JP2008265426A - 制駆動力制御装置 - Google Patents

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和也 奥村
Akihiro Hosokawa
明洋 細川
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義紀 前田
Naoki Moriguchi
直樹 森口
Kansuke Yoshisue
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Abstract

【課題】低μ路乗り移り時に要求値に応じた適切な制動力を車輪に働かせること。
【解決手段】車輪の油圧制動トルクを制御する油圧制動トルク制御手段24と、車輪のモータトルクを制御するモータ制御手段32と、車輪への要求全制動トルクを設定する要求全制動トルク設定手段41dと、要求油圧制動トルク及び要求モータトルクを各々設定する要求油圧制動トルク設定手段41e及び要求モータトルク設定手段41fと、路面の摩擦係数の変化を検出する路面摩擦係数変化検知手段41iと、実油圧制動トルクを求める実油圧制動トルク演算手段41hと、を備え、路面の摩擦係数の低下検出時に、要求油圧制動トルク設定手段41eは、低μ路への乗り移りと共に要求全制動トルクの変化に合わせて要求油圧制動トルクを変化させ、要求モータトルク設定手段41fは、要求全制動トルクを満足させるべく実油圧制動トルクに応じて要求モータトルクを変化させること。
【選択図】 図1

Description

本発明は、車輪に機械的な制動トルクを発生させる機械制動トルク発生装置と車輪に制動トルク又は駆動トルクを発生させるモータとに対しての制駆動力制御を行う制駆動力制御装置に関する。
従来、車輌には制動力を発生させる制動力発生装置が具備されている。近年においては、その制動力発生装置として、車輪に機械的な制動トルクを発生させる機械制動トルク発生装置(例えば、油圧の力を利用して油圧制動トルクを発生させる油圧制動トルク発生装置)だけでなく、モータを回生側で使用してモータ回生トルクを発生させるものも存在する。
例えば、下記の特許文献1には、その油圧制動トルクとモータ回生トルクを1台の車輌において併用する際の技術について開示されている。この特許文献1に開示された制動制御装置は、所謂ABS(Anti−lock Brake System)制御を実行する際に、油圧制動トルクを一定に保ちつつモータ回生トルクを増減制御し、これにより車輪に必要とされる全ての制動トルク(以下、「全制動トルク」という。)を発生させている。また、この特許文献1には、要求された全制動トルクが油圧制動トルクよりも小さいときに、モータを力行側で駆動して(即ち、モータを駆動力発生装置として使用して)、その要求された全制動トルクを車輪に発生させるようにした技術についても記載されている。
特開平5−270387号公報
ところで、車輌が摩擦係数の異なる路面(異μ路)に乗り移るときには、その摩擦係数の変化に合わせて全制動トルクの増減制御が為される。つまり、摩擦係数の高い路面(高μ路)から低い路面(低μ路)への乗り移りの場合には、乗り移った車輪の全制動トルクを減少させ、これにより過剰な全制動トルクによる車輪のロックを防いで路面の摩擦係数に応じた適切な制動力が車輌に働くように制御される。
ここで、油圧制動トルク発生装置は、その油路の経路長の分だけ油圧の伝達に時間を要し、制動トルクの出力要求に対する実際の出力時期をモータよりも遅らせてしまう。これが為、低μ路へと乗り移ったときの制動制御に上記特許文献1の技術を適用した場合には、その乗り移り時に油圧制動トルクを一定に保ったままでモータトルクを減少させ、そのモータトルクがモータの出力限界に達してから油圧制動トルクを減少させることになり、その油圧制動トルクの応答遅れによって実際の全制動トルクは減少に時間を要してしまう。
そこで、本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、低μ路乗り移り時に要求値に応じた適切な制動力を車輪に働かせることのできる制駆動力制御装置を提供することを、その目的とする。
上記目的を達成する為、請求項1記載の発明では、車輪に発生させる機械制動トルクの制御を行う機械制動トルク制御手段と、その車輪に発生させるモータトルクの制御を行うモータ制御手段と、運転者又は車輌から要求された車輪への要求全制動トルクを算出して設定する要求全制動トルク設定手段と、機械制動トルク制御手段の制御要求値たる車輪への要求機械制動トルク及びモータ制御手段の制御要求値たる車輪への要求モータトルクを要求全制動トルクに基づき各々算出して設定する要求機械制動トルク設定手段及び要求モータトルク設定手段と、を備えた制駆動力制御装置において、路面の摩擦係数の変化を検出する路面摩擦係数変化検出手段と、車輪に実際に働いている実機械制動トルクを求める実機械制動トルク演算手段と、を設ける。そして、この路面摩擦係数変化検出手段によって所定値以上の路面の摩擦係数の低下が検出された際に、要求機械制動トルク設定手段は、車輪の低μ路への乗り移りと共に当該乗り移りに伴う要求全制動トルクの変化と同じ方向へと要求機械制動トルクを変化させ、要求モータトルク設定手段は、要求全制動トルクを車輪に働かせるべく実機械制動トルクに応じて要求モータトルクを変化させるよう構成している。
この請求項1記載の制駆動力制御装置においては、車輪が低μ路への乗り移ったときに、早い段階から要求機械制動トルクを減少させ始めることになるので、要求全制動トルクの早期減少が可能になる。また、この制駆動力制御装置においては、実機械制動トルクを考慮して要求モータトルクの設定を行うので、車輪には要求全制動トルクが実際に作用するようになる。
本発明に係る制駆動力制御装置によれば、車輪の低μ路乗り移り時に、その低μ路に適応させた減少度合いの要求全制動トルクを車輪に働かせることができるので、車輌の挙動安定性や操舵性を向上させることができる。
以下に、本発明に係る制駆動力制御装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。尚、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
本発明に係る制駆動力制御装置の実施例1を図1から図5に基づいて説明する。
最初に、本実施例1における制駆動力制御装置の構成について図1を用いて説明する。この図1には、本実施例1の制駆動力制御装置が適用される車輌を示している。
本実施例1の車輌には、各々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRに夫々独立して機械的な制動トルクを発生させる機械制動トルク発生装置が設けられている。この機械制動トルク発生装置は、電子制御装置(ECU)等により構成された機械制動トルク制御手段によってその動作が制御され、所望の機械制動トルクを発生させる。例えば、本実施例1の機械制動トルク発生装置としては、油圧の力により夫々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRに機械的な制動トルクを付与して制動力を発生させる所謂油圧ブレーキを例示する。これが為、以下においては、この機械制動トルク発生装置を「油圧制動トルク発生装置」といい、この油圧制動トルク発生装置により発生させられた機械的な制動トルク及び制動力を夫々「油圧制動トルク」及び「油圧制動力」といい、その機械制動トルク制御手段を「油圧制動トルク制御手段」という。
具体的に、ここで例示する油圧制動トルク発生装置は、夫々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRに配設したキャリパーやブレーキパッド、ディスクロータ等からなる油圧制動手段21FL,21FR,21RL,21RRと、これら各油圧制動手段21FL,21FR,21RL,21RRのキャリパーに対して各々に油圧(即ち、作動油としてのブレーキオイル)を供給する油圧配管22FL,22FR,22RL,22RRと、これら各油圧配管22FL,22FR,22RL,22RRの油圧を夫々に調節する油圧調節手段(以下、「ブレーキアクチュエータ」という。)23と、このブレーキアクチュエータ23を制御する油圧制動トルク制御手段24と、運転者が車輌の制動力発生時に操作するブレーキペダル25と、運転者によるブレーキペダル25の踏み込み操作に応じて駆動されるブレーキマスタシリンダ26と、を備えている。
更に、図示しないが、この油圧制動トルク発生装置には、ブレーキペダル25の踏み込みによって生じる圧力を増圧し、ブレーキマスタシリンダ26に入力するブースタ等も設けられている。
ここで、そのブレーキアクチュエータ23は、オイルリザーバ,オイルポンプ,夫々の油圧配管22FL,22FR,22RL,22RRの油圧を各々に増減する為の増減圧制御弁の如き種々の弁装置等を含み、所謂ABS制御を行い得るよう構成されている。その増減圧制御弁は、通常時にはブレーキマスタシリンダ26により制御されて各油圧制動手段21FL,21FR,21RL,21RRにおけるキャリパーの油圧を夫々調節し、各車輪10FL,10FR,10RL,10RRに油圧制動トルクToを発生させる。一方、この増減圧制御弁は、必要に応じて油圧制動トルク制御手段24によってもデューティ比制御され、各油圧制動手段21FL,21FR,21RL,21RRにおけるキャリパーに掛かる油圧の調節を夫々に行って、各車輪10FL,10FR,10RL,10RRに油圧制動トルクToを発生させる。
また、本実施例1の車輌には、各々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRにモータ31FL,31FR,31RL,31RRが配備されている。この夫々のモータ31FL,31FR,31RL,31RRは、図1に示すモータ制御手段32によって制御され、各々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRに対して夫々にモータトルクTmを付与する。
ここで、そのモータトルクTmには、車輪10FL,10FR,10RL,10RRに駆動力(以下、「モータ駆動力」という。)を発生させるモータ力行トルクと、車輪10FL,10FR,10RL,10RRに回生制動力(以下、「モータ回生制動力」という。)を発生させるモータ回生トルクと、が存在している。
これが為、モータ制御手段32の制御により各モータ31FL,31FR,31RL,31RRがモータ力行トルクを発生させたときには、夫々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRにモータ駆動力が掛かり、車輌を前進又は後退させる。例えば、この車輌が電気自動車である場合には、その各モータ31FL,31FR,31RL,31RRのモータ力行トルクが車輌の動力源として利用される。また、この車輌が内燃機関等の原動機も具備している場合には、その各モータ31FL,31FR,31RL,31RRのモータ力行トルクが原動機の動力補助又は原動機との動力の切り替えに伴う動力源として利用される。この車輌においては、そのモータ力行トルクを発生させる為に、夫々のモータ31FL,31FR,31RL,31RRに対して図1に示すバッテリ33から給電される。
一方、モータ制御手段32の制御により各モータ31FL,31FR,31RL,31RRがモータ回生トルクを発生させたときには、夫々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRにモータ回生制動力が掛かり、車輌を制動させる。その際、この車輌においては、そのモータ回生制動力により得られた電力がバッテリ33に蓄電される。
ここでのモータトルクTmは、そのモータ力行トルクを負の値とする一方、そのモータ回生トルクを正の値とする。
ところで、本実施例1の車輌には上述したが如く油圧制動トルク発生装置も具備されている。これが為、各車輪10FL,10FR,10RL,10RRに発生する夫々の全制動トルクTaは、その油圧制動トルク発生装置による各車輪10FL,10FR,10RL,10RRの油圧制動トルクToと各々のモータ31FL,31FR,31RL,31RRによる各車輪10FL,10FR,10RL,10RRのモータトルクTmとを夫々に合算したものとなる。例えば、夫々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRに油圧制動トルクToを付与し、その各車輪10FL,10FR,10RL,10RRのモータ31FL,31FR,31RL,31RRにモータ回生トルクを発生させた場合、各車輪10FL,10FR,10RL,10RRの夫々の全制動トルクTaは、油圧制動トルクToのみで発生させたときよりも大きくなる。
ここで、車輌の制動時に各モータ31FL,31FR,31RL,31RRに対してモータ力行トルクを発生させた場合を考察してみる。かかるモータ力行トルクは、モータ回生トルクとは逆方向の回転力を車輪10FL,10FR,10RL,10RRに与えるものであり、車輌の制動力を増加させるモータ回生トルクとは逆に上述したが如く車輌の駆動力を発生させる。これが為、各車輪10FL,10FR,10RL,10RRに油圧制動トルクToが付与されているときに夫々のモータ31FL,31FR,31RL,31RRに対してモータ力行トルクを発生させると、夫々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRにはその油圧制動トルクToに抗するモータ力行トルクが掛かり、油圧制動トルクToのみで発生させたときよりも各車輪10FL,10FR,10RL,10RRの夫々の全制動トルクTaが小さくなる。
即ち、本実施例1の車輌においては、油圧制動トルク発生装置からの各車輪10FL,10FR,10RL,10RRへの油圧制動トルクToと各モータ31FL,31FR,31RL,31RRのモータ回生トルク又はモータ力行トルクとを合算したもの夫々が各車輪10FL,10FR,10RL,10RRにおける全制動トルクTaとなる。これが為、この車輌においては、これらのトルク値を増減制御することによって夫々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRに付与する各々の全制動トルクTaを調節し、その各車輪10FL,10FR,10RL,10RRに発生させる各々の全制動力を調節することができる。例えば、各車輪10FL,10FR,10RL,10RRに対して一定の油圧制動トルクToが付与されていると仮定し、その際に各モータ31FL,31FR,31RL,31RRからモータトルクTmを発生させると、そのモータトルク(モータ回生トルク又はモータ力行トルク)Tmに応じて夫々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRの全制動トルクTaを増減させることができる。
このように、本実施例1の車輌においては、油圧制動トルク発生装置とモータ31FL,31FR,31RL,31RRとによって、車輌に対して制動力を発生させる制動力発生装置(以下、「車輌制動力発生装置」という。)が構成されている。これが為、本実施例1の車輌におけるABS制御は、その油圧制動トルク発生装置の油圧制動トルクToとモータ31FL,31FR,31RL,31RRのモータトルクTmとをABS制御対象となる車輪10FL,10FR,10RL,10RR毎に増減制御することによって実行される。尚、そのモータ31FL,31FR,31RL,31RRは、力行側で使用された場合に、車輌に対して駆動力を発生させる駆動力発生装置(以下、「車輌駆動力発生装置」という。)として機能する。
ここで、かかるABS制御は、車輌の電子制御装置(ECU)が当該技術分野で周知の制御手法によって実行する。
例えば、この電子制御装置は、運転者がブレーキ操作を行って車輌制動力発生装置を作動させた際に夫々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRのロック傾向の検出を行い、その何れかの車輪10FL,10FR,10RL,10RRでロック傾向が検出された時に、その該当する車輪10FL,10FR,10RL,10RRのロック傾向を解除させ得る全制動トルク(以下、「要求全制動トルク」という。)Tareqを求める。そして、この電子制御装置は、その該当する車輪10FL,10FR,10RL,10RRの全制動トルクTaが要求全制動トルクTareqとなるように車輌制動力発生装置に対する制御を実行する。この車輌においては、かかるトルク演算とトルク制御が繰り返し実行されることによって、ABS制御対象たる車輪10FL,10FR,10RL,10RRの全制動トルクTaが減少してロック傾向が解除方向へと向かう。
一方、この電子制御装置は、その該当する車輪10FL,10FR,10RL,10RRのロック解除傾向の検出も行い、ロック解除傾向が検出された時に、その車輪10FL,10FR,10RL,10RRの全制動トルクTaを増加させる要求全制動トルクTareqを求め、その全制動トルクTaが要求全制動トルクTareqとなるように車輌制動力発生装置に対する制御を実行する。ここでは、かかるトルク演算とトルク制御が繰り返し実行されることによって、ABS制御対象たる車輪10FL,10FR,10RL,10RRの全制動トルクTaが増加して当該車輪10FL,10FR,10RL,10RRの全制動力が強くなる。
この電子制御装置は、再びロック傾向を検出した時には当該ロック傾向を解除させるよう全制動トルクTaを調節して減少させ、その後、ロック解除傾向を検出した時には全制動トルクTaを増加させる。電子制御装置は、ABS制御中にこれらを繰り替えし実行する。
ところで、上述したが如く、本実施例1にあっては、車輌制動力発生装置が油圧制動トルク発生装置とモータ31FL,31FR,31RL,31RRとによって構成されており、その油圧制動トルク発生装置のブレーキアクチュエータ23とモータ31FL,31FR,31RL,31RRとが夫々に油圧制動トルク制御手段24とモータ制御手段32とにより制御される。これが為、本実施例1にあっては、その油圧制動トルク制御手段24とモータ制御手段32が上述した電子制御装置における全制動トルクTa(=To+Tm)の調節制御機能の一旦を担っている。即ち、油圧制動トルク制御手段24は、要求全制動トルクTareqを発生させる際に求めた油圧制動トルク(以下、「要求油圧制動トルク」という。)Toreqとなるよう制御対象の車輪10FL,10FR,10RL,10RRの油圧制動トルクToを制御する。一方、モータ制御手段32は、要求全制動トルクTareqを発生させる際に求めたモータトルク(以下、「要求モータトルク」という。)Tmreqとなるよう制御対象のモータ31FL,31FR,31RL,31RRのモータトルクTmを制御する。
更に、上述した電子制御装置には、車輪10FL,10FR,10RL,10RRのロック傾向やロック解除傾向の検出処理、要求全制動トルクTareqの演算処理などの如く各々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRに対する処理機能もある。また、上記の油圧制動トルク制御手段24とモータ制御手段32により全制動トルクTaを調節する際には、油圧制動トルク制御手段24の制御パラメータたる要求油圧制動トルクToreqとモータ制御手段32の制御パラメータたる要求モータトルクTmreqとを設定する必要があり、これら要求油圧制動トルクToreq及び要求モータトルクTmreqは上述した電子制御装置が設定した要求全制動トルクTareqに基づいて下記の式1から算出される。
Tareq=Toreq+Tmreq … (1)
このようなことから、本実施例1にあっては、かかる処理機能を有する電子制御装置(以下、「ブレーキ・モータ統合ECU」)41を設け、このブレーキ・モータ統合ECU41と上述した油圧制動トルク制御手段24とモータ制御手段32とによって、車輌制動力発生装置及び車輌駆動力発生装置に対しての制駆動力制御装置を構成している。
具体的に、この本実施例1のブレーキ・モータ統合ECU41には、各車輪10FL,10FR,10RL,10RRのロック傾向を検出するロック傾向検出手段41aと、各車輪10FL,10FR,10RL,10RRのロック解除傾向を検出するロック解除傾向検出手段41bと、が設けられている。
本実施例1のロック傾向検出手段41aとロック解除傾向検出手段41bは、制動時の各車輪10FL,10FR,10RL,10RRのスリップ率Sに基づいて、その車輪10FL,10FR,10RL,10RRがロック傾向か否か、ロック解除傾向か否かを夫々に検出するよう構成する。つまり、本実施例1においては、例えば、車輪10FL,10FR,10RL,10RRのスリップ率Sが所定値(「0」又は「0」に近い値)よりも大きい場合にその車輪10FL,10FR,10RL,10RRがスリップ状態にあると判断できるので、ロック傾向検出手段41aにはその車輪10FL,10FR,10RL,10RRがロック傾向であると検出させる。一方、車輪10FL,10FR,10RL,10RRのスリップ率Sが所定値以下の場合には、その車輪10FL,10FR,10RL,10RRがスリップしていない又はグリップし始めていると判断できるので、ロック解除傾向検出手段41bにその車輪10FL,10FR,10RL,10RRがロック解除傾向であると検出させる。
そのスリップ率Sは、ブレーキ・モータ統合ECU41に設けたスリップ率演算手段41cに演算させる。このスリップ率演算手段41cは、この技術分野において周知の演算手法によって夫々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRのスリップ率Sを算出又は推定するよう構成されている。例えば、本実施例1のスリップ率演算手段41cは、車輪10FL,10FR,10RL,10RRの回転速度と車体速度とに基づいて夫々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRのスリップ率Sを求める。従って、本実施例1においては、各車輪10FL,10FR,10RL,10RRの回転速度の検出を行う車輪回転速度検出手段(又はその車輪回転速度を推定する車輪回転速度推定手段)と、車体速度の検出を行う車体速度検出手段(又は車体速度を推定する車体速度推定手段)と、が必要になる。ここでは、その車輪回転速度検出手段として図1に示す各車輪10FL,10FR,10RL,10RR毎の車輪速度センサ51FL,51FR,51RL,51RRを配備すると共に、その車体速度検出手段として図1に示す車速センサ52を配備する。
ここで、ABS制動を行う一般的な車輌においては、各車輪速度センサ51FL,51FR,51RL,51RRの夫々の検出信号に基づいて車体速度を推定し、その夫々の車輪速度と車体速度との比率を求めることによって各車輪10FL,10FR,10RL,10RRのスリップ率Sを算出している。つまり、ABS制動を行う車輌においては、一般的に車輪回転速度検出手段(車輪速度センサ51FL,51FR,51RL,51RR)と車体速度推定手段とを用いて、車輪速度の検出と車体速度の推定を行っている。従って、本実施例1においては、車速センサ52の替わりにブレーキ・モータ統合ECU41に車体速度推定手段(図示略)を設けてもよい。この車体速度推定手段は、その技術分野における周知の方法によって車体速度の推定を行うものであって、各車輪10FL,10FR,10RL,10RRの中で最も大きな車輪速度となっている車輪の車輪速度から車体速度を推定するよう構成される。
尚、車輪速度(車輪の回転速度に車輪の周長を掛けた値)と車体速度が同じであれば、その車輪のスリップ率Sは、0%となる。一方、車輪においては、その車輪速度が車体速度よりも低ければ減速スリップが発生しており、車輪速度が車体速度よりも高ければ加速スリップが発生している。
更に、本実施例1のブレーキ・モータ統合ECU41には、制御対象の車輪10FL,10FR,10RL,10RRの要求全制動トルクTareqを算出して設定する要求全制動トルク設定手段41dと、その車輪10FL,10FR,10RL,10RRの要求油圧制動トルクToreqを算出して設定する要求油圧制動トルク設定手段41eと、その車輪10FL,10FR,10RL,10RRの要求モータトルクTmreqを算出して設定する要求モータトルク設定手段41fと、が設けられている。
先ず、その要求全制動トルク設定手段41dは、大別すると、通常制動時(ABS非制御時)とABS制御時とに分けて夫々における要求全制動トルクTareqの設定を行うものであり、その夫々の技術分野において周知の演算手法により要求全制動トルクTareqを算出するよう構成されている。例えば、この要求全制動トルク設定手段41dには、通常制動時であれば、運転者によるブレーキペダル25の踏み込み量やブレーキ踏力、車速センサ52から検出した車体速度などに基づいて、夫々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRに発生させる要求全制動トルクTareqを算出させる。また、この要求全制動トルク設定手段41dには、ABS制御時において、ロック傾向検出時を最大値とし、その後、ロック解除傾向が検出されるまで要求全制動トルクTareqを減少させる一方、ロック解除傾向検出時を最小値とし、その後、ロック傾向が検出されるまで要求全制動トルクTareqを増加させる。
この要求全制動トルク設定手段41dは、そのような運転者の制動要求のみならず、例えば自動ブレーキを備えた車輌おいては車輌自身の判断による制動要求、車輌の挙動安定制御等を行う際の制動要求などに基づいて要求全制動トルクTareqを算出させるように構成してもよい。
続いて、本実施例1の要求油圧制動トルク設定手段41eについて説明する。
この要求油圧制動トルク設定手段41eは、通常制動時(ABS非制御時)とABS制御時とに分けて夫々における要求油圧制動トルクToreqの設定を行うものとして大別され、これについても夫々の技術分野において周知の演算手法により要求油圧制動トルクToreqの算出を行うよう構成されている。例えば、この要求油圧制動トルク設定手段41eは、ABS制御時において、要求全制動トルクTareqに基づいて要求油圧制動トルクToreqの算出を行うよう構成することができる。
具体的に、本実施例1の要求油圧制動トルク設定手段41eは、ABS制御時において、ロック傾向にある車輪10FL,10FR,10RL,10RRのロック傾向検出時における要求全制動トルク(以下、「最大全制動トルク」という。)Tamaxと当該車輪10FL,10FR,10RL,10RRのロック解除傾向が検出された際の要求全制動トルク(以下、「最小全制動トルク」という。)Taminとの間に要求油圧制動トルクToreqが設定されるよう構成する。ここで、本実施例1の要求油圧制動トルク設定手段41eには、先ず始めに要求油圧制動トルクの暫定値(以下、「暫定要求油圧制動トルク」という。)Toproを算出させ、その後に最終的な要求油圧制動トルクToreqを設定させるようにする。従って、本実施例1にあっては、例えば下記の式2を用いて、ABS制御時の暫定要求油圧制動トルクToproが最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminの中間値となるように演算処理を行わせる。本実施例1においては、この暫定要求油圧制動トルクToproを新たな最小全制動トルクTaminが算出される度に求めさせる。
Topro=(Tamax+Tamin)/2 … (2)
その最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminとしては、夫々にロック傾向検出時の暫定要求油圧制動トルクToproとロック解除傾向検出時の暫定要求油圧制動トルクToproを適用してもよく、また、これとは別に、夫々にロック傾向検出時の実際の全制動トルク(以下、「実全制動トルク」という。)Tarealとロック解除傾向検出時の実全制動トルクTarealを適用してもよい。前者を適用する場合には、要求油圧制動トルク設定手段41eによる算出値を使用して最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminを求める。一方、後者を適用する場合には、実全制動トルクTarealを求めることができるようにブレーキ・モータ統合ECU41を構築する必要がある。従って、後者を適用する場合には、実全制動トルクTarealの算出を行う実全制動トルク演算手段41gをブレーキ・モータ統合ECU41に設けておく。
例えば、その実全制動トルク演算手段41gは、各車輪速度センサ51FL,51FR,51RL,51RRからの検出信号(車輪の回転速度)に基づき夫々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRにおいて実際に発生している全制動トルクTaの算出を各々行うように構成する。
また、モータ31FL,31FR,31RL,31RRにおいては、要求モータトルクTmreqと実際に出力されるモータトルク(以下、「実モータトルク」という。)Tmrealとが一致する。一方、実際の油圧制動トルク(以下、「実油圧制動トルク」という。)Torealは、その変化時に要求油圧制動トルクToreqに対して遅れて出力されるので必ずしも一致しない。尚、この実油圧制動トルクTorealは、油圧制動手段21FL,21FR,21RL,21RRのキャリパーの油圧(例えば、油圧検出センサを用意しておく。)やキャリパー内のシリンダー径等の情報を利用して推定することができる。従って、ここでは、実油圧制動トルクTorealの演算を行う実油圧制動トルク演算手段(実機械制動トルク演算手段)41hをブレーキ・モータ統合ECU41に用意しておき、実全制動トルク演算手段41gは、要求モータトルクTmreqと実油圧制動トルク演算手段41hにより推定された実油圧制動トルクTorealとから実全制動トルクTarealを求めるように構築してもよい。
この実全制動トルク演算手段41gにより求められた全制動トルクTaは、ロック傾向検出時のものであれば最大全制動トルクTamaxとなり、ロック解除傾向検出時のものであれば最小全制動トルクTaminとなる。
ここで、上記式2を用いた暫定要求油圧制動トルクToproの演算処理は、最新の最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminが算出される度に(即ち、ロック解除傾向が検出されて新たな最小全制動トルクTaminが算出される度に)行ってもよい。つまり、この要求油圧制動トルク設定手段41eには、新たな最小全制動トルクTaminが算出されるまで油圧制動トルク制御手段24の制御要求値たる要求油圧制動トルクToreqを上記の中間値に保持させ、その新たな最小全制動トルクTaminが算出されたときに式2を用いて新たな中間値へと要求油圧制動トルクToreqの更新を行わせてもよい。かかる場合の要求油圧制動トルク設定手段41eについては、ABS制御時において新たな最小全制動トルクTaminが算出されるまで先に設定した要求油圧制動トルク(以下、「要求油圧制動トルク既算値」という。)Toreqを暫定要求油圧制動トルクToproとして設定するよう構成しておく。従って、その要求油圧制動トルク既算値Toreqは、主記憶装置等に記憶しておくことが好ましい。
続いて、本実施例1の要求モータトルク設定手段41fについて説明する。
この要求モータトルク設定手段41fは、通常制動時(ABS非制御時)とABS制御時とに分けて夫々における要求モータトルクTmreqの設定を行うものとして大別され、これについても夫々の技術分野において周知の演算手法により要求モータトルクTmreqの算出を行うよう構成されている。
ここで、本実施例1の要求モータトルク設定手段41fには、上述した要求油圧制動トルク設定手段41eと同様に、先ず始めに要求モータトルクの暫定値(以下、「暫定要求モータトルク」という。)Tmproを算出させ、その後に最終的な要求モータトルクTmreqを設定させるようにする。従って、本実施例1の要求モータトルク設定手段41fは、ABS制御時において、例えば上記の如く求めた要求全制動トルクTareqと暫定要求油圧制動トルクToproとを下記の式3(上述した式1の変形式)に代入し、これにより暫定要求モータトルクTmproの算出を行うよう構成する。尚、この式3では、式1の「Toreq」を「Topro」に、「Tmreq」を「Tmpro」に置き換えている。
Tmpro=Tareq−Topro … (3)
このように、上述した要求油圧制動トルク設定手段41eと要求モータトルク設定手段41fは、ABS制御時に要求全制動トルクTareqの変化に従って演算結果を導き出すものであり、その要求全制動トルクTareqの変化に応じた暫定要求油圧制動トルクTopro及び暫定要求モータトルクTmproの変化態様,換言すれば、要求全制動トルクTareqの変化に応じた要求油圧制動トルクToreq及び要求モータトルクTmreqの変化態様を求める手段であるといえる。
更に、夫々のモータ31FL,31FR,31RL,31RRにはモータトルクTmの出力限界値(以下、「モータトルク出力限界値」という。)Tmlimがあり、このモータトルク出力限界値Tmlim以上のモータトルクTmを出力させることはできない。従って、要求油圧制動トルク設定手段41eと要求モータトルク設定手段41fは、そのモータトルク出力限界値Tmlimと暫定要求モータトルクTmproとの比較結果に応じてABS制御中の要求油圧制動トルクToreqと要求モータトルクTmreqの設定を夫々に行うよう構成する。
具体的に、本実施例1の要求モータトルク設定手段41fには、先ず、ABS制御対象の車輪10FL,10FR,10RL,10RRにおけるモータ31FL,31FR,31RL,31RRのモータトルク出力限界値Tmlimを算出させる。このモータトルク出力限界値Tmlimは、モータ回転数や車輪速度に一意に対応するものであり、図2に示す如く回生側と力行側との双方で個別の値が存在している。これが為、以下においては、その回生側のモータトルク出力限界値Tmlimを「モータ回生トルク出力限界値Tm1lim」といい、その力行側のモータトルク出力限界値Tmlimを「モータ力行トルク出力限界値Tm2lim」という。ここでは、そのモータ回生トルク出力限界値Tm1limを正の値とし、そのモータ力行トルク出力限界値Tm2limを負の値とする。
本実施例1の要求油圧制動トルク設定手段41eと要求モータトルク設定手段41fは、暫定要求モータトルクTmproがモータ回生トルク出力限界値Tm1limよりも低い又はモータ力行トルク出力限界値Tm2limよりも高ければ、算出された暫定要求油圧制動トルクToproと暫定要求モータトルクTmproを夫々に最終的な要求油圧制動トルクToreqと要求モータトルクTmreqとして設定させるよう構成する。
一方、その要求モータトルク設定手段41fは、暫定要求モータトルクTmproがモータ回生トルク出力限界値Tm1lim以上又はモータ力行トルク出力限界値Tm2lim以下であれば、そのモータ回生トルク出力限界値Tm1lim又はモータ力行トルク出力限界値Tm2limを最終的な要求モータトルクTmreqとして設定させるよう構成する。これが為、要求油圧制動トルク設定手段41eには、そのようにして設定した要求モータトルクTmreqに基づいて求めたものを最終的な要求油圧制動トルクToreqとして設定させる。従って、この要求油圧制動トルク設定手段41eは、かかる場合に、その設定された要求モータトルクTmreq(=Tm1lim又はTm2lim)と要求全制動トルクTareqを下記の式4(上述した式1の変形式)に代入して要求油圧制動トルクToreqの算出を行うよう構成されている。
Toreq=Tareq−Tmreq … (4)
ところで、これまで説明した要求油圧制動トルク設定手段41e及び要求モータトルク設定手段41fによるABS制御(以下、「通常のABS制御」という。)においては、厳密に言えば、要求油圧制動トルクToreqを変更した際に、実油圧制動トルクTorealの出力の応答遅れが原因となって実全制動トルクTarealの出力にも応答遅れが生じてしまう。つまり、油圧制動トルク発生装置においては、ブレーキアクチュエータ23の作動圧(油圧)が油圧制動手段21FL,21FR,21RL,21RRのキャリパーへと伝わるまでに少なくとも各々の油圧配管22FL,22FR,22RL,22RRの経路長の分だけ時間を必要とし、これにより、実油圧制動トルクTorealの出力が要求油圧制動トルクToreqの出力指令時期に対して遅れてしまう。これに対して、モータ31FL,31FR,31RL,31RRは、指令値(要求モータトルクTmreq)を直ぐに出力することができるので、要求モータトルクTmreqの出力指令時期と実モータトルクTmrealの出力時期の間に時間的なずれを生じさせない。従って、要求油圧制動トルクToreqに変更があると、その実油圧制動トルクTorealの応答遅れによって実全制動トルクTarealの出力が要求全制動トルクTareqに対して遅れてしまう。
しかしながら、同等の摩擦係数の路面を走行し続けている限りは後述するが如く要求油圧制動トルクToreqの変更幅が小さいので、実油圧制動トルクTorealの応答遅れが少なく、要求全制動トルクTareqに対する実全制動トルクTarealのずれは、車輌の挙動安定性や操舵性に影響を与えるほどにまで大きくならない。従って、実油圧制動トルクTorealの応答遅れについては、同等の摩擦係数の路面を走行し続けている限りは敢えて考慮に入れなくとも問題無い。
一方、車輪10FL,10FR,10RL,10RRが現在よりも摩擦係数の低い路面(低μ路)へと乗り移ったときには、同等の摩擦係数の路面を走行しているときよりも要求全制動トルクTareqが大幅に減少させられる。これが為、このときに通常のABS制御を実行すると、ロック解除傾向が検出(即ち、新たな最小全制動トルクTaminが算出)された際に要求油圧制動トルクToreqも大きく減少させられる。従って、このときには、実油圧制動トルクTorealの応答遅れが大きくなり、これに合わせて実全制動トルクTarealにも大きな応答遅れが発生するので、その実全制動トルクTarealの減少に要する時間が要求全制動トルクTareqで指示されたよりも多くかかってしまう。そして、これにより、その実全制動トルクTarealが要求全制動トルクTareqよりも大きくなり、その実全制動トルクTarealが車輪10FL,10FR,10RL,10RRをロックさせる方向に働くので、車輌の挙動安定性や操舵性を低下させてしまう虞が生じる。
そこで、本実施例1の制駆動力制御装置においては、低μ路への乗り移りが検知されたのか否かを判断し、その結果に応じてABS制御の使い分けを行う。
従って、本実施例1においては、走行路における路面の摩擦係数の変化を検出する路面摩擦係数変化検出手段が用意されている。例えば、本実施例1においては、前輪10FL,10FR側で走行路の路面の摩擦係数の測定を行うことのできる路面摩擦係数測定装置60が車輌に配備されており、その測定信号を受け取ったブレーキ・モータ統合ECU41によってその摩擦係数の変化を検出させる。これが為、本実施例1のブレーキ・モータ統合ECU41には、その測定信号に基づいて路面の摩擦係数の変化の形態や変化の度合い(何μの路面から何μの路面へと乗り移ったのか)を検知する路面摩擦係数変化検知手段41iが用意されている。つまり、本実施例1の路面摩擦係数変化検出手段は、その路面摩擦係数変化検知手段41iと路面摩擦係数測定装置60とによって構成される。
例えば、その路面摩擦係数測定装置60としては、前輪10FL,10FRの車輪速度センサ51FL,51FRを利用することができる。この場合には、車輪速度センサ51FL,51FRの測定信号を路面摩擦係数変化検知手段41iに渡し、この路面摩擦係数変化検知手段41iに前輪10FL,10FRのスリップ率Sを算出させることによって、摩擦係数の変化の形態や変化の度合いを推定させる。この場合、スリップ率Sが大きくなることによって低μ路への乗り移りと推定することができる。更に、この車輪速度センサ51FL,51FRを利用する場合には、その検出信号から導き出すことのできる車輪加速度の情報を利用して、今回のロック発生時の要求全制動トルクTareq(実際の値を用いるのが好ましいが、この時点では未だ実全制動トルクTarealが出力されていないので、要求値を用いることにする。)と直前のロック発生時の実全制動トルクTarealとの変化量から路面の摩擦係数の変化を推定させる。
また、その路面摩擦係数測定装置60としては、図1に示す車体前後加速度センサ53を利用することができる。つまり、車輪10FL,10FR,10RL,10RRが摩擦係数の異なる路面へと乗り移った場合には、その乗り移り後に車輪10FL,10FR,10RL,10RRがスリップ又はロックして乗り移り前後で車体前後加速度が変わるので、その車体前後加速度の変化量を路面摩擦係数変化検知手段41iに判断させることによって路面の摩擦係数の変化を推定することができる。
また、その路面摩擦係数測定装置60としては、車輌前方又は前輪10FL,10FRの近傍の路面を撮る撮像装置(図示略)を利用することができる。この場合、路面摩擦係数変化検知手段41iには、撮影した画像を解析させ、路面の濃淡や色調等の情報を読み取って、摩擦係数の変化の形態や変化の度合いを推定させる。
更にまた、その路面摩擦係数測定装置60としては、前輪10FL,10FRのモータ31FL,31FRを利用することもできる。この場合、路面摩擦係数変化検知手段41iには、そのモータ31FL,31FRに対する要求モータトルクTmreqと実モータトルクTmrealの差が検知された際に、その差に基づいて摩擦係数の変化の形態や変化の度合いを推定させてもよい。
ここで、この路面摩擦係数変化検出手段は、僅かでも摩擦係数が低ければ低μ路への乗り移りと検知できてしまう。しかしながら、摩擦係数の変化が微小な場合には実油圧制動トルクTorealの応答遅れが小さいので、この場合にまで以下に示すABS制御を実行すると、演算処理の複雑化に伴い演算処理速度の低下を招き、結果的に油圧制動トルクToやモータトルクTmの出力を遅延させてしまう可能性がある。これが為、本実施例1の路面摩擦係数変化検知手段41iには、路面の摩擦係数が所定値以上低くなったときに「低μ路への乗り移り」との判断を行わせる。その所定値は、実油圧制動トルクTorealの応答遅れや演算処理速度等を総合的に判断して最良の値を予め設定しておく。
本実施例1の制駆動力制御装置においては、そのようにして低μ路への乗り移りが検知された際に、要求全制動トルクTareqの減少に合わせて直ぐに要求油圧制動トルクToreqを減少させるよう要求油圧制動トルク設定手段41eを構成しておく。つまり、本実施例1においては、結果的に必ず実油圧制動トルクTorealの応答遅れが生じるのであれば、できる限り早い段階でその応答遅れを発生させておくようにする。
この際の要求油圧制動トルク設定手段41eは、下記の式5を用いて要求全制動トルクTareqの変化勾配と同等の勾配で要求油圧制動トルクToreq(尚、以下に例示する制動動作においては未だ要求油圧制動トルクToreqが確定しておらず暫定要求油圧制動トルクToproとして演算されているので、ここでは、その暫定要求油圧制動トルクToproを用いる。)を変化させるように構成したものを例示する。これが為、その式5においては、低μ路への乗り移りが検知された際に求められた暫定要求モータトルクTmpro-lowμを使用する。この式5は、低μ路への乗り移りが検知されてから要求油圧制動トルクToreqが一定に保持されるまで利用する。
Topro=Tareq−Tmpro-lowμ … (5)
尚、この際の要求油圧制動トルク設定手段41eは、必ずしもかかる式5を用いた変化の態様に限定するものではない。
ここで、これに伴い設定される要求モータトルクTmreqは、式5で用いた低μ路への乗り移りが検知された際の暫定要求モータトルクTmpro-lowμとなり、その検知から要求油圧制動トルクToreqを一定に保持させるまでの間、基本的に継続して同じ値が使用される。しかしながら、これでは実油圧制動トルクTorealの応答遅れを吸収することができず、結局の所、実全制動トルクTarealの応答遅れを解消するに至らない。これが為、その間においては、求められた実全制動トルクTarealに応じて要求モータトルクTmreq(尚、以下に例示する制動動作においては未だ要求モータトルクTmreqが確定しておらず暫定要求モータトルクTmproとして演算されているので、ここでは、その暫定要求モータトルクTmproが算出される。)の設定が行われるように要求モータトルク設定手段41fを構成しておく。つまり、ここでの要求モータトルク設定手段41fは、下記の式6を用いて、要求全制動トルクTareqを満たすことの可能な(つまり、実油圧制動トルクTorealの応答遅れを補正する)要求モータトルクTmreqが設定されるよう構成し、要求全制動トルクTareqが車輪10FL,10FR,10RL,10RRに対して実際に働くようにする。
Tmpro=Tareq−Toreal … (6)
以下に、上述したが如く構成した本実施例1の制駆動力制御装置の動作について図3及び図4のフローチャート及び図5のタイムチャートに基づき説明する。この図3及び図4のフローチャートと図5のタイムチャートは、各車輪10FL,10FR,10RL,10RRの内の何れか1輪に対しての制御動作を示したものであり、これと同様の制御動作が全ての車輪10FL,10FR,10RL,10RRに対して別個独立に実行される。例えば、ここでは、左側前輪10FLについて代表して例示する。
ここで、ABS制御を開始するまでは、図5に示す如く、例えば、運転者によるブレーキペダル25の踏み込み量や踏力、車速センサ52から検出した車体速度などに基づいて左側前輪10FLに発生させる要求全制動トルクTareqが各々算出される。そして、その左側前輪10FLの全制動トルクTaに対する運転者のブレーキ踏力に応じた要求油圧制動トルクToreqの不足分が補填されるように、その左側前輪10FLのモータ31FLの要求モータトルクTmreqが設定される。
また、本実施例1の制駆動力制御装置は、ABS制御開始直後からロック解除傾向が検出されるまで(即ち、後述する最小全制動トルクTaminが算出されるまで)の間において周知のABS制御を実行させる。例えば、その間においては、図5に示す如く、左側前輪10FLの全制動トルクTaを減少させるよう要求全制動トルクTareqが設定される。そして、その左側前輪10FLへの要求油圧制動トルクToreqをABS制御開始時点における値に固定し、要求全制動トルクTareqに応じて減少させたモータ31FLの要求モータトルクTmreqを設定する。
先ず、本実施例1のブレーキ・モータ統合ECU41は、左側前輪10FLがABS制御を実行中であるか否かを判断し(ステップST10)、ABS制御中でなければこの判断を繰り返す。
一方、ABS制御中との判断が為された場合、このブレーキ・モータ統合ECU41の要求全制動トルク設定手段41dは、その左側前輪10FLの要求全制動トルクTareqを算出し(ステップST15)、ロック傾向検出手段41aの検出結果に基づいてその左側前輪10FLがロック傾向にあるか否かを判定する(ステップST20)。その判定の際、このブレーキ・モータ統合ECU41においては、左側前輪10FLの車輪速度センサ51FLから検出された車輪速度と車速センサ52又は車体速度推定手段から得られた車体速度とに基づいてスリップ率演算手段41cがその左側前輪10FLのスリップ率Sを求め、このスリップ率Sを参考にして左側前輪10FLがロック傾向にあるか否かをロック傾向検出手段41aに判定させる。
そして、このブレーキ・モータ統合ECU41は、そのステップST20にて肯定判定されて左側前輪10FLのロック傾向を検出した場合、その実全制動トルク演算手段41gにより、このロック傾向検出時における左側前輪10FLの最大全制動トルクTamaxを算出する(ステップST25)。尚、ここでは、その最大全制動トルクTamaxを改めて求めてもよいが、上記ステップST15において算出された要求全制動トルクTareqを当て嵌めてもよい。本実施例1にあっては、その最大全制動トルクTamaxをブレーキ・モータ統合ECU41の主記憶装置等に記憶させておく。この記憶された最大全制動トルクTamaxは、新たな最大全制動トルクTamaxが算出されるまで保持され、新たな最大全制動トルクTamaxが算出された後にこれと置き換えられる。
このブレーキ・モータ統合ECU41は、しかる後、又はそのステップST20にて否定判定が為された場合に、ロック解除傾向検出手段41bの検出結果に基づいてその左側前輪10FLがロック解除傾向にあるか否かを判定する(ステップST30)。この判定の際にも、このブレーキ・モータ統合ECU41においては、スリップ率演算手段41cが上記の如くして左側前輪10FLのスリップ率Sを求め、このスリップ率Sを参考にして左側前輪10FLがロック解除傾向にあるか否かをロック解除傾向検出手段41bに判定させる。
そして、このブレーキ・モータ統合ECU41は、そのステップST30にて肯定判定されて左側前輪10FLのロック解除傾向を検出した場合、その実全制動トルク演算手段41gにより、このロック解除傾向検出時における左側前輪10FLの最小全制動トルクTaminを算出する(ステップST35)。尚、ここでは、その最小全制動トルクTaminを改めて求めてもよいが、上記ステップST15において算出された要求全制動トルクTareqを当て嵌めてもよい。本実施例1にあっては、その最小全制動トルクTaminを最大全制動トルクTamaxと同様にブレーキ・モータ統合ECU41の主記憶装置等に記憶させておく。この記憶された最小全制動トルクTaminは、新たな最小全制動トルクTaminが算出されるまで保持され、新たな最小全制動トルクTaminが算出された後にこれと置き換えられる。
このブレーキ・モータ統合ECU41は、しかる後、又はそのステップST30にて否定判定が為された場合に、その左側前輪10FLのモータ31FLのモータトルク出力限界値Tmlimを算出する(ステップST40)。ここでは、モータ回生トルク出力限界値Tm1limとモータ力行トルク出力限界値Tm2limの双方が求められる。
続いて、このブレーキ・モータ統合ECU41は、主記憶装置等にその左側前輪10FLの最小全制動トルクTaminに関する最新の情報が存在しているのか否か(換言すれば、先のステップST35にて最小全制動トルクTaminの情報が置き換えられたか否か)を判断する(ステップST45)。
そして、このブレーキ・モータ統合ECU41は、最新の最小全制動トルクTaminが存在していれば、その要求油圧制動トルク設定手段41eにより、上記ステップST25,ST35で夫々に求めた最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminを前述した式2に代入し、その左側前輪10FLの暫定要求油圧制動トルクToproを算出する(ステップST50)。
一方、次のロック解除傾向が検出されるまで(即ち、新たな最小全制動トルクTaminが算出されるまで)は、上記ステップST45にて否定判定が為される。ここで、少なくとも一度本演算処理を最後まで行って要求油圧制動トルクToreqと要求モータトルクTmreqを設定した場合には、その要求油圧制動トルクToreqが要求油圧制動トルク既算値Toreqとして主記憶装置等に記憶されている。これが為、次に上記ステップST45にて肯定判定されるまでの間においては、要求油圧制動トルク設定手段41eが既に設定されている左側前輪10FLの要求油圧制動トルク既算値Toreqをその左側前輪10FLの暫定要求油圧制動トルクToproとして設定する(ステップST55)。
そのステップST50又はステップST55を経た後、このブレーキ・モータ統合ECU41の要求モータトルク設定手段41fは、そのステップST50又はステップST55で求めた暫定要求油圧制動トルクToproと上記ステップST15で求めた要求全制動トルクTareqとを前述した式3に代入し、その左側前輪10FLのモータ31FLの暫定要求モータトルクTmproを算出する(ステップST60)。
続いて、本実施例1のブレーキ・モータ統合ECU41は、その路面摩擦係数変化検知手段41iによって左側前輪10FLが低μ路に乗り移ったのか否かを判断する(ステップST65)。
ここで、このステップST65にて低μ路への乗り移りではないと判断された場合、このブレーキ・モータ統合ECU41は、後述するステップST95に進ませる。
一方、そのステップST65にて低μ路への乗り移りと判断された場合、このブレーキ・モータ統合ECU41は、今回上記ステップST15で求めた要求全制動トルクTareqとこの前回までに求められた要求全制動トルクTareqとを比較し、今回が前回よりも増加しているのであれば、その増加勾配に変動があったのか否かを判断する(ステップST70)。このステップST70においては、要求全制動トルクTareqが増加しており、その増加勾配が先にロック解除傾向が検出されたとき以降の増加勾配に対して変動している場合に肯定判定、即ち、増加勾配の変動ありと判定される。また、このステップST70においては、要求全制動トルクTareqが増加していても増加勾配の変動が無い場合、要求全制動トルクTareqが減少している又は一定になっている場合に否定判定される。
本実施例1の要求油圧制動トルク設定手段41eは、このステップST70で否定判定された場合に、ここまでに演算されている(即ち、左側前輪10FLが低μ路へと乗り移ったときの)暫定要求モータトルクTmpro-lowμと上記ステップST15で求めた要求全制動トルクTareqとを前述した式5に代入し、その左側前輪10FLの暫定要求油圧制動トルクToproを低μ路への乗り移り時のものとして算出し直す(ステップST75)。尚、その暫定要求モータトルクTmpro-lowμは、左側前輪10FLが低μ路へと乗り移ったときに上記ステップST60で求めた暫定要求モータトルクTmproを使用する。
しかる後、このブレーキ・モータ統合ECU41は、その実油圧制動トルク演算手段41hによって左側前輪10FLの実油圧制動トルクTorealを求め(ステップST80)、その要求モータトルク設定手段41fによって左側前輪10FLの暫定要求モータトルクTmproの再演算を行う(ステップST85)。このステップST85においては、上記ステップST15で求めた要求全制動トルクTareqと上記ステップST80で求めた実油圧制動トルクTorealとを前述した式6に代入し、これにより低μ路乗り移り時の暫定要求モータトルクTmproを算出し直す。
また、本実施例1の要求油圧制動トルク設定手段41eは、上記ステップST70で肯定判定された場合、上記ステップST55と同様に、既に設定されている左側前輪10FLの要求油圧制動トルク既算値Toreqをその左側前輪10FLの暫定要求油圧制動トルクToproとして設定する(ステップST90)。つまり、本実施例1においては、これ以降、実油圧制動トルクTorealの応答遅れが解消されるまでの間、基本的に要求油圧制動トルクToreqが一定に保持されるようにする。尚、厳密には、次にロック解除傾向が検出されるまでその要求油圧制動トルクToreqが基本的に保持され続ける。このステップST90を経た場合、本実施例1のブレーキ・モータ統合ECU41は、上記ステップST80,ST85に進んで暫定要求モータトルクTmproの再演算を行う。
本実施例1のブレーキ・モータ統合ECU41は、上述した各種経路を経て暫定要求油圧制動トルクToproと暫定要求モータトルクTmproを求めた後、左側前輪10FLの要求油圧制動トルクToreqと要求モータトルクTmreqの設定を行う(ステップST95)。以下に、本実施例1における左側前輪10FLの要求油圧制動トルクToreqと要求モータトルクTmreqの設定動作について図4のフローチャートを用いて詳述する。
先ず、本実施例1のブレーキ・モータ統合ECU41は、上記ステップST60又は上記ステップST85で求めた暫定要求モータトルクTmproが上記ステップST40で求めたモータ回生トルク出力限界値Tm1lim以上であるか否か判定する(ステップST110)。
ここで、そのステップST110にて否定判定が為された場合、次に、このブレーキ・モータ統合ECU41は、その暫定要求モータトルクTmproがステップST40で求めたモータ力行トルク出力限界値Tm2lim以下であるか否か判定する(ステップST115)。
そして、このステップST115にて否定判定が為された場合{つまり、暫定要求モータトルクTmproがモータ31FLの出力限界の範囲内にある場合}、要求油圧制動トルク設定手段41eは、上記ステップST50,上記ステップST55,上記ステップST75又は上記ステップST90の何れかで設定した暫定要求油圧制動トルクToproを左側前輪10FLの要求油圧制動トルクToreqとして設定する(ステップST120)。更に、要求モータトルク設定手段41fは、上記ステップST60又は上記ステップST85で求めた暫定要求モータトルクTmproを左側前輪10FLの要求モータトルクTmreqとして設定する(ステップST125)。これにより、その左側前輪10FLにおいては、要求油圧制動トルクToreqが最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminの中間値に設定される。
一方、上記ステップST110にて肯定判定が為された場合{つまり、暫定要求モータトルクTmproがモータ31FLの回生限界を超えてしまう場合}、要求モータトルク設定手段41fは、そのモータ31FLのモータ回生トルク出力限界値Tm1limを左側前輪10FLの要求モータトルクTmreqとして設定する(ステップST130)。また、上記ステップST115にて肯定判定が為された場合{つまり、暫定要求モータトルクTmproがモータ31FLの力行限界を超えてしまう場合}、その要求モータトルク設定手段41fは、モータ力行トルク出力限界値Tm2limを左側前輪10FLの要求モータトルクTmreqとして設定する(ステップST135)。
そして、要求油圧制動トルク設定手段41eは、そのステップST130又はステップST135で設定した要求モータトルクTmreqと上記ステップST15で求めた要求全制動トルクTareqを上述した式4に代入してその左側前輪10FLの要求油圧制動トルクToreqの算出を行う(ステップST140)。
このようにして左側前輪10FLの要求油圧制動トルクToreqと要求モータトルクTmreqの設定が行われた後、本実施例1のブレーキ・モータ統合ECU41は、油圧制動トルク制御手段24とモータ制御手段32に対して、その要求油圧制動トルクToreqと要求モータトルクTmreqを夫々前輪10FL(10FR)に発生させるよう指示する(ステップST100)。つまり、ここでは、油圧制動トルクToとしてその要求油圧制動トルクToreqが、また、モータトルクTmとしてその要求モータトルクTmreqが出力される。
これにより、その油圧制動トルク制御手段24は、ブレーキアクチュエータ23に対して左側前輪10FLの油圧制動手段21FLの油圧を調節させ、この油圧制動手段21FLからの油圧制動トルクToが要求油圧制動トルクToreqとなるように制御する。また、そのモータ制御手段32は、左側前輪10FLのモータ31FLからのモータトルクTmが要求モータトルクTmreqとなるように制御する。
このブレーキ・モータ統合ECU41は、上述した演算処理と判定処理をABS制御実行中に左側前輪10FLに対して繰り返す。
例えば、上記ステップST65で否定判定されて低μ路への乗り移りではないと判断された場合、このブレーキ・モータ統合ECU41は、図5に示す如く、要求モータトルクTmreqがモータ回生トルク出力限界値Tm1limとモータ力行トルク出力限界値Tm2limとの間にある限り、新たな最大全制動トルクTamaxと新たな最小全制動トルクTaminとの中間値に要求油圧制動トルクToreqを設定する。更に、この場合のブレーキ・モータ統合ECU41は、新たな最大全制動トルクTamaxと新たな最小全制動トルクTaminが求められるまでは要求油圧制動トルクToreqを先の算出値(先の最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminとの中間値)のまま保持する。
つまり、この場合の制駆動力制御装置においては、新たな最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminが求められるまでは、要求モータトルクTmreqがモータ回生トルク出力限界値Tm1limとモータ力行トルク出力限界値Tm2limとの間にある限り、油圧制動トルクToを一定の値(先の最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminとの中間値)に保ちながらモータトルクTmを増減させることによって要求全制動トルクTareqを発生させる。そして、この場合の制駆動力制御装置においては、新たな最大全制動トルクTamaxと新たな最小全制動トルクTaminが得られたときに油圧制動トルクToを新たな値(新たな最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminとの中間値)へと更新させる。
また、この場合のブレーキ・モータ統合ECU41は、図示しないが、要求モータトルクTmreqがモータ回生トルク出力限界値Tm1lim又はモータ力行トルク出力限界値Tm2limへと達したときに、その要求モータトルクTmreqをモータ回生トルク出力限界値Tm1lim又はモータ力行トルク出力限界値Tm2limに保ちながら要求油圧制動トルクToreqを要求全制動トルクTareqに合わせて増減制御する。
一方、上記ステップST65で肯定判定されて低μ路への乗り移りと判断された場合、このブレーキ・モータ統合ECU41は、図5に示す如く、乗り移り判定時の要求全制動トルクTareqの減少に合わせて即座に要求油圧制動トルクToreqを減少させる。そして、このブレーキ・モータ統合ECU41は、図5に示す如く、低μ路乗り移り後に初めてロック解除傾向が検出(即ち、新たな最小全制動トルクTaminが算出)されてからは、要求全制動トルクTareqの増加に合わせて要求油圧制動トルクToreqを増加させる。つまり、本実施例1の制駆動力制御装置においては、早い段階から要求油圧制動トルクToreqを減少させ始めるので、要求全制動トルクTareq(=実全制動トルクTareal)の早期減少が可能になり、左側前輪10FLのロック傾向やスリップ傾向の早期解消を図ることができる。
そして、更に、この場合のブレーキ・モータ統合ECU41は、図5に示す如く、その要求油圧制動トルクToreqの増減に伴う実油圧制動トルクTorealの応答遅れを要求モータトルクTmreqの調節によって補正する。従って、この制駆動力制御装置においては、要求全制動トルクTareqを実全制動トルクTarealとして実際に働かせることができるようになる。
この場合、本実施例1においては、図5に示す如く、要求全制動トルクTareqの増加勾配の変動点まで要求油圧制動トルクToreqも合わせて増加させ、そこから要求油圧制動トルクToreqを一定に保持させるようにするものとして例示する。尚、その一定に保持された要求油圧制動トルクToreqへと実油圧制動トルクTorealが追いつくまでには時間がかかる。従って、本実施例1のブレーキ・モータ統合ECU41は、図5に示す如く、実油圧制動トルクTorealがその要求油圧制動トルクToreqに追いつくまで要求モータトルクTmreqを調節し、これにより実油圧制動トルクTorealの応答遅れの補正を行って要求全制動トルクTareqが実全制動トルクTarealとして実際に働くようにする。
以上示した如く、本実施例1の制駆動力制御装置によれば、通常のABS制御時には、夫々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRの油圧制動トルクToを一定の値(最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminの中間値)に保った状態で夫々のモータ31FL,31FR,31RL,31RRのモータトルクTmを増減させているので、そのモータトルクTmを回生側と力行側の双方にて同一の制御幅で増減させることができる。これが為、モータトルク出力限界値Tmlimまではその双方に対して均等にモータトルクTmを増減制御することによって対応することができ、応答性に優れた精度の良いABS制御を行うことができる。即ち、この制駆動力制御装置においては、モータトルクTmの制御幅(回生側及び力行側への余裕代)を拡大することができ、これにより、要求全制動トルクTareqの変化に対してのモータトルクTmの制御範囲を拡大することができる。
また、この通常のABS制御時においては、そのような最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminの中間値に要求油圧制動トルクToreqを設定するので、モータトルクTmの制御幅を最大にすることができ、路面の摩擦係数の変化に応じた要求全制動トルクTareqの変動に対してのモータトルクTmの制御範囲を更に拡大することができる。
また、この通常のABS制御時には、上述した図2に示す如く出力し得るモータトルクTmはモータ回転数の上昇に伴って小さくなっていくが、本実施例1は回生側と力行側のモータトルクTmの制御幅を均等にしているので、より高回転(換言すれば、より高い車速)まで回生側と力行側の双方に対して均等に対応することができる。
更に、この通常のABS制御時には、最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminが算出される度に要求油圧制動トルクToreqの設定値を更新するので、路面の摩擦係数の変化に応じてモータトルクTmの制御幅(回生側及び力行側への余裕代)を最適なものへと調節することができる。
また更に、この制駆動力制御装置においては、車輪10FL,10FR,10RL,10RRが低μ路へと乗り移ったときに、早い段階で要求油圧制動トルクToreqを要求全制動トルクTareqの減少に合わせて減少させ、更に、これに伴い生じる実油圧制動トルクTorealの応答遅れを要求モータトルクTmreqによって補正しているので、早期に減少させることの可能な要求全制動トルクTareqを実際に車輪10FL,10FR,10RL,10RRに作用させることが可能になる。従って、この制駆動力制御装置においては、その低μ路に適応させた減少度合いの要求全制動トルクTareqを車輪10FL,10FR,10RL,10RRに働かせることができるので、その車輪10FL,10FR,10RL,10RRのロック方向又はスリップ方向への作用を適切に防ぎ、低μ路への乗り移り時の車輌の挙動安定性や操舵性を向上させることができる。
次に、本発明に係る制駆動力制御装置の実施例2を図6及び図7に基づいて説明する。
本実施例2の制駆動力制御装置は、前述した実施例1の制駆動力制御装置においてブレーキ・モータ統合ECU41の要求油圧制動トルク設定手段41eを一部変更し、それ以外については実施例1に合わせて夫々構成したものである。
ここで、前述した実施例1においては、最新の最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminが算出される度に一定に保持している要求油圧制動トルクToreqの更新を行っている。しかしながら、油圧制動トルクToの増減制御は、実施例1でも説明したようにモータ31FL,31FR,31RL,31RRのモータトルクTmを増減制御する場合に比べてそのトルク値の出力精度や応答性に劣るので、より制動制御の精度を求めるのであれば、要求油圧制動トルクToreqの更新を頻繁に実行することは好ましくない。
そこで、本実施例2にあっては、可能な限り要求油圧制動トルクToreqの更新処理を行わずに済む制御性の良好な制駆動力制御装置を構成する。
具体的に、本実施例2にあっては、その要求油圧制動トルクToreqの更新処理の要否を判断する閾値(以下、「要求油圧制動トルク更新判断閾値」という。)を設定し、これと暫定要求油圧制動トルクToproとを比較させるよう要求油圧制動トルク設定手段41eを構成する。
ここで、本実施例2の要求油圧制動トルク更新判断閾値としては、各モータ31FL,31FR,31RL,31RRのモータトルク出力限界値Tmlim(モータ回生トルク出力限界値Tm1lim、モータ力行トルク出力限界値Tm2lim)に対して夫々に所定の余裕代(モータ余裕トルク)を持たせたモータトルクTmの値を用いる。この要求油圧制動トルク更新判断閾値Tmbは、モータトルク出力限界値Tmlimに対する所定の割合により求められた値として定めてもよく、モータトルク出力限界値Tmlimから所定の余裕代を減算した値として定めてもよい。
例えば、図7に示す如く、モータ回生トルク出力限界値Tm1limから力行側へと所定の余裕代を持たせた値を回生側の要求油圧制動トルク更新判断閾値(以下、「回生側要求油圧制動トルク更新判断閾値」という。)Tm1bとして設定し、モータ力行トルク出力限界値Tm2limから回生側へと所定の余裕代を持たせた値を力行側の要求油圧制動トルク更新判断閾値(以下、「力行側要求油圧制動トルク更新判断閾値」という。)Tm2bとして設定する。ここでは、その回生側要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm1bを正の値とし、力行側要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm2bを負の値とし、夫々の絶対値が同一となるようにしている。
本実施例2にあっては、暫定要求モータトルクTmproが回生側要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm1bと力行側要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm2bとの間にある限り、要求油圧制動トルクToreqを更新させずに一定に保ち続けさせる。
一方、その暫定要求モータトルクTmproが回生側要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm1b以上になった場合、又は力行側要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm2b以下になった場合には、要求油圧制動トルクToreqを更新させる。これが為、そのような状況になった場合には、その後、新たな最小全制動トルクTaminが算出された際に、主記憶装置等に記憶されている要求油圧制動トルク既算値Toreqを削除するよう要求油圧制動トルク設定手段41eを構成する。ここでいう要求油圧制動トルク既算値Toreqとは、前述した式2に基づき算出されて最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminの中間値に設定された要求油圧制動トルクToreqのことをいい、後述するが如く要求油圧制動トルクToreqとして設定されるモータトルク出力限界値Tmlim等は含まない。
以下に、上述したが如く構成した本実施例2の制駆動力制御装置の制動動作について説明する。本実施例2は、前述した実施例1における図3のステップST95の詳細な演算処理動作と判定処理動作(要求油圧制動トルクToreqと要求モータトルクTmreqの設定動作)を変更したものであり、その変更点について図6のフローチャート及び図7のタイムチャートに基づき説明する。
ここで、その図6のフローチャートと図7のタイムチャートは、各車輪10FL,10FR,10RL,10RRの内の何れか1輪に対しての制御動作を例示したものであり、これと同様の制御動作が全ての車輪10FL,10FR,10RL,10RRに対して別個独立に実行される。以下においては、実施例1と同様に左側前輪10FLを例に挙げて説明を行う。
先ず、本実施例2のブレーキ・モータ統合ECU41は、その要求油圧制動トルク設定手段41eにより、左側前輪10FLのモータ31FLについての要求油圧制動トルク更新判断閾値Tmbを算出する(ステップST210)。ここでは、その要求油圧制動トルク更新判断閾値Tmbとして回生側要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm1bと力行側要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm2bとが求められる。
そして、その要求油圧制動トルク設定手段41eは、図3のステップST60又はステップST85で求めた暫定要求モータトルクTmproが上記ステップST210で求めた回生側要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm1b以上であるか否か判定する(ステップST215)。
このステップST215にて否定判定が為された場合、次に、要求油圧制動トルク設定手段41eは、その暫定要求モータトルクTmproが上記ステップST210で求めた力行側要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm2b以下であるか否か判定する(ステップST220)。
そして、このステップST220にて否定判定が為された場合、この要求油圧制動トルク設定手段41eは、主記憶装置等に左側前輪10FLの要求油圧制動トルク既算値Toreqが記憶されているか否か判定する(ステップST225)。
ここで、その要求油圧制動トルク既算値Toreqが存在していなければ、この要求油圧制動トルク設定手段41eは、図3のステップST50,ステップST55,ステップST75又はステップST90の何れかの暫定要求油圧制動トルクToproを左側前輪10FLの要求油圧制動トルクToreqとして設定し(ステップST230)、更に、要求モータトルク設定手段41fは、ステップST60又はステップST85で求めた暫定要求モータトルクTmproを左側前輪10FLの要求モータトルクTmreqとして設定する(ステップST235)。これにより、図7に示す如く、左側前輪10FLの要求油圧制動トルクToreqが最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminの中間値に設定される。ここでは、主記憶装置等に未だ要求油圧制動トルクToreqの情報(要求油圧制動トルク既算値Toreq)が存在していなければ、その新たに設定された要求油圧制動トルクToreqを要求油圧制動トルク既算値Toreqとして主記憶装置等に記憶させ、既に要求油圧制動トルクToreqの情報が存在していれば、その新たな要求油圧制動トルクToreqへと要求油圧制動トルク既算値Toreqを置き換える。
尚、その主記憶装置等に記憶された要求油圧制動トルク既算値Toreqは、上記ステップST215にて暫定要求モータトルクTmproが回生側要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm1b以上になった場合、又は上記ステップST220にて力行側要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm2b以下になった場合で、その後、新たな最小全制動トルクTaminが算出された際に要求油圧制動トルク設定手段41eに削除させるものとする。
一方、上記ステップST225にて要求油圧制動トルク既算値Toreqが存在していれば、要求油圧制動トルク設定手段41eは、その要求油圧制動トルク既算値Toreqを左側前輪10FLの要求油圧制動トルクToreqとして設定する(ステップST240)。そして、要求モータトルク設定手段41fは、その要求油圧制動トルクToreqと図3のステップST15で求めた要求全制動トルクTareqを下記の式7に代入して要求モータトルクTmreqの設定を行う(ステップST245)。これにより、図7に示す如く、新たな最小全制動トルクTaminが求められたとしても、要求油圧制動トルクToreqが前回から更新されないようになる。
Tmreq=Tareq−Toreq … (7)
更に、上記ステップST215にて肯定判定が為された場合、要求油圧制動トルク設定手段41eは、暫定要求モータトルクTmproがモータ回生トルク出力限界値Tm1lim以上であるか否か判定する(ステップST250)。また、上記ステップST220にて肯定判定が為された場合、その要求油圧制動トルク設定手段41eは、その暫定要求モータトルクTmproがモータ力行トルク出力限界値Tm2lim以下であるか否か判定する(ステップST255)。
そして、この要求油圧制動トルク設定手段41eは、そのステップST250又はステップST255にて否定判定が為された場合に上記ステップST225へと進み、要求油圧制動トルク既算値Toreqの有無に応じて要求油圧制動トルクToreqを設定する。これにより、かかる場合には、モータトルクTmがモータ回生トルク出力限界値Tm1lim又はモータ力行トルク出力限界値Tm2limに達するまで、回生側要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm1b又は力行側要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm2bを超えて要求モータトルクTmreqが設定される。そして、かかる場合には、次に最小全制動トルクTaminが算出された際に、新たな最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminの中間値に要求油圧制動トルクToreqが更新される。
ここで、上記ステップST250又はステップST255にて肯定判定が為された場合には、モータトルクTmを増減制御させるのみで要求全制動トルクTareqに対応しきれない。例えば、車輌が走行している路面の摩擦係数が変化すると、モータトルクTmがモータトルク出力限界値Tmlimに達してしまい、そのモータトルクTmを増減させるのみでは路面の摩擦係数の変化に伴い急変する要求全制動トルクTareqを発生させることができなくなってしまう可能性がある。尚、ここでは、モータトルク出力限界値Tmlimの幅が広いモータ31FLを使用しているので、図7においてモータトルクTmがモータトルク出力限界値Tmlimに達していない。
そこで、かかる場合には、要求全制動トルクTareqの不足分又は余剰分について油圧制動トルクToを変化させることで対応させる。
具体的に、上記ステップST250にて肯定判定が為された場合、要求モータトルク設定手段41fは、モータ回生トルク出力限界値Tm1limを左側前輪10FLの要求モータトルクTmreqとして設定する(ステップST260)。また、上記ステップST255にて肯定判定が為された場合、その要求モータトルク設定手段41fは、モータ力行トルク出力限界値Tm2limを左側前輪10FLの要求モータトルクTmreqとして設定する(ステップST265)。
そして、要求油圧制動トルク設定手段41eは、そのステップST260又はステップST265で設定した要求モータトルクTmreqとステップST15で求めた要求全制動トルクTareqとを上述した式4に代入して左側前輪10FLの要求油圧制動トルクToreqを算出する(ステップST270)。
このようにして左側前輪10FLの要求油圧制動トルクToreqと要求モータトルクTmreqの設定が行われた後、ブレーキ・モータ統合ECU41は、図3のステップST100に進み、油圧制動トルク制御手段24とモータ制御手段32に対してその要求油圧制動トルクToreqと要求モータトルクTmreqを夫々左側前輪10FLに発生させるよう指示する。
本実施例2においても、ブレーキ・モータ統合ECU41は、上述した演算処理と判定処理をABS制御実行中に繰り返す。そして、このブレーキ・モータ統合ECU41は、要求モータトルクTmreqが回生側要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm1bと力行側要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm2bとの間にある限り、最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminの中間値に要求油圧制動トルクToreqを設定し、新たな最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminが求められたとしても要求油圧制動トルクToreqを更新させない。つまり、要求油圧制動トルクToreq(油圧制動トルクTo)は、上述したような所定の条件を満たさない限り図7に示す如く一定の値に保持される。
尚、低μ路への乗り移りがあったときには、実施例1で詳述した低μ路乗り移り時のABS制御を本実施例2にて説明したものよりも優先的に実行させ、そのときの車輌の挙動安定性や操舵性の向上が図られるようにする。
以上示した如く、本実施例2の制駆動力制御装置によれば、頻繁に要求油圧制動トルクToreqの値の更新がされなくなる。これが為、各車輪10FL,10FR,10RL,10RRに対して要求全制動トルクTareqを発生させる際には、その多くの場面において出力精度や応答性に優れるモータ31FL,31FR,31RL,31RRのモータトルクTmの増減制御により対応させることができる。これにより、本実施例2の制駆動力制御装置は、各車輪10FL,10FR,10RL,10RRの全制動トルクTaを要求全制動トルクTareqに応じて精度良く発生させることができるようになり、更に、その発生時の応答性も向上させることができるようにもなるので、前述した実施例1と同様の効果をより有用なものへとならしめることが可能になる。
尚、本実施例2にあっては回生側要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm1b及び力行側要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm2bを用いて要求油圧制動トルクToreqの更新要否を判断させたが、この要求油圧制動トルクToreqの更新要否は、例えば、その回生側要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm1b及び力行側要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm2bに関連するモータ余裕トルクTmmarを用いて判断してもよい。
かかる場合、回生側のモータ余裕トルクTm1marは、モータ回生トルク出力限界値Tm1limから回生側要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm1bを減算した値と同値である(Tm1mar=Tm1lim−Tm1b)。これが為、かかる場合のステップST215の判定処理においては、その変形式(Tm1b=Tm1lim−Tm1mar)を代入したもの(Tmpro≧Tm1lim−Tm1mar)により更新要否の判断が為される。
一方、力行側のモータ余裕トルクTm2marは、モータ力行トルク出力限界値Tm2limから力行側要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm2bを減算した値と同値である(Tm2mar=Tm2lim−Tm2b)。これが為、かかる場合のステップST220の判定処理においては、その変形式(Tm2b=Tm2lim−Tm2mar)を代入したもの(Tmpro≦Tm2lim−Tm2mar)により更新要否の判断が為される。
次に、本発明に係る制駆動力制御装置の実施例3を図8及び図9に基づいて説明する。
本実施例3の制駆動力制御装置は、前述した各実施例1,2の内の何れか1つの制駆動力制御装置においてブレーキ・モータ統合ECU41の要求油圧制動トルク設定手段41eを一部変更し、それ以外については各実施例1,2に合わせて夫々構成したものである。
具体的に、本実施例3は、実施例2において例示した回生側要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm1bと力行側要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm2bを用いずとも可能な限り要求油圧制動トルクToreqの更新処理を行わずに済むよう構成したものである。
そこで、本実施例3の要求油圧制動トルク設定手段41eには、先ず、要求モータトルクTmreq(演算処理時においては暫定要求モータトルクTmpro)に対するモータトルク出力限界値Tmlim(モータ回生トルク出力限界値Tm1lim、モータ力行トルク出力限界値Tm2lim)までの余裕代(以下、「モータ余裕トルク」という。)Tmmarを用いて要求油圧制動トルクToreqの更新処理の要否を判断させる。
例えば、そのモータ余裕トルクTmmarとしては、ABS制御中におけるモータ31FL,31FR,31RL,31RRのモータトルクTmの最大値(以下、「最大モータトルク」という。)Tmmaxを求め、この最大モータトルクTmmaxを下記の式8の如くモータトルク出力限界値Tmlimから減算した値を用いる。
Tmmar=Tmlim−Tmmax … (8)
ここで、そのモータトルク出力限界値Tmlimと最大モータトルクTmmaxは夫々に回生側と力行側の値を有しており、これが為、具体的には下記の式9,10を用いて別個に回生側と力行側のモータ余裕トルクTmmarを求める。その式9に示す「Tm1mar」は回生側モータ余裕トルクを表し、「Tm1max」は回生側の最大モータトルク(以下、「最大モータ回生トルク」という。)を表している。また、その式10に示す「Tm2mar」は力行側モータ余裕トルクを表し、「Tm2max」は力行側の最大モータトルク(以下、「最大モータ力行トルク」という。)を表している。ここでは、その最大モータ回生トルクTm1maxを正の値とし、最大モータ力行トルクTm2maxを負の値としている。
Tm1mar=Tm1lim−Tm1max … (9)
Tm2mar=Tm2lim−Tm2max … (10)
本実施例3にあっては、要求全制動トルクTareqが最大全制動トルクTamaxに回生側モータ余裕トルクTm1marを加算した値(Tamax+Tm1mar)と最小全制動トルクTaminに力行側モータ余裕トルクTm2marを加算した値(Tamin+Tm2mar)との間にある場合に、要求油圧制動トルクToreqを更新させずに一定に保ち続けさせるよう要求油圧制動トルク設定手段41eを構成する。
一方、この要求油圧制動トルク設定手段41eは、要求全制動トルクTareqがその「Tamax+Tm1mar」以上となった場合、又は要求全制動トルクTareqがその「Tamin+Tm2mar」以下となった場合に、要求油圧制動トルクToreqを更新させるよう構成する。ここでは、そのような状況になった後、新たな最小全制動トルクTaminが算出された際に、主記憶装置等に記憶されている要求油圧制動トルク既算値Toreqを削除するよう要求油圧制動トルク設定手段41eを構成する。ここでいう要求油圧制動トルク既算値Toreqとは、前述した式2に基づき算出されて設定された要求油圧制動トルクToreqのことをいい、後述するが如く要求油圧制動トルクToreqとして設定されるモータトルク出力限界値Tmlim等は含まない。
以下に、上述したが如く構成した本実施例3の制駆動力制御装置の制動動作について説明する。本実施例3は、前述した実施例1,2における図3のステップST95の詳細な演算処理動作と判定処理動作(要求油圧制動トルクToreqと要求モータトルクTmreqの設定動作)を変更したものであり、その変更点について図8のフローチャート及び図9のタイムチャートに基づき説明する。
ここで、その図8のフローチャートと図9のタイムチャートは、各車輪10FL,10FR,10RL,10RRの内の何れか1輪に対しての制御動作を例示したものであり、これと同様の制御動作が全ての車輪10FL,10FR,10RL,10RRに対して別個独立に実行される。以下においては、実施例1,2と同様に左側前輪10FLを例に挙げて説明を行う。
尚、その図8に示すステップST225〜ST270までの演算処理及び判定処理は、図6のフローチャートのステップST225〜ST270までと同じである。
ここで、本実施例3におけるブレーキ・モータ統合ECU41の要求油圧制動トルク設定手段41eは、要求全制動トルクTareqが「Tamax+Tm1mar」以上になった場合、又は要求全制動トルクTareqがその「Tamin+Tm2mar」以下になった場合、その後(換言すれば、モータトルクTmがモータトルク出力限界値Tmlimに達した後)、新たな最小全制動トルクTaminが算出された際に主記憶装置等に記憶されている要求油圧制動トルク既算値Toreqを削除している。
先ず、本実施例3のブレーキ・モータ統合ECU41は、その要求油圧制動トルク設定手段41eにより、上述した式9,10を用いて回生側モータ余裕トルクTm1mar及び力行側モータ余裕トルクTm2marを算出する(ステップST212)。
このステップST212においては、図3のステップST25,ST35にて最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminとが求められた各々の時点における前輪10FL(10FR)の暫定要求モータトルクTmproを夫々最大モータ回生トルクTm1max,最大モータ力行トルクTm2maxとし、これらを上記式9,10に代入している。
続いて、その要求油圧制動トルク設定手段41eは、図3のステップST15で求めた要求全制動トルクTareqが図3のステップST25で求めた最大全制動トルクTamaxと上記の回生側モータ余裕トルクTm1marとを加算した値以上で有るか否か(Tareq≧Tamax+Tm1mar)を判定する(ステップST217)。
ここで、否定判定が為されたときは、次に、その要求全制動トルクTareqが図3のステップST35で求めた最小全制動トルクTaminに上記の力行側モータ余裕トルクTm2marを加算した値以下で有るか否か(Tareq≦Tamin+Tm2mar)を判定する(ステップST222)。
そして、このステップST222にて否定判定が為された場合、この要求油圧制動トルク設定手段41eは、ステップST225に進み、要求油圧制動トルク既算値Toreqの有無に応じた左側前輪10FLの要求油圧制動トルクToreqと要求モータトルクTmreqを設定する。従って、そのステップST225にて要求油圧制動トルク既算値Toreqが存在しているとの判定がされた場合には、新たな最小全制動トルクTaminが求められたとしても、左側前輪10FLの要求油圧制動トルクToreqが前回から更新されない。一方、そのステップST225にて否定判定が為された場合には、左側前輪10FLの要求油圧制動トルクToreqが新たな最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminの中間値に設定されて更新される。
また、本実施例3の要求油圧制動トルク設定手段41eは、上記ステップST217にて肯定判定が為された場合に、ステップST250に進んで暫定要求モータトルクTmproがモータ回生トルク出力限界値Tm1lim以上であるか否かを判定し、上記ステップST222にて肯定判定が為された場合に、ステップST255に進んで暫定要求モータトルクTmproがモータ力行トルク出力限界値Tm2lim以下であるか否かを判定する。そして、その夫々の判定結果に応じて前述した実施例2のときと同様に左側前輪10FLの要求油圧制動トルクToreqと要求モータトルクTmreqを設定する。
従って、そのステップST250又はステップST255にて否定判定が為された場合には、要求油圧制動トルク既算値Toreqの有無に応じて上記と同様に要求油圧制動トルクToreqの更新又は非更新が決められる。一方、この要求油圧制動トルク設定手段41eは、上記ステップST250又はステップST255にて肯定判定が為された場合には、要求油圧制動トルクToreqが新たなものへと更新される。
この本実施例3のブレーキ・モータ統合ECU41は、上述した演算処理と判定処理をABS制御実行中に繰り返し、図9に示す如く、要求全制動トルクTareqが「Tamax+Tm1mar」と「Tamin+Tm2mar」との間にある限り、新たな最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminが求められたとしても要求油圧制動トルクToreqを更新させない。
尚、低μ路への乗り移りがあったときには、実施例1で詳述した低μ路乗り移り時のABS制御を本実施例3にて説明したものよりも優先的に実行させ、そのときの車輌の挙動安定性や操舵性の向上が図られるようにする。
このように、本実施例3の制駆動力制御装置においても、要求油圧制動トルクToreqの値が頻繁に更新されることはない。これが為、本実施例3の制駆動力制御装置は、モータ31FL,31FR,31RL,31RRのモータトルクTmの増減制御によって要求全制動トルクTareqの変化に対応させ、全制動トルクTaを精度良く且つ応答性良く発生させることができ、前述した各実施例1,2と同様の効果を得ることが可能になる。
次に、本発明に係る制駆動力制御装置の実施例4を図10に基づいて説明する。
本実施例4の制駆動力制御装置は、前述した各実施例1〜3の内の何れか1つの制駆動力制御装置においてブレーキ・モータ統合ECU41の要求油圧制動トルク設定手段41eを一部変更し、それ以外については各実施例1〜3に合わせて夫々構成したものである。
近年の車輌においては、バッテリ33の電力の用途は多岐に渡っており、その消費電力は増加の一途を辿っている。このことは本実施例4の車輌においても例外ではなく、そのバッテリ33の蓄電量が少ないときは、各モータ31FL,31FR,31RL,31RRのモータ回生トルクを増加させ、バッテリ33への充電量を増やすことが好ましい。
一方、そのバッテリ33の蓄電量が多く、それ以上充電できないときには、各モータ31FL,31FR,31RL,31RRのモータ力行トルクを増加させ、無駄なバッテリ33への電力供給を抑制することが好ましい。
そこで、本実施例4にあっては、バッテリ33の蓄電量に基づいて油圧制動トルクToを増減させ、バッテリ33の蓄電量を常に最適な状態に保たせるよう要求油圧制動トルク設定手段41eを構成する。
具体的に、本実施例4の要求油圧制動トルク設定手段41eには、バッテリ33の蓄電量に応じて暫定要求油圧制動トルクToproの補正値(以下、「バッテリ補正値」という。)Tobatの算出を行うバッテリ補正値演算機能を設ける。そして、この要求油圧制動トルク設定手段41eは、下記の式11を用いて、最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminの中間値からバッテリ補正値Tobatに応じて暫定要求油圧制動トルクToproを補正させるよう構成する。
Topro={(Tamax+Tamin)/2}+Tobat … (11)
ここで、このバッテリ補正値Tobatは、バッテリ容量や車輌側の消費電力量等に応じて適宜設定する。
例えば、バッテリ33の蓄電量が車輌において必要とされる基準値又は基準の範囲内にあれば、バッテリ補正値Tobatを「0」に設定して、実際上は補正がされないようにする。
また、このバッテリ補正値Tobatは、その基準値又は基準の範囲内に対してバッテリ33の蓄電量が少なく、充電を要するときであれば、モータ回生トルクが多くなるよう暫定要求油圧制動トルクToproを減少させる負の値に設定する。
一方、このバッテリ補正値Tobatは、その基準値又は基準の範囲内に対してバッテリ33の蓄電量が多く、それ以上充電できないときには、モータ力行トルクが多くなるよう暫定要求油圧制動トルクToproを増加させる正の値に設定する。
上述したが如く構成した本実施例4の制駆動力制御装置においては、次の様に制御が行われる。尚、本実施例4においては、暫定要求油圧制動トルクToproの演算処理に係る部分以外は前述した各実施例1〜3と同じであるので、その相違点のみについて説明し、他は省略する。ここでは、実施例1の左側前輪10FLの制動動作を基にしたものについて例示する。
本実施例4のブレーキ・モータ統合ECU41は、その要求油圧制動トルク設定手段41eが暫定要求油圧制動トルクToproを求める前に、バッテリ33の蓄電量に応じてバッテリ補正値Tobatを求める。
そして、その要求油圧制動トルク設定手段41eは、そのバッテリ補正値Tobatと先に求めた最大全制動トルクTamax及び最小全制動トルクTaminを上記式11に代入して暫定要求油圧制動トルクToproを求める。
例えば、バッテリ33の蓄電量が基準値又は基準の範囲内よりも多く、それ以上充電できないときには、本実施例4の要求油圧制動トルク設定手段41eは、図10のタイムチャートに示す如く、左側前輪10FLの要求油圧制動トルクToreqが最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminの中間値に対してバッテリ補正値Tobat分だけ増加するよう暫定要求油圧制動トルクToproを求める。これにより、そのモータ31FLにおいてはモータ力行トルクが多くなり、無駄なバッテリ33への電力供給が抑制されて当該バッテリ33の蓄電量を最適な状態に保つことができる。
一方、バッテリ33の蓄電量が基準値又は基準の範囲内に対してバッテリ33の蓄電量が少なく、充電を要するときには、本実施例4の要求油圧制動トルク設定手段41eは、図10のタイムチャートに示す如く、左側前輪10FLの要求油圧制動トルクToreqが最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminの中間値に対してバッテリ補正値Tobat分だけ減少するよう暫定要求油圧制動トルクToproを求める。これにより、そのモータ31FLにおいてはモータ回生トルクが多くなり、バッテリ33への充電量が増加して当該バッテリ33の蓄電量を最適な状態に保つことができる。
また、バッテリ33の蓄電量が基準値又は基準の範囲内にある最適なものである場合、本実施例4の要求油圧制動トルク設定手段41eは、バッテリ補正値Tobatを「0」にして、前述した各実施例1〜3の場合と同様に左側前輪10FLの要求油圧制動トルクToreqが最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminの中間値になるよう暫定要求油圧制動トルクToproを求める。
以上示した如く、本実施例4の制駆動力制御装置によれば、前述した各実施例1〜3と同様の効果に加えて、バッテリ33の蓄電量を常に最適な状態に保つことができる。
尚、低μ路への乗り移りがあったときには、実施例1で詳述した低μ路乗り移り時のABS制御を本実施例4にて説明したものよりも優先的に実行させ、そのときの車輌の挙動安定性や操舵性の向上が図られるようにする。
ここで、上述した各実施例1〜4においては夫々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRに各々モータ31FL,31FR,31RL,31RRを備えた車輌に対する制駆動力制御装置を例示したが、その各実施例1〜4における制駆動力制御装置は、必ずしもかかる態様の車輌のみに限定して適用し得るものではない。例えば、これらの制駆動力制御装置は、左右夫々の前輪10FL,10FRや左右夫々の後輪10RL,10RRを各々に1つのモータで回生制動させ、また、駆動させる形態の車輌に対して適用してもよい。
以上のように、本発明に係る制駆動力制御装置は、車輌が低μ路へと乗り移った際の挙動安定性や操舵性の向上を図る技術に適している。
本発明に係る実施例1〜4の制駆動力制御装置の構成を示すブロック図である。 モータの出力限界をモータ回転数(車輪速度)との関係から見た図である。 本発明に係る制駆動力制御装置の全体動作を説明するフローチャートである。 実施例1の要求油圧制動トルクと要求モータトルクの設定動作について説明するフローチャートである。 実施例1の全制動トルクと油圧制動トルクとモータトルクとの関係を示すタイムチャートである。 実施例2の要求油圧制動トルクと要求モータトルクの設定動作について説明するフローチャートである。 実施例2の全制動トルクと油圧制動トルクとモータトルクとの関係を示すタイムチャートである。 実施例3の要求油圧制動トルクと要求モータトルクの設定動作について説明するフローチャートである。 実施例3の全制動トルクと油圧制動トルクとモータトルクとの関係を示すタイムチャートである。 実施例4の全制動トルクと油圧制動トルクとモータトルクとの関係を示すタイムチャートである。
符号の説明
10FL,10FR,10RL,10RR 車輪
21FL,21FR,21RL,21RR 油圧制動手段
22FL,22FR,22RL,22RR 油圧配管
23 ブレーキアクチュエータ
24 油圧制動トルク制御手段(機械制動トルク制御手段)
31FL,31FR,31RL,31RR モータ
32 モータ制御手段
33 バッテリ
41 ブレーキ・モータ統合ECU
41a ロック傾向検出手段
41b ロック解除傾向検出手段
41c スリップ率演算手段
41d 要求全制動トルク設定手段
41e 要求油圧制動トルク設定手段(要求機械制動トルク設定手段)
41f 要求モータトルク設定手段
41g 実全制動トルク演算手段
41h 実油圧制動トルク演算手段(実機械制動トルク演算手段)
41i 路面摩擦係数変化検知手段
51FL,51FR,51RL,51RR 車輪速度センサ
52 車速センサ
53 車体前後加速度センサ
60 路面摩擦係数測定装置
Ta 全制動トルク
Tamax 最大全制動トルク
Tamin 最小全制動トルク
Tareal 実全制動トルク
Tareq 要求全制動トルク
Tm モータトルク
Tm1b 回生側要求油圧制動トルク更新判断閾値
Tm2b 力行側要求油圧制動トルク更新判断閾値
Tm1lim モータ回生トルク出力限界値
Tm2lim モータ力行トルク出力限界値
Tmreq 要求モータトルク
To 油圧制動トルク
Toreal 実油圧制動トルク
Toreq 要求油圧制動トルク

Claims (1)

  1. 車輪に発生させる機械制動トルクの制御を行う機械制動トルク制御手段と、該車輪に発生させるモータトルクの制御を行うモータ制御手段と、運転者又は車輌から要求された前記車輪への要求全制動トルクを算出して設定する要求全制動トルク設定手段と、前記機械制動トルク制御手段の制御要求値たる前記車輪への要求機械制動トルク及び前記モータ制御手段の制御要求値たる前記車輪への要求モータトルクを前記要求全制動トルクに基づき各々算出して設定する要求機械制動トルク設定手段及び要求モータトルク設定手段と、を備えた制駆動力制御装置において、
    路面の摩擦係数の変化を検出する路面摩擦係数変化検出手段と、前記車輪に実際に働いている実機械制動トルクを求める実機械制動トルク演算手段と、を設け、
    この路面摩擦係数変化検出手段によって所定値以上の路面の摩擦係数の低下が検出された際に、前記要求機械制動トルク設定手段は、前記車輪の低μ路への乗り移りと共に当該乗り移りに伴う前記要求全制動トルクの変化と同じ方向へと前記要求機械制動トルクを変化させ、前記要求モータトルク設定手段は、前記要求全制動トルクを前記車輪に働かせるべく前記実機械制動トルクに応じて前記要求モータトルクを変化させるよう構成したことを特徴とする制駆動力制御装置。
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