JP6788424B2 - Vehicle braking force control device - Google Patents

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Description

本発明は、回生ブレーキと液圧ブレーキとが可能で車輪のロック状態を防止するアンチロックブレーキ制御(Antilock Brake System:以下、ABSと略称)の機能を備えた車両の制動力制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle braking force control device capable of regenerative braking and hydraulic braking and having an antilock brake control (Antilock Brake System: hereinafter abbreviated as ABS) function for preventing a locked state of wheels.

従来より、車輪のロック状態を防止するABSは、多くの車両において採用され、回生ブレーキと液圧ブレーキとが可能な電気自動車やハイブリッド車においても採用されている。この際、回生ブレーキは液圧ブレーキと比較して制御応答性に優れるが、回生制動力は状況によって変化し不安定であるという異なった特性を有しているため、例えば、特開2015−196474号公報(以下、特許文献1)では、ABSにおいて、ロック傾向が解消されて総合制動力を復帰させるときに、回生ブレーキを液圧ブレーキに先行して増加させ、回生ブレーキが液圧ブレーキに先行して増加された後、回生ブレーキを低減させながら液圧ブレーキを増加させて回生ブレーキの少なくとも一部を液圧ブレーキにすり替える車両の制動力制御装置の技術が開示されている。 Conventionally, ABS that prevents a locked state of wheels has been adopted in many vehicles, and has also been adopted in electric vehicles and hybrid vehicles capable of regenerative braking and hydraulic braking. At this time, the regenerative brake is superior in control response to the hydraulic brake, but has a different characteristic that the regenerative braking force changes depending on the situation and is unstable. Therefore, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-196474 In Japanese Patent Application Laid-Open No. 1 (hereinafter referred to as Patent Document 1), in ABS, when the locking tendency is eliminated and the total braking force is restored, the regenerative brake is increased prior to the hydraulic brake, and the regenerative brake precedes the hydraulic brake. The technology of the braking force control device for a vehicle is disclosed in which the hydraulic brake is increased while the regenerative brake is reduced and at least a part of the regenerative brake is replaced with the hydraulic brake.

特開2015−196474号公報JP 2015-196474

ところで、ABSでは微少な時間の間に精度の良い制動力の制御(低減、保持、増加等)が必要となり、単純に回生ブレーキと液圧ブレーキを制御してしまうと、その応答性や安定性の違い等から減速度抜けが生じたり、逆に、制動力が不安定となったりする問題がある。このため、回生ブレーキと液圧ブレーキという異なる特性のブレーキで制御する場合は、上述の特許文献1に開示されるABSの技術等を採用しなければならず、制御が複雑化するという課題がある。 By the way, ABS requires accurate control of braking force (reduction, holding, increase, etc.) in a short period of time, and if the regenerative brake and hydraulic brake are simply controlled, their responsiveness and stability There is a problem that deceleration is lost due to the difference between the two, and conversely, the braking force becomes unstable. Therefore, when controlling with brakes having different characteristics such as a regenerative brake and a hydraulic brake, it is necessary to adopt the ABS technology disclosed in the above-mentioned Patent Document 1, and there is a problem that the control becomes complicated. ..

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、たとえ、回生ブレーキと液圧ブレーキとが可能な車両であっても、ABSを簡単な制御で減速度抜けが生じたり、制動力が不安定になることなく精度良く行うことができる車両の制動力制御装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and even in a vehicle capable of regenerative braking and hydraulic braking, deceleration may occur or the braking force may become unstable with simple control of ABS. It is an object of the present invention to provide a vehicle braking force control device that can be performed accurately without becoming a vehicle.

本発明の車両の制動力制御装置の一態様は、電動モータの回生ブレーキによる制動と液圧ブレーキによる制動とが自在な車両の制動力制御装置において、制動中の制動力を制御して車輪のロック状態を防止するアンチロックブレーキ制御手段と、前方の路面状態を検出し、該前方の路面状態と車両の走行状態を基に前記アンチロックブレーキ制御手段の作動を予測するアンチロックブレーキ制御作動予測手段と、前記アンチロックブレーキ制御手段の作動が予測される場合、前記アンチロックブレーキ制御手段の作動の前に回生ブレーキを液圧ブレーキにすり替える制御手段とを備え、前記アンチロックブレーキ制御作動予測手段は、前方の路面摩擦係数が小さくなる方向に変化する位置での前記アンチロックブレーキ制御手段の作動を予測する。 One aspect of the vehicle braking force control device of the present invention is a vehicle braking force control device capable of braking by a regenerative brake of an electric motor and braking by a hydraulic brake, in which the braking force during braking is controlled to control the wheel. Anti-lock brake control operation prediction that detects the front road surface condition and the anti-lock brake control means that prevents the locked state, and predicts the operation of the anti-lock brake control means based on the front road surface condition and the running state of the vehicle. means and, when said antilock brake control means is predicted, and a control means for a changeover regenerative brake hydraulic brake prior to operation of the antilock brake control means, said anti-lock brake control operation predicting means Predicts the operation of the anti-lock brake control means at a position where the road surface friction coefficient in front changes in the direction of decreasing.

本発明による車両の制動力制御装置によれば、たとえ、回生ブレーキと液圧ブレーキとが可能な車両であっても、ABSを簡単な制御で減速度抜けが生じたり、制動力が不安定になることなく精度良く行うことが可能となる。 According to the vehicle braking force control device according to the present invention, even if the vehicle is capable of regenerative braking and hydraulic braking, deceleration may occur or the braking force may become unstable with simple control of ABS. It is possible to carry out with high accuracy without becoming.

本発明の実施の一形態に係る車両の回生ブレーキ系統及び液圧ブレーキ系統の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the regenerative brake system and the hydraulic brake system of the vehicle which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の実施の一形態に係る制動力制御プログラムのフローチャートである。It is a flowchart of the braking force control program which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の実施の一形態に係る前方路面状態変化の検出説明図である。It is a detection explanatory view of the front road surface state change which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の実施の一形態に係るABS介入判定閾値の特性説明図である。It is a characteristic explanatory diagram of the ABS intervention determination threshold value which concerns on one Embodiment of this invention.

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1において、符号1は車両を示し、この車両1の左前輪2fl、右前輪2fr、左後輪2rl、右後輪2rrは、それぞれ図示しないサスペンションを介して車体に支持されている。 In FIG. 1, reference numeral 1 indicates a vehicle, and the left front wheel 2fl, the right front wheel 2fr, the left rear wheel 2rl, and the right rear wheel 2rr of the vehicle 1 are supported by the vehicle body via suspensions (not shown).

左前輪2fl、右前輪2fr、左後輪2rl、右後輪2rrのホイール内部には、左前輪インホイールモータ3fl、右前輪インホイールモータ3fr、左後輪インホイールモータ3rl、右後輪インホイールモータ3rrが、それぞれの車輪に対して動力伝達自在に組み込まれている。 Inside the left front wheel 2fl, right front wheel 2fr, left rear wheel 2rl, right rear wheel 2rr, left front wheel in-wheel motor 3fl, right front wheel in-wheel motor 3fr, left rear wheel in-wheel motor 3rl, right rear wheel in-wheel A motor 3rr is incorporated in each wheel so that power can be transmitted freely.

そして、本実施の形態では、各インホイールモータ3fl、3fr、3rl、3rrのトルクをそれぞれ独立して制御することにより、各車輪2fl、2fr、2rl、2rrに発生させる、後述する駆動力、および、回生制動力(回生ブレーキ)をそれぞれ独立して制御自在に構成されている。 In the present embodiment, the torques of the in-wheel motors 3fl, 3fr, 3rl, and 3rr are independently controlled to generate the driving force and the driving force to be described later for each wheel 2fl, 2fr, 2rl, and 2rr. , The regenerative braking force (regenerative braking) is independently and freely controllable.

各インホイールモータ3fl、3fr、3rl、3rrは、それぞれのモータに対応して設けられたインバータ4と接続されており、バッテリ5から供給される直流電力を交流電力に変換して、その交流電力を各インホイールモータ3fl、3fr、3rl、3rrに独立して供給する。これにより、各インホイールモータ3fl、3fr、3rl、3rrは、駆動制御されて、各車輪2fl、2fr、2rl、2rrに対して駆動力を付与する。 Each in-wheel motor 3fl, 3fr, 3rl, and 3rr is connected to an inverter 4 provided corresponding to each motor, converts DC power supplied from the battery 5 into AC power, and converts the DC power into AC power. Is independently supplied to each in-wheel motor 3fl, 3fr, 3rl, and 3rr. As a result, the in-wheel motors 3fl, 3fr, 3rl, and 3rr are driven and controlled to apply driving force to each wheel 2fl, 2fr, 2rl, and 2rr.

また、各インホイールモータ3fl、3fr、3rl、3rrは、発電機としても機能し、各車輪2fl、2fr、2rl、2rrの回転エネルギにより発電し、発電電力をインバータ4を介してバッテリ5に回生することが自在になっており、この各インホイールモータ3fl、3fr、3rl、3rrの発電により発生する回生エネルギが、各車輪2fl、2fr、2rl、2rrに対して回生制動力(回生ブレーキ)を付与する。 In addition, each in-wheel motor 3fl, 3fr, 3rl, 3rr also functions as a generator, generates electricity by the rotational energy of each wheel 2fl, 2fr, 2rl, and 2rr, and regenerates the generated power to the battery 5 via the inverter 4. The regenerative energy generated by the power generation of each of the in-wheel motors 3fl, 3fr, 3rl, and 3rr applies regenerative braking force (regenerative braking) to each wheel 2fl, 2fr, 2rl, and 2rr. Give.

一方、各車輪2fl、2fr、2rl、2rrには、それぞれ、摩擦ブレーキ機構6fl、6fr、6rl、6rrが設けられており、これら摩擦ブレーキ機構6fl、6fr、6rl、6rrは、例えば、ディスクブレーキ、ドラムブレーキ等の公知のブレーキ装置である。 On the other hand, each wheel 2fl, 2fr, 2rl, and 2rr is provided with friction brake mechanisms 6fl, 6fr, 6rl, and 6rr, respectively, and these friction brake mechanisms 6fl, 6fr, 6rl, and 6rr are, for example, disc brakes. It is a known braking device such as a drum brake.

これらの摩擦ブレーキ機構6fl、6fr、6rl、6rrは、ブレーキ駆動部7と接続されており、ブレーキ駆動部7から供給される油圧によりホイールシリンダのピストンが作動して各車輪2fl、2fr、2rl、2rrに対して制動力(液圧ブレーキ)を付与する。 These friction brake mechanisms 6fl, 6fr, 6rl, and 6rr are connected to the brake drive unit 7, and the piston of the wheel cylinder is operated by the hydraulic pressure supplied from the brake drive unit 7, and each wheel 2fl, 2fr, 2rl, A braking force (hydraulic brake) is applied to 2rr.

ブレーキ駆動部7は、昇圧ポンプ、アキュムレータ等からなる液圧発生装置、ブレーキ作動油の圧力を調整して摩擦ブレーキ機構6fl、6fr、6rl、6rrのホイールシリンダに供給する圧力調整制御弁、摩擦ブレーキ機構6fl、6fr、6rl、6rrにブレーキ作動油を供給する油圧回路の開閉を行う開閉制御弁等を備えるハイドロリックユニットである。 The brake drive unit 7 is a hydraulic pressure generator composed of a booster pump, an accumulator, etc., a pressure adjustment control valve that adjusts the pressure of the brake hydraulic oil and supplies it to the wheel cylinders of the friction brake mechanisms 6fl, 6fr, 6rl, and 6rr, and a friction brake. It is a hydraulic unit including an on-off control valve for opening and closing a hydraulic circuit that supplies brake hydraulic oil to the mechanisms 6fl, 6fr, 6rl, and 6rr.

そして、上述のインバータ4、および、ブレーキ駆動部7は、制御ユニット10にそれぞれ接続されている。 The above-mentioned inverter 4 and the brake drive unit 7 are connected to the control unit 10, respectively.

制御ユニット10は、CPU、ROM、RAM等からなるマイクロコンピュータで構成され、各種プログラムを実行して各インホイールモータ3fl、3fr、3rl、3rr、および、摩擦ブレーキ機構6fl、6fr、6rl、6rrの作動を独立して制御する。このため、制御ユニット10には、ドライバのアクセル操作量を検出するアクセルセンサ11、ドライバのブレーキ操作量を検出するブレーキセンサ12、各車輪2fl、2fr、2rl、2rrの車輪速度ωfl、ωfr、ωrl、ωrrを検出する車輪速センサ13fl、13fr、13rl、13rr、前方の路面状態を検出する路面状態検出装置14、前後加速度Gxを検出する前後加速度センサ15が接続されている。また、制御ユニット10には、インバータ4から各インホイールモータ3fl、3fr、3rl、3rrに流れる電流値を表す信号、電圧値を表す信号等、各インホイールモータ3fl、3fr、3rl、3rrの制御に必要なセンサ信号をインバータ4から入力する。 The control unit 10 is composed of a microcomputer composed of a CPU, ROM, RAM, etc., and executes various programs to execute various in-wheel motors 3fl, 3fr, 3rl, 3rr, and friction braking mechanisms 6fl, 6fr, 6rl, 6rr. Control the operation independently. Therefore, the control unit 10 includes an accelerator sensor 11 that detects the driver's accelerator operation amount, a brake sensor 12 that detects the driver's brake operation amount, and wheel speeds ωfl, ωfr, and ωrl of each wheel 2fl, 2fr, 2rl, and 2rr. , The wheel speed sensors 13fl, 13fr, 13rl, 13rr that detect ωrr, the road surface condition detection device 14 that detects the road surface condition in front, and the front-rear acceleration sensor 15 that detects the front-rear acceleration Gx are connected. Further, the control unit 10 controls each in-wheel motor 3fl, 3fr, 3rl, 3rr, such as a signal representing a current value flowing from the inverter 4 to each in-wheel motor 3fl, 3fr, 3rl, 3rr, a signal representing a voltage value, and the like. The sensor signal required for the above is input from the inverter 4.

ここで、上述の路面状態検出装置14は、例えば、特開2002−127882号公報や特開2004−168286号公報等で開示されるような、カメラで撮影した走行路前方の画像情報を基に、所定領域の路面状態(アスファルトドライ路面、アスファルトウェット路面、雪路・・・等)を検出し、これら路面状態を予め設定しておいた路面摩擦係数に置き換えて検出するものである。例えば、図3に示すように、カメラからの画像情報を基に、走行路前方を、近い方から順に、A1、A2、A3、A4、A5、…、An−2、An−1、Anの領域に分割し、これらの領域の判定された路面状態に対し、予め設定しておいた路面摩擦係数μ1、μ2、μ3、μ4、μ5、…、μn−2、μn−1、μnを対応させて前方の路面状態を検出するのである。 Here, the road surface condition detection device 14 described above is based on image information in front of the traveling path taken by a camera, for example, as disclosed in JP-A-2002-127882 and JP-A-2004-168286. , The road surface condition in a predetermined region (asphalt dry road surface, asphalt wet road surface, snowy road, etc.) is detected, and these road surface conditions are replaced with preset road surface friction coefficients for detection. For example, as shown in FIG. 3, based on the image information from the camera, A1, A2, A3, A4, A5, ..., An-2, An-1, An. It is divided into regions, and the road surface friction coefficients μ1, μ2, μ3, μ4, μ5, ..., Μn-2, μn-1, μn, which are set in advance, are associated with the determined road surface conditions of these regions. The road surface condition ahead is detected.

そして、制御ユニット10は、上述の各信号に基づき、ドライバのアクセル操作量に応じた要求駆動力(目標駆動力)や、ドライバのブレーキ操作量に応じた要求制動力(目標制動力)、すなわち、車両1を走行または制動させるために必要とされる要求制駆動力を、予め設定しておいたマップ、テーブル等を参照して、所定に算出し、各車輪2fl、2fr、2rl、2rrの各インホイールモータ3fl、3fr、3rl、3rrで発生させる各輪要求制駆動力に配分する。尚、要求制駆動力の値が正の場合は、駆動力要求されている場合であり、要求制駆動力が負の場合は、制動力が要求されている場合である。 Then, based on each of the above signals, the control unit 10 has a required driving force (target driving force) according to the accelerator operation amount of the driver and a required braking force (target braking force) according to the brake operation amount of the driver, that is. , The required driving force required to drive or brake the vehicle 1 is calculated in a predetermined manner with reference to a preset map, table, etc., and each wheel 2fl, 2fr, 2rl, 2rr. It is distributed to each wheel required driving force generated by each in-wheel motor 3fl, 3fr, 3rl, 3rr. If the value of the required driving force is positive, it means that the driving force is required, and if the value of the required driving force is negative, it means that the braking force is required.

制御ユニット10は、各車輪2fl、2fr、2rl、2rrの要求制駆動力に応じた電流が各インホイールモータ3fl、3fr、3rl、3rrに流れるように制御信号(例えば、PWM制御信号)を生成してインバータ4に出力する。制御ユニット10は、各車輪2fl、2fr、2rl、2rrの要求制駆動力が負の場合には、各車輪2fl、2fr、2rl、2rrの要求制駆動力を、予め実験、計算等により設定しておいた比率に従って、各インホイールモータ3fl、3fr、3rl、3rrで発生させる回生ブレーキと、摩擦ブレーキ機構6fl、6fr、6rl、6rrで発生させる液圧ブレーキとに配分する。この際、制御ユニット10は、回生ブレーキを発生させるための制御信号をインバータ4に出力し、液圧ブレーキを発生させるための制御信号をブレーキ駆動部7に出力する。これにより、各インホイールモータ3fl、3fr、3rl、3rrでは目標とする回生ブレーキを発生し、摩擦ブレーキ機構6fl、6fr、6rl、6rrでは目標とする液圧ブレーキを発生する。 The control unit 10 generates a control signal (for example, a PWM control signal) so that a current corresponding to the required driving force of each wheel 2fl, 2fr, 2rl, and 2rr flows to each in-wheel motor 3fl, 3fr, 3rl, and 3rr. And output to the inverter 4. When the required driving force of each wheel 2fl, 2fr, 2rl, and 2rr is negative, the control unit 10 sets the required driving force of each wheel 2fl, 2fr, 2rl, and 2rr in advance by experiments, calculations, and the like. According to the set ratio, the regenerative brake generated by each in-wheel motor 3fl, 3fr, 3rl, 3rr and the hydraulic brake generated by the friction brake mechanism 6fl, 6fr, 6rl, 6rr are distributed. At this time, the control unit 10 outputs a control signal for generating the regenerative brake to the inverter 4 and outputs a control signal for generating the hydraulic brake to the brake drive unit 7. As a result, the target regenerative brake is generated at each in-wheel motor 3fl, 3fr, 3rl, and 3rr, and the target hydraulic brake is generated at the friction brake mechanisms 6fl, 6fr, 6rl, and 6rr.

また、制御ユニット10は、制動中の制動力を制御して車輪のロック状態を防止するABSの機能を有し、前述の如く前方の路面状態を検出し、該前方の路面状態と車両の走行状態を基にABSの作動を予測し、ABSの作動が予測される場合、車両がABSの作動が予測される位置に到達する前に、インバータ4とブレーキ駆動部7に信号を出力し、回生ブレーキを液圧ブレーキにすり替えた後にABSを実行する。本実施の形態のABSは、具体的には、例えば、予め設定しておいた車輪減速度に達したときに、ブレーキ液圧の上昇が抑制され、ブレーキ液圧の保持状態となり、その後、タイヤのスリップ率が予め設定しておいた設定値を超えると、ブレーキ液圧は減圧され、以後、ブレーキ液圧の保持とブレーキ液圧の上昇・・・が繰り返し行われる。このように、制御ユニット10は、アンチロックブレーキ制御手段、アンチロックブレーキ制御作動予測手段、制御手段としての機能を有している。 Further, the control unit 10 has an ABS function of controlling the braking force during braking to prevent the wheel from being locked, detects the front road surface condition as described above, and detects the front road surface condition and the vehicle traveling. The operation of ABS is predicted based on the state, and when the operation of ABS is predicted , a signal is output to the inverter 4 and the brake drive unit 7 before the vehicle reaches the position where the operation of ABS is predicted, and regeneration is performed. ABS is executed after replacing the brake with a hydraulic brake. Specifically, in the ABS of the present embodiment, for example, when a preset wheel deceleration is reached, the increase in the brake fluid pressure is suppressed, the brake fluid pressure is maintained, and then the tire When the slip ratio of the wheel exceeds a preset value, the brake fluid pressure is reduced, and thereafter, the brake fluid pressure is maintained, the brake fluid pressure is increased, and so on. As described above, the control unit 10 has functions as an anti-lock brake control means, an anti-lock brake control operation prediction means, and a control means.

次に、制御ユニット10で実行される本実施の形態の制動力制御を、図2のフローチャートで説明する。 Next, the braking force control of the present embodiment executed by the control unit 10 will be described with reference to the flowchart of FIG.

まず、ステップ(以下、「S」と略称)101で、自車両1が制動中か否か判定され、制動中でない場合はプログラムを抜け、制動中の場合は、S102に進む。 First, in step 101 (hereinafter, abbreviated as "S") 101, it is determined whether or not the own vehicle 1 is braking. If the vehicle 1 is not braking, the program is exited, and if the vehicle is braking, the process proceeds to S102.

S102では、実行されている制動が、回生ブレーキを含むか否か(回生ブレーキと液圧ブレーキによる制動か否か)を判定し、回生ブレーキを含まない場合、すなわち、液圧ブレーキのみの場合、S112にジャンプして制動制御を、そのまま継続し、必要に応じてABSが作動される。 In S102, it is determined whether or not the executed braking includes the regenerative brake (whether or not the braking is performed by the regenerative brake and the hydraulic brake), and when the regenerative brake is not included, that is, when only the hydraulic brake is used. The brake control is continued as it is by jumping to S112, and the ABS is operated as needed.

尚、本実施の形態におけるABSは、前述したように、例えば、予め設定しておいた車輪減速度に達したときに、ブレーキ液圧の上昇が抑制され、ブレーキ液圧の保持状態となり、その後、タイヤのスリップ率が予め設定しておいた設定値を超えると、ブレーキ液圧は減圧され、以後、ブレーキ液圧の保持とブレーキ液圧の上昇・・・が繰り返し行われる。 As described above, in the ABS of the present embodiment, for example, when the preset wheel deceleration is reached, the increase in the brake fluid pressure is suppressed, the brake fluid pressure is held, and then the brake fluid pressure is maintained. When the slip ratio of the tire exceeds a preset value, the brake fluid pressure is reduced, and thereafter, the brake fluid pressure is maintained, the brake fluid pressure is increased, and so on.

また、S102で回生ブレーキを含む(回生ブレーキと液圧ブレーキによる制動)と判定された場合、S103に進み、路面状態の変化が検出される。具体的には、図3に示すように、路面状態検出装置14で検出された走行路前方の領域毎に検出した路面摩擦係数μ1、μ2、μ3、μ4、μ5、…、μn−2、μn−1、μnについて、前後に隣接する領域で、(自車両に近い方の領域の路面摩擦係数)から(自車両から遠い方の領域の路面摩擦係数)の差を求めることで路面摩擦係数の変化量Δμ1、Δμ2、Δμ3、Δμ4、Δμ5、…、Δμn−3、Δμn−2、Δμn−1を算出する。すなわち、路面摩擦係数の変化量は正の値であれば、路面摩擦係数が低い路面への走行が予測される領域となる。 Further, when it is determined in S102 that the regenerative brake is included (braking by the regenerative brake and the hydraulic brake), the process proceeds to S103 and a change in the road surface condition is detected. Specifically, as shown in FIG. 3, the road surface friction coefficients μ1, μ2, μ3, μ4, μ5, ..., Μn-2, μn detected for each region in front of the traveling path detected by the road surface condition detection device 14. For -1, μn, the road surface friction coefficient is calculated by obtaining the difference from (the road surface friction coefficient in the area closer to the own vehicle) to (the road surface friction coefficient in the area farther from the own vehicle) in the regions adjacent to the front and rear. The amounts of change Δμ1, Δμ2, Δμ3, Δμ4, Δμ5, ..., Δμn-3, Δμn-2, Δμn-1 are calculated. That is, if the amount of change in the road surface friction coefficient is a positive value, it is a region where traveling on a road surface having a low road surface friction coefficient is predicted .

次いで、S104に進み、S103で検出した路面摩擦係数の変化量が予め実験、計算等により設定しておいた閾値(正の値)を超えて、走行路前方に、路面摩擦係数が高い値から低い値に大きく変動している箇所(例えば、アスファルトドライ路面から雪路に変動している箇所等)があるか否か判定される。 Next, the process proceeds to S104, and the amount of change in the road surface friction coefficient detected in S103 exceeds the threshold value (positive value) set in advance by experiments, calculations, etc., and the road surface friction coefficient starts from a high value in front of the traveling road. It is determined whether or not there is a portion that greatly fluctuates to a low value (for example, a portion that fluctuates from an asphalt dry road surface to a snowy road).

S104の判定の結果、路面摩擦係数の変化量が予め実験、計算等により設定しておいた閾値(正の値)を超える領域が無いと判定された場合、現在の走行状態(減速状態)で、路面状態の急変(例えば、高μ路→低μ路)により、ABSが作動することはないと判断できるため、S112にジャンプして制動制御を、そのまま継続し、必要に応じてABSが作動される。 As a result of the determination in S104, when it is determined that there is no region in which the amount of change in the road surface friction coefficient exceeds the threshold value (positive value) set in advance by experiments, calculations, etc., the current traveling state (deceleration state) is used. Since it can be determined that the ABS will not operate due to a sudden change in the road surface condition (for example, high μ road → low μ road), jump to S112 and continue the braking control as it is, and the ABS operates as necessary. Will be done.

逆に、S104の判定の結果、路面摩擦係数の変化量が予め実験、計算等により設定しておいた閾値(正の値)を超える領域が有ると判定された場合、S105に進み、後述するABS介入判定閾値DABSを設定する。尚、路面摩擦係数の変化量が予め実験、計算等により設定しておいた閾値(正の値)を超える領域が複数有ると判定された場合、最も近くの領域が、以降のS105〜S111の処理の対象領域となる。 On the contrary, when it is determined as a result of the determination in S104 that there is a region in which the amount of change in the road surface friction coefficient exceeds the threshold value (positive value) set in advance by experiments, calculations, etc., the process proceeds to S105, which will be described later. The ABS intervention judgment threshold DABS is set. If it is determined that there are a plurality of regions in which the amount of change in the road surface friction coefficient exceeds the threshold value (positive value) set in advance by experiments, calculations, etc., the nearest region is the subsequent S105 to S111. It becomes the target area for processing.

ABS介入判定閾値DABSは、例えば、予め実験、計算等により設定しておいたもので、例えば、図4の特性図に示すように、制動時における車輪のスリップ率を所定範囲内に収めるABSが作動する減速度に対応して設定されるもので、前後に隣接する領域の遠方側領域の路面摩擦係数が低いほど低い値に設定されている。 The ABS intervention determination threshold value DABS is set in advance by experiments, calculations, etc. For example, as shown in the characteristic diagram of FIG. 4, the ABS that keeps the wheel slip ratio during braking within a predetermined range is used. It is set in response to the deceleration that operates, and is set to a lower value as the road surface friction coefficient in the far side region of the region adjacent to the front and rear is lower.

次に、S106に進み、自車両の前後加速度GxとABS介入判定閾値DABSとが比較される。 Next, the process proceeds to S106, and the front-rear acceleration Gx of the own vehicle and the ABS intervention determination threshold value DABS are compared.

このS106の比較の結果、Gx<DABSの場合、現在の走行状態(減速状態)で、路面状態の急変(例えば、高μ路→低μ路)により、ABSが作動することはないと判断できるため、S112にジャンプして制動制御を、そのまま継続し、必要に応じてABSが作動される。 As a result of this comparison of S106, in the case of Gx <DABBS, it can be determined that the ABS does not operate due to a sudden change in the road surface condition (for example, high μ road → low μ road) in the current running state (deceleration state). Therefore, the brake control is continued as it is by jumping to S112, and the ABS is operated as needed.

また、Gx≧DABSの場合は、現在の走行状態(減速状態)で、路面状態の変化位置(急変位置)に到達するとABSが作動すると予測されるため、S107に進み、路面状態変化位置までの距離Lμを検出する。 Further, in the case of Gx ≧ D ABS, it is predicted that the ABS will operate when the road surface condition change position (sudden change position) is reached in the current running state (deceleration state), so the process proceeds to S107 to the road surface condition change position. The distance Lμ is detected.

次いで、S108に進み、路面状態変化位置までの時間tμを、例えば、以下の(1)式の関係により算出する。 Next, the process proceeds to S108, and the time tμ to the road surface state change position is calculated, for example, by the relationship of the following equation (1).

Lμ=V0・tμ+(1/2)・Gx・tμ …(1)
ここで、V0は車輪速センサ13fl、13fr、13rl、13rrから算出した現在の車速であり、前後加速度Gxの符号は、減速状態であるため負となっている。
Lμ = V0 ・ tμ + (1/2) ・ Gx ・ tμ 2 … (1)
Here, V0 is the current vehicle speed calculated from the wheel speed sensors 13fl, 13fr, 13rl, and 13rr, and the sign of the front-rear acceleration Gx is negative because it is in the deceleration state.

次に、S109に進み、S108で算出した路面状態変化位置までの時間tμから、予め実験、計算等により設定しておいた余裕時間Δtを減算して、回生ブレーキを液圧ブレーキにすり替える時間tstを算出する(tst=tμ−Δt)。 Next, the process proceeds to S109, and the time tst for replacing the regenerative brake with the hydraulic brake by subtracting the margin time Δt set in advance by experiments, calculations, etc. from the time tμ calculated in S108 to the road surface state change position. Is calculated (tst = tμ−Δt).

次に、S110に進み、回生ブレーキを液圧ブレーキにすり替える時間tstが経過するまで待機し、時間tstが経過したらS111に進み、回生ブレーキを液圧ブレーキにすり替え、S112に進んで制動制御を継続し、ABSが作動した場合には、液圧ブレーキのみの制動でのABSとなる。 Next, the process proceeds to S110 and waits until the time tst for replacing the regenerative brake with the hydraulic brake elapses. When the time tst elapses, the process proceeds to S111, the regenerative brake is replaced with the hydraulic brake, and the braking control is continued. However, when the ABS is activated, the ABS is braked only by the hydraulic brake.

このように本発明の実施の形態によれば、制動中の制動力を制御して車輪のロック状態を防止するABSの機能を有し、前方の路面状態を検出し、該前方の路面状態と車両の走行状態を基にABSの作動を予測し、ABSの作動が予測される場合、車両がABSの作動が予測される位置に到達する前に、インバータ4とブレーキ駆動部7に信号を出力し、回生ブレーキを液圧ブレーキにすり替えた後にABSを実行する。このため、たとえ、回生ブレーキと液圧ブレーキとが可能な車両であっても、回生ブレーキと液圧ブレーキという特性の異なるブレーキが作動している際にABSが作動することが防止されるので、特に複雑な制御を用いること無く単純な制御でABSを減速度抜けが生じたり、制動力が不安定になることなく精度良く行うことが可能となる。 As described above, according to the embodiment of the present invention, it has the function of ABS that controls the braking force during braking to prevent the wheel from being locked, detects the front road surface condition, and determines the front road surface condition. predicting the operation of the ABS based on the running state of the vehicle, if the operation of the ABS is expected, before reaching the position where the vehicle is operated in the ABS is predicted, it outputs a signal to the inverter 4 and the brake driving unit 7 Then, ABS is executed after replacing the regenerative brake with the hydraulic brake. Therefore, even in a vehicle capable of regenerative braking and hydraulic braking, ABS is prevented from operating when brakes having different characteristics such as regenerative braking and hydraulic braking are operating. It is possible to accurately perform ABS without deceleration omission or unstable braking force by simple control without using particularly complicated control.

尚、本実施の形態では、4輪にそれぞれインホイールモータを有する電気自動車を例に説明したが、1つのモータで走行する車両、2つのモータで走行する車両、3つのモータで走行する電気自動車やハイブリッド車においても適用できることは言うまでもない。 In the present embodiment, an electric vehicle having in-wheel motors on each of the four wheels has been described as an example, but a vehicle traveling with one motor, a vehicle traveling with two motors, and an electric vehicle traveling with three motors. Needless to say, it can also be applied to hybrid vehicles.

1 車両
2fl、2fr、2rl、2rr 車輪
3fl、3fr、3rl、3rr インホイールモータ
4 インバータ
5 バッテリ
6fl、6fr、6rl、6rr 摩擦ブレーキ機構
7 ブレーキ駆動部
10 制御ユニット(アンチロックブレーキ制御手段、アンチロックブレーキ制御作動予測手段、制御手段)
11 アクセルセンサ
12 ブレーキセンサ
13fl、13fr、13rl、13rr 車輪速センサ
14 路面状態検出装置
15 前後加速度センサ
1 Vehicle 2fl, 2fr, 2rl, 2rr Wheels 3fl, 3fr, 3rl, 3rr In-wheel motor 4 Inverter 5 Battery 6fl, 6fr, 6rl, 6rr Friction brake mechanism 7 Brake drive unit 10 Control unit (anti-lock brake control means, anti-lock) Brake control operation prediction means, control means)
11 Accelerator sensor 12 Brake sensor 13fl, 13fr, 13rl, 13rr Wheel speed sensor 14 Road surface condition detector 15 Front-rear acceleration sensor

Claims (2)

電動モータの回生ブレーキによる制動と液圧ブレーキによる制動とが自在な車両の制動力制御装置において、
制動中の制動力を制御して車輪のロック状態を防止するアンチロックブレーキ制御手段と、
前方の路面状態を検出し、該前方の路面状態と車両の走行状態を基に前記アンチロックブレーキ制御手段の作動を予測するアンチロックブレーキ制御作動予測手段と、
前記アンチロックブレーキ制御手段の作動が予測される場合、前記アンチロックブレーキ制御手段の作動の前に回生ブレーキを液圧ブレーキにすり替える制御手段と、
を備え
前記アンチロックブレーキ制御作動予測手段は、前方の路面摩擦係数が小さくなる方向に変化する位置での前記アンチロックブレーキ制御手段の作動を予測する
ことを特徴とする車両の制動力制御装置。
In a vehicle braking force control device that can freely brake by regenerative braking of an electric motor and braking by hydraulic braking.
Anti-lock braking control means that controls the braking force during braking to prevent the wheels from locking.
An anti-lock brake control operation predicting means that detects the road surface condition in front and predicts the operation of the anti-lock brake control means based on the road surface condition in front and the running state of the vehicle.
When the operation of the anti-lock brake control means is predicted , the control means for replacing the regenerative brake with the hydraulic brake before the operation of the anti-lock brake control means, and
Equipped with a,
The anti-lock brake control operation predicting means is a vehicle braking force control device for predicting the operation of the anti-lock brake control means at a position where the front road surface friction coefficient decreases .
前記制御手段は、前記アンチロックブレーキ制御手段の作動が予測される場合、車両が前記アンチロックブレーキ制御手段の作動が予測される位置に到達する前に前記回生ブレーキを液圧ブレーキにすり替えることを特徴とする請求項1記載の車両の制動力制御装置。 Wherein if the operation of the antilock brake control means is predicted, that a changeover the regenerative brake before the vehicle reaches the position operation is predicted in the antilock brake control means hydraulic brake braking force control apparatus for a vehicle according to claim 1 Symbol mounting features.
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