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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-11-18
(45)【発行日】2024-11-26
(54)【発明の名称】車両及び車両制御方法
(51)【国際特許分類】
   B60W 30/02 20120101AFI20241119BHJP
   B60T 8/17 20060101ALI20241119BHJP
   B60T 8/1755 20060101ALI20241119BHJP
   B60L 15/20 20060101ALI20241119BHJP
【FI】
B60W30/02
B60T8/17 C
B60T8/1755 C
B60L15/20 S
【請求項の数】 4
(21)【出願番号】P 2021209152
(22)【出願日】2021-12-23
(65)【公開番号】P2023093981
(43)【公開日】2023-07-05
【審査請求日】2023-11-08
(73)【特許権者】
【識別番号】000003207
【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110003199
【氏名又は名称】弁理士法人高田・高橋国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】藤田 好隆
【審査官】平井 功
(56)【参考文献】
【文献】特開2016-111891(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2020/0361318(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B60W 10/00-10/30
B60W 30/00-60/00
B60T 7/12- 8/1769
B60L 15/00-58/40
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
車輪制動力の前後配分比が車両減速度に応じて変化する制動力配分特性に従って前記前後配分比を変更可能な制動装置と、
惰行減速度を発生させる減速装置と、
前記制動装置及び前記減速装置を制御する電子制御ユニットと、
を備える車両であって、
前記電子制御ユニットは、
前記惰行減速度が閾値以下の減速状態において前記制動装置による制動が行われる場合には、前記制動装置に対する制動要求に基づく要求減速度と前記制動力配分特性とから定まる前後配分比に従って、前記要求減速度に応じた目標制動力を前輪制動力と後輪制動力とに配分し、
前記惰行減速度が前記閾値より高い減速状態において前記制動が行われる場合には、要求減速度及び前記惰行減速度の和である合計減速度と前記制動力配分特性とから定まる前後配分比に従って、前記目標制動力と前記惰行減速度を生じさせる制動力との和である修正目標制動力を前輪制動力と後輪制動力とに配分する
車両。
【請求項2】
車輪制動力の前後配分比が車両減速度に応じて変化する制動力配分特性に従って前記前後配分比を変更可能な制動装置と、
惰行減速度を発生させる減速装置と、
前記制動装置及び前記減速装置を制御する電子制御ユニットと、
を備える車両であって、
前記電子制御ユニットは、前記制動装置による制動が行われる場合、前記制動装置に対する制動要求に基づく要求減速度と前記惰行減速度との和である合計減速度と、前記制動力配分特性とから定まる前後配分比に従って、前記要求減速度に応じた目標制動力と前記惰行減速度を生じさせるための制動力との和である修正目標制動力を、前輪制動力と後輪制動力とに配分する
車両。
【請求項3】
請求項1又は2に記載の車両であって、
前記制動力配分特性は、要求減速度領域の少なくとも一部において、車両減速度によらずに前記前後配分比が一定となる固定配分特性と比べて後輪寄りの前後配分比が得られる特性である
車両。
【請求項4】
請求項1又は2に記載の車両であって、
前記制動力配分特性は、搭乗者が知覚可能な車両減速度の下限値未満の要求減速度領域である第1領域の少なくとも一部では車両減速度によらずに前記前後配分比が一定となる固定配分特性を含み、且つ、前記第1領域より車両減速度の高い第2領域では前記固定配分特性より後輪寄りの前記前後配分比が得られる特性である
車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、車両及び車両制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1は、車両の制動制御装置を開示している。この制動制御装置は、車両制動時における車両の目標ピッチ角に基づいて前後制動力配分比率の目標値である目標前後制動力配分比率を算出し、算出された目標前後制動力配分比率に基づいて制動装置を作動させる姿勢制御を実施する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開2019-177736号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、車輪制動力の前後配分比が車両減速度に応じて変化する制動力配分特性に従って当該前後配分比を変更可能な制動装置と、車両に惰行減速度を発生させる減速装置とを備える車両がある。このような車両において、制動装置に対する制動要求に応じた要求減速度に基づいて上記制動力配分特性に従って前後配分比を決定するように構成されていると、次のような課題がある。すなわち、高い惰行減速度が生じている減速状態において制動装置による制動が行われると、実際に生じている車両減速度に対応する狙いの前後配分比を実現できなくなる可能性がある。
【0005】
本開示は、上述のような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、高い惰行減速度が生じている減速状態において制動装置による制動が行われる場合であっても、実際に生じている車両減速度に対応する狙いの前後配分比を適切に実現できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の一態様に係る車両は、制動装置と、減速装置と、制動装置及び減速装置を制御する電子制御ユニットと、を備える。制動装置は、車輪制動力の前後配分比が車両減速度に応じて変化する制動力配分特性に従って前後配分比を変更可能に構成されている。減速装置は、惰行減速度を発生させるように構成されている。電子制御ユニットは、惰行減速度が閾値以下の減速状態において制動装置による制動が行われる場合には、制動装置に対する制動要求に基づく要求減速度と上記制動力配分特性とから定まる前後配分比に従って、要求減速度に応じた目標制動力を前輪制動力と後輪制動力とに配分する。電子制御ユニットは、惰行減速度が閾値より高い減速状態において上記制動が行われる場合には、要求減速度及び惰行減速度の和である合計減速度と上記制動力配分特性とから定まる前後配分比に従って、上記目標制動力と惰行減速度を生じさせる制動力との和である修正目標制動力を前輪制動力と後輪制動力とに配分する。
【0007】
本開示の他の態様に係る車両は、制動装置と、減速装置と、制動装置及び減速装置を制御する電子制御ユニットと、を備える。制動装置は、車輪制動力の前後配分比が車両減速度に応じて変化する制動力配分特性に従って前後配分比を変更可能に構成されている。減速装置は、惰行減速度を発生させるように構成されている。電子制御ユニットは、制動装置による制動が行われる場合、制動装置に対する制動要求に基づく要求減速度と惰行減速度との和である合計減速度と、上記制動力配分特性とから定まる前後配分比に従って、要求減速度に応じた目標制動力と惰行減速度を生じさせるための制動力との和である修正目標制動力を、前輪制動力と後輪制動力とに配分する。
【0008】
本開示の一態様に係る車両制御方法は、車輪制動力の前後配分比が車両減速度に応じて変化する制動力配分特性に従って前後配分比を変更可能な制動装置と、惰行減速度を発生させる減速装置と、を備える車両を制御する車両制御方法である。この車両制御方法は、惰行減速度が閾値以下の減速状態において制動装置による制動が行われる場合には、制動装置に対する制動要求に基づく要求減速度と上記制動力配分特性とから定まる前後配分比に従って、要求減速度に応じた目標制動力を前輪制動力と後輪制動力とに配分することと、惰行減速度が閾値より高い減速状態において上記制動が行われる場合には、要求減速度及び惰行減速度の和である合計減速度と上記制動力配分特性とから定まる前後配分比に従って、上記目標制動力と惰行減速度を生じさせる制動力との和である修正目標制動力を前輪制動力と後輪制動力とに配分することと、を含む。
【0009】
本開示の他の態様に係る車両制御方法は、車輪制動力の前後配分比が車両減速度に応じて変化する制動力配分特性に従って前後配分比を変更可能な制動装置と、惰行減速度を発生させる減速装置と、を備える車両を制御する車両制御方法である。この車両制御方法は、制動装置による制動が行われる場合、制動装置に対する制動要求に基づく要求減速度と惰行減速度との和である合計減速度と、上記制動力配分特性とから定まる前後配分比に従って、要求減速度に応じた目標制動力と惰行減速度を生じさせるための制動力との和である修正目標制動力を、前輪制動力と後輪制動力とに配分することを含む。
【発明の効果】
【0010】
本開示によれば、制動装置に対する制動要求に基づく要求減速度に応じた車両制動力の前後配分のために、減速装置が発生させる惰行減速度が考慮される。このため、高い惰行減速度が生じている減速状態において制動装置による制動が行われる場合であっても、実際に生じている車両減速度に対応する狙いの前後配分比を適切に実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
図1】実施の形態に係る車両の構成の一例を概略的に示す図である。
図2】制動力に対する前後のサスペンションの変位量ΔX及びΔXを説明するための図である。
図3】制動時の車両姿勢を表した図である。
図4】制動力配分特性の比較のために用いられる固定配分特性と理想配分特性とを示す図である。
図5】減速度Gxに対するピッチ角θの特性を、固定配分特性と理想配分特性とで比較して表した図である。
図6】減速度Gxに対する重心位置でのヒーブ量Hの特性を、固定配分特性と理想配分特性とで比較して表した図である。
図7】実施の形態において用いられる制動力配分特性Aを説明するための図である。
図8】実施の形態に係る制動力配分特性Aの効果を説明するための図である。
図9】高惰行減速度下の制動に関する課題を説明するための図である。
図10】実施の形態に係る制動力配分特性Aを利用した制動時の車両姿勢の制御に対して高い惰行減速度Gxcが与える影響を説明するための図である。
図11】実施の形態に係る制動力配分制御に関する処理を示すフローチャートである。
図12図11に示すステップS102~S108における前後制動力配分に関する処理の流れを示すブロック図である。
図13】実施の形態の変形例に係る前後制動力配分に関する処理の流れを示すブロック図である。
図14】実施の形態の変形例に係る制動力配分制御に関する処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、添付図面を参照して、本開示の実施の形態について説明する。以下に示す実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、本開示に係る技術思想が限定されるものではない。
【0013】
1.車両の構成例
図1は、実施の形態に係る車両1の構成の一例を概略的に示す図である。車両1は、4つの車輪2を備える。以下の説明では、左前輪、右前輪、左後輪、及び右後輪を、それぞれ、2FL、2FR、2RL、及び2RRと称する。また、前輪をまとめて2Fと称し、後輪をまとめて2Rと称する場合もある。
【0014】
車両1は、前輪駆動軸3Fを介して前輪2Fを駆動する前輪電動機10Fと、後輪駆動軸3Rを介して後輪2Rを駆動する後輪電動機10Rとを備える。より詳細には、車両1は、一例として、バッテリ12から供給される電力によって作動する電動機10F及び10Rによって駆動されるバッテリ電気車両(BEV)である。ただし、本開示に係る「車両」は、例えば、動力源として電動機とともに内燃機関を備えるハイブリッド電気車両(HEV)であってもよい。
【0015】
車両1は、制動装置20を備えている。制動装置20は、ブレーキペダル22、マスタシリンダ24、ブレーキアクチュエータ26、ブレーキ機構28、及び油圧配管30を含んでいる。マスタシリンダ24は、ブレーキペダル22の踏力に応じた油圧を発生し、発生した油圧(ブレーキ油圧)をブレーキアクチュエータ26に供給する。
【0016】
ブレーキアクチュエータ26は、マスタシリンダ24とブレーキ機構28との間に介在する油圧回路(図示省略)を含む。油圧回路には、マスタシリンダ圧に頼らずにブレーキ油圧を昇圧するためのポンプ、ブレーキフルードを貯留するためのリザーバー、及び複数の電磁バルブが備えられている。
【0017】
ブレーキアクチュエータ26には、油圧配管30を介してブレーキ機構28が接続されている。ブレーキ機構28は、各車輪2に配置されている。ブレーキアクチュエータ26は、ブレーキ油圧を各車輪2のブレーキ機構28に分配する。より具体的には、ブレーキアクチュエータ26は、マスタシリンダ24又は上記ポンプを圧力源として各車輪2のブレーキ機構28にブレーキ油圧を供給することができる。ブレーキ機構28は、供給されるブレーキ油圧に応じて作動するホイールシリンダ28aを有している。ブレーキ油圧によってホイールシリンダ28aを作動させることにより、ブレーキパッドがブレーキディスクに押し付けられる。その結果、車輪2に摩擦制動力が付与される。
【0018】
さらに、ブレーキアクチュエータ26は、上記油圧回路に備えられた各種電磁バルブを制御することで、各車輪2に付与されるブレーキ油圧を独立して調整することができる。より具体的には、ブレーキアクチュエータ26は、ブレーキ油圧の制御モードとして、圧力を高める増圧モードと、圧力を保持する保持モードと、圧力を下げる減圧モードとを有している。ブレーキアクチュエータ26は、各種電磁バルブのON/OFFを制御することで、車輪2毎にブレーキ油圧の制御モードを異ならせることができる。各車輪2に付与される摩擦制動力は、それぞれのホイールシリンダ28aに供給されるブレーキ油圧に応じて定まる。このような制御モードの変更により、ブレーキアクチュエータ26は、各車輪2の制動力(摩擦制動力)を独立して制御することができる。
【0019】
制動装置20は、上述のマスタシリンダ24、ブレーキアクチュエータ26、ブレーキ機構28、及び油圧配管30を含んで構成される摩擦制動装置33とともに、回生制動装置34を備えている。具体的には、車両1は、電動機10F及び10Rを駆動するためのインバータ32を備える。インバータ32は、後述のECU40からの指令に基づいて制御される。インバータ32の制御により、電動機10F及び10Rは、車両駆動トルクを発生させる電動機として機能する。また、電動機10F及び10Rは、車両減速時に車輪2F及び2Rの回転によって駆動されることによって回生トルク(負トルク)を発生させる発電機としても機能する。回生トルクの大きさは、インバータ32によって制御される。
【0020】
電動機10F及び10Rによって生成された回生電力は、バッテリ12に充電される。前輪2Fには、前輪電動機10Fの回生トルクに応じた前輪回生制動力が付与され、後輪2Rには、後輪電動機10Rの回生トルクに応じた後輪回生制動力が付与される。回生制動装置34は、上述の電動機10F及び10Rと、インバータ32と、バッテリ12とを含んで構成されており、前輪回生制動力と、後輪回生制動力とを制御可能である。
【0021】
さらに、車両1は、電子制御ユニット(ECU)40を備えている。ECU40は、プロセッサ、記憶装置、及び入出力インターフェースを備えている。入出力インターフェースは、車両1に取り付けられた各種センサからセンサ信号を取り込むとともに、電動機10F及び10R、及びブレーキアクチュエータ26等の各種アクチュエータ、並びにインバータ32に対して操作信号を出力する。記憶装置には、上記の各種アクチュエータ及びインバータ32を制御するための各種の制御プログラムが記憶されている。プロセッサは、制御プログラムを記憶装置から読み出して実行し、これにより、上記の各種アクチュエータ及びインバータ32を利用した各種制御が実現される。なお、ECU40は、複数であってもよい。
【0022】
上記の各種センサは、例えば、車輪速センサ42、前後加速度センサ44、アクセルポジションセンサ46、及びブレーキポジションセンサ48を含む。車輪速センサ42は、各車輪2に対応して配置されており、車輪2の回転速度に応じた車輪速信号を出力する。前後加速度センサ44は、車両1の前後方向の加速度(前後G)に応じた加速度信号を出力する。アクセルポジションセンサ46及びブレーキポジションセンサ48は、それぞれ、アクセルペダル50及びブレーキペダル22の踏み込み量に応じた信号を出力する。
【0023】
また、ステアリングホイール52には、一対のパドルスイッチ54が取り付けられている。一対のパドルスイッチ54は、運転者の操作によって後述の「惰行減速度」を所定の段数で段階的に変更可能とするための操作器の一例である。
【0024】
2.制動制御
車両1では、制動装置20を利用した制動を行うことができる。この制動は、運転者によるブレーキペダル22の操作に伴って行われる。なお、運転支援システム又は自動運転システムを搭載する車両では、制動装置20による制動は、ブレーキペダル22の操作に基づく制動要求に伴って行われる制動に限られず、制動装置20に対する当該システムからの制動要求に基づいて自動的に行われる制動を含む。
【0025】
また、車両1では、惰性走行状態において、回生トルクを発生させるように電動機10F及び10Rの双方又は一方を制御することで、車両1に惰行減速度Gxcを発生させることができる。ここでいう惰性走行状態とは、アクセルペダル50がオフ且つブレーキペダル22もオフの減速状態(すなわち、車輪2に駆動力が伝達されていない走行状態)である。このように回生トルクを利用して惰行減速度Gxcを発生させることを、以下、「アクセルオフ回生」とも称する。ただし、アクセルオフ回生は、アクセルペダル50の開度(踏み込み量)がゼロの時だけでなく、アクセル開度がゼロより大きな所定開度未満となる車両減速時に実行されてもよい。アクセルオフ回生は、例えば、加速のためにアクセルペダル50が踏み込まれた時に終了される。
【0026】
なお、上述のように、車両1では惰行減速度Gxcの発生のためにアクセルオフ回生が行われる。このため、車両1の例では、電動機10F及び10R、インバータ32、並びにバッテリ12は、制動装置20に含まれる回生制動装置34に相当するだけでなく、惰行減速度を発生させる「減速装置」にも相当する。また、運転支援システム又は自動運転システムを搭載する車両では、惰行減速度の発生は、アクセルペダル50の操作に伴うものに限られず、当該システムからの要求に基づいて自動的に行われるものを含む。
【0027】
2-1.制動力配分特性
上述した構成を有する制動装置20は、車輪制動力(前輪2F及び後輪2Rの制動力)の前後配分比αを変更可能である。本実施形態では、制動装置20によって前輪2F及び後輪2Rに付与される制動力の制動力配分特性として、「前後配分比αが車両減速度Gxに応じて変化する制動力配分特性」が用いられる。
【0028】
具体的には、以下に説明するように、車両減速度Gxに対する車両姿勢を良好に制御するために、「車両減速度Gxに応じて前後配分比αが変化する制動力配分特性」の一例として、制動時に生じる車両1の荷重移動を考慮した制動力配分特性A(図7参照)が用いられる。
【0029】
前輪2F及び後輪2Rに制動力が発生すると、発生した制動力に応じたサスペンション4F及び4R(後述の図2参照)の反力が発生する。発生するサスペンション反力が変化すると、制動時の車両姿勢(以下、「車両制動姿勢」とも称する)が変化する。そして、サスペンション反力は、制動力の前後配分比αを調整することで制御できる。
【0030】
そこで、本実施形態では、サスペンション反力を利用して搭乗者の制動感(より詳細には、例えば、減速感及び制動に対する安心感)の高い車両制動姿勢を実現するために、車両姿勢を考慮した制動力配分制御が実行される。この制動力配分制御では、制動力の前後配分比αが要求減速度Gxrの領域に応じて変更される。
【0031】
2-1-1.前後配分比の変更による車体制動姿勢の変化
図2は、制動力に対する前後のサスペンション4F及び4Rの変位量ΔX及びΔXを説明するための図である。制動力の前後配分比αは、前輪2Fに付与される制動力(前輪制動力)と後輪2Rに付与される制動力(後輪制動力)との和(すなわち、総制動力F)に対する前輪制動力の比である。したがって、前輪制動力はαFであり、後輪制動力は(1-α)Fである。
【0032】
より詳細には、摩擦制動装置33とともに回生制動装置34を含む制動装置20を備える車両1の例では、前輪制動力及び後輪制動力のそれぞれは、摩擦制動力と回生制動力の和である。ここでは、前輪制動力に占める前輪回生制動力の割合(前輪回生配分比)をβと称し、後輪制動力に占める後輪回生制動力の割合(後輪回生配分比)をγと称する。この場合、各制動力は次のように表される。
前輪回生制動力:αβF
前輪摩擦制動力:α(1-β)F
後輪回生制動力:(1-α)γF
後輪摩擦制動力:(1-α)(1-γ)F
【0033】
図2は、車両1に制動力が作用した際のサスペンション変位量ΔX及びΔXを模式的に表している。すなわち、図2に表されるように、制動時には、荷重移動が発生し、車体(ばね上構造体)5の姿勢は、前輪側が沈み込み、後輪側が持ち上がるように変化する。このため、前輪側のサスペンション4Fは縮み側にストロークし、後輪側のサスペンション4Rは伸び側にストロークする。このような制動時のサスペンション変位量ΔX及びΔXは、次の式(1)及び(2)により表される。
【数1】

【0034】
上記式(1)及び(2)において、Wはホイールベースであり、既知である。hは車両静止状態における重心高さであり、既知である。k及びkは、それぞれ、サスペンション4F及び4Rのスプリングのバネ定数であり、既知である。
【0035】
また、AntiDiveはアンチダイブ率である。AntiLift_f及びAntiLift_rは、それぞれ、前輪側及び後輪側のアンチリフト率である。AntiSquatはアンチスクォート率である。より詳細には、サスペンション4Fは、制動力の発生に伴ってサスペンション反力であるアンチダイブ力とアンチリフト力とを生じさせるサスペンションジオメトリを有している。また、サスペンション4Rは、制動力の発生に伴ってサスペンション反力であるアンチリフト力とアンチスクォート力とを生じさせるサスペンションジオメトリを有している。式(1)及び(2)中のアンチダイブ率、アンチリフト率、及びアンチスクォート率のそれぞれは、上下反力割合を示す値であり、サスペンション4F及び4Rの諸元によって定まる既知の値である。
【0036】
式(1)において、h/Wと総制動力Fとの積は、車体5の荷重移動量に関係しており、荷重移動によって車体5の前輪側を下方向に沈ませる力に相当する。前輪摩擦制動力α(1-β)FとAntiDiveとの積は、前輪摩擦制動力α(1-β)Fの発生に伴って作用するアンチダイブ力によって車体5の前輪側を上方向に持ち上げる力に相当する。前輪回生制動力αβFとAntiLift_fとの積は、前輪回生制動力αβFの発生に伴って作用するアンチリフト力によって車体5の前輪側を上方向に持ち上げる力に相当する。
【0037】
式(2)において、h/Wと総制動力Fとの積は、荷重移動によって車体5の後輪側を上方向に持ち上げる力に相当する。後輪摩擦制動力(1-α)(1-γ)FとAntiLift_rとの積は、後輪摩擦制動力(1-α)(1-γ)Fの発生に伴って作用するアンチリフト力によって車体5の後輪側を下方向に沈ませる力に相当する。後輪回生制動力(1-α)γFとAntiSquatとの積は、後輪回生制動力(1-α)γFの発生に伴って作用するアンチスクォート力によって車体5の後輪側を下方向に沈ませる力に相当する。
【0038】
付け加えると、図2に示すように、前輪2F及び後輪2Rのそれぞれに関し、摩擦制動力と回生制動力の作用点は互いに異なるものとなる。すなわち、摩擦制動力は、車輪2の接地面に作用する。一方、電動機10Fが生じさせる回生トルクは前輪駆動軸3Fを介して前輪2Fに入力されるため、回生制動力は前輪2Fの中心位置に作用する。同様に、電動機10Rが生じさせる回生トルクは後輪駆動軸3Rを介して後輪2Rに入力されるため、回生制動力は後輪2Rの中心位置に作用する。
【0039】
上記式(1)及び(2)によって求められるサスペンション変位量ΔX及びΔXを利用することで、制動によって変化する車両1のピッチ角θ、車両1の重心位置でのヒーブ量H、及びピッチ中心位置Pは、次の式(3)~(5)によりそれぞれ表される。式(4)において、lは、前輪駆動軸3Fと重心位置との距離であり、既知である。
【数2】


【0040】
図3は、制動時の車両姿勢(車両制動姿勢)を表した図である。制動時には、総制動力Fと等しい慣性力が車両前方に向けて作用する。その結果、図3に示すように、車両1には、前輪側が沈み込むようにピッチ変化が生じるとともに、ヒーブ変化(車体5の上下変位)が生じる。そして、制動に伴うピッチ角θ及びヒーブ量Hの変化の仕方は、前後配分比αを変更することによって変化する。これは、前後配分比αが変わると、上記式(1)及び(2)により表されるサスペンション変位量ΔX及びΔXが変化するためである。
【0041】
なお、制動に伴うピッチ角θ及びヒーブ量Hの変化の仕方は、割合(回生配分比)β及びγを変更することによっても変化する。本実施形態では、一例として、割合β及びγは、減速度Gxによらずに一定であるものとするが、ピッチ角θ及びヒーブ量Hの変化の仕方を変更するために、減速度Gxに応じて割合β及びγの双方又は一方が変更されてもよい。
【0042】
次に、図4図6を参照して、前後配分比αの変更に伴うピッチ角θ及びヒーブ量Hの変化について説明する。図4は、制動力配分特性の比較のために用いられる固定配分特性と理想配分特性とを示す図である。
【0043】
ここでいう「固定配分特性」とは、車両1の減速度Gxによらずに前後配分比αが一定となる前後配分比αを実現する制動力配分特性である。この固定配分特性は、例えば、前輪2F及び後輪2Rのホイールシリンダ28aに対して等油圧を付与することによって実現される。一般的には、前後輪間でのブレーキ諸元の違いにより、固定配分特性によれば、前後配分比αが例えば0.7のように、前輪寄りの制動力配分特性となる。
【0044】
また、ここでいう「理想配分特性」とは、制動時に前輪2Fと後輪2Rとが同時にロックするような前後配分比αを実現する制動力配分特性であり、車両1の諸元から求めることができる。図4に示すように、同じ減速度Gxで比較した時、理想配分特性は、全体的に固定配分特性と比べて後輪寄りの制動力配分特性となる。
【0045】
図5は、減速度Gxに対するピッチ角θの特性を、固定配分特性と理想配分特性とで比較して表した図である。式(3)によれば、ピッチ角θは、式(1)及び(2)によるサスペンション変位量ΔX及びΔXの演算結果を利用して算出される。その結果、固定配分特性におけるピッチ角θは、減速度Gxの増加に伴って単調に増加する。これに対し、図5に示すように、理想配分特性では、ピッチ角θは、全体的に固定配分特性と比べて小さくなる。より詳細には、同じ減速度Gxでの比較において、ピッチ角θの差は、基本的には、前後配分比αの差が大きいほど大きくなる。このように、理想配分特性では、固定配分特性と比べて後輪寄りの制動力配分であることに起因して、ピッチ角θの増加が抑制されている。
【0046】
図6は、減速度Gxに対する重心位置でのヒーブ量Hの特性を、固定配分特性と理想配分特性とで比較して表した図である。式(4)によれば、ヒーブ量Hは、式(1)及び(2)によるサスペンション変位量ΔX及びΔX 演算結果と式(3)によるピッチ角の演算結果とを利用して算出される。その結果、固定配分特性におけるヒーブ量Hは、減速度Gxの増加に伴って単調に増加する。なお、図6に示す例では、制動に伴い、ヒーブ量Hはマイナスの値をとっている、すなわち、車体5は下方向に変位している。
【0047】
一方、図6に示すように、理想配分特性では、ヒーブ量Hは、全体的に固定配分特性と比べて大きくなる。より詳細には、同じ減速度Gxでの比較において、ヒーブ量Hの差は、基本的には、前後配分比αの差が大きいほど大きくなる。このように、理想配分特性では、固定配分特性と比べて後輪寄りの制動力配分であることに起因して、ヒーブ量H(車体5の沈み込み)の増加が促進されている。
【0048】
図4図6を参照した説明から分かるように、前後配分比αを変更することにより、制動時のピッチ角θ及びヒーブ量Hを制御することが可能となる。
【0049】
2-1-2.車両姿勢を考慮した制動力配分制御
減速度Gxが発生すると、車体(ばね上構造体)5に荷重移動が発生する。そして、荷重移動の発生に伴って、ばね上姿勢(車両姿勢)が変化する。この際のばね上姿勢の変化は、荷重移動だけでなく上述のサスペンション反力の影響を受けて発生する。運転者等の搭乗者が実際に減速度Gxを制動感(減速感)として受け取るタイミングは、車体5に減速度Gxが発生するタイミングから遅れたタイミングになる。すなわち、搭乗者は、車体5の減速度Gxの発生とばね上姿勢の変化との組み合わせによって制動感を得ると考えられる。より詳細には、運転者等の搭乗者は、ばね上姿勢の変化の仕方によっては、制動に対する安心感を得たり、あるいは逆に減速感を得にくくなったりすると考えられる。換言すると、前後配分比αの変更によって車両制動姿勢を制御するということは、搭乗者が制動から受ける感覚を変化させられることを意味する。
【0050】
また、人によるピッチ変化及びヒーブ変化の知覚に関し、事前の試験等による評価により、次のような知見が得られた。すなわち、ピッチ変化は、体感よりも視覚によって知覚し易い。つまり、運転者等の搭乗者は、視覚の変化によってピッチ変化を感じ取り易い。一方、ヒーブ変化は、視覚よりも体感によって知覚し易い。つまり、運転者等の搭乗者は、車両上下加速度の変化等の体感によってヒーブ変化を感じ取り易い。
【0051】
図7は、実施の形態において用いられる制動力配分特性Aを説明するための図である。図7には、制動力配分特性Aとの比較のために、図4に示すものと同じ固定配分特性及び理想配分特性も表されている。
【0052】
上述のように、車両1の搭乗者は、減速度Gxの発生だけでなく減速度Gxの発生と車両姿勢の変化との組み合わせによって制動感を得る。このため、制動感(より詳細には、例えば減速感及び制動に対する安心感)の向上のためには、制動感向上につながる搭乗者の視覚変化又は体感変化をもたらす車両制動姿勢の変化を搭乗者に知覚させることが効果的である。
【0053】
さらに、制動感向上につながる車両制動姿勢の変化は、減速度Gxの領域に応じて異なる。具体的には、ここでは、運転者からの要求減速度Gxrに関する低減速度領域R1と中減速度領域R2とが着目される。なお、低減速度領域R1及び中減速度領域R2は、それぞれ、本開示に係る「第1領域」及び「第2領域」の一例に相当する。
【0054】
低減速度領域R1は、運転者等の搭乗者が知覚可能な減速度Gxの下限値GxLMT未満の要求減速度領域である。下限値GxLMTは、事前に試験等により把握できる値であり、例えば0.1Gである。或いは、下限値GxLMTは、例えば0.15Gであってもよい。このような低減速度領域R1では、運転者は減速度Gxを感じない若しくは少なくとも感じにくい。しかしながら、低減速度領域R1を使用する制動中にピッチ変化が生じていることを運転者に知覚させることができれば、次のような効果が得られる。
【0055】
すなわち、運転者は、ブレーキペダル22を踏み込むと頭部を含む体が前に移動しようとすることを経験的に分かっている。そして、上述のように、ピッチ変化は視覚の変化を利用して知覚し易い。したがって、運転者が減速度Gxを感じていなくてもピッチ変化が生じたことを早く知覚できるような車両制動姿勢の変化としてのピッチ変化を積極的に生じさせれば、ピッチ変化に伴う視覚変化を利用して運転者に対して減速度の知覚よりも先に減速感を与えることができる。
【0056】
そこで、制動力配分特性Aによれば、低減速度領域R1では、図7に示すように、固定配分比に沿った前後配分比αとなるように制動装置20が制御される。換言すると、低減速度領域R1では、理想配分特性と比べると前輪寄りの前後配分比αとなるように制動装置20が制御される。
【0057】
また、中減速度領域R2は、例えば、0.3G~0.5Gの要求減速度領域である。或いは、中減速度領域R2は、例えば0.3G~0.6Gの要求減速度領域とされてもよい。制動力配分特性Aによれば、中減速度領域R2では、図7に示すように、固定配分特性より後輪寄りの前後配分比αとなるように制動装置20が制御される。
【0058】
制動力配分特性Aによれば、中減速度領域R2では、図7に示すように、理想配分特性と固定配分特性との間に位置する値で前後配分比αが制御される。また、制動力配分特性Aによれば、低減速度領域R1と中減速度領域R2との間に位置する要求減速度領域では、領域R1内の前後配分比αの値から領域R2内の前後配分比αの値に向けて、要求減速度Gxrの増加に伴って前後配分比αが徐々に後輪寄りの値に変更される。
【0059】
さらに、中減速度領域R2よりも高減速度側には、高減速度領域R3が存在する。高減速度領域R3は、制動力配分特性Aの配分線と固定配分特性の配分線とが高減速度側において交わる際の減速度Gx以上の要求減速度領域である。このため、図7に示す例では、高減速度領域R3は、0.8G以上の要求減速度領域である。或いは、高減速度領域R3は、例えば、0.7G以上の要求減速度領域とされてもよい。高減速度領域R3の上限は、例えば1.0Gである。制動力配分特性Aによれば、高減速度領域R3では、図7に示すように、固定配分特性に沿った前後配分比αとなるように制動装置20が制御される。
【0060】
制動力配分特性Aによれば、中減速度領域R2と高減速度領域R3との間に位置する要求減速度領域では、領域R2内の前後配分比αの値から領域R3内の前後配分比αの値に向けて、要求減速度Gxrの増加に伴って前後配分比αが徐々に前輪寄りの値に変更される。
【0061】
付け加えると、低減速度領域R1及び高減速度領域R3のそれぞれにおいて「固定配分特性に沿った前後配分比αとなるように制動装置20を制御する」ことについては、必ずしも完全に固定配分特性と一致するように前後配分比αが制御されることまでは要求されず、固定配分特性に実質的に沿った前後配分比αとなるように制動装置20を制御することも含まれる。
【0062】
また、制動力配分特性A(図7参照)は、換言すると、要求減速度領域の一部に相当する減速度領域R1及び高減速度領域R3において、「車両減速度Gxによらずに前後配分比αが一定となる固定配分特性」と比べて後輪寄りの前後配分比αが得られる特性の一例に相当する。
【0063】
図8は、実施の形態に係る制動力配分特性Aの効果を説明するための図である。図8(A)はピッチ角θと減速度Gxとの関係を示し、図8(B)はヒーブ量Hと減速度Gxとの関係を示している。
【0064】
本実施形態に係る制動力配分特性A(図7参照)によれば、低減速度領域R1では、固定配分特性に沿った前後配分比αとなるように制動装置20が制御される。このため、図8(A)に示すように、低減速度領域R1におけるピッチ角θは固定配分特性によって得られる値と同等となる。つまり、理想配分特性によって得られる値と比べてピッチ角θを大きくすることができる。このように理想配分特性と比較してピッチ変化を積極的に発生させることにより、運転者等の搭乗者に対して視覚を通じてピッチ変化を速やかに伝えることができる。このため、制動中の減速度Gxが低い低減速度領域R1において、運転者等の搭乗者に対して早期に減速感を与えることが可能となる。より詳細には、ピッチ変化に起因する運転者の頭部の移動に伴う視覚変化による知覚を利用して減速度Gxの知覚よりも先に、ブレーキペダル22の操作に対する車両1の応答性が良いという良好な減速感を運転者に対して与えることが可能となる。このことは、制動性能に対する運転者の安心感の向上につながる。
【0065】
また、制動力配分特性Aによれば、中減速度領域R2では、固定配分特性より後輪寄りの前後配分比αとなるように制動装置20が制御される。このため、図8(B)に示すように、中減速度領域R2におけるヒーブ量Hを、固定配分特性によって得られる値と比べて大きくすることができる。ヒーブ変化は、車両上下方向の加速度の変化として運転者等の搭乗者に伝えられる。そして、上述のように、ヒーブ変化は搭乗者の体感によって知覚され易い。したがって、中減速度領域R2において、固定配分特性と比べてヒーブ量H(車体5の沈み込み)の増加を積極的に生じさせることにより、搭乗者に対して車両1の各車輪2が路面に張り付くような安心感(すなわち、制動に対する安心感)を提供することができる。
【0066】
付け加えると、図8(B)から分かるように、理想配分特性によっても、中減速度領域R2におけるヒーブ変化を大きくすることができる。しかしながら、理想配分特性によれば、低減速度領域R1においても、前後配分比αは固定配分特性と比べて後輪寄りとなってしまう。このため、理想配分特性では、低減速度領域R1においてピッチ変化を積極的に発生させることによって運転者に減速感を早期に与えるという効果が得られなくなる(図8(A)参照)。そこで、制動力配分特性Aでは、低減速度領域R1と中減速度領域R2との間で前後配分比αが変更される。これにより、低減速度領域R1では減速感を向上でき、且つ、中減速度領域R2では制動に対する安心感を向上できるという良好な制動力配分特性が実現される。このように、制動力配分特性Aによれば、複数の減速度領域(R1とR2)において制動感を良好に向上できるようになる。
【0067】
付け加えると、制動力配分特性Aによれば、低減速度領域R1と比べて高減速度側であるために運転者が減速度Gxを感じ易い中減速度領域R2においては、固定配分特性の選択時と比べてピッチ角θが小さく抑制される(図8(A)参照)。
【0068】
さらに、制動力配分特性Aによれば、高減速度領域R3では、固定配分特性に沿った前後配分比αとなるように制動装置20が制御される。ここで、仮に制動力配分特性Aが図7中の破線L0のような特性を有していると、高減速度領域R3において、前後配分比αが固定配分特性と比べて前輪寄りになってしまう。その結果、前輪2Fの制動負荷が高くなる。これに対し、制動力配分特性Aによれば、このような高減速度領域R3において、破線L0の特性と比べて前輪制動力の負担を減らすことができるので、前輪側のブレーキフェードの抑制と制動時のアンダーステア特性の確保とを良好に実現できる。
【0069】
なお、図7に示す制動力配分特性Aの例では、低減速度領域R1(第1領域)の全体において、固定配分特性に沿った前後配分比αとなるように制動装置20が制御される。このような例に代え、低減速度領域R1(第1領域)の一部のみを対象として、ピッチ変化を積極的に発生させて搭乗者に早期に減速感を与えるために、固定配分特性に沿った前後配分比αとなるように制動装置20が制御されてもよい。
【0070】
また、制動力配分特性A(図7参照)を用いて前後配分比αを変更するために回生制動力を利用する場合、前輪駆動軸3F及び後輪駆動軸3Rを介して前輪2F及び後輪2Rをそれぞれ駆動する前輪電動機10F及び後輪電動機10Rに代え、インホイールモータが用いられてもよい。ただし、インホイールモータが用いられる場合の回生制動力の作用点は、電動機10F及び10Rが用いられる場合の作用点である車輪2の中心位置と異なり、摩擦制動力の場合の作用点と同じ車輪2の接地面となる。したがって、インホイールモータが用いられる例におけるサスペンション変位量ΔX及びΔXは、次の式(6)及び(7)により表される。
【数3】

【0071】
また、回生制動力を利用して前後配分比αを変更する場合、電動機(インホイールモータを含む)は、前輪及び後輪の何れか一方のみを駆動するように備えられていてもよい。
【0072】
2-2.高惰行減速度下の制動に関する課題
【0073】
制動装置による制動が行われると、減速度Gxが発生し、それに伴う荷重移動の発生により、前後輪の摩擦円の大きさが変化する。一般的に、減速度Gxに応じて前後配分比αが変化する制動力配分特性は、「制動装置による制動」によって発生する減速度Gxの下で適切な前後制動力配分を行えるように決定される。換言すると、運転者のブレーキペダルの操作による制動要求に基づく要求減速度Gxrに相当する減速度Gxが発生していることを想定して、制動力配分が行われることになる。
【0074】
ここで、アクセルオフ回生による惰行減速度Gxcが生じている状態で制動装置による制動が行われる場合、車両に作用する減速度Gxは、制動装置による制動により生じる減速度Gxbと惰行減速度Gxcとの和となる。このため、高い惰行減速度Gxcが生じている減速状態において制動装置による制動が行われると、次に図9を参照して説明されるように、車両に生じている減速度に対応する狙いの前後配分比αを実現できなくなる可能性がある。
【0075】
図9は、高惰行減速度下の制動に関する課題を説明するための図である。図9中に「通常制動」と付して示す等減速度線L1は、アクセルオフ回生なしの状態でブレーキペダル操作に基づく要求減速度Gxbrが要求減速度Gxrとして要求された例に対応している。ブレーキペダル操作に基づく要求減速度Gxbrに応じて前後配分比αを決定する一般的な構成Xでは、等減速度線L1と制動力配分特性Aとの交点p1に対応する前後配分比αに従って制動力配分が行われることになる。
【0076】
一方、図9中に「高惰行減速度+制動」と付して示す等減速度線L2は、アクセルオフ回生ありの状態でブレーキペダル操作によって要求減速度Gxbrが要求された例に対応している。この例では、制動装置が要求減速度Gxbrを発生させると、車両に作用する減速度Gxは、要求減速度Gxbr相当の減速度Gxbと惰行減速度Gxcとの和となる。したがって、要求減速度Gxbrとともに惰行減速度Gxcを考慮して制動力配分を行ううえで適切な前後配分比αは、等減速度線L2と制動力配分特性Aとの交点p2に対応する前後配分比αの値となる。
【0077】
しかしながら、上述の一般的な構成Xでは、前後配分比αの決定のために惰行減速度Gxcは考慮されない。その結果、「高惰行減速度+制動」時に、「通常制動」時と同様に、交点p1に対応する前後配分比αの値が選択されてしまう。すなわち、実際に生じることになる等減速度線L2上の車両減速度Gx(=Gxbr+Gxc)に対応する適切な値と異なる前後配分比αが選択されてしまう。
【0078】
図9中に太い破線で示す制動力配分特性Bは、上述のように惰行減速度Gxcが生じているにもかかわらず惰行減速度Gxcを考慮することなく、ブレーキペダル操作に基づく要求減速度Gxbrのみに基づいて前後配分比αが決定された場合に得られる特性を示している。付け加えると、制動力配分特性Bは、制動力配分特性Aから惰行減速度Gxc分だけ高減速度側にシフトして得られる特性に相当する。
【0079】
制動装置による制動の開始前に生じている惰行減速度Gxcが高いと、図9に示す制動力配分特性Bの例のように、制動力配分特性Aに対する高減速度側への制動力配分特性のシフト量が大きくなる。その結果、図9中に円Cを付して示すように、高減速度側において、制動力配分特性Bによる前後配分比αが理想配分特性と比べて後輪寄りとなってしまい、車両安定性が低下する可能性がある。
【0080】
さらに、制動装置による制動の開始前に生じている惰行減速度Gxcが高いと、惰行減速度Gxcに起因して発生する荷重移動量が大きくなる。その結果、制動力配分特性Aを利用した制動時の車両姿勢の制御に対して惰行減速度Gxcが悪影響を及ぼしてしまい、制動力配分特性Aを利用した狙いの車両姿勢を実現できなくなる可能性がある。
【0081】
具体的には、図10は、実施の形態に係る制動力配分特性Aを利用した制動時の車両姿勢の制御に対して高い惰行減速度Gxcが与える影響を説明するための図である。図9に示す意図しない制動力配分特性Bによれば、図10(A)に示すように、ピッチ角θは、狙いの制動力配分特性Aによって実現される値と比べて大きくなってしまう。より詳細には、積極的なピッチ変化を生じさせたい低減速度領域R1よりも高減速度側の領域において、ピッチ角θが大きくなってしまう。また、図10(B)に示すように、ヒーブ量Hは、狙いの制動力配分特性Aによって実現される値と比べて小さくなってしまう。
【0082】
2-3.制動力配分制御(前後制動力配分)
上述の課題に鑑み、本実施形態では、ECU40は、惰行減速度Gxcが所定の閾値TH以下の減速状態において制動装置20による制動が行われる場合には、制動装置20に対する制動要求に基づく要求減速度Gxbrと制動力配分特性A(図7参照)とから定まる前後配分比α1に従って、「当該要求減速度Gxbrに応じた目標制動力Ft1」を前輪制動力と後輪制動力とに配分する。
【0083】
一方、惰行減速度Gxcが上記閾値THより高い減速状態において制動装置20による制動が行われる場合には、要求減速度Gxbr及び惰行減速度Gxcの和である合計減速度Gxtotと制動力配分特性Aとから定まる前後配分比α2に従って、「修正目標制動力Ft2」を前輪制動力と後輪制動力とに配分する。ここでいう修正目標制動力(換言すると、車両1に対する最終的な目標制動力)Ft2は、上記の目標制動力Ft1と惰行減速度Gxcを生じさせる制動力Fcとの和に相当する。
【0084】
図11は、実施の形態に係る制動力配分制御に関する処理を示すフローチャートである。なお、このフローチャートの処理は、車両1の走行中に繰り返し実行される。
【0085】
図11では、ステップS100において、ECU40は、車両1が制動中(より詳細には、制動装置20による制動中)であるか否かを判定する。この判定は、例えば、ブレーキポジションセンサ48により検出されるブレーキペダル22の踏み込み量が所定の閾値以上であるか否かに基づいて行うことができる。
【0086】
その結果、ステップS100において車両1が制動中でない場合には、処理はリターンに進む。一方、車両1が制動中である場合には、処理はステップS102に進む。
【0087】
ステップS102において、ECU40は、ブレーキペダル22の操作による制動要求に基づく目標制動力Ft1(総制動力Fの目標値)を算出する。換言すると、この目標制動力Ft1は、制動装置20に対する要求減速度Gxrに応じた目標制動力に相当する。より詳細には、ECU40は、例えば、ブレーキペダル22の踏み込み量又はマスタシリンダ圧に基づいて要求減速度Gxbrを算出する。そして、ECU40は、算出された要求減速度Gxbrに応じた目標制動力Ft1を算出する。より詳細には、目標制動力Ft1は、例えば、要求減速度Gxbrと目標制動力Ft1との関係を定めたマップから算出できる。
【0088】
次に、ステップS104において、制動装置20による制動の開始直前の惰行減速度Gxcが閾値THより高いか否かを判定する。ECU40は、例えば、アクセルペダル50及びブレーキペダル22がオフの状態での惰性走行中に前後加速度センサ44を用いて取得される減速度Gxを惰行減速度Gxcとして常時取得しているものとする。そして、例えば、制動開始時点(惰性走行中にブレーキペダル22の踏み込み量が上記閾値(ステップS100)に達した時点)の惰行減速度Gxcが、制動装置20による制動の開始直前の惰行減速度Gxcとして用いられる。閾値THは、例えば、0.07Gである。
【0089】
付け加えると、ここでいう0.07G相当の閾値THとは、ガソリンエンジン等の火花点火式内燃機関を備える従来型の車両においてアクセルペダル(及びブレーキペダル)をオフとした惰性走行中に発生可能なエンジンブレーキによる惰行減速度Gxcの最大値に相当する。
【0090】
ステップS104の判定結果がYesの場合(すなわち、惰行減速度Gxcが閾値THより高い減速状態において制動装置20による制動が行われる場合)には、処理はステップS106に進む。
【0091】
ステップS106において、ECU40は、目標制動力の再演算を行う。具体的には、ECU40は、ステップS102にて算出される目標制動力Ft1と惰行減速度Gxcを生じさせる制動力Fcとを足し合わせることにより、修正目標制動力Ft2を算出する。この算出に用いられる制動力Fcは、例えば、惰行減速度Gxcと制動力Fcとの関係を定めたマップから算出できる。
【0092】
一方、ステップS104の判定結果がNoの場合(すなわち、惰行減速度Gxcが閾値TH以下の減速状態において制動装置20による制動が行われる場合)には、処理はステップS106をスキップしてステップS108に進む。なお、アクセルオフ回生が行われていない場合には、惰行減速度Gxcは0Gに近い値をとるため、この判定結果はNoとなる。付け加えると、ステップS104の処理によれば、惰行減速度Gxcが上記従来型の車両において生じ得る範囲内であれば、発生した惰行減速度Gxcの大きさは市場実績のあるものであるといえる。このため、目標制動力の再演算という対策は不要であると判断される。
【0093】
次に、ステップS108において、ECU40は、前後制動力配分を実行する。具体的には、ECU40は、目標制動力Ft(目標制動力Ft1又は修正目標制動力Ft2)と要求減速度Gxr(要求減速度Gxbr又は合計減速度Gxtot)に応じた前後配分比αとに基づいて配分される前輪制動力及び後輪制動力を算出する。
【0094】
図12は、図11に示すステップS102~S108における前後制動力配分に関する処理の流れを示すブロック図である。
【0095】
まず、惰行減速度Gxcが閾値TH以下の場合(高惰行減速度なしの場合)には、図12に示すように、目標制動力Ft1の算出のための減速度情報として、ブレーキペダル22の操作に基づく(すなわち、制動装置20に対する制動要求に基づく)要求減速度Gxbrが用いられる(ステップS102参照)。
【0096】
そのうえで、高惰行減速度なしの場合には、ステップS108における前後制動力配分において、目標制動力Ft1と前後配分比α1とに基づいて、目標前輪制動力α1・Ft1と目標後輪制動力(1-α1)・Ft1とが算出される。この算出に用いられる前後配分比α1は、要求減速度Gxbrと制動力配分特性A(図7参照)とから定まる値である。より詳細には、前後配分比α1は、例えば、制動力配分特性Aを満足するように減速度Gxと前後配分比αとの関係を定めたマップから、要求減速度Gxbrに応じた値として算出される。
【0097】
また、惰行減速度Gxcが閾値THより高い場合(高惰行減速度ありの場合)には、図12に示すように、修正目標制動力Ft2の算出のための減速度情報として、要求減速度Gxbrとともに惰行減速度Gxcが用いられる(ステップS106参照)。
【0098】
そのうえで、高惰行減速度ありの場合には、ステップS108における前後制動力配分において、修正目標制動力Ft2と前後配分比α2とに基づいて、目標前輪制動力α2・Ft2と目標後輪制動力(1-α2)・Ft2とが算出される。この算出に用いられる前後配分比α2は、合計減速度Gxtot(=Gxbr+Gxc)と制動力配分特性A(図7参照)とから定まる値である。より詳細には、前後配分比α2は、例えば、制動力配分特性Aを満足するように減速度Gxと前後配分比αとの関係を定めたマップから、合計減速度Gxtot(換言すると、最終的な要求減速度Gxr)に応じた値として算出される。
【0099】
そして、ステップS108において、ECU40は、算出された目標前輪制動力(α1・Ft1又はα2・Ft2)及び目標後輪制動力((1-α1)・Ft1又は(1-α2)・Ft2)を発生させるように制動装置20を制御する。より詳細には、既述したように、本実施形態では、割合(回生配分比)β及びγは一例として一定である。目標前輪制動力は、割合βに従って目標前輪摩擦制動力と目標前輪回生制動力に配分される。目標後輪制動力は、割合γに従って目標後輪摩擦制動力と目標後輪回生制動力に配分される。ECU40は、これらの目標摩擦制動力及び目標回生制動力をそれぞれ発生させるように制動装置20(摩擦制動装置33及び回生制動装置34)を制御する。
【0100】
3.効果
以上説明したように、本実施形態によれば、惰行減速度Gxcが閾値THより高い減速状態において制動装置20による制動が行われる場合には、前後制動力配分は次のように行われる。すなわち、合計減速度Gxtot(=Gxbr+Gxc)と制動力配分特性Aとから定まる前後配分比α2に従って、修正目標制動力Ft2(=Ft1+Fc)が前輪制動力と後輪制動力とに配分される。これにより、制動装置20による制動の開始前に高い惰行減速度Gxcが生じている場合であっても(換言すると、惰行減速度Gxcの大きさによらずに)、狙いの制動力配分特性(本実施形態では、制動力配分特性A)を良好に実現できるようになる。
【0101】
また、既に説明されたように、制動力配分特性Aは、要求減速度領域の一部に相当する領域R2’(図7参照)において、「固定配分特性」と比べて後輪寄りの前後配分比αが得られる特性の一例に相当する。高惰行減速度下で用いられる本実施形態の前後制動力配分手法によれば、このような制動力配分特性Aが用いられている場合に、高惰行減速度の作用に起因して後輪2Rに対して過度に制動力が配分されること(図9に記載の課題)を抑制できる。このため、制動力配分特性Aが用いられる場合であっても、高惰行減速度下で行われる制動時において車両安定性の低下を抑制できる。
【0102】
また、制動力配分特性Aによれば、図8を参照して説明されたように、制動時の車両姿勢が減速度Gxに応じて適切に制御されるので、複数の減速度領域(R1とR2)において制動感を良好に向上できる。そして、高惰行減速度下で用いられる本実施形態の前後制動力配分手法によれば、このような制動力配分特性Aが用いられる場合に、高惰行減速度下であっても、減速度Gxに応じた適切な車両姿勢を実現できるようになる。
【0103】
4.目標制動力の演算方法に関する変形例
上述した実施の形態においては、惰行減速度Gxcが閾値THより高いか否かに応じて、目標制動力の演算方法が切り替えられる。このような例に代え、以下に説明するように、目標制動力は惰行減速度Gxcを常に考慮して算出されてもよい。
【0104】
図13は、実施の形態の変形例に係る前後制動力配分に関する処理の流れを示すブロック図である。この変形例では、ECU40は、制動装置20による制動が行われる場合、惰行減速度Gxcの発生の有無及び大きさによらずに、合計減速度Gxtot(=Gxbr+Gxc)と制動力配分特性Aとから定まる前後配分比αに従って、修正目標制動力Ft2(=Ft1+Fc)を前輪制動力と後輪制動力とに配分する。
【0105】
具体的には、ECU40は、アクセルペダル50及びブレーキペダル22がオフの状態での惰行走行中に前後加速度センサ44を用いて取得される減速度Gxを惰行減速度Gxcとして常時取得している。そして、制動装置20による制動の開始直前のタイミング(例えば、制動開始時点)の惰行減速度Gxcが、図13に示すように目標制動力Ft(修正目標制動力Ft2)の演算のための減速度情報として要求減速度Gxbrとともに用いられる。
【0106】
修正目標制動力Ft2の算出手法、及び、算出された修正目標制動力Ft2を合計減速度Gxtotと制動力配分特性Aとから定まる前後配分比αに従って前輪制動力と後輪制動力とに配分する手法は、図12を参照して説明されたものと同様である。なお、図13において、アクセルオフ回生が行われない場合には、惰行減速度Gxcは0Gに近い値をとるため、惰行減速度Gxcを生じさせるための制動力Fcはゼロとして算出される。したがって、この場合に算出される修正目標制動力Ft2は目標制動力Ft1と等しくなる。
【0107】
図14は、実施の形態の変形例に係る制動力配分制御に関する処理を示すフローチャートである。なお、このフローチャートの処理は、車両1の走行中に繰り返し実行される。
【0108】
図14では、ステップS100において制動中であると判定された場合、処理はステップS200に進む。ステップS200において、ECU40は、図13を参照して説明された手法を用いて、修正目標制動力Ft2を算出する。
【0109】
次に、ステップS202において、ECU40は、ステップS200にて算出された修正目標制動力Ft2と合計減速度Gxtotに応じた前後配分比αとに基づいて配分される目標前輪制動力α・Ft2及び目標後輪制動力(1-α)・Ft2を算出する。そして、ECU40は、算出された目標前輪制動力α・Ft2及び目標後輪制動力(1-α)・Ft2を発生させるように制動装置20を制御する。
【0110】
以上説明した変形例によっても、上述した実施の形態と同様の効果を奏する。
【0111】
5.制動力配分特性の他の例
本開示に係る「車輪制動力の前後配分比が車両減速度に応じて変化する制動力配分特性」として、制動力配分特性A(図7参照)に代え、例えば、理想配分特性(図4参照)が用いられてもよい。理想配分特性は、制動力配分特性Aとともに、本開示に係る「要求減速度領域の少なくとも一部において、車両減速度によらずに前後配分比が一定となる固定配分特性と比べて後輪寄りの前後配分比が得られる特性」の例に相当する。
【0112】
付け加えると、本開示に係る「車輪制動力の前後配分比が車両減速度に応じて変化する制動力配分特性」に該当する制動力配分特性は、必ずしも制動力配分特性A及び理想配分特性の例のように固定配分特性と比べて後輪寄りの前後配分特性が得られるものに限られず、「要求減速度領域の少なくとも一部において、固定配分特性と比べて前輪寄りの前後配分比が得られる特性」であってもよい。
【0113】
6.減速装置の他の例
惰行減速度を発生させる「減速装置」は、電動機10F及び10R、インバータ32、並びにバッテリ12を含む構成による回生制動を利用するものに限られない。すなわち、当該減速装置は、アクセルペダルオフの惰性走行中に惰行減速度を発生させることができ、且つ発生する惰行減速度に応じて車両に荷重移動を発生させることができるものであればよい。したがって、当該減速装置は、例えば、車体の前部及び後部の少なくとも一方に搭載された可動式のスポイラ又はウイング等の空力装置であってもよい。
【符号の説明】
【0114】
1 車両
2F 前輪
2R 後輪
4F、4R サスペンション
5 車体
10F 前輪電動機
10R 後輪電動機
12 バッテリ
20 制動装置
22 ブレーキペダル
26 ブレーキアクチュエータ
32 インバータ
33 摩擦制動装置
34 回生制動装置
40 電子制御ユニット(ECU)
44 前後加速度センサ
46 アクセルポジションセンサ
48 ブレーキポジションセンサ
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14