JP2008044554A - 車両の制動制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 旋回挙動の安定性を確保しつつ、実用燃費の向上を図ることができる車両の制動制御装置を提供する。
【解決手段】 従動輪速と駆動輪速との車輪速偏差が大きいほど、回生制動力を制限するための回生制動力制限量を大きな値に設定する回生制動力制限量設定手段（回生量制限値演算モジュール316）と、要求制動力が所定値を超える場合には、要求制動力が所定値以下の場合よりも回生制動力制限量を小さくする回生制動力制限量補正手段（回生量制限値演算モジュール316）と、を備え、ブレーキコントローラは、補正された回生制限力制限量に基づいて、回生制動力と摩擦制動力の配分を決定する。
【選択図】 図７

Description

本発明は、運転者の要求制動力に基づいて、回生制動力と摩擦制動力の配分を制御する車両（ハイブリッド車や電気自動車等）の制動制御装置に関する。

従来、駆動輪をモータ駆動する車両において、制動旋回時、従動輪および駆動輪の制動力の理想配分特性に対して駆動輪の回生制動力を上回らせる回生制動優先モードから、理想配分特性に沿う通常モードへ切り替える電動車両の制動装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平５−１６１２０９号公報

しかしながら、上記従来技術にあっては、回生制動優先モードと通常モードの切り替え時における制動力の急変を防止することを目的とするものであり、制動旋回時にはアンダーステアの発生の有無にかかわらず、常に回生制動を禁止するようにしているため、実用燃費を悪化させてしまう、という問題がある。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、旋回挙動の安定性を確保しつつ、実用燃費の向上を図ることができる車両の制動制御装置を提供することにある。

駆動輪に設けられ回生制動力を出力する回生制動手段と、
前記駆動輪と従動輪に設けられ摩擦制動力を出力する摩擦制動手段と、
運転者の要求制動力に基づいて、回生制動力と摩擦制動力の配分を制御する制動力配分手段と、
を備えた車両の制動制御装置において、
従動輪速と駆動輪速との車輪速偏差が大きいほど、前記回生制動力を制限するための回生制動力制限量を大きな値に設定する回生制動力制限量設定手段と、
前記要求制動力が所定の急制動しきい値を超える場合には、要求制動力が前記急制動しきい値以下の場合よりも前記回生制動力制限量を小さくする回生制動力制限量補正手段と、
を備え、
前記制動力配分手段は、補正された回生制限力制限量に基づいて、前記回生制動力と前記摩擦制動力の配分を決定することを特徴とする。

本発明では、制動時、回生制動力制限量設定手段において、車輪速偏差が大きいほど、回生制動力を制限するための回生制動力制限量が大きな値に設定される。制動旋回時の回生制動に伴うアンダーステアの発生は、従動輪速と駆動輪速との偏差から予測でき、車輪速偏差が大きいほど、アンダーステア傾向が強くなると推定できる。つまり、回生制動力制限量設定手段は、アンダーステアの発生を抑制し、旋回挙動の安定性を確保するための回生制動力制限量を算出するものである。

一方、回生制動力制限量補正手段では、要求制動力が急制動しきい値を超える場合には、要求制動力が前記急制動しきい値以下の場合よりも前記回生制動力制限量が小さく補正される。すなわち、要求制動力が急制動しきい値を超える制動領域では、前後輪の制動力配分が確実にあらかじめ設定された前後輪の制動力配分特性と一致しているため、車輪速偏差に伴うアンダーステアは発生しない。したがって、この場合は回生制動力の制限を弱めることで、急制動時における不要な回生制限を抑制でき、燃費の悪化を防止することができる。
この結果、旋回挙動の安定性を確保しつつ、実用燃費の向上を図ることができる。

以下、本発明の車両の制動制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１，２に基づいて説明する。

まず、ハイブリッド車の駆動系構成を説明する。
図１は実施例１の制動制御装置が適用された前輪駆動によるハイブリッド車を示す全体システム図である。実施例１におけるハイブリッド車の駆動系は、図１に示すように、エンジンＥと、第１モータジェネレータMG1と、第２モータジェネレータ（回生制動手段）MG2と、出力スプロケットOS、動力分割機構TMと、を有する。

エンジンＥは、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンであり、後述するエンジンコントローラ１からの制御指令に基づいて、スロットルバルブのバルブ開度等が制御される。

第１モータジェネレータMG1と第２モータジェネレータMG2は、ロータに永久磁石を埋設しステータにステータコイルが巻き付けられた同期型モータジェネレータであり、後述するモータコントローラ２からの制御指令に基づいて、パワーコントロールユニット３により作り出された三相交流を印加することによりそれぞれ独立に制御される。

両モータジェネレータMG1,MG2は、バッテリ４からの電力の供給を受けて回転駆動する電動機として動作することもできるし（以下、この状態を「力行」と呼ぶ）、ロータが外力により回転している場合には、ステータコイルの両端に起電力を生じさせる発電機として機能してバッテリ４を充電することもできる（以下、この動作状態を「回生」と呼ぶ）。

動力分割機構TMは、サンギヤSと、ピニオンPと、リングギヤRと、ピニオンキャリアPCと、を有する単純遊星歯車により構成されている。そして、単純遊星歯車の３つの回転要素（サンギヤS、リングギヤR、ピニオンキャリアPC）に対する入出力部材の連結関係について説明する。サンギヤSには、第１モータジェネレータMG1が連結されている。リングギヤRには、第２モータジェネレータMG2と出力スプロケットOSとが連結されている。ピニオンキャリアPCには、エンジンダンパEDを介してエンジンＥが連結されている。なお、出力スプロケットOSは、チェーンベルトCBや図外のディファレンシャルやドライブシャフトを介して左右前輪（駆動輪）に連結されている。

上記連結関係により、図４に示す共線図上において、第１モータジェネレータMG1（サンギヤS）、エンジンＥ（プラネットキャリアPC）、第２モータジェネレータMG2および出力スプロケットOS（リングギヤR）の順に配列され、単純遊星歯車の動的な動作を簡易的に表せる剛体レバーモデル（３つの回転数が必ず直線で結ばれる関係）を導入することができる。

ここで、「共線図」とは、差動歯車のギヤ比を考える場合、式により求める方法に代え、より簡単で分かりやすい作図により求める方法で用いられる速度線図であり、縦軸に各回転要素の回転数（回転速度）をとり、横軸に各回転要素をとり、各回転要素の間隔をサンギヤSとリングギヤRの歯数比λに基づく共線図レバー比（１：λ）になるように配置したものである。

次に、ハイブリッド車の制御系を説明する。
実施例１におけるハイブリッド車の制御系は、図１に示すように、エンジンコントローラ１と、モータコントローラ２と、パワーコントロールユニット３と、バッテリ４（二次電池）と、ブレーキコントローラ（制動力配分手段）５と、統合コントローラ６と、を有して構成されている。

統合コントローラ６には、アクセル開度センサ７と、車速センサ８と、エンジン回転数センサ９と、第１モータジェネレータ回転数センサ１０と、第２モータジェネレータ回転数センサ１１と、から入力情報がもたらされる。

ブレーキコントローラ５には、前左車輪速センサ１２と、前右車輪速センサ１３と、後左車輪速センサ１４と、後右車輪速センサ１５と、マスタシリンダ圧センサ１７と、ブレーキストロークセンサ１８と、から入力情報がもたらされる。

エンジンコントローラ１は、アクセル開度センサ７からのアクセル開度APとエンジン回転数センサ９からのエンジン回転数Neを入力する統合コントローラ６からの目標エンジントルク指令等に応じ、エンジン動作点（Ne,Te）を制御する指令を、例えば、図外のスロットルバルブアクチュエータへ出力する。

モータコントローラ２は、レゾルバによる両モータジェネレータ回転数センサ１０，１１からのモータジェネレータ回転数N1,N2を入力する統合コントローラ６からの目標モータジェネレータトルク指令等に応じ、第１モータジェネレータMG1のモータ動作点（N1,T1）と、第２モータジェネレータMG2のモータ動作点（N2,T2）と、をそれぞれ独立に制御する指令をパワーコントロールユニット３へ出力する。なお、このモータコントローラ２は、バッテリ４の充電状態をあらわすバッテリS.O.Cの情報を用いる。

パワーコントロールユニット３は、図外のジョイントボックスと昇圧コンバータと駆動モータ用インバータと発電ジェネレータ用インバータとを有し、損失を抑えたより少ない電流で両モータジェネレータMG1,MG2への電力供給が可能な電源系高電圧システムを構成する。第２モータジェネレータMG2のステータコイルには、駆動モータ用インバータが接続され、第１モータジェネレータMG1のステータコイルには、発電ジェネレータ用インバータが接続される。また、ジョイントボックスには、力行時に放電し回生時に充電するバッテリ４が接続される。

ブレーキコントローラ５は、低μ路制動時や急制動時等において、４輪のブレーキ液圧を独立に制御するブレーキ液圧ユニット１９への制御指令によりABS制御を行い、また、ブレーキ踏み込み操作やアクセル足離し操作等による減速要求操作時、要求制動トルクに対し回生制動トルクだけでは不足する場合、不足分を摩擦制動トルクで補うように、統合コントローラ６への制御指令とブレーキ液圧ユニット１９への制御指令を出すことで回生協調ブレーキ制御を行う。このブレーキコントローラ５には、各車輪速センサ１２，１３，１４，１５からの車輪速情報や、マスタシリンダ圧センサ１７やブレーキストロークセンサ１８からの制動操作量情報が入力される。そして、これらの入力情報に基づいて、所定の演算処理を実行し、その処理結果による制御指令を統合コントローラ６とブレーキ液圧ユニット１９へ出力する。なお、ブレーキ液圧ユニット１９には、前左車輪ホイールシリンダ２０と、前右車輪ホイールシリンダ２１と、後左車輪ホイールシリンダ２２と、後右車輪ホイールシリンダ２３と、が接続されている。各ホイールシリンダ２０、２１，２２，２３は、図外のディスクブレーキ（摩擦制動手段）に内蔵されている。

統合コントローラ６は、車両全体の消費エネルギを管理し、最高効率で車両を走らせるための機能を担うもので、加速走行時等において、エンジンコントローラ１への制御指令によりエンジン動作点制御を行い、また、停止時や走行時や制動時等において、モータコントローラ２への制御指令によりモータジェネレータ動作点制御を行う。この統合コントローラ６には、各センサ７，８，９，１０，１１からのアクセル開度APと車速VSPとエンジン回転数Neと第１モータジェネレータ回転数N1と第２モータジェネレータ回転数N2とが入力される。そして、これらの入力情報に基づいて、所定の演算処理を実行し、その処理結果による制御指令をエンジンコントローラ１とモータコントローラ２へ出力する。なお、統合コントローラ６とエンジンコントローラ１、統合コントローラ６とモータコントローラ２、統合コントローラ６とブレーキコントローラ５は、情報交換のためにそれぞれ双方向通信線２４，２５，２６により接続されている。

次に、駆動トルク性能について説明する。
実施例１のハイブリッド車の駆動トルクは、図２(b)に示すように、エンジン直接駆動トルク（エンジン総駆動トルクから発電機駆動分を差し引いた駆動トルク）とモータ駆動トルク（両モータジェネレータMG1,MG2の総和による駆動トルク）との合計で示される。その最大駆動トルクの構成は、図２(a)に示すように、低い車速ほどモータ駆動トルクが多くを占める。このように、変速機を持たず、エンジンＥの直接駆動トルクと電気変換したモータ駆動トルクを加えて走行させることから、低速から高速まで、定常運転のパワーの少ない状態からアクセルペダル全開のフルパワーまで、ドライバの要求に対しシームレスに応答良く駆動トルクをコントロールすることができる（トルク・オン・デマンド）。

そして、実施例１のハイブリッド車では、動力分割機構TMを介し、エンジンＥと両モータジェネレータMG1,MG2と左右前輪のタイヤとがクラッチ無しで繋がっている。また、上記のように、エンジンパワーの大部分を発電機で電気エネルギに変換し、高出力かつ高応答のモータで車両を走らせている。このため、例えば、アイスバーン等の滑りやすい路面での走行時において、タイヤのスリップやブレーキ時のタイヤのロック等で車両の駆動トルクが急変する場合、過剰電流からのパワーコントロールユニット３の保護、あるいは、動力分割機構TMのピニオン過回転からの部品保護を行う必要がある。これに対し、高出力・高応答のモータ特性を活かし、部品保護の機能から発展させて、タイヤのスリップを瞬時に検出し、そのグリップを回復させ、車両を安全に走らせるためのモータトラクションコントロールを採用している。

次に、制動トルク性能について説明する。
実施例１のハイブリッド車では、ブレーキ踏み込み操作やアクセル足離し操作等による減速要求操作時には、モータとして作動している第２モータジェネレータMG2を発電機として作動させることにより、車両の運動エネルギを電気エネルギに変換してバッテリ４に回収し、再利用する回生ブレーキシステムを採用している。

この回生ブレーキシステムでの一般的な回生ブレーキ協調制御は、図３(a)に示すように、ブレーキペダル踏み込み量に対し要求制動トルクを算出し、要求制動トルクに大きさにかかわらず、算出された要求制動トルクを回生分と油圧分とで分担することで行われる。

これに対し、実施例１のハイブリッド車で採用している回生ブレーキ協調制御は、図３(b)に示すように、ブレーキペダル踏み込み量に対し要求制動トルクを算出し、算出された要求制動トルクに対し回生ブレーキを優先し、回生分で賄える限りは油圧分を用いることなく、最大限まで回生分の領域を拡大している。これにより、特に加減速を繰り返す走行パターンにおいて、エネルギ回収効率が高く、より低い車速まで回生制動によるエネルギの回収を実現している。

次に、車両モードについて説明する。
実施例１のハイブリッド車での車両モードとしては、図４の共線図に示すように、「停車モード」、「発進モード」、「エンジン始動モード」、「定常走行モード」および「加速モード」を有する。

「停車モード」では、図４(a)に示すように、エンジンＥと発電機MG1とモータMG2は止まっている。「発進モード」では、図４(b)に示すように、モータMG2のみの駆動で発進する。「エンジン始動モード」では、図４(c)に示すように、エンジンスタータとしての機能を持つ発電機MG1によって、サンギヤSが回ってエンジンＥを始動する。「定常走行モード」では、図４(d)に示すように、主にエンジンＥにて走行し、効率を高めるために発電を最小にする。「加速モード」では、図４(e)に示すように、エンジンＥの回転数を上げると共に、発電機MG1による発電を開始し、その電力とバッテリ４の電力を使ってモータMG2の駆動トルクを加え、加速する。

なお、後退走行は、図４(d)に示す「定常走行モード」において、エンジンＥの回転数上昇を抑えたままで、発電機MG1の回転数を上げると、モータMG2の回転数が負側に移行し、後退走行を達成することができる。

始動時には、イグニッションキーを回すことでエンジンＥを始動させるが、エンジンＥが暖機すると、直ぐにエンジンＥを停止する。発進時やごく低速で走行する緩やかな坂を下る軽負荷時などは、エンジン効率の悪い領域は燃料をカットし、エンジンＥは停止してモータMG2により走行する。通常走行時において、エンジンＥの駆動トルクは、動力分割機構TMにより一方は左右前輪を直接駆動し、他方は発電機MG1を駆動し、モータMG2をアシストする。全開加速時は、バッテリ４からパワーが供給され、さらに駆動トルクを追加する。減速要求操作時には、左右前輪がモータMG2を駆動し、発電機として作用することで回生発電を行う。回収した電気エネルギはバッテリ４に蓄えられる。バッテリ４の充電量が少なくなると、発電機MG1をエンジンＥにより駆動し、充電を開始する。車両停止時には、エアコン使用時やバッテリ充電時等を除き、エンジンＥを自動的に停止する。

次に、実施例１の制動制御装置について説明する。
図５はブレーキコントローラ５内に制御プログラムとして組み込まれた実施例１の制動制御装置を示すブロック図である。

実施例１の制動制御装置は、図５に示すように、車輪速演算モジュール２９と、要求回生トルク演算モジュール３０と、要求回生トルク制限演算部３１と、要求回生トルク制限選択モジュール３２と、を備えている。

車輪速演算モジュール２９は、各車輪速センサ１２，１３，１４，１５よりパルス数をカウントし、前左車輪速svxfl、前右車輪速svxfr、後左車輪速svxrl、後右車輪速svxrr、前左輪悪路判定sxflbrs、前右輪悪路判定sxfrbrs、後左輪悪路判定sxrlbrsおよび後右輪悪路判定sxrrbrsを演算する。

要求回生トルク演算モジュール３０は、第１マスタシリンダ圧力（プライマリ）MCP1と第２マスタシリンダ圧力（セカンダリ）MCP2と第１ブレーキストロークSTROKE1と第２ブレーキストロークSTROKE2等を入力し、マスタシリンダ圧情報やブレーキペダルストローク情報により要求回生トルクREGEを演算する。

要求回生トルク制限演算部３１は、前左車輪速svxfl、前右車輪速svxfr、後左車輪速svxrl、後右車輪速svxrr等を入力し、推定アンダーステア量に応じて回生トルク上限値REGELIMを演算する。

要求回生トルク制限選択モジュール３２は、要求回生トルクREGEと回生トルク上限値REGELIMとを入力し、セレクトローにより制限後回生トルクREGEMINを選択し、これに上限値と下限値によるフィルタをかけて最終送信回生トルクTXREGEを算出し、これを統合コントローラ５に出力する。

次に、回生要求トルク制限演算部３１の詳細について説明する。
要求回生トルク制限演算部３１は、図６に示すように、悪路判定演算モジュール310と、前輪車輪速偏差演算モジュール311と、車体速演算モジュール312と、推定アンダーステア量演算モジュール314と、車両応答性規範モデル演算モジュール315と、回生量制限値演算モジュール316と、平準化演算モジュール317と、を有して構成されている。

悪路判定演算モジュール310は、前左輪悪路判定sxflbrs、前右輪悪路判定sxfrbrs、後左輪悪路判定sxrlbrsおよび後右輪悪路判定sxrrbrsを入力し、悪路走行中であるか否かを判定する。悪路走行中である場合には、悪路フラグsvx_fail_flag＝ONを出力し、それ以外は悪路フラグsvx_fail_flag＝OFFを出力する。

前輪車輪速偏差演算モジュール311は、回生輪速を求めるため、前左車輪速svxflと前右車輪速svxfrを入力し、車速が高い方（外輪）を回生外輪速svxfmaxとして出力するモジュールである。

車体速演算モジュール312は、推定アンダーステア量を算出するために使用する後輪（従動輪）の左右輪平均速（従動輪速＝推定車体速）を演算するモジュールである。この車体速演算モジュール312は、センサ信号による左右の後輪車輪速svxrl,svxrrを加算して、左右後輪車輪速加算値VWRLRSUMを２で割り、従動輪速である推定車体速svxraveを求める。

回生量上限値演算モジュール314は、アンダー量を算出するためのモジュールである。このモジュールは、前輪車輪速偏差演算モジュール311で算出した回生外輪速svxfmaxと、車体速演算モジュール312で算出した推定車体速svxraveの偏差を推定アンダーステア量sestundernfとして換算する。

車両応答性規範モデル演算モジュール315は、車両の動特性を鑑みた特性を模擬するモデルにより、推定アンダーステア量sestundernfをより高精度の値sestunderとするモジュールである。モデルとしては、例えば、１次遅れフィルタなどを用い、推定アンダーステア量sestundernfの位相を実際の車両挙動と合わせる。

回生量制限値演算モジュール316は、ドライバ要求制動トルクstbkmcと、実回生制動トルクERと、推定アンダーステア量sestunderと、悪路フラグsvx_fail_flagとにより、回生量制限値slimregenを決めるモジュールである。

この回生量制限値演算モジュール316は、従動輪速と駆動輪速との車輪速偏差が大きいほど、回生制動力を制限するための回生制動力制限量を大きな値に設定する回生制動力制限量設定手段、および要求制動力が所定の急制動しきい値を超える場合には、要求制動力が急制動しきい値以下の場合よりも回生制動力制限量を小さくする回生制動力制限量補正手段と、に相当する。

平準化演算モジュール317は、所定の上昇レートと減少レートを設定したレートリミッターにより、回生量制限値slimregen（回生トルク上限値REGELIM）をシステムに支障をきたさないレベルの応答性とする。

次に、回生量制限値演算モジュール316の詳細について説明する。
回生量制限値演算モジュール316は、図７に示すように、回生制限値演算部316aと、出力切り替え部316bと、を備えている。

回生制限値演算部316aは、ドライバ要求制動トルクstbkmcと推定アンダーステア量sestunderとから、回生制限値設定マップを用い、回生制限値slimregen（<０）を決定する。
図８は、実施例１の回生制限値設定マップである。この回生制限値設定マップは、車両毎（タイヤ毎）に適合され、ドライバ要求制動トルクstbkmcが急制動しきい値である所定値（例えば、0.3G）以下の場合には、推定アンダーステア量sestunderが第１設定値までは負の方向に大きな一定値とし、推定アンダーステア量sestunderが第１設定値から第２設定値までは推定アンダーステア量sestunderが大きくなるほど制限を強め（制限量を大きくし）、推定アンダーステア量sestunderが第２設定値以上の高偏差領域では小さな一定値となるように設定されている。また、ドライバ要求制動トルクstbkmcが所定値を超える場合には、推定アンダーステア量sestunderにかかわらず、回生制限値slimregenがゼロとなるように設定されている。

出力切り替え部316bは、悪路フラグsvx_fail_flag＝OFFの場合には、回生制限値slimregenを出力し、悪路フラグsvx_fail_flag＝ONの場合には、一定の制限値ａを出力する。

［回生制動制御処理］
図９は、実施例１のブレーキコントローラ５にて実行される回生制動制御処理の流れを示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する。なお、この制御処理は、所定の演算周期で繰り返し演算される。また、この制御処理は、ABS(Anti-lock Brake System)，TCS(Traction Control System)，VDC(Vehicle Dynamics Control)のいずれかの制御介入がある場合には、これらの制御が終了するまでの間中断される。

ステップS1では、ブレーキ踏み込み操作等による減速要求が有るか否かを判断し、YESの場合はステップS2へ移行し、NOの場合はリターンへ移行する。

ステップS2では、前輪の旋回外輪速である回生外輪速svxfmaxを演算し、ステップS3へ移行する。

ステップS3では、従動輪速である推定車体速svxraveを演算し、ステップS4へ移行する。

ステップS4では、回生外輪速svxfmaxと推定車体速svxraveとの偏差から推定アンダーステア量sestunderを演算し、ステップS5へ移行する。

ステップS5では、推定アンダーステア量sestunderから図８に示した回生制限値設定マップを参照して回生制限値slimregenを演算し、ステップS6へ移行する。

ステップS6では、悪路フラグsvx_fail_flag＝OFFであるか否かを判定する。YESの場合はステップS7へ移行し、NOの場合はステップS8へ移行する。

ステップS7では、ステップS5で演算した値を回生制限値slimregenとし、ステップS9へ移行する。

ステップS8では、一定値ａを回生制限値slimregenとし、ステップS9へ移行する。悪路状態では、車輪速センサ１２〜１５の値が乱れて正確な車輪速偏差を推定できないため、悪路の場合は一定値ａに切り替える。

ステップS9では、要求回生トルクREGEと回生トルク上限値REGELIMとを入力し、セレクトローにより制限後回生トルクREGEMINを演算し、ステップS10へ移行する。

ステップS10では、制限後回生トルクREGEMINに上限値と下限値によるフィルタをかけて最終送信回生トルクTXREGEを算出し、ステップS11へ移行する。

ステップS11では、最終送信回生トルクTXREGEを得る制御指令を統合コントローラ６に出力し、回生制動トルクでは要求制動トルクに対して不足する場合は、不足分を油圧制動トルクで得る制御指令をブレーキ液圧ユニット１９へ出力し、リターンへ移行する。

次に、作用を説明する。
［旋回制動時の車両挙動について］
例えば、制動旋回時、回生制動力を全く制限することなく左右前輪のみに対し回生制動を実行した場合、特に、低μ路での制動旋回時にアンダーステア傾向の車両挙動を示す。これは、以下の理由による。

まず、制動時の前輪制動力と後輪制動力との制動力配分は、一般的な車両（プロポーショニングバルブや電子制御制動力配分システムＥＢＤを有さない車両）の制動力配分は、図１０に示すように、制動力最大になるための理想配分線に近似する直線特性に沿った制動力配分としている。しかしながら、ハイブリッド車において、制動力配分を理想制動力配分にしてしまうと、発電機の連結がない左右後輪には油圧式の摩擦ブレーキを作動させる必要があり、回生分は油圧分を差し引いた残りの分となるため、エネルギ回収量が低減し、燃費向上には不利となる。

そこで、実施例１のハイブリッド車では、回生分にて賄える要求制動力までは、その全てを回生分により得る、つまり、前輪のみに回生制動力を付与することで、できる限り燃費を向上させるようにしている。この場合、左右後輪の制動力配分がゼロとなり、一般の車両での後輪制動力分が前輪制動力に加算され、前輪制動力比率が多くなり、前輪ロック境界線に近づく。

よって、制動旋回時、回生制動による前輪制動力が過多となり、例えば、前輪ロック境界線に近づくと、左右前輪での横力発生が制限され、車両は前輪転舵角により意図する旋回ラインから外側に膨らむラインに沿った旋回挙動、つまり、アンダーステア特性を示すことになる。このアンダーステア特性は、前輪制動力が前輪ロック境界線に近づくほど大きなアンダーステア傾向となる。

［車輪速偏差に応じた回生制動力制限量設定ロジック］
これに対し、実施例１のハイブリッド車の制動制御装置では、回生制限値演算部316aにおいて、ドライバ要求制動トルクstbkmcが所定値（0.3G）以下の緩制動時には、回生外輪速svxfmaxと推定車体速svxraveとの偏差である推定アンダーステア量sestunderが大きくなるほど、回生制動力を制限する回生制限値slimregenを大きくしている。

すなわち、図９のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS4→ステップS5→ステップS6→ステップS7→ステップS9→ステップS10→ステップS11へと進む流れとなり、ステップS5では、回生制限値設定マップを参照し、推定アンダーステア量sestunderに応じた回生制限値slimregenが演算され、ステップS9では、回生トルク上限値REGELIMがセレクトローにより選択され、ステップS10では、回生トルク上限値REGELIMのフィルタ処理により最終送信回生トルクTXREGEが算出され、ステップS11において、最終送信回生トルクTXREGEが統合コントローラ５に出力される。

ここで、車輪速偏差をアンダーステア傾向の予測に用いることができるという、車両挙動の推定ロジックについて説明する。
前輪駆動ベースの車両の場合、制動旋回時、アンダーステア傾向が発生する直前の車両では、前輪の左右車輪速差≒０（突っ走り気味）で、後輪の左右車輪速差≒０（突っ走り気味）であり、前輪側においてタイヤのフリクションサークルを使い切っているため、制動ロック気味で車輪速が低下するのに対し、後輪は車体速に追従する車輪速となり、後輪速と前輪速との車輪速偏差が大きくなっている。

一方、アンダーステア傾向が発生しない場合、その前輪の左右車輪速差は一定値（旋回半径差による車輪速差）であり、前輪側においてタイヤのフリクションサークルに余裕があるため、車輪速の低下が緩やかであり、車体速に追従する後輪速と前輪速との車輪速偏差は小さくなっている。
つまり、前輪と後輪の車輪速偏差は、回生制動時の推定アンダーステア量とみなすことができる。

一般的に、アンダーステア傾向の判定は、車両の目標ヨーレートと発生ヨーレートとの偏差等に基づいて行う場合が多い。ところが、ヨーレートを用いた場合、顕著なアンダーステア傾向がヨーレートに現れて初めてアンダーステアの判定が可能となる。つまり、旋回初期の段階ではアンダーステアの発生を予測しにくいため、回生制動力の制限に遅れが生じ、確実な旋回挙動の安定化を図ることができない。

これに対し、実施例１では、車輪速偏差により旋回初期の段階でアンダーステアの発生を予測し、アンダーステア傾向が顕著となる手前の段階で回生制動力を制限することができ、確実に旋回挙動の安定性を確保することができる。また、車輪速センサは、ヨーレートセンサと比較してサンプリングレートが高く、制御応答性の面でも有利である。

したがって、実施例１では、制動旋回時に推定アンダーステア量が大きいほど回生制動力を制限する１次回生制限値slimregenを大きくすることで、アンダーステア傾向を抑えた旋回挙動の安定性確保と、前輪のみによる回生制動の許容による実用燃費の向上と、の両立を図ることができる。

［急制動時の回生制限解除作用］
実施例１では、回生制限値演算部316aにおいて、ドライバ要求制動トルクstbkmcが所定値（0.3G）を超える急制動時には、推定アンダーステア量sestunderにかかわらず、回生制限値slimregenがゼロとされる。つまり、前後輪の制動力配分が確実にあらかじめ設定された制動力配分特性となる領域では、回生制限の実行を禁止する。

図１１に示すように、ドライバ要求制動トルクstbkmcが0.3G以下である緩制動時には、回生制動トルクのみでドライバ要求制動トルクstbkmcに追従可能である。よって、回生制動トルクは、要求制動トルクに対し油圧分よりも回生分を優先させるロジックにより、前後輪の制動力配分特性に対応した比率に対し、前輪過多の状態となる。したがって、上述したように、前後輪の車輪速差が大きくなり、制動旋回時にアンダーステアが発生するため、回生制動力の制限が必要となる。

一方、要求制動力が0.3Gを超える急制動時には、インバータやバッテリの性能に起因する回生制動の限界により、ドライバ要求制動トルクstbkmcの立ち上がりに対して回生制動トルクに追従遅れが生じる。この場合は、図１２に示すように、制動初期の段階から後輪制動トルクに加え、前輪の摩擦制動トルクが出力されることとなる。

つまり、急制動時にあっては、前後輪の制動力配分は常に前後輪の制動力配分特性に対応した比率と一致しているため、たとえ低μ路でブレーキを早踏みし、前後輪に車輪速偏差が発生したとしても、回生制動過多に伴うアンダーステアが発生することはない。図１３を見れば明らかなように、急制動時（減速度3.0m/s²以上）の制動力配分は、あらかじめ設定された制動力配分特性線上に位置している。

仮に、急制動時において車輪速偏差に応じた回生制動の抑制を行った場合には、不要に回生制動が制限されてしまい、燃費の悪化を招く。
このため、実施例１では、急制動時には回生制動の抑制を禁止することで、急制動時における不要な回生制限を抑制でき、燃費の悪化を防止することができる。

次に、効果を説明する。
実施例１の車両の制動制御装置にあっては、以下に列挙する効果を得ることができる。

(1) 従動輪速と駆動輪速との車輪速偏差が大きいほど、回生制動力を制限するための回生制動力制限量を大きな値に設定する回生制動力制限量設定手段（回生量制限値演算モジュール316）と、要求制動力が所定値を超える場合には、要求制動力が所定値以下の場合よりも回生制動力制限量を小さくする回生制動力制限量補正手段（回生量制限値演算モジュール316）と、を備え、ブレーキコントローラ５は、補正された回生制限力制限量に基づいて、回生制動力と摩擦制動力の配分を決定する。これにより、旋回挙動の安定性を確保しつつ、実用燃費の向上を図ることができる。

(2) ブレーキコントローラ５は、前後輪の制動力配分があらかじめ設定された前後輪の制動力配分特性となった場合、回生制動力の制限を解除するため、車両挙動の安定化と燃費向上との最適な配分を行うことができる。

(3) モータジェネレータMG2を前輪に設け、ブレーキコントローラ５は、摩擦制動力に対し回生制動力を優先して出力するため、特に加減速を繰り返す走行パターンにおいて、エネルギ回収効率を高めることができ、より低い車速まで回生制動によるエネルギの回収を実現することができる。

(4) ブレーキコントローラ５は、前輪に対する後輪の制動力配分比が高くなるほど、回生制動力制限量を小さくする。すなわち、前後輪の制動力配分が所定の制動力配分特性に近づくほど、回生制動力の制限を弱めることで、例えば、直線の高μ路で急減速を行った際に生じる車輪速偏差により、回生制動が不要に制限されるのを防止できる。

実施例２は、車両の減速度が高いほど回生制動力制限量を小さくする例である。
まず、構成を説明する。
図１４は、実施例２の回生制限値演算モジュール316が備える回生制限値設定マップであり、この回生制限値設定マップは、車両毎（タイヤ毎）に適合され、推定アンダーステア量sestunderが第１設定値までは負の方向に大きな一定値とし、推定アンダーステア量sestunderが第１設定値から第２設定値までは推定アンダーステア量sestunderが大きくなるほど制限を強め（制限量を大きくし）、推定アンダーステア量sestunderが第２設定値以上の高偏差領域では小さな一定値となるように設定されている。また、実施例２では、車両の減速度が高くなるほど回生制限値slimregenが大きくなるように設定されている。

実施例２の回生制限値演算モジュール316は、従動輪速と駆動輪速との車輪速偏差が大きいほど、回生制動力を制限するための回生制動力制限量を大きな値に設定する回生制動力制限量設定手段と、車両の減速度が高いほど、回生制動力制限量を小さくする回生制動力制限量補正手段と、に相当する。

次に、作用を説明する。
［急制動時の回生制限緩和作用］
実施例２では、回生制限値演算部316aにおいて、車両の減速度が高くなるほど回生制限値slimregenを負の方向に大きくし、回生制動の制限を緩和している。すなわち、減速度が高いほどドライバ要求制動トルクstbkmcの立ち上がりに対して回生制動トルクの追従遅れが大きくなり、前後輪の制動力配分があらかじめ設定された制動力配分特性により近づいた状態であると判定できる。

よって、減速度が高くなるほど回生制動の抑制を緩和することで、アンダーステア発生時における旋回挙動の安定性確保と、急制動時における燃費の悪化の防止との両立を図ることができる。

次に、効果を説明する。
実施例２の車両の制動制御装置にあっては、実施例１の効果(2)〜(4)に加え、以下の効果を得ることができる。

(5) 従動輪速と駆動輪速との車輪速偏差が大きいほど、回生制動力を制限するための回生制動力制限量を大きな値に設定する回生制動力制限量設定手段（回生量制限値演算モジュール316）と、車両の減速度が高いほど、回生制動力制限量を小さくする回生制動力制限量補正手段（回生量制限値演算モジュール316）と、を備え、制動力配分手段は、補正された回生制限力制限量に基づいて、回生制動力と摩擦制動力の配分を決定する。これにより、旋回挙動の安定性を確保しつつ、実用燃費の向上を図ることができる。

（他の実施例）
以上、本発明の車両の制動制御装置を実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

例えば、実施例では、前後輪の制動力配分特性を理想制動力配分線とした例を示したが、理想制動力配分線に近似する直線特性に沿った制動力配分としてもよい。また、２次回生制限値も、理想制動力配分特性に限らず、前後輪の制動力配分特性に応じて設定してもよい。

実施例１の制動制御装置が適用された前輪駆動ハイブリッド車を示す全体システム図である。 実施例１の制動制御装置が適用された前輪駆動ハイブリッド車における駆動トルク性能特性図と駆動トルク概念図である。 実施例１の制動制御装置が適用された前輪駆動ハイブリッド車における回生協調による制動トルク性能をあらわす対比特性図である。 実施例１の制動制御装置が適用された前輪駆動ハイブリッド車における各車両モードを示す共線図である。 実施例１の制動制御装置を示す全体制御ブロック図である。 実施例１の要求回生トルク制限演算部を示すブロック図である。 実施例１の回生量制限値演算モジュールを示すブロック図である。 実施例１の回生制限値設定マップである。 実施例１のブレーキコントローラ５にて実行される回生制動制御処理の流れを示すフローチャートである。 回生協調時の制動力配分をあらわす制動力配分特性図である。 緩制動時における制動力配分を示す制動力配分特性図である。 急制動時における制動力配分を示す制動力配分特性図である。 急制動時における制動力配分特性線と実際の制動力配分との関係を示す図である。 実施例２の回生制限値設定マップである。

符号の説明

Ｅ エンジン
MG1 第１モータジェネレータ
MG2 第２モータジェネレータ
MG3 第３モータジェネレータ
OS 出力スプロケット
TM 動力分割機構
１ エンジンコントローラ
２ モータコントローラ
３ パワーコントロールユニット
４ バッテリ
５ ブレーキコントローラ
６ 統合コントローラ
７ アクセル開度センサ
８ 車速センサ
９ エンジン回転数センサ
１０ 第１モータジェネレータ回転数センサ
１１ 第２モータジェネレータ回転数センサ
１２ 前左車輪速センサ
１３ 前右車輪速センサ
１４ 後左車輪速センサ
１５ 後右車輪速センサ
１７ マスタシリンダ圧センサ
１８ ブレーキストロークセンサ
１９ ブレーキ液圧ユニット
２０ 前左車輪ホイールシリンダ
２１ 前右車輪ホイールシリンダ
２２ 後左車輪ホイールシリンダ
２３ 後右車輪ホイールシリンダ

Claims (5)

1. 駆動輪に設けられ回生制動力を出力する回生制動手段と、
   前記駆動輪と従動輪に設けられ摩擦制動力を出力する摩擦制動手段と、
   運転者の要求制動力に基づいて、回生制動力と摩擦制動力の配分を制御する制動力配分手段と、
   を備えた車両の制動制御装置において、
   従動輪速と駆動輪速との車輪速偏差が大きいほど、前記回生制動力を制限するための回生制動力制限量を大きな値に設定する回生制動力制限量設定手段と、
   前記要求制動力が所定の急制動しきい値を超える場合には、要求制動力が前記急制動しきい値以下の場合よりも前記回生制動力制限量を小さくする回生制動力制限量補正手段と、
   を備え、
   前記制動力配分手段は、補正された回生制限力制限量に基づいて、前記回生制動力と前記摩擦制動力の配分を決定することを特徴とする車両の制動制御装置。
2. 駆動輪に設けられ回生制動力を出力する回生制動手段と、
   前記駆動輪と従動輪に設けられ摩擦制動力を出力する摩擦制動手段と、
   運転者の要求制動力に基づいて、回生制動力と摩擦制動力の配分を制御する制動力配分手段と、
   を備えた車両の制動制御装置において、
   従動輪速と駆動輪速との車輪速偏差が大きいほど、前記回生制動力を制限するための回生制動力制限量を大きな値に設定する回生制動力制限量設定手段と、
   車両の減速度が高いほど、前記回生制動力制限量を小さくする回生制動力制限量補正手段と、
   を備え、
   前記制動力配分手段は、補正された回生制限力制限量に基づいて、前記回生制動力と前記摩擦制動力の配分を決定することを特徴とする車両の制動制御装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の車両の制動制御装置において、
   前記制動力配分手段は、前後輪の制動力配分があらかじめ設定された前後輪の制動力配分特性となった場合、前記回生制動力の制限を解除することを特徴とする車両の制動制御装置。
4. 請求項３に記載の車両の制動制御装置において、
   前記回生制動手段を前輪に設け、
   前記制動力配分手段は、前記摩擦制動力に対し前記回生制動力を優先して出力することを特徴とする車両の制動制御装置。
5. 請求項４に記載の車両の制動制御装置において、
   前記制動力配分手段は、前輪に対する後輪の制動力配分比が高くなるほど、前記回生制動力制限量を小さくすることを特徴とする車両の制動制御装置。
   

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