本発明に係る制動力制御装置の実施例1を図1から図8に基づいて説明する。
最初に、本実施例1における制動力制御装置の構成について図1を用いて説明する。この図1には、本実施例1の制動力制御装置が適用される車輌を示している。
本実施例1の車輌には、各々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRに夫々独立して機械的な制動トルクを発生させる機械制動トルク発生装置が設けられている。この機械制動トルク発生装置は、電子制御装置(ECU)等により構成された機械制動トルク制御手段によってその動作が制御され、所望の機械制動トルクを発生させる。例えば、本実施例1の機械制動トルク発生装置としては、油圧の力により夫々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRに機械的な制動トルクを付与して制動力を発生させる所謂油圧ブレーキを例示する。これが為、以下においては、この機械制動トルク発生装置を「油圧制動トルク発生装置」といい、この油圧制動トルク発生装置により発生させられた機械的な制動トルク及び制動力を夫々「油圧制動トルク」及び「油圧制動力」といい、その機械制動トルク制御手段を「油圧制動トルク制御手段」という。
具体的に、ここで例示する油圧制動トルク発生装置は、夫々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRに配設したキャリパーやディスクロータ等からなる油圧制動手段21FL,21FR,21RL,21RRと、これら各油圧制動手段21FL,21FR,21RL,21RRのキャリパーに対して各々に油圧を供給する油圧配管22FL,22FR,22RL,22RRと、これら各油圧配管22FL,22FR,22RL,22RRの油圧を夫々に調節する油圧調節手段(以下、「ブレーキアクチュエータ」という。)23と、このブレーキアクチュエータ23を制御する油圧制動トルク制御手段24と、運転者が車輌の制動力発生時に操作するブレーキペダル25と、運転者によるブレーキペダル25の踏み込み操作に応じて駆動されるブレーキマスタシリンダ26とを備えている。
更に、図示しないが、この油圧制動トルク発生装置には、ブレーキペダル25の踏み込みによって生じる圧力を増圧し、ブレーキマスタシリンダ26に入力するブースタ等も設けられている。
ここで、そのブレーキアクチュエータ23は、オイルリザーバ,オイルポンプ,夫々の油圧配管22FL,22FR,22RL,22RRの油圧を各々に増減する為の増減圧制御弁の如き種々の弁装置等を含み、所謂ABS制御を行い得るよう構成されている。その増減圧制御弁は、通常時にはブレーキマスタシリンダ26により制御されて各油圧制動手段21FL,21FR,21RL,21RRにおけるキャリパーの油圧を夫々調節し、各車輪10FL,10FR,10RL,10RRに油圧制動トルクを発生させる。一方、この増減圧制御弁は、必要に応じて油圧制動トルク制御手段24によってもデューティ比制御され、各油圧制動手段21FL,21FR,21RL,21RRにおけるキャリパーに掛かる油圧の調節を夫々に行って、各車輪10FL,10FR,10RL,10RRに油圧制動トルクを発生させる。
以下においては、夫々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRの油圧制動トルクについて、便宜上、ひとまとめに油圧制動トルクToと称する場合もあれば、個別に油圧制動トルクToFL,ToFR,ToRL,ToRRと称する場合もある。
また、本実施例1の車輌には、各々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRにモータ31FL,31FR,31RL,31RRが配備されている。この夫々のモータ31FL,31FR,31RL,31RRは、図1に示すモータ制御手段32によって制御され、各々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRに対して夫々にモータトルクを付与する。
以下においては、夫々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRのモータトルクについて、便宜上、ひとまとめにモータトルクTmと称する場合もあれば、個別にモータトルクTmFL,TmFR,TmRL,TmRRと称する場合もある。
ここで、そのモータトルクTmには、車輪10FL,10FR,10RL,10RRに駆動力(以下、「モータ駆動力」という。)を発生させるモータ力行トルクと、車輪10FL,10FR,10RL,10RRに回生制動力(以下、「モータ回生制動力」という。)を発生させるモータ回生トルクとがある。
これが為、モータ制御手段32の制御により各モータ31FL,31FR,31RL,31RRがモータ力行トルクを発生させたときには、夫々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRにモータ駆動力が掛かり、車輌を前進又は後退させる。例えば、この車輌が電気自動車である場合には、その各モータ31FL,31FR,31RL,31RRのモータ力行トルクが車輌の動力源として利用される。また、この車輌が内燃機関等の原動機も具備している場合には、その各モータ31FL,31FR,31RL,31RRのモータ力行トルクが原動機の動力補助又は原動機との動力の切り替えに伴う動力源として利用される。この車輌においては、そのモータ力行トルクを発生させる為、夫々のモータ31FL,31FR,31RL,31RRに図1に示すバッテリ33から給電される。
一方、モータ制御手段32の制御により各モータ31FL,31FR,31RL,31RRがモータ回生トルクを発生させたときには、夫々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRにモータ回生制動力が掛かり、車輌を制動させる。その際、この車輌においては、そのモータ回生制動力により得られた電力がバッテリ33に蓄電される。
ここでのモータトルクTmは、そのモータ力行トルクを負の値とする一方、そのモータ回生トルクを正の値とする。
ところで、本実施例1の車輌には上述したが如く油圧制動トルク発生装置も具備されている。これが為、各車輪10FL,10FR,10RL,10RRに発生する夫々の全制動トルクTaは、その油圧制動トルク発生装置による各車輪10FL,10FR,10RL,10RRの油圧制動トルクToと各々のモータ31FL,31FR,31RL,31RRによる各車輪10FL,10FR,10RL,10RRのモータトルクTmとを夫々に合算したものとなる。例えば、夫々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRに油圧制動トルクToを付与し、その各車輪10FL,10FR,10RL,10RRのモータ31FL,31FR,31RL,31RRにモータ回生トルクを発生させた場合、各車輪10FL,10FR,10RL,10RRの夫々の全制動トルクTaは、油圧制動トルクToのみで発生させたときよりも大きくなる。
ここで、車輌の制動時に各モータ31FL,31FR,31RL,31RRに対してモータ力行トルクを発生させた場合を考察してみる。かかるモータ力行トルクは、モータ回生トルクとは逆方向の回転力を車輪10FL,10FR,10RL,10RRに与えるものであり、車輌の制動力を増加させるモータ回生トルクとは逆に上述したが如く車輌の駆動力を発生させる。これが為、各車輪10FL,10FR,10RL,10RRに油圧制動トルクToが付与されているときに夫々のモータ31FL,31FR,31RL,31RRに対してモータ力行トルクを発生させると、夫々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRにはその油圧制動トルクToに抗するモータ力行トルクが掛かり、油圧制動トルクToのみで発生させたときよりも各車輪10FL,10FR,10RL,10RRの夫々の全制動トルクTaが小さくなる。
即ち、本実施例1の車輌においては、油圧制動トルク発生装置からの各車輪10FL,10FR,10RL,10RRへの油圧制動トルクToと各モータ31FL,31FR,31RL,31RRのモータ回生トルク又はモータ力行トルクとを合算したもの夫々が各車輪10FL,10FR,10RL,10RRにおける全制動トルクTaとなる。これが為、この車輌においては、これらのトルク値を増減制御することによって夫々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRに付与する各々の全制動トルクTaを調節し、その各車輪10FL,10FR,10RL,10RRに発生させる各々の全制動力を調節することができる。例えば、各車輪10FL,10FR,10RL,10RRに対して一定の油圧制動トルクToが付与されていると仮定し、その際に各モータ31FL,31FR,31RL,31RRからモータトルクTmを発生させると、そのモータトルク(モータ回生トルク又はモータ力行トルク)Tmに応じて夫々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRの全制動トルクTaを増減させることができる。
以下においては、夫々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRの全制動トルクについて、便宜上、ひとまとめに全制動トルクTaと称する場合もあれば、個別に全制動トルクTaFL,TaFR,TaRL,TaRRと称する場合もある。
このように、本実施例1の車輌においては、油圧制動トルク発生装置とモータ31FL,31FR,31RL,31RRとによって車輌に制動力を発生させる制動力発生装置(以下、「車輌制動力発生装置」という。)が構成されている。これが為、本実施例1の車輌におけるABS制御は、その油圧制動トルク発生装置の油圧制動トルクToとモータ31FL,31FR,31RL,31RRのモータトルクTmとをABS制御対象となる車輪10FL,10FR,10RL,10RR毎に増減制御することによって実行される。
ここで、かかるABS制御は、車輌の電子制御装置(ECU)が当該技術分野で周知の制御手法によって実行する。
例えば、この電子制御装置は、運転者がブレーキ操作を行って車輌制動力発生装置を作動させた際に夫々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRのロック傾向の検出を行い、その何れかの車輪10FL,10FR,10RL,10RRでロック傾向が検出された時に、その該当する車輪10FL,10FR,10RL,10RRのロック傾向を解除させ得る全制動トルク(以下、「要求全制動トルク」という。)Tareqを求める。そして、この電子制御装置は、その該当する車輪10FL,10FR,10RL,10RRの全制動トルクTaが要求全制動トルクTareqとなるように車輌制動力発生装置に対する制御を実行する。この車輌においては、かかるトルク演算とトルク制御が繰り返し実行されることによって、ABS制御対象たる車輪10FL,10FR,10RL,10RRの全制動トルクTaが減少してロック傾向が解除方向へと向かう。
一方、この電子制御装置は、その該当する車輪10FL,10FR,10RL,10RRのロック解除傾向の検出も行い、ロック解除傾向が検出された時に、その車輪10FL,10FR,10RL,10RRの全制動トルクTaを増加させる要求全制動トルクTareqを求め、その全制動トルクTaが要求全制動トルクTareqとなるように車輌制動力発生装置に対する制御を実行する。ここでは、かかるトルク演算とトルク制御が繰り返し実行されることによって、ABS制御対象たる車輪10FL,10FR,10RL,10RRの全制動トルクTaが増加して当該車輪10FL,10FR,10RL,10RRの全制動力が強くなる。
この電子制御装置は、再びロック傾向を検出した時には当該ロック傾向を解除させるよう全制動トルクTaを調節して減少させ、その後、ロック解除傾向を検出した時には全制動トルクTaを増加させる。電子制御装置は、ABS制御中にこれらを繰り替えし実行する。
以下においては、夫々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRの要求全制動トルクについて、便宜上、ひとまとめに要求全制動トルクTareqと称する場合もあれば、個別に要求全制動トルクTaFLreq,TaFRreq,TaRLreq,TaRRreqと称する場合もある。
ところで、上述したが如く、本実施例1にあっては、車輌制動力発生装置が油圧制動トルク発生装置とモータ31FL,31FR,31RL,31RRとによって構成されており、その油圧制動トルク発生装置のブレーキアクチュエータ23とモータ31FL,31FR,31RL,31RRとが夫々に油圧制動トルク制御手段24とモータ制御手段32とにより制御される。これが為、本実施例1にあっては、その油圧制動トルク制御手段24とモータ制御手段32が上述した電子制御装置における全制動トルクTa(=To+Tm)の調節制御機能の一旦を担っている。即ち、油圧制動トルク制御手段24は、要求全制動トルクTareqを発生させる際に求めた油圧制動トルク(以下、「要求油圧制動トルク」という。)Toreqとなるよう制御対象の車輪10FL,10FR,10RL,10RRの油圧制動トルクToを制御する。一方、モータ制御手段32は、要求全制動トルクTareqを発生させる際に求めたモータトルク(以下、「要求モータトルク」という。)Tmreqとなるよう制御対象のモータ31FL,31FR,31RL,31RRのモータトルクTmを制御する。
以下においては、夫々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRの要求油圧制動トルクについて、便宜上、ひとまとめに要求油圧制動トルクToreqと称する場合もあれば、個別に要求油圧制動トルクToFLreq,ToFRreq,ToRLreq,ToRRreqと称する場合もある。また、夫々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRの要求モータトルクについては、ひとまとめに要求モータトルクTmreqと称する場合もあれば、個別に要求モータトルクTmFLreq,TmFRreq,TmRLreq,TmRRreqと称する場合もある。
更に、上述した電子制御装置には、車輪10FL,10FR,10RL,10RRのロック傾向やロック解除傾向の検出処理、要求全制動トルクTareqの演算処理等の如く各々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRに対する処理機能もある。また、上記の油圧制動トルク制御手段24とモータ制御手段32により全制動トルクTaを調節する際には、油圧制動トルク制御手段24の制御パラメータたる要求油圧制動トルクToreqとモータ制御手段32の制御パラメータたる要求モータトルクTmreqとを設定する必要があり、これら要求油圧制動トルクToreq及び要求モータトルクTmreqは上述した電子制御装置が設定した要求全制動トルクTareqに基づいて下記の式1から算出される。
Tareq=Toreq+Tmreq … (1)
このようなことから、本実施例1にあっては、かかる処理機能を有する電子制御装置(以下、「ブレーキ・モータ統合ECU」)41を設け、このブレーキ・モータ統合ECU41と上述した油圧制動トルク制御手段24及びモータ制御手段32によって車輌制動力発生装置における制動力制御装置を構成している。
具体的に、この本実施例1のブレーキ・モータ統合ECU41には、車輪10FL,10FR,10RL,10RRのロック傾向を検出するロック傾向検出手段41aと、車輪10FL,10FR,10RL,10RRのロック解除傾向を検出するロック解除傾向検出手段41bとが設けられている。
本実施例1のロック傾向検出手段41aとロック解除傾向検出手段41bは、車輪10FL,10FR,10RL,10RRのスリップ率に基づいて夫々にロック傾向とロック解除傾向とを検出するよう構成する。例えば、このブレーキ・モータ統合ECU41にスリップ率演算手段を設け、これにより得られたスリップ率の値に応じて、そのロック傾向検出手段41aとロック解除傾向検出手段41bは、車輪10FL,10FR,10RL,10RRがロック傾向であるか否か、車輪10FL,10FR,10RL,10RRがロック解除傾向であるか否かの検出を夫々に行う。そのスリップ率演算手段は、この技術分野において周知の演算手法によりスリップ率を算出又は推定するよう構成されている。例えば、各車輪10FL,10FR,10RL,10RRに各々配備された図1に示す車輪速度センサ51FL,51FR,51RL,51RRの検出信号(車輪の回転速度)に基づいて、その各車輪10FL,10FR,10RL,10RRのスリップ率を求めることができる。
更に、本実施例1のブレーキ・モータ統合ECU41には、ABS制御中における要求全制動トルク(以下、「ABS要求全制動トルク」という。)TaABS-req,要求油圧制動トルクの暫定値(以下、「暫定ABS要求油圧制動トルク」という。)ToABS-pro及び要求モータトルクの暫定値(以下、「暫定ABS要求モータトルク」という。)TmABS-proを算出するABS要求全制動トルク算出手段41c,ABS要求油圧制動トルク算出手段(要求機械制動トルク算出手段)41d及びABS要求モータトルク算出手段41eが設けられている。
そのABS要求全制動トルク算出手段41cは、ABS制御の技術分野において周知の演算手法により、ABS制御対象たる車輪10FL,10FR,10RL,10RRのABS要求全制動トルクTaABS-req(各車輪10FL,10FR,10RL,10RR個別にABS要求全制動トルクTaFLABS-req,TaFRABS-req,TaRLABS-req,TaRRABS-reqと称する場合もある。)の算出を行うように構成されている。例えば、そのABS要求全制動トルクTaABS-reqは、ロック傾向検出時を最大値とし、その後、ロック解除傾向が検出されるまで減少させる。そして、ロック解除傾向検出時を最小値とし、その後、ロック傾向が検出されるまで増加させる。
また、上記ABS要求油圧制動トルク算出手段41dについては、そのABS要求全制動トルクTaABS-reqに基づいてABS制御対象たる車輪10FL,10FR,10RL,10RRの暫定ABS要求油圧制動トルクToABS-pro(各車輪10FL,10FR,10RL,10RR個別に暫定ABS要求油圧制動トルクToFLABS-pro,ToFRABS-pro,ToRLABS-pro,ToRRABS-proと称する場合もある。)の算出を行うよう構成することができる。ここで、ABS制御中の各車輪10FL,10FR,10RL,10RRには、そのABS要求全制動トルクTaABS-reqに相当する全制動トルクTaが実際に掛かっている。従って、このABS要求油圧制動トルク算出手段41dは、ABS要求全制動トルクTaABS-reqに基づいて演算処理を実行してもよく、実際の全制動トルクTaに基づいて演算処理を実行してもよい。本実施例1にあっては、後者の実際の全制動トルクTaに基づいて暫定ABS要求油圧制動トルクToABS-proを求めさせる。
具体的に、本実施例1のABS要求油圧制動トルク算出手段41dは、ロック傾向にある車輪10FL,10FR,10RL,10RRのロック傾向検出時における実際の全制動トルク(以下、「最大全制動トルク」という。)Tamaxと当該車輪10FL,10FR,10RL,10RRのロック解除傾向が検出された際の実際の全制動トルク(以下、「最小全制動トルク」という。)Taminとの間の値に暫定ABS要求油圧制動トルクToABS-proの算出を行うよう構成する。例えば、本実施例1にあっては、下記の式2を用いて、ABS制御対象たる車輪10FL,10FR,10RL,10RRの暫定ABS要求油圧制動トルクToABS-proが最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminの中間値となるように演算処理を行わせる。本実施例1にあっては、この暫定ABS要求油圧制動トルクToABS-proを新たな最小全制動トルクTaminが算出される度に求めさせる。
ToABS-pro=(Tamax+Tamin)/2 … (2)
以下においては、夫々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRの最大全制動トルクについて、便宜上、ひとまとめに最大全制動トルクTamaxと称する場合もあれば、個別に最大全制動トルクTaFLmax,TaFRmax,TaRLmax,TaRRmaxと称する場合もある。また、夫々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRの最小全制動トルクについては、便宜上、ひとまとめに最小全制動トルクTaminと称する場合もあれば、個別に最大全制動トルクTaFLmin,TaFRmin,TaRLmin,TaRRminと称する場合もある。
ところで、かかる演算処理を行うには上記の最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminを求めなければならない。これが為、本実施例1のブレーキ・モータ統合ECU41には、これらを算出する全制動トルク算出手段41fを設けている。
ここで、本実施例1の車輌には、上述した車輪速度センサ51FL,51FR,51RL,51RRが各車輪10FL,10FR,10RL,10RRに各々配備されている。従って、その全制動トルク算出手段41fは、その各車輪速度センサ51FL,51FR,51RL,51RRからの検出信号(車輪の回転速度)に基づき夫々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRにおいて実際に発生している全制動トルクTaを各々算出する。この全制動トルク算出手段41fにより求められた全制動トルクTaは、ロック傾向検出時のものであれば最大全制動トルクTamaxとなり、ロック解除傾向検出時のものであれば最小全制動トルクTaminとなる。
更に、このABS要求油圧制動トルク算出手段41dには、新たな最小全制動トルクTaminが算出されるまで(即ち、ロック解除傾向が検出されるまで)は次のようにして暫定ABS要求油圧制動トルクToABS-proを求めさせる。本実施例1にあっては、新たな最小全制動トルクTaminが算出されるまで油圧制動トルク制御手段24へのABS要求油圧制動トルクToABS-reqを一定に保持させる。従って、その新たな最小全制動トルクTaminが算出されるまでは、先に設定したABS要求油圧制動トルク(以下、「ABS要求油圧制動トルク既算値」という。)ToABS-req(各車輪10FL,10FR,10RL,10RR個別にABS要求油圧制動トルク既算値ToFLABS-req,ToFRABS-req,ToRLABS-req,ToRRABS-reqと称する場合もある。)を暫定ABS要求油圧制動トルクToABS-proとして設定するようABS要求油圧制動トルク算出手段41dが構成されている。
一方、本実施例1のABS要求モータトルク算出手段41eは、上記の如く求めたABS制御対象たる車輪10FL,10FR,10RL,10RRのABS要求全制動トルクTaABS-reqと暫定ABS要求油圧制動トルクToABS-proとを上述した式1の変形式たる下記の式3に代入し、これにより暫定ABS要求モータトルクTmABS-pro(各車輪10FL,10FR,10RL,10RR個別に暫定ABS要求モータトルクTmFLABS-pro,TmFRABS-pro,TmRLABS-pro,TmRRABS-proと称する場合もある。)の算出を行うよう構成する。尚、この式3では、式1の「Tareq」を「TaABS-req」に、「Toreq」を「ToABS-pro」に、「Tmreq」を「TmABS-pro」に置き換えている。
TmABS-pro=TaABS-req−ToABS-pro … (3)
また更に、本実施例1のブレーキ・モータ統合ECU41には、ABS非制御時における要求全制動トルク(以下、「通常要求全制動トルク」という。)Tanor-req,要求油圧制動トルクの暫定値(以下、「暫定通常要求油圧制動トルク」という。)Tonor-pro及び要求モータトルクの暫定値(以下、「暫定通常要求モータトルク」という。)Tmnor-proを算出する通常要求全制動トルク算出手段41g,通常要求油圧制動トルク算出手段41h及び通常要求モータトルク算出手段41iが設けられている。
これら通常要求全制動トルク算出手段41g,通常要求油圧制動トルク算出手段41h及び通常要求モータトルク算出手段41iは、当該技術分野において周知の演算手法により演算処理を行うように構成されている。
例えば、通常要求全制動トルク算出手段41gには、運転者によるブレーキペダル25の踏み込み量やブレーキ踏力、車速センサ52から検出した車速等に基づいて、夫々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRに発生させる通常要求全制動トルクTanor-reqを算出させる。具体的には、各車輪10FL,10FR,10RL,10RR個別に通常要求全制動トルクTaFLnor-req,TaFRnor-req,TaRLnor-req,TaRRnor-reqが求められる。
また、通常要求油圧制動トルク算出手段41hには、運転者のブレーキ踏力に応じた油圧制動トルクToを夫々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRに発生させるべく暫定通常要求油圧制動トルクTonor-proの算出を行わせ、通常要求モータトルク算出手段41iには、その暫定通常要求油圧制動トルクTonor-proの通常要求全制動トルクTanor-reqに対する不足分を補填し得る暫定通常要求モータトルクTmnor-proを上記式1の変形式たる下記の式4から算出させる。具体的には、各車輪10FL,10FR,10RL,10RR個別に、暫定通常要求油圧制動トルクToFLnor-pro,ToFRnor-pro,ToRLnor-pro,ToRRnor-proと暫定通常要求モータトルクTmFLnor-pro,TmFRnor-pro,TmRLnor-pro,TmRRnor-proとが求められる。
Tmnor-pro=Tanor-req−Tonor-pro … (4)
また、本実施例1のブレーキ・モータ統合ECU41には、油圧制動トルク制御手段24とモータ制御手段32の各々の制御動作により発生させる要求油圧制動トルクToreqと要求モータトルクTmreqの設定を行う要求油圧制動トルク・要求モータトルク設定手段41jが設けられている。
ここで、夫々のモータ31FL,31FR,31RL,31RRにはモータトルクTmの出力限界値(以下、「モータトルク出力限界値」という。)Tmlimがあり、このモータトルク出力限界値Tmlim以上のモータトルクTmを出力させることはできない。従って、この要求油圧制動トルク・要求モータトルク設定手段41jは、そのモータトルク出力限界値Tmlimと暫定ABS要求モータトルクTmABS-proとの比較結果に応じてABS制御中の要求油圧制動トルク(以下、「ABS要求油圧制動トルク」という。)ToABS-reqとABS制御中の要求モータトルク(以下、「ABS要求モータトルク」という。)TmABS-reqの設定を行うよう構成する。
具体的に、この要求油圧制動トルク・要求モータトルク設定手段41jには、先ず、ABS制御対象たる車輪10FL,10FR,10RL,10RRにおけるモータ31FL,31FR,31RL,31RRのモータトルク出力限界値Tmlimを算出させる。このモータトルク出力限界値Tmlimは、モータ回転数や車輪速度に一意に対応するものであり、図2に示す如く回生側と力行側との双方で個別の値が存在している。これが為、以下においては、その回生側のモータトルク出力限界値Tmlimを「モータ回生トルク出力限界値Tm1lim」といい、その力行側のモータトルク出力限界値Tmlimを「モータ力行トルク出力限界値Tm2lim」という。ここでは、そのモータ回生トルク出力限界値Tm1limを正の値とし、そのモータ力行トルク出力限界値Tm2limを負の値とする。
本実施例1の要求油圧制動トルク・要求モータトルク設定手段41jは、暫定ABS要求モータトルクTmABS-proがモータ回生トルク出力限界値Tm1limよりも低い又はモータ力行トルク出力限界値Tm2limよりも高ければ、算出された暫定ABS要求油圧制動トルクToABS-proと暫定ABS要求モータトルクTmABS-proを夫々最終的なABS要求油圧制動トルクToABS-reqとABS要求モータトルクTmABS-reqとして設定させるよう構成する。
一方、この要求油圧制動トルク・要求モータトルク設定手段41jは、暫定ABS要求モータトルクTmABS-proがモータ回生トルク出力限界値Tm1lim以上又はモータ力行トルク出力限界値Tm2lim以下であれば、そのモータ回生トルク出力限界値Tm1lim又はモータ力行トルク出力限界値Tm2limを最終的なABS要求モータトルクTmABS-reqとして設定させるよう構成する。これが為、この要求油圧制動トルク・要求モータトルク設定手段41jには、そのようにして設定したABS要求モータトルクTmABS-reqに基づき求めたものを最終的なABS要求油圧制動トルクToABS-reqとして設定させる。
従って、上述したABS要求油圧制動トルク算出手段41dは、かかる場合に、その設定されたABS要求モータトルクTmABS-req(=Tm1lim又はTm2lim)とABS要求全制動トルクTaABS-reqを上述した式1の変形式たる下記の式5に代入してABS要求油圧制動トルクToABS-reqの算出を行うよう構成されている。
ToABS-req=TaABS-req−TmABS-req … (5)
尚、ABS非制御時においては、通常要求油圧制動トルク算出手段41hと通常要求モータトルク算出手段41iにより各々算出された暫定通常要求油圧制動トルクTonor-proと暫定通常要求モータトルクTmnor-proを最終的な通常要求油圧制動トルクTonor-reqと通常要求モータトルクTmnor-reqとして設定するよう要求油圧制動トルク・要求モータトルク設定手段41jが構成されている。
ところで、本実施例1の制動力制御装置は、ABS制御中において上述したが如く制御対象の車輪10FL,10FR,10RL,10RRの油圧制動トルクToを一定の値(最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminの中間値)に保ち、油圧制動トルク発生装置からの油圧制動トルクToよりも応答性の良いモータ31FL,31FR,31RL,31RRのモータトルクTmを増減させるべく構成している。従って、この本実施例1の制動力制御装置においては、その制御対象の車輪10FL,10FR,10RL,10RRに対するABS要求全制動トルクTaABS-reqを応答性良く発生させることができる。
しかしながら、車輌に搭載可能なバッテリ33の大きさ(容量)には限度があるので、バッテリ33における車輌全体の各モータ31FL,31FR,31RL,31RRとの間の入出力可能電力(回生可能電力及び力行可能電力)も限られてしまう。これが為、バッテリ33においては、ABS要求モータトルクTmABS-reqを発生させるに足りるモータ31FL,31FR,31RL,31RRとの間の電力の授受を行うことができなくなってしまう。即ち、バッテリ33の入出力可能電力が小さくなると、モータ31FL,31FR,31RL,31RRのモータ回生トルク出力限界値Tm1limやモータ力行トルク出力限界値Tm2limが事実上低下したものと同義になり、これらで決まるモータトルクTmの増減可能な幅(以下、「モータトルク可変幅」という。)が狭くなってABS要求モータトルクTmABS-reqを発生させることができない状態が生じ得る。従って、その不足分の制動トルクを油圧制動トルクToで補うなどしなければABS要求全制動トルクTaABS-reqを発生させることができず、これに伴いABS制御の応答性が悪化してしまう。
一方、制動応答性に依存する車輌における所定の性能(制動性能や挙動性能)は、必ずしも全ての車輪10FL,10FR,10RL,10RRの制動力が均等に寄与して成し得るものではなく、車輌の運動状態に応じてその性能に影響を与える車輪10FL,10FR,10RL,10RRが異なる。これが為、その車輌の所定の性能への影響が小さい車輪については、その影響が大きい車輪と比すれば、ABS制御中の応答性を多少犠牲にしたとしても車輌の制動性能や挙動性能への影響は皆無に等しい。
そこで、本実施例1にあっては、バッテリ33の入出力可能電力が小さいときに、車輌における所定の性能への影響が大きい車輪を応答性の良好なモータトルクTmで緻密に制御させるべく、この車輪のモータのモータトルク可変幅をその性能への影響が小さい車輪のモータに対して相対的に拡大させるようブレーキ・モータ統合ECU41を構成する。
従って、本実施例1のブレーキ・モータ統合ECU41には、車輌全体の各モータ31FL,31FR,31RL,31RRで回生及び力行可能なモータトルクをバッテリ33の入出力可能電力に応じて算出する回生/力行可能モータトルク算出手段41kと、その車輌全体の回生/力行可能モータトルクよりも車輌全体の各モータ31FL,31FR,31RL,31RRに対する夫々のABS要求モータトルクTmABS-reqの合算値の方が大きいときにモータトルク可変幅の変更を行うモータトルク可変幅設定手段41lとを設けている。
例えば、本実施例1にあっては、バッテリ33の入出力可能電力と回生/力行可能モータトルクとの対応関係を表したマップデータを予め用意し、このマップデータから入出力可能電力に該当する車輌全体の回生/力行可能モータトルクを算出させるべく回生/力行可能モータトルク算出手段41kを構成する。
また、本実施例1のモータトルク可変幅設定手段41lについては、車輌全体の回生/力行可能モータトルクと車輌全体のABS要求モータトルクTmABS-reqの合算値とを比較すべく構成し、更に、その車輌全体の回生/力行可能モータトルクよりも車輌全体のABS要求モータトルクTmABS-reqの合算値の方が大きいときに、各モータ31FL,31FR,31RL,31RRのモータ回生トルク出力限界値Tm1limとモータ力行トルク出力限界値Tm2limを変更し、これにより夫々のモータ31FL,31FR,31RL,31RRのモータトルク可変幅を設定させるよう構成する。
尚、その車輌全体のABS要求モータトルクTmABS-reqの合算値の方が車輌全体の回生/力行可能モータトルクよりも小さい場合には、夫々のモータ31FL,31FR,31RL,31RR固有の設計上の性能限界値たるモータ回生トルク出力限界値Tm1limとモータ力行トルク出力限界値Tm2limを設定させるようモータトルク可変幅設定手段41lを構成する。これが為、かかる場合には、最も幅の広いモータトルク可変幅Bmaxが各々のモータ31FL,31FR,31RL,31RRに設定される。
また、このブレーキ・モータ統合ECU41には、バッテリ33の入出力可能電力を求める入出力可能電力算出手段41mが設けられている。ここで、一般に、バッテリ33からの電力は、必ずしも各モータ31FL,31FR,31RL,31RRを駆動させる為のみに利用されるわけではなく、例えば前照灯やカーオーディオシステム等の他の機器を作動させる際にも利用される。これが為、この入出力可能電力算出手段41mには、他の機器の電力使用量を考慮した入出力可能電力の算出を行わせることが好ましい。
ここで、本実施例1のモータトルク可変幅設定手段41lは、上述した入出力可能電力や車輌の運動状態に応じて、更に旋回制動時の後輪10RL,10RRについては後輪ABS制御方法に応じてモータ回生トルク出力限界値Tm1limとモータ力行トルク出力限界値Tm2limを変更させる。
例えば、このモータトルク可変幅設定手段41lが演算処理を実行する際の車輌の運動状態としては、全ての車輪10FL,10FR,10RL,10RRが同等の摩擦係数の路面を転動(以下、「通常路面走行」という。)しているときの非旋回制動状態(直進制動状態又は後退制動状態)や旋回制動状態、左側の車輪10FL,10RLと右側の車輪10FR,10RRとで摩擦係数が異なるまたぎ路面を転動(以下、「またぎ路面走行」という。)しているときの非旋回制動状態や旋回制動状態が考えられる。
即ち、一般に、車輌の制動性能(特に、非旋回制動時の制動性能)については、通常路面走行中であれば後輪10RL,10RRよりも前輪10FL,10FRの影響が大きい。一方、またぎ路面走行中に非旋回制動動作を行うと車輌の挙動が不安定方向へと姿勢変化してしまう虞があるので、かかる場合には車輌の制動性能よりも挙動性能を確保することが好ましい。その際、後輪10RL,10RRの制動トルクを緻密に制御することによって車輌の挙動を安定方向へと導くことができるので、かかる場合における車輌の挙動安定化については、前輪10FL,10FRよりも後輪10RL,10RRの影響が大きくなる。
また、一般に、旋回制動時においては、後輪10RL,10RRよりも前輪10FL,10FRが車輌の制動性能に大きな影響を与え、その前輪10FL,10FRの中でも旋回外輪の影響が大きい。更に、その際の後輪10RL,10RRについては、通常路面走行中であれば、後述する後輪ABS制御方法に応じて(独立制御であるのかローセレクト制御であるのかに応じて)左右何れか一方の影響が大きくなり、またぎ路面走行中であれば、後輪ABS制御方法に拘わらず低摩擦係数側の路面を転動している車輪の影響が大きくなる。
従って、本実施例1のモータトルク可変幅設定手段41lには、車輌の運動状態を把握する為に、通常路面であるのかまたぎ路面であるのかの判定や非旋回制動であるのか旋回制動であるのかの判定を行わせる。
例えば、通常路面であるかまたぎ路面であるかについては、上述したスリップ率演算手段により求めた各車輪10FL,10FR,10RL,10RRのスリップ率の情報と図1に示す操舵角センサ53の検出信号とを利用して判断することができる。即ち、左右夫々の車輪10FL,10FR(10RL,10RR)のスリップ率が同等であり、且つ、操舵角センサ53の検出信号によりステアリングホイールの非操舵状態が検出されたときには、通常路面と判断することができる。一方、そのスリップ率が左右で異なり、且つ、操舵角センサ53の検出信号によりステアリングホイールの操舵状態が検出されたときには、またぎ路面と判断することができる。
また、非旋回制動であるか旋回制動であるかについては、図1に示す前後加速度センサ54及び横加速度センサ55の検出信号から判断することができる。例えば、前後加速度センサ54の検出信号から前後加速度(車輌進行方向に応じた減速G)が検出され、且つ、横加速度センサ54の検出信号から横加速度が検出されないときには、非旋回制動であると判断することができる。また、前後加速度センサ54の検出信号から前後加速度(車輌進行方向に応じた減速G)が検出され、且つ、横加速度センサ54の検出信号から横加速度が検出されたときには、旋回制動であると判断することができる。尚、非旋回状態と旋回状態とを判別する際には操舵角センサ53の検出信号を利用することができるので、これを併用して非旋回制動と旋回制動との判別を行わせてもよい。
以下に、バッテリ33の容量が小さく、車輌全体の回生/力行可能モータトルクよりも車輌全体のABS要求モータトルクTmABS-reqの合算値の方が大きいときのモータトルク可変幅の設定条件について、通常路面走行中の非旋回制動時、またぎ路面走行中の非旋回制動時、通常路面走行中の旋回制動時、またぎ路面走行中の旋回制動時に場合分けして例示する。
先ず、通常路面走行中の非旋回制動時の場合について詳述する。ここでは、直進制動を行っているときについて詳述する。
かかる場合には、上述したが如く後輪10RL,10RRよりも前輪10FL,10FRの方が車輌の制動性能に影響を与える。これが為、かかる場合のモータトルク可変幅設定手段41lは、車輌の制動性能への影響が大きい前輪10FL,10FRのモータトルク可変幅を後輪10RL,10RRよりも相対的に拡大させるべく、夫々のモータ31FL,31FR,31RL,31RRのモータ回生トルク出力限界値Tm1limとモータ力行トルク出力限界値Tm2limを算出する。例えば、その各々のモータ回生トルク出力限界値Tm1limとモータ力行トルク出力限界値Tm2limについては、前輪10FL,10FRのモータトルク可変幅を拡大させる一方で、後輪10RL,10RRのモータトルク可変幅を縮小させるよう求める。
ここで、このモータトルク可変幅設定手段41lが上記の演算を行う際には、バッテリ33と各モータ31FL,31FR,31RL,31RRとの間の入出力可能電力だけでなく、車輌減速度や各車輪10FL,10FR,10RL,10RRの接地荷重も考慮に入れる。従って、本実施例1にあっては、これらをパラメータに持ち、かかる場合の各モータ31FL,31FR,31RL,31RRにおけるモータ回生トルク出力限界値Tm1limとモータ力行トルク出力限界値Tm2limを導き出すことが可能なマップデータを予め用意しておく。
ところで、その車輌減速度については、例えば、図1に示す車速センサ52により得られた車速の変化率や前後加速度センサ54により得られた前後加速度の情報から把握することができる。また、各車輪10FL,10FR,10RL,10RRの接地荷重については、夫々の静的荷重が車輌の設計時点において判っているので、その静的荷重に対する前後加速度に応じた車輌前後方向の荷重変化から把握することができる。ここで、その車輌前後方向の荷重変化は、車輌のホイールベースと重心位置と前後加速度により算出できる。尚、その静的荷重は、車輌への乗車人数や乗車位置、荷物の積載量や積載位置によって設計値から変化する。これが為、例えば、荷重センサなどを各車輪10FL,10FR,10RL,10RRに配備させ、車輌の静的状態おいて、乗員や荷物を加味した接地荷重を算出させてもよい。
尚、後退制動を行っているときについては、後輪10RL,10RRの方が前輪10FL,10FRよりも車輌の制動性能に影響を与えるので、その後輪10RL,10RRのモータトルク可変幅を前輪10FL,10FRよりも相対的に拡大させるべく、夫々のモータ31FL,31FR,31RL,31RRのモータ回生トルク出力限界値Tm1limとモータ力行トルク出力限界値Tm2limを算出させる。
続いて、またぎ路面走行中の非旋回制動時の場合について詳述する。ここでは、直進制動を行っているときについて詳述する。
かかる場合には上述したが如く車輌の制動性能を確保するよりも挙動の安定化を図ることが重要であるので、かかる場合のモータトルク可変幅設定手段41lは、車輌の挙動性能への影響が大きい後輪10RL,10RRのモータトルク可変幅を前輪10FL,10FRよりも相対的に拡大させるべく、夫々のモータ31FL,31FR,31RL,31RRのモータ回生トルク出力限界値Tm1limとモータ力行トルク出力限界値Tm2limを算出する。例えば、その各々のモータ回生トルク出力限界値Tm1limとモータ力行トルク出力限界値Tm2limについては、後輪10RL,10RRのモータトルク可変幅を拡大させる一方で、前輪10FL,10FRのモータトルク可変幅を縮小させるよう求める。
ここで、このモータトルク可変幅設定手段41lが上記の演算を行う際には、バッテリ33と各モータ31FL,31FR,31RL,31RRとの間の入出力可能電力だけでなく、左右輪の制動トルク差やヨーレートの大きさも考慮に入れる。従って、本実施例1にあっては、これらをパラメータに持ち、かかる場合の各モータ31FL,31FR,31RL,31RRにおけるモータ回生トルク出力限界値Tm1limとモータ力行トルク出力限界値Tm2limを導き出すことが可能なマップデータを予め用意しておく。
ところで、その左右輪の制動トルク差については、ABS要求全制動トルク算出手段41cにより求められた各車輪10FL,10FR,10RL,10RRのABS要求全制動トルクTaABS-reqを用いて算出させる。
ここで、またぎ路面走行中に非旋回制動動作が行われると、一般に大きなヨーレートが車輌に発生してしまう可能性がある。これが為、かかる場合におけるモータトルク可変幅の設定条件は、車輌に大きなヨーレートが発生した際にも適用することができる。
尚、後退制動を行っているときについては、前輪10FL,10FRの方が後輪10RL,10RRよりも車輌の挙動性能に影響を与えるので、その前輪10FL,10FRのモータトルク可変幅を後輪10RL,10RRよりも相対的に拡大させるべく、夫々のモータ31FL,31FR,31RL,31RRのモータ回生トルク出力限界値Tm1limとモータ力行トルク出力限界値Tm2limを算出させる。
次に、通常路面走行中の旋回制動時の場合について詳述する。
かかる場合には、上述したが如く後輪10RL,10RRよりも前輪10FL,10FRの方が車輌の制動性能に影響を与える。そして、前輪10FL,10FRについてはその中でも旋回外輪の影響が大きく、更に、後輪10RL,10RRについては、独立制御であるのかローセレクト制御であるのかという後輪ABS制御方法に応じてその何れか一方の車輪の影響が大きくなる。具体的に、その後輪10RL,10RRについては、独立制御であれば旋回外輪の影響が大きく、ローセレクト制御であれば旋回内輪の影響が大きい。
従って、かかる場合のモータトルク可変幅設定手段41lは、後輪ABS制御方法が独立制御であれば、車輌の制動性能への影響が大きい前輪10FL,10FRのモータトルク可変幅を後輪10RL,10RRよりも拡大させ、更に、その夫々の旋回外輪のモータトルク可変幅を旋回内輪よりも拡大させるべく、夫々のモータ31FL,31FR,31RL,31RRのモータ回生トルク出力限界値Tm1limとモータ力行トルク出力限界値Tm2limを算出する。例えば、その各々のモータ回生トルク出力限界値Tm1limとモータ力行トルク出力限界値Tm2limは、前輪10FL,10FRと後輪10RL,10RRとの間では前輪10FL,10FRのモータトルク可変幅を拡大させる一方で後輪10RL,10RRのモータトルク可変幅を縮小させ、且つ、その前輪10FL,10FR及び後輪10RL,10RRにおける夫々の左右輪の間では旋回外輪のモータトルク可変幅を拡大させる一方で旋回内輪のモータトルク可変幅を縮小させるよう求める。
また、かかる場合のモータトルク可変幅設定手段41lは、後輪ABS制御方法がローセレクト制御であれば、車輌の制動性能への影響が大きい前輪10FL,10FRのモータトルク可変幅を後輪10RL,10RRよりも拡大させ、更に、前輪10FL,10FRについては旋回外輪のモータトルク可変幅を拡大させる一方で後輪10RL,10RRについては旋回内輪のモータトルク可変幅を拡大させるべく、夫々のモータ31FL,31FR,31RL,31RRのモータ回生トルク出力限界値Tm1limとモータ力行トルク出力限界値Tm2limを算出する。例えば、その各々のモータ回生トルク出力限界値Tm1limとモータ力行トルク出力限界値Tm2limは、前輪10FL,10FRと後輪10RL,10RRとの間では前輪10FL,10FRのモータトルク可変幅を拡大させる一方で後輪10RL,10RRのモータトルク可変幅を縮小させる。そして、前輪10FL,10FRについては旋回外輪のモータトルク可変幅を拡大させる一方で旋回内輪のモータトルク可変幅を縮小させ、後輪10RL,10RRについては旋回内輪のモータトルク可変幅を拡大させる一方で旋回外輪のモータトルク可変幅を縮小させるよう求める。
ここで、このモータトルク可変幅設定手段41lが上記の演算を行う際には、バッテリ33と各モータ31FL,31FR,31RL,31RRとの間の入出力可能電力だけでなく、横加速度や各車輪10FL,10FR,10RL,10RRの接地荷重も考慮に入れる。従って、本実施例1にあっては、これらをパラメータに持ち、かかる場合の各モータ31FL,31FR,31RL,31RRにおけるモータ回生トルク出力限界値Tm1limとモータ力行トルク出力限界値Tm2limを導き出すことが可能なマップデータを予め用意しておく。
このように、後輪ABS制御方法に応じてモータトルク可変幅を拡大させる後輪10RL,10RRが異なる理由は、独立制御であれば左右輪夫々の制動トルクを個別に制御することができる一方で、ローセレクト制御の場合にはロックし易いが為に車輪速度が低くなる方の車輪の制動トルクに追従させて同軸上の他方の車輪の制動トルクを同時に制御するからである。これが為、ローセレクト制御の場合には、車輪速度の低い旋回内輪が車輌の制動性能に大きな影響を与えるので、その旋回内輪のスリップを効果的に小さく抑え、これに追従する旋回外輪の制動性能を向上させる為に、その旋回内輪のモータトルク可変幅を拡大させる。
次に、またぎ路面走行中の旋回制動時の場合について詳述する。
かかる場合には、後輪10RL,10RRよりも前輪10FL,10FRの方が車輌の制動性能に影響を与え、そして、その夫々の左右輪の中でも低摩擦係数側の路面を転動している車輪(即ち、ロックし易く、車輪速度が低くなる方の車輪)の影響が大きくなる。これが為、かかる場合のモータトルク可変幅設定手段41lは、車輌の制動性能への影響が大きい前輪10FL,10FRのモータトルク可変幅を後輪10RL,10RRよりも拡大させ、更に、その夫々の左右輪の中でも低摩擦係数側の路面を転動している車輪のモータトルク可変幅を他方の車輪よりも拡大させるべく、夫々のモータ31FL,31FR,31RL,31RRのモータ回生トルク出力限界値Tm1limとモータ力行トルク出力限界値Tm2limを算出する。例えば、その各々のモータ回生トルク出力限界値Tm1limとモータ力行トルク出力限界値Tm2limは、前輪10FL,10FRのモータトルク可変幅を拡大させる一方で後輪10RL,10RRのモータトルク可変幅を縮小させ、且つ、その夫々の左右輪の中でも低摩擦係数側の路面を転動している車輪のモータトルク可変幅を拡大させる一方で他方の車輪のモータトルク可変幅を縮小させるよう求める。
ここで、このモータトルク可変幅設定手段41lが上記の演算を行う際には、バッテリ33と各モータ31FL,31FR,31RL,31RRとの間の入出力可能電力だけでなく、横加速度や左右輪における路面μ差も考慮に入れる。従って、本実施例1にあっては、これらをパラメータに持ち、かかる場合の各モータ31FL,31FR,31RL,31RRにおけるモータ回生トルク出力限界値Tm1limとモータ力行トルク出力限界値Tm2limを導き出すことが可能なマップデータを予め用意しておく。
以下に、このモータトルク可変幅設定手段41lの演算処理動作について図3のフローチャートに基づき説明する。
先ず、本実施例1のブレーキ・モータ統合ECU41は、ABS制御が実行中であるか否かを判断し(ステップST1)、ABS制御中でなければ、ABS制御中と判断されるまでこのステップST1の判断を繰り返す。
一方、ABS制御中であれば、このブレーキ・モータ統合ECU41は、そのABS要求全制動トルク算出手段41cにより、各車輪10FL,10FR,10RL,10RRのABS要求全制動トルクTaABS-reqを算出する(ステップST2)。本実施例1にあっては、その各ABS要求全制動トルクTaABS-reqをブレーキ・モータ統合ECU41の主記憶装置等に記憶させておく。
そして、このブレーキ・モータ統合ECU41は、各種センサの検出信号に基づいて車輌状態(車速、前後加速度、横加速度、ヨーレート)を算出し(ステップST3)、入出力可能電力算出手段41mに処理を渡す。この入出力可能電力算出手段41mは、バッテリ33における各モータ31FL,31FR,31RL,31RRとの間の入出力可能電力を算出する(ステップST4)。
続いて、このブレーキ・モータ統合ECU41の回生/力行可能モータトルク算出手段41kは、上記ステップST4で求めた入出力可能電力に基づいて車輌全体の回生/力行可能モータトルクを算出する(ステップST5)。しかる後、このブレーキ・モータ統合ECU41のモータトルク可変幅設定手段41lは、上記ステップST2で求めた各車輪10FL,10FR,10RL,10RRのABS要求全制動トルクTaABS-reqの合算値と上記ステップST5で求めた車輌全体の回生/力行可能モータトルクとを比較する(ステップST6)。
ここで、その車輌全体のABS要求全制動トルクTaABS-reqの合算値が車輌全体の回生/力行可能モータトルクよりも大きければ、このモータトルク可変幅設定手段41lは、車輌が直進状態であるのか旋回状態であるのかを判定し(ステップST7)、直進状態との判定であれば、またぎ路面走行でのABS制御であるか否か(またぎ制動であるか否か)を判断する(ステップST8)。
このステップST8にて、またぎ制動ではないとの判断が為された場合には、車輌が通常路面走行中に直進制動を行っていることが判る。従って、このモータトルク可変幅設定手段41lは、各車輪10FL,10FR,10RL,10RRの接地荷重を算出して前後輪の接地荷重を求めると共に、上記ステップST3で求めた車速の情報などから車輌減速度を算出する(ステップST9,ST10)。
そして、このモータトルク可変幅設定手段41lは、上記ステップST4,ST9,ST10で求めた入出力可能電力,前後輪の接地荷重及び車輌減速度を用いて上述したマップデータを参照し、各モータ31FL,31FR,31RL,31RRにおけるモータ力行トルク出力限界値Tm2limとモータ回生トルク出力限界値Tm1limを設定する(ステップST11)。
これにより、かかる場合には、車輌の制動性能への影響の大きい前輪10FL,10FRのモータトルク可変幅を後輪10RL,10RRのモータトルク可変幅よりも拡大させるモータ力行トルク出力限界値Tm2limとモータ回生トルク出力限界値Tm1limが夫々設定される。
一方、上記ステップST8にてまたぎ制動との判断が為された場合には、車輌がまたぎ路面走行中に直進制動を行っていることが判る。従って、このモータトルク可変幅設定手段41lは、左右輪の制動トルク差を算出する(ステップST12)。
そして、このモータトルク可変幅設定手段41lは、上記ステップST3,ST4,ST12で求めたヨーレート,入出力可能電力及び左右輪の制動トルク差を用いて上述したマップデータを参照し、上記ステップST11に進んで各モータ31FL,31FR,31RL,31RRにおけるモータ力行トルク出力限界値Tm2limとモータ回生トルク出力限界値Tm1limを設定する。
これにより、かかる場合には、車輌の制動性能への影響の大きい後輪10RL,10RRのモータトルク可変幅を前輪10FL,10FRのモータトルク可変幅よりも拡大させるモータ力行トルク出力限界値Tm2limとモータ回生トルク出力限界値Tm1limが夫々設定される。
また、上記ステップST7にて旋回状態との判定が為された場合、このモータトルク可変幅設定手段41lは、上記ステップST8と同様にしてまたぎ制動であるか否かを判断する(ステップST13)。
ここで、またぎ制動ではないとの判断が為された場合には、車輌が通常路面走行中に旋回制動を行っていることが判る。従って、このモータトルク可変幅設定手段41lは、各車輪10FL,10FR,10RL,10RRの接地荷重を算出して左右輪の接地荷重を求め(ステップST14)、後輪10RL,10RRが独立制御設定であるのかローセレクト制御設定であるのかの判定(後輪ABS制御方法の判定)を行う(ステップST15)。
そして、このモータトルク可変幅設定手段41lは、上記ステップST11に進んで、上記ステップST15の判定結果(後輪ABS制御方法)に応じた各モータ31FL,31FR,31RL,31RRにおけるモータ力行トルク出力限界値Tm2limとモータ回生トルク出力限界値Tm1limを算出する。その際、上記ステップST3,ST4,ST14で求めた横加速度,入出力可能電力及び左右輪の接地荷重に基づき上述したマップデータが参照されて、その夫々のモータ力行トルク出力限界値Tm2limとモータ回生トルク出力限界値Tm1limを設定する。
これにより、かかる場合の前輪10FL,10FRにおいては、後輪10RL,10RRのモータトルク可変幅よりも拡大させ、且つ、その中でも制動性能への影響が大きい旋回外輪のモータトルク可変幅を旋回内輪よりも拡大させるモータ力行トルク出力限界値Tm2limとモータ回生トルク出力限界値Tm1limが各々設定される。一方、かかる場合の後輪10RL,10RRにおいては、後輪ABS制御方法が独立制御であれば、その中でも制動性能への影響が大きい旋回外輪のモータトルク可変幅を旋回内輪よりも拡大させ、後輪ABS制御方法がローセレクト制御であれば、その中でも制動性能への影響が大きい旋回内輪のモータトルク可変幅を旋回外輪よりも拡大させるモータ力行トルク出力限界値Tm2limとモータ回生トルク出力限界値Tm1limが各々設定される。
一方、上記ステップST13にてまたぎ制動との判断が為された場合には、車輌がまたぎ路面走行中に旋回制動を行っていることが判る。従って、このモータトルク可変幅設定手段41lは、各車輪10FL,10FR,10RL,10RRのスリップ率などから左右輪における路面摩擦係数差(路面μ差)を算出する(ステップST16)。
そして、このモータトルク可変幅設定手段41lは、上記ステップST3,ST4,ST16で求めた横加速度,入出力可能電力及び左右輪における路面摩擦係数差を用いて上述したマップデータを参照し、上記ステップST11に進んで各モータ31FL,31FR,31RL,31RRにおけるモータ力行トルク出力限界値Tm2limとモータ回生トルク出力限界値Tm1limを設定する。
これにより、かかる場合には、前輪10FL,10FRのモータトルク可変幅を後輪10RL,10RRよりも拡大させ、且つ、その夫々の左右輪の中でも低摩擦係数側の路面を転動している車輪のモータトルク可変幅を他方の高摩擦係数側の車輪よりも拡大させるモータ回生トルク出力限界値Tm1limとモータ力行トルク出力限界値Tm2limが各々設定される。例えば、夫々の旋回外輪が低摩擦係数側の路面を転動している場合には、その夫々の旋回外輪のモータトルク可変幅が夫々の旋回内輪よりも拡大されるモータ回生トルク出力限界値Tm1limとモータ力行トルク出力限界値Tm2limを設定する。一方、夫々の旋回内輪が低摩擦係数側の路面を転動している場合には、その夫々の旋回内輪のモータトルク可変幅が夫々の旋回外輪よりも拡大されるモータ回生トルク出力限界値Tm1limとモータ力行トルク出力限界値Tm2limを設定する。
また、上記ステップST6にて車輌全体のABS要求全制動トルクTaABS-reqの合算値が車輌全体の回生/力行可能モータトルク以下の場合、本実施例1のモータトルク可変幅設定手段41lは、上記ステップST11に進んで、夫々のモータ31FL,31FR,31RL,31RR固有の設計上のモータ回生トルク出力限界値Tm1limとモータ力行トルク出力限界値Tm2limを設定させる。
以上示した如くして求めた各モータ31FL,31FR,31RL,31RRにおけるモータ回生トルク出力限界値Tm1limとモータ力行トルク出力限界値Tm2limは、ブレーキ・モータ統合ECU41の主記憶装置等に記憶させておく。
次に、上述したが如く構成した本実施例1の制動力制御装置の動作について図4及び図5のフローチャート並びに図6から図8のタイムチャートに基づき説明する。この図4及び図5のフローチャートは、各車輪10FL,10FR,10RL,10RRの内の何れか1輪に対しての制御動作を示したものであり、これと同様の制御動作が全ての車輪10FL,10FR,10RL,10RRに対して別個独立に実行される。一方、図6のタイムチャートについては、バッテリ33の容量が大きいときを表している。また、図7及び図8のタイムチャートについてはバッテリ33の容量が小さいときを表しており、図7は車輌の制動性能への影響の大きい車輪に対する制御動作を示し、図8は車輌の制動性能への影響の小さい車輪に対する制御動作を示す。
尚、本実施例1の制動力制御装置は、ABS制御開始直後から最初にロック解除傾向が検出されるまで(即ち、後述する最小全制動トルクTaminが初めて算出されるまで)の間で、且つ、そのときのABS要求モータトルクTmABS-reqがモータ回生トルク出力限界値Tm1limよりも小さいとき(図6,図7)に周知のABS制御を実行させる。例えば、その間には、制御対象の車輪の全制動トルクTaを減少させるようABS要求全制動トルクTaABS-reqが設定される。そして、その制御対象の車輪に発生させる油圧制動トルクToをABS制御開始時点における値に固定し、その制御対象の車輪のモータを制御してモータトルクTmを減少させ、制御対象の車輪の全制動トルクTaがABS要求全制動トルクTaABS-reqとなるようにする。
先ず、本実施例1のブレーキ・モータ統合ECU41は、図4のフローチャートに示す如く、ABS制御が実行中であるか否かを判断し(ステップST110)、ABS制御中でなければ、ABS制御中と判断されるまでこれを繰り返す。
一方、ABS制御中であれば、このブレーキ・モータ統合ECU41は、制御対象の車輪のABS要求全制動トルクTaABS-reqとモータ力行トルク出力限界値Tm2lim及びモータ回生トルク出力限界値Tm1limをブレーキ・モータ統合ECU41の主記憶装置等から読み込む(ステップST115,ST120)。そのABS要求全制動トルクTaABS-reqは上記ステップST2で求めたものであり、そのモータ力行トルク出力限界値Tm2lim及びモータ回生トルク出力限界値Tm1limは上記ステップST8で求めたものである。
そして、このブレーキ・モータ統合ECU41は、制御対象の車輪の暫定ABS要求油圧制動トルクToABS-proを算出する(ステップST125)。かかる演算処理については図5のフローチャートに基づき詳述する。
先ず、このブレーキ・モータ統合ECU41は、ロック傾向検出手段41aの検出結果に基づいて制御対象の車輪がロック傾向にあるか否かを判定する(ステップST125A)。
そして、このブレーキ・モータ統合ECU41は、そのステップST125Aにて肯定判定が為された場合に、その全制動トルク算出手段41fにより、ロック傾向検出時における制御対象の車輪の車輪速度に基づき当該車輪で実際に発生している全制動トルクTa(最大全制動トルクTamax)を算出する(ステップST125B)。本実施例1にあっては、その求めた最大全制動トルクTamaxをブレーキ・モータ統合ECU41の主記憶装置等に記憶させておく。この記憶された最大全制動トルクTamaxは、新たな最大全制動トルクTamaxが算出されるまで保持され、新たな最大全制動トルクTamaxが算出された後にこれと置き換えられる。
このブレーキ・モータ統合ECU41は、しかる後、又はそのステップST125Aにて否定判定が為された場合に、ロック解除傾向検出手段41bの検出結果に基づいて制御対象の車輪がロック解除傾向にあるか否かを判定する(ステップST125C)。
そして、このブレーキ・モータ統合ECU41は、そのステップST125Cにて肯定判定が為された場合に、その全制動トルク算出手段41fにより、ロック解除傾向検出時に制御対象の車輪で発生している実際の全制動トルクTa(最小全制動トルクTamin)を算出する(ステップST125D)。本実施例1にあっては、その最小全制動トルクTaminを最大全制動トルクTamaxと同様にブレーキ・モータ統合ECU41の主記憶装置等に記憶させておく。この記憶された最小全制動トルクTaminは、新たな最小全制動トルクTaminが算出されるまで保持され、新たな最小全制動トルクTaminが算出された後にこれと置き換えられる。
このブレーキ・モータ統合ECU41は、しかる後、又はそのステップST125Cにて否定判定が為された場合に、制御対象の車輪の最小全制動トルクTaminに関する最新の情報の有無(換言すれば、先のステップST125Dにて最小全制動トルクTaminの情報が置き換えられたか否か)を判断する(ステップST125E)。
そして、このブレーキ・モータ統合ECU41は、最新の最小全制動トルクTaminが存在していれば、そのABS要求油圧制動トルク算出手段41dにより、上記ステップST125B,ST125Dで夫々に求めた制御対象の車輪の最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminを前述した式2に代入し、制御対象の車輪の暫定ABS要求油圧制動トルクToABS-proを算出する(ステップST125F)。
一方、新たな最小全制動トルクTaminが算出されるまで(即ち、次にロック解除傾向が検出されるまで)は、上記ステップST125Eにて否定判定が為される。これが為、それまでの間においては、そのABS要求油圧制動トルク算出手段41dが既に設定されている当該車輪のABS要求油圧制動トルク既算値ToABS-reqをこの制御対象の車輪の暫定ABS要求油圧制動トルクToABS-proとして求める(ステップST125G)。
このようにして暫定ABS要求油圧制動トルクToABS-proの算出を行った後、本実施例1のブレーキ・モータ統合ECU41は、そのABS要求モータトルク算出手段41eにより、上記ステップST125F又はステップST125Gで求めた暫定ABS要求油圧制動トルクToABS-proと上記ステップST115で読み込んだABS要求全制動トルクTaABS-reqを前述した式3に代入し、制御対象の車輪におけるモータの暫定ABS要求モータトルクTmABS-proを算出する(ステップST130)。
続いて、このブレーキ・モータ統合ECU41は、その要求油圧制動トルク・要求モータトルク設定手段41jにより、ステップST130で求めた暫定ABS要求モータトルクTmABS-proが上記ステップST120で読み込んだモータ回生トルク出力限界値Tm1lim以上であるか否か判定する(ステップST135)。
ここで、このステップST135にて否定判定が為された場合、次に、この要求油圧制動トルク・要求モータトルク設定手段41jは、その暫定ABS要求モータトルクTmABS-proが上記ステップST120で読み込んだモータ力行トルク出力限界値Tm2lim以下であるか否か判定する(ステップST140)。
そして、このステップST140にて否定判定が為された場合、この要求油圧制動トルク・要求モータトルク設定手段41jは、上記暫定ABS要求油圧制動トルクToABS-proを制御対象の車輪のABS要求油圧制動トルクToABS-reqとして設定すると共に、上記暫定ABS要求モータトルクTmABS-proを制御対象の車輪のABS要求モータトルクTmABS-reqとして設定する(ステップST145,ST150)。これにより、図6から図8に各々示す如く、制御対象の車輪のABS要求油圧制動トルクToABS-reqが最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminの中間値に設定される。本実施例1にあっては、未だABS要求油圧制動トルクToABS-reqの情報が無ければその新たなABS要求油圧制動トルクToABS-reqを主記憶装置等に記憶させ、既にABS要求油圧制動トルクToABS-reqの情報が存在していれば、その新たなABS要求油圧制動トルクToABS-reqへと置き換える。
しかる後、このブレーキ・モータ統合ECU41は、油圧制動トルク制御手段24とモータ制御手段32に対して、上記ステップST145及び上記ステップST150にて各々設定したABS要求油圧制動トルクToABS-reqとABS要求モータトルクTmABS-reqを制御対象の車輪に発生させるよう指示する(ステップST155)。
これにより、その油圧制動トルク制御手段24は、ブレーキアクチュエータ23に対して制御対象の車輪における油圧制動手段の油圧を調節させ、この油圧制動手段からの油圧制動トルクToがABS要求油圧制動トルクToABS-reqとなるように制御する。また、そのモータ制御手段32は、制御対象の車輪におけるモータからのモータトルクTmがABS要求モータトルクTmABS-reqとなるように制御する。しかる後、このブレーキ・モータ統合ECU41は、ステップST110に戻る。
本実施例1のブレーキ・モータ統合ECU41は、上述した演算処理と判定処理をABS制御実行中に繰り返し、新たな最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminに基づき算出された暫定ABS要求モータトルクTmABS-proがモータ回生トルク出力限界値Tm1limとモータ力行トルク出力限界値Tm2limとの間にある限り、この新たな最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminとの中間値にABS要求油圧制動トルクToABS-reqを設定する。そして、暫定ABS要求モータトルクTmABS-proがモータ回生トルク出力限界値Tm1limとモータ力行トルク出力限界値Tm2limとの間にある限り、新たな最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminが求められるまでは、先に設定したABS要求油圧制動トルクToABS-reqを保持する。これにより、この制動力制御装置は、図6から図8の各々に示す如く、制御対象の車輪の油圧制動トルクToを一定に保ちつつモータトルクTmを増減させて、制御対象の車輪に対してABS要求全制動トルクTaABS-reqに相当する全制動トルクTaを発生させる。そのABS要求油圧制動トルクToABS-reqは、新たな最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminが求められる度に更新される。
ここで、図6に示す如くバッテリ33の容量が大きい場合には、各モータ31FL,31FR,31RL,31RRのモータトルク可変幅Bmaxを広く取ることができる。これが為、かかる場合には、夫々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRに対して、油圧制動トルクToを頻繁に変動させることなく、これよりも応答性の良いモータトルクTmの増減制御で全制動トルクTaを緻密に発生させることができる。
また、バッテリ33の容量が小さい場合には、車輌の制動性能に対しての影響が小さい車輪のモータのモータトルク可変幅B2を図7に示す如く狭くして、その影響が大きい車輪のモータのモータトルク可変幅B1を図8に示す如く広く取ることができる。
従って、上述した通常路面走行中の非旋回制動時(直進制動時)においては、車輌の制動性能への影響が大きい前輪10FL,10FRのモータトルク可変幅が後輪10RL,10RRのモータトルク可変幅よりも相対的に拡大される。これにより、バッテリ33から前輪10FL,10FRのモータ31FL,31FRに対して優先的に給電されるので、この前輪10FL,10FRにおいては、油圧制動トルクToを頻繁に変動させることなく、これよりも応答性の良いモータトルクTmの増減制御で制動トルクTaを緻密に発生させることができる。これが為、本実施例1の制動力制御装置を用いることによって、通常路面走行中の非旋回制動時における車輌の制動性能を効果的に発揮させることができる。
また、上述したまたぎ路面走行中の非旋回制動時(直進制動時)においては、車輌の挙動性能への影響が大きい後輪10RL,10RRのモータトルク可変幅が前輪10FL,10FRのモータトルク可変幅よりも相対的に拡大される。これにより、バッテリ33の電力が前輪10FL,10FRよりも応答性が求められる後輪10RL,10RRのモータ31RL,31RRに対して優先的に給電されるので、この後輪10RL,10RRにおいては、油圧制動トルクToを頻繁に変動させることなく、これよりも応答性の良いモータトルクTmの増減制御で制動トルクTaを緻密に発生させることができる。これが為、本実施例1の制動力制御装置を用いることによって、またぎ路面走行中の非旋回制動時(直進制動時)における車輌の挙動を安定させることができる。
また、上述した通常路面走行中の旋回制動時においては、車輌の制動性能への影響が大きい前輪10FL,10FRのモータトルク可変幅が後輪10RL,10RRのモータトルク可変幅よりも相対的に拡大され、更に、前輪10FL,10FRについてはその内の制動性能への影響が大きい旋回外輪のモータトルク可変幅が、後輪10RL,10RRについては、後輪ABS制御方法が独立制御であればその内の制動性能への影響が大きい旋回外輪のモータトルク可変幅が、後輪ABS制御方法がローセレクト制御であればその内の制動性能への影響が大きい旋回内輪のモータトルク可変幅が、各々の同軸上の他方の車輪のモータトルク可変幅よりも相対的に拡大される。これにより、バッテリ33から車輌の制動性能への影響が大きい車輪へと優先的に給電されるので、その夫々の車輪においては、油圧制動トルクToを頻繁に変動させることなく、これよりも応答性の良いモータトルクTmの増減制御で制動トルクTaを緻密に発生させることができる。これが為、本実施例1の制動力制御装置を用いることによって、通常路面走行中の旋回制動時における車輌の制動性能を効果的に発揮させることができる。
また、上述したまたぎ路面走行中の旋回制動時においては、車輌の制動性能への影響が大きい前輪10FL,10FRのモータトルク可変幅が後輪10RL,10RRのモータトルク可変幅よりも相対的に拡大され、更に、その夫々の左右輪の内の低摩擦係数側の路面を転動している車輪のモータトルク可変幅が同軸上の他方の車輪のモータトルク可変幅よりも相対的に拡大される。これにより、バッテリ33から車輌の制動性能への影響が大きい車輪へと優先的に給電されるので、その夫々の車輪においては、油圧制動トルクToを頻繁に変動させることなく、これよりも応答性の良いモータトルクTmの増減制御で制動トルクTaを緻密に発生させることができる。これが為、本実施例1の制動力制御装置を用いることによって、またぎ路面走行中の旋回制動時における車輌の制動性能を効果的に発揮させることができる。
一方、上記ステップST135にて肯定判定が為された場合、ブレーキ・モータ統合ECU41は、その要求油圧制動トルク・要求モータトルク設定手段41jにより、モータ回生トルク出力限界値Tm1limを制御対象の車輪のABS要求モータトルクTmABS-reqとして設定する(ステップST160)。
また、上記ステップST140にて肯定判定が為された場合には、その要求油圧制動トルク・要求モータトルク設定手段41jがモータ力行トルク出力限界値Tm2limを制御対象の車輪のABS要求モータトルクTmABS-reqとして設定する(ステップST165)。
そして、このブレーキ・モータ統合ECU41は、そのABS要求油圧制動トルク算出手段41dにより、そのステップST160又はステップST165で設定したABS要求モータトルクTmABS-reqと上記ステップST115で読み込んだ制御対象の車輪のABS要求全制動トルクTaABS-reqを上述した式5に代入してABS要求油圧制動トルクToABS-reqの算出を行い、このABS要求油圧制動トルクToABS-reqを要求油圧制動トルク・要求モータトルク設定手段41jにより最終的なABS要求油圧制動トルクToABS-reqとして設定させる(ステップST170)。
本実施例1にあっては、未だABS要求油圧制動トルクToABS-reqの情報が無ければその新たなABS要求油圧制動トルクToABS-reqを主記憶装置等に記憶させ、既にABS要求油圧制動トルクToABS-reqの情報が存在していれば、その新たなABS要求油圧制動トルクToABS-reqへと置き換える。
しかる後、このブレーキ・モータ統合ECU41は、上記ステップST155にて油圧制動トルク制御手段24とモータ制御手段32に対して指示を行い、そのABS要求油圧制動トルクToABS-reqとABS要求モータトルクTmABS-reqを制御対象の車輪に発生させる。
本実施例1のブレーキ・モータ統合ECU41は、上述した演算処理と判定処理をABS制御実行中に繰り返し、モータトルクTmがモータトルク出力限界値Tmlimを超える虞のあるときには、図7に示す如く、そのモータトルクTmをモータトルク出力限界値Tmlimに保ちつつ油圧制動トルクToを増減させて、制御対象の車輪のABS要求全制動トルクTaABS-reqを発生させる。
尚、本実施例1にあっては、上述した車輌の制動性能への影響が大きい車輪から順にモータトルクTmと油圧制動トルクToを発生させるべく制御する。
以上示した如く、本実施例1の制動力制御装置においては、ABS制御中においては、車輪10FL,10FR,10RL,10RRの油圧制動トルクToを一定の値(最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminの中間値)に保った状態で、その油圧制動トルクToよりも応答性に優れる夫々のモータ31FL,31FR,31RL,31RRのモータトルクTmを増減させているので、そのモータトルクTmを回生側と力行側の双方にて同一の制御幅で増減させることができる。これが為、路面の摩擦係数が高低の何れに変化しても、モータトルク出力限界値Tmlimまではその双方に対して均等にモータトルクTmを増減制御することによって対応することができ、応答性に優れた精度の良いABS制御を行うことができる。即ち、この制動力制御装置においては、モータトルクTmの制御幅(回生側及び力行側への余裕代)を拡大することができ、これにより、路面の摩擦係数の変化に応じたABS要求全制動トルクTaABS-reqの変動に対してのモータトルクTmの制御範囲を拡大することができる。従って、この制動力制御装置によれば、制動距離の短縮化、特に急ブレーキなどの瞬間的に制動力を要する場合においての制動距離の短縮化を図ることができる。
また、そのような最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminの中間値にABS要求油圧制動トルクToABS-reqを設定するので、モータトルクTmの制御幅を最大にすることができ、路面の摩擦係数の変化に応じたABS要求全制動トルクTaABS-reqの変動に対してのモータトルクTmの制御範囲を更に拡大することができる。
また、上述した図2に示す如く出力し得るモータトルクTmはモータ回転数の上昇に伴って小さくなっていくが、本実施例1は回生側と力行側のモータトルクTmの制御幅を均等にしているので、より高回転(換言すれば、より高い車速)まで回生側と力行側の双方に対して均等に対応することができる。
更に、最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminが算出される度にABS要求油圧制動トルクToABS-reqの設定値を更新するので、路面の摩擦係数の変化に応じてモータトルクTmの制御幅(回生側及び力行側への余裕代)を最適なものへと調節することができる。
そして、図6に示す如くバッテリ33の容量が大きいときには、全てのモータ31FL,31FR,31RL,31RRのモータトルク可変幅Bmaxを広く取ることができるので、ABS制御中の大半の領域において油圧制動トルクToを一定の値に保ちながらモータトルクTmを増減制御させることができ、上記の制動性能の効果を最大限に得ることができる。
また、図7及び図8に示す如くバッテリ33の容量が小さいときには、車輌における所定の性能(制動性能、挙動性能)への影響が大きい車輪のモータトルク可変幅B1を大きく取る一方、その性能への影響が小さい車輪のモータトルク可変幅B2を狭くする。従って、その性能への影響の大きい車輪に対して残り少ないバッテリ33の電力を優先的に供給させることができるので、この車輪においては、ABS制御中の大半の領域で油圧制動トルクToを一定の値に保ちながらモータトルクTmの増減制御を行うことができる。一方、その性能への影響が小さい車輪においては、応答性の点でモータトルクTmに劣る油圧制動トルクToの増減制御の回数が多くなってしまうが、この車輪はかかる性能に然程影響を与えないので何ら不都合は生じない。これが為、本実施例1の制動力制御装置においては、バッテリ33の大容量化を図らずとも、上記の制動性能の効果を最大限に得ることができ、更に、運転状態や路面状態に応じた車輌の挙動の安定化をも図ることができる。
ここで、本実施例1にあっては、車輌における所定の性能への影響が大きい車輪とその影響が小さい車輪の双方のモータにバッテリ33の電力を供給させているが、その性能への影響が小さい車輪のモータに対して電力を供給せず(即ち、モータトルクTmを発生させずに、油圧制動トルクToのみで全制動トルクTaを発生させる)、その影響が大きい車輪に対してのみバッテリ33の電力を供給させるべく構成してもよい。
尚、図6及び図7においては、常にモータ回生トルク出力限界値Tm1limとモータ力行トルク出力限界値Tm2limとの間でモータトルクTmを発生させているが、例えば、全制動トルクTaの幅が大きい(即ち、最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminとの間の幅が大きい)ときにはモータ回生トルク出力限界値Tm1limやモータ力行トルク出力限界値Tm2limでモータトルクTmを発生させることもある。
次に、本発明に係る制動力制御装置の実施例2を図9から図12に基づいて説明する。
本実施例2の制動力制御装置は、前述した実施例1の制動力制御装置においてブレーキ・モータ統合ECU41の要求油圧制動トルク・要求モータトルク設定手段41jを一部変更したものであり、実施例1と同様の車輌に適用する場合を例示する。
ここで、前述した実施例1においては、最新の最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminが算出される度に、一定に保持しているABS要求油圧制動トルクToABS-reqの更新を行っている。しかしながら、油圧制動トルクToの増減制御は、モータ31FL,31FR,31RL,31RRのモータトルクTmを増減制御する場合に比べて、そのトルク値の出力精度や応答性に劣るので、ABS要求油圧制動トルクToABS-reqの更新を頻繁に実行することは好ましくない。
そこで、本実施例2にあっては、可能な限りABS要求油圧制動トルクToABS-reqの更新処理を行わずに済む制御性の良好な制動力制御装置を構成する。
具体的に、本実施例2にあっては、そのABS要求油圧制動トルクToABS-reqの更新処理の要否を判断する閾値(以下、「ABS要求油圧制動トルク更新判断閾値」という。)を設定し、これと暫定ABS要求油圧制動トルクToABS-proとを比較させるよう要求油圧制動トルク・要求モータトルク設定手段41jを構成する。
ここで、本実施例2のABS要求油圧制動トルク更新判断閾値としては、各モータ31FL,31FR,31RL,31RRのモータトルク出力限界値Tmlim(モータ回生トルク出力限界値Tm1lim、モータ力行トルク出力限界値Tm2lim)に対して夫々に所定の余裕代(モータ余裕トルク)を持たせたモータトルクTmの値を用いる。このABS要求油圧制動トルク更新判断閾値Tmbは、モータトルク出力限界値Tmlimに対する所定の割合により求められた値として定めてもよく、モータトルク出力限界値Tmlimから所定の余裕代を減算した値として定めてもよい。
例えば、図10や図11に示す如く、モータ回生トルク出力限界値Tm1limから力行側へと所定の余裕代を持たせた値を回生側のABS要求油圧制動トルク更新判断閾値(以下、「回生側ABS要求油圧制動トルク更新判断閾値」という。)Tm1bとして設定し、モータ力行トルク出力限界値Tm2limから回生側へと所定の余裕代を持たせた値を力行側のABS要求油圧制動トルク更新判断閾値(以下、「力行側ABS要求油圧制動トルク更新判断閾値」という。)Tm2bとして設定する。ここでは、その回生側ABS要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm1bを正の値とし、力行側ABS要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm2bを負の値とし、夫々の絶対値が同一となるようにしている。
ところで、本実施例2にあっても、前述した実施例1と同様に、バッテリ33の入出力可能電力に応じてモータ回生トルク出力限界値Tm1limとモータ力行トルク出力限界値Tm2limを変更する。これが為、そのバッテリ33の容量が小さいときには、車輌の制動性能への影響が小さい車輪のモータのモータトルク可変幅B2が図12に示す如く狭くなり、更に頻繁に油圧制動トルクToが増減制御されてしまう。これについては、本実施例2にあっても、実施例1のときと同様に許容する点で変わりはないが、ABS要求油圧制動トルク更新判断閾値Tmbをモータトルク出力限界値Tmlimに対して余裕代を持たせたものとして設定したが為に、あまりにも頻繁に制動性能への影響が小さい車輪の油圧制動トルクToが増減制御されることは好ましくない。
そこで、本実施例2にあっては、バッテリ33の容量が小さい場合の制動性能への影響が小さい車輪についてのみ、モータトルク出力限界値TmlimをABS要求油圧制動トルク更新判断閾値Tmbとして設定させるものとして例示する。これが為、かかる場合の制動性能への影響が小さい車輪については、モータトルク可変幅設定手段41lにより算出されたモータ回生トルク出力限界値Tm1limとモータ力行トルク出力限界値Tm2limを夫々回生側ABS要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm1bと力行側ABS要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm2bとして設定する。
本実施例2にあっては、暫定ABS要求モータトルクTmABS-proが回生側ABS要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm1bと力行側ABS要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm2bとの間にある限り、ABS要求油圧制動トルクToABS-reqを更新させずに一定に保ち続けさせる。
一方、暫定ABS要求モータトルクTmABS-proが回生側ABS要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm1b以上になった場合、又は力行側ABS要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm2b以下になった場合には、ABS要求油圧制動トルクToABS-reqを更新させる。これが為、そのような状況になった場合には、その後、新たな最小全制動トルクTaminが算出された際に、主記憶装置等に記憶されているABS要求油圧制動トルク既算値ToABS-reqを削除するよう要求油圧制動トルク・要求モータトルク設定手段41jを構成する。ここでいうABS要求油圧制動トルク既算値ToABS-reqとは、前述した式2に基づき算出されて最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminの中間値に設定されたABS要求油圧制動トルクToABS-reqのことをいい、後述するが如くABS要求油圧制動トルクToABS-reqとして設定されるモータトルク出力限界値Tmlim等は含まない。
以下に、上述したが如く構成した本実施例2の制動力制御装置の動作について図9のフローチャート及び図10から図12のタイムチャートに基づき説明する。この図9のフローチャートは、各車輪10FL,10FR,10RL,10RRの内の何れか1輪に対しての制御動作を示したものであり、これと同様の制御動作が全ての車輪10FL,10FR,10RL,10RRに対して別個独立に実行される。一方、図10のタイムチャートについては、バッテリ33の容量が大きいときを表している。また、図11及び図12のタイムチャートについてはバッテリ33の容量が小さいときを表しており、図11は車輌の制動性能への影響の小さい車輪に対する制御動作を示し、図12は車輌の制動性能への影響の大きい車輪に対する制御動作を示す。
尚、その図9に示すステップST110〜ST130までの制御動作は、前述した実施例1の各々の工程と同じであるので、ここでの詳細な説明は省略する。また、ABS制御開始直後から最初にロック解除傾向が検出されるまでの間で、且つ、そのときのABS要求モータトルクTmABS-reqが回生側ABS要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm1bよりも小さいとき(図10,図11)においては、前述した実施例1と同様の周知のABS制御が実行される。更に、モータトルク可変幅設定手段41lによるモータ回生トルク出力限界値Tm1limとモータ力行トルク出力限界値Tm2limの演算処理動作については、前述した実施例1の図3のフローチャートに基づき説明したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
ここで、本実施例2におけるブレーキ・モータ統合ECU41の要求油圧制動トルク・要求モータトルク設定手段41jは、暫定ABS要求モータトルクTmABS-proが回生側ABS要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm1b以上になった場合、又は力行側ABS要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm2b以下になった場合、その後、新たな最小全制動トルクTaminが算出された際に主記憶装置等に記憶されているABS要求油圧制動トルク既算値ToABS-reqを削除している。
先ず、本実施例2のブレーキ・モータ統合ECU41は、ステップST130にて制御対象の車輪の暫定ABS要求モータトルクTmABS-proが求められた後、その要求油圧制動トルク・要求モータトルク設定手段41jにより、制御対象の車輪におけるモータのABS要求油圧制動トルク更新判断閾値Tmbを算出する(ステップST210)。ここでは、そのABS要求油圧制動トルク更新判断閾値Tmbとして回生側ABS要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm1bと力行側ABS要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm2bとが求められる。
そして、その要求油圧制動トルク・要求モータトルク設定手段41jは、ステップST130で求めた暫定ABS要求モータトルクTmABS-proが上記ステップST210で求めた回生側ABS要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm1b以上であるか否か判定する(ステップST215)。
このステップST215にて否定判定が為された場合、次に、要求油圧制動トルク・要求モータトルク設定手段41jは、その暫定ABS要求モータトルクTmABS-proが上記ステップST210で求めた力行側ABS要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm2b以下であるか否か判定する(ステップST220)。
そして、このステップST220にて否定判定が為された場合、この要求油圧制動トルク・要求モータトルク設定手段41jは、主記憶装置等に制御対象の車輪のABS要求油圧制動トルク既算値ToABS-reqが記憶されているか否か判定する(ステップST225)。
ここで、そのABS要求油圧制動トルク既算値ToABS-reqが存在していれば、この要求油圧制動トルク・要求モータトルク設定手段41jは、そのABS要求油圧制動トルク既算値ToABS-reqを左側前輪10FLのABS要求油圧制動トルクToABS-reqとして設定する(ステップST230)。そして、このブレーキ・モータ統合ECU41は、そのABS要求モータトルク算出手段41eにより、そのABS要求油圧制動トルクToABS-reqとステップST115で求めた制御対象の車輪のABS要求全制動トルクTaABS-reqを下記の式8に代入してABS要求モータトルクTmABS-reqの算出を行い、このABS要求モータトルクTmABS-reqを要求油圧制動トルク・要求モータトルク設定手段41jにより最終的なABS要求モータトルクTmABS-reqとして設定させる(ステップST235)。これにより、新たな最小全制動トルクTaminが求められたとしても、図10に示す如くABS要求モータトルクTmABS-reqが前回から更新されない。
TmABS-req=TaABS-req−ToABS-req … (8)
しかる後、このブレーキ・モータ統合ECU41は、実施例1のステップST155と同様に、油圧制動トルク制御手段24とモータ制御手段32に対して指示し、そのABS要求油圧制動トルクToABS-reqとABS要求モータトルクTmABS-reqを夫々に制御対象の車輪に対して発生させる(ステップST240)。
本実施例2のブレーキ・モータ統合ECU41は、上述した演算処理と判定処理をABS制御実行中に繰り返し、暫定要求モータトルクTmproが回生側ABS要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm1bと力行側ABS要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm2bとの間にある限り、新たな最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminが求められたとしてもABS要求油圧制動トルクToABS-reqを更新させることなく、図10に示す如く先に設定している油圧制動トルクToを保ったまま発生させる。
ここで、図10に示す如くバッテリ33の容量が大きい場合には、各モータ31FL,31FR,31RL,31RRのモータトルク可変幅Bmaxを広く取ることができる。これが為、かかる場合には、夫々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRに対して、実施例1以上に変動の少ない一定の値の油圧制動トルクToを発生させ、これよりも応答性の良いモータトルクTmの増減制御で全制動トルクTaを更に緻密に発生させることができる。
また、バッテリ33の容量が小さい場合には、車輌の制動性能に対しての影響が小さい車輪のモータのモータトルク可変幅B2を図11に示す如く狭くして、その影響が大きい車輪のモータのモータトルク可変幅B1を図12に示す如く広く取ることができる。これが為、かかる場合には、制動性能への影響が大きい車輪に対して、実施例1以上に変動の少ない一定の値の油圧制動トルクToを発生させ、これよりも応答性の良いモータトルクTmの増減制御で全制動トルクTaを更に緻密に発生させることができる。
一方、暫定ABS要求モータトルクTmABS-proが回生側ABS要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm1b以上になった場合、又は力行側ABS要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm2b以下になった場合には、前述したが如くステップST125Dで新たな最小全制動トルクTaminが算出された際に、主記憶装置等に記憶されているABS要求油圧制動トルク既算値ToABS-reqが削除される。かかる場合には上記ステップST225にて否定判定が為され、このブレーキ・モータ統合ECU41の要求油圧制動トルク・要求モータトルク設定手段41jは、実施例1のステップST145,ST150と同様に、上記暫定ABS要求油圧制動トルクToABS-pro及び暫定ABS要求モータトルクTmABS-proを各々制御対象の車輪のABS要求油圧制動トルクToABS-req及びABS要求モータトルクTmABS-reqとして設定する(ステップST245,ST250)。これにより、制御対象の車輪のABS要求油圧制動トルクToABS-reqが新たな最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminの中間値に設定されて更新され、図11及び図12に示す如く、これに相当する新たな値の油圧制動トルクToが発生する。
しかる後、このブレーキ・モータ統合ECU41は、上記ステップST240にて、油圧制動トルク制御手段24とモータ制御手段32に対して指示し、そのABS要求油圧制動トルクToABS-reqとABS要求モータトルクTmABS-reqを夫々に制御対象の車輪に対して発生させる。
ところで、上記ステップST215にて肯定判定が為された場合、要求油圧制動トルク・要求モータトルク設定手段41jは、暫定ABS要求モータトルクTmABS-proがモータ回生トルク出力限界値Tm1lim以上であるか否か判定する(ステップST255)。また、上記ステップST220にて肯定判定が為された場合、その要求油圧制動トルク・要求モータトルク設定手段41jは、その暫定ABS要求モータトルクTmABS-proがモータ力行トルク出力限界値Tm2lim以下であるか否か判定する(ステップST260)。
そして、このステップST255又はステップST260にて否定判定が為された場合には、上記ステップST225に進み、ABS要求油圧制動トルク既算値ToABS-reqの有無に応じてABS要求油圧制動トルクToABS-reqを設定する。これにより、かかる場合には、モータトルクTmがモータ回生トルク出力限界値Tm1lim又はモータ力行トルク出力限界値Tm2limに達するまで、回生側ABS要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm1b又は力行側ABS要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm2bを超えてABS要求モータトルクTmABS-reqが設定される。そして、かかる場合には、次に最小全制動トルクTaminが算出された際に、新たな最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminの中間値にABS要求油圧制動トルクToABS-reqが更新される。
一方、上記ステップST255にて肯定判定が為された場合、要求油圧制動トルク・要求モータトルク設定手段41jは、実施例1のステップST160と同様にモータ回生トルク出力限界値Tm1limを制御対象の車輪のABS要求モータトルクTmABS-reqとして設定する(ステップST265)。また、上記ステップST260にて肯定判定が為された場合、その要求油圧制動トルク・要求モータトルク設定手段41jは、実施例1のステップST165と同様にモータ力行トルク出力限界値Tm2limを制御対象の車輪のABS要求モータトルクTmABS-reqとして設定する(ステップST270)。
そして、この要求油圧制動トルク・要求モータトルク設定手段41jは、実施例1のステップST170と同様にしてABS要求油圧制動トルクToABS-reqを算出する(ステップST275)。
しかる後、このブレーキ・モータ統合ECU41は、上記ステップST240にて、油圧制動トルク制御手段24とモータ制御手段32に対して指示を行い、そのABS要求油圧制動トルクToABS-reqとABS要求モータトルクTmABS-reqを制御対象の車輪に対して発生させる。
以上示した如く、本実施例2の制動力制御装置によれば、ABS要求油圧制動トルクToABS-reqの値が頻繁に更新されることはない。これが為、各車輪10FL,10FR,10RL,10RRに対してABS要求全制動トルクTaABS-reqに応じた全制動トルクTaを発生させる際には、その多くの場面において出力精度や応答性に優れるモータ31FL,31FR,31RL,31RRのモータトルクTmの増減制御により対応させることができる。これにより、本実施例2の制動力制御装置は、各車輪10FL,10FR,10RL,10RRの全制動トルクTaをABS要求全制動トルクTaABS-reqに応じて精度良く発生させることができ、更に、その発生時の応答性も向上させることができるので、前述した実施例1と同様の効果をより有用なものへとならしめることが可能になる。
尚、本実施例2にあっては回生側ABS要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm1b及び力行側ABS要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm2bを用いてABS要求油圧制動トルクToABS-reqの更新要否を判断させたが、このABS要求油圧制動トルクToABS-reqの更新要否は、例えば、その回生側ABS要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm1b及び力行側ABS要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm2bに関連するモータ余裕トルクTmmarを用いて判断してもよい。
かかる場合、回生側のモータ余裕トルクTm1marは、モータ回生トルク出力限界値Tm1limから回生側ABS要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm1bを減算した値と同値である(Tm1mar=Tm1lim−Tm1b)。これが為、かかる場合のステップST215の判定処理においては、その変形式(Tm1b=Tm1lim−Tm1mar)を代入したもの(TmABS-pro≧Tm1lim−Tm1mar)により更新要否の判断が為される。
一方、力行側のモータ余裕トルクTm2marは、モータ力行トルク出力限界値Tm2limから力行側ABS要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm2bを減算した値と同値である(Tm2mar=Tm2lim−Tm2b)。これが為、かかる場合のステップST220の判定処理においては、その変形式(Tm2b=Tm2lim−Tm2mar)を代入したもの(TmABS-pro≦Tm2lim−Tm2mar)により更新要否の判断が為される。
次に、本発明に係る制動力制御装置の実施例3を図13から図17に基づいて説明する。
本実施例3の制動力制御装置は、前述した実施例1(又は実施例2)の制動力制御装置において、バッテリ33の残存容量の大きな変化を回避することによって、バッテリ33の容量に影響されることなく車輌における所定の性能(制動性能や挙動性能)を確保させるよう構成したものである。
ここでは、前述した実施例1の制動力制御装置におけるブレーキ・モータ統合ECU41のABS要求油圧制動トルク算出手段41d,ABS要求モータトルク算出手段41e及び要求油圧制動トルク・要求モータトルク設定手段41jを変更したものを例示する。
具体的に、本実施例3にあっては、前輪10FL,10FRのABS要求油圧制動トルクToABS-reqをABS要求全制動トルクTaABS-reqの最小値に設定させ、後輪10RL,10RRのABS要求油圧制動トルクToABS-reqをABS要求全制動トルクTaABS-reqの最大値に設定させるべく、そのABS要求油圧制動トルク算出手段41d,ABS要求モータトルク算出手段41e及び要求油圧制動トルク・要求モータトルク設定手段41jを構成する。
即ち、本実施例3にあっては、そのように前輪10FL,10FRと後輪10RL,10RRのABS要求油圧制動トルクToABS-reqを設定することによって、前輪10FL,10FRにおいてはモータ31FL,31FRが回生側で使用され、後輪10RL,10RRにおいてはモータ31RL,31RRが力行側で使用されるようになる。従って、後輪10RL,10RRのモータ31RL,31RRはバッテリ33の電力を消費するが、それと同時に前輪10FL,10FRのモータ31FL,31FRがバッテリ33を充電するので、バッテリ33の残存容量が極端に増減しない。
また、本実施例3の制動力制御装置においては、図13に示す如く、高摩擦係数の路面(高μ路)と低摩擦係数の路面(低μ路)との間における乗り移りの有無を判断する高低μ路乗り移り判定手段41nがブレーキ・モータ統合ECU41に設けられている。この高低μ路乗り移り判定手段41nは、例えば、前輪10FL,10FRのスリップ率の変化を観ながら高μ路から低μ路への乗り移り又は低μ路から高μ路への乗り移りの有無を判断すべく構成する。
尚、本実施例3にあっても、前述した実施例1,2における回生/力行可能モータトルク算出手段41k,モータトルク可変幅設定手段41l及び入出力可能電力算出手段41mを設けてもよい。
以下に、本実施例3の制動力制御装置の動作について図14及び図16のフローチャート並びに図15及び図17のタイムチャートに基づき説明する。その図14及び図16のフローチャートは、各々前輪10FL,10FRの内の何れか1輪及び後輪10RL,10RRの内の何れか1輪に対しての制御動作を示したものであり、これと同様の制御動作が同軸上の他方の車輪に対しても実行される。
最初に、前輪10FL,10FRに対しての制御動作を図14のフローチャート及び図15のタイムチャートに基づき説明する。
尚、本実施例3の制動力制御装置は、ABS制御開始直後から最初にロック解除傾向が検出されるまで(即ち、後述する最小全制動トルクTaminが初めて算出されるまで)の間においては前輪10FL,10FRに対して周知のABS制御を実行させる。例えば、その間においては、前述した実施例1の場合と同様に、油圧制動トルクToをABS制御開始時点の値に固定してモータ31FL,31FRのモータトルクTmを制御する。
先ず、本実施例3のブレーキ・モータ統合ECU41は、図14のフローチャートに示す如く、ABS制御が実行中であるか否かを判断し(ステップST310)、ABS制御中でなければABS制御中と判断されるまでこれを繰り返す。
一方、このブレーキ・モータ統合ECU41は、ABS制御中であれば、そのABS要求全制動トルク算出手段41cにより前輪10FL,10FRのABS要求全制動トルクTaFLABS-req,TaFRABS-reqを求める(ステップST315)。その夫々のABS要求全制動トルクTaFLABS-req,TaFRABS-reqは、ブレーキ・モータ統合ECU41の主記憶装置等に記憶させておく。
また、このブレーキ・モータ統合ECU41は、その要求油圧制動トルク・要求モータトルク設定手段41jにより、前輪10FL,10FRの各モータ31FL,31FRのモータトルク出力限界値Tmlim(モータ回生トルク出力限界値Tm1lim、モータ力行トルク出力限界値Tm2lim)を算出する(ステップST320)。ここで算出するモータ回生トルク出力限界値Tm1lim及びモータ力行トルク出力限界値Tm2limは、モータ31FL,31FR固有の最大の限界値のことをいう。
そして、このブレーキ・モータ統合ECU41は、ロック解除傾向検出手段41bの検出結果に基づいて前輪10FL,10FRがロック解除傾向にあるか否かを判定する(ステップST325)。
ここで、前輪10FL,10FRがロック解除傾向にあれば、ブレーキ・モータ統合ECU41は、全制動トルク算出手段41fにより前輪10FL,10FRの最小全制動トルクTaFLmin,TaFRminを各々求め(ステップST330)、ABS要求油圧制動トルク算出手段41dにより、これらを前輪10FL,10FRの暫定ABS要求油圧制動トルクToFLABS-pro,ToFRABS-proとして夫々設定する(ステップST335)。
一方、そのステップST325にてロック解除傾向でないとの判定が為された場合、そのABS要求油圧制動トルク算出手段41dは、先に求めた(即ち、後述するステップST360又はステップST385にて設定した)前輪10FL,10FRのABS要求油圧制動トルク(ABS要求油圧制動トルク既算値)ToFLABS-req,ToFRABS-reqを前輪10FL,10FRの暫定ABS要求油圧制動トルクToFLABS-pro,ToFRABS-proとして設定する(ステップST340)。
しかる後、このブレーキ・モータ統合ECU41は、そのABS要求モータトルク算出手段41eにより、上記ステップST335又はステップST340で設定した暫定ABS要求油圧制動トルクToFLABS-pro,ToFRABS-proと上記ステップST315で求めたABS要求全制動トルクTaFLABS-req,TaFRABS-reqを車輪毎に実施例1の式3に代入し、前輪10FL,10FRのモータ31FL,31FRについての暫定ABS要求モータトルクTmFLABS-pro,TmFRABS-proを算出する(ステップST345)。
続いて、このブレーキ・モータ統合ECU41は、その要求油圧制動トルク・要求モータトルク設定手段41jにより、ステップST345で求めた各暫定ABS要求モータトルクTmFLABS-pro,TmFRABS-proが夫々のモータ31FL,31FRのモータ回生トルク出力限界値Tm1lim以上であるか否か車輪毎に判定する(ステップST350)。
ここで、このステップST350にて否定判定が為された場合、次に、この要求油圧制動トルク・要求モータトルク設定手段41jは、その各暫定ABS要求モータトルクTmFLABS-pro,TmFRABS-proが夫々のモータ31FL,31FRのモータ力行トルク出力限界値Tm2lim以下であるか否か車輪毎に判定する(ステップST355)。
そして、このステップST355にて否定判定が為された場合、この要求油圧制動トルク・要求モータトルク設定手段41jは、上記の暫定ABS要求油圧制動トルクToFLABS-pro,ToFRABS-proを前輪10FL,10FRのABS要求油圧制動トルクToFLABS-req,ToFRABS-reqとして設定すると共に、上記の暫定ABS要求モータトルクTmFLABS-pro,TmFRABS-proを前輪10FL,10FRのモータ31FL,31FRのABS要求モータトルクTmFLABS-req,TmFRABS-reqとして設定する(ステップST360,ST365)。
しかる後、このブレーキ・モータ統合ECU41は、油圧制動トルク制御手段24とモータ制御手段32に対して、その夫々のABS要求油圧制動トルクToFLABS-req,ToFRABS-reqとABS要求モータトルクTmFLABS-req,TmFRABS-reqを前輪10FL,10FRに発生させるよう指示し(ステップST370)、ステップST310に戻る。
これにより、その油圧制動トルク制御手段24は、ブレーキアクチュエータ23に対して前輪10FL,10FRの油圧制動手段の油圧を調節させ、この油圧制動手段からの油圧制動トルクToがABS要求油圧制動トルクToFLABS-req,ToFRABS-reqとなるように制御する。また、そのモータ制御手段32は、前輪10FL,10FRのモータ31FL,31FRからのモータトルクTmがABS要求モータトルクTmFLABS-req,TmFRABS-reqとなるように制御する。
一方、上記ステップST350にて肯定判定が為された場合、本実施例3の要求油圧制動トルク・要求モータトルク設定手段41jは、各モータ31FL,31FRのモータ回生トルク出力限界値Tm1limを当該各モータ31FL,31FRのABS要求モータトルクTmFLABS-req,TmFRABS-reqとして設定する(ステップST375)。また、上記ステップST355にて肯定判定が為された場合、その要求油圧制動トルク・要求モータトルク設定手段41jは、各モータ31FL,31FRのモータ力行トルク出力限界値Tm2limを当該各モータ31FL,31FRのABS要求モータトルクTmFLABS-req,TmFRABS-reqとして設定する(ステップST380)。
そして、ブレーキ・モータ統合ECU41は、そのABS要求油圧制動トルク算出手段41dにより、そのステップST375又はステップST380で設定したABS要求モータトルクTmFLABS-req,TmFRABS-reqとABS要求全制動トルクTaFLABS-req,TaFRABS-reqを車輪毎に実施例1の式5に代入して前輪10FL,10FRのABS要求油圧制動トルクToFLABS-req,ToFRABS-reqを算出し、これを要求油圧制動トルク・要求モータトルク設定手段41jにより最終的なABS要求油圧制動トルクToFLABS-req,ToFRABS-reqとして設定させる(ステップST385)。
しかる後、このブレーキ・モータ統合ECU41は、上記ステップST370にて油圧制動トルク制御手段24とモータ制御手段32に対して指示を行い、その夫々のABS要求油圧制動トルクToFLABS-req,ToFRABS-reqとABS要求モータトルクTmFLABS-req,TmFRABS-reqを前輪10FL,10FRに発生させる。
本実施例3のブレーキ・モータ統合ECU41は、上述した演算処理と判定処理をABS制御実行中に繰り返す。従って、前輪10FL,10FRにおいては、図15に示す如く、ABS要求全制動トルクTaABS-reqの最小値(即ち、最小全制動トルクTamin)にABS要求油圧制動トルクToABS-reqが設定され、夫々のモータ31FL,31FRが回生側で使用される。
続いて、後輪10RL,10RRに対しての制御動作を図16のフローチャート及び図17のタイムチャートに基づき説明する。
尚、本実施例3の制動力制御装置は、ABS制御開始時点でロック傾向が検出された際に最大全制動トルクTamaxを求めることができるので、その後輪10RL,10RR油圧制動トルクToを図17に示す如く最大全制動トルクTamaxまで上昇させた後一定の値に保持させる。
先ず、本実施例3のブレーキ・モータ統合ECU41は、図16のフローチャートに示す如く、ABS制御が実行中であるか否かを判断し(ステップST410)、ABS制御中でなければABS制御中と判断されるまでこれを繰り返す。
一方、このブレーキ・モータ統合ECU41は、ABS制御中であれば、その高低μ路乗り移り判定手段41nにより、前輪10FL,10FRのスリップ率の変化を観ながら、高摩擦係数の路面(高μ路)と低摩擦係数の路面(低μ路)との間における乗り移りの有無を判断する(ステップST415)。
ここで、そのような乗り移りがなければ、ブレーキ・モータ統合ECU41は、前輪10FL,10FRの場合と同様に、後輪10RL,10RRについてのABS要求全制動トルクTaRLABS-req,TaRRABS-reqを求める(ステップST420)。この各ABS要求全制動トルクTaRLABS-req,TaRRABS-reqは、現状の走行路に対応するものとして算出されたものであり、ブレーキ・モータ統合ECU41の主記憶装置等に記憶させておく。
また、そのような乗り移り(ここでは、高μ路から低μ路への乗り移り)が検知された場合、このブレーキ・モータ統合ECU41の高低μ路乗り移り判定手段41nは、車速やホイールベース等の各種情報に基づいて後輪10RL,10RRの乗り移り時期を算出する(ステップST425)。
そして、ABS要求全制動トルク算出手段41cは、その乗り移り時期の情報に基づいて、後輪乗り移り前の所定期間Tμであるか否か判断し(ステップST430)、否定判定であれば上記ステップST420にてABS要求全制動トルクTaRLABS-req,TaRRABS-reqを求め、肯定判定であれば、乗り移り後の走行路(ここでは、低μ路)用のABS要求全制動トルクTaRLABS-req,TaRRABS-reqを算出する(ステップST435)。ここでは高μ路から低μ路への乗り移りについて例示しているので、後輪乗り移り前の所定期間Tμ中には、ABS要求全制動トルクTaRLABS-req,TaRRABS-reqが低下していく。尚、低μ路から高μ路への乗り移りである場合においては、後輪乗り移り前の所定期間Tμ中にABS要求全制動トルクTaRLABS-req,TaRRABS-reqが増加していく。
続いて、このブレーキ・モータ統合ECU41は、後輪10RL,10RRのモータ31RL,31RRのモータトルク出力限界値Tmlim(モータ回生トルク出力限界値Tm1lim、モータ力行トルク出力限界値Tm2lim)を求め(ステップST440)、ロック傾向検出手段41aの検出結果に基づいて後輪10RL,10RRがロック傾向にあるか否かを判定する(ステップST445)。
ここで、後輪10RL,10RRがロック傾向にあれば、ブレーキ・モータ統合ECU41は、全制動トルク算出手段41fにより後輪10RL,10RRの最大全制動トルクTaRLmax,TaRRmaxを各々求め(ステップST450)、ABS要求油圧制動トルク算出手段41dにより、これらを後輪10RL,10RRの暫定ABS要求油圧制動トルクToRLABS-pro,ToRRABS-proとして夫々設定する(ステップST455)。
一方、そのステップST445にてロック傾向でないとの判定が為された場合、そのABS要求油圧制動トルク算出手段41dは、後輪乗り移り前の所定期間Tμであるか否か判断する(ステップST460)。そして、このABS要求油圧制動トルク算出手段41dは、否定判定が為されたときに、先に求めた(後述するステップST490又はステップST515にて設定した)後輪10RL,10RRのABS要求油圧制動トルク(ABS要求油圧制動トルク既算値)ToRLABS-req,ToRRABS-reqを後輪10RL,10RRの暫定ABS要求油圧制動トルクToRLABS-pro,ToRRABS-proとして設定する(ステップST465)。
本実施例3のブレーキ・モータ統合ECU41は、そのABS要求モータトルク算出手段41eにより、上記ステップST455又はステップST465で設定した暫定ABS要求油圧制動トルクToRLABS-pro,ToRRABS-proと上記ステップST420で求めたABS要求全制動トルクTaRLABS-req,TaRRABS-reqを車輪毎に実施例1の式3に代入し、後輪10RL,10RRのモータ31RL,31RRについての暫定ABS要求モータトルクTmRLABS-pro,TmRRABS-proを算出する(ステップST470)。
また、上記ステップST460にて肯定判定が為されたときには、本実施例3のブレーキ・モータ統合ECU41は、そのABS要求モータトルク算出手段41eにより、先に求めた(即ち、後述するステップST500,ステップST510又はステップST515にて設定した)後輪10RL,10RRのABS要求モータトルク(ABS要求モータトルク既算値)TmRLABS-req,TmRRABS-reqを後輪10RL,10RRの暫定ABS要求モータトルクTmRLABS-pro,TmRRABS-proとして設定する(ステップST475)。
そして、ブレーキ・モータ統合ECU41のABS要求油圧制動トルク算出手段41dは、そのステップST475で設定した暫定ABS要求モータトルクTmABS-pro(TmRLABS-pro,TmRRABS-pro)とABS要求全制動トルクTaABS-req(TaRLABS-req,TaRRABS-req)を車輪毎に下記の式6に代入して後輪10RL,10RRの暫定ABS要求油圧制動トルクToRLABS-pro,ToRRABS-proを算出する(ステップST480)。
ToABS-pro=TaABS-req−TmABS-pro … (6)
従って、後輪乗り移り前の所定期間Tμ中においては、暫定ABS要求モータトルクTmABS-proが一定に保持される一方で、暫定ABS要求油圧制動トルクToABS-proがABS要求全制動トルクTaABS-reqに応じて変更される。ここでは高μ路から低μ路への乗り移りについて例示しているので、その所定期間Tμ中においては、ABS要求全制動トルクTaRLABS-req,TaRRABS-reqが低下し、これに伴い暫定ABS要求油圧制動トルクToRLABS-pro,ToRRABS-proも低下していく。尚、低μ路から高μ路への乗り移りである場合においては、その所定期間Tμ中にABS要求全制動トルクTaRLABS-req,TaRRABS-reqが増加するので、これに応じて暫定ABS要求油圧制動トルクToRLABS-pro,ToRRABS-proも増加していく。
続いて、このブレーキ・モータ統合ECU41は、その要求油圧制動トルク・要求モータトルク設定手段41jにより、ステップST470又はステップST475で求めた各暫定ABS要求モータトルクTmRLABS-pro,TmRRABS-proが夫々のモータ31RL,31RRのモータ回生トルク出力限界値Tm1lim以上であるか否か車輪毎に判定し(ステップST485)、ここで否定判定が為された場合、次に、その各暫定ABS要求モータトルクTmRLABS-pro,TmRRABS-proが夫々のモータ31RL,31RRのモータ力行トルク出力限界値Tm2lim以下であるか否か車輪毎に判定する(ステップST490)。
そして、このステップST490にて否定判定が為された場合、この要求油圧制動トルク・要求モータトルク設定手段41jは、前輪10FL,10FRの場合と同様に、上記の暫定ABS要求油圧制動トルクToRLABS-pro,ToRRABS-proを後輪10RL,10RRのABS要求油圧制動トルクToRLABS-req,ToRRABS-reqとして設定すると共に、上記の暫定ABS要求モータトルクTmRLABS-pro,TmRRABS-proを後輪10RL,10RRのモータ31RL,31RRのABS要求モータトルクTmRLABS-req,TmRRABS-reqとして設定する(ステップST495,ST500)。
しかる後、このブレーキ・モータ統合ECU41は、油圧制動トルク制御手段24とモータ制御手段32に対して、その夫々のABS要求油圧制動トルクToRLABS-req,ToRRABS-reqとABS要求モータトルクTmRLABS-req,TmRRABS-reqを後輪10RL,10RRに発生させるよう指示し(ステップST505)、ステップST410に戻る。
これにより、その油圧制動トルク制御手段24は、ブレーキアクチュエータ23に対して後輪10RL,10RRの油圧制動手段の油圧を調節させ、この油圧制動手段からの油圧制動トルクToがABS要求油圧制動トルクToRLABS-req,ToRRABS-reqとなるように制御する。また、そのモータ制御手段32は、後輪10RL,10RRのモータ31RL,31RRからのモータトルクTmがABS要求モータトルクTmRLABS-req,TmRRABS-reqとなるように制御する。
一方、本実施例3の要求油圧制動トルク・要求モータトルク設定手段41jは、上記ステップST485にて肯定判定が為された場合には各モータ31RL,31RRのモータ回生トルク出力限界値Tm1limを、また、上記ステップST490にて肯定判定が為された場合には各モータ31FL,31FRのモータ力行トルク出力限界値Tm2limを当該各モータ31RL,31RRのABS要求モータトルクTmRLABS-req,TmRRABS-reqとして設定する(ステップST510,ST515)。
そして、ブレーキ・モータ統合ECU41は、そのABS要求油圧制動トルク算出手段41dにより、そのABS要求モータトルクTmRLABS-req,TmRRABS-reqとABS要求全制動トルクTaRLABS-req,TaRRABS-reqを車輪毎に実施例1の式5に代入して後輪10RL,10RRのABS要求油圧制動トルクToRLABS-req,ToRRABS-reqを算出し、これを要求油圧制動トルク・要求モータトルク設定手段41jにより最終的なABS要求油圧制動トルクToRLABS-req,ToRRABS-reqとして設定させる(ステップST520)。
しかる後、このブレーキ・モータ統合ECU41は、上記ステップST505にて油圧制動トルク制御手段24とモータ制御手段32に対して指示を行い、その夫々のABS要求油圧制動トルクToRLABS-req,ToRRABS-reqとABS要求モータトルクTmRLABS-req,TmRRABS-reqを後輪10RL,10RRに発生させる。
本実施例3のブレーキ・モータ統合ECU41は、上述した演算処理と判定処理をABS制御実行中に繰り返す。従って、後輪10RL,10RRにおいては、図17に示す如く、ABS要求全制動トルクTaABS-reqの最大値(即ち、最大全制動トルクTamax)にABS要求油圧制動トルクToABS-reqが設定され、夫々のモータ31RL,31RRが力行側で使用される。
ここで、以下においては、上述した如く前輪10FL,10FRと後輪10RL,10RRに分けて行った説明を全ての車輪10FL,10FR,10RL,10RRについて図15及び図17を用いて時系列的に観てみる。
先ず、ここでは、全ての車輪10FL,10FR,10RL,10RRが同時にABS制御を開始するものとする。そして、前輪10FL,10FRが高μ路から低μ路へ乗り移るまでの間にて、前輪10FL,10FRにおいては油圧制動トルクToが最小全制動トルクTaminに保持されながらモータ31FL,31FRを主として回生側で作動させ、後輪10RL,10RRにおいては油圧制動トルクToが最大全制動トルクTamaxに保持されながらモータ31RL,31RRを主として力行側で作動させる。
このように、本実施例3においては、前輪10FL,10FRのモータ31FL,31FRが回生制動を行う一方で、後輪10RL,10RRのモータ31RL,31RRが力行制動を行う。従って、本実施例3においては、後輪10RL,10RRのモータ31RL,31RRはバッテリ33の電力を消費するが、その際に前輪10FL,10FRのモータ31FL,31FRがバッテリ33を充電するので、夫々の相対関係によりバッテリ33の電力不足や過充電を抑制することができ、バッテリ33の残存容量が極端に増減しない。
また、前輪10FL,10FRが高μ路から低μ路へ乗り移った際、その前輪10FL,10FRにおいては、ABS要求全制動トルクTaFLABS-req,TaFRABS-reqの減少に応じて夫々のモータ31FL,31FRのモータトルクTmを変化させる。その後、この前輪10FL,10FRにおいては、その低μ路のABS要求全制動トルクTaABS-reqに応じた最小全制動トルクTaminに油圧制動トルクToを保持しつつ、モータ31FL,31FRを主として回生側で作動させる。
尚、前輪10FL,10FRが高μ路から低μ路へ乗り移った際には後輪10RL,10RRの乗り移り時期が算出されるが、この時点では後輪乗り移り前の所定期間Tμに至っていないので、それまでと同様のABS制御が後輪10RL,10RRにおいて実行される。
そして、そのような所定期間Tμになったときに、後輪10RL,10RRのABS要求全制動トルクTaFLABS-req,TaFRABS-reqを減少させ、後輪10RL,10RRが低μ路に乗り移るまではその時点での後輪10RL,10RRのモータトルクTmをABS要求モータトルクTmRLABS-req,TmRRABS-reqとして保持させる。即ち、後輪10RL,10RRにおいては、乗り移り前に予め油圧制動トルクToを減少させることができるので、乗り移り後にこれを一定に保たせつつ、モータ31RL,31RRのモータトルクTmを力行側で増減させることができる。従って、後輪10RL,10RRにおいては、乗り移り後即座に応答性の良いモータトルクTmの増減制御でABS要求全制動トルクTaABS-reqを発生させることができるようになり、車輌の制動性能の向上や挙動の安定化を図ることができる。
以上示した如く、本実施例3の制動力制御装置によれば、バッテリ33は常に充放電状態にあり、バッテリ33の残存容量の過不足を抑制して入出力可能電力を確保することができる。従って、バッテリの大容量化を図らずともモータ31FL,31FR,31RL,31RRとの間の電力の授受が可能になり、応答性に優れるモータトルクTmの増減制御によってABS要求全制動トルクTaABS-reqを発生させることができるので、車輌における性能(制動性能、挙動性能)を確保することができる。