JP5136104B2 - Brake control device for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、摩擦制動力と回生制動力とを配分する回生協調ブレーキ制御を実行する車両の制動制御装置の技術分野に属する。 The present invention belongs to a technical field of a vehicle braking control device that executes regenerative cooperative brake control that distributes a friction braking force and a regenerative braking force.
従来、前輪をモータ駆動する車両では、制動旋回時にアンダーステアを検出した場合、アンダーステア傾向が強いほど、前輪の回生制動トルクを小さく制限すると同時に、後輪の摩擦制動トルクを大きくすることで、前後輪の制動力配分を前輪制動力過多配分から前後輪の理想配分特性に応じた制動力配分とし、旋回性の悪化を抑制している(例えば、特許文献1参照。)。
しかしながら、上記従来技術にあっては、アンダーステアの検出を操舵角およびヨーレートまたは横加速度(以下、横G)に基づいて推定しているため、アンダーステアの検出に遅れが生じ、旋回挙動の安定性を確保できないという問題があった。 However, in the above prior art, since the detection of understeer is estimated based on the steering angle and the yaw rate or lateral acceleration (hereinafter referred to as lateral G), the detection of understeer is delayed and the stability of the turning behavior is reduced. There was a problem that it could not be secured.
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、アンダーステアの早期解消により旋回挙動の安定性確保を図ることができる車両の制動制御装置を提供することにある。 The present invention has been made paying attention to the above problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle braking control device capable of ensuring the stability of turning behavior by early elimination of understeer.
上記課題を解決するため、本発明の車両の制動制御装置では、設定基準のステア特性における旋回時の理論車輪速左右差と、車輪速左右差との偏差の微分値に基づいて、アンダーステア傾向に応じた回生制動力の制限量を変更する。 In order to solve the above-described problems, the vehicle braking control device according to the present invention tends to understeer based on the differential value of the deviation between the theoretical wheel speed left / right difference during turning and the wheel speed left / right difference in the set standard steering characteristics. Change the regenerative braking force limit amount accordingly.
本発明では、設定基準のステア特性における旋回時の理論車輪速左右差と、車輪速左右差との偏差の微分値に基づいて回生制動力の制限量を変更するため、アンダーステアの発生初期段階から遅れなく回生制動力を制限して旋回挙動の安定性確保を図ることができる。
In the present invention, since the limit amount of the regenerative braking force is changed based on the differential value of the difference between the theoretical wheel speed left-right difference during turning and the wheel speed left -right difference in the setting reference steer characteristic , from the initial stage of occurrence of understeer The regenerative braking force can be limited without delay to ensure the stability of the turning behavior.
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1〜3に基づいて説明する。 Hereinafter, the best mode for realizing a braking control device for a vehicle according to the present invention will be described based on Examples 1 to 3 shown in the drawings.
まず、ハイブリッド車の駆動系構成を説明する。
図1は実施例1の制動制御装置が適用された前輪駆動によるハイブリッド車を示す全体システム図である。実施例1におけるハイブリッド車の駆動系は、図1に示すように、エンジンEと、第1モータジェネレータMG1と、第2モータジェネレータ(回生制動手段)MG2と、出力スプロケットOS、動力分割機構TMと、を有する。
First, the drive system configuration of the hybrid vehicle will be described.
FIG. 1 is an overall system diagram showing a hybrid vehicle by front wheel drive to which the braking control device of the first embodiment is applied. As shown in FIG. 1, the drive system of the hybrid vehicle in the first embodiment includes an engine E, a first motor generator MG1, a second motor generator (regenerative braking means) MG2, an output sprocket OS, and a power split mechanism TM. Have.
エンジンEは、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンであり、後述するエンジンコントローラ1からの制御指令に基づいて、スロットルバルブのバルブ開度等が制御される。
第1モータジェネレータMG1と第2モータジェネレータMG2は、ロータに永久磁石を埋設しステータにステータコイルが巻き付けられた同期型モータジェネレータであり、後述するモータコントローラ2からの制御指令に基づいて、パワーコントロールユニット3により作り出された三相交流を印加することによりそれぞれ独立に制御される。
The engine E is a gasoline engine or a diesel engine, and the valve opening degree of the throttle valve and the like are controlled based on a control command from an
The first motor generator MG1 and the second motor generator MG2 are synchronous motor generators in which a permanent magnet is embedded in a rotor and a stator coil is wound around a stator, and power control is performed based on a control command from a
両モータジェネレータMG1,MG2は、バッテリ4からの電力の供給を受けて回転駆動する電動機として動作することもできるし(以下、この状態を「力行」と呼ぶ)、ロータが外力により回転している場合には、ステータコイルの両端に起電力を生じさせる発電機として機能してバッテリ4を充電することもできる(以下、この動作状態を「回生」と呼ぶ)。 Both motor generators MG1 and MG2 can operate as electric motors that are driven to rotate by receiving electric power from the battery 4 (hereinafter, this state is referred to as “powering”), and the rotor is rotated by an external force. In this case, the battery 4 can be charged by functioning as a generator that generates electromotive force at both ends of the stator coil (hereinafter, this operation state is referred to as “regeneration”).
動力分割機構TMは、サンギヤSと、ピニオンPと、リングギヤRと、ピニオンキャリアPCと、を有する単純遊星歯車により構成されている。そして、単純遊星歯車の3つの回転要素(サンギヤS、リングギヤR、ピニオンキャリアPC)に対する入出力部材の連結関係について説明する。サンギヤSには、第1モータジェネレータMG1が連結されている。リングギヤRには、第2モータジェネレータMG2と出力スプロケットOSとが連結されている。ピニオンキャリアPCには、エンジンダンパEDを介してエンジンEが連結されている。なお、出力スプロケットOSは、チェーンベルトCBや図外のディファレンシャルやドライブシャフトを介して左右前輪(駆動輪)に連結されている。 The power split mechanism TM is configured by a simple planetary gear having a sun gear S, a pinion P, a ring gear R, and a pinion carrier PC. And the connection relationship of the input / output member with respect to the three rotating elements (sun gear S, ring gear R, and pinion carrier PC) of the simple planetary gear will be described. The sun gear S is connected to a first motor generator MG1. The ring gear R is connected to the second motor generator MG2 and the output sprocket OS. An engine E is connected to the pinion carrier PC via an engine damper ED. The output sprocket OS is connected to the left and right front wheels (drive wheels) via a chain belt CB, a differential and a drive shaft (not shown).
上記連結関係により、図4に示す共線図上において、第1モータジェネレータMG1(サンギヤS)、エンジンE(プラネットキャリアPC)、第2モータジェネレータMG2および出力スプロケットOS(リングギヤR)の順に配列され、単純遊星歯車の動的な動作を簡易的に表せる剛体レバーモデル(3つの回転数が必ず直線で結ばれる関係)を導入することができる。 Due to the above connection relationship, the first motor generator MG1 (sun gear S), the engine E (planet carrier PC), the second motor generator MG2 and the output sprocket OS (ring gear R) are arranged in this order on the alignment chart shown in FIG. It is possible to introduce a rigid lever model (a relationship in which three rotational speeds are always connected by a straight line) that can simply express the dynamic operation of a simple planetary gear.
ここで、「共線図」とは、差動歯車のギヤ比を考える場合、式により求める方法に代え、より簡単で分かりやすい作図により求める方法で用いられる速度線図であり、縦軸に各回転要素の回転数(回転速度)をとり、横軸に各回転要素をとり、各回転要素の間隔をサンギヤSとリングギヤRの歯数比λに基づく共線図レバー比(1:λ)になるように配置したものである。 Here, the “collinear diagram” is a velocity diagram used in a simple and easy-to-understand method of drawing instead of the method of obtaining by equation when considering the gear ratio of the differential gear, Take the number of rotations (rotation speed) of the rotating elements, take each rotating element on the horizontal axis, and set the interval between each rotating element to the collinear lever ratio (1: λ) based on the gear ratio λ of the sun gear S and ring gear R It arrange | positions so that it may become.
次に、ハイブリッド車の制御系を説明する。
実施例1におけるハイブリッド車の制御系は、図1に示すように、エンジンコントローラ1と、モータコントローラ2と、パワーコントロールユニット3と、バッテリ4(二次電池)と、ブレーキコントローラ5と、統合コントローラ6と、を有して構成されている。
Next, the control system of the hybrid vehicle will be described.
As shown in FIG. 1, the control system of the hybrid vehicle in the first embodiment includes an
統合コントローラ6には、アクセル開度センサ7と、車速センサ8と、エンジン回転数センサ9と、第1モータジェネレータ回転数センサ10と、第2モータジェネレータ回転数センサ11と、から入力情報がもたらされる。
The integrated
ブレーキコントローラ5には、前左車輪速センサ12と、前右車輪速センサ13と、後左車輪速センサ14と、後右車輪速センサ15と、マスタシリンダ圧センサ17と、ブレーキストロークセンサ18と、から入力情報がもたらされる。
The
エンジンコントローラ1は、アクセル開度センサ7からのアクセル開度APとエンジン回転数センサ9からのエンジン回転数Neを入力する統合コントローラ6からの目標エンジントルク指令等に応じ、エンジン動作点(Ne,Te)を制御する指令を、例えば、図外のスロットルバルブアクチュエータへ出力する。
The
モータコントローラ2は、レゾルバによる両モータジェネレータ回転数センサ10,11からのモータジェネレータ回転数N1,N2を入力する統合コントローラ6からの目標モータジェネレータトルク指令等に応じ、第1モータジェネレータMG1のモータ動作点(N1,T1)と、第2モータジェネレータMG2のモータ動作点(N2,T2)と、をそれぞれ独立に制御する指令をパワーコントロールユニット3へ出力する。なお、このモータコントローラ2は、バッテリ4の充電状態をあらわすバッテリS.O.Cの情報を用いる。
The
パワーコントロールユニット3は、図外のジョイントボックスと昇圧コンバータと駆動モータ用インバータと発電ジェネレータ用インバータとを有し、損失を抑えたより少ない電流で両モータジェネレータMG1,MG2への電力供給が可能な電源系高電圧システムを構成する。第2モータジェネレータMG2のステータコイルには、駆動モータ用インバータが接続され、第1モータジェネレータMG1のステータコイルには、発電ジェネレータ用インバータが接続される。また、ジョイントボックスには、力行時に放電し回生時に充電するバッテリ4が接続される。
The
ブレーキコントローラ5は、低μ路制動時や急制動時等において、4輪のブレーキ液圧を独立に制御するブレーキ液圧ユニット19への制御指令によりABS制御を行い、また、ブレーキ踏み込み操作やアクセル足離し操作等による減速要求操作時、要求制動トルクに対し回生制動トルクだけでは不足する場合、不足分を摩擦制動トルクで補うように、統合コントローラ6への制御指令とブレーキ液圧ユニット19への制御指令を出すことで回生協調ブレーキ制御を行う。
The
このブレーキコントローラ5には、各車輪速センサ12,13,14,15からの車輪速情報や、マスタシリンダ圧センサ17やブレーキストロークセンサ18からの制動操作量情報が入力される。そして、これらの入力情報に基づいて、所定の演算処理を実行し、その処理結果による制御指令を統合コントローラ6とブレーキ液圧ユニット19へ出力する。なお、ブレーキ液圧ユニット19には、前左車輪ディスクブレーキ20と、前右車輪ディスクブレーキ21と、後左車輪ディスクブレーキ22と、後右車輪ディスクブレーキ23と、にそれぞれ内蔵された図外のホイールシリンダが接続されている。各ディスクブレーキ20,21,22,23は、摩擦制動力を出力する摩擦制動手段である。
The
統合コントローラ6は、車両全体の消費エネルギを管理し、最高効率で車両を走らせるための機能を担うもので、加速走行時等において、エンジンコントローラ1への制御指令によりエンジン動作点制御を行い、また、停止時や走行時や制動時等において、モータコントローラ2への制御指令によりモータジェネレータ動作点制御を行う。この統合コントローラ6には、各センサ7,8,9,10,11からのアクセル開度APと車速VSPとエンジン回転数Neと第1モータジェネレータ回転数N1と第2モータジェネレータ回転数N2とが入力される。そして、これらの入力情報に基づいて、所定の演算処理を実行し、その処理結果による制御指令をエンジンコントローラ1とモータコントローラ2へ出力する。なお、統合コントローラ6とエンジンコントローラ1、統合コントローラ6とモータコントローラ2、統合コントローラ6とブレーキコントローラ5は、情報交換のためにそれぞれ双方向通信線24,25,26により接続されている。
The integrated
次に、駆動トルク性能について説明する。
実施例1のハイブリッド車の駆動トルクは、図2(b)に示すように、エンジン直接駆動トルク(エンジン総駆動トルクから発電機駆動分を差し引いた駆動トルク)とモータ駆動トルク(両モータジェネレータMG1,MG2の総和による駆動トルク)との合計で示される。その最大駆動トルクの構成は、図2(a)に示すように、低い車速ほどモータ駆動トルクが多くを占める。このように、変速機を持たず、エンジンEの直接駆動トルクと電気変換したモータ駆動トルクを加えて走行させることから、低速から高速まで、定常運転のパワーの少ない状態からアクセルペダル全開のフルパワーまで、ドライバの要求に対しシームレスに応答良く駆動トルクをコントロールすることができる(トルク・オン・デマンド)。
Next, drive torque performance will be described.
As shown in FIG. 2 (b), the driving torque of the hybrid vehicle of the first embodiment includes the engine direct driving torque (the driving torque obtained by subtracting the generator driving amount from the total engine driving torque) and the motor driving torque (both motor generators MG1). , Driving torque by the sum of MG2). As shown in FIG. 2 (a), the maximum driving torque is configured such that the motor driving torque occupies more as the vehicle speed becomes lower. In this way, since the vehicle does not have a transmission and travels by adding the direct drive torque of the engine E and the motor drive torque converted electrically, the full power of the accelerator pedal is fully opened from low speed to high speed from the state of low steady operation power. Until now, the drive torque can be controlled seamlessly with good response to the driver's request (torque on demand).
そして、実施例1のハイブリッド車では、動力分割機構TMを介し、エンジンEと両モータジェネレータMG1,MG2と左右前輪のタイヤとがクラッチ無しで繋がっている。また、上記のように、エンジンパワーの大部分を発電機で電気エネルギに変換し、高出力かつ高応答のモータで車両を走らせている。このため、例えば、アイスバーン等の滑りやすい路面での走行時において、タイヤのスリップやブレーキ時のタイヤのロック等で車両の駆動トルクが急変する場合、過剰電流からのパワーコントロールユニット3の保護、あるいは、動力分割機構TMのピニオン過回転からの部品保護を行う必要がある。これに対し、高出力・高応答のモータ特性を活かし、部品保護の機能から発展させて、タイヤのスリップを瞬時に検出し、そのグリップを回復させ、車両を安全に走らせるためのモータトラクションコントロールを採用している。
In the hybrid vehicle of the first embodiment, the engine E, the motor generators MG1, MG2, and the left and right front tires are connected without a clutch through the power split mechanism TM. Further, as described above, most of the engine power is converted into electric energy by a generator, and the vehicle is driven by a motor with high output and high response. For this reason, for example, when driving on a slippery road such as an ice burn, when the driving torque of the vehicle changes suddenly due to tire slip or tire lock during braking, the
次に、制動トルク性能について説明する。
実施例1のハイブリッド車では、ブレーキ踏み込み操作やアクセル足離し操作等による減速要求操作時には、モータとして作動している第2モータジェネレータMG2を発電機として作動させることにより、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4に回収し、再利用する回生ブレーキシステムを採用している。
Next, the braking torque performance will be described.
In the hybrid vehicle of the first embodiment, the second motor generator MG2 that is operating as a motor is operated as a generator during the deceleration request operation such as a brake depression operation or an accelerator release operation, whereby the kinetic energy of the vehicle is converted into electric energy. A regenerative braking system is adopted in which the battery 4 is recovered and recovered in the battery 4 and reused.
この回生ブレーキシステムでの一般的な回生ブレーキ協調制御は、図3(a)に示すように、ブレーキペダル踏み込み量に対し要求制動トルクを算出し、要求制動トルクに大きさにかかわらず、算出された要求制動トルクを回生分と油圧分とで分担することで行われる。 As shown in FIG. 3 (a), the general regenerative brake cooperative control in this regenerative brake system calculates the required braking torque for the brake pedal depression amount, regardless of the magnitude of the required braking torque. The required braking torque is shared by the regenerative component and the hydraulic component.
これに対し、実施例1のハイブリッド車で採用している回生ブレーキ協調制御は、図3(b)に示すように、ブレーキペダル踏み込み量に対し要求制動トルクを算出し、算出された要求制動トルクに対し回生ブレーキを優先し、回生分で賄える限りは油圧分を用いることなく、最大限まで回生分の領域を拡大している。これにより、特に加減速を繰り返す走行パターンにおいて、エネルギ回収効率が高く、より低い車速まで回生制動によるエネルギの回収を実現している。 On the other hand, the regenerative brake cooperative control employed in the hybrid vehicle of the first embodiment calculates the required braking torque with respect to the brake pedal depression amount as shown in FIG. On the other hand, the regenerative brake is given priority, and as long as the regenerative portion can cover it, the regenerative portion is expanded to the maximum without using the hydraulic component. Thereby, especially in a traveling pattern in which acceleration / deceleration is repeated, energy recovery efficiency is high, and energy recovery by regenerative braking is realized up to a lower vehicle speed.
次に、車両モードについて説明する。
実施例1のハイブリッド車での車両モードとしては、図4の共線図に示すように、「停車モード」、「発進モード」、「エンジン始動モード」、「定常走行モード」および「加速モード」を有する。
Next, the vehicle mode will be described.
As a vehicle mode in the hybrid vehicle of the first embodiment, as shown in the alignment chart of FIG. 4, “stop mode”, “start mode”, “engine start mode”, “steady travel mode”, and “acceleration mode” Have
「停車モード」では、図4(a)に示すように、エンジンEと発電機MG1とモータMG2は止まっている。「発進モード」では、図4(b)に示すように、モータMG2のみの駆動で発進する。「エンジン始動モード」では、図4(c)に示すように、エンジンスタータとしての機能を持つ発電機MG1によって、サンギヤSが回ってエンジンEを始動する。「定常走行モード」では、図4(d)に示すように、主にエンジンEにて走行し、効率を高めるために発電を最小にする。「加速モード」では、図4(e)に示すように、エンジンEの回転数を上げると共に、発電機MG1による発電を開始し、その電力とバッテリ4の電力を使ってモータMG2の駆動トルクを加え、加速する。
In the “stop mode”, as shown in FIG. 4A, the engine E, the generator MG1, and the motor MG2 are stopped. In “start mode”, as shown in FIG. 4B, the vehicle starts by driving only the motor MG2. In the “engine start mode”, as shown in FIG. 4 (c), the sun gear S rotates to start the engine E by the
なお、後退走行は、図4(d)に示す「定常走行モード」において、エンジンEの回転数上昇を抑えたままで、発電機MG1の回転数を上げると、モータMG2の回転数が負側に移行し、後退走行を達成することができる。 In reverse running, in the “steady running mode” shown in FIG. 4 (d), if the rotation speed of the generator MG1 is increased while the increase in the rotation speed of the engine E is suppressed, the rotation speed of the motor MG2 becomes negative. Transition and reverse travel can be achieved.
始動時には、イグニッションキーを回すことでエンジンEを始動させるが、エンジンEが暖機すると、直ぐにエンジンEを停止する。発進時やごく低速で走行する緩やかな坂を下る軽負荷時などは、エンジン効率の悪い領域は燃料をカットし、エンジンEは停止してモータMG2により走行する。通常走行時において、エンジンEの駆動トルクは、動力分割機構TMにより一方は左右前輪を直接駆動し、他方は発電機MG1を駆動し、モータMG2をアシストする。全開加速時は、バッテリ4からパワーが供給され、さらに駆動トルクを追加する。減速要求操作時には、左右前輪がモータMG2を駆動し、発電機として作用することで回生発電を行う。回収した電気エネルギはバッテリ4に蓄えられる。バッテリ4の充電量が少なくなると、発電機MG1をエンジンEにより駆動し、充電を開始する。車両停止時には、エアコン使用時やバッテリ充電時等を除き、エンジンEを自動的に停止する。 At the start, the engine E is started by turning the ignition key. When the engine E warms up, the engine E is stopped immediately. At the time of start-up or when the vehicle is lightly loaded down a gentle hill running at a very low speed, the fuel is cut in the region where the engine efficiency is low, and the engine E is stopped and the vehicle is driven by the motor MG2. During normal travel, the driving torque of the engine E is driven directly by the power split mechanism TM to the left and right front wheels, and the other drives the generator MG1 to assist the motor MG2. At the time of full open acceleration, power is supplied from the battery 4 and further driving torque is added. During the deceleration request operation, the left and right front wheels drive the motor MG2 and act as a generator to perform regenerative power generation. The collected electrical energy is stored in the battery 4. When the charge amount of the battery 4 decreases, the generator MG1 is driven by the engine E and charging is started. When the vehicle is stopped, the engine E is automatically stopped except when the air conditioner is used or when the battery is charged.
次に、実施例1の制動制御装置について説明する。
図5は、実施例1のブレーキコントローラ5の制御ブロック図であり、ブレーキコントローラ5は、制動制御部(制動力制御手段)5aと、アンダーステア検出手段である車輪速前後差検出部(車輪速前後差検出手段)5bと、車輪速左右差検出部(車輪速左右差検出手段)5cと、回生制動制限部(回生制動力制限手段)5dと、を備えている。
Next, the braking control apparatus of Example 1 will be described.
FIG. 5 is a control block diagram of the
制動制御部5aは、ブレーキペダルストロークセンサ18により検出された制動操作量に基づいて、要求制動トルクを算出し、要求制動トルクが要求回生トルクだけで足りる場合には、要求回生トルクを得るための制御指令を統合コントローラ6へ出力する。要求制動トルクに対し要求回生トルクだけでは不足する場合は、不足分の制動トルクを得るための制御指令をブレーキ液圧ユニット19へ出力する。
車輪速前後差検出部5bは、各車輪速センサ12,13,14,15からの各車輪速に基づいて、前輪の旋回外輪速と後輪の左右後輪の平均値(=推定車体速)との差分である車輪速前後差を演算する。
車輪速左右差検出部5cは、前左車輪速センサ12からの左前輪車輪速と前右車輪速センサ13からの右前輪車輪速との差分である車輪速左右差を演算する。
The
The wheel speed front-rear
The wheel speed left / right
回生制動制限部5dは、車輪速前後差と車輪速左右差に基づいて、回生制動時に要求制動トルクに対する回生制動トルクの配分比を小さく制限するため制限量を演算する。
制動制御部5aは、制限量が演算された場合、要求回生トルクから制限量を減じた値を最終的な要求回生トルクとする(回生制動力制限制御)。
The regenerative
When the limit amount is calculated, the
[回生制動力制限制御処理]
図6は、実施例1のブレーキコントローラ5で実行される回生制動力制限制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、この制御処理は、所定の演算周期で繰り返し実行されるが、ABS制御、TCS制御、VDC制御(車両挙動安定化制御)のいずれかの制御介入がある場合には、これらの制御が終了するまでの間中断される。
[Regenerative braking force limit control process]
FIG. 6 is a flowchart showing the flow of the regenerative braking force limit control process executed by the
ステップS1では、制動制御部5aにおいて、ブレーキ踏み込み操作等による減速要求が有るか否かを判断し、YESの場合はステップS2へ移行し、NOの場合はリターンへ移行する。
In step S1, the
ステップS2では、車輪速前後差検出部5bにおいて、ステップS2で読み込んだ各車輪速から、車輪速前後差を演算し、ステップS3へ移行する。ここで、車輪速前後差は、前輪の旋回外輪速と後輪の左右後輪の平均値(=推定車体速)との差分から求める。すなわち、前輪駆動ベースの車両では、制動旋回時、車両に作用する遠心力により旋回内輪の輪荷重が減少し、旋回内外輪を比べた場合、旋回内輪が旋回外輪よりも先に制動ロック状態に移行する。よって、旋回内輪速や回生制動輪速の平均値を車輪速偏差の演算に使用する回生制動輪速とした場合、アンダーステア傾向が過大に評価されてしまう。したがって、旋回外側の前輪(回生制動輪)と後輪の平均車速との差分を用いることで、アンダーステア傾向を正確に評価することができる。
In step S2, the wheel speed longitudinal
ステップS3では、車輪速左右差検出部5cにおいて、左右前輪の車輪速から、車輪速左右差を演算し、ステップS4へ移行する。
In step S3, the wheel speed left /
ステップS4では、回生制動制限部5dにおいて、ステップS2で演算された車輪速前後差と、ステップS3で演算された車輪速左右差に基づき、図7の回生制限量設定マップを参照して回生制限量を演算し、ステップS5へ移行する。図7の回生制限量設定マップにおいて、回生制限量は、車輪速前後差が大きいほどより大きく、かつ、車輪速左右差が小さいほどより大きくなるように設定されている。
In step S4, the regenerative
ステップS5では、制動制御部5aにおいて、ドライバの制動操作量(ブレーキペダル操作量)に応じてあらかじめ設定された要求回生トルクから、ステップS4で演算された回生制限量を減算して最終的な回生制動トルクを算出し、ステップS6へ移行する。
In step S5, the
ステップS6では、制動制御部5aにおいて、ステップS5で算出された回生トルクを得る制御指令を統合コントローラ6に出力し、回生制動トルクでは要求制動トルクに対して不足する場合は、不足分を摩擦制動トルクで得る制御指令をブレーキ液圧ユニット19へ出力し、リターンへ移行する。
In step S6, the
次に、作用を説明する。
[旋回制動時の車両挙動について]
例えば、制動旋回時、回生制動力を全く制限することなく左右前輪のみに対して回生制動を実施した場合、特に、低μ路での制動旋回時にアンダーステア傾向の車両挙動を示す。これは、以下の理由による。
Next, the operation will be described.
[Vehicle behavior during turning braking]
For example, when regenerative braking is performed only on the left and right front wheels without restricting the regenerative braking force at the time of braking turning, the vehicle behavior tends to be understeered particularly during braking turning on a low μ road. This is due to the following reason.
まず、制動時の前輪制動力と後輪制動力との制動力配分は、一般的な車両(プロポーショニングバルブや電子制御制動力配分システムEBDを有さない車両)の制動力配分は、図8に示すように、制動力最大になるための理想配分線に近似する直線特性に沿った制動力配分としている。しかしながら、ハイブリッド車において、制動力配分を理想制動力配分とするためには、発電機の連結がない左右後輪には油圧式の摩擦ブレーキを作動させる必要があり、回生分は油圧分を差し引いた残りの分となるため、エネルギ回収量が低減し、燃費向上には不利となる。 First, the braking force distribution between the front wheel braking force and the rear wheel braking force at the time of braking is the distribution of the braking force of a general vehicle (a vehicle that does not have a proportioning valve or an electronically controlled braking force distribution system EBD). As shown in FIG. 5, the braking force is distributed along a linear characteristic that approximates an ideal distribution line for maximizing the braking force. However, in hybrid vehicles, in order to make the braking force distribution ideal braking force distribution, it is necessary to operate a hydraulic friction brake on the left and right rear wheels that are not connected to the generator, and the regenerative component is deducted from the hydraulic component. Therefore, the amount of energy recovered is reduced, which is disadvantageous for improving fuel efficiency.
そこで、実施例1のハイブリッド車では、運転者の要求制動力に対して回生分にて賄うことができる制動力までは、その全てを回生分により得る、つまり、前輪のみに回生制動力を付与することで、できる限り燃費を向上させるようにしている。この場合、左右後輪の制動力配分がゼロとなり、一般の車両での後輪制動力分が前輪制動力に加算され、前輪制動力比率が多くなり、前輪ロック境界線に近づく。 Therefore, in the hybrid vehicle of the first embodiment, all of the braking force that can be provided by the regenerative portion with respect to the driver's required braking force is obtained by the regenerative portion, that is, the regenerative braking force is applied only to the front wheels. By doing so, we try to improve fuel efficiency as much as possible. In this case, the braking force distribution of the left and right rear wheels becomes zero, the rear wheel braking force for a general vehicle is added to the front wheel braking force, the front wheel braking force ratio increases, and the front wheel lock boundary line approaches.
よって、制動旋回時、回生制動による前輪制動力が過多となり、例えば、前輪ロック境界線に近づくと、左右前輪での横力発生が制限され、車両は前輪転舵角により意図する旋回ラインから外側に膨らむラインに沿った旋回挙動、つまり、車両の諸元で決まる設定基準のステア特性に対してアンダーステア特性を示すことになる。このアンダーステア特性は、前輪制動力が前輪ロック境界線に近づくほど大きなアンダーステア傾向となる。 Therefore, when braking and turning, the front wheel braking force due to regenerative braking becomes excessive.For example, when approaching the front wheel lock boundary line, lateral force generation on the left and right front wheels is limited, and the vehicle is moved outward from the intended turning line by the front wheel turning angle. The understeer characteristic is shown with respect to the turning behavior along the line that swells, that is, the setting standard steer characteristic determined by the specifications of the vehicle. This understeer characteristic has a tendency to increase understeer as the front wheel braking force approaches the front wheel lock boundary line.
[車輪速差に応じた回生制限量の設定ロジック]
これに対し、実施例1の制動制御装置では、車輪速前後差が大きいほど、かつ、車輪速左右差が小さいほど、回生制動力を制限する回生制限量をより大きくしている。すなわち、図6のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS4→ステップS5→ステップS6へと進む流れにおいて、ステップS4では回生制限量設定マップを参照し、ステップS5では要求回生トルクから回生制限量を減算して最終的な回生トルクを算出している。
[Regeneration limit amount setting logic according to wheel speed difference]
On the other hand, in the braking control device according to the first embodiment, the regenerative restriction amount for limiting the regenerative braking force is increased as the wheel speed front-rear difference is larger and the wheel speed left-right difference is smaller. That is, in the flowchart of FIG. 6, in the flow from
ここで、車輪速偏差をアンダーステア傾向の予測に用いることができるという、車両挙動の推定ロジックについて説明する。 Here, the vehicle behavior estimation logic that the wheel speed deviation can be used to predict the understeer tendency will be described.
(車輪速前後差)
前輪駆動ベースの車両の場合、制動旋回時、アンダーステア傾向が発生する直前の車両では、前輪の左右車輪速偏差≒0(突っ走り気味)で、後輪の左右車輪速偏差≒0(突っ走り気味)であり、前輪側においてタイヤのフリクションサークルを使い切っているため、制動ロック気味で車輪速が低下するのに対し、後輪は車体速に追従する車輪速となり、後輪速と前輪速との車輪速偏差(車輪速前後差)が大きくなっている。
(Wheel speed difference before and after)
In the case of a front-wheel drive-based vehicle, the vehicle immediately before the understeer tendency occurs during braking turning, the left and right wheel speed deviation of the front wheels ≒ 0 (pumping), and the left and right wheel speed deviation of the rear wheels ≒ 0 (pumping) Yes, because the tire friction circle on the front wheel side is used up, the wheel speed decreases due to the braking lock, whereas the rear wheel follows the vehicle speed, and the wheel speed between the rear wheel speed and the front wheel speed. The deviation (wheel speed difference before and after) is large.
一方、アンダーステア傾向が発生しない場合、その前輪の左右車輪速偏差は一定値(旋回半径差による車輪速偏差)であり、前輪側においてタイヤのフリクションサークルに余裕があるため、車輪速の低下が緩やかであり、車体速に追従する後輪速と前輪速との車輪速偏差は小さくなっている。
つまり、旋回制動時の車輪速前後差は、アンダーステア特性の度合いであるアンダーステア傾向の大きさとほぼ等しくなる。
On the other hand, when the understeer tendency does not occur, the left and right wheel speed deviation of the front wheel is a constant value (wheel speed deviation due to the turning radius difference), and there is a margin in the tire friction circle on the front wheel side. The wheel speed deviation between the rear wheel speed following the vehicle body speed and the front wheel speed is small.
That is, the difference between the front and rear wheel speeds during turning braking is substantially equal to the magnitude of the understeer tendency, which is the degree of the understeer characteristic.
一般的に、アンダーステア傾向の判定は、車両の目標ヨーレートと発生ヨーレートとの偏差等に基づいて行う場合が多い。ところが、ヨーレートを用いた場合、顕著なアンダーステア傾向がヨーレートに現れて初めてアンダーステアの判定が可能となる。つまり、旋回初期の段階ではアンダーステアの発生を予測しにくいため、回生制動力の制限に遅れが生じ、確実な旋回挙動の安定化を図ることができない。 In general, an understeer tendency is often determined based on a deviation between a target yaw rate of a vehicle and a generated yaw rate. However, when the yaw rate is used, understeer can be determined only after a remarkable understeer tendency appears in the yaw rate. That is, since it is difficult to predict the occurrence of understeer at the early stage of turning, there is a delay in limiting the regenerative braking force, and reliable turning behavior cannot be stabilized.
これに対し、実施例1では、車輪速前後差によりアンダーステア傾向が顕著となる手前の段階で回生制動力を制限することができ、旋回挙動の安定性を確保することができる。また、車輪速センサは、ヨーレートセンサと比較してサンプリングレートが高く、制御応答性の面でも有利である。 On the other hand, in Example 1, the regenerative braking force can be limited at a stage before the understeer tendency becomes remarkable due to the difference in wheel speed before and after, and the stability of the turning behavior can be ensured. The wheel speed sensor has a higher sampling rate than the yaw rate sensor, and is advantageous in terms of control response.
(車輪速左右差)
実施例1の制動制御装置では、車輪速前後差に加え、車輪速左右差が小さいほど回生制動力の制限量をより大きくしている。
車両の旋回時には、旋回外側に重心が移動し、旋回外側の車輪の輪荷重は旋回内側の車輪の輪荷重よりも大きくなる。このため、前後輪の制動力配分を理想配分線に近似する直線特性に沿った制動力配分とした車両では、図9に示すように、右旋回時には、右輪のフリクションサークル(摩擦円)と比較して左輪のフリクションサークルが大きくなる。よって、旋回時には、左輪よりも先に右輪がタイヤ発生力の限界に到達する。このときの各車輪速の推移を図10に示す。
(Wheel speed left / right difference)
In the braking control device of the first embodiment, in addition to the wheel speed front-rear difference, the limit amount of the regenerative braking force is increased as the wheel speed left-right difference is smaller.
When the vehicle turns, the center of gravity moves to the outside of the turn, and the wheel load of the wheel on the outside of the turn becomes larger than the wheel load of the wheel on the inside of the turn. For this reason, in a vehicle in which the braking force distribution of the front and rear wheels is set to a braking force distribution along a linear characteristic that approximates an ideal distribution line, as shown in FIG. 9, when turning right, a friction circle (friction circle) of the right wheel The friction circle on the left wheel is larger than Therefore, when turning, the right wheel reaches the limit of the tire generating force before the left wheel. The transition of each wheel speed at this time is shown in FIG.
一方、前輪の回生制動を優先する車両では、図11に示すように、右旋回により左側に加重がかかっているものの、回生制動により、後輪と比較して前輪の絶対的な制動力が大きくなるため、後輪よりも先に前輪がタイヤ発生力の限界に到達する。図12は、このときの各車輪速の推移を示す図であり、車輪速前後差が大きくなる前に、左前輪の車輪速が低下して右前輪の車輪速に収束しているのがわかる。 On the other hand, in a vehicle that prioritizes regenerative braking of the front wheels, as shown in FIG. 11, although the left side is weighted by turning right, the absolute braking force of the front wheels is greater than that of the rear wheels due to regenerative braking. Therefore, the front wheel reaches the limit of the tire generating force before the rear wheel. FIG. 12 is a diagram showing transition of each wheel speed at this time, and it can be seen that the wheel speed of the left front wheel decreases and converges to the wheel speed of the right front wheel before the wheel speed front-rear difference increases. .
つまり、旋回時には、旋回半径の差により車輪速左右差が発生するが、アンダーステア傾向が出始めると、まず初期段階で車輪速左右差が収束し、その後、車輪速前後差が徐々に拡大している。 In other words, when turning, a wheel speed left / right difference occurs due to the difference in turning radius, but when an understeer tendency starts, the wheel speed left / right difference converges at an initial stage, and then the wheel speed front / back difference gradually increases. Yes.
これに対し、実施例1の制動制御装置では、制動旋回時の車輪速左右差により旋回初期の段階でアンダーステアの発生を予測し、車輪速左右差が小さいほど回生制動力をより制限することで、アンダーステアが発生する直前から回生制動力を制限することができ、アンダーステア傾向を抑えた旋回挙動の安定性確保を図ることができる。 On the other hand, in the braking control apparatus of the first embodiment, the occurrence of understeer is predicted at the initial stage of turning based on the difference between the left and right wheel speeds during braking turning, and the regenerative braking force is more limited as the difference between the left and right wheel speeds is smaller. The regenerative braking force can be limited immediately before understeer occurs, and the stability of the turning behavior can be secured while suppressing the understeer tendency.
図13は、実施例1の回生制動力制限制御作用を示す車輪速、車輪速前後差および車輪速左右差のタイムチャートである。
例えば、推定アンダーステア量である車輪速前後差のみに基づいて回生制動トルクを制限する場合、時点t2で車輪速前後差が回生制限を開始するためのしきい値となってから回生制動トルクの制限が開始されるため、アンダーステアが発生してから回生制動トルクが制限されるまでに時間を要している。
FIG. 13 is a time chart of the wheel speed, the wheel speed front-rear difference, and the wheel speed left-right difference showing the regenerative braking force limit control operation of the first embodiment.
For example, if the regenerative braking torque is limited only based on the difference between the front and rear wheel speeds, which is the estimated understeer amount, the regenerative braking torque is limited after the wheel speed front / rear difference reaches the threshold value for starting the regenerative restriction at time t2. Therefore, it takes time until the regenerative braking torque is limited after understeering occurs.
実施例1では、車輪速左右差の収束度合いに基づいて回生制動トルクを制限することで、時点t2よりも前の時点t1から回生制動トルクを制限することができる。すなわち、車輪速前後差に加え、車輪速左右差に基づいて回生制限量を設定することで、車輪速前後差に対する回生制限開始のしきい値をより浅く(小さく)することが可能となり、回生制限の介入を早めて旋回挙動の安定性を確保することができる。 In the first embodiment, the regenerative braking torque can be limited from time t1 before time t2 by limiting the regenerative braking torque based on the degree of convergence of the wheel speed left / right difference. In other words, by setting the regenerative limit amount based on the wheel speed left-right difference in addition to the wheel speed front-rear difference, it becomes possible to make the regeneration limit start threshold for the wheel speed front-rear difference shallower (smaller). It is possible to ensure the stability of the turning behavior by speeding up the intervention of the restriction.
次に、効果を説明する。
実施例1の車両の制動制御装置にあっては、以下に列挙する効果を奏する。
Next, the effect will be described.
The vehicle braking control apparatus according to the first embodiment has the following effects.
(1) 回生制動制限部5dは、車輪速左右差と車輪速前後差とに基づいて、回生制動力を制限するため、アンダーステアの発生初期段階から遅れなく回生制動力を制限して旋回挙動の安定性確保を図ることができる。
(1) The regenerative
(2) アンダーステア検出手段を、前後輪の車輪速差である車輪速前後差を検出する車輪速前後差検出部5bとし、回生制動制限部5dは、車輪速前後差が大きいほど、回生制限量をより大きくする。これにより、車両の旋回挙動状態量(発生ヨーレート等)からアンダーステア量を推定する場合と比較し、より早い段階でアンダーステア傾向を抑制することができるとともに、ヨーレートセンサ等、旋回挙動状態量を検出する手段を省くことができ、コスト的にも有利である。
(2) The understeer detection means is a wheel speed front / rear
(3) 回生制動制限部5dは、車輪速左右差が小さいほど、回生制限量をより大きくするため、アンダーステアの発生直後から回生制動トルクを制限することができ、旋回挙動の安定性確保を図ることができる。
(3) The regenerative
実施例2は、設定基準のステア特性における旋回時の理論車輪速左右差と、実際の車輪速左右差との偏差の微分値に基づいて、車輪速前後差に基づいて設定した回生制動力の制限量を変更する例である。なお、全体のシステム構成については、実施例1と同様であるため、図示ならびに説明を省略する。 In the second embodiment, the regenerative braking force set based on the difference between the front and rear wheel speeds based on the differential value of the difference between the theoretical difference between the left and right theoretical wheel speeds when turning and the actual difference between the left and right wheel speeds. This is an example of changing the limit amount. Since the entire system configuration is the same as that of the first embodiment, illustration and description are omitted.
実施例2の回生制動制限部5dでは、車輪速前後差に基づいて、回生制動時に要求制動トルクに対する回生制動トルクの配分比を小さく制限するための制限量を演算し、この制限量を、設定基準のステア特性における旋回時の理論車輪速左右差と、実際の車輪速左右差との偏差の微分値の符号に基づいて補正する。
The regenerative
[回生制動力制限制御処理]
図14は、実施例2のブレーキコントローラ5で実行される回生制動力制限制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、実施例1と同一の処理を行うステップには、同一のステップ番号を付して説明を省略する。
[Regenerative braking force limit control process]
FIG. 14 is a flowchart showing the flow of the regenerative braking force limit control process executed by the
ステップS11では、回生制動制限部5dにおいて、設定基準のステア特性における旋回時の理論車輪速左右差と、ステップS3で算出された実際の車輪速左右差との偏差の微分値を演算し、ステップS12へ移行する。ここで、設定基準のステア特性における旋回時の理論車輪速左右差は、車速と前輪の転舵角に応じて車両の諸元から求めることができるが、例えば、従動輪(左右後輪)の車輪速差から車両モデル等を用いて転舵角を推定する方法を採用することで、転舵角を検出するセンサを省くことができる。
In step S11, the regenerative
ステップS12では、回生制動制限部5dにおいて、ステップS2で演算された車輪速前後差に基づき、図15の回生制限量設定マップを参照して回生制限量を演算し、ステップS13へ移行する。図15の回生制限量設定マップにおいて、回生制限量は、車輪速前後差が大きいほど大きくなるように設定されている。
In step S12, the regenerative
ステップS13では、回生制動制限部5dにおいて、ステップS11で算出した微分値が負の値であるか否かを判定する。YESの場合にはステップS14へ移行し、NOの場合にはステップS15へ移行する。
In step S13, the regenerative
ステップS14では、回生制動制限部5dにおいて、前回の演算周期で演算された回生制限量を所定の割合で減少させた値を回生制限量とし、ステップS5へ移行する。ここで、回生制限量の減少割合は、一定値とするが、車速や舵角に応じて変化させてもよい。
In step S14, in the regenerative
ステップS15では、回生制動制限部5dにおいて、ステップS11で算出した微分値が正の値であるか否かを判定する。YESの場合にはステップS16へ移行し、NOの場合にはステップS17へ移行する。
In step S15, the regenerative
ステップS16では、回生制動制限部5dにおいて、ステップS12で演算された回生制限量を今回の回生制限量に設定し、ステップS5へ移行する。
In step S16, the regenerative
ステップS17では、回生制動制限部5dにおいて、前回の演算周期で演算された回生制限量を今回の回生制限量に設定し、ステップS5へ移行する。
In step S17, the regenerative
次に、作用を説明する。
[車輪速前後差の理論値と実測値との偏差の微分値に応じた回生制限ロジック]
実施例1で説明したように、制動旋回時におけるアンダーステア傾向は、その初期段階では車輪速左右差の収束となってあらわれ、その後、車輪速前後差の拡大により顕著となる。つまり、車輪速左右差の変化方向を見ることで、アンダーステア傾向がどの方向に向かうのかを予測することが可能である。
Next, the operation will be described.
[Regeneration restriction logic according to the differential value of the deviation between the theoretical value of wheel speed front and back difference and the actual measurement value]
As described in the first embodiment, the understeer tendency at the time of braking and turning appears as convergence of the wheel speed left-right difference at the initial stage, and then becomes remarkable due to the increase in the wheel speed front-rear difference. That is, it is possible to predict which direction the understeering direction is directed by looking at the change direction of the wheel speed left-right difference.
そこで、実施例2では、設定基準のステア特性における旋回時の理論車輪速左右差と、各車輪速センサ12,13,14,15の検出値から算出された実際の車輪速左右差の微分値を演算し、この微分値に基づいて、車輪速前後差に応じて設定した回生制限量を変更することで、アンダーステア傾向に対する回生制限の感度を高め、旋回挙動の安定性確保と実用燃費の向上との両立を達成しようとするものである。
以下、微分値の値に応じた回生制限量の具体的な補正方法を示す。
Accordingly, in the second embodiment, the differential value of the theoretical wheel speed left / right difference during turning in the steering characteristic of the setting reference and the actual wheel speed left / right difference calculated from the detection values of the
Hereinafter, a specific correction method for the regenerative restriction amount in accordance with the differential value will be described.
(a) 微分値が正の値である場合(図16(a)の場合)には、車輪速前後差に応じて求めた回生制限量を用いて要求回生トルクを制限する。このとき、図14に示したフローチャートでは、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS11→ステップS12→ステップS13→ステップS15→ステップS16→ステップS5→ステップS6へと進む流れとなり、ステップS16では、車輪速前後差に応じた回生制限量を最終的な回生制限量とする。 (a) When the differential value is a positive value (in the case of FIG. 16 (a)), the required regenerative torque is limited using the regenerative restriction amount determined according to the wheel speed longitudinal difference. At this time, in the flowchart shown in FIG. 14, the flow proceeds from step S1 → step S2 → step S3 → step S11 → step S12 → step S13 → step S15 → step S16 → step S5 → step S6. The regenerative restriction amount corresponding to the difference in wheel speed before and after is set as the final regeneration restriction amount.
微分値が正の値である場合、車輪速左右差は収束する方向、すなわち、アンダーステア傾向が強まる方向に進んでいると判定できるため、その場合は、車輪速前後差から推定されるアンダーステア量に応じた回生制限量とすることで、アンダーステア傾向をより早期に抑制することができ、旋回挙動の安定化を図ることができる。 If the differential value is a positive value, it can be determined that the difference between the wheel speed and the left / right wheel speed is converging, i.e., the direction in which the understeer tendency is increasing. By setting the regeneration limit amount accordingly, the understeer tendency can be suppressed earlier and the turning behavior can be stabilized.
(b) 偏差の微分値がゼロである場合(図16(b)の場合)には、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS11→ステップS12→ステップS13→ステップS15→ステップS17→ステップS5→ステップS6へと進み、ステップS17では、前回の回生制限量を維持する。 (b) If the differential value of the deviation is zero (in the case of FIG. 16 (b)), step S1, step S2, step S3, step S11, step S12, step S13, step S15, step S17, step S5 → Proceed to step S6. In step S17, the previous regeneration limit amount is maintained.
微分値がゼロである場合、車輪速左右差は一定、すなわち、アンダーステア傾向が変動していないと判定できるため、その場合は、回生制限量を維持することで、過度に回生制動トルクが制限されるのを防止でき、実用燃費の向上を図ることができる。 When the differential value is zero, it can be determined that the wheel speed difference between the left and right wheels is constant, i.e., the understeer tendency does not fluctuate.In this case, the regenerative braking torque is excessively limited by maintaining the regenerative limit amount. Can be prevented, and the practical fuel consumption can be improved.
(c) 偏差の微分値が負の値である場合(図16(c)の場合)には、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS11→ステップS12→ステップS13→ステップS14→ステップS5→ステップS6へと進む流れとなり、ステップS14では、回生制限量を前回値よりも減少させる。 (c) If the differential value of the deviation is negative (in the case of FIG. 16 (c)), step S1, step S2, step S3, step S11, step S12, step S13, step S14, step S5, step S5 The flow proceeds to step S6. In step S14, the regeneration limit amount is decreased from the previous value.
微分値が負の値である場合、車輪速左右差は拡大する方向、すなわち、アンダーステア傾向が弱まる方向に進んでいると判定できるため、その場合は、車輪速前後差から推定されるアンダーステア量に応じた回生制限量を減少させることで、回生制動を早期に回復させ、実用燃費の向上を図ることができる。 If the differential value is a negative value, it can be determined that the difference between the wheel speed and the left / right wheel speed is increasing, i.e., the direction in which the understeer tendency is weakened. By reducing the corresponding regenerative restriction amount, regenerative braking can be recovered early and the practical fuel consumption can be improved.
次に、効果を説明する。
実施例2の車両の制動制御装置にあっては、実施例1の効果(1),(2)に加え、以下に列挙する効果を奏する。
Next, the effect will be described.
The vehicle braking control apparatus according to the second embodiment has the following effects in addition to the effects (1) and (2) of the first embodiment.
(4) 回生制動制限部5dは、設定基準のステア特性における旋回時の理論車輪速左右差と、実際の車輪速左右差との偏差の微分値に基づいて、アンダーステア傾向に応じた回生制限量を変更する。これにより、アンダーステア傾向に対する回生制限の感度を高めることができ、旋回挙動の安定性確保と実用燃費の向上との両立を達成することができる。
(4) The regenerative
(5) 回生制動制限部5dは、微分値が正の値である場合、回生制動力の制限量を車輪速前後差から推定されたアンダーステア量に応じた値とするため、アンダーステア傾向をより早期に抑制することができる。
(5) When the differential value is a positive value, the regenerative
(6) 回生制動制限部5dは、微分値がゼロである場合、前回の回生制動力の制限量を維持するため、過度に回生制動トルクが制限されるのを防止でき、実用燃費の向上を図ることができる。
(6) When the differential value is zero, the regenerative
(7) 回生制動制限部5dは、微分値が負の値である場合、回生制動力の制限量を前回値よりも減少させるため、アンダーステア傾向が収束している場合には、回生制動を早期に回復させ、実用燃費の向上を図ることができる。
(7) When the differential value is negative, the regenerative
実施例3は、設定基準のステア特性における旋回時の理論車輪速左右差と、実際の車輪速左右差との偏差の微分値の傾きの大きさに応じて、車輪速前後差に基づいて設定した回生制限量を補正する例である。なお、全体のシステム構成については、実施例1と同様であるため、図示ならびに説明を省略する。 The third embodiment is set based on the difference between the front and rear wheel speeds in accordance with the magnitude of the gradient of the difference between the theoretical difference between the left and right theoretical wheel speeds when turning and the actual difference between the left and right wheel speeds. This is an example of correcting the regenerative restriction amount. Since the entire system configuration is the same as that of the first embodiment, illustration and description are omitted.
実施例3の回生制動制限部5dでは、車輪速前後差に基づいて、回生制動時に要求制動トルクに対する回生制動トルクの配分比を小さく制限するための制限量を演算し、この制限量を、設定基準のステア特性における旋回時の理論車輪速左右差と、実際の車輪速左右差との偏差の微分値の大きさに基づいて補正する。
The regenerative
[回生制動力制限制御処理]
図17は、実施例3のブレーキコントローラ5で実行される回生制動力制限制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、実施例1または実施例2と同一の処理を行うステップには、同一のステップ番号を付して説明を省略する。
[Regenerative braking force limit control process]
FIG. 17 is a flowchart showing the flow of the regenerative braking force limit control process executed by the
ステップS21では、微分値の大きさに応じてステップS12で演算された回生制限量を補正し、ステップS5へ移行する。このステップでは、図18の補正ゲイン設定マップを参照し、ステップS11で演算された微分値から補正ゲインを算出し、算出した補正ゲインをステップS12で演算された回生制限量に乗算する。図18において、補正ゲインは、微分値の絶対値が大きいほど、すなわち、微分値が小さいほど、より小さな値(<1)となるように設定されている。 In step S21, the regeneration limit amount calculated in step S12 is corrected according to the magnitude of the differential value, and the process proceeds to step S5. In this step, referring to the correction gain setting map of FIG. 18, the correction gain is calculated from the differential value calculated in step S11, and the calculated correction gain is multiplied by the regeneration limit amount calculated in step S12. In FIG. 18, the correction gain is set such that the larger the absolute value of the differential value, that is, the smaller the differential value, the smaller the value (<1).
ステップS22では、微分値の大きさに応じてステップS12で演算された回生制限量を補正し、ステップS5へ移行する。このステップでは、図19の補正ゲイン設定マップを参照し、ステップS11で演算された微分値から補正ゲインを算出し、算出した補正ゲインをステップS12で演算された回生制限量に乗算する。図19において、補正ゲインは、微分値が大きいほど、より大きな値(>1)となるように設定されている。 In step S22, the regeneration limit amount calculated in step S12 is corrected according to the magnitude of the differential value, and the process proceeds to step S5. In this step, referring to the correction gain setting map of FIG. 19, the correction gain is calculated from the differential value calculated in step S11, and the calculated correction gain is multiplied by the regeneration limit amount calculated in step S12. In FIG. 19, the correction gain is set to be a larger value (> 1) as the differential value is larger.
次に、作用を説明する。
実施例3では、設定基準のステア特性における旋回時の理論車輪速左右差と、実際の車輪速左右差との偏差の微分値を演算し、この微分値の符号に基づいて、車輪速前後差に応じた回生制限量を変更するため、実施例2と同様に、アンダーステア傾向に対する回生制限の感度を高め、旋回挙動の安定性確保と実用燃費の向上との両立を図ることができる。
Next, the operation will be described.
In the third embodiment, the differential value of the deviation between the theoretical wheel speed left / right difference during turning and the actual wheel speed left / right difference in the steering characteristics of the setting reference is calculated, and the wheel speed longitudinal difference is calculated based on the sign of this differential value. In order to change the regenerative restriction amount according to the same as in Example 2, it is possible to increase the sensitivity of the regenerative restriction with respect to the understeer tendency, and to ensure both the stability of the turning behavior and the improvement of the practical fuel consumption.
さらに、実施例3では、微分値が正の値である場合には、微分値が大きいほど回生制限量をより大きくしている。このとき、図17のフローチャートでは、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS11→ステップS12→ステップS13→ステップS15→ステップS22→ステップS5→ステップS6へと進む流れとなり、ステップS22では、微分値が大きいほど補正ゲインを大きくし、回生制限量をより大きな値に補正する。 Furthermore, in Example 3, when the differential value is a positive value, the regeneration limit amount is increased as the differential value increases. At this time, in the flowchart of FIG. 17, the process proceeds from step S1, step S2, step S3, step S11, step S12, step S13, step S15, step S22, step S5, and step S6. The larger the value, the larger the correction gain, and the regeneration limit amount is corrected to a larger value.
つまり、正の微分値は、アンダーステア傾向の増加勾配をあらわすものであるため、微分値の大きさをみることで、アンダーステア傾向がどの程度強まるのかを予測できる。よって、アンダーステア傾向が強まる度合いに応じて車輪速前後差に基づく回生制限量を補正することで、アンダーステアの増大を先読みした回生制動トルクの制限が可能となり、旋回挙動の安定性確保を図ることができる。 In other words, since the positive differential value represents an increasing gradient of the understeer tendency, it is possible to predict how much the understeer tendency will increase by looking at the magnitude of the differential value. Therefore, by correcting the regenerative limit amount based on the difference between the front and rear wheel speeds according to the degree to which the understeer tendency increases, it becomes possible to limit the regenerative braking torque that pre-reads the increase in understeer, and to ensure the stability of the turning behavior. it can.
また、微分値が負の値である場合には、微分値が小さいほど(微分値の絶対値が大きいほど)回生制動量をより小さくしている。このとき、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS11→ステップS12→ステップS13→ステップS21→ステップS5→ステップS6へと進む流れとなり、ステップS21では、微分値の絶対値が大きいほど補正ゲインを小さくし、回生制限量をより小さな値に補正する。 When the differential value is a negative value, the regenerative braking amount is made smaller as the differential value is smaller (the absolute value of the differential value is larger). At this time, the flow proceeds from step S1 → step S2 → step S3 → step S11 → step S12 → step S13 → step S21 → step S5 → step S6. In step S21, the correction gain increases as the absolute value of the differential value increases. Decrease and correct the regeneration limit to a smaller value.
つまり、負の微分値は、アンダーステア傾向の減少勾配をあらわすものであるため、微分値の大きさをみることで、アンダーステア傾向がどの程度弱まるのかを予測できる。よって、アンダーステアが弱まる度合いに応じて車輪速前後差に基づく回生制限量を補正することで、アンダーステア傾向の減少を先読みした回生制動トルクの制限が可能となり、過度な回生制動トルクの制限を防止して実用燃費の向上を図ることができる。 In other words, since the negative differential value represents a decreasing gradient of the understeer tendency, it can be predicted how much the understeer tendency is weakened by looking at the magnitude of the differential value. Therefore, by correcting the regenerative limit amount based on the difference between the front and rear wheel speeds according to the degree to which the understeer weakens, it becomes possible to limit the regenerative braking torque that pre-reads the decrease in the understeer tendency, and prevents excessive regenerative braking torque limitation. Therefore, it is possible to improve the practical fuel consumption.
次に、効果を説明する。
実施例3の車両の制動制御装置では、実施例1の効果(1),(2)、実施例2の効果(4)〜(7)に加え、以下に列挙する効果を奏する。
Next, the effect will be described.
The vehicle braking control apparatus according to the third embodiment has the following effects in addition to the effects (1) and (2) of the first embodiment and the effects (4) to (7) of the second embodiment.
(8) 回生制動制限部5dは、設定基準のステア特性における旋回時の理論車輪速左右差と、検出された車輪速左右差との偏差の微分値が正の値である場合、微分値が大きいほど回生制動力の制限量をより大きくするため、アンダーステアの増大を先読みした回生制動トルクの制限が可能となり、旋回挙動の安定性確保を図ることができる。
(8) The regenerative
(9) 回生制動制限部5dは、設定基準のステア特性における旋回時の理論車輪速左右差と、検出された車輪速左右差との偏差の微分値が負の値である場合、微分値が小さいほど回生制動力の制限量をより小さくするため、アンダーステア傾向の減少を先読みした回生制動トルクの制限が可能となり、過大な回生制動トルクの制限を防止して実用燃費の向上を図ることができる。
(9) When the differential value of the deviation between the theoretical difference between the left and right theoretical wheel speeds when turning and the detected difference between the left and right wheel speeds is a negative value, the regenerative
(他の実施例)
以上、本発明の車両の制動制御装置を実施例1〜3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。
(Other examples)
As mentioned above, although the braking control apparatus of the vehicle of this invention has been demonstrated based on Examples 1-3, it is not restricted to these Examples about a concrete structure, Each claim of a claim Design changes and additions are allowed without departing from the gist of the invention.
実施例2と実施例3を組み合わせてもよい。例えば、設定基準のステア特性における旋回時の理論車輪速左右差と、検出された車輪速左右差との偏差の微分値が正の値である場合には、実施例3のように微分値の大きさに応じて回生制限量を補正し、微分値が負の値である場合には、実施例2のように回生制限量を一定の割合で減少させる構成としてもよい。 Example 2 and Example 3 may be combined. For example, when the differential value of the deviation between the theoretical difference between the left and right theoretical wheel speeds when turning in the steering characteristic of the setting reference and the detected difference between the left and right wheel speeds is a positive value, as in the third embodiment, If the regenerative restriction amount is corrected according to the magnitude and the differential value is a negative value, the regenerative restriction amount may be reduced at a constant rate as in the second embodiment.
E エンジン
MG1 第1モータジェネレータ
MG2 第2モータジェネレータ(回生制動手段)
MG3 第3モータジェネレータ
OS 出力スプロケット
TM 動力分割機構
1 エンジンコントローラ
2 モータコントローラ
3 パワーコントロールユニット
4 バッテリ
5 ブレーキコントローラ
5a 制動制御部(制動力制御手段)
5b 車輪速前後差検出部(車輪速前後差検出手段)
5c 車輪速左右差検出部(車輪速左右差検出手段)
5d 回生制動制限部(回生制動力制限手段)
6 統合コントローラ
7 アクセル開度センサ
8 車速センサ
9 エンジン回転数センサ
10 第1モータジェネレータ回転数センサ
11 第2モータジェネレータ回転数センサ
12 前左車輪速センサ
13 前右車輪速センサ
14 後左車輪速センサ
15 後右車輪速センサ
17 マスタシリンダ圧センサ
18 ブレーキストロークセンサ
19 ブレーキ液圧ユニット
20 前左車輪ディスクブレーキ(摩擦制動手段)
21 前右車輪ディスクブレーキ(摩擦制動手段)
22 後左車輪ディスクブレーキ(摩擦制動手段)
23 後右車輪ディスクブレーキ(摩擦制動手段)
E engine
MG1 1st motor generator
MG2 Second motor generator (regenerative braking means)
MG3 3rd motor generator
OS output sprocket
TM Power split
5b Wheel speed longitudinal difference detector (wheel speed longitudinal difference detector)
5c Wheel speed left / right difference detection unit (wheel speed left / right difference detection means)
5d regenerative braking limiting unit (regenerative braking force limiting means)
6 integrated controller 7
21 Front right wheel disc brake (friction braking means)
22 Rear left wheel disc brake (friction braking means)
23 Rear right wheel disc brake (friction braking means)
Claims (7)
前後各輪に設けられ、摩擦制動力を出力する摩擦制動手段と、
運転者の要求制動力に基づき、前記摩擦制動力と前記回生制動力とを配分する回生協調ブレーキ制御を実行する制動力制御手段と、
車両の設定基準のステア特性に対するアンダーステア特性の度合いであるアンダーステア傾向を検出するアンダーステア検出手段と、
前記アンダーステア傾向が高いほど、前記回生制動力をより小さく制限する回生制動力制限手段と、
を有する車両の制動制御装置において、
左右輪の車輪速差である車輪速左右差を検出する車輪速左右差検出手段を備え、
前記回生制動力制限手段は、前記設定基準のステア特性における旋回時の理論車輪速左右差と、前記検出された車輪速左右差との偏差の微分値に基づいて、前記アンダーステア傾向に応じた前記回生制動力の制限量を変更することを特徴とする車両の制動制御装置。 Regenerative braking means provided on the left and right front wheels and outputting regenerative braking force;
Friction braking means provided on each of the front and rear wheels and outputting friction braking force;
Braking force control means for executing regenerative cooperative brake control for allocating the friction braking force and the regenerative braking force based on a driver's required braking force;
An understeer detecting means for detecting an understeer tendency which is a degree of an understeer characteristic with respect to a vehicle setting reference steer characteristic;
Regenerative braking force limiting means for limiting the regenerative braking force to be smaller as the understeer tendency is higher;
In a braking control device for a vehicle having
A wheel speed left / right difference detecting means for detecting a wheel speed left / right difference which is a wheel speed difference between the left and right wheels,
The regenerative braking force limiting means is based on the differential value of the deviation between the theoretical wheel speed left / right difference during turning in the steering characteristic of the setting reference and the detected wheel speed left / right difference according to the understeer tendency. A braking control apparatus for a vehicle, characterized in that a limit amount of the regenerative braking force is changed.
前記アンダーステア検出手段は、前後輪の車輪速差である車輪速前後差を検出する車輪速前後差検出手段であり、
前記回生制動力制限手段は、前記車輪速前後差が大きいほど、前記回生制動力をより小さく制限することを特徴とする車両の制動制御装置。 The vehicle braking control device according to claim 1,
The understeer detection means is a wheel speed front / rear difference detection means for detecting a wheel speed front / rear difference which is a wheel speed difference between the front and rear wheels,
The regenerative braking force limiting means limits the regenerative braking force to a smaller value as the wheel speed front-rear difference is larger.
前記回生制動力制限手段は、前記微分値が正の値である場合、前記回生制動力の制限量を前記アンダーステア傾向に応じた前記回生制動力の制限量とすることを特徴とする車両の制動制御装置。 In the vehicle braking control device according to claim 1 or 2,
The regenerative braking force limiting means, when the differential value is a positive value, sets the limiting amount of the regenerative braking force as the limiting amount of the regenerative braking force according to the understeer tendency. Control device.
前記回生制動力制限手段は、前記微分値がゼロである場合、前回の回生制動力の制限量を維持することを特徴とする車両の制動制御装置。 The braking control apparatus for a vehicle according to any one of claims 1 to claim 3,
The vehicle regenerative braking force limiting means maintains the previous regenerative braking force limit when the differential value is zero.
前記回生制動力制限手段は、前記微分値が負の値である場合、前回の回生制動力の制限量よりも制限量を減少させることを特徴とする車両の制動制御装置。 The vehicle braking control device according to any one of claims 1 to 4,
The regenerative braking force limiting means reduces the limiting amount from the previous limiting amount of the regenerative braking force when the differential value is a negative value.
前記回生制動力制限手段は、前記微分値が正の値である場合、微分値が大きいほど前記アンダーステア傾向に応じた前記回生制動力の制限量をより大きな値に補正することを特徴とする車両の制動制御装置。 In the vehicle braking control device according to claim 1 or 2 ,
The regenerative braking force limiting means corrects the regenerative braking force limit amount according to the understeer tendency to a larger value as the differential value is larger when the differential value is a positive value. Braking control device.
前記回生制動力制限手段は、前記微分値が負の値である場合、微分値が小さいほど前記アンダーステア傾向に応じた前記回生制動力の制限量をより小さな値に補正することを特徴とする車両の制動制御装置。 In the vehicle braking control device according to claim 1, 2 or 6 ,
The regenerative braking force limiting means, when the differential value is a negative value, corrects the regenerative braking force limit amount according to the understeer tendency to a smaller value as the differential value is smaller. Braking control device.
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