JP3812224B2

JP3812224B2 - Vehicle braking device

Info

Publication number: JP3812224B2
Application number: JP17128799A
Authority: JP
Inventors: 康典山本; 輝伊与田
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1999-06-17
Filing date: 1999-06-17
Publication date: 2006-08-23
Anticipated expiration: 2019-06-17
Also published as: JP2001008306A

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To secure brake responsiveness at the time of hard brake when both regenerative brake and friction brake are practiced, in order to meet the request of a large braking force. SOLUTION: A requested braking force Gt is determined, for instance, according to brake operation value. When a maximum regenerative braking force Grm which is determined according to a vehicle speed and obtained by a motor 2 is larger than the requested braking force Gt, the braking operation is practiced by regenerative brake only. When the requested braking force Gt is larger than the maximum regenerative braking force Grm, both the regenerative braking and friction braking by a disc brake, etc., are executed. When both the regenerative braking and friction braking are practiced, for instance at the time of hard when the brake operation speed is high, the ratio of the friction braking which is superior in responsiveness is large (the ratio of the regenerative braking which is inferior in responsiveness is made small).

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の制動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電気自動車やハイブリッドカーにおいては、減速時に、走行エネルギを電気エネルギに変換してそのときの抵抗により制動力を得る回生制動を行うことが一般的である。特開平１０ー２６４７９３号公報においては、ブレーキペダルの操作状態に応じて設定される要求制動力が小さいときは回生制動のみを行い、回生制動力のみでは制動力が不足するときは、車両に摩擦制動力を発生させる摩擦制動を併せて行うものが提案されている。また、特開平１０ー２２９６０８号公報においては、急制動時に、回生制動と摩擦制動との両方によって制動を行うものが提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、回生制動においては、回生エネルギが回収されることから、燃費向上の上で好ましいものとなる。このため、ブレーキペダルの操作状態に応じて設定される要求制動力の範囲内では回生制動のみを行い、回生制動のみでは要求制動力を満足できないときに摩擦制動を併せて行うことが好ましいものである。
【０００４】
上述のように、要求制動力が大きい時に回生制動と摩擦制動とを併せて行う場合、例えば急制動時のように要求制動力が大きいときは回生制動と摩擦制動との両方が行われることになるが、従来のものでは、回生制動の不足分を摩擦制動で補うという制動手法となり、応答性の点で問題になり易いということが判明した。すなわち、回生制動を行う場合は、まず回生制動力を設定する制御が行われた後、設定された回生制動力を実現する制御が行われることになり、実際に回生制動力が得られるまでにかなりの時間的遅れを生じてしまうことになる。
【０００５】
本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、要求制動力が大きいときに回生制動と摩擦制動とを併せて行う場合に、急制動時での制動応答性に優れた車両の制動装置を提供する事にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明にあっては、次のような解決手法を採択してある。すなわち、特許請求の範囲における請求項１に記載のように、
車両の動力伝達経路に設けられ、回生制動力を発生させて回生制動を行う回生制動手段と、
ポンプ装置からのブレーキ液圧を利用して、車両に摩擦制動力を発生させて摩擦制動を行う摩擦制動手段と、
運転者によるブレーキ操作量に基づいて、要求制動力を決定する要求制動力決定手段と、
前記要求制動力決定手段で決定された要求制動力となるように、前記回生制動手段と摩擦制動手段とを制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記要求制動力が所定値より小さいときは回生制動のみを行う一方、該要求制動力が該所定値よりも大きいときは、該要求制動力から回生制動力を差し引いた値を摩擦制動力として設定した状態で、前記回生制動と摩擦制動との両方を行うと共に、急制動が必要と判定されたときは急制動が必要と判定されない場合に比して該要求制動力に対する回生制動力の比率を小さくし、しかもブレーキペダルの操作速度が大きいほど該比率を小さくする、
ようにしてある。上記解決手法を前提とした好ましい態様は、特許請求の範囲における請求項２以下に記載のとおりである。
【０００７】
【発明の効果】
請求項１によれば、要求制動力を、運転者によるブレーキ操作量に基づいて決定することにより、運転者によるブレーキ要求の程度を十分に反映した値として設定することができる。また、要求制動力が小さいときは、回生制動のみを行って燃費向上の上で好ましいものとなる。さらに、要求制動力が大きいときは、回生制動では不足する分を摩擦制動で補うようにして、要求制動力を確実に確保することができる。さらに又、要求制動力が大きいときで急制動のときには、急制動でないときに比して、要求制動力を実現するのに相対的に応答遅れの大きい回生制動の割合を小さくしてつまり応答性に優れた摩擦制動の割合を増大させて、応答性の点でも満足のいくものとなる。勿論、要求制動力が大きいときは、急制動であるか否かを問わず、要求制動力そのものは運転者の要求を反映した値とされているので、制動フィーリングの上で好ましいものとなる。以上に加えて、ブレーキペダルの操作速度が大きいほどつまり急制動の度合いが高いときほど、要求制動力に占める回生制動の割合を小さくして、応答性を十分に確保することができる。
【０００８】
請求項２によれば、急制動であるか否かを、ブレーキペダルの操作速度に基づいて正確に決定する事ができる。
請求項３によれば、制動時にアクセルが操作されているときは運転者がパニック状態であると考えられるので、このときは要求制動力を大きくして、安全確保の上でまた制動の応答性を確保する上で好ましいものとなる。
請求項４によれば、制動時にアクセルが操作されているときは運転者がパニック状態であると考えられるので、このときは要求制動力に占める回生制動の割合を小さくして、制動の応答性を確保する上で好ましいものとなる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、ハイブリッドカーの駆動系統を示すもので、１は走行駆動用エンジン（内燃機関で、実施形態では多気筒エンジン）、２は走行駆動用モータ（電動機）である。エンジン１の出力（発生トルク）は、トルクコンバ−タ３、電磁クラッチ４、多段変速歯車機構からなる自動変速機５へ入力される。自動変速機５からの出力は、連動機構としての歯車６、７、８を介して、駆動輪としての左右前輪９ＦＬ、９ＦＲ用のデファレンシャルギア１０へと伝達される。また、モータ２の出力は、連動機構としての歯車１１、１２を介して上記歯車６へと伝達されて、最終的に駆動輪としての左右前輪９ＦＲ、９ＦＬへと伝達される。モータ２の電圧源としてバッテリ（蓄電器でコンデンサも含む）１３が設けられ、このバッテリ１３への充電が、エンジン１により機械的に駆動される電動機としての発電機１４によって行われる。
【００１０】
自動変速機５は、実施形態では、前進４段、後進１段とされている。エンジン１と発電機１４との連動機構１５中には、電磁クラッチ１６が組み込まれて、適宜エンジン１と発電機１４との連結が切断可能とされている。また、発電機１４は、急速にエンジン１を始動させるために、通常の自動車に装備されている発電機に比して十分に大型とされているが、走行駆動用のモータ１２に比しては十分小型とされている。
【００１１】
図２は、ブレーキ（制動）回路例を示すものである。この図２中、２１は、ブレーキペダル２２の操作量（踏み込み量）に応じてブレーキ液圧を発生させる第１液圧発生源としてのマスタシリンダである。また、第２液圧発生源としてのポンプ装置２３が設けられている。このポンプ装置２３は、２台のポンプ２４と、ポンプ２４を駆動する１つのモータ２５とを備えている。各ポンプ２４は、マスタシリンダ２１のリザーバタンク２１ａから逆止弁２６を介してブレーキ液を吸い込んで、高圧のブレーキ液を逆止弁２７を介してアキュムレータ２８に吐出する。ポンプ２４から吐出された余剰ブレーキ液は、逆止弁２９を介してリザーバタンク２１ａに戻される。アキュムレータ２８に蓄圧されたブレーキ液は、リニアソレノイドバルブＬＳＶ２９によって所望の圧力に調圧された後、リザーバ３０に供給される。
【００１２】
各車輪に設けられたブレーキ装置つまり摩擦力によって制動を行う摩擦制動装置は、実施形態では全てディスクブレーキとされ、左前輪用ブレーキ装置が符号３１ＦＬで示され、右前輪用ブレーキ装置が符号３１ＦＲで示され、左後輪用ブレーキ装置が符号３１RLで示され、右後輪用ブレーキ装置が符号３１RＲで示される。各ブレーキ装置３１ＦＬ〜３１ＲＲは、ＡＢＳ制御回路３２を介して、ブレーキ液圧が供給される。すなわち、ＡＢＳ制御回路３２は、２つの接続部３３、３４を有して、接続部３３に対しては、電磁式の開閉弁からなるＭＣＶ１を介してのマスタシリンダ２１からのブレーキ液と、電磁式の開閉弁からなるＶＬＶ１を介してのリザーバ３０からのブレーキ液とが選択的に供給される。同様に、接続部３４に対しては、電磁式の開閉弁からなるＭＣＶ２を介してのマスタシリンダ２１からのブレーキ液と、電磁式の開閉弁からなるＶＬＶ２を介してのリザーバ３０からのブレーキ液とが選択的に供給される。リザーバ３０からマスタシリンダ２１のリザーバ２１ａに到る通路４１には、電磁式の開閉弁４２が接続されている。この開閉弁４２は、ポンプ装置２３からリニアソレノイドバルブLＳＶを介して車輪ブレーキ装置へブレーキ液圧を供給する制動時に閉とされ、それ以外では開とされる。
【００１３】
ＡＢＳ制御回路３２は、各ブレーキ装置毎に電磁開閉弁からなる供給弁と排出弁とを有する。すなわち、接続部３３からのブレーキ液は、供給弁３５ＦＬを介して左前輪用ブレーキ装置３１ＦＬに供給され、、供給弁３５ＲＲを介して右後輪用ブレーキ装置３１ＲＲに供給される。同様に、接続部３４からのブレーキ液は、供給弁３５ＦＲを介して右前輪用ブレーキ装置３１ＦＲに供給され、、供給弁３５ＲＬを介して左後輪用ブレーキ装置３１ＲＬに供給される。また、ＡＢＳ制御中での各ブレーキ装置３１ＦＬ〜３１ＲＬからのブレーキ液排出は、排出弁３６ＦＬ〜３６ＲＲを介して、個々独立して行われる。尚、図２中、３７ＦＬ〜３７ＲＲは、各ブレーキ装置に設けられて、供給弁３５をバイパスしてブレーキ液をすみやかに排出するための逆止弁である。
【００１４】
マスタシリンダ２１から開閉弁ＭＣＶ１に到るブレーキ通路には、ブレーキ液の圧力に応じて変位されて、ブレーキペダル２２の操作量を検出するストロークセンサ３８が接続されている。なお、図２中符号Ｐで示すのは、圧力センサである。
【００１５】
図３は、制御系統を示すものであり、Ｕはマイクロコンピュ−タを利用して構成されたコントロ−ラである。このコントロ−ラＵは、エンジン１やモータ２を利用した走行用駆動制御を行う他、制動制御を行う。このためコントロ−ラＵには、前記ストロークセンサ３８からの信号の他、各種センサあるいはスイッチ（検出手段）Ｓ１〜Ｓ６からの信号が入力される。センサＳ１は、ブレーキペダルが踏み込み操作されたときにＯＮとなるブレーキスイッチである。センサＳ２は、車速を検出する車速センサである。センサＳ３は、アキュムレータ２８の蓄圧圧力を検出する圧力センサである。センサＳ４は、アクセルの操作量を検出するアクセルセンサである。センサＳ５は、アクセルが踏み込み操作されたときにＯＮとなるアクセルスイッチである。センサＳ６は、自車両の周囲、例えば前方、側方あるいは後方に位置する障害物までの距離を検出するレーダである。コントローラＵからは、前記モータ２の他、各種バルブに対して所定の制御信号が出力される。
【００１６】
次にコントローラＵの制御内容のうち、制動制御の点に着目して図４、図５のフローチャートを参照しつつ説明するが、以下の説明でＱはステップを示す。尚、実施形態では、摩擦制動力は、基本的に、第２液圧発生源としてのポンプ装置２３からのブレーキ液圧を利用して制動力を得るようにされ、第１液圧発生源としてのマスタシリンダ２２からのブレーキ液圧は、非常時に用いるようにしてある。また、レーダＳ６は、後述する図９以下の別の実施形態において用いられ、図４、５の実施形態では用いられない。
【００１７】
まず、図４のＱ１において、ブレーキスイッチＳ１がＯＮされているか否かが判別される。このＱ１の判別でＮＯのときは、各ブレーキ装置３１ＦＬ〜３１ＲＲをマスタシリンダ２１に連通させるべく、Ｑ２において、開閉弁ＭＣＶ１、ＭＣＶ２が開かれ、ＶＬＶ１、ＶＬＶ２が閉じられる。Ｑ１の判別でＹＥＳのときは、Ｑ３において、ブレーキ液圧センサ等に異常があるか否かが判別される。このＱ３の判別でＹＥＳのときも、Ｑ２に移行される。Ｑ３の判別でＮＯのときは、Ｑ４において、開閉弁ＭＣＶ１、ＭＣＶ２が閉じられる（マスタシリンダ２１での発生ブレーキ液圧の使用禁止状態）。
【００１８】
Ｑ４の後、Ｑ５において、車速、ブレーキ操作量が入力される。次いで、Ｑ６において、センサ３８によって検出されるブレーキ操作量に基づいて、要求制動力Ｇｔが決定される。この要求制動力Ｇｔは、ブレーキ操作量が大きいほど大きい値に設定される。この後、Ｑ７において、アクセルが踏み込み操作されているか否かが判別される。このＱ７の判別でＹＥＳのときは、Ｑ８において、要求制動力Ｇｔが、Ｇｔ＋α（α＞０）として設定される（大きい値への補正）。
【００１９】
前記Ｑ８の後あるいはＱ７の判別でＮＯのときはそれぞれ、図５のＱ１１へ移行する。Ｑ１１では、車速に応じて、モータ２によって得られる最大回生制動力の大きさＧｒｍが決定される。最大回生制動力Ｇｒｍは、図６に示すように、モータ２の特性からして、車速が大きいほど小さい値とされる。この後、Ｑ１２において、要求制動力Ｇｔが、最大回生制動力Ｇｒｍよりも大きいか否かが判別される。
【００２０】
前記Ｑ１２の判別でＮＯのときは、要求制動力を、回生制動力でもって全てまかなえるときである。このときは、Ｑ１３において、回生制動のゲインＧｒｇ（Ｇｒｇ＜０）が、要求制動力Ｇｔを満足する値となるように設定される。すなわち、ゲインＧｒｇと最大回生制動力Ｇｒｍとを乗算した値が、要求制動力Ｇｔとなるように、ゲインＧｒｇが決定される。この後、Ｑ１４において、モータ２の回生制動力が、ゲインＧｒｇに最大回生制動力Ｇｒｍを乗算した値でもって実行される。Ｑ１４の後は、Ｑ１５において、油圧制動力つまり摩擦制動力が０となるように制御される（リニアソレノイドバルブＬＳＶに基づく供給ブレーキ液圧が０とされる）。
【００２１】
前記Ｑ１２の判別でＹＥＳのときは、回生制動力のみでは要求制動力Ｇｔを実現できないときであり、このときは、摩擦制動力をも利用して要求制動力Ｇｔを満足させる制御が行われる。すなわち、Ｑ１６において、ブレーキ操作速度（実施形態では、センサ３８で検出されるブレーキ操作量を微分することにより決定）に基づいて、回生制動のゲインＧｒｇが設定される。このゲインＧｒｇは、図７に示すように、ブレーキ操作速度が所定値βのときに例えば０．９に設定され、ブレーキ操作速度が所定値βよりも小さいときに例えば１．０に設定される。そして、ブレーキ操作速度が所定値βよりも大きいときは、ブレーキ操作速度が大きくなるほどゲインＧｒｇが小さくなるように設定される。このように、回生制動用のゲインＧｒｇは、基本的に、ブレーキ操作速度が大きくなるほど急制動の程度が大きいときであるとして小さく設定されるが、ブレーキ操作速度が所定値βよりも小さいときは、急制動が要求されていないときであるとして、最大回生制動力が得られるようゲインＧｒｇが１．０に設定される。
【００２２】
Ｑ１７では、要求制動力Ｇｔから、ＧｒｇにＧｒｍを乗算した値（回生制動力）を差し引いた値が、油圧制動力つまり摩擦制動力Ｇｔｕとして設定される。この後、Ｑ１８において、ＧｒｇにＧｒｍを乗算した値の回生制動力を実現する制御が行われ、Ｑ１９において、Ｇｕの値の摩擦制動力を実現する制御が行われる（リニアソレノイドバルブＬＳＶの制御）。
【００２３】
図９は、参考例を示すものであり、本参考例では、危険回避等のために自動ブレーキ制御を行う場合において、要求制動力を、走行環境、特に前方障害物との関係において決定するようにしてある。より具体的には、前方障害物までの距離と前方障害物に対する相対速度とに基づいて、要求制動力を決定するようにしてある。まず、図９のＱ２１〜Ｑ２４は、図４のＱ１〜Ｑ４と同じである。Ｑ２４の後、Ｑ２５においては、車速と、走行環境としてのレーダＳ６を利用した前方障害物までの距離が検出される。Ｑ２６では、Ｑ２５で得られた前方障害物までの距離を微分することにより得られた相対速度と、前方歩障害物までの距離とに基づいて、要求制動力Ｇｔが決定される。この要求制動力Ｇｔは、相対速度が大きいほどまた距離が小さいほど大きくなるように設定される。
【００２４】
Ｑ２６の後は、Ｑ２７、Ｑ２８の処理が行われるが、これは、図４におけるＱ７、Ｑ８と同じである。また、Ｑ２８の後は、図５のＱ１１移行の処理が行われるが、図５の場合とは、Ｑ１６における処理のみが異なっており、その他は図５の場合と全く同じ処理が行われる。すなわち、図９の場合におけるＱ１６の処理では、要求制動力Ｇｔに基づいて、例えば図８に示すような特性図に基づいて、回生制動のゲインＧｒｇが決定される。この図８に示すように、ゲインＧｒｇは、要求制動力Ｇｔが大きいほど小さくなるように決定される（要求制動力Ｇｔが大きい時は小さいときに比してゲインＧｒｇが小さく設定される）。このように、前方障害物との危険回避のために設定される自動ブレーキのための要求制動力Ｇｔが大きいほど急ブレーキの要求度合いが高いときであるして、回生制動の割合を小さくすべくゲインＧｒｇが小さくなるように設定される。
【００２５】
図１０は、本発明の別の実施形態を示すものである。本実施形態では、図９の実施形態で示すのと同様の手法によって走行環境（前方障害物との距離と相対速度）に基づいて第１の仮要求制動力Ｇｔaを決定する一方、図４の実施形態で示すのと同様の手法によってブレーキ操作量に基づいて第の２の仮要求制動力Ｇｔｍが決定される。そして、両要求制動力ＧｔaとＧｔｍのうちいずれか大きい方が、最終的な要求制動力Ｇｔとして決定される。また、回生制動のゲインＧｒｇは、ブレーキ操作速度に応じて図７のようにして決定されるが、第１の仮要求制動力Ｇｔaが所定値よりも大きい時は、緊急性が高いときであるとして、ブレーキ操作速度とは無関係にゲインＧｒｇを強制的に０に設定するようにしてある。
【００２６】
以上のことを前提として、図１０のＱ３１において、車速、前方障害物までの距離等の走行環境、ブレーキ操作量が検出される。Ｑ３２では、走行環境（前方障害物までの距離と相対速度）に基づいて、エンジン１や自動変速機５の抵抗による減速分では不足する制動力を補うための第１の仮要求制動力Ｇｔaが決定される。Ｑ３３では、仮要求制動力Ｇｔaが、０よりも大きいか否かが判別される（走行環境に基づく自動ブレーキが必要なときであるか否かの判別）。このＱ３３の判別でＮＯのときは、Ｑ４１において、ブレーキスイッチがＯＮであるか否かが判別される。このＱ４１の判別でＮＯのときは、Ｑ４２に移行する（図４のＱ２対応）。Ｑ３３の判別でＹＥＳのとき、あるいはＱ４１の判別でＹＥＳのときは、それぞれ、Ｑ３４において、ＡＢＳ制御あるいは圧力センサに異常があるか否かが判別される。このＱ３４の判別でＹＥＳのときも、Ｑ４２に移行する。
【００２７】
Ｑ３４の判別でＮＯのときは、Ｑ３５において、ＭＣＶ１、ＭＣＶ２が閉じられた後、Ｑ３６において、ブレーキ操作量に基づいて、第２の仮要求制動力Ｇｔｍが決定される。この後、Ｑ３７において、第１の仮要求制動力Ｇｔaが所定値よりも大きいか否かが判別される。このＱ３７の判別でＹＥＳのときは、Ｑ３８において緊急フラグが１にセットされ、Ｑ３７の判別でＮＯのときは、Ｑ３９において緊急フラグが０にリセットされる。
【００２８】
Ｑ３８あるいはＱ３９の後はそれぞれ、Ｑ４０において、２つの仮要求制動力ＧｔａとＧｔｍのうち、大きい方が最終要求制動力Ｇｔとして決定される。Ｑ４０の後は、図５のＱ１１以降の処理がなされる。ただし、前述したように、図５のＱ１６の処理では、基本的に、回生制動のゲインＧｒｇがブレーキ操作速度に基づいて決定されるが、緊急フラグが１の時は、ブレーキ操作速度に関係なく、ゲインＧｒｇが０に設定される。
【００２９】
以上実施形態について説明したが、本発明はこれに限らず、例えば次のような場合をも含むものである。回生制動を行うためのモータとしては、走行用に限らず、発電器１４を利用することもできる（特に大型の発電器の場合で、エンジン１を介して走行エネルギを発電器に伝達する）。エンジン１を有しないで、モータ２のみによって走行駆動を行ういわゆる電気自動車にも同様に適用し得る。制動時にアクセル操作されているときは、回生制動の比率が小さくなるように設定することもできる（例えば、Ｑ１６で決定されるゲインＧｒｇを、アクセル操作されているときは所定割合小さくする補正を行う）。駆動輪は、後輪であってもよく、全輪であってもよい。
【００３０】
フロ−チャ−トに示す各ステップ（ステップ群）あるいはセンサやスイッチ等の各種部材は、その機能の上位表現に手段の名称を付して表現することができる。また、本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。さらに、本発明は制御方法として表現することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されるパワートレインの一例を示す全体系統図。
【図２】摩擦制動用のブレーキ系統を示す図。
【図３】制御系統例を示す図。
【図４】本発明の制御例を示フローチャート。
【図５】本発明の制御例を示すフローチャート。
【図６】車速に応じて得られる最大回生制動力の一例を示す図。
【図７】ブレーキ操作速度に応じて回生制動の制御割合を設定するゲインの設定例を示す図。
【図８】要求制動力に応じて回生制動の制御割合を設定するゲインの設定例を示す図。
【図９】参考例を示すフローチャート。
【図１０】本発明の別の制御例を示すフローチャート。
【符号の説明】
２：モータ（回生制動用）
９ＦＬ、９ＦＲ：左右前輪（駆動対象）
２２：ブレーキペダル
２３：ポンプ装置（摩擦制動用のブレーキ液圧発生源）
３１ＦＬ〜３１ＲＲ：ブレーキ装置（摩擦制動用）
３８：ブレーキストロークセンサ（ブレーキ操作量検出）
ＬＳＶ：リニアソレノイドバルブ（ブレーキ液圧調整用）
Ｓ１：ブレーキスイッチ
Ｓ２：車速センサ
Ｓ５：アクセルスイッチ
Ｓ６：レーダ（前方障害物検出用）
Ｕ：コントロ−ラ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle braking device.
[0002]
[Prior art]
In an electric vehicle or a hybrid car, it is common to perform regenerative braking in which traveling energy is converted into electric energy and braking force is obtained by resistance at the time of deceleration. In Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-264793, when the required braking force set in accordance with the operation state of the brake pedal is small, only regenerative braking is performed, and when the regenerative braking force alone is insufficient, the vehicle is subjected to friction. There has been proposed one that also performs friction braking for generating braking force. Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-229608 proposes that braking is performed by both regenerative braking and friction braking during sudden braking.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in regenerative braking, regenerative energy is recovered, which is preferable for improving fuel efficiency. For this reason, it is preferable that only regenerative braking is performed within the range of the required braking force set according to the operation state of the brake pedal, and friction braking is also performed when the required braking force cannot be satisfied only by regenerative braking. is there.
[0004]
As described above, when regenerative braking and friction braking are performed together when the required braking force is large, both regenerative braking and friction braking are performed when the required braking force is large, for example, during sudden braking. However, it has been found that the conventional method is a braking method in which the shortage of regenerative braking is compensated by friction braking, which is likely to cause a problem in terms of responsiveness. That is, when performing regenerative braking, first, control for setting the regenerative braking force is performed, then control for realizing the set regenerative braking force is performed, and until the regenerative braking force is actually obtained. This will cause a considerable time delay.
[0005]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to improve the braking response during sudden braking when regenerative braking and friction braking are performed together when the required braking force is large. It is to provide an excellent vehicle braking device.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the following solution is adopted in the present invention. That is, as described in claim 1 in the claims,
Regenerative braking means that is provided in the power transmission path of the vehicle and generates regenerative braking force to perform regenerative braking;
Friction braking means for generating friction braking force on the vehicle using the brake hydraulic pressure from the pump device to perform friction braking;
Requested braking force determining means for determining the required braking force based on the amount of brake operation by the driver;
Control means for controlling the regenerative braking means and the friction braking means so as to be the required braking force determined by the required braking force determining means;
With
The control means performs only regenerative braking when the required braking force is smaller than a predetermined value, while when the required braking force is larger than the predetermined value, a value obtained by subtracting the regenerative braking force from the required braking force. In the state where the friction braking force is set, both the regenerative braking and the friction braking are performed, and when it is determined that the sudden braking is necessary, the regenerative braking with respect to the required braking force is performed as compared with the case where the sudden braking is not necessary. Decreasing the ratio of the braking force and decreasing the ratio as the operating speed of the brake pedal increases.
It is like that. A preferred mode based on the above solution is as described in claim 2 and the following claims.
[0007]
【The invention's effect】
According to the first aspect, by determining the required braking force based on the amount of brake operation by the driver, it is possible to set the value as a value that sufficiently reflects the degree of the brake request by the driver. Further, when the required braking force is small, only regenerative braking is performed, which is preferable for improving fuel efficiency. Furthermore, when the required braking force is large, the required braking force can be reliably ensured by compensating for the shortage of regenerative braking by friction braking. Furthermore, when the required braking force is large and sudden braking is performed, the ratio of regenerative braking, which has a relatively large response delay to achieve the required braking force, is reduced compared to when sudden braking is not performed. The ratio of excellent friction braking is increased, and the response is satisfactory. Of course, when the required braking force is large, the required braking force itself is a value that reflects the driver's request regardless of whether the braking is sudden or not, which is preferable in terms of braking feeling. . In addition to the above, the higher the operating speed of the brake pedal, that is, the higher the degree of sudden braking, the smaller the ratio of regenerative braking in the required braking force, and the sufficient responsiveness can be ensured.
[0008]
According to claim 2, whether a sudden braking, it is Ru can be determined accurately based on the operating speed of the brake pedal.
According to the third aspect , when the accelerator is operated during braking, the driver is considered to be in a panic state. At this time, the required braking force is increased to ensure safety and braking response. It is preferable in securing the above.
According to claim 4 , when the accelerator is operated during braking, it is considered that the driver is in a panic state. At this time, the ratio of regenerative braking to the required braking force is reduced, and the response of braking is achieved. It is preferable in securing the above.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows a drive system of a hybrid car, wherein 1 is a travel drive engine (internal combustion engine, multi-cylinder engine in the embodiment), and 2 is a travel drive motor (electric motor). The output (generated torque) of the engine 1 is input to an automatic transmission 5 including a torque converter 3, an electromagnetic clutch 4, and a multi-speed gear mechanism. The output from the automatic transmission 5 is transmitted to the differential gear 10 for the left and right front wheels 9FL and 9FR as drive wheels via gears 6, 7, and 8 as interlocking mechanisms. The output of the motor 2 is transmitted to the gear 6 through gears 11 and 12 as interlocking mechanisms, and finally transmitted to the left and right front wheels 9FR and 9FL as drive wheels. A battery (capacitor including a capacitor) 13 is provided as a voltage source of the motor 2, and charging of the battery 13 is performed by a generator 14 as an electric motor mechanically driven by the engine 1.
[0010]
In the embodiment, the automatic transmission 5 has four forward speeds and one reverse speed. An electromagnetic clutch 16 is incorporated in the interlocking mechanism 15 between the engine 1 and the generator 14 so that the connection between the engine 1 and the generator 14 can be appropriately cut. The generator 14 is sufficiently large compared to the generator installed in a normal automobile in order to start the engine 1 rapidly, but compared to the motor 12 for driving. Is small enough.
[0011]
FIG. 2 shows an example of a brake (braking) circuit. In FIG. 2, reference numeral 21 denotes a master cylinder as a first hydraulic pressure generation source that generates brake hydraulic pressure in accordance with an operation amount (depression amount) of the brake pedal 22. Further, a pump device 23 is provided as a second hydraulic pressure generation source. The pump device 23 includes two pumps 24 and a single motor 25 that drives the pumps 24. Each pump 24 sucks in brake fluid from the reservoir tank 21 a of the master cylinder 21 through the check valve 26, and discharges high-pressure brake fluid to the accumulator 28 through the check valve 27. Excess brake fluid discharged from the pump 24 is returned to the reservoir tank 21 a via the check valve 29. The brake fluid accumulated in the accumulator 28 is adjusted to a desired pressure by the linear solenoid valve LSV 29 and then supplied to the reservoir 30.
[0012]
The brake devices provided on the wheels, that is, the friction braking devices that perform braking by friction force are all disc brakes in the embodiment, the left front wheel brake device is denoted by reference numeral 31FL, and the right front wheel brake device is denoted by reference numeral 31FR. The left rear wheel brake device is indicated by reference numeral 31RL, and the right rear wheel brake device is indicated by reference numeral 31RR. Each brake device 31FL to 31RR is supplied with brake fluid pressure via the ABS control circuit 32. In other words, the ABS control circuit 32 has two connecting portions 33 and 34, and the brake fluid from the master cylinder 21 via the MCV 1 formed of an electromagnetic on-off valve and electromagnetic waves are connected to the connecting portion 33. The brake fluid from the reservoir 30 is selectively supplied via the VLV1 composed of an open / close valve of the formula. Similarly, for the connecting portion 34, brake fluid from the master cylinder 21 via the MCV2 composed of an electromagnetic on-off valve and brake fluid from the reservoir 30 via the VLV2 composed of an electromagnetic on-off valve. Are selectively supplied. An electromagnetic on-off valve 42 is connected to a passage 41 from the reservoir 30 to the reservoir 21 a of the master cylinder 21. The on-off valve 42 is closed during braking for supplying brake fluid pressure from the pump device 23 to the wheel brake device via the linear solenoid valve LSV, and is opened otherwise.
[0013]
The ABS control circuit 32 has a supply valve and a discharge valve each consisting of an electromagnetic on-off valve for each brake device. That is, the brake fluid from the connecting portion 33 is supplied to the left front wheel brake device 31FL via the supply valve 35FL, and is supplied to the right rear wheel brake device 31RR via the supply valve 35RR. Similarly, the brake fluid from the connecting portion 34 is supplied to the right front wheel brake device 31FR via the supply valve 35FR, and is supplied to the left rear wheel brake device 31RL via the supply valve 35RL. Further, the brake fluid discharge from each of the brake devices 31FL to 31RL during the ABS control is performed independently through the discharge valves 36FL to 36RR. In FIG. 2, reference numerals 37FL to 37RR are check valves provided in each brake device for bypassing the supply valve 35 and quickly discharging the brake fluid.
[0014]
A stroke sensor 38 that is displaced according to the pressure of the brake fluid and detects the operation amount of the brake pedal 22 is connected to the brake passage from the master cylinder 21 to the on-off valve MCV1. In addition, what is shown with the code | symbol P in FIG. 2 is a pressure sensor.
[0015]
FIG. 3 shows a control system, and U is a controller configured using a microcomputer. The controller U performs driving control for driving using the engine 1 and the motor 2 and also performs braking control. For this reason, in addition to the signal from the stroke sensor 38, the controller U receives signals from various sensors or switches (detection means) S1 to S6. The sensor S1 is a brake switch that is turned on when the brake pedal is depressed. The sensor S2 is a vehicle speed sensor that detects the vehicle speed. The sensor S3 is a pressure sensor that detects the accumulated pressure of the accumulator 28. The sensor S4 is an accelerator sensor that detects an operation amount of the accelerator. The sensor S5 is an accelerator switch that is turned on when the accelerator is depressed. The sensor S6 is a radar that detects a distance to an obstacle located around the host vehicle, for example, forward, sideward, or rearward. A predetermined control signal is output from the controller U to the various valves in addition to the motor 2.
[0016]
Next, the control contents of the controller U will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 4 and 5 while focusing on the point of braking control. In the following description, Q indicates a step. In the embodiment, the friction braking force is basically obtained by using the brake hydraulic pressure from the pump device 23 as the second hydraulic pressure generating source to obtain the braking force, and the first hydraulic pressure generating source. The brake fluid pressure from the master cylinder 22 is used in an emergency. Further, the radar S6 is used in another embodiment shown in FIG. 9 and later described later, and is not used in the embodiments shown in FIGS.
[0017]
First, in Q1 of FIG. 4, it is determined whether or not the brake switch S1 is ON. When the determination at Q1 is NO, the on-off valves MCV1 and MCV2 are opened and the VLV1 and VLV2 are closed at Q2 to allow the brake devices 31FL to 31RR to communicate with the master cylinder 21. If YES in Q1, it is determined in Q3 whether there is an abnormality in the brake fluid pressure sensor or the like. Even when the determination of Q3 is YES, the process proceeds to Q2. If NO in Q3, the on-off valves MCV1 and MCV2 are closed in Q4 (use of brake fluid pressure generated in the master cylinder 21 is prohibited).
[0018]
After Q4, the vehicle speed and the brake operation amount are input at Q5. Next, at Q6, the required braking force Gt is determined based on the brake operation amount detected by the sensor 38. The required braking force Gt is set to a larger value as the brake operation amount is larger. Thereafter, in Q7, it is determined whether or not the accelerator is depressed. If YES in Q7, the required braking force Gt is set as Gt + α (α> 0) (correction to a larger value) in Q8.
[0019]
After Q8 or when NO in Q7, the process proceeds to Q11 in FIG. In Q11, the magnitude Grm of the maximum regenerative braking force obtained by the motor 2 is determined according to the vehicle speed. As shown in FIG. 6, the maximum regenerative braking force Grm is set to a smaller value as the vehicle speed increases from the characteristics of the motor 2. Thereafter, at Q12, it is determined whether or not the required braking force Gt is larger than the maximum regenerative braking force Grm.
[0020]
If NO in Q12, the required braking force can be fully covered by the regenerative braking force. At this time, in Q13, the regenerative braking gain Grg (Grg <0) is set so as to satisfy the required braking force Gt. That is, the gain Grg is determined so that a value obtained by multiplying the gain Grg and the maximum regenerative braking force Grm becomes the required braking force Gt. Thereafter, in Q14, the regenerative braking force of the motor 2 is executed with a value obtained by multiplying the gain Grg by the maximum regenerative braking force Grm. After Q14, in Q15, the hydraulic braking force, that is, the friction braking force is controlled to be zero (the supply brake hydraulic pressure based on the linear solenoid valve LSV is zero).
[0021]
When the determination in Q12 is YES, the required braking force Gt cannot be realized by using only the regenerative braking force. At this time, the friction braking force is also used to satisfy the required braking force Gt. That is, in Q16, the regenerative braking gain Grg is set based on the brake operation speed (determined by differentiating the brake operation amount detected by the sensor 38 in the embodiment). As shown in FIG. 7, the gain Grg is set to, for example, 0.9 when the brake operation speed is a predetermined value β, and is set to, for example, 1.0 when the brake operation speed is smaller than the predetermined value β. . When the brake operation speed is higher than the predetermined value β, the gain Grg is set to be smaller as the brake operation speed is higher. As described above, the regenerative braking gain Grg is basically set to be small when the degree of sudden braking is large as the brake operation speed increases, but when the brake operation speed is smaller than the predetermined value β. Assuming that sudden braking is not required, the gain Grg is set to 1.0 so that the maximum regenerative braking force can be obtained.
[0022]
In Q17, a value obtained by subtracting a value (regenerative braking force) obtained by multiplying Grg by Grm from the required braking force Gt is set as the hydraulic braking force, that is, the friction braking force Gtu. Thereafter, in Q18, control for realizing a regenerative braking force having a value obtained by multiplying Grg by Grm is performed, and in Q19, control for realizing a friction braking force having a value of Gu is performed (control of the linear solenoid valve LSV). .
[0023]
FIG. 9 shows a reference example. In this reference example, when automatic brake control is performed for danger avoidance or the like, the required braking force is determined in relation to the driving environment, particularly in relation to the front obstacle. It is. More specifically, the required braking force is determined based on the distance to the front obstacle and the relative speed with respect to the front obstacle. First, Q21 to Q24 in FIG. 9 are the same as Q1 to Q4 in FIG. After Q24, at Q25, the vehicle speed and the distance to the front obstacle using the radar S6 as the traveling environment are detected. In Q26, the required braking force Gt is determined based on the relative speed obtained by differentiating the distance to the front obstacle obtained in Q25 and the distance to the front walking obstacle. The required braking force Gt is set to increase as the relative speed increases and the distance decreases.
[0024]
After Q26, processing of Q27 and Q28 is performed, which is the same as Q7 and Q8 in FIG. Further, after Q28, the process of shifting to Q11 in FIG. 5 is performed. However, only the process in Q16 is different from the case of FIG. 5, and the other processes are the same as those in FIG. That is, in the process of Q16 in the case of FIG. 9, the regenerative braking gain Grg is determined based on the required braking force Gt, for example, based on a characteristic diagram as shown in FIG. As shown in FIG. 8, the gain Grg is determined to be smaller as the required braking force Gt is larger (when the required braking force Gt is larger, the gain Grg is set smaller than when it is smaller). Thus, the greater the required braking force Gt for automatic braking set for avoiding danger with front obstacles, the higher the required degree of sudden braking, and the smaller the ratio of regenerative braking. The gain Grg is set to be small.
[0025]
FIG. 10 shows another embodiment of the present invention. In the present embodiment, the first provisional required braking force Gta is determined based on the driving environment (distance and relative speed with respect to the front obstacle) by the same method as shown in the embodiment of FIG. The second provisional required braking force Gtm is determined based on the brake operation amount by the same method as shown in the embodiment. The larger of the two required braking forces Gta and Gtm is determined as the final required braking force Gt. The regenerative braking gain Grg is determined as shown in FIG. 7 in accordance with the brake operation speed. The first temporary required braking force Gta is larger than a predetermined value when the urgency is high. The gain Grg is forcibly set to 0 regardless of the brake operation speed.
[0026]
Based on the above, in Q31 of FIG. 10, the traveling environment such as the vehicle speed, the distance to the front obstacle, and the amount of brake operation are detected. In Q32, based on the traveling environment (distance to the front obstacle and relative speed), the first provisional required braking force Gta for supplementing the braking force that is insufficient for the deceleration due to the resistance of the engine 1 or the automatic transmission 5 is obtained. It is determined. In Q33, it is determined whether or not the temporary required braking force Gta is greater than 0 (determination of whether or not automatic braking based on the driving environment is necessary). If the determination in Q33 is NO, it is determined in Q41 whether or not the brake switch is ON. If the determination in Q41 is NO, the process proceeds to Q42 (corresponding to Q2 in FIG. 4). If YES in Q33, or YES in Q41, it is determined in Q34 whether there is an abnormality in the ABS control or the pressure sensor, respectively. If YES in Q34, the process proceeds to Q42.
[0027]
If NO in Q34, MCV1 and MCV2 are closed in Q35, and then the second temporary required braking force Gtm is determined in Q36 based on the brake operation amount. Thereafter, in Q37, it is determined whether or not the first temporary required braking force Gta is larger than a predetermined value. If YES in Q37, the emergency flag is set to 1 in Q38, and if NO in Q37, the emergency flag is reset to 0 in Q39.
[0028]
After Q38 or Q39, respectively, the larger one of the two temporary required braking forces Gta and Gtm is determined as the final required braking force Gt in Q40. After Q40, the processing after Q11 in FIG. 5 is performed. However, as described above, in the process of Q16 in FIG. 5, the regenerative braking gain Grg is basically determined based on the brake operation speed, but when the emergency flag is 1, regardless of the brake operation speed. The gain Grg is set to zero.
[0029]
Although the embodiment has been described above, the present invention is not limited to this, and includes, for example, the following cases. The motor for performing regenerative braking is not limited to traveling, and a generator 14 can also be used (particularly, in the case of a large generator, traveling energy is transmitted to the generator via the engine 1). The present invention can be similarly applied to a so-called electric vehicle that does not have the engine 1 and is driven by the motor 2 alone. When the accelerator is operated during braking, the regenerative braking ratio can be set to be small (for example, the gain Grg determined in Q16 is corrected to be reduced by a predetermined ratio when the accelerator is operated). ). The drive wheels may be rear wheels or all wheels.
[0030]
Each step (step group) shown in the flow chart or various members such as sensors and switches can be expressed by adding the name of the means to the high-order expression of the function. Further, the object of the present invention is not limited to what is explicitly stated, but also implicitly includes providing what is substantially preferred or expressed as an advantage. Furthermore, the present invention can also be expressed as a control method.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall system diagram showing an example of a powertrain to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a diagram showing a brake system for friction braking.
FIG. 3 is a diagram showing an example of a control system.
FIG. 4 is a flowchart showing a control example of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart showing a control example of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing an example of the maximum regenerative braking force obtained according to the vehicle speed.
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of setting a gain for setting a control ratio of regenerative braking according to a brake operation speed.
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of setting a gain for setting a control ratio of regenerative braking according to a required braking force.
FIG. 9 is a flowchart showing a reference example.
FIG. 10 is a flowchart showing another control example of the present invention.
[Explanation of symbols]
2: Motor (for regenerative braking)
9FL, 9FR: Front left and right wheels (drive target)
22: Brake pedal 23: Pump device (brake hydraulic pressure generation source for friction braking)
31FL to 31RR: Brake device (for friction braking)
38: Brake stroke sensor (Brake operation amount detection)
LSV: Linear solenoid valve (for adjusting brake fluid pressure)
S1: Brake switch S2: Vehicle speed sensor S5: Accelerator switch S6: Radar (For front obstacle detection)
U: Controller

Claims

Regenerative braking means that is provided in the power transmission path of the vehicle and generates regenerative braking force to perform regenerative braking;
Friction braking means for generating friction braking force on the vehicle using the brake hydraulic pressure from the pump device to perform friction braking;
Requested braking force determining means for determining the required braking force based on the amount of brake operation by the driver;
Control means for controlling the regenerative braking means and the friction braking means so as to be the required braking force determined by the required braking force determining means;
With
The control means performs only regenerative braking when the required braking force is smaller than a predetermined value, while when the required braking force is larger than the predetermined value, a value obtained by subtracting the regenerative braking force from the required braking force. In the state where the friction braking force is set, both the regenerative braking and the friction braking are performed, and when it is determined that the sudden braking is necessary, the regenerative braking with respect to the required braking force is performed as compared with the case where the sudden braking is not necessary. Decreasing the ratio of the braking force and decreasing the ratio as the operating speed of the brake pedal increases.
A braking device for a vehicle.

In claim 1,
The braking device for a vehicle, wherein whether or not the sudden braking is necessary is determined based on an operation speed of a brake pedal.

In claim 1,
A braking device for a vehicle, wherein the required braking force is corrected to a large value when the accelerator is operated.

In claim 1,
A braking device for a vehicle, wherein the ratio is made smaller when the accelerator is operated.