JP2001270431A - 回生協調ブレーキシステムの制御方法 - Google Patents
回生協調ブレーキシステムの制御方法Info
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Abstract
し、アクセルペダル踏み込み量が実質的に0の場合に、
ブレーキペダルの操作状態に応じた総制動トルクを車両
に付与し、運転者の制動意図に応じた減速状態が得られ
るようにする。 【解決手段】 所定値V1以下の車速領域では、エンジ
ンブレーキ相当トルクТaを車速Vに応じて0漸減する
ように設定し、所定値V1を越える車速領域でブレーキ
操作が開始された場合、車速が所定値V1に至るまで
は、ブレーキ操作に応じた制動トルクТbとエンジンブ
レーキ相当トルクТaとの和を車両の目標総制動トルク
Тqとし、上記所定値V1以下の車速領域では、ブレー
キ操作量Sbが第1ブレーキ操作量Sb1以上であれ
ば、ブレーキ操作に応じた制動トルクТbと第1エンジ
ンブレーキ相当トルクТa1との和を目標総制動トルク
Тqとして制御することを特徴とする。
Description
回生協調ブレーキシステムの制御方法に関する。
して電動モータ等の電気的駆動源を備えた、所謂、電動
車両においては、例えば油圧機構等によって発生させら
れる摩擦制動トルクに加えて、車両の運動エネルギの一
部が電気エネルギに変換され蓄電池に蓄えられることに
よって生じる回生制動トルクを併用するブレーキシステ
ムが一般に採用されている。尚、本明細書中において
は、上記「電動車両」なる用語は、内燃機関(エンジ
ン)による駆動力と電気的駆動力とを併用し得るように
構成された、所謂、ハイブリッド型の車両も含むものと
する。
クの両方を併用して車輪に制動トルクを加えるに際に
は、両制動トルクをバランス良く且つタイミング良く協
調させて、運転者の制動意図に応じた(つまり、ブレー
キペダルの踏み込み量など、運転者のブレーキ操作状況
に応じた)総制動トルクが的確に得られるように、所
謂、回生協調制御が行なわれる。この制御では、車速や
蓄電池の容量などで定まる最大回生制動トルクよりも所
要総制動トルクの方が小さい場合には全トルクが回生制
動トルクで賄われるが、この限界値(最大回生制動トル
ク)を上回る制動トルクが必要とされる場合には、制動
トルクの不足分は摩擦制動装置によって発生させられ
る。
電動車両では、従来の内燃機関を駆動源とする所謂エン
ジン車との間での運転操作上の操作フィーリングの違い
を極力無くして運転時の違和感を解消すべく、種々工夫
が積み重ねられており、その一環として、車両の制動操
作においても、回生協調ブレーキシステムを適切に制御
して、電動車両の制動フィーリングをエンジン車のそれ
に極力近付けるようにすることが試みられている。
通常のブレーキペダルのペダル操作に伴なう摩擦制動力
の作用に加えて、一定条件の下でアクセルペダルの踏み
込みを緩めて(若しくは離して)踏み込み量を実質的に
0(零)とするペダル操作により、所謂エンジンブレーキ
を車輪に作用させることができる。かかるエンジンブレ
ーキは、例えば比較的急な勾配の長い坂を下る場合等を
含めて、ある程度の時間にわたって略連続した制動操作
を行なう場合などに常用されている。
ジン車に近似した制動フィーリングを実現すべく、車両
減速時にエンジンブレーキに相当する制動トルクを生じ
せしめるように、回生協調ブレーキシステムを制御する
ことが考えられている(例えば特開平6−153315
号公報参照)。この場合、エンジンブレーキ相当の制動
トルクは、アクセルペダルの操作状態に対応した制動ト
ルクとして回生制動トルクで与えられる。
ンジンブレーキ相当の制動トルクは、周知のように、車
両の走行速度が低くなってエンジンの回転数が下がるほ
ど小さくなるのであるが、回生制動トルクを利用した場
合には、通常のエンジン車の場合に比して、かなりの低
速域まで制動トルクを一定に保つことが可能である。し
かしながら、この一定トルクでの制御を回生可能な限界
の極低速まで続けると、車両停止寸前まで一定値の制動
トルクが作用することになるので、通常のエンジン車の
場合と同様の自然な定点停止を行なうことが難しくな
る。また、車両停止寸前の回生限界速度で回生制動トル
クが略一気に0(零)となって、所謂、「G抜け」が生
じるので、急に減速感が無くなって乗員に違和感を及ぼ
すと共に、定点停止のための制動操作が難しくなる、な
どの不具合が生じる。
る回生協調ブレーキシステムを制御するに際し、車両減
速時、アクセルペダルの踏み込み量が実質的に0の場合
について、ブレーキペダルの操作状態に応じた総制動ト
ルクを車両に付与し、運転者の制動意図に応じた減速状
態が得られるようにすることを、基本的な目的としてな
されたものである。
は、例えば図7に模式的に示すように、比較的低速範囲
に設定された所定値V1(例えば、V1≒20km/h
程度)以下の車速領域では、アクセルペダルの操作量S
a(踏み込み量)が実質的に0(零)の場合に車両に付
与すべきエンジントルク相当の制動トルクТaを、車速
Vに応じて漸減させるように設定することを基本にして
いる。
Тaを上述のように設定した場合、運転者がアクセルペ
ダルの踏み込みを緩めて(若しくは離して)踏み込み量
Saを実質的に0とした後、運転者が、ブレーキペダル
を操作してその意志に応じた車両の減速度を得ようとし
た際には、上記所定値V1以下の車速領域では、エンジ
ンブレーキ相当トルクТaが,運転者の意志に拘わら
ず、車速Vに応じて漸減するので、運転者の意図通りの
車両制動状態を実現することはできないことになる。
レーキペダルの踏み込み量Sbに対応した制動トルクТ
bとアクセルペダルの踏み込み量Saに対応した制動ト
ルクТa(つまり、エンジンブレーキ相当トルク)との
和が、車両に付与すべき目標総制動トルクТqになるの
であるが、上記所定値V1以下の車速領域では、運転者
が、車両の減速度を一定にすべく、ブレーキペダルの踏
み込み量Sbを一定に保持しても、エンジンブレーキ相
当トルクТaが車速Vに応じて漸減するので、これに伴
なって車両全体に作用する総制動トルクТqが漸減し、
運転者の意志に反して車両の減速度が減少することとな
る。従って、運転者がその意志通りに車両の減速度を一
定に維持するためには、ブレーキペダルの踏み増し操作
を要することとなり、運転者に違和感を及ぼすと共に、
減速操作が煩雑で難しいものとなる。
擦制動トルクと回生制動トルクとを協調させて車両に付
与すべき総制動トルクを得るようにした回生協調ブレー
キシステムの制御方法であって、比較的低速範囲に設定
された所定値(V1)以下の車速領域では、アクセル操
作子の操作量(Sa)が実質的に0の場合に車両に作用
させるべきエンジンブレーキ相当の制動トルク(Тa)
を、車速(V)に応じて次第に0に近付けるように設定
し、上記所定値(V1)を越える車速領域でブレーキ操
作子の操作が開始された場合、上記所定値(V1)を越
える車速領域では、ブレーキ操作子の操作状態に対応し
た制動トルク(Тb)とアクセル操作子の操作状態に対
応した制動トルク(Тa)との和を車両の目標総制動ト
ルク(Тq)とし、上記所定値(V1)以下の車速領域で
は、車速(V)が上記所定値(V1)に達した時点での
ブレーキ操作子の操作量である第1ブレーキ操作量(S
b1)に対してブレーキ操作子の操作量(Sb)が等し
いか若しくは増大している場合には、ブレーキ操作子の
操作状態に対応した制動トルク(Тb)と、車速(V)
が上記所定値(V1)に達した時点でのエンジンブレー
キに相当する第1エンジンブレーキ相当トルク(Тa
1)との和を目標総制動トルク(Тq)とし、上記第1
ブレーキ操作量(Sb1)に対してブレーキ操作子の操
作量(Sb)が減少している場合には、ブレーキ操作子
の操作状態に対応した制動トルク(Тb)と、ブレーキ
操作子の操作量(Sb)の減少割合に応じて、上記第1
エンジンブレーキ相当トルク(Тa1)からアクセル操
作子の操作状態に対応した制動トルク(Тa)へ近付け
たトルク値(Тa’)との和を目標総制動トルク(Т
q)として制御することを特徴としたものである。
請求項1を前提とし、上記第所定値(V1)以下の車速領
域でブレーキ操作子の操作が開始された場合、ブレーキ
操作子の操作量(Sb)が増大している間は、ブレーキ
操作子の操作状態に対応した制動トルク(Тb)と、ブ
レーキ操作子の操作が開始された時点でのエンジンブレ
ーキに相当する第2エンジンブレーキ相当トルク(Тa
2)との和を目標総制動トルク(Тq)とし、ブレーキ
操作子の操作量(Sb)が極大をむかえた後減少する
と、ブレーキ操作子の操作状態に対応した制動トルク
(Тb)と、ブレーキ操作子の操作量(Sb)の減少割
合に応じて、上記第2エンジンブレーキ相当トルク(Т
a2)からアクセル操作子の操作状態に対応した制動ト
ルク(Тa)へ近付けたトルク値(Тa”)との和を目
標総制動トルク(Тq)として制御することを特徴とし
たものである。
図面に基づいて詳細に説明する。図1は、本実施の形態
に係る車両用のブレーキシステムとしての車両用制動装
置を搭載した自動車の制動系の主要部を概略的に示す構
成説明図である。また、図2は、上記車両用制動装置の
一部をなす液圧制動装置の主要部を概略的に示す構成説
明図である。図1に示すように、本実施の形態に係る自
動車は、内燃機関(エンジン)による駆動力と電気的駆
動力とを併用し得るようにした所謂ハイブリッド車とさ
れ、駆動輪としての前輪10,12は電気的駆動装置1
4と内燃駆動装置(不図示)とによって駆動される。電
気的駆動装置14は、差動装置22と左右のドライブシ
ャフト24,26とを順次介して、駆動輪(前輪)1
0,12に接続されている。この電気的駆動装置14
は、電動モータ28の回生制動により車輪10,12に
回生制動トルクを加える回生制動装置としても作用する
ものである。
置14と併せて摩擦制動装置としての液圧制動装置30
も設けられている。該液圧制動装置30では、後述する
ようにしてホイールシリンダ32,34,64,66に
液圧が伝達されることにより、車輪10,12,60,
62と一体的に回転する回転体(不図示)に摩擦材(不
図示)が摩擦係合させられ、車輪10,12,60,6
2に液圧制動トルクが加えられる。このように、車両制
動時、車輪10,12には、回生制動装置14による回
生制動トルクと液圧制動装置30による液圧制動トルク
とが作用し、車輪60,62には液圧制動装置30によ
る液圧制動トルクが作用し、その和である総制動トルク
に応じて、車両が制動されるようになっている。
の他、蓄電装置36,変速装置38,電力変換装置40
および電動モータ制御装置42等を備えて構成されてい
る。車輪10,12の回転に伴なって上記電動モータ2
8の回転軸が強制的に回転させられる際に、電動モータ
28に発生する起電力(いわゆる回生起電力)により蓄
電装置36を充電すれば、電動モータ28が車輪10,
12の回転運動に対し負荷として作用することになる。
つまり、車輪10,12の回転に対する回生制動トルク
が発生するのである。
蓄えられた直流電流が電力変換装置40により交流に変
換されて供給される。該電力変換装置40は、具体的に
は図示しなかったが、インバータ等を備えて構成され、
電動モータ制御装置42からの制御信号によって制御さ
れるようになっている。インバータにおけるすべり周波
数制御やベクトル制御等の電流制御によって、電動モー
タ28による制動トルクや駆動トルクの大きさが制御さ
れ、その結果、車輪に加えられる回生制動トルクや駆動
トルクが制御されるのである。
ル(不図示)踏込み状況などに基づいた大きさとなるよ
うに制御される。尚、車両走行中にアクセルペダルの踏
み込みを緩めて(若しくは離して)踏み込み量を実質的
に0(零)とするペダル操作が行なわれた場合には、通常
のエンジン車における所謂エンジンブレーキに相当する
回生制動トルクを車輪に作用させて車両を制動すること
ができる。このエンジンブレーキ相当の制動トルクを如
何に設定するかについては後述する。
及び60,62にそれぞれ付設されたホイールシリンダ
32,34及び64,66、総制動トルク制御装置46、
リニアバルブ装置56およびアンチロック制御装置58
のほか、図2に示すような液圧回路などを備えて構成さ
れている。上記総制動トルク制御装置46は、摩擦制動
トルクとしての液圧制動トルクを制御するとともに、基
本的には該液圧制動トルクと回生制動トルクの和である
総制動トルクを制御するものである。その制御の詳細に
ついては後述する。
ル76に連繋されたマスタシリンダ68から車輪10,
12,60,62側に付設されたホイールシリンダ32,
34,64,66に至るもので、その基本的な構成および
作用は、従来公知のものと大略同様であり、運転者のブ
レーキ操作に応じて(ブレーキペダル76の踏み込み状
況等に応じて)マスタシリンダ68で発生した液圧を、
当該液圧回路に介設した制御弁等により適宜制御して各
車輪10,12,60,62のホイールシリンダ32,3
4,64,66に伝えるものである。上記マスタシリンダ
68は2つの加圧室72,74を備え、運転者がブレー
キペダル76を踏み込み操作することにより、各加圧室
72,74にブレーキペダル76の操作力に応じた略等
しい大きさの液圧が発生させられるようになっている。
一方の加圧室72には液通路80を介して駆動輪である
前輪10,12のホイールシリンダ32,34が接続さ
れ、他方の加圧室74には液通路82を介して後輪6
0,62のホイールシリンダ64,66が接続されてい
る。
バ84,ポンプ85,アキュムレータ86等を備えて構
成され、マスタリザーバ84の作動液がポンプ85で汲
み上げられてアキュムレータ86に蓄えられるようにな
っている。該アキュムレータ86から加圧室74に至る
液通路には圧力センサ88が取り付けられており、アキ
ュムレータ86の液圧が上限値以上になったこと、下限
値以下になったことが検出される。この圧力センサ88
の検出値に応じてポンプ85が起動,停止させられ、そ
れにより、アキュムレータ86に設定圧力範囲の作動液
が常時蓄えられるようになっている。上記高液圧源70
はマスタシリンダ68の加圧室74に接続されているの
で、ブレーキペダル76が踏み込み操作された際には、
高液圧源70の作動液が加圧室74に供給される。これ
により、ブレーキペダル76の操作ストロークの軽減を
図ることができるようになっている。
ら駆動輪である前輪10,12のホイールシリンダ3
2,34にまで至る上記液通路80の途中には、電磁開
閉弁90が介設されている。この電磁開閉弁90の開閉
により、ホイールシリンダ32,34とマスタシリンダ
68との連通/遮断が制御される。上記ホイールシリン
ダ32,34は、回生制動トルク制御と摩擦制動トルク
制御とが併用される場合(所謂、回生制動協調制御が行
われる場合)やアンチロック制御が行われる場合などに
は、マスタシリンダ68から遮断されるように設定され
ている。前輪側ホイールシリンダ32,34とマスタリ
ザーバ84とを接続する液通路93の途中には、減圧弁
としての電磁開閉弁94,96が介設されている。これ
ら電磁開閉弁94,96が開状態に切り換えられると、
ホイールシリンダ32,34とマスタリザーバ84とが
連通させられ、ホイールシリンダ32,34の液圧が減
圧させられ、液圧制動トルクが減少させられる。
とリニアバルブ装置56とを接続する液通路98の途中
には、増圧弁としての電磁開閉弁100,102が介設
されている。これら電磁開閉弁100,102は、通常
制動時において回生制動協調制御が行われる場合には開
状態に保たれ、ホイールシリンダ32,34とリニアバ
ルブ装置56とが連通状態に維持される。電磁開閉弁1
00,102をそれぞれバイパスするバイパス通路の途
中には、それぞれホイールシリンダ32,34からリニ
アバルブ装置56へ向かう作動液の流れを許容するが逆
向きの流れは阻止する逆止弁104,106が設けられ
ており、これら逆止弁104,106により、ブレーキ
ペダル76の踏込みが解除された場合に、ホイールシリ
ンダ32,34の作動液が迅速に戻される。また、上記
液通路98のリニアバルブ装置56と電磁開閉弁10
0,102との間には、電磁開閉弁108が設けられて
いる。この電磁開閉弁108は、回生制動協調制御や前
輪10,12についてアンチロック制御が行われる場合
等に、開状態を保つように設定されている。
ンダ68の加圧室74と後輪60,62のホイールシリ
ンダ64,66とを接続する液通路82の途中に介設さ
れており、この液通路82のリニアバルブ装置56のホ
イールシリンダ側に上記液通路98が接続されることに
なる。リニアバルブ装置56とホイールシリンダ64,
66との間には、増圧弁としての電磁開閉弁110が介
設され、該電磁開閉弁110をバイパスするバイパス通
路の途中には、ホイールシリンダ64,66からリニア
バルブ装置56へ向かう方向の作動液の流れを許容する
が逆向きの流れは阻止する逆止弁112が設けられてい
る。
タリザーバ84とを接続する液通路114の途中には、
減圧弁としての電磁開閉弁116が設けられている。液
通路82には、プロポーショニングバルブ(Pバルブ)
118も設けられ、後輪60,62のホイールシリンダ
64,66の液圧が前輪10,12のホイールシリンダ
32,34の液圧に対して大きくならないように制御さ
れている。尚、本実施形態においては、後輪60のホイ
ールシリンダ64の液圧と後輪62のホイールシリンダ
66の液圧とは、互いに共通に制御されるように構成さ
れている。
56とマスタシリンダ68との間には液圧センサ122
が設けられ、リニアバルブ装置56のホイールシリンダ
側の近傍には、液圧センサ124が設けられている。ま
た、液通路98にも液圧センサ132が設けられてい
る。尚、この液圧センサ132は、上記液圧センサ12
4のフェールを検出するために設けられたもので、電磁
開閉弁108が開状態に保たれた場合に、液圧センサ1
32の出力信号と液圧センサ124の出力信号とが一定
以上異なる場合には、上記液圧センサ124が異常であ
るとされる。上記リニアバルブ装置56は、液圧センサ
124で検出される液圧が、目標とすべき液圧制動トル
ク(目標液圧制動トルク)に対応する値になるように加
圧室74の液圧を調圧し、ホイールシリンダ側に供給す
る。
ダ68の液圧(具体的には加圧室72の液圧)を検出す
る液圧センサ226が設けられている。マスタシリンダ
68の液圧は、運転者のブレーキペダル76の踏み込み
操作力に応じた液圧となるので、この液圧に対応する制
動トルクが運転者の意図する制動トルクであると見做す
ことができ、これが制動トルク制御における目標総制動
トルクとされる。尚、上記液通路80には、電磁開閉弁
90が閉状態とされた場合においてブレーキペダル76
のストロークが殆ど0(零)になることを回避するため
に、所謂、ストロークシミュレータ228が更に設けら
れている。更に、各車輪10,12,60,62各々の
回転速度を検出するための車輪速センサ252,25
4,256,258が設けられ、これら車輪速センサ2
52,254,256,258の出力信号に基づいて、
制動スリップ状態や推定車体速度等がのデータが得られ
るようになっている。
総制動トルクは、基本的にはマスタシリンダ68の加圧
室72の液圧を検出する液圧センサ226の出力信号に
基づいて決定される。上述のように、マスタシリンダ6
8の液圧は、運転者のブレーキペダル76の踏み込み操
作力に応じた液圧となるので、この液圧に対応する制動
トルクが運転者の意図する所要制動トルク(目標総制動
トルク)であるとすることができる。尚、この目標総制
動トルクを、ブレーキペダル76の踏み込み操作力に限
らず、例えば操作ストロークや操作時間など、他のブレ
ーキ操作状況に基づいて決定することも可能である。
条件に基づいて決定付けられる設計上限値と、ブレーキ
操作状況に基づいて決定付けられる操作側上限値のうち
のいずれか小さい方に決定される。上記設計上限値は、
より詳しく説明すれば、発電機として機能する電動モー
タ28の能力や蓄電装置36の充電能力(最大充電容
量)などの装置の設計条件に基づいて決まる回生制動ト
ルクの上限値であり、また、操作側上限値は、運転者の
ブレーキペダル76の操作状況やアクセルペダル(不図
示)の操作状況に応じて定まる制動トルクの上限値(操
作側上限値は、上述の目標総制動トルクに対応する)で
ある。
タ制御装置42は、それぞれROM,RAM及びPU
(プロセッシングユニット)等を備えたマイクロコンピ
ュータを主要部として構成されている。上記総制動トル
ク制御装置46の入力部には、前述の各液圧センサ12
2,124,226,蓄電装置36の充電容量を検出す
る充電容量検出装置262等が電気的に接続され、出力
部には、前述の各電磁開閉弁90,94,96,10
0,102,108,110,116のソレノイドやリ
ニアバルブ装置56等が、図示しない駆動回路を介して
電気的に接続されるている。また、そのROMには、回
生制動トルクと液圧制動トルクの協調制御を行うか否か
を蓄電装置36の充電容量に基づいて判定する制動トル
ク協調制御判定プログラムやかかる協調制御を実行する
ための協調制御プログラムなどの制御プログラム等が格
納されている。
は、電動モータ28の回転数を検出するエンコーダ26
0やアクセルペダル(不図示)の操作状況を検出するア
クセル操作状況検出装置等が電気的に接続され、出力部
には電力変換装置40が電気的に接続されている。そし
て、そのROMには、駆動トルク制御プログラムや回生
制動トルク制御プログラムなどの種々の制御プログラム
等が格納されている。上記電力変換装置40は、電動モ
ータ制御装置42からの制御信号に応じて、アクセルペ
ダル(不図示)の操作状況に応じた駆動トルクが得られ
るように、或いは、目標回生制動トルクと略同じ大きさ
の回生制動トルクが得られるように、制御されるもので
ある。
おいて、ブレーキペダル76が踏み込まれると、各車輪
10,12,60,62に、液圧制動トルクと回生制動
トルクとの少なくとも一方を含む総制動トルクが加えら
れる。駆動輪である前輪10,12には、運転者のブレ
ーキ操作状況に応じて液圧制動トルクと回生制動トルク
の両方が作用し得るが、非駆動輪である後輪60,62
には、回生制動トルクが加えられることはなく、液圧制
動トルクのみが加えられるようになっている。ここで
は、ブレーキ液圧発生装置及びその調整装置として図2
に示したものを例としその構成を説明したが、この構成
に限定されることはなく、ホイールシリンダに加わる液
圧を調整する機能を有している構成であれば、同等の回
生協調トルク制御が実行できることは言うまでもない。
ク制御装置46との間においては、種々の情報交換が行
われる。本実施の形態では、総制動トルク制御装置46
から電動モータ制御装置42へは、(回生制動トルクと
液圧制動トルクとの)制動トルクの協調制御における制
御フラグ(制御中は1、非制御中は0)を表わす情報
(信号)と、目標回生制動トルクを表わす情報(信号)
とが供給される。この目標回生制動トルクの値について
は、制動トルクの協調制御が行われていない非制御中は
0である。一方、電動モータ制御装置42から総制動ト
ルク制御装置46へは、回生制動トルクの上限値(つま
り、上述の操作側上限値と設定上限値との小さい方)を
表わす情報(信号)と、実回生制動トルクを表す情報
(信号)が供給される。この実回生制動トルクについて
は、制動制御が行われていない非制御中は0である。
68に(具体的には、その加圧室72に)液圧が発生し
たことが液圧センサ226によって検出されたことを制
御開始のトリガーとして、制御フラグ1が立てられる。
また、制御の終了は、車両が停止状態になったこと、総
制動トルク制御装置46等に異常が生じたこと、或いは
蓄電装置36の充電容量が0になったこと等が条件とさ
れ、これらのうちのいずれか1つの条件が満たされた場
合に終了させられ、制御フラグが0に設定される。車両
が停止状態にあることは、例えば、駆動輪である前輪1
0,12の車輪速度のうちの小さい方、すなわち、車輪
速センサ252,254によって検出された車輪速度の
うちの小さい方が設定速度より小さい場合に、車両停止
状態にあると判定される。尚、この替わりに、各車輪1
0,12,60,62の車輪速度に基づいて求められた
推定車体速度が設定速度より小さい場合に車両停止状態
にあるとしたり、車速センサを設け、車速センサによっ
て検出された車速が設定速度より小さい場合に停止状態
にあると、判定するようにしても良い。
キシステムの制御方法について説明する。上述のよう
に、車両走行中にアクセルペダルの踏み込みを緩めて
(若しくは離して)踏み込み量を実質的に0(零)とする
ペダル操作が行なわれた場合には、通常のエンジン車に
おける所謂エンジンブレーキに相当する回生制動トルク
を車輪に作用させることができるのであるが、本実施の
形態では、図3の線図に示すように、比較的低速範囲に
設定された所定値V1以下の車速領域では、アクセルペ
ダル操作量(踏み込み量)が実質的に0(零)の場合に
車両に作用させるべきエンジンブレーキ相当の制動トル
クТaを、車速Vに応じて次第に0に近付けるように設
定されている。
の踏み込み量が実質的に0の場合、車両に作用するエン
ジンブレーキ相当の制動トルクТa(エンジンブレーキ
相当トルク)は、車速Vが所定値V1を越える車速域で
は略一定であるが、車速Vが比較的低速範囲に設定され
た上記所定値V1(V1は例えば略20km/h程度)
に達すると、その時点でのエンジンブレーキ相当トルク
Тa1から、例えば図3における実線曲線に沿って漸減
し、車速Vに応じて次第に0に近付くように設定されて
いる。尚、エンジンブレーキ相当トルクТaが0になっ
た時点での車速Voは、通常のエンジン車におけるアイ
ドリング回転数に略対応している。
V1以下の車速域で漸減するように設定することについ
ては、図7に示した例における場合と同様であり(図7
の破線Ka参照)、このように設定することにより、車
両停止寸前まで一定値の制動トルク(エンジンブレーキ
相当トルク)が作用することに起因する定点停止の制動
操作の困難性を改善し、また、車両停止寸前の回生限界
速度で回生制動トルク(エンジンブレーキ相当トルク)
が急に0となって所謂G抜けが生じることを回避でき、
通常のエンジン車に近い比較的自然な減速あるいは停止
が可能になる。
第に0に近付ける漸減パターンとしては、上述のような
曲線に沿ったパターンに限らず、例えば図3において二
点鎖線の線分で示されるように、直線状のパターンで漸
減させるようにしても良い。また、例えば車速等に応じ
た所定の重み付け係数によって重み付けされた漸減パタ
ーンとすることもできる。このように、所定値V1以下
の車速領域で、エンジンブレーキ相当トルクТaを0に
近付ける漸減パターンとしては、種々のものが考えられ
るが、当該トルクТaを所定値V1の車速に対応するエ
ンジンブレーキ相当トルク(以下、これを第1エンジン
ブレーキ相当トルクと称する。)Тa1始点とし、0
(零)に至るまで車速に応じて次第に減少させるパターン
ならどのようなものでも良く、必要とされる車両の制動
トルク特性に応じて最適なものが選ばれる。
ペダルの踏み込みを緩めて(若しくは離して)踏み込み
量を実質的に0とした後(つまり、エンジンブレーキ相
当トルクを車両に作用させた状態で)、運転者がその制
動意図に応じてブレーキペダルを踏み込んでブレーキ操
作を行った場合について、運転者の意志に応じた制動力
を車両に付与することができるように、回生協調ブレー
キシステムが制御される。まず、上記所定値V1を越え
る車速領域でブレーキペダル76の操作が開始された場
合について、図4及び図5の線図を参照しながら説明す
る。
に、上記所定値V1を越える車速領域では、ブレーキペ
ダルの操作状態(踏み込み量)に対応した制動トルクТ
bとアクセルペダルの操作状態に対応した制動トルク
(つまり、エンジンブレーキ相当トルクТa)との和
を、車両の目標総制動トルクТqとして制御される。こ
の制御は、図7に示した例における場合と同様で、トル
ク関係式は、次の通りである。 Тq=Тb+Тa… (但し、V≧V1)
でブレーキペダル76の操作が開始された場合、上記所
定値V1を越える車速領域では、ブレーキペダル踏み込
み量に対応した制動トルクТbとエンジンブレーキ相当
トルクТaとの和を車両の目標総制動トルクТqとして
制御が行なわれるので、通常通りに、ブレーキペダル踏
み込み量に応じた(つまり、運転者の制動意図に応じ
た)総制動トルクを得ることができる。
は、車速Vがこの所定値V1に達した時点でのブレーキ
ペダル76の踏み込み量Sb1(以下、これを第1ブレ
ーキ操作量と称する。)に応じて二通りの制御パターン
に分かれる。すなわち、図4に示すように、ブレーキペ
ダル76の踏み込み量Sbが、上記第1ブレーキ操作量
Sb1に等しいか若しくは増大している場合には、ブレ
ーキペダル踏み込み量に対応した制動トルクТbと、車
速Vが上記所定値V1に達した時点でのエンジンブレー
キ相当の制動トルクТa1(第1エンジンブレーキ相当
トルク)との和を目標総制動トルクТqとして制御が行
なわれる。この場合のトルク関係式は、次の通りであ
る。 Тq=Тb+Тa1… (但し、V<V1、且つ、
Sb≧Sb1) 従って、この場合、所定値V1以下の車速領域でも、運
転者の意志に反して車両の減速度が低下することを防止
でき、運転者の制動意図に応じた総制動トルクを車両に
付与することができる。
キペダル76の踏み込み量Sbが、上記第1ブレーキ操
作量Sb1よりも減少している場合には、ブレーキペダ
ル踏み込み量Sbの減少の割合に応じて、上記第1エン
ジンブレーキ相当トルクТa1からエンジンブレーキ相
当トルクТaへ次第に近付けたトルクТa’(以下、こ
れを第1漸変トルクと称する。)が演算される。この演
算は、第1エンジンブレーキ相当トルクТa1からエン
ジンブレーキ相当トルクТaへ次第に近付ける際の近付
け方、および所定値V1以下の車速領域でエンジンブレ
ーキ相当トルクТaを0に近付ける際の漸減パターンに
応じて定められる演算式によって行なわれる。
算式は次式で与えられる。 Тa’=[(Тa1−Тa)/Тb1]×Тb+Тa… ここに、Тb1は、車速Vが所定値V1に達した時点で
のブレーキペダル踏み込み量(つまり、第1ブレーキ操
作量Sb1)に対応した制動トルクである。
した制動トルクТbと、上記第1漸変トルクТa'との
和を目標総制動トルクТqとして制御が行なわれる。こ
の場合のトルク関係式は、次の通りである。 Тq=Тb+Тa'… (但し、V<V1、且つ、
Sb<Sb1)
1に対してブレーキペダル踏み込み量Sbが減少してい
る場合には、ブレーキペダル踏み込み量に対応した制動
トルクТbと、ブレーキペダル踏み込み量Sbの減少割
合に応じて、上記第1エンジンブレーキ相当トルクТa
1からアクセル操作子の操作状態に対応した制動トルク
Тaへ近付けたトルク値Тa’(第1漸変トルク)との
和を目標総制動トルクТqとして制御されるので、エン
ジンブレーキ相当トルクТaを通常のエンジン車のエン
ジンブレーキトルクよりも大きく設定した場合にも、運
転者の制動意図にできるだけ忠実で、且つ、比較的自然
な車両の減速あるいは停止を実現できる。
レーキペダル76の操作が開始された場合について、図
6の線図を参照しながら説明する。この場合には、ブレ
ーキペダル踏み込み量の増減傾向に応じて二通りの制御
パターンに分かれる。すなわち、ブレーキペダル76の
踏み込み量Sbが増大している間は、ブレーキペダル踏
み込み量に対応した制動トルクТbと、ブレーキペダル
76の操作が開始された時点でのエンジンブレーキ相当
の制動トルクТa2(第2エンジンブレーキ相当トル
ク)との和を目標総制動トルクТqとして制御が行なわ
れる。この場合のトルク関係式は、次の通りである。 Тq=Тb+Тa2… (但し、V<V1、且つ、d
(Sb)/dt≧0) 従って、この場合、運転者の意志に反して車両の減速度
が低下することを防止でき、運転者の制動意図に応じた
総制動トルクを車両に付与することができる。
bが極大値を越えて減少し始めると、ブレーキペダル踏
み込み量Sbの減少の割合に応じて、上記第2エンジン
ブレーキ相当トルクТa2からエンジンブレーキ相当ト
ルクТaへ次第に近付けたトルクТa"(以下、これを
第2漸変トルクと称する。)が演算される。この演算
は、第2エンジンブレーキ相当トルクТa2からエンジ
ンブレーキ相当トルクТaへ次第に近付ける際の近付け
方、および所定値V1以下の車速領域でエンジンブレー
キ相当トルクТaを0に近付ける際の漸減パターンに応
じて定められる演算式によって行なわれる。具体的な数
値は異なるが、演算手法としては、上述の第1漸変トル
クТa'を得る場合と同様の手法が適用できる。
した制動トルクТbと、上記第2漸変トルクТa"との
和を目標総制動トルクТqとして制御が行なわれる。こ
の場合のトルク関係式は、次の通りである。 Тq=Тb+Тa"… (但し、V<V1、且つ、
d(Sb)/dt<0)
bが極大値を越えて減少し始めると、ブレーキペダル踏
み込み量に対応した制動トルクТbと、ブレーキペダル
踏み込み量Sbの極大操作量からの減少の割合に応じ
て、上記第2エンジンブレーキ相当トルクТa2からエ
ンジンブレーキ相当トルクТaへ次第に近付けたトルク
値Тa"(第2漸変トルク)との和を目標総制動トルク
Тqとして制御されるので、運転者の制動意図にできる
だけ忠実で、且つ、比較的自然な車両の減速あるいは停
止を実現できる。
れば、所定値V1以下の車速領域ではエンジンブレーキ
相当の制動トルクТaを車速Vに応じて次第に0に近付
けるように設定されているので、車両停止寸前まで一定
値の制動トルク(エンジンブレーキ相当トルク)が作用
することに起因する定点停止の制動操作の困難性を改善
し、また、車両停止寸前の回生限界速度で回生制動トル
ク(エンジンブレーキ相当トルク)が急に0となって所
謂G抜けが生じることを回避でき、通常のエンジン車に
近い比較的自然な減速あるいは停止が可能になる。
クТaが作用した状態で、ブレーキペダル76が踏み込
まれた際には、そのブレーキ操作のタイミング(つま
り、そのブレーキ操作が上記所定値V1を越える車速領
域か或いは所定値V1以下の車速領域か)によって、更
には、車速が所定値V1に達した時点でのブレーキ操作
の状態によって、それぞれ好適な目標総制動トルクを得
ることができ、それぞれの場合について、運転者の制動
意図にできるだけ忠実で、且つ、比較的自然な車両の減
速あるいは停止を実現できるのである。
ク制御機構の主要部を成す総制動トルク制御装置46お
よび回生制動トルク制御機構の主要部を成す電動モータ
制御装置42のそれぞれが、ROM,RAM及びPU
(プロセッシングユニット)等を備えたマイクロコンピ
ュータを主要部として構成され、両制御装置間でデータ
等の通信を行なって回生協調制御が実行されるようにな
っていたが、本発明の適用は、かかる構成のシステムに
限定されるものではない。例えば、摩擦制動トルク制御
装置と回生制動トルク制御装置のそれぞれについて、マ
イクロコンピュータ等の制御主要部を分離し、これら両
方の制御機能を備えた一つの制御部をシステム内に設け
るようにしても良い。この場合、別物のCPUどうしを
結ぶ場合のような通信ラインは不用である。また、回生
協調制御を一つのプログラムでソフト的に処理すること
も可能である。このような制御部はシステムの何処に配
置しても良い。
制動トルク制御装置は総制動トルク制御装置46および
リニアバルブ装置56等によって構成され、回生制動ト
ルク制御装置は電動モータ制御装置42および電力変換
装置40等によって構成したものであり、また、摩擦制
動トルクは液圧回路を主要部として形成された液圧制動
装置として構成されたものであったが、この替わりに、
他のタイプの摩擦制動装置を適用することができるもの
である。
およびブレーキ操作子としてアクセルペダル及びブレー
キペダルを用いたものであったが、これに限らず、車両
のアクセル操作、ブレーキ操作を行うことができるもの
であれば、それぞれ他の形態のものを適用することも可
能である。このように、本発明は、上述の実施の形態に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲に
おいて、種々の変形または設計上の変更や改良を加える
ことができるのは、勿論のことである。
較的低速範囲に設定された所定値(V1)以下の車速領
域ではエンジンブレーキ相当の制動トルク(Тa)を、
車速(V)に応じて次第に0に近付けるように設定され
ているので、車両停止寸前まで一定値の制動トルク(エ
ンジンブレーキ相当トルク)が作用することに起因する
定点停止の制動操作の困難性を改善し、また、車両停止
寸前の回生限界速度で回生制動トルク(エンジンブレー
キ相当トルク)が急に0となって所謂G抜けが生じるこ
とを回避でき、通常のエンジン車に近い比較的自然な減
速あるいは停止が可能になる。そして、かかる作用効果
を保持した上で、上記所定値(V1)を越える車速領域
でブレーキ操作子の操作が開始された場合、上記所定値
(V1)を越える車速領域にあっては、ブレーキ操作子
の操作状態に対応した制動トルク(Тb)とアクセル操
作子の操作状態に対応した制動トルク(Тa)との和を
車両の目標総制動トルク(Тq)として制御が行なわれる
ので、ブレーキ操作子の操作状態に応じた(つまり、運
転者の制動意図に応じた)総制動トルクを車両に付与す
ることができる。また、上記所定値(V1)以下の車速
領域にあっては、車速(V1)に対応する第1ブレーキ
操作量(Sb1)に対してブレーキ操作子の操作量(S
b)が等しいか若しくは増大していれば、ブレーキ操作
子の操作状態に対応した制動トルク(Тb)と所定車速
(V1)でのエンジンブレーキに相当する第1エンジン
ブレーキ相当トルク(Тa1)との和を目標総制動トル
ク(Тq)として制御が行なわれるので、運転者の意志
に反して車両の減速度が低下することを防止でき、運転
者の制動意図に応じた総制動トルクを車両に付与するこ
とができる。一方、上記第1ブレーキ操作量(Sb1)
に対してブレーキ操作子の操作量(Sb)が減少してい
る場合には、ブレーキ操作子の操作状態に対応した制動
トルク(Тb)と、ブレーキ操作子の操作量(Sb)の
減少割合に応じて、上記第1エンジンブレーキ相当トル
ク(Тa1)からアクセル操作子の操作状態に対応した
制動トルク(Тa)へ近付けたトルク値(Тa’)との
和を目標総制動トルク(Тq)として制御されるので、
運転者の制動意図にできるだけ忠実で、且つ、比較的自
然な車両の減速あるいは停止を実現できる。
ば、基本的には、請求項1に係る発明の効果を奏するこ
とができる。その上、上記所定値(V1)以下の車速領域
でブレーキ操作子の操作が開始された場合について、ブ
レーキ操作子の操作量(Sb)が増大している間は、ブ
レーキ操作子の操作状態に対応した制動トルク(Тb)
と、ブレーキ操作子の操作が開始された時点でのエンジ
ンブレーキに相当する第2エンジンブレーキ相当トルク
(Тa2)との和を目標総制動トルク(Тq)として制
御されるので、所定値(V1)以下の車速領域でも、運
転者の意志に反して車両の減速度が低下することを防止
でき、運転者の制動意図に応じた総制動トルクを車両に
付与することができる。一方、ブレーキ操作子の操作量
(Sb)が減少すると、ブレーキ操作子の操作状態に対
応した制動トルク(Тb)と、ブレーキ操作子の操作量
(Sb)の極大操作量からの減少割合に応じて、上記第
2エンジンブレーキ相当トルク(Тa2)からアクセル
操作子の操作状態に対応した制動トルク(Тa)へ近付
けたトルク値(Тa”)との和を目標総制動トルク(Т
q)として制御されるので、運転者の制動意図にできる
だけ忠実で、且つ、比較的自然な車両の減速あるいは停
止を実現できる。
搭載した自動車の制動系主要部を概略的に示す構成説明
図である。
置の主要部を概略的に示す構成説明図である。
ーキ相当トルクの設定状態を拡大して示す線図である。
踏み込まれたその踏み込み量が増大する場合の総制動ト
ルクの制御を説明するための線図である。
踏み込まれその踏み込み量が減少する場合の総制動トル
クの制御を説明するための線図である。
踏み込まれた場合の総制動トルクの制御を説明するため
の線図である。
相当トルクの設定の一例を示す線図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 摩擦制動トルクと回生制動トルクとを協
調させて車両に付与すべき総制動トルクを得るようにし
た回生協調ブレーキシステムの制御方法であって、 比較的低速範囲に設定された所定値(V1)以下の車速
領域では、アクセル操作子の操作量(Sa)が実質的に
0の場合に車両に作用させるべきエンジンブレーキ相当
の制動トルク(Тa)を、車速(V)に応じて次第に0
に近付けるように設定し、 上記所定値(V1)を越える車速領域でブレーキ操作子
の操作が開始された場合、 上記所定値(V1)を越える車速領域では、ブレーキ操
作子の操作状態に対応した制動トルク(Тb)とアクセ
ル操作子の操作状態に対応した制動トルク(Тa)との
和を車両の目標総制動トルク(Тq)とし、 上記所定値(V1)以下の車速領域では、 車速(V)が上記所定値(V1)に達した時点でのブレ
ーキ操作子の操作量である第1ブレーキ操作量(Sb
1)に対してブレーキ操作子の操作量(Sb)が等しい
か若しくは増大している場合には、ブレーキ操作子の操
作状態に対応した制動トルク(Тb)と、車速(V)が
上記所定値(V1)に達した時点でのエンジンブレーキ
に相当する第1エンジンブレーキ相当トルク(Тa1)
との和を目標総制動トルク(Тq)とし、 上記第1ブレーキ操作量(Sb1)に対してブレーキ操
作子の操作量(Sb)が減少している場合には、ブレー
キ操作子の操作状態に対応した制動トルク(Тb)と、
ブレーキ操作子の操作量(Sb)の減少割合に応じて、
上記第1エンジンブレーキ相当トルク(Тa1)からア
クセル操作子の操作状態に対応した制動トルク(Тa)
へ近付けたトルク値(Тa’)との和を目標総制動トル
ク(Тq)として制御することを特徴とする回生協調ブ
レーキシステムの制御方法。 - 【請求項2】 上記第所定値(V1)以下の車速領域でブ
レーキ操作子の操作が開始された場合、 ブレーキ操作子の操作量(Sb)が増大している間は、
ブレーキ操作子の操作状態に対応した制動トルク(Т
b)と、ブレーキ操作子の操作が開始された時点でのエ
ンジンブレーキに相当する第2エンジンブレーキ相当ト
ルク(Тa2)との和を目標総制動トルク(Тq)と
し、 ブレーキ操作子の操作量(Sb)が減少すると、ブレー
キ操作子の操作状態に対応した制動トルク(Тb)と、
ブレーキ操作子の操作量(Sb)の極大操作量からの減
少割合に応じて、上記第2エンジンブレーキ相当トルク
(Тa2)からアクセル操作子の操作状態に対応した制
動トルク(Тa)へ近付けたトルク値(Тa”)との和
を目標総制動トルク(Тq)として制御することを特徴
とする請求項1記載の回生協調ブレーキシステムの制御
方法。
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