JP4487917B2 - Brake control device for vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、乗員が操作するブレーキの操作量に対して、車両に付与する制動力を電子制御する車両用制動制御装置に関するものである。 The present invention relates to a vehicular braking control apparatus that electronically controls a braking force applied to a vehicle with respect to a brake operation amount operated by an occupant.
車両の制動制御装置として、運転者がブレーキペダルを踏み込んだとき、このブレーキペダルから入力されたブレーキ操作量に対して制動装置の制動力、つまり、この制動装置を駆動するホイールシリンダへ供給する油圧を電気的に制御する電子式制動制御装置が知られている。このような制動制御装置としては、例えば、下記特許文献1に記載されたものがある。 As a vehicle braking control device, when a driver depresses a brake pedal, the braking force of the braking device with respect to the brake operation amount input from the brake pedal, that is, the hydraulic pressure supplied to the wheel cylinder that drives the braking device. An electronic braking control device that electrically controls the motor is known. An example of such a braking control device is described in Patent Document 1 below.
この特許文献1に記載された車両用制動制御装置は、加速度センサが検出した車両の減速度が、圧力センサが検出したマスタシリンダ圧により設定された値となるように、油圧制御弁を介して各ホイールシリンダの油圧を制御することで、マスタシリンダの踏力に対する応答遅れや踏力の吸収等のため、踏力の小さな変動に応じて制動力が変動することを回避し、制動力のコントロール性を良好にすると共に、車両を滑らかに走行させるものである。 The vehicle brake control device described in Patent Document 1 is provided with a hydraulic control valve so that the deceleration of the vehicle detected by the acceleration sensor becomes a value set by the master cylinder pressure detected by the pressure sensor. Controlling the hydraulic pressure of each wheel cylinder avoids fluctuations in braking force in response to small fluctuations in pedaling force due to delays in response to pedaling force of the master cylinder and absorption of pedaling force. And making the vehicle run smoothly.
ところが、車両に発生する減速度は、ブレーキによる制動力やエンジンブレーキ、坂路勾配、走行抵抗などの他に、車両に搭載する他のシステムによる減速度を含んである。例えば、近年、燃料の燃焼によりトルクを出力するエンジンと、電力の供給によりトルクを出力する電気モータとを搭載し、このエンジンと電気モータのトルクを車輪に伝達することで走行可能とするハイブリッド車両が提案されている。このようなハイブリッド車両では、運転状態に応じてエンジン及び電気モータの駆動及び停止を制御することにより、電気モータのトルクだけで車輪を駆動したり、エンジンと電気モータの両者のトルクにより車輪を駆動するようにしており、電気モータはバッテリに蓄積された電力により駆動することができ、このバッテリのエネルギが低下したときには、エンジンを駆動してバッテリの充電を行うようにしている。そして、フットブレーキによる制動時に、電気モータを発電機として作動させることで、車両の運動エネルギを電気エネルギに変換してバッテリに回収して再利用する回生ブレーキシステムが適用されている。 However, the deceleration generated in the vehicle includes deceleration by other systems mounted on the vehicle, in addition to braking force by the brake, engine braking, slope gradient, running resistance, and the like. For example, in recent years, a hybrid vehicle equipped with an engine that outputs torque by combustion of fuel and an electric motor that outputs torque by supplying electric power, and can travel by transmitting the torque of the engine and the electric motor to wheels. Has been proposed. In such a hybrid vehicle, driving and stopping of the engine and the electric motor are controlled according to the driving state, so that the wheel is driven only by the torque of the electric motor, or the wheel is driven by the torque of both the engine and the electric motor. The electric motor can be driven by the electric power stored in the battery. When the energy of the battery decreases, the engine is driven to charge the battery. A regenerative braking system is applied that converts an electric motor's kinetic energy into electric energy, collects it in a battery, and reuses it by operating an electric motor as a generator during braking by a foot brake.
そのため、このようにエンジンと電気モータのトルクを車輪に伝達することで走行可能とするハイブリッド車両に、上述した車両用制動制御装置を適用した場合、車両の減速度とマスタシリンダ圧に基づいて油圧制御弁を介してホイールシリンダの油圧を制御するだけでは、高精度な制動力制御を実行することができない。 Therefore, when the vehicle braking control device described above is applied to a hybrid vehicle that can travel by transmitting the torque of the engine and the electric motor to the wheels in this way, the hydraulic pressure is based on the deceleration of the vehicle and the master cylinder pressure. High-precision braking force control cannot be executed only by controlling the hydraulic pressure of the wheel cylinder via the control valve.
本発明は、このような問題を解決するためのものであって、回生制動力を考慮して摩擦制動力を設定することで高精度な制動力制御を可能とした車両用制動制御装置を提供することを目的とする。 The present invention is intended to solve such problems, and provides a vehicle braking control device that enables highly accurate braking force control by setting friction braking force in consideration of regenerative braking force. The purpose is to do.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、乗員が制動操作する操作部材の制動操作量に基づいて目標制動力を設定し、該目標制動力を車両の走行状態に応じて目標回生制動力と目標摩擦制動力に分配し、前記目標回生制動力に基づいて回生ブレーキを制御すると共に、前記目標摩擦制動力に基づいて摩擦ブレーキを制御する車両用制動制御装置において、前記車両に作用する減速度を検出する減速度検出手段と、前記回生ブレーキにより発生する回生制動力を演算する回生制動力演算手段と、前記摩擦ブレーキにより発生する摩擦制動力を演算する摩擦制動力演算手段と、前記車両の減速度から前記回生制動力に基づく減速度を除いた摩擦ブレーキ減速度と前記摩擦制動力に基づく減速度との偏差に基づいて前記摩擦ブレーキの効き度合を判定する摩擦ブレーキ効き度合判定手段と、該摩擦ブレーキ効き度合判定手段の判定結果に基づいて前記目標制動力または前記目標摩擦制動力を補正する目標制動力補正手段とを具えたことを特徴とするものである。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the target braking force is set based on the braking operation amount of the operating member that the occupant performs the braking operation, and the target braking force is set according to the traveling state of the vehicle. A vehicle brake control device that distributes power and target friction braking force, controls regenerative braking based on the target regenerative braking force, and controls friction brake based on the target friction braking force, acting on the vehicle Deceleration detecting means for detecting deceleration; regenerative braking force calculating means for calculating regenerative braking force generated by the regenerative brake; friction braking force calculating means for calculating friction braking force generated by the friction brake; The effectiveness of the friction brake based on the deviation between the friction brake deceleration obtained by removing the deceleration based on the regenerative braking force from the vehicle deceleration and the deceleration based on the friction braking force. And a target braking force correcting means for correcting the target braking force or the target friction braking force based on a determination result of the friction brake effectiveness degree determining means. To do.
本発明の車両用制動制御装置では、前記摩擦ブレーキ効き度合判定手段は、前記車両の減速度から前記回生制動力と前記摩擦制動力に基づく減速度とを減算した制動力偏差を該摩擦制動力に基づく減速度で除算した割合であり、前記摩擦ブレーキの効き度合が予め設定された判定値より低いときに前記摩擦ブレーキの効き度合が悪いと判定することを特徴としている。 In the vehicle brake control device according to the present invention, the friction brake effectiveness degree determination means calculates a braking force deviation obtained by subtracting the regenerative braking force and the deceleration based on the friction braking force from the deceleration of the vehicle. When the friction brake effectiveness is lower than a preset determination value, it is determined that the friction brake effectiveness is poor.
本発明の車両用制動制御装置では、前記減速度検出手段は、前記車両に搭載された減速度センサが検出した検出値からエンジンブレーキと坂路勾配と走行抵抗に基づく減速度を減算して前記減速度を検出することを特徴としている。 In the vehicle braking control device of the present invention, the deceleration detecting means subtracts the deceleration based on the engine brake, the slope gradient, and the running resistance from the detection value detected by the deceleration sensor mounted on the vehicle. It is characterized by detecting speed.
本発明の車両用制動制御装置では、前記回生制動力演算手段が検出した回生制動力が予め設定された規定値以下であるとき、前記摩擦ブレーキ効き度合判定手段は、予め設定された低車速領域で前記摩擦ブレーキの効き度合を判定し、前記回生制動力が前記規定値より大きいとき、前記摩擦ブレーキ効き度合判定手段は、予め設定された高車速領域で前記摩擦ブレーキの効き度合を判定することを特徴としている。 In the vehicle brake control device according to the present invention, when the regenerative braking force detected by the regenerative braking force calculating means is equal to or less than a preset specified value, the friction brake effectiveness degree judging means is configured to set a preset low vehicle speed region. When the regenerative braking force is greater than the specified value, the friction brake effectiveness determination means determines the effectiveness of the friction brake in a preset high vehicle speed range. It is characterized by.
本発明の車両用制動制御装置によれば、車両に作用する減速度を検出する減速度検出手段と、回生ブレーキにより発生する回生制動力を演算する回生制動力演算手段と、摩擦ブレーキにより発生する摩擦制動力を演算する摩擦制動力演算手段と、車両の減速度から回生制動力に基づく減速度を除いた摩擦ブレーキ減速度と摩擦制動力に基づく減速度との偏差に基づいて摩擦ブレーキの効き度合を判定する摩擦ブレーキ効き度合判定手段と、摩擦ブレーキ効き度合判定手段の判定結果に基づいて目標制動力または目標摩擦制動力を補正する目標制動力補正手段を設けたので、回生ブレーキによる回生制動力を考慮した摩擦ブレーキ減速度と摩擦制動力に基づく減速度との偏差に基づいて摩擦ブレーキの効き度合を判定し、この判定結果に基づいて目標制動力または目標摩擦制動力を補正するため、摩擦ブレーキによる高精度な制動力制御を可能とすることができる。 According to the vehicle braking control apparatus of the present invention, the deceleration detecting means for detecting the deceleration acting on the vehicle, the regenerative braking force calculating means for calculating the regenerative braking force generated by the regenerative brake, and the friction brake are generated. The friction braking force calculation means for calculating the friction braking force, and the effect of the friction brake based on the deviation between the friction braking deceleration obtained by subtracting the deceleration based on the regenerative braking force from the vehicle deceleration and the deceleration based on the friction braking force. Friction brake effectiveness degree determination means for determining the degree and target braking force correction means for correcting the target braking force or target friction braking force based on the determination result of the friction brake effectiveness degree determination means are provided. The effectiveness of the friction brake is determined based on the deviation between the friction brake deceleration considering the power and the deceleration based on the friction braking force. For correcting the target braking force or target friction braking force, it is possible to enable high-precision braking force control by the friction brake.
以下に、本発明に係る車両用制動制御装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。 Embodiments of a vehicle brake control device according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
図1は、本発明の一実施例に係る車両用制動制御装置が適用されたハイブリッド車両を表す概略構成図、図2は、本実施例の車両用制動制御装置における油圧ブレーキを表す概略構成図、図3は、本実施例の油圧ブレーキにおける制御ブロックを表す概略図、図4は、本実施例の車両用制動制御装置における制動力制御を表すフローチャート、図5は、本実施例の車両用制動制御装置における油圧ブレーキ効き判定制御を表すフローチャートである。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a hybrid vehicle to which a vehicle brake control device according to an embodiment of the present invention is applied. FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating a hydraulic brake in the vehicle brake control device of the present embodiment. FIG. 3 is a schematic diagram showing a control block in the hydraulic brake of this embodiment, FIG. 4 is a flowchart showing braking force control in the vehicle brake control device of this embodiment, and FIG. 5 is for the vehicle of this embodiment. It is a flowchart showing the hydraulic brake effect determination control in a braking control apparatus.
本実施例の車両用制動制御装置が適用されたハイブリッド車両において、図1に示すように、車両には、動力源として、エンジン11と電気モータ12が搭載されており、また、この車両には、エンジン11の出力を受けて発電を行う発電機13も搭載されている。これらのエンジン11と電気モータ12と発電機13は、動力分割機構14によって接続されている。この動力分割機構14は、エンジン11の出力を発電機13と駆動輪15とに振り分けると共に、電気モータ12からの出力を駆動輪15に伝達したり、減速機16及び駆動軸17を介して駆動輪15に伝達される駆動力に関する変速機として機能する。
In the hybrid vehicle to which the vehicle brake control device of the present embodiment is applied, as shown in FIG. 1, the vehicle is equipped with an
電気モータ12は交流同期電動機であり、交流電力によって駆動する。インバータ18は、バッテリ19に蓄えられた電力を直流から交流に変換して電気モータ12に供給すると共に、発電機13によって発電される電力を交流から直流に変換してバッテリ19に蓄えるためのものである。発電機13も、基本的には上述した電気モータ12とほぼ同様の構成を有しており、交流同期電動機としての構成を有している。この場合、電気モータ12が主として駆動力を出力するのに対し、発電機13は主としてエンジン11の出力を受けて発電するものである。
The
また、電気モータ12は主として駆動力を発生させるが、駆動輪15の回転を利用して発電(回生発電)することもでき、発電機として機能することも可能である。このとき、駆動輪15には回生ブレーキが作用するので、これをフットブレーキやエンジンブレーキと併用することにより、車両を制動させることができる。一方、発電機13は主としてエンジン11の出力を受けて発電をするが、インバータ18を介してバッテリ19の電力を受けて駆動する電動機としても機能することができる。
The
なお、エンジン11には、ピストン位置及びエンジン回転数を検出するクランクポジションセンサ(図示略)が設けられており、検出結果をエンジンECU20に出力している。また、電気モータ12及び発電機13には、回転位置及び回転数を検出する回転数センサ(図示略)が設けられており、検出結果をモータECU21に出力している。
The
ハイブリッド車両における上述した各種制御は、複数の電子制御ユニット(ECU)によって制御される。ハイブリッド車両として特徴的なエンジン11による駆動と電気モータ12による駆動とは、メインECU22によって総合的に制御される。即ち、メインECU22によりエンジン11の出力と電気モータ12による出力の配分が決定され、エンジン11、電気モータ12及び発電機13を制御すべく、各制御指令がエンジンECU20及びモータECU21に出力される。
The various controls described above in the hybrid vehicle are controlled by a plurality of electronic control units (ECUs). The drive by the
そして、エンジンECU20及びモータECU21は、エンジン11、電気モータ12及び発電機13の情報をメインECU22にも出力している。このメインECU22には、バッテリ19を制御するバッテリECU23にも接続されている。このバッテリECU23はバッテリ19の充電状態を監視し、充電量が不足した場合には、メインECU22に対して充電要求指令を出力する。充電要求を受けたメインECU22は、バッテリ19に充電をするように発電機13を発電させる制御を行う。
The engine ECU 20 and the motor ECU 21 also output information on the
また、車両には、駆動輪15に対応して油圧ブレーキ24が設けられている。この油圧ブレーキ装置24には、油圧制御部25で設定された所定の制動油圧が供給されるようになっている。上述したメインECU22には、この油圧制御部25を制御するブレーキECU26が接続されている。このブレーキECU26はアクセルペダル27の操作量に応じて目標制動力を設定し、メインECU22に対してこの目標制動力を出力する。メインECU22はモータECU21にこの目標制動力を出力し、モータECU21は回生ブレーキを制御すると共に、その実行値、つまり、実行した回生制動力をメインECU22に出力する。メインECU22は目標制動力から回生制動力を減算して目標油圧制動力を設定し、ブレーキECU26はこの目標油圧制動力に基づいて油圧ブレーキ24を制御する。
The vehicle is provided with a
このように構成されたハイブリッド車両にて、以下に、本実施例の車両用制動制御装置における油圧ブレーキ24の構成について詳細に説明する。
In the hybrid vehicle configured as described above, the configuration of the
本実施例の車両用制動制御装置における油圧ブレーキ24は、電子制御によって各駆動輪15の制動力配分を調整するEBD(Electronic Brake force Distribution)制御や駆動輪15のロックを防止するABS(Anti−lock Brake System)制御を可能とした電子制御ブレーキシステムに適用されている。この電子制御ブレーキシステムは、EBD制御及びABS制御を実行せず、運転者の操作力に応じた制動力を各駆動輪15に付与する通常のブレーキ制御を行うことも可能であり、EBD制御やABS制御のいずれか若しくはその両方を行わない構成としてもよい。
The
この油圧ブレーキ24において、図2及び図3に示すように、ブレーキペダル27には、運転者によるこのブレーキペダル27の踏み込み操作に応答して作動油を圧送するマスタシリンダ31が接続されており、このブレーキペダル27には、その踏み込み量、即ち、ペダルストロークを検出するペダルストロークセンサ32が装着されている。
In this
マスタシリンダ31は、2つの油圧供給配管33,34が連結されており、一方の油圧供給導管33には、通常開放されているシミュレータカット弁35を介してストロークシミュレータ36が接続されている。このストロークシミュレータ36は、運転者によるブレーキペダル27の操作踏力に応じたペダルストロークを発生させるものである。各油圧供給配管33,34には、通常閉弁されているマスタカット弁37,38が装着されており、これらマスタカット弁37,38よりも上流側(マスタシリンダ31側)には、油圧供給配管33,34の油圧を検出するマスタシリンダ圧センサ39,40がそれぞれ装着されている。
The
マスタシリンダ31のリザーバ41には、油圧排出配管42が接続されており、油圧排出配管42から分岐する油圧供給配管43の途中に、ポンプモータ44により駆動する油圧ポンプ45が配置されると共に、油圧ポンプ45の駆動により昇圧された油圧を貯えるアキュムレータ46が接続されている。また、油圧供給配管43の途中には、アキュムレータ46の内圧を検出するためのアキュムレータ圧センサ47が装着されている。更に、油圧供給配管43と油圧排出配管42との間には、油圧供給配管43内の油圧が高くなった場合に、貯留した作動油をリザーバ41に戻すためのリリーフ弁48が装着されている。
A hydraulic pressure discharge pipe 42 is connected to the
油圧供給配管43は4つの油圧供給分岐配管49FR,49FL,49RL,49RRに分岐され、各駆動輪15に配置されるブレーキ装置24(図1参照)を駆動するホイールシリンダ50FR,50FL,50RL,50RRに接続されている。同様に、油圧排出配管42も4つの油圧排出分岐配管51FR,51FL,51RL,51RRに分岐され、ホイールシリンダ50FR,50FL,50RL,50RRに接続されている。
The
各油圧供給分岐配管49FR,49FL,49RL,49RRの途中の油圧排出分岐配管51FR,51FL,51RL,51RRとの接続部より上流側(油圧ポンプ45)に、それぞれ電磁式増圧弁52(52FR,52FL,52RL,52RR)が配置され、接続部より下流側(ホイールシリンダ50FR,50FL,50RL,50RR側)に、ホイールシリンダ50FR,50FL,50RL,50RRへ付与される油圧を検出するためのホイールシリンダ圧センサ53(53FR,53FL,53RL,53RR)が配置されている。また、油圧排出分岐配管51FR,51FL,51RL,51RRの途中、つまり、各油圧供給分岐配管49FR,49FL,49RL,49RRとの接続部より下流側(リザーバ41側)に、それぞれ電磁式減圧弁54(54FR,54FL,54RL,54RR)が配置されている。
The electromagnetic pressure increasing valve 52 (52FR, 52FL) is provided upstream (hydraulic pump 45) on the upstream side (hydraulic pump 45) with respect to the hydraulic discharge branch pipes 51FR, 51FL, 51RL, 51RR in the middle of the hydraulic supply branch pipes 49FR, 49FL, 49RL, 49RR. , 52RL, 52RR), and the wheel cylinder pressure for detecting the hydraulic pressure applied to the wheel cylinders 50FR, 50FL, 50RL, 50RR on the downstream side (wheel cylinders 50FR, 50FL, 50RL, 50RR side) from the connecting portion. Sensors 53 (53FR, 53FL, 53RL, 53RR) are arranged. In addition, the electromagnetic
そして、油圧供給分岐配管49FR,49FL,49RL,49RRは、電磁式増圧弁52FR,52FL,52RL,52RRよりも下流側で、それぞれマスタカット弁37,38を介して油圧供給配管33,34に接続されている。これによりマスタカット弁37,38を介してマスタシリンダ31とホイールシリンダ50FR,50FL,50RL,50RRが接続されることとなる。また、4つの駆動輪15には、各駆動輪の回転速度を検出する車輪速センサ55が装着されている。
The hydraulic pressure supply branch pipes 49FR, 49FL, 49RL, 49RR are connected to the hydraulic
ブレーキECU26は、CPUやメモリ等からなり、格納されているブレーキ制御プログラムを実行することにより制動制御を実行する。即ち、このブレーキECU26には、マスタシリンダ圧センサ39,40が検出した油圧、アキュムレータ圧センサ47が検出した油圧、ホイールシリンダ圧センサ53(53FR,53FL,53RL,53RR)が検出した油圧がそれぞれ入力される。また、ブレーキECU26には、ペダルストロークセンサ32が検出したペダルストローク、各車輪速センサ55が検出した車輪速がそれぞれ入力される。そして、ブレーキECU26は、シミュレータカット弁35、マスタカット弁37,38、電磁式増圧弁52(52FR,52FL,52RL,52RR)、電磁式減圧弁54(54FR,54FL,54RL,54RR)ポンプモータ44、リリーフ弁48を制御可能となっている。
The
従って、通常、マスタカット弁37,38は閉弁され、シミュレータカット弁35は開弁されており、運転者がブレーキペダル27を踏み込み操作すると、マスタシリンダ31はその操作量に応じた油圧を発生する。一方、作動油の一部が油圧供給配管33からシミュレータカット弁35を経由してストロークシミュレータ36へ流れ込むため、ブレーキペダル27の踏力に応じてこのブレーキペダル27の操作量が調整される。即ち、操作踏力に応じたペダル操作量(ペダルストローク)が生成される。なお、このペダルストロークは、ペダルストロークセンサ32により検出されるが、マスタシリンダ圧センサ39,40が検出した油圧からも算出可能であり、それぞれのペダルストロークが一致しない場合には、各センサ32,39,40の異常、あるいはマスタシリンダ31、油圧供給配管33,34の異常と判定する。
Accordingly, the master cut
ブレーキECU26は、検出したペダルストローク及び回生制動力に基づいて目標油圧制動力を設定し、各駆動輪15に付与する目標油圧制動力配分を決定し、各ホイールシリンダ50FR,50FL,50RL,50RRへ付与すべき目標油圧配分を設定する。このとき、アキュムレータ46に所定の油圧が蓄えられているが、アキュムレータ圧センサ47が検出した油圧が規定下限油圧よりも不足している場合には、ポンプモータ44を駆動して油圧ポンプ45を作動して昇圧を行う。一方、油圧が規定上限油圧よりも高すぎる場合には、リリーフ弁48を開弁して作動油をリザーバ41へ解放する。
The
そして、ブレーキECU26は、設定された目標油圧(目標油圧制動力)に基づいて電磁式増圧弁52(52FR,52FL,52RL,52RR)及び電磁式減圧弁54(54FR,54FL,54RL,54RR)を開閉し、各ホイールシリンダ50FR,50FL,50RL,50RRに所定の油圧を付与する。つまり、この各ホイールシリンダ50FR,50FL,50RL,50RRに付与される油圧は、各電磁式増圧弁52(52FR,52FL,52RL,52RR)及び電磁式減圧弁54(54FR,54FL,54RL,54RR)の開度を変更することで調整する。そして、ホイールシリンダ圧センサ53FLが検出したホイールシリンダ圧をフィードバックし、これを目標油圧と比較し、その比較結果に基づいて各弁52,54の開度を調整する。
Then, the
例えば、ホイールシリンダ52FRの場合、ブレーキECU26は、ホイールシリンダ圧センサ53FLにより検出されたホイールシリンダ圧を目標油圧と比較し、加圧を要する場合には、減圧弁54FLを閉弁した状態で増圧弁52FLを開く。これによりアキュムレータ46の作動油が油圧供給配管43、増圧弁52FL、油圧供給分岐配管49FLを経由してホイールシリンダ50FLへ供給されることとなり、このホイールシリンダ50FLの油圧が増圧し、制動力が強められる。一方、制動力が強すぎて駆動輪15がロックしている場合(ABS制御の場合)や、ホイールシリンダ圧センサ53FLが検出したホイールシリンダ圧が目標油圧より高い場合には、ブレーキECU26は、減圧を要すると判定し、増圧弁52FLを閉弁した状態で減圧弁54FLを開弁する。これによりホイールシリンダ50FLへ供給されていた作動油の一部が油圧排出分岐配管51FL、減圧弁54FL、油圧排出配管42を経由してリザーバ41へと戻されることとなり、ホイールシリンダ50FLに付与される油圧が減圧されて制動力が弱められる。そして、増圧または減圧後等のホイールシリンダ圧センサ53FLで検出されたホイールシリンダ圧が目標油圧に略一致している場合、ブレーキECU26は、ホイールシリンダ圧を維持する必要があると判定し、増圧弁52FL及び減圧弁54FLを閉じる。この結果、増圧弁52FL、減圧弁54FLからホイールシリンダ50FL側の油圧供給配管49FLでの作動油の流れが停止することとなり、ホイールシリンダ50FLに付与される油圧が保持される。
For example, in the case of the wheel cylinder 52FR, the
なお、この油圧ブレーキ24が適用された電子制御ブレーキシステムで油圧制御部25に異常が発生した場合、適切な制動力配分を行うことができない。そこで、油圧制御部25に異常が検出された場合、ブレーキECU26は、マスタカット弁39,40を開弁してシミュレータカット弁35を閉弁し、マスタシリンダ31生成した油圧を油圧供給配管33,34を経由して直接ホイールシリンダ50FR,50FL,50RL,50RRへと導くことで、手動による制動操作を可能としている。
When an abnormality occurs in the
このように構成された油圧ブレーキ24(電子制御ブレーキシステム)を有する本実施例の車両用制動制御装置では、図1乃至図3に示すように、ブレーキECU26は、ブレーキペダル27から入力されるペダル操作量(ペダルストローク)に応じた目標制動力を設定し、メインECU22は、この目標制動力を目標回生制動力と目標油圧制動力とに分配し、モータECU21が目標回生制動力に基づいて回生ブレーキを制御する一方、ブレーキECU26が目標油圧制動力に基づいて油圧ブレーキを制御する。
In the vehicle brake control apparatus of the present embodiment having the hydraulic brake 24 (electronic control brake system) configured as described above, the
即ち、モータECU21は、目標回生制動力に応じて電気モータ12を駆動制御し、駆動輪15の回転によりこの電気モータ12を発電機として作動させることで、回生ブレーキを作動して車両を減速しつつ、運動(回転)エネルギを電気エネルギに変換し、インバータ18を介してバッテリ19に回収させる。この場合、モータECU21は、車速に対する最大回生制動力を表すマップを有しており、このマップに基づいて目標制動力に対して発生可能な目標回生制動力を設定している。
That is, the
すると、メインECU22は、目標制動力から、電気モータ12を制御して回生ブレーキを作動させたときの実行値、つまり、実行した回生制動力を減算して目標油圧制動力を設定する。ブレーキECU26は、設定された目標油圧制動力から各ホイールシリンダ50FR,50FL,50RL,50RRに付与する目標油圧を設定し、この目標油圧に基づいて電磁式増圧弁52(52FR,52FL,52RL,52RR)及び電磁式減圧弁54(54FR,54FL,54RL,54RR)の開度を調整し、各ホイールシリンダ50FR,50FL,50RL,50RRによりブレーキ装置24を作動して車両を減速させる。
Then, the
ところで、上述した本実施例の車両用制動制御装置における油圧ブレーキ24は、図示しないが、車軸と一体になって回転するディスクをブレーキパッドにより両側から締め付け、その摩擦により制動力を確保するものであり、上述したホイールシリンダ50FR,50FL,50RL,50RRによりブレーキパッドを作動させている。この場合、ブレーキパッドに取付けられた摩擦材がディスクに押し付けられることで摩擦力が発生するため、長期の使用によりこの摩擦材が摩耗して摩擦力、つまり、制動力が低下する。また、油圧ブレーキの長時間の使用によりこの摩擦材の温度が高くなるが、摩擦材の温度上昇により摩擦係数が低下するため、制動力が低下する。即ち、油圧ブレーキ24は、ブレーキパッドに取付けられた摩擦材の使用状況に応じて制動力がばらついてしまい、運転者が所望する制動力(減速度)を確保できない場合がある。
By the way, although not shown, the
そこで、本実施例では、車両に作用する実際の減速度を検出する前後加速度センサ61を設け、ブレーキECU26は、前後加速度センサ61が検出した車両の前後加速度に基づいて減速度Gを算出し、この減速度Gから電気モータ12で発生した回生制動力を除いた油圧ブレーキ減速度と、ホイールシリンダ圧センサ53が検出したホイールシリンダ圧から換算した油圧制動力との偏差に基づいて、油圧ブレーキ24の効き度合を判定(油圧ブレーキ効き度合判定手段)し、その判定結果に基づいて目標制動力または目標油圧制動力を補正(目標制動力補正手段)するようにしている。
Therefore, in this embodiment, a
この場合、ブレーキECU26及び前後加速度センサ61が、本発明の減速度検出手段として機能し、このブレーキECU26が、本発明の摩擦ブレーキ効き度合判定手段及び目標制動力補正手段として機能し、モータECU21が、回生ブレーキにより発生する回生制動力を演算する回生制動力演算手段として機能し、ブレーキECU26及びホイールシリンダ圧センサ53が、摩擦ブレーキにより発生する摩擦制動力を検出する摩擦制動力演算手段として機能している。
In this case, the
具体的に説明すると、前後加速度センサ61が車両の前後加速度Gを検出し、ブレーキECU26は、この前後加速度センサ61が検出した前後加速度Gから車両の減速度Grを算出し、この減速度Grから電気モータ12で発生した回生制動力Pmrと、ホイールシリンダ圧センサ53が検出したホイールシリンダ圧PFR,PFL,PRR,PRFから換算した油圧制動力Pbrとを減算し、この減算値(偏差)を油圧制動力Pbrで除算し、これを割合として油圧ブレーキ24のブレーキ効き度合Erを算出する。
Er=[(Gr−Pmr−Pbr)/Pbr]×100(%)
そして、このブレーキ効き度合Erが予め設定された下限判定値Er1以下だったときには、油圧ブレーキ24の効き度合が悪いと判定し、ブレーキ効き度合Erが上限判定値Er2以上だったときには、油圧ブレーキ24の効き度合が良過ぎると判定する。このとき、ブレーキ効き度合Erが下限判定値Er1より高く、且つ、上限判定値Er2より低い範囲になるように、油圧ブレーキ24の目標油圧制動力、つまり、ホイールシリンダ50FR,50FL,50RL,50RRの目標油圧を増減する。
More specifically, the
Er = [(Gr−Pmr−Pbr) / Pbr] × 100 (%)
Then, when the degree Er effectiveness brake seemed set lower judgment value Er 1 below in advance, it determines that the effectiveness degree of the
この場合、ECU26は、前後加速度センサ61が検出した前後加速度Gから車両のエンジンブレーキと坂路勾配と走行抵抗を減算して減速度Grを算出する。
Gr=G−(エンジンブレーキ+坂路勾配+走行抵抗)
なお、エンジンブレーキは、エンジン11の特性により予め設定されており、坂路勾配は、車輪速センサが検出した55が検出した車輪速度PFR,PFL,PRR,PRFと前後加速度センサ61が検出した前後加速度Gとに基づいて推定し、走行抵抗は、予め設定された車速に対する空気抵抗のマップを用いて車速センサ62が検出した車速Vに基づいて設定する。
In this case, the
Gr = G- (engine brake + slope slope + running resistance)
The engine brake is preset by the characteristics of the
また、ブレーキECU26が上述した油圧ブレーキ24の効き度合を判定する場合、回生制動力が油圧制動力よりも大きく、車両全体の制動力に対して支配的である車両の走行状態であるとき、車両の高速走行中にブレーキ効き度合の判定処理を実行するようにしている。具体的には、電気モータ12の回生制動力Pmrが予め設定された規定値以下であるとき、予め設定された低車速領域で油圧ブレーキ24の効き度合の判定を実行し、回生制動力Pmrが規定値より大きいとき、予め設定された高車速領域で油圧ブレーキ24の効き度合の判定処理を実行するようにしている。即ち、車両が低車速領域を走行中に制動した場合、車両の制動力に対して回生制動力が支配的であって油圧制動力が小さいため、的確なブレーキ効き判定を行うことができない。
Further, when the
ここで、本実施例の車両用制動制御装置における制動力制御について図4のフローチャートに基づいて説明する。車両の制動力制御において、図4に示すように、まず、ステップS1では、ストロークセンサ32が検出したペダルストロークSpを取得し、ステップS2では、ホイールシリンダ圧センサ53が検出したホイールシリンダ圧PFR,PFL,PRR,PRFを取得する。次に、ステップS3にて、ペダルストロークSpに基づいて目標制動力Ptを演算し、ステップS4にて、この目標制動力Ptに対して出力可能な目標回生制動力Pmtを演算し、ステップS5では、電気モータ12を制御して回生ブレーキを作動させる。
Here, the braking force control in the vehicle braking control apparatus of the present embodiment will be described based on the flowchart of FIG. In the vehicle braking force control, as shown in FIG. 4, first, in step S1, the pedal stroke Sp detected by the
ステップS6にて、目標制動力Ptから実行した回生制動力Pmrを減算して目標油圧制動力Pbtを演算する。そして、ステップS7にて、油圧ブレーキ24のブレーキ効き補正を実行するが、予めブレーキ効き補正値k=1.0と設定されているため、ここでは、算出した目標油圧制動力Pbtを補正することなく、ステップS8にて、目標油圧制動力Pbtから各ホイールシリンダ50FR,50FL,50RL,50RRに付与する目標油圧を設定し、この目標油圧に基づいて電磁式増圧弁52(52FR,52FL,52RL,52RR)及び電磁式減圧弁54(54FR,54FL,54RL,54RR)の開度を調整し、各ホイールシリンダ50FR,50FL,50RL,50RRによりブレーキ装置24を作動させる。このとき、ホイールシリンダ圧PFR,PFL,PRR,PRFをフィードバックし、目標油圧と一致するように制御する。
In step S6, the target hydraulic braking force Pbt is calculated by subtracting the regenerative braking force Pmr executed from the target braking force Pt. In step S7, the braking effectiveness correction of the
そして、ステップS9にて、油圧ブレーキ24のブレーキ効き判定を実行する。本実施例の車両用制動制御装置における油圧ブレーキ効き判定制御において、図5に示すように、まず、ステップS11では、前後加速度センサ61が検出した車両の前後加速度Gを取得し、ステップS12では、車輪速センサが検出した55が検出した車輪速度PFR,PFL,PRR,PRFを取得し、ステップS13では、車速センサ62が検出した車速Vを取得し、ステップS14では、ホイールシリンダ圧センサ53が検出したホイールシリンダ圧PFR,PFL,PRR,PRFを取得し、ステップS15では、回生制動力Pmrを取得する。
In step S9, the brake effectiveness determination of the
ステップS16にて、電気モータ12の回生制動力Pmrが予め設定された回生制動力の規定値Pmsより大きいかどうか、つまり、車両全体の制動力に対して回生制動力Pmrが支配的である車両の走行状態であるかどうかを判定する。ここで、回生制動力Pmrが規定値Pms以下であるときには、ステップS17に移行し、回生制動力Pmrが規定値Pmsより大きいときには、ステップS18に移行する。ステップS17では、車速Vが予め設定された低車速V1(例えば、30km/h)以上であるかどうかを判定し、ここで、車速Vが低車速V1以上であると判定されたらステップS19に移行し、車速Vが低車速V1より低ければ何もしないでこのルーチンを抜ける。一方、ステップS18では、車速Vが予め設定された高車速V2(例えば、40km/h)以上であるかどうかを判定し、ここで、車速Vが高車速V2以上であると判定されたらステップS19に移行し、車速Vが高車速V2より低ければ何もしないでこのルーチンを抜ける。
In step S16, whether or not the regenerative braking force Pmr of the
そして、ステップS19では、下記数式に基づいて油圧ブレーキ24のブレーキ効き度合Erを算出する。
Er=[(Gr−Pmr−Pbr)/Pbr]×100(%)
続いて、ステップS20では、このブレーキ効き度合Erが予め設定された下限判定値Er1より大きく上限判定値Er2より小さい範囲にあるかどうかを判定する。つまり、油圧ブレーキ24にて、ブレーキパッドに取付けられた摩擦材の使用状況(摩耗や温度上昇による摩擦係数μの低下)により制動力が変動しているかどうかを判定する。
In step S19, the braking effectiveness degree Er of the
Er = [(Gr−Pmr−Pbr) / Pbr] × 100 (%)
Then, in step S20, whether the degree Er effectiveness the brake is in the larger upper determination value Er 2 smaller range than the lower judgment value Er 1 that is set in advance is determined. That is, in the
このステップS20にて、ブレーキ効き度合Erが下限判定値Er1と上限判定値Er2との範囲にあると判定されたら、油圧ブレーキ24の効き度合が良いと判定し、ブレーキ効き補正値kを変更せずに前回のものを保持する。一方、ブレーキ効き度合Erが下限判定値Er1と上限判定値Er2との範囲にないと判定されたら、ステップS21に移行し、ここで、ブレーキ効き度合Erが下限判定値Er1と上限判定値Er2との範囲に入るように、具体的には、Er=0となるようにブレーキ効き補正値kを変更する。この場合、ブレーキ効き度合Erが下限判定値Er1より小さいときには、ブレーキ効き補正値kが大きくなる方向に変更し、ブレーキ効き度合Erが上限判定値Er2より大きいときは、ブレーキ効き補正値kが小さくなる方向に変更する。
At step S20, When the brake effectiveness degree Er is determined to be in the range of the lower limit determination value Er 1 and the upper limit determination value Er 2, it determines that effectiveness degree of the
このように油圧ブレーキ24の効き度合が十分でなく、ブレーキ効き補正値kが新たに設定されると、前述した車両の制動力制御におけるステップS7にて、目標油圧制動力Pbtにブレーキ効き補正値kが乗算されることで補正され、ステップS8にて、補正された目標油圧制動力Pbtに基づいて目標油圧が設定され、この目標油圧に基づいて電磁式増圧弁52(52FR,52FL,52RL,52RR)及び電磁式減圧弁54(54FR,54FL,54RL,54RR)の開度が調整されることとなり、油圧ブレーキ24の効き度合が良好となる。
Thus, when the effectiveness of the
このように本実施例の車両用制動制御装置にあっては、乗員が操作するブレーキペダル27のペダルストロークSpに基づいて目標制動力Ptを設定し、この目標制動力Pを車両の走行状態に応じて目標回生制動力Pmtと目標油圧制動力Pbtに分配し、目標回生制動力Pmtに基づいて電気モータ12を制御して回生ブレーキを作動すると共に、目標油圧制動力Pbtに基づいて油圧制御部25を制御して油圧ブレーキ24を作動するように構成し、車両の減速度Grから回生制動力Pmrを除いた油圧ブレーキ減速度と油圧制動力Pbrとの偏差に基づいて油圧ブレーキ24の効き度合Erを判定し、ブレーキ効き度合Erに基づいてブレーキ効き補正値kを設定し、目標油圧制動力Pbtを補正するようにしている。
As described above, in the vehicle braking control apparatus of the present embodiment, the target braking force Pt is set based on the pedal stroke Sp of the
従って、前後加速度センサ61の検出結果に基づいて算出した減速度Grから回生ブレーキによる回生制動力Pmrを考慮した油圧ブレーキ減速度と、ホイールシリンダ圧センサ53が検出したホイールシリンダ圧PFR,PFL,PRR,PRFに基づいて算出された油圧制動力Pbrとの偏差に基づいて油圧ブレーキの効き度合Erを判定しており、油圧ブレーキ24におけるブレーキパッドの使用状況による制動力の変動を考慮し、ハイブリッド車両における油圧ブレーキ24のブレーキ効き度合を的確に判定することができ、このブレーキ効き度合の判定結果に基づいて目標油圧制動力Pbtを補正することで、油圧ブレーキ24による高精度な制動力制御を可能とすることができる。
Accordingly, the hydraulic brake deceleration taking into account the regenerative braking force Pmr from the deceleration Gr calculated based on the detection result of the
また、本実施例の車両用制動制御装置では、前後加速度センサ61が検出した前後加速度Gから車両の減速度Grを算出し、この減速度Grから電気モータ12で発生した回生制動力Pmrと、ホイールシリンダ圧センサ53が検出したホイールシリンダ圧PFR,PFL,PRR,PRFから換算した油圧制動力Pbrとを減算し、この減算値(偏差)を油圧制動力Pbrで除算した割合を油圧ブレーキ24のブレーキ効き度合Erとして求め、このブレーキ効き度合Erを上限判定値Er2及び下限判定値Er1と比較することでブレーキ効き度合を判定するようにしている。従って、ハイブリッド車両における油圧ブレーキ24のブレーキ効き判定を高精度に実行することができる。
Further, in the vehicle braking control device of this embodiment, the vehicle deceleration Gr is calculated from the longitudinal acceleration G detected by the
この場合、前後加速度センサ61が検出した前後加速度Gから車両のエンジンブレーキと坂路勾配と走行抵抗を減算して減速度Grを算出しており、油圧ブレーキ24によって実際に車両に作用する減速度Grを高精度に求めることができる。
In this case, the deceleration Gr is calculated by subtracting the engine brake, slope gradient, and running resistance of the vehicle from the longitudinal acceleration G detected by the
そして、本実施例の車両用制動制御装置では、回生制動力Pmrが規定値Pms以下であるときには、車速Vが低車速V1以上であるときにブレーキ効き判定処理を実行し、回生制動力Pmrが規定値Pmsより大きいときには、車速Vが高車速V2以上であるときにブレーキ効き判定処理を実行するようにしている。車両が低車速領域を走行中に制動した場合、車両の制動力に対して回生制動力が支配的であって油圧制動力が小さいため、的確なブレーキ効き判定を行うことができない。従って、ハイブリッド車両の走行状態に応じてブレーキ効き判定を実行する領域を設定することで、ハイブリッド車両における油圧ブレーキ24のブレーキ効き判定を高精度に実行することができる。
Then, the vehicle brake control apparatus of this embodiment, when the regenerative braking force Pmr is less than the specified value Pms performs brake effectiveness determination process when the vehicle speed V is low vehicle speeds V 1 to more, the regenerative braking force Pmr There when prescribed value Pms greater is designed so as to perform the braking effectiveness determination process when the vehicle speed V is high speed V 2 or more. When the vehicle is braked while traveling in the low vehicle speed region, the regenerative braking force is dominant with respect to the braking force of the vehicle and the hydraulic braking force is small, so that an accurate brake effect determination cannot be performed. Therefore, by setting an area for executing the brake effect determination according to the traveling state of the hybrid vehicle, the brake effect determination of the
なお、上述した実施例にて、摩擦ブレーキを油圧ブレーキとしたが、電動ブレーキであってもよい。また、車両の減速度Grから回生制動力Pmrを除いた油圧ブレーキ減速度と油圧制動力Pbrとの偏差に基づいて油圧ブレーキ24の効き度合Erを判定したが、油圧制動力Pbrをフィードバックして目標油圧制動力Pbtを常時補正しているため、油圧制動力Pbrに代えて目標油圧制動力Pbtを用いてもよい。また、ブレーキ効き度合Erに基づいてブレーキ効き補正値kを設定し、目標油圧制動力Pbtを補正したが、目標制動力Pt補正するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the friction brake is a hydraulic brake, but it may be an electric brake. Further, the effectiveness degree Er of the
また、上述した実施例では、回生制動力演算手段としてのモータECU21が、回生ブレーキにより発生する回生制動力を演算するようにしたが、センサなどにより検出した実際の値を演算したものを回生制動力としてもよく、あるいは、目標回生制動力を用いてもよい。また、摩擦制動力演算手段としてのブレーキECU26及びホイールシリンダ圧センサ53が、摩擦ブレーキにより発生する摩擦制動力を検出するにしたが、センサなどにより検出した実際の値を演算したものを摩擦制動力としてもよく、あるいは、目標制動制動力を用いてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the
以上のように、本発明に係る車両用制動制御装置は、回生制動力を考慮して油圧制動力を設定することで高精度な制動力制御を可能としたものであり、ハイブリッド車両であれば、いずれの種類の制動制御装置に用いても好適である。 As described above, the vehicle braking control device according to the present invention enables highly accurate braking force control by setting the hydraulic braking force in consideration of the regenerative braking force. It is suitable for use in any kind of braking control device.
11 エンジン
12 電気モータ
13 発電機
14 動力分割機構
15 駆動輪
19 バッテリ
20 エンジンECU
21 モータECU(回生制動力演算手段)
22 メインECU
24 油圧ブレーキ
25 油圧制御部
26 ブレーキECU(摩擦制動力演算手段、摩擦ブレーキ効き度合判定手段、目標制動力補正手段)
27 ブレーキペダル
31 マスタシリンダ
32 ストロークセンサ
50FR,50FL,50RL,50RR ホイールシリンダ
53,53FR,53FL,53RL,53RR ホイールシリンダ圧センサ(摩擦制動力演算手段)
55 車輪速センサ
61 前後加速度センサ(減速度検出手段)
62 車速センサ
DESCRIPTION OF
21 Motor ECU (regenerative braking force calculation means)
22 Main ECU
24
27
55
62 Vehicle speed sensor
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