JP2014213629A - 車両の制動システム - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関を備えた車両におけるエンジンブレーキ相当の制動力を回生制動力と摩擦制動力とにより実現する場合に、ブレーキパッドの温度上昇による減速力の劣化や、ブレーキパッドの摩耗が早まることを防止する。
【解決手段】下り勾配を下る場合等に、アクセルペダル、ブレーキペダルとも非操作の場合は、回生制動力と摩擦制動力とにより、内燃機関を備えた車両におけるエンジンブレーキ相当の制動力を発生させる。この場合には、回生制動力と摩擦制動力とを交互に発生させるようにして、摩擦制動力を長時間連続して発生させないようにする。
【選択図】図６

Description

本発明は、車両の制動システムに関する。

電気自動車等において、アクセルペダル、ブレーキペダルとも操作されていないときには、通常のガソリン自動車におけるエンジンブレーキ相当の制動力を、駆動用のモータによる回生制動力により発生させている。このような、エンジンブレーキ相当の回生制動力を発生させるのは、ガソリン自動車のエンジンブレーキにならったものである。

しかし、回生により発電する電力を蓄電するバッテリが満充電にある場合には、回生制動力を発生させることができない。
そこで、このようなバッテリの満充電が発生したときは、摩擦ブレーキシステムを作動させ、回生制動力に代わって摩擦制動力によりエンジンブレーキ相当の制動力を発生させることが知られている（特許文献１参照）。

特開平１０−２７１６０５号公報

しかし、バッテリが満充電となって回生制動力に代わって摩擦制動力を発生した場合に、その摩擦制動力によるエンジンブレーキ相当の制動力が長く継続すると、ブレーキパッドの温度上昇による減速力の低下を生じ、また、ブレーキパッドの摩耗が早まるという問題がある。

そこで、本発明は、内燃機関を備えた車両におけるエンジンブレーキ相当の制動力を回生制動力と摩擦制動力とにより実現する場合に、ブレーキパッドの温度上昇による減速力の劣化や、ブレーキパッドの摩耗が早まることを防止できる車両の制動システムを提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明の一形態は、アクセルペダルの操作状態を検出するアクセル状態検出部と、ブレーキペダルの操作状態を検出するブレーキ状態検出部と、車両を駆動する電動機に電力を供給し及び前記電動機で回生した電力を蓄電するバッテリの充電状態を検出する充電状態検出部と、前記車両の摩擦制動力を発生させる摩擦制動力発生機構と、前記アクセル状態検出部及び前記ブレーキ状態検出部の検出により前記アクセルペダル及び前記ブレーキペダルが非操作状態の場合に、前記充電状態検出部が検出する前記バッテリの充電状態が満充電未満で予め定められた第１の閾値以上のときは、前記電動機による回生制動力と前記摩擦制動力発生機構による摩擦制動力とを交互に発生させることにより、内燃機関で駆動される車両におけるエンジンブレーキ相当の制動力を発生させる制動力発生部と、を備えていることを特徴とする車両の制動システムである。

本発明によれば、電気自動車等で、内燃機関を備えた車両におけるエンジンブレーキ相当の制動力を発生させる場合は、その作動時間が長かったとしても、回生制動力と摩擦制動力とを交互に発生させるので、摩擦制動力を長時間継続して発生させることを防止して、摩擦制動力発生機構のブレーキパッドの温度の過度の上昇を抑制し、摩擦制動力の低下や、ブレーキパッドの劣化を低減することができる。

前記の発明において、前記摩擦制動力発生機構の摩擦部位の温度を判定する温度判定部をさらに備え、前記制動力発生部は、前記温度判定部で判定した温度が予め定められた第２の閾値以上の場合は、前記第２の閾値未満の場合より前記回生制動力を発生させる時間を長く、前記摩擦制動力を発生する時間は短くなるようにしてもよい。
本発明によれば、すでにブレーキパッド等の摩擦部位の温度が高いときは、回生制動力の作動時間を長くして、ブレーキパッドの温度の過度の上昇を防止することができる。

前記の発明において、地図情報を記憶している地図情報記憶部と、前記地図情報を参照して前記車両の位置を判定する車両位置判定部と、をさらに備え、前記制動力発生部は、前記車両位置判定部により前記車両が勾配を下っていると判定した場合は、前記充電状態検出部で検出する充電状態に基づいて、前記車両が前記勾配を下りきるまでに前記バッテリが満充電以下に充電されるように前記回生制動力を発生させる時間を制御するようにしてもよい。
本発明によれば、勾配を下る場合は、車両が勾配を下りきるまでにバッテリが満充電以下に充電されるように回生制動力を発生させる時間を制御するので、バッテリへの充電を満充電以下に維持することができる。

前記の発明の場合に、前記制動力発生部は、前記ブレーキ状態検出部で予め定められた第３の閾値以上のブレーキペダルの操作量を検出したときは、そうでない場合に比べて前記回生制動力を発生させる時間が長く、前記摩擦制動力を発生させる時間が短くなるようにしてもよい。
本発明によれば、運転者がブレーキペダルを操作して摩擦制動力発生機構で摩擦制動力を発生させる可能性が高い場面で、ブレーキパッドの温度が高くなって摩擦制動力が低下しないように、回生制動力の作動時間を長くすることができる。

前記の発明の場合に、車両前方の障害物を検知する障害物検知部をさらに備え、前記制動力発生部は、前記障害物検知部で障害物を検知したときは、そうでない場合に比べて前記回生制動力を発生させる時間が長く、前記摩擦制動力を発生させる時間が短くなるようにしてもよい。
本発明によれば、運転者がブレーキペダルを操作して摩擦制動力発生機構で摩擦制動力を発生させる可能性が高い場面で、ブレーキパッドの温度が高くなって摩擦制動力が低下しないように、回生制動力の作動時間を長くすることができる。

本発明によれば、内燃機関を備えた車両におけるエンジンブレーキ相当の制動力を回生制動力と摩擦制動力とにより実現する場合に、ブレーキパッドの温度上昇による減速力の劣化や、ブレーキパッドの摩耗が早まることを防止できる車両の制動システムを提供することができる。

図１は、本発明の実施形態１である車両の要部系統図である。 図２は、本発明の実施形態１である車両の制御装置の電気的な接続のブロック図である。 図３は、本発明の実施形態１である車両の制御装置による制御内容を説明するフローチャートである。 図４は、本発明の実施形態１である車両の制御装置による制御内容を説明するフローチャートである。 図５は、本発明の実施形態１である車両の制御装置による制御内容を説明するフローチャートである。 図６は、本発明の実施形態１である車両の制御装置による制御について説明する説明図である。 図７は、本発明の実施形態２である車両の制御装置による制御内容を説明するフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
［実施形態１］
図１は、本実施形態にかかる車両１００の要部系統図である。この車両１００は、例えば、電気自動車であり、車両１００の前側に設けられた左右一対の前輪２ａＲ、２ａＬと、車両１００の後側に設けられた左右一対の後輪２ｂＲ、２ｂＬを有する。左右の前輪２ａＲ、２ａＬに連結された前輪車軸４には電動機となるモータ・ジェネレータ３がトルク伝達機構で連結されている。また、車両１００は、４輪駆動、後輪駆動でもよく、モータ・ジェネレータ３を備えたハイブリッド車等として構成してもよい。なお、前輪車軸４に設けられる差動機構は図示を省略する。

モータ・ジェネレータ３は、車両駆動用の電動機と回生用の発電機とを兼ねたものである。二次電池であるバッテリ５は、モータ・ジェネレータ３の電源としてインバータ６によってモータ・ジェネレータ３に電力供給を行う。また、車両１００の減速の際には減速エネルギーをモータ・ジェネレータ３が電力に変換し、バッテリ５が、この回生した発電電力を蓄電する。そして、この回生の際には、モータ・ジェネレータ３が回生制動力を発生する。

制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）７は、マイクロコンピュータを備え、各部を集中的に制御する装置である（詳細は後述）。
車両１００の前方には、ミリ波レーダ装置８が設けられている。ミリ波レーダ装置８は、ミリ波レーダにより車両１００の前方の他の車両等の障害物の存在と位置を検出する装置である（後述する実施形態２において説明する）。
また、車両１００には、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機４４が設けられている。ＧＰＳ受信機４４は、複数の衛星の衛星信号を受信することができる。

車両用ブレーキシステム１０は、摩擦制動力発生機構となるもので、各車輪２ａＲ、２ａＬ、２ａＲ、２ａＬのディスクブレーキ機構３０ａ〜３０ｄの各ホイールシリンダに接続され、液圧（油圧）により当該ホイールシリンダを駆動して、ブレーキロータにブレーキパッドを押し当てて摩擦制動力を発生するための装置である。

車両用ブレーキシステム１０としては、摩擦制動力を発生するための制動装置であれば様々な装置を適用できるが、例えば、電動サーボブレーキ装置を適用することができる。電動サーボブレーキ装置は、電動モータを備え、当該電動モータの制御に応じて油圧機構が動作することにより各車輪２ａＲ、２ａＬ、２ｂＲ、２ｂＬのディスクブレーキ機構３０ａ〜３０ｄを駆動して、各車輪２ａＲ、２ａＬ、２ｂＲ、２ｂＬに摩擦制動力を与える装置である。制御装置７は、信号線を介して制御信号を送ることで車両用ブレーキシステム１０の前記電動モータの制御を行う（所謂ブレーキバイワイヤ）。

図２は、制御装置７の電気的な接続のブロック図である。制御装置７は、図示しないインターフェイスを介して、車両１００のアクセルペダル（図示せず）の操作状態（開度）を検出するアクセル状態検出部となるアクセル開度センサ４１と、運転者によるブレーキペダル（図示せず）の操作状態（操作量）を検出するブレーキ状態検出部となるブレーキペダルストロークセンサ４２と、バッテリ５の充電状態（ＳＯＣ：State Of Charge）を検出する充電状態検出部となるバッテリ状態検知センサ４３と、が接続されている。また、制御装置７には、図示しないインターフェイスを介して、ＧＰＳ（Global Positioning System）による衛星信号を受信するＧＰＳ受信機４４と、前述のミリ波レーダ装置４５とが接続されている。さらには、制御装置７には、図示しないインターフェイスを介して、モータ・ジェネレータ３、バッテリ５、インバータ６、車両用ブレーキシステム１０（の各種センサ、アクチュエータ類）が接続されている。

制御装置７は、その制御プログラムに基づいて、温度判定部５１を実現している。温度判定部５１は、ディスクブレーキ機構３０ａ〜３０ｄの摩擦部位であるブレーキパッドの温度を判定する。これは、直接温度センサで測定することができる。あるいは、ディスクブレーキ機構３０ａ〜３０ｄの作動時間、非作動時間から演算により求めることができる。あるいは、当該作動時間、非作動時間から、あらかじめ用意された制御マップを参照して求めることができる。
地図情報記憶部５２は、制御装置７の地図情報を記憶している記憶領域である。この地図情報は、道路のどの部分が下り勾配、上り勾配なのか等の情報も含んでいる。また、その下り勾配、上り勾配の区間（とその距離）も当該地図情報からわかる。

制御装置７は、その制御プログラムに基づいて、車両位置判定部５３を実現している。車両位置判定部５３は、ＧＰＳ受信機４４で受信した複数の衛星の衛星信号から求められる緯度、経度、高度と地図情報記憶部５２の地図情報とから、車両１００の現在の位置を特定することができる。

制御装置７は、その制御プログラムに基づいて、制動力発生部５４を実現している。制動力発生部５４は、モータ・ジェネレータ３、バッテリ５、インバータ６を制御して回生を行うときに生じる回生制動力と、車両用ブレーキシステム１０を制御して発生する摩擦制動力とにより、内燃機関を備えた車両のエンジンブレーキ相当の制動力を発生させる制御を行う。なお、車両の各部は、互いにＣＡＮ(Controller Area Network)により通信可能である。

図３、図４は、制御装置７が実行する処理について説明するフローチャートである。まず、制御装置７は、アクセル開度センサ４１と、ブレーキペダルストロークセンサ４２とにより、アクセルペダル（図示せず）、ブレーキペダル（図示せず）とも操作されていないか否かを判断する（ステップＳ１，Ｓ２）。アクセルペダル、ブレーキペダルとも操作されていないときは（ステップＳ１のＮｏ，Ｓ２のＮｏ）、バッテリ状態検知センサ４３によりバッテリ５のＳＯＣ（State Of Charge）を判断し、当該ＳＯＣが満充電未満であらかじめ定められた第１の閾値（例えば、満充電の９５％）以上か否かを判断する（ステップＳ３）。すなわち、ステップＳ３で、ＳＯＣが高すぎる状態にないか否かを判断するのは次の理由による。つまり、車両の制動力は、本来は回生により発生することが電費の向上には好ましい。しかし、バッテリ５が満充電に近いときは、バッテリ５の劣化が懸念され、満充電になると劣化がさらに進行することが懸念される。そのため、バッテリ５の保護の観点から、回生制動力と摩擦制動力とを交互に使用して、内燃機関で駆動する車両のエンジンブレーキに相当する制動力を、運転者のブレーキペダルの操作とは関係なしに発生させようとするものである（詳細は後述）。

バッテリ５のＳＯＣが満充電未満で第１の閾値以上のときは（ステップＳ３のＹｅｓ）、すなわち、ＳＯＣが高すぎる状態にあるときには、車両位置判定部５３が地図情報記憶部５２の地図情報を参照して、車両１００の現在位置が下り勾配にあるか否かを判断する（ステップＳ４）。下り勾配にないときは（ステップＳ４のＮｏ）、温度判定部５１で判定するディスクブレーキ機構３０ａ〜３０ｄのブレーキパッドの温度があらかじめ定められた第２の閾値以上が否かを判断する（ステップＳ５）。
なお、ステップＳ４では、地図情報記憶部５２の地図情報を参照して、車両１００の現在位置が下り勾配にあるか否かを判断するのではなく、車両１００に車両１００の前後方向にかかる加速度を検出する前後Ｇセンサを設け、当該前後Ｇセンサの検出値に基づいて、車両１００の現在位置が下り勾配か否かを判定するようにしてもよい。
ブレーキパッドの温度が第２の閾値以上のときは（ステップＳ５のＹｅｓ）、第１モードを選択する（ステップＳ６）。第２の閾値未満のときは（ステップＳ５のＮｏ）、第２モードを選択する（ステップＳ７）。

第１モード、第２モードは、いずれも制動力発生部５４により、モータ・ジェネレータ３、バッテリ５、インバータ６を制御して回生を行うときに生じる回生制動力と、車両用ブレーキシステム１０を制御して発生する摩擦制動力とを交互に発生させて、内燃機関を備えた車両のエンジンブレーキ相当の制動力を運転者のブレーキ操作とは関係なしに発生させるモードである。すなわち、作動時間Ｔ１の回生制動力と作動時間Ｔ２の摩擦制動力とを交互に発生させる。この場合に、作動時間Ｔ２はディスクブレーキ機構３０ａ〜３０ｄのブレーキパッドの温度が過度に上昇しない程度の時間とし、作動時間Ｔ１は昇温したディスクブレーキ機構３０ａ〜３０ｄのブレーキパッドを冷ますのに適切な時間になるようにするのが望ましい。

ここで、第１モードと第２モードとの違いは、ブレーキパッドの温度が高い第１モードにおける回生制動力の作動時間Ｔ１（Ｔ１ａ）の摩擦制動力の作動時間Ｔ２に対する比率が、第２モードにおける回生制動力の作動時間Ｔ１（Ｔ１ｂ）の摩擦制動力の作動時間Ｔ２に対する比率より高いことである。これにより、第１モードでは相対的に作動時間Ｔ１ａが長く作動時間Ｔ２が短くなり、これに比べて第２モードでは相対的に作動時間Ｔ１ｂが短く作動時間Ｔ２が長くなる。つまり、回生制動力の割合は、第１モードの方が第２モードよりも多く、第１モードの方が、ブレーキパッドの発熱が抑制される。

一方、車両１００が走行しているのが下り勾配であるときは（ステップＳ４のＹｅｓ）、地図情報記憶部５２の地図情報を参照して当該下り勾配の距離を判断する（ステップＳ２１）。また、ブレーキパッドの温度が前述の第２の閾値以上か否かを判断する（ステップＳ２２）。そして、ステップＳ２２の判断により、第３モード又は第４モードを選択する（ステップＳ２５，Ｓ２７）。
第３モード、第４モードも、いずれも制動力発生部５４により、モータ・ジェネレータ３、バッテリ５、インバータ６を制御して回生を行うときに生じる回生制動力と、車両用ブレーキシステム１０を制御して発生する摩擦制動力とを交互に発生させて、内燃機関を備えた車両のエンジンブレーキ相当の制動力を発生させるモードである。

第３モード、第４モードのいずれのモードでも、現在のバッテリ５のＳＯＣ（ステップＳ３）からして、下り勾配を下りきるまでにバッテリ５の充電状態が満充電以下に充電されるのに要する回生制動力の作動時間を判断する。そして、この回生制動力の作動時間を複数回に分割して、回生制動力の一回の作動時間Ｔ１とする。下り勾配を下りきるまでの回生制動力のトータルの作動時間が決まるので、下り勾配の距離から（ステップＳ２１）、下り勾配を下りきるまでの摩擦制動力のトータルの作動時間も決まる。この摩擦制動力の発生は回生制動力の一回の作動時間Ｔ１の間に挟んで複数回発生させるため、これにより摩擦制動力の一回の作動時間Ｔ２も決まる。この場合の作動時間Ｔ２は、ディスクブレーキ機構３０ａ〜３０ｄのブレーキパッドの温度が過度に上昇しない程度の時間とし、作動時間Ｔ１は昇温したディスクブレーキ機構３０ａ〜３０ｄのブレーキパッドをある程度冷ますのに適切な時間になるようにするのが望ましい。

第３モード、第４モードの違いは、下り勾配を下りきるまでの回生制動力の作動時間Ｔ１のトータルの作動時間が異なり、よって、各作動時間Ｔ１の時間長さも異なる点である。すなわち、第３モードの方が第４モードより回生制動力の作動時間Ｔ１が長くなる。よって、第３モードの方が第４モードより下り勾配を下りきるまでに得られる回生電力も多くなる。この場合に、ステップＳ３で検出したバッテリ５のＳＯＣの値は、状況により異なるので、作動時間Ｔ１のトータルの時間も同じモードで同じ下り勾配であっても状況により異なりうる。しかし、一例をあげれば、下り勾配を下りきったときに、第３モードの方はＳＯＣ１００％、第４モードの方はＳＯＣ９８％になるように第３モードと第４モードで回生制動力の作動時間Ｔ１に差をつけるようにする。このように、第３モードは第４モードに比べて、下り勾配を下りきるまでの回生制動力の作動時間Ｔ１のトータルの作動時間が長くなるので、相対的に第３モードの方が第４モードより摩擦制動力の作動時間Ｔ２のトータルの作動時間、ひいては各作動時間Ｔ２が短くなる。

図５は、第１モード〜第４モード（ステップＳ６，Ｓ７，Ｓ２５，Ｓ２７）のサブルーチンである。いずれのモードでも作動時間Ｔ１，Ｔ２が異なる以外は同種の処理を行う。すなわち、まず、各モードが未作動であれば（ステップＳ３１のＹｅｓ）、前述のとおり、回生制動力の作動時間Ｔ１と摩擦制動力の作動時間Ｔ２とを決定する（ステップＳ３２）。そして、回生制動力を発生し（ステップＳ３３）、制御装置７においてカウンタのカウント値を＋１だけインクリメントし（ステップＳ３４）、カウント値が作動時間Ｔ１に達したら（ステップＳ３５のＹｅｓ）、カウンタのカウント値を０にリセットし（ステップＳ３６）、ステップＳ３７に進む。達していなければ（ステップＳ３５のＮｏ）、今回の処理を終了する。ステップＳ３７では、摩擦制動力を発生し、制御装置７においてカウンタのカウント値を＋１だけインクリメントし（ステップＳ３８）、カウント値が作動時間Ｔ２に達したら（ステップＳ３９のＹ）、ステップＳ３３に戻る。カウント値が作動時間Ｔ２に達していなければ（ステップＳ３９のＮ）、ステップＳ３７に戻る。各モードが作動中なら（ステップＳ３１のＮｏ）、回生制動力が作動中か判断し（ステップＳ４０）、作動中なら（ステップＳ４０のＹｅｓ）、ステップＳ３３に進み、摩擦制動力が作動中なら（ステップＳ４０のＮｏ）、ステップＳ３７に進む。なお、このサブルーチンでは、最初に回生制動力を発生し、次に摩擦制動力を発生し、これを交互に繰り返す処理としているが、最初に摩擦制動力を発生し、次に回生制動力を発生し、これを交互に繰り返すようにしてもよい。

図６は、図３〜図５の処理を具体的に説明する説明図である。これは、下り勾配２００に車両１００があるときの例（ステップＳ４のＹｅｓ以下）を示している。（１）比較例とあるのは、前述した本実施形態に対する比較例として示した、車両１００に内燃機関を備えた車両におけるエンジンブレーキ相当の制動力をかける場合の例である。この例では、車両１００が下り勾配２００に差し掛かったときに（符号２１０の位置）、回生制動力を発生させ続け、勾配の途中でバッテリ５のＳＯＣが１００％（満充電）になったとき（符号２２０の位置）に、今度は、摩擦制動力を発生させ続けるものである。この場合、符号２２０の位置以降に摩擦制動力を発生させ続けて、残りの下り勾配２００が過度に長かったときは、摩擦制動力を長時間継続して発生させることになるので、ディスクブレーキ機構３０ａ〜３０ｄのブレーキパッドの温度が過度に上昇し、摩擦制動力が低下してしまう恐れがあり、ブレーキパッドの劣化を早める可能性もある。

これに対して、（２）本例とあるのは、前述した本実施形態の第３、第４モードの場合を示している。この場合は、前記したとおり、車両１００が下り勾配２００に差し掛かったときに（符号２１０の位置）、回生制動力を発生させ、次に摩擦制動力を発生させるというように、回生制動力と摩擦制動力とを交互に発生させている。一回に回生制動力を発生させる時間は前述のとおりＴ１であり、一回に摩擦制動力を発生させる時間は前述のとおりＴ２である。この場合、下り勾配２００を下りきったときにバッテリ５のＳＯＣがほぼ１００％となるのが最も理想的であり、望ましい。
なお、図６では、下り勾配２００を下る例を示したが、平坦路等を走行する場合（ステップＳ４のＮｏ以下）においても同様である。

このように、本実施形態によれば、車両１００において、内燃機関を備えた車両におけるエンジンブレーキ相当の制動力を発生させる場合は、下り勾配２００が長かった場合等、その作動時間が長かったとしても、回生制動力と摩擦制動力とを交互に発生させ、一回の摩擦制動力の発動を作動時間Ｔ２に限定し、摩擦制動力の作動の間に回生制動力の作動時間Ｔ１を挟んでいる。
よって、摩擦制動力を長時間継続して発生させることを防止することができるので、ディスクブレーキ機構３０ａ〜３０ｄのブレーキパッドの温度の過度の上昇を抑制し、摩擦制動力の低下や、ブレーキパッドの劣化を低減することができる。

また、温度判定部５１でディスクブレーキ機構３０ａ〜３０ｄのブレーキパッドの温度を判定して、その温度が第２の閾値以上であるときは、回生制動力の作動時間Ｔ１（のトータル時間）を長くし（第１、第３モードは、それぞれ第２、第４モードより回生制動力の作動時間Ｔ１（のトータル時間）が長い）、摩擦制動力の作動時間Ｔ２は短くしているので、すでにディスクブレーキ機構３０ａ〜３０ｄのブレーキパッドの温度が高かった場合には、回生制動力の作動時間Ｔ１（のトータル時間）を長くし、摩擦制動力の作動時間Ｔ２（のトータル時間）を短くして、ブレーキパッドの温度の過度の上昇を防止することができる。
さらに、下り勾配２００を下る場合は（ステップＳ４のＹｅｓ以下）、最も回生電力の多い第３モードの場合でも、下り勾配２００を下りきったときにバッテリ５のＳＯＣを例えば１００％以下の予め定められた値としているので、下り勾配２００を下りきったときにバッテリ５を満充電以下に維持することができる。
なお、ステップＳ４で下り勾配か否かの判断をしているが、このような判断を行わず、第１モードと第２モードだけの切り替えを行うようにしてもよい。

［実施形態２］
本実施形態が実施形態１と異なるのは、前述の図３、図４の処理に代えて、図３、図７の処理を行う点である（すなわち、図４の処理が図７の処理に変更になるが、図３の処理はそのままである）。それ以外の構成等について実施形態１と同様の符号を付し詳細な説明は省略する。以下では、図３、図７の処理内容について説明する。なお、ステップＳ１〜Ｓ３の処理、ステップＳ５〜Ｓ７の処理は、実施形態１と同様であるため詳細な説明は省略する。ステップＳ４から説明する。

まず、車両１００が走行しているのが下り勾配であるときは（ステップＳ４のＹｅｓ）、地図情報記憶部５２の地図情報を参照して当該下り勾配の距離を判断する（ステップＳ２１）。また、ブレーキパッドの温度が前述の第２の閾値以上か否かを判断する（ステップＳ２２）。さらに、ブレーキペダルストロークセンサ４２で検出する図示しないブレーキペダルのストローク量（操作量）が第３の閾値以上か、又は、ミリ波レーダ装置４５により車両１００の前方に先行する車両等の障害物があったか判断する（ステップＳ２３，Ｓ２４）。そして、ステップＳ２２〜Ｓ２４の判断により、第３モード〜第６モードを選択する（ステップＳ２５〜Ｓ２８）。
第３モード〜第６モードも、いずれも制動力発生部５４により、モータ・ジェネレータ３、バッテリ５、インバータ６を制御して回生を行うときに生じる回生制動力と、車両用ブレーキシステム１０を制御して発生する摩擦制動力とを交互に発生させて、内燃機関を備えた車両のエンジンブレーキ相当の制動力を発生させるモードである。

第３モード〜第６モードのいずれのモードでも、現在のバッテリ５のＳＯＣ（ステップＳ３）からして、下り勾配を下りきるまでにバッテリ５の充電状態が満充電以下に充電されるのに要する回生制動力の作動時間を判断する。そして、この回生制動力の作動時間を複数回に分割して、回生制動力の一回の作動時間Ｔ１とする。下り勾配を下りきるまでの回生制動力のトータルの作動時間が決まるので、下り勾配の距離から（ステップＳ２１）、下り勾配を下りきるまでの摩擦制動力のトータルの作動時間も決まる。この摩擦制動力の発生は回生制動力の一回の作動時間Ｔ１の間に挟んで複数回発生させるため、これにより摩擦制動力の一回の作動時間Ｔ２も決まる。この場合の作動時間Ｔ２は、ディスクブレーキ機構３０ａ〜３０ｄのブレーキパッドの温度が過度に上昇しない程度の時間とし、作動時間Ｔ１は昇温したディスクブレーキ機構３０ａ〜３０ｄのブレーキパッドをある程度冷ますのに適切な時間になるようにするのが望ましい。

第３モード〜第６モードの違いは、下り勾配を下りきるまでの回生制動力の作動時間Ｔ１のトータルの作動時間が異なり、よって、各作動時間Ｔ１の時間長さも異なる点である。すなわち、第３モード、第５モード、第４モード、第６モードの順に作動時間Ｔ１が異なり、作動時間Ｔ１の時間長さ（それぞれ順に作動時間Ｔ１ｃ，Ｔ１ｅ，Ｔ１ｄ，Ｔ１ｆ）が、この順に長くなる。よって、第３モード、第５モード、第４モード、第６モードの順に下り勾配を下りきるまでに得られる回生電力も多くなる。すなわち、一例をあげれば、同じ下り勾配であれば、下り勾配を下りきるまでに、第３モードでＳＯＣが１００％、第５モードでＳＯＣが９９％、第４モードでＳＯＣが９８％、第６モードでＳＯＣが９７％になるように回生制動力の作動時間Ｔ１（のトータルの時間）を決定するようにすることができる。

この場合に、ステップＳ３で検出したバッテリ５のＳＯＣの値は、状況により異なるので、作動時間Ｔ１のトータルの時間も状況により異なりうる。すなわち、第５モード、第第３モード、６モード、第４モードの順番に回生制動力の作動時間Ｔ１（のトータルの時間）は長くなり、相対的に摩擦制動力の作動時間Ｔ２（のトータルの時間）は短くなる。なお、下り勾配を下りている最中に、図示しないブレーキペダルの操作量が第３の閾値以上となり、又は障害物を発見する場合があるため（ステップＳ２３，Ｓ２４）、下り勾配を下りる途中で第３モード〜第６モード間の変更が行われうる。また、ブレーキパッドの温度も下り勾配の途中で第２の閾値以上となる可能性もあるので（ステップＳ２２）、この点でも下り勾配を下りる途中で第３モード〜第６モード間の変更が行われうる可能性がある。さらに、第４モードと第５モードとは作動時間Ｔ１（のトータルの時間）、ひいては作動時間Ｔ２（のトータルの時間）は同じであってもよい。

第３モード〜第６モード（ステップＳ２５〜Ｓ２８）においては、ブレーキパッドの温度が高いと判断される（ステップＳ２２のＹｅｓ）、第３、第５モードの方が第４、第６モードより、それぞれ作動時間Ｔ１（のトータルの時間）が長く作動時間Ｔ２（のトータルの時間）は短くなる。また、ブレーキペダルの操作量が第３の閾値以上になるか、又は、障害物を発見した場合は（ステップＳ２３のＹｅｓ，Ｓ２４のＹｅｓ）、第５モードの方が第３モードより作動時間Ｔ１（のトータルの時間）が長く作動時間Ｔ２（のトータルの時間）は短くなる。同様に、第６モードの方が第４モードより作動時間Ｔ１（のトータルの時間）が長く作動時間Ｔ２（のトータルの時間）は短くなる。

なお、ステップＳ２５，Ｓ２７で、図示しないブレーキペダルの操作量が第３の閾値以上となった場合は、ブレーキペダルが操作されたので（ステップＳ２のＹｅｓ）、一度、図３、図７による、エンジンブレーキ相当の制動力を発生する処理は中止され、運転者のブレーキペダルの操作に応じて車両用ブレーキシステム１０が動作することになる。その後、ブレーキペダルの操作がなくなれば（ステップＳ２のＮｏ）、図３、図７の処理が再開する。また、本実施形態では、第５、第６モードが存在するが、その処理手順は前述の図５と同様である（ただし、作動時間Ｔ１，Ｔ２が異なる）。

本実施形態によれば、下り勾配２００でブレーキペダルが第３の閾値以上に大きく操作されるか、又は、前方に先行する車両等の障害物を発見した場合である（ステップＳ２３のＹｅｓ，Ｓ２４のＹｅｓ）第３、第４モードの場合は、それぞれ、そのような状況にない第５、第６モードの場合より、運転者が図示しないアクセルペダルの操作により車両用ブレーキシステム１０を操作して摩擦制動力を発生させる可能性が高い局面である。よって第３、第４モードの場合は、ディスクブレーキ機構３０ａ〜３０ｄのブレーキパッドの温度が高くなって摩擦制動力が低下しないように、回生制動力の作動時間Ｔ１（のトータル時間）を長くし、摩擦制動力の作動時間Ｔ２（のトータルの時間）を短くすることができる。

なお、前記の実施形態は一例にすぎず、本発明を限定するものではないのは言うまでもない。例えば、ステップＳ３のＹｅｓとなる条件として、前記の例では、ＳＯＣ１００％未満（あるいは、ＳＯＣ１００％以下としてもよい）９５％以上という条件を一例として示した。しかし、この数値範囲はもっと下げてもよい。特に本発明をハイブリット車等に適用する場合は、ハイブリット車等では一般にバッテリ５のＳＯＣがあまり高くならないＳＯＣの数値範囲（例えば、３０〜７０％）でバッテリ５を使用しているので、回生の上限がＳＯＣ１００％ではなく、例えば７０％というように使用範囲の上限に合わせて、前記の数値範囲を決めてよい。
また、前述の回生制動力、摩擦制動力で発生する、内燃機関を備えた車両におけるエンジンブレーキ相当の制動力の大きさの程度は、個々の車種ごとにあらかじめ設定されている。

３ モータ・ジェネレータ（電動機）
５ バッテリ
８ ミリ波レーダ装置（障害物検知部）
１０ 車両用ブレーキシステム（摩擦制動力発生機構）
３０ａ〜３０ｄ ディスクブレーキ機構（摩擦制動力発生機構）
４１ アクセル開度センサ（アクセル状態検出部）
４２ ブレーキペダルストロークセンサ（ブレーキ状態検出部）
４３ バッテリ状態検知センサ（充電状態検出部）
５１ 温度判定部
５２ 地図情報記憶部
５３ 車両位置判定部
５４ 制動力発生部
１００ 車両

Claims (5)

1. アクセルペダルの操作状態を検出するアクセル状態検出部と、
   ブレーキペダルの操作状態を検出するブレーキ状態検出部と、
   車両を駆動する電動機に電力を供給し及び前記電動機で回生した電力を蓄電するバッテリの充電状態を検出する充電状態検出部と、
   前記車両の摩擦制動力を発生させる摩擦制動力発生機構と、
   前記アクセル状態検出部及び前記ブレーキ状態検出部の検出により前記アクセルペダル及び前記ブレーキペダルが非操作状態の場合に、前記充電状態検出部が検出する前記バッテリの充電状態が満充電未満で予め定められた第１の閾値以上のときは、前記電動機による回生制動力と前記摩擦制動力発生機構による摩擦制動力とを交互に発生させることにより、内燃機関で駆動される車両におけるエンジンブレーキ相当の制動力を発生させる制動力発生部と、
   を備えていることを特徴とする車両の制動システム。
2. 前記摩擦制動力発生機構の摩擦部位の温度を判定する温度判定部をさらに備え、
   前記制動力発生部は、前記温度判定部で判定した温度が予め定められた第２の閾値以上の場合は、前記第２の閾値未満の場合より前記回生制動力を発生させる時間を長く、前記摩擦制動力を発生する時間は短くなるようにすることを特徴とする請求項１に記載の車両の制動システム。
3. 前記車両の位置を判定する車両位置判定部をさらに備え、
   前記制動力発生部は、前記車両位置判定部により前記車両が勾配を下っていると判定した場合は、前記充電状態検出部で検出する充電状態に基づいて、前記車両が前記勾配を下りきるまでに前記バッテリが満充電以下に充電されるように前記回生制動力を発生させる時間を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両の制動システム。
4. 前記制動力発生部は、前記ブレーキ状態検出部で予め定められた第３の閾値以上のブレーキペダルの操作量を検出したときは、そうでない場合に比べて前記回生制動力を発生させる時間が長く、前記摩擦制動力を発生させる時間が短くなるように制御することを特徴とする請求項３に記載の車両の制動システム。
5. 車両前方の障害物を検知する障害物検知部をさらに備え、
   前記制動力発生部は、前記障害物検知部で障害物を検知したときは、そうでない場合に比べて前記回生制動力を発生させる時間が長く、前記摩擦制動力を発生させる時間が短くなるように制御することを特徴とする請求項３に記載の車両の制動システム。

Images