(57)【要約】【課題】車輪のスリップの発生を低減させることができる制動力制御装置を提供すること。【解決手段】前輪または後輪のどちらか一方の車輪に回生制動力が付与され、回生制動力の付与されない車輪に摩擦制動力が付与される車両に搭載される制動力制御装置であって、回生制動力が付与される車輪のスリップが検出された場合、スリップを検出した際の回生制動力よりも小さい制動力を回生制動力の上限値に設定し、設定した上限値の絶対値以上の駆動力が付与された際に、回生制動力が付与される車輪のスリップが検出されなかった場合、上限値を引き上げる。【選択図】図４
2020114138.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前輪または後輪のどちらか一方の車輪に回生制動力が付与され、前記回生制動力の付与されない車輪に摩擦制動力が付与される車両に搭載される制動力制御装置であって、
前記回生制動力が付与される車輪のスリップが検出された場合、前記スリップを検出した際の回生制動力よりも小さい制動力を前記回生制動力の上限値に設定し、
設定した前記上限値の絶対値以上の駆動力が付与された際に、前記回生制動力が付与される車輪のスリップが検出されなかった場合、前記上限値を引き上げることを特徴とする制動力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制動力制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、車輪のスリップを検出した場合に、回生制動力を減少させて摩擦制動力を増加させる車両が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−０６２５９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示された車両では、車輪のスリップを検出してからしか回生制動力を減少させないため、頻繁に車輪のスリップが起こるおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、車輪のスリップの発生を低減させることができる制動力制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る制動力制御装置は、前輪または後輪のどちらか一方の車輪に回生制動力が付与され、前記回生制動力の付与されない車輪に摩擦制動力が付与される車両に搭載される制動力制御装置であって、前記回生制動力が付与される車輪のスリップが検出された場合、前記スリップを検出した際の回生制動力よりも小さい制動力を前記回生制動力の上限値に設定し、設定した前記上限値の絶対値以上の駆動力が付与された際に、前記回生制動力が付与される車輪のスリップが検出されなかった場合、前記上限値を引き上げることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る制動力制御装置は、車輪のスリップを検出した場合、回生制動力の上限が引き下げられるため、車輪のスリップの発生を低減させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態に係る制動力制御装置を搭載した車両の構成を示す概略図である。
【図２】図２は、制動力制御装置が実施する制動力・駆動力出力決定の制御の一例を示したフローチャートである。
【図３】図３は、回生制限実行判定処理の一例を示したフローチャートである。
【図４】図４は、駆動輪の回生制動及び従動輪の摩擦制動での制御説明図である。
【図５】図５は、回生制限実行判定処理の他例を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明に係る制動力制御装置の一実施形態について説明する。なお、本実施形態により本発明が限定されるものではない。
【００１０】
図１は、実施形態に係る制動力制御装置２を搭載した車両１の構成を示す概略図である。実施形態に係る車両１は、制動力制御装置２、インバータ３、回転電機４、ディファレンシャル５、車軸６ＦＬ，６ＦＲ，６ＲＬ，６ＲＲ、駆動輪である前輪７ＦＬ，７ＦＲ、従動輪（非駆動輪）である後輪７ＲＬ，７ＲＲ、摩擦ブレーキ装置８ＦＬ，８ＦＲ，８ＲＬ，８ＲＲ，及び、ブレーキ油圧アクチュエータ９などを備えている。なお、以下の説明において、前輪７ＦＬ，７ＦＲ及び後輪７ＲＬ，７ＲＲは車輪とも言う。また、前輪７ＦＬ，７ＦＲを駆動輪と言ったり、後輪７ＲＬ，７ＲＲを従動輪と言ったりもする。
【００１１】
回転電機４は、インバータ３に接続されている。インバータ３には、不図示のバッテリーが接続されている。そして、車両１の走行時に、回転電機４を車両走行時の動力発生源であるモータとして機能させる場合には、インバータ３を介してバッテリーから回転電機４に電力が供給される。これにより、回転電機４から出力された駆動力が、ディファレンシャル５及び車軸６ＦＬ，６ＦＲを介して前輪７ＦＬ，７ＦＲに伝達されて、前輪７ＦＬ，７ＦＲが回転駆動する。なお、以下の説明においては、「力」を「トルク」に置き換えてもよい。また、このように前輪７ＦＬ，７ＦＲを回転駆動させることによって車両１が走行することにより、車軸６ＲＬ，６ＲＲに支持された後輪７ＲＬ，７ＲＲが従動回転する。車両１の減速時には、回転電機４が発電機として機能して回生発電を行い、これによって前輪７ＦＬ，７ＦＲの運動エネルギーを電気エネルギーに変換して回収し、バッテリーに蓄える。これは、ブレーキ信号やアクセルオフ等の信号に基づいて、制動力制御装置２がインバータ３を制御することにより実現される。なお、実施形態に係る車両１では、後述するような車輪のスリップを抑制するための制御を実行する際にも、必要に応じて回転電機４の回生発電を実行して、回転電機４から駆動輪７ＦＬ，７ＦＲに回生制動力を出力する。
【００１２】
摩擦ブレーキ装置８ＦＬ，８ＦＲ，８ＲＬ，８ＲＲは、ブレーキ油圧アクチュエータ９の油圧制御によって、前輪７ＦＬ，７ＦＲ及び後輪７ＲＬ，７ＲＲに所定の割合で摩擦制動力を発生させることが可能となっている。
【００１３】
制動力制御装置２は、ドライバーの減速要求を回転電機４の回生制動力で実現中に、車輪ロック傾向を検出して、回生制動力を減少させて車輪ロックを防止する制御を実施可能である。また、制動力制御装置２は、回生制動力を減少させ、ドライバーの減速要求に対する不足分が発生した場合、ブレーキ油圧アクチュエータ９を制御して、後輪７ＲＬ，７ＲＲの摩擦ブレーキ装置８ＲＬ，８ＲＲを作動させて、摩擦制動力によって減速要求を補う制御を実施可能である。また、制動力制御装置２は、車輪ロックを検出し、回生制動力を減少させた場合、減少後の回生制動力の絶対値よりも大きな駆動力で加速しても、車輪スリップが発生しないことを検出できるまで、ドライバーからの減速要求に対して回生制動力を制限する制御を実施可能である。
【００１４】
ここで、回転電機による回生では、駆動輪だけに回生制動力がかかるため、摩擦ブレーキ装置によって４輪に摩擦制動力をかける場合と比較して前後制動力のバランスが悪い。回生制動力を増やすと低μ路で駆動輪が回生制動力でロック傾向となる。従来技術では、駆動輪がロック傾向を表した場合、従動輪に摩擦制動力を付与し、さらに回生制動力を小さくして、車両停止または回転電機が駆動力を出力するまでは、小さくした回生駆動力を大きくすることを禁止することによって、減速と車両の安定性の向上、また回生制動力を完全になくすことなく電費の向上も図っている。
【００１５】
しかしながら、低μ路を走行し続ける場合、車両停止または回転電機が駆動力を出力すると、回生制動力の制限が解除され、加速後の減速操作のたびに、摩擦制動力と回生制動力との応答性の違いからドライバーの操作と異なる車両の減速度変動が発生することになり、ドライバーに何度も不快感を与えてしまう。
【００１６】
一方、実施形態に係る制動力制御装置２を搭載した車両１においては、車両加速時に低μ路走行が継続していないと判断できるまで、回生制動力を制限し続ける。このため、ドライバーのアクセルＯＦＦやブレーキ操作のたびに、車輪ロック傾向になることがなく、回生制動力と摩擦制動力との瞬間的な切り替えが頻繁に発生せず、車両前後のＧ変動の発生が抑制され、ドライバーに不快感を与えないようにすることができる。また、車輪のスリップが発生しない高μ路と判断したときには、回生制動力を大きくし、回生制動力を小さく設定し続ける場合よりも電費の悪化を抑えている。
【００１７】
図２は、制動力制御装置２が実施する制動力・駆動力出力決定の制御の一例を示したフローチャートである。
【００１８】
まず、制動力制御装置２は、ドライバーのアクセル開度（アクセル操作量）とブレーキストローク（ブレーキ操作量）とを検出する（ステップＳ１）。次に、制動力制御装置２は、ドライバー要求制動力・駆動力演算を行う（ステップＳ２）。例えば、ドライバーの操作からドライバー要求制動力を演算し、駆動力をＭＡＰなどから決定する。次に、制動力制御装置２は、回生制限実行判定処理を実施する（ステップＳ３）。この回生制限実行判定処理では、ドライバー要求から決まる回生制動力を制限する制御の実行状態を決定する。なお、回生制限実行判定処理の詳細は後述する。
【００１９】
次に、制動力制御装置２は、制動力要求があるかを判断する（ステップＳ４）。具体的には、ドライバーの要求が制動力であるか駆動力であるかを判断する。制動力要求がないと判断した場合（ステップＳ４にてＮｏ）、制動力制御装置２は、ドライバーの要求が駆動力であるとして、ドライバー要求の駆動力を回転電機４に出力させて（ステップＳ１１）、一連の制御を終了する。一方、制動要求があると判断した場合（ステップＳ４にてＹｅｓ）、制動力制御装置２は、回生制限実行中かを判断する（ステップＳ５）。回生制限実行中ではないと判断した場合（ステップＳ５にてＮｏ）、制動力制御装置２は、ドライバー要求の回生制動力を回転電機４に出力させて（ステップＳ１０）、一連の制御を終了する。一方、回生制限実行中であると判断した場合（ステップＳ５にてＹｅｓ）、制動力制御装置２は、回生制限値を演算する（ステップＳ６）。具体的には、車輪速度から車輪スリップ状態に合わせて回生制動力の制限値（回生制動力の上限値）を演算する。また、回生制限実行中、回生制御力の制限値は、車輪ロック傾向が新たに発生したときに回生を絞る方向にのみ変更する。次に、制動力制御装置２は、演算した結果から回生制限実行中の回生制動力を決定する（ステップＳ７）。次に、制動力制御装置２は、回生制限実行中の摩擦制動力を決定する（ステップＳ８）。具体的には、ドライバー要求制動力と回生制動力との差から回生制御実行中の摩擦制動力を決定する。次に、制動力制御装置２は、決定した回生制動力と摩擦制動力とを、回転電機４と摩擦ブレーキ装置８ＦＬ，８ＦＲ，８ＲＬ，８ＲＲから出力させて（ステップＳ９）、一連の制御を終了する。
【００２０】
図３は、回生制限実行判定処理の一例を示したフローチャートである。
【００２１】
まず、制動力制御装置２は、輪７ＦＬ，７ＦＲ及び後輪７ＲＬ，７ＲＲの４輪の車輪速度を検出する（ステップＳ３０１）。次に、制動力制御装置２は、回生制限実行中ではないかを判断する（ステップＳ３０２）。具体的には、車輪ロック傾向時に回生制動力を制限する制御が、すでに実行中かを判断する。回生制限実行中ではないと判断した場合（ステップＳ３０２にてＹｅｓ）、制動力制御装置２は、駆動輪が車輪ロック傾向にあるかを判断する（ステップＳ３０３）。駆動輪が車輪ロック傾向にあると判断した場合（ステップＳ３０３にてＹｅｓ）、制動力制御装置２は、「回生制御実行中でない」から「回生制限実行中」として（ステップＳ３０４）、一連の制御を終了する。一方、駆動輪が車輪ロック傾向にないと判断した場合（ステップＳ３０３にてＮｏ）、制動力制御装置２は、「回生制限実行中でない」のままとして（ステップＳ３０５）、一連の制御を終了する。
【００２２】
また、ステップＳ３０２にて、回生制限実行中であると判断した場合（ステップＳ３０２にてＮｏ）、制動力制御装置２は、回転電機４が駆動力を出力中か判断する（ステップＳ３０６）。回転電機４が駆動力を出力中ではないと判断した場合（ステップＳ３０６にてＮｏ）、制動力制御装置２は、「回生制限実行中」のままとして（ステップＳ３１０）、一連の制御を終了する。一方、回転電機４が駆動力を出力中であると判断した場合（ステップＳ３０６にてＹｅｓ）、制動力制御装置２は、回生制限値の絶対値より駆動力の出力が大きいかを判断する（ステップＳ３０７）。回生制限値の絶対値より駆動力の出力が大きくないと判断した場合（ステップＳ３０７にてＮｏ）、制動力制御装置２は、「回生制限実行中」のままとして（ステップＳ３１０）、一連の制御を終了する。一方、回生制限値の絶対値より駆動力の出力が大きいと判断した場合（ステップＳ３０７にてＹｅｓ）、制動力制御装置２は、駆動輪にホイールスピン（スリップ）が発生していないかを判断する（ステップＳ３０８）。駆動輪にホイールスピンが発生していないと判断した場合（ステップＳ３０８にてＹｅｓ）、制動力制御装置２は、「回生制限実行中」から「回生制限実行中でない」として（ステップＳ３０９）、一連の制御を終了する。一方、駆動輪にホイールスピンが発生していると判断した場合（ステップＳ３０８にてＮｏ）、制動力制御装置２は、「回生制限実行中」のままとして（ステップＳ３１０）、一連の制御を終了する。
【００２３】
すなわち、図３に示した回生制限実行判定処理では、「回生制限実行中」であって、「駆動力出力中」、「回生制限値の絶対値より駆動力が大きい」、及び、「駆動輪のホイールスピン発生なし」の場合に、「回生制限実行中」から「回生制限実行中でない」とする。そして、「駆動力出力中」、「回生制限値の絶対値より駆動力が大きい」、及び、「駆動輪のホイールスピン発生なし」のいずれかの条件が不成立の場合に、「回生制限実行中」のままとする。
【００２４】
実施形態に係る制動力制御装置２を搭載した車両１においては、低μ路で駆動輪が車輪ロック傾向になり、「回生制限実行中」と判断し、回生制動力を制限した場合、回生制限値の絶対値よりも大きい駆動力を出力しても車輪ホイールスピンが発生しない高μ路になったと判断できるまでは、「回生制御実行中」のままとなる。これにより、車輪のスリップを検出した場合、回生制動力の上限が引き下げられるため、車輪のスリップの発生を低減させることができ、低μ路走行中の制動操作のたびに発生する車輪ロックを防止し、回生制動力と摩擦制動力との瞬間的な切り替え頻度を少なくでき、高μ路では回生制動力を大きくして電費の悪化を抑えることができる。
【００２５】
図４は、駆動輪の回生制動及び従動輪の摩擦制動での制御説明図である。図４に示すように、回生制動力と摩擦制動力との応答性の差から、初回制動で車両総制駆動力に変動が発生する。ここで、従来技術では、低μ路の２回目以降の制動でも車両総制駆動力に変動が発生していた。一方、実施形態に係る制動力制御装置２を搭載した車両１では、図４に示すように、駆動輪のスリップを検出した場合、回生制限値（回生制動力の上限値）を維持する（回生制動力の上限が引き下げる）ため、駆動輪のスリップの発生を低減させることができ、２回目以降の制動では車両総制駆動力に変動が発生しない。また、加速時に、設定した前記上限値以上の駆動力が付与された際、駆動輪（回生制動力が付与される車輪）のスリップが検出されなかった場合には、高μ路と判断し、回生制動力の上限値を引き上げて回生制限が解除される。これにより、回生制動を行う機会を増やすことができ電費が向上する。
【００２６】
図５は、回生制限実行判定処理の他例を示したフローチャートである。
【００２７】
まず、制動力制御装置２は、輪７ＦＬ，７ＦＲ及び後輪７ＲＬ，７ＲＲの４輪の車輪速度を検出する（ステップＳ３２１）。次に、制動力制御装置２は、回転電機４が駆動力を出力中か判断する（ステップＳ３２２）。回転電機４が駆動力を出力中であると判断した場合（ステップＳ３２２にてＹｅｓ）、制動力制御装置２は、回生最大値の絶対値より駆動力の出力が小さいかを判断する（ステップＳ３２３）。回生最大値の絶対値より駆動力の出力が小さいと判断した場合（ステップＳ３２３にてＹｅｓ）、制動力制御装置２は、駆動輪にホイールスピンが発生しているかを判断する（ステップＳ３２４）。駆動輪にホイールスピンが発生していると判断した場合（ステップＳ３２４にてＹｅｓ）、制動力制御装置２は、「回生制限実行中」として（ステップＳ３２５）、一連の制御を終了する。
【００２８】
また、ステップＳ３２２にて回転電機４が駆動力を出力中ではないと判断した場合（ステップＳ３２２にてＮｏ）、ステップＳ３２３にて回生最大値の絶対値より駆動力の出力が小さくないと判断した場合（ステップＳ３２３にてＮｏ）、または、駆動輪にホイールスピンが発生していないと判断した場合（ステップＳ３２４にてＮｏ）、制動力制御装置２は、図３の回生制限実行判定処理へ移行する（ステップＳ３２６）。
【００２９】
すなわち、図５に示した回生制限時刻判定処理では、「駆動力出力中」、「回生制限値の絶対値より駆動力が小さい」、及び、「駆動輪のホイールスピン発生あり」の場合に、「回生制限実行中」とする。そして、「駆動力出力中」、「回生制限値の絶対値より駆動力が小さい」、及び、「駆動輪のホイールスピン発生あり」のいずれかの条件が不成立の場合に、図３の回生制限実行判定処理へ移行する。
【００３０】
なお、本実施形態において、図３の回生制限実行判定処理では、ステップＳ３０７の回生制限値の絶対値より駆動力の出力が大きいかの判断に替えて、ドライバー要求の最大回生制動力の絶対値より駆動力が大きいかの判断を行ってもよい。また、この際には、「回生制限実行中」であって、「駆動力出力中」、「ドライバー要求の最大回生制動力の絶対値より駆動力が大きい」、及び、「駆動輪のホイールスピン発生なし」の場合に、「回生制限実行中」から「回生制限実行中でない」とすればよい。さらに、これにあわせて、図２の制動力制御装置２が実施する制動力・駆動力出力決定の制御では、「回生制限値の絶対値より駆動力が大きい」、且つ、「ドライバー要求の最大回生制動力の絶対値より駆動力が小さい」場合は、回生制限値を回生制動力を出す方向に制限を緩和する。このときの緩和する量は、駆動力が回生制限値の絶対値を超えた大きさ以内とすることを追加する。
【００３１】
また、実施形態に係る制動力制御装置２を搭載した車両１では、低μ路で若干路面μが高くなった場合に、回生制限値の絶対値より駆動力を少し大きく出し、車輪ホイールスピンが発生しなかったとき、回生制限値を完全に解除しないようにしてもよい。これにより、路面μが若干高くなったときに、車輪ロックを防止しつつ、回生制動力を少し大きくでき、電費向上効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００３２】
１  車両
２  制動力制御装置
３  インバータ
４  回転電機
５  ディファレンシャル
６ＦＬ，６ＦＲ，６ＲＬ，６ＲＲ  車軸
７ＦＬ，７ＦＲ  前輪
７ＲＬ，７ＲＲ  後輪
８ＦＬ，８ＦＲ，８ＲＬ，８ＲＲ  摩擦ブレーキ装置
９  ブレーキ油圧アクチュエータ
【図１】
2020114138.tif 000003
【図２】
2020114138.tif 000004
【図３】
2020114138.tif 000005
【図４】
2020114138.tif 000006
【図５】
2020114138.tif 000007