JP2014096973A - 環境調和型車両の補助ブレーキ制御方法及び制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】安定的で異質感が感じられない、環境調和型車両の補助ブレーキ制御方法及び制御装置。
【解決手段】本発明の環境調和型車両の補助ブレーキ制御方法は、車両の補助ブレーキロジックに突入する開始段階と、車両の重量を算出する重量算出段階と、車両で必要な減速度を算出する減速度算出段階と、重量及び減速度を用いてモーターの制動トルクを算出するトルク算出段階と、制動トルクに基づいてインバータを制御することにより補助ブレーキ機能を実現する制動段階と、を含んでなる。
【選択図】図２

Description

本発明は、環境調和型車両の補助ブレーキ制御方法及び制御装置に係り、より詳しくは、環境に優しい車両において、モーターを用いた補助ブレーキ機能を車速と車両の重量に合わせて行うことができるようにした、環境調和型車両の補助ブレーキ制御方法及び制御装置に関する。

最近、環境的なイシューにより環境調和型車両が広く普及している。環境調和型車両とは、ハイブリッド車両、電気自動車、燃料電池自動車などのように、車両をモーターを用いて駆動する自動車の全てを包含する概念である。
このような環境調和型自動車の補助ブレーキ機能は、従来からバス又は商用車で利用されてきた補助ブレーキの機能を、モーターを用いて行うようにすることができる（例えば特許文献１を参照）。

図１は従来の環境調和型車両の補助ブレーキ制御方法を示すフローチャートである。
図１に示すように、従来の環境調和型車両の補助ブレーキ制御方法は、まず、使用者によって補助ブレーキ作動スイッチがターンオンされると（Ｓ１０）、ＳＯＣ［（残容量／満充電容量）×１００］が９０％以下で車速が一定の速度以上であれば（Ｓ２０）、補助ブレーキを作動させて安定的な制動を裏付けるようにしている（Ｓ３０）。

このような補助ブレーキの機能は、現在車速を所定のデータマップに代入して必要な制動トルクを算出し、それに基づいてインバータを制御することにより、モーターを介して実質的な制動トルクを発生させるて行われる（Ｓ３０）。
ところが、このような概念によれば、一定の車速を超えた場合は、車速のみに基づいて制動トルクを制御すると、実質的な補助制動が確実に行われないという問題、及び補助走行に異質感が感じられるという問題があった。

すなわち、例えばバスや商用車などの場合は、補助ブレーキが使用される車両の乗車人員の数又は荷物の重さによって車両の重量が１倍〜２倍と時々刻々変化するため、単に車速のみに基づいて制動トルクを決定すると、実質的な制動力が確保されないか或いは過度な制動力が負荷されるという問題点があった。

特開２００１−２３８３０３号公報

本発明は、かかる問題点を解決するためにされたものであって、その目的は、安定的で異質感が感じられない、環境調和型車両の補助ブレーキ制御方法及び制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するための、本発明の環境調和型車両の補助ブレーキ制御方法は、車両の補助ブレーキロジックに突入する開始段階と、車両の重量を算出する重量算出段階と、車両で必要な減速度を算出する減速度算出段階と、重量及び減速度を用いてモーターの制動トルクを算出するトルク算出段階と、制動トルクに基づいてインバータを制御することにより補助ブレーキ機能を実現する制動段階と、を含むことを特徴とする。

前記開始段階は、補助ブレーキスイッチがターンオンされ、ブレーキペダル及びアクセルペダルが踏まれていない状態で補助ブレーキロジックに突入するようにすることができる。

また、前記重量算出段階は、車速と出力トルクとを入力値とし、且つ重量を出力値とする所定のデータマップを用いて、車両の重量を算出することができる。
また、前記減速度算出段階は、現在車両の車速を入力値とし、且つ必要な減速度を出力値とする所定のデータマップを用いて、車両で必要な減速度を算出することができる。

また、前記トルク算出段階は、重量と減速度を用いて制動力を算出し、制動力からモーターの制動トルクを算出することができる。
また、前記トルク算出段階は、算出された制動力からホイール半径を用いてホイールトルクを演算し、ホイールトルクからギア比を考慮して制動トルクを演算することができる。
また、前記制動段階は、インバータを制御することにより、モーターが必要な制動トルクを加えるように制御することができる。

また、本発明は、他の観点によれば、補助ブレーキ機能の作動を入力される補助ブレーキスイッチと、補助ブレーキスイッチのオン（ＯＮ）の際に、現在車両の重量を算出し、現在車速に基づいて必要な減速度を算出し、重量及び減速度を用いて制動トルクを算出し、それに基づいてインバータを制御することにより、モーターを介して必要な補助ブレーキ機能を実現するように制御する制御部と、を含んでなる、環境調和型車両の補助ブレーキ制御装置を提供する。

本発明によれば、車両の車速と共に重量に合わせて補助ブレーキを作動させることにより、安定的で異質感がない環境調和型車両の補助ブレーキ制御を実現することができた。

従来の環境調和型車両の補助ブレーキ制御方法を示すフローチャートである。 本発明の一実施例に係る環境調和型車両の補助ブレーキ制御方法を示すフローチャートである。 本発明の一実施例に係る環境調和型車両の補助ブレーキ制御装置を示す構成図である。

以下に、添付図面を参照して、本発明の好適な実施例に係る環境調和型車両の補助ブレーキ制御方法及び制御装置について説明する。
図２は本発明の一実施例に係る環境調和型車両の補助ブレーキ制御方法を示すフローチャートである。

図２に示すように、本発明の環境調和型車両の補助ブレーキ制御方法は、車両の補助ブレーキロジックに突入する開始段階（Ｓ１００）と、車両の重量を算出する重量算出段階（Ｓ２００）と、車両で必要な減速度を算出する減速度算出段階（Ｓ３００）と、重量及び減速度を用いてモーターの制動トルクを算出するトルク算出段階（Ｓ４００）と、制動トルクに基づいてインバータを制御することにより補助ブレーキ機能を実現する制動段階（Ｓ５００）とを含む。

本発明の環境調和型車両の補助ブレーキ制御方法は、まず、車両の補助ブレーキロジックに突入する開始段階（Ｓ１００）を行う。すなわち、補助ブレーキは必要な場合のみに作動する補助的なブレーキであるため、開始段階（Ｓ１００）は、補助ブレーキスイッチがターンオンされ、ブレーキペダル及びアクセルペダルが踏まれていない状態で補助ブレーキロジックに突入するようにすることができる。

次に、車両の重量を算出する重量算出段階（Ｓ２００）を行う。重量の算出は、物理的な重量センサーを用いて荷物の重量を測定し、それに公差重量を加えて求めることもできる。

また、重量算出段階（Ｓ２００）は、車速と出力トルクとを入力値とし、且つ重量を出力値とする所定のデータマップを用いて、車両の重量を算出することが可能である。データマップは、車速と出力トルクとを入力することによって重量を出力することができるように、予め実験によって設定されたデータ集合である。よって、このデータマップを用いて、実際測定された車速と出力トルクとから実時間で実際重量を推定することができる。

次いで、車両で必要な減速度を算出する減速度算出段階（Ｓ３００）を行う。車両で必要な減速度は、現在車両で発生する運動エネルギーを消耗することができる程度の減速度である。減速度算出段階（Ｓ３００）は、現在車両の車速を入力値とし、且つ必要な減速度を出力値とする所定のデータマップを用いて、車両で必要な減速度を算出することができる。

ここでのデータマップは、車速を代入することによって必要な減速度を出力するように予め設けられたデータ集合である。このデータマップを用いて、車速から減速度を実時間で推測することができる。
次いで、重量と減速度とを用いてモーターの制動トルクを算出するトルク算出段階（Ｓ４００）を行う。車両の重量を実時間で算出し、且つ必要な減速度を実時間で求めることにより、重量に減速度を掛けて制動力を求めることができる。

トルク算出段階（Ｓ４００）は、重量と減速度とを用いて制動力を算出し、制動力からモーターの制動トルクを算出する段階である。具体的には、トルク算出段階（Ｓ４００）は、算出された制動力からホイール半径を用いてホイールトルクを演算し、ホイールトルクからギア比を考慮して制動トルクを演算する段階である。
すなわち、算出された制動力にホイール半径を掛けてトルクに換算し、換算されたトルクを、ギア比を考慮して、モーターで必要な制動トルクに換算するのである。

次いで、制動トルクに基づいてインバータを制御することにより、補助ブレーキ機能を実行する制動段階（Ｓ５００）を行う。インバータでは、必要な制動トルクだけ補助負荷などを調整することにより、モーターにおける制動トルクを実時間で制御することができる。インバータによる制動トルクの制御は、回生制動の制御に対応するインバータ制御に関する多様な従来技術を適用して実現することができる。すなわち、制動段階（Ｓ５００）は、インバータを制御することにより、モーターに必要な制動トルクを加えるように制御する。

環境調和型車両の補助ブレーキ制御方法を行うための制御装置は図３に示されている。
図３は、本発明の一実施例に係る環境調和型車両の補助ブレーキ制御装置を示す構成図である。

図３に示すように、本発明の環境調和型車両の補助ブレーキ制御装置は、補助ブレーキ機能の作動が入力される補助ブレーキスイッチ３００と、補助ブレーキスイッチ３００がターンオンされた時に、現在車両の重量を算出し、現在車速に基づいて必要な減速度を算出し、重量と減速度とを用いて制動トルクを算出し、それに基づいてインバータ４００を制御することにより、モーター５００を介して必要な補助ブレーキ機能を実現するように制御する制御部６００と、を含んでなる。

また、制御部６００は、車速センサー１００を介して入力された車速、及びトルクセンサー２００で感知された出力トルクを用いて車両の重量を推定し、その重量を反映して制動トルクを算出することにより、実質的に重量が反映された制動トルクを求めることができる。

したがって、上述したような構造を持つ環境調和型車両の補助ブレーキ制御方法及び制御装置は、車両の車速と共に重量に合わせて補助ブレーキを作動させることにより、安定的で異質感が感じられない環境調和型車両の補助ブレーキ制御を実現することができる。

以上、本発明に関する好ましい実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の属する技術範囲を逸脱しない範囲での全ての変更が含まれる。

Ｓ１００ 開始段階
Ｓ２００ 重量算出段階
Ｓ３００ 減速度算出段階
Ｓ４００ トルク算出段階
Ｓ５００ 制動段階

Claims (8)

1. 車両の補助ブレーキロジックに突入する開始段階と、
   車両の重量を算出する重量算出段階と、
   車両で必要な減速度を算出する減速度算出段階と、
   前記重量及び前記減速度を用いてモーターの制動トルクを算出するトルク算出段階と、
   前記制動トルクに基づいてインバータを制御することにより補助ブレーキ機能を実現する制動段階と、
   を含んでなることを特徴とする環境調和型車両の補助ブレーキ制御方法。
2. 前記開始段階は、補助ブレーキスイッチがターンオンされ、ブレーキペダル及びアクセルペダルが踏まれていない状態で補助ブレーキロジックに突入することを特徴とする請求項１に記載の環境調和型車両の補助ブレーキ制御方法。
3. 前記重量算出段階は、車速と出力トルクとを入力値とし、且つ重量を出力値とする所定のデータマップを用いて、車両の重量を算出することを特徴とする請求項１に記載の環境調和型車両の補助ブレーキ制御方法。
4. 前記減速度算出段階は、現在車両の車速を入力値とし、且つ必要な減速度を出力値とする所定のデータマップを用いて、車両で必要な減速度を算出することを特徴とする請求項１に記載の環境調和型車両の補助ブレーキ制御方法。
5. 前記トルク算出段階は、重量と減速度とを用いて制動力を算出し、制動力からモーターの制動を算出することを特徴とする請求項１に記載の環境調和型車両の補助ブレーキ制御方法。
6. 前記トルク算出段階は、算出された制動力からホイール半径を用いてホイールトルクを演算し、ホイールトルクからギア比を考慮して制動トルクを演算することを特徴とする請求項５に記載の環境調和型車両の補助ブレーキ制御方法。
7. 前記制動段階は、インバータを制御することにより、モーターが必要な制動トルクを加えるように制御することを特徴とする請求項１に記載の環境調和型車両の補助ブレーキ制御方法。
8. 補助ブレーキ機能の作動を入力される補助ブレーキスイッチと、
   前記補助ブレーキスイッチがターンオンされた時に、現在車両の重量を算出し、現在車速に基づいて必要な減速度を算出し、重量及び減速度を用いて制動トルクを算出し、それに基づいてインバータを制御することにより、モーターを介して必要な補助ブレーキ機能を実現するように制御する制御部と、
   を含んでなることを特徴とする環境調和型車両補助ブレーキ制御装置。

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