JP7353337B2 - 車両の制動制御装置および制動制御可能な車両 - Google Patents

車両の制動制御装置および制動制御可能な車両 Download PDF

Info

Publication number
JP7353337B2
JP7353337B2 JP2021161723A JP2021161723A JP7353337B2 JP 7353337 B2 JP7353337 B2 JP 7353337B2 JP 2021161723 A JP2021161723 A JP 2021161723A JP 2021161723 A JP2021161723 A JP 2021161723A JP 7353337 B2 JP7353337 B2 JP 7353337B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
brake
vehicle
temperature
braking
acc
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
JP2021161723A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2023051192A (ja
Inventor
謡一 星
一也 櫻井
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
Priority to JP2021161723A priority Critical patent/JP7353337B2/ja
Priority to CN202211129849.XA priority patent/CN115891938A/zh
Priority to US17/952,953 priority patent/US20230095519A1/en
Publication of JP2023051192A publication Critical patent/JP2023051192A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7353337B2 publication Critical patent/JP7353337B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L7/00Electrodynamic brake systems for vehicles in general
    • B60L7/24Electrodynamic brake systems for vehicles in general with additional mechanical or electromagnetic braking
    • B60L7/26Controlling the braking effect
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/10Vehicle control parameters
    • B60L2240/36Temperature of vehicle components or parts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/54Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/547Voltage
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/60Navigation input
    • B60L2240/64Road conditions
    • B60L2240/642Slope of road
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2250/00Driver interactions
    • B60L2250/26Driver interactions by pedal actuation
    • B60L2250/28Accelerator pedal thresholds

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)

Description

本発明は、車両の制動制御装置および制動制御可能な車両に関する。
駆動源としてエンジンと回転電機を併用するハイブリッド車両(HEV車)や回転電機のみを駆動源とする電動自動車(EV車)においては、運転者によるアクセルペダルの操作だけで車両を加速または減速させることができるものがある。
ところで、車両の車輪には、ディスクブレーキなどの摩擦ブレーキがそれぞれ設けられており、これらの摩擦ブレーキは、車輪と共に回転するブレーキディスクと該ブレーキディスクを挟持可能なブレーキパッドを備えている。この摩擦ブレーキにおいては、運転者がブレーキペダルを踏み込むと、マスタシリンダから供給される油圧によってブレーキパッドが車輪と共に回転するブレーキディスクに押圧されるため、両者間に発生する摩擦抵抗力によって車輪の回転に制動が加えられ、車両が減速または停止する。
自動運転を実現するための要素技術の一つとして、ACC(Adaptive Cruise Control:適応巡航制御)と呼ばれる走行制御技術が知られている。ACC機能を有する走行制御装置では、目標車速に基づき自車両を定速走行させる定速走行制御、および自車両の前方を走行する他車両に対し所定の車間距離を保って追従走行させる追従走行制御を含む走行制御を、自車両の駆動系統・制動系統を統合的に制御することで実現する。また、ACCでは、前走車が近づいたことを検知したときに、自車のブレーキシステムを制御して自動的に減速する。
このようなACCにおいては、摩擦ブレーキのブレーキパッド等の発熱を抑制することと、減速の発生初期における減速ショックを低減する見地から、エンジンブレーキも使用される。すなわち、自動ブレーキの要求減速度が所定値(例えばエンジンブレーキによる制動力の限界値)未満の場合はエンジンブレーキで制動力を付与する。そして、当該要求減速度が所定値以上となったときは、エンジンブレーキから摩擦ブレーキに持ち替えて、定速走行・車間距離制御装置からの要求減速度に沿った減速を行う。
特許文献1には、回生ブレーキと摩擦ブレーキを備えたものにおいて、摩擦ブレーキが低温の場合には回生ブレーキを低減させるなどして、摩擦ブレーキを作動させて温度を上げる車両の制動制御装置が記載されている。
図10は、ブレーキPAD摩擦(以下、ブレーキ摩擦という)とブレーキPAD温度(以下、ブレーキ温度という)との関係を説明する図である。
ここで、前走車に対し、ACC機能を有する追従車(ACC)が、追従走行制御する場合、図10の矢印aに示す「通常使用域」では、ブレーキ温度は上昇しない。
しかし、前走車に対し、追従車(ACC)が、連続降坂する場合、図10の矢印bに示す「連続降坂使用域」では、ブレーキ温度は上昇し、ブレーキ温度上昇に伴い摩擦ブレーキの効きが低下する(図10の矢印c参照)。
特開2020-199814号公報
しかしながら、このような従来の車両の制動制御装置にあっては、下記の課題がある。
(1)特許文献1の車両の制動制御装置にあっては、摩擦ブレーキが高温の際には対応できない。
(2)自動運転やACCなどの運転者の操作とは関係なく摩擦ブレーキが作用するものにおいては、摩擦ブレーキの頻度が高くなると、運転者がブレーキペダルを操作した際に違和感が生じてしまう。例えば、図10に示すように、連続降坂する場合、ブレーキ温度は上昇し、ブレーキ温度上昇に伴い摩擦ブレーキの効きが低下する。運転者が自分でブレーキを操作している場合は、徐々に効きが低下してくるのが感じられるが、ACC(自動ブレーキ)を使用している場合、例えば料金所で停止するためにブレーキを踏んだ時に、効きが低下していることにより違和感や恐怖感を感じることがある(すなわち、ブレーキの効きの低下に対する、予見性がない)という課題がある。
(3)回生ブレーキと摩擦ブレーキを備えたものにおいては、充電量や回生ブレーキに応じて自動運転やACCなどを適切に作動やキャンセルを行う必要がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、運転者に現状のブレーキの作動状況を認知させることができる車両の制動制御装置および制動制御可能な車両を提供することを課題とする。
上記課題を解決するために、本発明に係る車両の制動制御装置は、運転者の制動操作によらず回生ブレーキと摩擦ブレーキを発生させるブレーキ制御手段を備える車両の制動制御装置であって、前記摩擦ブレーキのブレーキ温度を推定するブレーキ温度推定手段と、車両のバッテリの充電量を取得するバッテリ充電量取得手段と、前記摩擦ブレーキの温度と前記バッテリの充電量に応じて前記ブレーキ制御手段の作動を禁止するブレーキ保護制御手段と、を備え、前記ブレーキ制御手段は、自動運転、またはACC(Adaptive Cruise Control)機能によるブレーキ制御であることを特徴とする。
本発明によれば、運転者に現状のブレーキの作動状況を認知させることができる。
本発明の実施形態に係る車両の制動制御装置を搭載した車両の全体構成を模式的に示す平面図である。 本発明の実施形態に係る車両の制動制御装置を搭載した車両の構成を示すブロック図である。 比較例の車両の制動制御装置(車両)のACCブレーキ保護制御を説明するタイミングチャートである。 本発明の実施形態に係る車両の制動制御装置(車両)のACCブレーキ保護制御の留意点を説明するタイミングチャートである。 本発明の実施形態に係る車両の制動制御装置(車両)の前走車に対してACC機能を有する追従車(ACC)が、連続降坂において追従走行制御する場合を示す図である。 図5の連続降坂においてACC使用時のブレーキ温度が上がりやすい理由について説明するタイミングチャートである。 5%下り勾配において、運転者要求が一定速キープである場合を示す図である。 図7の勾配時における、バッテリ満充電(回生制限状態)におけるバッテリ充電量(SOC)、回生によるAP-OFF減速、ブレーキによる減速、車速の振る舞いを示すタイミングチャートである。 本発明の実施形態に係る車両の制動制御装置(車両)のブレーキ保護制御の動作を示すフローチャートである。 従来技術のブレーキPAD摩擦とブレーキPAD温度との関係を説明する図である。
本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し重複した説明を省略する。
図1は、本発明の実施形態に係る車両の制動制御装置を搭載した車両の全体構成を模式的に示す平面図である。車両の制動制御装置が、車両1に広範囲に組み込まれ一体となっているので、車両そのものと考えてもよく、車両の制動制御装置が、車両1に搭載されていると考えてもよい。
本実施形態の車両1は、電気自動車(ハイブリッド車および燃料電池車を含む。)である。
車両1は、回転電機(モータ)2を駆動源として左右の後輪3を回転駆動して走行する。回転電機は、発電機(ジェネレータ)としても機能する。回転電機2には、バッテリ4が電気的に接続されており、回転電機2は、バッテリ4から供給される電力によって作動する。
バッテリ4は、車両1の各機器へ電力を供給したり(放電)、車両の回生制御によって発生した回生電力を蓄電したりする(充電)。
バッテリ4の充電量(充電状態,充電率ともいう)(SOC)は、SOC情報取得部50(バッテリ充電量取得手段)により検知される。
回転電機2から出力される回転駆動力は、ディファレンシャル装置(差動装置)5によって分配されて左右の車軸6にそれぞれ伝達され、左右の車軸6の回転は、これらの車軸6の外端部にそれぞれ取り付けられた左右の後輪3へと伝達される。これによって左右の後輪3が回転駆動され、車両1が所定の速度で走行する。
車両1の左右の前輪7と後輪3には、これらの回転に機械的な制動を加えるための摩擦ブレーキ8がそれぞれ設けられている。各摩擦ブレーキ8は、ディスクブレーキであり、前輪7または後輪3と共に回転する円板状のブレーキディスク8aと、各ブレーキディスク8aを油圧によって挟み込んで該ブレーキディスク8aとの間に摩擦抵抗力を発生させるブレーキパッド(ブレーキキャリパ)8bとにより構成されている。
車両1には、運転者によって操作されるアクセルペダル9と、ブレーキペダル10とが設けられている。アクセルペダル9の近傍には、アクセルペダル9の踏込量(アクセル開度)を検出するためのアクセル開度検出センサ11が設けられ、ブレーキペダル10には、ブレーキペダル10の踏み込みの有無(ON/OFF)を検出するためのブレーキスイッチ12が設けられている。これらのアクセル開度検出センサ11とブレーキスイッチ12は、本発明に係る車両の制動制御装置を構成するECU(Electronic Control Unit)13(車両の制動制御装置,ブレーキ保護制御手段)に電気的に接続されている。バッテリ4の充電量は、SOC情報取得部50により検知され、ECU13に入力される。
<ECU13>
ECU13は、イグニッションスイッチIGのオン(ON)で起動(電源オン)し、イグニッションスイッチIGのオフ(OFF)で停止(電源オフ)する。ECU13は、イグニッションスイッチIGのオン(ON)で起動してから、イグニッションスイッチIGのオフ(OFF)で停止するまで、車両1の全般にわたる各種の制御を実行する。
ECU13は、マイクロコンピュータで構成された電子制御装置であり、マイクロプロセッサやROM、RAMの他、ブレーキスイッチ12がOFFしてからの時間を計測するタイマー、摩擦ブレーキ8の温度を推定するブレーキ温度推定手段、ACCブレーキ保護制御手段などを集積したLSIデバイスとして構成されている。
ECU13は、運転者の制動操作によらず回生ブレーキと摩擦ブレーキ8を発生させるブレーキ制御手段を備える。
ここで、ブレーキ制御手段は、図2で後記するVSAモジュレータ(車両挙動安定化装置:ただし、「VSA」は本願出願人の登録商標)100(ブレーキ制御手段,車両の制動制御装置)、ACC-ECU200(ブレーキ制御手段,車両の制動制御装置)である。
なお、ECU13は、図2で後記するACC-ECU200(ブレーキ制御手段,車両の制動制御装置)を含む構成であってもよい。
ECU13は、摩擦ブレーキ8の温度とバッテリの充電量に応じてVSAモジュレータ100またはACC-ECU200の作動を禁止するブレーキ保護制御手段としての機能を有する。
ECU13は、ブレーキ保護制御手段として、摩擦ブレーキ8の温度が所定温度以上でバッテリの充電量が所定量以上の場合にブレーキ制御手段の作動を禁止する。
ECU13は、ブレーキ保護制御手段として、摩擦ブレーキ8の温度が所定温度以上でバッテリ4の充電量が第1の所定量(例えば、SOC80%程度)以上の場合には、第1の所定量よりも大きい第2の所定量(例えば、SOC90%程度)まで回生ブレーキを作動させる。
ECU13は、ブレーキ保護制御手段として、バッテリ4の充電量が連続して増加する場合には降坂と判定する。
ECU13は、ブレーキ保護制御手段として、摩擦ブレーキ8の効きの低下が許容される、ブレーキ温度を閾値温度として設定するとともに、当該閾値温度をバッテリの充電量に応じて可変し、温度推定温度計算部110(図2参照)により推定されたブレーキ温度が閾値温度を超えたときに、フラグを立て、ブレーキ制御手段の作動を禁止させる。
ここで、ブレーキ保護制御手段の作動禁止は、VSAモジュレータ100またはACC-ECU200の作動不可、もしくはVSAモジュレータ100またはACC-ECU200の作動中のキャンセルである。
ブレーキペダル10には、ブレーキブースタ14を介してマスタシリンダ15が接続されており、このマスタシリンダ15から延びる油圧配管16は、H/U(Hydraulic Unit)17に接続されている。そして、H/U17から延びる4本の油圧配管18は、各摩擦ブレーキ8のブレーキパッド8bにそれぞれ接続されている。H/U17には、油圧ポンプ19が接続されており、この油圧ポンプ19は、油圧配管20によってH/U17に接続されている。油圧ポンプ19は、ECU13からの指令によって駆動が制御される。また、マスタシリンダ15には、マスタシリンダ15内の油圧を検出するための油圧センサ21が設けられており、この油圧センサ21は、ECU13に電気的に接続されている。
運転者がブレーキペダル10を踏み込めば、このブレーキペダル10の踏込量に応じた大きさの油圧がマスタシリンダ15に発生し、この油圧は、油圧配管16とH/U17および油圧配管18を経て各摩擦ブレーキ8へと供給され、各摩擦ブレーキ8のブレーキパッド8bがブレーキディスク8aに押圧される。この結果、各摩擦ブレーキ8に摩擦抵抗力(摩擦ブレーキ力)が発生し、この摩擦抵抗力によって左右の前輪7と後輪3の回転に制動が加えられる。
また、運転者がブレーキペダル10を踏み込まなくても、後述のように必要な場合には、ECU13は、油圧ポンプ19を駆動して摩擦ブレーキ8を駆動し、左右の前輪7と後輪3の回転に制動を加えることができる。
車両1の減速時には、回転電機2は、発電機として機能して運動エネルギの一部を電気エネルギ(回生エネルギ)として回収するが、このとき、回転電機(発電機)2は、回生ブレーキとして機能する。
図2は、本発明の実施形態に係る車両の制動制御装置を搭載した車両の構成を示すブロック図である。
図2に示すように、車両の制動制御装置を搭載した車両1は、制動液圧系統のうち給液経路における制動液圧を制御して車両挙動安定化させるVSAモジュレータ100と、予め設定された車速に基づき自車両を定速走行させる定速走行制御、および自車両の走行車線において進行方向前方を走行する他車両に対し所定の車間距離を保って追従走行させる追従走行制御を含む適応巡航制御(ACC)を行うACC-ECU200と、を備える。
VSAモジュレータ100は、入力系要素として、イグニッションスイッチIGのオン(ON)起動(電源オン)101、エンジンOFF時推定温度102、推定温度初期値算出結果103、ブレーキ液圧104、および車速105を検出する入力部(図示省略)と、推定温度計算部110(ブレーキ温度推定手段)と、推定温度比較部120(ブレーキ保護制御手段)と、ACC禁止閾値121と、ACC復帰閾値122と、温度上昇フラグ123と、を含んで構成されている。推定温度初期値算出結果103は、イグニッションスイッチIGのオン(ON)起動101時のエンジンOFF時推定温度102をもとに算出される。
推定温度計算部110は、定温度初期値算出結果103、ブレーキ液圧104、および車速105に基づいて、摩擦ブレーキ8(図1参照)の推定温度を計算する。
推定温度比較部120は、推定温度計算部110が推定した摩擦ブレーキ8の推定温度を、ACC禁止閾値121およびACC復帰閾値122と比較し、温度推定温度計算部110により推定されたブレーキ温度が閾値温度を超えたときに、温度上昇フラグ123を立てる。
ACC禁止閾値121は、SOC情報取得部50をもとにACCを禁止する制御パラメータである。ACC復帰閾値122は、SOC情報取得部50をもとにACCから復帰する制御パラメータである。
ACC-ECU200は、温度上昇フラグ123が立っているか否かに応じてACCセット条件201を設定する。ACC-ECU200は、温度上昇フラグ123が立っているか否かに応じてACCキャンセル条件202を設定する。
なお、ECU13が、ACC-ECU200を含んでいてもよい。
以下、車両の制動制御装置(車両)のブレーキ保護制御の動作について説明する。
<比較例のACCブレーキ保護制御>
まず、比較例のACCブレーキ保護制御について説明する。
比較例の車両の制動制御装置(車両)は、図2示す車両の制動制御装置(車両)から、SOC情報取得部50を取り去った構成である。
図3は、比較例の車両の制動制御装置(車両)のACCブレーキ保護制御を説明するタイミングチャートである。図3の縦軸にブレーキ推定温度と車速をとり、横軸に時間をとる。
図3上段に示すように、比較例の車両は、予め設定された車速に基づき自車両を定速走行させる適応巡航制御(ACC)により、加速(図3の車速の細実線参照)とブレーキ(図3の車速の太実線参照)を繰り返す。
比較例の車両のVSAモジュレータは、車速・ブレーキ液圧からブレーキ温度を推定する。比較例の車両のVSAモジュレータは、ブレーキの効きの低下が許容される、ブレーキ温度をACCキャンセル閾値温度として設定する。
図3下段に示すように、上記ACCにより、摩擦ブレーキ8の温度(ブレーキ推定温度)は徐々に上昇していく。比較例の車両のVSAモジュレータは、ブレーキ推定温度がACCキャンセル閾値温度を超えたときに、温度上昇フラグを立て(図3の符号d参照)、ACC機能をキャンセルさせる。
<ACCブレーキ保護制御の留意点>
次に、ACCブレーキ保護制御の留意点について説明する。
図4は、ACCブレーキ保護制御の留意点を説明するタイミングチャートである。図3の縦軸にブレーキPAD実温度と車速をとり、横軸に降坂開始(t0)から降坂終了(t1)までの時間をとる。
ブレーキPAD実温度には、性能保証のA要件を満たすための閾値温度Y℃が設定されている。摩擦ブレーキの性能保証のためには、ブレーキPAD実温度は閾値温度Y℃を超えてはならず、このための閾値温度Y℃が設定される。
図4の符号eに示す太実線は、自動ブレーキ(ACC)を使用して降坂し、その後ACCがキャンセルされた場合のブレーキ温度上昇を示している。
図4の符号f,gに示す太破線は、運転者操作している場合のブレーキ温度上昇を表わしており、図4の符号fに示すブレーキ温度上昇は、降坂開始(t0)から降坂終了(t1)まで運転者操作のみの場合を表わし、図4の符号gに示すブレーキ温度上昇は、ACCから操作の移譲を受けてから降坂終了(t1)まで運転者操作を表わす。
図4の符号eに示す自動ブレーキ(ACC)を使用するブレーキ温度上昇と、図4の符号f,gに示す運転者操作によるブレーキ温度上昇とを比較して明らかなように、自動ブレーキ(ACC)を使用するブレーキ温度上昇の方が、ブレーキ温度上昇の勾配が急である。すなわち、ACCを使用して追従走行する場合、運転者操作によるブレーキよりもブレーキ温度は高くなる。連続降坂においてACC使用時のブレーキ温度が上がりやすい理由については、後記する。
ブレーキPAD実温度が、効きフィール変化の性能要件を満たすための温度X℃を超えたとき、ACC機能がキャンセルされ(図4の符号h参照)、運転者はACCから操作の移譲を受ける(図4の符号i参照)。操作の移譲を受けた運転者は、ブレーキ効き低下に対する予見性もつ。
ブレーキPAD実温度が、性能(効きフィール変化)によるACC機能をキャンセルする温度X℃を超えると、ブレーキの効きが徐々に低下する(図4の符号j参照)。
ACC機能キャンセル後のブレーキ性能は、下記の通りである。
ACC機能キャンセル後は、図4の符号gに示す運転者操作となる。また、降坂時のブレーキ最高温度≦Y℃とすることで、ブレーキの効き等をブレーキ温度により保証する。
このように、ACCブレーキ保護制御により、効き低下の予見性とブレーキ性能を確保している。
<連続降坂においてACC使用時のブレーキ温度が上がりやすい理由>
次に、連続降坂においてACC使用時のブレーキ温度が上がりやすい理由について説明する。
図5は、前走車に対してACC機能を有する追従車(ACC)が、連続降坂において追従走行制御する場合を示す図である。
図6は、図5の連続降坂においてACC使用時のブレーキ温度が上がりやすい理由について説明するタイミングチャートである。図6の縦軸に前走車と追従車(ACC)の、各ブレーキ温度(ブレーキ推定温度)と車速をとり、横軸に時間をとる。
図6の上段に示すように、連続降坂におけるACC使用により、前走車のブレーキ温度は上昇していく。図6の下段に、前走車と追従車(ACC)のブレーキ温度を併せて表記するように、連続降坂におけるACC使用により、追従車(ACC)のブレーキ温度も上昇していく。
図6の下段に示すように、追従車(ACC)は、ACC制御の遅れにより、車速プロファイルの幅が大きくなり(=減速幅が大きくなる)。このことから、追従車(ACC)は、ACCを使うことにより、ブレーキ温度が上がりやすくなる。
<バッテリ満充電(回生制限状態)における降坂時の振る舞いの変化>
次に、バッテリ満充電(回生制限状態)における降坂時の振る舞いの変化について説明する。
図7は、5%下り勾配において、運転者要求が一定速キープである場合を示す図である。
図8は、図7の勾配時における、バッテリ満充電(回生制限状態)におけるバッテリ充電量(SOC)、回生によるAP-OFF減速、ブレーキによる減速、車速の振る舞いを示すタイミングチャートである。
図8の「車速」に示すように、運転者要求は一定速キープである。ただし、降坂時であるため、一定速キープのために、エンジンブレーキまたは回生ブレーキおよび摩擦ブレーキを用いる。
・バッテリ満充電でない時
図8の「バッテリ充電量(SOC)」に示すように、バッテリが満充電でない場合、回生によるAP-OFF減速が可能であり、回生によるAP-OFF減速を実行する。これに伴い、図8の「ブレーキによる減速」に示すように、ブレーキによる減速は行わない。なお、回生によるAP-OFF減速は、わずかな減速量ZGである。
・バッテリ満充電時
図8の「バッテリ充電量(SOC)」に示すように、バッテリが満充電の時、回生が取れない状態(ニュートラルと同じ状態)であり、回生によるAP-OFF減速はできない。図8の「ブレーキによる減速」に示すように、回生が取れない分を摩擦ブレーキによる減速で補うことになる。このため、ブレーキ温度が上昇する。
図7のような下り勾配において、運転者要求が一定速キープで、バッテリ満充電状態では、ブレーキ温度上昇が非常に大きくなる。
[フローチャート]
図9は、本発明の実施形態に係る車両の制動制御装置のブレーキ保護制御の動作を示すフローチャートである。
ステップS1で、ECU13(ブレーキ保護制御手段)は、車両1の走行中に制動制御が開始されたか否かを判別する。車両1の走行中に制動制御が開始されない場合、本フローの処理を終了する。
制動制御が開始された場合、ステップS2でVSAモジュレータ100(図2参照)の推定温度計算部110(ブレーキ温度推定手段)は、定温度初期値算出結果103、ブレーキ液圧104、および車速105に基づいて、摩擦ブレーキ8(図1参照)の推定温度を計算する。
ステップS3でSOC情報取得部50(図2参照)は、バッテリ4(図1参照)の充電量(SOC)を取得し、新たな制御パラメータとしてVSAモジュレータ100(図2参照)に導入する。
ステップS4で、ECU13(ブレーキ保護制御手段)は、摩擦ブレーキ8の効きの低下が許容される、ブレーキ温度を閾値温度として設定するとともに、当該閾値温度をバッテリの充電量に応じて可変する。
ステップS5でECU13は、バッテリ4の充電量(SOC)をもとに、VSAモジュレータ100が、ACCを禁止するACC禁止閾値121、およびACCから復帰するACC復帰閾値122を設定する。
ステップS6でVSAモジュレータ100の推定温度比較部120(ブレーキ保護制御手段)は、推定温度計算部110が推定した摩擦ブレーキ8の推定温度を、ACC禁止閾値121およびACC復帰閾値122と比較し、推定されたブレーキ温度が閾値温度を超えたときに、温度上昇フラグ123を立てる。
ステップS7では、ACC-ECU200は、VSAモジュレータ100が摩擦ブレーキ温度およびバッテリ充電量をもとに立てた温度上昇フラグ123が立っているか否かを判別する。温度上昇フラグ123が立っていない場合、本フローの処理を終了する。
温度上昇フラグ123が立っている場合、ステップS8でACC-ECU200は、温度上昇フラグ123に応じてACCセット条件201を設定するとともに、温度上昇フラグ123に応じてACCキャンセル条件202を設定して本フローの処理を終了する。
このように、ECU13(VSAモジュレータ100)は、し、温度推定温度計算部110により推定されたブレーキ温度が閾値温度を超えたときに、フラグを立て、VSAモジュレータ100(ブレーキ制御手段)の作動を禁止させる。
[効果]
以上説明したように、本実施形態の車両1(車両の制動制御装置)(図1参照)は、左右の前輪7と後輪3の回転に制動を加える制動手段として、回転電機2による回生ブレーキと機械的な摩擦ブレーキ8と、車両1のバッテリ4の充電量(SOC)を取得するSOC情報取得部50と、ECU13(ブレーキ保護制御手段)と、を備える。ECU13は、運転者の制動操作によらず回生ブレーキと摩擦ブレーキ8を発生させるVSAモジュレータ100およびACC-ECU200(図2参照)を備える。ECU13は、摩擦ブレーキ8の温度とバッテリ4の充電量(SOC)に応じてVSAモジュレータ100またはACC-ECU200の作動を禁止する。ECU13の作動禁止は、例えば、VSAモジュレータ100,ACC-ECU200の作動不可、またはVSAモジュレータ100,ACC-ECU200の作動中のキャンセルである。
この構成により、従来のブレーキ温度のみによる、ブレーキ保護制御に加えて、バッテリの充電状態(SOC)を追加し、SOCの変化(増加)による降坂判定と、SOCに応じてACC機能を停止する。これにより、運転者に現状のブレーキの作動状況を認知させることができる。例えば、連続降坂した後にブレーキを踏んだ時のブレーキの効きの低下、すなわち制動フィーリングの違和感を未然に抑止することができる。
また、ECU13は、バッテリ4の充電量(SOC)をもとに、VSAモジュレータ100が、ACCを禁止するACC禁止閾値121、およびACCから復帰するACC復帰閾値122を設定する。ACC禁止閾値121およびACC復帰閾値122は、バッテリ4の充電量(SOC)を用いる点を除けば、従来から用いられていた制御パラメータである。このため、本ブレーキ保護制御は、従来制御手法の延長として利用可能であり、システムの変更を招くことなく、汎用かつ低コストで適用することができる。
本実施形態の車両1(車両の制動制御装置)において、ECU13(ブレーキ保護制御手段)は、摩擦ブレーキ8の温度が所定温度以上でバッテリ4の充電量(SOC)が所定量以上の場合にVSAモジュレータ100,ACC-ECU200(ブレーキ制御手段)の作動を禁止する。
図8に示すように、バッテリ4が満充電になると回生ブレーキが作動できず摩擦ブレーキ8のみとなる。ブレーキの温度上昇が大きくなる前に自動運転などをキャンセルすることで、運転者に現状のブレーキの作動状況を認知させることができる。
本実施形態の車両1(車両の制動制御装置)において、ECU13(ブレーキ保護制御手段)は、摩擦ブレーキ8の温度が所定温度以上でバッテリ4の充電量(SOC)が第1の所定量以上の場合には、第1の所定量よりも大きい第2の所定量まで回生ブレーキを作動させる。
通常、バッテリ4を保護するためにSOC80%程度(第1の所定量)を満充電(運転者から見ると、SOC80%程度を満充電として認知させる)として回生ブレーキを中止する。しかし、実際には、機能的には充電可能であるため、SOC90%(第2の所定量)まで回生を継続させることで、摩擦ブレーキ8を保護する(すなわち、バッテリ4の保護よりも摩擦ブレーキ8の保護を優先させる。)。これにより、運転者に現状のブレーキの作動状況を一層明確に認知させることができる。
本実施形態の車両1(車両の制動制御装置)において、ECU13(ブレーキ保護制御手段)は、バッテリ4の充電量(SOC)が連続して増加する場合には降坂と判定する。
例えば、図5に示す降坂を判定することで、図6に示す追従車(ACC)が、自車両である場合に、本ブレーキ保護制御を迅速に適用することができ、追従車(ACC)が、ACCを使うことによるブレーキ温度の上昇を、より早く抑制することができる。
本実施形態の車両1(車両の制動制御装置)において、ECU13(ブレーキ保護制御手段)は、摩擦ブレーキ8の効きの低下が許容される、ブレーキ温度を閾値温度として設定するとともに、当該閾値温度をバッテリ4の充電量(SOC)に応じて可変し、温度推定温度計算部110により推定されたブレーキ温度が閾値温度を超えたときに、フラグを立て、VSAモジュレータ100,ACC-ECU200(ブレーキ制御手段)の作動を禁止させる。ECU13(ブレーキ保護制御手段)の作動禁止は、VSAモジュレータ100,ACC-ECU200(ブレーキ制御手段)の作動不可、またはVSAモジュレータ100,ACC-ECU200(ブレーキ制御手段)の作動中のキャンセルである。
このようにすることにより、ECU13(ブレーキ保護制御手段)は、VSAモジュレータ100,ACC-ECU200(ブレーキ制御手段)を作動不可、または作動中のキャンセルさせることができる。
上記した実施形態例は本発明をわかりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。例えば、本実施形態は、降坂を例に取り説明したが、平坦路であっても、同様に適用される。
1 車両
2 回転電機
3 後輪
4 バッテリ
7 前輪
8 摩擦ブレーキ
9 アクセルペダル
10 ブレーキペダル
11 アクセル開度検出センサ
12 ブレーキスイッチ
13 ECU(車両の制動制御装置,ブレーキ保護制御手段)
17 H/U
19 油圧ポンプ
50 SOC情報取得部(バッテリ充電量取得手段)
100 VSAモジュレータ(ブレーキ制御手段,車両の制動制御装置)
110 推定温度計算部(ブレーキ温度推定手段)
120 推定温度比較部(ブレーキ保護制御手段)
121 ACC禁止閾値
122 ACC復帰閾値
123 温度上昇フラグ
200 ACC-ECU(ブレーキ制御手段,車両の制動制御装置)

Claims (7)

  1. 運転者の制動操作によらず回生ブレーキと摩擦ブレーキを発生させるブレーキ制御手段を備える車両の制動制御装置であって、
    前記摩擦ブレーキのブレーキ温度を推定するブレーキ温度推定手段と、
    車両のバッテリの充電量を取得するバッテリ充電量取得手段と、
    前記摩擦ブレーキの温度と前記バッテリの充電量に応じて前記ブレーキ制御手段の作動を禁止するブレーキ保護制御手段と、を備え、
    前記ブレーキ制御手段は、自動運転、またはACC(Adaptive Cruise Control)機能によるブレーキ制御である
    ことを特徴とする車両の制動制御装置。
  2. 前記ブレーキ保護制御手段は、前記摩擦ブレーキの温度が所定温度以上で前記バッテリの充電量が第1の所定量以上の場合には、前記第1の所定量よりも大きい第2の所定量まで前記回生ブレーキを作動させる
    ことを特徴とする請求項1に記載の車両の制動制御装置。
  3. 前記ブレーキ保護制御手段は、許容される摩擦ブレーキの効きの低下量を、運転者がパニックを起こさない効きを確保できるレベルまでの低下量と設定する
    ことを特徴とする請求項1に記載の車両の制動制御装置。
  4. 前記ブレーキ保護制御手段は、前記摩擦ブレーキの効きの低下が許容される、ブレーキ温度を、閾値温度として設定するとともに、当該閾値温度を前記バッテリの充電量に応じて可変し、
    前記ブレーキ温度推定手段により推定されたブレーキ温度が前記閾値温度を超えたときに、フラグを立て、前記ブレーキ制御手段の作動を禁止させる
    ことを特徴とする請求項1に記載の車両の制動制御装置。
  5. 前記ブレーキ保護制御手段の作動禁止は、前記ブレーキ制御手段の作動不可、または前記ブレーキ制御手段の作動中のキャンセルである
    ことを特徴とする請求項4に記載の車両の制動制御装置。
  6. 前記ブレーキ温度推定手段は、車速およびブレーキ液圧から前記ブレーキ温度を推定する
    ことを特徴とする請求項1に記載の車両の制動制御装置。
  7. 請求項1から請求項までのいずれか一項に記載の車両の制動制御装置を備える制動制御可能な車両。
JP2021161723A 2021-09-30 2021-09-30 車両の制動制御装置および制動制御可能な車両 Active JP7353337B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021161723A JP7353337B2 (ja) 2021-09-30 2021-09-30 車両の制動制御装置および制動制御可能な車両
CN202211129849.XA CN115891938A (zh) 2021-09-30 2022-09-16 车辆的制动控制装置及可制动控制的车辆
US17/952,953 US20230095519A1 (en) 2021-09-30 2022-09-26 Braking control device for a vehicle and vehicle with braking control

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021161723A JP7353337B2 (ja) 2021-09-30 2021-09-30 車両の制動制御装置および制動制御可能な車両

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2023051192A JP2023051192A (ja) 2023-04-11
JP7353337B2 true JP7353337B2 (ja) 2023-09-29

Family

ID=85718743

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021161723A Active JP7353337B2 (ja) 2021-09-30 2021-09-30 車両の制動制御装置および制動制御可能な車両

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20230095519A1 (ja)
JP (1) JP7353337B2 (ja)
CN (1) CN115891938A (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007253715A (ja) 2006-03-22 2007-10-04 Fujitsu Ten Ltd 車両制御装置および車両制御方法
JP2012076636A (ja) 2010-10-04 2012-04-19 Mitsubishi Motors Corp 車両の制動制御装置
JP2018187964A (ja) 2017-04-28 2018-11-29 本田技研工業株式会社 車両用制動システム
JP2020065379A (ja) 2018-10-17 2020-04-23 トヨタ自動車株式会社 車両のブレーキ制御装置
US20200164880A1 (en) 2018-11-12 2020-05-28 Hyundai Motor Company Braking control system and method for an environmentally friendly vehicle

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007253715A (ja) 2006-03-22 2007-10-04 Fujitsu Ten Ltd 車両制御装置および車両制御方法
JP2012076636A (ja) 2010-10-04 2012-04-19 Mitsubishi Motors Corp 車両の制動制御装置
JP2018187964A (ja) 2017-04-28 2018-11-29 本田技研工業株式会社 車両用制動システム
JP2020065379A (ja) 2018-10-17 2020-04-23 トヨタ自動車株式会社 車両のブレーキ制御装置
US20200164880A1 (en) 2018-11-12 2020-05-28 Hyundai Motor Company Braking control system and method for an environmentally friendly vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023051192A (ja) 2023-04-11
US20230095519A1 (en) 2023-03-30
CN115891938A (zh) 2023-04-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1839985B1 (en) Vehicle Braking
CN108099615B (zh) 控制电动车辆的制动的系统和方法
JP4039146B2 (ja) 制動制御装置
US8886375B2 (en) Control apparatus for electric vehicle
JP4631477B2 (ja) 車両の回生制動制御装置
US9744862B2 (en) Slip-controlled braking system for electrically driven motor vehicles
US20130162009A1 (en) Electric vehicle regenerative braking system
JP5810232B1 (ja) 車両用制御装置
JP5970953B2 (ja) 車両用ブレーキ制御装置、車両用ブレーキ制御方法
JP2017028749A (ja) 車両の制御装置
JP6164045B2 (ja) 車両の制動力制御方法
JP6056340B2 (ja) 制動制御装置
JP2022518472A (ja) ワンペダルフィーリング機能及び/又はクリープ機能を提供する制御ユニット
JP2011166996A (ja) モータ走行車両制御装置、モータ走行車両制御方法
JP2018043656A (ja) 車両の制動力制御装置
JP3689908B2 (ja) ハイブリッド自動車
SE2150176A1 (en) Control device and method for controlling a vehicle
JP7353337B2 (ja) 車両の制動制御装置および制動制御可能な車両
CN115140158B (zh) 用于车辆的控制装置
EP1688329B1 (en) Method, device and use of deceleration control of a vehicle
JP4039215B2 (ja) 車両の回生制御装置
JP6788546B2 (ja) 車両用制動システム
KR101289358B1 (ko) 능동 유압 제동 방법
JP5879974B2 (ja) 車両のブレーキ制御装置
JP6488215B2 (ja) 車両用制動装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220530

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230418

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230606

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: 20230912

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230919

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7353337

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150