JP6278974B2 - 制動力制御システム - Google Patents

制動力制御システム Download PDF

Info

Publication number
JP6278974B2
JP6278974B2 JP2015546694A JP2015546694A JP6278974B2 JP 6278974 B2 JP6278974 B2 JP 6278974B2 JP 2015546694 A JP2015546694 A JP 2015546694A JP 2015546694 A JP2015546694 A JP 2015546694A JP 6278974 B2 JP6278974 B2 JP 6278974B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
braking force
vehicle
torque
rear wheel
regenerative
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2015546694A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2015068800A1 (ja
Inventor
繁 土井
繁 土井
晃生 下田
晃生 下田
久則 柳田
久則 柳田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Publication of JPWO2015068800A1 publication Critical patent/JPWO2015068800A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6278974B2 publication Critical patent/JP6278974B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/176Brake regulation specially adapted to prevent excessive wheel slip during vehicle deceleration, e.g. ABS
    • B60T8/1766Proportioning of brake forces according to vehicle axle loads, e.g. front to rear of vehicle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/26Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force characterised by producing differential braking between front and rear wheels
    • B60T8/266Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force characterised by producing differential braking between front and rear wheels using valves or actuators with external control means
    • B60T8/267Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force characterised by producing differential braking between front and rear wheels using valves or actuators with external control means for hybrid systems with different kind of brakes on different axles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2270/00Further aspects of brake control systems not otherwise provided for
    • B60T2270/60Regenerative braking
    • B60T2270/602ABS features related thereto
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2270/00Further aspects of brake control systems not otherwise provided for
    • B60T2270/60Regenerative braking
    • B60T2270/604Merging friction therewith; Adjusting their repartition
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/32Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
    • B60T8/34Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition
    • B60T8/40Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition comprising an additional fluid circuit including fluid pressurising means for modifying the pressure of the braking fluid, e.g. including wheel driven pumps for detecting a speed condition, or pumps which are controlled by means independent of the braking system
    • B60T8/4072Systems in which a driver input signal is used as a control signal for the additional fluid circuit which is normally used for braking
    • B60T8/4081Systems with stroke simulating devices for driver input

Description

本発明は、制動力制御システムに関する。
特許文献1には、前輪をエンジン、後輪をモータで駆動する四輪駆動車において、エンジンブレーキトルクを理想制動トルク配分に従って前後輪に配分することで、前後輪の一方がロック傾向になるのを抑制する技術について開示されている。
特開2004−268901号公報
しかしながら、車両の制動を行う場合に、車両の前後輪のうち後輪が前輪より先にロックしてしまうと、車両の挙動が不安定になる恐れがある。一方、前輪が後輪より先にロックしても、後輪が前輪より先にロックしてしまう場合より車両挙動は不安定にはなりにくい。
これに対して、特許文献1の技術は、理想制動トルク配分に従って単純に前輪と後輪とにエンジンブレーキトルクを配分しているだけであって、回生制動力を用いる車両において後輪が前輪より先にロックしてしまうのを防止して、車両挙動の安定化を図る点については考慮されていない。
そこで、本発明は、車両挙動の安定化を図ることができる制動力制御システムを提供することを課題とする。
本発明の一形態は、車両の後輪を駆動する第1のモータ・ジェネレータで発生させる後輪の回生制動力を制御する回生制動力制御部と、前記車両の後輪で発生させる摩擦制動力を制御する摩擦制動力制御部と、前記後輪にかかる総制動力が予め設定されている値を超えないように、前記摩擦制動力とエンジンブレーキ相当の分を含む前記回生制動力とを決定する制動力決定部と、を備える後輪の制動力制御システムである。
本発明によれば、後輪に対する摩擦制動力と回生制動力との総制動力が予め設定されている値を超えないようにして、後輪が前輪より先にロックしてしまうことを防止することが可能となる。よって、車両挙動の安定化を図ることができる。
また、摩擦制動力が線形の特性しか出力できないのに対して、制御性が高いモータ・ジェネレータで回生制動力を調整して、総制動力が予め設定されている値を超えないようにすることができる。
前記の場合に、前記制動力決定部は、前記予め設定されている値が、前記後輪がロックしないような前記後輪の理想制動力配分に基づいているようにしてもよい。
本発明によれば、後輪に対する摩擦制動力と回生制動力との総制動力が後輪の理想制動力配分に基づいて予め設定されている値を超えないので、後輪が前輪より先にロックしてしまうことを防止することができる。
前記の場合に、前記制動力決定部は、前記予め設定されている値を前記車両の前輪についてロックする限界値の制動力より小さな値としてもよい。
本発明によれば、後輪に対する摩擦制動力と回生制動力との総制動力を、前輪についてロックする限界値の制動力より小さな値に制限して、後輪が前輪より先にロックしてしまうことを防止することができる。
前記の場合に、前記回生制動力制御部は、前記車両の前輪を駆動する第2のモータ・ジェネレータで発生させる前輪の回生制動力も制御し、前記摩擦制動力制御部は、前記車両の前輪で発生させる摩擦制動力も制御し、前記制動力決定部は、当該前輪で発生させる摩擦制動力と前記後輪で発生させる摩擦制動力との摩擦制動力の配分を設定していて、前記車両に発生する減速度が所定範囲内となるときに、前記設定された配分に基づく前記後輪で発生させる摩擦制動力の分配は前記後輪についてロックする限界値より小さくし、前記前輪で発生させる摩擦制動力の分配は前記前輪についてロックする限界値より大きくするようにしてもよい。
本発明によれば、前輪を後輪に先行して確実にロックさせることができる。
前記の場合に前記回生制動力制御部は、前記車両の前輪を駆動する第2のモータ・ジェネレータで発生させる前輪の回生制動力も制御し、前記摩擦制動力制御部は、前記車両の前輪で発生させる摩擦制動力も制御し、前記車両のスリップ状態を検出するスリップ状態検出部を有し、前記回生制動力が発生している前記車両のスリップ状態を前記スリップ状態検出部が検出したときに、前記前輪に付与している前記回生制動力と、前記後輪に付与している前記回生制動力と、を所定の割合で低減するようにしてもよい。
本発明によれば、回生制動力が発生している車両がスリップ状態のときには、前輪と後輪に付与されている回生制動力が低減する。これによって、前輪と後輪のグリップ力を回復させることができる。また、前輪と後輪で低減する回生制動力が所定の割合になる。例えば、前輪と後輪に付与される回生制動力が理想配分比の時に、前輪で低減する回生制動力と、後輪で低減する回生制動力の比(割り合い)を理想配分比とすることもできる。この場合、低減した後の回生制動力も前輪と後輪に理想配分比で配分される。したがって、制動時の車両の挙動が安定する。
前記の場合に、前記所定の割合は、前記摩擦制動力を前記前輪と前記後輪に配分するときの理想配分比としてもよい。
本発明によれば、車両がスリップ状態のときに前輪で低減する回生制動力と、後輪で低減する回生制動力の比(割り合い)を理想配分比とすることができ、低減した後の回生制動力も前輪と後輪に理想配分比で配分される。したがって、制動時の車両の挙動が安定する。
前記の場合に、前記所定の割合は、前記後輪に付与される前記回生制動力と前記摩擦制動力の合計が、前記後輪がロックする限界制動力を超えないように設定されることを特徴とする。
本発明によれば、後輪に配分されて付与される回生制動力が限界制動力を超えないため、後輪のロックによるスリップが回避される。したがって、制動時の車両の挙動が安定する。
前記の場合に、前記車両のスリップ状態を検出したときに前記摩擦制動力を低減させるアンチロックブレーキ制御を実行するABS制御装置をさらに備え、前記スリップ状態検出部が前記車両のスリップ状態を検出して、前記前輪及び前記後輪に付与される前記回生制動力を低減するときの車両状態の変化は、前記ABS制御装置が前記車両のスリップ状態を検出する時の車両状態の変化よりも小さいようにしてもよい。
本発明によれば、スリップ状態検出部は、アンチロックブレーキ制御を実行するABS制御装置よりも先に車両のスリップ状態を検出できる。つまり、スリップ状態検出部は、アンチロックブレーキ制御を実行するABS制御装置よりも小さなスリップを検出できる。したがって、アンチロックブレーキ制御が実行されるよりも先に、前輪と後輪に付与されている回生制動力が低減され、制動時の車両の挙動が安定する。
前記の場合に、前記スリップ状態検出部が前記車両のスリップ状態を検出したときに、アクセルペダルが踏み込み操作されている場合、前記前輪及び前記後輪が、前記第1、第2のモータ・ジェネレータで駆動する走行モードに切り替わることを特徴とする。
本発明によれば、車両が低μ路などスリップしやすい路面を走行する場合であっても、安定した走行が可能になり、ひいては、制動時の車両挙動も安定する。
本発明によれば、車両挙動の安定化を図ることができる制動力制御システムを提供することができる。
本発明の実施形態1である車両の要部系統図である。 本発明の実施形態1である車両に搭載される制動装置の概要を表す構成図である。 本発明の実施形態1である車両の制動力制御システムの制御系を説明するブロック図である。 本発明の実施形態1である車両の制動力制御システムが実現する摩擦制動力と回生制動力との協調制御を行う際の制動力バランスについて説明するグラフである。 本発明の実施形態1である車両の制動力制御システムにおいて設定値a2の算出方法について説明する説明図である。 本発明の実施形態1である車両の制動力制御システムのトータル回生限界算出部の機能ブロック図である。 本発明の実施形態1である車両の制動力制御システムの前輪・後輪回生可能トルク算出部が実行する処理について説明するフローチャートである。 本発明の実施形態2である制動力制御システムが備わる車両の概略構成図である。 本発明の実施形態2である車両がモータ・ジェネレータで走行する走行モードを示す模式図であり、(a)は後輪EV走行を示す図、(b)は前輪EV走行を示す図、(c)は4輪EV走行を示す図である。 本発明の実施形態2で後輪EV走行時の目標制動トルクと、回生制動トルク及び摩擦制動トルクを示す図である。 本発明の実施形態2で減速度に応じた限界制動トルクを示す図である。 本発明の実施形態2で4輪EV走行する車両の車輪に付与される目標制動トルクを示す図である。 本発明の実施形態2でスリップ低減動作が実行されるときに車輪に付与される制動トルクの変化を示す図である。 本発明の実施形態2で、(a)は、発生可能回生トルクがスリップ回避回生トルクよりも大きいときの制動トルクを示す図、(b)は、発生可能回生トルクがスリップ回避回生トルクよりも小さいときの制動トルクを示す図である。
以下、本発明の実施形態について図面を用いて複数例説明する。
[実施形態1]
図1は、本発明の実施形態1である車両10の要部系統図である。この車両10は、例えば四輪駆動のハイブリッド車両であり、車両10の前側に設けられた左右一対の前輪2aR、2aLと、車両10の後側に設けられた左右一対の後輪2bR、2bLと、を備えている。
車両10は、エンジン3と、前輪モータ・ジェネレータ4(第2のモータ・ジェネレータ)と、トランスミッション5とを例えば直列に連結した、例えばパラレル型のハイブリッド車両であり、エンジン3及び前輪モータ・ジェネレータ4の駆動力は、トランスミッション5及びディファレンシャル(図示省略)を介して車軸6に設けられた左右の前輪2aR、2aLに配分されて伝達される。車両10の前輪2aR、2aLは、エンジン3のみで駆動することも、前輪モータ・ジェネレータ4のみの駆動することも、エンジン3及び前輪モータ・ジェネレータ4の協働で駆動することもできる。
また、車両後方には、後輪モータ・ジェネレータ7a、7b(第1のモータ・ジェネレータ)が設けられ、後輪モータ・ジェネレータ7aは後輪2bRを、後輪2bLは後輪モータ・ジェネレータ7bを、それぞれ駆動することができる。
車両10の例えば後部に搭載されたバッテリ8は、前輪、後輪モータ・ジェネレータ4、7a、7bと電力の授受を行う二次電池である。バッテリ8と、前輪、後輪モータ・ジェネレータ4、7a、7bとは、それぞれ電源回路9a、9b、9cを介して電源ラインで接続されている。電源回路9a、9b、9cは、いずれも、バッテリ8の直流電力を三相交流の電力に変換して前輪、後輪モータ・ジェネレータ4、7a、7bへ供給するインバータ回路を備えている。また、バッテリ8は、前輪、後輪モータ・ジェネレータ4、7a、7bで回生した電力を蓄電する。
車両10の走行駆動の一例について説明する。車両10が発進する際には、後輪モータ・ジェネレータ7a、7bで後輪2bR、2bLのみを駆動する。その後、車両10の速度が高まると、エンジン3の駆動力のみで走行する。加速したいときには、前輪モータ・ジェネレータ4でエンジン3をアシストし、さらに、後輪モータ・ジェネレータ7a、7bも駆動して、4輪駆動で走行する。減速するときには、例えば全ての前輪、後輪モータ・ジェネレータ4、7a、7bで回生を行い、回生電力をバッテリ8に蓄積する。
図2は、車両10に搭載される制動装置200の概要を表す構成図である。この制動装置200は、所謂ブレーキ・バイ・ワイヤ(Brake By Wire)により車両の摩擦制動力を発生する装置である。
制動装置200は、ブレーキペダル212の操作により運転者が入力した踏力をブレーキ液圧に変換するマスタシリンダ234等を備えた入力装置214、マスタシリンダ234で発生したブレーキ液圧に応じて、または、そのブレーキ液圧とは無関係にブレーキ液圧を発生させるモータシリンダ装置216、車両挙動安定化装置218、ディスクブレーキ機構230a〜230dなどを備える。モータシリンダ装置216は、電動モータ272の駆動力を受けてブレーキ液圧を発生させる第1及び第2スレーブピストン277a、277bを備える。
なお、配管222a〜222fには、各部のブレーキ液圧を検出するブレーキ液圧センサPm、Pp、Phが設けられている。また、車両挙動安定化装置218は、ブレーキ液加圧用のポンプ273を備える。
モータシリンダ装置216には(車両挙動安定化装置218を介して)、図示しない車両の右側前輪2aRに設けられたディスクブレーキ機構230aで液圧により摩擦制動力を発生させるホイールシリンダ232FRと、左側後輪2bLに設けられたディスクブレーキ機構230bに液圧により摩擦制動力を発生させるホイールシリンダ232RLと、右側後輪2bRに設けられたディスクブレーキ機構230cに液圧により摩擦制動力を発生させるホイールシリンダ232RRと、左側前輪2aLに設けられたディスクブレーキ機構230dに液圧により摩擦制動力を発生させるホイールシリンダ232FLと、が接続される。
次に、制動装置200の基本動作について説明する。制動装置200では、モータシリンダ装置216やバイ・ワイヤの制御を行う制御系の正常作動時において、運転者がブレーキペダル212を踏むと、いわゆるバイ・ワイヤ式のブレーキシステムがアクティブになる。具体的には、正常作動時の制動装置200では、運転者がブレーキペダル212を踏むと(後述のブレーキペダルストロークセンサ13で検出)、第1遮断弁260a及び第2遮断弁260bが、マスタシリンダ234と各車輪を制動するディスクブレーキ機構230a〜230d(ホイールシリンダ232FR、232RL、232RR、232FL)との連通を遮断した状態で、モータシリンダ装置216が、モータ272の駆動により発生するブレーキ液圧を用いてディスクブレーキ機構230a〜230dを作動させて、各車輪を制動する。
また、正常作動時は、第1遮断弁260a及び第2遮断弁260bが遮断される一方、第3遮断弁262が開弁され、ブレーキ液は、マスタシリンダ234からストロークシミュレータ264に流れ込むようになり、第1遮断弁260a及び第2遮断弁260bが遮断されていても、ブレーキ液が移動し、ブレーキペダル212操作時にはストロークが生じ、ペダル反力が発生するようになる。
一方、制動装置200では、モータシリンダ装置216などが不作動である異常時において、運転者がブレーキペダル212を踏むと、既存の油圧式のブレーキシステムがアクティブになる。具体的には、異常時の制動装置200では、運転者がブレーキペダル212を踏むと、第1遮断弁260a及び第2遮断弁260bをそれぞれ開弁状態とし、かつ、第3遮断弁262を閉弁状態として、マスタシリンダ234で発生するブレーキ液圧をディスクブレーキ機構230a〜230d(ホイールシリンダ232FR、232RL、232RR、32FL)に伝達して、ディスクブレーキ機構230a〜230d(ホイールシリンダ232FR、232RL、232RR、232FL)を作動させて各車輪2aR、2aL、2bR、2bLを制動する。
その他の入力装置214、モータシリンダ装置216、車両挙動安定化装置218の構成や動作は公知であるため、詳細な説明は省略する。
図3は、車両10の制動力制御システムの制御系を説明するブロック図である。この制動力制御システム1は、ハイブリッド制御装置20と、摩擦制動制御装置30と、回生制御装置40とを備えている。
ハイブリッド制御装置20(回生制動力制御部)は、車両10のハイブリッド駆動系を制御するECU(Electronic Control Unit)である。すなわち、ハイブリッド制御装置20は、エンジン3、前輪、後輪モータ・ジェネレータ4、7a、7bなどを中心とした駆動系を制御する。
より具体的には、エンジン3の駆動に関する各種センサ、各種アクチュエータがハイブリッド制御装置20に接続されている。特に、ハイブリッド制御装置20には、バッテリ8の充電量(SOC:State Of Charge)を検出するバッテリ状態検知センサ11(電流センサ、電圧センサ、温度センサなどで構成)と、車両10のアクセルペダル(図示せず)によるアクセル開度を検出するアクセル開度センサ12とが接続されている。これにより、ハイブリッド制御装置20は、エンジン3の駆動に関して、その点火機構、燃料噴射装置などの燃料系統、スロットル開度などの吸排気系統、バルブタイミングなどの動弁機構、始動機構などを制御する。
また、前輪、後輪モータ・ジェネレータ4、7a、7b、バッテリ8、電源回路9a、9b、9cの駆動に関する各種センサ、各種アクチュエータがハイブリッド制御装置20に接続されている。これにより、ハイブリッド制御装置20は、前輪、後輪モータ・ジェネレータ4、7a、7bによる力行及び回生の制御を行う。
摩擦制動制御装置30(摩擦制動力制御部、制動力決定部)は、制動装置200を制御するECU(ESB−ECU)である。すなわち、ハイブリッド制御装置20には、制動装置200の各種センサ、各種アクチュエータが接続されている。特に、摩擦制動制御装置30には、ブレーキペダルの踏み込み量を検出するブレーキペダルストロークセンサ13が接続されている。これにより、摩擦制動制御装置30は、制動装置200による摩擦制動を制御する。
回生制御装置40(制動力決定部)は、ハイブリッド制御装置20の前輪2aR、2aL側の前輪モータ・ジェネレータ4と、後輪2bR、2bL側の後輪モータ・ジェネレータ7a、7bの回生の際の回生トルクの指示(後述の前輪回生トルク指示情報、後輪回生トルク指示情報)をハイブリッド制御装置20に出力するなどの処理を行うECUである。
このような図3の制御系により、車両10においては、制動装置200による摩擦制動力と前輪、後輪モータ・ジェネレータ4、7a、7bによる回生制動力との協調制御を行う。
なお、ハイブリッド制御装置20と、摩擦制動制御装置30と、回生制御装置40との間の相互の通信は、車両10のCAN(Controller Area Network)を介して行う。
次に、図3の制御系により実現する当該協調制御の制御内容について図4を参照して説明する。
図4は、摩擦制動力と回生制動力との協調制御を行う際の制動力バランスについて説明するグラフである。横軸には車両10に発生する減速度(G)の変化を示している。そして、縦軸には当該減速度を実現する前輪2aR、2aL側の制動力(G)と、後輪2bR、2bL側の制動力(G)の配分を示している。すなわち、縦軸で0より上側には前輪2aR、2aL側の制動力(G)を示し(上にいくほど大きな値になる)、0より下側には後輪2bR、2bL側の制動力を示している(下にいくほど大きな値になる)。この前輪2aR、2aL側、後輪2bR、2bL側の制動力(G)により、前輪2aR、2aL側、後輪2bR、2bL側の制動トルク(摩擦制動トルク及び回生トルク)(Nm)が定まる。
まず、横軸の車両10に発生する減速度の大きさに応じた、前輪2aR、2aLの制動力の設定値a1(当該値を超えた制動力を前輪2aR、2aLに発生させると前輪2aR、2aLがロックするおそれがある限界値)が車両諸元などから予め分かっている。同様に、車両10に発生する減速度の大きさに応じた、後輪2bR、2bLの制動力の限界値として予め設定されている値(設定値)a2(当該値を超えた制動力を後輪2bR、2bLに発生させると後輪2bR、2bLがロックするおそれがある限界値)が車両諸元から予め分かっている。すなわち、設定値a1、設定値a2は、前輪2aR、2aL、後輪2bR、2bLがそれぞれロックしないような理想制動力配分に基づいている(後輪2bR、2bL側の理想制動力配分の求め方については後述する)。また、設定値a2は、設定値a1より小さな値として設定されている。
また、摩擦制動力を前輪2aR、2aL側と後輪2bR、2bL側とに配分する割合(α:β)も、前者が大きくなるように、車両諸元などから予め定められている。この割合は、横軸の車両10に発生する減速度の変動にかかわらず常に一定である。車両10に発生する減速度を摩擦制動力のみで発生させた場合に、当該摩擦制動力を前輪2aR、2aL側と後輪2bR、2bL側とにα:βで配分したときの前輪2aR、2aL側と後輪2bR、2bL側の摩擦制動力の設定値がb1、b2である。後輪2bR、2bL側の摩擦制動力の設定値b2は、車両10に発生する減速度が、少なくともある一定以上の値g3になるまでは、後輪2bR、2bLの制動力の設定値a2を下回るようにα:βの割合は設定されている。
横軸の車両10に発生する減速度が0から所定値g1になるまでは、回生制動力のみで制動力を発生する。すなわち、トータルでg1(G)以下の範囲内で0から漸次増大する回生制動力を、前輪2aR、2aL側と後輪2bR、2bL側とに所定の割合で配分する。
横軸の車両10に発生する減速度が所定値g1を超えると、摩擦制動力を発生させ、漸次、その大きさを増大していく。横軸の車両10に発生する減速度が所定値g2(>g1)を超えると、回生制動力は停止し、以後、摩擦制動力のみで制動力を発生する。摩擦制動力のみとなる場合も、摩擦制動力を前輪2aR、2aL側と後輪2bR、2bL側とに配分する割合(α:β)は同じである。
そして、横軸の車両10に発生する減速度が所定値g2になるまでの後輪2bR、2bL側の回生制動力と摩擦制動力との和は、後輪2bR、2bLの制動力の設定値a2を超えないように制御される。
回生制動力、摩擦制動力の前輪2aR、2aL側と後輪2bR、2bL側への分配は、図4に異なるハッチングを付して、回生制動力n1(前輪2aR、2aL側の回生制動力n11、後輪2bR、2bL側の回生制動力n12)、摩擦制動力n2として示している。前輪2aR、2aL側の制動力は、領域c1、c2において、設定値a1を超える。よって、この領域では前輪2aR、2aLのスリップが発生しうる。しかし、対応する後輪2bR、2bL側の制動力は設定値a2を下回るので、後輪2bR、2bLでスリップは発生しない。
すなわち、制動装置200により液圧で駆動する摩擦制動力はα:βの割合で線形に増大する特性を有し、非線形的に変動させることが困難である。
一方、図4の例では、設定値a1は、車両10に発生する減速度が大きくなるにつれて徐々に大きくなり、所定値g2を超えたあたりから増加が停滞するように、非線形的な変動をする。
これに対して、回生制動力はモータ・ジェネレータで発生させるため制御性が高く、非線形的な変動が容易である。
そこで、後輪2bR、2bL側の後輪モータ・ジェネレータ7a、7bによる回生制動力を制御して、車両に発生する減速度が少なくとも所定値g3に達するまでは、後輪2bR、2bL側のトータルの制動力が設定値a2を超えないように制御している。
車両10に発生する減速度がg2を超え、さらに減速度がg3を超えるときは、後輪2bR、2bL側の制動力が設定値a2を超える(領域c3)。しかし、この場合は、車両挙動安定化装置218を制御して、後輪2bR、2bLにスリップが発生しないように摩擦制動力を制御して、車両10の挙動の乱れを防止している。
このように、摩擦制動力を前輪2aR、2aL側と後輪2bR、2bL側とにα:βの割合で配分している。そして、車両に発生する減速度が所定値g3(>g1、g2)を超えるまでは、すなわち減速度がg2〜g3の間では、設定値b2は設定値a2以下を維持する一方、設定値b1は設定値a1を超える場合がある(領域c1、c2)設定としている。
これによって、後輪2bR、2bL側の制動力が設定値a2となっても、前輪2aR、2aL側に充分に制動力を発生させることができるので、運転者が要求する車両10のトータルの制動力に対して、実際の制動力に不足が生じることはない。
また、車両10においては、アクセルペダル(図示せず)の操作がなされていないときには、通常のガソリン車などで発生するエンジンブレーキ相当の回生(アクセルペダルOFF回生)による回生制動力を発生させるが、図4には、当該アクセルペダルOFF回生による回生制動力については、その他の回生制動力と区別して図示していない。すなわち、アクセルペダルOFF回生は、車両に発生する減速度が0から所定値g3に達するまでは、前輪2aR、2aL側にも、後輪2bR、2bL側にも、立ち上がり初期時点をのぞいてほぼ一定の回生制動力を発生させる(ただし、前輪2aR、2aL側と後輪2bR、2bL側とでは値が異なる)。つまり、アクセルペダル(図示せず)を操作せず、ブレーキペダル212を操作する際には、アクセルペダルOFF回生を含めた回生制動力と、摩擦制動力とが制動力として働く(所定値g1までは回生制動力のみ)。
次に、図5を参照して、設定値a2の算出方法について説明する。まず、車両10の前輪2aR、2aL側と後輪2bR、2bL側のトータルの制動力(制動トルク)(摩擦制動力(摩擦制動トルク)、回生制動力(回生トルク)の両方を含む)(Nm)によって、減速度が車両10に発生した場合、車両10に、図5に示すような荷重移動量が発生する。この荷重移動量(Nm)は、“荷重移動量=減速度×(重心高/ホイールベース)”となる。ここで、「重心高」「ホイールベース」は、車両10のものである。
このように車両10の荷重が車両10前方側に移動するため、後輪2bR、2bL側の荷重(リア荷重(前輪2aR、2aL側の荷重は「フロント荷重」として図示している))は減少する。この場合のリア荷重(Nm)は、“リア荷重={車重×重力加速度×タイヤ半径×((100−フロント重量配分(%))/100)}−荷重移動量”となる。ここで、「車重」、「タイヤ半径」、「フロント重量配分」は、車両10のものである。
このように減少した車両10の荷重に路面μ(減速G)を乗算することにより、後輪2bR、2bL側の理想制動力配分を求めることができる。すなわち、“後輪2bR、2bL側の理想制動力配分(Nm)=リア荷重×路面μ(減速G)”である。
しかし、この理想制動力配分は、理論値であり、路面300のばらつきや、車両10の安定性や、搭乗者のフィーリングなどを考慮して「マージン」を設定することが望ましい。すなわち、前記の設定値a2(G)に対応する後輪2bR、2bL側の制動トルク(Nm)は、“後輪2bR、2bL側の制動トルク=後輪2bR、2bL側の理想制動力配分×((100−マージン(%))/100)”となる。これにより、前記の設定値a2(G)を決定することができる。
次に、図4、図5を参照して説明したような制動の制御を実現するために行われる具体的な制御内容について説明する。
図3に戻り、回生制御装置40には、トータル回生限界算出部31が設けられている。ハイブリッド制御装置20は、トータル回生限界算出部31に、「回生限界値情報」を送信する(1)。すなわち、バッテリ状態検知センサ11で検知したバッテリ8のSOCに基づいた回生限界値情報を送信する。これにより、バッテリ8に設定されている充電限界値までバッテリ8が充電されているか、あるいは、充電限界値までまだ余力があるかを知ることができるので、回生限界値情報により、回生を行えるか否か、行えるとして、どの程度の回生ができるかをトータル回生限界算出部31は知ることができる。前輪2aR、2aL側の前輪モータ・ジェネレータ4の回生と、後輪2bR、2bL側の後輪モータ・ジェネレータ7a、7bの回生との割合は、例えば車両諸元で予め定まっており、回生限界値情報には、前輪2aR、2aL側の前輪モータ・ジェネレータ4の回生限界値情報である「前輪回生限界値情報」と、後輪2bR、2bL側の後輪モータ・ジェネレータ7a、7bの回生限界値情報である「後輪回生限界値情報」とが含まれる。
また、ハイブリッド制御装置20は、トータル回生限界算出部31に、前輪、後輪モータ・ジェネレータ4、7a、7bで発生させるアクセルペダルOFF回生で発生した回生トルクである「アクセルペダルOFFトルク情報」を送信する(1)。「アクセルペダルOFFトルク情報」には、前輪2aR、2aL側の前輪モータ・ジェネレータ4と、後輪2bR、2bL側の後輪モータ・ジェネレータ7a、7bのトータルのアクセルペダルOFF回生による回生トルクの情報である「トータルアクセルペダルOFFトルク情報」が含まれる。また、「アクセルペダルOFFトルク情報」には、後輪2bR、2bL側の後輪モータ・ジェネレータ7a、7bのアクセルペダルOFF回生による回生トルクの情報である「後輪アクセルペダルOFFトルク情報」も含まれる。
次に、摩擦制動制御装置30は、ブレーキペダルストロークセンサ13の操作量(運転者が要求した制動量)を示す情報である「運転者要求制動力情報」を回生制御装置40のトータル回生限界算出部31に出力する(2)。
トータル回生限界算出部31は、回生限界値情報、アクセルペダルOFFトルク情報、運転者要求制動力情報に基づいて、前輪2aR、2aL側の前輪モータ・ジェネレータ4と、後輪2bR、2bL側の後輪モータ・ジェネレータ7a、7bのトータルで可能な回生トルクを求め、当該回生トルクを示す「トータル回生可能トルク情報」を摩擦制動制御装置30に送信する(3)。
摩擦制動制御装置30は、トータル回生限界算出部31からトータル回生可能トルク情報を受ける。そして、摩擦制動制御装置30は、「トータル回生トルク指示情報」を、回生制御装置40の回生トルク指示値算出部32に送信する(4)。トータル回生トルク指示情報は、前輪2aR、2aL側の前輪モータ・ジェネレータ4と、後輪2bR、2bL側の後輪モータ・ジェネレータ7a、7bにトータルで出力して欲しい回生トルク(トータル回生トルク)を指示する情報である。
このトータル回生トルク指示情報に基づいて、回生トルク指示値算出部32は、ハイブリッド制御装置20に対して、「前輪回生トルク指示情報」、「後輪回生トルク指示情報」を送信する(5)。前輪回生トルク指示情報は、前輪2aR、2aL側の前輪モータ・ジェネレータ4での回生トルクをハイブリッド制御装置20に指示する情報である。後輪回生トルク指示情報は、後輪2bR、2bL側の後輪モータ・ジェネレータ7a、7bでの回生トルクをハイブリッド制御装置20に指示する情報である。
次に、トータル回生限界算出部31が実行する処理について詳細に説明する。図6は、トータル回生限界算出部31の機能ブロック図である。トータル回生限界算出部31のトータル制動トルク算出部111は、前記の運転者要求制動力情報、及び前記のトータルアクセルペダルOFFトルク情報に基づいて、トータル制動トルクを求める。トータル制動トルクは、運転者が要求した制動トルクに、トータルアクセルペダルOFF回生による回生トルクを加算した制動トルクである。すなわち、トータル制動トルクは、車両10で発生させるべきトータルの制動トルクである。トータル回生限界算出部31は、このトータル制動トルクを示す情報である「トータル制動トルク情報」を後輪限界トルク算出部112に出力する。後輪限界トルク算出部112は、このトータル制動トルク情報から、この情報が示すトータル制動トルク(図4における、車両10に発生する減速度)に対応した前記の設定値a2を、所定の制御マップの参照などにより求める(あるいは、図5を参照して前記した手順により演算で求めてもよい)。この設定値a2は、前記のとおり、後輪2bR、2bLがロックする限界の制動トルクである。なお、前記のとおり、図4のグラフでは、設定値a2において、前記の後輪2bR、2bL側の後輪モータ・ジェネレータ7a、7bで発生させるアクセルペダルOFF回生で発生した回生トルク分は、他の回生トルク分と区別して図示していない(両者合わせた回生制動力n1として図示している)。設定値a2を求めると、後輪限界トルク算出部112は、設定値a2の情報である「設定値情報」を後輪制動トルク算出部113に出力する。
次に、後輪制動トルク算出部113は、設定値a2情報が示す設定値a2から前記の後輪アクセルペダルOFFトルク情報を減算することで、後輪2bR、2bL側におけるアクセルペダルOFF回生の回生トルクを除いた制動トルク(後輪制動トルク)を求める。そして、この後輪制動トルクを示す情報である「後輪制動トルク情報」は、前輪・後輪回生可能トルク算出部114に送信される。
前輪・後輪回生可能トルク算出部114が実行する処理については、図7のフローチャートを参照して説明する。まず、前記の運転者要求制動力情報が示す運転者要求制動力から前記の後輪制動トルクを減算することで、前輪2aR、2aL側の制動トルク(前輪制動トルク)を算出する(S1)。この前輪制動トルクは、前輪2aR、2aL側のトータルの制動トルクから前輪2aR、2aL側におけるアクセルペダルOFF回生の回生トルクを除いた制動トルクである。
次に、前輪2aR、2aL側の回生トルクのうち、前輪2aR、2aL側におけるアクセルペダルOFF回生の回生トルクを除外した回生トルク(前輪回生可能トルク)を算出する(S2)。前輪回生可能トルクは、前記の前輪回生限界値情報に基づいて限界となる回生トルク以下となるように、しかも、前記の前輪制動トルク以下となるように定める。
次に、前記の前輪制動トルクから前記の前輪回生可能トルクを減算することにより、前輪2aR、2aL側における摩擦制動トルク(前輪摩擦制動トルク)を算出する(S3)。
次に、後輪2bR、2bL側の摩擦制動トルク(後輪摩擦制動トルク)を算出する(S4)。前記のとおり、前輪摩擦制動トルクと後輪摩擦制動トルクとはα:βの比率に設定されているので、S3で算出した前輪摩擦制動トルクから後輪摩擦制動トルクを求めることができる。
最後に、後輪2bR、2bL側の回生トルクのうち、後輪アクセルペダルOFF回生の回生トルクを除外した回生トルク(後輪回生可能トルク)を算出する(S5)。後輪回生可能トルクは、後輪制動トルクから後輪摩擦制動トルクを減算した値より大きくなるようにする。しかし、後輪回生可能トルクは、前記の後輪回生限界値情報に基づいて限界となる回生トルク以下となるようにする。
図7の処理により、前輪・後輪回生可能トルク算出部114では、前輪回生可能トルク、後輪回生可能トルクが求められる。このようにして求めた前輪回生可能トルク、後輪回生可能トルクをそれぞれ示す「前輪回生可能トルク情報」、「後輪回生可能トルク情報」は、回生トルク上限値設定部115(図6)に送信される。
図6に戻り、回生トルク上限値設定部115について説明する。前輪回生可能トルク情報、後輪回生可能トルク情報がそれぞれ示す前輪回生可能トルクと後輪回生可能トルクとの和は、前輪、後輪モータ・ジェネレータ4、7a、7bによるトータルの回生トルクの現時点での上限値となる。しかし、図4に示すように、前輪、後輪モータ・ジェネレータ4、7a、7bによるトータルの回生トルクは、所定値g1が上限値となる。そこで、回生トルク上限値設定部115は、所定値g1で制限をかけた前輪、後輪モータ・ジェネレータ4、7a、7bによるトータルの回生可能トルク(トータル回生可能トルク)を求める。この値は、前輪回生可能トルクと後輪回生可能トルクとの和が所定値g1以上であれば、所定値g1となり、所定値g1未満であれば、前輪回生可能トルクと後輪回生可能トルクとの和になる。このトータル回生可能トルクを示す「トータル回生可能トルク情報」は、前記のとおり、摩擦制動制御装置30に送信される(3)(図3)。
図3を参照して前記したように、摩擦制動制御装置30は、トータル回生可能トルク情報に基づいて、制動装置200で発生させる摩擦制動トルクと、前輪、後輪モータ・ジェネレータ4、7a、7bで発生させる回生トルクとを決定する。そして、当該摩擦制動トルクとなるように、制動装置200を制御し、当該回生トルクとなるように、回生トルク指示値算出部32にトータル回生トルク指示情報を送信する(4)。
この場合に、摩擦制動制御装置30は、トータル回生可能トルク情報の示すトータル回生可能トルクの範囲で最大限となるように、前輪、後輪モータ・ジェネレータ4、7a、7bで発生させるトータルの回生トルク(トータル回生トルク)を決定する。この場合に、図4の横軸に示す車両10に発生させる減速度が所定値g1以下のときは、トータル回生可能トルクが所定値g1以上であっても、トータル回生トルクは、車両10に発生する減速度と同じ値に低減する(この場合は、摩擦制動トルクを発生させない)。
また、トータル回生可能トルク情報が示すトータル回生可能トルクが0の場合(バッテリ8が設定されている限界値まで充電されている場合)は、回生は行わないので、制動装置200で設定値b1、b2(図4)となるような摩擦制動力を発生させる。この場合も、図4に明らかなように、後輪2bR、2bL側の制動トルクは、車両10に発生する減速度がg3以下においては、設定値a2以下となる。
さらに、トータル回生トルク指示情報が示すトータル回生トルクに応じて、摩擦制動トルクを決定する。前記のとおり、前輪2aR、2aL側と後輪2bR、2bL側とで摩擦制動トルクはα:βの比率で分配される。また、前輪2aR、2aL側の前輪モータ・ジェネレータ4と、後輪2bR、2bL側の後輪モータ・ジェネレータ7a、7bとの回生トルクも、一定の比率で分配される。そこで、これら分配比率による後輪2bR、2bL側の摩擦制動トルクに後輪2bR、2bL側の回生トルクを加算した値が、設定値a2(図4)を上回らないように、摩擦制動トルクを決定する。
以上説明した本実施形態の制動力制御システム1は、後輪2bR、2bL側のトータルの制動トルクが、前記の理想制動力配分に基づいた設定値a2(図4)を超えないように制御している。この設定値a2は設定値a1(図4)より小さな値としている。そして、前輪2aR、2aL側で発生させる摩擦制動力と後輪2bR、2bL側で発生させる摩擦制動力との摩擦制動力の配分をα:βの比率に設定している。その上で、回生トルクを制御することで、車両10に発生する減速度が所定値g3以内となるときに、α:βの配分に基づく後輪2bR、2bL側で発生させる摩擦制動力の分配は後輪2bR、2bL側でロックするおそれのある設定値a2より小さくしている。また、前輪2aR、2aLで発生させる摩擦制動力の分配は前輪2aR、2aLについてロックする設定値a1より大きくしている。
このような本実施形態の制動力制御システム1によれば、後輪2bR、2bLに対する摩擦制動力と回生制動力とのトータルの制動力が設定値a2を超えないようにして、後輪2bR、2bLが前輪2aR、2aLより先にロックしてしまうことを防止することが可能となる。よって、車両挙動の安定化を図ることができる。
しかも、摩擦制動力が図4の設定値b1、b2のとおり線形の特性しか出力できないのに対して、制御性が高い後輪モータ・ジェネレータ7a、7bで後輪2bR、2bLの回生制動力を調整して、トータルの後輪2bR、2bLの制動力が設定値a2を超えないように容易に制御することができる。
なお、前記の実施形態では、前輪2aR、2aLをエンジン3と前輪モータ・ジェネレータ4で駆動し、後輪2bR、2bLを後輪モータ・ジェネレータ7a、7bで駆動する四輪駆動車の例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、四輪ともモータ・ジェネレータで駆動される四輪駆動の電気自動車に本発明を適用してもよい。
[実施形態2]
図8は、本実施形態の制動力制御システムが備わる車両の概略構成図である。
図8に示すように、本実施形態の車両301は、2つの前輪FWと2つの後輪RWが備わる4輪車両である。車両301は、前輪FWが備わる側を前方として、後輪RWが備わる側を後方とする。また、車両301には、後方から見て左右方向が設定されている。
前輪FWは、エンジン310と前輪モータ・ジェネレータ311(第2のモータ・ジェネレータ)が発生する駆動力で駆動する。前輪FWは、前輪モータ・ジェネレータ311とエンジン310の駆動力でハイブリッド駆動可能に構成されている。後輪RWは、後輪モータ・ジェネレータ312(第1のモータ・ジェネレータ)が発生する駆動力で駆動する。エンジン310は、エンジンECU310a(制動力決定部等)で制御される。前輪モータ・ジェネレータ311、後輪モータ・ジェネレータ312には、バッテリ303から駆動電力が供給される。前輪FW及び後輪RWには、車輪速度を検出する車輪速センサ313が備わっている。
前輪モータ・ジェネレータ311と前輪FWの間には、前輪クラッチ311aが配設されている。前輪クラッチ311aが係合すると、前輪モータ・ジェネレータ311と前輪FWが接続されて、前輪モータ・ジェネレータ311が発生する駆動力が前輪FWに伝達される。前輪クラッチ311aの係合が解除されると、前輪モータ・ジェネレータ311と前輪FWの接続が解除される。
また、後輪モータ・ジェネレータ312と後輪RWの間には、後輪クラッチ312aが配設されている。後輪クラッチ312aが係合すると、後輪モータ・ジェネレータ312と後輪RWが接続されて、後輪モータ・ジェネレータ312が発生する駆動力が後輪RWに伝達される。後輪クラッチ312aの係合が解除されると、後輪モータ・ジェネレータ312と後輪RWの接続が解除される。
なお、2つの後輪RWをそれぞれ駆動するように、2つの後輪モータ・ジェネレータ312が備わっていてもよい。
前輪クラッチ311a及び後輪クラッチ312aは、車両301に備わる制御装置302で制御される。
前輪モータ・ジェネレータ311、後輪モータ・ジェネレータ312は、PDU(Power Drive Unit)303a(回生制動力制御部等)で駆動制御される。PDU303aは、前輪モータ・ジェネレータ311、後輪モータ・ジェネレータ312を回生モードに切り替え可能に構成されている。これによって、前輪モータ・ジェネレータ311、後輪モータ・ジェネレータ312の回生制御で発生する回生制動トルクRGtrqを車輪に付与することが可能になる。そして、車輪に回生制動トルクRGtrqが付与されることによって、車両301に回生制動力が発生する。
車両301には制御装置302(制動力決定部等)が備わっている。制御装置302は、PDU303aを介して前輪モータ・ジェネレータ311、後輪モータ・ジェネレータ312を制御し、前輪FWと後輪RWに適宜駆動トルクを付与する。また、制御装置302は、エンジンECU310aとデータ通信可能に接続される。
エンジン310と前輪モータ・ジェネレータ311の間には、クラッチ機構(駆動力切替クラッチ314)が配設されている。駆動力切替クラッチ314が係合すると、エンジン310が発生する駆動力が前輪モータ・ジェネレータ311を介して前輪FWに伝達される。また、駆動力切替クラッチ314の係合が解除されると、エンジン310が発生する駆動力の前輪FWへの伝達が遮断される。駆動力切替クラッチ314は、制御装置302で制御される。
本実施形態の車両301は、前輪モータ・ジェネレータ311、後輪モータ・ジェネレータ312が出力する駆動力で走行する走行モードとして、後輪EV走行と、前輪EV走行と、4輪EV走行と、が切り替え可能に構成されている。
図9は、車両がモータ・ジェネレータで走行する走行モードを示す模式図であり、(a)は後輪EV走行を示す図、(b)は前輪EV走行を示す図、(c)は4輪EV走行を示す図である。
なお、図9は、簡略化のために前輪FWと後輪RWをそれぞれ1つで模式的に図示している。このため、図9のレイアウトは図8のレイアウトと若干異なっている。
後輪EV走行時には、図9の(a)に示すように、後輪クラッチ312aが係合して、前輪クラッチ311aの係合が解除される。この状態では、後輪モータ・ジェネレータ312が出力する駆動力が後輪RWに伝達され、後輪RWに駆動トルクが付与される。車両301は、後輪モータ・ジェネレータ312の駆動力で後輪RWのみが駆動して走行する。
前輪EV走行時には、図9の(b)に示すように、前輪クラッチ311aが係合して、後輪クラッチ312aの係合が解除される。また、駆動力切替クラッチ314の係合が解除される。この状態では、前輪モータ・ジェネレータ311が出力する駆動力が前輪FWに伝達され、前輪FWに駆動トルクが付与される。車両301は、前輪モータ・ジェネレータ311の駆動力で前輪FWのみが駆動して走行する。
4輪EV走行時には、図9の(c)に示すように、前輪クラッチ311aと後輪クラッチ312aがともに係合する。さらに、駆動力切替クラッチ314の係合が解除される。この状態では、前輪モータ・ジェネレータ311が出力する駆動力が前輪FWに伝達され、前輪FWに駆動トルクが付与される。また、後輪モータ・ジェネレータ312が出力する駆動力が後輪RWに伝達され、後輪RWに駆動トルクが付与される。車両301は、前輪モータ・ジェネレータ311の駆動力で前輪FWが駆動し、後輪モータ・ジェネレータ312の駆動力で後輪RWが駆動して走行する。
この他、車両301は、エンジン310が発生する駆動力で前輪FWを駆動して走行することも可能に構成されている。この場合、前輪クラッチ311aと駆動力切替クラッチ314が係合される。
図8の説明に戻る。車両301には、制動力を発生させる所謂バイ・ワイヤー・ブレーキである電動ブレーキ装置(ESB:Electric Servo Brake)が備わっている(このバイ・ワイヤー・ブレーキの構成は前記の実施形態1と同様であり、詳細な説明は省略する。後述の車両挙動安定化装置も同様。)。電動ブレーキ装置は、ESBコントローラ304aと、液圧発生装置304bと、ディスクブレーキなどの制動装置304cと、を有する。液圧発生装置304bは、例えば、アクチュエータ340の駆動で動作するピストンで液圧を発生するように構成される。制動装置304cは、液圧発生装置304bが発生する液圧で動作して、前輪FW、後輪RWに摩擦制動トルクFRtrqを付与する。そして、車輪に摩擦制動トルクFRtrqが付与されることによって、車両301に摩擦制動力が発生する。
なお、液圧発生装置304bは、前輪FWの制動装置304cと、後輪FWの制動装置304cと、にそれぞれ液圧を供給可能に構成されている。
電動ブレーキ装置(ESBコントローラ304a、液圧発生装置304b、制動装置304c)は、前輪FWと後輪RWに摩擦制動トルクFRtrqを付与して車両301に摩擦制動力を発生させる。ESBコントローラ304aは、制御装置302に組み込まれていてもよい。なお、図8では、制動装置304cに油圧を供給する油圧系は簡略化して記載されている。このため、フェールセーフのための2系統構成等は図示が省略されている。
また、車両301には、前記の電動ブレーキ装置の車両挙動安定化装置を制御するVSA(登録商標)コントローラ350が備わっている。VSAコントローラ350は、制御装置302に組み込まれていてもよい。VSAコントローラ350は、VSAポンプ341を制御して制動装置304cに供給される液圧を調節し、アンチロックブレーキ制御(ABS制御)を実行する。つまり、VSAコントローラ350は、アンチロックブレーキ制御を実行するABS制御装置として機能する。そして、VSAコントローラ350と、VSAポンプ341と、制動装置304cと、を含んで本実施形態におけるVSAが構成される。
VSAコントローラ350は、車輪RW、FWにスリップが発生したときに後述のAPオフ制動力を減らす制御を行うEDC(エンジン・ドラッグ・コントロール)を実行するEDCコントローラ351を備える。本実施形態のEDCコントローラ351は、アクセルペダル309aが解放されたときや路面状態、車輪のスリップ状態に応じて(運転者がアクセルペダル309aの踏み込みを止めたとき)、エンジンブレーキに相当する回生制動力(APオフ制動力)や運転者がブレーキペダル309bを踏み込み操作したときに車輪に付与される回生制動トルクRGtrqを低減させる。エンジンECU310a、制御装置302等は、例えば車体速に応じてAPオフ制動力を算出する。そして、制御装置302等は、算出したAPオフ制動力を車両301に発生させるよう制御する。
制御装置302等は、前記のAPオフ制動力を車両301に発生させるために前輪FW、後輪RWに付与する回生制動トルクRGtrq(AP回生トルクAPtrq)を算出する。制御装置302等は、PDU303aを制御して前輪モータ・ジェネレータ311、後輪モータ・ジェネレータ312を回生モードに切り替えて前輪モータ・ジェネレータ311、後輪モータ・ジェネレータ312を回生制御する。前輪モータ・ジェネレータ311、後輪モータ・ジェネレータ312によって、前記のAP回生トルクAPtrqが車輪に付与される。
本実施形態においては、エンジンECU310a、制御装置302、PDU303a等によって制動力制御システムが構成される。
このように構成される制動力制御システムを有する車両301において、アクセルペダル309aが運転者によって踏み込み操作されたとき、制御装置302等は、車両301の走行状態(車体速、要求駆動力)に基づいて、前輪FW、後輪RWに付与する駆動トルクを算出する。
要求駆動力は、運転者が要求する車両301の駆動力である。制御装置302は、アクセルペダル309aの踏み込み操作量などに基づいて要求駆動力を算出する。また、制御装置302は、車両301に要求駆動力を発生させるために車輪に付与する駆動トルクを算出する。なお、図8の符号309bはブレーキペダルである。
制御装置302は、車輪速センサ313から入力される検出信号(車輪速信号)に基づいて車両301の車体速を算出する。車輪速信号は、例えば、前輪FW、後輪RWが1回転するごとに所定数のパルスを発生するパルス波である。そして、制御装置302は、PDU303aを介して前輪モータ・ジェネレータ311、後輪モータ・ジェネレータ312を制御し、算出した駆動トルクを前輪モータ・ジェネレータ311、後輪モータ・ジェネレータ312で発生させる。なお、本実施形態において、制御装置302等が要求駆動力や駆動トルクを算出する技術は周知の技術を利用する。
図10は、後輪EV走行時の目標制動トルクと、回生制動トルク及び摩擦制動トルクを示す図である。また、図11は、減速度に応じた限界制動トルクを示す図である。
図10は、上端がトルク「0」を示し、下方に向かってトルクが大きくなる状態を示している。
ブレーキペダル309bが運転者によって踏み込み操作されたとき、ESBコントローラ304aは、運転者が要求する要求制動力を算出する。
ESBコントローラ304aは、ブレーキペダル309bの踏み込み操作量などに基づいて要求制動力を算出する。さらに、エンジンECU310a、制御装置302等は、車両301に要求制動力を発生させるために車輪(前輪FW、後輪RW)に付与する制動トルクの目標値(目標制動トルクTGTtrq)を算出する。
車両301(図8参照)が後輪EV走行する場合、図10に示すように、時刻t0でアクセルペダル309aが解放されると、制御装置302(図8参照)は、後輪モータ・ジェネレータ312(図8参照)を回生モードに切り替えて後輪モータ・ジェネレータ312を回生制御する。後輪モータ・ジェネレータ312によって、前記のAP回生トルクAPtrqが後輪RW(図8参照)に付与される。後輪RWに付与されるAP回生トルクAPtrqを後輪AP回生トルクAPtrq_rとする。
また、時刻t1でブレーキペダル309b(図8参照)が踏み込み操作されると、ESBコントローラ304a(図8参照)は、ブレーキペダル309bの踏み込み操作量に応じた要求制動力を算出する。さらに、エンジンECU310a、制御装置302等は、要求制動力とAPオフ制動力を車両301(図8参照)に発生させるための目標制動トルクTGTtrqを算出する。さらに、本実施形態のエンジンECU310a、制御装置302等は、所定の比率で前輪FW及び後輪RWに付与されるように、算出した目標制動トルクTGTtrqを配分する。
そして、エンジンECU310a、制御装置302等は、ブレーキペダル309bの踏み込み操作量に応じて前輪FWに付与される制動トルク(前輪BP回生トルクBPtrq_f)と、ブレーキペダル309bの踏み込み操作量に応じて後輪RWに付与される制動トルク(後輪BP回生トルクBPtrq_r)を算出する。
図8に示す車両301に制動力が発生して車両301が減速するとき、前輪FWにかかる荷重は後輪RWにかかる荷重よりも大きくなる。したがって、エンジンECU310a、制御装置302等は、前輪FWに付与される制動トルク(前輪BP回生トルクBPtrq_f)が後輪RWに付与される制動トルク(後輪AP回生トルクAPtrq_r+後輪BP回生トルクBPtrq_r)よりも大きくなるように、好適な割合(制動力配分比)で目標制動トルクTGTtrqを配分する。つまり、エンジンECU310a、制御装置302等は、前輪FWに付与される制動トルクと後輪RWに付与される制動トルクの制動力配分比を「FWrto:RWrto」に設定する。制動力配分比は、摩擦制動力のみで車両301に制動力を発生させる場合に基づいて適宜設定される値や、回生制動力を発生させない車両301の設計値として適宜設定される値であり、前輪FWに付与する制動トルクが後輪RWに付与する制動トルクよりも大きくなる比率(FWrto>RWrto)に設定される。一例として、「FWrto:RWrto」が「7:3」のように設定される。
図11に示すように、車両301(図8参照)は制動時に、発生している制動力に応じた減速度(ΔG)で減速する。そして、前輪FW(図8参照)及び後輪RW(図8参照)には、減速度ΔGに応じた限界制動トルクLMTtrqが設定される。限界制動トルクLMTtrqは、それぞれの車輪がロックしない限界の制動トルクであり、前輪FWの限界制動トルク(前輪限界制動トルクLMTtrq_f)と後輪RWの限界制動トルク(後輪限界制動トルクLMTtrq_r)が、それぞれ設定される。
図11は、要求される減速度ΔGに応じた前輪制動トルクBKtrq_fが前輪FW(図8参照)に付与され、要求される減速度ΔGに応じた後輪制動トルクBKtrq_rが後輪RW(図8参照)に付与されることを示している。また、図11は、要求される減速度ΔGが小さい範囲(つまり、要求制動力が小さい範囲)では回生制動トルクRGtrqのみが前輪FWと後輪RWに付与され、要求される減速度ΔGが大きくなると(つまり、要求制動力が大きくなると)、回生制動トルクRGtrqと摩擦による摩擦制動トルクFRtrqが前輪FWと後輪RWに付与されることを示している。車両301が後輪EV走行する場合、回生制動トルクRGtrqには、後輪AP回生トルクAPtrq_rと、ブレーキペダル309b(図8参照)の操作量に応じた回生トルクであるBP回生トルクBPtrqと、が含まれる。BP回生トルクBPtrqについては後記する。
なお、前輪制動トルクBKtrq_fは前輪FWに付与される制動トルクであり、後輪制動トルクBKtrq_rは後輪RWに付与される制動トルクである。
そして、前輪FWに付与される前輪制動トルクBKtrq_fが前輪限界制動トルクLMTtrq_fを超えると前輪FWがロックすることを示す。また、後輪RWに付与される後輪制動トルクBKtrq_rが後輪限界制動トルクLMTtrq_rを超えると後輪RWがロックすることを示す。
なお、前輪限界制動トルクLMTtrq_fと後輪限界制動トルクLMTtrq_rは、車両301の安定性や様々な路面の状況を考慮して実際に車輪がロックする限界より低く設定されてもよい。
前記したように、制動時の車両301(図8参照)において、前輪FWにかかる荷重は後輪RWにかかる荷重よりも大きくなる。つまり、前輪FWと路面の間に発生する摩擦力は、後輪RWと路面の間に発生する摩擦力よりも大きくなる。したがって、前輪FWの限界制動トルク(前輪限界制動トルクLMTtrq_f)は、後輪FWの限界制動トルク(後輪限界制動トルクLMTtrq_r)よりも大きくなる。
そして、制動力配分比(FWrto:RWrto)は、前輪限界制動トルクLMTtrq_fと後輪限界制動トルクLMTtrq_rに基づいて設定されている。
例えば、回生制動力と摩擦制動力が前輪FW(図8参照)と後輪RW(図8参照)に配分される場合、回生制動トルクRGtrqと摩擦制動トルクFRtrqが前輪FWと後輪RWに配分されて付与される。このとき、後輪RWに配分される回生制動トルク(後輪回生制動トルクRGtrq_r)と摩擦制動トルク(後輪摩擦制動トルクFRtrq_r)の合計が、後輪限界制動トルクLMTtrq_rを超えないように、回生制動トルクRGtrqと摩擦制動トルクFRtrqが配分される配分比を制動力配分比とする。後輪摩擦制動トルクFRtrq_rは、後輪RWに配分されて付与される摩擦制動トルクFRtrqである。すなわち、後輪FWにかかる総制動力が、予め設定されている値である後輪限界制動トルクLMTtrq_rを超えないように、摩擦制動力とエンジンブレーキ相当の分(APオフ制動力)を含む回生制動力とを、エンジンECU310a、制御装置302等により決定する。
このような制動力配分比は、車両301の特性値として、実験計測やシミュレーションによってあらかじめ設定されていることか好ましい。
または、車両301(図8参照)における摩擦制動力の理想配分比を制動力配分比としてもよい。摩擦制動力の理想配分比は、摩擦制動トルクFRtrqが前輪FWと後輪RWに配分されて付与されたときに最大の制動力が発生するように、摩擦制動トルクFRtrqを配分する配分比である。
図10の説明に戻る。目標制動トルクTGTtrqを算出するとき、エンジンECU310a、制御装置302等(図8参照)は、図8に示す前輪モータ・ジェネレータ311と後輪モータ・ジェネレータ312の回生制御で車輪に付与可能な発生可能回生トルクMOtrqを算出する。発生可能回生トルクMOtrqは、前輪、後輪モータ・ジェネレータ311、312の回生制御で発生させることが可能な回生制動トルクRGtrqになる。つまり、付与される回生制動トルクRGtrqは、「0」から発生可能回生トルクMOtrqの間に設定される。エンジンECU310a、制御装置302等は、バッテリ303(図8参照)の充電状態、前輪、後輪モータ・ジェネレータ311、312の出力状態や発熱状態等に基づいて、発生可能回生トルクMOtrqを算出する。バッテリ303の充電状態は、PDU303a(図8参照)を介してESBコントローラ304aに通知される。
また、前輪モータ・ジェネレータ311と後輪モータ・ジェネレータ312の発熱状態は、前輪モータ・ジェネレータ311や後輪モータ・ジェネレータ312に備わる図示しない温度検出部から制御装置302等に通知される構成とすればよい。
図10に示す時刻t1でブレーキペダル309b(図8参照)が踏み込み操作されたとき、図8に示すエンジンECU310a、制御装置302等は、前記の発生可能回生トルクMOtrqが「0」でない場合(回生制動トルクRGtrqの発生が可能な場合)、車両301が後輪EV走行しているときには、PDU303aを介して後輪モータ・ジェネレータ312(図8参照)を回生モードに切り替える。
そして、エンジンECU310a、制御装置302等は後輪モータ・ジェネレータ312を回生制御して、後輪RWにAP回生トルクAPtrq(後輪AP回生トルクAPtrq_r)を付与する。
さらに、図8に示すエンジンECU310a、制御装置302等は算出する発生可能回生トルクMOtrqのうち、後輪AP回生トルクAPtrq_rとして消費されない残部を、ブレーキペダル309b(図8参照)の操作量に応じた回生制動トルクRGtrq(BP回生トルクBPtrq)として算出する。そして制御装置302等はPDU303aを制御して前輪モータ・ジェネレータ311及び後輪モータ・ジェネレータ312を回生制御する。前輪モータ・ジェネレータ311及び後輪モータ・ジェネレータ312によって、エンジンECU310a、制御装置302等が算出した回生制動トルクRGtrqが前輪FW及び後輪RWに付与される。
後輪RWに付与される後輪AP回生トルクAPtrq_rと、前輪FW及び後輪RWに付与されるBP回生トルクBPtrqと、の合計が、車両301の車輪に付与される回生制動トルクRGtrqになる。
なお、ブレーキペダル309bが踏み込み操作されたとき、前輪FWにBP回生トルクBPtrqが付与されるように、制御装置302はPDU303aを制御して前輪モータ・ジェネレータ311を回生モードに切り替える。
エンジンECU310a、制御装置302等は、前輪FWに付与するBP回生トルクBPtrq(前輪BP回生トルクBPtrq_f)と、後輪RWに付与するBP回生トルクBPtrq(後輪BP回生トルクBPtrq_r)と、の比が制動力配分比になるように、BP回生トルクBPtrqを前輪FWと後輪RWに配分する。
前輪、後輪モータ・ジェネレータ311、312の回生制御で車輪に付与される回生制動トルクRGtrqが、目標制動トルクTGTtrqに足りない場合、制御装置302等は、液圧発生装置304bを制御して、制動装置304cに液圧を供給する。これによって、摩擦による制動トルク(摩擦制動トルクFRtrq)が前輪FW及び後輪RWに付与される。エンジンECU310a、制御装置302等は、摩擦制動トルクFRtrqを制動力配分比で前輪FWと後輪RWに配分して付与する。前輪FWに配分される摩擦制動トルクFRtrqを前輪摩擦制動トルクFRtrq_fとする。つまり、前輪FWには前輪摩擦制動トルクFRtrq_fが付与され、後輪RWには後輪摩擦制動トルクFRtrq_rが付与される。そして、前輪摩擦制動トルクFRtrq_fと後輪摩擦制動トルクFRtrq_rの比が制動力配分比になる。
このように、アクセルペダル309a(図8参照)が解放されてブレーキペダル309b(図8参照)が踏み込み操作されたとき、制御装置302(ESBコントローラ304a)等は液圧発生装置304bを制御して、図10に示すように、前輪FW及び後輪RWに摩擦制動トルクFRtrqを付与する。また、図8に示す制御装置302等はPDU303aを制御して、図10に示すように、前輪FW及び後輪RWに回生制動トルクRGtrq(BP回生トルクBPtrq、後輪AP回生トルクAPtrq_r)を付与する。このように、ブレーキペダル309bが踏み込み操作されたとき、エンジンECU310a、制御装置302等は、前輪FW及び後輪RWに目標制動トルクTGTtrqを付与し、要求制動力に相当する制動力を車両301に発生させる。
なお、アクセルペダル309a(図8参照)が解放され、ブレーキペダル309b(図8参照)が踏み込み操作されない場合、エンジンECU310a、制御装置302等は、車両301の車体速等に応じて目標制動トルクTGTtrqを算出する。例えば、車両301の車体速に対する目標制動トルクTGTtrqが設定された制御マップがあらかじめ設定されていれば、エンジンECU310a、制御装置302等は、当該制御マップを参照して、車両301の車体速に対する目標制動トルクTGTtrqを算出可能である。これによって、アクセルペダル309aが解放されたとき、エンジンブレーキに相当する制動力が車両301に発生する。
図12は、4輪EV走行する車両の車輪に付与される目標制動トルクを示す図である。
図8に示す車両301が4輪EV走行する場合、図10に示すように後輪EV走行する場合と異なって、APオフ制動力を発生させるAP回生トルクAPtrqが前輪FWにも配分されて付与される。そして、図12に示すように、車両301に制動力を発生させるための目標制動トルクTGTtrqは、前輪FWと後輪RWに制動力配分比で配分されて付与される。
ブレーキペダル309b(図8参照)が踏み込み操作された場合、図8に示す前輪FWには、前輪回生制動トルクRGtrq_f(前輪AP回生トルクAPtrq_f、前輪BP回生トルクBPtrq_f)と、前輪摩擦制動トルクFRtrq_fと、が付与される。また、後輪RWには、後輪回生制動トルクRGtrq_r(後輪AP回生トルクAPtrq_r、後輪BP回生トルクBPtrq_r)と、後輪摩擦制動トルクFRtrq_rと、が付与される。なお、前輪回生制動トルクRGtrq_fは、前輪FWに配分される回生制動トルクRGtrqを示し、前輪AP回生トルクAPtrq_fは、前輪FWに配分されるAP回生トルクAPtrqを示す。
そして、前輪AP回生トルクAPtrq_fと前輪BP回生トルクBPtrq_fと前輪摩擦制動トルクFRtrq_fの合計が、前輪FWに付与される制動トルク(前輪制動トルクBKtrq_f)になる。
また、後輪AP回生トルクAPtrq_rと後輪BP回生トルクBPtrq_rと後輪摩擦制動トルクFRtrq_rの合計が、後輪RWに付与される制動トルク(後輪制動トルクBKtrq_r)になる。
図8に示すエンジンECU310a、制御装置302等は、摩擦制動トルクFRtrqを、制動力配分比で前輪FWと後輪RWに配分して付与する。また、エンジンECU310a、制御装置302等は、回生制動トルクRGtrqを、制動力配分比で前輪FWと後輪RWに配分する。前輪FWに配分される回生制動トルクRGtrqを前輪回生制動トルクRGtrq_fとし、後輪RWに配分される回生制動トルクRGtrqを後輪回生制動トルクRGtrq_rとする。前輪回生制動トルクRGtrq_fと後輪回生制動トルクRGtrq_rの比が制動力配分比になる。
また、前輪AP回生トルクAPtrq_fと前輪BP回生トルクBPtrq_fの合計が前輪回生制動トルクRGtrq_fになる。また、後輪AP回生トルクAPtrq_rと後輪BP回生トルクBPtrq_rの合計が後輪回生制動トルクRGtrq_rになる。そして、前輪回生制動トルクRGtrq_fと後輪回生制動トルクRGtrq_rの合計が回生制動トルクRGtrqになる。回生制動トルクRGtrqは、前輪モータ・ジェネレータ311と後輪モータ・ジェネレータ312が回生制御されることによって発生する制動トルクである。
また、前輪AP回生トルクAPtrq_fと後輪AP回生トルクAPtrq_rの比、前輪BP回生トルクBPtrq_fと後輪BP回生トルクBPtrq_rの比、及び、前輪摩擦制動トルクFRtrq_fと後輪摩擦制動トルクFRtrq_rの比、は、いずれも制動力配分比(FWrto:RWrto)になる。
また、図8に示す本実施形態の制御装置302等は、車両301の制動時にスリップが発生したと判定した場合、前輪制動トルクBKtrq_fと後輪制動トルクBKtrq_rを調節してスリップを低減する機能(スリップ低減動作)を実行可能に構成される。
スリップ低減動作を実行するとき、EDCコントローラ351は、車両301にスリップが発生しているか否かを監視する。例えば、EDCコントローラ351は、前輪FW、後輪RWの車輪速度が急速に低下した場合に車輪がロックしてスリップが発生したと判定する。つまり、EDCコントローラ351は、車輪速度の急速な低下を車両状態の変化として取得し、車両状態の変化に基づいて車両301のスリップ状態を判定する。
また、車両301にヨーレートセンサ(図示せず)や横加速度センサ(図示せず)が備わる場合、EDCコントローラ351は、車両301に不規則なヨー回転や横加速度が発生したときにスリップが発生したと判定してもよい。この場合、EDCコントローラ351は、車両301に不規則なヨー回転や横加速度が発生したことを車両状態の変化として取得し、車両状態の変化に基づいて車両301のスリップ状態を判定する。
このように、EDCコントローラ351は、車両301にスリップが発生しているか否かを車両状態に基づいて判定する機能を有する。つまり、本実施形態において、EDCコントローラ351は、車両301のスリップ状態を車両状態に基づいて検出するスリップ状態検出部になる。
なお、前記したように、車両301に備わるVSAコントローラ350は、アンチロックブレーキ制御を実行可能に構成されている。VSAコントローラ350は、車両301のスリップ状態を検出したときに、アンチロックブレーキ制御を実行する。
例えば、VSAコントローラ350は、EDCコントローラ351と同様に、車輪速度の急速な低下を車両状態の変化として取得し、車両状態の変化に基づいて車両301のスリップ状態を判定する。
そこで、本実施形態のEDCコントローラ351が車両301のスリップ状態を判定する車両状態の変化(車輪速度の低下)は、VSAコントローラ350が車両301のスリップ状態を判定する車両状態の変化(車輪速度の低下)よりも小さく設定される。つまり、EDCコントローラ351は、VSAコントローラ350が車両301のスリップ状態を判定するときの車両状態の変化(車輪速度の低下)よりも小さな車両状態の変化(車輪速度の低下)で、車両301のスリップ状態を判定可能に構成される。これによって、EDCコントローラ351は、VSAコントローラ350がアンチロックブレーキ制御を実行するよりも先に車両301のスリップ状態を検出できる。したがって、VSAコントローラ350によるアンチロックブレーキ制御の実行よりも早い段階(すなわち、車両301のスリップが小さな状態)で、EDCコントローラ351によるスリップ低減動作が実行される。
図13は、スリップ低減動作が実行されるときに車両に発生する制動力の変化を示す図である。また、図14の(a)は、発生可能回生トルクがスリップ回避回生トルクよりも大きいときの制動力を示す図、(b)は、発生可能回生トルクがスリップ回避回生トルクよりも小さいときの制動力を示す図である。
図8に示す車両301にスリップが発生したとEDCコントローラ351が判定したとき、制御装置302は、前輪クラッチ311a及び後輪クラッチ312aを係合する。さらに、制御装置302はPDU303aを制御して、前輪モータ・ジェネレータ311及び後輪モータ・ジェネレータ312を回生モードに切り替える。これによって、前輪モータ・ジェネレータ311と後輪モータ・ジェネレータ312の回生制御が可能になる。
また、エンジンECU310a、制御装置302等は、車輪のロックによるスリップが発生しない範囲で車両301に発生可能な制動力の限界である限界制動トルクLMTtrqを算出する。
なお、車両301にスリップが発生したとEDCコントローラ351が判定したとき、アクセルペダル309a(図8参照)が踏み込み操作されている場合に、制御装置302が車両301を4輪EV走行に切り替えて、車両301を4輪駆動走行させる構成であってもよい。つまり、車両301の走行モードが、前輪モータ・ジェネレータ311と後輪モータ・ジェネレータ312で前輪FW、後輪RWが駆動する走行モードに切り替わる構成であってもよい。これによって、車両301が低μ路などスリップしやすい路面を走行する場合であっても、安定した走行が可能になる。
EDCコントローラ351が検出するスリップは、アンチロックブレーキ制御を実行するVSAコントローラ350が検出するスリップよりも小さなスリップ(浅いスリップ)である。したがって、4輪EV走行に切り替わると車輪のグリップ力が回復して、EDCコントローラ351が、スリップが解消したと早期に判定する場合がある。
このように、アクセルペダル309aが踏み込み操作されている場合に、車両301が4輪EV走行に切り替わる構成によって、スリップが発生しなくなった場合でも、運転者の要求する加速が早期に実現される。
また、4輪EV走行中にアクセルペダル309aが解放された場合に、前輪EV走行に切り替わり、車両301の安定性を確保する構成であってもよい。
図11に示すように、限界制動トルクLMTtrqは、車両301(図8参照)の減速度ΔGに応じて決定される。そこで制御装置302等は、車両301の車体速を算出するとともに、算出した車体速に基づいて減速度ΔGを算出する。さらに、制御装置302等は、算出した減速度ΔGに対応する限界制動トルクLMTtrqを算出する。例えば、図11に示すように、減速度ΔGに対する限界制動トルクLMTtrq(前輪限界制動トルクLMTtrq_f、後輪限界制動トルクLMTtrq_r)を示す制御マップがあらかじめ設定されていれば、制御装置302等は、当該制御マップを参照して、減速度ΔGに対応する限界制動トルクLMTtrq(前輪限界制動トルクLMTtrq_f、後輪限界制動トルクLMTtrq_r)を算出可能である。
図13に示すように、後輪RWに付与されている後輪制動トルクBKtrq_rが後輪限界制動トルクLMTtrq_rを超えている場合、EDCコントローラ351は、後輪制動トルクBKtrq_rが後輪限界制動トルクLMTtrq_rまで低下するための、後輪回生制動トルクRGtrq_rの低下量(ΔRGtrq_r)を算出する。
また、EDCコントローラ351は、前輪回生制動トルクRGtrq_fの低下量(ΔRGtrq_f)を算出する。このとき、制御装置302(EDCコントローラ351)等は、前輪回生制動トルクRGtrq_fの低下量(ΔRGtrq_f)と、後輪回生制動トルクRGtrq_rの低下量(ΔRGtrq_r)と、の比が制動力配分比(FWrto:RWrto)になるように、前輪回生制動トルクRGtrq_fの低下量(ΔRGtrq_f)を決定する。
そして、制御装置302(EDCコントローラ351)等は、PDU303aを制御して、図13に示すように、前輪モータ・ジェネレータ311が付与する前輪回生制動トルクRGtrq_fを、低下量(ΔRGtrq_f)だけ低下させるとともに、後輪モータ・ジェネレータ312が付与する後輪回生制動トルクRGtrq_rを、低下量(ΔRGtrq_r)だけ低下させる。
これによって、後輪RWに付与される後輪制動トルクBKtrq_rが後輪限界制動トルクLMTtrq_rまで低下する。
また、前輪FWに付与される前輪制動トルクBKtrq_fと、後輪RWに付与される後輪制動トルクBKtrq_rの比が制動力配分比に維持される。
スリップ低減動作時に、前輪制動トルクBKtrq_fと、後輪制動トルクBKtrq_rによって車輪に付与される回生制動トルクRGtrqをスリップ回避回生トルクSLPtrqとする。
EDCコントローラ351がスリップ低減動作を実行しているとき、制御装置302等は、バッテリ303の充電状態等を監視して発生可能回生トルクMOtrqを算出する。制御装置302等は、あらかじめ設定されるインターバルで発生可能回生トルクMOtrqを算出する。そして、制御装置302等は、算出したスリップ回避回生トルクSLPtrqと、発生可能回生トルクMOtrqと、を比較する。
発生可能回生トルクMOtrqがスリップ回避回生トルクSLPtrqより大きい場合、制御装置302等は、算出するスリップ回避回生トルクSLPtrqの全てを発生できると判定する。そして、図14の(a)に示すように、制御装置302等はPDU303aを制御して、前輪、後輪モータ・ジェネレータ311、312にスリップ回避回生トルクSLPtrqを発生させる。
一方、図14の(b)に示すように、発生可能回生トルクMOtrqがスリップ回避回生トルクSLPtrqより小さい場合、図8に示す制御装置302(EDCコントローラ351)等は、算出するスリップ回避回生トルクSLPtrqの全てを発生できないと判定する。そして、制御装置302等は、発生可能回生トルクMOtrqを新たなスリップ回避回生トルクSLPtrqに設定する。このとき、制御装置302等は、前輪回生制動トルクRGtrq_fの低下量(ΔRGtrq_f)と後輪回生制動トルクRGtrq_rの低下量(ΔRGtrq_r)の比が制動力配分比(FWrto:RWrto)になるように、スリップ回避回生トルクSLPtrqを前輪FWと後輪RWに配分する。
制御装置302等はPDU303aを制御して、新たに設定されたスリップ回避回生トルクSLPtrqを前輪、後輪モータ・ジェネレータ311、312に発生させて前輪FWと後輪RWに付与する。
また、スリップ回避回生トルクSLPtrqが低下するため、後輪RWに付与される後輪制動トルクBKtrq_rが後輪限界制動トルクLMTtrq_rよりも小さくなる。そこで、制御装置302(ESBコントローラ304a)等は液圧発生装置304bを制御して、摩擦制動トルクFRtrqを増大する。つまり、制御装置302(ESBコントローラ304a)等は、前輪FWに前輪増大摩擦トルクFRtrq_faを付与し、後輪RWに後輪増大摩擦トルクFRtrq_raを付与する。制御装置302(ESBコントローラ304a)等は、前輪増大摩擦トルクFRtrq_faと後輪増大摩擦トルクFRtrq_raの比が、制動力配分比(FWrto:RWrto)になるように液圧発生装置304bを制御する。
後輪RWには、後輪回生制動トルクRGtrq_rと、後輪摩擦制動トルクFRtrq_rと、後輪増大摩擦トルクFRtrq_raと、からなる後輪制動トルクBKtrq_rが付与される。また、前輪FWには、前輪回生制動トルクRGtrq_fと、前輪摩擦制動トルクFRtrq_fと、前輪増大摩擦トルクFRtrq_faと、からなる前輪制動トルクBKtrq_fが付与される。そして、前輪FWに付与される前輪制動トルクBKtrq_fと、後輪RWに付与される後輪制動トルクBKtrq_rと、の比が制動力配分比に維持される。
このように、制御装置302等は、スリップ低減動作を実行しているとき、算出するスリップ回避回生トルクSLPtrqと、発生可能回生トルクMOtrqと、を比較して、小さい一方を選択する。制御装置302等は、選択した一方を新たなスリップ回避回生トルクSLPtrqに設定する。そして、制御装置302等は、PDU303aを制御して、新たに設定されたスリップ回避回生トルクSLPtrqを前輪FWと後輪RWに付与する。
また、制御装置302等は、後輪RWに付与する後輪制動トルクBKtrq_rが後輪限界制動トルクLMTtrq_rよりも小さい場合、後輪RWに新たに付与する後輪増大摩擦トルクFRtrq_raを設定する。さらに制御装置302等は、前輪FWに新たに付与する前輪増大摩擦トルクFRtrq_faを設定する。制御装置302等は、前輪増大摩擦トルクFRtrq_faと後輪増大摩擦トルクFRtrq_raの比が制動力配分比(FWrto:RWrto)になるように、前輪増大摩擦トルクFRtrq_faを設定する。
そして制御装置302等は、液圧発生装置304bを制御して、前輪FWに前輪増大摩擦トルクFRtrq_faを付与し、後輪RWに後輪増大摩擦トルクFRtrq_raを付与する。これによって、後輪限界制動トルクLMTtrq_rに相当する後輪制動トルクBKtrq_rが後輪RWに付与される。
スリップ低減動作時に、スリップ回避回生トルクSLPtrqは発生可能回生トルクMOtrqの範囲内で設定される。したがって、EDCコントローラ351がスリップ低減動作を実行しているときにも、前輪FW、後輪RWには、発生可能回生トルクMOtrqの範囲内で回生制動トルクRGtrq(スリップ回避回生トルクSLPtrq)が付与される。また、後輪増大摩擦トルクFRtrq_raが後輪RWに付与されるため、後輪RWには、後輪限界制動トルクLMTtrq_rに相当する後輪制動トルクBKtrq_rが付与される。さらに、前輪制動トルクBKtrq_fと後輪制動トルクBKtrq_rの比が制動力配分比に維持される。
したがって、スリップ低減動作時であっても、前輪FWと後輪RWには、制動力配分比に配分された制動トルクが付与される。
なお、本発明は、前記した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。
例えば、図8に示す2つの前輪FWと2つの後輪RWのそれぞれが前輪モータ・ジェネレータ311、後輪モータ・ジェネレータ312で駆動する構成であってもよい。つまり、2つの前輪モータ・ジェネレータ311と、2つの後輪モータ・ジェネレータ312と、の4つのモータ・ジェネレータが備わる構成であってもよい。
また、後輪RW(図8参照)がエンジン310(図8参照)で駆動可能な車両に本発明を適用することも可能である。
また、前輪FWと後輪RWの両方または何れか一方が、1つ、または3つ以上の車両に本発明を適用することも可能である。
1 制動力制御システム
2aR、2aL 前輪
2bR、2bL 後輪
4 前輪モータ・ジェネレータ(第2のモータ・ジェネレータ)
7a、7b 後輪モータ・ジェネレータ(第1のモータ・ジェネレータ)
10 車両
20 ハイブリッド制御装置(回生制動力制御部)
30 摩擦制動制御装置(摩擦制動力制御部、制動力決定部)
40 回生制御装置(制動力決定部)
200 制動装置
301 車両
302 制御装置(制動力決定部)
303a PDU(回生制動力制御部)
304a ESBコントローラ(摩擦制動力制御部)
309a アクセルペダル
310a エンジンECU(制動力決定部)
311 前輪モータ・ジェネレータ(第2のモータ・ジェネレータ)
312 後輪モータ・ジェネレータ(第1のモータ・ジェネレータ)
350 VSAコントローラ(ABS制御装置)
351 EDCコントローラ(スリップ状態検出部)
FW 前輪
RW 後輪

Claims (5)

  1. 車両の後輪を駆動する第1のモータ・ジェネレータで発生させる後輪の回生制動力を制御する回生制動力制御部と、
    前記車両の後輪で発生させる摩擦制動力を制御する摩擦制動力制御部と、
    前記後輪にかかる総制動力が予め設定されている値を超えないように、前記摩擦制動力とエンジンブレーキ相当の分を含む前記回生制動力とを決定する制動力決定部と、
    を備え
    前記回生制動力制御部は、前記車両の前輪を駆動する第2のモータ・ジェネレータで発生させる前輪の回生制動力も制御し、
    前記摩擦制動力制御部は、前記車両の前輪で発生させる摩擦制動力も制御し、
    前記制動力決定部は、前記予め設定されている値を前記車両の前輪についてロックする限界値の制動力より小さな値としており、前記前輪で発生させる摩擦制動力と前記後輪で発生させる摩擦制動力との摩擦制動力の配分を設定していて、前記車両に発生する減速度が所定範囲内となるときに、前記設定された配分に基づく前記後輪で発生させる摩擦制動力の分配は前記後輪についてロックする限界値以下とし、前記前輪で発生させる摩擦制動力の分配は前記前輪についてロックする限界値より大きくすることを特徴とする制動力制御システム。
  2. 車両の後輪を駆動する第1のモータ・ジェネレータで発生させる後輪の回生制動力を制御する回生制動力制御部と、
    前記車両の後輪で発生させる摩擦制動力を制御する摩擦制動力制御部と、
    前記後輪にかかる総制動力が予め設定されている値を超えないように、前記摩擦制動力とエンジンブレーキ相当の分を含む前記回生制動力とを決定する制動力決定部と、
    を備え
    前記回生制動力制御部は、前記車両の前輪を駆動する第2のモータ・ジェネレータで発生させる前輪の回生制動力も制御し、
    前記摩擦制動力制御部は、前記車両の前輪で発生させる摩擦制動力も制御し、
    前記車両のスリップ状態を検出するスリップ状態検出部を有し、
    前記回生制動力が発生している前記車両のスリップ状態を前記スリップ状態検出部が検出したときに、前記前輪に付与している前記回生制動力と、前記後輪に付与している前記回生制動力と、を前記摩擦制動力を前記前輪と前記後輪に配分するときの理想配分比の割合で低減することを特徴とする制動力制御システム。
  3. 前記所定の割合は、前記後輪に付与される前記回生制動力と前記摩擦制動力の合計が、前記後輪がロックする限界制動力を超えないように設定されることを特徴とする請求項に記載の制動力制御システム。
  4. 前記車両のスリップ状態を検出したときに前記摩擦制動力を低減させるアンチロックブレーキ制御を実行するABS制御装置をさらに備え、
    前記スリップ状態検出部が前記車両のスリップ状態を検出して、前記前輪及び前記後輪に付与される前記回生制動力を低減するときの車輪速度の低下は、前記ABS制御装置が前記車両のスリップ状態を検出する時の車輪速度の低下よりも小さいことを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の制動力制御システム。
  5. 前記スリップ状態検出部が前記車両のスリップ状態を検出したときに、アクセルペダルが踏み込み操作されている場合、前記前輪及び前記後輪が、前記第1、第2のモータ・ジェネレータで駆動する走行モードに切り替わることを特徴とする請求項2から請求項4までのいずれか1項に記載の制動力制御システム。
JP2015546694A 2013-11-08 2014-11-07 制動力制御システム Active JP6278974B2 (ja)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013232549 2013-11-08
JP2013232114 2013-11-08
JP2013232549 2013-11-08
JP2013232114 2013-11-08
PCT/JP2014/079575 WO2015068800A1 (ja) 2013-11-08 2014-11-07 制動力制御システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2015068800A1 JPWO2015068800A1 (ja) 2017-03-09
JP6278974B2 true JP6278974B2 (ja) 2018-02-14

Family

ID=53041575

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015546694A Active JP6278974B2 (ja) 2013-11-08 2014-11-07 制動力制御システム

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9707944B2 (ja)
JP (1) JP6278974B2 (ja)
CN (1) CN105683009B (ja)
WO (1) WO2015068800A1 (ja)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6314800B2 (ja) * 2014-11-14 2018-04-25 トヨタ自動車株式会社 制動力制御システムおよび車両、並びに制動力制御方法
JP6304157B2 (ja) * 2015-07-15 2018-04-04 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
KR20170029344A (ko) * 2015-09-07 2017-03-15 현대자동차주식회사 회생제동 협조제어시 제동력 제어방법
KR101714238B1 (ko) * 2015-10-21 2017-03-22 현대자동차주식회사 친환경자동차의 제동 제어 방법
JP6508128B2 (ja) * 2016-05-27 2019-05-08 株式会社アドヴィックス 車両の制動制御装置
JP2018019537A (ja) * 2016-07-29 2018-02-01 いすゞ自動車株式会社 車両及び車両の制御方法
KR102417515B1 (ko) * 2016-11-24 2022-07-05 현대자동차주식회사 전기자동차의 제동 제어 장치 및 방법
IT201700038501A1 (it) * 2017-04-07 2018-10-07 Freni Brembo Spa Metodo e sistema per il controllo della coppia frenante rigenerativa di un veicolo
JP6847492B2 (ja) * 2017-06-02 2021-03-24 日立Astemo株式会社 電動車両の制御装置、電動車両の制御システム及び電動車両の制御方法
JP6539321B2 (ja) * 2017-09-25 2019-07-03 株式会社Subaru 車両の制御システム及び車両の制御方法
JP7146165B2 (ja) * 2018-02-09 2022-10-04 株式会社アドヴィックス 車両の制動制御装置
DE102018214763A1 (de) * 2018-08-30 2020-03-05 Audi Ag Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs sowie entsprechendes Kraftfahrzeug
CN111516659A (zh) * 2018-10-30 2020-08-11 瑞立集团瑞安汽车零部件有限公司 一种用于无轨电车的制动力分配方法及系统
CN111332294B (zh) * 2018-11-30 2022-02-08 比亚迪股份有限公司 复合制动系统的控制方法、装置和电动汽车
DE102018010168A1 (de) * 2018-12-28 2020-07-02 Zf Active Safety Gmbh Hydraulische Kraftfahrzeug-Bremsanlage und Verfahren zum Betreiben derselben
US10723229B1 (en) 2019-03-15 2020-07-28 Ford Global Technologies, Llc Regenerative braking control system
KR20200129448A (ko) * 2019-05-08 2020-11-18 현대자동차주식회사 후륜 구동 환경차용 단계별 회생 협조 제어 방법
JP7196801B2 (ja) 2019-09-09 2022-12-27 トヨタ自動車株式会社 電動車両
US11180125B2 (en) 2019-09-19 2021-11-23 Ford Global Technologies, Llc Regenerative braking/anti-lock braking control system
US11273713B2 (en) 2019-09-19 2022-03-15 Ford Global Technologies, Llc Regenerative braking/anti-lock braking control system
KR20210052622A (ko) * 2019-10-29 2021-05-11 현대자동차주식회사 친환경 자동차 및 그를 위한 제동 제어 보정 방법
CN110816282A (zh) * 2019-11-27 2020-02-21 江苏航运职业技术学院 一种电动汽车再生制动控制方法
US11654875B2 (en) 2020-01-21 2023-05-23 Ford Global Technologies, Llc Regenerative braking and anti-lock braking control system
US11634033B2 (en) * 2020-02-04 2023-04-25 Nio Technology (Anhui) Co., Ltd. Systems and methods of vehicular braking
DE102020108915A1 (de) * 2020-03-31 2021-09-30 Zf Active Safety Gmbh Verfahren zum Betreiben eines hydraulischen Bremssystems bei einem Kraftfahrzeug mit regenerativer Bremsfunktion, hydraulisches Bremssystem und Verfahren zu dessen Steuerung, Computerprogrammprodukt, Steuereinheit und Kraftfahrzeug
WO2022091272A1 (ja) * 2020-10-28 2022-05-05 日産自動車株式会社 電動車両の制御方法、及び電動車両の制御システム
JP7392680B2 (ja) * 2021-04-06 2023-12-06 トヨタ自動車株式会社 車両用制動システム
KR20220141937A (ko) * 2021-04-13 2022-10-21 현대자동차주식회사 전동화 액슬을 갖는 상용차량의 모터 제어 시스템 및 방법

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0514645Y2 (ja) * 1987-10-02 1993-04-19
JPH04289702A (ja) * 1991-03-18 1992-10-14 Toyota Motor Corp 電気自動車のブレーキ制御装置
JP3202032B2 (ja) * 1991-06-03 2001-08-27 本田技研工業株式会社 電気自動車用ブレーキ制御装置
US5318355A (en) * 1991-12-05 1994-06-07 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Brake system in electric vehicle
JP3189981B2 (ja) * 1991-12-05 2001-07-16 本田技研工業株式会社 電動車両の制動装置
JP2003306137A (ja) * 2002-04-11 2003-10-28 Denso Corp ブレーキ制御装置
JP2004268901A (ja) * 2003-02-18 2004-09-30 Nissan Motor Co Ltd 制動制御装置
JP4462153B2 (ja) * 2005-09-14 2010-05-12 株式会社アドヴィックス 制動力配分制御装置
WO2011114557A1 (ja) * 2010-03-16 2011-09-22 株式会社ユニバンス 電気自動車、制動プログラム、並びに電気自動車の制御装置および制御方法
JP2011189912A (ja) * 2010-03-16 2011-09-29 Nobuyoshi Muto 電気自動車および制動プログラム
JP2013183502A (ja) * 2012-02-29 2013-09-12 Daihatsu Motor Co Ltd 後輪電動駆動車の制動制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20160264111A1 (en) 2016-09-15
CN105683009A (zh) 2016-06-15
CN105683009B (zh) 2018-01-26
JPWO2015068800A1 (ja) 2017-03-09
WO2015068800A1 (ja) 2015-05-14
US9707944B2 (en) 2017-07-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6278974B2 (ja) 制動力制御システム
US8700241B2 (en) Drive control device for standby four-wheel drive vehicle
EP3050765B1 (en) Control device for electric vehicle
Ahn et al. Analysis of a regenerative braking system for hybrid electric vehicles using an electro-mechanical brake
EP3127738B1 (en) Vehicle control device and vehicle control method
US8548707B2 (en) Braking system and method for braking a vehicle having a hybrid drive
KR20140069280A (ko) 전기 구동 자동차용 슬립 제어 제동 시스템
JP2004268901A (ja) 制動制御装置
JP2004026146A (ja) 車両の制動方法及び装置
JP2016028913A (ja) 車両の前後振動制御装置
JP6056340B2 (ja) 制動制御装置
KR20160056530A (ko) 친환경 차량의 회생제동을 위한 협조 제어 방법
JP5359664B2 (ja) 4輪独立駆動車両の制御装置
KR20210052605A (ko) 회생 제동 시스템 및 방법
JP2019115226A (ja) 電動車両の制御装置、制御方法および制御システム
CN110816281B (zh) 用于车辆回收式制动控制的控制单元、装置和方法
CN105437983A (zh) 用于调整抬升踏板再生的车辆系统和方法
JP5686721B2 (ja) 電動車両の制御装置
JP5766240B2 (ja) 車両用制動装置
JP2014217204A (ja) 車輪制御装置、車両
CN113173076A (zh) 一种超重载车辆机电混合制动系统和控制方法
JP6488215B2 (ja) 車両用制動装置
JP2020075621A (ja) 車両用制動力制御装置
JP7468554B2 (ja) 車両及び車両制御方法
JP2006352954A (ja) 回生制動システム

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170509

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170704

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180109

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180116

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6278974

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150