JP2007015553A - 車両用ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ピッチング方向の姿勢変化に起因した違和感を抑制する。
【解決手段】自動ブレーキによって車両を停止させ、それからパーキングブレーキを作動させるものであって、車両が停止した時点で（ステップＳ３、Ｓ５の判定が共に“Yes”）、前輪制動力の解除に伴って発生する姿勢変化の方向と車両停止後のピッチング挙動とを予測し（ステップＳ１３、Ｓ１４）、車両停止後のピッチングが、前輪制動力の解除に伴って発生する姿勢変化と反対方向にあるときに前輪制動力を解除する。具体的には、車両停止後のピッチングが、前輪制動力を解除するときに発生する姿勢変化と逆方向に最大となる時点ｔ_Sを算出し（ステップＳ１６）、その時点ｔ_Sになってから前輪制動力の解除を開始し、車両停止後のピッチ速度が速いほど、前輪制動力の解除速度Ｖ_Rを速くする（ステップＳ１９ａ）。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両用ブレーキ装置に関するものである。

従来、油圧ブレーキの制御によって自動で車両を停止させたら、この停止状態を維持するためにワイヤ式のパーキングブレーキを自動で作動させ、それから油圧ブレーキの制動力を解除することを提案したものがあった（特許文献１参照）。
特開２００４−９９１４号公報

ところで、図６（ａ）に示すように、通常状態では車体が水平姿勢となるが、図６（ｂ）に示すように、制動時には前輪のサスペンションが縮んで車体のフロント側が下方に沈み込むノーズダイブの姿勢となる。このとき、前後輪はサスペンションのストロークに応じて弧を描くように移動するので、ホイールベースが変化する。したがって、図６（ｃ）に示すように、この状態で車両が停止し、前後輪の制動力を維持し続けると、ノーズダイブの姿勢を維持してしまう。つまり、サスペンションが元の状態に戻ろうとしても、前後輪のホイールベース方向の移動が、制動力及びタイヤと路面との摩擦力によって阻止されるからである。

この状態で、前後輪の何れか一方にパーキングブレーキを作動させてから前後輪の制動力を解除すると、パーキングブレーキが作動していない側の車輪のホイールベース方向の移動が許容されるので、サスペンションが元の状態に戻ろうとする力によって、ノーズダイブの前傾姿勢から通常の水平姿勢に復帰することになる。

したがって、上記特許文献１に記載された従来例のように、先ず油圧ブレーキによって車両を停止させ、次いでパーキングブレーキを作動させてから油圧ブレーキを解除するという一連の動作を全て自動で行う場合、乗員の予期しないタイミングで油圧ブレーキが解除されると、この解除に伴って発生する姿勢変化によって乗員に違和感を与える可能性がある。
そこで、本発明は上記の問題に着目してなされたものであり、ピッチング方向の姿勢変化に起因した違和感を抑制することのできる車両用ブレーキ装置の提供を課題としている。

上記の課題を解決するために、本発明に係る車両用ブレーキ装置は、前後輪の制動力を同時に作用させる常用制動力を制御すると共に、この常用制動力の制御によって走行状態の車両を停止させたら、前後輪の何れか一方のみに駐車制動力を付与するものであって、走行状態の車両を停止させたら、車両停止後のピッチング状態に合わせて常用制動力を解除することを特徴とする。

本発明に係る車両用ブレーキ装置によれば、前輪と後輪とのブレーキ装置を同時に作動させて（常用制動力）走行状態の車両を停止させたら、車両停止後のピッチング状態に合わせて常用制動力を解除することで、乗員の予期しないタイミングで常用制動力の解除に伴うピッチング方向の姿勢変化が起こることを防止し、ピッチング方向の姿勢変化に起因した違和感を抑制することができる。すなわち、車両停止時に発生するピッチングに紛れて姿勢変化が起こるように常用制動力を解除することで、乗員にとって自然な車両挙動とすることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の概略構成図であり、前輪では油圧回路を利用したブレーキバイワイヤを行い、後輪では電動モータを利用したブレーキバイワイヤを行う。
前輪側は、ブレーキペダル１の操作量に応じた液圧を発生させるマスターシリンダ２と前輪のホイールシリンダ３ＦＬ・３ＦＲとの間に、ブレーキアクチュエータ３が介装されており、このブレーキアクチュエータ４をコントローラ５によって駆動制御することにより、ホイールシリンダ３ＦＬ・３ＲＲの液圧を増圧、保持、減圧できる。

マスターシリンダ２は、運転者のペダル操作に応じて２系統の液圧を作るタンデム式のもので、プライマリ側がフロント右のホイールシリンダ３ＦＲに連結され、セカンダリ側がフロント左のホイールシリンダ３ＦＬに連結されている。
ホイールシリンダ３ＦＬ・３ＦＲは、ディスクロータをブレーキパッドで挟圧して制動力を発生させるディスクブレーキや、ブレーキドラムの内周面にブレーキシューを押圧して制動力を発生させるドラムブレーキに内蔵されている。

ブレーキアクチュエータ４は、図２に示すように、マスターシリンダ２及びホイールシリンダ３ＦＬ（３ＦＲ）間の流路を閉鎖可能なノーマルオープン型のゲートバルブ２０Ｌ（２０Ｒ）と、ゲートバルブ２０Ｌ（２０Ｒ）及びホイールシリンダ３ＦＬ（３ＦＲ）間の流路を閉鎖可能なノーマルオープン型のインレットバルブ２１Ｌ（２１Ｒ）と、ホイールシリンダ３ＦＬ（３ＦＲ）及びインレットバルブ２１Ｌ（２１Ｒ）間とマスターシリンダ２のリザーバタンク２ａとを連通した流路を開放可能なアウトレットバルブ２２Ｌ（２２Ｒ）と、アウトレットバルブ２２Ｌ（２２Ｒ）及びリザーバタンク２ａ間に吸入側を連通し、且つゲートバルブ２０Ｌ（２０Ｒ）及びインレットバルブ２１Ｌ（２１Ｒ）間に吐出側を連通したポンプ２３Ｌ（２３Ｒ）と、を備えている。

さらに、プライマリ側では、マスターシリンダ２及びゲートバルブ２０Ｒ間に連通されたストロークシミュレータ２４と、マスターシリンダ２及びゲートバルブ２０Ｒ間とストロークシミュレータ２４とを連通した流路を開放可能なノーマルクローズ型のゲートバルブ２５と、を備えている。
ここで、ゲートバルブ２０Ｌ・２０Ｒ、インレットバルブ２１Ｌ・２１Ｒ、アウトレットバルブ２２Ｌ・２２Ｒ、及びゲートバルブ２５は、夫々、２ポート２ポジション切換、スプリングオフセット式の電磁操作弁であって、ゲートバルブ２０Ｌ・２０Ｒ及びインレットバルブ２１Ｌ・２１Ｒは、非励磁のノーマル位置で流路を開放し、アウトレットバルブ２２Ｌ・２２Ｒ及びゲートバルブ２５は、非励磁のノーマル位置で流路を閉鎖するように構成されている。

また、ポンプ２３Ｌ・２３Ｒは、負荷圧力に係りなく略一定の吐出量を確保できる歯車ポンプ、ピストンポンプ等、容積型のポンプで構成されている。
また、ストロークシミュレータ２４は、流路の液圧を吸収可能なスプリング復帰の単動シリンダで構成されている。
上記の構成により、ゲートバルブ２０Ｌ（２０Ｒ）を励磁して閉鎖しているときに、インレットバルブ２１Ｌ（２１Ｒ）及びアウトレットバルブ２２Ｌ（２２Ｒ）を非励磁のノーマル位置にしたまま、ポンプ２３Ｌ（２３Ｒ）を駆動すると、リザーバタンク２ａ内の作動油が吸入され、その吐出圧がインレットバルブ２１Ｌ（２１Ｒ）を介してホイールシリンダ３ＦＬ（３ＦＲ）に伝達されるので、ホイールシリンダ３ＦＬ（３ＦＲ）の液圧が増圧される。

また、ゲートバルブ２０Ｌ（２０Ｒ）を励磁して閉鎖しているときに、アウトレットバルブ２２Ｌ（２２Ｒ）を非励磁のノーマル位置にしたまま、インレットバルブ２１Ｌ（２１Ｒ）を励磁して閉鎖すると、ホイールシリンダ３ＦＬ（３ＦＲ）への流路が遮断されるので、ホイールシリンダ３ＦＬ（３ＦＲ）の液圧が保持される。
さらに、ゲートバルブ２０Ｌ（２０Ｒ）を励磁して閉鎖しているときに、アウトレットバルブ２２Ｌ（２２Ｒ）を励磁して開放すると共に、インレットバルブ２１Ｌ（２１Ｒ）を励磁して夫々を閉鎖すると、ホイールシリンダ３ＦＬ（３ＦＲ）の液圧がリザーバタンク２ａに開放されて減圧される。

したがって、コントローラ５は、ブレーキバイワイヤを実行するときには、ゲートバルブ２０Ｌ・２０Ｒを閉鎖し、且つゲートバルブ２５を開放した状態で、インレットバルブ２１Ｌ（２１Ｒ）と、アウトレットバルブ２２Ｌ（２２Ｒ）と、ポンプ２３Ｌ（２３Ｒ）とを駆動制御することによって、運転者のブレーキ操作に応じた制動力を発生することができる。

このとき、マスターシリンダ２の液圧は、ゲートバルブ２５を介してストロークシミュレータ２４で吸収されるので、運転者のブレーキ操作に対して適度なペダルストロークやペダル反力を演出することができる。
そして、例えばポンプ故障等でブレーキバイワイヤを実行できないときには、ゲートバルブ２０Ｌ（２０Ｒ）、インレットバルブ２１Ｌ（２１Ｒ）、アウトレットバルブ２２Ｌ（２２Ｒ）、及びゲートバルブ２５の全てを非励磁のノーマル位置にすることによって、マスターシリンダ２の液圧をホイールシリンダ３ＦＬ（３ＦＲ）に伝達し、フェールセーフ時の制動力を確保する。

一方、後輪側には、パーキングブレーキ機能を有する電動ブレーキ６ＲＬ・６ＲＲが配設されており、この電動ブレーキ６ＲＬ・６ＲＲをコントローラ５によって駆動制御することにより、任意の制動力を発生できる。
電動ブレーキ６ＲＬ（６ＲＲ）は、図３に示すように、ディスクロータ３０を一対のブレーキパッド３１ａ、３１ｂで挟圧して制動力を発生させるフローティング型のキャリパ３２で構成されている。

アウタ側のブレーキパッド３１ａは、キャリパ３２に固定され、インナ側のブレーキパッド３１ｂは、キャリパ３２に内蔵された駆動機構３３によってディスクロータ３０に対して進退自在に構成されている。
駆動機構３３は、例えばステッピングモータで構成された電動モータ３４と、電動モータ３４の出力を減速する減速機３５と、減速機３５の出力軸に連結されたネジ軸３６と、このネジ軸３６に螺合するナット３７と、ナット３７に周設されると共に、回転阻止された状態で軸方向に進退可能な筒型のピストンとを備えており、このピストン３８の先端にブレーキパッド３１ｂが連結されている。

上記の構成により、電動モータ３４の回転運動がピストン３８の直線運動に変換されるので、電動モータ３４を例えば正転させるときに、ピストン３８が前進し、ディスクロータ３０がブレーキパッド３１ｂによって押圧され、その反力によりブレーキパッド３１ａを引き寄せるようにしてキャリパ３２全体が横にスライドし、ディスクロータ３０が一対のブレーキパッド３１ａ、３１ｂによって挟圧される。そして、電動モータ３４を逆転させるときに、ピストン３８が後退し、ディスクロータ３０から一対のブレーキパッド３１ａ、３１ｂがリリースされる。

したがって、コントローラ５は、電動モータ３４の回転方向及び回転角を制御することによって、運転者のブレーキ操作に応じた制動力を発生することができる。
また、電動ブレーキ６ＲＬ・６ＲＲには、電動モータ３４と共に回転する爪車３９と、この爪車３９の歯に図示しない爪を引っ掛けて電動モータ３４における制動力解除方向の回転を防止可能なロック機構４０と、を備えている。

ロック機構４０は、例えばソレノイドによって爪の掛止と解除を行うように構成され、ソレノイドを励磁して爪を係止位置又は解除位置に切換えたら、ソレノイドを非励磁にしても爪の位置を保持できる自己保持機能を有している。
したがって、コントローラ５は、ディスクロータ３０を一対のブレーキパッド３１ａ、３１ｂによって挟圧しているときに、ロック機構４０を駆動して電動モータ３４における制動力解除方向の回転を防止することにより、パーキングブレーキを作動させることができる。

コントローラ５には、図１に示すように、ブレーキセンサ７で検出したブレーキペダル１のストローク量と、圧力センサ８で検出したマスターシリンダ２の圧力と、ストロークセンサ９で検出したピストン３８のストローク量と、車輪速センサ１０で検出した各車輪速と、加速度センサ１１で検出した加速度と、ＰＫＢスイッチ１２で検出した運転者によるパーキングブレーキの操作信号（ＯＮ／ＯＦＦ信号）と、が入力される。

コントローラ５は、通常、ブレーキペダルのストローク量に応じた制動力が発生するように、ブレーキアクチュエータ４及び電動ブレーキ６ＲＬ・６ＲＲを駆動制御してブレーキバイワイヤを実行し、また車両が停止している状態でＰＫＢスイッチ１２がＯＮにされたら、停車状態を維持するのに必要な制動力が後輪に付与されるように電動ブレーキ６ＲＬ・６ＲＲを駆動制御してからロック機構４０によってパーキングブレーキを作動させるものとするが、本実施形態ではそれらの詳細な説明は省略する。

第１実施形態では、車両が走行している状態でＰＫＢスイッチ１２がＯＮにされたら、緊急制動と認識し、先ず運転者のブレーキ操作に関わらず自動的に車両を停止させ、それからパーキングブレーキを作動させるシステムを想定しており、以下にその詳細を説明する。
図４は、コントローラ５で実行する第１実施形態の制動力制御処理を示すフローチャートであり、所定時間（例えば１０msec）毎のタイマ割り込み処理として実行される。

ステップＳ１では、ＰＫＢスイッチ１２がＯＮであるか否かを判定する。ここで、ＰＫＢスイッチ１２がＯＦＦであるときには、そのまま所定のメインプログラムに復帰する。一方、ＰＫＢスイッチ１２がＯＮであるときには、ステップＳ２に移行する。
ステップＳ２では、パーキングブレーキの作動が未完了であるか否かを判定する。ここで、パーキングブレーキの作動が完了している、つまり電動ブレーキ６ＲＬ・６ＲＲが停車状態を維持するのに必要な制動力を発生させた状態でロックされているときには、そのままメインプログラムに復帰する。一方、パーキングブレーキの作動が完了していないときには、ステップＳ３に移行する。

ステップＳ３では、車両が停止したか否かを判定する。車両の停止判断は、車輪速に基づいて行うが、車輪速のパルスから０ｋｍ／ｈとなる時点を正確に検出するのは困難なため、例えば０.８ｋｍ／ｈを下回ったときに車両が停止したと判断してもよいし、或いは車輪減速度から０ｋｍ／ｈとなる時点を予測して停止判断を行うようにしてもよい。ここで、車両が未だ走行状態にあると判定されたら、ステップＳ４に移行する。一方、車両が停止したと判定されたら、ステップＳ５に移行する。

ステップＳ４では、自動ブレーキによって緊急制動を行う、つまり予め設定された制動力が発生されるように前後輪の制動力を制御して所定のメインプログラムに復帰する。
ステップＳ５では、制御フラグｆが“０”にリセットされているか否かを判定する。この判定結果がｆ＝１であるときには、以下のステップＳ６〜Ｓ１７の処理を実行済みであると判断して後述するステップＳ１８に移行する。一方、判定結果がｆ＝０であるときには、車両が停止した直後であると判断してステップＳ６に移行する。

ステップＳ６では、２輪分の前輪制動力Ｆ_Fを算出する。例えば、マスターシリンダ圧と前後配分設定値とに応じて算出したり、減速度と前後配分設定値とに応じて算出したりする。勿論、ホイールシリンダ３ＦＬ・３ＦＲの液圧を圧力センサで検出してもよい。
続くステップＳ７では、２輪分の後輪制動力Ｆ_Rを算出する。例えば、ピストン３８のストローク量に応じて算出したり、電動モータ３４の電流に応じて算出したりする。

続くステップＳ８では、停車位置の路面勾配θを算出する。例えば、加速度センサ１１で検出した減速度と、前輪制動力Ｆ_F及び後輪制動力Ｆ_Rから予測される減速度との偏差に応じて算出したり、或いは加速度センサ１１で検出した減速度と、車輪速度の変化量から予測される減速度との偏差に応じて算出したりする。
続くステップＳ９では、車両停止前（減速時）のピッチ角ψ_BSを算出する（図８、図９参照）。例えば、車両減速度と前輪制動力Ｆ_Fと後輪制動力Ｆ_Rとエンジントルクとに応じてサスペンションのストローク量を推定し、推定したストローク量に応じて算出する。勿論、サスペンションにストロークセンサを設けて、その検出値に応じて算出してもよい。なお、本実施形態では、テールリフト方向のピッチ角を正値、ノーズリフト方向のピッチ角を負値で示す。

続くステップＳ１０では、車両停止後のピッチングが収束するときの定常ピッチ角ψ_ASを予測する（図８、図９参照）。
ここで、図６（ａ）に示すように、通常状態では車体が水平姿勢となるが、図６（ｂ）に示すように、制動時には前輪のサスペンションが縮んで車体のフロント側が下方に沈み込むノーズダイブの姿勢となる。このとき、前後輪はサスペンションのストロークに応じて弧を描くように移動するので、ホイールベースが変化する。したがって、図６（ｃ）に示すように、この状態で車両が停止し、前後輪の制動力を維持し続けると、ノーズダイブの姿勢を維持してしまう。つまり、サスペンションが元の状態に戻ろうとしても、前後輪のホイールベース方向の移動が制動力によって阻止されるからである。

したがって、車両に作用する減速度がなくなった状態で、サスペンションが元の状態に戻ろうとする力と前後輪の制動力とが均衡するときのピッチ角が、車両停止後の定常ピッチ角ψ_ASとなるので、車両停止前のピッチ角ψ_BSと前輪制動力Ｆ_Fと後輪制動力Ｆ_Rとに応じて、車両停止後の定常ピッチ角ψ_ASを予測する。
続くステップＳ１１では、自動ブレーキによる４輪制動から後輪のみのパーキングブレーキへ移行した後、つまり前輪制動力を解除した後のピッチングが収束するときの定常ピッチ角ψ_ARを予測する（図８、図９参照）。

すなわち、図６（ｃ）の状態で、後輪にパーキングブレーキを作動させてから、前輪制動力を解除すると、パーキングブレーキが作動していない前輪のホイールベース方向の移動が許容されるので、サスペンションが元の状態に戻ろうとする力によって、ノーズダイブの前傾姿勢から通常の水平姿勢に復帰することになる。
したがって、ここでは単に路面勾配θのみに応じて前輪制動力解除後の定常ピッチ角ψ_ARを予測する。

続くステップＳ１２では、下記（１）式に示すように、車両停止後の定常ピッチ角ψ_ASから車両停止前のピッチ角ψ_BSを減算して、車両が停止した後に生じる予測変化量Δψ_Sを算出する。
Δψ_S＝ψ_AS−ψ_BS ………（１）
続くステップＳ１３では、下記（２）式に示すように、前輪制動力解除後の定常ピッチ角ψ_ARから車両停止後の定常ピッチ角ψ_ASを減算して、前輪制動力を解除したときに生じる予測変化量Δψ_Rを算出する。
Δψ_R＝ψ_AR−ψ_AS ………（２）
続くステップＳ１４では、上記（２）式に従って算出した予測変化量Δψ_Rの正負から、前輪制動力の解除に伴って発生する姿勢変化の方向を判定する。すなわち、予測変化量Δψ_Rが負値であればノーズリフトが発生すると判定し、正値であればテールリフトが発生すると判定する。

続くステップＳ１５では、車両停止前のピッチ角ψ_BSと車両停止時の予測変化量Δψ_Sとに応じて、車両停止後のピッチング挙動を予測する。具体的には、前後のサスペンションのバネ定数と減衰係数からピッチングの簡易イナーシャモデルを予め用意し、車両停止前のピッチ角ψ_BSと車両停止時の予測変化量Δψ_Sとに応じて、車両停止後における経過時間ｔ毎のピッチング挙動を予測する。勿論、サスペンションのストロークなどを含めた車両モデルからより厳密なピッチング挙動を予測してもよい。

続くステップＳ１６では、上記ステップＳ１５で予測したピッチング挙動に基づいて、車両停止後のピッチングが、前輪制動力を解除するときに発生する姿勢変化と反対方向に最大となる時点（車両停止後の経過時間）を、前輪制動力の解除を開始する時点ｔ_Sとして算出する。すなわち、前輪制動力の解除に伴ってノーズリフトが発生すると予測した場合には、車両停止後のピッチングが反ノーズリフト方向に最大となる時点であり、前輪制動力の解除に伴ってテールリフトが発生すると予測した場合には、車両停止後のピッチングが反テールリフト方向に最大となる時点である。

続くステップＳ１７では、制御フラグｆを“１”にセットする。
続くステップＳ１８では、タイマＴのインクリメントによって、車両が停止してからの経過時間を計測する。
続くステップＳ１９では、後述する図５の解除速度演算処理を実行し、車両停止後のピッチング状態に合わせた前輪制動力の解除速度Ｖ_Rを演算する。

続くステップＳ２０では、ブレーキアクチュエータ４によって前輪制動力Ｆ_Fを制御する。具体的には、車両停止後の経過時間Ｔが解除開始時点ｔ_S未満であるときには、自動ブレーキによって緊急制動を行っていたときの制動力を維持し、車両停止後の経過時間Ｔが解除開始時点ｔ_S以上となっているときには、自動ブレーキによって緊急制動を行っていたときの制動力を、上記ステップＳ１９で算出された解除速度Ｖ_Rに応じて解除する、つまり減少させる。

続くステップＳ２１では、電動ブレーキ６ＲＬ・６ＲＲによって後輪制動力Ｆ_Rを制御する。具体的には、後輪側ではパーキングブレーキへの移行となるので、停車状態を維持するのに必要な目標制動力Ｆ_R ^*に一致させる。
続くステップＳ２２では、前輪制動力Ｆ_Fが所定値以下まで減少したか否か、つまり前輪制動力Ｆ_Fの解除が完了したか否かを判定する。ここで、前輪制動力Ｆ_Fの解除が完了していないときには、そのまま所定のメインプログラムに復帰する。一方、前輪制動力Ｆ_Fの解除が完了しているときには、ステップＳ２３に移行する。

ステップＳ２３では、後輪制動力Ｆ_Rが停車状態を維持するのに必要な目標制動力Ｆ_R ^*に一致しているか否かを判定する。後輪制動力Ｆ_Rが目標制動力Ｆ_R ^*と一致していないときには、そのまま所定のメインプログラムに復帰する。一方、後輪制動力Ｆ_Rが目標制動力Ｆ_R ^*と一致しているときには、ステップＳ２４に移行する。
ステップＳ２４では、ロック機構４０を駆動してパーキングブレーキを作動させる。
続くステップＳ２５では、制御フラグｆを“０”にリセットする。
続くステップＳ２６では、タイマＴをリセットしてから所定のメインプログラムに復帰する。

次に、前記ステップＳ１９で実行する解除速度演算処理を、図５のフローチャートに基づいて説明する。
先ずステップＳ１９ａでは、図中の制御マップを参照し、ピッチ速度に応じて解除速度Ｖ_Rを算出する。ピッチ速度は、前記ステップＳ１５で予測したピッチング挙動に基づいて算出される。ここで、制御マップは、横軸をピッチ速度、縦軸を解除速度Ｖ_Rとし、ピッチ速度が速いほど、これに比例して解除速度Ｖ_Rが速くなるように設定されている。

続くステップＳ１９ｂでは、図中の制御マップを参照し、ピッチ加速度に応じて補正係数ｋ１を算出する。ピッチ加速度は、前記ステップＳ１５で予測したピッチング挙動に基づいて算出される。ここで、制御マップは、横軸をピッチ加速度、縦軸を補正係数ｋ１とし、ピッチ加速度が大きいほど、これに比例して補正係数ｋ１が１から大きくなるように設定されている。

続くステップＳ１９ｃでは、図中の制御マップを参照し、予測変化量Δψ_Sに応じて補正係数ｋ２を算出する。ここで、制御マップは、横軸を予測変化量Δψ_S、縦軸を補正係数ｋ２とし、予測変化量Δψ_Sが大きいほど、これに比例して補正係数ｋ２が１から小さくなるように設定されている。
続くステップＳ１９ｄでは、図中の制御マップを参照し、予測変化量Δψ_Rに応じて補正係数ｋ３を算出する。ここで、制御マップは、横軸を予測変化量Δψ_R、縦軸を補正係数ｋ３とし、予測変化量Δψ_Rが大きいほど、これに比例して補正係数ｋ３が１から大きくなるように設定されている。

続くステップＳ１９ｅでは、下記（３）式に示すように、解除速度Ｖ_Rを補正係数ｋ１〜ｋ３の乗算によって補正し、最終的な解除速度Ｖ_Rを算出してから図５の制動力解除速度演算処理を終了する。
Ｖ_R ← Ｖ_R×ｋ１×ｋ２×ｋ３ ………（３）
以上より、ブレーキアクチュエータ４、電動モータ３４、及びステップＳ１〜Ｓ２０、Ｓ２２、Ｓ２５、Ｓ２６の処理が「第１の制動力制御手段」に対応し、ロック機構４０、及びステップＳ２１、Ｓ２３、Ｓ２４の処理が「第２の制動力制御手段」に対応している。また、ブレーキアクチュエータ４を駆動して発生させる前輪制動力Ｆ_Fと電動モータ３４を駆動して発生させる後輪制動力Ｆ_Rとが「常用制動力」に対応し、電動モータ３４及びロック機構４０を駆動して発生させるパーキングブレーキが「駐車制動力」に対応している。

次に、上記第１実施形態の動作や作用効果について説明する。
今、車両が走行している状態でＰＫＢスイッチ１２がＯＮにされたとすると（ステップＳ１の判定が“Yes”）、緊急制動と認識し、先ず自動ブレーキによって車両を停止させ（ステップＳ４）、それからパーキングブレーキを作動させる（ステップＳ２４）。
前述したように、走行状態にある車両を停止させ、その前後輪の制動力を維持し続けると、ノーズダイブの姿勢を維持してしまい、後輪にパーキングブレーキを作動させてから前輪の制動力を解除するとときに、ノーズダイブの前傾姿勢から通常の水平姿勢に復帰することになる（図６参照）。

したがって、図７に示すように、乗員の予期しないタイミングで前輪の制動力が解除されると、これに伴って発生する姿勢変化（ノーズリフトやテールリフト）によって乗員に違和感を与える可能性がある。
そこで、本実施形態では、走行状態の車両を自動ブレーキによって停止させたら、車両停止後のピッチング状態に合わせて前輪制動力を解除する。すなわち、車両停止後に発生するピッチングは、乗員にとって自然な車両挙動であるため、このピッチングに紛れて姿勢変化が起こるように前輪制動力を解除すれば、ピッチング方向の姿勢変化に起因した違和感を抑制することができる。

したがって、車両が停止した時点で（ステップＳ３、Ｓ５の判定が共に“Yes”）、前輪制動力の解除に伴って発生する姿勢変化の方向と、車両停止後のピッチング挙動とを予測し（ステップＳ１４、Ｓ１５）、車両停止後のピッチングが、前輪制動力の解除に伴って発生する姿勢変化と反対方向にあるときに前輪制動力を解除する。
すなわち、図８に示すように、前輪制動力の解除に伴ってノーズリフトが発生すると予測したときには、車両停止後のピッチングが反ノーズリフト方向にあるときに前輪制動力を解除し、一方、図９に示すように、前輪制動力の解除に伴ってテールリフトが発生すると予測したときには、車両停止後のピッチングが反テールリフト方向にあるときに前輪制動力を解除する。

これにより、車両停止後のピッチングを打消すような姿勢変化が起こるので、車両停止後のピッチングを抑制でき、乗り心地を向上させることができる。
ちなみに、前輪制動力の解除に伴うノーズリフトは、サスペンション・ジオメトリにもよるが、例えば平坦路で強めのブレーキで停止したときや、降坂路で停止したとき等に発生すると考えられる。また、前輪制動力の解除に伴うテールリフトは、サスペンション・ジオメトリにもよるが、例えば登坂路で停止したとき等に発生すると考えられる。

そして、車両停止後のピッチングが、前輪制動力を解除するときに発生する姿勢変化と逆方向に最大となる時点ｔ_Sを算出し（ステップＳ１６）、その時点ｔ_Sになってから前輪制動力の解除を開始する。
これにより、車両停止後のピッチング方向が反転するまでの時間を、前輪制動力の解除のために最大限に利用することが可能となる。

そして、車両停止後のピッチ速度が速いほど、前輪制動力の解除速度Ｖ_Rを速くする（ステップＳ１９ａ）。これは、ピッチ速度が速ければ、それだけピッチング方向が反転するまでの時間が短くなるからである。すなわち、ピッチング方向が反転するまでに前輪制動力の解除を完了させることで、車両停止後のピッチングを確実に抑制することができる。

また、車両停止後のピッチ加速度が速いほど、前輪制動力の解除速度Ｖ_Rを速くする（ステップＳ１９ｂ、Ｓ１９ｅ）。これは、ピッチ加速度が大きければ、それだけピッチング方向が反転するまでの時間が短くなるからである。すなわち、ピッチング方向が反転するまでに前輪制動力の解除を完了させることで、車両停止後のピッチングを確実に抑制することができる。

さらに、車両停止前のピッチ角ψ_BSから車両停止後の定常ピッチ角ψ_ASへの予測変化量Δψ_Sを算出し（ステップＳ１２）、この予測変化量Δψ_Sが大きいほど、前輪制動力の解除速度Ｖ_Rを遅くする（ステップＳ１９ｃ、Ｓ１９ｅ）。これは、予測変化量Δψ_Sが大きければ、それだけ車両停止時のピッチングが大きくなり、ピッチング方向が反転するまでの時間が長くなるからである。すなわち、ピッチング方向が反転するまでの時間を最大限に利用し、ゆっくり前輪制動力を解除することにより、急激に前輪制動力を解除するときよりもブレーキアクチュエータ４の負荷を軽減することができる。さらに、本実施形態のように油圧回路を用いている場合、急激な駆動を行うと、液撃に伴うハンマリング音が発生するが、緩やかな駆動を行うことで、こうした作動音の低減も図ることができる。さらには、ブレーキアクチュエータ４での消費電力も抑制することができる。

また、車両停止後の定常ピッチ角ψ_ASから前輪制動力解除後の定常ピッチ角ψ_ARへの予測変化量Δψ_Rを算出し（ステップＳ１３）、この予測変化量Δψ_Rが大きいほど、前輪制動力の解除速度Ｖ_Rを速くする（ステップＳ１９ｄ、Ｓ１９ｅ）。これは、予測変化量Δψ_Rが大きければ、それだけ前輪制動力の解除に伴うピッチング方向の姿勢変化が大きくなり、この姿勢変化を遂げるまでの所要時間が長くなるからである。すなわち、ピッチング方向が反転するまでに前輪制動力の解除を完了させることで、車両停止後のピッチングを確実に抑制することができる。ちなみに、例えば０.５Ｇ程度の急制動で停止するようなときに、通常の０.２Ｇ程度で制動するときよりも前輪制動力解除時の変化量Δψ_Rは大きくなる。

また、上記の車両停止前のピッチ角ψ_BSは、車両減速度と前輪制動力Ｆ_Fと後輪制動力Ｆ_Rとエンジントルクとに応じてサスペンションのストローク量を推定し、推定したストローク量に応じて算出する（ステップＳ９）。したがって、サスペンションのストローク量を検出するセンサを新たに追加することなく、一般的に装備された各種センサだけで容易に算出することができる。

また、上記の車両停止後の定常ピッチ角ψ_ASは、車両停止前のピッチ角ψ_BSと前輪制動力Ｆ_Fと後輪制動力Ｆ_Rとに応じて算出する（ステップＳ１０）。したがって、これも一般的に装備された各種センサだけで容易に算出することができる。
さらに、上記の前輪制動力解除後の定常ピッチ角ψ_ARは、路面勾配θに応じて算出する（ステップＳ１１）。したがって、これも一般的に装備されたセンサだけで容易に算出することができる。

なお、上記の第１実施形態では、前輪には油圧回路を利用し、後輪には電動モータを利用してブレーキバイワイヤを行っているが、これに限定されるものではない。要は、前後輪の制動力を電子制御できればよいので、流体圧回路だけを利用したり、或いは電動アクチュエータだけを利用したりしてブレーキバイワイヤを行うようにしてもよい。
また、上記の第１実施形態では、後輪にパーキングブレーキを作動させているが、これに限定されるものではなく、前輪にパーキングブレーキを作動させる構成であっても本発明を適用することができる。

次に、本発明の第２実施形態を図１０〜図１２に基づいて説明する。
この第２実施形態は、自動停止まで可能な追従制御装置（ＡＣＣ：Adaptive Cruise Control）によって自動ブレーキを行うものである。
こうした追従制御装置では、車両が停止する間際に制動力を一時的に減少させて、車両停止時のショックを軽減するブレーキ制御が行われる。この場合、車両停止後のピッチングが抑制されるばかりでなく、前輪制動力の解除に伴う姿勢変化も抑制されるので、前述した第１実施形態のように、車両停止後のピッチング状態に合わせて前輪制動力を解除することができなくなってしまう。

そこで、第２実施形態では、図１０の制動力制御処理を実行する。なお、前記ステップＳ１、Ｓ２を新たなステップＳ３０、Ｓ３１に変更すると共に、新たなステップＳ３２〜Ｓ３６を追加したことを除いては前述した第１の実施形態と同様の処理を実行するので、同一部分についてはその詳細説明を省略する。
ステップＳ３０では、ＡＣＣ制御がＯＮになっているか否かを判定する。ここで、ＡＣＣ制御がＯＦＦになっているときには、そのまま所定のメインプログラムに復帰する。一方、ＡＣＣ制御がＯＮになっているときには、ステップＳ３１に移行する。

ステップＳ３１では、自動ブレーキが必要であるか否かを判定する。自動ブレーキが不要であるときには、そのまま所定のメインプログラムに復帰する。一方、自動ブレーキが必要であるときには、前記ステップＳ３に移行する。
前記ステップＳ１３から移行するステップＳ３２では、予測変化量Δψ_Sが０以外、且つ予測変化量Δψ_Rが０以外であるか否かを判定する。この判定結果がΔψ_S≠０、且つΔψ_R≠０であるときには前記ステップＳ１４に移行する。一方、判定結果がΔψ_S＝０、又はΔψ_R＝０であるときにはステップＳ３３に移行する。

ステップＳ３３では、制御フラグｆ_Cを“１”にセットしてから前記ステップＳ１７に移行する。
前記ステップＳ５又はＳ１７から移行するステップＳ３４では、制御フラグｆ_Cが“０”にリセットされているか否かを判定する。この判定結果がｆ_C＝０であるときには前記ステップＳ１８に移行する。一方、判定結果がｆ_C＝１であるときにはステップＳ３５に移行する。

ステップＳ３５では、前輪制動力の解除速度Ｖ_Rを、緩やかな所定速度に設定してから前記ステップＳ２０に移行する。
前記ステップＳ２６から移行するステップＳ３６では、制御フラグｆ_Cを“０”にリセットしてから所定のメインプログラムに復帰する。
ここで、ステップＳ３０〜Ｓ３６の処理が「第１の制動力制御手段」の一部を構成している。

したがって、図１１に示すように、車両が停止したときに生じる予測変化量Δψ_Sが略０の場合、或いは、図１２に示すように、前輪制動力を解除したときに生じるΔψ_Sが略０の場合には、車両停止後に前輪制動力を緩やかな所定速度で解除する。
これにより、運転者に違和感を与えることなく、自動ブレーキからパーキングブレーキへと移行することができる。また、ゆっくりと前輪制動力を解除することにより、急激に前輪制動力を解除するときよりもブレーキアクチュエータ４の負荷を軽減することができる。さらに、本実施形態のように油圧回路を用いている場合、急激な駆動を行うと、液撃に伴うハンマリング音が発生するが、緩やかな駆動を行うことで、こうした作動音の低減も図ることができる。さらには、ブレーキアクチュエータ４での消費電力も抑制することができる。

次に、本発明の第３実施形態を図１３に基づいて説明する。
この第３実施形態では、後輪側の制動機構を、ケーブルプラー式のパーキングブレーキが内蔵され、且つブレーキアクチュエータ４によって駆動制御可能なホイールシリンダ（図示省略）に変更したものである。
前述した第１実施形態では、電動ブレーキ６ＲＬ・６ＲＲで制動力を発生させているときに、ロック機構４０を駆動するだけでパーキングブレーキを直ちに作動させることができた。
しかしながら、ケーブルプラー式のパーキングブレーキでは、既にホイールシリンダで制動力を発生させている状態であっても、初期位置からケーブル（ワイヤ）を引かなければパーキングブレーキが作動しないので、上記のロック機構４０に比べるとパーキングブレーキが作動するまでの時間が長くなってしまう。

そこで、第３実施形態では、図１３に示すように、走行状態にある車両を油圧の自動ブレーキによって停止させようとしている段階で、車速が所定値β以下になったら、電動アクチュエータによってパーキングブレーキのケーブルを引き始めると共に、このパーキングブレーキ分だけ油圧の制動力を減少させる。すなわち、それまでの車両減速度が変化しないように、パーキングブレーキと油圧の制動力との合力を一定に保ちながら、パーキングブレーキとしての制動力を増加させる。

なお、パーキングブレーキの増加速度は、車両減速度が大きいほど速くする。具体的には、車両減速度から車両が停止するまでの時間を推定し、車両が停止するまでに、パーキングブレーキとしての制動力を、停車状態を維持するのに必要な値まで増加させる。これにより、車両が停止した直後に所定のパーキングブレーキを確実に作動させることができる。

本発明の実施形態を示す概略構成である。 ブレーキアクチュエータの油圧回路である。 電動ブレーキの概略構成である。 第１実施形態の制動力制御処理を示すフローチャートである。 解除速度演算処理を示すフローチャートである。 車体の姿勢変化について説明した図である。 従来技術の課題と本発明の解決手段とについて説明した図である。 前輪制動力の解除に伴ってノーズリフトが発生する場合の動作を示すタイムチャートである。 前輪制動力の解除に伴ってテールリフトが発生する場合の動作を示すタイムチャートである。 第２実施形態の制動力制御処理を示すフローチャートである。 第２実施形態の動作を説明するタイムチャートである（予測変化量Δψ_Sが略０の場合）。 第２実施形態の動作を説明するタイムチャートである（予測変化量Δψ_Rが略０の場合）。 第３実施形態の動作を説明するタイムチャートである。

符号の説明

１ ブレーキペダル
２ マスターシリンダ
３ＦＬ・３ＦＲ 前輪ホイールシリンダ
４ ブレーキアクチュエータ
５ コントローラ
６ＲＬ・６ＲＲ 後輪電動ブレーキ
７ ブレーキセンサ
８ 圧力センサ
９ ストロークセンサ
１０ 車輪速センサ
１１ 加速度センサ
１２ ＰＫＢスイッチ
２０Ｌ・２０Ｒ ゲートバルブ
２１Ｌ・２１Ｒ インレットバルブ
２２Ｌ・２２Ｒ アウトレットバルブ
２３Ｌ・２３Ｒ ポンプ
２４ ストロークシミュレータ
２５ ゲートバルブ
３０ ディスクロータ
３１ａ・３１ｂ ブレーキパッド
３２ キャリパ
３３ 駆動機構
３４ 電動モータ
３５ 減速機
３６ ねじ軸
３７ ナット
３８ ピストン
３９ 爪車
４０ ロック機構

Claims (12)

1. 前後輪の常用制動力を制御する第１の制動力制御手段と、該第１の制動力制御手段が常用制動力の制御によって走行状態の車両を停止させたら、前後輪の何れか一方に駐車制動力を付与する第２の制動力制御手段とを備え、
   前記第１の制動力制御手段は、走行状態の車両を停止させたら、車両停止後のピッチング状態に合わせて前記常用制動力を解除することを特徴とする車両用ブレーキ装置。
2. 前記第１の制動力制御手段は、車両停止後のピッチングが、前記常用制動力の解除に伴って発生する姿勢変化と反対方向にあるときに、前記常用制動力を解除することを特徴とする請求項１に記載の車両用ブレーキ装置。
3. 前記第１の制動力制御手段は、車両停止後のピッチングが、前記常用制動力の解除に伴って発生する姿勢変化と反対方向に最大となるときに、前記常用制動力の解除を開始することを特徴とする請求項２に記載の車両用ブレーキ装置。
4. 前記第１の制動力制御手段は、車両のピッチ速度が速いほど、前記常用制動力の解除速度を速くすることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の車両用ブレーキ装置。
5. 前記第１の制動力制御手段は、車両のピッチ加速度が大きいほど、前記常用制動力の解除速度を速くすることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の車両用ブレーキ装置。
6. 前記第１の制動力制御手段は、車両停止前のピッチ角から車両停止後の定常ピッチ角への変化量を予測し、当該変化量が大きいほど、前記常用制動力の解除速度を遅くすることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の車両用ブレーキ装置。
7. 前記第１の制動力制御手段は、車両停止後の定常ピッチ角から前記常用制動力解除後の定常ピッチ角への変化量を予測し、当該変化量が大きいほど、前記常用制動力の解除速度を速くすることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の車両用ブレーキ装置。
8. 前記車両停止前のピッチ角は、車両減速度、前後輪の前記常用制動力、及び車両駆動力に応じて算出されることを特徴とする請求項６に記載の車両用ブレーキ装置。
9. 前記車両停止後の定常ピッチ角は、前記車両停止直前のピッチ角、及び前後輪の前記常用制動力に応じて算出されることを特徴とする請求項６〜８の何れか一項に記載の車両用ブレーキ装置。
10. 前記常用制動力解除後の定常ピッチ角は、路面勾配に応じて算出されることを特徴とする請求項７〜９の何れか一項に記載の車両用ブレーキ装置。
11. 前記第１の制動力制御手段は、車両停止後にピッチングが発生しないと予測した場合には、前記常用制動力を車両停止後に緩やかな所定速度で解除することを特徴とする請求項１〜１０の何れか一項に記載の車両用ブレーキ装置。
12. 前記第１の制動力制御手段は、前記常用制動力の解除に伴う姿勢変化が発生しないと予測した場合には、前記常用制動力を車両停止後に緩やかな所定速度で解除することを特徴とする請求項１〜１１の何れか一項に記載の車両用ブレーキ装置。

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