JP2016096668A - 制動力制御システムおよび車両、並びに制動力制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】アクセルペダルとブレーキペダルとを協調させた制動力制御が可能とする。
【解決手段】制動力制御システムは、摩擦ブレーキに分担させる第１要求摩擦制動力と、駆動モータの回生制御に分担させる第１要求回生制動力とを、ブレーキペダルのブレーキ位置に基づいてそれぞれ算出する第１要求制動力算出部と、摩擦ブレーキに分担させる第２要求摩擦制動力と、回生制御に分担させる第２要求回生制動力とを、アクセルペダルのアクセル位置に基づいてそれぞれ算出する第２要求制動力算出部と、第１要求回生制動力と第２要求回生制動力とに基づいて回生総制動力を算出し、回生総制動力に基づいて回生制御を行う回生総制動力算出・実行部と、第１要求摩擦制動力と第２要求摩擦制動力とに基づいて摩擦総制動力を算出し、摩擦総制動力に基づいて摩擦ブレーキを制御する摩擦総制動力算出・実行部と、を備える。
【選択図】図２
【解決手段】制動力制御システムは、摩擦ブレーキに分担させる第１要求摩擦制動力と、駆動モータの回生制御に分担させる第１要求回生制動力とを、ブレーキペダルのブレーキ位置に基づいてそれぞれ算出する第１要求制動力算出部と、摩擦ブレーキに分担させる第２要求摩擦制動力と、回生制御に分担させる第２要求回生制動力とを、アクセルペダルのアクセル位置に基づいてそれぞれ算出する第２要求制動力算出部と、第１要求回生制動力と第２要求回生制動力とに基づいて回生総制動力を算出し、回生総制動力に基づいて回生制御を行う回生総制動力算出・実行部と、第１要求摩擦制動力と第２要求摩擦制動力とに基づいて摩擦総制動力を算出し、摩擦総制動力に基づいて摩擦ブレーキを制御する摩擦総制動力算出・実行部と、を備える。
【選択図】図２
Description
本発明は、制動力制御システムと、車両と、制動力制御方法とに関する。
従来、燃料電池の発電電力によって走行用モータを駆動する燃料電池車両では、特許文献１に記載されているように、車両減速時や降坂時に走行用モータを発電機として作動させ、発電を行うとともにブレーキ力を得る回生制動を行い、回生制動によって発電された回生電力を二次電池に充電している。二次電池で充電しきれない余剰電力は、補機で消費し、それでも消費しきれない電力は、機械式ブレーキ（後述する摩擦ブレーキ）によって消費する。
しかし、特許文献１に記載された従来技術は、走行過程におけるアクセルペダルの踏み戻しに応じた制動力の制御を行うだけで、アクセルペダルの踏み戻しに応じた制動力の制御とブレーキペダルの位置に応じた制動力の制御との協調に関しては十分な工夫がなされていないのが実情であった。なお、このような課題は、燃料電池車両に限らず、電気自動車等のモータによって走行する車両に共通する課題であった。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
（１）本発明の一形態は、車輪を駆動する駆動モータと、車輪を制動する摩擦ブレーキと、ブレーキペダルと、アクセルペダルと、を備える車両に搭載される制動力制御システムである。制動力制御システムは、前記摩擦ブレーキに分担させる第１要求摩擦制動力と、前記駆動モータの回生制御に分担させる第１要求回生制動力とを、前記ブレーキペダルのブレーキ位置に基づいてそれぞれ算出する第１要求制動力算出部と、前記摩擦ブレーキに分担させる第２要求摩擦制動力と、前記回生制御に分担させる第２要求回生制動力とを、前記アクセルペダルのアクセル位置に基づいてそれぞれ算出する第２要求制動力算出部と、前記第１要求回生制動力と前記第２要求回生制動力とに基づいて回生総制動力を算出し、前記回生総制動力に基づいて前記回生制御を行う回生総制動力算出・実行部と、前記第１要求摩擦制動力と前記第２要求摩擦制動力とに基づいて摩擦総制動力を算出し、前記摩擦総制動力に基づいて前記摩擦ブレーキを制御する摩擦総制動力算出・実行部と、を備えていてもよい。この構成の制動力制御システムによれば、ブレーキ位置とアクセル位置とから、それぞれの油圧についての要求制動力と回生についての要求制動力とを算出し、それらを関連させて計算することで、最適な油圧総制動力と回生総制動力に基づく制御を行うことができる。したがって、アクセルペダルとブレーキペダルとを協調させた制動力制御が可能となり、制御性に優れている。
（２）前記形態の制動力制御システムにおいて、前記摩擦総制動力算出・実行部は、前記ブレーキペダルのブレーキ位置に基づいて算出された前記第１要求摩擦制動力を、前記第１要求回生制動力に基づいて定められた第１実行回生制動力に基づいて更新し、更新後の第１要求摩擦制動力を用いて前記摩擦総制動力の算出を行うようにしてもよい。この制動力制御システムによれば、回生ブレーキを優先した制御を容易に行うことができる。
（３）本発明の他の形態は、車輪を駆動する駆動モータと、車輪を制動する摩擦ブレーキと、ブレーキペダルと、アクセルペダルと、を備える車両の制動力制御方法である。制動力制御方法は、前記ブレーキペダルのブレーキ位置に基づいて、前記摩擦ブレーキに分担させる第１要求摩擦制動力と、前記駆動モータの回生制御に分担させる第１要求回生制動力と、をそれぞれ算出する工程と、前記アクセルペダルのアクセル位置に基づいて、前記摩擦ブレーキに分担させる第２要求摩擦制動力と、前記回生制御に分担させる第２要求回生制動力と、をそれぞれ算出する工程と、前記第１要求回生制動力と前記第２要求回生制動力とに基づいて回生総制動力を算出し、前記回生総制動力に基づいて前記回生制御を行う工程と、を備えていてもよい。この構成の制動力制御方法によれば、前記形態の制動力制御システムと同様に、アクセルペダルとブレーキペダルとを協調させた制動力制御が可能となり、制御性に優れている。
本発明は、制動力制御システムや制動力制御方法以外の種々の形態で実現することも可能である。制動力制御システムを備える車両、制動力制御方法の各工程に対応した機能を実現するためのコンピュータープログラム、そのコンピュータープログラムを記録した記録媒体等の形態で実現できる。
次に、本発明の実施形態を説明する。
Ａ．全体の構成：
図１は、本発明の一実施形態としての車両１０の概略構成を示す説明図である。車両１０は、左右の前輪２０FL，２０FR、左右の後輪２０RL，２０RRを備える四輪自動車であり、燃料電池スタック３０と、二次電池としてのバッテリ４０と、インバータ７０と、駆動モータ８０と、制御装置１００と、を備える。
Ａ．全体の構成：
図１は、本発明の一実施形態としての車両１０の概略構成を示す説明図である。車両１０は、左右の前輪２０FL，２０FR、左右の後輪２０RL，２０RRを備える四輪自動車であり、燃料電池スタック３０と、二次電池としてのバッテリ４０と、インバータ７０と、駆動モータ８０と、制御装置１００と、を備える。
車両１０は、駆動モータ８０の駆動力を、ドライブシャフト８２、分配ギア８４、車軸８６を介して駆動輪である前輪２０FL，２０FRに伝達する、いわゆるＦＦ車である。なお、ＦＦ車に換えて、後輪２０RL，２０RRに駆動モータ８０の駆動力を伝達するＦＲ車としてもよいし、前輪２０FL，２０FRおよび後輪２０RL，２０RRに駆動モータ８０の駆動力を伝達する４ＷＤ車としてもよい。
前輪２０FL，２０FR、後輪２０RL，２０RRのそれぞれには、油圧ブレーキ９０が設けられている。油圧ブレーキ９０は、油圧駆動式のディスクブレーキである。油圧ブレーキ９０は、制御装置１００によって駆動され、車両１０の制動力（ブレーキ力）を得る。油圧ブレーキ９０が、［発明の概要］の欄に記載した本発明の一形態における「摩擦ブレーキ」に相当する。
燃料電池スタック３０は、水素と酸素との電気化学反応によって発電するユニットであり、複数の単セルを積層して形成される。単セルは、アノード、カソード、電解質、セパレータ等から構成される。燃料電池スタック３０は、数々の型を適用可能であるが、本実施形態では、固体高分子型を用いるものとした。
燃料電池スタック３０の出力には、インバータ７０を介し駆動モータ８０が接続されている。また、燃料電池スタック３０の出力には、バッテリ４０が接続されている。例えば、車両１０の発進時や加速時などに大きな電力が必要な場合、燃料電池スタック３０からだけでなくバッテリ４０からも電力を取り出して駆動モータ８０に供給することで対応することができる。バッテリ４０は、例えば、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池等である。
インバータ７０は、燃料電池スタック３０やバッテリ４０から供給された直流電流を交流電流に変換して駆動モータ８０に供給して、駆動モータ８０を駆動している。車両１０が減速する時や降坂時には、駆動モータ８０を発電機として作動させて発電を行うとともに、制動力を得る回生制動を行う。この回生制動は、エンジンを備える車両におけるエンジンブレーキに相当するものであり、以下、「エンブレ」と記載するのは、エンジンブレーキに相当する制動力であることを示す。回生制動が、［発明の概要］の欄に記載した本発明の一形態における「回生ブレーキ」に相当する。
回生制動によって発電された回生電力はインバータ７０を介してバッテリ４０に充電できるように構成されている。本実施形態では、駆動モータ８０による回生電力からバッテリ４０に充電可能な電力を引いた差が余剰電力となり、余剰電力は図示しない補機で消費される。
制御装置１００は、燃料電池スタック３０に付属されている各流路給排系に備えられる各バルブやポンプなどを制御することによって、燃料電池スタック３０の動作（発電量等）を制御する。また、制御装置１００は、インバータ７０を制御することによって、車両１０の駆動力を制御する。さらに、制御装置１００は、油圧ブレーキ９０やインバータ７０を制御することによって、車両１０の制動力を制御する。これらの制御を行うために、制御装置１００には種々の信号が入力される。これらの信号には、例えば、車両１０の速度（車速）Ｖを検出する車速センサ１２０や、ブレーキペダル１３０の操作量（以下、「ブレーキ位置」と呼ぶ）βを検出するブレーキ位置センサ１３１、アクセルペダル１４０の操作量（以下、「アクセル位置」と呼ぶ）αを検出するアクセル位置センサ１４１、等からの出力信号が含まれる。ブレーキペダル１３０およびアクセルペダル１４０は、運転者によって操作される。
制御装置１００は、詳しくは、油圧ブレーキ用ＥＣＵ２００と、回生ブレーキ用ＥＣＵ３００とを有する。各ＥＣＵ２００、３００は、内部にＣＰＵとＲＡＭとＲＯＭとを備えたマイクロコンピュータであり、双方向に通信可能である。
油圧ブレーキ用ＥＣＵ２００は、ブレーキ位置センサ１３１からブレーキ位置βを取得し、前記取得されたブレーキ位置βと回生ブレーキ用ＥＣＵ３００から得られる所定の情報とに基づいて、油圧ブレーキに分担させる総制動力（以下、「油圧総制動力」と呼ぶ）を算出する。油圧ブレーキ用ＥＣＵ２００は、油圧総制動力に基づいて油圧ブレーキ９０を制御することによって、油圧ブレーキ９０による車両１０の制動力を制御する。
回生ブレーキ用ＥＣＵ３００は、アクセル位置センサ１４１からアクセル位置αを取得し、車速センサ１２０から車速Ｖを取得し、前記取得されたアクセル位置αおよび車速Ｖと油圧ブレーキ用ＥＣＵ２００から得られる所定の情報とに基づいて、回生ブレーキに分担させる総制動力（以下、「回生総制動力」と呼ぶ）を算出する。回生ブレーキ用ＥＣＵ３００は、回生総制動力に基づいて、インバータ７０を制御することによって、回生制御による車両１０の制動力を制御する。なお、油圧ブレーキ用ＥＣＵ２００および回生ブレーキ用ＥＣＵ３００は、車両１０の走行時に動作する。
Ｂ．各ブレーキ用ＥＣＵの構成：
図２は、油圧ブレーキ用ＥＣＵ２００および回生ブレーキ用ＥＣＵ３００を説明するための制御ブロック図である。図中に示される各構成要素は、各ＥＣＵ２００，３００によって実現される機能を示すものである。各ＥＣＵ２００，３００は、ＲＯＭに格納された所定のプログラムをＣＰＵによって実行することで、各機能を実現している。
図２は、油圧ブレーキ用ＥＣＵ２００および回生ブレーキ用ＥＣＵ３００を説明するための制御ブロック図である。図中に示される各構成要素は、各ＥＣＵ２００，３００によって実現される機能を示すものである。各ＥＣＵ２００，３００は、ＲＯＭに格納された所定のプログラムをＣＰＵによって実行することで、各機能を実現している。
まず、油圧ブレーキ用ＥＣＵ２００について説明する。油圧ブレーキ用ＥＣＵ２００は、機能的な構成要素として、油圧ブレーキ目標総制動力算出部２１０と、回生協調制動力分配部２２０と、回生ブレーキ要求制動力送信部２３０と、回生ブレーキ実行制動力受信部２４０と、減算部２５０と、油圧エンブレ要求制動力受信部２６０と、制動力制限部２７０と、加算部２８０と、油圧総制動力実行部２９０と、油圧エンブレ実行制動力送信部２９５と、を備える。
油圧ブレーキ目標総制動力算出部２１０は、ブレーキ位置センサ１３１から取得されたブレーキ位置βに基づいて、油圧ブレーキ９０に分担させる目標とする制動力を算出する。この算出する制動力を、油圧ブレーキ目標総制動力ｔＯＢと呼ぶ。
回生協調制動力分配部２２０は、油圧ブレーキ目標総制動力算出部２１０によって求めた油圧ブレーキ目標総制動力ｔＯＢを、油圧ブレーキ要求制動力と回生ブレーキ要求制動力とに分配する。「回生協調」とは、本明細書では、油圧ブレーキに回生ブレーキを合わせることを意味し、回生協調制動力分配部２２０では、油圧ブレーキ要求制動力と回生ブレーキ要求制動力とに分配することを行っている。分配方法としては、例えば、回生ブレーキの上限制動力ＲＢｌｔを他の図示しないＥＣＵから受信し、油圧ブレーキ目標総制動力ｔＯＢが回生ブレーキ上限制動力ＲＢｌｔ以下であるときには、回生ブレーキ要求制動力によって１００％賄うようにする。油圧ブレーキ目標総制動力ｔＯＢが回生ブレーキ上限制動力ＲＢｌｔを上回ったときには、上回った分を油圧ブレーキ要求制動力とする。回生ブレーキ上限制動力ＲＢｌｔは、バッテリ４０の状態、例えばＳＯＣ（State Of Charge）と、駆動モータ８０の温度とに基づいて定まる値であり、他のＥＣＵから送れてくる。例えば、ＳＯＣが大きい場合や、駆動モータ８０の温度が低い場合には、回生ブレーキ上限制動力ＲＢｌｔは大きな値となる。
上記の分配方法は、回生ブレーキ要求制動力に対して優先的に分配するものであるが、上記の方法に限る必要はなく、油圧ブレーキ要求制動力の分配を最初は０または少量とし、油圧ブレーキ目標総制動力ｔＯＢが大きくなるにつれて油圧ブレーキ要求制動力の比率を徐々に高める方法等、種々の方法に換えることができる。
回生協調制動力分配部２２０によって求められた回生ブレーキ要求制動力ＲＢ１は、回生ブレーキ要求制動力送信部２３０によって、他方側のＥＣＵである回生ブレーキ用ＥＣＵ３００に送信される。回生ブレーキ要求制動力ＲＢ１は、［発明の概要］の欄に記載した本発明の一形態における「第１要求回生制動力」の下位概念に相当する。なお、回生協調制動力分配部２２０によって求められた油圧ブレーキ要求制動力は、本実施形態では、特に使用しない。
回生ブレーキ実行制動力受信部２４０は、回生ブレーキ用ＥＣＵ３００に備えられた後述する回生ブレーキ実行制動力送信部３９５から送られてくる回生ブレーキ実行制動力ＲＢ３を受信する処理を行う。回生ブレーキ実行制動力ＲＢ３は、回生ブレーキ用ＥＣＵ３００側で直前に実行された回生ブレーキによる制動力である。
油圧ブレーキ目標総制動力算出部２１０によって求めた油圧ブレーキ目標総制動力ｔＯＢは、減算部２５０にも送られる。減算部２５０は、油圧ブレーキ目標総制動力ｔＯＢから、回生ブレーキ実行制動力受信部２４０によって受信した回生ブレーキ実行制動力ＲＢ３を差し引くことで、油圧ブレーキ目標総制動力ｔＯＢを更新する。この更新後の油圧ブレーキ目標総制動力ｔＯＢは、ブレーキ位置βに基づいて求められる油圧ブレーキ要求制動力ＯＢ１に相当する。油圧ブレーキ目標総制動力ｔＯＢは、［発明の概要］の欄に記載した本発明の一形態における「第１要求摩擦制動力」の下位概念に相当する。
油圧エンブレ要求制動力受信部２６０は、回生ブレーキ用ＥＣＵ３００に備えられた油圧エンブレ要求制動力送信部３３０から送られてくる油圧エンブレ要求制動力ＯＢ２を受信する処理を行う。油圧エンブレ要求制動力ＯＢ２は、回生ブレーキ用ＥＣＵ３００側で直前に油圧エンブレとして要求された制動力である。
制動力制限部２７０は、油圧エンブレ要求制動力受信部２６０によって受信した油圧エンブレ要求制動力ＯＢ２を、他の図示しないＥＣＵから受信した油圧エンブレ上限制動力ＯＢｌｔによって制限する。すなわち、油圧エンブレ要求制動力ＯＢ２が油圧エンブレ上限制動力ＯＢｌｔを上回る場合には、油圧エンブレ要求制動力ＯＢ２を油圧エンブレ上限制動力ＯＢｌｔの大きさとする。この制限後の油圧エンブレ要求制動力を、油圧エンブレ実行制動力ＯＢ３と呼ぶ。油圧エンブレ上限制動力ＯＢｌｔは、回生ブレーキ用ＥＣＵ３００に備えられるエンブレ要求制動力分配部３２０でも用いられるもので、後述する。
加算部２８０は、減算部２５０側から送られてくる油圧ブレーキ要求制動力ＯＢ１と、制動力制限部２７０側から送られてくる油圧エンブレ実行制動力ＯＢ３とを加算することによって、油圧総制動力ＯＢを求める。
油圧総制動力実行部２９０は、加算部２８０によって求められた油圧総制動力ＯＢに基づいて、油圧ブレーキ９０を制御することによって、油圧ブレーキ９０による車両１０の制動力を制御する。
制動力制限部２７０から出力した油圧エンブレ要求制動力ＯＢ２は、油圧エンブレ実行制動力送信部２９５にも送られ、油圧エンブレ実行制動力送信部２９５によって回生ブレーキ用ＥＣＵ３００に送信される。
次に、回生ブレーキ用ＥＣＵ３００について説明する。「回生ブレーキ」を「油圧エンブレ」に、「油圧エンブレ」を「回生ブレーキ」にそれぞれ読み替えることで、回生ブレーキ用ＥＣＵ３００は油圧ブレーキ用ＥＣＵ２００に対して、鏡写しのような構成となっている。詳しくは、回生ブレーキ用ＥＣＵ３００は、機能的な構成要素として、駆動力／制動力要求部３０２と、制動力識別部３０４と、エンブレ目標総制動力算出部３１０と、エンブレ要求制動力分配部３２０と、油圧エンブレ要求制動力送信部３３０と、油圧エンブレ実行制動力受信部３４０と、減算部３５０と、回生ブレーキ要求制動力受信部３６０と、制動力制限部３７０と、加算部３８０と、回生総制動力実行部３９０と、回生ブレーキ実行制動力送信部３９５と、を備える。
駆動力／制動力要求部３０２は、アクセル位置センサ１４１から取得されたアクセル位置αと、車速センサ１２０から取得された車速Ｖとに基づいて、車両１０に対して要求される駆動力と制動力とを算出する。次いで、制動力識別部３０４は、駆動力／制動力要求部３０２の出力から制動力を識別し、識別された制動力の値を出力する。
エンブレ目標総制動力算出部３１０は、駆動力／制動力要求部３０２から入力した制動力に基づいて、回生ブレーキに分担させる目標とする制動力を算出する。この算出する制動力を、エンブレ目標総制動力ｔＲＢと呼ぶ。ここでは、油圧ブレーキ用ＥＣＵ２００側での「回生ブレーキ」と区別するために「エンブレ」との呼び方を用いて、エンブレ目標総制動力ｔＲＢと呼ぶ。
エンブレ要求制動力分配部３２０は、エンブレ目標総制動力算出部３１０によって求めたエンブレ目標総制動力ｔＲＢを、回生ブレーキ要求制動力と油圧エンブレ要求制動力とに分配する。分配方法としては、例えば、エンブレ目標総制動力ｔＲＢを他の図示しないＥＣＵから受信し、エンブレ目標総制動力ｔＲＢが油圧エンブレ上限制動力ＯＢｌｔ以下であるときには、回生ブレーキ要求制動力によって１００％賄うようにする。エンブレ目標総制動力ｔＲＢが油圧エンブレ上限制動力ＯＢｌｔを上回ったときには、上回った分を油圧エンブレ要求制動力とする。油圧エンブレ上限制動力ＯＢｌｔは、油圧ブレーキ９０に含まれるブレーキロータの温度に基づいて定まる値であり、他のＥＣＵから送れてくる。ブレーキロータの温度が高い場合には、油圧ブレーキとしての余力が少ないことから、油圧エンブレ上限制動力ＯＢｌｔを小さい値にする。
上記の分配方法は、回生ブレーキ要求制動力に対して優先的に分配するものであるが、上記の方法に限る必要はなく、油圧エンブレ要求制動力の分配を最初は０または少量とし、エンブレ目標総制動力ｔＲＢが大きくなるにつれて油圧エンブレ要求制動力の比率を徐々に高める方法等、種々の方法に換えることができる。
エンブレ要求制動力分配部３２０によって求められた油圧エンブレ要求制動力ＯＢ２は、油圧エンブレ要求制動力送信部３３０によって、他方側のＥＣＵである油圧ブレーキ用ＥＣＵ２００に送信される。油圧エンブレ要求制動力ＯＢ２は、［発明の概要］の欄に記載した本発明の一形態における「第２要求摩擦制動力」の下位概念に相当する。
油圧エンブレ実行制動力受信部３４０は、油圧ブレーキ用ＥＣＵ２００の油圧エンブレ実行制動力送信部２９５から送られてくる油圧エンブレ実行制動力ＯＢ３を受信する処理を行う。油圧エンブレ実行制動力ＯＢ３は、油圧ブレーキ用ＥＣＵ２００側で直前に実行された油圧ブレーキによる制動力である。
エンブレ目標総制動力算出部３１０によって求めたエンブレ目標総制動力ｔＲＢは、減算部３５０にも送られる。減算部３５０は、エンブレ目標総制動力ｔＲＢから、油圧エンブレ実行制動力受信部３４０によって受信した油圧エンブレ実行制動力ＯＢ３を差し引くことで、エンブレ目標総制動力ｔＲＢを更新する。この更新後のエンブレ目標総制動力ｔＲＢは、アクセル位置α、車速Ｖに基づいて求められる回生エンブレ要求制動力ＲＢ２に相当する。エンブレ目標総制動力ｔＲＢは、［発明の概要］の欄に記載した本発明の一形態における「第２要求回生制動力」の下位概念に相当する。
回生ブレーキ要求制動力受信部３６０は、油圧ブレーキ用ＥＣＵ２００の回生ブレーキ要求制動力送信部２３０から送られてくる回生ブレーキ要求制動力ＲＢ１を受信する処理を行う。回生ブレーキ要求制動力ＲＢ１は、油圧ブレーキ用ＥＣＵ２００側で直前に回生ブレーキとして要求された制動力である。
制動力制限部３７０は、回生ブレーキ要求制動力受信部３６０によって受信した回生ブレーキ要求制動力ＲＢ１を、他の図示しないＥＣＵから受信した回生ブレーキ上限制動力ＲＢｌｔによって制限する。すなわち、回生ブレーキ要求制動力ＲＢ１が回生ブレーキ上限制動力ＲＢｌｔを上回る場合には、回生ブレーキ要求制動力ＲＢ１を回生ブレーキ上限制動力ＲＢｌｔの大きさとする。この制限後の回生ブレーキ要求制動力を、回生ブレーキ実行制動力ＲＢ３と呼ぶ。回生ブレーキ上限制動力ＲＢｌｔは、回生ブレーキ用ＥＣＵ３００の回生協調制動力分配部２２０で用いた回生ブレーキ上限制動力と同じである。
加算部３８０は、減算部３５０側から送られてくる回生エンブレ要求制動力ＲＢ２と、制動力制限部３７０側から送られてくる回生ブレーキ実行制動力ＲＢ３とを加算することによって、回生総制動力ＲＢを求める。
回生総制動力実行部３９０は、加算部３８０によって求められた回生総制動力ＲＢに基づいて、インバータ７０を制御することによって、回生制御による車両１０の制動力を制御する。
制動力制限部３７０から出力した回生ブレーキ実行制動力ＲＢ３は、回生ブレーキ実行制動力送信部３９５にも送られ、回生ブレーキ実行制動力送信部３９５によって油圧ブレーキ用ＥＣＵ２００に送信される。
Ｃ．実施形態の効果：
以上のように構成された第１実施形態の車両１０によれば、ブレーキ位置βに基づいて油圧ブレーキ要求制動力ＯＢ１と回生ブレーキ要求制動力ＲＢ１とを算出し、アクセル位置αに基づいて油圧エンブレ要求制動力ＯＢ２と回生エンブレ要求制動力ＲＢ２とを算出し、それらを関連させて計算することで、最適な油圧総制動力ＯＢと回生総制動力ＲＢに基づく制御を行うことができる。したがって、アクセルペダル１４０とブレーキペダル１３０とを協調させた制動力制御が可能となり、制御性に優れている。
以上のように構成された第１実施形態の車両１０によれば、ブレーキ位置βに基づいて油圧ブレーキ要求制動力ＯＢ１と回生ブレーキ要求制動力ＲＢ１とを算出し、アクセル位置αに基づいて油圧エンブレ要求制動力ＯＢ２と回生エンブレ要求制動力ＲＢ２とを算出し、それらを関連させて計算することで、最適な油圧総制動力ＯＢと回生総制動力ＲＢに基づく制御を行うことができる。したがって、アクセルペダル１４０とブレーキペダル１３０とを協調させた制動力制御が可能となり、制御性に優れている。
車両１０は、左右の足を使ってアクセルペダル１４０とブレーキペダル１３０とを操作する場合を含めて、様々な運転操作に対応することができる。例えば、ブレーキペダル１３０を一定の量だけ踏み込んだ状態で、アクセルペダル１４０を踏み戻したケースでは、アクセル位置αに基づく回生要求は、回生ブレーキ優先で制動することができ、ブレーキ位置βに基づく油圧要求は一定の状態で継続することができる。また、例えば、アクセルペダル１４０を離した状態で、ブレーキペダル１３０を踏み込んだケースでは、ブレーキ位置βに基づく油圧要求は、回生ブレーキ優先で制動することができる。したがって、制動制御についての制御性に優れている。
Ｄ．変形例：
・変形例１：
前記実施形態では、車両の摩擦ブレーキとして油圧駆動式のブレーキを用いていたが、油圧駆動式に限る必要はなく、例えば、空気圧駆動式、モータ駆動式、電磁駆動式等の種々の駆動式のモータに換えることができる。
・変形例１：
前記実施形態では、車両の摩擦ブレーキとして油圧駆動式のブレーキを用いていたが、油圧駆動式に限る必要はなく、例えば、空気圧駆動式、モータ駆動式、電磁駆動式等の種々の駆動式のモータに換えることができる。
・変形例２：
前記実施形態では、回生ブレーキ用ＥＣＵ３００の入力は、アクセル位置αと車速Ｖとの両方であったが、これに換えて、アクセル位置αだけとしてもよい。
前記実施形態では、回生ブレーキ用ＥＣＵ３００の入力は、アクセル位置αと車速Ｖとの両方であったが、これに換えて、アクセル位置αだけとしてもよい。
・変形例３：
前記実施形態では、油圧ブレーキ用ＥＣＵ２００および回生ブレーキ用ＥＣＵ３００は、車両の走行時に常時、動作するようにしていたが、運転者によって奏される特定の操作スイッチあるいは操作レバーがオンされたときに、動作するようにしてもよい。
前記実施形態では、油圧ブレーキ用ＥＣＵ２００および回生ブレーキ用ＥＣＵ３００は、車両の走行時に常時、動作するようにしていたが、運転者によって奏される特定の操作スイッチあるいは操作レバーがオンされたときに、動作するようにしてもよい。
・変形例４：
前記実施形態では、油圧ブレーキについての制動力制御と回生ブレーキについての制動力制御とを個別のコンピュータによって実行していたが、これに換えて、両方の制動力制御を一つのコンピュータによって実行する構成としてもよい。要は、各制動力制御を個別に実行するものであれば、一つのコンピュータによって実現しても複数のコンピュータによって実現しても実現してもよい。
前記実施形態では、油圧ブレーキについての制動力制御と回生ブレーキについての制動力制御とを個別のコンピュータによって実行していたが、これに換えて、両方の制動力制御を一つのコンピュータによって実行する構成としてもよい。要は、各制動力制御を個別に実行するものであれば、一つのコンピュータによって実現しても複数のコンピュータによって実現しても実現してもよい。
・変形例５：
前記実施形態は、燃料電池を搭載する車両に適用したが、必ずしも燃料電池を搭載する必要はない。駆動モータによって駆動する車両であれば、電気自動車等の他のタイプの車両に適用することができる。
前記実施形態は、燃料電池を搭載する車両に適用したが、必ずしも燃料電池を搭載する必要はない。駆動モータによって駆動する車両であれば、電気自動車等の他のタイプの車両に適用することができる。
本発明は、上述の実施形態や変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、前述した実施形態および各変形例における構成要素の中の、独立請求項で記載された要素以外の要素は、付加的な要素であり、適宜省略可能である。
１０…車両
前輪２０FL，２０FR…前輪
後輪２０RL，２０RR…後輪
３０…燃料電池スタック
４０…バッテリ
７０…インバータ
８０…駆動モータ
８２…ドライブシャフト
８４…分配ギア
８６…車軸
９０…油圧ブレーキ
１００…制御装置
１２０…車速センサ
１３０…ブレーキペダル
１３１…ブレーキ位置センサ
１４０…アクセルペダル
１４１…アクセル位置センサ
２００…油圧ブレーキ用ＥＣＵ
２１０…油圧ブレーキ目標総制動力算出部
２２０…回生協調制動力分配部
２３０…回生ブレーキ要求制動力送信部
２４０…回生ブレーキ実行制動力受信部
２５０…減算部
２６０…油圧エンブレ要求制動力受信部
２７０…制動力制限部
２８０…加算部
２９０…油圧総制動力実行部
２９５…油圧エンブレ実行制動力送信部
３００…回生ブレーキ用ＥＣＵ
３０２…駆動力／制動力要求部
３０４…制動力識別部
３１０…エンブレ目標総制動力算出部
３２０…エンブレ要求制動力分配部
３３０…油圧エンブレ要求制動力送信部
３４０…油圧エンブレ実行制動力受信部
３５０…減算部
３６０…回生ブレーキ要求制動力受信部
３７０…制動力制限部
３８０…加算部
３９０…回生総制動力実行部
３９５…回生ブレーキ実行制動力送信部
Ｖ…車速
ＲＢｌｔ…回生ブレーキ上限制動力
ＯＢｌｔ…油圧エンブレ上限制動力
ＯＢ…油圧総制動力
ＲＢ…回生総制動力
ＲＢ１…回生ブレーキ要求制動力
ＯＢ１…油圧ブレーキ要求制動力
ＯＢ２…油圧エンブレ要求制動力
ＲＢ２…回生エンブレ要求制動力
ＲＢ３…回生ブレーキ実行制動力
ＯＢ３…油圧エンブレ実行制動力
ｔＯＢ…油圧ブレーキ目標総制動力
ｔＲＢ…エンブレ目標総制動力
前輪２０FL，２０FR…前輪
後輪２０RL，２０RR…後輪
３０…燃料電池スタック
４０…バッテリ
７０…インバータ
８０…駆動モータ
８２…ドライブシャフト
８４…分配ギア
８６…車軸
９０…油圧ブレーキ
１００…制御装置
１２０…車速センサ
１３０…ブレーキペダル
１３１…ブレーキ位置センサ
１４０…アクセルペダル
１４１…アクセル位置センサ
２００…油圧ブレーキ用ＥＣＵ
２１０…油圧ブレーキ目標総制動力算出部
２２０…回生協調制動力分配部
２３０…回生ブレーキ要求制動力送信部
２４０…回生ブレーキ実行制動力受信部
２５０…減算部
２６０…油圧エンブレ要求制動力受信部
２７０…制動力制限部
２８０…加算部
２９０…油圧総制動力実行部
２９５…油圧エンブレ実行制動力送信部
３００…回生ブレーキ用ＥＣＵ
３０２…駆動力／制動力要求部
３０４…制動力識別部
３１０…エンブレ目標総制動力算出部
３２０…エンブレ要求制動力分配部
３３０…油圧エンブレ要求制動力送信部
３４０…油圧エンブレ実行制動力受信部
３５０…減算部
３６０…回生ブレーキ要求制動力受信部
３７０…制動力制限部
３８０…加算部
３９０…回生総制動力実行部
３９５…回生ブレーキ実行制動力送信部
Ｖ…車速
ＲＢｌｔ…回生ブレーキ上限制動力
ＯＢｌｔ…油圧エンブレ上限制動力
ＯＢ…油圧総制動力
ＲＢ…回生総制動力
ＲＢ１…回生ブレーキ要求制動力
ＯＢ１…油圧ブレーキ要求制動力
ＯＢ２…油圧エンブレ要求制動力
ＲＢ２…回生エンブレ要求制動力
ＲＢ３…回生ブレーキ実行制動力
ＯＢ３…油圧エンブレ実行制動力
ｔＯＢ…油圧ブレーキ目標総制動力
ｔＲＢ…エンブレ目標総制動力
Claims (5)
- 車輪を駆動する駆動モータと、車輪を制動する摩擦ブレーキと、ブレーキペダルと、アクセルペダルと、を備える車両に搭載される制動力制御システムであって、
前記摩擦ブレーキに分担させる第１要求摩擦制動力と、前記駆動モータの回生制御に分担させる第１要求回生制動力とを、前記ブレーキペダルのブレーキ位置に基づいてそれぞれ算出する第１要求制動力算出部と、
前記摩擦ブレーキに分担させる第２要求摩擦制動力と、前記回生制御に分担させる第２要求回生制動力とを、前記アクセルペダルのアクセル位置に基づいてそれぞれ算出する第２要求制動力算出部と、
前記第１要求回生制動力と前記第２要求回生制動力とに基づいて回生総制動力を算出し、前記回生総制動力に基づいて前記回生制御を行う回生総制動力算出・実行部と、
前記第１要求摩擦制動力と前記第２要求摩擦制動力とに基づいて摩擦総制動力を算出し、前記摩擦総制動力に基づいて前記摩擦ブレーキを制御する摩擦総制動力算出・実行部と、
を備える制動力制御システム。 - 請求項１に記載の制動力制御システムであって、
前記摩擦総制動力算出・実行部は、
前記ブレーキペダルのブレーキ位置に基づいて算出された前記第１要求摩擦制動力を、前記第１要求回生制動力に基づいて定められた第１実行回生制動力に基づいて更新し、更新後の第１要求摩擦制動力を用いて前記摩擦総制動力の算出を行う、制動力制御システム。 - 請求項１または請求項２に記載の制動力制御システムを搭載する車両。
- 請求項３に記載の車両であって、
前記駆動モータに電力を供給するための燃料電池を備える車両。 - 車輪を駆動する駆動モータと、車輪を制動する摩擦ブレーキと、ブレーキペダルと、アクセルペダルと、を備える車両の制動力制御方法であって、
前記摩擦ブレーキに分担させる第１要求摩擦制動力と、前記駆動モータの回生制御に分担させる第１要求回生制動力とを、前記ブレーキペダルのブレーキ位置に基づいてそれぞれ算出する工程と、
前記摩擦ブレーキに分担させる第２要求摩擦制動力と、前記回生制御に分担させる第２要求回生制動力とを、前記アクセルペダルのアクセル位置に基づいてそれぞれ算出する工程と、
前記第１要求回生制動力と前記第２要求回生制動力とに基づいて回生総制動力を算出し、前記回生総制動力に基づいて前記回生制御を行う工程と、
前記第１要求摩擦制動力と前記第２要求摩擦制動力とに基づいて摩擦総制動力を算出し、前記摩擦総制動力に基づいて前記摩擦ブレーキを制御する工程と、
を備える制動力制御方法。
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