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JP2008265427A - 制駆動力制御装置 - Google Patents

制駆動力制御装置 Download PDF

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JP2008265427A
JP2008265427A JP2007108494A JP2007108494A JP2008265427A JP 2008265427 A JP2008265427 A JP 2008265427A JP 2007108494 A JP2007108494 A JP 2007108494A JP 2007108494 A JP2007108494 A JP 2007108494A JP 2008265427 A JP2008265427 A JP 2008265427A
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braking torque
torque
motor
req
hydraulic braking
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JP2007108494A
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English (en)
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Kazuya Okumura
和也 奥村
Akihiro Hosokawa
明洋 細川
Yoshinori Maeda
義紀 前田
Naoki Moriguchi
直樹 森口
Kansuke Yoshisue
監介 吉末
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Abstract

【課題】異μ路乗り移り時に要求値に応じた適切な制動力を車輪に働かせること。
【解決手段】車輪10FL,10FR,10RL,10RRの油圧制動トルクの制御を行う油圧制動トルク制御手段24と、車輪のモータトルクの制御を行うモータ制御手段32と、車輪への要求全制動トルクを設定する要求全制動トルク設定手段41dと、要求油圧制動トルク及び要求モータトルクを要求全制動トルクに基づき各々設定する要求油圧制動トルク設定手段41e及び要求モータトルク設定手段41fと、車輌の前輪10FL,10FR側で路面の摩擦係数の変化を検出する路面摩擦係数変化検知手段41hと、を備え、その要求油圧制動トルク設定手段41eと要求モータトルク設定手段41fは、路面の摩擦係数の低下を検出した際に、後輪10RL,10RRの要求全制動トルクを維持したまま当該後輪10RL,10RRの要求油圧制動トルクを減少させるように構成すること。
【選択図】 図1

Description

本発明は、車輪に機械的な制動トルクを発生させる機械制動トルク発生装置と車輪に制動トルク又は駆動トルクを発生させるモータとに対しての制駆動力制御を行う制駆動力制御装置に関する。
従来、車輌には制動力を発生させる制動力発生装置が具備されている。近年においては、その制動力発生装置として、車輪に機械的な制動トルクを発生させる機械制動トルク発生装置(例えば、油圧の力を利用して油圧制動トルクを発生させる油圧制動トルク発生装置)だけでなく、モータを回生側で使用してモータ回生トルクを発生させるものも存在する。
例えば、下記の特許文献1には、その油圧制動トルクとモータ回生トルクを1台の車輌において併用する際の技術について開示されている。この特許文献1に開示された制動制御装置は、所謂ABS(Anti−lock Brake System)制御を実行する際に、油圧制動トルクを一定に保ちつつモータ回生トルクを増減制御し、これにより車輪に必要とされる全ての制動トルク(以下、「全制動トルク」という。)を発生させている。また、この特許文献1には、要求された全制動トルクが油圧制動トルクよりも小さいときに、モータを力行側で駆動して(即ち、モータを駆動力発生装置として使用して)、その要求された全制動トルクを車輪に発生させるようにした技術についても記載されている。
特開平5−270387号公報
ところで、車輌が摩擦係数の異なる路面(異μ路)に乗り移るときには、その摩擦係数の変化に合わせて全制動トルクの増減制御が為される。つまり、摩擦係数の高い路面(高μ路)から低い路面(低μ路)への乗り移りの場合には、乗り移った車輪の全制動トルクを減少させ、これにより過剰な全制動トルクによる車輪のロックを防いで路面の摩擦係数に応じた適切な制動力が車輌に働くように制御される。一方、低μ路から高μ路への乗り移りの場合には、乗り移った車輪の全制動トルクを増加させ、これにより車輪への全制動トルクの不足を防いで路面の摩擦係数に応じた適切な制動力が車輌に働くように制御される。
ここで、油圧制動トルク発生装置は、その油路の経路長の分だけ油圧の伝達に時間を要し、制動トルクの出力要求に対する実際の出力時期をモータよりも遅らせてしまう。従って、異μ路へ乗り移ってから全制動トルクの変化に合わせて油圧制動トルクを大きく増減させた場合には、その油圧制動トルクの応答遅れに起因して全制動トルクに過不足や応答遅れが発生してしまう。そして、これにより、例えば高μ路から低μ路への乗り移りの際には、実際の全制動トルクを要求値通り減少させることができなくなる可能性がある。また、低μ路から高μ路への乗り移りの際には、実際の全制動トルクを要求値通り増加させることができなくなる可能性がある。
そこで、本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、異μ路乗り移り時に要求値に応じた適切な制動力を後輪に働かせることのできる制駆動力制御装置を提供することを、その目的とする。
上記目的を達成する為、請求項1記載の発明では、車輪に発生させる機械制動トルクの制御を行う機械制動トルク制御手段と、その車輪に発生させるモータトルクの制御を行うモータ制御手段と、運転者又は車輌から要求されたその車輪への要求全制動トルクを算出して設定する要求全制動トルク設定手段と、機械制動トルク制御手段の制御要求値たる車輪への要求機械制動トルク及びモータ制御手段の制御要求値たる車輪への要求モータトルクを要求全制動トルクに基づき各々算出して設定する要求機械制動トルク設定手段及び要求モータトルク設定手段と、を備えた制駆動力制御装置において、車輌の前輪側で路面の摩擦係数の変化を検出する路面摩擦係数変化検出手段を設け、要求機械制動トルク設定手段と要求モータトルク設定手段は、路面摩擦係数変化検出手段が路面の摩擦係数の低下を検出した際に、後輪の要求全制動トルクを維持したまま当該後輪の要求機械制動トルクを減少させるように構成している。
この請求項1記載の制駆動力制御装置は、後輪が実際に異μ路へと乗り移る前に当該後輪の機械制動トルクを減少させるので、その実際の乗り移り時の機械制動トルクの変動を小さく又は零に抑えることができる。これが為、この請求項1記載の制駆動力制御装置においては、後輪が実際に異μ路へと乗り移る際に実際の全制動トルクを要求値(要求全制動トルク)通りに減少させることができるようになる。
また、上記目的を達成する為、請求項2記載の発明では、上記請求項1記載の制駆動力制御装置において、路面摩擦係数低下検出時における後輪の要求機械制動トルクの減少量を当該後輪のモータトルクがモータの出力限界を超えない範囲内で設定されるよう要求機械制動トルク設定手段を構成している。
これにより、この請求項2記載の制駆動力制御装置は、路面摩擦係数低下検出時における後輪の機械制動トルクを過剰に減少させずとも済み、このときの機械制動トルクの応答遅れを低く抑えることができる。
また、上記目的を達成する為、請求項3記載の発明では、車輪に発生させる機械制動トルクの制御を行う機械制動トルク制御手段と、その車輪に発生させるモータトルクの制御を行うモータ制御手段と、運転者又は車輌から要求されたその車輪への要求全制動トルクを算出して設定する要求全制動トルク設定手段と、機械制動トルク制御手段の制御要求値たる車輪への要求機械制動トルク及びモータ制御手段の制御要求値たる車輪への要求モータトルクを要求全制動トルクに基づき各々算出して設定する要求機械制動トルク設定手段及び要求モータトルク設定手段と、を備えた制駆動力制御装置において、車輌の前輪側で路面の摩擦係数の変化を検出する路面摩擦係数変化検出手段を設け、要求機械制動トルク設定手段と要求モータトルク設定手段は、路面摩擦係数変化検出手段が路面の摩擦係数の上昇を検出した際に、後輪の要求全制動トルクを維持したまま当該後輪の要求機械制動トルクを増加させるように構成している。
この請求項3記載の制駆動力制御装置は、後輪が実際に異μ路へと乗り移る前に当該後輪の機械制動トルクを増加させるので、その実際の乗り移り時の機械制動トルクの変動を小さく又は零に抑えることができる。これが為、この請求項1記載の制駆動力制御装置においては、後輪が実際に異μ路へと乗り移る際に実際の全制動トルクを要求値(要求全制動トルク)通りに増加させることができるようになる。
また、上記目的を達成する為、請求項4記載の発明では、上記請求項3記載の制駆動力制御装置において、路面摩擦係数上昇検出時における後輪の要求機械制動トルクの増加量を当該後輪のモータトルクがモータの出力限界を超えない範囲内で設定されるよう要求機械制動トルク設定手段を構成している。
これにより、この請求項4記載の制駆動力制御装置は、路面摩擦係数上昇検出時における後輪の機械制動トルクを過剰に増加させずとも済み、このときの機械制動トルクの応答遅れを低く抑えることができる。
本発明に係る制駆動力制御装置によれば、前輪側で異μ路の乗り移りを検出し、予め(つまり、後輪が実際に異μ路へと乗り移る前に)後輪の機械制動トルクをその異μ路に応じて増加又は減少させておくことによって、実際の異μ路乗り移り時にその後輪に対して要求値に応じた適切な制動力を働かせることができる。
以下に、本発明に係る制駆動力制御装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。尚、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
本発明に係る制駆動力制御装置の実施例1を図1から図8に基づいて説明する。
最初に、本実施例1における制駆動力制御装置の構成について図1を用いて説明する。この図1には、本実施例1の制駆動力制御装置が適用される車輌を示している。
本実施例1の車輌には、各々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRに夫々独立して機械的な制動トルクを発生させる機械制動トルク発生装置が設けられている。この機械制動トルク発生装置は、電子制御装置(ECU)等により構成された機械制動トルク制御手段によってその動作が制御され、所望の機械制動トルクを発生させる。例えば、本実施例1の機械制動トルク発生装置としては、油圧の力により夫々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRに機械的な制動トルクを付与して制動力を発生させる所謂油圧ブレーキを例示する。これが為、以下においては、この機械制動トルク発生装置を「油圧制動トルク発生装置」といい、この油圧制動トルク発生装置により発生させられた機械的な制動トルク及び制動力を夫々「油圧制動トルク」及び「油圧制動力」といい、その機械制動トルク制御手段を「油圧制動トルク制御手段」という。
具体的に、ここで例示する油圧制動トルク発生装置は、夫々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRに配設したキャリパーやブレーキパッド、ディスクロータ等からなる油圧制動手段21FL,21FR,21RL,21RRと、これら各油圧制動手段21FL,21FR,21RL,21RRのキャリパーに対して各々に油圧(即ち、作動油としてのブレーキオイル)を供給する油圧配管22FL,22FR,22RL,22RRと、これら各油圧配管22FL,22FR,22RL,22RRの油圧を夫々に調節する油圧調節手段(以下、「ブレーキアクチュエータ」という。)23と、このブレーキアクチュエータ23を制御する油圧制動トルク制御手段24と、運転者が車輌の制動力発生時に操作するブレーキペダル25と、運転者によるブレーキペダル25の踏み込み操作に応じて駆動されるブレーキマスタシリンダ26と、を備えている。
更に、図示しないが、この油圧制動トルク発生装置には、ブレーキペダル25の踏み込みによって生じる圧力を増圧し、ブレーキマスタシリンダ26に入力するブースタ等も設けられている。
ここで、そのブレーキアクチュエータ23は、オイルリザーバ,オイルポンプ,夫々の油圧配管22FL,22FR,22RL,22RRの油圧を各々に増減する為の増減圧制御弁の如き種々の弁装置等を含み、所謂ABS制御を行い得るよう構成されている。その増減圧制御弁は、通常時にはブレーキマスタシリンダ26により制御されて各油圧制動手段21FL,21FR,21RL,21RRにおけるキャリパーの油圧を夫々調節し、各車輪10FL,10FR,10RL,10RRに油圧制動トルクToを発生させる。一方、この増減圧制御弁は、必要に応じて油圧制動トルク制御手段24によってもデューティ比制御され、各油圧制動手段21FL,21FR,21RL,21RRにおけるキャリパーに掛かる油圧の調節を夫々に行って、各車輪10FL,10FR,10RL,10RRに油圧制動トルクToを発生させる。
また、本実施例1の車輌には、各々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRにモータ31FL,31FR,31RL,31RRが配備されている。この夫々のモータ31FL,31FR,31RL,31RRは、図1に示すモータ制御手段32によって制御され、各々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRに対して夫々にモータトルクTmを付与する。
ここで、そのモータトルクTmには、車輪10FL,10FR,10RL,10RRに駆動力(以下、「モータ駆動力」という。)を発生させるモータ力行トルクと、車輪10FL,10FR,10RL,10RRに回生制動力(以下、「モータ回生制動力」という。)を発生させるモータ回生トルクと、が存在している。
これが為、モータ制御手段32の制御により各モータ31FL,31FR,31RL,31RRがモータ力行トルクを発生させたときには、夫々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRにモータ駆動力が掛かり、車輌を前進又は後退させる。例えば、この車輌が電気自動車である場合には、その各モータ31FL,31FR,31RL,31RRのモータ力行トルクが車輌の動力源として利用される。また、この車輌が内燃機関等の原動機も具備している場合には、その各モータ31FL,31FR,31RL,31RRのモータ力行トルクが原動機の動力補助又は原動機との動力の切り替えに伴う動力源として利用される。この車輌においては、そのモータ力行トルクを発生させる為に、夫々のモータ31FL,31FR,31RL,31RRに対して図1に示すバッテリ33から給電される。
一方、モータ制御手段32の制御により各モータ31FL,31FR,31RL,31RRがモータ回生トルクを発生させたときには、夫々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRにモータ回生制動力が掛かり、車輌を制動させる。その際、この車輌においては、そのモータ回生制動力により得られた電力がバッテリ33に蓄電される。
ここでのモータトルクTmは、そのモータ力行トルクを負の値とする一方、そのモータ回生トルクを正の値とする。
ところで、本実施例1の車輌には上述したが如く油圧制動トルク発生装置も具備されている。これが為、各車輪10FL,10FR,10RL,10RRに発生する夫々の全制動トルクTaは、その油圧制動トルク発生装置による各車輪10FL,10FR,10RL,10RRの油圧制動トルクToと各々のモータ31FL,31FR,31RL,31RRによる各車輪10FL,10FR,10RL,10RRのモータトルクTmとを夫々に合算したものとなる。例えば、夫々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRに油圧制動トルクToを付与し、その各車輪10FL,10FR,10RL,10RRのモータ31FL,31FR,31RL,31RRにモータ回生トルクを発生させた場合、各車輪10FL,10FR,10RL,10RRの夫々の全制動トルクTaは、油圧制動トルクToのみで発生させたときよりも大きくなる。
ここで、車輌の制動時に各モータ31FL,31FR,31RL,31RRに対してモータ力行トルクを発生させた場合を考察してみる。かかるモータ力行トルクは、モータ回生トルクとは逆方向の回転力を車輪10FL,10FR,10RL,10RRに与えるものであり、車輌の制動力を増加させるモータ回生トルクとは逆に上述したが如く車輌の駆動力を発生させる。これが為、各車輪10FL,10FR,10RL,10RRに油圧制動トルクToが付与されているときに夫々のモータ31FL,31FR,31RL,31RRに対してモータ力行トルクを発生させると、夫々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRにはその油圧制動トルクToに抗するモータ力行トルクが掛かり、油圧制動トルクToのみで発生させたときよりも各車輪10FL,10FR,10RL,10RRの夫々の全制動トルクTaが小さくなる。
即ち、本実施例1の車輌においては、油圧制動トルク発生装置からの各車輪10FL,10FR,10RL,10RRへの油圧制動トルクToと各モータ31FL,31FR,31RL,31RRのモータ回生トルク又はモータ力行トルクとを合算したもの夫々が各車輪10FL,10FR,10RL,10RRにおける全制動トルクTaとなる。これが為、この車輌においては、これらのトルク値を増減制御することによって夫々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRに付与する各々の全制動トルクTaを調節し、その各車輪10FL,10FR,10RL,10RRに発生させる各々の全制動力を調節することができる。例えば、各車輪10FL,10FR,10RL,10RRに対して一定の油圧制動トルクToが付与されていると仮定し、その際に各モータ31FL,31FR,31RL,31RRからモータトルクTmを発生させると、そのモータトルク(モータ回生トルク又はモータ力行トルク)Tmに応じて夫々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRの全制動トルクTaを増減させることができる。
このように、本実施例1の車輌においては、油圧制動トルク発生装置とモータ31FL,31FR,31RL,31RRとによって、車輌に対して制動力を発生させる制動力発生装置(以下、「車輌制動力発生装置」という。)が構成されている。これが為、本実施例1の車輌におけるABS制御は、その油圧制動トルク発生装置の油圧制動トルクToとモータ31FL,31FR,31RL,31RRのモータトルクTmとをABS制御対象となる車輪10FL,10FR,10RL,10RR毎に増減制御することによって実行される。尚、そのモータ31FL,31FR,31RL,31RRは、力行側で使用された場合に、車輌に対して駆動力を発生させる駆動力発生装置(以下、「車輌駆動力発生装置」という。)として機能する。
ここで、かかるABS制御は、車輌の電子制御装置(ECU)が当該技術分野で周知の制御手法によって実行する。
例えば、この電子制御装置は、運転者がブレーキ操作を行って車輌制動力発生装置を作動させた際に夫々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRのロック傾向の検出を行い、その何れかの車輪10FL,10FR,10RL,10RRでロック傾向が検出された時に、その該当する車輪10FL,10FR,10RL,10RRのロック傾向を解除させ得る全制動トルク(以下、「要求全制動トルク」という。)Tareqを求める。そして、この電子制御装置は、その該当する車輪10FL,10FR,10RL,10RRの全制動トルクTaが要求全制動トルクTareqとなるように車輌制動力発生装置に対する制御を実行する。この車輌においては、かかるトルク演算とトルク制御が繰り返し実行されることによって、ABS制御対象たる車輪10FL,10FR,10RL,10RRの全制動トルクTaが減少してロック傾向が解除方向へと向かう。
一方、この電子制御装置は、その該当する車輪10FL,10FR,10RL,10RRのロック解除傾向の検出も行い、ロック解除傾向が検出された時に、その車輪10FL,10FR,10RL,10RRの全制動トルクTaを増加させる要求全制動トルクTareqを求め、その全制動トルクTaが要求全制動トルクTareqとなるように車輌制動力発生装置に対する制御を実行する。ここでは、かかるトルク演算とトルク制御が繰り返し実行されることによって、ABS制御対象たる車輪10FL,10FR,10RL,10RRの全制動トルクTaが増加して当該車輪10FL,10FR,10RL,10RRの全制動力が強くなる。
この電子制御装置は、再びロック傾向を検出した時には当該ロック傾向を解除させるよう全制動トルクTaを調節して減少させ、その後、ロック解除傾向を検出した時には全制動トルクTaを増加させる。電子制御装置は、ABS制御中にこれらを繰り替えし実行する。
ところで、上述したが如く、本実施例1にあっては、車輌制動力発生装置が油圧制動トルク発生装置とモータ31FL,31FR,31RL,31RRとによって構成されており、その油圧制動トルク発生装置のブレーキアクチュエータ23とモータ31FL,31FR,31RL,31RRとが夫々に油圧制動トルク制御手段24とモータ制御手段32とにより制御される。これが為、本実施例1にあっては、その油圧制動トルク制御手段24とモータ制御手段32が上述した電子制御装置における全制動トルクTa(=To+Tm)の調節制御機能の一旦を担っている。即ち、油圧制動トルク制御手段24は、要求全制動トルクTareqを発生させる際に求めた油圧制動トルク(以下、「要求油圧制動トルク」という。)Toreqとなるよう制御対象の車輪10FL,10FR,10RL,10RRの油圧制動トルクToを制御する。一方、モータ制御手段32は、要求全制動トルクTareqを発生させる際に求めたモータトルク(以下、「要求モータトルク」という。)Tmreqとなるよう制御対象のモータ31FL,31FR,31RL,31RRのモータトルクTmを制御する。
更に、上述した電子制御装置には、車輪10FL,10FR,10RL,10RRのロック傾向やロック解除傾向の検出処理、要求全制動トルクTareqの演算処理などの如く各々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRに対する処理機能もある。また、上記の油圧制動トルク制御手段24とモータ制御手段32により全制動トルクTaを調節する際には、油圧制動トルク制御手段24の制御パラメータたる要求油圧制動トルクToreqとモータ制御手段32の制御パラメータたる要求モータトルクTmreqとを設定する必要があり、これら要求油圧制動トルクToreq及び要求モータトルクTmreqは上述した電子制御装置が設定した要求全制動トルクTareqに基づいて下記の式1から算出される。
Tareq=Toreq+Tmreq … (1)
このようなことから、本実施例1にあっては、かかる処理機能を有する電子制御装置(以下、「ブレーキ・モータ統合ECU」)41を設け、このブレーキ・モータ統合ECU41と上述した油圧制動トルク制御手段24とモータ制御手段32とによって、車輌制動力発生装置及び車輌駆動力発生装置に対しての制駆動力制御装置を構成している。
具体的に、この本実施例1のブレーキ・モータ統合ECU41には、各車輪10FL,10FR,10RL,10RRのロック傾向を検出するロック傾向検出手段41aと、各車輪10FL,10FR,10RL,10RRのロック解除傾向を検出するロック解除傾向検出手段41bと、が設けられている。
本実施例1のロック傾向検出手段41aとロック解除傾向検出手段41bは、制動時の各車輪10FL,10FR,10RL,10RRのスリップ率Sに基づいて、その車輪10FL,10FR,10RL,10RRがロック傾向か否か、ロック解除傾向か否かを夫々に検出するよう構成する。つまり、本実施例1においては、例えば、車輪10FL,10FR,10RL,10RRのスリップ率Sが所定値(「0」又は「0」に近い値)よりも大きい場合にその車輪10FL,10FR,10RL,10RRがスリップ状態にあると判断できるので、ロック傾向検出手段41aにはその車輪10FL,10FR,10RL,10RRがロック傾向であると検出させる。一方、車輪10FL,10FR,10RL,10RRのスリップ率Sが所定値以下の場合には、その車輪10FL,10FR,10RL,10RRがスリップしていない又はグリップし始めていると判断できるので、ロック解除傾向検出手段41bにその車輪10FL,10FR,10RL,10RRがロック解除傾向であると検出させる。
そのスリップ率Sは、ブレーキ・モータ統合ECU41に設けたスリップ率演算手段41cに演算させる。このスリップ率演算手段41cは、この技術分野において周知の演算手法によって夫々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRのスリップ率Sを算出又は推定するよう構成されている。例えば、本実施例1のスリップ率演算手段41cは、車輪10FL,10FR,10RL,10RRの回転速度と車体速度とに基づいて夫々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRのスリップ率Sを求める。従って、本実施例1においては、各車輪10FL,10FR,10RL,10RRの回転速度の検出を行う車輪回転速度検出手段(又はその車輪回転速度を推定する車輪回転速度推定手段)と、車体速度の検出を行う車体速度検出手段(又は車体速度を推定する車体速度推定手段)と、が必要になる。ここでは、その車輪回転速度検出手段として図1に示す各車輪10FL,10FR,10RL,10RR毎の車輪速度センサ51FL,51FR,51RL,51RRを配備すると共に、その車体速度検出手段として図1に示す車速センサ52を配備する。
ここで、ABS制動を行う一般的な車輌においては、各車輪速度センサ51FL,51FR,51RL,51RRの夫々の検出信号に基づいて車体速度を推定し、その夫々の車輪速度と車体速度との比率を求めることによって各車輪10FL,10FR,10RL,10RRのスリップ率Sを算出している。つまり、ABS制動を行う車輌においては、一般的に車輪回転速度検出手段(車輪速度センサ51FL,51FR,51RL,51RR)と車体速度推定手段とを用いて、車輪速度の検出と車体速度の推定を行っている。従って、本実施例1においては、車速センサ52の替わりにブレーキ・モータ統合ECU41に車体速度推定手段(図示略)を設けてもよい。この車体速度推定手段は、その技術分野における周知の方法によって車体速度の推定を行うものであって、各車輪10FL,10FR,10RL,10RRの中で最も大きな車輪速度となっている車輪の車輪速度から車体速度を推定するよう構成される。
尚、車輪速度(車輪の回転速度に車輪の周長を掛けた値)と車体速度が同じであれば、その車輪のスリップ率Sは、0%となる。一方、車輪においては、その車輪速度が車体速度よりも低ければ減速スリップが発生しており、車輪速度が車体速度よりも高ければ加速スリップが発生している。
更に、本実施例1のブレーキ・モータ統合ECU41には、制御対象の車輪10FL,10FR,10RL,10RRの要求全制動トルクTareqを算出して設定する要求全制動トルク設定手段41dと、その車輪10FL,10FR,10RL,10RRの要求油圧制動トルクToreqを算出して設定する要求油圧制動トルク設定手段41eと、その車輪10FL,10FR,10RL,10RRの要求モータトルクTmreqを算出して設定する要求モータトルク設定手段41fと、が設けられている。
先ず、その要求全制動トルク設定手段41dは、大別すると、通常制動時(ABS非制御時)とABS制御時とに分けて夫々における要求全制動トルクTareqの設定を行うものであり、その夫々の技術分野において周知の演算手法により要求全制動トルクTareqを算出するよう構成されている。例えば、この要求全制動トルク設定手段41dには、通常制動時であれば、運転者によるブレーキペダル25の踏み込み量やブレーキ踏力、車速センサ52から検出した車体速度などに基づいて、夫々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRに発生させる要求全制動トルクTareqを算出させる。また、この要求全制動トルク設定手段41dには、ABS制御時において、ロック傾向検出時を最大値とし、その後、ロック解除傾向が検出されるまで要求全制動トルクTareqを減少させる一方、ロック解除傾向検出時を最小値とし、その後、ロック傾向が検出されるまで要求全制動トルクTareqを増加させる。
この要求全制動トルク設定手段41dは、そのような運転者の制動要求のみならず、例えば自動ブレーキを備えた車輌おいては車輌自身の判断による制動要求、車輌の挙動安定制御等を行う際の制動要求などに基づいて要求全制動トルクTareqを算出させるように構成してもよい。
続いて、本実施例1の要求油圧制動トルク設定手段41eについて説明する。
この要求油圧制動トルク設定手段41eは、通常制動時(ABS非制御時)とABS制御時とに分けて夫々における要求油圧制動トルクToreqの設定を行うものとして大別され、これについても夫々の技術分野において周知の演算手法により要求油圧制動トルクToreqの算出を行うよう構成されている。例えば、この要求油圧制動トルク設定手段41eは、ABS制御時において、要求全制動トルクTareqに基づいて要求油圧制動トルクToreqの算出を行うよう構成することができる。
具体的に、本実施例1の要求油圧制動トルク設定手段41eは、ABS制御時において、ロック傾向にある車輪10FL,10FR,10RL,10RRのロック傾向検出時における要求全制動トルク(以下、「最大全制動トルク」という。)Tamaxと当該車輪10FL,10FR,10RL,10RRのロック解除傾向が検出された際の要求全制動トルク(以下、「最小全制動トルク」という。)Taminとの間に要求油圧制動トルクToreqが設定されるよう構成する。ここで、本実施例1の要求油圧制動トルク設定手段41eには、先ず始めに要求油圧制動トルクの暫定値(以下、「暫定要求油圧制動トルク」という。)Toproを算出させ、その後に最終的な要求油圧制動トルクToreqを設定させるようにする。従って、本実施例1にあっては、例えば下記の式2を用いて、ABS制御時の暫定要求油圧制動トルクToproが最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminの中間値となるように演算処理を行わせる。本実施例1においては、この暫定要求油圧制動トルクToproを新たな最小全制動トルクTaminが算出される度に求めさせる。
Topro=(Tamax+Tamin)/2 … (2)
その最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminとしては、夫々にロック傾向検出時の暫定要求油圧制動トルクToproとロック解除傾向検出時の暫定要求油圧制動トルクToproを適用してもよく、また、これとは別に、夫々にロック傾向検出時の実際の全制動トルク(以下、「実全制動トルク」という。)Tarealとロック解除傾向検出時の実全制動トルクTarealを適用してもよい。前者を適用する場合には、要求油圧制動トルク設定手段41eによる算出値を使用して最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminを求める。一方、後者を適用する場合には、実全制動トルクTarealを求めることができるようにブレーキ・モータ統合ECU41を構築する必要がある。従って、後者を適用する場合には、実全制動トルクTarealの算出を行う実全制動トルク演算手段41gをブレーキ・モータ統合ECU41に設けておく。
例えば、その実全制動トルク演算手段41gは、各車輪速度センサ51FL,51FR,51RL,51RRからの検出信号(車輪の回転速度)に基づき夫々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRにおいて実際に発生している全制動トルクTaの算出を各々行うように構成する。この実全制動トルク演算手段41gにより求められた全制動トルクTaは、ロック傾向検出時のものであれば最大全制動トルクTamaxとなり、ロック解除傾向検出時のものであれば最小全制動トルクTaminとなる。
ここで、上記式2を用いた暫定要求油圧制動トルクToproの演算処理は、最新の最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminが算出される度に(即ち、ロック解除傾向が検出されて新たな最小全制動トルクTaminが算出される度に)行ってもよい。つまり、この要求油圧制動トルク設定手段41eには、新たな最小全制動トルクTaminが算出されるまで油圧制動トルク制御手段24の制御要求値たる要求油圧制動トルクToreqを上記の中間値に保持させ、その新たな最小全制動トルクTaminが算出されたときに式2を用いて新たな中間値へと要求油圧制動トルクToreqの更新を行わせてもよい。かかる場合の要求油圧制動トルク設定手段41eについては、ABS制御時において新たな最小全制動トルクTaminが算出されるまで先に設定した要求油圧制動トルク(以下、「要求油圧制動トルク既算値」という。)Toreqを暫定要求油圧制動トルクToproとして設定するよう構成しておく。従って、その要求油圧制動トルク既算値Toreqは、主記憶装置等に記憶しておくことが好ましい。
続いて、本実施例1の要求モータトルク設定手段41fについて説明する。
この要求モータトルク設定手段41fは、通常制動時(ABS非制御時)とABS制御時とに分けて夫々における要求モータトルクTmreqの設定を行うものとして大別され、これについても夫々の技術分野において周知の演算手法により要求モータトルクTmreqの算出を行うよう構成されている。
ここで、本実施例1の要求モータトルク設定手段41fには、上述した要求油圧制動トルク設定手段41eと同様に、先ず始めに要求モータトルクの暫定値(以下、「暫定要求モータトルク」という。)Tmproを算出させ、その後に最終的な要求モータトルクTmreqを設定させるようにする。従って、本実施例1の要求モータトルク設定手段41fは、ABS制御時において、例えば上記の如く求めた要求全制動トルクTareqと暫定要求油圧制動トルクToproとを下記の式3(上述した式1の変形式)に代入し、これにより暫定要求モータトルクTmproの算出を行うよう構成する。尚、この式3では、式1の「Toreq」を「Topro」に、「Tmreq」を「Tmpro」に置き換えている。
Tmpro=Tareq−Topro … (3)
このように、上述した要求油圧制動トルク設定手段41eと要求モータトルク設定手段41fは、ABS制御時に要求全制動トルクTareqの変化に従って演算結果を導き出すものであり、その要求全制動トルクTareqの変化に応じた暫定要求油圧制動トルクTopro及び暫定要求モータトルクTmproの変化態様,換言すれば、要求全制動トルクTareqの変化に応じた要求油圧制動トルクToreq及び要求モータトルクTmreqの変化態様を求める手段であるといえる。
更に、夫々のモータ31FL,31FR,31RL,31RRにはモータトルクTmの出力限界値(以下、「モータトルク出力限界値」という。)Tmlimがあり、このモータトルク出力限界値Tmlim以上のモータトルクTmを出力させることはできない。従って、要求油圧制動トルク設定手段41eと要求モータトルク設定手段41fは、そのモータトルク出力限界値Tmlimと暫定要求モータトルクTmproとの比較結果に応じてABS制御中の要求油圧制動トルクToreqと要求モータトルクTmreqの設定を夫々に行うよう構成する。
具体的に、本実施例1の要求モータトルク設定手段41fには、先ず、ABS制御対象の車輪10FL,10FR,10RL,10RRにおけるモータ31FL,31FR,31RL,31RRのモータトルク出力限界値Tmlimを算出させる。このモータトルク出力限界値Tmlimは、モータ回転数や車輪速度に一意に対応するものであり、図2に示す如く回生側と力行側との双方で個別の値が存在している。これが為、以下においては、その回生側のモータトルク出力限界値Tmlimを「モータ回生トルク出力限界値Tm1lim」といい、その力行側のモータトルク出力限界値Tmlimを「モータ力行トルク出力限界値Tm2lim」という。ここでは、そのモータ回生トルク出力限界値Tm1limを正の値とし、そのモータ力行トルク出力限界値Tm2limを負の値とする。
本実施例1の要求油圧制動トルク設定手段41eと要求モータトルク設定手段41fは、暫定要求モータトルクTmproがモータ回生トルク出力限界値Tm1limよりも低い又はモータ力行トルク出力限界値Tm2limよりも高ければ、算出された暫定要求油圧制動トルクToproと暫定要求モータトルクTmproを夫々に最終的な要求油圧制動トルクToreqと要求モータトルクTmreqとして設定させるよう構成する。
一方、その要求モータトルク設定手段41fは、暫定要求モータトルクTmproがモータ回生トルク出力限界値Tm1lim以上又はモータ力行トルク出力限界値Tm2lim以下であれば、そのモータ回生トルク出力限界値Tm1lim又はモータ力行トルク出力限界値Tm2limを最終的な要求モータトルクTmreqとして設定させるよう構成する。これが為、要求油圧制動トルク設定手段41eには、そのようにして設定した要求モータトルクTmreqに基づいて求めたものを最終的な要求油圧制動トルクToreqとして設定させる。従って、この要求油圧制動トルク設定手段41eは、かかる場合に、その設定された要求モータトルクTmreq(=Tm1lim又はTm2lim)と要求全制動トルクTareqを下記の式4(上述した式1の変形式)に代入して要求油圧制動トルクToreqの算出を行うよう構成されている。
Toreq=Tareq−Tmreq … (4)
以下に、上述したが如く構成した本実施例1の制駆動力制御装置の動作について説明する。
最初に、前輪10FL,10FRの制御動作を図3及び図4のフローチャート及び図5のタイムチャートに基づいて説明する。この図3及び図4のフローチャートと図5のタイムチャートは、左右何れか一方の前輪10FL(10FR)に対しての制御動作を示したものであり、これと同様の制御動作が他方の前輪10FR(10FL)に対しても別個独立に実行される。尚、ここでは、各々の前輪10FL,10FRに対して同じ制御動作が実行されるものとして例示する。
ここで、ABS制御を開始するまでは、図5に示す如く、例えば、運転者によるブレーキペダル25の踏み込み量や踏力、車速センサ52から検出した車体速度などに基づいて前輪10FL(10FR)に発生させる要求全制動トルクTareqが各々算出される。そして、その前輪10FL(10FR)の全制動トルクTaに対する運転者のブレーキ踏力に応じた要求油圧制動トルクToreqの不足分が補填されるように、そのモータ31FL(31FR)の要求モータトルクTmreqが設定される。
また、本実施例1の制駆動力制御装置は、ABS制御開始直後からロック解除傾向が検出されるまで(即ち、後述する最小全制動トルクTaminが算出されるまで)の間において周知のABS制御を実行させる。例えば、その間においては、図5に示す如く、前輪10FL(10FR)の全制動トルクTaを減少させるよう要求全制動トルクTareqが設定される。そして、その前輪10FL(10FR)への要求油圧制動トルクToreqをABS制御開始時点における値に固定し、要求全制動トルクTareqに応じて減少させたモータ31FL(31FR)の要求モータトルクTmreqを設定する。
尚、そのABS制御の開始前からロック解除傾向が最初に検出されるまでの間の制御動作については、後述する後輪10RL,10RRに対しても同じように実行させる。
先ず、本実施例1のブレーキ・モータ統合ECU41は、前輪10FL(10FR)がABS制御を実行中であるか否かを判断し(ステップST10)、ABS制御中でなければこの判断を繰り返す。
一方、ABS制御中との判断が為された場合、このブレーキ・モータ統合ECU41の要求全制動トルク設定手段41dは、その前輪10FL(10FR)の要求全制動トルクTareqを算出し(ステップST15)、ロック傾向検出手段41aの検出結果に基づいてその前輪10FL(10FR)がロック傾向にあるか否かを判定する(ステップST20)。その判定の際、このブレーキ・モータ統合ECU41においては、前輪10FL(10FR)の車輪速度センサ51FL(51FR)から検出された車輪速度と車速センサ52又は車体速度推定手段から得られた車体速度とに基づいてスリップ率演算手段41cがその前輪10FL(10FR)のスリップ率Sを求め、このスリップ率Sを参考にして前輪10FL(10FR)がロック傾向にあるか否かをロック傾向検出手段41aに判定させる。
そして、このブレーキ・モータ統合ECU41は、そのステップST20にて肯定判定されて前輪10FL(10FR)のロック傾向を検出した場合、その実全制動トルク演算手段41gにより、このロック傾向検出時における前輪10FL(10FR)の最大全制動トルクTamaxを算出する(ステップST25)。尚、ここでは、その最大全制動トルクTamaxを改めて求めてもよいが、上記ステップST15において算出された要求全制動トルクTareqを当て嵌めてもよい。本実施例1にあっては、その最大全制動トルクTamaxをブレーキ・モータ統合ECU41の主記憶装置等に記憶させておく。この記憶された最大全制動トルクTamaxは、新たな最大全制動トルクTamaxが算出されるまで保持され、新たな最大全制動トルクTamaxが算出された後にこれと置き換えられる。
このブレーキ・モータ統合ECU41は、しかる後、又はそのステップST20にて否定判定が為された場合に、ロック解除傾向検出手段41bの検出結果に基づいてその前輪10FL(10FR)がロック解除傾向にあるか否かを判定する(ステップST30)。この判定の際にも、このブレーキ・モータ統合ECU41においては、スリップ率演算手段41cが上記の如くして前輪10FL(10FR)のスリップ率Sを求め、このスリップ率Sを参考にして前輪10FL(10FR)がロック解除傾向にあるか否かをロック解除傾向検出手段41bに判定させる。
そして、このブレーキ・モータ統合ECU41は、そのステップST30にて肯定判定されて前輪10FL(10FR)のロック解除傾向を検出した場合、その実全制動トルク演算手段41gにより、このロック解除傾向検出時における前輪10FL(10FR)の最小全制動トルクTaminを算出する(ステップST35)。尚、ここでは、その最小全制動トルクTaminを改めて求めてもよいが、上記ステップST15において算出された要求全制動トルクTareqを当て嵌めてもよい。本実施例1にあっては、その最小全制動トルクTaminを最大全制動トルクTamaxと同様にブレーキ・モータ統合ECU41の主記憶装置等に記憶させておく。この記憶された最小全制動トルクTaminは、新たな最小全制動トルクTaminが算出されるまで保持され、新たな最小全制動トルクTaminが算出された後にこれと置き換えられる。
このブレーキ・モータ統合ECU41は、しかる後、又はそのステップST30にて否定判定が為された場合に、その前輪10FL(10FR)のモータ31FL(31FR)のモータトルク出力限界値Tmlimを算出する(ステップST40)。ここでは、モータ回生トルク出力限界値Tm1limとモータ力行トルク出力限界値Tm2limの双方が求められる。
続いて、このブレーキ・モータ統合ECU41は、主記憶装置等にその前輪10FL(10FR)の最小全制動トルクTaminに関する最新の情報が存在しているのか否か(換言すれば、先のステップST35にて最小全制動トルクTaminの情報が置き換えられたか否か)を判断する(ステップST45)。
そして、このブレーキ・モータ統合ECU41は、最新の最小全制動トルクTaminが存在していれば、その要求油圧制動トルク設定手段41eにより、上記ステップST25,ST35で夫々に求めた最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminを前述した式2に代入し、その前輪10FL(10FR)の暫定要求油圧制動トルクToproを算出する(ステップST50)。
一方、次のロック解除傾向が検出されるまで(即ち、新たな最小全制動トルクTaminが算出されるまで)は、上記ステップST45にて否定判定が為される。ここで、少なくとも一度本演算処理を最後まで行って要求油圧制動トルクToreqと要求モータトルクTmreqを設定した場合には、その要求油圧制動トルクToreqが要求油圧制動トルク既算値Toreqとして主記憶装置等に記憶されている。これが為、次に上記ステップST45にて肯定判定されるまでの間においては、要求油圧制動トルク設定手段41eが既に設定されている前輪10FL(10FR)の要求油圧制動トルク既算値Toreqをその前輪10FL(10FR)の暫定要求油圧制動トルクToproとして設定する(ステップST55)。
そのステップST50又はステップST55を経た後、このブレーキ・モータ統合ECU41の要求モータトルク設定手段41fは、そのステップST50又はステップST55で求めた暫定要求油圧制動トルクToproと上記ステップST15で求めた要求全制動トルクTareqとを前述した式3に代入し、その前輪10FL(10FR)のモータ31FL(31FR)の暫定要求モータトルクTmproを算出する(ステップST60)。
続いて、このブレーキ・モータ統合ECU41は、その前輪10FL(10FR)の要求油圧制動トルクToreqと要求モータトルクTmreqの設定を行う(ステップST65)。以下に、本実施例1における前輪10FL(10FR)の要求油圧制動トルクToreqと要求モータトルクTmreqの設定動作について図4のフローチャートを用いて詳述する。
先ず、本実施例1のブレーキ・モータ統合ECU41は、上記ステップST60で求めた暫定要求モータトルクTmproが上記ステップST40で求めたモータ回生トルク出力限界値Tm1lim以上であるか否か判定する(ステップST110)。
ここで、そのステップST110にて否定判定が為された場合、次に、このブレーキ・モータ統合ECU41は、その暫定要求モータトルクTmproがステップST40で求めたモータ力行トルク出力限界値Tm2lim以下であるか否か判定する(ステップST115)。
そして、このステップST115にて否定判定が為された場合{つまり、暫定要求モータトルクTmproがモータ31FL(31FR)の出力限界の範囲内にある場合}、このブレーキ・モータ統合ECU41の要求油圧制動トルク設定手段41eは、上記ステップST50又は上記ステップST55で設定した暫定要求油圧制動トルクToproを前輪10FL(10FR)の要求油圧制動トルクToreqとして設定する(ステップST120)。更に、このブレーキ・モータ統合ECU41の要求モータトルク設定手段41fは、上記ステップST60で求めた暫定要求モータトルクTmproを前輪10FL(10FR)の要求モータトルクTmreqとして設定する(ステップST125)。これにより、その前輪10FL(10FR)においては、要求油圧制動トルクToreqが最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminの中間値に設定される。
一方、上記ステップST110にて肯定判定が為された場合{つまり、暫定要求モータトルクTmproがモータ31FL(31FR)の回生限界を超えてしまう場合}、要求モータトルク設定手段41fは、そのモータ31FL(31FR)のモータ回生トルク出力限界値Tm1limを前輪10FL(10FR)の要求モータトルクTmreqとして設定する(ステップST130)。また、上記ステップST115にて肯定判定が為された場合{つまり、暫定要求モータトルクTmproがモータ31FL(31FR)の力行限界を超えてしまう場合}、その要求モータトルク設定手段41fは、モータ力行トルク出力限界値Tm2limを前輪10FL(10FR)の要求モータトルクTmreqとして設定する(ステップST135)。
そして、要求油圧制動トルク設定手段41eは、そのステップST130又はステップST135で設定した要求モータトルクTmreqと上記ステップST15で求めた要求全制動トルクTareqを上述した式4に代入してその前輪10FL(10FR)の要求油圧制動トルクToreqの算出を行う(ステップST140)。
このようにして前輪10FL(10FR)の要求油圧制動トルクToreqと要求モータトルクTmreqの設定が行われた後、本実施例1のブレーキ・モータ統合ECU41は、油圧制動トルク制御手段24とモータ制御手段32に対して、その要求油圧制動トルクToreqと要求モータトルクTmreqを夫々前輪10FL(10FR)に発生させるよう指示する(ステップST70)。つまり、ここでは、油圧制動トルクToとしてその要求油圧制動トルクToreqが、また、モータトルクTmとしてその要求モータトルクTmreqが出力される。
これにより、その油圧制動トルク制御手段24は、ブレーキアクチュエータ23に対して前輪10FL(10FR)の油圧制動手段21FL(21FR)の油圧を調節させ、この油圧制動手段21FL(21FR)からの油圧制動トルクToが要求油圧制動トルクToreqとなるように制御する。また、そのモータ制御手段32は、前輪10FL(10FR)のモータ31FL(31FR)からのモータトルクTmが要求モータトルクTmreqとなるように制御する。
このブレーキ・モータ統合ECU41は、上述した演算処理と判定処理をABS制御実行中に前輪10FL(10FR)に対して繰り返す。そして、このブレーキ・モータ統合ECU41は、図5に示す如く、要求モータトルクTmreqがモータ回生トルク出力限界値Tm1limとモータ力行トルク出力限界値Tm2limとの間にある限り、新たな最大全制動トルクTamaxと新たな最小全制動トルクTaminとの中間値に要求油圧制動トルクToreqを設定する。更に、このブレーキ・モータ統合ECU41は、新たな最大全制動トルクTamaxと新たな最小全制動トルクTaminが求められるまでは要求油圧制動トルクToreqを先の算出値(先の最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminとの中間値)のまま保持する。
つまり、この制駆動力制御装置においては、新たな最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminが求められるまでは、要求モータトルクTmreqがモータ回生トルク出力限界値Tm1limとモータ力行トルク出力限界値Tm2limとの間にある限り、油圧制動トルクToを一定の値(先の最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminとの中間値)に保ちながらモータトルクTmを増減させることによって要求全制動トルクTareqを発生させる。そして、この制駆動力制御装置においては、新たな最大全制動トルクTamaxと新たな最小全制動トルクTaminが得られたときに油圧制動トルクToを新たな値(新たな最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminとの中間値)へと更新させる。
尚、図5においては、かかる制動動作の際における要求油圧制動トルクToreqに対する実際の油圧制動トルク(以下、「実油圧制動トルク」という。)Torealの応答遅れを考慮していない。何故ならば、かかる制動動作の際には、厳密には実油圧制動トルクTorealに応答遅れが発生するが、要求油圧制動トルクToreqの変動が小さいので、前輪10FL,10FRの実全制動トルクTarealの大きさに僅かなずれが発生しても車輌の挙動に殆ど影響を与えないからである。
一方、このブレーキ・モータ統合ECU41は、図5に示す如く、要求モータトルクTmreqがモータ回生トルク出力限界値Tm1lim又はモータ力行トルク出力限界値Tm2limへと達したときに、その要求モータトルクTmreqをモータ回生トルク出力限界値Tm1lim又はモータ力行トルク出力限界値Tm2limに保ちながら要求油圧制動トルクToreqを要求全制動トルクTareqに合わせて増減制御する。例えば、かかる制動動作の代表的な状況としては、図5に示す前輪10FL(10FR)が摩擦係数の異なる路面(ここでは、高μ路から低μ路)へ乗り移ったときなどのような状態が考えられる。その際、要求油圧制動トルクToreqの変動が大きいので、要求油圧制動トルクToreqに対する実油圧制動トルクTorealの応答遅れによって実全制動トルクTarealの出力値が要求全制動トルクTareqに対してずれる。尚、その図5は高μ路から低μ路への乗り移りを示しているので乗り移り時に要求全制動トルクTareqを減少させるものとして例示したが、低μ路から高μ路への乗り移りの場合には、それとは逆に要求全制動トルクTareqを乗り移り時に増加させる(図示略)。
ところで、制動時の車輌の挙動安定化を図る観点からすると、前輪10FL,10FRにおいては、異μ路へ乗り移ったときに実全制動トルクTarealの出力値が要求値に対してずれても然程車輌の挙動に影響を与えない。しかしながら、そのような現象が後輪10RL,10RRにおいて起こった場合には、車輌の挙動を不安定にしてしまう可能性がある。つまり、車輌の挙動は、一般に後輪10RL,10RRの影響を受け易く、この後輪10RL,10RRの駆動力や制動力を適切に制御することによって安定方向へと導かれる。
そこで、本実施例1の制駆動力制御装置においては、後輪10RL,10RRの制動動作を上述した前輪10FL,10FRのものに対して変更する。
ここで、要求全制動トルクTareqに対する実全制動トルクTarealの出力値のずれの原因は、油圧制動トルク発生装置とモータ31FL,31FR,31RL,31RRとの間での応答性の違いにある。つまり、油圧制動トルク発生装置においては、ブレーキアクチュエータ23の作動圧(油圧)が油圧制動手段21FL,21FR,21RL,21RRのキャリパーへと伝わるまでに少なくとも各々の油圧配管22FL,22FR,22RL,22RRの経路長の分だけ時間を必要とし、これにより、実油圧制動トルクTorealの出力が要求油圧制動トルクToreqの出力指令時期に対して遅れてしまう。これに対して、モータ31FL,31FR,31RL,31RRは、指令値(要求モータトルクTmreq)を直ぐに出力することができるので、要求モータトルクTmreqの出力指令時期と実際に出力されるモータトルク(以下、「実モータトルク」という。)Tmrealの出力時期の間に時間的なずれを生じさせないからである。
このようなことから、本実施例1においては、後輪10RL,10RRが異μ路へと乗り移るよりも前に乗り移り後の路面の摩擦係数変化に合わせて後輪10RL,10RRの油圧制動トルクToを変化させておく。つまり、本実施例1の制駆動力制御装置においては、異μ路へ後輪10RL,10RRが実際に乗り移ったときには油圧制動トルクToをできる限り増減させないように、より好ましくはそのまま一定に保つことができるように後輪10RL,10RRの制動動作を構成する。
従って、本実施例1においては、走行路における路面の摩擦係数の変化を検出する路面摩擦係数変化検出手段が用意されている。例えば、本実施例1においては、後輪10RL,10RRの異μ路乗り移り前に前輪10FL,10FR側で走行路の路面の摩擦係数の測定を行うことのできる路面摩擦係数測定装置60が車輌に配備されており、その測定信号を受け取ったブレーキ・モータ統合ECU41によってその摩擦係数の変化を検出させる。これが為、本実施例1のブレーキ・モータ統合ECU41には、その測定信号に基づいて路面の摩擦係数の変化の形態や変化の度合い(何μの路面から何μの路面へと乗り移ったのか)を検知する路面摩擦係数変化検知手段41hが用意されている。つまり、本実施例1の路面摩擦係数変化検出手段は、その路面摩擦係数変化検知手段41hと路面摩擦係数測定装置60とによって構成される。
ここで、その路面摩擦係数測定装置60としては、例えば、前輪10FL,10FRの車輪速度センサ51FL,51FRを利用することができる。この場合には、車輪速度センサ51FL,51FRの測定信号を路面摩擦係数変化検知手段41hに渡し、この路面摩擦係数変化検知手段41hに前輪10FL,10FRのスリップ率Sを算出させることによって、摩擦係数の変化の形態や変化の度合いを推定させる。また、その路面摩擦係数測定装置60としては、車輌前方又は前輪10FL,10FRの近傍の路面を撮る撮像装置(図示略)を利用することができる。この場合、路面摩擦係数変化検知手段41hには、撮影した画像を解析させ、路面の濃淡や色調等の情報を読み取って、摩擦係数の変化の形態や変化の度合いを推定させる。更にまた、その路面摩擦係数測定装置60としては、前輪10FL,10FRのモータ31FL,31FRを利用することもできる。この場合、路面摩擦係数変化検知手段41hには、そのモータ31FL,31FRに対する要求モータトルクTmreqと実モータトルクTmrealの差が検知された際に、その差に基づいて摩擦係数の変化の形態や変化の度合いを推定させてもよい。
更に、ここでの後輪10RL,10RRの制動動作を実現する為に、本実施例1の要求油圧制動トルク設定手段41eは、前輪10FL,10FR側で検知された路面の摩擦係数変化に合わせて後輪10RL,10RRの油圧制動トルクToの変化量(以下、「油圧制動トルク変化量」という。)AToを求め、これに基づき変化後の油圧制動トルク(以下、「変化後油圧制動トルク」という。)Tochを求めるよう構成する。
その油圧制動トルク変化量AToは、路面の摩擦係数変化量(μ変化量)と前輪10FL,10FRの接地荷重と前輪10FL,10FRのタイヤ半径とから下記の式5を用いて求める。この油圧制動トルク変化量AToは、高μ路から低μ路への変化のときに路面の摩擦係数が下がるので負の値として求められる一方、逆の変化のときには正の値として求められる。
To=(μ変化量)×(接地荷重)×(タイヤ半径) … (5)
そのμ変化量については、上述した路面摩擦係数変化検知手段41hの検知結果から求める。また、その接地荷重とタイヤ半径については、予め分かっている設計値等を主記憶装置等に記憶させておく。尚、その接地荷重は、例えば各車輪10FL,10FR,10RL,10RRに荷重計等を設けておき、その時々の実測値を利用してもよい。
また、その変化後油圧制動トルクTochは、変化させる直前の要求油圧制動トルクToreq(尚、以下に例示する制動動作においては未だ要求油圧制動トルクToreqが確定しておらず暫定要求油圧制動トルクToproとして演算されているので、ここでは、その暫定要求油圧制動トルクToproを用いる。)と上記油圧制動トルク変化量AToとから下記の式6を用いて求める。
Toch=Topro+ATo … (6)
ここで、異μ路への乗り移り前に後輪10RL,10RRの油圧制動トルクToを増減させると、要求全制動トルクTareqに対する実全制動トルクTarealに過不足が生じる。これが為、ここでは、そのような過不足が生じないように要求モータトルクTmreqを改めて設定する必要がある。また、その設定の際には、後輪10RL,10RRの油圧制動トルクToの変動が大きくなって応答遅れが拡がる可能性もあるので、このことを考慮に入れて要求モータトルクTmreqの設定を行う。
具体的には、後輪10RL,10RRにおける要求全制動トルクTareqと実油圧制動トルクTorealの差分をモータ31FL,31FRから出力させるように要求モータトルク設定手段41fを構成しておく。ここでは、その要求全制動トルクTareqと実油圧制動トルクTorealを下記の式7に代入して要求モータトルクTmreqを求めさせ(尚、以下に例示する制動動作においては未だ要求モータトルクTmreqが確定しておらず暫定要求モータトルクTmproとして演算されているので、ここでは、その暫定要求モータトルクTmproが算出される。)、要求全制動トルクTareqに対する実全制動トルクTarealの過不足や応答遅れが発生しないようにする。
Tmpro=Tareq−Toreal … (7)
その実油圧制動トルクTorealについては、例えば、要求値(厳密には要求油圧制動トルクToreqであるが、上述したが如く、以下に例示する制動動作においては未だ要求油圧制動トルクToreqが確定しておらず暫定要求油圧制動トルクToproとして演算されているので、ここでは、その暫定要求油圧制動トルクToproを用いる。)に対する応答遅れ分を実験やシミュレーションに基づき求め、これを予めマップデータとして持たせておけばよい。
以下に、本実施例1の制駆動力制御装置における後輪10RL,10RRの制動動作について説明する。ここでは、この後輪10RL,10RRにおいても、前輪10FL,10FR側で路面の摩擦係数変化が検知されるまでは前述した前輪10FL,10FRと同じ制動動作を実行させる。そこで、以下においては、図3及び図6のフローチャート及び図7及び図8のタイムチャートに基づいて後輪10RL,10RRの制動動作の説明を行う。つまり、ここでの図3及び図6のフローチャートと図7及び図8のタイムチャートは、左右何れか一方の後輪10RL(10RR)に対しての制御動作を示したものであり、これと同様の制御動作が他方の後輪10RL(10RR)に対しても別個独立に実行される。ここでは、各々の後輪10RL,10RRに対して同じ制御動作が実行されるものとして例示する。尚、この例示は、図3のステップST65の詳細な演算処理動作と判定処理動作(即ち、図6のフローチャートに詳述している後輪10RL,10RRの要求油圧制動トルクToreqと要求モータトルクTmreqの設定動作)のみが前輪10FL,10FRのときと異なるものであるので、その相違点についてのみ詳しく説明する。
先ず、本実施例1のブレーキ・モータ統合ECU41は、図6のフローチャートに示す如く、その路面摩擦係数変化検知手段41hによって前輪10FL,10FRが異μ路に乗り移ったのか否かを判断する(ステップST100)。
そして、そのステップST100にて異μ路への乗り移りが無いと判断された場合、ブレーキ・モータ統合ECU41は、この後輪10RL(10RR)についても前輪10FL,10FRのときと同様にステップST110へと進み、前輪10FL,10FRと同じようにして後輪10RL,10RRの要求油圧制動トルクToreqと要求モータトルクTmreqの設定動作を行う(ステップST110〜ST140)。
一方、そのステップST100にて異μ路への乗り移りと判断された場合、ブレーキ・モータ統合ECU41の要求油圧制動トルク設定手段41eは、路面摩擦係数変化検知手段41hの検知結果から得られた路面のμ変化量と、主記憶装置等から読み込んだ前輪10FL(10FR)の接地荷重及びタイヤ半径と、を上記式5に代入して後輪10RL(10RR)の油圧制動トルク変化量AToを求める(ステップST101)。しかる後、この要求油圧制動トルク設定手段41eは、その油圧制動トルク変化量AToとステップST50又はステップST55で求めた暫定要求油圧制動トルクToproとを上記式6に代入して後輪10RL(10RR)の変化後油圧制動トルクTochを求め(ステップST102)、これをその後輪10RL(10RR)の暫定要求油圧制動トルクToproとして設定する(ステップST105)。
また、この場合には、ステップST50又はステップST55で求めた暫定要求油圧制動トルクToproに基づいて後輪10RL(10RR)の実油圧制動トルクTorealを上記マップデータから読み込み、その実油圧制動トルクTorealとステップST15で求めた要求全制動トルクTareqとを上記式7に代入し、これにより暫定要求モータトルクTmproを求めて設定する(ステップST107)。
本実施例1のブレーキ・モータ統合ECU41は、このようにして異μ路へ乗り移る前の後輪10RL(10RR)の暫定要求油圧制動トルクToproと暫定要求モータトルクTmproを改めて設定し直し、ステップST110以降の演算処理と判定処理へと進む(ステップST110〜ST140)。このステップST110以降の演算処理と判定処理は、前述した前輪10FL,10FRのときと同様にして実行される。
従って、後輪10RL,10RRにおいては、暫定要求モータトルクTmproがモータ回生トルク出力限界値Tm1limとモータ力行トルク出力限界値Tm2limとの間にある限り、上記ステップST105,ST107で設定した暫定要求油圧制動トルクTopro(=変化後油圧制動トルクToch)と実油圧制動トルクTorealに合わせた暫定要求モータトルクTmproが要求油圧制動トルクToreqと要求モータトルクTmreqとして最終的に設定され、これらが出力されて要求全制動トルクTareqが発生する。
例えば、低μ路への乗り移りの場合には、図7に示す如く、後輪10RL,10RRが実際に乗り移った際に要求全制動トルクTareqを減少させるので、前輪10FL,10FRの乗り移りが検知されたときに後輪10RL,10RRの要求油圧制動トルクToreqをμ変化量に合わせて減少させておく。一方、高μ路への乗り移りの場合には、図8に示す如く、後輪10RL,10RRが実際に乗り移った際に要求全制動トルクTareqを増加させるので、前輪10FL,10FRの乗り移りが検知されたときに後輪10RL,10RRの要求油圧制動トルクToreqをμ変化量に合わせて増加させておく。これにより、本実施例1においては、後輪10RL,10RRが実際に乗り移ったときに後輪10RL,10RRの要求油圧制動トルクToreqの変動を小さく又は零に抑えることができるようになるので、要求全制動トルクTareqに対する乗り移り直後の実全制動トルクTarealの過不足や応答遅れを防ぐことができる。
ここでは、要求モータトルクTmreqがモータ回生トルク出力限界値Tm1limとモータ力行トルク出力限界値Tm2limとの間にある限り、次に最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminが算出されるまで前輪10FL,10FRの異μ路乗り移り時の要求油圧制動トルクToreqを一定に保持される。その反面、要求モータトルクTmreqがモータ回生トルク出力限界値Tm1limやモータ力行トルク出力限界値Tm2limに達してしまったときには、その要求モータトルクTmreqがモータ回生トルク出力限界値Tm1lim又はモータ力行トルク出力限界値Tm2limに保ちながら、要求油圧制動トルクToreqを要求全制動トルクTareqに応じて変動させる。
また、その何れの異μ路の場合であっても、前輪10FL,10FRの異μ路への乗り移りが検知されたときには、実油圧制動トルクTorealに応じて(つまり、実油圧制動トルクTorealの応答遅れを考慮して)要求全制動トルクTareqを満足させる後輪10RL,10RRの要求モータトルクTmreqが出力されるので、前輪10FL,10FRの異μ路乗り移り時における後輪10RL,10RRの要求全制動トルクTareqに対する実全制動トルクTarealの過不足や応答遅れを防ぐことができる。
以上示した如く、本実施例1の制駆動力制御装置によれば、夫々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRの油圧制動トルクToを一定の値(最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminの中間値)に保った状態で夫々のモータ31FL,31FR,31RL,31RRのモータトルクTmを増減させているので、そのモータトルクTmを回生側と力行側の双方にて同一の制御幅で増減させることができる。これが為、モータトルク出力限界値Tmlimまではその双方に対して均等にモータトルクTmを増減制御することによって対応することができ、応答性に優れた精度の良いABS制御を行うことができる。即ち、この制駆動力制御装置においては、モータトルクTmの制御幅(回生側及び力行側への余裕代)を拡大することができ、これにより、要求全制動トルクTareqの変化に対してのモータトルクTmの制御範囲を拡大することができる。
また、そのような最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminの中間値に要求油圧制動トルクToreqを設定するので、モータトルクTmの制御幅を最大にすることができ、路面の摩擦係数の変化に応じた要求全制動トルクTareqの変動に対してのモータトルクTmの制御範囲を更に拡大することができる。
また、上述した図2に示す如く出力し得るモータトルクTmはモータ回転数の上昇に伴って小さくなっていくが、本実施例1は回生側と力行側のモータトルクTmの制御幅を均等にしているので、より高回転(換言すれば、より高い車速)まで回生側と力行側の双方に対して均等に対応することができる。
更に、最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminが算出される度に要求油圧制動トルクToreqの設定値を更新するので、路面の摩擦係数の変化に応じてモータトルクTmの制御幅(回生側及び力行側への余裕代)を最適なものへと調節することができる。
また更に、後輪10RL,10RRについては、異μ路を検知した場合、その異μ路へと実際に乗り移る前から乗り移り後の路面の摩擦係数に応じて油圧制動トルクToを増減させておき、実際に乗り移ったときの要求全制動トルクTareqに対する実全制動トルクTarealの過不足や応答遅れを防いでいる。つまり、本実施例1の制駆動力制御装置は、異μ路へと実際に乗り移ったときの後輪10RL,10RRの制動力を適切な値(要求全制動トルクTareq)に制御することができる。従って、この制駆動力制御装置によれば、異μ路へと実際に乗り移ったときの後輪10RL,10RRのスリップや制動力不足を防ぎ、異μ路乗り移り時の車輌の挙動を安定状態のまま保ち続けることができる。また、その後輪10RL,10RRの油圧制動トルクToの増減時から暫しの間(即ち、油圧制動トルクToの応答遅れが解消されるまで)は、実油圧制動トルクTorealに応じて要求全制動トルクTareqを満たすモータトルクTmを出力させ、これにより乗り移り前の要求全制動トルクTareqに対する実全制動トルクTarealの過不足や応答遅れを防いでいるので、増減制御直後の車輌の挙動についても安定状態のまま保ち続けさせることが可能になる。
次に、本発明に係る制駆動力制御装置の実施例2を図9及び図10に基づいて説明する。
前述した実施例1の制駆動力制御装置においては、後輪10RL,10RRについての異μ路乗り移りに関する制動動作実行時(具体的には、前輪10FL,10FRの異μ路乗り移り時における後輪10RL,10RRの制動動作実行時)に要求油圧制動トルクToreqが一度に大きく増減させられてしまう場合がある。そして、このような場合には、その後輪10RL,10RRのモータ31RL,31RRの要求出力(要求モータトルクTmreq)がモータ回生トルク出力限界値Tm1limを超えてしまうことがあるので、その際に後輪10RL,10RRの油圧制動トルクToを増減させて要求全制動トルクTareqを満足させる必要がある。
ここで、実施例1においても説明したように増減させた際の油圧制動トルクToには応答遅れがあり、この場合に応答遅れを吸収して後輪10RL,10RRで要求全制動トルクTareqを適切に発生させる為には、実施例1の如く実油圧制動トルクTorealに合わせて要求モータトルクTmreqを調節しなければならない。しかしながら、既に後輪10RL,10RRのモータ31RL,31RRの要求出力がモータ回生トルク出力限界値Tm1limに達してしまっているときには、モータ31RL,31RR側で油圧制動トルクToの応答遅れを吸収することができず、上記の場合に実全制動トルクTarealの過不足や応答遅れが発生してしまう可能性がある。
そこで、本実施例2の制駆動力制御装置は、前述した実施例1の制駆動力制御装置において、前輪10FL,10FRの異μ路乗り移り時における後輪10RL,10RRの油圧制動トルクToの変動幅の最大値を規定し、一度に大きく要求油圧制動トルクToreqが増減されないように、つまり、後輪10RL,10RRのモータ31RL,31RRがモータ回生トルク出力限界値Tm1limを超えて使用されないように構成する。その油圧制動トルクToの変動幅とは、高μ路から低μ路への乗り移りであれば油圧制動トルクToの減少幅(減少量)のことを指し、低μ路から高μ路への乗り移りであれば油圧制動トルクToの増加幅(増加量)のことを指す。
具体的に、本実施例2においては、実施例1の変化後油圧制動トルクToch(以下、ここでは「第1変化後油圧制動トルクToch1」という。)とは別の変化後油圧制動トルク(以下、「第2変化後油圧制動トルク」という。)Toch2も求め、これらの大小関係に応じて何れかの変化後油圧制動トルクを後輪10RL,10RRの要求油圧制動トルクToreqとして設定する。尚、以下に例示する制動動作においては未だ要求油圧制動トルクToreqが確定しておらず暫定要求油圧制動トルクToproとして演算されているので、ここでは、その暫定要求油圧制動トルクToproとして設定される。
その第1変化後油圧制動トルクToch1は、実施例1の変化後油圧制動トルクTochと同様に、変化させる直前の要求油圧制動トルクToreq(暫定要求油圧制動トルクTopro)と油圧制動トルク変化量AToとから下記の式8を用いて求める。
Toch1=Topro+ATo … (8)
一方、その第2変化後油圧制動トルクToch2は、後輪10RL,10RRの最大全制動トルクTamaxとモータ回生トルク出力限界値Tm1limとから下記の式9を用いて求める。その最大全制動トルクTamaxは、直前に求められたもの(即ち、主記憶装置等に格納されている最新のもの)であってもよく、現在のABS制御実行中の中で最も大きいものやこれらの平均であってもよい。
Toch2=Tamax−Tm1lim … (9)
つまり、この第2変化後油圧制動トルクToch2とは後輪10RL,10RRで最大の回生制動力が働いているときの油圧制動トルクToを表しており、本実施例2においては、この第2変化後油圧制動トルクToch2を後輪10RL,10RRの油圧制動トルクToの変動幅の最大値(閾値)と既定することによって、前輪10FL,10FRの異μ路乗り移り時に後輪10RL,10RRのモータ31RL,31RRがモータ回生トルク出力限界値Tm1limを超えて使用されないようにする。
以下に、本実施例2の制駆動力制御装置における後輪10RL,10RRの制動動作について説明する。本実施例2は、前述した実施例1における図3のステップST65の後輪10RL,10RRに関する詳細な演算処理動作と判定処理動作(即ち、図6のフローチャートに示す後輪10RL,10RRの要求油圧制動トルクToreqと要求モータトルクTmreqの設定動作)を変更したものであり、その変更点について図9のフローチャート及び図10のタイムチャートに基づき説明する。つまり、ここでも、前輪10FL,10FR側で路面の摩擦係数変化が検知されるまでは実施例1のときと同様にして後輪10RL,10RRの制動動作が実行される。一方、その摩擦係数変化の検知後においては、実施例1の図6のステップST100〜ST107を図9のステップST100〜ST107へと置き換えた制動動作が実行されるのみである。これが為、以下においては、その置換点についてのみ低μ路への乗り移り時を例に挙げて詳しく説明する。
ここで、その図9のフローチャートと図10のタイムチャートは、左右何れか一方の後輪10RL(10RR)に対しての制御動作を示したものであり、これと同様の制御動作が他方の後輪10RL(10RR)に対しても別個独立に実行される。ここでは、各々の後輪10RL,10RRに対して同じ制御動作が実行されるものとして例示する。
先ず、本実施例2のブレーキ・モータ統合ECU41は、図9のフローチャートに示す如く、その路面摩擦係数変化検知手段41hによって前輪10FL,10FRが低μ路に乗り移ったのか否かを判断する(ステップST100)。
そして、そのステップST100にて低μ路への乗り移りが無いと判断された場合、ブレーキ・モータ統合ECU41は、実施例1のときと同様にステップST110へと進み、後輪10RL,10RRの要求油圧制動トルクToreqと要求モータトルクTmreqの設定動作を行う(ステップST110〜ST140)。
一方、そのステップST100にて低μ路への乗り移りと判断された場合、ブレーキ・モータ統合ECU41の要求油圧制動トルク設定手段41eは、実施例1のときと同様にして、後輪10RL(10RR)の油圧制動トルク変化量AToを求めると共に(ステップST101)、その後輪10RL(10RR)の第1変化後油圧制動トルクToch1を求める(ステップST102)。
また、その要求油圧制動トルク設定手段41eは、後輪10RL(10RR)についてのステップST25で求めた最大全制動トルクTamaxとモータ回生トルク出力限界値Tm1limとを上記式9に代入し、第2変化後油圧制動トルクToch2を求める(ステップST103)。
しかる後、要求油圧制動トルク設定手段41eは、第1変化後油圧制動トルクToch1が第2変化後油圧制動トルクToch2以上であるのか否かについて判断する(ステップST104)。つまり、このステップST104においては、第1変化後油圧制動トルクToch1が上述した後輪10RL,10RRの油圧制動トルクToの変動幅の範囲内にあるのか否かについて判断される。
そして、この要求油圧制動トルク設定手段41eは、第1変化後油圧制動トルクToch1が第2変化後油圧制動トルクToch2以上になっていれば、この第1変化後油圧制動トルクToch1を後輪10RL(10RR)の暫定要求油圧制動トルクToproとして設定し(ステップST105)、その第1変化後油圧制動トルクToch1が第2変化後油圧制動トルクToch2よりも小さければ、その第2変化後油圧制動トルクToch2を後輪10RL(10RR)の暫定要求油圧制動トルクToproとして設定する(ステップST106)。即ち、本実施例2においては、第1変化後油圧制動トルクToch1が後輪10RL,10RRの油圧制動トルクToの変動幅の範囲内にあれば、油圧制動トルクToが第1変化後油圧制動トルクToch1となるように制御し、その変動幅を第1変化後油圧制動トルクToch1が超えていれば、油圧制動トルクToがその変動幅の最大値を示す第2変化後油圧制動トルクToch2となるように制御する。
また、本実施例2においても、後輪10RL(10RR)の暫定要求モータトルクTmproについては、実施例1と同様に実油圧制動トルクTorealと要求全制動トルクTareqとから求めて設定する(ステップST107)。
本実施例2のブレーキ・モータ統合ECU41は、このようにして異μ路へ乗り移る前の後輪10RL(10RR)の暫定要求油圧制動トルクToproと暫定要求モータトルクTmproを改めて設定し直し、ステップST110以降の演算処理と判定処理へと進む(ステップST110〜ST140)。このステップST110以降の演算処理と判定処理は、前述した実施例1のときと同様にして実行される。
従って、本実施例2においては、第1変化後油圧制動トルクToch1が後輪10RL,10RRの油圧制動トルクToの変動幅の範囲内にあれば、実施例1と同じ要求油圧制動トルクToreq(=第1変化後油圧制動トルクToch1)と要求モータトルクTmreqが出力されて要求全制動トルクTareqが発生する。これが為、本実施例2においても、後輪10RL,10RRが実際に低μ路へと乗り移ったときには、後輪10RL,10RRの要求油圧制動トルクToreqの変動を小さく又は零に抑えることができるようになるので、その乗り移り直後の実全制動トルクTarealの過不足や応答遅れを防ぐことができる。
一方、本実施例2においては、第1変化後油圧制動トルクToch1が後輪10RL,10RRの油圧制動トルクToの変動幅を超えている場合に、油圧制動トルクToの制御を一旦小さな変動幅に留めておき、その変動後の油圧制動トルクToを次に最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminが算出されるまで保持させる。これにより、前輪10FL,10FRの乗り移り時における後輪10RL,10RRの油圧制動トルクToの変動は、後輪10RL,10RRのモータ31RL,31RRがモータ回生トルク出力限界値Tm1limを超えない範囲内で図10に示す如く小さく抑えられる。つまり、ここでは、その乗り移り時における後輪10RL,10RRの実全制動トルクTarealの過剰な減少を抑制することができる。従って、本実施例2においては、後輪10RL,10RRの実油圧制動トルクTorealの応答遅れを低く抑えて後輪10RL,10RRのモータ31RL,31RRで確実に吸収させることができるようになるので、実全制動トルクTarealの過不足や応答遅れを回避することができる。
更に、後輪10RL,10RRが実際に低μ路へと乗り移ったときには、図10に示す如く再び油圧制動トルクToを変動させなければならない可能性が増すが、既に一度油圧制動トルクToを減少させているので、このときの油圧制動トルクToの変動を小さく抑えることができる。従って、このときには、例えば、実全制動トルクTarealの過不足や応答遅れの発生を車輌の挙動変化に影響を与えない程度にまで抑制することができる。尚、このときの後輪10RL(10RR)のモータトルクTmを実油圧制動トルクTorealと要求全制動トルクTareqとに基づき出力させてもよく、このようにすることで、このときの後輪10RL(10RR)における実全制動トルクTarealの過不足や応答遅れの発生を効果的に回避することができるようになる。
ところで、高μ路への乗り移りの場合には、後輪10RL,10RRが実際に乗り移った際に要求全制動トルクTareqを増加させるので、これに合わせた制動動作を行えばよく、これにより、前輪10FL,10FRの乗り移り時における後輪10RL,10RRの実油圧制動トルクTorealの過剰な増加を抑制し、この乗り移り時の実油圧制動トルクTorealの応答遅れを低く抑えることができる。尚、その場合には、上記図9のステップST103において下記の式10に置き換えて第2変化後油圧制動トルクToch2を演算する。
Toch2=Tamax+Tm1lim … (10)
以上示した如く、本実施例2の制駆動力制御装置によれば、実施例1と同様の効果を奏するのみならず、後輪10RL,10RRが実際に異μ路へと乗り移ったときの車輌の挙動をより適切に安定状態へと導くことができるようになる。
次に、本発明に係る制駆動力制御装置の実施例3を図11及び図12に基づいて説明する。
本実施例3の制駆動力制御装置は、前述した実施例1,2の内の何れか1つの制駆動力制御装置においてブレーキ・モータ統合ECU41の要求油圧制動トルク設定手段41eを一部変更し、それ以外については各実施例1,2に合わせて夫々構成したものである。
ここで、前述した実施例1,2においては、後輪10RL,10RRの異μ路への乗り移りに関する制御時を除き、最新の最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminが算出される度に一定に保持している要求油圧制動トルクToreqの更新を行っている。しかしながら、油圧制動トルクToの増減制御は、モータ31FL,31FR,31RL,31RRのモータトルクTmを増減制御する場合に比べてそのトルク値の出力精度や応答性に劣るので、要求油圧制動トルクToreqの更新を頻繁に実行することは好ましくない。
そこで、本実施例3にあっては、可能な限り要求油圧制動トルクToreqの更新処理を行わずに済む制御性の良好な制駆動力制御装置を構成する。
具体的に、本実施例3にあっては、その要求油圧制動トルクToreqの更新処理の要否を判断する閾値(以下、「要求油圧制動トルク更新判断閾値」という。)を設定し、これと暫定要求油圧制動トルクToproとを比較させるよう要求油圧制動トルク設定手段41eを構成する。
ここで、本実施例3の要求油圧制動トルク更新判断閾値としては、各モータ31FL,31FR,31RL,31RRのモータトルク出力限界値Tmlim(モータ回生トルク出力限界値Tm1lim、モータ力行トルク出力限界値Tm2lim)に対して夫々に所定の余裕代(モータ余裕トルク)を持たせたモータトルクTmの値を用いる。この要求油圧制動トルク更新判断閾値Tmbは、モータトルク出力限界値Tmlimに対する所定の割合により求められた値として定めてもよく、モータトルク出力限界値Tmlimから所定の余裕代を減算した値として定めてもよい。
例えば、図12に示す如く、モータ回生トルク出力限界値Tm1limから力行側へと所定の余裕代を持たせた値を回生側の要求油圧制動トルク更新判断閾値(以下、「回生側要求油圧制動トルク更新判断閾値」という。)Tm1bとして設定し、モータ力行トルク出力限界値Tm2limから回生側へと所定の余裕代を持たせた値を力行側の要求油圧制動トルク更新判断閾値(以下、「力行側要求油圧制動トルク更新判断閾値」という。)Tm2bとして設定する。ここでは、その回生側要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm1bを正の値とし、力行側要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm2bを負の値とし、夫々の絶対値が同一となるようにしている。
本実施例3にあっては、暫定要求モータトルクTmproが回生側要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm1bと力行側要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm2bとの間にある限り、要求油圧制動トルクToreqを更新させずに一定に保ち続けさせる。
一方、その暫定要求モータトルクTmproが回生側要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm1b以上になった場合、又は力行側要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm2b以下になった場合には、要求油圧制動トルクToreqを更新させる。これが為、そのような状況になった場合には、その後、新たな最小全制動トルクTaminが算出された際に、主記憶装置等に記憶されている要求油圧制動トルク既算値Toreqを削除するよう要求油圧制動トルク設定手段41eを構成する。ここでいう要求油圧制動トルク既算値Toreqとは、前述した式2に基づき算出されて最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminの中間値に設定された要求油圧制動トルクToreqのことをいい、後述するが如く要求油圧制動トルクToreqとして設定されるモータトルク出力限界値Tmlim等は含まない。
以下に、上述したが如く構成した本実施例3の制駆動力制御装置の制動動作について説明する。本実施例3は、前述した実施例1,2における図3のステップST65の詳細な演算処理動作と判定処理動作(要求油圧制動トルクToreqと要求モータトルクTmreqの設定動作)を変更したものであり、その変更点について図11のフローチャート及び図12のタイムチャートに基づき説明する。
ここで、その図11のフローチャートと図12のタイムチャートは、各車輪10FL,10FR,10RL,10RRの内の何れか1輪に対しての制御動作(後輪10RL,10RRの異μ路への乗り移りに関する部分を除く)を例示したものであり、これと同様の制御動作が全ての車輪10FL,10FR,10RL,10RRに対して別個独立に実行される。ここでは、その各車輪10FL,10FR,10RL,10RRに対して同じ制御動作が実行されるものとして例示する。
以下においては、前輪10FL,10FRを例に挙げて説明を行う。尚、後輪10RL,10RRの異μ路乗り移りに関する制動動作については、前述した実施例1,2と同様にして実行されるものであり、その前後において以下に示す本実施例3の制動動作を織り込めばよいだけなので、ここでの説明は省略する。
先ず、本実施例3のブレーキ・モータ統合ECU41は、その要求油圧制動トルク設定手段41eにより、前輪10FL(10FR)のモータ31FL(31FR)についての要求油圧制動トルク更新判断閾値Tmbを算出する(ステップST210)。ここでは、その要求油圧制動トルク更新判断閾値Tmbとして回生側要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm1bと力行側要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm2bとが求められる。
そして、その要求油圧制動トルク設定手段41eは、図3のステップST60で求めた暫定要求モータトルクTmproが上記ステップST210で求めた回生側要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm1b以上であるか否か判定する(ステップST215)。
このステップST215にて否定判定が為された場合、次に、要求油圧制動トルク設定手段41eは、その暫定要求モータトルクTmproが上記ステップST210で求めた力行側要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm2b以下であるか否か判定する(ステップST220)。
そして、このステップST220にて否定判定が為された場合、この要求油圧制動トルク設定手段41eは、主記憶装置等に前輪10FL(10FR)の要求油圧制動トルク既算値Toreqが記憶されているか否か判定する(ステップST225)。
ここで、その要求油圧制動トルク既算値Toreqが存在していなければ、この要求油圧制動トルク設定手段41eは、図3のステップST50で求めた暫定要求油圧制動トルクToproを前輪10FL(10FR)の要求油圧制動トルクToreqとして設定し(ステップST230)、更に、要求モータトルク設定手段41fは、ステップST60で求めた暫定要求モータトルクTmproを前輪10FL(10FR)の要求モータトルクTmreqとして設定する(ステップST235)。これにより、図12に示す如く、前輪10FL(10FR)の要求油圧制動トルクToreqが最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminの中間値に設定される。ここでは、主記憶装置等に未だ要求油圧制動トルクToreqの情報(要求油圧制動トルク既算値Toreq)が存在していなければ、その新たに設定された要求油圧制動トルクToreqを要求油圧制動トルク既算値Toreqとして主記憶装置等に記憶させ、既に要求油圧制動トルクToreqの情報が存在していれば、その新たな要求油圧制動トルクToreqへと要求油圧制動トルク既算値Toreqを置き換える。
尚、その主記憶装置等に記憶された要求油圧制動トルク既算値Toreqは、上記ステップST215にて暫定要求モータトルクTmproが回生側要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm1b以上になった場合、又は上記ステップST220にて力行側要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm2b以下になった場合で、その後、新たな最小全制動トルクTaminが算出された際に要求油圧制動トルク設定手段41eに削除させるものとする。
一方、上記ステップST225にて要求油圧制動トルク既算値Toreqが存在していれば、要求油圧制動トルク設定手段41eは、その要求油圧制動トルク既算値Toreqを前輪10FL(10FR)の要求油圧制動トルクToreqとして設定する(ステップST240)。そして、要求モータトルク設定手段41fは、その要求油圧制動トルクToreqと図3のステップST15で求めた要求全制動トルクTareqを下記の式11に代入して要求モータトルクTmreqの設定を行う(ステップST245)。これにより、図12に示す如く、新たな最小全制動トルクTaminが求められたとしても、要求油圧制動トルクToreqが前回から更新されないようになる。
Tmreq=Tareq−Toreq … (11)
更に、上記ステップST215にて肯定判定が為された場合、要求油圧制動トルク設定手段41eは、暫定要求モータトルクTmproがモータ回生トルク出力限界値Tm1lim以上であるか否か判定する(ステップST250)。また、上記ステップST220にて肯定判定が為された場合、その要求油圧制動トルク設定手段41eは、その暫定要求モータトルクTmproがモータ力行トルク出力限界値Tm2lim以下であるか否か判定する(ステップST255)。
そして、この要求油圧制動トルク設定手段41eは、そのステップST250又はステップST255にて否定判定が為された場合に上記ステップST225へと進み、要求油圧制動トルク既算値Toreqの有無に応じて要求油圧制動トルクToreqを設定する。これにより、かかる場合には、モータトルクTmがモータ回生トルク出力限界値Tm1lim又はモータ力行トルク出力限界値Tm2limに達するまで、回生側要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm1b又は力行側要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm2bを超えて要求モータトルクTmreqが設定される。そして、かかる場合には、次に最小全制動トルクTaminが算出された際に、新たな最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminの中間値に要求油圧制動トルクToreqが更新される。
ここで、上記ステップST250又はステップST255にて肯定判定が為された場合には、モータトルクTmを増減制御させるのみで要求全制動トルクTareqに対応しきれない。例えば、車輌が走行している路面の摩擦係数(路面μ)が変化すると、モータトルクTmがモータトルク出力限界値Tmlimに達してしまい、そのモータトルクTmを増減させるのみでは路面の摩擦係数の変化に伴い急変する要求全制動トルクTareqを発生させることができなくなってしまう。
そこで、かかる場合には、要求全制動トルクTareqの不足分又は余剰分について油圧制動トルクToを変化させることで対応させる。
具体的に、上記ステップST250にて肯定判定が為された場合、要求モータトルク設定手段41fは、モータ回生トルク出力限界値Tm1limを前輪10FL(10FR)の要求モータトルクTmreqとして設定する(ステップST260)。また、上記ステップST255にて肯定判定が為された場合、その要求モータトルク設定手段41fは、モータ力行トルク出力限界値Tm2limを前輪10FL(10FR)の要求モータトルクTmreqとして設定する(ステップST265)。
そして、要求油圧制動トルク設定手段41eは、そのステップST260又はステップST265で設定した要求モータトルクTmreqとステップST15で求めた要求全制動トルクTareqとを上述した式4に代入して前輪10FL(10FR)の要求油圧制動トルクToreqを算出する(ステップST270)。
このようにして前輪10FL(10FR)の要求油圧制動トルクToreqと要求モータトルクTmreqの設定が行われた後、ブレーキ・モータ統合ECU41は、図3のステップST70に進み、油圧制動トルク制御手段24とモータ制御手段32に対してその要求油圧制動トルクToreqと要求モータトルクTmreqを夫々前輪10FL(10FR)に発生させるよう指示する。
本実施例3においても、ブレーキ・モータ統合ECU41は、上述した演算処理と判定処理をABS制御実行中に繰り返す。そして、このブレーキ・モータ統合ECU41は、要求モータトルクTmreqが回生側要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm1bと力行側要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm2bとの間にある限り、最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminの中間値に要求油圧制動トルクToreqを設定し、新たな最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminが求められたとしても要求油圧制動トルクToreqを更新させない。つまり、要求油圧制動トルクToreq(油圧制動トルクTo)は、上述したような所定の条件を満たさない限り図12に示す如く一定の値に保持される。
以上示した如く、本実施例3の制駆動力制御装置によれば、頻繁に要求油圧制動トルクToreqの値の更新がされなくなる。これが為、各車輪10FL,10FR,10RL,10RRに対して要求全制動トルクTareqを発生させる際には、その多くの場面(後輪10RL,10RRの異μ路への乗り移りに関する部分を除く)において出力精度や応答性に優れるモータ31FL,31FR,31RL,31RRのモータトルクTmの増減制御により対応させることができる。これにより、本実施例3の制駆動力制御装置は、各車輪10FL,10FR,10RL,10RRの全制動トルクTaを要求全制動トルクTareqに応じて精度良く発生させることができるようになり、更に、その発生時の応答性も向上させることができるようにもなるので、前述した実施例1,2と同様の効果をより有用なものへとならしめることが可能になる。
尚、本実施例3にあっては回生側要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm1b及び力行側要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm2bを用いて要求油圧制動トルクToreqの更新要否を判断させたが、この要求油圧制動トルクToreqの更新要否は、例えば、その回生側要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm1b及び力行側要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm2bに関連するモータ余裕トルクTmmarを用いて判断してもよい。
かかる場合、回生側のモータ余裕トルクTm1marは、モータ回生トルク出力限界値Tm1limから回生側要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm1bを減算した値と同値である(Tm1mar=Tm1lim−Tm1b)。これが為、かかる場合のステップST215の判定処理においては、その変形式(Tm1b=Tm1lim−Tm1mar)を代入したもの(Tmpro≧Tm1lim−Tm1mar)により更新要否の判断が為される。
一方、力行側のモータ余裕トルクTm2marは、モータ力行トルク出力限界値Tm2limから力行側要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm2bを減算した値と同値である(Tm2mar=Tm2lim−Tm2b)。これが為、かかる場合のステップST220の判定処理においては、その変形式(Tm2b=Tm2lim−Tm2mar)を代入したもの(Tmpro≦Tm2lim−Tm2mar)により更新要否の判断が為される。
次に、本発明に係る制駆動力制御装置の実施例4を図13及び図14に基づいて説明する。
本実施例4の制駆動力制御装置は、前述した各実施例1〜3の内の何れか1つの制駆動力制御装置においてブレーキ・モータ統合ECU41の要求油圧制動トルク設定手段41eを一部変更し、それ以外については各実施例1〜3に合わせて夫々構成したものである。
具体的に、本実施例4は、実施例3において例示した回生側要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm1bと力行側要求油圧制動トルク更新判断閾値Tm2bを用いずとも可能な限り要求油圧制動トルクToreqの更新処理を行わずに済むよう構成したものである。
そこで、本実施例4の要求油圧制動トルク設定手段41eには、先ず、要求モータトルクTmreq(演算処理時においては暫定要求モータトルクTmpro)に対するモータトルク出力限界値Tmlim(モータ回生トルク出力限界値Tm1lim、モータ力行トルク出力限界値Tm2lim)までの余裕代(以下、「モータ余裕トルク」という。)Tmmarを用いて要求油圧制動トルクToreqの更新処理の要否を判断させる。
例えば、そのモータ余裕トルクTmmarとしては、ABS制御中におけるモータ31FL,31FR,31RL,31RRのモータトルクTmの最大値(以下、「最大モータトルク」という。)Tmmaxを求め、この最大モータトルクTmmaxを下記の式12の如くモータトルク出力限界値Tmlimから減算した値を用いる。
Tmmar=Tmlim−Tmmax … (12)
ここで、そのモータトルク出力限界値Tmlimと最大モータトルクTmmaxは夫々に回生側と力行側の値を有しており、これが為、具体的には下記の式13,14を用いて別個に回生側と力行側のモータ余裕トルクTmmarを求める。その式13に示す「Tm1mar」は回生側モータ余裕トルクを表し、「Tm1max」は回生側の最大モータトルク(以下、「最大モータ回生トルク」という。)を表している。また、その式14に示す「Tm2mar」は力行側モータ余裕トルクを表し、「Tm2max」は力行側の最大モータトルク(以下、「最大モータ力行トルク」という。)を表している。ここでは、その最大モータ回生トルクTm1maxを正の値とし、最大モータ力行トルクTm2maxを負の値としている。
Tm1mar=Tm1lim−Tm1max … (13)
Tm2mar=Tm2lim−Tm2max … (14)
本実施例4にあっては、要求全制動トルクTareqが最大全制動トルクTamaxに回生側モータ余裕トルクTm1marを加算した値(Tamax+Tm1mar)と最小全制動トルクTaminに力行側モータ余裕トルクTm2marを加算した値(Tamin+Tm2mar)との間にある場合に、要求油圧制動トルクToreqを更新させずに一定に保ち続けさせるよう要求油圧制動トルク設定手段41eを構成する。
一方、この要求油圧制動トルク設定手段41eは、要求全制動トルクTareqがその「Tamax+Tm1mar」以上となった場合、又は要求全制動トルクTareqがその「Tamin+Tm2mar」以下となった場合に、要求油圧制動トルクToreqを更新させるよう構成する。ここでは、そのような状況になった後、新たな最小全制動トルクTaminが算出された際に、主記憶装置等に記憶されている要求油圧制動トルク既算値Toreqを削除するよう要求油圧制動トルク設定手段41eを構成する。ここでいう要求油圧制動トルク既算値Toreqとは、前述した式2に基づき算出されて設定された要求油圧制動トルクToreqのことをいい、後述するが如く要求油圧制動トルクToreqとして設定されるモータトルク出力限界値Tmlim等は含まない。
以下に、上述したが如く構成した本実施例4の制駆動力制御装置の制動動作について説明する。本実施例4は、前述した実施例1〜3における図3のステップST65の詳細な演算処理動作と判定処理動作(要求油圧制動トルクToreqと要求モータトルクTmreqの設定動作)を変更したものであり、その変更点について図13のフローチャート及び図14のタイムチャートに基づき説明する。
ここで、その図13のフローチャートと図14のタイムチャートは、各車輪10FL,10FR,10RL,10RRの内の何れか1輪に対しての制御動作(後輪10RL,10RRの異μ路への乗り移りに関する部分を除く)を例示したものであり、これと同様の制御動作が全ての車輪10FL,10FR,10RL,10RRに対して別個独立に実行される。ここでは、その各車輪10FL,10FR,10RL,10RRに対して同じ制御動作が実行されるものとして例示する。
以下においては、前輪10FL,10FRを例に挙げて説明を行う。尚、後輪10RL,10RRの異μ路乗り移りに関する制動動作については、前述した実施例1〜3と同様にして実行されるものであり、その前後において以下に示す本実施例4の制動動作を織り込めばよいだけなので、ここでの説明は省略する。また、その図13に示すステップST225〜ST270までの演算処理及び判定処理は、図11のフローチャートのステップST225〜ST270までと同じである。
ここで、本実施例4におけるブレーキ・モータ統合ECU41の要求油圧制動トルク設定手段41eは、要求全制動トルクTareqが「Tamax+Tm1mar」以上になった場合、又は要求全制動トルクTareqがその「Tamin+Tm2mar」以下になった場合、その後(換言すれば、モータトルクTmがモータトルク出力限界値Tmlimに達した後)、新たな最小全制動トルクTaminが算出された際に主記憶装置等に記憶されている要求油圧制動トルク既算値Toreqを削除している。
先ず、本実施例4のブレーキ・モータ統合ECU41は、その要求油圧制動トルク設定手段41eにより、上述した式13,14を用いて回生側モータ余裕トルクTm1mar及び力行側モータ余裕トルクTm2marを算出する(ステップST212)。
このステップST212においては、図3のステップST25,ST35にて最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminとが求められた各々の時点における前輪10FL(10FR)の暫定要求モータトルクTmproを夫々最大モータ回生トルクTm1max,最大モータ力行トルクTm2maxとし、これらを上記式13,14に代入している。
続いて、その要求油圧制動トルク設定手段41eは、図3のステップST15で求めた要求全制動トルクTareqが図3のステップST25で求めた最大全制動トルクTamaxと上記の回生側モータ余裕トルクTm1marとを加算した値以上で有るか否か(Tareq≧Tamax+Tm1mar)を判定する(ステップST217)。
ここで、否定判定が為されたときは、次に、その要求全制動トルクTareqが図3のステップST35で求めた最小全制動トルクTaminに上記の力行側モータ余裕トルクTm2marを加算した値以下で有るか否か(Tareq≦Tamin+Tm2mar)を判定する(ステップST222)。
そして、このステップST222にて否定判定が為された場合、この要求油圧制動トルク設定手段41eは、ステップST225に進み、要求油圧制動トルク既算値Toreqの有無に応じた前輪10FL(10FR)の要求油圧制動トルクToreqと要求モータトルクTmreqを設定する。従って、そのステップST225にて要求油圧制動トルク既算値Toreqが存在しているとの判定がされた場合には、新たな最小全制動トルクTaminが求められたとしても、前輪10FL(10FR)の要求油圧制動トルクToreqが前回から更新されない。一方、そのステップST225にて否定判定が為された場合には、前輪10FL(10FR)の要求油圧制動トルクToreqが新たな最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminの中間値に設定されて更新される。
また、本実施例4の要求油圧制動トルク設定手段41eは、上記ステップST217にて肯定判定が為された場合に、ステップST250に進んで暫定要求モータトルクTmproがモータ回生トルク出力限界値Tm1lim以上であるか否かを判定し、上記ステップST222にて肯定判定が為された場合に、ステップST255に進んで暫定要求モータトルクTmproがモータ力行トルク出力限界値Tm2lim以下であるか否かを判定する。そして、その夫々の判定結果に応じて前述した実施例3のときと同様に前輪10FL(10FR)の要求油圧制動トルクToreqと要求モータトルクTmreqを設定する。
従って、そのステップST250又はステップST255にて否定判定が為された場合には、要求油圧制動トルク既算値Toreqの有無に応じて上記と同様に要求油圧制動トルクToreqの更新又は非更新が決められる。一方、この要求油圧制動トルク設定手段41eは、上記ステップST250又はステップST255にて肯定判定が為された場合には、要求油圧制動トルクToreqが新たなものへと更新される。
この本実施例4のブレーキ・モータ統合ECU41は、上述した演算処理と判定処理をABS制御実行中に繰り返し、図14に示す如く、要求全制動トルクTareqが「Tamax+Tm1mar」と「Tamin+Tm2mar」との間にある限り、新たな最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminが求められたとしても要求油圧制動トルクToreqを更新させない。
このように、本実施例4の制駆動力制御装置においても、要求油圧制動トルクToreqの値が頻繁に更新されることはない。これが為、本実施例4の制駆動力制御装置は、モータ31FL,31FR,31RL,31RRのモータトルクTmの増減制御によって要求全制動トルクTareqの変化に対応させ、全制動トルクTaを精度良く且つ応答性良く発生させることができ、前述した各実施例1〜3と同様の効果を得ることが可能になる。
次に、本発明に係る制駆動力制御装置の実施例5を図15に基づいて説明する。
本実施例5の制駆動力制御装置は、前述した各実施例1〜3の内の何れか1つの制駆動力制御装置においてブレーキ・モータ統合ECU41の要求油圧制動トルク設定手段41eを一部変更し、それ以外については各実施例1〜3に合わせて夫々構成したものである。
近年の車輌においては、バッテリ33の電力の用途は多岐に渡っており、その消費電力は増加の一途を辿っている。このことは本実施例5の車輌においても例外ではなく、そのバッテリ33の蓄電量が少ないときは、各モータ31FL,31FR,31RL,31RRのモータ回生トルクを増加させ、バッテリ33への充電量を増やすことが好ましい。
一方、そのバッテリ33の蓄電量が多く、それ以上充電できないときには、各モータ31FL,31FR,31RL,31RRのモータ力行トルクを増加させ、無駄なバッテリ33への電力供給を抑制することが好ましい。
そこで、本実施例5にあっては、バッテリ33の蓄電量に基づいて油圧制動トルクToを増減させ、バッテリ33の蓄電量を常に最適な状態に保たせるよう要求油圧制動トルク設定手段41eを構成する。
具体的に、本実施例5の要求油圧制動トルク設定手段41eには、バッテリ33の蓄電量に応じて暫定要求油圧制動トルクToproの補正値(以下、「バッテリ補正値」という。)Tobatの算出を行うバッテリ補正値演算機能を設ける。そして、この要求油圧制動トルク設定手段41eは、下記の式15を用いて、最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminの中間値からバッテリ補正値Tobatに応じて暫定要求油圧制動トルクToproを補正させるよう構成する。
Topro={(Tamax+Tamin)/2}+Tobat … (15)
ここで、このバッテリ補正値Tobatは、バッテリ容量や車輌側の消費電力量等に応じて適宜設定する。
例えば、バッテリ33の蓄電量が車輌において必要とされる基準値又は基準の範囲内にあれば、バッテリ補正値Tobatを「0」に設定して、実際上は補正がされないようにする。
また、このバッテリ補正値Tobatは、その基準値又は基準の範囲内に対してバッテリ33の蓄電量が少なく、充電を要するときであれば、モータ回生トルクが多くなるよう暫定要求油圧制動トルクToproを減少させる負の値に設定する。
一方、このバッテリ補正値Tobatは、その基準値又は基準の範囲内に対してバッテリ33の蓄電量が多く、それ以上充電できないときには、モータ力行トルクが多くなるよう暫定要求油圧制動トルクToproを増加させる正の値に設定する。
上述したが如く構成した本実施例5の制駆動力制御装置においては、次の様に制御が行われる。尚、本実施例5においては、暫定要求油圧制動トルクToproの演算処理に係る部分以外は前述した各実施例1〜4と同じであるので、その相違点のみについて説明し、他は省略する。ここでは、実施例1の前輪10FL(10FR)の制動動作を基にしたものについて例示する。
本実施例5のブレーキ・モータ統合ECU41は、その要求油圧制動トルク設定手段41eが暫定要求油圧制動トルクToproを求める前に、バッテリ33の蓄電量に応じてバッテリ補正値Tobatを求める。
そして、その要求油圧制動トルク設定手段41eは、そのバッテリ補正値Tobatと先に求めた最大全制動トルクTamax及び最小全制動トルクTaminを上記式15に代入して暫定要求油圧制動トルクToproを求める。
例えば、バッテリ33の蓄電量が基準値又は基準の範囲内よりも多く、それ以上充電できないときには、本実施例5の要求油圧制動トルク設定手段41eは、図15のタイムチャートに示す如く、前輪10FL(10FR)の要求油圧制動トルクToreqが最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminの中間値に対してバッテリ補正値Tobat分だけ増加するよう暫定要求油圧制動トルクToproを求める。これにより、そのモータ31FL(31FR)においてはモータ力行トルクが多くなり、無駄なバッテリ33への電力供給が抑制されて当該バッテリ33の蓄電量を最適な状態に保つことができる。
一方、バッテリ33の蓄電量が基準値又は基準の範囲内に対してバッテリ33の蓄電量が少なく、充電を要するときには、本実施例5の要求油圧制動トルク設定手段41eは、図15のタイムチャートに示す如く、前輪10FL(10FR)の要求油圧制動トルクToreqが最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminの中間値に対してバッテリ補正値Tobat分だけ減少するよう暫定要求油圧制動トルクToproを求める。これにより、そのモータ31FL(31FR)においてはモータ回生トルクが多くなり、バッテリ33への充電量が増加して当該バッテリ33の蓄電量を最適な状態に保つことができる。
また、バッテリ33の蓄電量が基準値又は基準の範囲内にある最適なものである場合、本実施例5の要求油圧制動トルク設定手段41eは、バッテリ補正値Tobatを「0」にして、前述した各実施例1〜4の場合と同様に前輪10FL(10FR)の要求油圧制動トルクToreqが最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminの中間値になるよう暫定要求油圧制動トルクToproを求める。
以上示した如く、本実施例5の制駆動力制御装置によれば、前述した各実施例1〜4と同様の効果に加えて、バッテリ33の蓄電量を常に最適な状態に保つことができる。
ここで、上述した各実施例1〜5においては夫々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRに各々モータ31FL,31FR,31RL,31RRを備えた車輌に対する制駆動力制御装置を例示したが、その各実施例1〜5における制駆動力制御装置は、必ずしもかかる態様の車輌のみに限定して適用し得るものではない。例えば、これらの制駆動力制御装置は、左右夫々の前輪10FL,10FRや左右夫々の後輪10RL,10RRを各々に1つのモータで回生制動させ、また、駆動させる形態の車輌に対して適用してもよい。
以上のように、本発明に係る制駆動力制御装置は、車輌が異μ路へと乗り移った際の挙動安定化を図る技術に適している。
本発明に係る実施例1〜5の制駆動力制御装置の構成を示すブロック図である。 モータの出力限界をモータ回転数(車輪速度)との関係から見た図である。 本発明に係る制駆動力制御装置の全体動作を説明するフローチャートである。 実施例1の前輪における要求油圧制動トルクと要求モータトルクの設定動作について説明するフローチャートである。 実施例1の前輪における全制動トルクと油圧制動トルクとモータトルクとの関係を示すタイムチャートである。 実施例1の後輪における要求油圧制動トルクと要求モータトルクの設定動作について説明するフローチャートである。 実施例1の後輪における全制動トルクと油圧制動トルクとモータトルクとの関係を示すタイムチャートであって、高μ路から低μ路への乗り移りがあるときを図示したものである。 実施例1の後輪における全制動トルクと油圧制動トルクとモータトルクとの関係を示すタイムチャートであって、低μ路から高μ路への乗り移りがあるときを図示したものである。 実施例2の後輪における要求油圧制動トルクと要求モータトルクの設定動作について説明するフローチャートである。 実施例2の後輪における全制動トルクと油圧制動トルクとモータトルクとの関係を示すタイムチャートである。 実施例3の要求油圧制動トルクと要求モータトルクの設定動作について説明するフローチャートである。 実施例3の全制動トルクと油圧制動トルクとモータトルクとの関係を示すタイムチャートである。 実施例4の要求油圧制動トルクと要求モータトルクの設定動作について説明するフローチャートである。 実施例4の全制動トルクと油圧制動トルクとモータトルクとの関係を示すタイムチャートである。 実施例5の全制動トルクと油圧制動トルクとモータトルクとの関係を示すタイムチャートである。
符号の説明
10FL,10FR,10RL,10RR 車輪
21FL,21FR,21RL,21RR 油圧制動手段
22FL,22FR,22RL,22RR 油圧配管
23 ブレーキアクチュエータ
24 油圧制動トルク制御手段(機械制動トルク制御手段)
31FL,31FR,31RL,31RR モータ
32 モータ制御手段
33 バッテリ
41 ブレーキ・モータ統合ECU
41a ロック傾向検出手段
41b ロック解除傾向検出手段
41c スリップ率演算手段
41d 要求全制動トルク設定手段
41e 要求油圧制動トルク設定手段(要求機械制動トルク設定手段)
41f 要求モータトルク設定手段
41g 実全制動トルク演算手段
41h 路面摩擦係数変化検知手段
51FL,51FR,51RL,51RR 車輪速度センサ
52 車速センサ
60 路面摩擦係数測定装置
B1,B2,Bmax モータトルク可変幅
To 油圧制動トルク変化量
Ta 全制動トルク
Tamax 最大全制動トルク
Tamin 最小全制動トルク
Tareal 実全制動トルク
Tareq 要求全制動トルク
Tm モータトルク
Tm1b 回生側要求油圧制動トルク更新判断閾値
Tm2b 力行側要求油圧制動トルク更新判断閾値
Tm1lim モータ回生トルク出力限界値
Tm2lim モータ力行トルク出力限界値
Tmreal 実モータトルク
Tmreq 要求モータトルク
To 油圧制動トルク
Toch 変化後油圧制動トルク
Toch1 第1変化後油圧制動トルク
Toch2 第2変化後油圧制動トルク
Toreal 実油圧制動トルク
Toreq 要求油圧制動トルク

Claims (4)

  1. 車輪に発生させる機械制動トルクの制御を行う機械制動トルク制御手段と、該車輪に発生させるモータトルクの制御を行うモータ制御手段と、運転者又は車輌から要求された前記車輪への要求全制動トルクを算出して設定する要求全制動トルク設定手段と、前記機械制動トルク制御手段の制御要求値たる前記車輪への要求機械制動トルク及び前記モータ制御手段の制御要求値たる前記車輪への要求モータトルクを前記要求全制動トルクに基づき各々算出して設定する要求機械制動トルク設定手段及び要求モータトルク設定手段と、を備えた制駆動力制御装置において、
    車輌の前輪側で路面の摩擦係数の変化を検出する路面摩擦係数変化検出手段を設け、
    前記要求機械制動トルク設定手段と要求モータトルク設定手段は、前記路面摩擦係数変化検出手段が路面の摩擦係数の低下を検出した際に、後輪の要求全制動トルクを維持したまま当該後輪の要求機械制動トルクを減少させるように構成したことを特徴とする制駆動力制御装置。
  2. 前記要求機械制動トルク設定手段は、前記路面摩擦係数低下検出時における後輪の要求機械制動トルクの減少量を当該後輪のモータトルクがモータの出力限界を超えない範囲内で設定されるよう構成したことを特徴とする請求項1記載の制駆動力制御装置。
  3. 車輪に機械制動トルクを発生させる機械制動トルク発生装置の制御を行う機械制動トルク制御手段と、該車輪にモータトルクを発生させるモータの制御を行うモータ制御手段と、運転者又は車輌から要求された前記車輪への要求全制動トルクを算出して設定する要求全制動トルク設定手段と、前記機械制動トルク制御手段の制御要求値たる前記車輪への要求機械制動トルク及び前記モータ制御手段の制御要求値たる前記車輪への要求モータトルクを前記要求全制動トルクに基づき各々算出して設定する要求機械制動トルク設定手段及び要求モータトルク設定手段と、を備えた制駆動力制御装置において、
    車輌の前輪側で路面の摩擦係数の変化を検出する路面摩擦係数変化検出手段を設け、
    前記要求機械制動トルク設定手段と要求モータトルク設定手段は、前記路面摩擦係数変化検出手段が路面の摩擦係数の上昇を検出した際に、後輪の要求全制動トルクを維持したまま当該後輪の要求機械制動トルクを増加させるように構成したことを特徴とする制駆動力制御装置。
  4. 前記要求機械制動トルク設定手段は、前記路面摩擦係数上昇検出時における後輪の要求機械制動トルクの増加量を当該後輪のモータトルクがモータの出力限界を超えない範囲内で設定されるよう構成したことを特徴とする請求項3記載の制駆動力制御装置。
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