JP2008056151A - 車両の制動制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ブレーキコントローラ5は、推定アンダーステア量sestunderが大きいほど小さな1次回生制限値slimregenを設定する1次回生制限値演算部316aと、ドライバ要求制動トルクsbknsと実回生制動トルクERとの偏差が大きいほど、2次回生制限値REG_LIMを大きく設定する2次回生制限値演算部316dと、1次回生制限値slimregenと2次回生制限値REG_LIMのセレクトローにより目標回生制動トルクの上限値である回生量制限値slimregenを選択するセレクトロー演算部316eと、を備える。
【選択図】 図7
Description
駆動輪に設けられ回生制動力を出力する回生制動手段と、
前記駆動輪と従動輪に設けられ摩擦制動力を出力する摩擦制動手段と、
運転者の要求制動力に基づいて、回生制動力と摩擦制動力の配分を制御する制動力配分手段と、
を備えた車両の制動制御装置において、
従動輪速と駆動輪速との車輪速偏差が大きいほど、前記回生制動力を制限するための回生制動力制限量を大きな値に設定する回生制動力制限量設定手段と、
前後輪の制動力配分特性に応じた従動輪制動力の増加可能限界量に基づいて、前記回生制動力の限界制限量を設定する限界制限量設定手段と、
前記回生制動力制限量と前記限界制限量とのセレクトローにより前記回生制動力の制限量を選択する制限量選択手段と、
を備え、
前記制動力配分手段は、選択された制限量に基づいて、前記回生制動力と前記摩擦制動力の配分を決定することを特徴とする。
回生制動力制限量設定手段では、車輪速偏差が大きいほど、回生制動力を制限するための回生制動力制限量が大きな値に設定される。制動旋回時の回生制動に伴うアンダーステアの発生は、従動輪速と駆動輪速との偏差から予測でき、車輪速偏差が大きいほど、アンダーステア傾向が強くなると推定できる。つまり、回生制動力制限量設定手段は、アンダーステアの発生を抑制し、旋回挙動の安定性を確保するための回生制動力制限量を算出するものである。
この結果、旋回挙動の安定性を確保しつつ、実用燃費の向上を図ることができる。
図1は実施例1の制動制御装置が適用された前輪駆動によるハイブリッド車を示す全体システム図である。実施例1におけるハイブリッド車の駆動系は、図1に示すように、エンジンEと、第1モータジェネレータMG1と、第2モータジェネレータ(回生制動手段)MG2と、出力スプロケットOS、動力分割機構TMと、を有する。
実施例1におけるハイブリッド車の制御系は、図1に示すように、エンジンコントローラ1と、モータコントローラ2と、パワーコントロールユニット3と、バッテリ4(二次電池)と、ブレーキコントローラ(制動力配分手段)5と、統合コントローラ6と、を有して構成されている。
実施例1のハイブリッド車の駆動トルクは、図2(b)に示すように、エンジン直接駆動トルク(エンジン総駆動トルクから発電機駆動分を差し引いた駆動トルク)とモータ駆動トルク(両モータジェネレータMG1,MG2の総和による駆動トルク)との合計で示される。その最大駆動トルクの構成は、図2(a)に示すように、低い車速ほどモータ駆動トルクが多くを占める。このように、変速機を持たず、エンジンEの直接駆動トルクと電気変換したモータ駆動トルクを加えて走行させることから、低速から高速まで、定常運転のパワーの少ない状態からアクセルペダル全開のフルパワーまで、ドライバの要求に対しシームレスに応答良く駆動トルクをコントロールすることができる(トルク・オン・デマンド)。
実施例1のハイブリッド車では、ブレーキ踏み込み操作やアクセル足離し操作等による減速要求操作時には、モータとして作動している第2モータジェネレータMG2を発電機として作動させることにより、車両の運動エネルギを電気エネルギに変換してバッテリ4に回収し、再利用する回生ブレーキシステムを採用している。
実施例1のハイブリッド車での車両モードとしては、図4の共線図に示すように、「停車モード」、「発進モード」、「エンジン始動モード」、「定常走行モード」および「加速モード」を有する。
図5はブレーキコントローラ5内に制御プログラムとして組み込まれた実施例1の制動制御装置を示すブロック図である。
要求回生トルク制限演算部31は、図6に示すように、悪路判定演算モジュール310と、前輪車輪速偏差演算モジュール311と、車体速演算モジュール312と、推定アンダーステア量演算モジュール314と、車両応答性規範モデル演算モジュール315と、回生量制限値演算モジュール316と、平準化演算モジュール317と、を有して構成されている。
回生量制限値演算モジュール316は、図7に示すように、1次回生制限値演算部(回生制動力制限量設定手段)316aと、出力切り替え部316bと、比較器316cと、2次回生制限値演算部(限界制限量設定手段)316dと、セレクトロー演算部(制限量選択手段)316eと、を備えている。
図8は、実施例1のブレーキコントローラ5にて実行される回生制動制御処理の流れを示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する。
[前後輪の理想制動力配分特性について]
図9は、前後輪の制動力配分を示す制動力配分特性図である。
ある摩擦係数を持つ路面での最大減速度は、4輪が同時にロックする直前に発生する。一つ一つの点がある路面μでの理想制動力配分を示し、理想制動力配分特性とは、摩擦係数毎の理想制動力配分の各点を結んでいったものである。以下、理想制動力配分特性を表す線を理想制動力配分線と称す。
ハイブリッド車において、前後輪の制動力前後配分を図10に示したような理想制動力配分特性とした場合、発電機の連結がない左右後輪には油圧ブレーキを作動させる必要があり、回生分は前後輪の油圧分を差し引いた残りの分となるため、エネルギ回収量が低減し、燃費向上には不利となる。
これに対し、実施例1のハイブリッド車の制動制御装置では、1次回生制限値演算部316aにおいて、回生外輪速svxfmaxと推定車体速svxraveとの偏差である推定アンダーステア量sestunderが大きくなるほど、回生制動力を制限する1次回生制限値slimregenを大きくしている。
前輪駆動ベースの車両の場合、制動旋回時、アンダーステア傾向が発生する直前の車両では、前輪側においてタイヤのフリクションサークルを使い切っているため、制動ロック気味で車輪速が低下するのに対し、後輪は車体速に追従する車輪速となり、後輪速と前輪速との車輪速偏差が大きくなっている。
つまり、前輪と後輪の車輪速偏差は、回生制動時の推定アンダーステア量とみなすことができる。
次に、車輪速偏差のみに基づく回生制動力制限の問題点について説明する。
実施例1では、車輪速偏差からアンダーステア直前の状況を判定し、回生制動力を制限している。よって、後輪制動力に対し回生制動力が過多の場合、例えば、前後輪の制動力配分が図13の点A(以下、制動力配分点と称す)に存在する場合には、車輪速偏差に応じて回生制動力を制限し、制限量に応じて後輪制動力を増加させる。これにより、トータルの制動力を一定に保ちつつ、車両のアンダーステア量を低減することができる。
これに対し、実施例1では、車輪速偏差に応じた1次回生制限値slimregenの算出と同時に、2次回生制限値演算部316dにおいて、実回生制動トルクERとドライバ要求制動トルクsbknsとの偏差が大きくなるほど、2次回生制限値REG_LIMを小さな値に設定し、回生制動力制限により増加する後輪制動力が理想制動力配分線を超えない最大の制限量を算出している。
(制動旋回時)
実施例1では、セレクトロー演算部316eにおいて、1次回生制限値演算部316aで算出された1次回生制限値slimregenと2次回生制限値REG_LIMとを比較し、セレクトローにより回生量制限値slimregenを決定している。
直進走行時に急制動を行った場合には、図8のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS4→ステップS5→ステップS6→ステップS7→ステップS9→ステップS10→ステップS12→ステップS13→ステップS14→ステップS15へと進む流れとなり、ステップS12では、2次回生制限値設定マップを参照し、実回生制動トルクERとドライバ要求制動トルクsbknsとの偏差に応じた2次回生制限値REG_LIMが演算され、ステップS13では、回生トルク上限値REGELIMがセレクトローにより選択され、ステップS14では、回生トルク上限値REGELIMのフィルタ処理により最終送信回生トルクTXREGEが算出され、ステップS15において、最終送信回生トルクTXREGEが統合コントローラ5に出力される。
実施例1の車両の制動制御装置にあっては、以下に列挙する効果を得ることができる。
図17は、実施例2の回生量制限値演算モジュール316を示すブロック図であり、実施例2の2次回生制限値設定部316dは、実回生制動トルクERと後輪の実制動トルクrwbtとの偏差から、2次回生制限値設定マップを参照して2次回生制限値REG_LIMを算出する。この2次回生制限値マップは、偏差が大きくなるほど制限を強める(上限値を小さくする)特性に設定されている。
なお、後輪の実制動トルクrwbtは、後輪のブレーキ液圧(後左車輪ホイールシリンダ22,後右車輪ホイールシリンダ23のブレーキ液圧)から算出する。
実施例2では、実回生制動トルクERと後輪の実制動トルクrwbtとの偏差に基づいて、2次回生制限値REG_LIMを設定している。前後輪の制動力配分特性に応じた後輪制動力の増加可能限界量は、実回生制動トルクERと後輪の実制動トルクrwbtとの偏差から判定可能である。
実施例2の車両の制動制御装置にあっては、実施例1の効果(1),(2)に加え、以下の効果を得ることができる。
以上、本発明の車両の制動制御装置を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。
MG1 第1モータジェネレータ
MG2 第2モータジェネレータ
MG3 第3モータジェネレータ
OS 出力スプロケット
TM 動力分割機構
1 エンジンコントローラ
2 モータコントローラ
3 パワーコントロールユニット
4 バッテリ
5 ブレーキコントローラ
6 統合コントローラ
7 アクセル開度センサ
8 車速センサ
9 エンジン回転数センサ
10 第1モータジェネレータ回転数センサ
11 第2モータジェネレータ回転数センサ
12 前左車輪速センサ
13 前右車輪速センサ
14 後左車輪速センサ
15 後右車輪速センサ
17 マスタシリンダ圧センサ
18 ブレーキストロークセンサ
19 ブレーキ液圧ユニット
20 前左車輪ホイールシリンダ
21 前右車輪ホイールシリンダ
22 後左車輪ホイールシリンダ
23 後右車輪ホイールシリンダ
Claims (4)
- 駆動輪に設けられ回生制動力を出力する回生制動手段と、
前記駆動輪と従動輪に設けられ摩擦制動力を出力する摩擦制動手段と、
運転者の要求制動力に基づいて、回生制動力と摩擦制動力の配分を制御する制動力配分手段と、
を備えた車両の制動制御装置において、
従動輪速と駆動輪速との車輪速偏差が大きいほど、前記回生制動力を制限するための回生制動力制限量を大きな値に設定する回生制動力制限量設定手段と、
前後輪の制動力配分特性に応じた従動輪制動力の増加可能限界量に基づいて、前記回生制動力の限界制限量を設定する限界制限量設定手段と、
前記回生制動力制限量と前記限界制限量とのセレクトローにより前記回生制動力の制限量を選択する制限量選択手段と、
を備え、
前記制動力配分手段は、選択された制限量に基づいて、前記回生制動力と前記摩擦制動力の配分を決定することを特徴とする車両の制動制御装置。 - 請求項1に記載の車両の制動制御装置において、
前記制動力配分手段は、前記摩擦制動力に対し前記回生制動力を優先して出力することを特徴とする車両の制動制御装置。 - 請求項1または請求項2に記載の車両の制動制御装置において、
前記限界制限量設定手段は、前記要求制動力と前記回生制動力との偏差が大きいほど、前記限界制限量を小さな値に設定することを特徴とする車両の制動制御装置。 - 請求項1または請求項2に記載の車両の制動制御装置において、
前記限界制限量設定手段は、前記従動輪制動力と前記回生制動力との偏差が小さいほど、前記限界制限量を小さな値に設定することを特徴とする車両の制動制御装置。
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