JP4840293B2

JP4840293B2 - 車両用制動制御装置

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Publication number: JP4840293B2
Application number: JP2007220865A
Authority: JP
Inventors: 千花津森
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-08-28
Filing date: 2007-08-28
Publication date: 2011-12-21
Anticipated expiration: 2027-08-28
Also published as: JP2009051383A

Description

本発明は、ブレーキペダルの操作により発生したマスタシリンダ圧力と、作動油を加圧することで発生した加圧圧力を制動力として出力可能な車両用制動制御装置に関し、特に、電気モータを動力源として走行可能な車両にて、回生ブレーキと油圧ブレーキの協調制御を可能とした車両用制動制御装置に関するものである。

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と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。

即ち、ハイブリッド車両において、駆力源としてエンジン及び電気モータが設けられると共に、エンジン及び電気モータの動力を合成して車輪に伝達するプラネタリギヤが設けられている。具体的には、エンジンの出力軸がプラネタリギヤのキャリヤに連結され、電気モータの出力軸がプラネタリギヤのリングギヤに連結されると共に、リングギヤに連結されたスプロケットから車輪に対して動力が伝達されるように構成されている。また、プラネタリギヤとエンジンとの間には発電機が設けられており、この発電機の回転軸がプラネタリギヤのサンギヤに連結されている。そのため、エンジンの動力がプラネタリギヤにより車輪及び発電機に分割されることとなり、発電機の回転速度を制御することにより、エンジンの回転速度を制御することができる。つまり、プラネタリギヤにより構成される動力分割機構は、エンジンの回転速度を変換する機能と、エンジンの動力を車輪及び発電機に分割する機能を有している。

そして、このハイブリッド車両では、エンジンブレーキによる制動時や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、再利用する回生ブレーキシステムが適用されている。特に、加減速を繰り返す走行パターンにおいてエネルギ回収の効果が高く、フットブレーキによる制動時には、油圧ブレーキと回生ブレーキを協調制御して回生ブレーキを優先的に使用し、より低い車速までエネルギ回収を行っている。

また、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。

この特許文献１に記載されたものは、ペダルストロークとマスタシリンダ圧に基づいて、ホイールシリンダに印加するブレーキ液圧の目標値を演算し、増圧弁及び減圧弁の作動を制御することにより、ホイールシリンダのブレーキ液圧をその目標値になるように制御している。

特開２００４−２７６６６６号公報

従来のハイブリッド車両における制動制御装置の油圧制御ラインにて、ドライバの制動意思を検出する上流側の制御回路と、油圧を調整する下流側の制御回路とがマスタカット弁により分離されている。そのため、油圧ブレーキと回生ブレーキを協調制御して回生ブレーキを優先的に使用する場合、下流側の制御回路による調圧が上流側の制御回路に影響を与えないため、回生トルクに応じて油圧ブレーキのトルクを自由に制御することができる。ところが、このような、所謂、ブレーキバイワイヤ式の制動制御装置は、高精度な協調制御が可能である一方、高価であるという問題がある。

一方、ドライバの制動意思を検出する上流側の制御回路と、油圧を調整する下流側の制御回路とが接続されているインライン式の制動制御装置では、安価であるものの、ポンプの作動による作動油の加圧初期に、マスタシリンダ側から作動油が吸込まれることから、マスタシリンダ圧が一時的に低下し、ドライバの制動要求とは無関係に減速度が変化してしまい、ドライバビリティが悪化してしまうという問題がある。

即ち、ドライバの要求制動力が、ブレーキペダル踏力による制動力と回生制動力により確保されている制動状態から、車両速度が低下すると、回生制動力が次第に低下するため、ポンプを作動して作動油を加圧することで制動力を確保し、ドライバの要求制動力を、ブレーキペダル踏力による制動力とポンプ加圧による制動力により確保するように変更する。ところが、ポンプを作動して作動油を加圧することで制動力を確保するとき、ポンプはマスタシリンダ側から作動油を吸込むことから、マスタシリンダ圧が一時的に低下する。すると、制動力が変化しないにも拘らず、このマスタシリンダ圧の低下分だけブレーキペダルが踏み込まれることとなり、ブレーキペダルの踏み込み量（ペダルストローク）と制動力が一時的に不一致の状態となり、ドライバは違和感を感じてしまう。

また、ドライバの要求制動力は、ブレーキペダルストロークとマスタシリンダ圧に基づいて設定され、制御装置は、このドライバの要求制動力に基づいてポンプ加圧による制動力を発生している。そのため、マスタシリンダ圧が低下すると、ドライバの要求制動力が低く設定されてしまい、ドライバの意思に応じた十分な制動力を確保することができないことがある。

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、車両の走行状態に拘らず常時ドライバの意思に応じた最適な制動力を発生されることで高精度な制動力制御を可能としてドライバビリティの向上を図った車両用制動制御装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の車両用制動制御装置は、ドライバが制動操作する操作部材と、該操作部材の操作により発生した作動流体の圧力であるマスタシリンダ圧力を制動力として車輪に作用させるマスタシリンダと、前記操作部材に対する制動操作とは無関係に前記マスタシリンダから作動流体を吸込んでこの吸い込んだ作動流体を加圧することで発生した加圧圧力を制動力として出力可能な加圧手段と、駆動源として機能すると共に車両の走行状態に応じて車輪の運動エネルギを電気エネルギに転換して回収することで制動力を出力可能なモータジェネレータと、ドライバの要求制動力に基づいて前記加圧手段及び前記モータジェネレータを制御する制動力制御手段とを具えた車両用制動制御装置において、車両に発生する実際の減速度を検出する実減速度検出手段と、前記操作部材の制動操作量と前記マスタシリンダのマスタシリンダ圧力と前記加圧手段の加圧状態に基づいて車両に発生する減速度を推定する推定減速度検出手段と、前記実減速度検出手段が検出した実減速度と前記推定減速度検出手段が推定した推定減速度との偏差に基づいて前記加圧手段による加圧制動力と前記モータジェネレータによる回生制動力との配分を変更する制動力配分手段とを設け、前記制動力配分手段は、前記実減速度検出手段が検出した実減速度から前記推定減速度検出手段が推定した推定減速度を減算した偏差が予め設定された所定値を超えたときに、前記加圧手段による加圧制動力を減少する一方、前記モータジェネレータによる回生制動力を増加することを特徴とするものである。

本発明の車両用制動制御装置では、前記推定減速度検出手段は、前記加圧手段による作動流体の供給量に基づいて前記マスタシリンダにおけるマスタシリンダ圧の減少分を推定し、前記マスタシリンダ圧の減少分と、操作部材の制動操作量と、前記マスタシリンダのマスタシリンダ圧力とに基づいて車両に発生する減速度を推定することを特徴としている。

本発明の車両用制動制御装置では、前記制動力配分手段は、前記加圧手段としての駆動ポンプの駆動時間を変更すると共に、前記モータジェネレータとしての三相交流モータの位相を変更することで、加圧制動力と回生制動力との配分を変更することを特徴としている。

本発明の車両用制動制御装置では、車速に応じて前記モータジェネレータによる回生制動力と前記加圧手段による加圧制動力との制動力の配分基準割合が設定され、前記制動力制御手段は、前記操作部材による制動操作時に、車速が予め設定された所定の車速領域になったときに、前記配分基準割合に応じて前記加圧制動力と前記回生制動力の配分が設定され、前記制動力配分手段は、前記加圧制動力と前記回生制動力の配分が前記配分基準割合からずれたときに、前記加圧制動力と前記回生制動力との配分を変更することを特徴としている。

本発明の車両用制動制御装置によれば、ドライバの要求制動力に基づいて加圧制動力を出力可能な加圧手段と回生制動力を出力可能なモータジェネレータを制御する制動力制御手段を設けると共に、車両に発生する実際の減速度と、操作部材の制動操作量、マスタシリンダ圧力、加圧手段の加圧状態に基づいて推定する推定減速度との偏差に基づいて加圧手段による加圧制動力とモータジェネレータによる回生制動力との配分を変更する制動力配分手段を設け、制動力配分手段は、実減速度から推定減速度を減算した偏差が予め設定された所定値を超えたときに、加圧制動力を減少する一方、回生制動力を増加するので、実減速度と推定減速度との偏差に基づいて加圧制動力と回生制動力との配分が変更されることで、加圧手段の作動によるマスタシリンダ圧力の減少が抑制され、ドライバによる操作部材の操作の違和感を抑制することができ、車両の走行状態に拘らず常時ドライバの意思に応じた最適な制動力を発生させることとなり、高精度な制動力制御を可能とすることができ、その結果、ドライバビリティを向上することができる。

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、この実施例により本発明が限定されるものではない。

図１は、本発明の一実施例に係る車両用制動制御装置を表す概略構成図、図２は、本実施例の車両用制動制御装置を適用したハイブリッド車両を表す概略構成図、図３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４は、本実施例の車両用制動制御装置における油圧ポンプによる加圧制動力の変更方法を表す概略図、図５は、本実施例の車両用制動制御装置における回生制動力の変更方法を表す概略図、図６は、本実施例の車両用制動制御装置における制動力のすり替え動作を表すグラフ、図７は、本実施例の車両用制動制御装置における制動力のすり替え動作時のマスタシリンダ圧とポンプ送給圧とペダルストロークを表すグラフである。

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２に示すように、車両には、動力源として、エンジン１０１と電気モータ（モータジェネレータ）１０２が搭載されており、また、この車両には、エンジン１０１の出力を受けて発電を行う発電機１０３も搭載されている。これらのエンジン１０１と電気モータ１０２と発電機１０３は、動力分割機構１０４によって接続されている。この動力分割機構１０４は、エンジン１０１の出力を発電機１０３と駆動輪１０５とに振り分けると共に、電気モータ１０２からの出力を駆動輪１０５に伝達したり、減速機１０６及び駆動軸１０７を介して駆動輪１０５に伝達される駆動力に関する変速機として機能する。

電気モータ１０２は三相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１０８は、バッテリ１０９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１０２に供給すると共に、発電機１０３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１０９に蓄えるためのものである。発電機１０３も、基本的には上述した電気モータ１０２とほぼ同様の構成を有しており、三相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１０２が主として駆動力を出力するのに対し、発電機１０３は主としてエンジン１０１の出力を受けて発電するものである。

また、電気モータ１０２は主として駆動力を発生させるが、駆動輪１０５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１０５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１０３は主としてエンジン１０１の出力を受けて発電をするが、インバータ１０８を介してバッテリ１０９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。

なお、エンジン１０１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ＥＣＵ１１０に出力している。また、電気モータ１０２及び発電機１０３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ＥＣＵ１１１に出力している。

ハイブリッド車両の上記各種制御は、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１０１による駆動と電気モータ１０２による駆動とは、メインＥＣＵ１１２によって総合的に制御される。即ち、メインＥＣＵ１１２によりエンジン１０１の出力と電気モータ１０２による出力の配分が決定され、エンジン１０１、電気モータ１０２及び発電機１０３を制御すべく、各制御指令がエンジンＥＣＵ１１０及びモータＥＣＵ１１１に出力される。

そして、エンジンＥＣＵ１１０及びモータＥＣＵ１１１は、エンジン１０１、電気モータ１０２及び発電機１０３の情報をメインＥＣＵ１１２にも出力している。このメインＥＣＵ１１２には、バッテリ１０９を制御するバッテリＥＣＵ１１３にも接続されている。このバッテリＥＣＵ１１３はバッテリ１０９の充電状態を監視し、充電量が不足した場合には、メインＥＣＵ１１２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ＥＣＵ１１２はバッテリ１０９に充電をするように発電機１０３を発電させる制御を行う。

また、車両には、駆動輪１０５に対応して油圧ブレーキ装置１１４が設けられている。この油圧ブレーキ装置１１４には、油圧制御装置１１５から調圧された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ＥＣＵ１１２には、この油圧制御装置１１５を制御するブレーキＥＣＵ１１６も接続されている。このブレーキＥＣＵ１１６はブレーキペダルの操作量またはそれによって得られるマスタシリンダ１３の液圧に応じてドライバの要求制動力を検出し、メインＥＣＵ１１２に対してこの要求制動力を出力する。メインＥＣＵ１１２はモータＥＣＵ１１１にこの要求制動力を出力し、モータＥＣＵ１１１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ＥＣＵ１１２に出力する。メインＥＣＵ１１２は要求制動力から回生制動力を減算して要求油圧制動力を設定し、ブレーキＥＣＵ１１６は、この要求油圧制動力に基づいて油圧制御装置１１５を制御し、油圧ブレーキ装置１１４を作動する。

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ついて詳細に説明する。

本実施例の車両用制動制御装置において、図１に示すように、ブレーキペダル（操作部材）１１には、ブレーキブースタ１２が接続され、このブレーキブースタ１２には、マスタシリンダ１３が固定されている。そして、ブレーキペダル１１に、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（操作量検出手段）１４が装着されており、検出結果をブレーキＥＣＵ１１６に出力する。ブレーキブースタ１２は、ドライバによるブレーキペダル１１の踏み込み操作に対して所定の倍力比を有するアシスト力を発生することができる。マスタシリンダ１３は、内部に図示しない２つの油圧室を有しており、各油圧室には、ブレーキ踏力とアシスト力を合わせたマスタシリンダ圧が発生する。マスタシリンダ１３の上部には、リザーバタンク１５が設けられており、このマスタシリンダ１３とリザーバタンク１５とは、ブレーキペダル１１の踏み込みが解除されときに連通状態となる。

マスタシリンダ１３の各油圧室には、それぞれ油圧供給通路１６，１７が接続されており、油圧供給通路１６は、油圧制御装置１１５における一方の駆動輪側の油圧制御回路に接続され、油圧供給通路１７は、油圧制御装置１１５における他方の駆動輪側の油圧制御回路に接続されている。そして、一方の油圧供給通路１６に、供給油圧、つまり、マスタシリンダ圧（マスタシリンダ圧力）を検出するマスタシリンダ圧センサ１８が装着されており、検出結果をブレーキＥＣＵ１１６に出力する。

そして、各油圧供給通路１６，１７には、マスタカット弁１９，２０が装着されており、上述したマスタシリンダ圧センサ１８は、油圧供給通路１６におけるマスタシリンダ１３とマスタカット弁１９との間に配置されている。このマスタカット弁１９，２０は、流量調整式の電磁弁であり、所謂、ノーマルオープン式であって、ブレーキＥＣＵ１１６による通電時に開度制御可能となっている。

一方の油圧供給通路１６は、マスタカット弁１９を介して連結通路２１が接続され、他方の油圧供給通路１７は、マスタカット弁２０を介して連結通路２２が接続されている。一方の連結通路２１は、２つの分岐通路２３，２４に分岐され、他方の連結通路２２は、２つの分岐通路２５，２６に分岐されている。そして、分岐通路２３，２４は、各駆動輪１０５（図２参照）にそれぞれ配置される油圧ブレーキ装置１１４（１１４ＦＲ，１１４ＲＬ）を駆動するホイールシリンダ２７ＦＲ，２７ＲＬに接続されている。また、分岐通路２５，２６は、駆動輪１０５（図２参照）にそれぞれ配置される油圧ブレーキ装置１１４（１１４ＦＬ，１１４ＲＲ）を駆動するホイールシリンダ２７ＦＬ，２７ＲＲに接続されている。なお、ここでは、油圧配管系統をクロス配管としたが、前後配管としても良い。

各分岐通路２３，２４，２５，２６には、それぞれ電磁式保持弁２８，２９，３０，３１が配置されている。また、分岐通路２３，２４，２５，２６には、電磁式保持弁２８，２９，３０，３１よりホイールシリンダ２７ＦＲ，２７ＲＬ，２７ＦＬ，２７ＲＲ側から油圧排出通路３２，３３，３４，３５が分岐しており、この油圧排出通路３２，３３，３４，３５は補助リザーバ３６，３７に接続されている。そして、この油圧排出通路３２，３３，３４，３５に、それぞれ電磁式減圧弁３８，３９，４０，４１が配置されている。

この電磁式保持弁２８，２９，３０，３１は、流量調整式の電磁弁であり、所謂、ノーマルオープン式であって、ブレーキＥＣＵ１１６による通電時に開度制御可能となっている。また、この電磁式減圧弁３８，３９，４０，４１は、流量調整式の電磁弁であり、所謂、ノーマルクローズ式であって、ブレーキＥＣＵ１１６による通電時に開度制御可能となっている。

なお、油圧供給通路１６，１７と連結通路２１，２２との間には、マスタカット弁１９，２０と並列して逆止弁４２，４３が設けられており、油圧供給通路１６，１７側から連結通路２１，２２側への作動油の流れのみ許容している。また、分岐通路２３，２４，２５，２６には、電磁式保持弁２８，２９，３０，３１と並列して逆止弁４４，４５，４６，４７が設けられており、ホイールシリンダ２７ＦＲ，２７ＲＬ，２７ＦＬ，２７ＲＲ側からマスタカット弁１９，２０側への作動油の流れのみ許容している。

各連結通路２１，２２から分岐して補助リザーバ３６，３７に接続するポンプ通路４８，４９が設けられ、このポンプ通路４８，４９の途中に、ポンプモータ５０により駆動する油圧ポンプ（加圧手段）５１，５２が配置されると共に、この油圧ポンプ５１，５２よりマスタカット弁１９，２０側に逆止弁５３，５４が配置されている。また、油圧供給通路１６，１７から分岐して補助リザーバ３６，３７に接続する吸入通路５５，５６が設けられ、この吸入通路５５，５６における補助リザーバ３６，３７側にリザーバカット逆止弁５７，５８が配置されている。

ブレーキＥＣＵ１１６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ＥＣＵ１１６には、ペダルストロークセンサ１４が検出したペダルストローク、マスタシリンダ圧センサ１８が検出したマスタシリンダ圧が入力される。そのため、ブレーキＥＣＵ１１６は、ペダルストローク及びマスタシリンダ圧に基づいてマスタカット弁１９，２０、電磁式保持弁２８，２９，３０，３１、電磁式減圧弁３８，３９，４０，４１、ポンプモータ５０を制御し、ホイールシリンダ２７ＦＲ，２７ＲＬ，２７ＦＬ，２７ＲＲへの制動油圧を調整可能となっている。

従って、通常、マスタカット弁１９，２０は開弁され、電磁式保持弁２８，２９，３０，３１は開弁され、電磁式減圧弁３８，３９，４０，４１は閉弁されており、ドライバがブレーキペダル１１を踏み込み操作すると、ブレーキブースタ１２は、その踏み込み操作に対して所定の倍力比を有するアシスト力を発生し、マスタシリンダ１３は、ブレーキ踏力とアシスト力を合わせたマスタシリンダ圧を発生する。

ブレーキＥＣＵ１１６は、ブレーキペダル１１のペダルストローク及びマスタシリンダ圧に基づいてドライバの要求制動力を検出し、メインＥＣＵ１１２に対してこの要求制動力を出力する。メインＥＣＵ１１２はモータＥＣＵ１１１にこの要求制動力を出力し、モータＥＣＵ１１１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ＥＣＵ１１２に出力する。メインＥＣＵ１１２は要求制動力から回生制動力を減算して要求油圧制動力を設定し、ブレーキＥＣＵ１１６は、この要求油圧制動力に基づいて油圧制御装置１１５を制御する。

また、油圧ブレーキ装置１１４の増圧モードにおけるブレーキアシスト作動モードでは、マスタカット弁１９及び電磁式保持弁２８が開弁状態で、電磁式減圧弁３８が閉弁状態のまま、ブレーキＥＣＵ１１６は、ポンプモータ５０により油圧ポンプ５１を駆動制御し、補助リザーバ３６の作動油を加圧することで、マスタシリンダ１３で発生したマスタシリンダ圧に加えて油圧ポンプ５１による加圧圧力が、ポンプ通路４８、連結通路２１、マストカット弁１９、油圧供給通路１６、補助リザーバ３６を循環し、電磁式保持弁２８及び分岐通路２３を経由してホイールシリンダ２７ＦＬへ作用することとなり、このホイールシリンダ２７ＦＬの油圧が増圧し、制動力が更に強められる。

ところで、上述したハイブリッド車両に適用された本実施例の車両用制動制御装置では、ブレーキペダル１１のペダルストローク及びマスタシリンダ圧に基づいてドライバの要求制動力を検出し、この要求制動力を、電気モータ１０２による回生制動力と、油圧ブレーキ装置１１４による要求油圧制動力に配分している。この場合、ドライバの要求制動力が、電気モータ１０２による回生制動力と油圧ブレーキ装置１１４による油圧制動力により確保されている状態から、車両速度が低下して回生制動力が次第に低下するため、ブレーキＥＣＵ１１６は、油圧ポンプ５１，５２を作動して作動油を加圧し、油圧ブレーキ装置１１４による油圧制動力を上昇し、ドライバの要求制動力を油圧ブレーキ装置１１４による要求油圧制動力だけ、つまり、ブレーキペダル１１の踏力による制動力（マスタシリンダ圧）と油圧ポンプ５１，５２の加圧による制動力で確保するように変更する。

しかし、このとき、油圧ポンプ５１，５２はマスタシリンダ１３側から作動油を吸込むことから、マスタシリンダ圧が一時的に低下する。すると、制動力が変化しないにも拘らず、このマスタシリンダ圧の低下分だけブレーキペダル１１が踏み込まれることとなり、ブレーキペダル１１の踏み込み量（ペダルストローク）と制動力が一時的に不一致の状態となり、ドライバは違和感を感じてしまう。

また、ドライバの要求制動力は、ペダルストロークとマスタシリンダ圧に基づいて設定されることから、マスタシリンダ圧が低下すると、ドライバの要求制動力が低く設定されてしまい、ドライバの制動要求とは無関係に減速度が変化してしまい、ドライバビリティが悪化してしまうおそれがある。

そこで、本実施例の車両用制動制御装置では、本発明の制動力制御手段を構成するメインＥＣＵ１１２は、ドライバの要求制動力に基づいてブレーキＥＣＵ１１６により加圧手段としての油圧ポンプ５１，５２を制御すると共に、モータＥＣＵ１１１によりモータジェネレータとしての電気モータ１０２を制御する。即ち、上述したように、ブレーキＥＣＵ１１６は、ブレーキペダル１１のペダルストロークに基づいてドライバの要求制動力を検出し、モータＥＣＵ１１１は、この要求制動力に対して電気モータ１０２の回生制動力を設定して回生ブレーキ制御を実行する一方、メインＥＣＵ１１２は要求制動力から回生制動力を減算して要求油圧制動力を設定し、ブレーキＥＣＵ１１６は、この要求油圧制動力に基づいて油圧制御装置１１５を制御する。

そして、本実施例の車両用制動制御装置では、本発明の制動力配分手段を構成するメインＥＣＵ１１２は、ハイブリッド車両における実際の減速度（実減速度）と、推定した減速度（推定減速度）との偏差に基づいて油圧ポンプ５１，５２による加圧制動力と電気モータ１０２による回生制動力との配分を変更するようにしている。

この場合、ハイブリッド車両には、この車両に発生する実際の減速度を検出する実減速度検出手段としての加速度センサ２０１が設けられ、検出した減速度がメインＥＣＵ１１２に出力される。また、推定減速度検出手段としてのメインＥＣＵ１１２は、ペダルストロークセンサ１４が検出したペダルストロークと、マスタシリンダ圧センサ１８が検出したマスタシリンダ圧と、油圧ポンプ５１，５２の加圧状態に基づいてハイブリッド車両に発生する減速度を推定する。そして、メインＥＣＵ１１２は、加速度センサ２０１が検出した実減速度と推定した推定減速度との偏差に基づいて、油圧ポンプ５１，５２による加圧制動力と電気モータ１０２による回生制動力との配分を変更するようにしている。

そして、メインＥＣＵ１１２は、油圧ポンプ５１，５２による油圧の供給量に基づいてマスタシリンダ１３におけるマスタシリンダ圧の減少分を推定し、このマスタシリンダ圧の減少分と、ブレーキペダル１１のペダルストロークと、マスタシリンダ１３のマスタシリンダ圧力とに基づいてハイブリッド車両に発生する減速度を推定する。

また、メインＥＣＵ１１２は、加速度センサ２０１が検出した実減速度から、ペダルストロークとマスタシリンダ圧と油圧ポンプ５１，５２の加圧状態に基づいて推定された推定減速度を減算した偏差が、予め設定された所定値を超えたときに、油圧ポンプ５１，５２による加圧制動力を減少する一方、電気モータ１０２による回生制動力を増加するようにしている。

このとき、メインＥＣＵ１１２は、油圧ポンプ５１，５２の駆動時間を変更すると共に、電気モータ１０２の位相を変更することで、加圧制動力と回生制動力との配分を変更している。

実際には、図６に示すように、ハイブリッド車両の車速に応じて電気モータ１０２による回生制動力と、マスタシリンダ１３による油圧制動力と、油圧ポンプ５１，５２による加圧制動力との制動力の配分基準割合が設定され、メインＥＣＵ１１２に制動力配分マップとして記憶されている。そして、メインＥＣＵ１１２は、ブレーキペダル１１の踏み込み時に、車速が予め設定された所定の車速領域（例えば、１０km/h〜４km/h）になったとき、制動力配分マップにより、電気モータ１０２による回生制動力と、マスタシリンダ１３による油圧制動力と、油圧ポンプ５１，５２による加圧制動力の配分割合を設定する。

このとき、ハイブリッド車両の速度が低下して電気モータ１０２により回生制動力が次第に低下するため、メインＥＣＵ１１２は、ブレーキＥＣＵ１１６により、油圧ポンプ５１，５２を作動して作動油を加圧し、油圧ブレーキ装置１１４による油圧制動力を上昇させる。即ち、必要な制動力を電気モータ１０２の回生制動力から油圧ポンプ５１，５２による加圧制動力にすり替える。この制動力のすり替え処理は、上述した制動力配分マップにより行われるが、油圧ポンプ５１，５２は、マスタシリンダ１３側から作動油を吸込むことから、マスタシリンダ圧が一時的に低下し、電気モータ１０２の回生制動力と油圧ポンプ５１，５２による加圧制動力の配分がずれてしまう。そのため、回生制動力と加圧制動力の配分が制動力配分マップからずれたときには、上述したように、この加圧制動力と回生制動力との配分を変更するようにしている。

ここで、本実施例の車両用制動制御装置による電気モータ１０２による回生制動力から油圧ポンプ５１，５２の加圧による制動力にすり替えるときの制動力制御について、図３のフローチャートを用いて詳細に説明する。

本実施例の車両用制動制御装置による制動力制御において、図３に示すように、ステップＳ１１にて、メインＥＣＵ１１２（ブレーキＥＣＵ１１６）は、ストロークセンサ１４の検出結果に基づいて、ドライバによりブレーキペダル１１が踏み込まれている（ブレーキＯＮ）かどうかを判定する。ここで、ブレーキペダル１１が踏み込まれていれば、ステップＳ１２にて、油圧ポンプ５１，５２がポンプアップを開始しているかどうかを判定する。即ち、ブレーキペダル１１が踏み込まれ、電気モータ１０２による回生制動力と油圧ブレーキ装置１１４における油圧制動力（マスタシリンダ圧）により制動力が確保されている状態から、油圧ポンプ５１，５２が加圧状態になって、加圧制動力が発生したかどうかを判定する。

このステップ１１にて、ドライバによりブレーキペダル１１が踏み込まれていないと判定されたり、ステップＳ１２にて、油圧ポンプ５１，５２が加圧状態になっていないと判定されたら、油圧ポンプ５１，５２によるマスタシリンダ圧の低下がないと規定され、何もしないでこのルーチンを抜ける。

一方、ステップＳ１２にて、油圧ポンプ５１，５２が加圧状態になっていると判定されたら、ステップＳ１３にて、ブレーキＥＣＵ１１６は、油圧ポンプ５１，５２の加圧状態からマスタシリンダ圧の減少分を算出する。即ち、油圧ポンプ５１，５２は、その基本仕様から単位時間当たりの作動油の供給量Ｑ_０が設定されている。また、この油圧ポンプ５１，５２は、図４に示すように、所定周期Ｔごとの駆動時間Ｔ_１が設定されている。そのため、油圧ポンプ５１，５２は、この単位時間当たりの作動油の供給量Ｑ_０に駆動時間Ｔ_１を乗算することで、そのときの作動油の供給量Ｑを算出することができる。そして、この油圧ポンプ５１，５２による作動油の供給量Ｑに基づいて、マスタシリンダ１３からの作動油の吸込み量Ｑ_１、つまり、マスタシリンダ圧ＰＭＣの減少分ＰＭＣ_１が求められる。

続いて、ステップＳ１４では、メインＥＣＵ１１２は、油圧ポンプ５１，５２の加圧状態、つまり、マスタシリンダ圧ＰＭＣの減少分ＰＭＣ_１に基づいてハイブリッド車両に発生する減速度（推定減速度）を推定する。即ち、ペダルストロークセンサ１４が検出したペダルストロークＳが増加すると、マスタシリンダ圧センサ１８が検出したマスタシリンダ圧ＰＭＣが比例して増加すると共に、ハイブリッド車両の減速度Ｇが比例して増加するものとなっており、このペダルストロークＳとマスタシリンダ圧ＰＭＣと減速度Ｇを三次元マップとして設定することができる。そのため、現在のペダルストロークＳと、現在のマスタシリンダ圧ＰＭＣから減少分ＰＭＣ_１を減算して推定マスタシリンダ圧ＰＭＣｅからハイブリッド車両に発生する推定減速度Ｇｅを推定することができる。

そして、ステップＳ１５にて、メインＥＣＵ１１２は、加速度センサ２０１が検出した実減速度Ｇｄと推定した推定減速度Ｇｅとを比較する。即ち、加速度センサ２０１が検出した実減速度Ｇｄから推定した推定減速度Ｇｅを減算することで、両者の偏差ΔＧを算出する。ステップＳ１６では、減速度の偏差ΔＧが、予め設定された所定値ΔＧ_０を超えているかどうかを判定する。ここで、減速度の偏差ΔＧが所定値ΔＧ_０を超えていないと判定されたら、油圧ポンプ５１，５２によるマスタシリンダ圧の低下が少ないと規定され、何もしないでこのルーチンを抜ける。

一方、ステップＳ１６にて、メインＥＣＵ１１２は、減速度の偏差ΔＧが所定値ΔＧ_０を超えていると判定されたら、ステップＳ１７にて、油圧ポンプ５１，５２による加圧制動力と電気モータ１０２による回生制動力との配分を変更する。即ち、油圧ポンプ５１，５２による加圧制動力が減少する一方、電気モータ１０２による回生制動力が増加するように、その配分比を変更する。

具体的に、メインＥＣＵ１１２は、図４に示すように、油圧ポンプ５１，５２における現在の駆動時間Ｔ_１を短い駆動時間Ｔ_２に変更することで、加圧制動力の配分量を減少させる。また、図５に示すように、電気モータ１０２におけるＵ相、Ｖ相、Ｗ相の三相交流信号の時間的な位相を変更することで、回生制動力の配分量を増加させる。

そして、ステップＳ１８にて、メインＥＣＵ１１２は、ブレーキＥＣＵ１１６により油圧ポンプ５１，５２における駆動時間Ｔ_２を変更する制御を実行すると共に、モータＥＣＵ１１１により電気モータ１０２におけるＵ相、Ｖ相、Ｗ相の三相交流信号の時間的な位相を変更する制御を実行することで、油圧ポンプ５１，５２による加圧制動力を減少させる一方、電気モータ１０２による回生制動力を増加させる。

従って、ドライバの要求制動力が、電気モータ１０２による回生制動力と油圧ブレーキ装置１１４による油圧制動力により確保されている状態から、車両速度が低下して回生制動力が次第に低下することで、油圧ポンプ５１，５２がマスタシリンダ１３側から吸込んだ作動油を加圧して加圧制動力を上昇させても、マスタシリンダ圧の大きな低下が抑制され、ブレーキペダル１１の踏み込み量（ペダルストローク）と制動力の不一致が解消され、ドライバは違和感をほとんど感じることがない。

即ち、図６及び図７に示すように、車両の制動力が、電気モータ１０２による回生制動力と、油圧ブレーキ装置１１４におけるペダル踏力による油圧制動力（マスタシリンダ圧）で確保されている状態から、時間ｔ_１にて、回生制動力を低下する一方、油圧ポンプ５１，５２を作動して作動油を加圧することで加圧制動力を上昇し、回生制動力を加圧制動力にすり替える。このすり替え時にて、従来は、図７に二点鎖線で示すように、油圧ポンプ５１，５２の作動によりマスタシリンダ１３の作動油を吸込んで加圧するため、このマスタシリンダ圧が大きく低下し、ブレーキペダル１１が踏み込まれることから、ペダルストロークが一時的に大きくなり、ドライバが違和感を感じると共に、意図する要求制動力が減少するおそれがある。

一方、本実施例では、ハイブリッド車両における実際の実減速度と、油圧ポンプ５１，５２の作動により発生するマスタシリンダ圧の減圧分から推定した推定減速度Ｇｅとの偏差ΔＧに応じて油圧ポンプ５１，５２による加圧制動力と電気モータ１０２による回生制動力との配分を変更し、油圧ポンプ５１，５２による加圧制動力を減少させる一方、電気モータ１０２による回生制動力を増加させている。そのため、図７に実線で示すように、油圧ポンプ５１，５２の作動によりマスタシリンダ１３の作動油を吸込んで加圧するものの、このマスタシリンダ圧の低下が抑制され、ブレーキペダル１１の踏み込み量が大きく変化することがないことから、ペダルストロークが一時的に大きくなることはなく、ドライバが違和感を感じることなく、意図する要求制動力が減少することもない。

なお、上述したように、電気モータ１０２による回生制動力と、マスタシリンダ１３による油圧制動力と、油圧ポンプ５１，５２による加圧制動力との制動力の配分基準割合は、ハイブリッド車両の速度に応じて制動力配分マップとして設定されている。そのため、ブレーキペダル１１の踏み込みによる制動操作時に、電気モータ１０２による回生制動力と油圧ポンプ５１，５２による加圧制動力の配分割合がずれ、回生制動力が大きすぎて加圧制動力が小さすぎるときには、油圧ポンプ５１，５２における現在の駆動時間Ｔ_２を長い駆動時間Ｔ_１に変更することで、加圧制動力の配分量を増加させる一方、電気モータ１０２におけるＵ相、Ｖ相、Ｗ相の三相交流信号の時間的な位相を変更することで、回生制動力の配分量を減少させるようにしてもよい。

このように本実施例の車両用制動制御装置にあっては、メインＥＣＵ１１２は、ドライバの要求制動力に基づいてブレーキＥＣＵ１１６によりマスタシリンダ１３及び油圧ポンプ５１，５２を制御すると共に、モータＥＣＵ１１１により電気モータ１０２を制御可能とすると共に、ハイブリッド車両における実減速度と、油圧ポンプ５１，５２の作動により発生するマスタシリンダ圧の減圧分から推定した推定減速度との偏差に基づいて、油圧ポンプ５１，５２による加圧制動力と電気モータ１０２による回生制動力との配分を変更するようにしている。

従って、実減速度と推定減速度との偏差に基づいて加圧制動力と回生制動力との配分が変更されることで、油圧ポンプ５１，５２の作動によるマスタシリンダ圧の減少が抑制され、ドライバによるブレーキペダル１１による制動操作時の違和感を抑制することができ、車両の走行状態に拘らず常時ドライバの意思に応じた最適な制動力を発生させることとなり、高精度な制動力制御を可能とすることができ、その結果、ドライバビリティを向上することができる。

また、本実施例の車両用制動制御装置では、メインＥＣＵ１１２は、油圧ポンプ５１，５２による作動油の供給量に基づいてマスタシリンダ１３におけるマスタシリンダ圧の減少分を推定し、このマスタシリンダ圧の減少分と、ブレーキペダル１１のペダルストロークと、マスタシリンダ１３のマスタシリンダ圧に基づいてハイブリッド車両に発生する減速度を推定する。従って、油圧ポンプ５１，５２によるマスタシリンダ１３からの作動油の吸い込みによるハイブリッド車両への影響を適正に把握することができる。

また、本実施例の車両用制動制御装置では、メインＥＣＵ１１２は、加速度センサ２０１が検出した実減速度から、推定した推定減速度を減算した偏差が予め設定された所定値を超えたときに、油圧ポンプ５１，５２による加圧制動力を減少する一方、電気モータ１０２による回生制動力を増加する。従って、油圧ポンプ５１，５２によるマスタシリンダ１３からの作動油の吸い込みによるマスタシリンダ圧の低下を適正に抑制することができる。

また、本実施例の車両用制動制御装置では、メインＥＣＵ１１２は、油圧ポンプ５１，５２の駆動時間を変更すると共に、電気モータ１０２の位相を変更することで、加圧制動力と回生制動力との配分を変更する。簡単な制御により早期に加圧制動力と回生制動力との配分を変更することができ、制御の簡素化と迅速性を向上することができる。

また、本実施例の車両用制動制御装置では、ハイブリッド車両の車速に応じて電気モータ１０２による回生制動力と、マスタシリンダ１３の油圧制動力と、油圧ポンプ５１，５２による加圧制動力との制動力の配分基準割合を設定し、メインＥＣＵ１１２は、ブレーキペダル１１による制動操作時に、車速が予め設定された所定の車速領域になったときに、この配分基準割合に応じて加圧制動力と回生制動力の配分を設定し、この加圧制動力と回生制動力の配分が配分基準割合からずれたときに、加圧制動力と回生制動力との配分を変更する。従って、ハイブリッド車両の制動時に、電気モータ１０２の回生制動力から油圧ポンプ５１，５２の加圧制動力への制動力のすり替え処理をスムースに行うことができる。

そして、実減速度と推定減速度との偏差が所定値を超えたときに、油圧ポンプ５１，５２による加圧制動力を減少する一方、電気モータ１０２による回生制動力を増加するため、油圧ポンプ５１，５２によるマスタシリンダ１３からの作動油の吸い込み量を低減し、無駄な作動油の浪費を防止することができる。

なお、上述の実施例では、本発明に係る車両用制動制御装置を、駆動減としてエンジンと電気モータを搭載したハイブリッド車両に適用して説明したが、電気モータだけを搭載した電気自動車に適用してもよい。

以上のように、本発明に係る車両用制動制御装置は、車両の実減速度と推定減速度との偏差に基づいて加圧制動力と回生制動力との配分を変更することで、ドライバによる操作部材による制動操作の違和感を抑制し、ドライバの意思に応じた最適な制動力を発生させ、高精度な制動力制御を可能とすると共に、ドライバビリティを向上するものであり、いずれの種類の制動制御装置に用いても好適である。

本発明の一実施例に係る車両用制動制御装置を表す概略構成図である。本実施例の車両用制動制御装置を適用したハイブリッド車両を表す概略構成図である。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である。本実施例の車両用制動制御装置における油圧ポンプによる加圧制動力の変更方法を表す概略図である。本実施例の車両用制動制御装置における回生制動力の変更方法を表す概略図である。本実施例の車両用制動制御装置における制動力のすり替え動作を表すグラフである。本実施例の車両用制動制御装置における制動力のすり替え動作時のマスタシリンダ圧とポンプ送給圧とペダルストロークを表すグラフである。

符号の説明

１１ブレーキペダル（操作部材）
１２ブレーキブースタ
１３マスタシリンダ
１４ストロークセンサ（操作量検出手段）
１８マスタシリンダ圧センサ
１９，２０マスタカット弁
２７ＦＲ，２７ＦＬ，２７ＲＬ，２７ＲＲホイールシリンダ
２８，２９，３０，３１電磁式保持弁
３８，３９，４０，４１電磁式減圧弁
５１，５２油圧ポンプ（加圧手段）
１０１エンジン
１０２電気モータ
１０３発電機
１１０エンジンＥＣＵ
１１１モータＥＣＵ
１１２メインＥＣＵ（制御力制御手段、制動力配分手段、推定減速度検出手段）
１１４，１１４ＦＲ，１１４ＦＬ，１１４ＲＬ，１１４ＲＲ油圧ブレーキ装置
１１５油圧制御装置
１１６ブレーキＥＣＵ
２０１加速度センサ（実減速度検出手段）

Claims

ドライバが制動操作する操作部材と、該操作部材の操作により発生した作動流体の圧力であるマスタシリンダ圧力を制動力として車輪に作用させるマスタシリンダと、前記操作部材に対する制動操作とは無関係に前記マスタシリンダから作動流体を吸込んでこの吸い込んだ作動流体を加圧することで発生した加圧圧力を制動力として出力可能な加圧手段と、駆動源として機能すると共に車両の走行状態に応じて車輪の運動エネルギを電気エネルギに転換して回収することで制動力を出力可能なモータジェネレータと、ドライバの要求制動力に基づいて前記加圧手段及び前記モータジェネレータを制御する制動力制御手段とを具えた車両用制動制御装置において、
車両に発生する実際の減速度を検出する実減速度検出手段と、前記操作部材の制動操作量と前記マスタシリンダのマスタシリンダ圧力と前記加圧手段の加圧状態に基づいて車両に発生する減速度を推定する推定減速度検出手段と、前記実減速度検出手段が検出した実減速度と前記推定減速度検出手段が推定した推定減速度との偏差に基づいて前記加圧手段による加圧制動力と前記モータジェネレータによる回生制動力との配分を変更する制動力配分手段とを設け、
前記制動力配分手段は、前記実減速度検出手段が検出した実減速度から前記推定減速度検出手段が推定した推定減速度を減算した偏差が予め設定された所定値を超えたときに、前記加圧手段による加圧制動力を減少する一方、前記モータジェネレータによる回生制動力を増加することを特徴とする車両用制動制御装置。
請求項１に記載の車両用制動制御装置において、前記推定減速度検出手段は、前記加圧手段による作動流体の供給量に基づいて前記マスタシリンダにおけるマスタシリンダ圧の減少分を推定し、前記マスタシリンダ圧の減少分と、操作部材の制動操作量と、前記マスタシリンダのマスタシリンダ圧力とに基づいて車両に発生する減速度を推定することを特徴とする車両用制動制御装置。
請求項１または２に記載の車両用制動制御装置において、前記制動力配分手段は、前記加圧手段としての駆動ポンプの駆動時間を変更すると共に、前記モータジェネレータとしての三相交流モータの位相を変更することで、加圧制動力と回生制動力との配分を変更することを特徴とする車両用制動制御装置。
請求項１から３のいずれか一つに記載の車両用制動制御装置において、車速に応じて前記モータジェネレータによる回生制動力と前記加圧手段による加圧制動力との制動力の配分基準割合が設定され、前記制動力制御手段は、前記操作部材による制動操作時に、車速が予め設定された所定の車速領域になったときに、前記配分基準割合に応じて前記加圧制動力と前記回生制動力の配分が設定され、前記制動力配分手段は、前記加圧制動力と前記回生制動力の配分が前記配分基準割合からずれたときに、前記加圧制動力と前記回生制動力との配分を変更することを特徴とする車両用制動制御装置。