(57)【要約】【課題】  回生制動によるノーズダイブが発生する状況において、必要以上の回生制動量の制限を抑えながら、車両挙動安定性を維持する回生制動制御を達成することができる車両の回生制動制御装置を提供すること。【解決手段】  減速要求操作に基づき前後輪のうち一方の左右輪のみで回生制動を行う回生制動制御手段を備えた車両において、回生制動によるノーズダイブ量を推定するノーズダイブ量推定手段（ステップＳ２〜ステップＳ８）を設け、前記回生制動制御手段は、ノーズダイブが発生する状況を検知したら、ノーズダイブ量の大きさによる車両挙動特性変化を抑制する回生制動量の制限を行う手段とした。【選択図】        図５
2006217677.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
減速要求操作に基づき前後輪のうち一方の左右輪のみで回生制動を行う回生制動制御手段を備えた車両において、
回生制動によるノーズダイブ量を推定するノーズダイブ量推定手段を設け、
前記回生制動制御手段は、ノーズダイブが発生する状況を検知したら、ノーズダイブ量の大きさによる車両挙動特性変化を抑制する回生制動量の制限を行うことを特徴とする車両の回生制動制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載された車両の回生制動制御装置において、
前記ノーズダイブ量推定手段は、路面勾配量の検出値により回生制動によるノーズダイブ量を推定することを特徴とする車両の回生制動制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載された車両の回生制動制御装置において、
前記ノーズダイブ量推定手段は、力行時、アクセル操作量に応じた加速度推定値と実加速度との差異により路面勾配量を検出し、回生時、ブレーキ操作量に応じた減速度推定値と実減速度との差異により路面勾配量を検出し、路面勾配量が降坂勾配を示すほど回生制動時のノーズダイブ量が大きいと推定することを特徴とする車両の回生制動制御装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１項に記載された車両の回生制動制御装置において、
前記回生制動制御手段は、ノーズダイブ量が大きいと推定されるほど回生制動量を小さくする制限を行うことを特徴とする車両の回生制動制御装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか１項に記載された車両の回生制動制御装置において、
前後輪のうち少なくとも回生制動を行わない他方の左右輪にて機械制動力を発生する機械制動手段を設け、
前記回生制動制御手段は、前後輪のうち一方の回生制動量を制限するとき、この制限量に応じて前後輪のうち他方の機械制動力を増加させ、且つ、回生制動量の最大制限量を、回生制動力と機械制動力による前後輪の制動力配分比が理想配分比となるように規定する回生協調制御を行うことを特徴とする車両の回生制動制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載された車両の回生制動制御装置において、
前記回生制動制御手段は、平坦路基準の回生制動量制限マップにより決められた基準回生制動量に対し、ノーズダイブ推定量が登坂路側であるほど回生制動量を大きくする補正を行い、降坂路側であるほど回生制動量を小さくする補正を行うことを特徴とする車両の回生制動制御装置。
【請求項７】
請求項６に記載された車両の回生制動制御装置において、
前記回生制動制御手段は、ノーズダイブ推定量が変化するとき、ノーズダイブ推定量の増加側変化に対しては回生制動量の制限をより強化する補正を行い、ノーズダイブ推定量の減少側変化に対しては回生制動量の制限をより緩和する補正を行うことを特徴とする車両の回生制動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、減速要求操作に基づき前後輪のうち一方の左右輪のみで回生制動を行う回生制動制御手段を備えた車両（ハイブリッド車や電気自動車等）の回生制動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、油圧制動および回生制動可能な駆動輪と、油圧制動可能な従動輪とを備えるシステムにおいて、回生優先モードから通常モード（理想制動力配分：回生カットモード）への切り替えをスムーズに行うことで、制動力の急変を防止するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−１６１２０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の回生制動制御装置にあっては、旋回時や低μ路面での回生制動の制限は行っているものの、路面勾配によるノーズダイブ量を考慮した技術ではないため、路面勾配のある状況で回生制動を行うと、場合によっては車両挙動を悪化させる可能性があった。具体的には、前輪を回生制動輪とする前輪駆動車にて、降坂路を旋回中に前輪100％の回生制動を行うと、車両重心位置が前輪側に移動することで、大きなノーズダイブ量が発生し、制動力の片寄りにノーズダイブが加わることで、コーナリングパワーが減少し、ステア特性としてはアンダーステア傾向となってしまう。
【０００４】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、回生制動によるノーズダイブが発生する状況において、必要以上の回生制動量の制限を抑えながら、車両挙動安定性を維持する回生制動制御を達成することができる車両の回生制動制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明における車両の回生制動制御装置では、減速要求操作に基づき前後輪のうち一方の左右輪のみで回生制動を行う回生制動制御手段を備えた車両において、
回生制動によるノーズダイブ量を推定するノーズダイブ量推定手段を設け、
前記回生制動制御手段は、ノーズダイブが発生する状況を検知したら、ノーズダイブ量の大きさによる車両挙動特性変化を抑制する回生制動量の制限を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
よって、本発明の車両の回生制動制御装置にあっては、回生制動制御手段において、ノーズダイブが発生する状況を検知したら、ノーズダイブ量の大きさによる車両挙動特性変化を抑制する回生制動量の制限が行われる。例えば、前輪を回生制動輪とする前輪駆動車での降坂路旋回時、路面勾配により前輪への輪荷重が過多となることを原因とし、車両はアンダーステア傾向になる。この場合、ノーズダイブが発生する状況を検知すると、前輪の回生制動量を制限することで、制動力配分の片寄りが軽減され、アンダーステア傾向が抑制される。一方、登坂路走行時でノーズダイブがほとんど発生しない状況では、車両はアンダーステア傾向とならないことで、前輪の回生制動量を制限する必要性が低減し、エネルギー回収量を増加させることが可能となる。この結果、回生制動によるノーズダイブが発生する状況において、必要以上の回生制動量の制限を抑えながら、車両挙動安定性を維持する回生制動制御を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の車両の回生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に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００８】
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の回生制動制御装置が適用されたハイブリッド車の駆動系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MG2と、出力スプロケットOS、動力分割機構TMと、を有する。
【０００９】
前記エンジン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。
【００１０】
前記第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。
前記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）。
【００１１】
前記動力分割機構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。前記サンギヤSには、第１モータジェネレータMG1が連結されている。前記リングギヤ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。前記ピニオンキャリア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、前記出力スプロケット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に連結されている。
【００１２】
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及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。
【００１３】
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と、ブレーキコントローラ５（機械制動力制御手段）と、統合コントローラ６と、を有して構成されている。なお、バッテリ４（強電バッテリ）には、バッテリ４を電源とする図外のDC/DCコンバータを介して補助バッテリが接続され、この補助バッテリを、各コントローラ１，２，５，６の動作電源とする。
【００１４】
前記統合コントローラ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。
【００１５】
前記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、操舵角センサ１６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。
【００１６】
前記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。
【００１７】
前記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。
【００１８】
前記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。前記第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、前記第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、前記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。
【００１９】
前記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、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、操舵角センサ１６からの操舵角情報や、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、前記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。なお、ブレーキ液圧ユニット１９及び各ホイールシリンダ２０，２１，２２，２３は、機械制動手段に相当する。
【００２０】
前記統合コントローラ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。
【００２１】
次に、駆動力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力は、図２(b)に示すように、エンジン直接駆動力（エンジン総駆動力から発電機駆動分を差し引いた駆動力）とモータ駆動力（両モータジェネレータMG1,MG2の総和による駆動力）との合計で示される。その最大駆動力の構成は、図２(a)に示すように、低い車速ほどモータ駆動力が多くを占める。このように、変速機を持たず、エンジンＥの直接駆動力と電気変換したモータ駆動力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力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力が急変する場合、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。
【００２２】
次に、制動力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力を算出し、要求制動力に大きさにかかわらず、算出された要求制動力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力を算出し、算出された要求制動力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。
【００２３】
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」、「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鑿の駆動で発進する。「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の駆動力を加え、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。
【００２４】
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の駆動力は、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、さらに駆動力を追加する。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。
【００２５】
次に、作用を説明する。
［回生制動制御処理］
図５は実施例１の統合コントローラ６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、以下、各ステップについて説明する（回生制動制御手段）。
【００２６】
ステップＳ１では、システム起動時に統合コントローラ６自身で記憶している「ノーズダイブ推定量（＝勾配判定量）」をリセットし、ステップＳ２へ移行する。
【００２７】
ステップＳ２では、ステップＳ１でのノーズダイブ推定量リセットに続き、力行中か否かを判断し、Yesの場合（力行中）にはステップＳ３へ移行し、Noの場合（回生中）にはステップＳ６へ移行する。
なお、ノーズダイブ推定量リセットから最初にステップＳ２へ移行してきた場合、アクセル開度センサ７及びブレーキストロークセンサ１８のセンサ指令値がゼロであるか否か、また、バッテリ４への充電（回生）電流有無を確認する。
【００２８】
ステップＳ３では、ステップＳ２での力行中であるとの判断に続き、アクセル開度センサ７からのセンサ指令値を確認し、ステップＳ４へ移行する。
【００２９】
ステップＳ４では、ステップＳ３でのアクセル開度確認に続き、第２モータジェネレータMG2の回転数変化により、加速度を確認し、ステップＳ５へ移行する。なお、この加速度確認は、車速センサ８からの車速変化により確認しても良い。
【００３０】
ステップＳ５では、ステップＳ４での加速度確認に続き、ステップＳ３で収集した「アクセルセンサ指令値」とステップＳ４で収集した「加速度」を、図６に示す「加速時ノーズダイブ量推定マップ」に代入して照合し、回生制動によるノーズダイブ量を推定し、「今回ノーズダイブ推定量」として記憶し、ステップＳ９へ移行する。
ここで、「加速時ノーズダイブ量推定マップ」は、図６に示すように、横軸にアクセルセンサ指令値をとり、縦軸にノーズダイブ量をとり、加速度の大きさにより右上がりの正比例特性線を複数描いたもので、ステップＳ４で収集した「加速度」により特性線を特定し、ステップＳ３で収集した「アクセルセンサ指令値」により特定した特性線で交わる点のノーズダイブ量を読み込み、回生制動時のノーズダイブ量を推定する。
すなわち、回生制動時のノーズダイブ量は、降坂路ノーズダイブ量>平坦路ノーズダイブ量>登坂路ノーズダイブ量という関係にあり、ノーズダイブ量の大きさは路面勾配により推定できる。一方、力行中の路面勾配は、同じアクセル開度であっても、路面勾配が降坂路であるほど平坦路での加速度に比べ加速度が大きくなり、逆に、路面勾配が登坂路であるほど平坦路に比べ加速度が小さくなることで推定できる。
そこで、実施例１では、力行時、アクセル操作量に応じた加速度推定値と実加速度との差異により路面勾配量を検出し、路面勾配量が降坂勾配を示すほど回生制動時のノーズダイブ量が大きいと推定している。
【００３１】
ステップＳ６では、ステップＳ２での回生中であるとの判断に続き、ブレーキストロークセンサ１８からのセンサ指令値を確認し、ステップＳ７へ移行する。
【００３２】
ステップＳ７では、ステップＳ６でのブレーキ操作量確認に続き、第２モータジェネレータMG2の回転数変化により、減速度を確認し、ステップＳ８へ移行する。なお、この減速度確認は、車速センサ８からの車速変化により確認しても良い。
【００３３】
ステップＳ８では、ステップＳ７での減速度確認に続き、ステップＳ６で収集した「ブレーキセンサ指令値」とステップＳ７で収集した「減速度」を、図７に示す「減速時ノーズダイブ量推定マップ」に代入して照合し、回生制動によるノーズダイブ量を推定し、「今回ノーズダイブ推定量」として記憶し、ステップＳ９へ移行する。
ここで、「減速時ノーズダイブ量推定マップ」は、図７に示すように、横軸にブレーキセンサ指令値をとり、縦軸にノーズダイブ量をとり、減速度の大きさにより右下がりの反比例特性線を複数描いたもので、ステップＳ７で収集した「減速度」により特性線を特定し、ステップＳ６で収集した「ブレーキセンサ指令値」により特定した特性線で交わる点のノーズダイブ量を読み込み、回生制動時のノーズダイブ量を推定する。
すなわち、回生制動時のノーズダイブ量は、降坂路ノーズダイブ量>平坦路ノーズダイブ量>登坂路ノーズダイブ量という関係にあり、ノーズダイブ量の大きさは路面勾配により推定できる。一方、回生中の路面勾配は、同じブレーキ操作量であっても、路面勾配が降坂路であるほど平坦路での減速度に比べ減速度が小さくなり、逆に、路面勾配が登坂路であるほど平坦路に比べ減速度が大きくなることで推定できる。
そこで、実施例１では、回生時、ブレーキ操作量に応じた減速度推定値と実減速度との差異により路面勾配量を検出し、路面勾配量が降坂勾配を示すほど回生制動時のノーズダイブ量が大きいと推定している。
【００３４】
ステップＳ９では、ステップＳ５またはステップＳ８でのノーズダイブ量の推定に続き、ノーズダイブ推定量の増減変化による制御を適用するため、記憶している「前回ノーズダイブ推定量」を確認し、ステップＳ１０へ移行する。
【００３５】
ステップＳ１０では、ステップＳ９での前回ノーズダイブ推定量確認に続き、ステップＳ５またはステップＳ８で収集した「今回ノーズダイブ推定量」から「前回ノーズダイブ推定量」を差し引いたノーズダイブ変化量を計算し、このノーズダイブ変化量を図８に示す「ノーズダイブ変化量に応じた第１ゲイン設定マップ」へと代入照合し、第１ゲインを決定し、ステップＳ１１へ移行する。
ここで、「ノーズダイブ変化量に応じた第１ゲイン設定マップ」は、図８に示すように、ノーズダイブ変化量がゼロのときには第１ゲイン＝１とし、ノーズダイブ変化量の増加側において増加量が大きいほど第１ゲインを大きな値（>１）にて与え、ノーズダイブ変化量の減少側において減少量が大きいほど第１ゲインを小さな値（<１）にて与えている。
【００３６】
ステップＳ１１では、ステップＳ１０でのノーズダイブ変化量による第１ゲインの設定に続き、ステップＳ５またはステップＳ８で収集した「今回ノーズダイブ推定量」を、図９に示す「ノーズダイブ推定量に応じた第２ゲイン設定マップ」へと代入照合し、第２ゲインを決定し、ステップＳ１２へ移行する。
ここで、「ノーズダイブ推定量に応じた第２ゲイン設定マップ」は、図９に示すように、ノーズダイブ推定量が平坦路相当のときには第２ゲイン＝１とし、ノーズダイブ推定量が平坦路より大きい降坂側においてノーズダイブ推定量が大きいほど第２ゲインを大きな値（>１）にて与え、ノーズダイブ推定量が平坦路より小さい登坂側においてノーズダイブ推定量が小さいほど第２ゲインを小さな値（<１）にて与えている。
【００３７】
ステップＳ１２では、ステップＳ１１でのノーズダイブ推定量による第２ゲインの設定に続き、ステップＳ１０でのノーズダイブ変化量による第１ゲインと、ステップＳ１１でのノーズダイブ推定量による第２ゲインと、を掛け合わせて回生量補正のための設定ゲインを計算し、図１０に示す「回生−油圧制動量配分マップ」により旋回量と推定路面μのうち少なくとも一方にて回生量配分割合を決め、決定された回生量配分割合に回生量補正のための設定ゲインを乗じてノーズダイブを考慮した回生量配分割合を設定し、ステップＳ１３へ移行する。
ここで、図１０に示す「回生−油圧制動量配分マップ」は、平坦路基準の回生制動量制限マップであり、旋回量または１／路面μが第１設定値a1以下の領域では前輪回生100％とし、旋回量または１／路面μが第１設定値a1から第２設定値a2までの領域では前輪回生100％から徐々に制動力理想配分が得られる割合まで制限し、旋回量または１／路面μが第２設定値a2以上の領域では制動力理想配分が得られる割合に固定している。
すなわち、前輪の回生制動量を制限するとき、この制限量に応じて後輪の油圧制動力を増加させ（回生量増減分を液圧ブレーキに振り分け）、且つ、回生制動量の最大制限量を、回生制動力と油圧制動力による前後輪の制動力配分比が理想配分比となるように規定する回生協調制御を行うようにしている。
なお、例えば、図１０の点線特性に示すように、旋回量または１／路面μが第２設定値a2以上の領域では前輪の回生制動量をゼロ（回生制動禁止）とする制限を行うときには、要求制動力を油圧制動力のみにより得ると共に、前輪油圧制動力と後輪油圧制動力による制動力配分比が理想配分比となるようにブレーキ液圧を制御するようにしても良い。
【００３８】
ステップＳ１３では、ステップＳ１２でのゲイン印加による回生量の設定に続き、システム終了シーケンスへ移行するか否かが判断され、Yesの場合には終了へ移行し、Noの場合にはステップＳ２へ戻る。すなわち、ドライバーが車両システムを遮断する（例えば、イグニッションOFF信号を検出）場合、本制御を終了させ、システム起動を継続するならばステップＳ２へとフィードバックする。
【００３９】
［勾配路走行時における回生制限作用］
旋回走行時や低μ路走行時における回生制動量の制限は、路面勾配によらず、平坦路を基準として制御されていたが、路面勾配が降坂勾配か平坦か登坂勾配かにより、回生制動量の制限した時の車両挙動は異なる。
【００４０】
例えば、前輪を回生制動輪とする前輪駆動車にて、降坂路を旋回中に前輪100％の回生制動を行うと、車両重心位置が前輪側に移動することで、大きなノーズダイブ量が発生する。そして、制動力の片寄りにノーズダイブが加わることで、タイヤから路面に伝達される制動力が増し、制動力が増すことで横力がタイヤが許容するフリクションサークル（路面μの大きさにより規定される。）から突出すると、コーナリングパワーが減少し、ステア特性としてはアンダーステア傾向となってしまう。
【００４１】
一方、前輪駆動車にて、登坂路を旋回中に前輪100％の回生制動を行うと、登坂路による車両重心位置の後輪側移動と、回生制動による車両重心位置の前輪側移動とが共に発生することで、車両重心位置は基準位置からのずれ量が少なく、ノーズダイブ量の発生が小さい。制動力の片寄りはあるものの、前輪制動力と前輪横力とがタイヤが許容するフリクションサークル内に収まっている限り、コーナリングパワーが減少することはなく、ステア特性としてはニュートラルステア特性を維持することができる。
【００４２】
つまり、ノーズダイブ量が大きく発生する降坂路旋回時においては、回生制動量を制限することが車両挙動を安定させる面から有効であるが、ノーズダイブ量の発生が小さい登坂路旋回時においては、回生制動量を制限する必要性が小さいということができる。
【００４３】
これに対し、実施例１では、回生制動により発生する、もしくは、発生するであろうノーズダイブ量の大きさを考慮することにより、エネルギー回収量の増大と車両挙動の安定を両立させた適切な回生制動量の制限制御が可能となる。すなわち、力行中には、図５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へと進む流れとなり、ステップＳ５では、ステップＳ３で収集した「アクセルセンサ指令値」とステップＳ４で収集した「加速度」を、図６に示す「加速時ノーズダイブ量推定マップ」に代入して照合し、回生制動によるノーズダイブ量を推定し、「今回ノーズダイブ推定量」として記憶する。
【００４４】
回生中には、図５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Ｓ６→ステップＳ７→ステップＳ８へと進む流れとなり、ステップＳ８では、ステップＳ６で収集した「ブレーキセンサ指令値」とステップＳ７で収集した「減速度」を、図７に示す「減速時ノーズダイブ量推定マップ」に代入して照合し、回生制動によるノーズダイブ量を推定し、「今回ノーズダイブ推定量」として記憶する。
【００４５】
そして、ステップＳ５またはステップＳ８からは、ステップＳ９→ステップＳ１０→ステップＳ１１→ステップＳ１２へと進み、ステップＳ９では、記憶している「前回ノーズダイブ推定量」を確認し、ステップＳ１０では、「今回ノーズダイブ推定量」から「前回ノーズダイブ推定量」を差し引いたノーズダイブ変化量を計算し、このノーズダイブ変化量を図８に示す「ノーズダイブ変化量に応じた第１ゲイン設定マップ」へと代入照合し、第１ゲインを決定する。ステップＳ１１では、「今回ノーズダイブ推定量」を、図９に示す「ノーズダイブ推定量に応じた第２ゲイン設定マップ」へと代入照合し、第２ゲインを決定する。ステップＳ１２では、前記第１ゲインと前記第２ゲインとを掛け合わせて回生量補正のための設定ゲインを計算し、図１０に示す「回生−油圧制動量配分マップ」により旋回量と推定路面μのうち少なくとも一方にて回生量配分割合を決め、決定された回生量配分割合に回生量補正のための設定ゲインを乗じてノーズダイブを考慮した回生量配分割合を設定する。
【００４６】
例えば、図１０に示す「回生−油圧制動量配分マップ」のみにより決められた回生量配分割合が、左右前輪の回生制動力70％で、左右後輪の油圧制動力30％の場合（図１０のA）を例にとり説明する。降坂判定によりノーズダイブ量が大きく第２ゲインが１より大きな値である場合には、図１０A'に示すように、回生量配分割合がより回生量を制限する側に移行し、左右前輪の回生制動力50％で、左右後輪の油圧制動力50％の制動力配分となる。よって、ノーズダイブ量が大きい場合には、ノーズダイブ量が大きいほどステア特性がアンダーステア傾向を示すため、回生量を制限することにより、回生制動力の前輪片寄りによるアンダーステア傾向が緩和される。一方、登坂判定によりノーズダイブ量が小さく第２ゲインが１より小さい値である場合には、図１０A"に示すように、回生量配分割合がより回生量の制限を緩和する側に移行し、左右前輪の回生制動力100％で、左右後輪の油圧制動力0％の制動力配分となる。よって、ノーズダイブ量が小さく車両挙動を悪化させない場合には、回生量を制限しないことで、「必要以上の回生量制限することがなくなる」→「エネルギー回収効率向上」→「燃費向上」が実現される。
【００４７】
また、走行路が登坂と降坂とを繰り返すような場合について説明する。登坂から降坂への移行時には、ノーズダイブ推定量が増加する方向に変化することで、第１ゲインが１より大きな値となり、登坂から降坂への移行過渡期に回生量の制限が一時的に強化される。一方、降坂から登坂への移行時には、ノーズダイブ推定量が減少する方向に変化することで、第１ゲインが１より小さな値となり、降坂から登坂への移行過渡期に回生量の制限が一時的に緩和される。さらに、登坂や降坂において、路面勾配がノーズダイブ推定量が増加する方向や減少する方向に変化する場合にも、路面勾配の変化過渡期に回生量の制限が一時的に強化されたり緩和される。
【００４８】
さらに、実施例１では、回生制動によるノーズダイブ量の推定を、回生時だけではなく力行時にも行っていることで、制動操作により力行から回生への切り替え時、回生に入った最初の制御周期において、回生直前の力行時におけるノーズダイブ推定量を用いて回生制動量の制限を行うことができる。つまり、力行から回生への切り替え時、適切な制動力配分を即時設定することができる。
【００４９】
次に、登坂と降坂とを繰り返すような走行路での回生制動量の制限制御作用を、図１１に示すタイムチャートにより説明する。走行路は、時刻t1までの登坂路→時刻t1からt2までの緩降坂路→時刻t2からt3までの急降坂路→時刻t3以降の登坂路、と変化し、時刻t1から時刻t4までを回生域とする。
【００５０】
時刻t1までの登坂路では、一定勾配の登坂路であり、ノーズダイブ推定量が平坦路相当のノーズダイブ量より小さいことで、第１ゲイン＝１で第２ゲイン<１となり、回生量補正のための設定ゲインは１未満の一定値とされ、回生−油圧制動力配分は回生100％に設定される。
【００５１】
時刻t1からt2までの緩降坂路では、登坂路からの移行過渡期にはノーズダイブ変化量が増加側となり、また、緩降坂路であることでノーズダイブ推定量が平坦路相当のノーズダイブ量より大きいことで、第１ゲイン>１で第２ゲイン>１となり、回生量補正のための設定ゲインは一時的に１以上の大きな値となる。そして、緩降坂路に入ってしまうと、一定勾配の緩降坂路となることで、第１ゲイン＝１で第２ゲイン>１となり、回生量補正のための設定ゲインは１以上の一定値とされる。よって、回生−油圧制動力配分は、回生に入ると即座に応答良く回生約60％に設定される。
【００５２】
時刻t2からt3までの急降坂路では、緩降坂路からの移行過渡期にはノーズダイブ変化量が増加側となり、また、急降坂路であることでノーズダイブ推定量が平坦路相当のノーズダイブ量より大きいことで、第１ゲイン>１で第２ゲイン>１となり、回生量補正のための設定ゲインは一時的に１以上の大きな値となる。そして、急降坂路に入ってしまうと、一定勾配の急降坂路となることで、第１ゲイン＝１で第２ゲイン>１となり、回生量補正のための設定ゲインは１以上の一定値とされる。よって、回生−油圧制動力配分は、緩降坂路から急降坂路に入ると即座に応答良く回生約80％（前後輪理想配分）に設定される。
【００５３】
時刻t3から時刻t4までの登坂路では、急降坂路からの移行過渡期にはノーズダイブ変化量が減少側となり、また、登坂路であることでノーズダイブ推定量が平坦路相当のノーズダイブ量より小さいことで、第１ゲイン<１で第２ゲイン<１となり、回生量補正のための設定ゲインは一時的に１未満の小さな値となる。そして、登坂路に入ってしまうと、一定勾配の登坂路となることで、第１ゲイン＝１で第２ゲイン<１となり、回生量補正のための設定ゲインは１未満の一定値とされる。よって、回生−油圧制動力配分は、急降坂路から登坂路に入ると即座に応答良く回生約80％（前後輪理想配分）に設定される。
【００５４】
時刻t4以降の登坂路では、一定勾配の登坂路であり、ノーズダイブ推定量が平坦路相当のノーズダイブ量より小さいことで、第１ゲイン＝１で第２ゲイン<１となり、回生量補正のための設定ゲインは１未満の一定値とされ、回生−油圧制動力配分は回生100％に設定される。
【００５５】
よって、図１１の回生−油圧制動力配分の特性線のうち、細線特性がノーズダイブ量により補正を行わない場合の特性であり、太線特性がノーズダイブ量により補正を行なった場合の特性である。両特性を対比した場合、時刻t1から時刻t3までのハッチング部分Ｂがアンダーステア傾向の車両挙動特性を安定させるために回生制動量の制限を大きくした部分であり、時刻t3から時刻t4までのハッチング部分Ｃがエネルギー回収効率向上、つまり、燃費向上にために回生制動量の制限を緩和した部分である。
【００５６】
次に、効果を説明する。
実施例１の車両の回生制動制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００５７】
(1) 減速要求操作に基づき前後輪のうち一方の左右輪のみで回生制動を行う回生制動制御手段を備えた車両において、回生制動によるノーズダイブ量を推定するノーズダイブ量推定手段（ステップＳ２〜ステップＳ８）を設け、前記回生制動制御手段は、ノーズダイブが発生する状況を検知したら、ノーズダイブ量の大きさによる車両挙動特性変化を抑制する回生制動量の制限を行うため、回生制動によるノーズダイブが発生する状況において、必要以上の回生制動量の制限を抑えながら、車両挙動安定性を維持する回生制動制御を達成することができる。
【００５８】
(2) 前記ノーズダイブ量推定手段は、路面勾配量の検出値により回生制動によるノーズダイブ量を推定するため、回生制動時のノーズダイブ量と対応関係にある路面勾配により、精度良く回生制動によるノーズダイブ量を推定することができる。
【００５９】
(3) 前記ノーズダイブ量推定手段は、力行時、アクセル操作量に応じた加速度推定値と実加速度との差異により路面勾配量を検出し、回生時、ブレーキ操作量に応じた減速度推定値と実減速度との差異により路面勾配量を検出し、路面勾配量が降坂勾配を示すほど回生制動時のノーズダイブ量が大きいと推定するため、新たに路面勾配を検出するセンサを追加することなく、力行／回生の両モードにおいて路面勾配量を検出することができると共に、力行から回生へ移行する時、回生制動開始当初の制御周期から適切な回生制動量を即時設定することができる。
【００６０】
(4) 前記回生制動制御手段は、ノーズダイブ量が大きいと推定されるほど回生制動量を小さくする制限を行うため、ノーズダイブ量が大きな降坂時には旋回中に回生制動を適用した場合のアンダーステア傾向を抑え、走行・操縦安定性を向上させることができるし、また、の＾図ダイブ量が小さな登坂時には回生制動を継続させてエネルギー回収量を増大させることができる。
【００６１】
(5) 回生制動を行わない左右後輪にて液圧制動力を発生するブレーキ液圧ユニット１９及び各ホイールシリンダ２２，２３を設け、前記回生制動制御手段は、前輪の回生制動量を制限するとき、この制限量に応じて後輪の油圧制動力を増加させ、且つ、回生制動量の最大制限量を、回生制動力と油圧制動力による前後輪の制動力配分比が理想配分比となるように規定する回生協調制御を行うため、回生制動量の制限時に要求制動力を満足する総制動力を得ることができると共に、回生制動量の最大制限時には高い制動性能により安定した車両挙動で制動することができる。
【００６２】
(6) 前記回生制動制御手段は、平坦路基準の「回生−油圧制動量配分マップ」により決められた基準回生制動量に対し、ノーズダイブ推定量が登坂路側であるほど回生制動量を大きくする補正を行い、降坂路側であるほど回生制動量を小さくする補正を行うため（ステップＳ１１及びステップＳ１２）、平坦路を基準とする補正により、複数のマップを用意することなく、簡単な補正処理によりノーズダイブ推定量に応じた回生制動量の制限制御を達成することができる。
【００６３】
(7) 前記回生制動制御手段は、ノーズダイブ推定量が変化するとき、ノーズダイブ推定量の増加側変化に対しては回生制動量の制限をより強化する補正を行い、ノーズダイブ推定量の減少側変化に対しては回生制動量の制限をより緩和する補正を行うため（ステップＳ１０）、起伏が激しいコース等、路面勾配が変化する走行路においても応答良く車両挙動の安定とエネルギー回収量の増大との両立を達成することができる。
【００６４】
以上、本発明の車両の回生制動制御装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例１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。
【００６５】
実施例１では、前輪駆動ベースの車両（ＦＦ車）への適用例を示したが、後輪駆動ベース車両（例えば、ＦＲ車）にも本発明の回生制動制御装置を適用することができる。このＦＲ車の場合、ノーズダイブ量が大きいときに後輪の回生量を制限することで、オーバステア傾向を抑制することができる。
【００６６】
実施例１では、回生制動制御手段として、ノーズダイブが発生する状況を検知したら、平坦路を基準とし、ノーズダイブ量｛≒勾配（登坂／降坂）｝を考慮したゲイン設定による補正にて回生制動量を決める例を示したが、例えば、ノーズダイブ量により平坦路基準の「回生−油圧制動量配分マップ」を横軸（旋回量、１／路面μ）方向に移動させて回生制動量を決めるようにしても良い。また、ノーズダイブ量により車両挙動特性変化する場合、車両挙動特性変化を抑制する回生制動量の制限を行なうと共に、車両挙動特性変化を積極的に回避する制動力差によるヨーモーメント制御（ＶＤＣ制御）を採用するようにしても良い。要するに、回生制動制御手段は、ノーズダイブが発生する状況を検知したら、ノーズダイブ量の大きさによる車両挙動特性変化を抑制する回生制動量の制限を行うものであれば本発明に含まれる。
【００６７】
実施例１では、路面勾配量を、力行時、アクセル操作量に応じた加速度推定値と実加速度との差異により検出し、回生時、ブレーキ操作量に応じた減速度推定値と実減速度との差異により検出する例を示したが、路面傾斜センサ等を設置し、センサ情報により路面勾配量を決めたり、また、ナビゲーションシステムやインフラ等から路面勾配情報を得るようにしても良い。
【００６８】
実施例１では、基準回生制動力を決める「回生−油圧制動量配分マップ」として、図１０に示すように、回生100％モードから理想配分モードまでを旋回量と１／路面μとの少なくとも一方に応じて無段階に変更させる例を示したが、例えば、回生100％モードと理想配分モードとを旋回量と１／路面μとの少なくとも一方の設定値を境にして２段階にて切り替える例としても良いし、さらに、回生100％モードから理想配分モードまでを旋回量と１／路面μとの少なくとも一方の大きさに応じて複数段階に切り替えるようにしても良い。
【００６９】
実施例１，２では、機械制動手段として、ブレーキ油圧により油圧制動力を得る手段の例を示したが、電気モータ式ブレーキ（ＥＭＢ）等の回生制動力以外により機械制動力を得るものであっても含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
実施例１では、１つのエンジンと２つのモータジェネレータと動力分割機構を備えた前輪駆動のハイブリッド車への適用例を示したが、本発明の回生制動制御装置は、他のパワーユニット構造を備えた前輪駆動あるいは後輪駆動によるハイブリッド車や電気自動車や燃料電池車等、要するに、減速要求操作に基づき前後輪のうち一方の左右輪のみで回生制動を行う回生制動制御手段を備えた車両であれば適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】実施例１の回生制動制御装置が適用されたハイブリッド車を示す全体システム図である。
【図２】実施例１の回生制動制御装置が適用されたハイブリッド車における駆動力性能特性図と駆動力概念図である。
【図３】実施例１の回生制動制御装置が適用されたハイブリッド車における回生協調による制動力性能をあらわす対比特性図である。
【図４】実施例１の回生制動制御装置が適用された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。
【図５】実施例１の統合コントローラ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。
【図６】実施例１の回生制動制御処理にて用いられる加速時ノーズダイブ量推定マップを示す図である。
【図７】実施例１の回生制動制御処理にて用いられる減速時ノーズダイブ量推定マップを示す図である。
【図８】実施例１の回生制動制御処理にて用いられる今回と前回のノーズダイブ推定量の差であるノーズダイブ変化量に対する第１ゲイン設定マップを示す図である。
【図９】実施例１の回生制動制御処理にて用いられる今回のノーズダイブ推定量に対する第２ゲイン設定マップを示す図である。
【図１０】回生制動制御処理にて用いられる平坦路を基準とした「回生−油圧制動量配分マップ」を示す図である。
【図１１】実施例１の起伏の激しいコースにおける回生制動制御作用を説明するノーズダイブ量（≒勾配量）と設定ゲインと回生−油圧制動力配分の各特性を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
【００７２】
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
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
１６  操舵角センサ
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
２４，２５，２６  双方向通信線
【図１】
2006217677.tif 000003
【図２】
2006217677.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006217677.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2006217677.tif 000009
【図８】
2006217677.tif 000010
【図９】
2006217677.tif 000011
【図１０】
2006217677.tif 000012
【図１１】
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