JP3843987B2

JP3843987B2 - 車輌の制動力制御装置

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Publication number: JP3843987B2
Application number: JP2004143431A
Authority: JP
Inventors: 覚大作
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2004-05-13
Filing date: 2004-05-13
Publication date: 2006-11-08
Anticipated expiration: 2024-05-13
Also published as: JP2005324640A

Description

本発明は、車輌の制動力制御装置に係り、更に詳細には車輪に摩擦式制動装置及び回生式制動装置を有する車輌の制動力制御装置に係る。

自動車等の車輌の制動力制御装置の一つとして、本願出願人の出願にかかる下記の特許文献１に記載されている如く、摩擦式制動装置及び回生式制動装置を有する車輌の制動力制御装置であって、少なくとも運転者の制動要求量に基づき車輪の目標制動力を演算し、摩擦式制動装置よりも回生式制動装置を優先して制動力を発生させることにより車輪の制動力を目標制動力に制御するよう構成された制動力制御装置が従来より知られている。

かかる制動力制御装置によれば、摩擦式制動装置よりも回生式制動装置を優先して制動力が発生されるので、車輌の全体の制動力を運転者の制動要求量に対応して制御することができると共に、摩擦式制動装置に対し回生式制動装置が優先されない場合に比して回生効率を高くすることができる。
特開２００２−９５１０８号公報

一般に、摩擦式制動装置及び回生式制動装置を有する車輌の制動力制御装置に於いては、摩擦式制動装置のみにより制動力が発生されている状況に於いて回生式制動装置による制動力の発生が開始される場合に、回生効率が高くなるよう摩擦式制動装置による制動力が急激に回生式制動装置による制動力に置き換えられると、車輪の実際の制動力が変動し、運転者が異和感を感じることがある。

即ち摩擦式制動装置は一般に車輪のブレーキディスクの如き被押圧部材にブレーキパッドの如き押圧部材を押圧することにより制動力を発生するようになっているため、例えば被押圧部材や押圧部材の摩擦係数の個体差や経時変化による変動等に起因して、制御上の目標制動力と実際の制動力が一致しない場合がある。目標制動力と実際の制動力との差の大きさは目標制動力の大きさに比例するので、摩擦式制動装置による制動力が急激に回生式制動装置による制動力に置き換えられることにより、摩擦式制動装置の目標制動力が急激に低下され回生式制動装置の目標制動力が急激に増大されると、摩擦式制動装置の目標制動力と実際の制動力との差が比較的急激に減少し、これに起因して車輪の制動力及び車輌全体の制動力が変動する。

かかる問題を解消すべく、回生式制動装置による制動力の最大許容増大率を設定し、回生式制動装置による制動力が増大する際の増大率を最大許容増大率以下に制限することが考えられる。

しかし回生式制動装置による制動力の増大率が最大許容増大率以下に制限される場合には、回生式制動装置のみにより制動が開始されるべき状況に於いても回生式制動装置による制動力の増大率が最大許容増大率以下に制限されてしまう。そのため例えば運転者により制動操作が開始されその制動要求量が比較的急激に上昇する状況に於いて、高い回生制動が可能であるにも拘らず回生制動が制限されるので、制動装置による回生制動を効果的に利用し回生効率を高くすることができなくなる。

本発明は、回生式制動装置及び摩擦式制動装置を有する車輌の従来の制動力制御装置に於ける上述の如き問題に鑑みてなされたものであり、本発明の主要な課題は、摩擦式制動装置及び回生式制動装置を有する車輌の制動力制御装置に於いて、回生式制動装置による制動力の増大率の制限が必要な状況であるか否かを判別し、増大率の制限が必要な状況に於いては増大率の制限が必要ではない状況に比して回生式制動装置による制動力の増大率の制限を高くすることにより、摩擦式制動装置による制動力が回生式制動装置による制動力に置き換えられる際の制動力の比較的急激な変動及びこれに起因する異和感を防止しつつ、回生式制動装置をできるだけ有効に利用し回生効率をできるだけ高くすることである。

上述の主要な課題は、本発明によれば、請求項１の構成、即ち車輪の被押圧部材に押圧部材を押圧することにより制動力を発生する摩擦式制動装置と、車輪駆動用電動機の回生作用により制動力を発生する回生式制動装置とを有する車輌の制動力制御装置にして、車輪が発生すべき制動力を求める手段と、車輪が発生すべき制動力を前記摩擦式制動装置及び前記回生式制動装置に配分する配分制御手段とを有し、前記配分制御手段が前記回生式制動装置のみに制動力を配分して制動力を増大させる際の前記回生式制動装置による制動力の最大許容増大率は、前記配分制御手段が前記摩擦式制動装置のみに制動力を配分している状況に於いて前記回生式制動装置への制動力の配分を開始し増大させる際の前記回生式制動装置による制動力の最大許容増大率よりも高いことを特徴とする車輌の制動力制御装置によって達成される。

また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１の構成に於いて、前記配分制御手段は前記回生式制動装置のみに制動力を配分して制動力を増大させる際の前記回生式制動装置による制動力の増大率を制限しないよう構成される（請求項２の構成）。

上記請求項１の構成によれば、配分制御手段が回生式制動装置のみに制動力を配分して制動力を増大させる際の回生式制動装置による制動力の最大許容増大率は、配分制御手段が摩擦式制動装置のみに制動力を配分している状況に於いて回生式制動装置への制動力の配分を開始し増大させる際の回生式制動装置による制動力の最大許容増大率よりも高いので、摩擦式制動装置のみに制動力を配分している状況に於いて回生式制動装置への制動力の配分を開始し増大させる際の回生式制動装置による制動力の増大率を小さくし、これにより摩擦式制動装置による制動力が回生式制動装置による制動力に置き換えられる際の制動力の比較的急激な変動及びこれに起因する異和感を確実に防止することができ、また回生式制動装置のみに制動力を配分して制動力を増大させる際の回生式制動装置による制動力の増大率を高くすることができ、これにより回生式制動装置をできるだけ有効に利用し回生効率をできるだけ高くすることができる。

上記請求項２の構成によれば、配分制御手段は回生式制動装置のみに制動力を配分して制動力を増大させる際の回生式制動装置による制動力の増大率を制限しないので、配分制御手段が回生式制動装置のみに制動力を配分して制動力を増大させる際の回生式制動装置による制動力の増大率は制限されず、従って回生式制動装置のみに制動力を配分して制動力を増大させる際に回生式制動装置を確実に有効に利用し回生効率を確実に高くすることができる。

［課題解決手段の好ましい態様］
本発明の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１の構成に於いて、配分制御手段は摩擦式制動装置のみに制動力を配分している状況にて回生式制動装置への制動力の配分を開始し増大させる際には回生式制動装置に配分される制動力の増大率を予め設定された最大許容増大率に制限し、回生式制動装置のみに制動力を配分して制動力を増大させる際には制動力の増大率を予め設定された最大許容増大率に制限しないよう構成される（好ましい態様１）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１又は２の構成に於いて、車輪が発生すべき制動力を求める手段は運転者の制動操作量に基づいて車輪が発生すべき制動力を求め、配分制御手段は車輪が発生すべき制動力が生じたときに回生式制動装置による回生制動の許可条件が成立しているか否かを判定し、回生制動の許可条件が成立していると判定したときに回生式制動装置のみに制動力を配分して制動力を増大させる状況であると判定するよう構成される（好ましい態様２）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１又は２の構成に於いて、配分制御手段は摩擦式制動装置のみに制動力を配分している状況に於いて回生式制動装置による回生制動の許可条件が成立したか否かを判定し、回生制動の許可条件が成立したと判定したときに摩擦式制動装置のみに制動力を配分している状況に於いて回生式制動装置への制動力の配分を開始し増大させる状況であると判定するよう構成される（好ましい態様３）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１又は２の構成に於いて、車輪が発生すべき制動力が回生制動装置の最大回生制動力よりも高く且つ配分制御手段が摩擦式制動装置のみに制動力を配分している状況に於いて回生式制動装置への制動力の配分を開始し増大させる際には、回生式制動装置による制動力が回生制動装置の最大回生制動力になるまで回生式制動装置による制動力の増大率を最大許容増大率に制限するよう構成される（好ましい態様４）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１又は２の構成に於いて、配分制御手段は、回生制動装置の最大回生制動力をそれぞれＦrgmaxとして、少なくとも運転者の制動要求量に基づき車輪の目標制動力Ｆbtを演算し、配分制御手段が回生式制動装置のみに制動力を配分して制動力を増大させる際には、目標制動力Ｆbt及び最大回生制動力Ｆrgmaxの小さい方の値を目標回生制動力Ｆrgtとして回生制動装置を制御し、配分制御手段が摩擦式制動装置のみに制動力を配分している状況に於いて回生式制動装置への制動力の配分を開始し増大させる際には、目標回生制動力の前回値をＦrgtfとし、ΔＦrgを目標回生制動力の制限された増大量として、目標制動力Ｆbt、最大回生制動力Ｆrgmax、Ｆrgtf＋ΔＦrgのうち最も小さい値を目標回生制動力Ｆrgtとして回生制動装置を制御し、回生制動装置の実際の回生制動力Ｆrgaを求め、Ｆbt−Ｆrgaを目標摩擦制動力として摩擦制動装置を制御するよう構成される（好ましい態様５）。

本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様５の構成に於いて、配分制御手段は、前輪及び後輪の回生制動装置の最大回生制動力をそれぞれＦrgfmax及びＦrgrmaxとして、運転者の制動要求量及び所定の前後輪制動力配分比に基づき前輪及び後輪の目標制動力Ｆbft及びＦbrtを演算し、配分制御手段が回生式制動装置のみに制動力を配分して制動力を増大させる際には、目標制動力Ｆbft及び最大回生制動力Ｆrgfmaxの小さい方の値を目標回生制動力Ｆrgftとして前輪の回生制動装置を制御すると共に、目標制動力Ｆbrt及び最大回生制動力Ｆrgrmaxの小さい方の値を目標回生制動力Ｆrgrtとして後輪の回生制動装置を制御し、配分制御手段が摩擦式制動装置のみに制動力を配分している状況に於いて回生式制動装置への制動力の配分を開始し増大させる際には、前輪及び後輪の目標回生制動力の前回値をそれぞれＦrgtff、Ｆrgtrfとし、ΔＦrgf、ΔＦrgrをそれぞれ前輪及び後輪の目標回生制動力の制限された増大量として、目標制動力Ｆbtf、最大回生制動力Ｆrgfmax、Ｆrgtff＋ΔＦrgfのうち最も小さい値を前輪の目標回生制動力Ｆrgtfとして前輪の回生制動装置を制御すると共に、目標制動力Ｆbtr、最大回生制動力Ｆrgrmax、Ｆrgtrf＋ΔＦrgrのうち最も小さい値を後輪の目標回生制動力Ｆrgtrとして後輪の回生制動装置を制御し、前輪及び後輪の回生制動装置の実際の回生制動力Ｆrgfa及びＦrgraを求め、Ｆbft−Ｆrgfa及びＦbrt−Ｆrgraをそれぞれ前輪及び後輪の目標摩擦制動力として前輪及び後輪の摩擦制動装置を制御するよう構成される（好ましい態様６）。

以下に添付の図を参照しつつ、本発明を好ましい実施例について詳細に説明する。

図１はハイブリッドエンジンが搭載された車輌に適用された本発明による制動力制御装置の一つの実施例を示す概略構成図である。

図１に於いて、１０は前輪を駆動するハイブリッドエンジンを示しており、ハイブリッドエンジン１０はガソリンエンジン１２と電動発電機１４とを含んでいる。ガソリンエンジン１２の出力軸１６はクラッチを内蔵する無段変速機１８の入力軸に連結されており、無段変速機１８の入力軸は電動発電機１４の出力軸２０にも連結されている。無段変速機１８の出力軸１９の回転はフロントディファレンシャル２２を介して左右前輪用車軸２４FL及び２４FRへ伝達され、これにより左右の前輪２４FL及び２４FRが回転駆動される。

ハイブリッドエンジン１０のガソリンエンジン１２及び電動発電機１４はエンジン制御装置２８により運転者による図には示されていないアクセルペダルの踏み込み量及び車輌の走行状況に応じて制御される。また電動発電機１４は前輪用回生式制動装置３０の発電機としても機能し、回生発電機としての機能（回生制動）もエンジン制御装置２８により制御される。

特に図示の実施例に於いては、ハイブリッドエンジン１０は図には示されていないシフトレバーがＤレンジにある通常走行時にはガソリンエンジン１２又はガソリンエンジン１２と電動発電機１４とにより駆動力又はエンジンブレーキ力を発生し（通常運転モード）、シフトレバーがＤレンジにあるが負荷が低いときには電動発電機１４のみにより駆動力を発生し（電気自動車モード）、シフトレバーがＢレンジにあるときにもガソリンエンジン１２と電動発電機１４とにより駆動力又はエンジンブレーキ力を発生するが、その場合のエンジンブレーキ力はＤレンジの場合よりも高く（エンジンブレーキモード）、シフトレバーがＤレンジにあり運転者によりブレーキペダル３２が踏み込まれたときにも電動発電機１４は回生発電機として機能する。

また図１に於いて、従動輪である左右の後輪３４RL及び３４RRの回転は左右後輪用車軸３６RL、３６RR及び後輪用ディファレンシャル３８を介して後輪用回生式制動装置４０の電動発電機４２へ伝達されるようになっている。電動発電機４２による回生制動もエンジン制御装置２８により制御され、従ってエンジン制御装置２８は回生式制動装置用制御装置として機能する。尚電動発電機４２も必要に応じて左右の後輪３４RL及び３４RRを駆動する補助的な駆動源として使用されてもよい。

左右の前輪２６FL、２６FR及び左右の後輪３４RL、３４RRの摩擦制動力は摩擦式制動装置４４の油圧回路４６により対応するホイールシリンダ４８FL、４８FR、４８RL、４８RRの制動圧が制御されることによって制御される。図には示されていないが、油圧回路４６はリザーバ、オイルポンプ、種々の弁装置等を含み、各ホイールシリンダの制動圧力は通常時には運転者によるブレーキペダル３２の踏み込み量及びブレーキペダル３２の踏み込みに応じて駆動されるマスタシリンダ５０の圧力に応じて摩擦式制動装置用制御装置としての制動制御装置５２により制御される。

エンジン制御装置２８にはアクセルペダルセンサ５４よりアクセルペダルの踏み込み量を示す信号、シフトポジションセンサ５６より無段変速機１８のシフト位置を示す信号、制動制御装置５２より前輪の目標回生制動力Ｆrgft及び後輪の目標回生制動力Ｆrgrtを示す信号がそれぞれ入力される。

制動制御装置５２にはストロークセンサ５８よりブレーキペダル３２の踏み込みストロークＳpを示す信号、圧力センサ６０よりマスタシリンダ５０の圧力Ｐmを示す信号、圧力センサ６２fl、６２fr、６２rl、６２rrより左右前輪及び左右後輪のホイールシリンダ４８FL、４８FR、４８RL、４８RRの制動圧力Ｐfl、Ｐfr、Ｐrl、Ｐrrを示す信号がそれぞれ入力される。

尚エンジン制御装置２８及び制動制御装置５２は実際にはそれぞれ例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力装置を含むマイクロコンピュータと駆動回路とを含む一般的な構成のものであってよい。

後に詳細に説明する如く、制動制御装置５２は後述の如く図２及び図３に示されたルーチンに従ってブレーキペダル３２の踏み込みストロークＳp及びマスタシリンダ圧力Ｐmに基づき運転者の制動要求量を示す車輌の最終目標減速度Ｇtを演算し、最終目標減速度Ｇt及び所定の前後輪制動力配分比に基づき前輪及び後輪の目標制動力Ｆbft及びＦbrtを演算する。尚前輪及び後輪の目標制動力Ｆbft及びＦbrtは少なくとも運転者の制動操作量に基づいて演算される限り、当技術分野に於いて公知の任意の要領にて演算されてよい。

そして制動制御装置５２は回生制動装置３０及び４０の最大回生制動力をそれぞれＦrgfmax、Ｆrgrmaxとして、回生式制動装置のみに制動力を配分して制動力を増大させる際には、目標制動力Ｆbft及び最大回生制動力Ｆrgfmaxの小さい方の値を前輪の目標回生制動力Ｆrgftとして演算すると共に、目標制動力Ｆbrt及び最大回生制動力Ｆrgrmaxの小さい方の値を後輪の目標回生制動力Ｆrgrtとして演算するが、摩擦式制動装置のみに制動力を配分している状況に於いて回生式制動装置への制動力の配分を開始し増大させる際には、前輪及び後輪の目標回生制動力の前回値をそれぞれＦrgftf、Ｆrgrtfとし、ΔＦrgf、ΔＦrgrをそれぞれ前輪及び後輪の目標回生制動力の制限された増大量として、目標制動力Ｆbft、最大回生制動力Ｆrgfmax、Ｆrgftf＋ΔＦrgfのうち最も小さい値を前輪の目標回生制動力Ｆrgftとして演算すると共に、目標制動力Ｆbrt、最大回生制動力Ｆrgrmax、Ｆrgrtf＋ΔＦrgrのうち最も小さい値を後輪の目標回生制動力Ｆrgrtとして演算し、これらの目標回生制動力を示す信号をエンジン制御装置２８へ出力する。

エンジン制御装置２８は前輪の目標回生制動力Ｆrgftを上限として前輪の回生制動装置３０の電動発電機１４を制御し、その発電電圧及び発電電流に基づき前輪の回生式制動装置３０による実際の回生制動力Ｆrgfaを演算する。同様にエンジン制御装置２８は後輪の目標回生制動力Ｆrgrtを上限として後輪の回生式制動装置４０の電動発電機４２を制御し、その発電電圧及び発電電流に基づき後輪の回生式制動装置４０による実際の回生制動力Ｆrgraを演算する。更にエンジン制御装置２８は実際の回生制動力Ｆrgfa及びＦrgraを示す信号を制動制御装置５２へ出力する。

制動制御装置５２は、目標制動力Ｆbftより実際の回生制動力Ｆrgfaを減算した値を前輪の目標摩擦制動力Ｆbpftとして演算し、また目標制動力Ｆbrtより実際の回生制動力Ｆrgraを減算した値を後輪の目標摩擦制動力Ｆbprtとして演算し、前輪の目標摩擦制動力Ｆbpftに基づき左右前輪の目標制動圧力Ｐbtfl及びＰbtfrを演算し、また後輪の目標摩擦制動力Ｆbprtに基づき左右後輪の目標制動圧力Ｐbtrl及びＰbtrrを演算し、左右前輪及び左右後輪の制動圧力Ｐi（ｉ＝fl、fr、rl、rr）がそれぞれ対応する目標制動圧力Ｐbti（ｉ＝fl、fr、rl、rr）になるよう各車輪の制動圧力を制御する。

尚エンジン制御装置２８によるハイブリッドエンジン１０の運転モードの制御及びガソリンエンジン１２の制御は本発明の要旨をなすものではなく、これらの制御は当技術分野に於いて公知の任意の要領にて実施されてよい。

次に図２に示されたフローチャートを参照して図示の実施例に於ける制動制御装置５２による制動力制御ルーチンについて説明する。尚図２に示されたフローチャートによる制御は図には示されていないイグニッションスイッチの閉成により開始され、所定の時間毎に繰返し実行される。またフラグＦfは前輪の摩擦式制動装置４４による前輪の制動が行われている状況にて前輪の回生制動が開始され摩擦制動力が回生制動力に置き換えられる状況であるか否かに関するものであり、１は摩擦式制動装置４４による前輪の制動が行われている状況にて前輪の回生制動が開始され摩擦制動力が回生制動力に置き換えられる状況であることを示す。

まずステップ１０に於いては後述の図３に示された目標制動力演算ルーチンに従って前輪の目標制動力Ｆbft及び後輪の目標制動力Ｆbrtが演算され、ステップ３０に於いては例えば目標制動力演算ルーチンに於いて演算される最終目標減速度Ｇtが正の値であるか否かの判別により、運転者の制動要求があるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ５０へ進み、否定判別が行われたときにはステップ４０に於いてフラグＦfが０にリセットされた後ステップ７０へ進む。

ステップ５０に於いてはフラグＦfが１であるか否かの判別、即ち前輪の摩擦式制動装置による制動が行われている状況にて前輪の回生制動が開始され摩擦制動力が回生制動力に置き換えられる状況であるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはそのままステップ１２０へ進み、否定判別が行われたときにはステップ６０へ進む。

ステップ６０に於いては前輪の回生式制動装置による回生制動の許可条件が成立しているか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ７０に於いて前輪の目標回生制動力Ｆrgftが０に設定されると共に、該目標回生制動力Ｆrgftを示す信号がエンジン制御装置２８へ出力され、肯定判別が行われたときにはステップ８０へ進む。

尚この場合、前輪用回生式制動装置３０が正常であり、運転者の制動要求があり、車速が基準値以上であり、シフトポジションセンサ５６により検出される無段変速機１８のシフト位置がＮ、Ｐ、Ｒの何れでもない場合に回生制動の許可条件が成立していると判別されてよい。

ステップ８０に於いては摩擦式制動装置４４による摩擦制動が既に実行されている状況であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ９０に於いてフラグＦfが０にリセットされた後ステップ１００へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ１００に於いてフラグＦfが１にセットされた後ステップ１２０へ進む。

ステップ１１０に於いては前輪の目標回生制動力Ｆrgftが下記の式１に従って演算されると共に、目標回生制動力Ｆrgftを示す信号がエンジン制御装置２８へ出力される。尚下記の式１及び後述の式２に於けるＭＩＮは（）内の数値の小さい方又は最も小さい値を選択することを意味する。また最大回生制動力Ｆrgfmaxは正の定数であってよいが、ハイブリッドエンジン１０の運転モードや車速に応じて可変設定されてもよい。
Ｆrgft＝ＭＩＮ（Ｆbft，Ｆrgfmax） ……（１）

ステップ１２０に於いてはＦrgftfを目標回生制動力Ｆrgftの前回値とし、ΔＦrgfを前輪の目標回生制動力の増大率を制限するための正の定数として、前輪の目標回生制動力Ｆrgftが下記の式２に従って演算されると共に、目標回生制動力Ｆrgftを示す信号がエンジン制御装置２８へ出力される。
Ｆrgft＝ＭＩＮ（Ｆbft，Ｆrgfmax，Ｆrgftf＋ΔＦrgf） ……（２）

ステップ１３０に於いては後述の如くエンジン制御装置２８による回生制動制御により達成された実際の前輪の回生制動力Ｆrgfaを示す信号がエンジン制御装置２８より読み込まれ、ステップ１４０に於いては前輪の目標摩擦制動力Ｆbpftが下記の式３に従って演算される。
Ｆbpft＝Ｆbft−Ｆrgfa ……（３）

ステップ１５０に於いては前輪の目標摩擦制動力Ｆbpftに基づき左右前輪の目標制動圧力Ｐbtfl及びＰbtfrが演算され、ステップ１６０に於いては左右前輪の制動圧力Ｐbfl及びＰbfrがそれぞれ対応する目標制動圧力Ｐbtfl及びＰbtfrになるよう左右前輪の制動圧力が圧力フィードバックにより制御され、ステップ１７０に於いては前輪を示す「f」が後輪を示す「r」に置き換えられる点を除き、左右後輪の制動力が上述のステップ３０〜１６０と同様の要領にて制御され、しかる後ステップ１０へ戻る。

次に図３に示されたフローチャートを参照して、前輪の目標制動力Ｆbft及び後輪の目標制動力Ｆbrtの演算ルーチンについて説明する。

まずステップ１２に於いてはストロークセンサ５８により検出されたブレーキペダル３２の踏み込みストロークＳpを示す信号及び圧力センサ６０により検出されたマスタシリンダ５０の圧力Ｐmを示す信号の読み込みが行われ、ステップ１４に於いては図４に示されたグラフに対応するマップより踏み込みストロークＳpに基づく目標減速度Ｇstが演算され、ステップ１６に於いては図５に示されたグラフに対応するマップよりマスタシリンダ圧力Ｐmに基づく目標減速度Ｇptが演算される。

ステップ１８に於いては前サイクルに於いて演算された最終目標減速度Ｇtに基づき図６に示されたグラフに対応するマップよりマスタシリンダ圧力Ｐmに基づく目標減速度Ｇptに対する重みα（０≦α≦１）が演算され、ステップ２０に於いては下記の式４に従って目標減速度Ｇpt及び目標減速度Ｇstの重み付け和として車輌の最終目標減速度Ｇtが演算される。
Ｇt ＝α・Ｇpt＋（１−α）Ｇst ……（４）

ステップ２２に於いてはＫf及びＫrをそれぞれ前輪及び後輪に対する制動力の配分比（正の定数）として、前輪の目標制動力Ｆbft及び後輪の目標制動力Ｆbrtがそれぞれ下記の式５及び６に従って演算される。
Ｆbft＝Ｋf・Ｇt ……（５）
Ｆbrt＝Ｋr・Ｇt ……（６）

かくして図示の実施例によれば、ステップ２０に於いてブレーキペダル３２の踏み込みストロークＳp、マスタシリンダ圧力Ｐm、所定の前後輪制動力配分比に基づいて前輪の目標制動力Ｆbft及び後輪の目標制動力Ｆbrtが演算され、ステップ３０に於いて運転者の制動要求があると判別されたときには、ステップ５０、６０、８０に於いて摩擦式制動装置４４のみに制動力を配分している状況に於いて回生式制動装置３０への制動力の配分を開始し増大させる状況であるか否かが判別される。

そして摩擦式制動装置４４のみに制動力を配分している状況に於いて回生式制動装置への制動力の配分を開始し増大させる状況であると判別されたときには、ステップ１２０に於いて前輪の目標回生制動力の前回値をＦrgftfとし、ΔＦrgfを前輪及び後輪の目標回生制動力の制限された増大量として、目標制動力Ｆbft、最大回生制動力Ｆrgfmax、Ｆrgftf＋ΔＦrgfのうち最も小さい値が前輪の目標回生制動力Ｆrgftに設定され、これにより図２に示されたフローチャートのサイクルタイムをΔＴとすると、目標回生制動力Ｆrgftの増大率が増大量ΔＦrgfに対応する増大率ΔＦrgf／ΔＴに制限される。

これに対し、回生式制動装置３０のみに制動力を配分して制動力を増大させる状況であると判別されたときには、ステップ１１０に於いて目標制動力Ｆbft及び最大回生制動力Ｆrgfmaxの小さい方の値が前輪の目標回生制動力Ｆrgftに設定され、これにより目標回生制動力Ｆrgftの増大率が制限されることなく増大される。

従って図示の実施例によれば、摩擦式制動装置４４のみに制動力を配分している状況に於いて回生式制動装置３０への制動力の配分を開始し増大させる際の回生式制動装置３０による制動力の増大率を小さくし、これにより摩擦式制動装置４４による制動力が回生式制動装置３０による制動力に置き換えられる際の制動力の比較的急激な変動及びこれに起因して運転者が異和感を感じることを確実に防止することができ、また回生式制動装置３０のみに制動力を配分して制動力を増大させる際に回生式制動装置３０を確実に有効に利用し回生効率を確実に高くすることができる。

例えば図７及び図８は運転者により比較的急激に制動操作量が増大された後一定に維持される状況に於いて制動開始時より回生制動が行われる場合について、それぞれ従来の制動力制御装置及び実施例の制動力制御装置に於ける摩擦制動力及び回生制動力の変化の一例を示している。尚これらの図に於いて、左下がりのハッチングは回生制動力を示し、右下がりのハッチングは摩擦制動力を示している（このことは後述の図９についても同様である）。

従来の制動力制御装置の場合には、図７に示されている如く、目標回生制動力の増大率が制限されるため、制動開始時に於ける目標回生制動力Ｆrgftを目標制動力Ｆbftの増大に合せて増大させることができず、回生制動と共に摩擦制動が行われるため、回生効率を高くすることができない。

これに対し、図示の実施例によれば、図８に示されている如く、目標回生制動力の増大率が制限されないので、制動開始時に於ける目標回生制動力Ｆrgftを確実に目標制動力Ｆbftの増大に合せて増大させることができ、これにより回生効率を確実に高くすることができる。

尚目標制動力Ｆbftが目標回生制動力Ｆrgftを越えると摩擦制動も行われるが、目標回生制動力Ｆrgftは一定のままであり、回生制動力が摩擦制動力に置き換えられる訳ではないので、制動力の置き換えに伴う制動力の変動及びこれに起因する異和感は生じない。

また回生制動力の増大率が一律に制限される従来の制動力制御装置に於いて、制動開始時に於ける回生効率を高くしようとすると、回生制動力の増大率の制限を緩やかにしなければならず、従ってその場合には摩擦制動の途中より回生制動が行われる状況に於いて摩擦制動力が比較的急激に回生制動力に置き換えられることになり、運転者が異和感を感じることを効果的に防止することができない。

例えば図９は運転者により比較的急激に制動操作量が増大された後一定に維持される状況に於いて摩擦制動の途中より回生制動が行われる場合について、実施例の制動力制御装置に於ける摩擦制動力及び回生制動力の変化の一例を示している。

図９に示されている如く、従来の制動力制御装置に於いて制動開始時に於ける回生効率を高くしようとすると、細い破線にて示されている如く目標回生制動力の増大率の制限は目標回生制動力の比較的急激な増大を許容する制限に設定せざるを得ないが、図示の実施例によれば回生制動のみにて制動が開始される際の目標制動力の増大率に関係なく目標回生制動力の増大率の制限を厳しく設定することができ、これにより摩擦制動の途中より回生制動が行われる場合に於ける制動力の変動及びこれに起因する異和感の発生を確実に且つ効果的に防止することができる。

尚図示の実施例によれば、運転者による制動要求量である最終目標減速度Ｇtがブレーキペダル３２に対する制動操作量としてのペダルストロークＳp及びマスタシリンダ圧力Ｐmに基づき演算され、車輌全体の制動力、即ち前輪及び後輪の摩擦制動装置による制動力と回生制動装置による制動力との合計が最終目標減速度Ｇtに対応する値になるよう制御されるので、車輌全体の制動力を確実に運転者による制動要求量に応じて制御することができる。

また前輪及び後輪の摩擦制動装置による制動力と回生制動装置による制動力との合計及び後輪の摩擦制動装置による制動力と回生制動装置による制動力との合計の比が必ず所定の前後輪制動力配分比Ｋf／Ｋrになるよう制御されるので、摩擦制動装置による制動力と回生制動装置による制動力との割合に拘わらず前後輪の制動力の配分比を確実に所定の前後輪制動力配分比に制御することができ、これにより前後輪の制動力配分比が所定の配分比以外の配分比になることに起因する車輌の安定性の低下やステア特性の変化を確実に防止することができる。

更に前輪の目標制動力Ｆbftは前輪の回生制動装置による制動力が最大になるよう前輪の回生制動力及び摩擦制動力が制御されることによって達成され、後輪の目標制動力Ｆbrtも後輪の回生制動装置による制動力が最大になるよう後輪の回生制動力及び摩擦制動力が制御されることによって達成されるので、所定の前後輪制動力配分比を達成しつつ車輌全体の回生効率が最大になるよう回生制動力及び摩擦制動力を制御することができる。

また一般に、回生制動装置、特にハイブリッドエンジンに組み込まれた電動発電機を使用する回生制動装置は種々の制約からある目標回生制動力にて制御されても実際の回生制動力は目標回生制動力にならず、実際の回生制動力は目標回生制動力よりも低い値になる。

図示の実施例によれば、それぞれ前輪の目標回生制動力Ｆrgft及び後輪の目標回生制動力Ｆrgrtを上限としてエンジン制御装置２８により前輪の回生制動装置３０の電動発電機１４及び後輪の回生制動装置４０の電動発電機４２が制御され、各電動発電機の発電電圧及び発電電流に基づき前輪及び後輪の実際の回生制動力Ｆrgfa、Ｆrgraが演算され、前輪の目標摩擦制動力Ｆbpft及び後輪の目標摩擦制動力Ｆbprtはそれぞれ目標制動力Ｆbft、Ｆbrtより実際の回生制動力Ｆrgfa、Ｆrgraを減算することにより演算されるので、前輪の目標摩擦制動力Ｆbpft及び後輪の目標摩擦制動力Ｆbprtがそれぞれ目標制動力Ｆbft、Ｆbrtより目標回生制動力Ｆrgft、Ｆrgrtを減算することにより演算される場合に比して、車輌全体の制動力が正確に運転者の制動要求量に対応するよう前輪及び後輪の摩擦制動力を制御をすることができる。

以上に於いては本発明を特定の実施例について詳細に説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施例が可能であることは当業者にとって明らかであろう。

例えば上述の実施例に於いては、制動開始時より回生制動が開始される際には回生制動力の増大率は制限されない（最大許容増大率が設定されておらず無限大である）ようになっているが、制動開始時より回生制動が開始される際の回生制動力の最大許容増大率が摩擦制動の途中より回生制動が開始される際の回生制動力の最大許容増大率よりも高い限り、制動開始時より回生制動が開始される際にも回生制動力の増大率が制限されるよう修正されてもよい。

また上述の実施例に於いては、摩擦制動の途中より回生制動が開始される際の回生制動力の最大許容増大率（ΔＦrgf／ΔＴ）は一定であるが、最大許容増大率は例えば回生制動が開始された時点より時間が経過するにつれて漸次低下するよう、可変設定されるよう修正されてもよい。

また上述の実施例に於いては、制動力の前後輪配分比Ｋf／Ｋrは目標制動力の大小に拘わらず一定であるが、例えば目標制動力が高くなるにつれて前輪に対する後輪の制動力配分比が小さくなるよう修正されてもよい。

また上述の実施例に於いては、エンジン制御装置２８と制動制御装置５２との間に於いて目標回生制動力及び実際の回生制動力が通信されるようになっているが、目標回生制動力に基づき目標回生制動トルクが演算され、その目標回生制動トルクを示す信号が制動制御装置５２よりエンジン制御装置２８へ通信され、エンジン制御装置２８により目標回生制動トルクを上限として回生制動が制御され、逆に実際の回生制動トルクを示す信号がエンジン制御装置２８より制動制御装置５２へ通信され、実際の回生制動トルクに基づき実際の回生制動力が演算されるよう修正されてもよい。

また上述の実施例に於いては、車輌を駆動する駆動手段はガソリンエンジン１２と電動発電機１４とを含むハイブリッドエンジン１０であり、電動発電機１４が回生制動用の発電機として作動するようになっているが、ハイブリッドエンジンの内燃機関はディーゼルエンジンの如き他の内燃機関であってもよく、また車輌を駆動する駆動手段は通常の内燃機関であり、回生制動用の発電機は内燃機関とは独立のものであってもよい。

また上述の実施例に於いては、車輌は前輪がハイブリッドエンジン１０により駆動される前輪駆動車であるが、本発明が適用される車輌は後輪駆動車や四輪駆動車であってもよい。

ハイブリッドエンジンが搭載された車輌に適用された本発明による制動力制御装置の一つの実施例を示す概略構成図である。図示の実施例に於ける制動制御装置による制動力制御ルーチンを示すフローチャートである。図示の実施例に於ける目標制動力演算ルーチンを示すフローチャートである。ブレーキペダルの踏み込みストロークＳpと目標減速度Ｇstとの関係を示すグラフである。マスタシリンダ圧力Ｐmと目標減速度Ｇptとの関係を示すグラフである。前回演算された最終目標減速度Ｇtと目標減速度Ｇptに対する重みαとの関係を示すグラフである。従来の制動力制御装置に於いて制動開始時より回生制動が開始される場合の回生制動力の変化の一例を示すグラフである。実施例の制動力制御装置に於いて制動開始時より回生制動が開始される場合の回生制動力の変化の一例を示すグラフである。実施例の制動力制御装置に於いて摩擦制動が既に実行されている状況に於いて回生制動が開始される場合の回生制動力の変化の一例を示すグラフである。

符号の説明

１０ハイブリッドエンジン
１２ガソリンエンジン
１４電動発電機
２８エンジン制御装置
３０前輪の回生制動装置
３２ブレーキペダル
４０後輪用回生制動装置
４２電動発電機
４４摩擦制動装置
５０マスタシリンダ
５２制動制御装置
５８ストロークセンサ
６０圧力センサ
６２fl〜６２rr 圧力センサ

Claims

車輪の被押圧部材に押圧部材を押圧することにより制動力を発生する摩擦式制動装置と、車輪駆動用電動機の回生作用により制動力を発生する回生式制動装置とを有する車輌の制動力制御装置にして、車輪が発生すべき制動力を求める手段と、車輪が発生すべき制動力を前記摩擦式制動装置及び前記回生式制動装置に配分する配分制御手段とを有し、前記配分制御手段が前記回生式制動装置のみに制動力を配分して制動力を増大させる際の前記回生式制動装置による制動力の最大許容増大率は、前記配分制御手段が前記摩擦式制動装置のみに制動力を配分している状況に於いて前記回生式制動装置への制動力の配分を開始し増大させる際の前記回生式制動装置による制動力の最大許容増大率よりも高いことを特徴とする車輌の制動力制御装置。
前記配分制御手段は前記回生式制動装置のみに制動力を配分して制動力を増大させる際の前記回生式制動装置による制動力の増大率を制限しないことを特徴とする請求項１に記載の車輌の制動力制御装置。