JP2009154865A - 車両に搭載されるブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自動変速機の変速操作があっても、自動車に作用するブレーキ力の変化を最小限に抑えるブレーキ装置を提供する。
【解決手段】エンジンブレーキ力推定手段１２は、自動車１００に作用するエンジンブレーキ力を推定する。摩擦ブレーキ力決定手段１４は、自動変速機１２０の変速操作に伴うエンジンブレーキ力の一時的な低下を補うための摩擦ブレーキ力の目標値を、エンジンブレーキ力の推定値に基づいて決定する。アクチュエータ制御手段１５は、摩擦ブレーキ力の目標値に基づいて、各ブレーキアクチュエータ２０ａ、２０ｂで発生させるべき摩擦ブレーキ力を算出し、このための制御信号を各ブレーキアクチュエータ２０ａ、２０ｂに出力する。ブレーキアクチュエータ２０ａ、２０ｂは、アクチュエータ制御手段１５からの制御信号に基づいて、変速操作中の摩擦ブレーキ力を増加させる。
【選択図】 図７

Description

本発明は、ブレーキ装置に関する。

流体クラッチを用いたオートマチックトランスミッション車の燃費性能を向上させるために、マニュアルトランスミッションをベースにして、乾式クラッチとシンクロメッシュ機構を採用したオートマチックトランスミッション機構が知られている。例えば、特許文献１には、アウトプットシャフトの軸方向にストロークされて遊転ギアと噛合し、該遊転ギアを該アウトプットシャフトに固定可能なスリーブリングを備えたシンクロメッシュ機構と、前記スリーブリングに連結されるシフトフォークに作用して該スリーブリングと前記遊転ギアの係脱を行うシフトアクチュエータと、を有するトランスミッションにおいてさらに、前記シフトアクチュエータが前記シフトフォークに作用する圧力を可変する圧力制御手段を有し、該圧力制御手段は、変速開始からボーク点からは変速ショックが低減されるように該圧力を低圧とすること、さらに前記トランスミッションへのインプット回転数ないしカウンタギア回転数を検出する回転数センサを有し、前記圧力制御手段は、前記回転数センサの検出出力に基づき、前記回転数の変化率が実質的に一定となるように前記圧力を制御するシンクロメッシュ式トランスミッションの変速制御装置が記載されている。

特開平１１−２２８１６号公報

上記従来技術によれば、変速ショックを低下しかつ変速チェンジに要する時間を短縮できる、とされている。しかしながら、このようなトランスミッションでは、変速操作の際に乾式クラッチの断続が必要である。このため、必ずしもすべての走行状態において乗り心地性能が良いとは言えなかった。

例えば、コースト走行中に、ダウン変速のために摩擦クラッチの接続が解放されると、エンジンフリクショントルクの車輪への伝達が一時的に中断されるため、その間、同トルクによって発生するいわゆるエンジンブレーキ力が零となる。その結果、車両の前後方向加速度が変化するため、運転者はショックを感じることになる。また、エンジンブレーキ力を効かせながら下り坂を走行している最中に、車速の上昇に伴ってアップ変速が行われると、エンジンブレーキ力が一時的に零になるため、車両の加速から運転者は不安を感じることになる。

一方、ブレーキペダルの操作を伴う走行では、自動変速機の変速比の切替えと、摩擦クラッチの断続に起因してエンジンブレーキ力が変動するため、ブレーキペダルの踏込み量と実際のブレーキ力との間の差異から、運転者はブレーキフィーリングに違和感を覚えることになる。

本発明は、自動変速機の変速操作があったときに、自動車に作用するブレーキ力の変化を小さく抑えるブレーキ装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決する１つの特徴は次のとおりである。

駆動力および制動力を発生するトルク発生源からの駆動力および制動力を変速機構を介して車輪に伝える車両に搭載される摩擦ブレーキ装置であって、ブレーキペダルの操作量に基づき要求ブレーキ力を推定する要求ブレーキ力推定手段と、摩擦ブレーキ力の目標値を決定する目標ブレーキ力決定手段と、上記車輪に制動力を発生するブレーキアクチュエータと、前記摩擦ブレーキ力の目標値に基づき前記ブレーキアクチュエータに制動力を発生させるアクチュエータ制御手段とを備え、前記要求ブレーキ力推定手段が推定した要求ブレーキ力が略ゼロの場合に、変速開始前の前記トルク発生源の制動力を前記摩擦ブレーキ力の目標値として変速期間にわたって保持し、前記アクチュエータ制御手段は前記変速開始前の前記トルク発生源の制動力を前記摩擦ブレーキ力の目標値として前記ブレーキアクチュエータを制御することを特徴とする摩擦ブレーキ装置。

上記課題を解決する他の１つの特徴は次のとおりである。

駆動力および制動力を発生するトルク発生源からの駆動力および制動力を変速機構を介して車輪に伝える車両に搭載される摩擦ブレーキ装置であって、ブレーキペダルの操作量に基づき要求ブレーキ力を推定する要求ブレーキ力推定手段と、摩擦ブレーキ力の目標値を決定する目標ブレーキ力決定手段と、上記車輪に制動力を発生するブレーキアクチュエータと、前記摩擦ブレーキ力の目標値に基づき前記ブレーキアクチュエータに制動力を発生させるアクチュエータ制御手段とを備え、前記要求ブレーキ力推定手段が推定した要求ブレーキ力が略ゼロの場合に、変速開始前の前記トルク発生源の制動力と、変速開始後に前記トルク発生源が発生する制動力とを求め、前記摩擦ブレーキ力の目標値を前記変速開始前の前記トルク発生源の制動力を変速開始時の前記摩擦ブレーキ力の目標値とし、変速過程の経過に基づき前記変速開始後に前記トルク発生源が発生する制動力に向けて前記摩擦ブレーキ力の目標値を変化させ、前記アクチュエータ制御手段は、前記摩擦ブレーキ力の目標値に基づき前記ブレーキアクチュエータの発生する制動力を制御することを特徴とする摩擦ブレーキ装置。

以上説明したように、本発明によれば、自動変速機の変速操作があっても、自動車に作用するブレーキ力の変化を最小限に抑えるブレーキ装置を提供することができる。

本発明の実施の形態１によるブレーキ装置の全体構成図である。 自動変速機の一例である。 自動変速機の変速線図の一例である。 ブレーキ力制御装置が実行するルーチンのフローチャートである。 エンジンブレーキ力、摩擦ブレーキ力、総ブレーキ力のタイムチャートである。 エンジンブレーキ力、摩擦ブレーキ力、総ブレーキ力のタイムチャートである。 エンジンブレーキ力、摩擦ブレーキ力、総ブレーキ力のタイムチャートである。 エンジンブレーキ力、摩擦ブレーキ力、総ブレーキ力のタイムチャートである。 要求ブレーキ力、エンジンブレーキ力、摩擦ブレーキ力、総ブレーキ力のタイムチャートである。 駆動力、摩擦ブレーキ力、実質の駆動力のタイムチャートである。

以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１によるブレーキ装置１の全体構成を示す図である。図１において、ブレーキ装置１は、ブレーキ力制御装置１０と、ブレーキアクチュエータ２０（２０ａ、２０ｂ）とを備えてなる。ブレーキ力制御装置１０は、要求ブレーキ力推定手段１１と、エンジンブレーキ力推定手段１２と、駆動力推定手段１３と、摩擦ブレーキ力決定手段１４、アクチュエータ制御手段１５とを備えてなる。また、ブレーキ力制御装置１０は、変速操作検出手段１６を含む。

要求ブレーキ力推定手段１１は、ブレーキペダルユニット１５２に備わる図示しない踏力センサ、ストロークセンサ等の出力信号から、テーブル参照、あるいは数式適用によって運転者の要求ブレーキ力を推定する、演算回路、あるいは演算処理である。なお、上記センサの出力信号に適切な係数を乗じて要求ブレーキ力を推定しても構わない。また、複数の踏力センサ、あるいはストロークセンサを併用することにより、要求ブレーキ力の推定精度が向上するとともに、ブレーキペダルユニット１５２の信頼性が向上する。

エンジンブレーキ力推定手段１２は、例えば数（１）に基づいてエンジンブレーキ力を推定する、演算回路、あるいは演算処理である。

（数１）
ＦＥＢ＝（ＴＥＦ×ｉＴＲＮＳ×ｉＦＮＬ）／ｒＷ （１）

ここで、ＦＥＢはエンジンブレーキ力、ＴＥＦはエンジン１１０のフリクショントルク、ｉＴＲＮＳは自動変速機１２０の変速比、ｉＦＮＬは図示しない最終減速機の減速比、ｒＷは車輪１５６ａ、１５６ｂの有効半径である。

なお、エンジン１１０のフリクショントルクは、ポンピングトルク、発電機１１１の発電トルク、補機１１２の駆動トルク等であり、テーブルあるいはマップの参照により容易に把握することができる。また、エンジン１１０から車輪１５６ａ、１５６ｂまでの間に他の動力伝達要素が備わる場合には、当然その影響を考慮してもよい。また、車速推定手段１５０から得られる車速の微分値から自動車１００の減速度を推定することができ、これからエンジンブレーキ力を推定することもできる。

駆動力推定手段１３は、例えば数（２）に基づいて、エンジン１００の回転駆動トルクによって自動車１００に作用する駆動力（以下、駆動力と称す）を推定する、演算回路、あるいは演算処理である。

（数２）
ＦＤＲ＝（ＴＤＲ×ｉＴＲＮＳ×ｉＦＮＬ）／ｒＷ （２）

ここで、ＦＤＲは駆動力、ＴＤＲはエンジン１１０の回転駆動トルク、ｉＴＲＮＳは自動変速機１２０の変速比、ｉＦＮＬは図示しない最終減速機の減速比、ｒＷは車輪１５６ａ、１５６ｂの有効半径である。

なお、エンジン１１０の回転駆動トルクは、アクセルペダルユニット１５３に備わる図示しないアクセル開度センサ等の出力信号から、テーブルあるいはマップの参照により容易に把握することができる。また、駆動力推定手段１３は、自動変速機１２０の変速操作中の駆動力を推定することができる。

摩擦ブレーキ力決定手段１４は、要求ブレーキ力の推定値、あるいはエンジンブレーキ力の推定値、あるいは要求ブレーキ力の推定値とエンジンブレーキ力の推定値、あるいは駆動力の推定値のいずれかに基づいて摩擦ブレーキ力の目標値を決定する、演算回路、あるいは演算処理である。

アクチュエータ制御手段１５は、摩擦ブレーキ力の目標値に基づいて、各ブレーキアクチュエータ２０ａ、２０ｂで発生させるべき摩擦ブレーキ力を算出し、このための制御信号を各ブレーキアクチュエータ２０ａ、２０ｂに出力する、演算回路、あるいは演算処理である。

図１において、ブレーキアクチュエータ２０ａ、２０ｂは、例えば、図示しないバッテリ等の蓄電池から電力の供給を受けており、アクチュエータ制御手段１４からの制御信号に基づいて、図示しないパッドを車輪軸１５４と共に回転するディスクロータ１５５ａ、１５５ｂに押圧してブレーキ力を発生させる。なお、ブレーキアクチュエータ２０ａ、２０ｂには、押圧力を発生するモータ、減速機、モータを駆動するドライバ等が内蔵されている。また、ブレーキアクチュエータ２０ａ、２０ｂとしては、上記の他に、電気信号により油圧アクチュエータを駆動して押圧力を発生させる、いわゆる電気油圧式のものであっても構わない。また、ブレーキアクチュエータ２０ａ、２０ｂは、図示しない他の車輪軸にも備えられている。

図１において、自動車１００は、化石燃料等を燃焼して回転駆動トルクを発生するエンジン１１０と、エンジン１１０によって駆動される発電機１１１および補機１１２と、エンジン１１０の回転駆動トルクを変換して車輪軸１５４に伝達する自動変速機１２０と、車輪軸１５４と、車輪１５６ａ、１５６ｂと、車輪速センサ１５１ａ、１５１ｂと、ブレーキペダルユニット１５２と、アクセルペダルユニット１５３と、自動変速機１２０を制御する自動変速機制御手段１４０と、車輪速センサ１５１ａ、１５１ｂの信号に基づいて車速を推定する車速推定手段１５０とを備えてなる。なお、発電機１１１としては、オルタネータ、あるいは電動機能を兼ね備えたモータジェネレータ等であってもよい。また、発電機１１１はエンジン１１０と自動変速機１２０との間にあってもよい。また、補機１１２は、エアコンコンプレッサ、ウォータポンプ、オイルポンプ等である。また、自動車１００の構成としては、図１に示すような後輪駆動方式である必要はなく、例えば、前輪駆動方式、４輪駆動方式等であってもよい。

自動変速機制御手段１４０は、車速推定手段１５０からの車速の推定値と、エンジン１１０に備わる図示しないスロットルの開度に基づいて、変速のための制御信号を自動変速機１２０に出力する、演算回路、あるいは演算処理である。車輪速センサ１５１ａ、１５１ｂは、車輪１５６ａ、１５６ｂの回転数を測定する、例えば、回転数センサである。

車速推定手段１５０は、車輪速センサ１５１ａ、１５１ｂから得られる車輪１５６ａ、１５６ｂの回転数、車輪１５６ａ、１５６ｂの半径等からそれぞれの車輪速を算出し、これらに基づいて自動車１００の車速を推定する、演算回路、あるいは演算処理である。なお、車速としては、各車輪速センサ１５１ａ、１５１ｂから得られる車輪速の最小値、あるいは最大値、あるいは中間値のいずれを採用しても構わない。

図１中に示す自動変速機１２０の一例を図２に示す。図２において、自動変速機１２０は、入力軸１２２と、複数の歯車が備わる主軸１２３と、複数の歯車が備わる対向軸１２４と、エンジン出力軸１２１と入力軸１２２との間に備わる第１のクラッチ１２５と、主軸１２３に備わる第２のクラッチ１２６および第３のクラッチ１２７と、第１のクラッチ１２５を動作させる第１のアクチュエータ１２８と、第２のクラッチ１２６を動作させる第２のアクチュエータ１２９と、第３のクラッチ１２７を動作させる第３のアクチュエータ１３０とを備えてなる。

第１のクラッチ１２５は、第１のアクチュエータ１２８によって動作し、エンジン出力軸１２１と入力軸１２２との接続を断続する。第２のクラッチ１２６は、第２のアクチュエータ１２９によって動作し、主軸１２３に接続される歯車を切替える。第３のクラッチ１２７は、第３のアクチュエータ１３０によって動作し、主軸１２３に接続される歯車を切替える。第１のアクチュエータ１２８と、第２のアクチュエータ１２９と、第３のアクチュエータ１３０は、自動変速機制御手段１４０からの制御信号に基づいて、それぞれ単独に動作する。なお、第１のアクチュエータ１２８と、第２のアクチュエータ１２９と、第３のアクチュエータ１３０の形式としては、空圧駆動型、油圧駆動型、電動駆動型、電磁駆動型のいずれであっても構わない。

以上、自動変速機１２０の構成の一例を説明したが、自動変速機１２０としては、トルクコンバータ等の流体クラッチと、複数の遊星歯車組と、ブレーキと、クラッチとを備えてなるものであってもよい。

ここで、自動変速機１２０の動作について説明する。

アイドリング時は、第１のクラッチ１２５の接続は解放されており、エンジン出力軸１２１と入力軸１２２とは切り離された状態にある。発進時は、第１のアクチュエータ１２８によって第１のクラッチ１２５が接続される。これにより、エンジン出力軸１２１と入力軸１２２とが接続されるため、エンジン１１０の回転駆動トルクが自動変速機１２０側に伝達される。

変速操作時は、まず、第１のアクチュエータ１２８によって第１のクラッチ１２５の接続が解放される。その後、第２のアクチュエータ１２９および第３のアクチュエータ１３０が、必要に応じて第２のクラッチ１２６と、第３のクラッチ１２７を動作させる。これにより、主軸１２３に接続される歯車が切替えられ、変速比の切替えが行われる。その後、第１のアクチュエータ１２８によって第１のクラッチ１２５が接続される。以上の変速操作により、変速比を小さくするアップ変速、あるいは変速比を大きくするダウン変速のいずれかが行われる。停止時は、エンジン１１０のストールを回避するために、第１のアクチュエータ１２８によって第１のクラッチ１２５の接続が解放される。これにより、エンジン出力軸１２１と入力軸１２２との接続が解放され、アイドリング状態に至る。ここで、自動変速機１２０の変速タイミングについて説明する。

図３は、自動変速機１２０の変速タイミングを決定する変速線図の一例である。図３において、実線が、アップ変速の条件の境界線である「アップ変速線」であり、破線が、ダウン変速の条件の境界線である「ダウン変速線」である。「アップ変速線」には、変速比が最も大きい１速から２速への変速線（図中、「１速→２速」）、２速から３速への変速線（図中、「２速→３速」）、３速から４速への変速線（図中、「３速→４速」）がある。また、「ダウン変速線」には、変速比が最も小さい４速から３速への変速線（図中、「４速→３速」）、３速から２速への変速線（図中、「３速→２速」）、２速から１速への変速線（図中、「２速→１速」）がある。

自動変速機制御手段１４０は、車速推定手段１５０からの車速の推定値と、エンジン１１０に備わる図示しないスロットルの開度から、この変速線図に従って自動変速機１２０の変速タイミングを決定する。具体的には、「アップ変速線」を跨ぐ車速あるいはスロットルの開度の変化があった場合に、現状のシフト位置から１速のシフトアップを決定する。また、「ダウン変速線」を跨ぐ車速あるいはスロットルの開度の変化があった場合に、現状のシフト位置から１速のシフトダウンを決定する。このように決定した変速タイミングに基づいて、第１のアクチュエータ１２８と、第２のアクチュエータ１２９と、第３のアクチュエータ１３０を駆動するための制御信号を自動変速機１２０に出力する。なお、変速タイミングの決定は必ずしも上述の通りに行われるとは限らず、走行状態に応じて適宜最適に行われる。また、場合によっては運転者の要求が優先される。

以下、本実施例のブレーキ装置１に備わるブレーキ力制御装置１０の具体的な処理について、図４を参照して説明する。図４は、ブレーキ力制御装置１０が実行するルーチンのフローチャートである。図４に示すルーチンは、所定の時間間隔で繰返し起動される。図４に示すルーチンが起動されると、まず、ステップ２００の処理が実行される。ステップ２００では、要求ブレーキ力推定手段１１によって、運転者の要求ブレーキ力が推定される。ステップ２０１では、エンジンブレーキ力推定手段１２によって、自動車１００に作用するエンジンブレーキ力が推定される。

なお、エンジンブレーキ力推定手段１２は、自動変速機１２０の変速操作中、詳しくは第１のクラッチ１２５が断続している最中のエンジンブレーキ力を推定することができる。これは、第１のクラッチ１２５の動力伝達特性、動作タイミング等を事前に把握しておくことで容易に実現することができる。これにより、変速操作に伴うエンジンブレーキ力の変化をより詳細に把握できるため、ブレーキ力の変化をより小さく抑えることができる。

また、自動変速機１２０が、トルクコンバータ等の流体クラッチと、複数の遊星歯車組と、ブレーキと、クラッチとを備えてなる場合であっても、変速操作中のエンジンブレーキ力を推定することができる。これは、トルクコンバータの動力伝達特性、遊星歯車組の慣性モーメント、ブレーキおよびクラッチの制御容量等を事前に把握しておくことで容易に実現することができる。

ステップ２０２では、駆動力推定手段１３によって、自動車１００に作用する駆動力が推定される。なお、駆動力推定手段１３は、自動変速機１２０の変速操作中、詳しくは第１のクラッチ１２５が断続している最中の駆動力を推定することができる。これは、第１のクラッチ１２５の動力伝達特性、動作タイミング等を事前に把握しておくことで容易に実現することができる。

また、自動変速機１２０が、トルクコンバータ等の流体クラッチと、複数の遊星歯車組と、ブレーキと、クラッチとを備えてなる場合であっても、変速操作中の駆動力を推定することができる。これは、トルクコンバータの動力伝達特性、遊星歯車組の慣性モーメント、ブレーキおよびクラッチの制御容量等を事前に把握しておくことで容易に実現することができる。ステップ２０３では、摩擦ブレーキ力決定手段１４によって、摩擦ブレーキ力の目標値が決定される。

ここで、摩擦ブレーキ力の目標値の決定方法の一例について説明する。第１の方法は、要求ブレーキ力が零、あるいはほぼ零の場合に、自動変速機１２０の変速操作に伴うエンジンブレーキ力の一時的な低下を補うための摩擦ブレーキ力を決定するものである。具体的には、変速操作前のエンジンブレーキ力の最終値を摩擦ブレーキ力の目標値とし、これを変速操作期間にわたって保持するものである。

また、第２の方法は、第１の方法と同様に、要求ブレーキ力が零、あるいはほぼ零の場合に、自動変速機１２０の変速操作に伴うエンジンブレーキ力の一時的な低下を補うための摩擦ブレーキ力を決定するものである。具体的には、変速操作前のエンジンブレーキ力の最終値を保持し、これから変速操作中のエンジンブレーキ力を差し引いたものを摩擦ブレーキ力の目標値とするものであり、変速操作中のエンジンブレーキ力の変化に応じて摩擦ブレーキ力の目標値を適宜調節していくものである。

また、第３の方法は、第１の方法と同様に、要求ブレーキ力が零、あるいはほぼ零の場合に、自動変速機１２０の変速操作に伴うエンジンブレーキ力の一時的な低下を補うための摩擦ブレーキ力を決定するものである。具体的には、変速操作前のエンジンブレーキ力の最終値を保持し、これと変速操作後のエンジンブレーキ力の推定値に基づいて、変速操作中のエンジンブレーキ力と摩擦ブレーキ力との和（以下、総ブレーキ力と称す）の変化ができるかぎり小さくなるように摩擦ブレーキ力の目標値を適宜調節していくものである。

また、第４の方法は、要求ブレーキ力がエンジンブレーキ力を上回る場合に、自動変速機１２０の変速操作に伴うエンジンブレーキの一時的な低下を補うとともに、自動変速機１２０の変速比の切替えに伴うエンジンブレーキ力の変化を補うための摩擦ブレーキ力を決定するものである。具体的には、要求ブレーキ力からエンジンブレーキ力を差し引いたものを摩擦ブレーキ力の目標値とするものであり、要求ブレーキ力の変化と、エンジンブレーキ力の変化に応じて摩擦ブレーキ力の目標値を適宜調節していくものである。

また、第５の方法は、エンジン１１０から回転駆動トルクが出力されている状態で、自動変速機１２０の変速操作に伴う駆動力の一時的な跳ね上がりを抑えるための摩擦ブレーキ力を決定するものである。具体的には、駆動力から、変速操作後の駆動力の推定値を差し引いたものを摩擦ブレーキ力の目標値とするものであり、変速操作中の駆動力の変化に応じて摩擦ブレーキ力の目標値を適宜調節していくものである。

ステップ２０４では、アクチュエータ制御手段１４によって、摩擦ブレーキ力の目標値に基づいて各ブレーキアクチュエータ２０ａ、２０ｂで発生させるべきブレーキ力が算出され、このための制御信号が各ブレーキアクチュエータ２０ａ、２０ｂに出力される。これにより、今回のルーチンは終了となる。

以上のように、本発明の実施の形態１によるブレーキ装置１によれば、自動車１００の走行状態に応じて適切な摩擦ブレーキ力の目標値が決定され、これに基づいて各ブレーキアクチュエータ２０ａ、２０ｂが適切に駆動される。これにより、自動車１００に作用するブレーキ力が適宜調節されるため、乗り心地性能が向上する。

ここで、本発明の実施の形態１によるブレーキ装置１の具体的効果を、前述した各決定方法毎に説明する。まず、図５を用いて第１の方法を適用した場合について説明する。一例として、要求ブレーキ力が零のコースト走行中に、車速の低下に伴って、あるいは運転者の要求に従って、３速から２速へのダウン変速が行われた場合のエンジンブレーキ力と、摩擦ブレーキ力と、総ブレーキ力のチャートを図５に示す。

上段のチャートに示す通り、エンジンブレーキ力は、変速操作期間中に一時的に低下し、第１のクラッチ１２５の接続が解放されている期間（図中、「非接続」）は零となっている。

第１の方法では、変速操作前のエンジンブレーキ力の最終値を摩擦ブレーキ力の目標値とし、これを変速操作期間にわたって保持する。これに基づいて各ブレーキアクチュエータ２０ａ、２０ｂが発生する摩擦ブレーキ力は、中段のチャートに示す通りとなる。なお、ブレーキアクチュエータ２０ａ、２０ｂには、変速操作期間にわたって摩擦ブレーキ力の目標値に基づく制御信号が入力されているが、機械的応答性等に起因して実際の摩擦ブレーキ力は概台形状となっている。

エンジンブレーキ力と摩擦ブレーキ力を足し合わせた総ブレーキ力は下段のチャートに示す通りであり、摩擦ブレーキ力を作用させない場合、すなわちエンジンブレーキ力のみが作用する場合に比べて、総ブレーキ力の変化が小さく抑えられていることがわかる。これにより、自動車１００の前後方向加速度の変化が小さく抑えられるため、運転者は変速操作に伴うショックを感じにくくなり、乗り心地性能が向上する。なお、総ブレーキ力のチャートには、摩擦ブレーキ力を作用させない場合の総ブレーキ力の例を点線で示す。自動変速機１２０の変速操作に伴い、エンジンブレーキ力が一時的に零となっていることがわかる。

つぎに、図６を用いて第２の方法を適用した場合について説明する。第１の決定方法と同じ走行条件での、エンジンブレーキ力と、摩擦ブレーキ力と、総ブレーキ力のチャートを図６に示す。上段のチャートに示す通り、エンジンブレーキ力は、変速操作期間中に一時的に低下し、第１のクラッチ１２５の接続が解放されている期間（図中、「非接続」）は零となっている。

第２の方法では、変速操作前のエンジンブレーキ力の最終値を保持し、これから変速操作中のエンジンブレーキ力を差し引いたものを摩擦ブレーキ力の目標値とし、変速操作中のエンジンブレーキ力の変化に応じて摩擦ブレーキ力の目標値を適宜調節していく。すなわち、エンジンブレーキ力が過渡的に変化する状態および摩擦ブレーキ力自身の機械的応答性等を考慮して、摩擦ブレーキ力の目標値を適宜調節していく。これに基づいて各ブレーキアクチュエータ２０ａ、２０ｂが発生する摩擦ブレーキ力は、中段のチャートに示す通り、目標値に追従している。エンジンブレーキ力と摩擦ブレーキ力を足し合わせた総ブレーキ力は下段のチャートに示す通りであり、摩擦ブレーキ力を作用させない場合、すなわちエンジンブレーキ力のみが作用する場合に比べて、さらには第１の方法で摩擦ブレーキ力の目標値を決定した場合に比べて、総ブレーキ力の変化が小さく抑えられていることがわかる。これにより、自動車１００の前後方向加速度の変化がより一層小さく抑えられるため、運転者は変速操作に伴うショックを感じにくくなり、乗り心地性能がより一層向上する。

つぎに、図７を用いて第３の方法を適用した場合について説明する。第１の決定方法と同じ走行条件での、エンジンブレーキ力と、摩擦ブレーキ力と、総ブレーキ力のチャートを図７に示す。上段のチャートに示す通り、エンジンブレーキ力は、変速操作期間中に一時的に低下し、第１のクラッチ１２５の接続が解放されている期間（図中、「非接続」）は零となっている。

第３の決定方法では、変速操作前のエンジンブレーキ力の最終値を保持し、これと変速操作後のエンジンブレーキ力の推定値に基づいて摩擦ブレーキ力の目標値を適宜調節していく。すなわち、変速操作前と変速操作後のエンジンブレーキ力の差をスムーズに接続するように、摩擦ブレーキ力の目標値を適宜調節していく。これに基づいて各ブレーキアクチュエータ２０ａ、２０ｂが発生する摩擦ブレーキ力は、中段のチャートに示す通り、摩擦ブレーキ力の目標値に追従している。エンジンブレーキ力と摩擦ブレーキ力を足し合わせた総ブレーキ力は下段のチャートに示す通りであり、摩擦ブレーキ力を作用させない場合、すなわちエンジンブレーキ力のみが作用する場合に比べて、さらには第２の方法で摩擦ブレーキ力の目標値を決定した場合に比べて、総ブレーキ力の変化が小さく抑えられていることがわかる。これにより、自動車１００の前後方向加速度の変化がより一層小さく抑えられるため、運転者は変速操作に伴うショックを感じにくくなり、乗り心地性能がより一層向上する。

別の例として、要求ブレーキ力が零で、エンジンブレーキ力を作用させた下り坂走行中に、車速の上昇に伴って、あるいは運転者の要求に従って、２速から３速へのアップ変速が行われた場合の、エンジンブレーキ力と、摩擦ブレーキ力と、総ブレーキ力のチャートを図８に示す。この場合にも、変速操作前のエンジンブレーキ力の最終値を保持し、これと変速操作後のエンジンブレーキ力の推定値に基づいて摩擦ブレーキ力の目標値を適宜調節していく。これに基づいて各ブレーキアクチュエータ２０ａ、２０ｂが発生する摩擦ブレーキ力は、中段のチャートに示す通り、目標値に追従している。

エンジンブレーキ力と摩擦ブレーキ力とを足し合わせた総ブレーキ力は下段のチャートに示す通りであり、摩擦ブレーキ力を作用させない場合、すなわちエンジンブレーキ力のみが作用する場合に比べて、総ブレーキ力の変化が小さく抑えられていることがわかる。これにより、総ブレーキ力が一時的に零になることが回避されるため、運転者は自動車１００の加速に起因する不安を感じなくなり、乗り心地性能が向上する。

以上のように、自動変速機１２０を有する車両に搭載されるブレーキ装置において、エンジンブレーキ力を推定するエンジンブレーキ力推定手段１２と、摩擦ブレーキ力を発生するブレーキアクチュエータ２０を制御するアクチュエータ制御手段１５とを備え、エンジンブレーキ力の推定値に対応して、アクチュエータ制御手段１５が作用する摩擦ブレーキ力を演算するブレーキ力制御装置１０を有する車両に搭載されるブレーキ装置が構成される。また、自動変速機１２０を有する車両に搭載されるブレーキ装置において、エンジンブレーキ力を推定するエンジンブレーキ力推定手段１２と、摩擦ブレーキ力を発生するブレーキアクチュエータ２０を制御するアクチュエータ制御手段１５とを備え、自動変速機１２０の変速操作中に、推定されたエンジンブレーキ力の減少に伴い摩擦ブレーキ力を増加する車両に搭載されるブレーキ装置が構成される。

つぎに、図９を用いて第４の方法を適用した場合について説明する。この方法は、要求ブレーキ力がエンジンブレーキ力を上回っている状態を想定している。図９に、この状態での減速走行中に、車速の低下に伴って、あるいは運転者の要求に従って、４速から３速への、さらには３速から２速へのダウン変速が行われた場合の要求ブレーキ力と、エンジンブレーキ力と、摩擦ブレーキ力と、総ブレーキ力のチャートを示す。なお、この例では、最上段のチャートに示す通り、要求ブレーキ力が走行中にほとんど変化しない場合を想定している。

第４の方法では、要求ブレーキ力からエンジンブレーキ力を差し引いたものを摩擦ブレーキ力の目標値とし、走行中の要求ブレーキ力の変化と、エンジンブレーキ力の変化に応じて摩擦ブレーキ力の目標値を適宜調節していく。これに基づいて各ブレーキアクチュエータ２０ａ、２０ｂが発生する摩擦ブレーキ力は、上から３段目のチャートに示す通り、目標値に追従している。

エンジンブレーキ力と摩擦ブレーキ力とを足し合わせた総ブレーキ力は最下段のチャートに示す通りであり、要求ブレーキ力にほぼ合致していることがわかる。すなわち、自動車１００に作用するブレーキ力が運転者の要求通りであるため、運転者はブレーキフィーリングに対する違和感を感じにくくなり、乗り心地性能が向上する。なお、総ブレーキ力のチャートには、摩擦ブレーキ力を調節しない場合の総ブレーキ力の例を点線で示す。自動変速機１２０の変速比の切替えと変速操作に伴うエンジンブレーキ力の変化に起因して、要求ブレーキ力との差異が生じていることがわかる。

別の例として、エンジンブレーキ力と摩擦ブレーキ力を作用させて長い下り坂を走行している場合を考える。自動変速機１２０は、摩擦ブレーキ力の多用に伴うブレーキアクチュエータ２０ａ、２０ｂの過熱を回避するために、ブレーキアクチュエータ２０ａ、２０ｂの温度を検出して自動的にダウン変速してもよい。その際、要求ブレーキ力からエンジンブレーキ力を差し引いたものを摩擦ブレーキ力の目標値とし、走行中の要求ブレーキ力の変化と、エンジンブレーキ力の変化に応じて摩擦ブレーキ力の目標値を適宜調節することができる。これにより、運転者にブレーキフィーリングに対する違和感を与えないとともに、ブレーキアクチュエータ２０ａ、２０ｂの過熱を防止することができる。

以上のように、自動変速機１２０を有する車両に搭載されるブレーキ装置において、エンジンブレーキ力を推定するエンジンブレーキ力推定手段１２と、運転者の要求ブレーキ力を推定する要求ブレーキ力推定手段１１と、摩擦ブレーキ力を発生するブレーキアクチュエータ２０を制御するアクチュエータ制御手段１５とを備えてなり、ブレーキアクチュエータ２０は、エンジンブレーキ力の推定値と、要求ブレーキ力の推定値に基づいて摩擦ブレーキ力が制御される車両に搭載されるブレーキ装置が構成される。

また、自動変速機１２０を有する車両に搭載されるブレーキ装置において、エンジンブレーキ力を推定するエンジンブレーキ力推定手段１２と、運転者の要求ブレーキ力を推定する要求ブレーキ力推定手段１１と、摩擦ブレーキ力を発生するブレーキアクチュエータ２０を制御するアクチュエータ制御手段１５とを備えたブレーキ力制御装置１０を有し、ブレーキ力制御装置１０は、アクチュエータ制御手段１５に伝達する、要求ブレーキ力の推定値からエンジンブレーキ力の推定値を差引いた摩擦ブレーキ力を演算する車両に搭載されるブレーキ装置が構成される。つぎに、図１０を用いて第５の方法を適用した場合について説明する。一例として、エンジン１１０の回転駆動トルクによって加速走行している最中に、車速の上昇に伴って、あるいは運転者の要求に従って、２速から３速へのアップ変速が行われた場合の、駆動力と、摩擦ブレーキ力と、駆動力から摩擦ブレーキ力を差し引いた駆動力（以下、実質の駆動力と称す）のチャートを図１０に示す。上段のチャートに示す通り、駆動力は、変速操作期間中に一時的に上昇している。これは、２速の変速比と車速とにより定まるエンジン１１０の回転数から、３速の変速比と車速とにより定まるエンジン１１０の回転数へと、回転数が低下する前に歯車のかけ替えが行われることにより、自動車１００に作用する駆動力が一時的に上昇することを示している。

第５の方法では、この駆動力の一時的な上昇を摩擦ブレーキ力によって抑えるものである。すなわち、第５の方法では、駆動力から、変速操作後の駆動力の推定値を差し引いたものを摩擦ブレーキ力の目標値とするものであり、変速操作中の駆動力の変化に応じて摩擦ブレーキ力の目標値を適宜調節していく。すなわち、駆動力が過渡的に変化する状態および摩擦ブレーキ力自身の機械的応答性等を考慮して、摩擦ブレーキ力の目標値を適宜調節していく。これに基づいて各ブレーキアクチュエータ２０ａ、２０ｂが発生する摩擦ブレーキ力は、中段のチャートに示す通り、目標値に追従している。

駆動力から摩擦ブレーキ力を差し引いた駆動力は下段のチャートに示す通りであり、摩擦ブレーキを作用させない場合に比べて実質の駆動力の変化が小さく抑えられていることがわかる。これにより、自動車１００の前後方向加速度の変化が小さく抑えられるため、運転者は変速操作に伴うショックを感じにくくなり、乗り心地性能が向上する。

以上のように、自動変速機１２０を有する車両に搭載されるブレーキ装置において、駆動力を推定する駆動力推定手段１３と、摩擦ブレーキ力を発生するブレーキアクチュエータ２０を制御するアクチュエータ制御手段１５とを備えたブレーキ制御装置１０を有し、ブレーキ力制御装置１０は、アクチュエータ制御手段１５に伝達する、自動変速機１２０の増速の変速操作中に、駆動力推定値に対応して増加させる摩擦ブレーキ力を演算する車両に搭載されるブレーキ装置が構成される。

また、自動変速機１２０を有する車両に搭載されるブレーキ装置において、エンジンブレーキ力を推定するエンジンブレーキ力推定手段１２と、摩擦ブレーキ力を発生する、ブレーキアクチュエータ２０を制御するアクチュエータ制御手段１５とを備えたブレーキ力制御装置１０を有し、ブレーキ力制御装置１０は、アクチュエータ制御手段１５に伝達する、エンジンブレーキ力の推定値に対応して第１の摩擦ブレーキ力を演算し、駆動力推定値に対応して第２の摩擦ブレーキ力を演算し、自動変速機１２０の変速状態に対応していずれかの摩擦ブレーキ力を出力する車両に搭載されるブレーキ装置が構成される。

また、自動変速機１２０を有する車両に搭載されるブレーキ装置において、エンジンブレーキ力、要求ブレーキ力、総ブレーキ力および駆動力、駆動力に摩擦ブレーキ力を加算した実質の駆動力などのエンジンの運転状態を推定するエンジン運転状態推定手段と摩擦ブレーキ力を発生するブレーキアクチュエータ２０を制御するアクチュエータ制御手段１５と自動変速機１２０の変速操作を検出する変速操作検出手段１６とを備え、変速操作を検出したときに、推定されたエンジン運転状態に対応して摩擦ブレーキ力を演算する摩擦ブレーキ力制御装置１４を有する車両に搭載されるブレーキ装置が構成される。

一例として、総ブレーキ力を想定し、摩擦ブレーキ力を演算する。また、その一例として例えば、自動変速機１２０を有する車両に搭載されるブレーキ装置において、エンジンブレーキ力または駆動量を推定するエンジン推定手段１５または駆動力推定手段１３と、摩擦ブレーキ力を発生するブレーキアクチュエータ２０を制御するアクチュエータ制御手段１５と自動変速機１２０の変速操作開始を検出する変速操作検出手段１６を備え、変速操作に入ったことを検出したときに、推定されたエンジンブレーキ力もしくは駆動力に対応して摩擦ブレーキ力を演算する摩擦ブレーキ力制御装置１４を有する車両に搭載されるブレーキ装置が構成される。

以上のように、本発明の実施の形態１によるブレーキ装置１によれば、要求ブレーキ力の推定値、あるいはエンジンブレーキ力の推定値、あるいは要求ブレーキ力の推定値とエンジンブレーキ力の推定値、あるいは駆動力の推定値のいずれかに基づいて摩擦ブレーキ力の目標値が決定され、これに基づいて各ブレーキアクチュエータ２０ａ、２０ｂが適切に駆動される。これにより、自動変速機１２０の変速比の切替えと変速操作に伴うエンジンブレーキ力の変化に起因する総ブレーキ力の変化が、最小限に抑えられる、あるいは運転者の要求ブレーキ力に合致するため、乗り心地性能が向上する。

以上、本発明の実施の形態を図面に従って説明したが、これらはあくまでも一つの実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１…ブレーキ装置、１０…ブレーキ力制御装置、１１…要求ブレーキ力推定手段、１２…エンジンブレーキ力推定手段、１３…駆動力推定手段、１４…摩擦ブレーキ力決定手段、１５…アクチュエータ制御手段、２０ａ、２０ｂ…ブレーキアクチュエータ、１００…自動車、１１０…エンジン、１１１…発電機、１１２…補機、１２０…自動変速機、１２１…エンジン出力軸、１２２…入力軸、１２３…主軸、１２４…対向軸、１２５…第１のクラッチ、１２６…第２のクラッチ、１２７…第３のクラッチ、１２８…第１のアクチュエータ、１２９…第２のアクチュエータ、１３０…第３のアクチュエータ、１４０…自動変速機制御手段、１５０…車速推定手段、１５１ａ、１５１ｂ…車輪速センサ、１５２…ブレーキペダルユニット、１５３…アクセルペダルユニット、１５４…車輪軸、１５５ａ、１５５ｂ…ディスクロータ、１５６ａ、１５６ｂ…車輪。

Claims (2)

1. 駆動力および制動力を発生するトルク発生源からの駆動力および制動力を変速機構を介して車輪に伝える車両に搭載される摩擦ブレーキ装置であって、
   ブレーキペダルの操作量に基づき要求ブレーキ力を推定する要求ブレーキ力推定手段と、
   摩擦ブレーキ力の目標値を決定する目標ブレーキ力決定手段と、
   上記車輪に制動力を発生するブレーキアクチュエータと、
   前記摩擦ブレーキ力の目標値に基づき前記ブレーキアクチュエータに制動力を発生させるアクチュエータ制御手段とを備え、
   前記要求ブレーキ力推定手段が推定した要求ブレーキ力が略ゼロの場合に、変速開始前の前記トルク発生源の制動力を前記摩擦ブレーキ力の目標値として変速期間にわたって保持し、
   前記アクチュエータ制御手段は前記変速開始前の前記トルク発生源の制動力を前記摩擦ブレーキ力の目標値として前記ブレーキアクチュエータを制御することを特徴とする摩擦ブレーキ装置。
2. 駆動力および制動力を発生するトルク発生源からの駆動力および制動力を変速機構を介して車輪に伝える車両に搭載される摩擦ブレーキ装置であって、
   ブレーキペダルの操作量に基づき要求ブレーキ力を推定する要求ブレーキ力推定手段と、
   摩擦ブレーキ力の目標値を決定する目標ブレーキ力決定手段と、
   上記車輪に制動力を発生するブレーキアクチュエータと、
   前記摩擦ブレーキ力の目標値に基づき前記ブレーキアクチュエータに制動力を発生させるアクチュエータ制御手段とを備え、
   前記要求ブレーキ力推定手段が推定した要求ブレーキ力が略ゼロの場合に、変速開始前の前記トルク発生源の制動力と、変速開始後に前記トルク発生源が発生する制動力とを求め、前記摩擦ブレーキ力の目標値を前記変速開始前の前記トルク発生源の制動力を変速開始時の前記摩擦ブレーキ力の目標値とし、変速過程の経過に基づき前記変速開始後に前記トルク発生源が発生する制動力に向けて前記摩擦ブレーキ力の目標値を変化させ、
   前記アクチュエータ制御手段は、前記摩擦ブレーキ力の目標値に基づき前記ブレーキアクチュエータの発生する制動力を制御することを特徴とする摩擦ブレーキ装置。

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