JP2021030876A - 車両の電動倍力装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】車両の走行時にヒステリシス特性を変更できるブレーキシステムを提供する。【解決手段】電動倍力装置は、制動アクチュエータと、制動アクチュエータの制御装置と、を備えている。制動アクチュエータは、制動操作部材の操作に基づく入力をモータ96の駆動によって助勢して押圧力として出力する。制御装置は、制動操作部材の操作に基づく操作変位量Spを取得する操作変位取得部11を備えている。制御装置は、目標回転角Mtを導出する目標回転角導出部12を備えている。制御装置は、目標回転角Mtに基づいてモータ96を駆動させるアシスト機構制御部13を備えている。目標回転角導出部12は、操作変位量Spが増大しているときにおける当該操作変位量Spと押圧力との関係と、操作変位量Spが減少しているときにおける当該操作変位量Spと押圧力との関係と、を互いに異ならせるように、目標回転角Mtを導出する。【選択図】図2
Description
本発明は、車両の電動倍力装置に関する。
特許文献1に開示されているように、制動操作部材からの入力をモータの駆動によって助勢して出力する電動倍力装置が知られている。特許文献1に開示されている電動倍力装置では、制動操作部材からの入力を増大させているときと入力を減少させているときとで、出力の大きさを異ならせるようにしている。こうしたヒステリシス特性は、電動倍力装置の構成部品の大きさ、および互いに隣り合う各構成部品の位置関係などによって、一意的に決まる。
特許文献1に開示されている電動倍力装置のヒステリシス特性は、電動倍力装置の製造時に決定される。このため、車両の走行時にヒステリシス特性を変更することができない。
上記課題を解決するための車両の電動倍力装置は、制動操作部材を介して操作力が入力される入力軸と、該入力軸に入力された操作力をモータの駆動量に応じて助勢するアシスト機構と、該アシスト機構に連結されているとともに当該アシスト機構によって助勢された操作力を押圧力として出力する出力軸と、を有する制動アクチュエータと、前記制動アクチュエータの制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記制動操作部材の操作に基づいた前記入力軸の変位量である操作変位量を取得する操作変位取得部と、前記操作変位量に応じて前記モータを駆動させるアシスト機構制御部と、を有し、前記アシスト機構制御部は、前記操作変位量が増大しているときにおける当該操作変位量と前記押圧力との関係と、前記操作変位量が減少しているときにおける当該操作変位量と前記押圧力との関係と、を互いに異ならせるように、前記モータを制御することをその要旨とする。
上記構成によれば、モータの制御によって電動倍力装置のヒステリシス特性を変更できる。これによって、たとえば、車両が走行中に電動倍力装置のヒステリシス特性を変更することができる。
(第1実施形態)
以下、第1実施形態の車両の電動倍力装置について、図1〜図3を参照して説明する。
図1は、電動倍力装置100を備える車両の制動装置を示している。制動装置は、制動操作部材としてのブレーキペダル91と、マスタシリンダMCと、ホイールシリンダWCと、リザーバタンク99と、を備えている。ホイールシリンダWCは、車両の各車輪89のそれぞれに設けられている。ブレーキペダル91が操作されると、リザーバタンク99からマスタシリンダMCに供給されるブレーキ液がマスタシリンダMCから流出する。マスタシリンダMCから流出したブレーキ液は、ホイールシリンダWCに流入する。ホイールシリンダWCにブレーキ液が流入すると、ホイールシリンダWC内の液圧が増加する。ホイールシリンダWC内の液圧が増加することによって、車輪89に制動力が付与される。
以下、第1実施形態の車両の電動倍力装置について、図1〜図3を参照して説明する。
図1は、電動倍力装置100を備える車両の制動装置を示している。制動装置は、制動操作部材としてのブレーキペダル91と、マスタシリンダMCと、ホイールシリンダWCと、リザーバタンク99と、を備えている。ホイールシリンダWCは、車両の各車輪89のそれぞれに設けられている。ブレーキペダル91が操作されると、リザーバタンク99からマスタシリンダMCに供給されるブレーキ液がマスタシリンダMCから流出する。マスタシリンダMCから流出したブレーキ液は、ホイールシリンダWCに流入する。ホイールシリンダWCにブレーキ液が流入すると、ホイールシリンダWC内の液圧が増加する。ホイールシリンダWC内の液圧が増加することによって、車輪89に制動力が付与される。
電動倍力装置100は、制動アクチュエータ92を備えている。制動アクチュエータ92は、ブレーキペダル91からの入力を助勢してマスタシリンダMCに伝達する。制動アクチュエータ92によって助勢されてマスタシリンダMCに出力される力のことを「押圧力」という。制動アクチュエータ92は、ブレーキペダル91からの入力が伝達されることによって変位する入力軸93を備えている。制動アクチュエータ92は、マスタシリンダMCのピストンを押圧するための出力軸97を備えている。出力軸97は、入力軸93が変位する軸線上に配置されている。入力軸93と出力軸97との間には、弾性体94とアシスト機構95とが順に介在している。アシスト機構95は、モータ96を有している。アシスト機構95は、モータ96の駆動量に応じて入力軸93に対する相対位置が変位する。
電動倍力装置100は、制動アクチュエータ92を制御する制御装置10を備えている。制御装置10は、モータ96を制御して制動アクチュエータ92を制御する。これによって、入力軸93の変位量に対する出力軸97の変位量を調整することができる。すなわち、モータ96の制御を介して、電動倍力装置100への入力の大きさに対する電動倍力装置100からの出力の大きさを変更することができる。制御装置10が実行する処理の詳細は後述する。
電動倍力装置100は、入力軸93の位置を検出するストロークセンサ81を備えている。電動倍力装置100は、モータ96の回転角を検出する回転角センサ83を備えている。ストロークセンサ81および回転角センサ83からの検出信号は、制御装置10に入力される。
車両には、動力源である機関および制動装置等の制御態様が異なる複数の走行モードが設定されている。車両は、複数の走行モードのうち選択されている走行モードに基づいて制御される。車両は、走行モードを選択するモード選択部88を備えている。モード選択部88は、たとえば、車両の運転者が操作するスイッチからの信号に基づいて車両の走行モードを選択する。または、モード選択部88は、車両の走行状態に応じて車両の走行モードを選択する。モード選択部88によって選択されている走行モードの情報は、制御装置10に入力される。
また、制御装置10は、車両が有する他の制御装置との間で情報の送受信が可能である。
図2は、電動倍力装置100の一部を示している。図2を用いて制御装置10が実行する処理の詳細について説明する。
図2は、電動倍力装置100の一部を示している。図2を用いて制御装置10が実行する処理の詳細について説明する。
図2には、制御装置10が備える機能部を示している。制御装置10は、機能部として、操作変位取得部11と、目標回転角導出部12と、アシスト機構制御部13と、回転角取得部14と、を備えている。さらに、制御装置10は、走行状態取得部である車速取得部15を備えている。車速取得部15は、車両の車速VSを取得する。
操作変位取得部11は、ブレーキペダル91の操作変位量Spをストロークセンサ81からの信号に基づいて取得する。
回転角取得部14は、モータ96の回転角Maを回転角センサ83からの信号に基づいて取得する。
回転角取得部14は、モータ96の回転角Maを回転角センサ83からの信号に基づいて取得する。
目標回転角導出部12は、操作変位量Spと車速VSとに基づいて、モータ96の回転角Maの目標値である目標回転角Mtを導出する。
アシスト機構制御部13は、目標回転角Mtに基づいてモータ96の制御を行う。アシスト機構制御部13は、目標回転角Mtと回転角Maとに基づいて、回転角Maが目標回転角Mtに追従するようにフィードバック制御を行う。目標回転角Mtを用いてモータ96が駆動されることで、入力が助勢され、押圧力が出力軸97からマスタシリンダMCに出力される。
アシスト機構制御部13は、目標回転角Mtに基づいてモータ96の制御を行う。アシスト機構制御部13は、目標回転角Mtと回転角Maとに基づいて、回転角Maが目標回転角Mtに追従するようにフィードバック制御を行う。目標回転角Mtを用いてモータ96が駆動されることで、入力が助勢され、押圧力が出力軸97からマスタシリンダMCに出力される。
図2を用いて目標回転角導出部12について詳述する。目標回転角導出部12には、操作変位量Spと目標回転角Mtとの関係が記憶されている。目標回転角導出部12は、当該関係を満たすように操作変位量Spに基づいて目標回転角Mtを導出する。
目標回転角導出部12が備える操作変位量Spと目標回転角Mtとの関係には、操作変位量Spが増大しているときにおける増大時関係と、操作変位量Spが減少しているときにおける減少時関係と、が含まれている。図2では、増大時関係は、作動ストローク線StIとして示している。一方、減少時関係は、解除ストローク線StDとして示している。作動ストローク線StIおよび解除ストローク線StDとして示すように、増大時関係および減少時関係は、操作変位量Spが大きいほど目標回転角Mtが大きくなる関係である。さらに、減少時関係は、増大時関係と比較して、操作変位量Spに対する目標回転角Mtがより大きくなる関係である。
目標回転角導出部12は、操作変位量Spが増大しているときは、作動ストローク線StIとして示す増大時関係にしたがって、目標回転角Mtを導出する。目標回転角導出部12は、操作変位量Spが減少しているときは、減少時関係として示す解除ストローク線StDにしたがって、目標回転角Mtを導出する。
換言すれば、制動力を発生させるために制動装置を作動させるべくブレーキペダル91の踏み込み量が増大している間では、作動ストローク線StIにしたがって目標回転角Mtが導出される。付与された制動力を解除するべくブレーキペダル91の踏み込み量が減少している間では、解除ストローク線StDにしたがって目標回転角Mtが導出される。
目標回転角導出部12によれば、操作変位量Spが増大しているときと操作変位量Spが減少しているときとで、操作変位量Spが同じ値である場合でも導出される目標回転角Mtの値が異なる。具体的には、操作変位量Spが同じ値であるとき、解除ストローク線StDにしたがって導出される目標回転角Mtは、作動ストローク線StIにしたがって導出される目標回転角Mtと比較して大きくなる。すなわち、電動倍力装置100は、ヒステリシス特性として、制動力を減少させる場合の方が制動力を増大させる場合よりも操作変位量Spに対する目標回転角Mtが大きい関係を有している。換言すれば、目標回転角Mtとしてある値を導出する場合に、解除ストローク線StDにおいて必要とされる操作変位量Spは、作動ストローク線StIにおいて必要とされる操作変位量Spと比較して小さい。
なお、ブレーキペダル91の踏み込み量が増大から減少に切り換えられる際には、操作変位量Spが規定量減少するまで目標回転角Mtが保持される。目標回転角Mtの保持は、一定の目標回転角Mtを示す直線が解除ストローク線StDと交差するまで継続される。目標回転角Mtが保持されるときの目標回転角Mtの大きさに応じた作動ストローク線StI上の点と解除ストローク線StD上の点との差が操作変位量Spの規定量である。
以下では、図2に示す操作変位量Spと目標回転角Mtとの関係において、横軸方向における作動ストローク線StIと解除ストローク線StDとの差をヒステリシス幅という。また、「ブレーキペダル91の踏み込み量が増大から減少に切り換えられる際」のことを、ペダル操作の切換時という場合もある。ペダル操作の切換時における操作変位量Spの規定量は、ペダル操作の切換時におけるヒステリシス幅に等しい。ヒステリシス幅は、操作変位量Spが小さいほど小さく、操作変位量Spが大きいほど大きい。このため、ペダル操作の切換時におけるヒステリシス幅は、ブレーキペダル91の踏み込み量が増大から減少に切り換えられる時点における操作変位量Spが大きいほど大きくなる。
また、電動倍力装置100によれば、出力軸97がマスタシリンダMCを押圧する方向への出力軸97の変位量は、目標回転角Mtが大きいほど大きくなる。すなわち、目標回転角Mtが大きいほど押圧力が大きくなる。このため、ヒステリシス幅は、「前記増大時関係から定まる規定の押圧力に対応する前記操作変位量と、前記減少時関係から定まる前記規定の押圧力に対応する前記操作変位量との差分」ともいえる。
以上のように、電動倍力装置100は、操作変位量Spに基づいて目標回転角Mtを導出する。このとき電動倍力装置100は、操作変位量Spと目標回転角Mtとが作動ストローク線StIまたは解除ストローク線StDとして示す関係を満たすように、目標回転角Mtを導出する。電動倍力装置100は、目標回転角Mtを用いてモータ96の駆動制御を行い、マスタシリンダMCに対して押圧力を出力する。
さらに、図2に示すように、目標回転角導出部12に記憶されている減少時関係が示す解除ストローク線StDは、車速VSが大きいほど、操作変位量Spに対する目標回転角Mtが大きくなる特徴を有している。すなわち、電動倍力装置100は、車両の走行状態としての車速VSが大きいほどヒステリシス幅が大きくなるように、減少時関係としての解除ストローク線StDを調整する。電動倍力装置100は、車速VSに応じて調整された解除ストローク線StDに基づいて、モータ96を制御する。
なお、目標回転角導出部12は、運転者によってブレーキペダル91の操作が開示される時点の車速VSに応じて、減少時関係を示す解除ストローク線StDを可変させるようにしてもよい。また、目標回転角導出部12は、運転者によってブレーキペダル91の操作が開示される時点の車速VSではなく、たとえば操作変位量Spの増大が終了する時点の車速VSに応じて、解除ストローク線StDを可変させるようにしてもよい。
本実施形態では、目標回転角導出部12が、「前記走行状態に応じて前記ヒステリシス幅が変わるように、前記増大時関係および前記減少時関係のうち少なくとも一方を調整する調整部」として機能する。また、目標回転角導出部12は、出力である押圧力を異ならせるためのヒステリシス特性が記憶されている「記憶部」としても機能する。
本実施形態の作用及び効果について説明する。
図3には、解除ストローク線StDとして、車速VSが第1車速VS1であるときの第1解除ストローク線StD1を示している。さらに、車速VSが第1車速VS1よりも大きい第2車速VS2であるときの第2解除ストローク線StD2を示している。第2解除ストローク線StD2では、第1解除ストローク線StD1と比較して、操作変位量Spに対する目標回転角Mtが大きくなる。また、図3には、第2車速VS2の場合におけるペダル操作の切換時のヒステリシス幅を切換時ヒス幅HSとして示している。第1車速VS1の場合におけるペダル操作の切換時のヒステリシス幅は、第2車速VS2の場合の切換時ヒス幅HSよりも小さい。
図3には、解除ストローク線StDとして、車速VSが第1車速VS1であるときの第1解除ストローク線StD1を示している。さらに、車速VSが第1車速VS1よりも大きい第2車速VS2であるときの第2解除ストローク線StD2を示している。第2解除ストローク線StD2では、第1解除ストローク線StD1と比較して、操作変位量Spに対する目標回転角Mtが大きくなる。また、図3には、第2車速VS2の場合におけるペダル操作の切換時のヒステリシス幅を切換時ヒス幅HSとして示している。第1車速VS1の場合におけるペダル操作の切換時のヒステリシス幅は、第2車速VS2の場合の切換時ヒス幅HSよりも小さい。
図3に示すように、作動ストローク線StIは、第1解除ストローク線StD1とは異なる。作動ストローク線StIは、第2解除ストローク線StD2とも異なる。作動ストローク線StIおよび解除ストローク線StDにしたがって目標回転角Mtが導出され、導出される目標回転角Mtを用いてモータ96の駆動を制御する電動倍力装置100によれば、モータ96の制御によって電動倍力装置100のヒステリシス特性を変更できる。これによって、たとえば、車両の走行中に電動倍力装置100のヒステリシス特性を変更することができる。
さらに、電動倍力装置100は、車速VSが大きいほどヒステリシス幅が大きくなるように、減少時関係としての解除ストローク線StDを調整する。これによって、操作変位量Spを減少させているときには、車速VSが大きいほど、操作変位量Spの減少に対して目標回転角Mtが減少しやすくなる。このため、操作変位量Spを減少させているときに、入力軸93と出力軸97とに挟まれた弾性体94の変形が復元する量が大きくなりやすく、ブレーキペダル91が運転者側に押し戻されやすくなる。すなわち、電動倍力装置100を備える制動装置によれば、操作変位量Spを減少させているときには、操作変位量Spの変化量が同じ場合、車速VSが大きいほど運転者がブレーキペダル91を操作する力が大きいことになる。これによって、車速VSが大きいときには運転者による操作の変化に対する制動力の感度を下げることができ、車速VSが大きいときに運転者が車両を操作しやすくなる。
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記第1実施形態では、目標回転角導出部12は、車両の走行状態としての車速VSに応じてヒステリシス幅が変わるように減速時関係を変更した。車両の走行状態は、車速VSに限らない。たとえば、車両が走行する路面状態に応じて減速時関係を変更することもできる。
・上記第1実施形態では、目標回転角導出部12は、車両の走行状態としての車速VSに応じてヒステリシス幅が変わるように減速時関係を変更した。車両の走行状態は、車速VSに限らない。たとえば、車両が走行する路面状態に応じて減速時関係を変更することもできる。
図4に示す電動倍力装置では、制御装置は、走行状態取得部である路面情報取得部16を備えている。路面情報取得部16は、車両が走行している路面の摩擦係数μを取得する。摩擦係数μは、目標回転角導出部12に入力される。図4に示す例では、操作変位量Spと摩擦係数μとに基づいて目標回転角導出部12が目標回転角Mtを導出する点が第1実施形態と異なる。その他の構成は、第1実施形態と共通である。第1実施形態と共通の構成については説明を省略する。
図4に示すように、目標回転角導出部12には、操作変位量Spと目標回転角Mtとの関係が記憶されている。図4では、増大時関係を作動ストローク線StIとして示している。摩擦係数μが大きい場合の減少時関係の一例を第1解除ストローク線StD11として実線で示している。さらに、減少時関係が第1解除ストローク線StD11として示される際のペダル操作の切換時におけるヒステリシス幅を切換時ヒス幅HSとして表示している。また、摩擦係数μが小さい場合の減少時関係の一例を第2解除ストローク線StD12として一点鎖線で示している。減少時関係が第2解除ストローク線StD12として示される際のペダル操作の切換時におけるヒステリシス幅は、減少時関係が第1解除ストローク線StD11として示される際の切換時ヒス幅HSよりも小さい。目標回転角導出部12は、摩擦係数μが小さいほどヒステリシス幅が小さくなるように減少時関係を調整する。
上記変更例によれば、操作変位量Spを減少させているときには、摩擦係数μが小さいほど、操作変位量Spに対する押圧力が小さくなる。すなわち、摩擦係数μが小さく滑りやすい路面を車両が走行している場合では、運転者がブレーキペダル91を操作する力が減少されると、車両の制動力の減少を早期に開始させることが可能となる。これによって、車両が滑りやすい路面を走行しているとき、運転者が車両を操作しやすくなる。
・上記第1実施形態では、目標回転角導出部12は、車両の走行状態としての車速VSに応じてヒステリシス幅が変わるように減速時関係を変更した。車両の走行状態は、車速VSに限らない。たとえば、車両の旋回状態に応じて減速時関係を変更することもできる。
図5に示す電動倍力装置では、車両の操舵制御部70からステア角θsが目標回転角導出部12に入力される。操舵制御部70は、車両の操舵装置を制御する機能を有する制御部である。ステア角θsは、操舵装置を構成するステアリングホイールの操作角度である。図5に示す例では、操作変位量Spとステア角θsとに基づいて目標回転角導出部12が目標回転角Mtを導出する点が第1実施形態と異なる。その他の構成は、第1実施形態と共通である。第1実施形態と共通の構成については説明を省略する。
図5に示すように、目標回転角導出部12には、操作変位量Spと目標回転角Mtとの関係が記憶されている。図5では、増大時関係を作動ストローク線StIとして示している。ステア角θsが小さい場合の減少時関係の一例を第1解除ストローク線StD21として実線で示している。さらに、減少時関係が第1解除ストローク線StD21として示される際のペダル操作の切換時におけるヒステリシス幅を切換時ヒス幅HSとして表示している。また、ステア角θsが大きい場合の減少時関係の一例を第2解除ストローク線StD22として一点鎖線で示している。減少時関係が第2解除ストローク線StD22として示される際のペダル操作の切換時におけるヒステリシス幅は、減少時関係が第1解除ストローク線StD21として示される際の切換時ヒス幅HSよりも小さい。目標回転角導出部12は、ステア角θsが大きいほどヒステリシス幅が小さくなるように減少時関係を調整する。
上記変更例によれば、操作変位量Spを減少させているときには、ステア角θsが大きいほど、操作変位量Spに対する押圧力が小さくなる。すなわち、ステア角θsが大きく車両の舵角が大きい場合では、運転者がブレーキペダル91を操作する力が減少されると、車両の制動力の減少を早期に開始させることが可能となる。これによって、車両の舵角が大きい場合に、運転者が車両を操作しやすくなる。
なお、車両の走行状態として用いる車両の旋回状態は、ステア角θsに限らない。たとえば、車両の横加速度、または車両のヨーレートを用いることもできる。横加速度またはヨーレートを採用する場合でも、ステア角θsの場合と同様に、横加速度またはヨーレートが大きいほどヒステリシス幅が小さくなるように減少時関係を調整するとよい。
(第2実施形態)
図6を用いて第2実施形態の電動倍力装置について説明する。第2実施形態の電動倍力装置は、車両の走行モードに対応したヒステリシス特性を示すように目標回転角Mtが導出される点で第1実施形態の電動倍力装置100と異なる。その他の構成は、第1実施形態と共通である。第1実施形態と共通の構成については、説明を省略する。
図6を用いて第2実施形態の電動倍力装置について説明する。第2実施形態の電動倍力装置は、車両の走行モードに対応したヒステリシス特性を示すように目標回転角Mtが導出される点で第1実施形態の電動倍力装置100と異なる。その他の構成は、第1実施形態と共通である。第1実施形態と共通の構成については、説明を省略する。
車両には、走行モードとして、第1モードMD1と第2モードMD2が設定されている。モード選択部88は、第1モードMD1または第2モードMD2を選択する。目標回転角導出部12には、モード選択部88が選択する走行モードを示す情報が入力される。
図6に示すように、目標回転角導出部12には、操作変位量Spと目標回転角Mtとの関係が記憶されている。図6では、増大時関係を作動ストローク線StIとして示している。第1モードMD1に対応する減少時関係を第1解除ストローク線StD31として実線で示している。また、第2モードMD2に対応する減少時関係を第2解除ストローク線StD32として一点鎖線で示している。さらに、減少時関係が第2解除ストローク線StD32として示される際のペダル操作の切換時におけるヒステリシス幅を切換時ヒス幅HSとして表示している。減少時関係が第1解除ストローク線StD31として示される際のヒステリシス幅は、減少時関係が第2解除ストローク線StD32として示される際の切換時ヒス幅HSよりも小さい。
目標回転角導出部12は、選択されている走行モードに応じた減少時関係を満たすように目標回転角Mtを導出する。目標回転角導出部12は、「前記ヒステリシス幅が、選択されている前記走行モードに応じた大きさとなるように、前記増大時関係および前記減少時関係のうち少なくとも一方を調整する調整部」である。目標回転角導出部12は、「前記電動倍力装置のヒステリシス特性を前記走行モード毎に記憶する記憶部」である。
本実施形態の作用及び効果について説明する。
第2実施形態の電動倍力装置によれば、走行モード毎に対応する減少時関係を満たすように目標回転角Mtが導出され、モータ96が制御される。すなわち、第2実施形態の電動倍力装置によれば、第1実施形態の電動倍力装置100と同様に、モータ96の制御によってヒステリシス特性を変更できる。さらに、走行モードが切り換えられた場合に、ヒステリシス特性を変更することができる。
第2実施形態の電動倍力装置によれば、走行モード毎に対応する減少時関係を満たすように目標回転角Mtが導出され、モータ96が制御される。すなわち、第2実施形態の電動倍力装置によれば、第1実施形態の電動倍力装置100と同様に、モータ96の制御によってヒステリシス特性を変更できる。さらに、走行モードが切り換えられた場合に、ヒステリシス特性を変更することができる。
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記第2実施形態では、第1モードMD1に対応する減少時関係と第2モードMD2に対応する減少時関係とを例示した。走行モードに対応する減少時関係は、車両に設定されている走行モードと同数が目標回転角導出部12に記憶されていることが好ましい。すなわち、走行モードが三つ以上設定されている場合には、減少時関係が同様に三つ以上記憶されているとよい。
・上記第2実施形態では、第1モードMD1に対応する減少時関係と第2モードMD2に対応する減少時関係とを例示した。走行モードに対応する減少時関係は、車両に設定されている走行モードと同数が目標回転角導出部12に記憶されていることが好ましい。すなわち、走行モードが三つ以上設定されている場合には、減少時関係が同様に三つ以上記憶されているとよい。
(第3実施形態)
図7を用いて第3実施形態の電動倍力装置について説明する。第3実施形態の電動倍力装置は、第2実施形態と同様に、車両の走行モードに対応したヒステリシス特性を示すように目標回転角Mtが導出される。第3実施形態の電動倍力装置は、車両の走行モードの特性に応じて、ペダル操作の切換時に限らずヒステリシス幅を調整している点で第2実施形態と異なる。その他の構成は、第2実施形態と共通である。第1実施形態および第2実施形態と共通の構成については、説明を省略する。
図7を用いて第3実施形態の電動倍力装置について説明する。第3実施形態の電動倍力装置は、第2実施形態と同様に、車両の走行モードに対応したヒステリシス特性を示すように目標回転角Mtが導出される。第3実施形態の電動倍力装置は、車両の走行モードの特性に応じて、ペダル操作の切換時に限らずヒステリシス幅を調整している点で第2実施形態と異なる。その他の構成は、第2実施形態と共通である。第1実施形態および第2実施形態と共通の構成については、説明を省略する。
車両には、走行モードとして、第3モードMD3と第4モードMD4が設定されている。たとえば、第3モードMD3は、急な加減速を繰り返す走行を行う場合に適したスポーティモードである。たとえば、第4モードMD4は、搭乗者に与える振動を軽減するような走行を行う場合に適したラグジュアリーモードである。モード選択部88は、第3モードMD3または第4モードMD4を選択する。目標回転角導出部12には、モード選択部88が選択する走行モードを示す情報が入力される。
図7に示すように、目標回転角導出部12には、操作変位量Spと目標回転角Mtとの関係が記憶されている。図7では、増大時関係を作動ストローク線StIとして示している。第3モードMD3に対応する減少時関係を第1解除ストローク線StD41として実線で示している。また、第4モードMD4に対応する減少時関係を第2解除ストローク線StD42として一点鎖線で示している。減少時関係が第1解除ストローク線StD41として示される際のペダル操作の切換時におけるヒステリシス幅は、減少時関係が第2解除ストローク線StD42として示される際のペダル操作の切換時におけるヒステリシス幅と等しい。
第1解除ストローク線StD41として示す減少時関係では、操作変位量Spが減少し始めたとき、操作変位量Spが減少するほど目標回転角Mtが減少する。さらに操作変位量Spが減少した操作変位量Spが小さい領域では、操作変位量Spが減少し始めたときと比較して、操作変位量Spの減少に対する目標回転角Mtの減少勾配が小さくなっている。
第2解除ストローク線StD42として示す減少時関係では、第1解除ストローク線StD41として示す減少時関係と同様に、操作変位量Spが減少するほど目標回転角Mtが減少する。第2解除ストローク線StD42では、操作変位量Spが小さい領域では、操作変位量Spが減少し始めたときと比較して、操作変位量Spの減少に対する目標回転角Mtの減少勾配が大きくなっている。さらに、第2解除ストローク線StD42では、操作変位量Spが減少し始めたときの目標回転角Mtの減少勾配は、第1解除ストローク線StD41の場合と比較して、小さくなっている。第2解除ストローク線StD42では、操作変位量Spが小さい領域における目標回転角Mtの減少勾配は、第1解除ストローク線StD41の場合と比較して、大きくなっている。このため、第2解除ストローク線StD42の場合、第1解除ストローク線StD41の場合と比較して、ヒステリシス幅が大きい関係を示す。
本実施形態の作用及び効果について説明する。
第3実施形態の電動倍力装置によれば、選択されている走行モードに対応する減少時関係を満たすように目標回転角Mtが導出され、モータ96が制御される。
第3実施形態の電動倍力装置によれば、選択されている走行モードに対応する減少時関係を満たすように目標回転角Mtが導出され、モータ96が制御される。
さらに第3実施形態の電動倍力装置では、第3モードMD3が選択されている場合には、第1解除ストローク線StD41として示したように、操作変位量Spが減少し始めるときの操作変位量Spの減少に対して目標回転角Mtが減少する減少勾配が大きい。これによって、第1解除ストローク線StD41として示す減少時関係では、操作変位量Spが小さい領域でも大きい領域でも、ヒステリシス幅が小さくなる。このため、急な加減速を繰り返す走行が行われる場合でも、運転者の操作が押圧力に反映されやすくなる。
また、第3実施形態の電動倍力装置では、第4モードMD4が選択されている場合には、第2解除ストローク線StD42として示したように、操作変位量Spが減少し始めるときの操作変位量Spの減少に対して目標回転角Mtが減少する減少勾配が小さい。これによって、第2解除ストローク線StD42として示す減少時関係では、操作変位量Spが小さい領域でも大きい領域でも、ヒステリシス幅が大きくなる。このため、運転者の操作が押圧力に反映されにくくなり、車両の挙動が急激に変化することが抑制される。
すなわち、第3実施形態の電動倍力装置によれば、選択されている走行モードの特性に応じて、ヒステリシス特性を変更することができる。
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記第3実施形態では、ペダル操作の切換時におけるヒステリシス幅を、第3モードMD3の場合と第4モードMD4の場合とで等しくした。第2実施形態と同様に、ペダル操作の切換時におけるヒステリシス幅を走行モードに応じて変更してもよい。たとえば、図8に示すような操作変位量Spと目標回転角Mtとの関係が目標回転角導出部12に記憶されていてもよい。
図8には、第3モードMD3に対応する減少時関係を第1解除ストローク線StD51として実線で示している。また、第4モードMD4に対応する減少時関係を第2解除ストローク線StD52として一点鎖線で示している。減少時関係が第1解除ストローク線StD51として示される際のペダル操作の切換時におけるヒステリシス幅は、減少時関係が第2解除ストローク線StD52として示される際のペダル操作の切換時におけるヒステリシス幅よりも大きい。
さらに、図8に示す例では、操作変位量Spが減少し始めたとき、第3実施形態と同様に、第1解除ストローク線StD51の場合には減少勾配が大きく、第2解除ストローク線StD52の場合には減少勾配が小さくなっている。そして、操作変位量Spが小さい領域では、第1解除ストローク線StD51の場合には減少勾配が小さくなり、第2解除ストローク線StD52の場合には減少勾配が大きくなっている。図8に示す変更例においても、上記第3実施形態と同様に、選択されている走行モードの特性に応じて、ヒステリシス特性を変更することができる。
その他、上記各実施形態に共通して変更可能な要素としては次のようなものがある。
・上記各実施形態では、解除ストローク線StDを調整することによって増大時関係と減少時関係とが異なるようにモータ96を制御する例を示した。解除ストローク線StDを調整することに替えて、作動ストローク線StIを調整することによって増大時関係と減少時関係とを異ならせることもできる。また、作動ストローク線StIおよび解除ストローク線StDの両者を調整することもできる。
・上記各実施形態では、解除ストローク線StDを調整することによって増大時関係と減少時関係とが異なるようにモータ96を制御する例を示した。解除ストローク線StDを調整することに替えて、作動ストローク線StIを調整することによって増大時関係と減少時関係とを異ならせることもできる。また、作動ストローク線StIおよび解除ストローク線StDの両者を調整することもできる。
・上記各実施形態では、ストロークセンサ81からの検出信号によって操作変位量Spを取得する構成を採用した。操作変位量Spを取得する構成は、これに限らない。たとえば、アシスト機構95の位置に対する相対的な入力軸93の位置を検出可能な相対変位センサを電動倍力装置が備えている場合には、回転角センサ83から取得するアシスト機構95の位置と、相対変位センサから取得するアシスト機構95に対する入力軸93の相対的な位置とに基づいて、操作変位量Spを取得することができる。この場合には、電動倍力装置がストロークセンサ81を備えていなくても操作変位量Spを取得することができる。
・上記各実施形態では、制動アクチュエータ92を備える電動倍力装置100を例示した。制動アクチュエータは、図1に示した構成に限らず、入力された操作力をモータの駆動量に応じて助勢するアシスト機構を備えており、アシスト機構によって助勢された操作力を押圧力として出力する構成であればよい。たとえば、国際公開第2011/099277号に示すような、モータによって駆動されるアシスト機構と入力軸とがそれぞれ弾性体を押圧する構成を採用してもよい。
・上記各実施形態では、制動操作部材としてブレーキペダル91を例示した。制動操作部材は、ブレーキペダル91に限らない。たとえば、制動操作を行うためのレバー等でもよい。
10…制御装置、11…操作変位取得部、12…目標回転角導出部、13…アシスト機構制御部、14…回転角取得部、15…車速取得部、16…路面情報取得部、70…操舵制御部、81…ストロークセンサ、83…回転角センサ、88…モード選択部、89…車輪、91…ブレーキペダル、92…制動アクチュエータ、93…入力軸、94…弾性体、95…アシスト機構、96…モータ、97…出力軸、99…リザーバタンク、100…電動倍力装置、MC…マスタシリンダ、WC…ホイールシリンダ。
Claims (6)
- 制動操作部材を介して操作力が入力される入力軸と、該入力軸に入力された操作力をモータの駆動量に応じて助勢するアシスト機構と、該アシスト機構に連結されているとともに当該アシスト機構によって助勢された操作力を押圧力として出力する出力軸と、を有する制動アクチュエータと、
前記制動アクチュエータの制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記制動操作部材の操作に基づいた前記入力軸の変位量である操作変位量を取得する操作変位取得部と、
前記操作変位量に応じて前記モータを駆動させるアシスト機構制御部と、を有し、
前記アシスト機構制御部は、前記操作変位量が増大しているときにおける当該操作変位量と前記押圧力との関係と、前記操作変位量が減少しているときにおける当該操作変位量と前記押圧力との関係と、を互いに異ならせるように、前記モータを制御する
車両の電動倍力装置。 - 前記制御装置は、車両の走行状態を取得する走行状態取得部を有し、
前記操作変位量が増大しているときにおける当該操作変位量と前記押圧力との関係を増大時関係として、前記操作変位量が減少しているときにおける当該操作変位量と前記押圧力との関係を減少時関係とすると、
前記アシスト機構制御部は、
前記操作変位量が増大しているときには、前記増大時関係に基づいた前記押圧力が前記出力軸から出力されるように、前記モータを制御し、
前記操作変位量が減少しているときには、前記減少時関係に基づいた前記押圧力が前記出力軸から出力されるように、前記モータを制御するものであり、
前記増大時関係から定まる規定の押圧力に対応する前記操作変位量と、前記減少時関係から定まる前記規定の押圧力に対応する前記操作変位量との差分をヒステリシス幅とした場合、
前記制御装置は、前記走行状態に応じて前記ヒステリシス幅が変わるように、前記増大時関係および前記減少時関係のうち少なくとも一方を調整する調整部をさらに有する
請求項1に記載の車両の電動倍力装置。 - 前記走行状態取得部は、車両の車速を前記走行状態として取得して、
前記調整部は、前記車速が大きいほど前記ヒステリシス幅が大きくなるように、前記増大時関係および前記減少時関係のうち少なくとも一方を調整する
請求項2に記載の車両の電動倍力装置。 - 前記走行状態取得部は、車両が走行する路面の摩擦係数を前記走行状態として取得して、
前記調整部は、前記摩擦係数が小さいほど前記ヒステリシス幅が小さくなるように、前記増大時関係および前記減少時関係のうち少なくとも一方を調整する
請求項2に記載の車両の電動倍力装置。 - 複数の走行モードが設定されており選択されている走行モードに応じた車両の制御を行う機能を有する車両に適用され、
前記操作変位量が増大しているときにおける当該操作変位量と前記押圧力との関係を増大時関係として、前記操作変位量が減少しているときにおける当該操作変位量と前記押圧力との関係を減少時関係として、前記増大時関係から定まる規定の前記押圧力に対応する前記操作変位量と、前記増大時関係から定まる前記規定の押圧力に対応する前記操作変位量との差分をヒステリシス幅とした場合、
前記制御装置は、前記ヒステリシス幅が、選択されている前記走行モードに応じた大きさとなるように、前記増大時関係および前記減少時関係のうち少なくとも一方を調整する調整部をさらに有する
請求項1に記載の車両の電動倍力装置。 - 前記電動倍力装置のヒステリシス特性を前記走行モード毎に記憶する記憶部を備え、
前記調整部は、選択されている前記走行モードに対応する前記ヒステリシス特性に基づいて、前記ヒステリシス幅が、当該ヒステリシス特性に応じた大きさとなるように、前記増大時関係および前記減少時関係のうち少なくとも一方を調整する
請求項5に記載の車両の電動倍力装置。
Priority Applications (2)
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Applications Claiming Priority (1)
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JP2019152867A JP2021030876A (ja) | 2019-08-23 | 2019-08-23 | 車両の電動倍力装置 |
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JP5545490B2 (ja) * | 2010-11-16 | 2014-07-09 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | ブレーキ制御装置 |
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