JP2006337087A - 車両重量推定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両重量を、制動トルク指令値と、これを与えた時における車体減速度との関係から推定する時の推定精度を、温度変化に影響されることなしに高く保つ。
【解決手段】Ｓ11で制動中と判定し、Ｓ12で回生制動のみによる制動中と判定する間、Ｓ13で、回生制動トルク指令値Tmcom（制動トルク指令値Tdcomに同じ）、および、その指令時に発生した車体減速度αvを蓄積し、Ｓ14でその蓄積回数Nが必要最低回数Nmin以上になったと判定するとき、Ｓ15で、Tdcom（＝Tmcom）およびαvの履歴データ群を直線回帰して、Tdcom（＝Tmcom）に対するαvの変化特性αv＝A・Tdcom＋Bを表す回帰直線を求め、Ｓ16で、回帰直線の勾配Aおよびタイヤ有効半径Rを基に車両重量M＝A/Rを求めて推定する。上記データが回生制動のみによる制動中のものであるから、温度変化による影響を受けることがなく車両重量の推定を高精度に行うことができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、電動モータによる回生制動装置と、液圧式や電動式などの摩擦制動装置の２種類のブレーキ装置を併設した複合ブレーキなどのように、制御に際して車両重量を用いる必要がある場合において、この車両重量を正確に推定するための装置に関するものである。

複合ブレーキとしては、電動モータ（ジェネレータとしても機能する）により車輪回転エネルギーを電力に変換して制動力を発生する回生制動装置と、ブレーキ液圧や電磁力により車輪の摩擦式ブレーキユニットを作動させる摩擦制動装置との組み合わせになる複合ブレーキが代表的なものとして知られている。

かかる複合ブレーキにおいては、車両の運転状態や走行状態に応じて決まる目標減速度に実減速度を一致させるに際し、先ず目標減速度と車両重量とタイヤ有効半径との乗算により、目標減速度を発生させるための制動トルク指令値を求め、この制動トルク指令値を回生制動トルク指令値と、摩擦制動トルク指令値とに振り分けて、回生制動装置および摩擦制動装置の協働により制動トルク指令値を実現するのが普通である。

ところで車両重量は、乗員数の変化や、積載量の変化などにより、車両諸元上の車体重量とは異なるのがほとんどで、上記の演算に際し車両重量として車両諸元上の車体重量を用いるのでは、車両重量が実際の値と乖離して車両の目標減速度に実減速度を一致させることができず、狙い通りの制動制御を望み得ない。

そこで、車両諸元上の車体重量を用いる代わりに、各車輪に輪荷重を検出する荷重センサを設け、これらセンサにより検出した輪荷重を合計して車両重量を求め、かように実測により求めた車両重量を用いることが考えられる。

しかしこの対策では、個々の車輪に関連して輪荷重検出センサを設ける必要が生じ、コスト的に不利であるし、なによりも使用環境の厳しい場所に輪荷重検出センサを取り付けることから、耐久性の点でも不利であるという問題を生じて実際的でない。

一方で特許文献1には、車輪の制駆動トルクを、予定の平坦路走行に必要な制駆動トルクで補正し、この補正した制駆動トルクと車体加減速度との回帰直線を求め、当該補正した制駆動トルクに対する車体加減速度の変化特性を表す回帰直線の勾配から車両重量を推定する技術が提案されている。
かかる従来の提案技術を用いれば、前記のように個々の車輪に関連して輪荷重検出センサを設ける必要がないことから、コスト上や耐久性の点での不利益を生ずることなく車両重量を推定して前記の制動制御に資することができる。
特開２００４−０３７２５５号公報

しかし特許文献１に記載の従来技術は、車両重量を推定するときの源となっている車輪の制駆動トルクを如何様に検出するかについて言及しておらず、制御中に制駆動トルク指令値を求めることを考えると、この指令値を車輪の制駆動トルクとして用いるのが常識的である。

ところで、かように制駆動トルク指令値を車輪の制駆動トルクとして用いる場合、以下に説明する問題が発生する。
つまり制動時について述べると、摩擦制動装置におけるブレーキパッドなどの摩擦部材の摩擦係数が温度に応じて変化し、同じ制駆動トルク指令値に対応するブレーキ押し付け力を摩擦制動装置に与えても、実際に発生する制動トルク、つまり車体減速度、従って前記回帰直線の勾配が温度に応じて異なり、車両重量の推定を高精度に行うことができず、狙い通りの制動制御を実現できない。

本発明は、この問題が上記のとおり摩擦制動装置において生ずるものであり、電動モータによる回生制動においては、制駆動トルク指令値と車体減速度との関係が温度変化による影響を受けることがなく、上記回帰直線の勾配が車両重量により一義的に決まって車両重量を高精度に推定し得るとの観点から、
この着想を具体化して、上記の車両重量推定精度に関する問題を解消し得るようにした車両重量推定装置を提供することを目的とする。

この目的のため、本発明による車両重量推定装置は、請求項１に記載のごとくに構成する。
先ず前提となる車両重量推定装置を説明するに、これは、
制駆動トルク指令値と、この指令値を与えた時における実際の車体加減速度との関係から、車両重量を推定するものとする。
そして本発明においては、電動モータのみを用いた車両の制駆動時に上記車両重量の推定を行うよう構成した点に特徴づけられる。

また本発明は、同じ目的のため、複合ブレーキ用車両重量推定装置を、請求項2に記載のごとくに構成する。
先ず前提となる複合ブレーキについて説明するに、これは、
車両の運転状態や走行状態に応じて決まる目標減速度および車両重量から、目標減速度を発生させるための制動トルク指令値を求め、この制動トルク指令値を電動モータによる回生制動および摩擦制動の協働により実現するものである。
そして本発明は、上記制動トルク指令値を回生制動のみにより実現する時に該制動トルク指令値と、この指令値を与えた時における実際の車体加減速度との関係から上記の車両重量を推定して上記制動トルク指令値の演算に用いるよう構成した点に特徴づけられる。

請求項1に記載の本発明の車両重量推定装置によれば、
制駆動トルク指令値と、この指令値を与えた時における実際の車体加減速度との関係から、車両重量を推定するが、
かかる車両重量の推定を、電動モータのみによる車両の制駆動時に行うことから、以下の作用効果が奏し得られる。
つまり、電動モータのみによる車両の制駆動時は、制駆動トルク指令値と車体加減速度との関係が温度変化による影響を受けることがなくて上記車両重量の推定を高精度に行うことができる。

請求項2に記載の本発明の複合ブレーキ用車両重量推定装置によれば、
複合ブレーキが基本的には、車両の運転状態や走行状態に応じて決まる目標減速度および車両重量から、目標減速度を発生させるための制動トルク指令値を求め、この制動トルク指令値を電動モータによる回生制動および摩擦制動の協働により実現するが、
上記制動トルク指令値を回生制動のみにより実現するような状況である時に、この制動トルク指令値と、この指令値を与えた時における実際の車体減速度との関係からの車両重量を推定して上記制動トルク指令値の演算に用いるため、以下の作用効果が奏し得られる。
つまり、制動トルク指令値を回生制動のみにより実現する時は、制動トルク指令値と車体減速度との関係が温度変化による影響を受けることがなくて上記車両重量の推定を高精度に行うことができ、この車両重量推定値を用いた制動トルク指令値の演算も実際の車両重量に良くマッチしたものとなって、狙い通りの制動制御を実現することができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明のー実施例になる車両重量推定装置を具えた複合ブレーキの制御システム図で、
本実施例においては複合ブレーキを、車輪1（図では、1個の駆動前輪のみを示す）に関連して設けられたホイールシリンダ2への液圧供給により制動力を発生する液圧ブレーキ装置（摩擦制動装置）と、駆動前輪1に歯車箱3を介し駆動結合された交流同期モータ4により車輪回転エネルギーを電力に変換してする制動力を発生する回生ブレーキ装置（回生制動装置）との組み合わせにより構成する。

かかる複合ブレーキにおいて、液圧ブレーキ装置（摩擦制動装置）と回生ブレーキ装置（回生制動装置）との協調制御は、交流同期モータ4により回生制動トルクを制御して主たる制動力を得る間に、制動力不足分だけ液圧ブレーキ装置を作動させるよう、ホイールシリンダ2へのブレーキ液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ことを旨とする。

先ず液圧ブレーキ装置を説明するに、5は運転者が希望する車両の制動力に応じて踏み込むブレーキペダルで、該ブレーキペダル5の踏力が油圧ブースタ6により倍力され、倍力された力でマスターシリンダ7の図示せざるピストンカップが押し込まれることによりマスターシリンダ7はブレーキペダル5の踏力に応じたマスターシリンダ液圧Pmcをブレーキ液圧配管8に出力するものとする。
なお、ブレーキ液圧配管8を図１では、１個の駆動前輪１に設けたホイールシリンダ2のみに接続しているが、図示せざる他の3輪（他方の駆動前輪、2個の従動後輪）に係わるホイールシリンダにも接続することは言うまでもない。

油圧ブースタ6およびマスターシリンダ7は共通なリザーバ9内のブレーキ液を作動媒体とする。
油圧ブースタ6はポンプ10を具え、このポンプはリザーバ9から吸入して吐出したブレーキ液をアキュムレータ11内に蓄圧し、アキュムレータ内圧を圧力スイッチ12によりシーケンス制御する。
油圧ブースタ6は、アキュムレータ11内の圧力を圧力源としてブレーキペダル5の踏力を倍力し、この倍力した踏力でマスターシリンダ7内のピストンカップを押し込み、マスターシリンダ７はリザーバ9からのブレーキ液をブレーキ配管8内に封じ込めてブレーキペダル踏力に対応したマスターシリンダ液圧Pmcを発生させ、これを元圧としてホイールシリンダ液圧Pwcをホイールシリンダ2に供給する。

ホイールシリンダ液圧Pwcは、アキュムレータ11のアキュムレータ内圧を用いて後述のごとくに電子制御可能とし、これがためブレーキ配管8の途中に電磁切替弁13を挿置し、該電磁切替弁13よりもホイールシリンダ2の側においてブレーキ配管8に、ポンプ10の吐出回路から延在すると共に増圧弁14を挿置した増圧回路15、およびポンプ10の吸入回路から延在すると共に減圧弁16を挿置した減圧回路17をそれぞれ接続する。
電磁切替弁13は、常態でブレーキ配管8を開通させることによりマスターシリンダ液圧Pmcをホイールシリンダ2に向かわせるが、ソレノイド13aのON時にブレーキ配管8を遮断してホイールシリンダ液圧Pwcをアキュムレータ11の内圧により後述のごとくに電子制御可能にする。
ソレノイド13aのON時に電磁切替弁13は更に、マスターシリンダ7をストロークシミュレータ26に通じさせてホイールシリンダ2と同等の油圧負荷を与え、これにより、ホイールシリンダ液圧Pwcの電子制御中もブレーキペダル5に通常時と同じ操作フィーリングを与え続け得るようになす。

増圧弁14は、常態で増圧回路15を開通してアキュムレータ11の圧力によりホイールシリンダ液圧Pwcを増圧するが、ソレノイド14aのON時に増圧回路15を遮断してホイールシリンダ液圧Pwcの増圧を中止するものとし、
減圧弁16は、常態で減圧回路17を遮断しているが、ソレノイド16aのON時に減圧回路17を開通してホイールシリンダ液圧Pwcを減圧するものとする。
ここで増圧弁14および減圧弁16は、切替弁13がブレーキ配管8を開通している間、対応する増圧回路15および減圧回路17を遮断しておき、これによりホイールシリンダ液圧Pwcがマスターシリンダ液圧Pmcにより決定されるようにする。

また、増圧弁14または減圧弁16によるホイールシリンダ液圧Pwcの上記増減圧が行われる間は、切替弁13のONによりブレーキ配管8を遮断しておくことでマスターシリンダ液圧Pmcの影響を受けることなく、増圧弁14または減圧弁16によるホイールシリンダ液圧Pwcの増減圧を行い得るようにする。
切替弁13、増圧弁14および減圧弁16の制御は液圧ブレーキコントローラ18により行い、これがため当該コントローラ18には、運転者が要求する車両の制動力を表すマスターシリンダ液圧Pmcを検出する圧力センサ19からの信号と、液圧制動トルクの実際値を表すホイールシリンダ液圧Pwcを検出する圧力センサ20からの信号とを入力する。

左右駆動前輪１に歯車箱3を介して駆動結合された交流同期モータ4は、モータトルクコントローラ21からの３相PWM信号により直流・交流変換用電流制御回路（インバータ）22での交流・直流変換を介して制御され、モータ4による左右前輪１の駆動が必要な時は直流バッテリ23からの電力で車輪１を駆動し、車輪１の制動が必要な時は回生制動トルク制御により車両運動エネルギーをバッテリ23ヘ回収するものである。

液圧ブレーキコントローラ18およびモータトルクコントローラ21は、複合ブレーキ協調コントローラ24との間で通信を行いながら、該コントローラ24からの指令により対応する液圧制動装置および回生制動装置を後述するごとくに制御する。
モータトルクコントローラ21は、複合ブレーキ協調コントローラ24からの回生制動トルク指令値Tmcomに基づいてモータ4による回生制動トルクを制御し、また、左右前輪１の駆動要求時にはモータ4による車輪１の駆動トルク制御を行なう。

さらにモータトルクコントローラ21は、バッテリ23の充電状態や温度などで決まるモータ4に許容される許容最大回生制動トルクTmmaxを算出して複合ブレーキ協調コントローラ24ヘ対応する信号を送信する。
複合ブレーキ協調コントローラ24には、液圧ブレーキコントローラ18を経由した圧力センサ19,20からのマスターシリンダ液圧Pmcおよびホイールシリンダ液圧Pwcに関する信号を入力するほか、車輪（左前輪）１の車輪速Vwflを検出する車輪速センサ25からの信号を入力し、さらに、右前輪（図示せず）の車輪速Vwfr、左後輪（図示せず）の車輪速Vwrl、右後輪（図示せず）の車輪速Vwrrに関する信号を入力する。

複合ブレーキ協調コントローラ24は、これら入力情報を基に図2に機能別ブロック線図および図3，4にフローチャートで示すような処理により複合ブレーキの協調制御および本発明が目的とする車両重量推定演算を行う。
図3は、10msecごとの定時割り込みにより繰り返し実行されるメインルーチンで、先ずステップＳ1において、マスターシリンダ液圧Pmcおよび車輪のホイールシリンダ液圧Pwcを算出する。
次のステップＳ2では、各車輪の車輪速Vwfl, Vwfr, Vwrl, Vwrrを計測してその平均値（平均車輪速）Vwを求めると共に、この平均車輪速Vwを次式の伝達関数Fbpf(s)で示されるバンドパスフィルタに通して（近似微分処理して）車輪減速度（車体減速度）αvを求める。
Fbpf(s)=ｓ／｛（1/ω^２）ｓ^２＋（２ζ/ω）ｓ＋１｝・・・（１）
ｓ：ラプラス演算子
ただし実際には、タスティン近似などで離散化して得られた漸化式を用いて算出する。
従って、ステップＳ2は、図2における車体減速度算出部31に対応する。

ステップＳ3では、モータトルクコントローラ21との間の高速通信受信バッファから、モータ4により達成可能な許容最大回生制動トルクTmmaxを読み込む。
この許容最大回生制動トルクTmmaxは、モータトルクコントローラ21がバッテリ23の充電率などに応じて決定する。

ステップＳ4では、マスターシリンダ液圧Pmcと、予めＲＯＭに記憶しておく車両諸元に応じた定数K1とを用いて、車両の目標減速度α_demを次式により算出する。
α_dem＝Pmc×K1・・・（２）
なお、ここでは減速度を正の値として取り扱うこととする。
従って、ステップＳ4は、図2における目標減速度算出部32に対応する。

なお車両目標減速度α_demは、マスターシリンダ液圧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、車間距離制御装置や、車速制御装置を搭載した車両においては、これら装置による自動ブレーキによる物理量に応じても決定し得ること勿論である。

図3のステップＳ5においては、目標減速度α_demを実現するのに必要な制動トルク指令値Tdcomを算出する。
具体的には、車両重量を含む車両諸元により決まる定数K2を用いて目標減速度α_demを制動トルクに換算し、次いで、時定数Trの一次遅れの規範モデルの特性Fref(s)＝１/（Tr・s＋１）に、時定数Tpの一次遅れを持った制御対象車両の応答特性Pm(s)＝1/（Tp・s＋１）を一致させるためのフィードフォワード補償器（位相補償器）の、次式で表される特性C_FF(s)に上記目標減速度（α_dem）対応の制動トルク換算値を通して、目標減速度α_demを実現するのに必要な制動トルク指令値Tdcomを求める。
なお実際には、目標減速度α_dem用の制動トルク指令値Tdcomも、前述と同様に離散化して計算を行う。
C_FF(s)＝Fref(s)/Pm(s) ・・・（３）
＝（Tp・s＋１）/（Tr・s＋１）・・・（４）
Tp：上記規範モデルの時定数
Tr：制御対象車両の応答特性に係わる時定数
Pm：制御対象車両の車両モデル特性
（制動トルク指令値に対する車両減速度の特性）
従って、ステップＳは図2における制動トルク指令値算出部33に相当する。

次のステップＳ6においては、回生協調ブレーキ制御のために上記の制動トルク指令値Tdcomを、回生制動トルク指令値Tmcomと、液圧（摩擦）制動トルク指令値Tbcomとに配分する。
なお、液圧（摩擦）制動トルク指令値Tbcomは更に、左右前輪（駆動輪）１用の液圧制動トルク指令値Tbcomfと、図示せざる後輪（従動輪）用の液圧制動トルク指令値Tbcomrとに配分する。
本実施例では、回生ブレーキ用モータ4を駆動輪である前輪1のみに設定しているため、通常の制動力前後配分を崩さずにすむ場合の後記したモード１，２と、通常の制動力前後配分が崩れる場合の後記したモード３，４とが発生する。

先ず制動トルク指令値Tdcomを、予め記憶した図6に例示するマップデータをもとに通常通りに前後配分して、通常時の前輪制動トルク指令値Tdcomfおよび後輪制動トルク指令値Tdcomrを求める。
通常の前後制動トルク配分は、制動中における前後輪荷重移動に伴う後輪ロック防止、車両挙動の安定性、制動距離の短縮などを考慮して決められた、回生制動中でない時の基準となる前後制動力配分特性のことである。

そして、下記条件（モード）ごとに前輪液圧制動トルク指令値Tbcomfと、後輪液圧制動トルク指令値Tbcomrと、回生制動トルク指令値Tmcomとを求めて回生協調ブレーキ制御に資する。
（モード４）
Tmmax≧（Tdcomf＋Tdcomr）の場合：回生制動のみで制動トルク指令値Tdcomを実現可能
Tbcomf＝０
Tbcomr＝０
Tmcom＝Tdcomf＋Tdcomr
（モード３）
Tdcomf＋Tdcomr >Tmmax≧Tdcomfの場合：回生制動＋後輪液圧制動でTdcomを実現
Tbcomf＝０
Tbcomr＝Tdcomf＋Tdcomr−Tmmax
Tmcom＝Tmmax
（モード２）
Tdcomf>Tmmax≧微少設定値の場合：回生制動＋前後輪液圧制動でTdcomを実現
Tbcomf＝Tdcomf−Tmmax
Tbcomr＝Tdcomr
Tmcom＝Tmmax
（モード１）
上記以外の場合：回生制動付加、液圧制動のみでTdcomを実現する
Tbcomf＝Tdcomf
Tbcomr＝Tdcomr
Tmcom＝０

次のステップＳ7においては、ステップＳ6で上記のように求める前後輪液圧制動トルク指令値Tbcomf，Tbcomrをもとに、予めＲＯＭに記憶しておいた車両諸元による定数K3を用いて、前後輪液圧制動トルク指令値Tbcomf，Tbcomrに対応した前後輪のホイールシリンダ液圧指令値Pbcomf，Pbcomrを次式により算出する。
Pbcomf＝（Tbcomf×K3）
Pbcomr＝（Tbcomr×K3）

次のステップＳ8において、図１の複合ブレーキコントローラ24は、ステップＳ6で求める回生制動トルク指令値Tmcom、およびステップＳ7で上記のごとくに求めた前後輪ホイールシリンダ液圧指令値Pbcomf，Pbcomrをそれぞれ、モータトルクコントローラ21および液圧ブレーキコントローラ18に向けて通信する。
従って、ステップＳ8は図2における制動制御信号生成手段34に相当する。

モータトルクコントローラ21はインバータ22を介し回生制動トルク指令値Tmcomが達成されるようモータ4を制御し、液圧ブレーキコントローラ18は電磁弁13，14，16の制御を介し前輪ホイールシリンダ2への液圧を指令値Pbcomfになるよう制御すると共に、後輪ホイールシリンダ液圧も同様にして指令値Pbcomrになるよう制御する。

最後のステップＳ9で、図１の複合ブレーキコントローラ24は図4に示すプログラムを実行して、本発明が目的とする車両重量Mの推定演算を以下のごとくに行う。
従って、ステップＳ9は図2における車両重量推定部35に相当する。
図4のステップＳ11においては、前記制動トルク指令値Tdcomが0以外の値を持っているか否かにより、車両が制動中か否かを判定する。
制動中でなければ、車両重量Mの推定演算を行うに当たって用いる車体減速度が発生せず、車両重量Mの推定を行い得ないことから、制御をそのまま終了して車両重量Mの推定を行わない。

ステップＳ11で制動中と判定する場合、ステップＳ12において、回生協調制動力配分制御が前記したモード4か否かを判定し、制動トルク指令値Tdcomを回生制動のみにより達成している制動中か否かを判定する。
ステップＳ12で回生制動のみによる制動中と判定する場合、制御をステップＳ13以後に進めて車両重量Mの推定演算を以下のごとくに行う。

ステップＳ13においては、回生制動トルク指令値Tmcom（回生制動のみによる制動中のためTmcomは制動トルク指令値Tdcomに同じ）と、これを指令した時に発生した車体減速度αv（ステップＳ2で算出済）のデータを、図7の二次元マップ上に●で示すごとくに蓄積すると共に、毎回データ蓄積回数Nをカウントアップする。

ステップＳ14では、このデータ蓄積回数Nが必要最低回数Nmin以上になったか否かを判定し、N≧Nminになって十分な量のデータが蓄積されたら、ステップＳ15において、制動トルク指令値Tdcom（＝Tmcom）および車体減速度αvの履歴データ群を直線回帰処理して、制動トルク指令値Tdcom（＝Tmcom）に対する車体減速度αvの変化特性αv＝A・Tdcom＋Bを表す回帰直線Yを図7に示すごとくに求める。
なお図7におけるZは、参考までに示した設計上の、制動トルク指令値Tdcom（＝Tmcom）に対する車体減速度αvの変化特性である。

次のステップＳ16においては、回帰直線Yの傾き、つまり、制動トルク指令値Tdcom（＝Tmcom）に対する車体減速度αvの変化勾配Aを、タイヤ有効半径Rで除算することにより、車両重量M＝A/Rを求めて推定する。

この車両重量推定値Mは、図2に示すように制動トルク指令値算出部33へ供給し、図3のステップＳ5で前記したごとくにして目標減速度（α_dem）実現用の制動トルク指令値Tdcomを求める時に用いる。
つまりステップＳ5では前記したごとく、車両重量Mを含む車両諸元により決まる定数K2を用いて目標減速度α_demを制動トルクに換算し、この制動トルク換算値を、前記（4）式で表される特性C_FF(s)のフィードフォワード補償器（位相補償器）に通して、目標減速度α_demを実現するのに必要な制動トルク指令値Tdcomを求めるが、
上記の定数K2を決定する時に用いる車両諸元のうちの車両重量Mとして、図4につき前述したように求めた車両重量推定値を用いる。

なお図4のステップＳ12で回生制動のみによる制動中でないと判定する場合や、ステップＳ14で、ステップＳ13のデータ蓄積回数Nが必要最低回数Nmin未満であると判定する場合は、制御をそのまま終了してステップＳ13〜ステップＳ16による車両重量Mの推定を行わない。

ここで、上記のように回生制動のみによる制動中でない時にステップＳ13〜ステップＳ16での車両重量Mの推定を行わないこととした理由を、以下に説明する。
図8は、摩擦制動による制動中に、図4のステップＳ13におけると同様にして、制動トルク指令値Tdcomと、これを指令した時に発生した車体減速度αvのデータを、●で示すごとくに蓄積すると共に、図4のステップＳ15におけると同様にして、制動トルク指令値Tdcomおよび車体減速度αvの履歴データ群を回帰処理した結果の回帰直線Yを示す。
この回帰直線Yは、制動トルク指令値Tdcomに対する車体減速度αvの変化特性αv＝A’・Tdcom＋Bを表し、図4のステップＳ16におけると同様、回帰直線Yの傾き、つまり、制動トルク指令値Tdcomに対する車体減速度αvの変化勾配A’をタイヤ有効半径Rで除算して車両重量M＝A’/Rを推定することとなる。

ところでブレーキパッドの摩擦係数が高温になるほど大きくなることから、摩擦制動による制動力は高温時ほど大きくなって大きな車体減速度αvを発生させる。
従って、制動トルク指令値Tdcomに対する車体減速度αvの変化特性を表した回帰直線Yは、ブレーキパッドの温度上昇につれ図8に例示するごとく急勾配となって、制動トルク指令値Tmcomに対する車体減速度αvの設計上の変化特性Zから乖離する。
このため、車両重量推定値M（＝A’/R）が温度に応じ変化して車両重量を正確に推定することができず、狙い通りの制動制御を行い得ない。

これに対し本実施例においては、図4のステップＳ12で回生制動のみによる制動中であると判定する場合に限って前記した車両重量の推定を行うことから、また、この回生制動による制動は温度変化によっても制動力を変化されず、制動トルク指令値Tdcomと車体減速度αvとの関係を表した回帰直線Yが温度変化による影響を受けることがないことら、
回帰直線Yの勾配を基に行う車両重量の推定を高精度に行うことができ、この車両重量推定値Mを用いて図3のステップＳ5および図2の制動トルク指令値算出部33で行う制動トルク指令値Tdcomの演算も実際の車両重量に良くマッチしたものとなり、狙い通りの制動制御を実現することができる。

図5は、図4に代わる車両重量推定処理を示し、本実施例は、図4におけるステップＳ11の前へステップＳ21を追加し、これから分岐したループにステップＳ22を追加したものである。
ステップＳ21においては、車両重量の変化を伴う可能性のある車両の操作が有ったか否かをチェックする。
車両重量の変化を伴う可能性のある車両の操作としては、イグニッションスイッチのOFFからONへの切り替え、パークロック装置の非作動状態から作動状態への切り替え、駐車ブレーキの作動状態から非作動状態への切り替え、運転席以外のドアの開閉、運転席以外のシートベルトの着用、自動変速機の駐車（P）レンジへの操作などがある。

ステップＳ21で車両重量の変化を伴う可能性のある車両の操作がないと判定する場合は、制御をステップＳ11〜ステップＳ16に進めて、図4につき前述したと同様な処理により車両重量Mの推定を行う。
しかし、ステップＳ21で車両重量の変化を伴う可能性のある車両の操作があった判定する場合は、ステップＳ22において、車両重量推定値Mを初期値Mini（例えば車両設計時における車両重量設計値）に初期化すると共に、前記制動トルク指令値Tdcomおよび車体減速度αvの履歴データ群をリセットして廃棄する。

これがため本実施例においては、車両重量の変化を伴う可能性のある車両の新たな操作がなければ、次回以後ステップＳ11〜ステップＳ16において車両重量Mの推定が行われることにより、車両重量Mが推定し直されることとなって、以下の作用効果が得られる。

つまり、本実施例におけるステップＳ21およびステップＳ22での初期化により車両重量Mを推定し直さない場合、車両重量が変化した時も変化前の車両重量推定値をもとに制動トルク指令値Tdcomが求められ、これに基づく制動制御が行われることとなって、制動フィーリングが違和感のあるものになる。
これに対し本実施例によれば、車両重量が変化した時は、車両重量推定値Mを車両重量設計値などへ初期化すると共に制動トルク指令値Tdcomおよび車体減速度αvの履歴データ群をリセットして車両重量Mを推定し直すことから、制動フィーリングが違和感のあるものになるのを回避することができる。

ところで、制動トルク指令値Tdcomおよび車体減速度αvの履歴データが多く収集できていたとしても、図7の制動トルク指令値Tdcomおよび車体減速度αvを目盛った軸方向においてデータが狭い範囲に集中している場合、回帰直線Yの精度が悪くなって車両重量の推定精度が低くなる。
この問題解決のために、図示しなかったが、制動トルク指令値Tdcomおよび車体減速度αvに関する履歴データの広がり状況を考慮して、車両重量推定値Mを以下のように補正することができる。

つまり、先ず前記各実施例におけると同様にして車両重量推定値Mを求め、次いで制動トルク指令値Tdcom（回生制動トルク指令値Tmcom）に関する蓄積データのうち、その最大値Tdcommaxおよび最小値Tdcommin間のデータ範囲（制動トルク指令値Tdcomに関するデータの振れ幅）Trenを
Tren＝Tdcommax−Tdcommin
の演算により求める。

そしてこのデータ範囲Trenが、車両重量推定精度を予定通りのものにするのに必要な必要データ範囲Trenest（予めROMに記憶させておく）に充たない（Tren< Trenestの）場合、上記の車両重量推定値Mを、データ範囲不足比率Tren/ Trenestに応じ、前記車両重量推定初期値Mini（例えば車両設計時における車両重量設計値）に近づくよう補正して、補正済車両重量推定値M’を次式により求める。
M’＝M(Tren/ Trenest)＋Mini｛1−（Tren/ Trenest）｝

しかし、上記のデータ範囲Trenが必要データ範囲Trenest以上である場合、予定通りの車両重量推定精度が得られることから、上記車両重量推定値Mの補正を行わず、補正済車両重量推定値M’を車両重量推定値Mと同じ値に決定する。

本実施例では、以上のようにして決定した補正済車両重量推定値M’を車両重量推定値Mとして、制動トルク指令値Tdcomの演算に資するが、
制動トルク指令値Tdcomに関するデータの振れ幅Trenが、車両重量の推定精度上問題となるほど狭い（Tren< Trenestの）場合、データ振れ幅Trenが狭いほど、車両重量推定値Mを前記初期化により設定すべき車両重量推定初期値Mini（例えば車両設計時における車両重量設計値）に向けて補正することから、
推定精度の低い車両重量推定値Mがそのまま使用されて制動制御が狙い通りのものにならなくなる事態回避し得ると共に、推定精度の低くなった車両重量推定値Mを上記のごとく車両重量推定初期値Mini（車両重量設計値）に向け補正した補正済車両重量推定値M’を用いて制動制御を行うことにより、違和感のない制動フィーリングにすることができる。

なお、上記いずれの実施例においても、車両の制動時に車両重量を推定する場合について論じたが、車両を加速させる場合にも同様の考え方により、モータのみによる車両加速時に限って車両重量を同様に推定することで、前記したと同様の作用効果を達成することができるのは言うまでもない。

本発明の一実施例になる車両重量推定装置を具えた複合ブレーキの制御システム図である。 同複合ブレーキの制御システムにおける複合ブレーキ協調コントローラが実行する制御内容を示す機能別ブロック線図である。 同複合ブレーキ協調コントローラが実行する協調制御プログラムのメインルーチンを示すフローチャートである。 同協調制御プログラム内における車両重量推定処理に関したサブルーチンを示すフローチャートである。 同協調制御プログラム内における車両重量推定処理に関した他の実施例のサブルーチンを示すフローチャートである。 通常の制動トルク理想前後配分特性を例示する特性図である。 回生制動のみによる制動中における、制動トルク指令値と、これを与えた時に実際に発生する車体減速度との関係を示した線図である。 摩擦制動による制動中における、制動トルク指令値と、これを与えた時に実際に発生する車体減速度との関係を、温度をパラメータとして示した線図である。

符号の説明

１ 車輪
２ ホイールシリンダ
３ 歯車箱
４ 交流同期モータ(回生ブレーキ装置)
５ ブレーキペダル
６ 油圧ブースタ
７ マスターシリンダ
８ ブレーキ液圧配管
９ リザーバ
10 ポンプ
11 アキュムレータ
12 圧力スイッチ
13 電磁切替弁
14 増圧弁
15 増圧回路
16 減圧弁
17 減圧回路
18 液圧ブレーキコントローラ
19 圧力センサ
20 圧力センサ
21 モータトルクコントローラ
22 直流・交流変換用電流制御回路（インバータ）
23 直流バッテリ
24 複合ブレーキ協調コントローラ
25 車輪速センサ
26 ストロークシミュレータ
31 車体減速度算出部
32 目標減速度算出部
33 制動トルク指令値算出部
34 制動制御信号生成手段
35 車両重量推定部

Claims (6)

1. 制駆動トルク指令値と、この指令値を与えた時における実際の車体加減速度との関係から、車両重量を推定するようにした装置において、
   電動モータのみを用いた車両の制駆動時に前記車両重量の推定を行うよう構成したことを特徴とする車両重量推定装置。
2. 車両の運転状態や走行状態に応じて決まる目標減速度および車両重量から、目標減速度を発生させるための制動トルク指令値を求め、この制動トルク指令値を電動モータによる回生制動および摩擦制動の協働により実現するようにした複合ブレーキにおいて、
   前記制動トルク指令値を回生制動のみにより実現する時に該制動トルク指令値と、この指令値を与えた時における実際の車体加減速度との関係から前記車両重量を推定して前記制動トルク指令値の演算に用いるよう構成したことを特徴とする複合ブレーキ用車両重量推定装置。
3. 請求項１または２に記載の車両重量推定装置において、
   前記電動モータのみを用いた車両の制駆動時に前記制駆動トルク指令値および実際の車体加減速度に関するデータを蓄積し、
   これら履歴データ群から直線回帰により求めた、制駆動トルク指令値に対する車体加減速度の変化特性を表す回帰直線の勾配に基づき車両重量を推定するよう構成したことを特徴とする車両重量推定装置。
4. 請求項３に記載の車両重量推定装置において、
   車両重量が変化する可能性のある車両の操作があった時、車両重量推定値を初期化すると共に、前記制駆動トルク指令値および車体加減速度の履歴データ群を廃棄して車両重量を推定し直すよう構成したことを特徴とする車両重量推定装置。
5. 請求項３または４に記載の車両重量推定装置において、
   前記履歴データ群における制駆動トルク指令値の振れ幅が、車両重量の推定精度上問題となるほど狭い場合、車両重量推定値を初期化により設定すべき値に向けて補正するよう構成した構成したことを特徴とする車両重量推定装置。
6. 請求項４または５に記載の車両重量推定装置において、
   前記初期化により設定すべき車両重量推定値を、車両の設計時における車両重量設計値としたことを特徴とする車両重量推定装置。
   
   

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