JP7167810B2 - ブレーキシステム - Google Patents

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Description

本発明は、車両に搭載されるブレーキシステムに関するものである。
特許文献1には、(i)(a)車両の前輪に設けられた液圧ブレーキである前輪液圧ブレーキと、(b)前記車両の後輪に設けられた液圧ブレーキである後輪液圧ブレーキと、(c)前記前輪に加えられる液圧制動力である前輪液圧制動力を制御可能な前輪液圧制動力制御装置と、(d)前記後輪に加えられる液圧制動力である後輪液圧制動力を制御可能な後輪液圧制動力制御装置とを備えた液圧ブレーキ機構と、(ii)前記車両の駆動輪を回転駆動する電動モータの回生制動により前記駆動輪に回生制動力を付与するとともに、前記回生制動力を制御可能な回生ブレーキ機構と、(iii)前記回生制動力が、車両に要求される要求総制動力を越えない範囲の出力可能な最大値となるように、前記回生ブレーキ機構を制御する回生制動力制御部と、(iv)前記回生制動力制御部により制御された前記回生制動力と、前記前輪液圧制動力と、前記後輪液圧制動力とのうちの1つ以上により、前記要求総制動力が満たされるように、前記前輪液圧制動力制御装置と前記後輪液圧制動力制御装置とを制御する回生協調制御部とを含むブレーキシステムが記載されている。本ブレーキシステムにおいては、前記車両に回生制動力が加えられる状態から前記車両に液圧制動力が加えられ回生制動力が加えられない状態にすり替える場合に、前記回生制動力を段階的または連続的に減少させるとともに液圧制動力を段階的または連続的に増加させるすり替え制御である移行時制御が行われる{[0007](10)項の説明の欄、[0034]}。
特開2006-123889号公報
本発明の課題は、すり替え制御が行われる場合のエネルギ効率の低下を抑制しつつ車両の姿勢の変化を抑制することである。
本発明に係るブレーキシステムにおけるすり替え制御において、回生制動力が、要求総制動力を越えない範囲で車両の状態に基づいて決まる出力可能な最大値とされる。そのため、すり替え制御中におけるエネルギ効率の低下を抑制することができる。
また、すり替え制御において、その最大の回生制動力が出力された場合の要求総制動力の不足分が、前輪摩擦制動力と後輪摩擦制動力とが増加させられることにより補われる。そのため、要求総制動力の不足分が、前輪と後輪とのうちの非駆動輪に加えられる摩擦制動力の増加により補われる場合に比較して、すり替え制御時の姿勢の変化を抑制することができる。
なお、特許文献1には、すり替え制御において、回生制動力が要求総制動力を越えない範囲の出力可能な最大値とされる旨の記載も、その最大の回生制動力が出力された場合の要求総制動力の不足分が、前輪摩擦制動力と後輪摩擦制動力とが増加させられることにより補われる旨の記載もない。
本発明の実施例1に係るブレーキシステムを含む車両を概念的に示す図である。 上記ブレーキシステムに含まれる液圧ブレーキ装置の液圧回路図である。 上記液圧ブレーキ機構に含まれるディスクブレーキの断面図である。 上記ブレーキシステムのブレーキECUの記憶部に記憶された回生協調制御プログラムを概念的に表すフローチャートである。 上記記憶部に記憶された回生制動力制御プログラムを概念的に表すフローチャートである。 (A)(B)上記ブレーキシステムにおける制動力の変化の一例を表す図である。 (A)(B)上記ブレーキシステムにおける制動力の別の変化の一例を表す図である。 (A)(B)上記ブレーキシステムにおける制動力のさらに別の変化の一例を表す図である。 (A)(B)上記ブレーキシステムにおける制動力の別の変化の一例を表す図である。 (A)(B)上記ブレーキシステムにおける制動力のさらに別の変化の一例を表す図である。 上記ブレーキシステムのブレーキECUの記憶部に記憶された別の回生協調制御プログラムを概念的に表すフローチャートである。 (A)(B)上記ブレーキシステムにおける制動力の変化の一例を表す図である。 (A)(B)上記ブレーキシステムにおける制動力の別の変化の一例を表す図である。 本発明の実施例2に係るブレーキシステムのブレーキECUの記憶部に記憶された回生協調制御プログラムを概念的に表すフローチャートである。 (A)(B)本発明の実施例3に係るブレーキシステムにおける制動力の変化の一例を表す図である。 (A)(B)上記ブレーキシステムにおける制動力の別の変化の一例を表す図である。 (A)(B)従来のブレーキシステムにおける制動力の変化の一例を表す図である。
発明の実施形態
以下、本発明の一実施形態であるブレーキシステムについて、図面に基づいて説明する。
本実施例に係るブレーキシステムが搭載された車両の一例を図1に模式的に示す。車両は、左右前輪8FL,8FR,左右後輪10RL,10RRを含むハイブリッド車両であり、左右前輪8FL,8FRが駆動輪である。本車両の駆動システムは、駆動源としてのエンジン12および電動モータ13、主に発電機として機能するジェネレータ14、動力分割機構16等を含む。
動力分割機構16は、エンジン12の回転を、ジェネレータ14の回転と、動力分割機構16の出力軸の回転とに分割するものであり、動力分割機構16の出力軸には減速機として機能するリダクション機構20が設けられる。リダクション機構20には電動モータ13が接続され、リダクション機構20の出力軸は、差動装置22,ドライブシャフト24L,24Rを介して左右前輪8FL,8FRに接続される。左右前輪8FL,8FRは、エンジン12と電動モータ13との少なくとも一方により回転駆動させられる。ジェネレータ14、電動モータ13は、それぞれ、インバータ26G、26Mを介してバッテリ28に接続される。バッテリ28は、電動モータ13等に電気エネルギを供給する一方、電動モータ13、ジェネレータ14において得られた電気エネルギが蓄えられる。ジェネレータ16、電動モータ13の作動は、それぞれ、インバータ26M、26Gの制御により制御される。
本実施例に係るブレーキシステムは、(a)駆動輪である左右前輪8FL,8FRの各々に回生制動力を付与する回生ブレーキ機構30と、(b)前後左右の4輪8FL,8FR,10RL,10RRにそれぞれ摩擦制動力としての液圧制動力を付与する液圧ブレーキ機構32とを含む。
回生ブレーキ機構30は、上述の電動モータ13、インバータ26M、バッテリ28等を含む。回生ブレーキ機構30は、電動モータ13の回生制動により、左右前輪8FL,8FRに回生制動力を付与するとともに、回生制動力を制御可能なものである。電動モータ13の回生制動により発生させられた電気エネルギはインバータ26Mを介してバッテリ28に供給されて、蓄えられる。インバータ26Mの制御により電動モータ13が制御され、左右前輪8FL,8FRに付与される回生制動力が制御される。
液圧ブレーキ機構32は、図2に示すように、 (a)左右前輪8FL,8FRにそれぞれ設けられた摩擦ブレーキとしての液圧ブレーキ36FL,36FR、(b) 左右後輪10RL,10RRにそれぞれ設けられた液圧ブレーキ38RL,38RR、(c)運転者によって操作されるブレーキ操作部材であるブレーキペダル40に連携させられたマスタシリンダ42、(d)マスタシリンダ42,リザーバ44と、液圧ブレーキ36FL,37FR,38RL,38RRのホイールシリンダ46FL,46FR、47RL,47RRとの間に設けられた液圧制御ユニット48等を含む。
マスタシリンダ42は、ハウジングに液密かつ摺動可能に嵌合された2つの加圧ピストン42a,42bと、2つの加圧ピストン42a,42bのそれぞれの前方に設けられた2つの加圧室43a、43bとを含むタンデム式のものであり、2つの加圧ピストン42a、42bのうちの後方に位置する加圧ピストン42aにブレーキペダル40が連携させられる。2つの加圧室43a,43bには、それぞれ、ブレーキペダル40に運転者によって加えられた操作力であるブレーキ操作力に応じた高さの液圧が発生させられる。
加圧室43a,43bには、それぞれ、マスタ通路50a,50bが接続され、マスタ通路50a,50bを介してホイールシリンダ46FL,46FRに接続される。
以下、左右前輪8FL,8FR、左右後輪10RL,10RRの各々に対応して設けられた液圧ブレーキ36FL,36FR、38RL,38RR等において、左前輪、右前輪、左後輪、右後輪とで区別する必要がない場合、総称する場合には、FL,FR、RL,RRを省略する。
液圧ブレーキ36,38は、同じ構造を成すディスクブレーキであり、図3に示すように、車輪8,10と一体的に回転する回転体としてのブレーキ回転体60と、ブレーキ回転体60の両側に位置する一対の摩擦係合部材61,62と、摩擦係合部材61,62をブレーキ回転体60に押し付ける押付装置64とを含む。押付装置64は、キャリパ65とホイールシリンダ46,47とを含み、ホイールシリンダ46,47の液圧により、キャリパ65が移動させられ、一対の摩擦係合部材61,62がブレーキ回転体60に押し付けられる。液圧ブレーキ36,38が作動させられ、車輪8,10の回転が抑制されるのであり、車輪8,10に摩擦制動力の一例である液圧制動力が加えられる。
液圧制御ユニット48は、(1)マスタ液通路50a,50bにそれぞれ設けられた常開の電磁開閉弁であるマスタ遮断弁72a,72b、(2)ポンプ74、ポンプ74を駆動するポンプモータ75およびアキュムレータ76等を備えた動力液圧源78、(3)動力液圧源78、ホイールシリンダ46,47の各々が接続された共通通路79、(4)共通通路79とホイールシリンダ46,47の各々との間にそれぞれ設けられた電磁弁としての増圧リニア弁80、(5)ホイールシリンダ46,47の各々とリザーバ44との間にそれぞれ設けられた電磁弁としての減圧リニア弁82等を含む。増圧リニア弁80は常閉弁であり、ホイールシリンダ46とリザーバ44との間に設けられた減圧リニア弁82は常閉弁であり、ホイールシリンダ47とリザーバ44との間に位置する減圧リニア弁82は常開弁である。前輪8のホイールシリンダ46について設けられた、増圧リニア弁80と常閉の減圧リニア弁82とにより電磁弁装置84が構成され、後輪10のホイールシリンダ47について側に設けられた増圧リニア弁80と常開の減圧リニア弁82とにより電磁弁装置85が構成される。
動力液圧源78において、アキュムレータ液圧センサ86によって検出されたアキュムレータ76に蓄えられた作動液の液圧であるアキュムレータ圧が設定範囲内に保たれるように、ポンプモータ75が制御される。また、共通通路79とリザーバ44との間にリリーフ弁88が設けられ、リリーフ弁88により共通通路79の液圧が過大にならないようにされる。
液圧制御ユニット48において、マスタ遮断弁72a、72bの閉状態において、動力液圧源78の液圧を利用して、電磁弁装置84,85の個別の制御により、ホイールシリンダ46,47の液圧が個別に制御され、前後左右の各車輪8,10に加えられる液圧制動力である摩擦制動力が個別に制御される。前後左右の各車輪8,10に加えられる摩擦制動力は、それぞれ、ホイールシリンダ46,47の液圧に応じた大きさとなる。すなわち、電磁弁装置84の制御により左右前輪8の各々に加えられる摩擦制動力の合計である前輪摩擦制動力Ffrが制御され、電磁弁装置85の制御により左右後輪10の各々に加えられる摩擦制動力の合計である後輪摩擦制動力Frrが制御される。
マスタ通路50bのマスタ遮断弁72bの上流側の部分には、ストロークシミュレータ90が電磁弁であるシミュレータ制御弁92を介して接続される。
本ブレーキシステムは、図1に示すように、コンピュータを主体とするブレーキECU100を含む。ブレーキECU100は、回生ブレーキ機構30と液圧ブレーキ機構32とを制御するものであり、実行部101、記憶部102、入出力部103等を含む。ブレーキECU100の入出力部103には、ストロークセンサ110、マスタシリンダ圧センサ112a,112b、ホイールシリンダ圧センサ114、車輪速センサ116、容量センサ118等が接続されるとともに、回生ブレーキ機構30のインバータ26G,26M等、液圧ブレーキ機構32のマスタ遮断弁72a,72b、電磁弁装置84,85のソレノイド等が接続される。
ストロークセンサ110は、ブレーキペダル40の運転者によるストロークを検出するものであり、マスタシリンダ圧センサ112a,112bは、それぞれ、マスタシリンダ42の加圧室43a,43bの液圧を検出するものである。これらストロークセンサ110の出力値とマスタシリンダ圧センサ112a,112bの出力値との少なくとも一方に基づいて、運転者によるブレーキペダル40の操作状態が取得され、運転者が意図する制動力が取得される。運転者が意図する制動力は、車両に要求される制動力である要求総制動力の一例である。要求総制動力は、図示を省略するが、カメラ等を含む前方監視装置において取得される前方物体との相対位置関係に基づいて取得される場合、車輪8,10のスリップ状態に基づいて取得される場合等もある。
ホイールシリンダ圧センサ114は、ホイールシリンダ46FL,46FR,47RL,47RRの各々に対応してそれぞれ設けられ、ホイールシリンダ46,47の液圧を個別に検出するものである。ホイールシリンダ圧センサ114によって検出されたホイールシリンダ46,47の液圧に基づいて車輪8,10に加えられる摩擦制動力が個別に取得される。また、ホイールシリンダ圧センサ114によって検出されたホイールシリンダ46の液圧に基づいて左右前輪10FL,10FRに加えられる実際の摩擦制動力の合計である実前輪摩擦制動力Ffrが取得され,ホイールシリンダ47の液圧に基づいて左右後輪10RL,10RRに加えられる実際の摩擦制動力の合計である実後輪摩擦制動力Frrが取得される。
車輪速センサ116は、前後左右の車輪8FL,8FR,10RL,10RRの各々に対応して設けられ、これら車輪8,10の回転速度を個別に検出するものである。前後左右の車輪8,10の各々の回転速度に基づいて車両の走行速度が取得される。
容量センサ118は、バッテリ28に実際に蓄えられている電気エネルギの量である容量を検出するものである。
以上のように構成されたブレーキシステムにおいて、ブレーキペダル40が踏込操作された場合、前方監視装置の情報等に基づいて車両に制動力を加える必要があると判断された場合等には、ブレーキ作動要求が出され、要求総制動力Fsが取得される。
ブレーキECU100において、容量センサ118によって検出されたバッテリ28に蓄えられた電気エネルギの容量、車輪速度センサ116の検出値に基づいて取得された車両の走行速度(電動モータ13の回転速度等に対応する)等に基づいて、要求総制動力Fsを越えない範囲で、出力可能な最大の回生制動力が取得され、出力可能な最大の回生制動力が目標回生制動力Fe*とされる。目標回生制動力Fe*は、一般的に、走行速度が早い場合は遅い場合より大きく、バッテリ28に蓄えられている電気エネルギの容量が少ない場合は多い場合より大きい値に設定され得るが、その他、バッテリ28の温度、バッテリ28の特性等によって制限される場合がある。そして、左前輪8FLと右前輪8FRとに出力される実際の回生制動力である実回生制動力Feが、目標回生制動力Fe*に近づくように、回生ブレーキ機構30のインバータ26M等の制御により制御される。実回生制動力Feは、電動モータ13に流れる実際の電流等に基づいて取得することができる。
次に、要求総制動力Fsから実回生制動力Feを引いた値に基づいて、前輪8に加えられる前輪摩擦制動力の目標値である目標前輪摩擦制動力Ffrtと後輪10に加えられる後輪摩擦制動力の目標値である目標後輪摩擦制動力Frrtとが取得される。そして、ホイールシリンダ圧センサ114の検出値に基づいて実前輪摩擦制動力Ffr、実後輪摩擦制動力Frrが、それぞれ、目標前輪摩擦制動力Ffrt,目標後輪摩擦制動力Frrtに近づくように、液圧ブレーキ機構32の電磁弁装置84,85等が制御される。このように、回生制動力Fe、前輪摩擦制動力Ffr、後輪摩擦制動力Frrのうちの1つ以上により要求総制動力Fsが満たされるように実行される制御を回生協調制御と称するが、回生協調制御において、回生制動力Fe、前輪摩擦制動力Ffr、後輪摩擦制動力Frrのうちの1つ以上が0である場合もある。
また、後述するすり替え制御も回生協調制御の一部である。換言すると、本実施例において、回生協調制御には、すり替え制御と、すり替え制御でない通常回生協調制御とが含まれると考えることができる。通常回生協調制御とはすり替え制御が行われない場合に実行される回生協調制御をいう。
例えば、通常回生協調制御が行われている状態において、車両の走行速度が遅くなり、電動モータ13の回転速度が遅くなると、出力可能な最大の回生制動力も小さくなり、大きな回生制動力を出力することが困難となる。また、電動モータ13の回転速度が遅くなると、インバータ26Mの制御により、効率よくバッテリ28に電気エネルギを蓄えることが困難となる。
そのため、車両の走行速度が設定速度である速度しきい値以下である場合、すなわち、すり替え条件が成立した場合等には、車両に回生制動力Feが加えられる状態から車両に前輪摩擦制動力Ffrと後輪摩擦制動力Frrとが加えられ回生制動力Feが加えられない状態に変更するすり替え制御が行われる。速度しきい値は、例えば、電動モータ13の回転速度が小さいため設定値以上の回生制動力Feを出力させることが困難であり、インバータ26Mの制御により、効率よくバッテリ28に電気エネルギを蓄えることが困難となる速度とすることができる。また、すり替え条件が成立する間、換言すれば、車両の走行速度が速度しきい値以下であり、かつ、回生制動力Feが0より大きい間、すり替え制御が実行されるのである。
従来のブレーキシステムにおいて、すり替え制御が行われる場合には、回生制動力Feの減少に伴って前輪摩擦制動力Ffrが保持された状態で、後輪摩擦制動力Frrが増加させられ、次に、前輪摩擦制動力Ffrが増加させられるようにされていた。すなわち、要求総制動力Fsが一定である場合において、車両の走行速度の低下に伴って回生制動力Feが低下させられるが、それに伴う要求総制動力Fsの不足分が後輪摩擦制動力Frrによって補われる。そして、後輪摩擦制動力Frrが実制動力配分比と要求総制動力Fsとによって決まる目標後輪摩擦制動力Frrtに達すると、回生制動力Feの減少に伴って前輪摩擦制動力Ffrが増加させられるのである。
例えば、図17A,17Bに示す場合において、時点t0において、後輪10には摩擦制動力が加えられていないため、後輪制動力は0である。それに対して、左右前輪8には回生制動力Feが加えられているため、前輪制動力は比較的大きい。そのため、時点t0において車両は概して前傾姿勢になる。この場合の姿勢(前輪制動力が0より大きく、後輪制動力が0である場合の姿勢)を第1姿勢と称する。なお、前輪制動力、後輪制動力とは、それぞれ、左右前輪8、左右後輪10に加えられる制動力の合計をいう。本実施例においては、前輪8が駆動輪であるため、前輪制動力は前輪摩擦制動力と回生制動力との合計となり、後輪制動力は後輪摩擦制動力となる。また、図面において、前輪制動力をFr制動力と記載し、後輪制動力をRr制動力と記載した。
時点t0から時点t1までにおいては、前輪制動力は回生制動力Feの減少に伴って小さくなり、後輪制動力は後輪摩擦制動力Frrの増加に伴って大きくなる。時点t1において、前輪制動力と後輪制動力との比率が実制動力配分比となる。車両において、前輪制動力の減少と後輪制動力の増加とに起因して、第1姿勢より、車体の前部が高く、後部が低い姿勢となる。前輪制動力と後輪制動力との比率が実制動力配分比である場合の姿勢を第2姿勢と称する。車両は時点t0から時点t1までの時間Taの間に第1姿勢から第2姿勢にピッチ方向に大きく変化するのであり、変化速度が早い。
時点t1以降においては、後輪摩擦制動力Frrは保持され、前輪8において、回生制動力Feの減少に伴って前輪摩擦制動力Ffrが増加させられるのであり、前輪制動力の大きさは保持される。前輪制動力と後輪制動力との比率は実制動力配分比に保持されるのであり、車両の姿勢は同じである。
以上のように、従来のブレーキシステムにおいて、時間Taの間に、車両の姿勢はピッチ方向に大きく変化し、また、変化速度も早い。そのため、車両の制動安定性が低下し、運転者が違和感を感じる場合がある。特に、要求総制動力Fsが一定である場合には、本来、姿勢の変化は生じ難いにもかかわらず、姿勢が変化するため、違和感を感じ易いのである。
そこで、本実施例において、すり替え制御において、車両の姿勢の変化速度が遅くなるようにする。
本実施例におけるすり替え制御において、出力される最大の回生制動力Feの低下に起因する要求総制動力Fsの不足分が、前輪摩擦制動力Ffrと後輪摩擦制動力Frrとの両方の増加によって補われるようにした。
また、前輪摩擦制動力Ffrに対する後輪摩擦制動力Frrの比率が設定比率γとなるように、前輪摩擦制動力Ffrと後輪摩擦制動力Frrとが増加させられるようにしたり、前輪摩擦制動力Ffrの増加勾配ΔFfrに対する後輪摩擦制動力Frrの増加勾配ΔFrrの比率が設定勾配比率βとなるように、前輪摩擦制動力Ffrと後輪摩擦制動力Frrとが増加させられるようにしたりすること等ができる。
さらに、すり替え制御が終了した場合、すなわち、車両に加えられる回生制動力が0になった場合に、前輪摩擦制動力Ffrに対する後輪摩擦制動力Frrの比率が目標制動力配分比となるように、前輪摩擦制動力Ffrと後輪摩擦制動力Frrとが増加させられるようにすること等ができる。
また、すり替え制御において、要求総制動力Fsが増加した場合(例えば、ブレーキペダル40の踏みましが行われた場合等)には、その要求総制動力Fsの増加分が後輪摩擦制動力Frrの増加によって補われる。すり替え制御においては、回生制動力Feを増加させることが困難であること、前輪制動力に対する後輪制動力の比率を目標制動力配分比に近づけるのが望ましいこと等に起因する。
さらに、すり替え制御の開始時に前輪制動力と後輪制動力との比率が目標制動力配分比である場合、または、すり替え制御中に前輪制動力に対する後輪制動力の比率が目標制動力配分比になった場合には、それ以降、前輪制動力と後輪制動力との比率が目標制動力配分比に保たれた状態で、前輪8において、回生制動力Feが前輪摩擦制動力Ffrにすり替えられる。この場合には、姿勢の変化は生じない。
目標制動力配分比とは、本実施例におけるすり替え制御において予め決められた、前輪に加えられる制動力に対する後輪に加えられる制動力の比率(後輪に加えられる制動力/前輪に加えられる制動力)の目標値であり、目標制動力配分とは、目標制動力配分比で前輪8と後輪10とに制動力を配分することである。目標制動力配分比は、実制動力配分比としたり、理想制動力配分比としたり、実制動力配分比と理想制動力配分比との中間の比率としたりすること等ができる。目標制動力配分比は、前輪摩擦制動力に対する後輪摩擦制動力の比率(後輪摩擦制動力/前輪摩擦制動力)として用いられる場合、前輪制動力に対する後輪制動力の比率(後輪制動力/前輪制動力)として用いられる場合等がある。また、本実施例において、目標制動力配分比は実制動力配分比とされる。
図4のフローチャートで表される回生協調制御プログラムは、ブレーキ作動要求がある場合に、予め定められた設定時間毎に実行され、図5のフローチャートで表される回生制動力制御プログラムは、ブレーキ作動要求が有る場合の、予め定められた設定時間毎に実行される。回生制動力制御プログラムと回生協調制御プログラムとは、それぞれ、別個に実行される。回生制動力制御プログラムは、すり替え制御中であるか否かに関係なく、同様に実行される。
図5のステップ1(以下、S1と略称する。他のステップについても同様とする)において、要求総制動力Fsが取得され、S2において、車両の走行速度が取得され、S3において、バッテリ28の容量が取得される。そして、S4において、要求総制動力Fsを越えない範囲で、車両の走行速度とバッテリ28の容量とに基づいて出力可能な最大の回生制動力が取得され、その出力可能な最大の回生制動力が目標回生制動力Fetとされる。そして、S5において、回生ブレーキ機構30の制御により、実回生制動力Feが目標回生制動力Fetに近づけられる。
図4のS11において、要求総制動力Fsが取得され、S12において、実回生制動力Feが取得され、S13において、実前輪摩擦制動力Ffr,実後輪摩擦制動力Frrが取得される。そして、S14において、実回生制動力Feが0であるか否かが判定され、S15において、すり替え条件が成立するか否かが判定される。S14においては、すり替え終了条件が成立するか否かが判定されるのである。S14の判定がYESである場合、または、S15の判定がNOである場合には、S16において、通常回生協調制御が行われる。すり替え条件が成立しない間、S11~16が繰り返し実行されるのであり、通常回生協調制御が行われる。
なお、通常回生協調制御においては、例えば、実回生制動力Feによる要求総制動力Fsの不足分が、後輪摩擦制動力により補われるようにしたり、前輪摩擦制動力と後輪摩擦制動力とにより補われるようにしたりすることができる。後者の場合には前輪摩擦制動力と後輪摩擦制動力との比率を予め決めておくこともできる。
そのうちに、すり替え条件が成立し、S15の判定がYESになった場合には、すり替え制御が行われる。S17において、実前輪摩擦制動力Ffrと実回生制動力Feとの和である前輪制動力が取得され、前輪制動力と後輪制動力との比率が目標制動力配分比であるか否かが判定される。S17の判定がNOである場合には、S18において、要求総制動力Fsが増加したか否かが判定される。判定がNOである場合には、S19において、後述するように目標前輪摩擦制動力Ffrt、目標後輪摩擦制動力Frrtが取得され、S20において、実前輪摩擦制動力Ffr、実後輪摩擦制動力Frrがそれぞれ目標前輪摩擦制動力Ffrt、目標後輪摩擦制動力Frrtに近づくように、電磁弁装置84,85等が制御される。
例えば、S19において、目標前輪摩擦制動力Ffrt、目標後輪摩擦制動力Frrtを、これらの比率(Frrt/Ffrt)が設定比率γとなるように取得することができ、設定比率γを目標制動力配分比γx(<1)とすることができる。取得された目標前輪摩擦制動力Ffrt、目標後輪摩擦制動力Frrtを下式に示す。
Ffrt=(Fs-Fe)/(γx+1)
Frrt=(Fs-Fe)*γx/(γx+1)
この場合には、図6A,6Bに示すように、すり替え制御において、回生制動力Feの減少に起因する要求総制動力Fsの不足分が、前輪摩擦制動力Ffrと後輪摩擦制動力Frrとの比率(Frr/Ffr)が目標制動力配分比γxとなる関係が成立する状態で、前輪摩擦制動力Ffr,後輪摩擦制動力Frrとが増加させられることにより補われる。そのため、時点t0において、第1姿勢にあるが、すり替え制御が終了した時点t2において、第2姿勢となる。このように、第1の姿勢から第2の姿勢に変化するまでに時間Taより長い時間Tbを要する。そのため、図17に示す従来のブレーキシステムにおける場合に比較して、姿勢の変化速度を遅くすることができる。
なお、図6および以下の各図面において実回生制動力Feの低下勾配を互いに同じにした。また、図6,7,9,10,12,13,15,16において、要求総制動力Fsが一定である場合の制動力の変化を示した。さらに、目標制動力配分比を通る線を目標制動力配分線と記載した。
また、S19において、すり替え制御開始時(すり替え条件が最初に成立した時)に実後輪摩擦制動力Frrが0より大きい場合には、目標前輪摩擦制動力Ffrt、目標後輪摩擦制動力Frrtが、前輪摩擦制動力Ffrの1サイクル当たりの増加量の目標値である目標増加勾配ΔFfrtと後輪摩擦制動力Frrの目標増加勾配ΔFrrtとの比率(ΔFrrt/ΔFfrt)が設定勾配比率βとなるように取得されるようにすることができ、設定勾配比率βは、1より小さい値とすることができる。
例えば、設定勾配比率βは、その時点の要求総制動力Fsと目標制動力配分比とに基づいて、すり替え制御終了時の前輪摩擦制動力Ffreと後輪摩擦制動力Frreとを取得し、その時点からすり替え制御終了時までの前輪摩擦制動力Ffrの増加量(Ffre-Ffrn)と後輪摩擦制動力Frrの増加量(Frre-Frrn)とを取得し、これらの比率(Frre-Frrn)/(Ffre-Ffrn)を設定勾配比率βy(<1)とすることができる。
βy=(Frre-Frrn)/(Ffre-Ffrn)
そして、実回生制動力Feの1サイクル当たりの減少量である減少勾配の絶対値ΔFe(>0)と設定勾配比率βyとに基づいて、目標前輪摩擦制動力Ffrtの目標増加勾配ΔFfrtと目標後輪摩擦制動力Frrtの目標増加勾配ΔFrrtとが下式に示すように取得される。
ΔFfrt=ΔFe/(βy+1)
ΔFrrt=ΔFe*βy/(βy+1)
また、目標前輪摩擦制動力の今回値Ffrt (n)は、下式に示すように、目標前輪摩擦制動力の前回値Ffrt(n-1)に目標増加量ΔFfrtを加えた値となる。目標後輪摩擦制動力Frrtについても同様である。
Ffrt(n)=Ffrt(n-1)+ΔFe/(βy+1)
Frrt(n)=Frrt(n-1)+ΔFe*βy/(βy+1)
この場合の一例を図7A,7Bに示す。本実施例において、実回生制動力Feの減少に起因する要求総制動力Fsの不足分が、後輪摩擦制動力Frrの増加勾配が前輪摩擦制動力Ffrの増加勾配より小さいという設定関係が成立した状態で、前輪摩擦制動力Ffrと後輪摩擦制動力Frrとが増加させられることにより補われる。
また、すり替え制御開始時点t0において、実後輪摩擦制動力Frrが0より大きいため、実回生制動力Feの減少勾配が同じであり、かつ、すり替え制御開始時の要求総制動力Fsが同じである場合には、すり替え制御開始時点t0からすり替え制御終了時点t3までの時間Tcが時間Tbより短くなる(Tc<Tb)。また、すり替え制御開始時点t0の姿勢は第1姿勢より第2姿勢に近い第1A姿勢にあるが、すり替え制御終了時点t2には第2姿勢となる。そのため、時間Tcの間の姿勢の変化速度は、図6A,6Bの場合とほぼ同じであると推定される。
それに対して、すり替え制御において要求総制動力Fsが増加し、S18の判定がYESになった場合には、S21において、目標前輪摩擦制動力Ffrtが前回値とされ、目標後輪摩擦制動力Frrtが、前回値より要求総制動力Fsの1サイクル当たりの増加量ΔFsと実回生制動力Feの1サイクル当たりの減少量の絶対値ΔFe(>0)との合計分大きい値に取得される。
Frrt(n)=Frrt(n-1)+ΔFe+ΔFs
Ffrt(n)=Ffrt(n-1)
S20において、前輪摩擦制動力Ffrが保持された状態で後輪摩擦制動力Frrが増加させられる。その後、要求総制動力Fsが一定に保持された場合には、S19,20が実行されることになる。
その場合の一例を図8A,8Bに示す。 本実施例においては、時点t1において、要求総制動力Fsが増加するため、前輪摩擦制動力Ffrが保持された状態で後輪摩擦制動力Frrが大きくされる。そして、時点t1’以降は、例えば、図7に示す場合と同様にすり替え制御終了時点t2において前輪制動力と後輪制動力との比率が目標制動力配分比となるように設定勾配比βyが取得され、増加勾配比(ΔFrr/ΔFfr)が設定勾配比βyとなる関係が成立する状態で、前輪摩擦制動力、後輪摩擦制動力が増加させられる。この場合においても、時間Tbの間に第1姿勢から第2姿勢に変化するのであり、従来のブレーキシステムにおける場合に比較して、姿勢の変化速度を抑制することができる。
また、すり替え制御の途中に、前輪制動力と後輪制動力との比率が目標制動力配分比となり、S17の判定がYESになった場合において要求総制動力Fsが増加していない場合には、S22において、目標後輪摩擦制動力Frrtは前回値とされ、目標前輪摩擦制動力Ffrtが実回生制動力Feの1サイクル当たりの減少量の絶対値ΔFe増加させられる。
Frrt(n)=Frrt(n-1)
Ffrt(n)=Ffrt(n-1)+ΔFe
S20において、後輪摩擦制動力Frrが保持された状態で、前輪側において、前輪摩擦制動力Ffrが実回生制動力の減少分増加させられる。その場合の一例を図9A,9Bに示す。
本実施例において、すり替え制御の開始時(t0)から、前輪摩擦制動力Ffrtの増加勾配ΔFfrtと後輪摩擦制動力Frrtの増加勾配ΔFrrtとが設定勾配比率βであるという関係が成立した状態で、前輪摩擦制動力と後輪摩擦制動力とが増加させられる。この場合の設定勾配比率βが1とされる。そして、すり替え制御の途中の時点t3’に、前輪制動力と後輪制動力との比率が目標制動力配分比に達する。S17の判定がYESとなり、S22,20が実行される。後輪摩擦制動力Frrが一定に保たれ、前輪において、回生制動力Feが前輪摩擦制動力Ffrにすり替えられる。
本実施例においては、時点t3より前の時点t3’に、前輪制動力と後輪制動力との比率が目標制動力配分比となり、第2姿勢となる。時間Tc’の間に、第1A姿勢から第2姿勢に変わる。そのため、図7に示す場合より、姿勢の変化速度は早くなるが、図17に示す従来のブレーキシステムにおける場合より、姿勢の変化速度は遅くなる。
なお、S17の判定がYESとなった場合において、要求総制動力Fsが増加した場合には、S22,20において、前輪制動力と後輪制動力との比率が目標制動力配分比である状態を保持しつつ、目標前輪摩擦制動力Ffrtと目標後輪摩擦制動力Frrtとが取得される。前輪制動力と後輪制動力とは、目標制動力配分線に沿って増加させられる。
また、すり替え制御開始時に、S17の判定がYESとなった場合の一例を図10A,10Bに示す。本実施例においては、前輪において、回生制動力Feが前輪摩擦制動力Ffrにすり替えられるのであり、すり替え制御において姿勢の変化が生じることはない。また、回生制動力Feの減少分、前輪摩擦制動力Ffrが大きくされるため、すり替え制御に要する時間Tdは図6~9に示す場合に比較して短くなる。
なお、本実施例においては、すり替え制御開始時とすり替え制御中との両方において、前輪制動力と後輪制動力との比率が目標制動力配分比にあるか否かが判定されるようにされていたが、S17は、すり替え条件が最初に成立した場合(すり替え制御開始時)に実行され、すり替え制御中には実行されないようにすることができる。その場合の回生協調制御プログラムの一例を図11のフローチャートで表す。図11のフローチャートで表される回生協調制御プログラムと図4のフローチャートで表される回生協調制御プログラムとで同じ実行が行われるステップは同じステップ番号を付して説明を省略する。
S15の実行後、S31において、すり替え条件が成立したのが最初であるか否かが判定される。S15の判定が前回NOであり、今回YESとなった場合には、S31の判定がYESとなり、S17において、前輪制動力と後輪制動力との比率が目標制動力配分比であるか否かが判定される。判定がNOである場合は、S32aにおいて、フラグAがセットされ、S18~21が同様に実行される。S17の判定がYESである場合には、S32bにおいて、フラグBがセットされ、S22,20が同様に実行される。
次に本プログラムが実行される場合には、S31の判定がNOとなるため、S32cにおいて、フラグAがセットされているか否かが判定される。判定がYESである場合には、S18~21が実行され、NOである場合には、S22,20が実行される。また、S14の判定がYESまたはS15の判定がNOである場合には、S33において、フラグA,フラグBがリセットされる。
例えば、すり替え制御開始時に、S17の判定がYESとなった場合は上述の図10A,10Bに示す通りである。
すり替え制御開始時に、S17の判定がNOとなった場合には、それ以降、S17において、前輪制動力と後輪制動力との比率が目標制動力配分比であるか否か判定されることがない。そのため、すり替え制御終了時に、前輪制動力と後輪制動力との比率が目標制動力配分比とならないように、すり替え制御が行われるようにすることができる。その場合の一例を図12A,12B、図13A,13Bに示す。
この場合において、S19において、目標前輪摩擦制動力Ffrtに対する目標後輪摩擦制動力Frrtの比率(Frrt/Ffrt)を1より大きい設定比率γy(>1)とすることができる。
Ffrt=(Fs-Fe)/(γy+1)
Frrt=(Fs-Fe)*γy/(γy+1)
すなわち、図12A,12Bに示すように、すり替え制御において、前輪摩擦制動力Ffrより後輪摩擦制動力Frrの方が大きい関係が成立した状態で、前輪摩擦制動力Ffrと後輪摩擦制動力Frrとが増加させられる。また、すり替え制御が終了した場合(時点t2)において、目標制動力配分比より後輪制動力が大きくなるため、第2姿勢より後輪制動力が大きい姿勢である第2A姿勢となる。その結果、すり替え制御において、時点t2において第2姿勢とされる場合に比較して、時間Tbの間の姿勢の変化が大きくなり、姿勢の変化速度が大きくなる。しかし、すり替え制御終了後に、車両が停止した場合における車体のピッチ方向の変化(カックン感)は抑制される。
また、S19において、設定比率γを1とすることができる。
Ffrt=(Fs-Fe)/2
Frrt=(Fs-Fe)/2
その場合には、図13A,13Bに示すように、前輪摩擦制動力Ffrと後輪摩擦制動力Frrとが同じであるという関係が成立した状態で、前輪摩擦制動力Ffrと後輪摩擦制動力Frrとが増加させられる。この場合には、すり替え制御が終了した場合(時点t2)において、設定比率が目標制動力配分比γxとされた場合(図6に示す場合)より、後輪摩擦制動力Frrが大きくなるが、設定比率が1より大きい値γyとされた場合(図12に示す場合)より後輪摩擦制動力Frrが小さくなるため、第2姿勢と第2A姿勢との中間の姿勢である第2B姿勢となる。そのため、時間Tbの間の姿勢の変化の大きさも、姿勢の変化速度も、図6に示す場合と図12に示す場合との中間となる。また、車両の停止時における車体のピッチ方向の変化も、これら図6に示す場合と図12に示す場合との中間となる。
なお、これらの場合には、目標制動力配分比が1以上の値とされたと考えることができる。
以上のように、本実施例においては、液圧制御ユニット48の電磁弁装置84FL,84FR等により前輪摩擦制動力制御装置が構成され、電磁弁装置85RL,85RR等により後輪摩擦制動力制御装置が構成され、ブレーキECU100の図5のフローチャートで表される回生制動力制御プログラムを記憶する部分、実行する部分等回生制動力制御部が構成され、図4のフローチャートで表される回生協調制御プログラムを記憶する部分、実行する部分等により回生協調制御部が構成される。回生協調制御部のうちの、S11~15,17~22を記憶する部分、実行する部分等によりすり替え制御部が構成される。すり替え制御部は第1すり替え制御部でもある。また、回生制動力制御部のうちのS1~4を記憶する部分、実行する部分等により目標回生制動力取得部が構成され、図11のS15,31,17,32,22,20を記憶する部分、実行する部分等(図4のすり替え制御の開始時にS17の判定がYESとなり、S22,20を実行する部分等)により第2すり替え制御部が構成される。
なお、すり替え制御の態様は上記実施例における態様に限定されない。
例えば、すり替え制御において、前輪摩擦制動力Ffrと後輪摩擦制動力Frrとの比率γが設定比率であるという関係が成立した状態で、前輪摩擦制動力Ffrと後輪摩擦制動力Frrとが増加させられる場合において、要求総制動力Fsが第1設定値Fsth1より小さい場合には、設定比率γが1より小さい目標制動力配分比γxとされ、第1設定値より大きい第2設定値Fsth2より大きい場合には、設定比率γが1より大きい値とされ、第1設定値以上、第2設定値以下である場合には、設定比率γが1とされるようにすることができる。その場合の回生協調制御プログラムの一例を図14に示す。図14のフローチャートと図4のフローチャートとで同じ実行が行われるステップについては同じステップ番号を付して説明を省略する。
S15の判定がYESである場合には、S41において、要求総制動力Fsが第1設定制動力Fsth1より小さいか否かが判定され、S42において、第2設定制動力Fsth2より大きいか否かが判定される。S41の判定がYESである場合には、S43において、設定比率γが前後制動力配分比γxとされ、S42の判定がYESである場合には、S44において、設定比率γが1より大きい値γyとされ、S41,42の判定がNOである場合には、設定比率γが1とされる。
本実施例において、S41,42はすり替え制御中においても実行されるため、すり替え制御中に、要求総制動力Fsが変化した場合には、それに応じて、目標前輪摩擦制動力Ffrtと目標後輪摩擦制動力Frrtとの比率も変化する。
このように、要求総制動力Fsが大きい場合は小さい場合より、後輪制動力が前輪制動力に対して大きくなるようにすれば、停止時のピッチ方向の姿勢の変化を抑制することができる。
それに対して、要求総制動力Fsが大きい場合は小さい場合より、後輪制動力が前輪制動力に対して小さくなるようにすることもできる。その場合には、後輪スリップが生じ難くすることができる。
なお、本実施例においては、すり替え制御における目標制動力配分比が、要求総制動力Fsの大きさに基づいて決まると考えることができる。
また、本ブレーキシステムは後輪駆動車両に適用することができる。
本実施例においては、後輪10RL,10RRに加えられる回生制動力の減少に伴って前輪摩擦制動力Ffrと後輪摩擦制動力Frrとが増加させられる。その場合の一例を図15A,15Bに示す。本実施例においては、すり替え制御開始時点t0の前輪制動力が0であり、後輪に回生制動力Feが加えられた姿勢である第3姿勢にあるが、すり替え制御終了時点t2には前輪制動力と後輪制動力との比率が目標制動力配分比となる第2姿勢となる。その結果、実施例1に係るブレーキシステムにおける場合に比較して、すり替え制御開始時(t0)から終了時(t2)までの間の時間Tbにおける姿勢の変化が大きく、変化速度は大きくなるが、図17に示す従来のブレーキシステムにおける場合より、姿勢の変化も、変化速度も小さくなる。
また、すり替え条件が最初に成立した場合に、前輪制動力と後輪制動力との比率が目標制動力配分比である場合には、前輪制動力である前輪摩擦制動力Ffrが保持された状態で、後輪について、回生制動力Feが後輪摩擦制動力Frrにすり替えられる。その場合の一例を図16A,16Bに示す。本実施例において、すり替え制御における姿勢の変化はない。
その他、図示は省略するが、実施例1,2の各態様は後輪駆動車両のブレーキシステムにおいても同様に実施することができる。
以上、複数の実施例について説明したが、本発明は、上記実施例の他、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の形態で実施することができる。
例えば、上記実施例に係るブレーキシステムにおいて、前後左右の4輪に液圧ブレーキが設けられていたが、前輪側と後輪側との少なくとも一方の側において、電動ブレーキを設けることができる。
また、すり替え条件は、上記実施例におけるそれ限らない。例えば、回生制動力Feが設定勾配以上の勾配で低下したこと等とすることもできる。
さらに、本発明は、前輪駆動車両または後輪駆動車両に限らず4輪駆動車両に適用することもできる。4輪駆動車両においては、すり替え制御開始時に前輪制動力と後輪制動力との比率が目標制動力配分比となっている場合が多いが、必ずしも、そのようになるとは限らない。
13:電動モータ 26M:インバータ 30:回生ブレーキ機構 32:液圧ブレーキ機構 36,38:液圧ブレーキ 46,47:ホイールシリンダ 48:液圧制御ユニット 100:ブレーキECU 116:車輪速センサ 118:容量センサ
特許請求可能な発明
以下の各項に、本願において特許請求が可能と認識されている発明を例示する。
(1)(i)(a)車両の前輪に設けられた摩擦ブレーキである前輪摩擦ブレーキと、(b)前記車両の後輪に設けられた摩擦ブレーキである後輪摩擦ブレーキと、(c)前記前輪摩擦ブレーキにより前記前輪に加えられる前輪摩擦制動力を制御可能な前輪摩擦制動力制御装置と、(d)前記後輪摩擦ブレーキにより前記後輪に加えられる後輪摩擦制動力を制御可能な後輪摩擦制動力制御装置とを備えた摩擦ブレーキ機構と、
前記車両の駆動輪を回転駆動する電動モータの回生制動により前記駆動輪に回生制動力を付与するとともに、前記回生制動力を制御可能な回生ブレーキ機構と、
前記車両に要求される制動力である要求総制動力を越えない範囲で、前記車両の状態で決まる出力可能な最大の回生制動力を目標回生制動力として取得し、前記目標回生制動力に基づいて前記回生ブレーキ機構を制御して、前記駆動輪に加えられる回生制動力を制御する回生制動力制御部と、
前記回生制動力制御部により制御された前記回生制動力と、前記前輪摩擦制動力と、前記後輪摩擦制動力とのうちの1つ以上により、前記車両に要求される制動力である要求総制動力が満たされるように、前記前輪摩擦制動力制御装置と前記後輪摩擦制動力制御装置とを制御する回生協調制御部と
を含むブレーキシステムであって、
前記回生協調制御部が、予め定められたすり替え条件が成立した場合に、前記回生制動力制御部により制御された前記回生制動力の減少に起因する前記要求総制動力の不足分を、前記前輪摩擦制動力と前記後輪摩擦制動力との間または前記前輪摩擦制動力の増加勾配と前記後輪摩擦制動力の増加勾配との間に設定関係が成立する状態で、前記前輪摩擦制動力と前記後輪摩擦制動力とを増加させて補うことにより、前記車両に前記回生制動力が加えられる状態から、前記車両に前記前輪摩擦制動力と前記後輪摩擦制動力とが加えられて前記回生制動力が加えられない状態にすり替えるすり替え制御を行うすり替え制御部を含むブレーキシステム。
摩擦ブレーキは、押付装置により摩擦係合部材を車輪とともに回転するブレーキ回転体に押し付けて、摩擦係合部材とブレーキ回転体とを摩擦係合させることにより、車輪の回転を抑制するものである。押付装置は、エア圧や液圧等の流体圧により摩擦係合部材をブレーキ回転体に押し付けるものであっても、電動アクチュエータにより摩擦係合部材をブレーキ回転体に押し付けるものであってもよい。
例えば、摩擦ブレーキが流体圧によるものである場合には、前輪摩擦制動力制御装置、後輪摩擦制動力制御装置は、それぞれ、流体圧を制御可能な1つ以上の電磁弁を含むものとすることができる。摩擦ブレーキが電動アクチュエータを含むものである場合には、前輪摩擦制動力制御装置、後輪摩擦制動力制御装置は、それぞれ、電動アクチュエータに接続された駆動回路、駆動回路を制御するコンピュータを主体とする電動アクチュエータ制御部を含むものとすることができる。
駆動輪を回転駆動する電動モータは、駆動輪に設けられたものであっても、駆動輪に接続されたものであってもよい。いずれにしても、駆動輪は電動モータの駆動により回転させられ、車両が走行する。換言すれば、電動モータの回転速度と駆動輪の回転速度、車両の走行速度との間には設定関係が成立する。
回生ブレーキ機構において、電動モータにインバータを介してバッテリが接続されている。インバータの制御により電動モータへの供給電流が制御されることにより、電動モータが制御され、回生制動力が制御される。
すり替え制御において、回生制動力の減少に起因する要求総制動力の不足分が、すり替え制御の開始から終了までの全工程のうちの少なくとも一時期において、前輪摩擦制動力と後輪摩擦制動力との両方の増加により補われる。
なお、すり替え制御はすり替え開始条件が成立した場合に開始し、車両に加えられる回生制動力が0になり、すり替え終了条件が成立した場合に終了するが、すり替え条件とは、すり替え開始条件としたり、すり替え制御が実行される条件としたりすること等ができる。例えば、車両の走行速度が設定速度以下であることは、すり替え開始条件であり、かつ、すり替えが実行される条件とすることができる。すり替え制御は、車両の走行速度が設定速度以下である間、行われるようにすることができる。また、回生制動力の減少勾配が設定勾配以上になったことは、すり替え開始条件であるが、すり替え制御が実行される条件とは限らない。
また、本項に係るブレーキシステムが、前輪または後輪が駆動輪である前輪駆動車両、または、後輪駆動車両に適用された場合において、すり替え条件が成立した場合に、駆動輪に加えられる摩擦制動力と回生制動力との和である駆動輪制動力と、非駆動輪(従動輪と称することもできる)に加えられる摩擦制動力である非駆動輪制動力との比率が目標制動力配分比でない場合に、本項に記載のすり替え制御が実行される。
前輪摩擦制動力と後輪摩擦制動力との間に設定関係が成立するとは、例えば、前輪摩擦制動力と後輪摩擦制動力との比率が設定比率であること、前輪摩擦制動力と後輪摩擦制動力とのうちの一方が他方より大きいこと等をいう。また、前輪摩擦制動力の増加勾配と後輪摩擦制動力の増加勾配との間に設定関係が成立するとは、前輪摩擦制動力の増加勾配と後輪摩擦制動力の増加勾配との比率が設定勾配比率であること、前輪摩擦制動力と後輪摩擦制動力とのいずれか一方の増加勾配が他方の増加勾配より大きいこと等をいう。設定比率、設定勾配比率は1とすることもできるが、1を除く値(0より大きく1より小さい値または1より大きい値)とすることもできる。
また、設定関係(設定比率、設定勾配比率等)は、すり替え制御の全工程において、同じ(一定の値)であっても、その都度決まる関係(その都度決まる値)であってもよい。
(2)前記回生制動力制御部が、前記目標回生制動力を、前記車両の状態として、前記車両の走行状態と前記電動モータに接続されたバッテリの状態との少なくとも一方を含む状態に基づいて取得する目標回生制動力取得部を含む(1)項に記載のブレーキシステム。
車両の走行状態は、例えば、車両の走行速度で表すことができ、バッテリの状態は、例えば、バッテリの容量、バッテリの温度等で表すことができる。
(3)前記すり替え制御部が、前記すり替え制御が終了した時点の前記前輪摩擦制動力に対する前記後輪摩擦制動力の比率が、目標制動力配分比に近づくように、前記前輪摩擦制動力と前記後輪摩擦制動力とを増加させる(1)項または(2)項に記載のブレーキシステム。
目標制動力配分とは、本実施例においてすり替え制御が行われる場合に目標制動力配分比で前輪と後輪とに制動力を配分することをいい、目標制動力配分比とは、前輪に加えられる制動力に対する後輪に加えられる制動力の配分比率のすり替え制御における目標値をいう。目標制動力配分比は、前輪と後輪とが同時にロックするときの、前輪制動力に対する後輪制動力の比率である理想制動力配分比としたり、回生制動力が加えられていない場合において前輪の摩擦ブレーキと後輪の摩擦ブレーキとにおける押付力(例えば、液圧)が同じである場合の前輪摩擦制動力に対する後輪摩擦制動力の比率である実制動力配分比としたりすること等ができるが、これら理想制動力配分比、実制動力配分比に限らず、すり替え制御において、適宜決めることができる。なお、実制動力配分比は理想制動力配分比より後輪に加えられる制動力が小さくされる場合が多い。また、目標制動力配分比は1より小さい値(前輪に加えられる制動力が後輪に加えられる制動力より大きい場合の比率)とすることができる。さらに、目標制動力配分比は、前輪制動力に対する後輪制動力の比率として用いられる場合、前輪摩擦制動力に対する後輪摩擦制動力の比率として用いられる場合等がある。
(4)前記すり替え制御部が、前記前輪摩擦制動力に対する前記後輪摩擦制動力の比率(後輪摩擦制動力/前輪摩擦制動力)が0より大きい設定比率となるように、前記前輪摩擦制動力と前記後輪摩擦制動力とを増加させる(1)項ないし(3)項のいずれか1つに記載のブレーキシステム。
設定比率は、目標制動力配分比(前輪摩擦制動力が後輪摩擦制動力より大きい場合の比率)としたり、1としたり、後輪摩擦制動力が前輪摩擦制動力より大きい場合の比率としたりすること等ができる。
(5)前記すり替え制御部が、前記設定比率を、前記要求総制動力が大きい場合は小さい場合より、大きい値とする設定比率取得部を含む(4)項に記載のブレーキシステム。
(6)前記設定比率取得部が、前記設定比率を、前記要求総制動力が第1設定値より大きい場合には、1より大きい値とし、前記第1設定値より小さい第2設定値より小さい場合には、目標制動力配分比とし、前記第2設定値以上、第1設定値以下である場合には、1とするものである(5)項に記載のブレーキシステム。
設定比率は、例えば、すり替え制御において、要求総制動力の変化に伴って変化可能な値とすることができる。
(7)前記すり替え制御部が、前記前輪摩擦制動力の増加勾配と前記後輪摩擦制動力の増加勾配との比率が0より大きい設定勾配比率となるように、前記前輪摩擦制動力と前記後輪摩擦制動力とを増加させる(1)項ないし(6)項のいずれか1つに記載のブレーキシステム。
仮に、要求総制動力が一定であり、回生制動力の減少に伴って、前輪摩擦制動力と後輪摩擦制動力とが増加させられる場合において、回生制動力の減少勾配の絶対値ΔFeである場合に、前輪摩擦制動力の増加勾配をΔFe/(1+β)とし、後輪摩擦制動力の増加勾配をΔFe*β/(1+β)とすることができる。βは設定勾配比率であり0より大きく1より小さい値としたり、1としたり、1より大きい値としたりすること等ができる。本項に記載のブレーキシステムにおいては、回生制動力の減少に伴って、前輪摩擦制動力と後輪摩擦制動力との両方が必ず増加する。
(8)前記すり替え制御部が、前記要求総制動力が増加した場合に、前記前輪摩擦制動力と前記後輪摩擦制動力とのうちの非駆動輪に加えられる摩擦制動力を増加させる(1)項ないし(7)項のいずれか1つに記載のブレーキシステム。
(9)前記すり替え制御部が、前記すり替え制御中に、前記前輪と前記後輪とのいずれか一方の駆動輪に加えられる摩擦制動力と回生制動力とを含む制動力である駆動輪制動力と、前記前輪と前記後輪との他方の非駆動輪に加えられる摩擦制動力である非駆動輪制動力との比率が目標制動力配分比と同じになった場合に、前記駆動輪において、回生制動力を前記摩擦制動力にすり替える駆動輪すり替え制御部を含む(1)項ないし(8)項のいずれか1つに記載のブレーキシステム。
(10)前記すり替え制御部が、前記すり替え条件が最初に成立した場合の、前記前輪と前記後輪とのいずれか一方の駆動輪に加えられる摩擦制動力と回生制動力とを含む制動力である駆動輪制動力と、前記前輪と前記後輪との他方の非駆動輪に加えられる摩擦制動力である非駆動輪制動力との比率が目標制動力配分比でない場合に、前記すり替え制御を実行する第1すり替え制御部であり、
前記回生協調制御部が、すり替え条件が最初に成立した場合の、前記駆動輪制動力と、前記非駆動輪制動力との比率が目標制動力配分比である場合に、前記駆動輪に加えられる前記回生制動力を前記摩擦制動力にすり替える第2すり替え制御部を含む(1)項ないし(9)項のいずれか1つに記載のブレーキシステム。
駆動輪は前輪であっても後輪であってもよい。また、駆動輪制動力と非駆動輪制動力との比率とは、駆動輪制動力と非駆動輪制動力とのうちの前輪制動力に対する駆動輪制動力と非駆動輪制動力とのうちの後輪制動力の比率をいう。
(11)前記すり替え制御部が、前記前輪と前記後輪とのいずれか一方の駆動輪に加えられる摩擦制動力と回生制動力とを含む制動力である駆動輪制動力と、前記前輪と前記後輪との他方の非駆動輪に加えられる摩擦制動力である非駆動輪制動力との比率が目標制動力配分比でない場合に、前記すり替え制御を実行する第1すり替え制御部であり、
前記回生協調制御部が、前記前輪に加えられる摩擦制動力と回生制動力との少なくとも一方を含む制動力である前輪制動力と、前記後輪に加えられる摩擦制動力と回生制動力との少なくとも一方を含む制動力である後輪制動力との比率が目標制動力配分比である場合に、前記前輪と前記後輪との少なくとも一方において、前記回生制動力を前記摩擦制動力にすり替える第3すり替え制御部を含む(1)項ないし(10)項のいずれか1つに記載のブレーキシステム。

Claims (9)

  1. (i)(a)車両の前輪に設けられた摩擦ブレーキである前輪摩擦ブレーキと、(b)前記車両
    の後輪に設けられた摩擦ブレーキである後輪摩擦ブレーキと、(c)前記前輪摩擦ブレーキ
    により前記前輪に加えられる前輪摩擦制動力を制御可能な前輪摩擦制動力制御装置と、(d)前記後輪摩擦ブレーキにより前記後輪に加えられる後輪摩擦制動力を制御可能な後輪摩擦制動力制御装置とを備えた摩擦ブレーキ機構と、
    前記車両の駆動輪を回転駆動する電動モータの回生制動により前記駆動輪に回生制動力を付与するとともに、前記回生制動力を制御可能な回生ブレーキ機構と、
    前記車両に要求される制動力である要求総制動力を越えない範囲で、前記車両の状態で決まる出力可能な最大の回生制動力を目標回生制動力として取得し、前記目標回生制動力に基づいて前記回生ブレーキ機構を制御して、前記駆動輪に加えられる回生制動力を制御する回生制動力制御部と、
    前記回生制動力制御部により制御された前記回生制動力と、前記前輪摩擦制動力と、前記後輪摩擦制動力とのうちの1つ以上により、前記車両に要求される制動力である要求総制動力が満たされるように、前記前輪摩擦制動力制御装置と前記後輪摩擦制動力制御装置とを制御する回生協調制御部と
    を含むブレーキシステムであって、
    前記回生協調制御部が、前記回生制動力を前記前輪摩擦制動力および前記後輪摩擦制動力にすり替える場合の予め定められた条件であるすり替え条件が成立する間、前記回生制動力制御部により制御された前記回生制動力の減少に起因する前記要求総制動力の不足分を、前記前輪摩擦制動力と前記後輪摩擦制動力との間または前記前輪摩擦制動力の増加勾配と前記後輪摩擦制動力の増加勾配との間に設定関係が成立する状態で、前記前輪摩擦制動力と前記後輪摩擦制動力とを増加させて補うことにより、前記車両に前記回生制動力が加えられる状態から、前記車両に前記前輪摩擦制動力と前記後輪摩擦制動力とが加えられて前記回生制動力が加えられない状態にすり替えるすり替え制御を実行するすり替え制御部を含み、
    前記すり替え制御部が、前記設定関係としての前記前輪摩擦制動力に対する前記後輪摩擦制動力の比率が0より大きい設定比率となるように、前記前輪摩擦制動力と前記後輪摩擦制動力とを増加させるとともに、前記設定比率を、前記要求総制動力が大きい場合は小さい場合より、大きい値とする設定比率取得部を含むブレーキシステム。
  2. 前記設定比率取得部が、前記設定比率を、前記要求総制動力が第1設定値より小さい場合には、目標制動力配分比とし、前記第1設定値より大きい第2設定値より大きい場合には、1より大きい値とし、前記第1設定値以上、前記第2設定値以下である場合には、1とするものである請求項1に記載のブレーキシステム。
  3. 前記回生制動力制御部が、前記目標回生制動力を、前記車両の状態として、少なくとも前記車両の走行状態と前記電動モータに接続されたバッテリの状態との少なくとも一方に基づいて決める目標回生制動力決定部を含む請求項1または2に記載のブレーキシステム。
  4. 前記すり替え制御部が、前記すり替え制御が終了した時点の前記前輪摩擦制動力に対する前記後輪摩擦制動力の比率が、目標制動力配分比に近づくように、前記前輪摩擦制動力と前記後輪摩擦制動力とを増加させる請求項1ないし3のいずれか1つに記載のブレーキシステム。
  5. 前記すり替え制御部が、前記設定関係としての前記前輪摩擦制動力の増加勾配に対する前記後輪摩擦制動力の増加勾配の比率が0より大きい設定勾配比率となるように、前記前輪摩擦制動力と前記後輪摩擦制動力とを増加させる手段を含む請求項1ないしのいずれか1つに記載のブレーキシステム。
  6. 前記すり替え制御部が、前記要求総制動力が増加した場合に、前記回生制動力を増加させることなく、前記前輪摩擦制動力と前記後輪摩擦制動力とのうちの非駆動輪に加えられる摩擦制動力を増加させる請求項1ないしのいずれか1つに記載のブレーキシステム。
  7. 前記すり替え制御部が、前記すり替え条件が最初に成立した場合の、前記前輪と前記後輪とのいずれか一方の駆動輪に加えられる摩擦制動力と回生制動力とを含む制動力である駆動輪制動力と、前記前輪と前記後輪との他方の非駆動輪に加えられる摩擦制動力である非駆動輪制動力との比率が目標制動力配分比でない場合に、前記すり替え制御を実行する第1すり替え制御部であり、
    前記回生協調制御部が、すり替え条件が最初に成立した場合の、前記駆動輪制動力と、前記非駆動輪制動力との比率が目標制動力配分比である場合に、前記駆動輪に加えられる前記回生制動力を前記摩擦制動力にすり替える第2すり替え制御部を含む請求項1ないしのいずれか1つに記載のブレーキシステム。
  8. (i)(a)車両の前輪に設けられた摩擦ブレーキである前輪摩擦ブレーキと、(b)前記車両
    の後輪に設けられた摩擦ブレーキである後輪摩擦ブレーキと、(c)前記前輪摩擦ブレーキ
    により前記前輪に加えられる前輪摩擦制動力を制御可能な前輪摩擦制動力制御装置と、(d)前記後輪摩擦ブレーキにより前記後輪に加えられる後輪摩擦制動力を制御可能な後輪摩擦制動力制御装置とを備えた摩擦ブレーキ機構と、
    前記車両の駆動輪を回転駆動する電動モータの回生制動により前記駆動輪に回生制動力を付与するとともに、前記回生制動力を制御可能な回生ブレーキ機構と、
    前記車両に要求される制動力である要求総制動力を越えない範囲で、前記車両の状態で決まる出力可能な最大の回生制動力を目標回生制動力として取得し、前記目標回生制動力に基づいて前記回生ブレーキ機構を制御して、前記駆動輪に加えられる回生制動力を制御する回生制動力制御部と、
    前記回生制動力制御部により制御された前記回生制動力と、前記前輪摩擦制動力と、前記後輪摩擦制動力とのうちの1つ以上により、前記車両に要求される制動力である要求総制動力が満たされるように、前記前輪摩擦制動力制御装置と前記後輪摩擦制動力制御装置とを制御する回生協調制御部と
    を含むブレーキシステムであって、
    前記回生協調制御部が、予め定められたすり替え条件が成立した場合に、前記回生制動力制御部により制御された前記回生制動力の減少に起因する前記要求総制動力の不足分を、前記前輪摩擦制動力と前記後輪摩擦制動力との間または前記前輪摩擦制動力の増加勾配と前記後輪摩擦制動力の増加勾配との間に設定関係が成立する状態で、前記前輪摩擦制動力と前記後輪摩擦制動力とを増加させて補うことにより、前記車両に前記回生制動力が加えられる状態から、前記車両に前記前輪摩擦制動力と前記後輪摩擦制動力とが加えられて前記回生制動力が加えられない状態にすり替えるすり替え制御を行うすり替え制御部を含むとともに、
    前記すり替え制御部が、前記すり替え条件が最初に成立した場合の、前記前輪と前記後輪とのいずれか一方の駆動輪に加えられる摩擦制動力と回生制動力とを含む制動力である駆動輪制動力と、前記前輪と前記後輪との他方の非駆動輪に加えられる摩擦制動力である非駆動輪制動力との比率が目標制動力配分比でない場合に、前記すり替え制御を実行する第1すり替え制御部であり、
    前記回生協調制御部が、すり替え条件が最初に成立した場合の、前記駆動輪制動力と、前記非駆動輪制動力との比率が目標制動力配分比である場合に、前記駆動輪に加えられる前記回生制動力を前記摩擦制動力にすり替える第2すり替え制御部を含むブレーキシステム。
  9. 前記第1すり替え制御部が、前記すり替え制御が終了した時点の前記前輪摩擦制動力に対する前記後輪摩擦制動力の比率が、目標制動力配分比に近づくように、前記前輪摩擦制動力と前記後輪摩擦制動力とを増加させる請求項8に記載のブレーキシステム。
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