JP2006143104A - Regenerative coordination brake control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ハイブリッド車両や電気自動車等の車両に適用され、回生制動に協調させて摩擦制動を減圧制御する回生協調ブレーキ制御装置に関する。 The present invention is applied to a vehicle such as a hybrid vehicle or an electric vehicle, and relates to a regenerative cooperative brake control device that controls friction brake pressure reduction in cooperation with regenerative braking.
従来の回生協調ブレーキ制御装置としては、例えば特許文献1に記載されるものがある。すなわち、従来の回生協調ブレーキ制御装置では、液圧式などの摩擦制動手段と、モータ/発電機による電気的負荷を用いた回生制動手段とを備え、回生制動を優先して実行しつつ、摩擦制動力と回生制動力の総和が要求制動力となるように、両者の制動力配分を演算する。
しかしながら、低減速度領域(例えば0.1〜0.2G)では、回生制動力で要求制動力の全てが確保できることから摩擦制動が作動しない状態が長く続くおそれがある。
この場合、雨後や長時間放置されるほど、ディスクロータに錆が浮き出て来るおそれがあり、さらにそのまま放置されると、摩擦制動を掛けた際のパッドの摺接によってはディスクロータの錆を落とせない状況も考えられる。
However, in the reduced speed region (for example, 0.1 to 0.2 G), since all of the required braking force can be ensured by the regenerative braking force, there is a possibility that the state where the friction braking is not activated continues for a long time.
In this case, there is a risk that rust will come out on the disc rotor as it is left for a long time after rain, and if it is left as it is, the rust of the disc rotor may be removed depending on the sliding contact of the pad when friction braking is applied. There can be no situation.
ディスクロータの錆が落とせない状況となった場合には、錆によるジャダーや異音発生の原因ともなる。
ここで、回生協調ブレーキ制御ではないが、特開2002−19594号公報に次のような制御が記載されている。すなわち、雨天時の走行中に雨天であることを検知すると、非制動要求時に、運転者の気づかない程度のブレーキ液圧を付与してパッドをディスクロータに当接させることで、当該ディスクロータ上の水膜を除去し、もってウォーターフェードを防止することが記載されている。
If the disk rotor cannot be rusted, it can cause judder and abnormal noise.
Here, although it is not regenerative cooperative brake control, the following control is described in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-19594. In other words, when it is detected that it is raining during driving in rainy weather, when a non-braking request is made, a brake fluid pressure that is not noticed by the driver is applied to bring the pad into contact with the disk rotor, It is described that the water film is removed to prevent water fading.
しかしながら、水膜を除去出来る程度の小さなブレーキ圧でパッドをディスクロータに当接させるため、錆落としの効果は無いか小さい。
なお、回生制動を採用せずに、摩擦制動だけで要求制動力を得る構成の場合には、摩擦制動を行うこと自体が錆に対するセルフクリーニング作用となるため、特に対策は不要である。
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、回生協調を採用してもディスクロータの錆の進行を防止することが可能な回生協調ブレーキ制御装置を提供することを課題としている。
However, since the pad is brought into contact with the disk rotor with a brake pressure that is small enough to remove the water film, the effect of removing rust is small or small.
In the case of a configuration in which the required braking force is obtained only by friction braking without adopting regenerative braking, since the friction braking itself is a self-cleaning action against rust, no particular countermeasure is required.
The present invention has been made paying attention to the above points, and it is an object of the present invention to provide a regenerative cooperative brake control device capable of preventing the progress of rust of the disk rotor even when regenerative cooperation is employed. Yes.
上記課題を解決するために、本発明は、一部若しくは全部の車輪において、同一の車輪に対し、電気的負荷を作用させて回生制動力を発生する回生制動手段と、ディスクロータに摩擦力を作用させて摩擦制動力を発生する摩擦制動手段とを備え、回生制動力と摩擦制動力とによって要求制動力を発生させる回生協調ブレーキ制御装置において、
上記ディスクロータに錆が発生している状況か否かを推定する錆発生推定手段と、
錆発生推定手段で錆が発生している状況と判定すると、所定車速以上での1回又は所定回数の制動要求に対する回生制動を禁止する回生制動禁止手段とを備えることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention provides a regenerative braking means for generating a regenerative braking force by applying an electrical load to the same wheel in some or all of the wheels, and a frictional force applied to the disk rotor. In a regenerative cooperative brake control device that includes a friction braking means that generates a friction braking force by acting, and generates a required braking force by the regenerative braking force and the friction braking force.
Rust occurrence estimation means for estimating whether or not rust has occurred in the disk rotor;
When the rust occurrence estimation means determines that rust has occurred, the rust occurrence estimation means includes regenerative braking prohibiting means for prohibiting regenerative braking in response to one or a predetermined number of braking requests at a predetermined vehicle speed or higher.
本発明によれば、錆が発生している状況と推定される場合には、優先して摩擦制動を行うことで、ディスクロータ表面に浮き出た錆を落としたり錆の進行を防止したりする結果、回生協調を採用しても異音などの不具合の発生を抑えることができる。 According to the present invention, when it is presumed that rust has occurred, the friction braking is preferentially performed, so that the rust that is raised on the disk rotor surface is dropped or the progress of rust is prevented. Even if regenerative cooperation is employed, it is possible to suppress the occurrence of problems such as abnormal noise.
次に、本発明に係る実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図1は、本実施形態の概要構成図であって、交流同期モータ13により回生制動力制御する間に制動流体圧を減圧制御することで、回生エネルギーを効率的に回収する「回生協調ブレーキ制御システム」を備えた制動制御装置に対し本発明を適用した例である。
この図1に示されるように、車輪(本実施形態では後輪)に対し、流体圧に基づき摩擦制動力による制動を付与する摩擦制動手段BR1と、モータ13による電気負荷を利用した回生制動力により制動を付与する回生制動手段BR2とが作用する。ここで、本実施形態では、一例として、前輪の制動手段は摩擦制動手段BR1による制動のみであり、後輪の制動手段が摩擦制動手段BR1及び回生制動手段BR2による制動からなる構成例とする。もちろん、本発明は、この構成例に限定されるものではない。
Next, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the present embodiment, and “regenerative cooperative brake control for efficiently recovering regenerative energy by reducing the braking fluid pressure while controlling the regenerative braking force by the AC
As shown in FIG. 1, friction braking means BR1 for applying braking by friction braking force based on fluid pressure to a wheel (rear wheel in this embodiment), and regenerative braking force using an electric load by a
図1中、符号1は、運転者が要求する制動力を指示するために操作されるブレーキペダル1であり、そのブレーキペダル1は、油圧ブースタ2を通じてマスタシリンダ3に連結している。上記油圧ブースタ2は、ポンプ20によって昇圧されアキュムレータ21に蓄積された高圧の制動流体圧を用いて、ブレーキペダル1の踏み込み量に応じた制動圧(ペダル踏力)を倍力してマスタシリンダ3に供給する。また、この高圧の制御流体圧は、流体圧フィードバック制御の元圧としても利用される。上記ポンプ20は、圧力スイッチ22によりシーケンス制御されている。また、符号23は制御流体のリザーバである。
In FIG. 1,
上記マスタシリンダ3は、流体経路切替え用電磁バルブ4を介して各車輪のホイールシリンダ17に接続されている。図1は、流体経路切替え用電磁バルブ4が非通電時の状態を示し、マスタシリンダ3の流体がそのままホイールシリンダ17に供給される状態を図示している。
この流体経路切り替え用電磁バルブ4が通電状態とした時には、マスタシリンダ3は、ストロークシミュレータ5(ホイールシリンダ17と同等の流体圧負荷)に接続されることで各ホイールシリンダ17から遮断される。この状態で、増圧用の流体圧制御用比例型電磁バルブ(以下、増圧用電磁バルブ6と呼ぶ)を通電状態とすると、前記ポンプ20の出力圧又は上記アキュムレータ21の蓄圧を各ホイールシリンダ17に供給して増圧し、逆に、減圧用の流体圧制御用比例型電磁バルブ(以下、減圧用電磁バルブ7と呼ぶ)を通電状態とすると、各ホイールシリンダ17の制動流体圧をリザーバ23に還元して減圧する。このことにより、各ホイールシリンダ17の制動流体圧を個別に制御可能となっている。
The
When the fluid path switching
また、マスタシリンダ3の出力圧(運転者の制動要求量)は圧力センサ8で検出され、その検出信号が流体圧制動コントローラ10に供給される。また、マスタシリンダ3から切り離された状態における各ホイールシリンダ17の制動流体圧が圧力センサ9で検出され、その検出信号も流体圧制動コントローラ10に供給される。
そして、流体圧制動コントローラ10は、流体経路切り替え用電磁バルブ4によるマスタシリンダ3と各ホイールシリンダ17との間を切り離した状態で、上記各圧力センサ8,9からの検出信号に基づき、増圧用電磁バルブ6及び減圧用電磁バルブ7を制御して、各ホイールシリンダ17の制御流体圧を個々に制御し、これによって、所望の大きさの摩擦負荷による制動力をディスクロータ30を介して車輪に付与する。
The output pressure of the master cylinder 3 (the driver's required braking amount) is detected by the pressure sensor 8, and the detection signal is supplied to the fluid
Then, the fluid
一方、駆動輪(本実施形態では後輪)には、不図示のエンジンの他に、減速機構24を介して交流同期モータ13が連結されている。このモータ13は、上記駆動輪に駆動力を伝達する駆動モータ13として働くと共に、駆動輪からの路面駆動トルクによって発電機として働き、車両運動エネルギーを回生制動制御により電気エネルギーに変換し、直流交流変換用電流制御回路14(インバータ)を介してバッテリ25に蓄電する。すなわち、このバッテリ25への電力の回収時に、路面駆動トルクがモータ13を回転するために消費されて、結果的に駆動輪に制動力が付与される。上記インバータ14は、モータコントローラ11からの3相PWM信号に基づいて、交流電流と直流電流の変換を行なう。すなわち、モータコントローラ11からの指令に基づきモータ13は制御される。
On the other hand, the AC
モータコントローラ11は、回生協調ブレーキコントローラ12からの回生制動力指令値に基づいて、回生制動力を制御する。また、駆動時にはモータ13による駆動力制御を行なう。また、モータコントローラ11は、バッテリ25の充電状態、温度等で決まる最大許容回生力値を算出して、その算出結果を回生協調コントローラ12ヘ供給する。ここで、符号15は、車輪速度を計測するための車輪速センサであり、例えば磁気ピックアップ等が用いられる。符号16は、エンコーダ等を用いた減速度センサである。
The motor controller 11 controls the regenerative braking force based on the regenerative braking force command value from the regenerative
また、上記流体圧制動コントローラ10、モータコントローラ11、及び回生協調コントローラ12は、例えば、CPU、ROM、RAM、デジタルポート、A/Dポート、各種タイマー機能を内蔵するワンチップマイコン(あるいは同機能を実現する複数チップ)と、高速通信用回路等によって構成される。
なお、図1では1輪しか図示していないが、流体圧制動系は、他の3輪にも同様に構成されて、各車輪への制動を個別に制御可能となっている。また、モータ13による回生制動系は、本実施例では、後輪のみ左右輪独立に構成されるものとする。
The fluid
Although only one wheel is shown in FIG. 1, the fluid pressure braking system is configured similarly to the other three wheels so that braking to each wheel can be individually controlled. In the present embodiment, the regenerative braking system by the
図2に、本発明に関連する機能構成図を示す。すなわち、流体圧制動コントローラ10を含む摩擦制動手段BR1、及びモータコントローラ11を含む回生制動手段BR2に対し、回生協調コントローラ12からそれぞれ制動指令値が供給される。また、回生協調コントローラ12は、要求総制動トルク算出手段12Aa、及び基本配分手段12Abからなる回生協調本体部12Aと、回生制動禁止手段12B、錆発生推定手段12Ca、錆発生程度予測手段12Cb、及び錆落ち確認手段12Dからなる回生禁止判定部とを備える。
FIG. 2 shows a functional configuration diagram related to the present invention. That is, the braking command value is supplied from the
次に、上記回生協調本体部12Aの処理について、図3を参照して説明する。
この回生協調本体部12Aの処理は、所定サンプリング周期(例えば10msec)毎に実施され、先ず、ステップS10にて、圧力センサ8,9からの検出信号に基づき、マスタシリンダ3の出力圧Pmc(運転者の制動要求量)、及び各ホイールシリンダ17の制動流体圧Pwcを演算して、ステップS20に移行する。
Next, the process of the regeneration coordination
The processing of the regenerative coordination
ステップS20では、車輪速センサ15からの信号に基づき、マイコン内蔵のインプットキャプチャ機能付きのタイマーを用いて、各車輪速を計測して、その最大値をVw とする。さらに下記(1)式の伝達関数Fbpf (s)で示されるバンドパスフィルタ処理を施して駆動輪の減速度推定値αv を求め、ステップS30に移行する。実際には、タスティン近似等で離散化して得られた漸化式を用いて算出する。但し、sはラプラス演算子、ωは固有角周波数、ζは減衰定数である。
Fbpf (s) =s/{(s2 /ω2 )+(2ζs/ω)+1}・・・(1)
In step S20, each wheel speed is measured based on a signal from the
Fbpf (s) = s / {(s 2 / ω 2 ) + (2ζs / ω) +1} (1)
ステップS30では、モータコントローラ11との間の高速通信受信バッファから、現在利用可能な最大許容回生力Tmmaxを読み込み、ステップS40に移行する。この最大許容回生力Tmmaxは、モータコントローラ11が、電池の充電率等に応じて決定する。
ステップS40では、マスターシリンダ圧Pmcと、予めROMに記憶した車両諸元定数K1を用いて、目標減速度αdem を算出して、ステップS50に移行する。
αdem =−(Pmc×定数K1) ・・・(2)
ここで、目標減速度αdem は、マスターシリンダ流体圧Pmcにより運転者が指令する物理量により決まるだけでなく、車間距離制御や車速制御などの制御も行う構成となっている車両の場合には、当該制御の自動制動による物理量に応じても設定変更される。
In step S30, the maximum allowable regenerative force Tmmax currently available is read from the high-speed communication reception buffer with the motor controller 11, and the process proceeds to step S40. The maximum allowable regenerative force Tmmax is determined by the motor controller 11 in accordance with the charging rate of the battery.
In step S40, the target deceleration rate αdem is calculated using the master cylinder pressure Pmc and the vehicle specification constant K1 previously stored in the ROM, and the process proceeds to step S50.
αdem = − (Pmc × constant K1) (2)
Here, the target deceleration rate αdem is determined not only by the physical quantity commanded by the driver by the master cylinder fluid pressure Pmc, but also in the case of a vehicle configured to perform control such as inter-vehicle distance control and vehicle speed control. The setting is also changed according to the physical quantity by automatic control braking.
ステップS50では、目標減速度αdem を実現する為に必要な制動力指令値Td-FF(フィードフォワード項)を算出して、ステップS60に移行する。具体的には、目標減速度αdem を車両諸元定数K2を用いてまず制動力に換算する。更に、規範モデル特性Fref (s)に、制御対象車両の応答特性Pm (s)を一致させる為に、フィードフォワード補償器(位相補償器)の下記(3)式で表されるCFF(s)を施すことで、上記制動力指令値Td-FF(フィードフォワード項)を算出する。実際には前述と同様に離散化して計算を行う。
CFF(s)=Fref (s)/Pm(s)
=(Tp ・s+1)/(Tr ・s+1) ・・・(3)
In step S50, a braking force command value Td-FF (feed forward term) necessary for realizing the target deceleration rate αdem is calculated, and the process proceeds to step S60. Specifically, the target deceleration rate αdem is first converted into a braking force using the vehicle specification constant K2. Further, in order to make the response characteristic Pm (s) of the vehicle to be controlled coincide with the reference model characteristic Fref (s), CFF (s) represented by the following equation (3) of the feedforward compensator (phase compensator). Is applied to calculate the braking force command value Td-FF (feed forward term). Actually, the calculation is performed by discretization in the same manner as described above.
CFF (s) = Fref (s) / Pm (s)
= (Tp · s + 1) / (Tr · s + 1) (3)
ステップS60では、マスターシリンダ圧Pmcと所定値(ゼロに近い値)を比較して、マスターシリンダ圧Pmcの方が大きければ(運転者の制動操作あり)ステップS70に移行し、小さければ(制動操作なし)ステップS90に移行する。
ステップS70では、目標減速度αdem を実現する為に必要な制動力指令値Td-FB(フィードバック項)を次に示す処理にて算出してステップS80に移行する。ここで本実施形態の減速度制御器は、図4に示されるような「2自由度制御系」で構成され、フィードフォワード補償器(ブロックA)、規範モデル(ブロックB)、フィ−ドバック補償器(ブロックC)で構成される。安定性や耐外乱性など閉ループ性能は、フィードバック補償器で調整され、目標加速度に対する応答性は基本的には(モデル化誤差がない場合には)フィードフォワード補償器で調整される。
In step S60, the master cylinder pressure Pmc is compared with a predetermined value (a value close to zero). If the master cylinder pressure Pmc is larger (the driver has a braking operation), the process proceeds to step S70. None) Proceed to step S90.
In step S70, a braking force command value Td-FB (feedback term) necessary for realizing the target deceleration rate αdem is calculated by the following process, and the process proceeds to step S80. Here, the deceleration controller of the present embodiment is composed of a “two-degree-of-freedom control system” as shown in FIG. 4, and includes a feedforward compensator (block A), a reference model (block B), and feedback compensation. (Block C). Closed-loop performance such as stability and disturbance resistance is adjusted by a feedback compensator, and responsiveness to a target acceleration is basically adjusted by a feedforward compensator (in the absence of a modeling error).
まず、目標減速度αdem に、下記式で示される規範モデルFref (s)を施して規範減速度αref を算出する。
Fref (s)= 1/(Tr ・s+1) ・・・(4)
このようにして算出された規範減速度αref から、前述の減速度推定値αv を減算してフィードバック偏差Δαを算出する。
Δα=αref −αv ・・・(5)
First, a reference deceleration rate αref is calculated by applying a reference model Fref (s) represented by the following equation to the target deceleration rate αdem.
Fref (s) = 1 / (Tr · s + 1) (4)
A feedback deviation Δα is calculated by subtracting the estimated deceleration value αv described above from the reference deceleration rate αref thus calculated.
Δα = αref−αv (5)
そして、このフィードバック偏差Δαに、フィードバック補償器CFB(s)を施して制動力指令値Td-FB(フィードバック項)を算出する。なお、本実施形態では、フィードバック補償器CFB(s)は、下記(6)式のように、基本的なPI制御器でこれを実現する。次式中の制御定数Kp 、Ki は、ゲイン余裕や位相余裕を考慮して設定する。
CFB(s)=(Kp ・s +Ki )/s ・・・(6)
Then, a feedback compensator CFB (s) is applied to the feedback deviation Δα to calculate a braking force command value Td−FB (feedback term). In this embodiment, the feedback compensator CFB (s) is realized by a basic PI controller as shown in the following equation (6). The control constants Kp and Ki in the following equation are set in consideration of gain margin and phase margin.
CFB (s) = (Kp.s + Ki) / s (6)
ステップS80では、前記求めた制動トルク指令値のF/F項とF/B項とを加算器での加算することにより、制動力指令値Td-com を算出してステップS100に移行する。なお、上記(4)式及び(6)式は前述と同様に離散化して得られる漸化式で計算を行う。
一方、ステップS90では、制動力指令値Td-FB(フィードバック項)、及びフィードバック補償器演算(デジタルフィルタ)に用いる内部変数を全て初期化する(PI補償器の積分項を初期化)。
In step S80, the braking force command value Td-com is calculated by adding the F / F term and the F / B term of the obtained braking torque command value with an adder, and the process proceeds to step S100. The above equations (4) and (6) are calculated by a recurrence equation obtained by discretization as described above.
On the other hand, in step S90, all the internal variables used for the braking force command value Td-FB (feedback term) and the feedback compensator calculation (digital filter) are initialized (the integral term of the PI compensator is initialized).
S100では、制動力指令値Td-com を、前後輪に理想配分してステップS110に移行する。すなわち、減速時の前後荷重移動を考慮して、前後輪同時ロックするような理想配分線、又は、多少前輪側に偏らせて後輪が先にロックすることに避けた配分線など、図5に示すような基本となる前後配分特性を予めテーブル化しておき、これを表引きすることで、制動力指令値Td-com を、前輪制動トルク指令値Td-FR、Td-FLと、後輪制動トルク指令値Td-RR、Td-RLとに分配する。つまり、各4輪の基本配分量を決める。
Td-FR=0.5×前輪用表引き(入力:Td-com )
Td-FL=0.5×前輪用表引き(入力:Td-com )
Td-RR=0.5×後輪用表引き(入力:Td-com )
Td-RL=0.5×後輪用表引き(入力:Td-com )
In S100, the braking force command value Td-com is ideally distributed to the front and rear wheels, and the process proceeds to Step S110. That is, an ideal distribution line that simultaneously locks the front and rear wheels in consideration of front and rear load movement during deceleration, or a distribution line that is slightly biased toward the front wheels and avoided that the rear wheels are locked first is shown in FIG. The basic front / rear distribution characteristics as shown in FIG. 5 are tabulated in advance, and the braking force command value Td-com is converted into the front wheel braking torque command values Td-FR, Td-FL and the rear wheel This is distributed to the braking torque command values Td-RR and Td-RL. That is, the basic distribution amount for each of the four wheels is determined.
Td-FR = 0.5 x front wheel front lookup (input: Td-com)
Td-FL = 0.5 x front wheel front lookup (input: Td-com)
Td-RR = 0.5 x front wheel reference (input: Td-com)
Td-RL = 0.5 x Rear wheel front lookup (input: Td-com)
ステップS110では、回生制動禁止判定のために回生制動禁止手段12Bを起動し、続いてステップS120にて回生制動を禁止するか否かを判定する。EB−FLG=OFF、つまり回生制動を禁止しないと判定した場合にはステップS130に移行する。一方、EB−FLG=ON、つまり回生制動を禁止すると判定した場合にはステップS140に移行する。 In step S110, the regenerative braking prohibiting means 12B is activated for regenerative braking prohibition determination, and then in step S120, it is determined whether or not regenerative braking is prohibited. If EB-FLG = OFF, that is, if it is determined that regenerative braking is not prohibited, the process proceeds to step S130. On the other hand, if it is determined that EB-FLG = ON, that is, regenerative braking is prohibited, the process proceeds to step S140.
ステップS130では、ステップS100で求めた前後理想配分された各輪の制動トルク指令値の範囲内において、燃費向上を目的として、後輪側について出来る限り回生制動トルク指令値へ、残りを流体圧制動トルク指令値へ振り分け、ステップS150に移行する。なお、4輪の基本配分は崩さない。但し、本実施形態は、上述のように回生制動手段BR2を後輪のみに作用させる構成例であり、また、制動トルクは全て負値である。
つまり、ステップS130では、ステップS100で設定した左右後輪の制動トルク指令値を、それぞれ回生制動トルク指令値と流体圧トルク指令値に振り分け、ステップS150へ移行する。その振り分けの際に、出来る限り回生制動トルク指令値へ振り分けるように処理を行う。
In step S130, within the range of the braking torque command value of each wheel that is ideally distributed in the front-rear direction obtained in step S100, for the purpose of improving fuel efficiency, the rear wheel side is set to the regenerative braking torque command value as much as possible, and the rest is hydrostatically braked. The distribution is made to the torque command value, and the process proceeds to step S150. The basic distribution of the four wheels will not change. However, the present embodiment is a configuration example in which the regenerative braking means BR2 is applied only to the rear wheels as described above, and all the braking torques are negative values.
That is, in step S130, the left and right rear wheel braking torque command values set in step S100 are respectively assigned to the regenerative braking torque command value and the fluid pressure torque command value, and the process proceeds to step S150. At the time of the distribution, processing is performed so as to distribute to the regenerative braking torque command value as much as possible.
すなわち、まず、下記式に基づき、回生制動トルク指令値への振り分け量を求める。下記式に基づき振り分けることで、制動トルク指令値が利用可能な最大許容回生力よりも大きければ、回生制動トルク指令値は最大許容回生力に等しい指令値となる。そうでなければ、回生制動トルク指令値は制動トルク指令値と同じ値となり、流体圧制動トルク指令値がゼロとなる。
Tm-RR=max(Td-RR、Tmmax-RR )
Tm-RL=max(Td-RL、Tmmax-RL )
ここで、Tmmax-RR 、Tmmax-RL は、それぞれ左右後輪での最大許容回生力である。
That is, first, the distribution amount to the regenerative braking torque command value is obtained based on the following equation. If the braking torque command value is larger than the maximum allowable regenerative force that can be used, the regenerative braking torque command value becomes a command value equal to the maximum allowable regenerative force. Otherwise, the regenerative braking torque command value becomes the same value as the braking torque command value, and the fluid pressure braking torque command value becomes zero.
Tm-RR = max (Td-RR, Tmmax-RR)
Tm-RL = max (Td-RL, Tmmax-RL)
Here, Tmmax-RR and Tmmax-RL are maximum permissible regenerative powers at the left and right rear wheels, respectively.
続いて、下記式に基づき、各輪への流体圧制動トルク指令値を求める。前輪側では、制動トルク指令値がそのまま流体圧制動トルク指令値となるが、後輪側では、回生制動トルク指令値に振り分けられなかった分だけが流体圧制動トルク指令値となる。
Tb-FR=Td-FR
Tb-FL=Td-FL
Tb-RR=Td-RR − Tm-RR
Tb-RL=Td-RL − Tm-RL
Subsequently, a fluid pressure braking torque command value for each wheel is obtained based on the following equation. On the front wheel side, the braking torque command value becomes the fluid pressure braking torque command value as it is, but on the rear wheel side, only the amount not allocated to the regenerative braking torque command value becomes the fluid pressure braking torque command value.
Tb-FR = Td-FR
Tb-FL = Td-FL
Tb-RR = Td-RR-Tm-RR
Tb-RL = Td-RL-Tm-RL
一方、ステップS140では、回生制動を禁止するため、ステップS100で設定した左右後輪の制動トルク指令値を、下記式のように、全て流体圧トルク指令値に振り分け、ステップS150に移行する。
Tb-FR=Td-FR
Tb-FL=Td-FL
Tb-RR=Td-RR
Tb-RL=Td-RL
On the other hand, in step S140, in order to prohibit regenerative braking, the braking torque command values for the left and right rear wheels set in step S100 are all allocated to the fluid pressure torque command values as shown in the following equation, and the process proceeds to step S150.
Tb-FR = Td-FR
Tb-FL = Td-FL
Tb-RR = Td-RR
Tb-RL = Td-RL
ステップS150では、各輪の流体圧制動トルク指令値に基づき、予めROMに記憶した車両諸元定数K3を用いて、下記式のように各前後輪の流体圧指令値を算出してステップS160に移行する。
Pb-FR=−(Tb-FR×定数K3)
Pb-FL=−(Tb-FL×定数K3)
Pb-RR=−(Tb-RR×定数K3)
Pb-RL=−(Tb-RL×定数K3)
In step S150, based on the fluid pressure braking torque command value for each wheel, the vehicle pressure constant K3 stored in the ROM in advance is used to calculate the fluid pressure command value for each front and rear wheel as shown in the following equation. Transition.
Pb-FR =-(Tb-FR x constant K3)
Pb-FL =-(Tb-FL × constant K3)
Pb-RR =-(Tb-RR × constant K3)
Pb-RL =-(Tb-RL × constant K3)
ステップS160では、各輪の流体圧指令値、回生制動トルク指令値を、それぞれ各流体圧制動コントローラ10、モータコントローラ11に供給しステップS170に移行する。
ステップS170では、回生制動禁止状態か否かを判定し、回生制動禁止状態と判定した場合にはステップS180に移行し、そうでない場合には処理を終了する。
ステップS180では、錆落ち確認手段12Dに起動指令を出力して処理を終了する。
In step S160, the fluid pressure command value and the regenerative braking torque command value for each wheel are supplied to each fluid
In step S170, it is determined whether or not the regenerative braking is prohibited. If it is determined that the regenerative braking is prohibited, the process proceeds to step S180, and if not, the process ends.
In step S180, a start command is output to the rust drop confirmation means 12D, and the process ends.
次に、ステップS110において、回生制動禁止判定を行う回生制動禁止手段12Bの処理について説明する。
回生制動禁止手段12Bは、起動指令を入力すると、図6に示すように、まずステップS310にて、車速が所定車速(本実施例では50km/h)以上か否かを判定し、所定車速以上と判定した場合にはステップS320に移行し、所定車速未満と判定した場合には、ステップS360に移行し、回生禁止フラグEB−FLGをOFFにして処理を終了する。
Next, the processing of the regenerative
When the regenerative braking prohibiting means 12B inputs the start command, as shown in FIG. 6, first, in step S310, it is determined whether or not the vehicle speed is equal to or higher than a predetermined vehicle speed (50 km / h in this embodiment), and the predetermined vehicle speed or higher is determined. If it is determined, the process proceeds to step S320, and if it is determined that the vehicle speed is less than the predetermined vehicle speed, the process proceeds to step S360, where the regeneration prohibition flag EB-FLG is turned OFF and the process is terminated.
なお、上記所定車速は、例えば40〜50km/h以上が好ましい。車速がこれよりも低い場合には、ディスクロータ30の表面に浮いている錆を安定して落とすことが困難でる。
ステップS320では、回生禁止カウンタEB−CNTがゼロより大きいか否かを判定し、ゼロより大きいつまり回生禁止と判定した場合にはステップS340に移行し、回生禁止カウンタEB−CNTがゼロ以下の場合にはステップS330に移行する。
ここで、上記回生禁止カウンタEB−CNTは、錆発生推定・予測部12Cで設定変更される。
The predetermined vehicle speed is preferably 40 to 50 km / h or more, for example. When the vehicle speed is lower than this, it is difficult to stably remove the rust floating on the surface of the
In step S320, it is determined whether or not the regeneration prohibition counter EB-CNT is greater than zero. If it is determined that the regeneration prohibition counter EB-CNT is greater than zero, that is, it is determined that regeneration is prohibited, the process proceeds to step S340. In step S330, the process proceeds to step S330.
Here, the regenerative inhibition counter EB-CNT is changed in setting by the rust occurrence estimation /
ステップS330では、錆有りフラグEBR−FLGがONか否かを判定し、錆有りフラグEBR−FLGがONつまり錆が落ちていないと判定した場合にはステップS350に移行し、そうでない場合にはステップS360に移行して回生禁止フラグEB−FLGをOFFにして処理を終了する。
錆有りフラグEBR−FLGは、錆落ち確認手段12Dで設定される。
ステップS340では、回生禁止カウンタEB−CNTをカウントダウンしてステップS350に移行する。
ステップS350では、回生禁止フラグEB−FLGをONにして処理を終了する。
In step S330, it is determined whether or not the rust flag EBR-FLG is ON. If it is determined that the rust flag EBR-FLG is ON, that is, rust is not removed, the process proceeds to step S350. In step S360, the regeneration prohibition flag EB-FLG is turned off, and the process is terminated.
The rust flag EBR-FLG is set by the rust drop confirmation means 12D.
In step S340, the regeneration inhibition counter EB-CNT is counted down and the process proceeds to step S350.
In step S350, the regeneration prohibition flag EB-FLG is turned on and the process is terminated.
次に、錆発生推定・予測部12Cの処理を図7を参照して説明する。この錆発生推定・予測部12Cは、錆発生推定手段12Ca及び錆発生程度予測手段12Cbを構成する。
まずステップS410にてエンジンが始動したかどうか判定され、エンジンが始動されたと判定するとステップS420に移行する。
ステップS420では、放置時間に基づき回生禁止カウンタEB−CNTに1以上の値を設定してステップS430に移行する。すなわち、エンジン始動までの放置時間を求め、その放置時間によって、例えば次のように放置時間に比例して回生禁止カウンタEB−CNTに1以上の値を設定する。
放置時間が24時間以内 :EB−CNT=1
放置時間が24時間〜72時間 :EB−CNT=2
放置時間が72時間〜168時間:EB−CNT=3
放置時間が168時間を越える :EB−CNT=4
Next, processing of the rust occurrence estimation /
First, in step S410, it is determined whether the engine has been started. If it is determined that the engine has been started, the process proceeds to step S420.
In step S420, a value of 1 or more is set in the regeneration prohibition counter EB-CNT based on the standing time, and the process proceeds to step S430. That is, the leaving time until the engine is started is obtained, and a value of 1 or more is set in the regeneration prohibition counter EB-CNT in proportion to the leaving time, for example, as follows.
Leave time within 24 hours: EB-CNT = 1
Standing time from 24 hours to 72 hours: EB-CNT = 2
Standing time 72 hours to 168 hours: EB-CNT = 3
The standing time exceeds 168 hours: EB-CNT = 4
ステップS430では、直前の回生制動禁止からの所定車速での回生制動の発生が連続して所定回数(本実施例では20回)以上あったか判定し、所定回数以上あったか場合には、ステップS450に移行する。所定回数未満の場合にはステップS440に移行する。本処理は、例えば、ステップS350の処理を実施したことを検知するたびにカウンタをゼロとし、ステップS360の処理の実施を検知するたびに車速が所定車速以上であればカウンタをカウントアップすることで行う。 In step S430, it is determined whether or not the occurrence of regenerative braking at a predetermined vehicle speed from the previous regenerative braking prohibition has been continuously performed a predetermined number of times (20 times in the present embodiment) or more. To do. If it is less than the predetermined number, the process proceeds to step S440. In this process, for example, the counter is set to zero every time it is detected that the process in step S350 is performed, and the counter is incremented if the vehicle speed is equal to or higher than a predetermined vehicle speed every time the execution of the process in step S360 is detected. Do.
ステップS440では、直前の回生制動禁止からの経過時間が所定時間(例えば4時間)だけ次の回生制動禁止による制動(錆落とし制動)が発生していないか否かを判定し、所定時間経過と判定した場合にはステップS450に移行し、そうでない場合にはステップS460に移行する。本処理は、例えば、ステップS350の処理を実施したことを検知するたびにタイムカウンタをゼロとして経過時間を測定すれば良い。 In step S440, it is determined whether or not braking (rust removal braking) due to the next regenerative braking prohibition has occurred for a predetermined time (for example, 4 hours) since the previous regenerative braking prohibition. When it determines, it transfers to step S450, and when that is not right, it transfers to step S460. In this process, for example, every time it is detected that the process of step S350 is performed, the elapsed time may be measured with the time counter set to zero.
ステップS450では、錆が発生している状況と推定して、回生禁止カウンタEB−CNTをカウントアップしてステップS460に移行する。
ステップS460では、エンジンが停止していなければステップS430に移行する。
ここで、上記ステップS410,S430,S440は錆発生推定手段12Caを構成する。また、ステップS420は錆発生程度予測手段12Cbを構成する。なお、ステップS440にて経過時間に応じて回生禁止カウンタEB−CNTをカウントアップ量を変更するようにした場合には、当該ステップS440は錆発生程度予測手段12Cbを構成する。
In step S450, it is estimated that rust has occurred, the regeneration prohibition counter EB-CNT is counted up, and the process proceeds to step S460.
In step S460, if the engine is not stopped, the process proceeds to step S430.
Here, the steps S410, S430, and S440 constitute the rust occurrence estimation means 12Ca. Step S420 constitutes rust occurrence degree prediction means 12Cb. If the count-up amount of the regeneration prohibition counter EB-CNT is changed according to the elapsed time in step S440, the step S440 constitutes the rust occurrence degree prediction unit 12Cb.
次に、錆落ち確認手段12Dの処理を図8を参照して説明する。
まず、ステップS510にて、錆落ち確認手段12Dでは、目標減速度αdemとするために、回生制動禁止の状態、つまり摩擦制動だけで制動を実施した際の実際の制動減速度αrealを演算してステップS520に移行する。
ステップS520では、目標減速度αdemと実際の制動減速度αrealの偏差Δαが有意なだけの誤差εを越える場合には、ディスクロータ30の表面に錆が有意に残っていると判定しステップS530に移行してEBR−FLGをONにして処理を終了する。一方、Δαが誤差ε以下の場合には、ステップS540に移行してEBR−FLGをONにして処理を終了する。
Next, the process of the rust drop confirmation means 12D will be described with reference to FIG.
First, in step S510, the rust drop confirmation means 12D calculates the actual braking deceleration rate αreal when braking is performed only in the state where regenerative braking is prohibited, that is, friction braking, in order to obtain the target deceleration rate αdem. The process proceeds to step S520.
In step S520, if the deviation Δα between the target deceleration α dem and the actual braking deceleration α real exceeds a significant error ε, it is determined that rust remains significantly on the surface of the
次に、上記制御の動作や作用・効果などについて説明する。
本制動制御装置にあっては、ブレーキペダル1が踏まれると、その要求に応じた総制動力指令値Td-com が求められ、その総制動力指令値を、所定の理想配分に基づき前後輪に配分する。このとき、摩擦制動と回生制動の両方により制動が行われる後輪側については、左右後輪に配分された各制動力指令値を、それぞれ個別に摩擦制動と回生制動とに配分するが、このとき、できるだけ回生制動側に分配することで燃費の向上が図られる。
Next, the operation, action, and effect of the above control will be described.
In this braking control device, when the
なお、上記の処理では説明していないが、回生制動力に余裕がある場合には、燃費の向上を優先して、前輪側の制動トルク指令値の一部若しくは全部を、後輪側の回生制動に付け替えを行うような処理を行うようにしても良い。
このように、低減速度領域での制動、つまり回生制動力に余裕がある状態では、少なくとも後輪側の制動は回生制動でのみ行われ、後輪側の流体圧制動トルク指令値はゼロの状態となっている。
Although not described in the above processing, if there is a margin in the regenerative braking force, priority is given to improving fuel efficiency, and part or all of the front wheel side braking torque command value is regenerated on the rear wheel side. You may make it perform the process which replaces with braking.
Thus, in the state where braking in the reduced speed region, that is, in the state where there is a margin in the regenerative braking force, at least the rear wheel side braking is performed only by regenerative braking, and the rear wheel side hydraulic pressure braking torque command value is zero. It has become.
このため、このような状態が所定時間に渡って続く場合には、後輪側のディスクロータに錆が浮き出てくる可能性がある。
これに対し、本実施形態では、エンジン始動時、直近の回生制動を禁止した制動から所定回数の所定車速以上での回生制動、直近の回生制動を禁止した制動から所定時間経過した場合には、錆が浮いている状態のおそれあると推定して、次回の所定車速以上における制動時には、回生制動を禁止して摩擦制動を実行することで、ディスクロータに錆が浮いていてもその摩擦制動によって擦り取られる。
For this reason, when such a state continues for a predetermined time, rust may appear on the disk rotor on the rear wheel side.
On the other hand, in the present embodiment, at the time of starting the engine, when a predetermined time has elapsed from the braking in which the most recent regenerative braking is prohibited, the regenerative braking at a predetermined number of times or more than the predetermined vehicle speed, or the braking in which the most recent regenerative braking is prohibited, Estimating that there is a possibility that rust is floating, the next time braking at a predetermined vehicle speed or higher, regenerative braking is prohibited and friction braking is executed. Scraped off.
ここで、所定車速以上としているのは、錆を落とすのに必要なエネルギーを確保するにはある程度の負荷がないとならないため、所定車速以上の場合での制動時に特定している。なお、上記所定車速としては、通常の走行シーンで起きる可能性がある40〜50km/hの範囲で設定すればよい。
また、放置時間が長い場合には、一回の制動動作で錆を落とし切れないおそれがあるので、放置時間が長い場合には回生制動を禁止する回数を増加して、確実に錆を落とす。
Here, the predetermined vehicle speed or higher is specified at the time of braking when the vehicle speed is higher than the predetermined vehicle speed because a certain amount of load is required to secure energy necessary for removing rust. In addition, what is necessary is just to set as the said predetermined vehicle speed in the range of 40-50 km / h which may occur in a normal driving | running | working scene.
In addition, if the standing time is long, there is a possibility that rust cannot be completely removed by one braking operation. Therefore, if the standing time is long, the number of times that regenerative braking is prohibited is increased to reliably remove rust.
さらに、実際の錆の落ち具合を判定して、実際に錆が有意に残存していると判定した場合には、上記の回生制動を禁止する条件に合致しなくても回生を一時的に禁止して、より確実に錆を落とす。
このように、本実施形態では、錆を進行させずに落とすことで、回生協調ブレーキを採用しても、錆ジャダー、異音発生といったブレーキ不具合の発生を防ぐことができる。
Furthermore, if the actual rust drop is determined and it is determined that the rust remains significantly, regeneration is temporarily prohibited even if the conditions for prohibiting regenerative braking are not met. And more reliably remove rust.
As described above, in this embodiment, it is possible to prevent the occurrence of brake trouble such as rust judder and abnormal noise even if the regenerative cooperative brake is adopted by dropping without causing rust to proceed.
また、定期的に摩擦制動を行うことで、摩擦制動手段BR1を構成する制動部品の温度を定期的に上げることになり、回生協調による摩擦制動の頻度低下に伴う予期できない不具合を防ぐこともできる。
ここで、上記実施形態では、所定車速、例えば40〜50km/h以上の場合でのみ回生制動を禁止して錆落とし制動を実施しているようにしているが、例えば、上記所定車速未満で所定時間例えば2時間以上走行していると判定した場合には、上記所定車速未満の第2の所定車速の場合に上記錆落とし制動を行うようにしても良い。この場合には、車速が遅い分だけ回生禁止の回数を多くするように設定する。
In addition, by periodically performing friction braking, the temperature of the braking components constituting the friction braking means BR1 is periodically increased, and an unexpected problem associated with a decrease in the frequency of friction braking due to regenerative coordination can be prevented. .
Here, in the above-described embodiment, the regenerative braking is prohibited and the rust removal braking is performed only at a predetermined vehicle speed, for example, 40 to 50 km / h or more. If it is determined that the vehicle has traveled for a period of time, for example, 2 hours or more, the rust removal braking may be performed at a second predetermined vehicle speed lower than the predetermined vehicle speed. In this case, the number of times of regeneration prohibition is set to be increased by the amount of slow vehicle speed.
1 ブレーキペダル
3 マスタシリンダ
4 流体経路切替え用電磁バルブ
6 増圧用電磁バルブ
7 減圧用電磁バルブ
10 流体圧制動コントローラ
11 モータコントローラ
12 回生協調ブレーキコントローラ
12A 回生協調コントローラ
12B 回生制動禁止手段
12C 錆発生・予測手段
12Ca 錆発生推定手段
12Cb 錆発生程度予測手段
12D 錆落ち確認手段
13 モータ
17 ホイールシリンダ
25 バッテリ
30 ディスクロータ
BR1 摩擦制動手段
BR2 回生制動手段
EB−FLG 回生禁止フラグ
EBR−FLG 錆有りフラグ
EB−CNT 回生禁止カウンタ
αdem 目標減速度
αreal 実際の制動減速度
DESCRIPTION OF
Claims (8)
上記ディスクロータに錆が発生している状況か否かを推定する錆発生推定手段と、
錆発生推定手段で錆が発生している状況と判定すると、所定車速以上での1回又は所定回数の制動要求に対する回生制動を禁止する回生制動禁止手段とを備えたことを特徴とする回生協調ブレーキ制御装置。 In some or all of the wheels, regenerative braking means for generating a regenerative braking force by applying an electrical load to the same wheel, and friction braking means for generating a friction braking force by applying a friction force to the disk rotor In the regenerative cooperative brake control device that generates the required braking force by the regenerative braking force and the friction braking force,
Rust occurrence estimation means for estimating whether or not rust has occurred in the disk rotor;
Regenerative cooperation characterized by comprising regenerative braking prohibiting means for prohibiting regenerative braking in response to one or a predetermined number of braking requests at a predetermined vehicle speed or higher when it is determined that the rust occurrence estimating means determines that rust has occurred. Brake control device.
上記回生制動禁止手段は、回生を禁止する上記所定回数を、上記錆発生程度予測手段により予測される錆発生程度に基づき設定することを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載した回生制動協調ブレーキ制御装置。 Rust generation degree prediction means for predicting the degree of rust generated in the disk rotor,
5. The regenerative braking prohibiting unit sets the predetermined number of times of prohibiting regeneration based on a degree of rust occurrence predicted by the rust occurrence degree predicting unit. 6. The regenerative braking cooperative brake control device described in 1.
上記回生制動禁止手段は、錆落ち確認手段の判定に基づき錆が落ちた若しくは所定以下の錆付状態と判定するまで、回生制動を禁止することを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載した回生協調ブレーキ制御装置。 Rust drop confirmation means to judge the degree of rust drop based on the applied friction braking force and actual braking deceleration,
The regenerative braking prohibiting means prohibits regenerative braking until it is determined that the rust has fallen or the rusted state is below a predetermined level based on the determination of the rust drop confirmation means. The regenerative cooperative brake control device according to claim 1.
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