＫＳＮが接着されている。荷重センサＫＳＮとして、例えば、薄型の圧力センサが採用される。
【００１３】
車両の運転者は、左右のグリップＧＲＰを握って操舵操作をしながら、親指（第１指、母指）で弾性変形部材ＤＨＢを押すことにより制動操作を行うことができる。制動操作量Ｂｐａは、左右の弾性変形部材ＤＨＢに加えられる操作力を検出する一対の荷重センサＫＳＮの出力に基づいて決定される。例えば、一対の荷重センサＫＳＮの出力のうち大きい方が制動操作量Ｂｐａとして電子制御ユニットＥＣＵにより採用される。第１実施例は、制動操作部材ＢＰを構成する弾性変形部材ＤＨＢが運転者の制動操作に伴い適度に変形し弾性力を生ずるため、可動機構や操作反力を付与する機構を別途設ける必要がなく、小型化することができる。
【００１４】
図３は、制動操作部材ＢＰの第２実施例を示している。図３（ａ）の斜視図に示すように、全体としてＵ字型のステアリングホイールＳＴＷの左右のグリップＧＲＰの上部前面に設けられたレバーＬＶＲが制動操作部材ＢＰを構成する。右側のグリップＧＲＰの縦断面図である図３（ｂ）に示すように、レバーＬＶＲ内部には弾性変形部材ＤＨＢ（例えば、コイルスプリング）が組み込まれており、これにより操作反力が付与され、操作を解除するとレバーＬＶＲが元の位置に復帰する。また、レバーＬＶＲ上部には操作量取得センサＢＰＡとして、レバーＬＶＲの変位量（操作ストローク）を検出する変位センサＨＳＮが取り付けられている。変位センサＨＳＮとして、例えば、ポテンショメータが採用される。
【００１５】
車両の運転者は、左右のグリップＧＲＰを握って操舵操作をしながら、人差指（第２指、示指）及び中指（第３指）でレバーＬＶＲを引くことにより制動操作を行うことができる。制動操作量Ｂｐａは、左右のレバーＬＶＲの変位量を検出する一対の変位センサＨＳＮの出力に基づいて決定される。例えば、一対の変位センサＨＳＮの出力のうち大きい方が制動操作量Ｂｐａとして電子制御ユニットＥＣＵにより採用される。第２実施例は、制動操作部材ＢＰを構成するレバーＬＶＲの内部に設けられた弾性変形部材ＤＨＢにより、制動操作部材ＢＰの変位と操作力の関係を比較的容易に調整することができる。
【００１６】
再び、図１を参照すると、電子制御ユニットＥＣＵには、上述した制動操作量Ｂｐａと、車両の走行速度Ｖｘａとが入力される。車両の走行速度Ｖｘａは、例えば、車輪ＷＨＬに設けられた車輪速度センサＶＷＡ（図示せず）の検出結果（車輪速度）に基づいて演算される。また、他の装置において演算された走行速度Ｖｘａが、通信バスを介して取得され得る。電子制御ユニットＥＣＵは、図示は省略するが、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び、インタフェースなどを含んで構成される。
【００１７】
電子制御ユニットＥＣＵには、制動操作量Ｂｐａと車両の減速度（目標減速度）Ｇｘｔとを対応付ける予め設定された演算特性（マップ）ＧＸＴが記憶されている。電子制御ユニットＥＣＵは、マップＧＸＴに基づいて演算した減速度Ｇｘｔを、変換式（関数）ＦＢＴにより制動力（目標制動力）Ｆｂｔに変換する。電子制御ユニットＥＣＵは、目標制動力Ｆｂｔが得られるようにブレーキアクチュエータＢＲＫを制御する。
【００１８】
ブレーキアクチュエータＢＲＫは、ブレーキキャリパＣＰＲ、回転部材ＫＴＢ、摩擦部材ＭＳＢ、ピストンＰＳＮ、電気モータＭＴＲ、駆動回路ＤＲＶ、減速機ＧＳＫ、回転・直動変換機構ＫＴＨ、軸力取得センサＦＢＡ、位置検出センサＭＫＡなどで構成される。回転部材ＫＴＢは、例えばディスクロータであり、車輪ＷＨＬと共に回転する。摩擦部材ＭＳＢは、例えばブレーキパッドであり、回転部材ＫＴＢに押圧される。減速機ＧＳＫは、例えば歯車伝達機構であり、電気モータＭＴＲの回転運動を減速して回転・直動変換機構ＫＴＨに伝達する。回転・直動変換機構ＫＴＨは、例えばボルト部材とナット部材とで構成されるねじであり、減速機ＧＳＫから伝達される回転運動をピストンＰＳＮの直線運動に変換する。
【００１９】
軸力取得センサＦＢＡは、例えば歪みゲージであり、ピストンＰＳＮが摩擦部材ＭＳＢを押す軸力Ｆｂａの反力によって生じる変位（歪み）に起因する電圧変化に基づいて軸力Ｆｂａを取得する。位置検出センサＭＫＡは、例えば角度センサであり、電動モータＭＴＲのロータ（回転子）の位置（回転角度）Ｍｋａを検出する。回転角度Ｍｋａに基づいて回転部材ＫＴＢに対する摩擦部材ＭＳＢの位置が演算される。軸力Ｆｂａ及び回転角度Ｍｋａに基づいて、目標制動力Ｆｂｔが得られるように、駆動回路ＤＲＶにより電気モータＭＴＲが通電される。
【００２０】
図４、図５を参照して、電子制御ユニットＥＣＵが実行する制御について詳細に説明する。図４は電子制御ユニットＥＣＵが実行する制御のフローチャート、図５は電子制御ユニットＥＣＵ内に記憶されるマップＧＸＴの一例である。
【００２１】
ステップＳ１において、電子制御ユニットＥＣＵは、制動操作量Ｂｐａが制動判定値ｂｐ１以上であるか否かを判断する。制動操作量Ｂｐａが制動判定値ｂｐ１未満である場合（Ｓ１：ＮＯ）、電子制御ユニットＥＣＵは処理を終了する。制動操作量Ｂｐａが制動判定値ｂｐ１以上になると（Ｓ１：ＹＥＳ）、電子制御ユニットＥＣＵは、運転者による制動操作があると判定し、制動力の付与を開始するため、ステップＳ２以降の処理を実行する。
【００２２】
ステップＳ２において、電子制御ユニットＥＣＵは、現在（その時点）の車両の走行速度Ｖｘａを、制動開始時の車両の走行速度Ｖｘ０として記憶する。ステップＳ３において、電子制御ユニットＥＣＵは、マップＧＸＴに基づき、制動開始時の車両の走行速度Ｖｘ０に応じた特性で制動操作量Ｂｐａに対応する目標減速度Ｇｘｔを演算する。
【００２３】
具体的には、電子制御ユニットＥＣＵは、制動開始時の車両の走行速度Ｖｘ０がしきい速度（例えば、５ｋｍ／ｈ）以上の場合、制動操作量Ｂｐａの増加及び減少に対して図５に実線で示す特性Ｃｈ１に従って目標減速度Ｇｘｔを演算する（第１のパターン）。特性Ｃｈ１は、制動操作量Ｂｐａが制動判定値ｂｐ１以上に増加すると、目標減速度Ｇｘｔが初めは緩やかに増加し、その後、急増する「下に凸」の特性を有する。逆に、制動操作量Ｂｐａが減少する場合には、目標減速度Ｇｘｔが初めは急減し、その後、緩やかに減少する特性となる。
【００２４】
また、特性Ｃｈ１は、運転者が疲れずに操作することができる操作量の値ｂｐ４（例えば、操作力３０Ｎ、又は、それに相当する操作ストローク）以下の操作量で十分な減速度が得られるように設定される。制動操作量Ｂｐａと目標減速度Ｇｘｔとの対応関係をこのような下に凸の特性とすることで、運転者は、低減速度の領域で減速度の調整を容易に行うことができるとともに、十分な減速度を得ることができる。
【００２５】
一方、電子制御ユニットＥＣＵは、制動開始時の車両の走行速度Ｖｘ０がしきい速度未満の場合、制動操作量Ｂｐａの増加時は図５に破線で示す特性Ｃｈ２に従って目標減速度Ｇｘｔを演算し、制動操作量Ｂｐａの減少時は図５に一点鎖線で示す特性Ｃｈ３に従って目標減速度Ｇｘｔを演算する（第２のパターン）。特性Ｃｈ２は、制動操作量Ｂｐａが制動判定値ｂｐ１以上に増加すると、目標減速度Ｇｘｔが特性Ｃｈ１よりも緩やかな「下に凸」の特性で増加する特性である。また、特性Ｃｈ３は、特性Ｃｈ２と比較してより小さな制動操作量Ｂｐａに同一の目標減速度Ｇｘｔを対応付ける「下に凸」の特性であり、運転者は操作量が増加するときと比較してより小さな操作量で同じ減速度が得られる。
【００２６】
例えば、制動開始時の車両の走行速度Ｖｘ０がしきい速度未満で、制動操作量Ｂｐａが値ｂｐ３まで増加し、その後、減少する場合を考える。この場合、電子制御ユニットＥＣＵは、制動判定値ｂｐ１から値ｂｐ３への制動操作量Ｂｐａの増加に伴い、特性Ｃｈ２に従って目標減速度Ｇｘｔをゼロから増加する。そして、電子制御ユニットＥＣＵは、制動操作量Ｂｐａが値ｂｐ３から値ｂｐ２へ減少する間は目標減速度Ｇｘｔを保持し、制動操作量Ｂｐａの値ｂｐ２からの減少に伴い、特性Ｃｈ３に従って目標減速度Ｇｘｔを減少する。ここで、特性Ｃｈ２が制動操作量の値ｂｐ３に対応付ける目標減速度Ｇｘｔと、特性Ｃｈ３が制動操作量の値ｂｐ２に対応付ける目標減速度Ｇｘｔとは等しい。
【００２７】
このように、制動開始時の車両の走行速度Ｖｘ０がしきい速度未満の場合には、Ｖｘ０がしきい速度以上の場合の特性Ｃｈ１よりも緩やかな下に凸の特性Ｃｈ２、Ｃｈ３がマップＧＸＴとして採用される。これにより、例えば、クリープ走行のような極低速時にブレーキが効き過ぎることなく、運転者は、車両の動き出しを調整するような細かな制動操作を容易に行うことができる。
【００２８】
また、制動操作量Ｂｐａの減少時の特性Ｃｈ３を、増加時の特性Ｃｈ２と異なる特性にすることで、ブレーキ特性にヒステリシスを持たせることができる。これにより、操作量の範囲が狭い手操作において、操作を少し緩めただけで意図せず車両が動き出してしまうことが抑制され得る。
【００２９】
以上、本発明によれば、運転者の手によって操作される制動操作部材を備えた車両の操作性を向上することができる。
なお、本発明は上述した実施形態に限られない。例えば、制動開始時の車両の走行速度Ｖｘ０のしきい速度を複数設け、制動開始時の車両の走行速度Ｖｘ０に応じて、より多くの特性の間でブレーキ特性を変更してもよい。また、ブレーキアクチュエータＢＲＫは、電気機械式に限らず、液圧式であってもよい。
【符号の説明】
【００３０】
ＢＰ…制動操作部材、ＢＰＡ…操作量取得センサ、ＷＨＬ…車輪、ＢＲＫ…ブレーキアクチュエータ、ＧＸＴ…マップ、ＥＣＵ…電子制御ユニット
【図１】
2017177903.tif 000003
【図２】
2017177903.tif 000004
【図３】
2017177903.tif 000005
【図４】
2017177903.tif 000006
【図５】
2017177903.tif 000007