JP5040147B2 - 車両の制動制御装置 - Google Patents
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Description
本発明は、制動モードとして、摩擦制動モードと回生制動モードと協調制動モードとを備えた車両の制動制御装置に関する。
ハイブリッド車両や電気自動車や燃料電池車等では、制動モードとして、摩擦制動モードと回生制動モードと協調制動モードとを備えている。
このような車両において、協調制動モードから単独の摩擦制動モードへ移行する際の車両減速度が急変するという課題に対し、初回又は所定回数目の制動制御時に各車輪の制動力が摩擦制動による単独制動モードにて制御され、その際における車両の実減速度に対する車両の基準減速度の比として補正係数を求め、摩擦制動力を補正する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００３−１２７７２１号公報
このような車両において、協調制動モードから単独の摩擦制動モードへ移行する際の車両減速度が急変するという課題に対し、初回又は所定回数目の制動制御時に各車輪の制動力が摩擦制動による単独制動モードにて制御され、その際における車両の実減速度に対する車両の基準減速度の比として補正係数を求め、摩擦制動力を補正する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
しかしながら、摩擦制動力を補正するという従来技術にあっては、下記に列挙するような問題があった。
(a)補正係数取得回の前後において、例えば、ブレーキ摩擦材のμ変化によって、ブレーキフィーリングの変化が発生し、運転者に違和感を与える。
(b)ベースとなる回生制動制御に対して補正演算手段の開発および追加が必要となり、コストが増加する。
(c)初回又は所定回数目の制動時に回生が行われず、燃費的に不利になる。
(a)補正係数取得回の前後において、例えば、ブレーキ摩擦材のμ変化によって、ブレーキフィーリングの変化が発生し、運転者に違和感を与える。
(b)ベースとなる回生制動制御に対して補正演算手段の開発および追加が必要となり、コストが増加する。
(c)初回又は所定回数目の制動時に回生が行われず、燃費的に不利になる。
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、回生制動モードを含む制動モードから単独の摩擦制動モードへモード移行する際、低コストで燃費的に有利でありながら、運転者に違和感を与える減速度変動を小さく抑えて良好なブレーキフィーリングを達成することができる車両の制動制御装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の車両の制動制御装置では、
各車輪に対して摩擦制動を行う手段であって、ブレーキ操作に応じて液圧を発生するマスターシリンダと各車輪に設けられたホイールシリンダとの連通を遮断した状態で、前記マスターシリンダから独立した液圧供給源により前記ホイールシリンダへ液圧を供給して摩擦制動力を制御可能な摩擦制動手段と、
回生制動を行う回生制動手段と、
前記摩擦制動手段による摩擦制動と、前記回生制動手段による回生制動と、を協調して制御する協調制動を行う協調制動制御手段と、を備え、
前記協調制動制御手段による協調制動モード、あるいは、前記回生制動手段による回生制動モードから、前記摩擦制動手段による単独の摩擦制動モードへ制動モードを移行する際、前記マスターシリンダと前記ホイールシリンダとの連通を遮断した状態で摩擦制動力を制御すると共に、前記各車輪のうち少なくとも２つの車輪間で摩擦制動力に位相差を持たせ、車両減速度が大きいほど前記摩擦制動力の位相差を大きく設定したことを特徴とする。
各車輪に対して摩擦制動を行う手段であって、ブレーキ操作に応じて液圧を発生するマスターシリンダと各車輪に設けられたホイールシリンダとの連通を遮断した状態で、前記マスターシリンダから独立した液圧供給源により前記ホイールシリンダへ液圧を供給して摩擦制動力を制御可能な摩擦制動手段と、
回生制動を行う回生制動手段と、
前記摩擦制動手段による摩擦制動と、前記回生制動手段による回生制動と、を協調して制御する協調制動を行う協調制動制御手段と、を備え、
前記協調制動制御手段による協調制動モード、あるいは、前記回生制動手段による回生制動モードから、前記摩擦制動手段による単独の摩擦制動モードへ制動モードを移行する際、前記マスターシリンダと前記ホイールシリンダとの連通を遮断した状態で摩擦制動力を制御すると共に、前記各車輪のうち少なくとも２つの車輪間で摩擦制動力に位相差を持たせ、車両減速度が大きいほど前記摩擦制動力の位相差を大きく設定したことを特徴とする。
よって、本発明の車両の制動制御装置にあっては、協調制動制御手段による協調制動モード、あるいは、回生制動手段による回生制動モードから、摩擦制動手段による単独の摩擦制動モードへ制動モードを移行する際、制動モード移行制御手段において、各車輪のうち少なくとも２つの車輪間で摩擦制動力に位相差が持たせられる。
すなわち、制動モード移行制御手段は、摩擦制動力に位相差を持たせるものであるため、ベースとなる回生制動制御に対して補正演算手段の開発および追加を必要とせず、従来技術に比べて低コストである。
また、制動モード移行制御手段は、単独の摩擦制動モードへ完全に制動モードが移行するまでは、減少させながらも回生制動モードを継続するため、初回又は所定回数目の制動時に回生が行われない従来技術に比べて燃費的に有利である。
さらに、摩擦制動の作動初期は、ロータの摩擦特性の変化等によりトルク伝達の応答遅れが生じる。このように、摩擦特性等に起因する所望の目標制動力と摩擦制動力の誤差は、回生制動モードを含む制動モード下では小さく、摩擦制動による単独制動モードでは大きく現れ、そのための摩擦制動力の誤差が大きい場合には、単独での摩擦制動モードへの移行の際に車両全体の制動力が急変し、その結果、車両の減速度が急変する。
これに対し、単独の摩擦制動モードへモード移行する際、各車輪のうち少なくとも２つの車輪間で摩擦制動力に位相差を持たせたため、摩擦制動力の誤差が各車輪間で分散され、運転者に違和感を与える車両減速度の変動幅を小さく抑えることができる。
この結果、回生制動モードを含む制動モードから単独の摩擦制動モードへモード移行する際、低コストで燃費的に有利でありながら、運転者に違和感を与える減速度変動を小さく抑えて良好なブレーキフィーリングを達成することができる。
すなわち、制動モード移行制御手段は、摩擦制動力に位相差を持たせるものであるため、ベースとなる回生制動制御に対して補正演算手段の開発および追加を必要とせず、従来技術に比べて低コストである。
また、制動モード移行制御手段は、単独の摩擦制動モードへ完全に制動モードが移行するまでは、減少させながらも回生制動モードを継続するため、初回又は所定回数目の制動時に回生が行われない従来技術に比べて燃費的に有利である。
さらに、摩擦制動の作動初期は、ロータの摩擦特性の変化等によりトルク伝達の応答遅れが生じる。このように、摩擦特性等に起因する所望の目標制動力と摩擦制動力の誤差は、回生制動モードを含む制動モード下では小さく、摩擦制動による単独制動モードでは大きく現れ、そのための摩擦制動力の誤差が大きい場合には、単独での摩擦制動モードへの移行の際に車両全体の制動力が急変し、その結果、車両の減速度が急変する。
これに対し、単独の摩擦制動モードへモード移行する際、各車輪のうち少なくとも２つの車輪間で摩擦制動力に位相差を持たせたため、摩擦制動力の誤差が各車輪間で分散され、運転者に違和感を与える車両減速度の変動幅を小さく抑えることができる。
この結果、回生制動モードを含む制動モードから単独の摩擦制動モードへモード移行する際、低コストで燃費的に有利でありながら、運転者に違和感を与える減速度変動を小さく抑えて良好なブレーキフィーリングを達成することができる。
以下、本発明の車両の制動制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１〜実施例５に基づいて説明する。
まず、構成を説明する。
図１は実施例１の制動制御装置が適用されたハイブリッド車両（車両の一例）の複合ブレーキ制御システムを示す全体図、図２は実施例１の制動制御装置が適用されたハイブリッド車両の協調ブレーキ制御システムを示す制御ブロック図である。
図１は実施例１の制動制御装置が適用されたハイブリッド車両（車両の一例）の複合ブレーキ制御システムを示す全体図、図２は実施例１の制動制御装置が適用されたハイブリッド車両の協調ブレーキ制御システムを示す制御ブロック図である。
実施例１の制動制御装置では、図１に示すように、駆動輪１（図１では１個の駆動輪のみを示す。）に関連してホイールシリンダ２への液圧供給により摩擦制動を行う液圧ブレーキ装置（摩擦制動手段）と、駆動輪１に歯車箱３を介して駆動結合された交流同期モータ４により車輪回転エネルギーを電力に変換して回生制動を行う回生ブレーキ装置（回生制動手段）と、前記液圧ブレーキ装置による摩擦制動と、前記回生ブレーキ装置による回生制動と、を協調して制御する協調制動を行う協調ブレーキ制御装置（協調制動制御手段）と、を備えている。
以下、液圧ブレーキ装置、回生ブレーキ装置、協調ブレーキ制御装置について、その構成を説明する。
以下、液圧ブレーキ装置、回生ブレーキ装置、協調ブレーキ制御装置について、その構成を説明する。
前記液圧ブレーキ装置について説明する。
運転者が希望する車両の制動力に応じてブレーキペダル５を踏み込むと、該ブレーキペダル５への踏力が油圧ブースタ６により倍力され、倍力された力でマスターシリンダ７の図示せざるピストンカップが押し込まれることにより、マスターシリンダ７は、ブレーキペダル５への踏力に応じたマスターシリンダ液圧Pmcをブレーキ液圧配管８に出力する。
なお、ブレーキ液圧配管８を、図１では１個の駆動輪１（ここでは、前輪）に設けたホイールシリンダ２のみに接続しているが、図示せざる他の３輪に係わるホイールシリンダにも接続している。また、油圧ブースタ６およびマスターシリンダ７は、共通なリザーバ９内のブレーキ液を作動媒体とする。
前記油圧ブースタ６は、ポンプ１０を備え、このポンプ１０がリザーバ９から吸入して吐出したブレーキ液をアキュムレータ１１内に蓄圧し、アキュムレータ内圧を圧力スイッチ１２によりシーケンス制御する。
前記マスターシリンダ７からのマスターシリンダ液圧Pmcを元圧として作り出されるホイールシリンダ液圧Pwcは、アキュムレータ１１のアキュムレータ内圧を用いて後述のごとくフィードバック制御可能とし、これがためブレーキ配管８の途中に電磁切替弁１３を挿置し、該電磁切替弁１３よりもホイールシリンダ２の側においてブレーキ配管８に、ポンプ１０の吐出回路から延在すると共に増圧弁１４を挿置した増圧回路１５、およびポンプ１０の吸入回路から延在すると共に減圧弁１６を挿置した減圧回路１７をそれぞれ接続する。
前記電磁切替弁１３は、常態でブレーキ配管８を開通させることにより、マスターシリンダ液圧Pmcをホイールシリンダ２に向かわせ、ソレノイド１３ａのON時にブレーキ配管８を遮断すると共にマスターシリンダ７をストロークシミュレータ２６に通じさせてホイールシリンダ２と同等の油圧負荷を与え、これによりブレーキペダル５に通常時と同じ操作フィーリングを与え続け得るようにする。
前記増圧弁１４は、常態で増圧回路１５を開通してアキュムレータ１１の圧力によりホイールシリンダ液圧Pwcを増圧するが、ソレノイド１４ａのON時に増圧回路を遮断してホイールシリンダ液圧Pwcの増圧を中止するものとする。
前記減圧弁１６は、常態で減圧回路１７を遮断しているが、ソレノイド１６ａのON時に減圧回路１７を開通してホイールシリンダ液圧Pwcを減圧するものとする。
ここで、増圧弁１４及び減圧弁１６は、切替弁１３がブレーキ配管８を開通している間、対応する増圧回路１５及び減圧回路１７を遮断しておき、これによりホイールシリンダ液圧Pwcがマスターシリンダ液圧Pmcにより決定されるようにする。
また、増圧弁１４または減圧弁１６によるホイールシリンダ液圧Pwcの増減圧が行われる間は、切替弁１３のONによりブレーキ配管８を遮断しておくことで、マスターシリンダ液圧Pmcの影響を受けることなく、ホイールシリンダ液圧Pwcの増減圧を行い得るようにする。
前記切替弁１３，増圧弁１４及び減圧弁１６の制御は、液圧ブレーキコントローラ１８により行う。したがって、液圧ブレーキコントローラ１８には、運転者が要求する車両の制動力を表すマスターシリンダ液圧Pmcを検出する圧力センサ１９からの信号と、液圧制動トルクの実際値を表すホイールシリンダ液圧Pwcを検出する圧力センサ２０からの信号と、を入力する。
運転者が希望する車両の制動力に応じてブレーキペダル５を踏み込むと、該ブレーキペダル５への踏力が油圧ブースタ６により倍力され、倍力された力でマスターシリンダ７の図示せざるピストンカップが押し込まれることにより、マスターシリンダ７は、ブレーキペダル５への踏力に応じたマスターシリンダ液圧Pmcをブレーキ液圧配管８に出力する。
なお、ブレーキ液圧配管８を、図１では１個の駆動輪１（ここでは、前輪）に設けたホイールシリンダ２のみに接続しているが、図示せざる他の３輪に係わるホイールシリンダにも接続している。また、油圧ブースタ６およびマスターシリンダ７は、共通なリザーバ９内のブレーキ液を作動媒体とする。
前記油圧ブースタ６は、ポンプ１０を備え、このポンプ１０がリザーバ９から吸入して吐出したブレーキ液をアキュムレータ１１内に蓄圧し、アキュムレータ内圧を圧力スイッチ１２によりシーケンス制御する。
前記マスターシリンダ７からのマスターシリンダ液圧Pmcを元圧として作り出されるホイールシリンダ液圧Pwcは、アキュムレータ１１のアキュムレータ内圧を用いて後述のごとくフィードバック制御可能とし、これがためブレーキ配管８の途中に電磁切替弁１３を挿置し、該電磁切替弁１３よりもホイールシリンダ２の側においてブレーキ配管８に、ポンプ１０の吐出回路から延在すると共に増圧弁１４を挿置した増圧回路１５、およびポンプ１０の吸入回路から延在すると共に減圧弁１６を挿置した減圧回路１７をそれぞれ接続する。
前記電磁切替弁１３は、常態でブレーキ配管８を開通させることにより、マスターシリンダ液圧Pmcをホイールシリンダ２に向かわせ、ソレノイド１３ａのON時にブレーキ配管８を遮断すると共にマスターシリンダ７をストロークシミュレータ２６に通じさせてホイールシリンダ２と同等の油圧負荷を与え、これによりブレーキペダル５に通常時と同じ操作フィーリングを与え続け得るようにする。
前記増圧弁１４は、常態で増圧回路１５を開通してアキュムレータ１１の圧力によりホイールシリンダ液圧Pwcを増圧するが、ソレノイド１４ａのON時に増圧回路を遮断してホイールシリンダ液圧Pwcの増圧を中止するものとする。
前記減圧弁１６は、常態で減圧回路１７を遮断しているが、ソレノイド１６ａのON時に減圧回路１７を開通してホイールシリンダ液圧Pwcを減圧するものとする。
ここで、増圧弁１４及び減圧弁１６は、切替弁１３がブレーキ配管８を開通している間、対応する増圧回路１５及び減圧回路１７を遮断しておき、これによりホイールシリンダ液圧Pwcがマスターシリンダ液圧Pmcにより決定されるようにする。
また、増圧弁１４または減圧弁１６によるホイールシリンダ液圧Pwcの増減圧が行われる間は、切替弁１３のONによりブレーキ配管８を遮断しておくことで、マスターシリンダ液圧Pmcの影響を受けることなく、ホイールシリンダ液圧Pwcの増減圧を行い得るようにする。
前記切替弁１３，増圧弁１４及び減圧弁１６の制御は、液圧ブレーキコントローラ１８により行う。したがって、液圧ブレーキコントローラ１８には、運転者が要求する車両の制動力を表すマスターシリンダ液圧Pmcを検出する圧力センサ１９からの信号と、液圧制動トルクの実際値を表すホイールシリンダ液圧Pwcを検出する圧力センサ２０からの信号と、を入力する。
前記回生ブレーキ装置について説明する。
駆動輪１に歯車箱３を介して駆動結合された交流同期モータ４は、モータトルクコントローラ２１からの３相PWM信号により直流・交流変換用電流制御回路（インバータ）２２での交流・直流変換を介して制御される。
そして、交流同期モータ４による駆動輪１の駆動が必要な時は、直流バッテリ２３からの電力で駆動輪１を駆動し、駆動輪１の制動が必要な時は、回生制動トルク制御により車両運動エネルギーをバッテリ２３へ回収するものである。
駆動輪１に歯車箱３を介して駆動結合された交流同期モータ４は、モータトルクコントローラ２１からの３相PWM信号により直流・交流変換用電流制御回路（インバータ）２２での交流・直流変換を介して制御される。
そして、交流同期モータ４による駆動輪１の駆動が必要な時は、直流バッテリ２３からの電力で駆動輪１を駆動し、駆動輪１の制動が必要な時は、回生制動トルク制御により車両運動エネルギーをバッテリ２３へ回収するものである。
前記協調ブレーキ制御装置について説明する。
前記協調ブレーキ制御装置は、交流同期モータ４により回生制動トルクを制御して主たる制動力を得る間に、ホイールシリンダ２へのブレーキ液圧を減圧制御することで回生エネルギーを効率的に回収することを趣旨とする。
前記液圧ブレーキコントローラ１８及びモータトルクコントローラ２１は、複合ブレーキ協調コントローラ２４との間で通信を行いながら、該複合ブレーキ協調コントローラ２４からの指令により、対応する液圧ブレーキ装置及び回生ブレーキ装置を後述のごとく制御する。
前記モータトルクコントローラ２１は、複合ブレーキ協調コントローラ２４からの回生制動トルク指令値に基づいて交流同期モータ４による回生制動トルクを制御し、また、駆動輪１の駆動要求時には交流同期モータ４による駆動輪１の駆動トルク制御を行う。
さらに、モータトルクコントローラ２１は、バッテリ２３の充電状態や温度などで決まる交流同期モータ４に許容される最大許容回生制動トルクを算出して複合ブレーキ協調コントローラ２４へ対応する信号を送信する。
これがために、複合ブレーキ協調コントローラ２４には、液圧ブレーキコントローラ１８を経由した圧力センサ１９，２０からのマスターシリンダ液圧Pmc及びホイールシリンダ液圧Pwcに関する信号を入力するほか、駆動輪１の車輪速Vwを検出する車輪速センサ２５からの信号を入力する。
前記複合ブレーキ協調コントローラ２４は、図２に示すように、目標減速度αdemを入力し、総制動トルク指令値Tdcomを演算する総制動トルク指令値演算手段３１と、最大許容回生制動トルクTmmaxと車速VSPを入力し、最終回生制動トルクTmlmtを出力する回生制動トルク制限手段３２と、総制動トルク指令値Tdcomと最終回生制動トルクTmlmtとを入力し、液圧ブレーキコントローラ１８への前後輪ホイールシリンダ液圧指令値Pbcomf,Pbcomrと、モータトルクコントローラ２１への最終的な回生制動トルク指令値Tmcom2を演算する液圧／回生制動トルク配分手段３３と、を備えている。
前記協調ブレーキ制御装置は、交流同期モータ４により回生制動トルクを制御して主たる制動力を得る間に、ホイールシリンダ２へのブレーキ液圧を減圧制御することで回生エネルギーを効率的に回収することを趣旨とする。
前記液圧ブレーキコントローラ１８及びモータトルクコントローラ２１は、複合ブレーキ協調コントローラ２４との間で通信を行いながら、該複合ブレーキ協調コントローラ２４からの指令により、対応する液圧ブレーキ装置及び回生ブレーキ装置を後述のごとく制御する。
前記モータトルクコントローラ２１は、複合ブレーキ協調コントローラ２４からの回生制動トルク指令値に基づいて交流同期モータ４による回生制動トルクを制御し、また、駆動輪１の駆動要求時には交流同期モータ４による駆動輪１の駆動トルク制御を行う。
さらに、モータトルクコントローラ２１は、バッテリ２３の充電状態や温度などで決まる交流同期モータ４に許容される最大許容回生制動トルクを算出して複合ブレーキ協調コントローラ２４へ対応する信号を送信する。
これがために、複合ブレーキ協調コントローラ２４には、液圧ブレーキコントローラ１８を経由した圧力センサ１９，２０からのマスターシリンダ液圧Pmc及びホイールシリンダ液圧Pwcに関する信号を入力するほか、駆動輪１の車輪速Vwを検出する車輪速センサ２５からの信号を入力する。
前記複合ブレーキ協調コントローラ２４は、図２に示すように、目標減速度αdemを入力し、総制動トルク指令値Tdcomを演算する総制動トルク指令値演算手段３１と、最大許容回生制動トルクTmmaxと車速VSPを入力し、最終回生制動トルクTmlmtを出力する回生制動トルク制限手段３２と、総制動トルク指令値Tdcomと最終回生制動トルクTmlmtとを入力し、液圧ブレーキコントローラ１８への前後輪ホイールシリンダ液圧指令値Pbcomf,Pbcomrと、モータトルクコントローラ２１への最終的な回生制動トルク指令値Tmcom2を演算する液圧／回生制動トルク配分手段３３と、を備えている。
次に、図３及び図４に基づき、前記複合ブレーキ協調コントローラ２４による制動モード移行制御手段について説明する。
制動モード移行制御手段とは、協調ブレーキ制御装置による協調制動モード、あるいは、回生ブレーキ装置による回生制動モードから、液圧ブレーキ装置による単独の摩擦制動モードへ制動モードを移行する際であって、図３のモード移行開始からモード移行終了までの間において、各車輪のうち少なくとも２つの車輪間で摩擦制動力に位相差を持たせる制御を行う手段をいう。
なお、図３の１点鎖線に示す特性は、液圧供給源からホイールシリンダへ至るブレーキ液圧回路の液圧剛性、あるいは摩擦材、ローターの摩擦特性の変化により、設計値と実際値の間にズレを持ち、協調制動モードあるいは回生制動モードから単独摩擦制動モードへ移行する際に、減速度変動を生じさせる状態を示す。
制動モード移行制御手段は、車両減速度(G)が大きいほど前記摩擦制動力の位相差T1を大きく設定し、かつ、前記摩擦制動力の位相差T1に上限値T1maxを持たせている。この点は、実施例１〜実施例５で共通である。
すなわち、図４に示すように、車両減速度(G)が-0.1以下の領域では、位相差T1をT1＝０に設定し、車両減速度(G)が-0.1から-0.6までの領域では、位相差T1を０から上限値T1maxまで比例的に長い時間となるように設定し、車両減速度(G)が-0.6を超える領域では、位相差T1を上限値T1maxによる固定値で与える設定としている。
制動モード移行制御手段は、設定された前記摩擦制動力の位相差T1が大きな値であるほど、回生制動力の減少勾配ΔRegeと摩擦制動力の増加勾配ΔFricとを共に小さく設定するようにしている（図７参照）。この点は、実施例１〜実施例５で共通である。
実施例１の制動モード移行制御手段は、左前輪・右前輪と左後輪・右後輪の前輪軸／後輪軸の関係で前記摩擦制動力の位相差T1を持たせている（図７参照）。
制動モード移行制御手段とは、協調ブレーキ制御装置による協調制動モード、あるいは、回生ブレーキ装置による回生制動モードから、液圧ブレーキ装置による単独の摩擦制動モードへ制動モードを移行する際であって、図３のモード移行開始からモード移行終了までの間において、各車輪のうち少なくとも２つの車輪間で摩擦制動力に位相差を持たせる制御を行う手段をいう。
なお、図３の１点鎖線に示す特性は、液圧供給源からホイールシリンダへ至るブレーキ液圧回路の液圧剛性、あるいは摩擦材、ローターの摩擦特性の変化により、設計値と実際値の間にズレを持ち、協調制動モードあるいは回生制動モードから単独摩擦制動モードへ移行する際に、減速度変動を生じさせる状態を示す。
制動モード移行制御手段は、車両減速度(G)が大きいほど前記摩擦制動力の位相差T1を大きく設定し、かつ、前記摩擦制動力の位相差T1に上限値T1maxを持たせている。この点は、実施例１〜実施例５で共通である。
すなわち、図４に示すように、車両減速度(G)が-0.1以下の領域では、位相差T1をT1＝０に設定し、車両減速度(G)が-0.1から-0.6までの領域では、位相差T1を０から上限値T1maxまで比例的に長い時間となるように設定し、車両減速度(G)が-0.6を超える領域では、位相差T1を上限値T1maxによる固定値で与える設定としている。
制動モード移行制御手段は、設定された前記摩擦制動力の位相差T1が大きな値であるほど、回生制動力の減少勾配ΔRegeと摩擦制動力の増加勾配ΔFricとを共に小さく設定するようにしている（図７参照）。この点は、実施例１〜実施例５で共通である。
実施例１の制動モード移行制御手段は、左前輪・右前輪と左後輪・右後輪の前輪軸／後輪軸の関係で前記摩擦制動力の位相差T1を持たせている（図７参照）。
次に、作用を説明する。
一般に、電動機により回生制動を行うシステムでは、通常時には摩擦制動及び回生制動による協調制動モードにより制動を行い、必要に応じて協調制動モードより摩擦制動による単独制動モードへ移行し、単独制動モードより協調制動モードへ復帰する制御が従来より知られれている。
しかし、摩擦ブレーキ装置による制動では、例えば、ブレーキ液を供給源から各車輪に設置されたブレーキキャリパへ連通させて、当該キャリパに設置の摩擦材を車輪と共に回転する回転体に押圧することによって発生する摩擦力を用いて行われるので、摩擦材及び回転体の摩擦係数を含めた特性やブレーキ液供給源から摩擦材に至るブレーキ液回路の液圧剛性（消費液量：液圧）特性の値がその設計値と異なる場合には、供給するブレーキ液を正確に制御しても実際の摩擦制動力が所望の制動力にならない。
これら摩擦特性や液量特性のズレに起因する所望の目標制動力と摩擦制動力の誤差は、協調制動モード下では小さく、摩擦制動による単独制動モードでは大きく現れ、そのため摩擦制動力の誤差が大きい場合には、協調制動モードと単独制動モードとの移行の際に車両全体の制動力が急変し、その結果、車両の減速度が急激に変動し、乗員が変動ショックや違和感をおぼえる可能性がある。
これは、例えば、協調制動モードにおける車両全体の目標制動力を１０とし、摩擦制動の目標制動力と回生制動力との比が１：９であるとし、摩擦材等の特性ズレによる実際の摩擦制動力との誤差を１０％であるとする。この場合、協調制動モードにおける目標制動力と実際の制動力の誤差は、0.1×0.1＝0.01であり、１％であるのに対して、単独制動モードにおける目標制動力と実際の制動力の誤差は１０％であり、協調制動モードから単独制動モードに移行した際には、図５に示すように、制動力誤差が１％から１０％の変化により減速度変動を生じることになる。
一般に、電動機により回生制動を行うシステムでは、通常時には摩擦制動及び回生制動による協調制動モードにより制動を行い、必要に応じて協調制動モードより摩擦制動による単独制動モードへ移行し、単独制動モードより協調制動モードへ復帰する制御が従来より知られれている。
しかし、摩擦ブレーキ装置による制動では、例えば、ブレーキ液を供給源から各車輪に設置されたブレーキキャリパへ連通させて、当該キャリパに設置の摩擦材を車輪と共に回転する回転体に押圧することによって発生する摩擦力を用いて行われるので、摩擦材及び回転体の摩擦係数を含めた特性やブレーキ液供給源から摩擦材に至るブレーキ液回路の液圧剛性（消費液量：液圧）特性の値がその設計値と異なる場合には、供給するブレーキ液を正確に制御しても実際の摩擦制動力が所望の制動力にならない。
これら摩擦特性や液量特性のズレに起因する所望の目標制動力と摩擦制動力の誤差は、協調制動モード下では小さく、摩擦制動による単独制動モードでは大きく現れ、そのため摩擦制動力の誤差が大きい場合には、協調制動モードと単独制動モードとの移行の際に車両全体の制動力が急変し、その結果、車両の減速度が急激に変動し、乗員が変動ショックや違和感をおぼえる可能性がある。
これは、例えば、協調制動モードにおける車両全体の目標制動力を１０とし、摩擦制動の目標制動力と回生制動力との比が１：９であるとし、摩擦材等の特性ズレによる実際の摩擦制動力との誤差を１０％であるとする。この場合、協調制動モードにおける目標制動力と実際の制動力の誤差は、0.1×0.1＝0.01であり、１％であるのに対して、単独制動モードにおける目標制動力と実際の制動力の誤差は１０％であり、協調制動モードから単独制動モードに移行した際には、図５に示すように、制動力誤差が１％から１０％の変化により減速度変動を生じることになる。
これに対し、実施例１の制動制御装置では、回生制動モードを含む制動モードから単独の摩擦制動モードへモード移行する際、低コストで燃費的に有利でありながら、運転者に違和感を与える減速度変動を小さく抑えて良好なブレーキフィーリングを達成することができるようにした。
すなわち、単独の摩擦制動モードへの移行を、四輪同時移行とすると摩擦制動の目標制動力と実際の制動力の誤差がそのまま現れるのに対し、各車輪間で位相差を持たせて摩擦制動モードへ移行すると、摩擦制動の目標制動力と実際の制動力の誤差が分散される点に着目し、実施例１の制動制御装置では、協調制動モード、あるいは、回生制動モードから、液圧ブレーキ装置による単独の摩擦制動モードへ制動モードを移行する際、各車輪のうち少なくとも２つの車輪間で摩擦制動力に位相差を持たせる手段を採用した。
このように、実施例１の制動モード移行制御では、摩擦制動力に位相差を持たせるものであるため、ベースとなる回生制動制御に対して補正演算手段の開発および追加を必要とせず、従来技術に比べて低コストである。
また、実施例１の制動モード移行制御では、単独の摩擦制動モードへ完全に制動モードが移行するまでは、減少させながらも回生制動モードを継続するため、初回又は所定回数目の制動時に回生が行われない従来技術に比べて燃費的に有利である。
さらに、実施例１の制動モード移行制御では、単独の摩擦制動モードへモード移行する際、各車輪のうち少なくとも２つの車輪間で摩擦制動力に位相差を持たせたため、図６に示すように、摩擦制動力の誤差が各車輪間で分散され、運転者に違和感を与える車両減速度の変動幅を小さく抑えることができる。
この結果、回生制動モードを含む制動モードから単独の摩擦制動モードへモード移行する際、低コストで燃費的に有利でありながら、運転者に違和感を与える減速度変動を小さく抑えて良好なブレーキフィーリングを達成することができる。
以下、前輪軸／後輪軸の関係で摩擦制動力に位相差T1を持たせた実施例１の制動モード移行制御作用について説明する。
また、実施例１の制動モード移行制御では、単独の摩擦制動モードへ完全に制動モードが移行するまでは、減少させながらも回生制動モードを継続するため、初回又は所定回数目の制動時に回生が行われない従来技術に比べて燃費的に有利である。
さらに、実施例１の制動モード移行制御では、単独の摩擦制動モードへモード移行する際、各車輪のうち少なくとも２つの車輪間で摩擦制動力に位相差を持たせたため、図６に示すように、摩擦制動力の誤差が各車輪間で分散され、運転者に違和感を与える車両減速度の変動幅を小さく抑えることができる。
この結果、回生制動モードを含む制動モードから単独の摩擦制動モードへモード移行する際、低コストで燃費的に有利でありながら、運転者に違和感を与える減速度変動を小さく抑えて良好なブレーキフィーリングを達成することができる。
以下、前輪軸／後輪軸の関係で摩擦制動力に位相差T1を持たせた実施例１の制動モード移行制御作用について説明する。
［制動モード移行制御作用］
図７は実施例１の制動制御装置を搭載したハイブリッド車両で回生制動モードあるいは協調制動モードから単独摩擦制動モードへの移行時における車両速度・車両減速度・前輪回生制動力・後輪回生制動力・前輪摩擦制動力・後輪摩擦制動力の各特性を示すタイムチャートである。
図７は実施例１の制動制御装置を搭載したハイブリッド車両で回生制動モードあるいは協調制動モードから単独摩擦制動モードへの移行時における車両速度・車両減速度・前輪回生制動力・後輪回生制動力・前輪摩擦制動力・後輪摩擦制動力の各特性を示すタイムチャートである。
図７中のV2は従来技術である各輪同時移行時の開始車速とし、V3は終了車速として説明するが、V2については位相制御により減速度変動が低減されると低車速化される可能性があることから実施にあたっては必ずしも従来値に限定されない。
図７中の位相差T1は、制動力の絶対量が小さくモード移行による減速度変動量が少ない低減速度域では小さくすることで回生制動を優先して燃費への跳ね返りを抑え、制動力の絶対値が大きくモード移行による減速度変動量が多い高減速度では大きくすることで減速度の急変（ショック）を抑え、乗員の違和感を防止する。
また、位相差T1には最大値T1maxを設定して、制動モード間隔がある値を超えて大きくなり、変動−安定−変動と途中に安定状態が存在することで乗員が違和感を認識することを防止すると共に、不必要な回生制動モードの早期終了を防止している。
この位相差T1により、システムの構築状態に応じて設定される図７中のV2を参照してV1が定義される。
また、位相差T1には最大値T1maxを設定して、制動モード間隔がある値を超えて大きくなり、変動−安定−変動と途中に安定状態が存在することで乗員が違和感を認識することを防止すると共に、不必要な回生制動モードの早期終了を防止している。
この位相差T1により、システムの構築状態に応じて設定される図７中のV2を参照してV1が定義される。
図７において、ハイブリッド車両が減速し、時刻ａにてモード移行開始車速V1に達すると、まず、左右前輪への回生制動力を勾配ΔRegeにより減少させる制御を開始し、左右前輪への摩擦制動力を勾配ΔFricにより増加する制御を開始する。
そして、車両減速度の大きさにより決められた位相差T1の時間が経過し、時刻bにて位相差開始車速V2に達すると、左右前輪への回生制動力の減少制御と左右前輪への摩擦制動力の増加制御が止められる。代わって、左右後輪への回生制動力を勾配ΔRegeにより減少させる制御を開始し、左右後輪への摩擦制動力を勾配ΔFricにより増加する制御を開始する。
そして、ハイブリッド車両が減速し、時刻ｃにてモード移行終了車速V3に達すると、左右後輪への回生制動力の減少制御と左右後輪への摩擦制動力の増加制御が止められ、左右前輪と左右後輪の回生制動モードあるいは協調制動モードが終了し、単独摩擦制動モードへの移行が完了する。
そして、車両減速度の大きさにより決められた位相差T1の時間が経過し、時刻bにて位相差開始車速V2に達すると、左右前輪への回生制動力の減少制御と左右前輪への摩擦制動力の増加制御が止められる。代わって、左右後輪への回生制動力を勾配ΔRegeにより減少させる制御を開始し、左右後輪への摩擦制動力を勾配ΔFricにより増加する制御を開始する。
そして、ハイブリッド車両が減速し、時刻ｃにてモード移行終了車速V3に達すると、左右後輪への回生制動力の減少制御と左右後輪への摩擦制動力の増加制御が止められ、左右前輪と左右後輪の回生制動モードあるいは協調制動モードが終了し、単独摩擦制動モードへの移行が完了する。
ここで、前輪を後輪に先行して移行させるのは、前輪の制動力が後輪の制動力に比べて大きく、車両減速度の変動量においても前輪の発生量が後輪に比べて大きいため、乗員が減速度急変（ショック）を認識しづらい高い車速域にて実行させることを意図したものであり、この観点からは、後輪の制動力が前輪と同等、あるいは、より大きくなる車両においては後輪を前輪に先行して移行させても良い。
また、V1にて前輪はモード移行を開始するが、図７に示すように、後輪がモード移行を開始するV2までに移行を完了しなくても良く、V1からV3の範囲内で移行を完了するように、回生制動力の減少勾配ΔRege、摩擦制動力の増加勾配ΔFricを緩やかな値として減速度の急変を低減させる措置をとっても良い。
次に、効果を説明する。
実施例１のハイブリッド車両の制動制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
実施例１のハイブリッド車両の制動制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
(1) 各車輪に対して摩擦制動を行う摩擦ブレーキ装置と、回生制動を行う回生ブレーキ装置と、前記摩擦ブレーキ装置による摩擦制動と、前記回生ブレーキ装置による回生制動と、を協調して制御する協調制動を行う協調ブレーキ制御装置と、前記協調ブレーキ制御装置による協調制動モード、あるいは、前記回生ブレーキ装置による回生制動モードから、前記摩擦ブレーキ装置による単独の摩擦制動モードへ制動モードを移行する際、前記各車輪のうち少なくとも２つの車輪間で摩擦制動力に位相差を持たせる制動モード移行制御手段と、を備えたため、回生制動モードを含む制動モードから単独の摩擦制動モードへモード移行する際、低コストで燃費的に有利でありながら、運転者に違和感を与える減速度変動を小さく抑えて良好なブレーキフィーリングを達成することができる。
(2) 前記制動モード移行制御手段は、車両減速度(G)が大きいほど前記摩擦制動力の位相差T1を大きく設定したため、車両減速度が小さく回生制動モードあるいは協調制動モードから単独摩擦制動モードへ移行する際の減速度変動が小さいと見込まれる領域においては、より低速域まで回生を可能とするので、燃費への跳ね返り、つまり、燃費低下を少なくすることができる。
(3) 前記制動モード移行制御手段は、前記摩擦制動力の位相差T1に上限値T1maxを持たせたため、回生制動モードあるいは協調制動モードから単独摩擦制動モードへ移行する際の減速度変動の分散が大きすぎて、乗員に対してより顕著に減速度変動を感じさせること、例えば、前輪分の変動から後輪分の変動までの間に無変動な状態が一定時間存在するケースを防止でき、併せて、回生終了車速に上限が設けられるために、不必要な燃費への跳ね返りを防止することができる。
(4) 前記制動モード移行制御手段は、設定された前記摩擦制動力の位相差T1が大きな値であるほど、回生制動力の減少勾配ΔRegeと摩擦制動力の増加勾配ΔFricとを共に小さく設定したため、回生制動モードあるいは協調制動モードから単独摩擦制動モードへ移行する際の減速度変動の絶対値を小さくすることができ、乗員が体感する減速度変動（ショック）をさらに低減させることができる。
(5) 前記制動モード移行制御手段は、左前輪・右前輪と左後輪・右後輪の前輪軸／後輪軸の関係で前記摩擦制動力の位相差T1を持たせたため、回生制動モードあるいは協調制動モードから単独摩擦制動モードへ移行する際に、車両の前後制動力配分に応じた大きな減速度変動の低減効果を得ることができる。
例えば、四輪同時移行時の減速度変動を１００とする場合、車両の前後制動力配分を６：４とすれば、前輪移行時の減速度変動は６０となり、後輪移行時の減速度変動は４０となり、車両の減速度変動量として１００から６０へ、最大Δ４０％の低減効果を得ることができる。
例えば、四輪同時移行時の減速度変動を１００とする場合、車両の前後制動力配分を６：４とすれば、前輪移行時の減速度変動は６０となり、後輪移行時の減速度変動は４０となり、車両の減速度変動量として１００から６０へ、最大Δ４０％の低減効果を得ることができる。
実施例２は、制動モード移行制御において、各車輪を左前輪・左後輪と右前輪・右後輪とで分けた左右輪関係で摩擦制動力に位相差を持たせた例である。
システム構成的には、左右輪独立に交流同期モータ４を備えている以外は、実施例１と同様であるので、図示並びに説明を省略する。
次に、作用を説明する。
［制動モード移行制御作用］
図８は実施例２の制動制御装置を搭載したハイブリッド車両で回生制動モードあるいは協調制動モードから単独摩擦制動モードへの移行時における車両速度・車両減速度・右輪回生制動力・左輪回生制動力・右輪摩擦制動力・左輪摩擦制動力の各特性を示すタイムチャートである。
［制動モード移行制御作用］
図８は実施例２の制動制御装置を搭載したハイブリッド車両で回生制動モードあるいは協調制動モードから単独摩擦制動モードへの移行時における車両速度・車両減速度・右輪回生制動力・左輪回生制動力・右輪摩擦制動力・左輪摩擦制動力の各特性を示すタイムチャートである。
図８において、ハイブリッド車両が減速し、時刻ａ'にてモード移行開始車速V1'に達すると、まず、右輪回生制動力を勾配ΔRegeにより減少させる制御を開始し、右輪摩擦制動力を勾配ΔFricにより増加する制御を開始する。
そして、車両減速度の大きさにより決められた位相差T1'の時間が経過し、時刻b'にて位相差開始車速V2'に達すると、右輪回生制動力の減少制御と右輪摩擦制動力の増加制御が止められる。代わって、左輪回生制動力を勾配ΔRegeにより減少させる制御を開始し、左輪摩擦制動力を勾配ΔFricにより増加する制御を開始する。
そして、ハイブリッド車両が減速し、時刻ｃにてモード移行終了車速V3に達すると、左輪回生制動力の減少制御と左輪摩擦制動力の増加制御が止められ、右輪と左輪の回生制動モードあるいは協調制動モードが終了し、単独摩擦制動モードへの移行が完了する。
そして、車両減速度の大きさにより決められた位相差T1'の時間が経過し、時刻b'にて位相差開始車速V2'に達すると、右輪回生制動力の減少制御と右輪摩擦制動力の増加制御が止められる。代わって、左輪回生制動力を勾配ΔRegeにより減少させる制御を開始し、左輪摩擦制動力を勾配ΔFricにより増加する制御を開始する。
そして、ハイブリッド車両が減速し、時刻ｃにてモード移行終了車速V3に達すると、左輪回生制動力の減少制御と左輪摩擦制動力の増加制御が止められ、右輪と左輪の回生制動モードあるいは協調制動モードが終了し、単独摩擦制動モードへの移行が完了する。
この実施例２において、車輪軸上に一つの電動機を設置しているシステムでは、回生制動力の減少勾配を半減して同軸上の一輪分相当とする。
さらに、実施例１と組み合わせ、例えば、前軸・後軸位相差に加えて前左・前右輪の３段階（後輪は左右輪同位相）、あるいは、前軸・後軸位相差に加えて後左・後右輪の３段階（前輪は左右輪同位相）で位相差を持たせても良い。
さらに、実施例１と組み合わせ、例えば、前軸・後軸位相差に加えて前左・前右輪の３段階（後輪は左右輪同位相）、あるいは、前軸・後軸位相差に加えて後左・後右輪の３段階（前輪は左右輪同位相）で位相差を持たせても良い。
次に、効果を説明する。
実施例２のハイブリッド車両の制動制御装置にあっては、実施例１の(1)〜(4)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
実施例２のハイブリッド車両の制動制御装置にあっては、実施例１の(1)〜(4)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
(6) 前記制動モード移行制御手段は、各車輪を左前輪・左後輪と右前輪・右後輪とで分けた左右輪関係で摩擦制動力に位相差を持たせたため、回生制動モードあるいは協調制動モードから単独摩擦制動モードへ移行する際に、車両の左右制動力配分に応じた大きな減速度変動の低減効果を得ることができる。
例えば、四輪同時移行時の減速度変動を１００とする場合、車両の前後制動力配分を６：４とすれば、前輪移行時の減速度変動は６０となり、後輪移行時の減速度変動は４０となり、さらに、左右輪で位相差を持たせた場合、前１輪当たりは３０となり、後１輪当たりは２０となり、車両の減速度変動量として１００から３０へ、最大Δ７０％の低減効果を得ることができる。
例えば、四輪同時移行時の減速度変動を１００とする場合、車両の前後制動力配分を６：４とすれば、前輪移行時の減速度変動は６０となり、後輪移行時の減速度変動は４０となり、さらに、左右輪で位相差を持たせた場合、前１輪当たりは３０となり、後１輪当たりは２０となり、車両の減速度変動量として１００から３０へ、最大Δ７０％の低減効果を得ることができる。
実施例３は、制動モード移行制御において、各車輪を左前輪・右後輪と右前輪・左後輪とで分けた対角関係で摩擦制動力に位相差を持たせた例である。
システム構成的には、前後輪について左右輪独立に交流同期モータ４を備えている以外は、実施例１と同様であるので、図示並びに説明を省略する。
次に、作用を説明する。
［制動モード移行制御作用］
図９は実施例３の制動制御装置を搭載したハイブリッド車両で回生制動モードあるいは協調制動モードから単独摩擦制動モードへの移行時における車両速度・車両減速度・（右前輪＋後左輪）回生制動力・（左前輪＋後右輪）回生制動力・（右前輪＋後左輪）摩擦制動力・（左前輪＋後右輪）摩擦制動力の各特性を示すタイムチャートである。
［制動モード移行制御作用］
図９は実施例３の制動制御装置を搭載したハイブリッド車両で回生制動モードあるいは協調制動モードから単独摩擦制動モードへの移行時における車両速度・車両減速度・（右前輪＋後左輪）回生制動力・（左前輪＋後右輪）回生制動力・（右前輪＋後左輪）摩擦制動力・（左前輪＋後右輪）摩擦制動力の各特性を示すタイムチャートである。
図９において、ハイブリッド車両が減速し、時刻ａ'にてモード移行開始車速V1'に達すると、まず、（右前輪＋後左輪）回生制動力を勾配ΔRegeにより減少させる制御を開始し、（右前輪＋後左輪）摩擦制動力を勾配ΔFricにより増加する制御を開始する。
そして、車両減速度の大きさにより決められた位相差T1'の時間が経過し、時刻b'にて位相差開始車速V2'に達すると、（右前輪＋後左輪）回生制動力の減少制御と（右前輪＋後左輪）摩擦制動力の増加制御が止められる。代わって、（左前輪＋後右輪）回生制動力を勾配ΔRegeにより減少させる制御を開始し、（左前輪＋後右輪）摩擦制動力を勾配ΔFricにより増加する制御を開始する。
そして、ハイブリッド車両が減速し、時刻ｃにてモード移行終了車速V3に達すると、（左前輪＋後右輪）回生制動力の減少制御と（左前輪＋後右輪）摩擦制動力の増加制御が止められ、対角の回生制動モードあるいは協調制動モードが終了し、単独摩擦制動モードへの移行が完了する。
そして、車両減速度の大きさにより決められた位相差T1'の時間が経過し、時刻b'にて位相差開始車速V2'に達すると、（右前輪＋後左輪）回生制動力の減少制御と（右前輪＋後左輪）摩擦制動力の増加制御が止められる。代わって、（左前輪＋後右輪）回生制動力を勾配ΔRegeにより減少させる制御を開始し、（左前輪＋後右輪）摩擦制動力を勾配ΔFricにより増加する制御を開始する。
そして、ハイブリッド車両が減速し、時刻ｃにてモード移行終了車速V3に達すると、（左前輪＋後右輪）回生制動力の減少制御と（左前輪＋後右輪）摩擦制動力の増加制御が止められ、対角の回生制動モードあるいは協調制動モードが終了し、単独摩擦制動モードへの移行が完了する。
この実施例３において、車輪軸上に一つの電動機を設置しているシステムでは、回生制動力の減少勾配を半減して同軸上の一輪分相当とする。
次に、効果を説明する。
実施例３のハイブリッド車両の制動制御装置にあっては、実施例１の(1)〜(4)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
実施例３のハイブリッド車両の制動制御装置にあっては、実施例１の(1)〜(4)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
(7) 前記制動モード移行制御手段は、各車輪を左前輪・右後輪と右前輪・左後輪とで分けた対角関係で摩擦制動力に位相差を持たせたため、回生制動モードあるいは協調制動モードから単独摩擦制動モードへ移行する際に、車両の対角制動力配分に応じた大きな減速度変動の低減効果を得ることができる。
例えば、四輪同時移行時の減速度変動を１００とする場合、車両の前後制動力配分を６：４とすれば、（右前輪＋後左輪）移行時の減速度変動は５０となり、（左前輪＋後右輪）移行時の減速度変動は５０となり、車両の減速度変動量として１００から５０へ、最大Δ５０％の低減効果を得ることができる。
例えば、四輪同時移行時の減速度変動を１００とする場合、車両の前後制動力配分を６：４とすれば、（右前輪＋後左輪）移行時の減速度変動は５０となり、（左前輪＋後右輪）移行時の減速度変動は５０となり、車両の減速度変動量として１００から５０へ、最大Δ５０％の低減効果を得ることができる。
実施例４は、制動モード移行制御において、協調制動モード、あるいは、回生制動モードの時は各車輪を左右前輪と左右後輪とで分け、単独の摩擦制動モードへ制動モードを移行する際に各車輪を左前輪と右前輪と左後輪と右後輪とで分けた四輪独立関係で摩擦制動力に位相差を持たせた例である。
システム構成的には、前後輪独立に交流同期モータ４を備えていて、実施例１と同様であるので、図示並びに説明を省略する。ここでは回生制動力の減少勾配を半減して同軸上の一輪分相当とする。
次に、作用を説明する。
［制動モード移行制御作用］
図１０は実施例４の制動制御装置を搭載したハイブリッド車両で回生制動モードあるいは協調制動モードから単独摩擦制動モードへの移行時における車両速度・車両減速度・前輪回生制動力・後輪回生制動力・前右輪摩擦制動力・前左輪摩擦制動力・後右輪摩擦制動力・後左輪摩擦制動力の各特性を示すタイムチャートである。
［制動モード移行制御作用］
図１０は実施例４の制動制御装置を搭載したハイブリッド車両で回生制動モードあるいは協調制動モードから単独摩擦制動モードへの移行時における車両速度・車両減速度・前輪回生制動力・後輪回生制動力・前右輪摩擦制動力・前左輪摩擦制動力・後右輪摩擦制動力・後左輪摩擦制動力の各特性を示すタイムチャートである。
図１０において、ハイブリッド車両が減速し、時刻ａ'にてモード移行開始車速V1'に達すると、まず、前輪回生制動力を勾配ΔRegeにより減少させる制御を開始し、前右輪摩擦制動力を勾配ΔFricにより増加する制御を開始する。
そして、車両減速度の大きさにより決められた位相差T1'の時間の中間点a1に達すると、前右輪摩擦制動力の増加制御が止められ、代わって、前左輪摩擦制動力を勾配ΔFricにより増加する制御を開始する。
そして、車両減速度の大きさにより決められた位相差T1'の時間が経過し、時刻b'にて位相差開始車速V2'に達すると、前輪回生制動力の減少制御と前左輪摩擦制動力の増加制御が止められる。代わって、後輪回生制動力を勾配ΔRegeにより減少させる制御を開始し、後右輪摩擦制動力を勾配ΔFricにより増加する制御を開始する。
そして、時刻b'とモード移行終了車速V3に達する時刻ｃとの中間点b1に達すると、後右輪摩擦制動力の増加制御が止められ、代わって、後左輪摩擦制動力を勾配ΔFricにより増加する制御を開始する。
そして、ハイブリッド車両が減速し、時刻ｃにてモード移行終了車速V3に達すると、後輪回生制動力の減少制御と後左輪摩擦制動力の増加制御が止められ、回生制動モードあるいは協調制動モードが終了し、単独摩擦制動モードへの移行が完了する。
そして、車両減速度の大きさにより決められた位相差T1'の時間の中間点a1に達すると、前右輪摩擦制動力の増加制御が止められ、代わって、前左輪摩擦制動力を勾配ΔFricにより増加する制御を開始する。
そして、車両減速度の大きさにより決められた位相差T1'の時間が経過し、時刻b'にて位相差開始車速V2'に達すると、前輪回生制動力の減少制御と前左輪摩擦制動力の増加制御が止められる。代わって、後輪回生制動力を勾配ΔRegeにより減少させる制御を開始し、後右輪摩擦制動力を勾配ΔFricにより増加する制御を開始する。
そして、時刻b'とモード移行終了車速V3に達する時刻ｃとの中間点b1に達すると、後右輪摩擦制動力の増加制御が止められ、代わって、後左輪摩擦制動力を勾配ΔFricにより増加する制御を開始する。
そして、ハイブリッド車両が減速し、時刻ｃにてモード移行終了車速V3に達すると、後輪回生制動力の減少制御と後左輪摩擦制動力の増加制御が止められ、回生制動モードあるいは協調制動モードが終了し、単独摩擦制動モードへの移行が完了する。
次に、効果を説明する。
実施例４のハイブリッド車両の制動制御装置にあっては、実施例１の(1)〜(4)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
実施例４のハイブリッド車両の制動制御装置にあっては、実施例１の(1)〜(4)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
(7) 前記制動モード移行制御手段は、協調制動モード、あるいは、回生制動モードの時は各車輪を左右前輪と左右後輪とで分け、単独の摩擦制動モードへ制動モードを移行する際に各車輪を左前輪と右前輪と左後輪と右後輪とで分けた四輪独立関係で摩擦制動力に位相差を持たせたため、回生制動モードあるいは協調制動モードから単独摩擦制動モードへ移行する際に、四輪制動力配分に応じた大きな減速度変動の低減効果を得ることができる。
例えば、四輪同時移行時の減速度変動を１００とする場合、車両の前後制動力配分を６：４とすれば、前右輪移行時の減速度変動は３０となり、前左輪移行時の減速度変動は３０となり、後右輪移行時の減速度変動は２０となり、後左輪移行時の減速度変動は２０となり、車両の減速度変動量として１００から３０へ、最大Δ７０％の低減効果を得ることができる。
例えば、四輪同時移行時の減速度変動を１００とする場合、車両の前後制動力配分を６：４とすれば、前右輪移行時の減速度変動は３０となり、前左輪移行時の減速度変動は３０となり、後右輪移行時の減速度変動は２０となり、後左輪移行時の減速度変動は２０となり、車両の減速度変動量として１００から３０へ、最大Δ７０％の低減効果を得ることができる。
実施例５は、制動モード移行制御において、協調制動モード、あるいは、回生制動モードから単独の摩擦制動モードへ制動モードを移行する際に各車輪を左前輪と右前輪と左後輪と右後輪とで分けた四輪独立関係で摩擦制動力に位相差を持たせた例である。
システム構成的には、各輪（四輪）に独立の交流同期モータ４を備えた以外は、実施例１と同様であるので、図示並びに説明を省略する。
次に、作用を説明する。
［制動モード移行制御作用］
図１１は実施例５の制動制御装置を搭載したハイブリッド車両で回生制動モードあるいは協調制動モードから単独摩擦制動モードへの移行時における車両速度・車両減速度・前右輪回生制動力・前左輪回生制動力・後右輪回生制動力・後左輪回生制動力・前右輪摩擦制動力・前左輪摩擦制動力・後右輪摩擦制動力・後左輪摩擦制動力の各特性を示すタイムチャートである。
［制動モード移行制御作用］
図１１は実施例５の制動制御装置を搭載したハイブリッド車両で回生制動モードあるいは協調制動モードから単独摩擦制動モードへの移行時における車両速度・車両減速度・前右輪回生制動力・前左輪回生制動力・後右輪回生制動力・後左輪回生制動力・前右輪摩擦制動力・前左輪摩擦制動力・後右輪摩擦制動力・後左輪摩擦制動力の各特性を示すタイムチャートである。
図１１において、ハイブリッド車両が減速し、時刻ａ'にてモード移行開始車速V1'に達すると、まず、前右輪回生制動力を勾配ΔRegeにより減少させる制御を開始し、前右輪摩擦制動力を勾配ΔFricにより増加する制御を開始する。
そして、車両減速度の大きさにより決められた位相差T1'の時間の中間点a1に達すると、回生制動力側では、前右輪回生制動力の減少制御が止められ、代わって、前左輪回生制動力を勾配ΔRegeにより減少させる制御を開始する。一方、摩擦制動力側では、前右輪摩擦制動力の増加制御が止められ、代わって、前左輪摩擦制動力を勾配ΔFricにより増加する制御を開始する。
そして、車両減速度の大きさにより決められた位相差T1'の時間が経過し、時刻b'にて位相差開始車速V2'に達すると、前左輪回生制動力の減少制御と前左輪摩擦制動力の増加制御が止められる。代わって、後右輪回生制動力を勾配ΔRegeにより減少させる制御を開始し、後右輪摩擦制動力を勾配ΔFricにより増加する制御を開始する。
そして、時刻b'とモード移行終了車速V3に達する時刻ｃとの中間点b1に達すると、回生制動力側では、後右輪回生制動力の減少制御が止められ、代わって、後左輪回生制動力を勾配ΔRegeにより減少させる制御を開始する。一方、摩擦制動力側では、後右輪摩擦制動力の増加制御が止められ、代わって、後左輪摩擦制動力を勾配ΔFricにより増加する制御を開始する。
そして、ハイブリッド車両が減速し、時刻ｃにてモード移行終了車速V3に達すると、後左輪回生制動力の減少制御と後左輪摩擦制動力の増加制御が止められ、回生制動モードあるいは協調制動モードが終了し、単独摩擦制動モードへの移行が完了する。
そして、車両減速度の大きさにより決められた位相差T1'の時間の中間点a1に達すると、回生制動力側では、前右輪回生制動力の減少制御が止められ、代わって、前左輪回生制動力を勾配ΔRegeにより減少させる制御を開始する。一方、摩擦制動力側では、前右輪摩擦制動力の増加制御が止められ、代わって、前左輪摩擦制動力を勾配ΔFricにより増加する制御を開始する。
そして、車両減速度の大きさにより決められた位相差T1'の時間が経過し、時刻b'にて位相差開始車速V2'に達すると、前左輪回生制動力の減少制御と前左輪摩擦制動力の増加制御が止められる。代わって、後右輪回生制動力を勾配ΔRegeにより減少させる制御を開始し、後右輪摩擦制動力を勾配ΔFricにより増加する制御を開始する。
そして、時刻b'とモード移行終了車速V3に達する時刻ｃとの中間点b1に達すると、回生制動力側では、後右輪回生制動力の減少制御が止められ、代わって、後左輪回生制動力を勾配ΔRegeにより減少させる制御を開始する。一方、摩擦制動力側では、後右輪摩擦制動力の増加制御が止められ、代わって、後左輪摩擦制動力を勾配ΔFricにより増加する制御を開始する。
そして、ハイブリッド車両が減速し、時刻ｃにてモード移行終了車速V3に達すると、後左輪回生制動力の減少制御と後左輪摩擦制動力の増加制御が止められ、回生制動モードあるいは協調制動モードが終了し、単独摩擦制動モードへの移行が完了する。
ここで、V1'、V2'、T1'は、位相差制御による減速度変動の低減効果が十分である場合は実施例１相当の値としても良く、低減効果が不足の場合には実施例４相当の値としても良い。
次に、効果を説明する。
実施例５のハイブリッド車両の制動制御装置にあっては、実施例１の(1)〜(4)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
実施例５のハイブリッド車両の制動制御装置にあっては、実施例１の(1)〜(4)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
(7) 前記制動モード移行制御手段は、協調制動モード、あるいは、回生制動モードから単独の摩擦制動モードへ制動モードを移行する際に各車輪を左前輪と右前輪と左後輪と右後輪とで分けた四輪独立関係で摩擦制動力に位相差を持たせたため、回生制動モードあるいは協調制動モードから単独摩擦制動モードへ移行する際に、四輪制動力配分に応じた大きな減速度変動の低減効果を得ることができる。
例えば、四輪同時移行時の減速度変動を１００とする場合、車両の前後制動力配分を６：４とすれば、前右輪移行時の減速度変動は３０となり、前左輪移行時の減速度変動は３０となり、後右輪移行時の減速度変動は２０となり、後左輪移行時の減速度変動は２０となり、車両の減速度変動量として１００から３０へ、最大Δ７０％の低減効果を得ることができる。
例えば、四輪同時移行時の減速度変動を１００とする場合、車両の前後制動力配分を６：４とすれば、前右輪移行時の減速度変動は３０となり、前左輪移行時の減速度変動は３０となり、後右輪移行時の減速度変動は２０となり、後左輪移行時の減速度変動は２０となり、車両の減速度変動量として１００から３０へ、最大Δ７０％の低減効果を得ることができる。
以上、本発明の車両の制動制御装置を実施例１〜実施例５に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
実施例４，５では、前右、前左、後右、後左の順で移行する例を示したが、左右輪及び前後輪の順番はこれに限定されない。
実施例１〜５では、車両が減速し停止に至る際の回生あるいは協調制動モードから単独摩擦制動モードへの移行について説明したが、充電許容量が飽和に近づき回生あるいは協調制動モードから単独摩擦制動モードへ移行する際に適用しても良く、その際にはシステム構築形態に応じて設定される回生制動力の減少勾配ΔRege、摩擦制動力の増加勾配ΔFricに対して位相差T1を参照して実施すればよい。
要するに、制動モード移行制御手段は、協調制動制御手段による協調制動モード、あるいは、回生制動手段による回生制動モードから、摩擦制動手段による単独の摩擦制動モードへ制動モードを移行する際、各車輪のうち少なくとも２つの車輪間で摩擦制動力に位相差を持たせる手段であれば、実施例１〜実施例５に限られることはない。
実施例１〜５では、ハイブリッド車両への適用例を示したが、電気自動車や燃料電池車等へも適用できる。要するに、制動モードとして、摩擦制動モードと回生制動モードと協調制動モードとを備えた車両であれば適用できる。
１ 駆動輪
２ ホイールシリンダ
３ 歯車箱
４ 交流同期モータ（回生ブレーキ装置）
５ ブレーキペダル
６ 油圧ブースタ
７ マスターシリンダ
８ ブレーキ液圧配管
９ リザーバ
１０ ポンプ
１１ アキュムレータ
１２ 圧力スイッチ
１３ 電磁切替弁
１４ 増圧弁
１５ 増圧回路
１６ 減圧弁
１７ 減圧回路
１８ 液圧ブレーキコントローラ
１９，２０ 圧力センサ
２１ モータトルクコントローラ
２２ 直流・交流変換用電流制御回路（インバータ）
２３ 直流バッテリ
２４ 複合ブレーキ協調コントローラ
２５ 車輪速センサ
２６ ストロークシミュレータ
２ ホイールシリンダ
３ 歯車箱
４ 交流同期モータ（回生ブレーキ装置）
５ ブレーキペダル
６ 油圧ブースタ
７ マスターシリンダ
８ ブレーキ液圧配管
９ リザーバ
１０ ポンプ
１１ アキュムレータ
１２ 圧力スイッチ
１３ 電磁切替弁
１４ 増圧弁
１５ 増圧回路
１６ 減圧弁
１７ 減圧回路
１８ 液圧ブレーキコントローラ
１９，２０ 圧力センサ
２１ モータトルクコントローラ
２２ 直流・交流変換用電流制御回路（インバータ）
２３ 直流バッテリ
２４ 複合ブレーキ協調コントローラ
２５ 車輪速センサ
２６ ストロークシミュレータ
Claims (9)
- 各車輪に設けられたホイールシリンダへ液圧を供給することで各車輪に対して摩擦制動を行う手段であって、運転者のブレーキ操作に応じて液圧を発生するマスターシリンダと前記ホイールシリンダとの連通を遮断した状態で、ストロークシミュレータによりブレーキ操作に対して反力を与えつつ、前記マスターシリンダとは別に設けられた液圧供給源により前記ホイールシリンダへ液圧を供給して摩擦制動力を制御可能な摩擦制動手段と、
回生制動を行う回生制動手段と、
前記摩擦制動手段による摩擦制動と、前記回生制動手段による回生制動と、を協調して制御する協調制動を行う協調制動制御手段と、
前記協調制動制御手段による協調制動モード、あるいは、前記回生制動手段による回生制動モードから、前記摩擦制動手段による単独の摩擦制動モードへ制動モードを移行する際、前記マスターシリンダと前記ホイールシリンダとの連通を遮断した状態で摩擦制動力を制御すると共に、前記各車輪のうち少なくとも２つの車輪間で摩擦制動力に位相差を持たせる制動モード移行制御手段と、を備え、
前記制動モード移行制御手段は、車両減速度が大きいほど前記摩擦制動力の位相差を大きく設定したことを特徴とする車両の制動制御装置。 - 請求項１に記載された車両の制動制御装置において、
前記制動モード移行制御手段は、前記摩擦制動力の位相差に上限値を持たせたことを特徴とする車両の制動制御装置。 - 請求項１または請求項２に記載された車両の制動制御装置において、
前記制動モード移行制御手段は、設定された前記摩擦制動力の位相差が大きな値であるほど、回生制動力の減少勾配と摩擦制動力の増加勾配とを共に小さく設定することを特徴とする車両の制動制御装置。 - 請求項１乃至３の何れか１項に記載された車両の制動制御装置において、
前記制動モード移行制御手段は、各車輪を左前輪・右前輪と左後輪・右後輪とで分けた前輪軸／後輪軸の関係で摩擦制動力に位相差を持たせたことを特徴とする車両の制動制御装置。 - 請求項１乃至３の何れか１項に記載された車両の制動制御装置において、
前記制動モード移行制御手段は、各車輪を左前輪・左後輪と右前輪・右後輪とで分けた左右輪関係で摩擦制動力に位相差を持たせたことを特徴とする車両の制動制御装置。 - 請求項１乃至３の何れか１項に記載された車両の制動制御装置において、
前記制動モード移行制御手段は、各車輪を左前輪・右後輪と右前輪・左後輪とで分けた対角関係で摩擦制動力に位相差を持たせたことを特徴とする車両の制動制御装置。 - 請求項１乃至３の何れか１項に記載された車両の制動制御装置において、
前記制動モード移行制御手段は、協調制動モード、あるいは、回生制動モードのときは各車輪を左右前輪と左右後輪とで分け、単独の摩擦制動モードへ制動モードを移行する際に各車輪を左前輪と右前輪と左後輪と右後輪とで分けた四輪独立関係で摩擦制動力に位相差を持たせたことを特徴とする車両の制動制御装置。 - 請求項１乃至３の何れか１項に記載された車両の制動制御装置において、
前記制動モード移行制御手段は、協調制動モード、あるいは、回生制動モードから単独の摩擦制動モードへ制動モードを移行する際に各車輪を左前輪と右前輪と左後輪と右後輪とで分けた四輪独立関係で摩擦制動力に位相差を持たせたことを特徴とする車両の制動制御装置。 - 各車輪に対して摩擦制動を行う手段であって、ブレーキ操作に応じて液圧を発生するマスターシリンダと各車輪に設けられたホイールシリンダとの連通を遮断した状態で、前記マスターシリンダから独立した液圧供給源により前記ホイールシリンダへ液圧を供給して摩擦制動力を制御可能な摩擦制動手段と、
回生制動を行う回生制動手段と、
前記摩擦制動手段による摩擦制動と、前記回生制動手段による回生制動と、を協調して制御する協調制動を行う協調制動制御手段と、
を備えた車両の制動制御装置において、
前記協調制動制御手段による協調制動モード、あるいは、前記回生制動手段による回生制動モードから、前記摩擦制動手段による単独の摩擦制動モードへ制動モードを移行する際、前記マスターシリンダと前記ホイールシリンダとの連通を遮断した状態で摩擦制動力を制御すると共に、前記各車輪のうち少なくとも２つの車輪間で摩擦制動力に位相差を持たせ、車両減速度が大きいほど前記摩擦制動力の位相差を大きく設定したことを特徴とする車両の制動制御装置。
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