JP4333205B2

JP4333205B2 - 複合ブレーキの協調制御装置

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Publication number: JP4333205B2
Application number: JP2003119595A
Authority: JP
Inventors: 和彦田添; 裕之芦沢; 英夫中村
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2003-04-24
Filing date: 2003-04-24
Publication date: 2009-09-16
Anticipated expiration: 2023-04-24
Also published as: JP2004328884A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回生制動装置と、液圧式や電動式などの摩擦制動装置の２種類のブレーキ装置を併設した複合ブレーキの協調制御装置、特に、車速低下に伴う回生制動から摩擦制動への移行を好適な形態で行わせるための複合ブレーキの協調制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
複合ブレーキとしては、モータ／ジェネレータにより車輪回転エネルギーを電力に変換して制動力を発生する回生制動装置と、ブレーキ液圧や電磁力により車輪の摩擦式ブレーキユニットを作動させる摩擦制動装置との組み合わせになる複合ブレーキ装置が代表的なものとして知られている。
【０００３】
該複合ブレーキの協調制御装置としては従来、例えば特許文献１に記載のごとく、車両の運転状態や走行状態に応じて要求される目標制動トルクを回生制動と摩擦制動との組み合わせにより実現し、
車速の低下につれ回生制動トルクの微少制御精度が低下すると、回生制動トルクを減少させると共にその分だけ摩擦制動トルクを増大させ、これにより全体的な制動トルクとしては目標値を維持し得るようにしたものがある。
【０００４】
特許文献１には更に、エンジンの運転モード（停止、作動）に応じエンジン運転中は回生制動禁止車速を高めに設定しておくことにより、エンジンが作動していて回生制動トルクが正確に得られない場合でも、できるだけ回生制動を利用しつつ車両を適切に停止させるようにする技術も開示されている。
【０００５】
上記した従来の協調制御を、図１１のｔ１にブレーキペダルの踏み込みでマスターシリンダ液圧Pmcが発生した場合につき説明すると、
車速VSPが回生制動を正確に行い得る比較的高車速域であるｔ２までの間、主として回生制動トルクを用い（許容最大回生制動トルクをできるだけ使い切り）、摩擦制動トルクを抑えてエネルギーの回収率を高めることにより燃費の向上を図る。
そして車速VSPがｔ２以後のように、回生制動を正確に行い得ない低車速になると、つまり、車速VSPがエンジンの運転モードに応じた回生制動制限開始車速VSPsに低下したｔ２より、車速VSPの低下につれ回生制動トルク指令値を図１１に細い実線で示すように一定の時間変化割合で漸減させると共にその分ブレーキ液圧指令値（摩擦制動トルク）を細い実線で示すように漸増させ、制動の全てを摩擦制動トルクに依存するようになったｔ５に協調制御を終了する。
【０００６】
【特許文献１】
特開平２００２−０９５１０６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで従来にあっては、ｔ２以後において回生制動トルクを制限する時における回生制動トルクの時間変化割合（低減率）が一定であるため、以下のような問題を生ずる。
つまり、特に車速VSPの低下割合（車両減速度）が高い場合、車速VSPが０になる停車時ｔ４以後においても回生制動トルクの指令値が細い実線で示すように０にならないケースが発生し、勿論この場合は、車速VSPが回生制動可能車速下限値VSP_Ｌ（回生制動トルクの微少制御精度の信頼性を確保し得る車速域の下限車速）より低い低車速域であるｔ３〜ｔ４においても回生制動トルクの指令値が細い実線で示すように０にならない。
【０００８】
この場合、回生制動トルクの実際値は太い実線で示すように停車時ｔ４に０になるものの、車速VSPが回生制動可能車速下限値VSP_Ｌとなるｔ３から車速VSPが０になる停車時ｔ４までの間において回生制動トルクの微少制御精度が悪く、当該期間中において車両減速度の脈動が発生し、かかる車両減速度の脈動が乗員に違和感を与えるという問題がある。
【０００９】
本発明は、上記の問題がとりもなおさず、回生制動可能車速下限値VSP_Ｌより低い低車速域で回生制動が残存することに起因するとの事実認識に基づき、
上記の低車速域で回生制動トルクが０または略０になるよう回生制動を制限することにより、車両減速度の脈動に関する上記の問題を解消し得るようにした複合ブレーキの協調制御装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この目的のため本発明による複合ブレーキの協調制御装置は、請求項１に記載のごとく、
許容最大回生制動トルクに所定の制限を施して求めた回生制動トルク制限値に基づき回生制動トルクがこの制限値を越えないよう、回生制動トルクおよび摩擦制動トルクの指令値を決定する複合ブレーキを要旨構成の基礎前提とするが、
回生制動トルク制限値を、車速と車両減速度とを用い演算して得られた限界回生制動トルクと、許容最大回生制動トルクとを比較して絶対値が小さい方とし、上記許容最大回生制動トルクに対する制限を、低車速域で上記回生制動トルク制限値が０または略０になるような制限形態としたものである。
【００１１】
【発明の効果】
かかる本発明の構成によれば、低車速域で、車速と車両減速度とを用い演算して得られた限界回生制動トルクと許容最大回生制動トルクとを比較して絶対値が小さい方とされた回生制動トルク制限値が０または略０になることから、回生制動トルクの微少制御精度が問題となるほど低下するこの低車速域で回生制動トルクが０または略０にされることとなる。
従って、当該低車速域で回生制動トルクの悪い微少制御精度による影響を受けて車両減速度が脈動するのを回避することができ、この車両減速度の脈動で乗員が違和感を感じるというような問題を生ずることがなくなる。
ここで、回生制動トルク制限値が０だけでなく略０をも含むこととした理由は、乗員が車両減速度の変動を感じ取れないレベルの制動トルク変動に対応した回生制動トルク値をも上記の回生制動トルク制限値が含むためである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明のー実施の形態になる協調制御装置を具えた複合ブレーキの制御システム図で、本実施の形態においては複合ブレーキを、車輪１（図では１個の駆動輪のみを示す）に関連して設けられたホイールシリンダ２への液圧供給により制動力を発生する液圧ブレーキ装置（摩擦制動装置）と、駆動輪１に歯車箱３を介して駆動結合された交流同期モータ４により車輪回転エネルギーを電力に変換する回生ブレーキ装置（回生制動装置）との組み合わせにより構成する。
かかる複合ブレーキにおいて協調制御装置は、交流同期モータ４により回生制動トルクを制御して主たる制動力を得る間に、ホイールシリンダ２へのブレーキ液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ことを趣旨とする。
【００１３】
先ず液圧ブレーキ装置を説明するに、５は運転者が希望する車両の制動力に応じて踏み込むブレーキペダルで、該ブレーキペダル５の踏力が油圧ブースタ６により倍力され、倍力された力でマスターシリンダ７の図示せざるピストンカップが押し込まれることによりマスターシリンダ７はブレーキペダル５の踏力に応じたマスターシリンダ液圧Pmcをブレーキ液圧配管８に出力するものとする。
なお、ブレーキ液圧配管８を図１では、１個の駆動輪（ここでは前輪）１に設けたホイールシリンダ２のみに接続しているが、図示せざる他の３輪に係わるホイールシリンダにも接続することは言うまでもない。
【００１４】
油圧ブースタ６およびマスターシリンダ７は共通なリザーバ９内のブレーキ液を作動媒体とする。
油圧ブースタ６はポンプ１０を具え、このポンプはリザーバ９から吸入して吐出したブレーキ液をアキュムレータ１１内に蓄圧し、アキュムレータ内圧を圧力スイッチ１２によりシーケンス制御する。
油圧ブースタ６は、アキュムレータ１１内の圧力を圧力源としてブレーキペダル５の踏力を倍力し、この倍力した踏力でマスターシリンダ７内のピストンカップを押し込み、マスターシリンダ７はリザーバ９からのブレーキ液をブレーキ配管８内に封じ込めてブレーキペダル踏力に対応したマスターシリンダ液圧Pmcを発生させ、これを元圧としてホイールシリンダ液圧Pwcをホイールシリンダ２に供給する。
【００１５】
ホイールシリンダ液圧Pwcは、アキュムレータ１１のアキュムレータ内圧を用いて後述のごとくにフィードバック制御可能とし、これがためブレーキ配管８の途中に電磁切替弁１３を挿置し、該電磁切替弁１３よりもホイールシリンダ２の側においてブレーキ配管８に、ポンプ１０の吐出回路から延在すると共に増圧弁１４を挿置した増圧回路１５、およびポンプ１０の吸入回路から延在すると共に減圧弁１６を挿置した減圧回路１７をそれぞれ接続する。
電磁切替弁１３は、常態でブレーキ配管８を開通させることによりマスターシリンダ液圧Pmcをホイールシリンダ２に向かわせ、ソレノイド１３ａのON時にブレーキ配管８を遮断すると共にマスターシリンダ７をストロークシミュレータ２６に通じさせてホイールシリンダ２と同等の油圧負荷を与え、これによりブレーキペダル５に通常時と同じ操作フィーリングを与え続け得るようになす。
【００１６】
増圧弁１４は、常態で増圧回路１５を開通してアキュムレータ１１の圧力によりホイールシリンダ液圧Pwcを増圧するが、ソレノイド１４ａのON時に増圧回路１５を遮断してホイールシリンダ液圧Pwcの増圧を中止するものとし、
減圧弁１６は、常態で減圧回路１７を遮断しているが、ソレノイド１６ａのON時に減圧回路１７を開通してホイールシリンダ液圧Pwcを減圧するものとする。ここで増圧弁１４および減圧弁１６は、切替弁１３がブレーキ配管８を開通している間、対応する増圧回路１５および減圧回路１７を遮断しておき、これによりホイールシリンダ液圧Pwcがマスターシリンダ液圧Pmcにより決定されるようにし、
また、増圧弁１４または減圧弁１６によるホイールシリンダ液圧Pwcの増減圧が行われる間は、切替弁１３のONによりブレーキ配管８を遮断しておくことでマスターシリンダ液圧Pmcの影響を受けることなく、ホイールシリンダ液圧Pwcの増減圧を行い得るようにする。
切替弁１３、増圧弁１４および減圧弁１６の制御は液圧ブレーキコントローラ１８により行い、これがため当該コントローラ１８には、運転者が要求する車両の制動力を表すマスターシリンダ液圧Pmcを検出する圧力センサ１９からの信号と、液圧制動トルクの実際値を表すホイールシリンダ液圧Pwcを検出する圧力センサ２０からの信号とを入力する。
【００１７】
駆動輪１に歯車箱３を介して駆動結合された交流同期モータ４は、モータトルクコントローラ２１からの３相PWM信号により直流・交流変換用電流制御回路（インバータ）２２での交流・直流変換を介して制御され、モータ４による車輪１の駆動が必要な時は直流バッテリ２３からの電力で車輪１を駆動し、車輪１の制動が必要な時は回生制動トルク制御により車両運動エネルギーをバッテリ２３ヘ回収するものである。
【００１８】
液圧ブレーキコントローラ１８およびモータトルクコントローラ２１は、複合ブレーキ協調コントローラ２４との間で通信を行いながら、該コントローラ２４からの指令により対応する液圧制動装置および回生制動装置を後述するごとくに制御する。
モータトルクコントローラ２１は、複合ブレーキ協調コントローラ２４からの回生制動トルク指令値に基づいてモータ４による回生制動トルクを制御し、また、車輪１の駆動要求時にはモータ４による車輪１の駆動トルク制御を行なう。
さらにモータトルクコントローラ２１は、バッテリ２３の充電状態や温度などで決まるモータ４に許容される許容最大回生制動トルクを算出して複合ブレーキ協調コントローラ２４ヘ対応する信号を送信する。
これがため複合ブレーキ協調コントローラ２４には、液圧ブレーキコントローラ１８を経由した圧力センサ１９，２０からのマスターシリンダ液圧Pmcおよびホイールシリンダ液圧Pwcに関する信号を入力するほか、車輪１の車輪速Vwを検出する車輪速センサ２５からの信号を入力する。
【００１９】
複合ブレーキ協調コントローラ２４は、これら入力情報を基に図２に機能別ブロック線図および図３にフローチャートで示すような処理により複合ブレーキの協調制御を行う。
図３は、10msecごとの定時割り込みにより繰り返し実行されるもので、先ずステップＳ１において、マスターシリンダ液圧Pmcおよび車輪のホイールシリンダ液圧Pwcを算出する。
次のステップＳ２では、駆動輪の車輪速Vwを算出してその最大値を求めると共に、この最大車輪速（以下、同じVwで示す）を次式の伝達関数Fbpf(s)で示されるバンドパスフィルタに通して駆動輪減速度α_ｖを求める。
Fbpf(s)=ｓ／｛（1/ω^２）ｓ^２＋（２ζ/ω）ｓ＋１｝・・・（１）
ｓ：ラプラス演算子
ただし実際には、タスティン近似などで離散化して得られた漸化式を用いて算出する。
【００２０】
ステップＳ３では、モータトルクコントローラ２１との間の高速通信受信バッファから、モータ４により達成可能な許容最大回生制動トルクTmmaxを読み込む。この許容最大回生制動トルクTmmaxは、モータトルクコントローラ２１がバッテリ２３の充電率などに応じて決定し、車速VSP（駆動輪速Vw）が低いほど大きくなるよう変化する。
ステップＳ４では、マスターシリンダ液圧Pmcと、予めＲＯＭに記憶しておく車両諸元に応じた定数K1とを用いて、車両の目標減速度α_demを次式により算出する。
α_dem＝Pmc×K1・・・（２）
なお、ここでは減速度を正の値として取り扱うこととする。
【００２１】
ここで車両目標減速度α_demは、マスターシリンダ液圧Pmcにより運転者が指令する物理量により決まるだけでなく、車間距離制御装置や、車速制御装置を搭載した車両においては、これら装置による自動ブレーキによる物理量に応じても決定し得ること勿論である。
【００２２】
図３のステップＳ５においては、図４のフィードフォワード補償器５１を用いて目標減速度α_demを実現するのに必要な制動トルク指令値Tdff（制動トルクのフィードフォワード補償量）を以下により算出する。
つまり、先ず車両諸元により決まる定数K2を用いて目標減速度α_demを制動トルクに換算し、次いで、図４における規範モデル５２の特性Fref(s)に、制御対象車両５４の応答特性Pm(s)を一致させるためのフィードフォワード補償器（位相補償器）５１の次式で表される特性C_FF(s)に上記目標減速度（α_dem）対応の制動トルクを通して目標減速度α_dem用の制動トルク指令値Tdff（フィードフォワード補償量）を求める。
なお実際には、目標減速度α_dem用の制動トルク指令値Tdff（フィードフォワード補償量）も前述と同様に離散化して計算を行う。
C_FF(s)＝Fref(s)/Pm(s) ・・・（３）
＝（Tp・s＋１）/（Tr・s＋１）・・・（４）
Tp：時定数
Tr：時定数
Pm：制御対象車両の車両モデル特性
（制動トルク指令値に対する車両減速度の特性）
【００２３】
次いでステップＳ６において、マスターシリンダ液圧Pmcが微少設定値以上か否かによりブレーキペダル操作が有ったか否かを判定し、ブレーキペダル操作が有る時はステップＳ７において以下のごとくに、目標減速度α_dem用の制動トルク指令値Tdfb（フィードバック補償量）を求めると共に、目標減速度α_demを実現するのに必要な総制動トルク指令値Tdcomを求める。
本実施の形態においては減速度制御器を、図４に示すような「２自由度制御系」で構成し、前記したフィードフォワード補償器５１および規範モデル５２のほかにフィードバック補償器５３を有するようなものとする。
制御の安定性や耐外乱性などの閉ループ性能は、フィードバック補償器５３で実現され、目標減速度α_demに対する応答性は基本的には（モデル化誤差がない場合）フィードフォワード補償器５１で実現される。
フィードバック補償量Tdfbの算出に当たっては先ず目標減速度α_demを、次式で表される特性Fref(s)を持った規範モデル５２に通して規範モデル応答減速度α_refを求める。
Fref(s)＝１／（Tr・ｓ＋１）・・・（５）
【００２４】
更に図４に示すように、規範モデル応答減速度α_refと、制御対象車両５４の実減速度α_Ｖ（ステップＳ２参照）との間における減速度フィードバック偏差Δαを求める。
△α＝α_ref−α_Ｖ・・・（６）
そしてこの減速度フィードバック偏差Δαを、次式で表される特性C_FB(s)のフィードバック補償器５３に通して制動トルクフィードバック補償量Tdfbを求める。
C_FB(s)＝（Kp・s＋Ki）／s ・・・（７）
ただし本実施の形態では、この特性を基本的なＰＩ制御器で実現することとし、制御定数Ｋp，Ｋiはゲイン余裕や位相余裕を考慮して決める。
また（５）式および（７）式は、前述と同様に離散化して計算を行う。
【００２５】
次に図４に示すように、前記した目標減速度α_dem用の制動トルク指令値Tdff（フィードフォワード補償量）と、制動トルクフィードバック補償量Tdfbとを合算して、総制動トルク指令値Tdcomを求める。
図３のステップＳ７は、以上のようにして総制動トルク指令値Tdcomを求めるもので、従って図２における総制動トルク指令値演算手段３１に対応する。
【００２６】
ステップＳ６でブレーキペダル操作がないと判定する間は、ステップＳ８において、制動トルクフィードバック補償量Tdfbと、これを求める時に用いる（７）式で表されるディジタルフィルタの内部変数とを初期化してPI制御器の積分項を初期化する。
【００２７】
図３における次のステップＳ９においては、ステップＳ３で求めた許容最大回生制動トルクTmmaxの制限を以下のごとくに行って回生制動トルク制限値Tmfinを求める。
先ず、車速VSPと、ステップＳ2で求めた駆動輪（車両）減速度α_Ｖ（ステップＳ4で求めた車両目標減速度α_demでもよい）とを用いて、次式により限界回生制動トルクTmlmtを演算する。
Tmlmt＝[Km・（VSP−VSP_Ｌ）]／α_Ｖ・・・（８）
ここでVSP_Ｌは、前記したように回生制動トルクの微少制御精度の信頼性を保証可能な車速域の下限車速である回生制動可能車速下限値を示し、またKmは、限界回生制動トルクTmlmtの時間変化率を表す定数を示し、目標とすべき限界回生制動トルクTmlmtの時間変化率に応じて後述のごとく任意に定めることができる。
【００２８】
なお、上記（８）式により求める限界回生制動トルクTmlmtは、車両減速度α_ＶがG1,G2,G3（G1<G2<G3）である時について例示すると図５のごとくに表され、車両減速度α_Ｖが大きいほど小さくなるよう設定する。
ここで限界回生制動トルクTmlmtは、上記（８）式により演算する代わりに、図５に例示するようなマップとして予め記憶しておき、これを基に車速VSPおよび車両減速度α_Ｖから検索により求めるのが、演算負荷を減ずる意味合において、また、制御の応答性を高める意味合いにおいて好ましい。
【００２９】
ステップＳ９では更に、上記のごとくに求めた限界回生制動トルクTmlmtと、許容最大回生制動トルクTmmaxとを比較し、絶対値が小さい方（制動トルクが小さい方）を選択して回生制動トルク制限値Tmfinと定める。
かくして回生制動トルク制限値Tmfinは、許容最大回生制動トルクTmmaxおよび限界回生制動トルクTmlmtがそれぞれ図６に細い実線および破線で示すごときものである場合について示すと、同図に太い実線で示すようなものとなる。
つまり、車速VSPが回生制動可能車速下限値VSP_Ｌ未満である間、回生制動トルク制限値Tmfinは０で回生制動を行なわせないこととなり、車速VSPが回生制動可能車速下限値VSP_Ｌ以上である間、回生制動トルク制限値Tmfinは車速VSPの上昇につれ、車両減速度α_Ｖに応じた勾配で増大し、許容最大回生制動トルクTmmaxに達したところで許容最大回生制動トルクTmmaxと同じトルク値になる。
よってステップＳ９は、図２における回生制動トルク制限手段３２に相当する。
【００３０】
次のステップＳ１０においては、回生制動トルク制限値Tmfinを低周波成分用（定常制御用）回生制動トルク制限値Tmmaxlと、高周波成分用（過渡補正用）回生制動トルク制限値Tmmaxhとに分離する。
この分離に際し、ここでは分割比率Kkato（０≦Kkato≦１）を用いて次式により低周波成分用（定常制御用）回生制動トルク制限値Tmmaxlと、高周波成分用（過渡補正用）回生制動トルク制限値Tmmaxhとを求める。
Tmmaxl＝Tmfin×Kkato
Tmmaxh＝Tmfin×（１−Kkato）・・・（９）
【００３１】
ステップＳ１１においては、ステップＳ７で求めた総制動トルク指令値Tdcomを、目標制動トルク高周波成分Tdcomhと目標制動トルク低周波成分Tdcomlとに分離する（図２では、これら目標制動トルク高周波成分Tdcomhおよび目標制動トルク低周波成分Tdcomlを便宜上、演算手段３１の出力として示した）。
具体的には、次式の特性Fhpf(s)を持ったハイパスフィルタに総制動トルク指令値Tdcomを通して目標制動トルク高周波成分Tdcomhを求める。
Fhpf(s)＝Thp・ｓ／（Thp・ｓ＋１）・・・（１０）
ただし、実際にはFhpf(s)を離散化して得られる漸化式に基づいて計算を行う。
また上記のようにして求めた目標制動トルク高周波成分Tdcomhは、ステップＳ１０における高周波成分用（過渡補正用）回生制動トルク制限値Tmmaxhを上限として定める。
そして目標制動トルク低周波成分Tdcomlを、総制動トルク指令値Tdcomから目標制動トルク高周波成分Tdcomhの減算により求める。
Tdcoml＝Tdcom−Tdcomh ・・・（１１）
【００３２】
ステップＳ１２においては、回生協調ブレーキ制御のために上記の目標制動トルク低周波成分Tdcomlを、回生制動トルク指令値Tmcomと液圧制動トルク指令値Tbcomとに配分する。
従ってステップＳ１２は、図２における液圧／回生制動トルク配分手段３３に対応する。
但し本実施の形態においては、燃費向上のために目標制動トルク低周波成分Tdcomlをできるだけ使い切るように上記の配分を行う。
なお液圧制動トルク指令値Tbcomは更に、前輪（駆動輪）１用の液圧制動トルク指令値と、図示せざる後輪（従動輪）用の液圧制動トルク指令値とに配分する。
本実施の形態では、回生ブレーキ用モータ４を駆動輪である前輪１のみに設定しているため、通常の制動力前後配分を崩さずにすむ場合の後記したモード１，２と、通常の制動力前後配分が崩れる場合の後記したモード３，４とが発生する。
【００３３】
先ず目標制動トルク低周波成分Tdcomlを、予め記憶した図７に例示するマップデータをもとに通常通りに前後配分して、通常時の前輪制動トルク指令値Tdcomfおよび後輪制動トルク指令値Tdcomrを求める。
通常の前後制動トルク配分は、制動中における前後輪荷重移動に伴う後輪ロック防止、車両挙動の安定性、制動距離の短縮などを考慮して決められた、回生制動中でない時の基準となる前後制動力配分特性のことである。
【００３４】
以下に示すとおり、下記条件（モード）ごとに前輪液圧制動トルク指令値Tbcomfと、後輪液圧制動トルク指令値Tbcomrと、回生制動トルク指令値Tmcomとを求めて回生協調ブレーキ制御を行う。
（モード４）
Tmmaxl≧（Tdcomf＋Tdcomr）の場合：回生制動のみ
Tbcomf＝０
Tbcomr＝０
Tmcom＝Tdcomf＋Tdcomr
（モード３）
Tdcomf＋Tdcomr >Tmmaxl≧Tdcomfの場合：回生制動＋後輪液圧制動
Tbcomf＝０
Tbcomr＝Tdcomf＋Tdcomr−Tmmaxl
Tmcom＝Tmmaxl
（モード２）
Tdcomf>Tmmaxl≧微少設定値の場合：回生制動＋前後輪液圧制動
Tbcomf＝Tdcomf−Tmmaxl
Tbcomr＝Tdcomr
Tmcom＝Tmmaxl
（モード１）
上記以外の場合：液圧制動のみ
Tbcomf＝Tdcomf
Tbcomr＝Tdcomr
Tmcom＝０
【００３５】
次のステップＳ１３においては、ステップＳ１２で上記のごとくに求めた回生制動トルク指令値Tmcomに、ステップＳ１１で前記のごとくに求めた目標制動トルク高周波成分Tdcomhを加算して最終的な回生制動トルク指令値Tmcom2を算出する。
Tmcom2＝Tmcom＋Tdcomh ・・・（１２）
図２では便宜上、この最終的な回生制動トルク指令値Tmcom2を液圧／回生制動トルク配分手段３３の出力として示した。
【００３６】
ステップＳ１４においては、ステップＳ１２で前記のごとくに求めた前後輪液圧制動トルク指令値Tbcomf，Tbcomrをもとに、予めＲＯＭに記憶しておいた車両諸元による定数K3を用いて、前後輪液圧制動トルク指令値Tbcomf，Tbcomrに対応した前後輪のホイールシリンダ液圧指令値Pbcomf，Pbcomrを次式により算出する。
Pbcomf＝（Tbcomf×K3）
Pbcomr＝（Tbcomr×K3）・・・（１３）
図２では便宜上、これら前後輪のホイールシリンダ液圧指令値Pbcomf，Pbcomrを液圧／回生制動トルク配分手段３３の出力として示した。
【００３７】
最後のステップＳ１５において図１の複合ブレーキコントローラ２４は、図２にも示すが、ステップＳ１３で前記のごとくに求めた最終的な回生制動トルク指令値Tmcom2、およびステップＳ１４で上記のごとくに求めた前後輪ホイールシリンダ液圧指令値Pbcomf，Pbcomrをそれぞれ、モータトルクコントローラ２１および液圧ブレーキコントローラ１８に向けて通信する。
モータトルクコントローラ２１はインバータ２２を介し最終的な回生制動トルク指令値Tmcom2が達成されるようモータ４を制御し、液圧ブレーキコントローラ１８は電磁弁１３，１４，１６の制御を介し前輪ホイールシリンダ２への液圧を指令値Pbcomfになるよう制御すると共に、後輪ホイールシリンダ液圧も同様にして指令値Pbcomrになるよう制御する。
【００３８】
上記した本実施の形態になる複合ブレーキの協調制御装置によれば、図３のステップＳ９で許容最大回生制動トルクTmmaxに制限を施して回生制動トルク制限値Tmfinを求める時、回生制動トルクの微少制御精度が問題となるほど低下する回生制動可能車速下限値VSP_Ｌ未満の低車速域で回生制動トルク制限値Tmfinが図６に示すごとく０になるような制限形態としたから、
回生制動トルクの微少制御精度が問題となるほど低下する低車速域で回生制動トルクが確実に０にされて回生制動が行われることがなくなり、当該低車速域で回生制動トルクの微少制御精度が低下したことによる影響を受けて車両減速度の脈動が生ずることがなくなり、かかる車両減速度の脈動が乗員に違和感を感じさせるというような問題を解消することができる。
【００３９】
上記の作用効果を、マスターシリンダ液圧Pmcが図８のｔ１に太い実線および細い実線で示すように発生して、車速VSPが同図に太い実線で示すように低下する高減速度時および細い実線で示すように低下する低減速度時について説明する。
図６につき前述したごとく許容最大回生制動トルクTmmaxおよび限界回生制動トルクTmlmtの小さい方を選択して定める回生制動トルク制限値Tmfinは、高減速度時および低減速度時とも図８に太い実線および細い実線で示すごとく、車速VSPが０になる停車時ｔ３，ｔ５よりも前で、車速VSPが回生制動可能車速下限値VSP_Ｌ未満となるｔ２，ｔ４に０となる。
よって、回生制動トルクの微少制御精度が問題となるほど低下する回生制動可能車速下限値VSP_Ｌ未満の低車速域で回生制動が行われることがなくなり、上記の問題解決を実現することができる。
【００４０】
かかる回生制動トルクの制限に呼応して、これを補佐するように前輪ホイールシリンダ液圧（摩擦制動トルク）が、高減速度時は図８に太い実線で示すように、また低減速度時は同図に細い実線で示すように加減され、目標制動力を維持して車両減速度を高減速度時は図８に太い実線で示すように、また低減速度時は同図に細い実線で示すように所定通りのものとすることができる。
【００４１】
なお図８における限界回生制動トルクTmlmtの時間変化勾配は、前記（８）式における常数Kmにより決まり、図８に太い破線で示す高減速度時も、細い破線で示す低減速度時も同じである。
以下、限界回生制動トルクTmlmtの時間変化勾配を決定する常数Kmの好適な定め方について、図９および図１０を参照しつつ説明する。
【００４２】
図９は、回生制動によるエネルギー回収率を最大限に高めることを主眼として常数Kmを大きく設定することにより限界回生制動トルクTmlmtの時間変化勾配を急にした場合の動作タイムチャートで、ｔ１での制動開始により低下する車速VSPが回生制動可能車速下限値VSP_Ｌに達して回生制動トルク制限値Tmfinが０になるｔ３に極めて近いｔ２に至ってはじめて許容最大回生制動トルクTmmaxの制限が開始され、これにより回生制動によるエネルギー回収率を高めることができる。
【００４３】
しかしこの場合、許容最大回生制動トルクTmmaxの制限開始時ｔ２からｔ３までの僅かな時間で回生制動トルク制限値Tmfinが０にされることから、制御応答の劣った液圧ブレーキによる摩擦制動トルクの上昇が回生制動トルクの制限分を即座に補い切れない。
つまり、図９のｔ２から、液圧ブレーキによる摩擦制動トルクの実際値が回生制動トルク制限値Tmfinの低下速度に対応した摩擦制動トルクの要求値に到達するｔ４までの間、車両の総制動力が液圧ブレーキの応答遅れにより不足し、運転者が一定のマスターシリンダ液圧Pmcにより一定減速度を要求しているにもかかわらず、車両減速度が図９の波形から明らかなように一時的に低下変動して違和感を与えるという弊害を生ずる。
【００４４】
そこで常数Km（限界回生制動トルクTmlmtの時間変化勾配）の決定に際してはこれが、摩擦制動および回生制動のうち制御応答の低い制動系（通常は前者の摩擦制動）の制御応答よりも高くなることのないよう、例えば図１０に示すように決定する。
この場合、ｔ１での制動開始により低下する車速VSPが回生制動可能車速下限値VSP_Ｌに達して回生制動トルク制限値Tmfinが０になるｔ３よりもかなり早いｔ２から許容最大回生制動トルクTmmaxの制限が開始されるため、
回生制動トルク制限値Tmfinがｔ２以後にゆっくりと許容最大回生制動トルクTmmaxから０に低下することとなり、制御応答の劣った液圧ブレーキによる摩擦制動トルクの上昇が回生制動トルクの上記制限分を確実に補うことができる。
【００４５】
従って、図１０に示すように液圧ブレーキによる摩擦制動トルクの実際値が回生制動トルク制限値Tmfinの低下速度に対応した摩擦制動トルクの要求値に良好に追従し、車両の総制動力が液圧ブレーキの応答遅れにより不足するようなことがなく、運転者が一定のマスターシリンダ液圧Pmcにより一定減速度を要求しているにもかかわらず車両減速度が一時的に低下変動して違和感を与えるという弊害を、図１０に示す車両減速度の波形から明らかなように解消することができる。
【００４６】
なお、許容最大回生制動トルクTmmaxが制限されている間に運転者がブレーキペダルを踏み増したり、戻したりした場合について考察する。
このように車両の目標減速度が変化している過渡的な状態である場合は、一定のKmにもかかわらず回生制動トルク制限値Tmfinの時間変化勾配が変化する。
しかし、運転者が上記ブレーキペダル操作の後にその踏み込み状態を一定の状態に保つ定常状態に移行した場合に、回生制動トルク制限値Tmfinの時間変化勾配がKmに対応した勾配となって前記したと同様の作用効果を達成することができる。
【００４７】
なお上記では、回生制動トルク制限値Tmfinが０である場合のみについて説明したが、完全に０でなくても、乗員が車両減速度の変動を感じ取れないレベルの制動トルク変動に対応した回生制動トルク値であればよく、回生制動トルク制限値Tmfinは略０をも含むものであることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態になる協調制御装置を具えた複合ブレーキの制御システム図である。
【図２】同複合ブレーキの協調制御装置における複合ブレーキ協調コントローラが実行する制御内容を示す機能別ブロック線図である。
【図３】同複合ブレーキ協調コントローラが実行する制御プログラムを示すフローチャートである。
【図４】車両の減速度制御器を例示するブロック線図である。
【図５】限界回生制動トルクの変化特性を例示する特性図である。
【図６】回生制動トルク制限値の変化特性を例示する特性図である。
【図７】通常の制動トルク前後配分特性を例示する特性図である。
【図８】図２および図３に示すブレーキ協調制御の動作タイムチャートである。
【図９】回生制動トルク制限値の時間変化勾配が急である場合の図２および図３に示すブレーキ協調制御の動作タイムチャートである。
【図１０】回生制動トルク制限値の時間変化勾配が緩やかである場合の図２および図３に示すブレーキ協調制御の動作タイムチャートである。
【図１１】従来のブレーキ協調制御装置の動作タイムチャートである。
【符号の説明】
１車輪
２ホイールシリンダ
３歯車箱
４交流同期モータ(回生ブレーキ装置)
５ブレーキペダル
６油圧ブースタ
７マスターシリンダ
８ブレーキ液圧配管
９リザーバ
10 ポンプ
11 アキュムレータ
12 圧力スイッチ
13 電磁切替弁
14 増圧弁
15 増圧回路
16 減圧弁
17 減圧回路
18 液圧ブレーキコントローラ
19 圧力センサ
20 圧力センサ
21 モータトルクコントローラ
22 直流・交流変換用電流制御回路（インバータ）
23 直流バッテリ
24 複合ブレーキ協調コントローラ
25 車輪速センサ
26 ストロークシミュレータ

Claims

車両の運転状態や走行状態に応じて決まる目標制動トルクを回生制動および摩擦制動の協働により実現するようにし、
許容最大回生制動トルクに所定の制限を施して求めた回生制動トルク制限値に基づき回生制動トルクが該制限値を越えないよう、前記回生制動および摩擦制動の協働時における回生制動トルクおよび摩擦制動トルクの指令値を決定するようにした車両の複合ブレーキにおいて、
前記回生制動トルク制限値を、車速と車両減速度とを用い演算して得られた限界回生制動トルクと、許容最大回生制動トルクとを比較して絶対値が小さい方とし、前記許容最大回生制動トルクに対する制限を、低車速域で前記回生制動トルク制限値が０または略０になるような制限形態としたことを特徴とする複合ブレーキの協調制御装置。
請求項１に記載の複合ブレーキの協調制御装置において、前記許容最大回生制動トルクに対する制限を、車両減速度が大きいほど前記回生制動トルク制限値が小さくなるような制限形態としたことを特徴とする複合ブレーキの協調制御装置。
請求項２に記載の複合ブレーキの協調制御装置において、前記車両減速度に応じた許容最大回生制動トルクに対する制限を、前記回生制動トルク制限値の時間変化割合が前記回生制動および摩擦制動のうち制御応答の低い制動系の制御応答よりも高くなることのない制限形態としたことを特徴とする複合ブレーキの協調制御装置。
請求項３に記載の複合ブレーキの協調制御装置において、車速をVSPとし、回生制動トルクの微少制御精度が問題となるほど低下する低車速域の上限車速に対応する回生制動可能車速下限値をVSP_Ｌとし、車両減速度をα_Ｖとし、前記回生制動トルク制限値の時間変化割合が前記低応答制動系の制御応答よりも高くなることのないようにするための定数をK_ｍとした時、限界回生制動トルクTmlmtを次式により求め、
Tmlmt＝[K_ｍ・（VSP−VSP_Ｌ）]／α_Ｖ
この限界回生制動トルクTmlmtおよび前記許容最大回生制動トルクのうち小さい方を前記回生制動トルク制限値とするよう構成したことを特徴とする複合ブレーキの協調制御装置。
請求項４に記載の複合ブレーキの協調制御装置において、前記限界回生制動トルクTmlmtを前記演算式により予め求めてマップ化しておき、このマップを基に車速VSPおよび車両減速度α_Ｖから限界回生制動トルクTmlmtをマップ検索するよう構成したことを特徴とする複合ブレーキの協調制御装置。