JP3613046B2 - 車両用回生協調ブレーキ制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気自動車やモータとエンジンを併用するハイブリッド車等に適用される車両用回生協調ブレーキ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車両用回生協調ブレーキ制御装置としては、特開平７−２２３５３２号公報に記載のものが挙げられる。
【０００３】
これは、油圧制動手段とモータ回生制動手段を有する電気自動車において、油圧制動力の作用回数、油圧制動力の延べ作用時間、パッドの摩耗、減速度の積算値等に基づいて、パットとブレーキの擦り合わせが得られたことを確認できる迄の間は、回生制動を優先して行い、擦りあわせが確認できた後は、要求制動力が油圧制動力と回生制動力の合計となるように制動力配分を決定するものである。パッドとロータの擦りあわせができる迄は、油圧制動力の制御精度が特に得られにくく、このような状況では、要求制動力＝油圧制動力＋回生制動力を正確に実現することが難しい。そもそも回生協調ブレーキ制御システムにおいて、本式が満足できないと、制動過多や不足を招いてしまう。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の車両用回生協調ブレーキ制御装置にあっては、パッドとロータの擦りあわせが確認できた後にも残る油圧制動力制御の精度の悪さに対する抜本的な対策が含まれていない。パッドとロータを擦り合わせるだけの油圧制動力制御装置においては、摩擦係数のバラツキや温度特性等によって油圧制動力は大きく影響を受けやすいので、電流制御により実現されるモータ回生制動力に比べて制御精度が悪い。例えば、回生制動トルク指令値と油圧制動トルク指令値の配分が変化する場合、総制動トルク要求値が一定であるにも関わらず、実際の総制動トルクが配分変化前に比べて低くなったり高くなったりし、制動力不足や制動力過剰が起こり、ドライバーにとって違和感となってしまう。
【０００５】
又、この問題点を解決する案として、油圧制動トルクを直接計測してフィードバック制御し油圧制動トルクの変化を抑える案があるが、車輪の制動トルクを直接計測するトルク計測器が高価なものとなり、コストを重視した量産車両では採用困難である。
【０００６】
本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、コスト的に有利でありながら、回生制動トルク指令値と油圧制動トルク指令値の配分が変化する場合でも変化の前後において車両減速度が一定に保持され、ドライバーにとっての違和感が防止される車両用回生協調ブレーキ制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明では、図１のクレーム対応図に示すように、ドライバーによるブレーキ操作部材の操作量等に基づいて、総制動トルク指令値を算出する総制動トルク指令値演算手段ａと、
該算出された総制動トルク指令値を車両状態に基づいて、油圧制動トルク指令値と回生制動トルク指令値に配分する制動トルク配分制御手段ｂと、
該算出された油圧制動トルク指令値に基づいて、ブレーキ油圧を制御する油圧制動トルク制御手段ｃと、
該算出された回生制動トルク指令値に基づいて、モータ電流を制御する回生制動トルク制御手段ｄとを有する車両用回生協調ブレーキにおいて、
駆動輪減速度又は車両減速度を計測する減速度計測手段ｅと、
回生制動トルク指令値から油圧制動トルク指令値へその配分を切り替える過渡期間において、計測される駆動輪減速度又は車両減速度が一定になるように、油圧制動トルク指令値をフィードバック補正するＦ／Ｂ制御用油圧制動トルク学習補正手段ｆと、
を有することを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明では、図１のクレーム対応図に示すように、請求項１記載の車両用回生協調ブレーキ制御装置において、
前記Ｆ／Ｂ制御用油圧制動トルク学習補正手段ｆで補正された油圧制動トルク指令値と、制動トルク配分制御手段ｂにより算出された油圧制動トルク指令値に基づいて、フィードフォワード制御時に用いる油圧制動トルク指令値の補正値を算出するＦ／Ｆ制御用油圧制動トルク学習補正手段ｇを設けたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明では、図１のクレーム対応図に示すように、ドライバーによるブレーキ操作部材の操作量等に基づいて、総制動トルク指令値を算出する総制動トルク指令値演算手段ａと、
該算出された総制動トルク指令値を車両状態に基づいて、油圧制動トルク指令値と回生制動トルク指令値に配分する制動トルク配分制御手段ｂと、
該算出された油圧制動トルク指令値に基づいて、ブレーキ油圧を制御する油圧制動トルク制御手段ｃと、
該算出された回生制動トルク指令値に基づいて、モータ電流を制御する回生制動トルク制御手段ｄとを有する車両用回生協調ブレーキにおいて、
駆動輪減速度又は車両減速度を計測する減速度計測手段ｅと、
総制動トルク指令値の変化率が所定範囲内にある期間において、計測される駆動輪減速度又は車両減速度が一定になるように、油圧制動トルク指令値をフィードバック補正するＦ／Ｂ制御用油圧制動トルク学習補正手段ｆと、
を有することを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発明では、図１のクレーム対応図に示すように、請求項１記載の車両用回生協調ブレーキ制御装置において、
前記Ｆ／Ｂ制御用油圧制動トルク学習補正手段ｆで補正された油圧制動トルク指令値と、制動トルク配分制御手段ｂにより算出された油圧制動トルク指令値に基づいて、フィードフォワード制御時に用いる油圧制動トルク指令値の補正値を算出するＦ／Ｆ制御用油圧制動トルク学習補正手段ｇを設けたことを特徴とする。
【００１１】
【発明の作用および効果】
請求項１記載の発明では、制動トルク配分制御手段ｂにおいて、ドライバーによるブレーキ操作部材の操作量等に基づき総制動トルク指令値演算手段ａにて算出された総制動トルク指令値と車速等の車両状態に基づいて、油圧制動トルク指令値と回生制動トルク指令値に配分される。そして、油圧制動トルク制御手段ｃにおいて、算出された油圧制動トルク指令値に基づいて、ブレーキ油圧が制御され、回生制動トルク制御手段ｄにおいて、算出された回生制動トルク指令値に基づいて、モータ電流が制御される。この基本的な回生協調制御中であって、回生制動トルク指令値から油圧制動トルク指令値へその配分を切り替える過渡期間においては、Ｆ／Ｂ制御用油圧制動トルク学習補正手段ｆにより、減速度計測手段ｅにて計測される駆動輪減速度又は車両減速度が一定になるように、油圧制動トルク指令値がフィードバック補正される。
このように、総制動トルクに相当する減速度を一定に保持するフィードバック制御を制御精度が低い油圧制動トルク制御系に採用することで、回生制動トルク指令値と油圧制動トルク指令値の配分が変化する場合でも変化の前後において車両減速度が一定に保持され、ドライバーへの違和感を防止できる。しかも、入力情報として駆動輪減速度又は車両減速度を用いるため、車両に既設の車輪速センサや前後加速度センサ等を利用することができ、コスト的にも有利である。
加えて、Ｆ／Ｂ制御用油圧制動トルク学習補正手段ｆによりフィードバック補正を行なう特定期間が、回生制動トルク指令値から油圧制動トルク指令値へその配分を切り替える過渡期間とされる。
よって、制御精度の高い回生制動トルク制御系から制御精度の低い油圧制動トルク制御系への切り替え過渡期間において、車両減速度を一定に保持することができる。
【００１２】
請求項２記載の発明では、Ｆ／Ｆ制御用油圧制動トルク学習補正手段ｇにおいて、Ｆ／Ｂ制御用油圧制動トルク学習補正手段ｆで補正された油圧制動トルク指令値と、制動トルク配分制御手段ｂにより算出された油圧制動トルク指令値に基づいて、フィードフォワード制御時に用いる油圧制動トルク指令値の補正値が算出する。
よって、請求項１記載の発明の作用および効果に加え、油圧制動トルク指令値のフィードバック補正を行なう特定期間が終了して、通常のフィードフォワード制御に復帰した後も、フィードバック制御時に獲得した補正された油圧制動トルク指令値と回生制動トルク指令値を用いて、油圧制動トルクを制御するので、フィードフォワード制御復帰後に総制動トルクの不足や過剰が防止され、スムーズに総制動トルクがつながる。
【００１３】
請求項３記載の発明では、制動トルク配分制御手段ｂにおいて、ドライバーによるブレーキ操作部材の操作量等に基づき総制動トルク指令値演算手段ａにて算出された総制動トルク指令値と車速等の車両状態に基づいて、油圧制動トルク指令値と回生制動トルク指令値に配分される。そして、油圧制動トルク制御手段ｃにおいて、算出された油圧制動トルク指令値に基づいて、ブレーキ油圧が制御され、回生制動トルク制御手段ｄにおいて、算出された回生制動トルク指令値に基づいて、モータ電流が制御される。この基本的な回生協調制御中であって、総制動トルク指令値の変化率が所定範囲内にある期間においては、Ｆ／Ｂ制御用油圧制動トルク学習補正手段ｆにより、減速度計測手段ｅにて計測される駆動輪減速度又は車両減速度が一定になるように、油圧制動トルク指令値がフィードバック補正される。
このように、総制動トルクに相当する減速度を一定に保持するフィードバック制御を制御精度が低い油圧制動トルク制御系に採用することで、回生制動トルク指令値と油圧制動トルク指令値の配分が変化する場合でも変化の前後において車両減速度が一定に保持され、ドライバーへの違和感を防止できる。しかも、入力情報として駆動輪減速度又は車両減速度を用いるため、車両に既設の車輪速センサや前後加速度センサ等を利用することができ、コスト的にも有利である。
加えて、Ｆ／Ｂ制御用油圧制動トルク学習補正手段ｆによりフィードバック補正を行なう特定期間が、総制動トルク指令値の変化率が所定範囲内にある期間とされる。
よって、ブレーキペダルをある踏み込み位置で停止し、総制動トルクを一定に保ちたい期間において、油圧制動トルクの減速度フィードバック制御により車両減速度が一定に保持され、ドライバーにとっては総制動トルクが一定に保たれていると体感できる。
【００１４】
請求項４記載の発明では、Ｆ／Ｆ制御用油圧制動トルク学習補正手段ｇにおいて、Ｆ／Ｂ制御用油圧制動トルク学習補正手段ｆで補正された油圧制動トルク指令値と、制動トルク配分制御手段ｂにより算出された油圧制動トルク指令値に基づいて、フィードフォワード制御時に用いる油圧制動トルク指令値の補正値が算出する。
よって、請求項３記載の発明の作用および効果に加え、油圧制動トルク指令値のフィードバック補正を行なう特定期間が終了して、通常のフィードフォワード制御に復帰した後も、フィードバック制御時に獲得した補正された油圧制動トルク指令値と回生制動トルク指令値を用いて、油圧制動トルクを制御するので、フィードフォワード制御復帰後に総制動トルクの不足や過剰が防止され、スムーズに総制動トルクがつながる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明における実施の形態を詳しく説明する。
（実施の形態１）
まず、構成を説明する。
【００１６】
図２は実施の形態１の車両用回生協調ブレーキ制御装置を示す全体システム図である。実施の形態１は、請求項１〜請求項４記載の発明に対応し、交流同期モータにより回生ブレーキトルク制御をする間、ブレーキ油圧を減圧制御することで、回生エネルギーを効率的に回収する「回生協調ブレーキシステム」に応用した例である。
【００１７】
１はドライバーが操作するブレーキペダルであり、ブレーキペダル１には油圧ブースタ３及びマスタシリンダ３が連結されている。
【００１８】
２は油圧ブースタであり、ポンプによってアキュムレータに蓄積された高圧（圧力スイッチによりシーケンス制御されている）を用いて、ブレーキ圧を倍力してマスタシリンダ３に供給する。又、この高圧は、油圧フィードバック制御の元圧としても利用される。
【００１９】
４は油経路切換用電磁バルブである。図２は非通電時の状態であり、マスタシリンダ３の油がそのままホイルシリンダ７に供給される（通常モード）。通電時には、マスタシリンダ３はストロークシミュレータ５（ホイルシリンダ７と同等の油負荷）に連結され、通常モードと同じブレーキペダルフィーリングを確保する（回生モード）。
【００２０】
１０，１１は油圧制御用電磁バルブであり、マスタシリンダ３とは遮蔽される回生モードの時にホイルシリンダ７の油圧を制御する。１０は増圧用の電磁バルブであり、上記高圧ラインとホイルシリンダ７の間に位置して、ホイルシリンダ７に流入する油量を調節する。１１は減圧用の電磁バルブであり、ホイルシリンダ７とリザーバ１７（低圧）の間に位置して、ホイルシリンダ７から流出する油量を調節する。
【００２１】
８はマスタシリンダ圧力（ドライバーの制動要求量）を計測する圧力センサである。９はホイルシリンダ圧力（フィードバック制御用）を計測する圧力センサである。
【００２２】
１２はブレーキコントローラであり、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，デジタルポート，Ａ／Ｄポート，各種タイマー機能を内蔵するワンチップマイコン（あるいは同機能を実現する複数チップ）と、高速通信用回路と、各アクチュエータ駆動用回路とによって構成される。尚、図２は、ホイルシリンダ１輪分に関して構成を示しているが、他の３輪も同様であり記載を省略している。
【００２３】
１５は車両駆動輪に減速機構を介して連結された交流同期モータであり、駆動トルク制御や、回生ブレーキ制御による車両運動エネルギーのバッテリへの回収を行うものである。
【００２４】
１４は交流電流制御回路（パワーヘッド）であり、直流バッテリ１８と交流同期モータ１５の間に位置して、モータコントローラ１３からの３相ＰＷＭ信号に基づいて、交流電流と直流電流の変換を行う。
【００２５】
１３のモ−タコントローラは、ブレーキコントローラ１２から通信によって受信した回生ブレーキトルク指令値に基づいて、回生ブレーキトルクを制御する。また、駆動時には同期モータ１５による駆動トルク制御を行う。さらに、バッテリ１８の充電状態や温度等で決まる最大許容回生トルク値を算出して、通信を介して、ブレーキコントローラ１２へ送信する。
【００２６】
１６は駆動輪速度を計測するための駆動輪速センサであり、磁気ピックアップ等を用いる。
【００２７】
次に、作用を説明する。
【００２８】
図３はブレーキコントローラ１２により行なわれるブレーキ制御動作を示すフローチャートで、同図のルーチンは一定周期（例えば５ｍｓｅｃ）ごとに実施される。以下、各ステップについて説明する。
【００２９】
ステップ３１では、マイコン内蔵のＡ／Ｄ変換器を用いて、マスタシリンダ圧センサ８及びホイルシリンダ圧センサ９の信号を計測し、所定の物理単位に変換してマスタシリンダ圧Ｐｍｃ及びホイルシリンダ圧Ｐｗｃを算出する。
【００３０】
ステップ３２では、マイコン内蔵のインプットキャプチャ機能付きのタイマーを用いて、駆動輪回転速度を計測する。さらに近似微分処理を施して駆動輪減速度αｖを算出する。
【００３１】
ステップ３３では、モータコントローラ１３との間の高速通信受信バッファから、最大許容回生モータトルクＴｍｍａｘを読み込む。
【００３２】
ステップ３４では、マスタシリンダ圧Ｐｍｃと、予めＲＯＭに記憶した車両諸元定数Ｋ１を用いて、ドライバー制動トルク要求値Ｔｂｄｅｍを算出する。
Ｔｂｄｅｍ＝Ｐｍｃ×定数Ｋ１
定数Ｋ１＝ Ｗ／ＣＹＬ面積× ブレーキロータ有効半径×ブレーキ摩擦係数
ステップ３５では、ドライバー制動トルク要求値Ｔｂｄｅｍを、油圧ブレーキトルク指令値Ｔｂｃｏｍと回生ブレーキトルク指令値Ｔｍｃｏｍに配分演算する。
Ｔｂｄｅｍ≧Ｔｍｍａｘの場合
Ｔｂｃｏｍ＝Ｔｂｄｅｍ−Ｔｍｍａｘ、Ｔｍｃｏｍ＝Ｔｍｍａｘ
Ｔｂｄｅｍ＜Ｔｍｍａｘの場合
Ｔｂｃｏｍ＝０、Ｔｍｃｏｍ＝Ｔｂｄｅｍ
ステップ３６では、油圧制動トルク補正値学習を実施するか否かを判断する。例えば、
回生協調制御を解除した時（Ｔｍｃｏｍへの配分をゼロとした時）から一定期間、かつ、制動トルク要求値がほぼ一定の時（｜Ｔｂｄｅｍ（現在値）−Ｔｂｄｅｍ（過去値）｜≦所定値）である。
【００３３】
ステップ３７では、駆動輪減速度αｖを、補正値学習を目的とした減速度目標値αｖ＿ｃｏｍとして記憶する。
【００３４】
ステップ３８では、最終的に用いる油圧制動トルク指令値Ｔｂｃｏｍ２を下記の式により算出する。Ｋ＿ｇａｋｕ は、油圧制動トルクの学習補正値である。
Ｔｂｃｏｍ２＝Ｔｂｃｏｍ×Ｋ＿ｇａｋｕ
ステップ３９では、駆動輪減速度αｖを、記憶された減速度目標値αｖ＿ｃｏｍ（学習中は一定）に一致させるためにフィードバック制御用油圧制動トルク指令値Ｔｂｃｏｍ＿ｆｂ を算出する。本例では、ＰＩ制御則を用いる。
Ｔｂｃｏｍ＿ｆｂ ＝Ｋｐ×（αｖ＿ｃｏｍ−αｖ）＋ＫＩ×｛（αｖ＿ｃｏｍ−αｖ）の積分値｝
ステップ４０では、油圧制動トルクの学習補正値Ｋ＿ｇａｋｕ を算出する。
Ｋ＿ｇａｋｕ ＝Ｔｂｃｏｍ＿ｆｂ ÷Ｔｂｃｏｍ
ステップ４１では、最終的に用いる油圧制動トルク指令値Ｔｂｃｏｍ２を算出する。
Ｔｂｃｏｍ２＝Ｔｂｃｏｍ＿ｆｂ
ステップ４２では、油圧制動トルク指令値Ｔｂｃｏｍ２と車両諸元定数Ｋ１を用いて、ブレーキ油圧指令値Ｐｃｏｍ を算出する。
Ｐｃｏｍ ＝Ｔｂｃｏｍ÷定数Ｋ１
定数Ｋ１＝ Ｗ／ＣＹＬ面積× ブレーキパッド面積× ブレーキロータ有効半径×ブレーキ摩擦係数ステップ４３では、ブレーキ油力指令値ＰＣＯＭ にブレーキ油力計測値ＰＷＣを一致させるために、公知の線形フィードバック制御手法を用いて、油圧制御電磁バルブ用電流指令値ＩＣＯＭ を算出する。
本実施の形態では、「ロバストモデルマッチング制御手法」を用いた場合のデジタルフィルタ演算の方法を示す。まず、概要をパルス伝達関数を用いて説明する。制御対象の伝達特性を用いて説明する。制御対象の伝達特性をパルス伝達関数Ｐ（ｚ−１）でおくと、制御器は図４のようになる。
ｚ−１は遅延演算子であり、ｚ−１を乗ずると１サンプル周期前の値となる。Ｃ１（ｚ−１），Ｃ２（ｚ−１）は外乱補償器を構成しており、外乱やモデル化誤差による影響を抑え、制御対象の応答特性を、ノミナルモデルＰ（ｚ−１）に一致させる。
また、Ｃ３（ｚ−１）はモデルマッチング補償器であり、制御対象の応答特性を規範モデルＨ（ｚ−１）の特性に一致させる。規範モデルＨ（ｚ−１）は、設計者の所望の過渡特性である。
【００３５】
油圧制御電磁バルブ用電流指令値ＩＣＯＭ を入力、ホイルシリンダ圧Ｐｗｃを出力とする部分を制御対象とおくと、Ｐ（ｚ−１）は以下に示す積分要素Ｐ１（ｚ−１）とむだ時間要素Ｐ２（ｚ−１）＝ｚ−ｎの積で近似する。
Ｐ１（ｚ−１）＝（Ｋａ・Ｔｓ・ｚ−１）／（１−ｚ−１）
但し、Ｔｓ ：サンプル周期（５ｍｓｅｃ） Ｋａ ：電磁バルブの定常特性ゲイン
このとき、Ｃ１（ｚ−１）、Ｃ２（ｚ−１）は下式になる。
制御対象のむだ時間を無視して、規範モデルを時定数Ｔａ の１次のローパスフィルタとすると、Ｃ３（ｚ−１）は下記の定数となる。
Ｃ３（ｚ−１）＝Ｋ＝（１−α）／Ｋａ ／Ｔｓ
但し、α＝ｅｘｐ （−Ｔｓ ／Ｔａ ）
次に、漸化式を用いて実際にマイコンで行う演算を示す。
モデルマッチング補償器に相当する下記演算を行う。ｙ（ｋ−１）は１サンプル周期前のｙ（ｋ）を示す。
ｙ４（ｋ）＝Ｋ・｛ＰＣＯＭ （ｋ）−ＰＷＣ（ｋ）｝
外乱推定器の一部である補償器Ｃ１（ｚ−１）に相当する下記演算を行う。
ｙ２（ｋ）＝（１−γ）・ｙ５（ｋ−１）＋γ・ｙ２（ｋ−１）
外乱推定器の一部である補償器Ｃ２（ｚ−１）に相当する下記演算を行う。
ｙ３（ｋ）＝γ・ｙ３（ｋ−１）＋（１−γ）／Ｋａ ／Ｔｓ ・ＰＷＣ（ｋ）−（１−γ）／Ｋａ ／Ｔｓ ・ＰＷＣ（ｋ−１）
上記のｙ２、ｙ３、ｙ４からｙ１を求める。ｙ２（ｋ−２）はｙ２（ｋ）の２サンプル周期前のデータである。
ｙ１（ｋ）＝ｙ４（ｋ）−ｙ３（ｋ）＋ｙ２（ｋ−２）
ｙ１（ｋ）を上下限値（±Ｉｍａｘ ）で制限してｙ５（ｋ）を求め、電磁バルブ用電流指令値ＩＣＯＭ（Ｋ）とする。
この値を、増圧バルブ用電流指令値Ｉｃｏｍ１と減圧バルブ用電流指令値Ｉｃｏｍ２に配分する。
ＩＣＯＭ （ｋ）≧０の場合： Ｉｃｓｂ１＝ＩＣＯＭ （ｋ）、Ｉｃｓｄ１＝０
ＩＣＯＭ （ｋ）＜０の場合： Ｉｃｓｂ１＝０、Ｉｃｓｄ１＝−ＩＣＯＭ （ｋ）
さらに、差圧による電磁バルブ流量特性の差異（モデルＰ（ｚ−１）における定常ゲインＫａ の差異）による影響を排除するために、差圧に応じた補正係数を各電流指令値（Ｉｃｓｂ１、Ｉｃｓｄ１）を乗算する。
Ｉｃｓｂ２＝Ｋｃｓｂ ×Ｉｃｓｂ１
Ｋｃｓｂ は差圧（Ｐｍｃ−Ｐｗｃ）でテーブルデータを表引きして算出。
Ｉｃｓｄ２＝Ｋｃｓｄ ×Ｉｃｓｄ１
Ｋｃｓｄ は差圧（Ｐｗｃ−Ｐ大気）でデーブルデータを表引きして算出。
さらに、後述の電流指令値オフセット値（不感帯幅学習値）を用いて、増圧及び減圧バルブ用電流指令値をオフセット補正する。
Ｉｃｓｂ２＝Ｋｃｓｂ ×Ｉｃｓｂ１＋Ｉｃｓｂｏｆｓ
Ｉｃｓｂ２＝Ｋｃｓｄ ×Ｉｃｓｄ１＋Ｉｃｓｄｏｆｓ
ステップ４４では、油路切換バルブ４をＯＮするようにポート出力を行い、増圧バルブ（ＣＳＢ）１０と減圧バルブ（ＣＳＤ）１１の各電流指令値を各電流制御回路へ出力するためにＤ／Ａ出力を行い、回生モータトルク指令値を高速通信を用いて、モータコントローラ１３へ送信するための送信処理を行う。
【００３６】
尚、ステップ３２は減速度計測手段に相当し、ステップ３４は総制動トルク指令値演算手段に相当し、ステップ３５は制動トルク配分制御手段に相当し、ステップ３６，ステップ３７，ステップ３８はＦ／Ｆ制御用油圧制動トルク学習補正手段に相当し、ステップ３６，ステップ３９，ステップ４０，ステップ４１はＦ／Ｂ制御用油圧制動トルク学習補正手段に相当し、ステップ４３は油圧制動トルク制御手段に相当し、ステップ４４は回生制動トルク制御手段に相当する。
【００３７】
図５及び図６を用いて本実施の形態１の作用及び効果を説明する。
【００３８】
図６は従来例の場合である。この図の場合、油圧制動トルク指令値Ｔｂｃｏｍに対して実際の油圧制動トルクにかなりズレが生じており、回生制動トルク指令値と油圧背動トルク指令値の配分が変化すると、総制動トルク要求値が一定にも関わらず、実際の総制動トルクが変化してしまう。制動力不足、または過剰が起こりドライバーにとって違和感となってしまう。
【００３９】
図５は本発明の場合である。回生制動トルク指令値から油圧制動トルク指令値に切り替わった特定の過渡期間のみ、駆動輪減速度が一定となるように、油圧制動トルク指令値Ｔｂｃｏｍ＿ｆｂ をフィードバック補正する。したがって、この間、油圧制動トルク制御系の精度がいかに悪くとも、減速度は一定保持される。さらに、特定期間が終了して、通常のフィードフォワード制御に復帰した後も、フィードバック制御時に獲得した油圧制動トルク指令値補正量Ｋ＿ｇａｋｕ を用いて、油圧制動トルクを制御するので、従来例のような総制動トルクの不足や過剰といったことが起こりにくい。制動トルク配分切り替わり時においても、スムーズに総制動トルクがつながる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の車両用回生協調ブレーキ制御装置を示すクレーム対応図である。
【図２】実施の形態１の車両用回生協調ブレーキ制御装置が適用された全体システム図である。
【図３】実施の形態１の車両用回生協調ブレーキ制御装置のブレーキコントローラで行なわれる回生協調ブレーキ制御動作を示すフローチャートである。
【図４】実施の形態１の車両用回生協調ブレーキ制御装置のブレーキコントローラで行なわれる油圧制御電磁バルブ用電流指令値をロバストモデルマッチング手法により算出する際の油圧フィードバック補償器の構成例を示す図である。
【図５】実施の形態１の車両用回生協調ブレーキ制御装置で回生制動トルク指令値と油圧制動トルク指令値の配分が変化する際の総制動トルク要求値と回生制動トルクと油圧制動トルクと総制動トルクを示すタイムチャートである。
【図６】従来の車両用回生協調ブレーキ制御装置で回生制動トルク指令値と油圧制動トルク指令値の配分が変化する際の総制動トルク要求値と回生制動トルクと油圧制動トルクと総制動トルクを示すタイムチャートである。
【符号の説明】
ａ 総制動トルク指令値演算手段
ｂ 制動トルク配分制御手段
ｃ 油圧制動トルク制御手段
ｄ 回生制動トルク制御手段
ｅ 減速度計測手段
ｆ Ｆ／Ｂ制御用油圧制動トルク学習補正手段
ｇ Ｆ／Ｆ制御用油圧制動トルク学習補正手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気自動車やモータとエンジンを併用するハイブリッド車等に適用される車両用回生協調ブレーキ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車両用回生協調ブレーキ制御装置としては、特開平７−２２３５３２号公報に記載のものが挙げられる。
【０００３】
これは、油圧制動手段とモータ回生制動手段を有する電気自動車において、油圧制動力の作用回数、油圧制動力の延べ作用時間、パッドの摩耗、減速度の積算値等に基づいて、パットとブレーキの擦り合わせが得られたことを確認できる迄の間は、回生制動を優先して行い、擦りあわせが確認できた後は、要求制動力が油圧制動力と回生制動力の合計となるように制動力配分を決定するものである。パッドとロータの擦りあわせができる迄は、油圧制動力の制御精度が特に得られにくく、このような状況では、要求制動力＝油圧制動力＋回生制動力を正確に実現することが難しい。そもそも回生協調ブレーキ制御システムにおいて、本式が満足できないと、制動過多や不足を招いてしまう。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の車両用回生協調ブレーキ制御装置にあっては、パッドとロータの擦りあわせが確認できた後にも残る油圧制動力制御の精度の悪さに対する抜本的な対策が含まれていない。パッドとロータを擦り合わせるだけの油圧制動力制御装置においては、摩擦係数のバラツキや温度特性等によって油圧制動力は大きく影響を受けやすいので、電流制御により実現されるモータ回生制動力に比べて制御精度が悪い。例えば、回生制動トルク指令値と油圧制動トルク指令値の配分が変化する場合、総制動トルク要求値が一定であるにも関わらず、実際の総制動トルクが配分変化前に比べて低くなったり高くなったりし、制動力不足や制動力過剰が起こり、ドライバーにとって違和感となってしまう。
【０００５】
又、この問題点を解決する案として、油圧制動トルクを直接計測してフィードバック制御し油圧制動トルクの変化を抑える案があるが、車輪の制動トルクを直接計測するトルク計測器が高価なものとなり、コストを重視した量産車両では採用困難である。
【０００６】
本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、コスト的に有利でありながら、回生制動トルク指令値と油圧制動トルク指令値の配分が変化する場合でも変化の前後において車両減速度が一定に保持され、ドライバーにとっての違和感が防止される車両用回生協調ブレーキ制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明では、図１のクレーム対応図に示すように、ドライバーによるブレーキ操作部材の操作量等に基づいて、総制動トルク指令値を算出する総制動トルク指令値演算手段ａと、
該算出された総制動トルク指令値を車両状態に基づいて、油圧制動トルク指令値と回生制動トルク指令値に配分する制動トルク配分制御手段ｂと、
該算出された油圧制動トルク指令値に基づいて、ブレーキ油圧を制御する油圧制動トルク制御手段ｃと、
該算出された回生制動トルク指令値に基づいて、モータ電流を制御する回生制動トルク制御手段ｄとを有する車両用回生協調ブレーキにおいて、
駆動輪減速度又は車両減速度を計測する減速度計測手段ｅと、
回生制動トルク指令値から油圧制動トルク指令値へその配分を切り替える過渡期間において、計測される駆動輪減速度又は車両減速度が一定になるように、油圧制動トルク指令値をフィードバック補正するＦ／Ｂ制御用油圧制動トルク学習補正手段ｆと、
を有することを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明では、図１のクレーム対応図に示すように、請求項１記載の車両用回生協調ブレーキ制御装置において、
前記Ｆ／Ｂ制御用油圧制動トルク学習補正手段ｆで補正された油圧制動トルク指令値と、制動トルク配分制御手段ｂにより算出された油圧制動トルク指令値に基づいて、フィードフォワード制御時に用いる油圧制動トルク指令値の補正値を算出するＦ／Ｆ制御用油圧制動トルク学習補正手段ｇを設けたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明では、図１のクレーム対応図に示すように、ドライバーによるブレーキ操作部材の操作量等に基づいて、総制動トルク指令値を算出する総制動トルク指令値演算手段ａと、
該算出された総制動トルク指令値を車両状態に基づいて、油圧制動トルク指令値と回生制動トルク指令値に配分する制動トルク配分制御手段ｂと、
該算出された油圧制動トルク指令値に基づいて、ブレーキ油圧を制御する油圧制動トルク制御手段ｃと、
該算出された回生制動トルク指令値に基づいて、モータ電流を制御する回生制動トルク制御手段ｄとを有する車両用回生協調ブレーキにおいて、
駆動輪減速度又は車両減速度を計測する減速度計測手段ｅと、
総制動トルク指令値の変化率が所定範囲内にある期間において、計測される駆動輪減速度又は車両減速度が一定になるように、油圧制動トルク指令値をフィードバック補正するＦ／Ｂ制御用油圧制動トルク学習補正手段ｆと、
を有することを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発明では、図１のクレーム対応図に示すように、請求項１記載の車両用回生協調ブレーキ制御装置において、
前記Ｆ／Ｂ制御用油圧制動トルク学習補正手段ｆで補正された油圧制動トルク指令値と、制動トルク配分制御手段ｂにより算出された油圧制動トルク指令値に基づいて、フィードフォワード制御時に用いる油圧制動トルク指令値の補正値を算出するＦ／Ｆ制御用油圧制動トルク学習補正手段ｇを設けたことを特徴とする。
【００１１】
【発明の作用および効果】
請求項１記載の発明では、制動トルク配分制御手段ｂにおいて、ドライバーによるブレーキ操作部材の操作量等に基づき総制動トルク指令値演算手段ａにて算出された総制動トルク指令値と車速等の車両状態に基づいて、油圧制動トルク指令値と回生制動トルク指令値に配分される。そして、油圧制動トルク制御手段ｃにおいて、算出された油圧制動トルク指令値に基づいて、ブレーキ油圧が制御され、回生制動トルク制御手段ｄにおいて、算出された回生制動トルク指令値に基づいて、モータ電流が制御される。この基本的な回生協調制御中であって、回生制動トルク指令値から油圧制動トルク指令値へその配分を切り替える過渡期間においては、Ｆ／Ｂ制御用油圧制動トルク学習補正手段ｆにより、減速度計測手段ｅにて計測される駆動輪減速度又は車両減速度が一定になるように、油圧制動トルク指令値がフィードバック補正される。
このように、総制動トルクに相当する減速度を一定に保持するフィードバック制御を制御精度が低い油圧制動トルク制御系に採用することで、回生制動トルク指令値と油圧制動トルク指令値の配分が変化する場合でも変化の前後において車両減速度が一定に保持され、ドライバーへの違和感を防止できる。しかも、入力情報として駆動輪減速度又は車両減速度を用いるため、車両に既設の車輪速センサや前後加速度センサ等を利用することができ、コスト的にも有利である。
加えて、Ｆ／Ｂ制御用油圧制動トルク学習補正手段ｆによりフィードバック補正を行なう特定期間が、回生制動トルク指令値から油圧制動トルク指令値へその配分を切り替える過渡期間とされる。
よって、制御精度の高い回生制動トルク制御系から制御精度の低い油圧制動トルク制御系への切り替え過渡期間において、車両減速度を一定に保持することができる。
【００１２】
請求項２記載の発明では、Ｆ／Ｆ制御用油圧制動トルク学習補正手段ｇにおいて、Ｆ／Ｂ制御用油圧制動トルク学習補正手段ｆで補正された油圧制動トルク指令値と、制動トルク配分制御手段ｂにより算出された油圧制動トルク指令値に基づいて、フィードフォワード制御時に用いる油圧制動トルク指令値の補正値が算出する。
よって、請求項１記載の発明の作用および効果に加え、油圧制動トルク指令値のフィードバック補正を行なう特定期間が終了して、通常のフィードフォワード制御に復帰した後も、フィードバック制御時に獲得した補正された油圧制動トルク指令値と回生制動トルク指令値を用いて、油圧制動トルクを制御するので、フィードフォワード制御復帰後に総制動トルクの不足や過剰が防止され、スムーズに総制動トルクがつながる。
【００１３】
請求項３記載の発明では、制動トルク配分制御手段ｂにおいて、ドライバーによるブレーキ操作部材の操作量等に基づき総制動トルク指令値演算手段ａにて算出された総制動トルク指令値と車速等の車両状態に基づいて、油圧制動トルク指令値と回生制動トルク指令値に配分される。そして、油圧制動トルク制御手段ｃにおいて、算出された油圧制動トルク指令値に基づいて、ブレーキ油圧が制御され、回生制動トルク制御手段ｄにおいて、算出された回生制動トルク指令値に基づいて、モータ電流が制御される。この基本的な回生協調制御中であって、総制動トルク指令値の変化率が所定範囲内にある期間においては、Ｆ／Ｂ制御用油圧制動トルク学習補正手段ｆにより、減速度計測手段ｅにて計測される駆動輪減速度又は車両減速度が一定になるように、油圧制動トルク指令値がフィードバック補正される。
このように、総制動トルクに相当する減速度を一定に保持するフィードバック制御を制御精度が低い油圧制動トルク制御系に採用することで、回生制動トルク指令値と油圧制動トルク指令値の配分が変化する場合でも変化の前後において車両減速度が一定に保持され、ドライバーへの違和感を防止できる。しかも、入力情報として駆動輪減速度又は車両減速度を用いるため、車両に既設の車輪速センサや前後加速度センサ等を利用することができ、コスト的にも有利である。
加えて、Ｆ／Ｂ制御用油圧制動トルク学習補正手段ｆによりフィードバック補正を行なう特定期間が、総制動トルク指令値の変化率が所定範囲内にある期間とされる。
よって、ブレーキペダルをある踏み込み位置で停止し、総制動トルクを一定に保ちたい期間において、油圧制動トルクの減速度フィードバック制御により車両減速度が一定に保持され、ドライバーにとっては総制動トルクが一定に保たれていると体感できる。
【００１４】
請求項４記載の発明では、Ｆ／Ｆ制御用油圧制動トルク学習補正手段ｇにおいて、Ｆ／Ｂ制御用油圧制動トルク学習補正手段ｆで補正された油圧制動トルク指令値と、制動トルク配分制御手段ｂにより算出された油圧制動トルク指令値に基づいて、フィードフォワード制御時に用いる油圧制動トルク指令値の補正値が算出する。
よって、請求項３記載の発明の作用および効果に加え、油圧制動トルク指令値のフィードバック補正を行なう特定期間が終了して、通常のフィードフォワード制御に復帰した後も、フィードバック制御時に獲得した補正された油圧制動トルク指令値と回生制動トルク指令値を用いて、油圧制動トルクを制御するので、フィードフォワード制御復帰後に総制動トルクの不足や過剰が防止され、スムーズに総制動トルクがつながる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明における実施の形態を詳しく説明する。
（実施の形態１）
まず、構成を説明する。
【００１６】
図２は実施の形態１の車両用回生協調ブレーキ制御装置を示す全体システム図である。実施の形態１は、請求項１〜請求項４記載の発明に対応し、交流同期モータにより回生ブレーキトルク制御をする間、ブレーキ油圧を減圧制御することで、回生エネルギーを効率的に回収する「回生協調ブレーキシステム」に応用した例である。
【００１７】
１はドライバーが操作するブレーキペダルであり、ブレーキペダル１には油圧ブースタ３及びマスタシリンダ３が連結されている。
【００１８】
２は油圧ブースタであり、ポンプによってアキュムレータに蓄積された高圧（圧力スイッチによりシーケンス制御されている）を用いて、ブレーキ圧を倍力してマスタシリンダ３に供給する。又、この高圧は、油圧フィードバック制御の元圧としても利用される。
【００１９】
４は油経路切換用電磁バルブである。図２は非通電時の状態であり、マスタシリンダ３の油がそのままホイルシリンダ７に供給される（通常モード）。通電時には、マスタシリンダ３はストロークシミュレータ５（ホイルシリンダ７と同等の油負荷）に連結され、通常モードと同じブレーキペダルフィーリングを確保する（回生モード）。
【００２０】
１０，１１は油圧制御用電磁バルブであり、マスタシリンダ３とは遮蔽される回生モードの時にホイルシリンダ７の油圧を制御する。１０は増圧用の電磁バルブであり、上記高圧ラインとホイルシリンダ７の間に位置して、ホイルシリンダ７に流入する油量を調節する。１１は減圧用の電磁バルブであり、ホイルシリンダ７とリザーバ１７（低圧）の間に位置して、ホイルシリンダ７から流出する油量を調節する。
【００２１】
８はマスタシリンダ圧力（ドライバーの制動要求量）を計測する圧力センサである。９はホイルシリンダ圧力（フィードバック制御用）を計測する圧力センサである。
【００２２】
１２はブレーキコントローラであり、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，デジタルポート，Ａ／Ｄポート，各種タイマー機能を内蔵するワンチップマイコン（あるいは同機能を実現する複数チップ）と、高速通信用回路と、各アクチュエータ駆動用回路とによって構成される。尚、図２は、ホイルシリンダ１輪分に関して構成を示しているが、他の３輪も同様であり記載を省略している。
【００２３】
１５は車両駆動輪に減速機構を介して連結された交流同期モータであり、駆動トルク制御や、回生ブレーキ制御による車両運動エネルギーのバッテリへの回収を行うものである。
【００２４】
１４は交流電流制御回路（パワーヘッド）であり、直流バッテリ１８と交流同期モータ１５の間に位置して、モータコントローラ１３からの３相ＰＷＭ信号に基づいて、交流電流と直流電流の変換を行う。
【００２５】
１３のモ−タコントローラは、ブレーキコントローラ１２から通信によって受信した回生ブレーキトルク指令値に基づいて、回生ブレーキトルクを制御する。また、駆動時には同期モータ１５による駆動トルク制御を行う。さらに、バッテリ１８の充電状態や温度等で決まる最大許容回生トルク値を算出して、通信を介して、ブレーキコントローラ１２へ送信する。
【００２６】
１６は駆動輪速度を計測するための駆動輪速センサであり、磁気ピックアップ等を用いる。
【００２７】
次に、作用を説明する。
【００２８】
図３はブレーキコントローラ１２により行なわれるブレーキ制御動作を示すフローチャートで、同図のルーチンは一定周期（例えば５ｍｓｅｃ）ごとに実施される。以下、各ステップについて説明する。
【００２９】
ステップ３１では、マイコン内蔵のＡ／Ｄ変換器を用いて、マスタシリンダ圧センサ８及びホイルシリンダ圧センサ９の信号を計測し、所定の物理単位に変換してマスタシリンダ圧Ｐｍｃ及びホイルシリンダ圧Ｐｗｃを算出する。
【００３０】
ステップ３２では、マイコン内蔵のインプットキャプチャ機能付きのタイマーを用いて、駆動輪回転速度を計測する。さらに近似微分処理を施して駆動輪減速度αｖを算出する。
【００３１】
ステップ３３では、モータコントローラ１３との間の高速通信受信バッファから、最大許容回生モータトルクＴｍｍａｘを読み込む。
【００３２】
ステップ３４では、マスタシリンダ圧Ｐｍｃと、予めＲＯＭに記憶した車両諸元定数Ｋ１を用いて、ドライバー制動トルク要求値Ｔｂｄｅｍを算出する。
Ｔｂｄｅｍ＝Ｐｍｃ×定数Ｋ１
定数Ｋ１＝ Ｗ／ＣＹＬ面積× ブレーキロータ有効半径×ブレーキ摩擦係数
ステップ３５では、ドライバー制動トルク要求値Ｔｂｄｅｍを、油圧ブレーキトルク指令値Ｔｂｃｏｍと回生ブレーキトルク指令値Ｔｍｃｏｍに配分演算する。
Ｔｂｄｅｍ≧Ｔｍｍａｘの場合
Ｔｂｃｏｍ＝Ｔｂｄｅｍ−Ｔｍｍａｘ、Ｔｍｃｏｍ＝Ｔｍｍａｘ
Ｔｂｄｅｍ＜Ｔｍｍａｘの場合
Ｔｂｃｏｍ＝０、Ｔｍｃｏｍ＝Ｔｂｄｅｍ
ステップ３６では、油圧制動トルク補正値学習を実施するか否かを判断する。例えば、
回生協調制御を解除した時（Ｔｍｃｏｍへの配分をゼロとした時）から一定期間、かつ、制動トルク要求値がほぼ一定の時（｜Ｔｂｄｅｍ（現在値）−Ｔｂｄｅｍ（過去値）｜≦所定値）である。
【００３３】
ステップ３７では、駆動輪減速度αｖを、補正値学習を目的とした減速度目標値αｖ＿ｃｏｍとして記憶する。
【００３４】
ステップ３８では、最終的に用いる油圧制動トルク指令値Ｔｂｃｏｍ２を下記の式により算出する。Ｋ＿ｇａｋｕ は、油圧制動トルクの学習補正値である。
Ｔｂｃｏｍ２＝Ｔｂｃｏｍ×Ｋ＿ｇａｋｕ
ステップ３９では、駆動輪減速度αｖを、記憶された減速度目標値αｖ＿ｃｏｍ（学習中は一定）に一致させるためにフィードバック制御用油圧制動トルク指令値Ｔｂｃｏｍ＿ｆｂ を算出する。本例では、ＰＩ制御則を用いる。
Ｔｂｃｏｍ＿ｆｂ ＝Ｋｐ×（αｖ＿ｃｏｍ−αｖ）＋ＫＩ×｛（αｖ＿ｃｏｍ−αｖ）の積分値｝
ステップ４０では、油圧制動トルクの学習補正値Ｋ＿ｇａｋｕ を算出する。
Ｋ＿ｇａｋｕ ＝Ｔｂｃｏｍ＿ｆｂ ÷Ｔｂｃｏｍ
ステップ４１では、最終的に用いる油圧制動トルク指令値Ｔｂｃｏｍ２を算出する。
Ｔｂｃｏｍ２＝Ｔｂｃｏｍ＿ｆｂ
ステップ４２では、油圧制動トルク指令値Ｔｂｃｏｍ２と車両諸元定数Ｋ１を用いて、ブレーキ油圧指令値Ｐｃｏｍ を算出する。
Ｐｃｏｍ ＝Ｔｂｃｏｍ÷定数Ｋ１
定数Ｋ１＝ Ｗ／ＣＹＬ面積× ブレーキパッド面積× ブレーキロータ有効半径×ブレーキ摩擦係数ステップ４３では、ブレーキ油力指令値ＰＣＯＭ にブレーキ油力計測値ＰＷＣを一致させるために、公知の線形フィードバック制御手法を用いて、油圧制御電磁バルブ用電流指令値ＩＣＯＭ を算出する。
本実施の形態では、「ロバストモデルマッチング制御手法」を用いた場合のデジタルフィルタ演算の方法を示す。まず、概要をパルス伝達関数を用いて説明する。制御対象の伝達特性を用いて説明する。制御対象の伝達特性をパルス伝達関数Ｐ（ｚ−１）でおくと、制御器は図４のようになる。
ｚ−１は遅延演算子であり、ｚ−１を乗ずると１サンプル周期前の値となる。Ｃ１（ｚ−１），Ｃ２（ｚ−１）は外乱補償器を構成しており、外乱やモデル化誤差による影響を抑え、制御対象の応答特性を、ノミナルモデルＰ（ｚ−１）に一致させる。
また、Ｃ３（ｚ−１）はモデルマッチング補償器であり、制御対象の応答特性を規範モデルＨ（ｚ−１）の特性に一致させる。規範モデルＨ（ｚ−１）は、設計者の所望の過渡特性である。
【００３５】
油圧制御電磁バルブ用電流指令値ＩＣＯＭ を入力、ホイルシリンダ圧Ｐｗｃを出力とする部分を制御対象とおくと、Ｐ（ｚ−１）は以下に示す積分要素Ｐ１（ｚ−１）とむだ時間要素Ｐ２（ｚ−１）＝ｚ−ｎの積で近似する。
Ｐ１（ｚ−１）＝（Ｋａ・Ｔｓ・ｚ−１）／（１−ｚ−１）
但し、Ｔｓ ：サンプル周期（５ｍｓｅｃ） Ｋａ ：電磁バルブの定常特性ゲイン
このとき、Ｃ１（ｚ−１）、Ｃ２（ｚ−１）は下式になる。
Ｃ３（ｚ−１）＝Ｋ＝（１−α）／Ｋａ ／Ｔｓ
但し、α＝ｅｘｐ （−Ｔｓ ／Ｔａ ）
次に、漸化式を用いて実際にマイコンで行う演算を示す。
モデルマッチング補償器に相当する下記演算を行う。ｙ（ｋ−１）は１サンプル周期前のｙ（ｋ）を示す。
ｙ４（ｋ）＝Ｋ・｛ＰＣＯＭ （ｋ）−ＰＷＣ（ｋ）｝
外乱推定器の一部である補償器Ｃ１（ｚ−１）に相当する下記演算を行う。
ｙ２（ｋ）＝（１−γ）・ｙ５（ｋ−１）＋γ・ｙ２（ｋ−１）
外乱推定器の一部である補償器Ｃ２（ｚ−１）に相当する下記演算を行う。
ｙ３（ｋ）＝γ・ｙ３（ｋ−１）＋（１−γ）／Ｋａ ／Ｔｓ ・ＰＷＣ（ｋ）−（１−γ）／Ｋａ ／Ｔｓ ・ＰＷＣ（ｋ−１）
上記のｙ２、ｙ３、ｙ４からｙ１を求める。ｙ２（ｋ−２）はｙ２（ｋ）の２サンプル周期前のデータである。
ｙ１（ｋ）＝ｙ４（ｋ）−ｙ３（ｋ）＋ｙ２（ｋ−２）
ｙ１（ｋ）を上下限値（±Ｉｍａｘ ）で制限してｙ５（ｋ）を求め、電磁バルブ用電流指令値ＩＣＯＭ（Ｋ）とする。
この値を、増圧バルブ用電流指令値Ｉｃｏｍ１と減圧バルブ用電流指令値Ｉｃｏｍ２に配分する。
ＩＣＯＭ （ｋ）≧０の場合： Ｉｃｓｂ１＝ＩＣＯＭ （ｋ）、Ｉｃｓｄ１＝０
ＩＣＯＭ （ｋ）＜０の場合： Ｉｃｓｂ１＝０、Ｉｃｓｄ１＝−ＩＣＯＭ （ｋ）
さらに、差圧による電磁バルブ流量特性の差異（モデルＰ（ｚ−１）における定常ゲインＫａ の差異）による影響を排除するために、差圧に応じた補正係数を各電流指令値（Ｉｃｓｂ１、Ｉｃｓｄ１）を乗算する。
Ｉｃｓｂ２＝Ｋｃｓｂ ×Ｉｃｓｂ１
Ｋｃｓｂ は差圧（Ｐｍｃ−Ｐｗｃ）でテーブルデータを表引きして算出。
Ｉｃｓｄ２＝Ｋｃｓｄ ×Ｉｃｓｄ１
Ｋｃｓｄ は差圧（Ｐｗｃ−Ｐ大気）でデーブルデータを表引きして算出。
さらに、後述の電流指令値オフセット値（不感帯幅学習値）を用いて、増圧及び減圧バルブ用電流指令値をオフセット補正する。
Ｉｃｓｂ２＝Ｋｃｓｂ ×Ｉｃｓｂ１＋Ｉｃｓｂｏｆｓ
Ｉｃｓｂ２＝Ｋｃｓｄ ×Ｉｃｓｄ１＋Ｉｃｓｄｏｆｓ
ステップ４４では、油路切換バルブ４をＯＮするようにポート出力を行い、増圧バルブ（ＣＳＢ）１０と減圧バルブ（ＣＳＤ）１１の各電流指令値を各電流制御回路へ出力するためにＤ／Ａ出力を行い、回生モータトルク指令値を高速通信を用いて、モータコントローラ１３へ送信するための送信処理を行う。
【００３６】
尚、ステップ３２は減速度計測手段に相当し、ステップ３４は総制動トルク指令値演算手段に相当し、ステップ３５は制動トルク配分制御手段に相当し、ステップ３６，ステップ３７，ステップ３８はＦ／Ｆ制御用油圧制動トルク学習補正手段に相当し、ステップ３６，ステップ３９，ステップ４０，ステップ４１はＦ／Ｂ制御用油圧制動トルク学習補正手段に相当し、ステップ４３は油圧制動トルク制御手段に相当し、ステップ４４は回生制動トルク制御手段に相当する。
【００３７】
図５及び図６を用いて本実施の形態１の作用及び効果を説明する。
【００３８】
図６は従来例の場合である。この図の場合、油圧制動トルク指令値Ｔｂｃｏｍに対して実際の油圧制動トルクにかなりズレが生じており、回生制動トルク指令値と油圧背動トルク指令値の配分が変化すると、総制動トルク要求値が一定にも関わらず、実際の総制動トルクが変化してしまう。制動力不足、または過剰が起こりドライバーにとって違和感となってしまう。
【００３９】
図５は本発明の場合である。回生制動トルク指令値から油圧制動トルク指令値に切り替わった特定の過渡期間のみ、駆動輪減速度が一定となるように、油圧制動トルク指令値Ｔｂｃｏｍ＿ｆｂ をフィードバック補正する。したがって、この間、油圧制動トルク制御系の精度がいかに悪くとも、減速度は一定保持される。さらに、特定期間が終了して、通常のフィードフォワード制御に復帰した後も、フィードバック制御時に獲得した油圧制動トルク指令値補正量Ｋ＿ｇａｋｕ を用いて、油圧制動トルクを制御するので、従来例のような総制動トルクの不足や過剰といったことが起こりにくい。制動トルク配分切り替わり時においても、スムーズに総制動トルクがつながる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の車両用回生協調ブレーキ制御装置を示すクレーム対応図である。
【図２】実施の形態１の車両用回生協調ブレーキ制御装置が適用された全体システム図である。
【図３】実施の形態１の車両用回生協調ブレーキ制御装置のブレーキコントローラで行なわれる回生協調ブレーキ制御動作を示すフローチャートである。
【図４】実施の形態１の車両用回生協調ブレーキ制御装置のブレーキコントローラで行なわれる油圧制御電磁バルブ用電流指令値をロバストモデルマッチング手法により算出する際の油圧フィードバック補償器の構成例を示す図である。
【図５】実施の形態１の車両用回生協調ブレーキ制御装置で回生制動トルク指令値と油圧制動トルク指令値の配分が変化する際の総制動トルク要求値と回生制動トルクと油圧制動トルクと総制動トルクを示すタイムチャートである。
【図６】従来の車両用回生協調ブレーキ制御装置で回生制動トルク指令値と油圧制動トルク指令値の配分が変化する際の総制動トルク要求値と回生制動トルクと油圧制動トルクと総制動トルクを示すタイムチャートである。
【符号の説明】
ａ 総制動トルク指令値演算手段
ｂ 制動トルク配分制御手段
ｃ 油圧制動トルク制御手段
ｄ 回生制動トルク制御手段
ｅ 減速度計測手段
ｆ Ｆ／Ｂ制御用油圧制動トルク学習補正手段
ｇ Ｆ／Ｆ制御用油圧制動トルク学習補正手段
Claims (4)
- ドライバーによるブレーキ操作部材の操作量等に基づいて、総制動トルク指令値を算出する総制動トルク指令値演算手段と、
該算出された総制動トルク指令値を車両状態に基づいて、油圧制動トルク指令値と回生制動トルク指令値に配分する制動トルク配分制御手段と、
該算出された油圧制動トルク指令値に基づいて、ブレーキ油圧を制御する油圧制動トルク制御手段と、
該算出された回生制動トルク指令値に基づいて、モータ電流を制御する回生制動トルク制御手段とを有する車両用回生協調ブレーキにおいて、
駆動輪減速度又は車両減速度を計測する減速度計測手段と、
回生制動トルク指令値から油圧制動トルク指令値へその配分を切り替える過渡期間において、計測される駆動輪減速度又は車両減速度が一定になるように、油圧制動トルク指令値をフィードバック補正するＦ／Ｂ制御用油圧制動トルク学習補正手段と、
を有することを特徴とする車両用回生協調ブレーキ制御装置。 - 請求項１記載の車両用回生協調ブレーキ制御装置において、
前記Ｆ／Ｂ制御用油圧制動トルク学習補正手段で補正された油圧制動トルク指令値と、制動トルク配分制御手段により算出された油圧制動トルク指令値に基づいて、フィードフォワード制御時に用いる油圧制動トルク指令値の補正値を算出するＦ／Ｆ制御用油圧制動トルク学習補正手段を設けたことを特徴とする車両用回生協調ブレーキ制御装置。 - ドライバーによるブレーキ操作部材の操作量等に基づいて、総制動トルク指令値を算出する総制動トルク指令値演算手段と、
該算出された総制動トルク指令値を車両状態に基づいて、油圧制動トルク指令値と回生制動トルク指令値に配分する制動トルク配分制御手段と、
該算出された油圧制動トルク指令値に基づいて、ブレーキ油圧を制御する油圧制動トルク制御手段と、
該算出された回生制動トルク指令値に基づいて、モータ電流を制御する回生制動トルク制御手段とを有する車両用回生協調ブレーキにおいて、
駆動輪減速度又は車両減速度を計測する減速度計測手段と、
総制動トルク指令値の変化率が所定範囲内にある期間において、計測される駆動輪減速度又は車両減速度が一定になるように、油圧制動トルク指令値をフィードバック補正するＦ／Ｂ制御用油圧制動トルク学習補正手段と、
を有することを特徴とする車両用回生協調ブレーキ制御装置。 - 請求項３記載の車両用回生協調ブレーキ制御装置において、
前記Ｆ／Ｂ制御用油圧制動トルク学習補正手段で補正された油圧制動トルク指令値と、制動トルク配分制御手段により算出された油圧制動トルク指令値に基づいて、フィードフォワード制御時に用いる油圧制動トルク指令値の補正値を算出するＦ／Ｆ制御用油圧制動トルク学習補正手段を設けたことを特徴とする車両用回生協調ブレーキ制御装置。
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|---|---|---|---|
| JP37079098A JP3613046B2 (ja) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | 車両用回生協調ブレーキ制御装置 |
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|---|---|---|---|
| JP37079098A JP3613046B2 (ja) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | 車両用回生協調ブレーキ制御装置 |
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