JP3541647B2

JP3541647B2 - Braking force control device

Info

Publication number: JP3541647B2
Application number: JP27923597A
Authority: JP
Inventors: 淳一坂本; 昇一宮後; 司深沢; 酒井　　朗
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1997-10-13
Filing date: 1997-10-13
Publication date: 2004-07-14
Anticipated expiration: 2017-10-13
Also published as: JPH11115744A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液圧制動及び回生制動により電気自動車を制動する制動力制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、車両の制動装置としては、車両操縦者のブレーキ操作に応じて発生した液圧（一般には油圧）を車輪のブレーキに伝達して、このブレーキを作動させる液圧（油圧）制動装置が用いられている。
【０００３】
一方、電気自動車においては、車両駆動用モータにより電力を回生することによっても、車両を制動することができるので、液圧制動だけでなく、回生制動を併用している。
【０００４】
これらの液圧制動及び回生制動による制動力は、いずれも制御可能である。すなわち、液圧制動力の場合は、液路にソレノイドバルブ等の弁を挿入し、この弁の開度を調整することにより、制動力を制御することができ、また回生制動力の場合は、車両駆動用モータの電力の回生の制御によって、制動力を制御することができる。このため、液圧制動及び回生制動を併用する電気自動車においては、液圧制動力及び回生制動力を共に制御可能な制動装置を搭載している。この様な制動装置は、例えば特開平７−２０５８００号公報に記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、液圧制動及び回生制動を併用する場合は、ブレーキの操作量に対応する目標制動力を求めると共に、バッテリーの状態等に応じて定められる回生制動力を求め、目標制動力と回生制動力の差を液圧制動力として求めている。従って、目標制動力が一定であれば、回生制動力の変動に伴って、液圧制動力を変更せねばならない。
【０００６】
しかしながら、バッテリーの状態などによっては回生制動力を発生できない場合がある。このような状況下で目標回生制動力が増大されると、目標回生制動力と実際の回生制動力とが乖離した状態となる。この状態で、実際の回生制動力を発生し得る状況になったとすれば、実際の回生制動力が短時間で大幅に増大される。これに応答して、液圧制動力を変更しようとしても、液圧制動力が追従せず、この結果として、ブレーキの操作量に対応する目標制動力を達成することができないと言う問題点があった。すなわち、回生制動力の応答速度と液圧制動力の応答速度を比較すると、後者の方が鈍く、このために回生制動力を急激に大きく変更したときには、目標制動力と回生制動力の差分に、実際の液圧制動力が追従せず、目標制動力を達成することができなかった。このため、ブレーキの操作量と実際の総合的な制動力が一致しないと言うブレーキフィーリングの悪化を招いた。
【０００７】
そこで、本発明は、回生制動力の変動に実際の液圧制動力が追従しないことを原因とするブレーキフィーリングの悪化を抑制することが可能な制動力制御装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記従来の課題を解決するために、本発明の特徴は、液圧に応答して作動する車輪のブレーキによる液圧制動と、電力を回生する車両駆動用のモータによる回生制動を併用しており、液圧制動力と回生制動力から目標制動力を得る制動力制御装置において、前記回生制動力の変更を制御可能にしておき、前記回生制動力の変化量に対して予め定められた制限に従って前記回生制動力を変更制御するように構成したことにある。
【０００９】
この様な構成によれば、回生制動力の変化量に対して予め制限が設定されており、この制限に従って回生制動力が変更制御される。この制限は、例えば回生制動力の変化に対して実際の液圧制動力が十分に追従し得る様に定められる。このため、回生制動力が変更制御されたときには、実際の液圧制動力が追従し、液圧制動力と回生制動力からなる目標制動力を確実に実現することができる。
【００１０】
また、本発明の他の特徴は、前記変更制御により下降される前記回生制動力の変化量に対しては、上昇される回生制動力の変化量に対する制限よりも緩い制限が予め設定されているか、もしくは制限が予め設定されていないことにある。
【００１１】
この場合、回生制動力を下降させるときには、回生制動力が直ちに低下する。つまり、制動を行っている途中でブレーキの操作量が零になり、制動を直ちに中断するときには、目標制動力を直ちに零まで下降させるべきであるため、液圧制動力が追従するか否かにかかわらず、回生制動力を直ちに低下させて、目標制動力を可能な限り速やかに低下させている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して説明する。
図１には、本発明の制動力制御装置の一実施形態を示している。同図において、車両駆動用の交流モータ１１の出力軸は、駆動輪に連結されたドライブシャフト１２に連結されている。また、モータ１１は、インバータ１３を介し車載のバッテリー１４から電力供給を受けて回転する。インバータ１３は、モータＥＣＵ１５から供給される制御信号に応じ、バッテリー１４の放電電力（直流電力）を交流電力に変換し、モータ１１に供給する。
【００１３】
モータＥＣＵ１５は、インバータ１３と共にモータ１１の出力トルクを制御する。例えばモータ１１を駆動する際には、モータＥＣＵ１５は、アクセルペダル（図示せず）の踏み込み量を示す信号やモータ１１の回転数を示す信号を入力し、これらに基づきインバータ１３における電力変換動作を制御する。これにより、アクセルペダルの踏み込み量等に応じた出力トルクをモータ１１から得ることができる。
【００１４】
マスタシリンダ（以下Ｍ／Ｃと称す）２１からフロントホイールシリンダ（以下ＦｒＷ／Ｃと称す）２２及びリアホイールシリンダ（以下ＲｒＷ／Ｃと称す）２３に至る油路を形成している。Ｍ／Ｃ２１は、ブレーキペダル１８の踏み込み量に応じた油圧（以下Ｍ／Ｃ圧と称す）を発生し、このＭ／Ｃ圧を油圧バルブ２４及びＰバルブ２５を介してＦｒＷ／Ｃ２２及びＲｒＷ／Ｃ２３に供給する。ＦｒＷ／Ｃ２２及びＲｒＷ／Ｃ２３は、このＭ／Ｃ圧をＦｒブレーキロータ２６及びＲｒブレーキロータ２７に加える。これによってフロント及びリアの各車輪に油圧制動力が働くことになる。
【００１５】
油圧バルブ２４は、制動時において回生ＥＣＵ１７によって制御されるバルブであり、増圧側ポペット弁及び減圧側ポペット弁を有している。油圧バルブ２４は、Ｍ／Ｃ圧とＦｒＷ／Ｃ２２の油圧の差が回生ＥＣＵ１７によって与えられる開弁値Ｐoを越えると開く。逆に、Ｍ／Ｃ圧とＦｒＷ／Ｃ２２の油圧の差が開弁値Ｐoを越えるにいたっていないときは閉じた状態をとり、Ｍ／Ｃ２１からＦｒＷ／Ｃ２２に至る油路を遮断する。さらに、回生ＥＣＵ１７による制御を受けていない状態（オフ状態）では、Ｍ／Ｃ２１がＦｒＷ／Ｃ２２と連通され、油圧バルブ２４は、Ｍ／Ｃ圧をほぼそのままＦｒＷ／Ｃ２２に伝達する。
【００１６】
Ｍ／Ｃ２１と油圧パルブ２４の間には、ストロークシミュレータ２８が配設されている、このストロークシミュレータ２８は、油圧バルブ２４によってＭ／Ｃ２１からＦｒＷ／Ｃ２２への油路が遮断されている状態でブレーキペダル１８のペダルストロークが自然なものとなるよう、油圧を消費する。Ｍ／Ｃ２１と油圧パルブ２４の間には、さらに、油圧センサ２９が設けられており、この油圧センサ２９によりＭ／Ｃ圧が検出される。検出されたＭ／Ｃ圧は、モータＥＣＵ１５に供給され、回生制動の際にモータ１１の出カトルク（回生トルク）をＭ／Ｃ圧に応じた値に制御するために用いられる、
この回生ブレーキシステムでは、次の様な手順で回生制御が行われる。
まず、アクセルのオフがスロットルセンサ３２によって検出されると、モータＥＣＵ１５及び回生ＥＣＵ１７は、パッテリＥＣＵ３１によって検出されたバッテリー１４の状況に基づいて、回生可能なエネルギーを求め、続いて、これに相当する圧力を決定し、決定された圧力を油圧バルブ２４の開弁値Ｐoとして設定する。
【００１７】
この後、ブレーキペダル１８が踏み込まれると、Ｍ／Ｃ圧がＰバルブ２５を介してＲｒブレーキロータ２７に加わり、リアの各車輪に油圧制動力が直ちに働く。また、Ｍ／Ｃ圧が油圧バルブ２４の開弁値Ｐoよりも大きければ、このＭ／Ｃ圧が油圧バルブ２４を介してＦｒブレーキロータ２６に加わり、フロントの各車輪に油圧制動力が直ちに働く。
【００１８】
このとき、Ｍ／Ｃ圧が上昇するので、これが油圧センサ２９によって検出され、これに応答して、モータＥＣＵ１５及び回生ＥＣＵ１７は、Ｍ／Ｃ圧相当の要求回生制動トルクＲＥＢＴBを演算して求める。また、モータＥＣＵ１５及び回生ＥＣＵ１７は、パッテリＥＣＵ３１によって検出された現在のバッテリー１４の状況などを鑑みて回生可能なエネルギーを求め、この回生エネルギーを回生制動トルクに換算した値を実際の回生制動トルクＤＥＢＴとして算出する。そして、モータＥＣＵ１５及び回生ＥＣＵ１７は、後に述べる様に要求回生制動トルクＲＥＢＴBを実際の回生制動トルクＤＥＢＴ等に基づいて制限し、この制限された要求回生制動トルクＲＥＢＴBの実現を目標にして、インバータ１３を制御する。これによって、モータ１１による回生制動力が働く。
【００１９】
更に、モータＥＣＵ１５及び回生ＥＣＵ１７は、バッテリー１４の状況等に基づく回生エネルギーに応じた開弁値Ｐoを求めて調整し、この開弁値Ｐoを油圧バルブ２４に設定する。
【００２０】
このような制御が行われると、前輪後輸の合計の目標制動力は、図２に示されるような特性となる、すなわち、Ｍ／Ｃ圧が開弁値Ｐoより低い状態では、前輸側には回生制動力のみが作用し、高い状態になると、回生制動力が大きくなる一方で、油圧バルブ２４を介して油圧制動力が作用し始める。一方、Ｍ／Ｃ圧ＰＭ／ｃが開弁値Ｐoより低い状態でも、後輸には、Ｐバルブ２５を介して油圧制動力が作用する。
【００２１】
さて、バッテリーの状態等の変化に応じて、回生能力が変動し、これに伴って油圧バルブ２４の開弁値Ｐoが変更されるので、油圧制動力は、回生能力、つまり回生制動力に追従して変動することになる。先に述べた様に、液圧制動力の応答速度は、回生制動力の応答速度よりも鈍く、このために回生制動力を急激に大きく変更したときには、実際の液圧制動力が追従しない。
【００２２】
そこで、本実施形態の制動力制御装置では、回生制動力の変化量に対して予め定められた制限を設定し、この制限に従って該回生制動力を変更し、これによって回生制動力の変化に対して実際の液圧制動力が追従する様にしている。
【００２３】
この様な回生制動力の制御は、モータＥＣＵ１５及び回生ＥＣＵ１７によってなされる。
【００２４】
まず、モータＥＣＵ１５及び回生ＥＣＵ１７は、回生制動が次の様な第１及び第２状態のいずれにおいて行われているかを判定する。
【００２５】
（第１状態）
（Ａ−１）回生制動を実施中である。
（Ａ−２）車速センサ３３によって検出された車速Ｖoが予め設定された第１車速ＫＶＲＧＥ１以下である（Ｖo≦ＫＶＲＧＥ１）。
【００２６】
モータＥＣＵ１５及び回生ＥＣＵ１７は、（Ａ−１）及び（Ａ−２）のいずれもが満たされたときに、第１状態と判定する。
【００２７】
（第２状態）
（Ｂ−１）回生制動を実施中である。
（Ｂ−２）回生制動要求中である。
【００２８】
（Ｂ−３）ブレーキペダル１８が踏み込まれてから、回生制動を一度も実行していない。
【００２９】
モータＥＣＵ１５及び回生ＥＣＵ１７は、（Ｂ−１）が満たされているか、又は（Ｂ−２）及び（Ｂ−３）のいずれもが満たされているときに、第２状態と判定する。
【００３０】
ここで、第１状態が第２状態よりも優先する。したがって、回生制動を実施中であって、車速Ｖoが第１車速ＫＶＲＧＥ１以下であれば、第１状態と判定され、車速Ｖoが第１車速ＫＶＲＧＥ１を越えていれば、第２状態と判定される。また、回生制動を実施していなくても、ブレーキペダル１８が踏み込まれ、回生制動要求中であり、かつ回生制動を一度も実行していなければ、第２状態と判定される。
【００３１】
例えば、第１車速ＫＶＲＧＥ１を越える車速Ｖoで、車両が走行中のときに、ブレーキペダル１８が踏み込まれると、モータＥＣＵ１５及び回生ＥＣＵ１７は、第２状態と判定する。このとき、モータＥＣＵ１５及び回生ＥＣＵ１７は、Ｍ／Ｃ圧相当の要求回生制動トルクＲＥＢＴBを演算して求めると共に、現在のバッテリーの状態等に基づく実際の回生制動トルクＤＥＢＴを求め、要求回生制動トルクＲＥＢＴBが実際の回生制動トルクＤＥＢＴと予め定められた制限値２０Ｎｍの和以下であれば（ＲＥＢＴB≦ＤＥＢＴ＋２０Ｎｍ）、モータ１１による該要求回生制動トルクＲＥＢＴBの実現を目標にして、インバータ１３を制御する。
【００３２】
また、要求回生制動トルクＲＥＢＴBが実際の回生制動トルクＤＥＢＴと制限値２０Ｎｍの和を越えれば（ＲＥＢＴB＞ＤＥＢＴ＋２０Ｎｍ）、この要求回生制動トルクＲＥＢＴBを該和と等しくなる様に訂正し（ＲＥＢＴB＝ＤＥＢＴ＋２０Ｎｍ）、この和に等しい要求回生制動トルクＲＥＢＴBの実現を目標にして、インバータ１３を制御する。
【００３３】
したがって、第２状態においては、Ｍ／Ｃ圧相当の要求回生制動トルクＲＥＢＴBを求めると共に、現在のバッテリーの状態等に基づく実際の回生制動トルクＤＥＢＴを求め、この要求回生制動トルクＲＥＢＴBが実際の回生制動トルクＤＥＢＴと制限値２０Ｎｍの和を越えることがない様に、この要求回生制動トルクＲＥＢＴBを制限している。
【００３４】
こうして第２状態において、回生制動が行われ、これに伴って液圧制動も行われると、車速Ｖoが徐々に減少して、この車速Ｖoが第１車速ＫＶＲＧＥ１に達し、このときに第２状態から第１状態に遷移する。
【００３５】
この第１状態においては、第２状態と同様に、要求回生制動トルクＲＥＢＴBが実際の回生制動トルクＤＥＢＴと制限値２０Ｎｍの和を越えることがない様に、この要求回生制動トルクＲＥＢＴBを制限している。
【００３６】
また、車速Ｖoが第１車速ＫＶＲＧＥ１に達したときに、モータＥＣＵ１５及び回生ＥＣＵ１７は、Ｍ／Ｃ圧相当の要求回生制動トルクＲＥＢＴBを求め、この要求回生制動トルクＲＥＢＴBを定数ＲＥＢＴB_ch_stとして設定し、次式（１）に基づく演算によって、図３のグラフに示す様な車速Ｖoに応じて変化する要求回生制動トルクＲＥＢＴBの制限特性Ｓを定める。
Ｓ＝ＲＥＢＴB_ch_st×ＫＰ×（Ｖo−ＫＶＲＧＥ２） …（１）
ただし、ＫＰは、ＫＰ＝１／（ＫＶＲＧＥ１−ＫＶＲＧＥ２）から求められる係数であり、ＫＶＲＧＥ２は、予め定められた第２車速であり、ＫＶＲＧＥ２＜ＫＶＲＧＥ１である。例えば、第１車速ＫＶＲＧＥ１を２０Ｋｍ／ｈ、第２車速ＫＶＲＧＥ2を１０Ｋｍ／ｈ、ＫＰを０.１に設定する。
【００３７】
図３のグラフから明らかな様に、車速Ｖoが第１車速ＫＶＲＧＥ１から第２車速ＫＶＲＧＥ2へと減少するに従って、要求回生制動トルクＲＥＢＴBの制限特性Ｓが徐々に減少して０となる。これは、第２車速ＫＶＲＧＥ2以下では実際の回生制動トルクＤＥＢＴが０となり、回生制動力が作用しないためであり、車速Ｖoが徐々に減少して第２車速ＫＶＲＧＥ2に達するまでの期間に、要求回生制動トルクＲＥＢＴBを制限特性Ｓで制限することによって、回生制動力を意図的に減少させ、これに伴ってＭ／Ｃ圧の開弁値Ｐoを徐々に下降して、回生制動と油圧制動の協調制御から油圧制動のみの制御へと緩やかに移行させるためである。
【００３８】
ここで、車速Ｖoが第１車速ＫＶＲＧＥ１から第２車速ＫＶＲＧＥ2へと徐々に減少しているときに、ブレーキペダル１８を一定の力で踏み込み続けるか（Ｍ／Ｃ圧が一定レベルを保つか）、あるいは踏み込む力が増大すると（Ｍ／Ｃ圧が増大すると）、要求回生制動トルクＲＥＢＴBが一定に保たれるか、あるいは増大するので、この要求回生制動トルクＲＥＢＴBは、制限特性Ｓによって制限され、実際上、この制限特性Ｓに沿って変化する。
【００３９】
また、ブレーキペダル１８を踏み込む力を緩めたことによって、要求回生制動トルクＲＥＢＴBが制限特性Ｓ未満となっても、この後に踏み込む力を増大して、要求回生制動トルクＲＥＢＴBが制限特性Ｓに達すれば、この要求回生制動トルクＲＥＢＴBは、制限特性Ｓによって再び制限される。
【００４０】
また、ブレーキペダル１８を踏み込む力を緩めてから、踏み込む力を増大したときには、制限特性Ｓに達しない範囲で、要求回生制動トルクＲＥＢＴBが急激に大きく変動する可能性があるものの、このときには実際の回生制動トルクＤＥＢＴと制限値２０Ｎｍの和を越えない様に、要求回生制動トルクＲＥＢＴBが制限される。
【００４１】
ただし、車速Ｖoが第１車速ＫＶＲＧＥ１以下の状態で、ブレーキペダル１８の踏み込みが開始された場合は、回生制動制御を実施せず、Ｍ／Ｃ圧をＦｒＷ／Ｃ２２及びＲｒＷ／Ｃ２３に伝達する。
【００４２】
これまでの要求回生制動トルクＲＥＢＴBに対する制限を次の表（１）に整理して示す。
【００４３】
【表１】

【００４４】
この表１からも明らかな様に、要求回生制動トルクＲＥＢＴBは、少なくとも実際の回生制動トルクＤＥＢＴと制限値２０Ｎｍの和を越えない様に制限される。また、車速Ｖoが徐々に減少して第１車速ＫＶＲＧＥ１以下になったときには、要求回生制動トルクＲＥＢＴBは、上式（１）に基づく制限特性Ｓを越えない様に求められる。
【００４５】
この様な条件に基づいて要求回生制動トルクＲＥＢＴBの変動を制限し、この要求回生制動トルクＲＥＢＴBの実現を目標にすれば、回生制動力の変動が制限され、この回生制動力の変動に対して油圧制動力が確実に追従する。つまり、要求回生制動トルクＲＥＢＴBの変動に応答して、Ｍ／Ｃ圧の開弁値Ｐoが変動され、回生制動力の変動に追従する様に、油圧制動力が変動される。これによって、要求回生制動トルクＲＥＢＴBが変動しても、常に、ブレーキペダル１８の踏み込み力に対応する目標制動力を達成することができ、良好なブレーキフィーリングを保つことができる。
【００４６】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものでなく、多様に変形することができる。例えば、要求回生制動トルクＲＥＢＴBが減少する場合には、この要求回生制動トルクＲＥＢＴBに対する制限を緩めて、この要求回生制動トルクＲＥＢＴBを速やかに低下させても良い。つまり、制動を行っている途中でブレーキペダル１８の踏力が減少したときには、回生制動力を速やかに低下させる。このためには、要求回生制動トルクＲＥＢＴBに対する制限を次の表（２）に示す様に設定する。
【００４７】
【表２】

【００４８】
この表２を表１と比較すると、第２状態における要求回生制動トルクＲＥＢＴBの制限が異なっており（表２の右下欄）、要求回生制動トルクＲＥＢＴBは、該要求回生制動トルクＲＥＢＴBの上昇時に、少なくとも実際の回生制動トルクＤＥＢＴと制限値２０Ｎｍの和を越えない様に制限され、また該要求回生制動トルクＲＥＢＴBの下降時には、実際の回生制動トルクＤＥＢＴと制限値５０Ｎｍ以上に設定される。
【００４９】
あるいは、要求回生制動トルクＲＥＢＴBの下降時には、該要求回生制動トルクＲＥＢＴBに対する制限を一切設けなくても構わない。
【００５０】
また、要求回生制動トルクＲＥＢＴBの履歴特性を求め、この履歴特性の微分値が一定値以上とならない様に、要求回生制動トルクＲＥＢＴBを制限しても良い。あるいは、制限の条件を複数種類定め、これらの制限を重複して適用しても構わない。
【００５１】
また、ここでは、各前輪を駆動する電気自動車を例示しているが、各前輪及び各後輪のいずれを駆動し、かついずれを油圧制動する場合でも、本発明を適用することできる。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明した様に、本発明によれば、回生制動力の変化量に対して予め制限が設定されており、この制限に従って回生制動力が変更制御される。この制限は、例えば回生制動力の変化に対して実際の液圧制動力が十分に追従し得る様に定められる。このため、回生制動力が変更制御されたときには、実際の液圧制動力が追従し、液圧制動力と回生制動力からなる目標制動力を確実に実現することができる。ゆえに、ブレーキ操作に対応する良好なブレーキフィーリングを保つことができる。
【００５３】
また、前記変更制御により下降される前記回生制動力の変化量に対しては、上昇される回生制動力の変化量に対する制限よりも緩い制限が予め設定されているか、もしくは制限が予め設定されていないので、制動を直ちに中断するときには、回生制動力を直ちに低下させて、目標制動力を可能な限り速やかに低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の制動力制御装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】図１の制動力制御装置におけるＭ／Ｃ圧に対する制動力の特性を示すグラフである。
【図３】車速に応じて変化する要求回生制動トルクの制限特性を示すグラフである。
【符号の説明】
１１交流モータ
１２ドライブシャフト
１３インバータ
１４バッテリー
１５モータＥＣＵ
１７回生ＥＣＵ
１８ブレーキペダル
２１マスタシリンダ
２２フロントホイールシリンダ
２３リアホイールシリンダ
２４油圧バルブ
２５Ｐバルブ
２６Ｆｒブレーキロータ
２７Ｒｒブレーキロータ
２８ストロークシミュレータ
２９油圧センサ
３１バッテリーＥＣＵ
３２スロットルセンサ
３３車速センサ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a braking force control device that brakes an electric vehicle by hydraulic braking and regenerative braking.
[0002]
[Prior art]
Generally, as a vehicle braking device, a hydraulic (hydraulic) braking device that transmits hydraulic pressure (generally, hydraulic pressure) generated in response to a brake operation of a vehicle operator to a wheel brake and activates the brake is used. Have been.
[0003]
On the other hand, in an electric vehicle, the vehicle can also be braked by regenerating electric power by a vehicle drive motor, so that not only hydraulic braking but also regenerative braking is used together.
[0004]
Any of these braking forces by hydraulic braking and regenerative braking can be controlled. That is, in the case of the hydraulic braking force, the braking force can be controlled by inserting a valve such as a solenoid valve into the fluid path and adjusting the opening of the valve. The braking force can be controlled by controlling the regeneration of the electric power of the driving motor. For this reason, an electric vehicle that uses both hydraulic braking and regenerative braking is equipped with a braking device that can control both the hydraulic braking force and the regenerative braking force. Such a braking device is described in, for example, JP-A-7-205800.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when both the hydraulic braking and the regenerative braking are used, the target braking force corresponding to the operation amount of the brake is obtained, and the regenerative braking force determined according to the state of the battery and the like is obtained. Is determined as the hydraulic braking force. Therefore, if the target braking force is constant, the hydraulic braking force must be changed according to the change in the regenerative braking force.
[0006]
However, the regenerative braking force may not be generated depending on the state of the battery. If the target regenerative braking force is increased in such a situation, the target regenerative braking force and the actual regenerative braking force deviate from each other. In this state, if a situation occurs in which an actual regenerative braking force can be generated, the actual regenerative braking force is greatly increased in a short time. In response to this, even if an attempt is made to change the hydraulic braking force, there is a problem that the hydraulic braking force does not follow, and as a result, the target braking force corresponding to the operation amount of the brake cannot be achieved. . That is, comparing the response speed of the regenerative braking force and the response speed of the hydraulic braking force, the latter is slower, and when the regenerative braking force is suddenly greatly changed, the difference between the target braking force and the regenerative braking force is calculated as follows: The actual hydraulic braking force did not follow, and the target braking force could not be achieved. For this reason, the brake feeling that the operation amount of the brake does not match the actual overall braking force is deteriorated.
[0007]
Therefore, an object of the present invention is to provide a braking force control device capable of suppressing a deterioration in brake feeling due to the fact that an actual hydraulic braking force does not follow a change in regenerative braking force.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above conventional problems, the feature of the present invention is to use both hydraulic braking by a wheel brake that operates in response to hydraulic pressure and regenerative braking by a vehicle driving motor that regenerates electric power. In a braking force control device that obtains a target braking force from a hydraulic braking force and a regenerative braking force, a change in the regenerative braking force is controllable, and the change amount of the regenerative braking force is controlled according to a predetermined limit. The configuration is such that the regenerative braking force is changed and controlled.
[0009]
According to such a configuration, a limit is set in advance for the amount of change in the regenerative braking force, and the regenerative braking force is changed and controlled according to the limit. This limit is set, for example, so that the actual hydraulic braking force can sufficiently follow a change in the regenerative braking force. Therefore, when the regenerative braking force is controlled to be changed, the actual hydraulic braking force follows, and the target braking force including the hydraulic braking force and the regenerative braking force can be reliably realized.
[0010]
Further, another feature of the present invention is that, in the change amount of the regenerative braking force lowered by the change control, a limit that is less strict than the limit on the change amount of the regenerative braking force that is increased is preset. Or, the restriction is not set in advance.
[0011]
In this case, when lowering the regenerative braking force, the regenerative braking force immediately decreases. In other words, when the amount of brake operation becomes zero during braking and the braking is immediately interrupted, the target braking force should be immediately reduced to zero, regardless of whether the hydraulic braking force follows. Instead, the regenerative braking force is immediately reduced, and the target braking force is reduced as quickly as possible.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 shows an embodiment of the braking force control device of the present invention. In FIG. 1, an output shaft of an AC motor 11 for driving a vehicle is connected to a drive shaft 12 connected to drive wheels. The motor 11 rotates by receiving power supply from a vehicle-mounted battery 14 via an inverter 13. The inverter 13 converts the discharge power (DC power) of the battery 14 into AC power according to the control signal supplied from the motor ECU 15 and supplies the AC power to the motor 11.
[0013]
The motor ECU 15 controls the output torque of the motor 11 together with the inverter 13. For example, when driving the motor 11, the motor ECU 15 inputs a signal indicating the amount of depression of an accelerator pedal (not shown) and a signal indicating the number of revolutions of the motor 11, and performs a power conversion operation in the inverter 13 based on these signals. Control. Thus, an output torque corresponding to the depression amount of the accelerator pedal or the like can be obtained from the motor 11.
[0014]
An oil passage is formed from a master cylinder (hereinafter referred to as M / C) 21 to a front wheel cylinder (hereinafter referred to as FrW / C) 22 and a rear wheel cylinder (hereinafter referred to as RrW / C) 23. The M / C 21 generates a hydraulic pressure (hereinafter, referred to as M / C pressure) according to the amount of depression of the brake pedal 18, and outputs the M / C pressure via the hydraulic valve 24 and the P valve 25 to FrW / C 22 and RrW / Supply to C23. FrW / C22 and RrW / C23 apply this M / C pressure to Fr brake rotor 26 and Rr brake rotor 27. As a result, a hydraulic braking force acts on each of the front and rear wheels.
[0015]
The hydraulic valve 24 is a valve that is controlled by the regenerative ECU 17 during braking, and has a pressure-increase poppet valve and a pressure-decrease poppet valve. The hydraulic valve 24 opens when the difference between the M / C pressure and the hydraulic pressure of FrW / C 22 exceeds a valve opening value Po given by the regenerative ECU 17. Conversely, when the difference between the M / C pressure and the oil pressure of FrW / C22 does not exceed the valve opening value Po, the closed state is set, and the oil passage from M / C21 to FrW / C22 is shut off. Further, in a state where the regenerative ECU 17 is not controlled (off state), the M / C 21 is communicated with the FrW / C 22, and the hydraulic valve 24 transmits the M / C pressure to the FrW / C 22 almost as it is.
[0016]
A stroke simulator 28 is disposed between the M / C 21 and the hydraulic valve 24. The stroke simulator 28 is in a state where an oil passage from the M / C 21 to the FrW / C 22 is shut off by the hydraulic valve 24. Oil pressure is consumed so that the pedal stroke of the brake pedal 18 becomes natural. A hydraulic sensor 29 is further provided between the M / C 21 and the hydraulic valve 24, and the M / C pressure is detected by the hydraulic sensor 29. The detected M / C pressure is supplied to the motor ECU 15 and used for controlling the output torque (regeneration torque) of the motor 11 to a value corresponding to the M / C pressure during regenerative braking.
In this regenerative braking system, regenerative control is performed in the following procedure.
First, when the accelerator sensor is turned off by the throttle sensor 32, the motor ECU 15 and the regenerative ECU 17 obtain regenerable energy based on the state of the battery 14 detected by the battery ECU 31, and subsequently, correspond to this. The pressure is determined, and the determined pressure is set as the valve opening value Po of the hydraulic valve 24.
[0017]
Thereafter, when the brake pedal 18 is depressed, the M / C pressure is applied to the Rr brake rotor 27 via the P valve 25, and the hydraulic braking force is immediately applied to each rear wheel. If the M / C pressure is larger than the valve opening value Po of the hydraulic valve 24, the M / C pressure is applied to the Fr brake rotor 26 via the hydraulic valve 24, and a hydraulic braking force immediately acts on each front wheel. .
[0018]
At this time, since the M / C pressure increases, this is detected by the hydraulic pressure sensor 29, and in response, the motor ECU 15 and the regenerative ECU 17 calculate and obtain the required regenerative braking torque REBTB corresponding to the M / C pressure. Further, the motor ECU 15 and the regenerative ECU 17 obtain regenerable energy in consideration of the current state of the battery 14 detected by the battery ECU 31 and the like, and convert the regenerative energy into a regenerative braking torque to an actual regenerative braking torque DEBT. Is calculated as Then, the motor ECU 15 and the regenerative ECU 17 limit the required regenerative braking torque REBTB based on the actual regenerative braking torque DEBT and the like, as will be described later, and aim to realize the limited required regenerative braking torque REBTB. Control. Thereby, the regenerative braking force by the motor 11 acts.
[0019]
Further, the motor ECU 15 and the regenerative ECU 17 obtain and adjust the valve opening value Po corresponding to the regenerative energy based on the condition of the battery 14 and the like, and set the valve opening value Po to the hydraulic valve 24.
[0020]
When such control is performed, the total target braking force of the front wheel rearward transmission has a characteristic as shown in FIG. 2, that is, when the M / C pressure is lower than the valve opening value Po, the frontal transmission side , Only the regenerative braking force acts, and when the state becomes high, the regenerative braking force increases while the hydraulic braking force starts acting via the hydraulic valve 24. On the other hand, even when the M / C pressure PM / c is lower than the valve opening value Po, the hydraulic braking force acts via the P valve 25 in the post-transport.
[0021]
Now, the regenerative capacity fluctuates according to a change in the state of the battery and the like, and the valve opening value Po of the hydraulic valve 24 changes accordingly. Therefore, the hydraulic braking force follows the regenerative capacity, that is, the regenerative braking force. And fluctuate. As described above, the response speed of the hydraulic braking force is slower than the response speed of the regenerative braking force. Therefore, when the regenerative braking force is sharply changed, the actual hydraulic braking force does not follow.
[0022]
Therefore, in the braking force control device according to the present embodiment, a predetermined limit is set for the change amount of the regenerative braking force, and the regenerative braking force is changed according to the limit. Thus, the actual hydraulic braking force follows.
[0023]
Such control of the regenerative braking force is performed by the motor ECU 15 and the regenerative ECU 17.
[0024]
First, the motor ECU 15 and the regenerative ECU 17 determine whether the regenerative braking is performed in the following first or second state.
[0025]
(First state)
(A-1) Regenerative braking is being performed.
(A-2) The vehicle speed Vo detected by the vehicle speed sensor 33 is equal to or less than a preset first vehicle speed KVRGE1 (Vo ≦ KVRGE1).
[0026]
The motor ECU 15 and the regenerative ECU 17 determine the first state when both (A-1) and (A-2) are satisfied.
[0027]
(Second state)
(B-1) Regenerative braking is being performed.
(B-2) A regenerative braking request is being made.
[0028]
(B-3) The regenerative braking has never been executed since the brake pedal 18 was depressed.
[0029]
The motor ECU 15 and the regenerative ECU 17 determine the second state when (B-1) is satisfied or when both (B-2) and (B-3) are satisfied.
[0030]
Here, the first state has priority over the second state. Therefore, if the regenerative braking is being performed and the vehicle speed Vo is equal to or lower than the first vehicle speed KVRGE1, the first state is determined, and if the vehicle speed Vo exceeds the first vehicle speed KVRGE1, the second state is determined. . In addition, even if regenerative braking is not performed, the brake pedal 18 is depressed, regenerative braking is being requested, and if regenerative braking has never been performed, the second state is determined.
[0031]
For example, if the brake pedal 18 is depressed while the vehicle is running at a vehicle speed Vo exceeding the first vehicle speed KVRGE1, the motor ECU 15 and the regenerative ECU 17 determine that the vehicle is in the second state. At this time, the motor ECU 15 and the regenerative ECU 17 calculate and obtain the required regenerative braking torque REBTB corresponding to the M / C pressure, obtain the actual regenerative braking torque DEBT based on the current battery state and the like, and obtain the required regenerative braking torque REBTB. Is equal to or less than the sum of the actual regenerative braking torque DEBT and a predetermined limit value 20Nm (REBTB ≦ DEBT + 20Nm), the inverter 13 is controlled with the aim of realizing the required regenerative braking torque REBTB by the motor 11.
[0032]
If the required regenerative braking torque REBTB exceeds the sum of the actual regenerative braking torque DEBT and the limit value 20Nm (REBTB> DEBT + 20Nm), the required regenerative braking torque REBTB is corrected to be equal to the sum (REBTB = DEBT + 20Nm). The inverter 13 is controlled with the aim of realizing the required regenerative braking torque REBTB equal to the sum.
[0033]
Therefore, in the second state, the required regenerative braking torque REBTB corresponding to the M / C pressure is determined, and the actual regenerative braking torque DEBT based on the current battery state and the like is determined. The required regenerative braking torque REBTB is limited so as not to exceed the sum of the braking torque DEBT and the limit value 20Nm.
[0034]
When the regenerative braking is performed in the second state and the hydraulic braking is also performed in the second state, the vehicle speed Vo gradually decreases, and the vehicle speed Vo reaches the first vehicle speed KVRGE1, and at this time, the second state To the first state.
[0035]
In the first state, similar to the second state, the required regenerative braking torque REBTB is limited so that the required regenerative braking torque REBTB does not exceed the sum of the actual regenerative braking torque DEBT and the limit value 20Nm. I have.
[0036]
When the vehicle speed Vo reaches the first vehicle speed KVRGE1, the motor ECU 15 and the regenerative ECU 17 obtain a required regenerative braking torque REBTB corresponding to the M / C pressure, and set the required regenerative braking torque REBTB as a constant REBTB_ch_st. The limiting characteristic S of the required regenerative braking torque REBTB that changes according to the vehicle speed Vo as shown in the graph of FIG.
S = RETBB_ch_st × KP × (Vo−KVRGE2) (1)
Here, KP is a coefficient obtained from KP = 1 / (KVRGE1−KVRGE2), KVRGE2 is a predetermined second vehicle speed, and KVRGE2 <KVRGE1. For example, the first vehicle speed KVRGE1 is set to 20 km / h, the second vehicle speed KVRGE2 is set to 10 km / h, and KP is set to 0.1.
[0037]
As is clear from the graph of FIG. 3, as the vehicle speed Vo decreases from the first vehicle speed KVRGE1 to the second vehicle speed KVRGE2, the limiting characteristic S of the required regenerative braking torque REBTB gradually decreases to zero. This is because the actual regenerative braking torque DEBT becomes 0 and the regenerative braking force does not act at the second vehicle speed KVRGE2 or lower, and during the period until the vehicle speed Vo gradually decreases and reaches the second vehicle speed KVRGE2, the required regeneration is performed. By limiting the braking torque REBTB with the limiting characteristic S, the regenerative braking force is intentionally reduced, and accordingly, the valve opening value Po of the M / C pressure is gradually decreased, so that the regenerative braking and the hydraulic braking are coordinated. This is because the control is gradually shifted from the control to the control using only the hydraulic braking.
[0038]
Here, when the vehicle speed Vo is gradually decreasing from the first vehicle speed KVRGE1 to the second vehicle speed KVRGE2, whether the brake pedal 18 is continuously depressed with a constant force (whether the M / C pressure is maintained at a constant level), Alternatively, if the depressing force increases (the M / C pressure increases), the required regenerative braking torque REBTB is kept constant or increases, so the required regenerative braking torque REBTB is limited by the limiting characteristic S, and Above, it changes along this limiting characteristic S.
[0039]
Further, even if the required regenerative braking torque REBTB is less than the limiting characteristic S by easing the force to depress the brake pedal 18, even if the required regenerative braking torque REBTB reaches the limiting characteristic S by increasing the depressing force thereafter. The required regenerative braking torque REBTB is again limited by the limiting characteristic S.
[0040]
Further, when the depressing force of the brake pedal 18 is reduced and then the depressing force is increased, the required regenerative braking torque REBTB may greatly fluctuate within a range not reaching the limiting characteristic S. The required regenerative braking torque REBTB is limited so as not to exceed the sum of the regenerative braking torque DEBT and the limit value 20Nm.
[0041]
However, when the depression of the brake pedal 18 is started in a state where the vehicle speed Vo is equal to or lower than the first vehicle speed KVRGE1, the M / C pressure is transmitted to the FrW / C22 and the RrW / C23 without performing the regenerative braking control.
[0042]
The following table (1) summarizes the limitations on the required regenerative braking torque REBTB so far.
[0043]
[Table 1]

[0044]
As is apparent from Table 1, the required regenerative braking torque REBTB is limited so as not to exceed at least the sum of the actual regenerative braking torque DEBT and the limit value 20Nm. When the vehicle speed Vo gradually decreases and becomes equal to or lower than the first vehicle speed KVRGE1, the required regenerative braking torque REBTB is determined so as not to exceed the limiting characteristic S based on the above equation (1).
[0045]
If the fluctuation of the required regenerative braking torque REBTB is limited based on such a condition, and the realization of the required regenerative braking torque REBTB is targeted, the fluctuation of the regenerative braking force is limited. The hydraulic braking force follows reliably. That is, in response to the change in the required regenerative braking torque REBTB, the valve opening value Po of the M / C pressure is changed, and the hydraulic braking force is changed so as to follow the change in the regenerative braking force. Thus, even if the required regenerative braking torque REBTB fluctuates, the target braking force corresponding to the depression force of the brake pedal 18 can always be achieved, and a good brake feeling can be maintained.
[0046]
Note that the present invention is not limited to the above embodiment, and can be variously modified. For example, when the required regenerative braking torque REBTB decreases, the restriction on the required regenerative braking torque REBTB may be relaxed, and the required regenerative braking torque REBTB may be rapidly reduced. That is, when the depression force of the brake pedal 18 decreases during braking, the regenerative braking force is quickly reduced. For this purpose, the limit on the required regenerative braking torque REBTB is set as shown in the following Table (2).
[0047]
[Table 2]

[0048]
When Table 2 is compared with Table 1, the limitation of the required regenerative braking torque REBTB in the second state is different (lower right column of Table 2), and the required regenerative braking torque REBTB is increased when the required regenerative braking torque REBTB increases. The limit is set so as not to exceed at least the sum of the actual regenerative braking torque DEBT and the limit value 20Nm. When the required regenerative braking torque REBTB falls, the actual regenerative braking torque DEBT and the limit value 50Nm or more are set.
[0049]
Alternatively, when the required regenerative braking torque REBTB falls, there may be no need to provide any restriction on the required regenerative braking torque REBTB.
[0050]
Further, the history characteristic of the required regenerative braking torque REBTB may be obtained, and the required regenerative braking torque REBTB may be limited so that the differential value of the history characteristic does not exceed a certain value. Alternatively, a plurality of types of restriction conditions may be determined, and these restrictions may be applied repeatedly.
[0051]
Here, an electric vehicle that drives each front wheel is illustrated, but the present invention can be applied to a case where any of the front wheels and each of the rear wheels is driven and any of them is hydraulically braked.
[0052]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the amount of change in the regenerative braking force is set in advance, and the regenerative braking force is changed and controlled according to this limit. This limit is set, for example, so that the actual hydraulic braking force can sufficiently follow a change in the regenerative braking force. Therefore, when the regenerative braking force is controlled to be changed, the actual hydraulic braking force follows, and the target braking force including the hydraulic braking force and the regenerative braking force can be reliably realized. Therefore , a favorable brake feeling corresponding to the brake operation can be maintained.
[0053]
In addition, for the amount of change in the regenerative braking force lowered by the change control, a limit that is looser than the limit for the amount of change in the regenerative braking force that is increased is set in advance , or the limit is set in advance. not so when immediately interrupt the braking, immediately reduces the regenerative braking force, as far as possible the target braking force can be quickly reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a braking force control device of the present invention.
FIG. 2 is a graph showing characteristics of a braking force with respect to an M / C pressure in the braking force control device of FIG.
FIG. 3 is a graph showing a limiting characteristic of a required regenerative braking torque that changes according to a vehicle speed.
[Explanation of symbols]
11 AC motor 12 Drive shaft 13 Inverter 14 Battery 15 Motor ECU
17 Regenerative ECU
18 Brake pedal 21 Master cylinder 22 Front wheel cylinder 23 Rear wheel cylinder 24 Hydraulic valve 25 P valve 26 Fr brake rotor 27 Rr brake rotor 28 Stroke simulator 29 Oil pressure sensor 31 Battery ECU
32 Throttle sensor 33 Vehicle speed sensor

Claims

Combines hydraulic braking with a wheel brake that operates in response to hydraulic pressure and regenerative braking with a vehicle driving motor that regenerates power, and a braking force that obtains a target braking force from the hydraulic braking force and the regenerative braking force In the control device,
A braking force control device, wherein a change in the regenerative braking force is made controllable, and the regenerative braking force is changed and controlled according to a predetermined limit on a change amount of the regenerative braking force .

For the amount of change in the regenerative braking force lowered by the change control, a limit that is looser than the limit for the amount of change in the regenerative braking force to be increased is set in advance , or the limit is not set in advance. The braking force control device according to claim 1.