JP2004216997A - 車両のブレーキ制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】周期レベルのきめ細かな設定により適切な間欠充電を達成しながらも、総制動トルクに変動が生じることを防止することができる車両のブレーキ制御装置を提供すること。
【解決手段】リヤドライブシャフト10に結合されたモータジェネレータ3と、モータジェネレータ3によって発電した電力をバッテリ16へ回生する回生制動手段と、モータジェネレータ3の端子間を短絡させる発電制動手段と、回生制動と発電制動とを交互に周期的に行うモータブレーキコントローラ15と、を備えた構成とした。
【選択図】 図1
【解決手段】リヤドライブシャフト10に結合されたモータジェネレータ3と、モータジェネレータ3によって発電した電力をバッテリ16へ回生する回生制動手段と、モータジェネレータ3の端子間を短絡させる発電制動手段と、回生制動と発電制動とを交互に周期的に行うモータブレーキコントローラ15と、を備えた構成とした。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回生制動を利用してブレーキ制御を行う車両のブレーキ制御装置の技術分野に属する。
【0002】
【従来の技術】
従来の回生制動を利用した車両のブレーキ制御装置は、回生制動力と機械制動力とを周期的に変化させ、回生電力をバッテリへ充電するにあたり間欠充電するようにしている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開2001−169406号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献1に記載された従来の車両のブレーキ制御装置にあっては、回生制動力と機械制動力を組み合わせ、両制動力を周期的に変化させるものであるため、油圧ブレーキ(一般的な機械制動力を得る手段)を備えた車両の場合、油圧ブレーキの応答性は回生ブレーキの応答性よりも劣る上に、油圧ブレーキの絶対的な応答性も高くない。
【0004】
よって、▲1▼設定した周期に油圧ブレーキの応答速度が追いつかず、総制動トルクに変動が生じるおそれがある。また、▲2▼油圧ブレーキの応答性で周期が設定されるので、周期を適切なレベルに細かくすることが困難な場合があり、あまりに周期幅が大きくなると間欠充電が狙いほどうまくいかないおそれがある。
【0005】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、周期レベルのきめ細かな設定により適切な間欠充電を達成しながらも、総制動トルクに変動が生じることを防止することができる車両のブレーキ制御装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の車両のブレーキ制御装置では、
車軸に結合された電動機と、
電動機によって発電した電力を蓄電器へ回生する回生制動手段と、
電動機の端子間を短絡させる発電制動手段と、
回生制動と発電制動とを交互に周期的に行うモータブレーキ制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
【0007】
ここで、「回生制動」とは、発電エネルギーを電源へ戻すこと(回生という)により、発電エネルギーをブレーキとして利用すると同時に、電力として蓄電器に回収することをいう。
【0008】
また、「発電制動」とは、発電エネルギーが発生している電動機の端子間を抵抗を介して短絡させると、発電電流がそれまでとは逆に電動機に流れ、回転を止める方向のトルクを発生させて制動することをいう。
【0009】
【発明の効果】
よって、本発明の車両のブレーキ制御装置にあっては、モータブレーキ制御手段において、回生制動と発電制動とが交互に周期的に行われるため、電気的に電動機の回路を切り替えることで、周期レベルのきめ細かな設定により適切な間欠充電を達成しながらも、回生制動と油圧制動の場合のように応答性の追従不足による総制動トルクに変動が生じることを防止することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の車両のブレーキ制御装置を実現する実施の形態を、図面に示す第1実施例〜第3実施例に基づいて説明する。
【0011】
(第1実施例)
まず、構成を説明する。
図1は第1実施例の車両(FF車ベースのモータ4輪駆動車)のブレーキ制御装置を示す全体システム図である。図1において、1はエンジン、2はトランスミッション、3はモータジェネレータ(電動機)、4Rは右フロントドライブシャフト、4Lは左フロントドライブシャフト、5FRは右前輪、5FLは左前輪、5RRは右後輪、5RLは左後輪、6はブレーキペダル、7はブースタ、8はマスターシリンダ、9はブレーキ液圧管、10はリヤドライブシャフト、11FRは右前輪ホイールシリンダ、11FLは左前輪ホイールシリンダ、12はブレーキストロークセンサ、13は温度センサ(電動機温度検出手段)、14FRは右前輪速センサ、14FLは左前輪速センサ、14RRは右後輪速センサ、14RLは左後輪速センサ、15はモータブレーキコントローラ(モータブレーキ制御手段)、16はバッテリ(蓄電器)である。
【0012】
前記左右前輪5FR,5FLは、エンジン1の駆動力がトランスミッション2及び左右のフロントドライブシャフト4R,4Lを介して伝達される。
【0013】
前記前輪5FR,5FLには、それぞれにホイールシリンダ11FR,11FLが設けられ、各ホイールシリンダ11FR,11FLには、ブレーキペダル6へのブレーキ操作力をブースタ7により倍力し、倍力された入力をブレーキ液圧に変換するマスターシリンダ8からのマスターシリンダ圧が、ブレーキ液圧管9,9を介して導かれ、これにより油圧ブレーキが構成される。前記ブレーキペダル6には、ブレーキストロークセンサ12が備えられ、検出値がモータブレーキコントローラ15へ入力される。
【0014】
前記左右後輪5RR,5RLのリヤドライブシャフト10には、回生制動及び発電制動を行うモータジェネレータ3が備えられ、回生制動により回生した電力をモータブレーキコントローラ15を経由して蓄電器であるバッテリ16へ供給する。また、必要なときだけ、モータブレーキコントローラ15を経由してバッテリ16の電力をモータジェネレータ3へ供給し、左右後輪5RR,5RLを駆動する、つまり、4輪駆動走行が可能になっている。また、モータジェネレータ3には、その温度を検出する温度センサ13が備えられ、検出値がモータブレーキコントローラ15へ入力される。
【0015】
前記モータブレーキコントローラ15は、モータジェネレータ3の界磁電流を制御してモータジェネレータ3の回転負荷(回生制動時や発電制動時の発電電力)をコントロールする。また、モータブレーキコントローラ15は、4輪駆動走行時にはモータジェネレータ3の界磁電流を制御してモータジェネレータ3の駆動トルクを制御する。また、モータブレーキコントローラ15は、バッテリ16の充電状態を常に監視している。また、モータブレーキコントローラ15は、回生電力量を常に算出するほか、バッテリ16を除く図示しない一般電装品(ランプ、ワイパー、ガラスの電熱線、コントロール電力など)の電気負荷を検出している。なお、各車輪5FR,5FL,5RR,5RLには、車輪速センサ14FR,14FL,14RR,14RLが備えられ、検出値がモータブレーキコントローラ15へ入力される。
【0016】
ここで、本発明の重要語句である「発電制動」と「回生制動」について説明する。
「発電制動」とは、発電エネルギーが発生しているモータジェネレータ3の端子間を接続することによって短絡させ、モータジェネレータ3を回す電流とは反対方向に流れて回転を止める方向にトルクを発生させて制動するものである。モータブレーキコントローラ15でモータジェネレータ3の界磁電流を制御することに加え、端子間の接続途中に抵抗を加え、抵抗値を制御することで、発電制動トルクをコントロールしている(発電制動手段に相当)。「回生制動」とは、発電制動のようにエネルギーを熱として放散してしまわず、その発電エネルギーをバッテリ16へ戻す(回生する)ものである。モータブレーキコントローラ15でモータジェネレータ3の界磁電流を制御することで、回生制動トルクをコントロールしている(回生制動手段に相当)。
【0017】
次に、作用を説明する。
【0018】
[制動力指令値の算出処理]
図2は第1実施例のモータブレーキコントローラ15にて実行される制動力指令値Tmの算出処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
【0019】
ステップS1では、ブレーキストロークセンサ12からの検出値によりブレーキストロークを検出し、ステップS2へ移行する。
【0020】
ステップS2では、予め定めておいたマップ(例えば、図示する理想前後制動力配分となる特性)からブレーキストロークに対する後輪制動力Trを算出し、ステップS3へ移行する。なお、ステップS1でブレーキストロークを検出する代わりに、ペダル踏力やマスターシリンダ圧などから後輪制動力Trを求めても良い。
【0021】
ステップS3では、右後輪速センサ14RRと左後輪速センサ14RLからの検出値によりモータジェネレータ回転速度を算出し、ステップS4へ移行する。
【0022】
ステップS4では、モータジェネレータ回転速度に基づいて、その時にモータジェネレータ3が最大発生可能な最大制動力Tm max(回生または発電)を算出し、ステップS5へ移行する(最大回生電力量算出手段)。
【0023】
ステップS5では、ステップS2で求めた後輪制動力Trが、ステップS4で求めた最大制動力Tm max以下か否かを判断し、YESの場合はステップS6へ移行し、後輪制動力Trを制動力指令値Tmとし、リターンへ至る。NOの場合はステップS7へ移行し、最大制動力Tm maxを制動力指令値Tmとし、リターンへ至る。
【0024】
なお、この後処理として、ステップS6またはステップS7にて得られた制動力指令値Tmとなるように、モータブレーキコントローラ15はモータジェネレータ3の界磁電流や発電時の抵抗値を制御する。
【0025】
[回生制動と発電制動のデューティ比制御]
図3は第1実施例のモータブレーキコントローラ15にて実行される回生制動と発電制動のデューティ比制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
【0026】
ステップS10では、バッテリ16の充電状態として残存容量(SOC:ステート・オブ・チャージ)を検出し、ステップS11へ移行する(充電状態検出手段)。
【0027】
ステップS11では、予め定めておいたマップとステップS10で求められた残存容量SOCとから発電制動比率D2を算出し、発電制動比率D2と回生制動比率D1を加えた比率が100%となる関係により、回生制動比率D1(=100%−D2)を算出し、ステップS12へ移行する(請求項2のモータブレーキ制御手段)。
【0028】
このステップS11のマップは、残存容量SOCが40%以下のときには、回生制動比率D1が100%で発電制動比率D2が0%となるようにデューティ比が決められる。すなわち、バッテリ充電量が少ない場合には、回生により連続充電するようにしている。また、残存容量SOCが40%〜90%の間では、残存容量SOCが大きいほど発電制動比率D2が増え、代わりに回生制動比率D1が減り、間欠充電されると共に、残存容量SOCに応じて回生の実行電力が変化するようになっている。また、残存容量SOCが90%以上の領域では、回生制動比率D1が0%で、発電制動比率D2が100%となるようにデューティ比が決められる。すなわち、バッテリ充電量が十分である場合には、制御の安定性や過充電防止のために、回生制動を止めて発電制動のみ行うようにしている。
【0029】
ステップS12では、温度センサ13からの検出値により、モータジェネレータ3の温度を検出し、ステップS13へ移行する。
【0030】
ステップS13では、予め定めておいたマップとモータジェネレータ温度とからステップS11で求めた回生制動比率D1と発電制動比率D2を補正する補正係数Kが算出され、ステップS14へ移行する。
【0031】
このステップS13のマップは、モータジェネレータ温度が設定温度a以下の温度領域では、補正係数KをK=1.0(補正無し)とし、モータジェネレータ温度が設定温度a〜設定温度bの間の温度領域では、補正係数KをK=1.0〜0.1まで徐々に低下する線形特性で与え、モータジェネレータ温度が設定温度b〜設定温度cの間の温度領域では、補正係数KをK=0.1で一定とし、モータジェネレータ温度が設定温度c以上の温度領域では、補正係数KをK=0としている。
【0032】
なお、設定温度aは連続発電を行ってもモータジェネレータ3などの信頼性にほとんど影響のない上限温度であり、設定温度cはモータジェネレータ3などの信頼性に影響する限界温度に対し少し低い温度であり、設定温度bは設定温度cより少し低い温度で制御の安定性を確保するためのものである。但し、特に設定温度bは設定しないで、設定温度aから設定温度cまでの間をそのまま結んでも良い。すなわち、ここでは、モータジェネレータ温度が高いほどなるべく発電制動比率D2が低下するように補正係数Kを求め、発電制動による温度上昇を抑制するようにしている。
【0033】
ステップS14では、ステップS11で求めた発電制動比率D2に補正係数Kを乗じて求めた発電制動比率D2’を新たな発電制動比率として更新すると共に、発電制動比率D2’から回生制動比率D1’を求めて、これを新たな回生制動比率として更新し、リターンへ至る(請求項5のモータブレーキ制御手段)。
【0034】
なお、このフローの後、図4及び図5に示すような、回生制動と発電制動が交互で周期的に行われるときの回生制動比率と発電制動比率が、ステップS14で求めた回生制動比率D1’と発電制動比率D2’に制御される。
【0035】
[ブレーキ制御作用]
ブレーキペダル6を踏み込むブレーキ操作時には、図4のブレーキストローク特性に示すように、t0時点からt1時点まではブレーキストロークが上昇する。このブレーキストローク上昇に伴い、左右前輪5FR,5FLのホイールシリンダ11FR,11FLへは、マスターシリンダ8からのマスターシリンダ圧がブレーキ液圧管9,9を介して導かれ、油圧ブレーキにより前輪制動力が付与される。
【0036】
一方、左右後輪5RR,5RLに対しては、図2のフローチャートにしたがって、t0時点からt1時点まではブレーキストロークの上昇に応じて上昇する制動力指令値Tmが求められ、この制動力指令値Tmが得られるように、モータブレーキコントローラ15において、回生制動と発電制動とを交互に周期的に行うモータブレーキ制御が実行され、モータブレーキ制御により理想制動力配分となる後輪制動力が付与される。
【0037】
例えば、回生制動と発電制動とを交互に周期的に行うモータブレーキ制御での1周期を20msecとした場合は、図5に示すように、1周期の中のデューティ比が、図3のステップS14で求めた回生制動比率D1’と発電制動比率D2’に制御される。なお、制動トルクの絶対値(=制動力指令値Tm)は、回生制動時にはモータジェネレータ3の界磁電流でコントロールされ、発電制動時にはモータジェネレータ3の両端子間の抵抗値でコントロールされる。
【0038】
次に、バッテリ16の残存容量SOCが20%でブレーキ操作を行った場合のブレーキ制御例を図6に基づいて説明する。
【0039】
まず、t0時点からt1時点までは、残存容量SOCが40%以下で、かつ、モータジェネレータ温度が温度a以下であるため、図3のフローチャートのステップS11にて発電制動比率D2が0%と算出され、ステップS13にて補正係数KがK=1.0と算出され、ステップS14にて発電制動比率D2’が0%となることから、回生制動比率D1’が100%と算出され、回生制動100%の連続充電となる。
【0040】
そして、t1時点を過ぎると、残存容量SOCが40%以上で、かつ、モータジェネレータ温度が温度a以下であるため、図3のフローチャートのステップS11にて発電制動比率D2が40%以上と算出され、ステップS13にて補正係数KがK=1.0と算出され、ステップS14にて残存容量SOCの増加に伴い、発電制動比率D2’が増加し回生制動比率D1’が減少する間欠充電となる。
【0041】
そして、t2時点を過ぎると、残存容量SOCが40%以上で、かつ、モータジェネレータ温度が温度a以上となるため、図3のフローチャートのステップS11にて発電制動比率D2が40%以上と算出され、ステップS13にて補正係数KがK=1.0以下の値と算出され、ステップS14にて残存容量SOCの増加に伴い、発電制動比率D2’が減少し、回生制動比率D1’が増大する間欠充電となる。つまり、発電によるモータジェネレータ3の温度上昇を抑制するように発電制動比率D2’を減少させる制御となる。
【0042】
そして、t3時点を過ぎると、モータジェネレータ温度が温度b以上となるため、図3のフローチャートのステップS13にて補正係数KがK=0.1の値と算出され、ステップS14にて発電制動比率D2’が大幅に減少し、逆に回生制動比率D1’が増大する間欠充電となる。つまり、補正により発電制動比率D2’を大きく制限することで、発電によるモータジェネレータ3の温度上昇をさらに抑制する。
【0043】
次に、効果を説明する。
第1実施例の車両のブレーキ制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【0044】
(1)リヤドライブシャフト10に結合されたモータジェネレータ3と、モータジェネレータ3によって発電した電力をバッテリ16へ回生する回生制動手段と、モータジェネレータ3の端子間を短絡させる発電制動手段と、回生制動と発電制動とを交互に周期的に行うモータブレーキコントローラ15と、を備えた構成としたため、モータジェネレータ3による制動トルクを変動させることなく、間欠充電が行え、また、従来のような回生制動と油圧制動との周期的な協調が不要なので、油圧制動の応答性の追従不足による総制動トルクの変動が生じることを防ぐことができる。また、電気的にモータジェネレータ3の回路を切り替えるので、周期を適切なレベルにきめ細かく制御することが可能となり、間欠充電が適切に行えるし、より総制動トルクの変動を防止できる。
【0045】
ちなみに、間欠充電の場合、間欠回生により回生電力の実行電流が低電流になること、また、バッテリ16の端子電圧にも電流に対する応答遅れにより間欠充電すると見かけ上の端子電圧が連続充電の時の端子電圧よりも下がるため、実質的に多くの電気量を充電することができる。
【0046】
(2)回生電力を蓄えるバッテリ16の充電状態を検出するバッテリ充電状態検出ステップS10を備え、デューティ比算出ステップS11は、回生制動と発電制動のデューティ比D1,D2を、バッテリ16の充電量が多いほど、回生制動比率D1を減少し発電制動比率D2を増大する方向に変更するようにしたため、バッテリ充電量が不足している場合における充電量増大効果と、バッテリ充電量が十分に足りている場合における制御安定性確保や過充電防止と、の両立を図ることができる。
【0047】
(3)モータジェネレータ3の温度を検出するモータジェネレータ温度検出ステップS12を備え、比率補正ステップS14は、回生制動と発電制動のデューティ比D1’,D2’を、モータジェネレータ温度が高くなるほど、回生制動比率D1を増大し発電制動比率D2を減少する方向に変更するようにしたため、発電制動に伴うモータジェネレータ3の温度上昇を抑制することができる。すなわち、発電制動は、電気エネルギーを熱に変換するため、あまりにも長く発電制動を継続すると、モータジェネレータ3が過熱するおそれがあることによる。
【0048】
(第2実施例)
この第2実施例の車両のブレーキ制御装置の構成は、第1実施例の図1と同様であるので、図示並びに説明を省略する。
【0049】
次に、作用を説明する。
【0050】
[回生制動と発電制動のデューティ比制御]
図7は第2実施例のモータブレーキコントローラ15にて実行される回生制動と発電制動のデューティ比制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
【0051】
ステップS21では、図2のフローチャートのステップS4で求めた最大制動力Tm maxを読み込み、ステップS22へ移行する。
【0052】
ステップS22では、予め定めておいたマップとステップS21で読み込んだ最大制動力Tm maxとから回生制動比率D1を算出し、回生制動比率D1と発電制動比率D2を加えた比率が100%となる関係により、発電制動比率D2(=100%−D1)を算出し、リターンへ移行する(請求項3のモータブレーキ制御手段)。
【0053】
このステップS22のマップは、最大制動力Tm maxが0のときの回生制動比率D1を100%とし、最大制動力Tm maxが設計的限界値のときの回生制動比率D1を70%とし、最大制動力Tm maxが0から設計的限界値に向かって大きくなるに従って回生制動比率D1を100%から70%へと徐々に低下させる特性にて与えている。
【0054】
なお、このフローの後、図4及び図5に示すような、回生制動と発電制動が交互で周期的に行われるときの回生制動比率と発電制動比率が、ステップS22で求めた回生制動比率D1と発電制動比率D2に制御される。
【0055】
次に、効果を説明する。
この第2実施例の車両のブレーキ制御装置にあっては、第1実施例の(1)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
【0056】
(4)モータジェネレータ3によって発電した電力の最大発生可能な最大制動力Tm maxを検出する最大制動力検出ステップS4を備え、デューティ比算出ステップS22は、回生制動と発電制動のデューティ比D1,D2を、最大制動力Tm maxが大きくなるほど、回生制動比率D1を減少し発電制動比率D2を増大する方向に変更するようにしたため、回生電力が大きく大電流充電となる場合にバッテリ電圧が急上昇することを防ぎながら充電を行うことができる。
【0057】
(第3実施例)
この第3実施例の車両のブレーキ制御装置の構成は、第1実施例の図1と同様であるので、図示並びに説明を省略する。
【0058】
次に、作用を説明する。
【0059】
[回生制動と発電制動のデューティ比制御]
図8は第3実施例のモータブレーキコントローラ15にて実行される回生制動と発電制動のデューティ比制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
【0060】
ステップS31では、バッテリ16を除く一般電装品(ランプ、ワイパー、ガラスの電熱線、コントロール電力など)の電気負荷を検出し、ステップS32へ移行する(電気負荷検出手段)。
【0061】
ステップS32では、予め定めておいたマップとステップS31で求めた電気負荷とから回生制動比率D1を算出し、回生制動比率D1と発電制動比率D2を加えた比率が100%となる関係により、発電制動比率D2(=100%−D1)を算出し、リターンへ移行する(請求項4のモータブレーキ制御手段)。
【0062】
このステップS32のマップは、電気負荷が0のときの回生制動比率D1を0%とし、電気負荷が限界負荷のときの回生制動比率D1を100%とし、電気負荷が0から限界負荷に向かって大きくなるに従って回生制動比率D1を0%から100%へと徐々に上昇させる線形特性にて与えている。
【0063】
なお、このフローの後、図4及び図5に示すような、回生制動と発電制動が交互で周期的に行われるときの回生制動比率と発電制動比率が、ステップS32で求めた回生制動比率D1と発電制動比率D2に制御される。
【0064】
次に、効果を説明する。
この第3実施例の車両のブレーキ制御装置にあっては、第1実施例の(1)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
【0065】
(5)バッテリ16を除く電気負荷を検出する電気負荷検出ステップS31を備え、デューティ比算出ステップS32は、回生制動と発電制動のデューティ比D1,D2を、電気負荷が大きくなるほど、回生制動比率D1を増大し発電制動比率D2を減少する方向に変更するようにしたため、例えば、バッテリ16の充電状態がフル充電に近くても、バッテリ16を除く電気負荷がが大きければ、それなりの回生を行うように回生制動比率D1が多くなるように周期が変更されることで、電力要求を示す電気負荷に応じたより適切な充電を行うことができる。
【0066】
以上、本発明の車両のブレーキ制御装置を第1実施例〜第3実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【0067】
例えば、第1実施例〜第3実施例では、FF車ベースのモータ4輪駆動車への適用例を示したが、FR車ベースのモータ4輪駆動車や、FF車(車軸に設けたモータジェネレータを回生&発電制動のみに用いるタイプ)、FR車(車軸に設けたモータジェネレータを回生&発電制動のみに用いるタイプ)へも適用することができる。
【0068】
また、第1実施例〜第3実施例装置のように、後輪軸に回生制動及び発電制動を行うモータジェネレータが備わるシステム以外に、前輪軸に回生制動及び発電制動を行うモータジェネレータが備わるシステムとしても良い。
【0069】
また、第1実施例〜第3実施例では、簡単に説明するために、前輪のみが油圧ブレーキで後輪がモータージェネレータによる制動を行う例を示したが、当然好ましい形態としては、4輪に油圧ブレーキを備え、油圧ブレーキと回生&発電ブレーキを協調制御するようにしても良い。
【0070】
また、電動機は1つであることが好ましいが、複数の電動機を備え、1つが回生用で、他が発電用であっても構わない。
【0071】
また、第1実施例〜第3実施例の回生制動と発電制動のデューティ比算出を組み合わせせても構わない。組み合わせとしては、例えば、何れか1つの比率変更条件により決められた回生制動比率D1と発電制動比率D2をベースとし、他の比率変更条件により補正係数を決めて最終的な回生制動比率D1と発電制動比率D2を決定する。走行状況や車両状態などに応じて重要視される比率変更条件を選択して回生制動比率D1と発電制動比率D2を決定する。複数の算出された回生制動比率と発電制動比率からセレクトハイやセレクトローにより最終的な回生制動比率D1と発電制動比率D2を決定する。などを行っても良い。
【0072】
さらに、モータジェネレータ(発電機)には、発電制動時の熱を放熱するためにモータジェネレータに放熱装置(例えば、電子負荷装置など)を接続するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例の車両のブレーキ制御装置を示す全体システム図である。
【図2】第1実施例のモータブレーキコントローラにて実行される制動力指令値の算出処理の流れを示すフローチャートである。
【図3】第1実施例のモータブレーキコントローラにて実行される回生制動と発電制動のデューティ比制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図4】ブレーキ操作時における制動力指令値とブレーキストロークの一例を示すタイムチャートである。
【図5】ブレーキ操作時において決定した回生制動比率と発電制動比率によりデューティ比制御される後輪制動力のタイムチャートである。
【図6】バッテリの残存容量SOCが20%でブレーキ操作を行ったモータブレーキ制御例における回生&発電制動のデューティ比率と残存容量SOCとモータジェネレータ温度を示すタイムチャートである。
【図7】第2実施例のモータブレーキコントローラにて実行される回生制動と発電制動のデューティ比制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図8】第3実施例のモータブレーキコントローラにて実行される回生制動と発電制動のデューティ比制御処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 エンジン
2 トランスミッション
3 モータジェネレータ(電動機)
4R 右フロントドライブシャフト
4L 左フロントドライブシャフト
5FR 右前輪
5FL 左前輪
5RR 右後輪
5RL 左後輪
6 ブレーキペダル
7 ブースタ
8 マスターシリンダ
9 ブレーキ液圧管
10 リヤドライブシャフト
11FR 右前輪ホイールシリンダ
11FL 左前輪ホイールシリンダ
12 ブレーキストロークセンサ
13 温度センサ(電動機温度検出手段)
14FR 右前輪速センサ
14FL 左前輪速センサ
14RR 右後輪速センサ
14RL 左後輪速センサ
15 モータブレーキコントローラ(モータブレーキ制御手段)
16 バッテリ(蓄電器)
【発明の属する技術分野】
本発明は、回生制動を利用してブレーキ制御を行う車両のブレーキ制御装置の技術分野に属する。
【0002】
【従来の技術】
従来の回生制動を利用した車両のブレーキ制御装置は、回生制動力と機械制動力とを周期的に変化させ、回生電力をバッテリへ充電するにあたり間欠充電するようにしている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開2001−169406号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献1に記載された従来の車両のブレーキ制御装置にあっては、回生制動力と機械制動力を組み合わせ、両制動力を周期的に変化させるものであるため、油圧ブレーキ(一般的な機械制動力を得る手段)を備えた車両の場合、油圧ブレーキの応答性は回生ブレーキの応答性よりも劣る上に、油圧ブレーキの絶対的な応答性も高くない。
【0004】
よって、▲1▼設定した周期に油圧ブレーキの応答速度が追いつかず、総制動トルクに変動が生じるおそれがある。また、▲2▼油圧ブレーキの応答性で周期が設定されるので、周期を適切なレベルに細かくすることが困難な場合があり、あまりに周期幅が大きくなると間欠充電が狙いほどうまくいかないおそれがある。
【0005】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、周期レベルのきめ細かな設定により適切な間欠充電を達成しながらも、総制動トルクに変動が生じることを防止することができる車両のブレーキ制御装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の車両のブレーキ制御装置では、
車軸に結合された電動機と、
電動機によって発電した電力を蓄電器へ回生する回生制動手段と、
電動機の端子間を短絡させる発電制動手段と、
回生制動と発電制動とを交互に周期的に行うモータブレーキ制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
【0007】
ここで、「回生制動」とは、発電エネルギーを電源へ戻すこと(回生という)により、発電エネルギーをブレーキとして利用すると同時に、電力として蓄電器に回収することをいう。
【0008】
また、「発電制動」とは、発電エネルギーが発生している電動機の端子間を抵抗を介して短絡させると、発電電流がそれまでとは逆に電動機に流れ、回転を止める方向のトルクを発生させて制動することをいう。
【0009】
【発明の効果】
よって、本発明の車両のブレーキ制御装置にあっては、モータブレーキ制御手段において、回生制動と発電制動とが交互に周期的に行われるため、電気的に電動機の回路を切り替えることで、周期レベルのきめ細かな設定により適切な間欠充電を達成しながらも、回生制動と油圧制動の場合のように応答性の追従不足による総制動トルクに変動が生じることを防止することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の車両のブレーキ制御装置を実現する実施の形態を、図面に示す第1実施例〜第3実施例に基づいて説明する。
【0011】
(第1実施例)
まず、構成を説明する。
図1は第1実施例の車両(FF車ベースのモータ4輪駆動車)のブレーキ制御装置を示す全体システム図である。図1において、1はエンジン、2はトランスミッション、3はモータジェネレータ(電動機)、4Rは右フロントドライブシャフト、4Lは左フロントドライブシャフト、5FRは右前輪、5FLは左前輪、5RRは右後輪、5RLは左後輪、6はブレーキペダル、7はブースタ、8はマスターシリンダ、9はブレーキ液圧管、10はリヤドライブシャフト、11FRは右前輪ホイールシリンダ、11FLは左前輪ホイールシリンダ、12はブレーキストロークセンサ、13は温度センサ(電動機温度検出手段)、14FRは右前輪速センサ、14FLは左前輪速センサ、14RRは右後輪速センサ、14RLは左後輪速センサ、15はモータブレーキコントローラ(モータブレーキ制御手段)、16はバッテリ(蓄電器)である。
【0012】
前記左右前輪5FR,5FLは、エンジン1の駆動力がトランスミッション2及び左右のフロントドライブシャフト4R,4Lを介して伝達される。
【0013】
前記前輪5FR,5FLには、それぞれにホイールシリンダ11FR,11FLが設けられ、各ホイールシリンダ11FR,11FLには、ブレーキペダル6へのブレーキ操作力をブースタ7により倍力し、倍力された入力をブレーキ液圧に変換するマスターシリンダ8からのマスターシリンダ圧が、ブレーキ液圧管9,9を介して導かれ、これにより油圧ブレーキが構成される。前記ブレーキペダル6には、ブレーキストロークセンサ12が備えられ、検出値がモータブレーキコントローラ15へ入力される。
【0014】
前記左右後輪5RR,5RLのリヤドライブシャフト10には、回生制動及び発電制動を行うモータジェネレータ3が備えられ、回生制動により回生した電力をモータブレーキコントローラ15を経由して蓄電器であるバッテリ16へ供給する。また、必要なときだけ、モータブレーキコントローラ15を経由してバッテリ16の電力をモータジェネレータ3へ供給し、左右後輪5RR,5RLを駆動する、つまり、4輪駆動走行が可能になっている。また、モータジェネレータ3には、その温度を検出する温度センサ13が備えられ、検出値がモータブレーキコントローラ15へ入力される。
【0015】
前記モータブレーキコントローラ15は、モータジェネレータ3の界磁電流を制御してモータジェネレータ3の回転負荷(回生制動時や発電制動時の発電電力)をコントロールする。また、モータブレーキコントローラ15は、4輪駆動走行時にはモータジェネレータ3の界磁電流を制御してモータジェネレータ3の駆動トルクを制御する。また、モータブレーキコントローラ15は、バッテリ16の充電状態を常に監視している。また、モータブレーキコントローラ15は、回生電力量を常に算出するほか、バッテリ16を除く図示しない一般電装品(ランプ、ワイパー、ガラスの電熱線、コントロール電力など)の電気負荷を検出している。なお、各車輪5FR,5FL,5RR,5RLには、車輪速センサ14FR,14FL,14RR,14RLが備えられ、検出値がモータブレーキコントローラ15へ入力される。
【0016】
ここで、本発明の重要語句である「発電制動」と「回生制動」について説明する。
「発電制動」とは、発電エネルギーが発生しているモータジェネレータ3の端子間を接続することによって短絡させ、モータジェネレータ3を回す電流とは反対方向に流れて回転を止める方向にトルクを発生させて制動するものである。モータブレーキコントローラ15でモータジェネレータ3の界磁電流を制御することに加え、端子間の接続途中に抵抗を加え、抵抗値を制御することで、発電制動トルクをコントロールしている(発電制動手段に相当)。「回生制動」とは、発電制動のようにエネルギーを熱として放散してしまわず、その発電エネルギーをバッテリ16へ戻す(回生する)ものである。モータブレーキコントローラ15でモータジェネレータ3の界磁電流を制御することで、回生制動トルクをコントロールしている(回生制動手段に相当)。
【0017】
次に、作用を説明する。
【0018】
[制動力指令値の算出処理]
図2は第1実施例のモータブレーキコントローラ15にて実行される制動力指令値Tmの算出処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
【0019】
ステップS1では、ブレーキストロークセンサ12からの検出値によりブレーキストロークを検出し、ステップS2へ移行する。
【0020】
ステップS2では、予め定めておいたマップ(例えば、図示する理想前後制動力配分となる特性)からブレーキストロークに対する後輪制動力Trを算出し、ステップS3へ移行する。なお、ステップS1でブレーキストロークを検出する代わりに、ペダル踏力やマスターシリンダ圧などから後輪制動力Trを求めても良い。
【0021】
ステップS3では、右後輪速センサ14RRと左後輪速センサ14RLからの検出値によりモータジェネレータ回転速度を算出し、ステップS4へ移行する。
【0022】
ステップS4では、モータジェネレータ回転速度に基づいて、その時にモータジェネレータ3が最大発生可能な最大制動力Tm max(回生または発電)を算出し、ステップS5へ移行する(最大回生電力量算出手段)。
【0023】
ステップS5では、ステップS2で求めた後輪制動力Trが、ステップS4で求めた最大制動力Tm max以下か否かを判断し、YESの場合はステップS6へ移行し、後輪制動力Trを制動力指令値Tmとし、リターンへ至る。NOの場合はステップS7へ移行し、最大制動力Tm maxを制動力指令値Tmとし、リターンへ至る。
【0024】
なお、この後処理として、ステップS6またはステップS7にて得られた制動力指令値Tmとなるように、モータブレーキコントローラ15はモータジェネレータ3の界磁電流や発電時の抵抗値を制御する。
【0025】
[回生制動と発電制動のデューティ比制御]
図3は第1実施例のモータブレーキコントローラ15にて実行される回生制動と発電制動のデューティ比制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
【0026】
ステップS10では、バッテリ16の充電状態として残存容量(SOC:ステート・オブ・チャージ)を検出し、ステップS11へ移行する(充電状態検出手段)。
【0027】
ステップS11では、予め定めておいたマップとステップS10で求められた残存容量SOCとから発電制動比率D2を算出し、発電制動比率D2と回生制動比率D1を加えた比率が100%となる関係により、回生制動比率D1(=100%−D2)を算出し、ステップS12へ移行する(請求項2のモータブレーキ制御手段)。
【0028】
このステップS11のマップは、残存容量SOCが40%以下のときには、回生制動比率D1が100%で発電制動比率D2が0%となるようにデューティ比が決められる。すなわち、バッテリ充電量が少ない場合には、回生により連続充電するようにしている。また、残存容量SOCが40%〜90%の間では、残存容量SOCが大きいほど発電制動比率D2が増え、代わりに回生制動比率D1が減り、間欠充電されると共に、残存容量SOCに応じて回生の実行電力が変化するようになっている。また、残存容量SOCが90%以上の領域では、回生制動比率D1が0%で、発電制動比率D2が100%となるようにデューティ比が決められる。すなわち、バッテリ充電量が十分である場合には、制御の安定性や過充電防止のために、回生制動を止めて発電制動のみ行うようにしている。
【0029】
ステップS12では、温度センサ13からの検出値により、モータジェネレータ3の温度を検出し、ステップS13へ移行する。
【0030】
ステップS13では、予め定めておいたマップとモータジェネレータ温度とからステップS11で求めた回生制動比率D1と発電制動比率D2を補正する補正係数Kが算出され、ステップS14へ移行する。
【0031】
このステップS13のマップは、モータジェネレータ温度が設定温度a以下の温度領域では、補正係数KをK=1.0(補正無し)とし、モータジェネレータ温度が設定温度a〜設定温度bの間の温度領域では、補正係数KをK=1.0〜0.1まで徐々に低下する線形特性で与え、モータジェネレータ温度が設定温度b〜設定温度cの間の温度領域では、補正係数KをK=0.1で一定とし、モータジェネレータ温度が設定温度c以上の温度領域では、補正係数KをK=0としている。
【0032】
なお、設定温度aは連続発電を行ってもモータジェネレータ3などの信頼性にほとんど影響のない上限温度であり、設定温度cはモータジェネレータ3などの信頼性に影響する限界温度に対し少し低い温度であり、設定温度bは設定温度cより少し低い温度で制御の安定性を確保するためのものである。但し、特に設定温度bは設定しないで、設定温度aから設定温度cまでの間をそのまま結んでも良い。すなわち、ここでは、モータジェネレータ温度が高いほどなるべく発電制動比率D2が低下するように補正係数Kを求め、発電制動による温度上昇を抑制するようにしている。
【0033】
ステップS14では、ステップS11で求めた発電制動比率D2に補正係数Kを乗じて求めた発電制動比率D2’を新たな発電制動比率として更新すると共に、発電制動比率D2’から回生制動比率D1’を求めて、これを新たな回生制動比率として更新し、リターンへ至る(請求項5のモータブレーキ制御手段)。
【0034】
なお、このフローの後、図4及び図5に示すような、回生制動と発電制動が交互で周期的に行われるときの回生制動比率と発電制動比率が、ステップS14で求めた回生制動比率D1’と発電制動比率D2’に制御される。
【0035】
[ブレーキ制御作用]
ブレーキペダル6を踏み込むブレーキ操作時には、図4のブレーキストローク特性に示すように、t0時点からt1時点まではブレーキストロークが上昇する。このブレーキストローク上昇に伴い、左右前輪5FR,5FLのホイールシリンダ11FR,11FLへは、マスターシリンダ8からのマスターシリンダ圧がブレーキ液圧管9,9を介して導かれ、油圧ブレーキにより前輪制動力が付与される。
【0036】
一方、左右後輪5RR,5RLに対しては、図2のフローチャートにしたがって、t0時点からt1時点まではブレーキストロークの上昇に応じて上昇する制動力指令値Tmが求められ、この制動力指令値Tmが得られるように、モータブレーキコントローラ15において、回生制動と発電制動とを交互に周期的に行うモータブレーキ制御が実行され、モータブレーキ制御により理想制動力配分となる後輪制動力が付与される。
【0037】
例えば、回生制動と発電制動とを交互に周期的に行うモータブレーキ制御での1周期を20msecとした場合は、図5に示すように、1周期の中のデューティ比が、図3のステップS14で求めた回生制動比率D1’と発電制動比率D2’に制御される。なお、制動トルクの絶対値(=制動力指令値Tm)は、回生制動時にはモータジェネレータ3の界磁電流でコントロールされ、発電制動時にはモータジェネレータ3の両端子間の抵抗値でコントロールされる。
【0038】
次に、バッテリ16の残存容量SOCが20%でブレーキ操作を行った場合のブレーキ制御例を図6に基づいて説明する。
【0039】
まず、t0時点からt1時点までは、残存容量SOCが40%以下で、かつ、モータジェネレータ温度が温度a以下であるため、図3のフローチャートのステップS11にて発電制動比率D2が0%と算出され、ステップS13にて補正係数KがK=1.0と算出され、ステップS14にて発電制動比率D2’が0%となることから、回生制動比率D1’が100%と算出され、回生制動100%の連続充電となる。
【0040】
そして、t1時点を過ぎると、残存容量SOCが40%以上で、かつ、モータジェネレータ温度が温度a以下であるため、図3のフローチャートのステップS11にて発電制動比率D2が40%以上と算出され、ステップS13にて補正係数KがK=1.0と算出され、ステップS14にて残存容量SOCの増加に伴い、発電制動比率D2’が増加し回生制動比率D1’が減少する間欠充電となる。
【0041】
そして、t2時点を過ぎると、残存容量SOCが40%以上で、かつ、モータジェネレータ温度が温度a以上となるため、図3のフローチャートのステップS11にて発電制動比率D2が40%以上と算出され、ステップS13にて補正係数KがK=1.0以下の値と算出され、ステップS14にて残存容量SOCの増加に伴い、発電制動比率D2’が減少し、回生制動比率D1’が増大する間欠充電となる。つまり、発電によるモータジェネレータ3の温度上昇を抑制するように発電制動比率D2’を減少させる制御となる。
【0042】
そして、t3時点を過ぎると、モータジェネレータ温度が温度b以上となるため、図3のフローチャートのステップS13にて補正係数KがK=0.1の値と算出され、ステップS14にて発電制動比率D2’が大幅に減少し、逆に回生制動比率D1’が増大する間欠充電となる。つまり、補正により発電制動比率D2’を大きく制限することで、発電によるモータジェネレータ3の温度上昇をさらに抑制する。
【0043】
次に、効果を説明する。
第1実施例の車両のブレーキ制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【0044】
(1)リヤドライブシャフト10に結合されたモータジェネレータ3と、モータジェネレータ3によって発電した電力をバッテリ16へ回生する回生制動手段と、モータジェネレータ3の端子間を短絡させる発電制動手段と、回生制動と発電制動とを交互に周期的に行うモータブレーキコントローラ15と、を備えた構成としたため、モータジェネレータ3による制動トルクを変動させることなく、間欠充電が行え、また、従来のような回生制動と油圧制動との周期的な協調が不要なので、油圧制動の応答性の追従不足による総制動トルクの変動が生じることを防ぐことができる。また、電気的にモータジェネレータ3の回路を切り替えるので、周期を適切なレベルにきめ細かく制御することが可能となり、間欠充電が適切に行えるし、より総制動トルクの変動を防止できる。
【0045】
ちなみに、間欠充電の場合、間欠回生により回生電力の実行電流が低電流になること、また、バッテリ16の端子電圧にも電流に対する応答遅れにより間欠充電すると見かけ上の端子電圧が連続充電の時の端子電圧よりも下がるため、実質的に多くの電気量を充電することができる。
【0046】
(2)回生電力を蓄えるバッテリ16の充電状態を検出するバッテリ充電状態検出ステップS10を備え、デューティ比算出ステップS11は、回生制動と発電制動のデューティ比D1,D2を、バッテリ16の充電量が多いほど、回生制動比率D1を減少し発電制動比率D2を増大する方向に変更するようにしたため、バッテリ充電量が不足している場合における充電量増大効果と、バッテリ充電量が十分に足りている場合における制御安定性確保や過充電防止と、の両立を図ることができる。
【0047】
(3)モータジェネレータ3の温度を検出するモータジェネレータ温度検出ステップS12を備え、比率補正ステップS14は、回生制動と発電制動のデューティ比D1’,D2’を、モータジェネレータ温度が高くなるほど、回生制動比率D1を増大し発電制動比率D2を減少する方向に変更するようにしたため、発電制動に伴うモータジェネレータ3の温度上昇を抑制することができる。すなわち、発電制動は、電気エネルギーを熱に変換するため、あまりにも長く発電制動を継続すると、モータジェネレータ3が過熱するおそれがあることによる。
【0048】
(第2実施例)
この第2実施例の車両のブレーキ制御装置の構成は、第1実施例の図1と同様であるので、図示並びに説明を省略する。
【0049】
次に、作用を説明する。
【0050】
[回生制動と発電制動のデューティ比制御]
図7は第2実施例のモータブレーキコントローラ15にて実行される回生制動と発電制動のデューティ比制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
【0051】
ステップS21では、図2のフローチャートのステップS4で求めた最大制動力Tm maxを読み込み、ステップS22へ移行する。
【0052】
ステップS22では、予め定めておいたマップとステップS21で読み込んだ最大制動力Tm maxとから回生制動比率D1を算出し、回生制動比率D1と発電制動比率D2を加えた比率が100%となる関係により、発電制動比率D2(=100%−D1)を算出し、リターンへ移行する(請求項3のモータブレーキ制御手段)。
【0053】
このステップS22のマップは、最大制動力Tm maxが0のときの回生制動比率D1を100%とし、最大制動力Tm maxが設計的限界値のときの回生制動比率D1を70%とし、最大制動力Tm maxが0から設計的限界値に向かって大きくなるに従って回生制動比率D1を100%から70%へと徐々に低下させる特性にて与えている。
【0054】
なお、このフローの後、図4及び図5に示すような、回生制動と発電制動が交互で周期的に行われるときの回生制動比率と発電制動比率が、ステップS22で求めた回生制動比率D1と発電制動比率D2に制御される。
【0055】
次に、効果を説明する。
この第2実施例の車両のブレーキ制御装置にあっては、第1実施例の(1)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
【0056】
(4)モータジェネレータ3によって発電した電力の最大発生可能な最大制動力Tm maxを検出する最大制動力検出ステップS4を備え、デューティ比算出ステップS22は、回生制動と発電制動のデューティ比D1,D2を、最大制動力Tm maxが大きくなるほど、回生制動比率D1を減少し発電制動比率D2を増大する方向に変更するようにしたため、回生電力が大きく大電流充電となる場合にバッテリ電圧が急上昇することを防ぎながら充電を行うことができる。
【0057】
(第3実施例)
この第3実施例の車両のブレーキ制御装置の構成は、第1実施例の図1と同様であるので、図示並びに説明を省略する。
【0058】
次に、作用を説明する。
【0059】
[回生制動と発電制動のデューティ比制御]
図8は第3実施例のモータブレーキコントローラ15にて実行される回生制動と発電制動のデューティ比制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
【0060】
ステップS31では、バッテリ16を除く一般電装品(ランプ、ワイパー、ガラスの電熱線、コントロール電力など)の電気負荷を検出し、ステップS32へ移行する(電気負荷検出手段)。
【0061】
ステップS32では、予め定めておいたマップとステップS31で求めた電気負荷とから回生制動比率D1を算出し、回生制動比率D1と発電制動比率D2を加えた比率が100%となる関係により、発電制動比率D2(=100%−D1)を算出し、リターンへ移行する(請求項4のモータブレーキ制御手段)。
【0062】
このステップS32のマップは、電気負荷が0のときの回生制動比率D1を0%とし、電気負荷が限界負荷のときの回生制動比率D1を100%とし、電気負荷が0から限界負荷に向かって大きくなるに従って回生制動比率D1を0%から100%へと徐々に上昇させる線形特性にて与えている。
【0063】
なお、このフローの後、図4及び図5に示すような、回生制動と発電制動が交互で周期的に行われるときの回生制動比率と発電制動比率が、ステップS32で求めた回生制動比率D1と発電制動比率D2に制御される。
【0064】
次に、効果を説明する。
この第3実施例の車両のブレーキ制御装置にあっては、第1実施例の(1)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
【0065】
(5)バッテリ16を除く電気負荷を検出する電気負荷検出ステップS31を備え、デューティ比算出ステップS32は、回生制動と発電制動のデューティ比D1,D2を、電気負荷が大きくなるほど、回生制動比率D1を増大し発電制動比率D2を減少する方向に変更するようにしたため、例えば、バッテリ16の充電状態がフル充電に近くても、バッテリ16を除く電気負荷がが大きければ、それなりの回生を行うように回生制動比率D1が多くなるように周期が変更されることで、電力要求を示す電気負荷に応じたより適切な充電を行うことができる。
【0066】
以上、本発明の車両のブレーキ制御装置を第1実施例〜第3実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【0067】
例えば、第1実施例〜第3実施例では、FF車ベースのモータ4輪駆動車への適用例を示したが、FR車ベースのモータ4輪駆動車や、FF車(車軸に設けたモータジェネレータを回生&発電制動のみに用いるタイプ)、FR車(車軸に設けたモータジェネレータを回生&発電制動のみに用いるタイプ)へも適用することができる。
【0068】
また、第1実施例〜第3実施例装置のように、後輪軸に回生制動及び発電制動を行うモータジェネレータが備わるシステム以外に、前輪軸に回生制動及び発電制動を行うモータジェネレータが備わるシステムとしても良い。
【0069】
また、第1実施例〜第3実施例では、簡単に説明するために、前輪のみが油圧ブレーキで後輪がモータージェネレータによる制動を行う例を示したが、当然好ましい形態としては、4輪に油圧ブレーキを備え、油圧ブレーキと回生&発電ブレーキを協調制御するようにしても良い。
【0070】
また、電動機は1つであることが好ましいが、複数の電動機を備え、1つが回生用で、他が発電用であっても構わない。
【0071】
また、第1実施例〜第3実施例の回生制動と発電制動のデューティ比算出を組み合わせせても構わない。組み合わせとしては、例えば、何れか1つの比率変更条件により決められた回生制動比率D1と発電制動比率D2をベースとし、他の比率変更条件により補正係数を決めて最終的な回生制動比率D1と発電制動比率D2を決定する。走行状況や車両状態などに応じて重要視される比率変更条件を選択して回生制動比率D1と発電制動比率D2を決定する。複数の算出された回生制動比率と発電制動比率からセレクトハイやセレクトローにより最終的な回生制動比率D1と発電制動比率D2を決定する。などを行っても良い。
【0072】
さらに、モータジェネレータ(発電機)には、発電制動時の熱を放熱するためにモータジェネレータに放熱装置(例えば、電子負荷装置など)を接続するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例の車両のブレーキ制御装置を示す全体システム図である。
【図2】第1実施例のモータブレーキコントローラにて実行される制動力指令値の算出処理の流れを示すフローチャートである。
【図3】第1実施例のモータブレーキコントローラにて実行される回生制動と発電制動のデューティ比制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図4】ブレーキ操作時における制動力指令値とブレーキストロークの一例を示すタイムチャートである。
【図5】ブレーキ操作時において決定した回生制動比率と発電制動比率によりデューティ比制御される後輪制動力のタイムチャートである。
【図6】バッテリの残存容量SOCが20%でブレーキ操作を行ったモータブレーキ制御例における回生&発電制動のデューティ比率と残存容量SOCとモータジェネレータ温度を示すタイムチャートである。
【図7】第2実施例のモータブレーキコントローラにて実行される回生制動と発電制動のデューティ比制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図8】第3実施例のモータブレーキコントローラにて実行される回生制動と発電制動のデューティ比制御処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 エンジン
2 トランスミッション
3 モータジェネレータ(電動機)
4R 右フロントドライブシャフト
4L 左フロントドライブシャフト
5FR 右前輪
5FL 左前輪
5RR 右後輪
5RL 左後輪
6 ブレーキペダル
7 ブースタ
8 マスターシリンダ
9 ブレーキ液圧管
10 リヤドライブシャフト
11FR 右前輪ホイールシリンダ
11FL 左前輪ホイールシリンダ
12 ブレーキストロークセンサ
13 温度センサ(電動機温度検出手段)
14FR 右前輪速センサ
14FL 左前輪速センサ
14RR 右後輪速センサ
14RL 左後輪速センサ
15 モータブレーキコントローラ(モータブレーキ制御手段)
16 バッテリ(蓄電器)
Claims (5)
- 車軸に結合された電動機と、
電動機によって発電した電力を蓄電器へ回生する回生制動手段と、
電動機の端子間を短絡させる発電制動手段と、
回生制動と発電制動とを交互に周期的に行うモータブレーキ制御手段と、
を備えたことを特徴とする車両のブレーキ制御装置。 - 請求項1に記載された車両のブレーキ制御装置において、
回生電力を蓄える蓄電器の充電状態を検出する充電状態検出手段を備え、
前記モータブレーキ制御手段は、回生制動と発電制動のデューティ比を、蓄電器の充電量が多いほど、回生制動比率を減少し発電制動比率を増大する方向に変更することを特徴とする車両のブレーキ制御装置。 - 請求項1に記載された車両のブレーキ制御装置において、
前記電動機によって発電した電力の最大発生可能な回生電力量を検出する最大回生電力量検出手段を備え、
前記モータブレーキ制御手段は、回生制動と発電制動のデューティ比を、最大回生電力量が大きくなるほど、回生制動比率を減少し発電制動比率を増大する方向に変更することを特徴とする車両のブレーキ制御装置。 - 請求項1に記載された車両のブレーキ制御装置において、
前記蓄電器を除く電気負荷を検出する電気負荷検出手段を備え、
前記モータブレーキ制御手段は、回生制動と発電制動のデューティ比を、電気負荷が大きくなるほど、回生制動比率を増大し発電制動比率を減少する方向に変更することを特徴とする車両のブレーキ制御装置。 - 請求項1ないし請求項4の何れか1項に記載された車両のブレーキ制御装置において、
前記電動機の温度を検出する電動機温度検出手段を備え、
前記モータブレーキ制御手段は、回生制動と発電制動のデューティ比を、電動機温度が高くなるほど、回生制動比率を増大し発電制動比率を減少する方向に変更することを特徴とする車両のブレーキ制御装置。
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