JP7175563B2 - vehicle controller - Google Patents
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Description
本発明は、運転者がアクセルペダルから足を離している場合に発電機により発電して車輪を制動する回生制動が可能な車両の制御装置に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for a vehicle capable of regenerative braking, in which power is generated by a generator to brake the wheels when the driver takes his/her foot off the accelerator pedal.
近時、内燃機関及び電動機の二つの動力源を備えるハイブリッド車両が一定の普及を見ている。シリーズ方式のハイブリッド車両(例えば、下記特許文献を参照)は、内燃機関により発電用モータジェネレータを駆動して発電を行い、発電した電力を蓄電装置(バッテリ及び/またはキャパシタ)に蓄えるとともに走行用モータジェネレータに供給する。そして、走行用モータジェネレータによって車両の車軸ひいては駆動輪を回転させて走行する。 In recent years, hybrid vehicles equipped with two power sources, an internal combustion engine and an electric motor, are gaining popularity. A series-type hybrid vehicle (see, for example, the following patent document) generates power by driving a motor generator for power generation with an internal combustion engine, stores the generated power in a power storage device (battery and/or capacitor), and drives a motor. feed the generator. Then, the motor generator for traveling rotates the axle of the vehicle, and thus the drive wheels, to travel.
ハイブリッド車両では、内燃機関が燃料を燃焼させて回転駆動力を発生させなくとも、走行用モータジェネレータが出力する回転駆動力により車両を走行させることが可能である。故に、車両の運用中であっても、内燃機関の運転を停止している状態が継続することがある。 In a hybrid vehicle, even if the internal combustion engine does not burn fuel to generate rotational driving force, the vehicle can be driven by the rotational driving force output from the motor generator for traveling. Therefore, even during operation of the vehicle, the state where the operation of the internal combustion engine is stopped may continue.
シリーズ方式のハイブリッド車両にあって、発電用モータジェネレータは、停止した内燃機関を始動する際に内燃機関をモータリング(または、クランキング)する役割を兼ねる。モータリング時には、蓄電装置から必要な電力の供給を受ける。 In a series-system hybrid vehicle, the motor generator for power generation also serves to motor (or crank) the internal combustion engine when starting the stopped internal combustion engine. During motoring, the required power is supplied from the power storage device.
さらには、走行用モータジェネレータもまた、回生制動により発電を行い、発電した電力を蓄電装置に蓄えることができる。 Furthermore, the motor-generator for running can also generate electric power by regenerative braking, and the generated electric power can be stored in the power storage device.
通常、回生制動は、運転者がアクセルペダルから足を離しているときに実行する。回生制動により発電する電力が大きいほど、車両の減速度が大きくなる。既知のシステムでは、運転者がシフトレバー(セレクトレバー)またはスイッチを操作することで、回生制動中の発電電力の大きさ及び車両の減速度を、運転者の好みに合わせて手動で切り替えることが可能となっている。 Regenerative braking is normally performed when the driver takes his/her foot off the accelerator pedal. The greater the power generated by regenerative braking, the greater the deceleration of the vehicle. In the known system, the driver can manually switch the magnitude of the generated power during regenerative braking and the deceleration of the vehicle according to the driver's preference by operating a shift lever (select lever) or switch. It is possible.
一方、運転者がブレーキペダルを踏むことで、フットブレーキ即ちディスクブレーキやドラムブレーキといった車輪に付帯する摩擦ブレーキ装置による制動も、当然ながら可能となっている。この種のブレーキ装置は、ブレーキキャリパやホイールシリンダを液圧力により駆動する。 On the other hand, when the driver depresses the brake pedal, it is of course possible to perform braking using a friction brake device attached to the wheels, such as a foot brake, ie, a disc brake or a drum brake. This type of brake device drives the brake calipers and wheel cylinders by hydraulic pressure.
液圧式のブレーキ装置では、作動流体であるブレーキ液がブレーキキャリパまたはホイールシリンダにおける摩擦熱により過熱されて沸騰し、液圧回路内に蒸気の気泡が生じることがある。その現象が顕著となると、運転者がブレーキペダルを踏み込んでも十分な液圧力をブレーキキャリパまたはホイールシリンダに印加することができなくなり、ブレーキ装置の制動性能が悪化する。ベーパロックと呼ばれるこの事象は、長い下り坂等でブレーキ装置を多用することにより生起し得る。 In a hydraulic brake system, the brake fluid, which is the working fluid, may be overheated and boiled by frictional heat in the brake caliper or wheel cylinder, and steam bubbles may be generated in the hydraulic circuit. If this phenomenon becomes conspicuous, even if the driver steps on the brake pedal, sufficient hydraulic pressure cannot be applied to the brake caliper or wheel cylinder, and the braking performance of the brake system deteriorates. This phenomenon, called vapor lock, can occur due to extensive use of the braking system, such as on long downhill slopes.
本発明は、ブレーキ装置に正常な制動が困難となる事象が生じたときにも、車両を安全に減速ないし停車させることができるフェイルセーフを実現することを所期の目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to realize a fail-safe system that can safely decelerate or stop a vehicle even when an event occurs that makes normal braking difficult in the brake system.
本発明では、運転者がアクセルペダルから足を離している場合に発電機により発電して車輪を制動する回生制動を行うことが可能であり、その際に発電機が発電する電力の大きさを変更できるものであって、現在のブレーキペダルの踏込量若しくはマスタシリンダ圧と車輪に付帯するブレーキ装置に印加されている液圧力とを基に、または、現在のブレーキペダルの踏込量若しくはマスタシリンダ圧と車速の減速度とを基に、ブレーキ装置において正常な制動が困難となるベーパロックが生じているか否かを判断し、ベーパロックが発生していると判断した場合において、発電機が発電する回生制動により発揮する制動力をベーパロックが発生していると判断していない場合に比して増大させ、かつアクセルペダルのみの操作により加速、減速及び制動が可能なワンペダル操作モードに自動的に移行し、運転者がアクセルペダルから足を離しアクセルペダルの踏込量が0または0に近い極小値となったときに車両が殆どまたは完全に停車できる程度まで前記発電機が発揮する制動力を大きくする車両の制御装置を構成した。 In the present invention, when the driver takes his/her foot off the accelerator pedal, it is possible to perform regenerative braking in which power is generated by the generator to brake the wheels. It can be changed based on the current brake pedal depression amount or master cylinder pressure and the hydraulic pressure applied to the brake device attached to the wheel, or the current brake pedal depression amount or master cylinder pressure Based on the deceleration of the vehicle speed and the deceleration of the vehicle speed, it is determined whether or not a vapor lock has occurred that makes normal braking difficult in the brake device, and if it is determined that a vapor lock has occurred, the regenerative braking generated by the generator automatically shifts to a one-pedal operation mode in which acceleration, deceleration and braking can be performed by operating only the accelerator pedal, The braking force exerted by the generator is increased to such an extent that the vehicle can almost or completely stop when the driver releases the accelerator pedal and the amount of depression of the accelerator pedal becomes 0 or a minimal value close to 0 . Constructed the controller.
本発明によれば、ブレーキ装置に正常な制動が困難となる事象が生じたときにも、車両を安全に減速ないし停車させることができるフェイルセーフが実現される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the fail safe which can decelerate or stop a vehicle safely is implement|achieved, even when the event which makes normal braking difficult occurs in a brake device.
本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図1に、本実施形態におけるハイブリッド車両の主要システムの概略構成を示している。このハイブリッド車両は、内燃機関1と、内燃機関1により駆動されて発電を行う発電用モータジェネレータ2と、発電用モータジェネレータ2が発電した電力を蓄える蓄電装置3と、発電用モータジェネレータ2及び/または蓄電装置3から電力の供給を受けて車両の車軸及び駆動輪72を駆動する走行用モータジェネレータ4とを備えている。
One embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration of main systems of a hybrid vehicle in this embodiment. This hybrid vehicle includes an internal combustion engine 1, a power
本実施形態のハイブリッド車両は、内燃機関1を発電にのみ使用するシリーズハイブリッド方式の電気自動車であり、車両の駆動輪72には専ら走行用モータジェネレータ4から走行のための駆動力を供給する。内燃機関1と駆動輪72との間は機械的に切り離されており、元来両者の間で回転駆動力の伝達がなされない。従って、イグニッションスイッチ(パワースイッチ、またはイグニッションキー)がONに操作されている車両の運用中、換言すれば運転者がアクセルペダルを踏むことで車両が走行可能な状態にあっても、蓄電装置3が充分な電荷を蓄えている状況下では、燃料の燃焼を伴う内燃機関1の運転を実施しない。
The hybrid vehicle of the present embodiment is a series hybrid electric vehicle that uses the internal combustion engine 1 only for power generation, and the
内燃機関1は、例えば複数の気筒を包有する4ストロークエンジンである。内燃機関1の出力軸であるクランクシャフトは、発電用モータジェネレータ2の入力軸と機械的に接続している。そして、内燃機関1が出力する回転駆動力を発電用モータジェネレータ2に入力することで、発電用モータジェネレータ2が発電する。発電した電力は、蓄電装置3に充電し、及び/または、走行用モータジェネレータ4に供給する。また、発電用モータジェネレータ2は、自らが回転駆動力を発生させて内燃機関1のクランクシャフトを回転駆動する電動機としても機能する。例えば、発電用モータジェネレータ2は、停止している内燃機関1を始動するためのモータリング(クランキング)を実行することがある。
The internal combustion engine 1 is, for example, a four-stroke engine containing multiple cylinders. A crankshaft, which is an output shaft of the internal combustion engine 1, is mechanically connected to an input shaft of a
走行用モータジェネレータ4は、車両の走行のための駆動力を発生させ、その駆動力を減速機71を介して駆動輪72に入力する。また、走行用モータジェネレータ4は、駆動輪72に連れ回されて回転することで発電し、車両の運動エネルギを電気エネルギとして回収する。この回生制動により発電した電力は、蓄電装置3に充電する。
The running motor generator 4 generates a driving force for running the vehicle, and inputs the driving force to the
但し、既に蓄電装置3の容量一杯まで電荷が蓄えられており、それ以上の充電が困難である場合には、発電した電力を敢えて発電用モータジェネレータ2に供給し、発電用モータジェネレータ2を電動機として稼働させて内燃機関1を回転駆動する。これにより、車両の制動性能を維持しながら、余剰の電力を消尽する。また、このとき、内燃機関1の回転が保たれることから、内燃機関1の気筒への燃料供給を一時的に停止する燃料カットを実行することができる。
However, if electric charge is already stored up to the capacity of the
発電機インバータ21は、発電用モータジェネレータ2が発電する交流電力を直流電力に変換する。そして、その直流電力を蓄電装置3または駆動機インバータ41に入力する。並びに、発電機インバータ21は、発電用モータジェネレータ2を電動機として作動させる際に、蓄電装置3及び/または駆動機インバータ41から供給される直流電力を交流電力に変換した上で発電用モータジェネレータ2に入力する。
The power generator inverter 21 converts the AC power generated by the power
駆動機インバータ41は、蓄電装置3及び/または発電機インバータ21から供給される直流電力を交流電力に変換した上で走行用モータジェネレータ4に入力する。並びに、駆動機インバータ41は、車両の回生制動を行うときに走行用モータジェネレータ4が発電する交流電力を直流電力に変換した上で蓄電装置3または発電機インバータ21に入力する。
The
発電機インバータ21及び駆動機インバータ41は、PCU(Power Control Unit)の一部をなす。 The generator inverter 21 and the drive inverter 41 form part of a PCU (Power Control Unit).
蓄電装置3は、バッテリ及び/またはキャパシタ等である。蓄電装置3は、発電用モータジェネレータ2及び走行用モータジェネレータ4の各々が発電する電力を充電して蓄える。並びに、蓄電装置3は、発電用モータジェネレータ2及び走行用モータジェネレータ4の各々を電動機として作動させるための電力を放電し、それらモータジェネレータ2、4に必要な電力を供給する。
The
内燃機関1には、車両の制動時に必要となる操作力、即ちブレーキペダルの踏力を軽減するためのブレーキブースタ(図示せず)が付帯している。ブレーキブースタは、内燃機関1の吸気通路におけるスロットルバルブの下流側の部位から吸気負圧を導き入れ、その負圧を用いてブレーキペダルの踏力を倍力する、この分野では広く知られているものである。ブレーキブースタは、負圧を蓄える定圧室と、大気圧が加わる変圧室とを有し、定圧室が負圧管路を介して吸気通路に接続している。負圧管路は、スロットルバルブの下流側の吸気負圧を定圧室へと導く。負圧管路上には、負圧を定圧室内に留め、定圧室に正圧が加わることを防止するためのチェックバルブを設けてある。 The internal combustion engine 1 is provided with a brake booster (not shown) for reducing the operating force required for braking the vehicle, that is, the force applied to the brake pedal. A brake booster introduces intake negative pressure from a portion downstream of a throttle valve in the intake passage of the internal combustion engine 1, and uses the negative pressure to boost the depression force of the brake pedal, which is widely known in this field. is. The brake booster has a constant pressure chamber that stores negative pressure and a variable pressure chamber to which atmospheric pressure is applied. The constant pressure chamber is connected to an intake passage via a negative pressure line. The negative pressure line guides the intake negative pressure on the downstream side of the throttle valve to the constant pressure chamber. A check valve is provided on the negative pressure line to retain negative pressure in the constant pressure chamber and prevent positive pressure from being applied to the constant pressure chamber.
運転者によりブレーキペダルが操作されていないとき、定圧室と変圧室とが連通し、かつ変圧室が大気圧から隔絶される。ブレーキペダルが操作されると、定圧室と変圧室との間が遮断され、かつ変圧室に大気が導入される。結果、定圧室と変圧室との圧力差が、ブレーキペダルの踏力を倍力する制御圧力となる。ブレーキブースタにより増幅されたブレーキ踏力は、マスタシリンダにおいて液圧力に変換される。マスタシリンダが出力するマスタシリンダ圧、即ちマスタシリンダが吐出するブレーキ液の圧力は、液圧回路を介して例えばブレーキキャリパ67、69やホイールシリンダ68、60等といったブレーキ装置に伝達され、当該ブレーキ装置67、68、69、60による車両の制動に用いられる。
When the driver does not operate the brake pedal, the constant pressure chamber communicates with the variable pressure chamber, and the variable pressure chamber is isolated from the atmospheric pressure. When the brake pedal is operated, the constant pressure chamber and the variable pressure chamber are cut off, and air is introduced into the variable pressure chamber. As a result, the pressure difference between the constant pressure chamber and the variable pressure chamber becomes the control pressure that boosts the force applied to the brake pedal. The brake depression force amplified by the brake booster is converted into hydraulic pressure in the master cylinder. The master cylinder pressure output by the master cylinder, that is, the pressure of the brake fluid discharged by the master cylinder is transmitted to brake devices such as
図2に、本実施形態における車両のブレーキアクチュエータの液圧回路を示す。マスタシリンダ圧は、ブレーキアクチュエータの入力ライン601、602に入力される。入力ライン601、602は、二系統存在する。第一の系統の入力ライン601は、車両の右前輪及び左後輪に付帯するブレーキ装置67、68に接続しており、これらブレーキ装置67、68に液圧力を供給する。第二の系統の入力ライン602は、車両の左前輪及び右後輪に付帯するブレーキ装置69、60に接続しており、これらブレーキ装置69、60に液圧力を供給する。
FIG. 2 shows the hydraulic circuit of the vehicle brake actuator in this embodiment. Master cylinder pressure is input to input
ブレーキ装置67、68、69、60は、例えば、ディスクブレーキにおいて車輪とともに回転するディスクの両面にパッドを押し付けて制動力を発生させるためのブレーキキャリパ67、69であったり、ドラムブレーキにおいて車輪とともに回転するドラムの内面にシューを押し付けて制動力を発生させるためのホイールシリンダ68、60であったりする。
The
各系統の入力ライン601、602とブレーキ装置67、68、69、60とを繋ぐ液圧回路上には、マスタシリンダカットソレノイドバルブ61、62を配置している。第一の系統の回路上に存在する第一のマスタシリンダカットソレノイドバルブ61は、閉止することにより、同系統に接続しているブレーキ装置である右前輪ブレーキキャリパ67及び左後輪ホイールシリンダ68に供給された液圧力を維持する役割を担う。第二の系統の回路上に存在する第二のマスタシリンダカットソレノイドバルブ62は、閉止することにより、同系統に接続しているブレーキ装置である左前輪ブレーキキャリパ69及び右後輪ホイールシリンダ60に供給された液圧力を維持する役割を担う。
Master cylinder cut
加えて、液圧回路上には、ABS(Antilock Brake System)を構成するための保持ソレノイドバルブ63及び減圧ソレノイドバルブ64をも配置してある。これらバルブ63、64の開放/閉止を組み合わせることにより、各ブレーキ装置67、68、69、60に供給される液圧力を調節し、ブレーキ装置67、68、69、60が発揮する制動力の大きさを増減させることが可能である。通常は、保持ソレノイドバルブ63を開放し減圧ソレノイドバルブ64を閉止することで増圧しているが、保持ソレノイドバルブ63を閉止し減圧ソレノイドバルブ64を開放することで減圧を実現できる。リザーバ65は、減圧時にブレーキ装置67、68、69、60から流入するブレーキ液を一時蓄える。電動ポンプ66は、リザーバ65に蓄えられたブレーキ液を吸い込んで吐出し圧送、還流させる。保持ソレノイドバルブ63及び減圧ソレノイドバルブ64の両方を閉止すれば、各ブレーキ装置67、68、69、60に供給された液圧力を保持することもできる。
In addition, a holding
内燃機関1、発電用モータジェネレータ2、蓄電装置3、インバータ21、41、走行用モータジェネレータ4及びブレーキ装置67、68、69、60の制御を司る制御装置たるECU(Electronic Control Unit)0は、プロセッサ、メモリ、入力インタフェース、出力インタフェース等を有したマイクロコンピュータシステムである。ECU0は、複数基のECU(例えば、内燃機関1、モータジェネレータ2、4、蓄電装置3、ブレーキ装置67、68、69、60等を個別に制御する各コントローラ)がCAN(Controller Area Network)等の電気通信回線を介して相互に通信可能に接続されてなるものであることがある。
An ECU (Electronic Control Unit) 0, which is a control device for controlling the internal combustion engine 1, the power
ECU0は、センサを介してセンシングしている運転者によるアクセルペダルの踏込量や、現在の車両の車速、路面の勾配、蓄電装置3の蓄電量、発電用モータジェネレータ2の発電電力等に応じて、走行用モータジェネレータ4が出力する回転駆動力、内燃機関1が出力する回転駆動力、及び発電用モータジェネレータ2が発電する電力の大きさを増減制御する。蓄電装置3が現在充分な電荷を蓄えており、走行用モータジェネレータ4に要求される出力駆動力が極大でない場合には、内燃機関1への燃料の供給を遮断して内燃機関1を運転しない。
The
蓄電装置3が現在蓄えている電荷の量が所定量を下回っている場合、または走行用モータジェネレータ4に要求される出力駆動力が極大である場合には、内燃機関1を始動するとともに内燃機関1に燃料を供給してこれを燃焼させ、内燃機関1の出力する回転駆動力を以て発電量モータジェネレータ2を駆動し、発電を実施して蓄電装置3を充電し、または走行モータジェネレータ4に供給する電力を増強する。
When the amount of electric charge currently stored in
内燃機関1の気筒に燃料を供給して内燃機関1を運転しておらず、走行用モータジェネレータ4により駆動輪72を駆動して車両を走行させている最中に、内燃機関1を始動しようとするとき、発電用モータジェネレータ2が内燃機関1の始動のためのモータリングを行う。
Let's try to start the internal combustion engine 1 while the vehicle is running by driving the
内燃機関1の始動のためのモータリングは、内燃機関1が燃料を燃焼させて自立的に回転できるようになるまで続行する。より具体的には、センシングしている内燃機関1のクランクシャフトの回転速度が始動に必要な最低限度の閾値以上に高まり、かつモータリングの開始から内燃機関1のクランクシャフトが所定回数以上または所定角度以上回転した時点で、モータリングを終了する。クランクシャフトが所定回数以上または所定角度以上回転した、という条件は、内燃機関1の各気筒の現在の行程またはピストンの位置を知得する気筒判別が完了した、と置き換えてもよい。各気筒の行程に合わせて適切なタイミングで燃料を噴射し、また適切なタイミングで燃料を着火燃焼させるためには、各気筒の現在の行程を知る必要がある。気筒判別は、クランクシャフトが所定角度(例えば、10°CA)回転する都度パルス信号を発するクランク角センサと、吸気カムシャフトまたは排気カムシャフトが所定角度(カムシャフトの一回転を気筒数で割った角度。三気筒エンジンであれば、120°(240°CA))回転する都度パルス信号を発するカム角センサとを用いて行う。気筒判別の手法は周知であるので、ここではその説明を割愛するが、クランク角信号及びカム角信号を参照した気筒判別を完了するためには、停止していた内燃機関1のクランクシャフトが二回転程度回転する必要がある。モータリングの開始から終了までの所要時間の長さは、蓄電装置3が故障していなければコンマ数秒以下である。
Motoring for starting the internal combustion engine 1 continues until the internal combustion engine 1 burns fuel and can rotate independently. More specifically, the rotational speed of the crankshaft of the internal combustion engine 1 being sensed rises above the minimum threshold required for starting, and the crankshaft of the internal combustion engine 1 rotates more than a predetermined number of times from the start of motoring, or reaches a predetermined speed. Motoring is terminated when the rotation is equal to or more than the angle. The condition that the crankshaft has rotated a predetermined number of times or more or a predetermined angle or more may be replaced with the completion of cylinder discrimination for obtaining the current stroke or piston position of each cylinder of the internal combustion engine 1 . It is necessary to know the current stroke of each cylinder in order to inject fuel at appropriate timing according to the stroke of each cylinder and to ignite and burn fuel at appropriate timing. Cylinder discrimination is performed by a crank angle sensor that emits a pulse signal each time the crankshaft rotates by a predetermined angle (for example, 10°CA), and a crank angle sensor that emits a pulse signal each time the crankshaft rotates by a predetermined angle (one rotation of the camshaft divided by the number of cylinders). Angle: In the case of a three-cylinder engine, this is done using a cam angle sensor that emits a pulse signal each time it rotates by 120° (240° CA). Since the method for discriminating cylinders is well known, a description thereof will be omitted here. It is necessary to rotate about a rotation. The length of time required from the start to the end of motoring is less than tenths of a second if the
内燃機関1の始動が完了し、内燃機関1のモータリングを終了して以降は、発電用モータジェネレータ2への電力供給を0まで低下させる。
After the start of the internal combustion engine 1 is completed and the motoring of the internal combustion engine 1 is finished, the electric power supply to the power
車両の運転者がアクセルペダルから足を離し、またはブレーキペダルを踏んだことに呼応して回生制動を実施しようとする際、発電機として動作する走行用モータジェネレータ4が発電する電力(または、電圧若しくは電流)の大きさは、変更が可能である。図3に、回生制動時の車両の車速及びその減速度と、走行用モータジェネレータ4の発電電力の大きさとの関係を示している。図3中、実線は発電電力が最も小さいモード、破線は発電電力が中程度のモード、一点鎖線は発電電力が最も大きいモードを表す。図示例のように、回生制動時の走行用モータジェネレータ4の発電電力が大きいほど、車両の減速度は大きくなる。 When the vehicle driver releases the accelerator pedal or depresses the brake pedal to perform regenerative braking, the electric power (or voltage or current) can be varied. FIG. 3 shows the relationship between the vehicle speed and deceleration of the vehicle during regenerative braking and the power generated by the motor generator 4 for traveling. In FIG. 3, the solid line represents the mode with the lowest generated power, the dashed line represents the mode with medium generated power, and the one-dot chain line represents the mode with the largest generated power. As shown in the figure, the greater the electric power generated by the traveling motor generator 4 during regenerative braking, the greater the deceleration of the vehicle.
運転者は、例えばシフトレバー(セレクトレバー)またはスイッチを操作することで、上掲のモードのうちの何れかを手動で選択することができる。本実施形態のECU0は、当該シフトレバー等を介して運転者が選択したモードを知得し、そのモードに合致するように回生制動時の走行用モータジェネレータ4の発電電力の大きさを制御する。これにより、運転者の好みに合致した車両の減速度を実現できる。
The driver can manually select any of the above modes by operating a shift lever (select lever) or a switch, for example. The
一方、運転者がブレーキペダルを踏めば、車輪に付帯する液圧式のブレーキ装置67、68、69、60により車両を制動することができる。だが、ブレーキ装置67、68、69、60が過剰に使用されると、摩擦熱によりブレーキ液が過熱されて沸騰し、液圧回路内に多量の気泡が生じるベーパロックが起こる。さすれば、ブレーキペダルを踏み込んでも十分な液圧力をブレーキ装置67、68、69、60に印加することができなくなって、ブレーキ装置67、68、69、60の制動性能が悪化する。
On the other hand, when the driver steps on the brake pedal, the vehicle can be braked by the
そこで、本実施形態のECU0は、図4に示すように、ベーパロックのようなブレーキ装置67、68、69、60による正常な制動が困難となる事象が生じたことを感知した場合に(ステップS1)、走行用モータジェネレータ4が発電する回生制動により発揮する制動力を徐々に増大させ(ステップS2)、かつアクセルペダルのみの操作により加速、減速及び制動が可能なワンペダル操作モードに自動的に移行する(ステップS3)。また、それと相前後して、ブレーキ装置67、68、69、60が正常に働かないことを運転者の視覚または聴覚に訴えかける態様にて報知、警告する(ステップS4)。
Therefore, as shown in FIG. 4, the
ステップS1では、例えば、センサを介してセンシングしている、現在のブレーキペダルの踏込量またはマスタシリンダ圧と、ブレーキ装置67、68、69、60に印加されている液圧力とを基に、ベーパロック等の事象が生じているか否かを判断する。ブレーキペダルが踏まれており、またはマスタシリンダ圧が所定以上の高圧であるにもかかわらず、ブレーキ装置67、68、69、60に印加される液圧力が閾値を下回って小さいならば、ベーパロック等の事象が生じているということになる。
In step S1, for example, based on the current depression amount of the brake pedal or the master cylinder pressure sensed via a sensor and the hydraulic pressure applied to the
あるいは、センサを介してセンシングしている、現在のブレーキペダルの踏込量またはマスタシリンダ圧と、車速の減速度とを基に、ベーパロック等の事象が生じているか否かを判断することもできる。ブレーキペダルが踏まれており、またはマスタシリンダ圧が所定以上の高圧であるにもかかわらず、車速の減速度が閾値を下回って小さいならば、ベーパロック等の事象が生じているということになる。 Alternatively, it is also possible to determine whether an event such as vapor lock has occurred based on the current brake pedal depression amount or master cylinder pressure and vehicle deceleration sensed via a sensor. If the deceleration of the vehicle speed is small below the threshold even though the brake pedal is depressed or the master cylinder pressure is higher than a predetermined value, it means that an event such as vapor lock has occurred.
ステップS2では、回生制動時に走行用モータジェネレータ4が発電する電力の大きさを、運転者の意思によらず自動で、発電電力が最も小さいモードまたは中程度のモードから、発電電力が最も大きいモードへと遷移させる。このとき、前者のモードから後者のモードに発電電力をステップ的に急増させるのではなく、後者のモードに向かって発電電力を徐々に増大させることで、走行用モータジェネレータ4が発揮する制動力を徐々に増大させ、車両を徐々に減速させる。 In step S2, the amount of electric power generated by the motor-generator 4 for traveling during regenerative braking is automatically changed from the mode with the lowest generated power or the medium mode to the mode with the highest generated power regardless of the intention of the driver. transition to At this time, instead of rapidly increasing the generated power from the former mode to the latter mode in a stepwise manner, by gradually increasing the generated power toward the latter mode, the braking force exerted by the running motor generator 4 is increased. Gradually increase to slow down the vehicle gradually.
ステップS3では、運転者がアクセルペダルを踏んだ、またはブレーキペダルから足を離したことを契機として、運転者の意思によらず自動で、ワンペダル操作モードへと移行する。ワンペダル操作モードは、ブレーキペダルの踏込量如何によらず、アクセルペダルの踏込量のみを以て、車両の加速、減速及び制動を実行するモードである。運転者によるアクセルペダルの踏込量がある境界値よりも大きいときには、その踏込量が大きいほど運転者の要求する車両の加速度が大きいと判断し、その加速度を達成できるよう走行用モータジェネレータ4の出力する駆動力を増大させる。 In step S3, when the driver depresses the accelerator pedal or releases the brake pedal, the mode automatically shifts to the one-pedal operation mode regardless of the driver's intention. The one-pedal operation mode is a mode in which the vehicle is accelerated, decelerated, and braked only by the amount of depression of the accelerator pedal, regardless of the amount of depression of the brake pedal. When the amount of depression of the accelerator pedal by the driver is larger than a certain boundary value, it is determined that the greater the amount of depression, the greater the acceleration of the vehicle requested by the driver. increase the driving force to
翻って、運転者によるアクセルペダルの踏込量が境界値よりも小さいときには、踏込量が小さいほど運転者の要求する車両の減速度が大きいと判断し、その減速度を達成できるよう走行用モータジェネレータ4の回生による発電電力を増大させる。発電電力が最も大きいモードでは、運転者がアクセルペダルから足を離したとき、即ちアクセルペダルの踏込量が0または0に近い極小値となったときに、車両が殆どまたは完全に停車できる程度まで、走行用モータジェネレータ4が発揮する制動力が大きくなる。 On the other hand, when the amount of depression of the accelerator pedal by the driver is smaller than the boundary value, it is determined that the smaller the amount of depression, the greater the deceleration of the vehicle requested by the driver. 4 to increase the power generated by regeneration. In the mode where the generated power is the largest, the vehicle can almost or completely come to a stop when the driver releases the accelerator pedal, that is, when the amount of depression of the accelerator pedal becomes 0 or a minimum value close to 0. , the braking force exerted by the running motor generator 4 increases.
ステップS4では、例えば、運転席のコックピットに設けた警告ランプを点灯または点滅させたり、ディスプレイの画面に警告を表示したり、ブザーその他の警告音を出力したりする。 In step S4, for example, a warning lamp provided in the cockpit of the driver's seat is turned on or blinked, a warning is displayed on the screen of the display, or a buzzer or other warning sound is output.
本実施形態では、運転者がアクセルペダルから足を離している場合に発電機4により発電して車輪72を制動する回生制動を行うことが可能であり、その際に発電機4が発電する電力の大きさを変更できるものであって、車輪72に付帯するブレーキ装置67、68、69、60に正常な制動が困難となる事象が生じたとき、発電機4が発電する回生制動により発揮する制動力を徐々に増大させ、かつアクセルペダルのみの操作により加速、減速及び制動が可能なワンペダル操作モードに自動的に移行する車両の制御装置0を構成した。
In this embodiment, when the driver takes his/her foot off the accelerator pedal, it is possible to perform regenerative braking to brake the
本実施形態によれば、ブレーキ装置67、68、69、60に正常な制動が困難となる事象が生じたときにも、車両を安全に減速ないし停車させることができるフェイルセーフが実現される。ベーパロック等が発生すると、ブレーキペダルを踏み込んでも車両を停車させることができず、運転者が冷静さを失うおそれがあるが、ワンペダル操作モードに移行することで、運転者がアクセルペダルを踏んでいない限り車両の制動を行うようになり、危険を回避できる。しかも、その際、回生制動を実行する発電機4の発電電力を徐々に増大させ、制動力を徐々に増強するように制御するので、車両が急停車するように減速度が急激に高まることがない。
According to this embodiment, even when an event occurs in which normal braking becomes difficult in the
なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。特に、本発明の適用対象は、発電機により発電して車輪を制動する回生制動を行うことが可能な車両であればよく、シリーズ方式のハイブリッド車両には限定されない。 The present invention is not limited to the embodiments detailed above. In particular, the object of application of the present invention is not limited to a series hybrid vehicle, as long as the vehicle is capable of performing regenerative braking to brake the wheels by generating electricity with a generator.
その他、各部の具体的な構成や処理の内容は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。 In addition, the specific configuration of each part and the content of processing can be modified in various ways without departing from the gist of the present invention.
本発明は、回生制動を行うための電動機が搭載されている車両の制御に適用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to control of a vehicle equipped with an electric motor for performing regenerative braking.
0…制御装置(ECU)
1…内燃機関
3…蓄電装置
4…発電機(走行用モータジェネレータ)
67、68、69、60…ブレーキ装置
0... Control unit (ECU)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Internal-
67, 68, 69, 60... Brake device
Claims (1)
現在のブレーキペダルの踏込量若しくはマスタシリンダ圧と車輪に付帯するブレーキ装置に印加されている液圧力とを基に、または、現在のブレーキペダルの踏込量若しくはマスタシリンダ圧と車速の減速度とを基に、ブレーキ装置において正常な制動が困難となるベーパロックが生じているか否かを判断し、
ベーパロックが発生していると判断した場合において、
発電機が発電する回生制動により発揮する制動力をベーパロックが発生していると判断していない場合に比して増大させ、
かつアクセルペダルのみの操作により加速、減速及び制動が可能なワンペダル操作モードに自動的に移行し、運転者がアクセルペダルから足を離しアクセルペダルの踏込量が0または0に近い極小値となったときに車両が殆どまたは完全に停車できる程度まで前記発電機が発揮する制動力を大きくする車両の制御装置。 When the driver takes his/her foot off the accelerator pedal, it is possible to perform regenerative braking by generating electricity from the generator to brake the wheels. There is
Based on the current brake pedal depression amount or master cylinder pressure and the hydraulic pressure applied to the brake device attached to the wheel, or based on the current brake pedal depression amount or master cylinder pressure and the deceleration of the vehicle speed Based on this, it is determined whether or not a vapor lock that makes normal braking difficult occurs in the brake device,
If it is determined that vapor lock has occurred,
increasing the braking force exerted by regenerative braking generated by the generator compared to when it is not determined that vapor lock is occurring ,
In addition, the vehicle automatically shifts to a one-pedal operation mode in which acceleration, deceleration, and braking can be performed by operating only the accelerator pedal, and when the driver releases the accelerator pedal, the amount of depression of the accelerator pedal becomes 0 or a minimal value close to 0. A control device for a vehicle that sometimes increases the braking force exerted by the generator to such an extent that the vehicle can be almost or completely stopped .
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