JP2023060751A - Control device of vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回生制動トルクを発生させる電動機を備えた車両の制御装置に関するものである。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for a vehicle equipped with an electric motor that generates regenerative braking torque.
駆動輪に対して回生による制動トルクである回生制動トルクを発生させる電動機と、前記駆動輪を含む車輪にホイールブレーキによる制動トルクである車輪制動トルクを付与するブレーキ装置と、を備えた車両の制御装置が良く知られている。例えば、特許文献1に記載された車両の制動制御装置がそれである。この特許文献1には、回生制動トルクと車輪制動トルクとをすり替えるつまり切り替えるときのショックを抑制する方法が開示されている。 Control of a vehicle equipped with an electric motor that generates regenerative braking torque, which is braking torque due to regeneration, to driving wheels, and a brake device that applies wheel braking torque, which is braking torque due to wheel braking, to wheels including the driving wheels. Devices are well known. For example, the braking control device for a vehicle described in Patent Document 1 is one of them. This Patent Literature 1 discloses a method of suppressing a shock when switching between regenerative braking torque and wheel braking torque.
ところで、回生制動トルクを漸減させつつ車輪制動トルクを漸増させて回生制動トルクを車輪制動トルクへ切り替える制動切替え制御を行う際、回生制動トルクがゼロ[Nm]に近づくにつれて、電動機と電動機が連結される回転部材とを連結する噛合い部分における相互の歯面の一方を他方に押し付けるガタ詰めトルクが低下することに加え、車輪制動トルクの増大によって駆動輪側から電動機側を回転させようとするトルクつまり被駆動トルクが低下する為、電動機と駆動輪との間の動力伝達経路における歯車間の噛み合わせ部分の隙間にてガタ打ちが発生し易くされる。ガタ打ちの発生は、動力伝達経路のガタが詰まることに伴うショックつまりガタ打ちショックを招くおそれがある。 By the way, when performing braking switching control to switch the regenerative braking torque to the wheel braking torque by gradually increasing the wheel braking torque while gradually decreasing the regenerative braking torque, the electric motors are connected as the regenerative braking torque approaches zero [Nm]. In addition to the decrease in looseness reduction torque that presses one of the tooth flanks against the other in the meshing portion that connects the rotating members, the increase in wheel braking torque causes the torque that causes the drive wheel side to rotate the electric motor side. In other words, since the driven torque is reduced, rattling is likely to occur in the gap between the gears in the power transmission path between the electric motor and the driving wheels. The occurrence of backlash may cause a shock associated with clogging of the power transmission path, that is, a backlash shock.
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、停車に向けた車両の減速に際して、ガタ打ちショックを抑制しつつ、制動切替え制御を行うことができる車両の制御装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and aims to provide a vehicle capable of performing braking switching control while suppressing rattling shocks when the vehicle decelerates toward a stop. to provide a control device for
第1の発明の要旨とするところは、(a)駆動輪に対して回生による制動トルクである回生制動トルクを発生させる電動機と、前記駆動輪を含む車輪にホイールブレーキによる制動トルクである車輪制動トルクを付与するブレーキ装置と、を備えた車両の、制御装置であって、(b)停車に向けた前記車両の減速に際して、前記回生制動トルクを漸減させつつ前記車輪制動トルクを漸増させて前記回生制動トルクによる前記制動トルクを前記車輪制動トルクによる前記制動トルクへ切り替える制動切替え制御を行う制動制御部を含んでおり、(c)前記制動制御部は、前記制動切替え制御の過渡中において、前記回生制動トルクをゼロにする前の所定のゼロ近傍で前記回生制動トルクの漸減を所定時間停滞させ、前記所定時間経過後に前記回生制動トルクをゼロに向けて漸減させることにある。 The gist of the first invention is (a) an electric motor for generating a regenerative braking torque, which is a braking torque due to regeneration, to the drive wheels, and a wheel brake, which is a braking torque due to the wheel brakes for the wheels including the drive wheels. (b) when decelerating the vehicle toward a stop, gradually increasing the wheel braking torque while gradually decreasing the regenerative braking torque; (c) the braking control unit performs braking switching control for switching the braking torque due to regenerative braking torque to the braking torque due to the wheel braking torque; The gradual decrease of the regenerative braking torque is stopped for a predetermined time near a predetermined zero before the regenerative braking torque is set to zero, and the regenerative braking torque is gradually decreased toward zero after the predetermined time.
前記第1の発明によれば、停車に向けた車両の減速に際して、回生制動トルクを漸減させつつ車輪制動トルクを漸増させて回生制動トルクによる制動トルクを車輪制動トルクによる制動トルクへ切り替える制動切替え制御の過渡中において、回生制動トルクをゼロにする前の所定のゼロ近傍で回生制動トルクの漸減が所定時間停滞させられ、所定時間経過後に回生制動トルクがゼロに向けて漸減させられるので、制動切替え制御の際、所定のゼロ近傍で電動機によるガタ詰めトルクの低下が抑制され、それによってガタ詰めが十分に行われたところで回生制動トルクがゼロとされる。よって、停車に向けた車両の減速に際して、ガタ打ちショックを抑制しつつ、制動切替え制御を行うことができる。 According to the first invention, when the vehicle decelerates toward a stop, the braking switching control switches the braking torque by the regenerative braking torque to the braking torque by the wheel braking torque by gradually increasing the wheel braking torque while gradually decreasing the regenerative braking torque. During the transition of , the gradual reduction of the regenerative braking torque is stopped for a predetermined time near a predetermined zero before the regenerative braking torque is set to zero. During control, the decrease in backlash elimination torque by the electric motor is suppressed near a predetermined zero, so that the regenerative braking torque becomes zero when the backlash is sufficiently eliminated. Therefore, when the vehicle decelerates toward a stop, braking switching control can be performed while suppressing rattling shock.
以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明が適用される車両10の概略構成を説明する図であると共に、車両10における各種制御の為の制御機能及び制御系統の要部を説明する図である。図1において、車両10は、動力源SPとして機能する、エンジン12及び電動機MGを備えたハイブリッド車両である。又、車両10は、駆動輪14と、エンジン12と駆動輪14との間の動力伝達経路に設けられた動力伝達装置16と、を備えている。
FIG. 1 is a diagram for explaining a schematic configuration of a
エンジン12は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の公知の内燃機関である。エンジン12は、後述する電子制御装置90によって、車両10に備えられたスロットルアクチュエータや燃料噴射装置や点火装置等を含むエンジン制御装置50が制御されることによりエンジン12の出力トルクであるエンジントルクTeが制御される。
The
電動機MGは、電力から機械的な動力を発生させる発動機としての機能及び機械的な動力から電力を発生させる発電機としての機能を有する回転電気機械であって、所謂モータジェネレータである。電動機MGは、車両10に備えられたインバータ52を介して、車両10に備えられたバッテリ54に接続されている。バッテリ54は、電動機MGに対して電力を授受する蓄電装置である。電動機MGは、後述する電子制御装置90によってインバータ52が制御されることにより、電動機MGの出力トルクであるMGトルクTmが制御される。MGトルクTmは、例えば電動機MGの回転方向がエンジン12の運転時と同じ回転方向である正回転の場合、加速側となる正トルクでは力行トルクTmpであり、減速側となる負トルクでは回生トルクTmrである。具体的には、電動機MGは、バッテリ54から供給される電力により動力を発生する。又、電動機MGは、エンジン12の動力や駆動輪14側から入力される被駆動力により発電を行う。バッテリ54は、電動機MGの発電による電力を充電する。前記電力は、特に区別しない場合には電気エネルギーも同意である。前記動力は、特に区別しない場合には駆動力、トルク、及び力も同意である。
The electric motor MG is a rotating electric machine having a function as a motor that generates mechanical power from electric power and a function as a generator that generates power from mechanical power, and is a so-called motor generator. Electric motor MG is connected to a
動力伝達装置16は、車体に取り付けられる非回転部材であるケース18内において、K0クラッチ20、トルクコンバータ22、自動変速機24等を備えている。K0クラッチ20は、エンジン12と駆動輪14との間の動力伝達経路におけるエンジン12と電動機MGとの間に設けられたクラッチである。トルクコンバータ22は、K0クラッチ20を介してエンジン12に連結されている。自動変速機24は、トルクコンバータ22に連結されており、トルクコンバータ22と駆動輪14との間の動力伝達経路に介在させられている。トルクコンバータ22及び自動変速機24は、各々、動力源SPと駆動輪14との間の動力伝達経路の一部を構成している。又、動力伝達装置16は、自動変速機24の出力回転部材である変速機出力軸26に連結されたプロペラシャフト28、プロペラシャフト28に連結されたディファレンシャルギヤ30、ディファレンシャルギヤ30に連結された1対のドライブシャフト32等を備えている。又、動力伝達装置16は、エンジン12とK0クラッチ20とを連結するエンジン連結軸34、K0クラッチ20とトルクコンバータ22とを連結する電動機連結軸36等を備えている。
The
電動機MGは、ケース18内において、電動機連結軸36に動力伝達可能に連結されている。つまり、電動機MGは、エンジン12と駆動輪14との間の動力伝達経路、特にはK0クラッチ20とトルクコンバータ22との間の動力伝達経路に動力伝達可能に連結されている。見方を換えれば、電動機MGは、K0クラッチ20を介することなくトルクコンバータ22や自動変速機24と動力伝達可能に連結されている。
The electric motor MG is connected to the electric
トルクコンバータ22は、電動機連結軸36と連結されたポンプ翼車22a、及び自動変速機24の入力回転部材である変速機入力軸38と連結されたタービン翼車22bを備えている。トルクコンバータ22は、動力源SPからの動力を流体を介して電動機連結軸36から変速機入力軸38へ伝達する流体式伝動装置である。トルクコンバータ22は、ポンプ翼車22aとタービン翼車22bとを連結する、つまり電動機連結軸36と変速機入力軸38とを連結する直結クラッチとしてのLUクラッチ40を備えている。LUクラッチ40は、公知のロックアップクラッチである。
The
自動変速機24は、例えば不図示の1組又は複数組の遊星歯車装置と、複数の係合装置CBと、を備えている、公知の遊星歯車式の自動変速機である。係合装置CBは、例えば公知の油圧式の摩擦係合装置である。係合装置CBは、各々、車両10に備えられた油圧制御回路56から供給される調圧された油圧であるCB油圧PRcbによりそれぞれのトルク容量であるCBトルクTcbが変化させられることで、係合状態、スリップ状態、解放状態などの作動状態つまり制御状態が切り替えられる。
The
自動変速機24は、係合装置CBのうちの何れかの係合装置が係合されることによって、変速比(ギヤ比ともいう)γat(=AT入力回転速度Ni/AT出力回転速度No)が異なる複数の変速段(ギヤ段ともいう)のうちの何れかのギヤ段が形成される有段変速機である。自動変速機24は、後述する電子制御装置90によって、ドライバー(=運転者)のアクセル操作や車速V等に応じて形成されるギヤ段が切り替えられる。AT入力回転速度Niは、変速機入力軸38の回転速度であり、自動変速機24の入力回転速度である。AT入力回転速度Niは、トルクコンバータ22の出力回転速度であるタービン回転速度Ntと同値である。AT入力回転速度Niは、タービン回転速度Ntで表すことができる。AT出力回転速度Noは、変速機出力軸26の回転速度であり、自動変速機24の出力回転速度である。
In the
K0クラッチ20は、例えば多板式或いは単板式のクラッチにより構成される油圧式の摩擦係合装置である。K0クラッチ20は、油圧制御回路56から供給される調圧された油圧であるK0油圧PRk0によりK0クラッチ20のトルク容量であるK0トルクTk0が変化させられることで、係合状態、スリップ状態、解放状態などの制御状態が切り替えられる。
The
車両10において、K0クラッチ20の係合状態では、エンジン12とトルクコンバータ22とが動力伝達可能に連結される。一方で、K0クラッチ20の解放状態では、エンジン12とトルクコンバータ22との間の動力伝達が遮断される。電動機MGはトルクコンバータ22に連結されているので、K0クラッチ20は、エンジン12を電動機MGと断接するクラッチとして機能する。
In the
動力伝達装置16において、エンジン12から出力される動力は、K0クラッチ20が係合された場合に、エンジン連結軸34から、K0クラッチ20、電動機連結軸36、トルクコンバータ22、自動変速機24、プロペラシャフト28、ディファレンシャルギヤ30、及びドライブシャフト32等を順次介して駆動輪14へ伝達される。又、電動機MGから出力される動力は、K0クラッチ20の制御状態に拘わらず、電動機連結軸36から、トルクコンバータ22、自動変速機24、プロペラシャフト28、ディファレンシャルギヤ30、及びドライブシャフト32等を順次介して駆動輪14へ伝達される。
In the
車両10は、機械式のオイルポンプであるMOP58、電動式のオイルポンプであるEOP60、ポンプ用モータ62等を備えている。MOP58は、ポンプ翼車22aに連結されており、動力源SPにより回転駆動させられて動力伝達装置16にて用いられる作動油OILを吐出する。ポンプ用モータ62は、EOP60を回転駆動する為のEOP60専用のモータである。EOP60は、ポンプ用モータ62により回転駆動させられて作動油OILを吐出する。MOP58やEOP60が吐出した作動油OILは、油圧制御回路56へ供給される。油圧制御回路56は、MOP58及び/又はEOP60が吐出した作動油OILを元にして各々調圧した、CB油圧PRcb、K0油圧PRk0などを供給する。
The
車両10は、ホイールブレーキ装置64を備えている。ホイールブレーキ装置64は、不図示の、ブレーキ油圧を発生させるブレーキマスタシリンダ及びシリンダアクチュエータなどを備えている。駆動輪14及び不図示の従動輪を含む車輪WHは、各々、ホイールブレーキ66を備えている。尚、車両10が全輪駆動車両であれば、この従動輪は駆動輪となる。ホイールブレーキ装置64は、後述する電子制御装置90からの指令に従って、ホイールブレーキ66による制動トルクTBである車輪制動トルクTBwを車輪WHに付与するブレーキ装置である。ホイールブレーキ装置64は、運転者による例えばブレーキペダルの踏込操作などに応じて、ホイールブレーキ66に各々設けられた不図示のホイールシリンダへブレーキ油圧を供給する。ホイールブレーキ装置64では、通常時には、ブレーキマスタシリンダから発生させられる、ブレーキ操作量Braに対応した大きさのマスタシリンダ油圧がブレーキ油圧としてホイールシリンダへ供給される。一方で、ホイールブレーキ装置64では、例えばABS機能作動時、横滑り抑制制御時、自動車速制御時、自動運転制御時、自動ブレーキ機能作動時、回生制御時などには、車輪制動トルクTBwの発生の為に、各制御で必要な車輪制動トルクTBwに対応した大きさのブレーキ油圧がホイールシリンダへ供給される。ブレーキ操作量Braは、ブレーキペダルの踏力に対応する、運転者によるブレーキペダルの踏込操作の大きさつまりブレーキ操作の大きさを表す信号である。
The
車両10は、更に、車両10の制御装置を含む電子制御装置90を備えている。電子制御装置90は、例えばCPU、RAM、ROM、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、CPUはRAMの一時記憶機能を利用しつつ予めROMに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより車両10の各種制御を実行する。電子制御装置90は、必要に応じてエンジン制御用、電動機制御用、クラッチ制御用等の各コンピュータを含んで構成される。
The
電子制御装置90には、車両10に備えられた各種センサ等(例えばエンジン回転速度センサ70、タービン回転速度センサ72、出力回転速度センサ74、MG回転速度センサ76、アクセル開度センサ78、スロットル弁開度センサ80、ブレーキセンサ82、バッテリセンサ84、油温センサ86など)による検出値に基づく各種信号等(例えばエンジン12の回転速度であるエンジン回転速度Ne、AT入力回転速度Niと同値であるタービン回転速度Nt、車速Vに対応するAT出力回転速度No、電動機MGの回転速度であるMG回転速度Nm、運転者の加速操作の大きさを表す運転者のアクセル操作量であるアクセル開度θacc、電子スロットル弁の開度であるスロットル弁開度θth、ホイールブレーキ66を作動させる為のブレーキペダルが運転者によって操作されている状態を示す信号であるブレーキオン信号Bon、ブレーキ操作量Bra、バッテリ54のバッテリ温度THbatやバッテリ充放電電流Ibatやバッテリ電圧Vbat、油圧制御回路56内の作動油OILの温度である作動油温THoilなど)が、それぞれ供給される。
The
電子制御装置90からは、車両10に備えられた各装置(例えばエンジン制御装置50、インバータ52、油圧制御回路56、ポンプ用モータ62、ホイールブレーキ装置64など)に各種指令信号(例えばエンジン12を制御する為のエンジン制御指令信号Se、電動機MGを制御する為のMG制御指令信号Sm、係合装置CBを制御する為のCB油圧制御指令信号Scb、K0クラッチ20を制御する為のK0油圧制御指令信号Sk0、LUクラッチ40を制御する為のLU油圧制御指令信号Slu、EOP60を制御する為のEOP制御指令信号Seop、車輪制動トルクTBwを制御する為のブレーキ制御指令信号Sbraなど)が、それぞれ出力される。
From the
電子制御装置90は、車両10における各種制御を実現する為に、動力源制御手段すなわち動力源制御部92、クラッチ制御手段すなわちクラッチ制御部94、及び制動制御手段すなわち制動制御部96を備えている。
The
動力源制御部92は、エンジン12の作動を制御するエンジン制御手段すなわちエンジン制御部92aとしての機能と、インバータ52を介して電動機MGの作動を制御する電動機制御手段すなわち電動機制御部92bとしての機能と、を含んでおり、それらの制御機能によりエンジン12及び電動機MGによるハイブリッド駆動制御等を実行するハイブリッド制御手段すなわちハイブリッド制御部である。
The power
動力源制御部92は、例えば駆動要求量マップにアクセル開度θacc及び車速Vを適用することで、運転者による車両10に対する駆動要求量を算出する。前記駆動要求量マップは、予め実験的に或いは設計的に求められて記憶された関係すなわち予め定められた関係である。前記駆動要求量は、例えば駆動輪14における要求駆動トルクTrdemである。要求駆動トルクTrdem[Nm]は、見方を換えればそのときの車速Vにおける要求駆動パワーPrdem[W]である。前記駆動要求量としては、駆動輪14における要求駆動力Frdem[N]、変速機出力軸26における要求AT出力トルク等を用いることもできる。前記駆動要求量の算出では、車速Vに替えてAT出力回転速度Noなどを用いても良い。動力源制御部92は、伝達損失、補機負荷、自動変速機24の変速比γat等を考慮して、要求駆動パワーPrdemを実現するように、エンジン12を制御するエンジン制御指令信号Seと、電動機MGを制御するMG制御指令信号Smと、を出力する。
The power
動力源制御部92は、電動機MGの出力のみで要求駆動トルクTrdemを賄える場合には、車両10を駆動する駆動モードをBEV駆動モードとする。BEV駆動モードは、K0クラッチ20の解放状態において、電動機MGのみを動力源SPに用いて走行するモータ走行(=BEV走行)が可能なモータ駆動モードである。一方で、動力源制御部92は、少なくともエンジン12の出力を用いないと要求駆動トルクTrdemを賄えない場合には、駆動モードをエンジン駆動モードつまりHEV駆動モードとする。HEV駆動モードは、K0クラッチ20の係合状態において、少なくともエンジン12を動力源SPに用いて走行するエンジン走行つまりハイブリッド走行(=HEV走行)が可能なハイブリッド駆動モードである。他方で、動力源制御部92は、電動機MGの出力のみで要求駆動トルクTrdemを賄える場合であっても、バッテリ54の充電が必要な場合やエンジン12等の暖機が必要な場合などには、HEV駆動モードを成立させる。
The power
動力源制御部92特にはエンジン制御部92aは、エンジン12の制御状態を停止状態から運転状態へ切り替えるエンジン始動要求の有無を判定する。例えば、エンジン制御部92aは、BEV駆動モード時に、要求駆動トルクTrdemが電動機MGの出力のみで賄える範囲よりも増大したか否か、又は、エンジン12等の暖機が必要であるか否か、又は、バッテリ54の充電が必要であるか否かなどに基づいて、エンジン始動要求が有るか否かを判定する。
The power
クラッチ制御部94は、動力源制御部92によりエンジン始動要求が有ると判定された場合には、エンジン12の始動制御を実行するようにK0クラッチ20を制御する。例えば、クラッチ制御部94は、クランキングトルクTcrをエンジン12側へ伝達する為のK0トルクTk0が得られるように、解放状態のK0クラッチ20を係合状態に向けて制御する為のK0油圧指令値Spk0を出力する。クランキングトルクTcrは、エンジン回転速度Neを引き上げるエンジン12のクランキングに必要なトルクである。
When the power
動力源制御部92は、エンジン始動要求が有ると判定した場合には、エンジン12の始動制御を実行するようにエンジン12及び電動機MGを制御する。例えば、電動機制御部92bは、K0クラッチ20の係合状態への切替えに合わせて、電動機MGがクランキングトルクTcrを出力する為のMG制御指令信号Smをインバータ52へ出力する。又、エンジン制御部92aは、エンジン12のクランキングに連動して、燃料供給やエンジン点火などを開始する為のエンジン制御指令信号Seをエンジン制御装置50へ出力する。
When the power
クラッチ制御部94は、例えば予め定められた関係である変速マップを用いて自動変速機24の変速判断を行い、必要に応じて自動変速機24の変速制御を実行する為のCB油圧制御指令信号Scbを油圧制御回路56へ出力する。前記変速マップは、例えば車速V及び要求駆動トルクTrdemを変数とする二次元座標上に、自動変速機24の変速が判断される為の変速線を有する所定の関係である。前記変速マップでは、車速Vに替えてAT出力回転速度Noなどを用いても良いし、又、要求駆動トルクTrdemに替えて要求駆動力Frdemやアクセル開度θaccやスロットル弁開度θthなどを用いても良い。
The
制動制御部96は、例えば運転者によるアクセル操作(例えばアクセル開度θacc、アクセル開度θaccの減少速度)、車速V、降坂路の勾配、ホイールブレーキ66を作動させる為の運転者によるブレーキ操作(例えばブレーキ操作量Bra、ブレーキ操作量Braの増大速度)などに基づいて要求制動トルクTBdemを設定する。制動制御部96は、車両10の減速走行中には、要求制動トルクTBdemが得られるように車両10の制動トルクTBを発生させる。制動トルクTB(<0)が小さい側は、制動トルクTBの絶対値が大きい側であるが、便宜上、例えば制動トルクTBの絶対値を大きくすることを、単に制動トルクTBを大きくするつまり制動トルクTBを増加させると表現したり、制動トルクTBの絶対値を小さくすることを、単に制動トルクTBを小さくするつまり制動トルクTBを減少させると表現する。
The
要求制動トルクTBdemは、基本的には、ホイールブレーキ装置64による車輪制動トルクTBwに対する要求制動トルクであり、車輪制動トルクTBwによって実現されるものであるが、例えばエネルギー効率の向上の観点から回生制動トルクTBrによって優先して実現される。要求制動トルクTBdemを実現する制動トルクTBは、例えば回生制動トルクTBr及び車輪制動トルクTBwによって発生させられる。回生制動トルクTBrは、電動機MGの回生による制動によって得られる制動トルクTBである。つまり、電動機MGは、駆動輪14に対して回生による制動トルクTBである回生制動トルクTBrを発生させる。電動機MGの回生トルクTmrは、駆動輪14における回生制動トルクTBrが自動変速機24の変速比γatやディファレンシャルギヤ30等の減速比等に基づいて電動機連結軸36上に換算された、電動機MGの回生時のMGトルクTmである。電動機MGの回生は、駆動輪14から入力される被駆動トルクにより電動機MGを回転駆動させて発電機として作動させ、電動機MGの発電電力をバッテリ54へ充電する制御である。
The required braking torque TBdem is basically a required braking torque for the wheel braking torque TBw by the
制動制御部96は、要求制動トルクTBdemの全部を回生制動トルクTBrで賄える場合には、必要な回生制動トルクTBrを要求制動トルクTBdemとする。要求制動トルクTBdemの絶対値が回生制動トルクTBrの上限値の絶対値よりも大きい為に、要求制動トルクTBdemの一部しか回生制動トルクTBrで賄えない場合には、必要な回生制動トルクTBrを回生制動トルクTBrの上限値とすると共に、必要な車輪制動トルクTBwを要求制動トルクTBdemのうちの回生制動トルクTBrでは賄えない他部とする。
If the regenerative braking torque TBr can cover all of the required braking torque TBdem, the
制動制御部96は、必要な回生制動トルクTBrを実現する為の回生トルクTmrが得られるように電動機MGによる回生制御を実行する指令を電動機制御部92bへ出力する。電動機制御部92bは、必要な回生制動トルクTBrを実現する為の回生トルクTmrが得られる為のMG制御指令信号Smを出力して電動機MGの回生制御を行う。制動制御部96は、必要な車輪制動トルクTBwが得られるようにホイールブレーキ66を作動する為のブレーキ制御指令信号Sbraをホイールブレーキ装置64へ出力する。
The
制動制御部96は、車両10の停車に近づいたときに電動機MGの回生制御が行われている場合には、要求制動トルクTBdemを実現しつつ、回生制動トルクTBrによる制動トルクTBを徐々に車輪制動トルクTBwによる制動トルクTBに切り替える。つまり、制動制御部96は、車両10が停止する前には、回生制動トルクTBr分を徐々に車輪制動トルクTBw分に置き換えて要求制動トルクTBdemを実現する。このように、制動制御部96は、停車に向けた車両10の減速に際して、回生制動トルクTBrを漸減させつつ車輪制動トルクTBwを漸増させて回生制動トルクTBrによる制動トルクTBを車輪制動トルクTBwによる制動トルクTBへ切り替える制動切替え制御CTtbchを行う。
When the electric motor MG is under regenerative control when the
ところで、制動切替え制御CTtbchを行う際、回生制動トルクTBrがゼロ[Nm]に近づくにつれて、電動機MGと電動機連結軸36とを連結する噛合い部分のガタを詰めるガタ詰めトルクが低下する。加えて、制動切替え制御CTtbchに伴う車輪制動トルクTBwの増大によって被駆動トルクが低下する。その為、電動機MGと駆動輪14との間の動力伝達経路における歯車間の噛み合わせ部分の隙間にてガタ打ちが発生し易くされ、ガタ打ちショックを招くおそれがある。
By the way, when the braking switching control CTtbch is performed, as the regenerative braking torque TBr approaches zero [Nm], the looseness reduction torque that reduces the looseness of the meshing portion connecting the electric motor MG and the electric
そこで、制動制御部96は、制動切替え制御CTtbchを行う際、回生トルクTmrを一定勾配で低下させてゼロ[Nm]にするのではなく、回生トルクTmrによるガタ詰めトルクを少し残した状態でゆっくりガタ詰めを行う時間を設け、十分ガタ詰めが終わったところで回生トルクTmrをゼロにする。例えば、制動制御部96は、制動切替え制御CTtbchを行う際、漸減させている回生トルクTmrがゼロに近づいたときに、回生トルクTmrの変化状態に一時的に棚を設ける。つまり、制動制御部96は、制動切替え制御CTtbchの過渡中において、回生制動トルクTBrをゼロにする前の所定のゼロ近傍TBrfで回生制動トルクTBrの漸減を所定時間TMf停滞させ、所定時間TMf経過後に回生制動トルクTBrをゼロに向けて漸減させる。所定のゼロ近傍TBrfは、例えば回生トルクTmrによるガタ詰めトルクが少し残った状態となる回生制動トルクTBrの値であって、被駆動トルクが低下した状態において十分ガタ詰めが可能となる予め定められた回生制動トルクTBrがゼロとなる手前の値である。所定時間TMfは、例えば所定のゼロ近傍TBrfの回生制動トルクTBrによって十分ガタ詰めが可能となる予め定められた期間である。
Therefore, when performing the braking switching control CTtbch, the
所定のゼロ近傍TBrfで回生制動トルクTBrの漸減を所定時間TMf停滞させる場合、つまり回生トルクTmrに棚を設ける場合、制動切替え制御CTtbchが完了するタイミングつまり回生制動トルクTBrがゼロ[Nm]となるタイミングが所定時間TMf分遅れることになる。その為、制動制御部96は、回生トルクTmrに棚を設ける場合には、制動切替え制御CTtbchの実施のタイミングを、回生トルクTmrに棚を設けない場合に比べて、所定時間TMf分前出しする。制動切替え制御CTtbchの実施のタイミングを所定時間TMf分前出しするということは、所定時間TMf分前出ししない場合に比べて、減速中の車速Vの低下に対して早期に、つまりより高車速の時点で、制動切替え制御CTtbchを開始するということである。
When the gradual decrease of the regenerative braking torque TBr is stopped at a predetermined near-zero value TBrf for a predetermined time TMf, that is, when a shelf is provided in the regenerative torque Tmr, the timing when the braking switching control CTtbch is completed, that is, the regenerative braking torque TBr becomes zero [Nm]. The timing is delayed by the predetermined time TMf. Therefore, when a shelf is provided in the regenerative torque Tmr, the
制動切替え制御CTtbchの開始タイミングを早めると、回生制動トルクTBrの低下が早められる為、エネルギー効率の向上の観点では不利となる。一方で、要求制動トルクTBdemが大きいときには、回生制動トルクTBrが大きくされてエネルギー効率の向上が図られ易いと共に、車両10の減速度が大きくされてガタ打ちショックが目立ち難い可能性がある。他方で、要求制動トルクTBdemが小さいときには、回生制動トルクTBrが小さくされてエネルギー効率の向上が図られ難いと共に、車両10の減速度が小さくされてガタ打ちショックが目立ち易い可能性がある。
If the start timing of the braking switching control CTtbch is advanced, the reduction of the regenerative braking torque TBr is advanced, which is disadvantageous from the viewpoint of improving the energy efficiency. On the other hand, when the required braking torque TBdem is large, the regenerative braking torque TBr is increased to easily improve the energy efficiency, and the deceleration of the
上述した観点から、制動制御部96は、要求制動トルクTBdemが所定値TBf以上である場合には、回生トルクTmrに棚を設けない、通常の制動切替え制御CTtbchを実行し、エネルギー効率の向上を優先する。一方で、制動制御部96は、要求制動トルクTBdemが所定値TBf未満である場合には、回生トルクTmrに棚を設ける、前出しの制動切替え制御CTtbchを実行し、ガタ打ちショックの抑制を優先する。所定値TBfは、例えば回生制動トルクTBrの上限値に比べて絶対値が小さい値であって、エネルギー効率の向上よりもガタ打ちショックの抑制を優先した方が良い要求制動トルクTBdemであることを判定する為の予め定められた閾値である。つまり、制動切替え制御CTtbchを行う際、回生トルクTmrに棚を設けるか設けないかは減速度によって可変とし、ガタ打ちショックの抑制とエネルギー効率の向上との両立ができるようにする。
From the above point of view, when the required braking torque TBdem is equal to or greater than the predetermined value TBf, the
電動機MGによる回生制御の実行中に通常の制動切替え制御CTtbchを開始する場合のことを考慮すると、車速Vが通常の制動切替え制御CTtbchを開始するときの車速V以下のときには、要求制動トルクTBdemが所定値TBf以上であるか所定値TBf未満であるかが判断されている必要がある。制動制御部96は、車速Vが通常の制動切替え制御CTtbchを開始するときの車速V以下であると判定した場合には、要求制動トルクTBdemが所定値TBf未満であるか否かを判定する。本実施例では、通常の制動切替え制御CTtbchを開始するときの車速Vを、回生すり替え勾配確定車速Vrと称する。
Considering the case where the normal braking switching control CTtbch is started while the regenerative control by the electric motor MG is being executed, when the vehicle speed V is equal to or lower than the vehicle speed V at which the normal braking switching control CTtbch is started, the required braking torque TBdem is It is necessary to determine whether it is greater than or equal to a predetermined value TBf or less than a predetermined value TBf. When the
図2は、電子制御装置90の制御作動の要部を説明するフローチャートであって、停車に向けた車両10の減速に際してガタ打ちショックを抑制しつつ制動切替え制御CTtbchを行う為の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば繰り返し実行される。図3は、図2のフローチャートに示す制御作動を実行した場合のタイムチャートの一例を示す図である。
FIG. 2 is a flow chart for explaining the main part of the control operation of the
図2において、フローチャートの各ステップは制動制御部96の機能に対応している。ステップ(以下、ステップを省略する)S10において、車速Vが回生すり替え勾配確定車速Vr以下であるか否かが判定される。このS10の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられる。このS10の判断が肯定される場合はS20において、要求制動トルクTBdemが所定値TBf未満であるか否かが判定される。このS20の判断が肯定される場合はS30において、回生トルクTmrに棚を設ける、前出しの制動切替え制御CTtbchが実行され、ガタ打ちショックの抑制が優先される。前記S20の判断が否定される場合はS40において、回生トルクTmrに棚を設けない、通常の制動切替え制御CTtbchが実行され、エネルギー効率の向上が優先される。
In FIG. 2, each step in the flow chart corresponds to the function of the
図3は、通常の制動切替え制御CTtbchが実行された場合と前出しの制動切替え制御CTtbchが実行された場合との一例を示す図である。図3において、車速V1は、回生すり替え勾配確定車速Vrに対応する車速Vである。車速V1時点で要求制動トルクTBdemが所定値TBf以上であるか所定値TBf未満であるかが判断される。図中の「回生前出し下限トルク」は、所定値TBfを電動機連結軸36上に換算した回生トルクTmrの値Tmrlimである。車速V1以下において、一度、要求制動トルクTBdemが所定値TBf以上であるか所定値TBf未満であるかを判断した場合は、その判断を電動機MGによる回生制御が終了するまで変えないことが望ましい。つまり、前述の図2のS20は一度実行されたら、電動機MGによる回生制御が終了するまでS20の判断が維持される。従って、一度、回生すり替え勾配確定車速Vrを下回ったら、仮にブレーキペダルが踏み増しされても回生トルクTmrは増加させられない。細実線Aは、要求制動トルクTBdemが所定値TBf以上である場合つまり回生トルクTmrが回生前出し下限トルクTmrlim以上である場合に実行される、通常の制動切替え制御CTtbchが実行されたときの通常の回生トルクTmrの変化状態を示している。太実線Bは、要求制動トルクTBdemが所定値TBf未満である場合つまり回生トルクTmrが回生前出し下限トルクTmrlim未満である場合に実行される、前出しの制動切替え制御CTtbchが実行されたときの前出しの回生トルクTmrの変化状態を示している。細実線Aに示す通常の回生トルクTmrは、車速V1から通常の制動切替え制御CTtbchが開始されることで上限値から一定の変化勾配でゼロに向かって漸減させられ、棚が設けられることなく、車速V4でゼロとされている。これにより、エネルギー効率の向上が優先される。太実線Bに示す前出しの回生トルクTmrは、制動トルクTBが所定値TBf未満つまり回生トルクTmrが回生前出し下限トルクTmrlim未満となる車速V2から前出しの制動切替え制御CTtbchが開始されることで回生前出し下限トルクTmrlimから一定の変化勾配で漸減させられている。そして、前出しの回生トルクTmrは、その漸減の過渡中に回生制動トルクTBrが所定のゼロ近傍TBrfとなる車速V3付近で棚が設けられ、その漸減が所定時間TMf停滞させられてガタ詰めがなされた後、ゼロに向かって漸減させられ、車速V4でゼロとされている。これにより、ガタ打ちショックの抑制が優先される。又、前出しの制動切替え制御CTtbchの完了が通常の制動切替え制御CTtbchと同等の車速Vとされる。尚、太実線Bに示す前出しの回生トルクTmrは、回生前出し下限トルクTmrlim未満の領域で変化させられるが、仮に上限値から漸減されたとしたら、車速V1よりも高車速側となる車速V0から前出しの制動切替え制御CTtbchが開始され、破線Cに示す変化状態とされる。
FIG. 3 is a diagram showing an example of the case where the normal braking switching control CTtbch is executed and the case where the braking switching control CTtbch mentioned above is executed. In FIG. 3, the vehicle speed V1 is the vehicle speed V corresponding to the regeneration switching gradient fixed vehicle speed Vr. At the vehicle speed V1, it is determined whether the required braking torque TBdem is greater than or equal to a predetermined value TBf or less than a predetermined value TBf. The “pre-regeneration lower limit torque” in the figure is the value Tmrlim of the regenerative torque Tmr obtained by converting the predetermined value TBf onto the
上述のように、本実施例によれば、停車に向けた車両10の減速に際して、制動切替え制御CTtbchの過渡中において、回生制動トルクTBrをゼロにする前の所定のゼロ近傍TBrfで回生制動トルクTBrの漸減が所定時間TMf停滞させられ、所定時間TMf経過後に回生制動トルクTBrがゼロに向けて漸減させられるので、制動切替え制御CTtbchの際、所定のゼロ近傍TBrfで電動機MGによるガタ詰めトルクの低下が抑制され、それによってガタ詰めが十分に行われたところで回生制動トルクTBrがゼロとされる。よって、停車に向けた車両10の減速に際して、ガタ打ちショックを抑制しつつ、制動切替え制御CTtbchを行うことができる。
As described above, according to the present embodiment, when decelerating the
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail above with reference to the drawings, the present invention is also applicable to other aspects.
例えば、前述の実施例では、要求制動トルクTBdemは、運転者によるブレーキ操作に基づいて設定されたが、この態様に限らない。例えば、要求制動トルクTBdemは、公知の自動運転制御におけるブレーキ要求、又は、公知の自動車速制御におけるブレーキ要求などに基づいて設定されても良い。 For example, in the above embodiment, the required braking torque TBdem was set based on the driver's brake operation, but the present invention is not limited to this. For example, the required braking torque TBdem may be set based on a brake request in known automatic driving control, a brake request in known automobile speed control, or the like.
また、前述の実施例では、要求制動トルクTBdemが所定値TBf以上であるか所定値TBf未満であるかを判断したが、この態様に限らない。例えば、要求制動トルクTBdemに替えて、実際の制動トルクTB(実際の回生制動トルクTBr+実際の車輪制動トルクTBw)を用いても良い。実際の回生制動トルクTBrや車輪制動トルクTBwは、例えば各々の指令信号に基づいて算出される。 Further, in the above embodiment, it is determined whether the required braking torque TBdem is equal to or greater than the predetermined value TBf or less than the predetermined value TBf, but the present invention is not limited to this mode. For example, actual braking torque TB (actual regenerative braking torque TBr+actual wheel braking torque TBw) may be used instead of required braking torque TBdem. The actual regenerative braking torque TBr and wheel braking torque TBw are calculated based on respective command signals, for example.
また、前述の実施例では、要求制動トルクTBdemが所定値TBf未満であるか否かに基づいて、回生トルクTmrに棚を設けるか否かを切り替えたが、この態様に限らない。例えば、制動切替え制御CTtbchを行う際には、要求制動トルクTBdemが所定値TBf未満であるか否かに拘わらず、常時、回生トルクTmrに棚を設けても良い。 Further, in the above-described embodiment, whether or not to provide a shelf in the regenerative torque Tmr is switched based on whether or not the required braking torque TBdem is less than the predetermined value TBf, but it is not limited to this aspect. For example, when performing the braking switching control CTtbch, regardless of whether or not the required braking torque TBdem is less than the predetermined value TBf, a shelf may always be provided in the regenerative torque Tmr.
また、前述の実施例では、本発明が適用される車両として、エンジン12と電動機MGと自動変速機24とを備える車両10を例示したが、この態様に限らない。例えば、エンジンを備えず電動機のみを動力源SPとする電気自動車、公知の電気式無段変速機などを備えるハイブリッド車両などであっても、本発明を適用することができる。又、自動変速機24は、公知のDCT(Dual Clutch Transmission)を含む同期噛合型平行2軸式自動変速機、公知のベルト式等の無段変速機などであっても良い。要は、回生制動トルクを発生させる電動機と、車輪制動トルクを付与するブレーキ装置と、を備えた車両であれば、本発明を適用することができる。
Further, in the above embodiment, the
また、前述の実施例では、流体式伝動装置としてトルクコンバータ22が用いられたが、この態様に限らない。例えば、流体式伝動装置として、トルクコンバータ22に替えて、トルク増幅作用のないフルードカップリングなどの他の流体式伝動装置が用いられても良い。又は、流体式伝動装置は、必ずしも備えられている必要はなく、例えば発進用のクラッチに置き換えられても良い。
Further, in the above-described embodiment, the
尚、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。 It should be noted that what has been described above is just one embodiment, and the present invention can be implemented in aspects with various modifications and improvements based on the knowledge of those skilled in the art.
10:車両
14:駆動輪
64:ホイールブレーキ装置(ブレーキ装置)
66:ホイールブレーキ
90:電子制御装置(制御装置)
96:制動制御部
MG:電動機
WH:車輪
10: Vehicle 14: Drive wheel 64: Wheel brake device (brake device)
66: Wheel brake 90: Electronic control device (control device)
96: Braking control unit MG: Electric motor WH: Wheel
Claims (1)
停車に向けた前記車両の減速に際して、前記回生制動トルクを漸減させつつ前記車輪制動トルクを漸増させて前記回生制動トルクによる前記制動トルクを前記車輪制動トルクによる前記制動トルクへ切り替える制動切替え制御を行う制動制御部を含んでおり、
前記制動制御部は、前記制動切替え制御の過渡中において、前記回生制動トルクをゼロにする前の所定のゼロ近傍で前記回生制動トルクの漸減を所定時間停滞させ、前記所定時間経過後に前記回生制動トルクをゼロに向けて漸減させることを特徴とする車両の制御装置。 A vehicle equipped with an electric motor that generates regenerative braking torque, which is braking torque due to regeneration, to driving wheels, and a braking device that applies wheel braking torque, which is braking torque due to wheel braking, to wheels including the driving wheels, a controller,
When the vehicle decelerates toward a stop, braking switching control is performed to gradually increase the wheel braking torque while gradually decreasing the regenerative braking torque, thereby switching the braking torque due to the regenerative braking torque to the braking torque due to the wheel braking torque. contains a braking control,
The braking control unit suspends the gradual decrease of the regenerative braking torque for a predetermined time near a predetermined zero before the regenerative braking torque is set to zero during the transition of the braking switching control, and after the predetermined time elapses, the regenerative braking is stopped. A control device for a vehicle, characterized in that the torque is gradually decreased toward zero.
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