(57)【要約】【課題】制動時に運転者に与える違和感を抑制することが可能な車両制動装置を提供する。【解決手段】油圧ブレーキ４０と、車輪２と動力伝達可能に接続された第２ＭＧ１２とを備えた車両１に適用され、ブレーキペダルＢＰが操作された場合に油圧ブレーキ４０及び第２ＭＧ１２のうちの少なくともいずれか一方を作動させて車輪２を制動する車両制動装置において、ブレーキペダルＢＰが操作された場合に、ブレーキペダルＢＰが操作されてから第２ＭＧ１２から回生トルクが出力されるまでの時間が、油圧ブレーキ４０に車両１の制動が指示されてから油圧ブレーキ４０の油圧が判定圧Ｐ１に到達するまでに要する時間と同じになるように第２ＭＧ１２が制御される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧により作動して車輪を制動する油圧ブレーキ手段と、前記車輪と動力伝達可能に接続され、かつ回生トルクを発生させることにより前記車輪を制動可能な回転電機と、を備えた車両に適用され、
ブレーキペダルが操作された場合に前記油圧ブレーキ手段及び前記回転電機のうちの少なくともいずれか一方を作動させて前記車輪を制動する制動制御手段を備えた車両制動装置において、
前記制動制御手段は、前記ブレーキペダルが操作された場合に、前記ブレーキペダルが操作されてから前記回転電機から回生トルクが出力されるまでの時間が、前記油圧ブレーキ手段に前記車両の制動が指示されてから前記油圧ブレーキ手段の油圧が所定の判定圧に到達するまでに要する時間と同じになるように前記回転電機を制御する回転電機制御手段を備えている車両制動装置。
【請求項２】
前記回転電機制御手段は、前記油圧ブレーキ手段及び前記回転電機の両方にて前記車輪が制動される場合に、前記油圧ブレーキ手段の油圧が前記判定圧に到達してから前記回転電機から回生トルクが出力されるように前記回転電機を制御する請求項１に記載の車両制動装置。
【請求項３】
前記油圧ブレーキ手段は、油圧が上昇するほど前記車輪に付与する制動力が増加し、
前記回転電機制御手段は、前記回転電機から回生トルクを出力する場合に、前記回転電機から前記車輪に付与される制動力が前記油圧ブレーキ手段から前記車輪に付与される制動力と同様の増加率で増加するように前記回転電機から出力される回生トルクを増加させる請求項１又は２に記載の車両制動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧により作動して車輪を制動する油圧ブレーキと、回生トルクを発生させることにより車輪を制動可能な回転電機とを備えた車両に適用される車両制動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
油圧により作動して車輪を制動する油圧ブレーキと、車輪と動力伝達可能に接続されるとともに回生トルクを発生させることにより車輪を制動可能なモータ・ジェネレータ等の回転電機とを備えた車両が知られている。このような車両に適用される制動装置として、ブレーキペダルポジションに基づいて回生トルクの下限値を設定し、その設定した下限値で回転電機から出力する回生トルクを制限して回転電機による制動力の付与と油圧ブレーキによる制動力の付与とを協調させる装置が知られている（特許文献１参照）。その他、本発明に関連する先行技術文献として特許文献２〜４が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２０３７９３号公報
【特許文献２】特開２０１０−１６７９７１号公報
【特許文献３】特開平０５−１６１２１３号公報
【特許文献４】特開平０６−１５３３１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
周知のように油圧ブレーキでは、油圧が所定の圧力値に達してから車輪に制動力が付与される。そのため、油圧ブレーキが動作を開始してから車輪に制動力が付与されるまでに若干の時間差が生じる。一方、回生トルクは回転電機に制御指令値を出力した時点から直ぐに出力される。そのため、回転電機が動作を開始した直後から車輪に制動力が付与される。特許文献１の装置では、このような車輪に制動力が付与されるタイミングのずれを考慮した制御を行っていない。そのため、油圧ブレーキのみで車両を制動する場合と、油圧ブレーキ及び回転電機の両方で車両を制動する場合と車輪に制動力が付与されるタイミングがずれ、運転者が違和感を覚えるおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明は、制動時に運転者に与える違和感を抑制することが可能な車両制動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】
【０００６】
本発明の車両制動装置は、油圧により作動して車輪を制動する油圧ブレーキ手段と、前記車輪と動力伝達可能に接続され、かつ回生トルクを発生させることにより前記車輪を制動可能な回転電機と、を備えた車両に適用され、ブレーキペダルが操作された場合に前記油圧ブレーキ手段及び前記回転電機のうちの少なくともいずれか一方を作動させて前記車輪を制動する制動制御手段を備えた車両制動装置において、前記制動制御手段は、前記ブレーキペダルが操作された場合に、前記ブレーキペダルが操作されてから前記回転電機から回生トルクが出力されるまでの時間が、前記油圧ブレーキ手段に前記車両の制動が指示されてから前記油圧ブレーキ手段の油圧が所定の判定圧に到達するまでに要する時間と同じになるように前記回転電機を制御する回転電機制御手段を備えている（請求項１）。
【０００７】
本発明の車両制動装置によれば、判定圧を適切に設定することにより、回転電機から車輪に制動力が付与されるタイミングと油圧ブレーキ手段から車輪に制動力が付与されるタイミングとを一致させることができる。そのため、油圧ブレーキのみで車両を制動する場合、油圧ブレーキ及び回転電機の両方で車両を制動する場合及び回転電機のみで車両を制動する場合のいずれにおいても車輪に制動力が付与されるタイミングを同じにすることができる。従って、制動時に運転者に与える違和感を抑制することができる。また、本発明では、ブレーキペダルの位置に応じて回生トルクを制限しないので、エネルギの回収量を増加させることができる。
【０００８】
本発明の車両制動装置の一形態において、前記回転電機制御手段は、前記油圧ブレーキ手段及び前記回転電機の両方にて前記車輪が制動される場合に、前記油圧ブレーキ手段の油圧が前記判定圧に到達してから前記回転電機から回生トルクが出力されるように前記回転電機を制御してもよい（請求項２）。この形態では、油圧ブレーキ手段の実際の油圧に基づいて回生トルクを出力するタイミングを調整する。そのため、制動時に運転者に与える違和感をさらに抑制することができる。
【０００９】
本発明の車両制動装置の一形態において、前記油圧ブレーキ手段は、油圧が上昇するほど前記車輪に付与する制動力が増加し、前記回転電機制御手段は、前記回転電機から回生トルクを出力する場合に、前記回転電機から前記車輪に付与される制動力が前記油圧ブレーキ手段から前記車輪に付与される制動力と同様の増加率で増加するように前記回転電機から出力される回生トルクを増加させてもよい（請求項３）。このように回生トルクを増加させることにより、車輪に付与される制動力が急に増加することを防止できる。また、回転電機から車輪に付与される制動力を油圧ブレーキ手段から車輪に付与される制動力と同じように増加させることができる。そのため、制動時に運転者に与える違和感をさらに抑制できる。
【発明の効果】
【００１０】
以上に説明したように、本発明の車両制動装置によれば、回転電機から車輪に制動力が付与されるタイミングと油圧ブレーキ手段から車輪に制動力が付与されるタイミングとを一致させることができる。そのため、制動時に運転者に与える違和感を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一形態に係る制動装置が組み込まれた車両を概略的に示す図。
【図２】車両に設けられている油圧ブレーキを概略的に示す図。
【図３】ブレーキキャリパの内部を拡大して示す図。
【図４】車両制御装置が実行する制動制御ルーチンを示すフローチャート。
【図５】車両制御装置が実行する第１協調制御ルーチンを示すフローチャート。
【図６】車両制御装置が実行する第２協調制御ルーチンを示すフローチャート。
【図７】車両制御装置が実行する回生制動制御ルーチンを示すフローチャート。
【図８】車両制御装置が実行するタイマカウントルーチンを示すフローチャート。
【図９】第１協調制御にて車両を制動した場合のブレーキペダルの操作量、ブレーキ油圧、回生トルク及び車両の減速度の時間変化を示す図。
【図１０】回生制動制御にて車両を制動した場合のブレーキペダルの操作量、タイマの値、回生トルク及び車両の減速度の時間変化を示す図。
【図１１】油圧ブレーキのみで車両を制動した場合のブレーキペダルの操作量、ブレーキ油圧及び車両の減速度の時間変化を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、本発明の一形態に係る制動装置が組み込まれた車両を概略的に示している。この車両１は、内燃機関（以下、エンジンと称することがある。）１０と、第１モータ・ジェネレータ（以下、第１ＭＧと略称することがある。）１１と、回転電機としての第２モータ・ジェネレータ（以下、第２ＭＧと略称することがある。）１２とを備えている。エンジン１０は、ハイブリッド車両に搭載される周知の火花点火式の内燃機関であるため、詳細な説明を省略する。
【００１３】
第１ＭＧ１１及び第２ＭＧ１２は、電動機及び発電機として機能する周知のものである。第１ＭＧ１１は、ロータ軸１１ａと一体回転するロータ１１ｂと、ロータ１１ｂの外周に同軸に配置されてケース３に固定されたステータ１１ｃとを備えている。第２ＭＧ１２も同様に、ロータ軸１２ａと一体回転するロータ１２ｂと、ロータ１２ｂの外周に同軸に配置されてケース３に固定されたステータ１２ｃとを備えている。第１ＭＧ１１は、第１インバータ１３を介してバッテリ１４と電気的に接続されている。第２ＭＧ１２は、第２インバータ１５及び第１インバータ１３を介してバッテリ１４と電気的に接続されている。
【００１４】
また、車両１には、動力分割機構１６と、車両１の前輪２Ｆに動力を伝達するための出力部１７とが設けられている。そのため、前輪２Ｆが車両１の駆動輪となる。出力部１７は、出力軸１８と、出力軸１８と一体に回転するドライブギア１９とを備えている。ドライブギア１９は第１中間軸２０と一体に回転するドリブンギア２１と噛み合っている。また、第１中間軸２０には第１中間ギア２２が一体回転するように設けられている。第１中間ギア２２は、第２中間軸２３と一体に回転する第２中間ギア２４と噛み合っている。第２中間軸２３には、出力ギア２５が一体回転するように設けられている。出力ギア２５は、デファレンシャル機構２６のケースに設けられたリングギア２６ａと噛み合っている。デファレンシャル機構２６は、伝達された動力を左右の前輪２Ｆに分配する周知のものである。
【００１５】
動力分割機構１６には、エンジン１０、第１ＭＧ１１及び出力部１７が接続されている。動力分割機構１６は、シングルピニオン型の遊星歯車機構２７を備えている。遊星歯車機構２７は、外歯歯車であるサンギアＳ１、そのサンギアＳ１に対して同軸的に配置された内歯歯車としてのリングギアＲ１と、これらのギアＳ１、Ｒ１に噛み合うピニオンギアＰ１を自転可能かつサンギアＳ１の周囲を公転可能に支持するキャリアＣ１とを備えている。この図に示すようにサンギアＳ１は第１ＭＧ１１のロータ軸１１ａと連結されている。キャリアＣ１はダンパー２８を介してエンジン１０の出力軸１０ａと接続されている。なお、ダンパー２８は内部に設けられた不図示のバネの伸縮により振動を減衰する周知のものである。リングギアＲ１は出力部１７の出力軸１８と連結されている。
【００１６】
第２ＭＧ１２は、減速機構２９を介して出力部１７と接続されている。減速機構２９は、シングルピニオン型の減速用遊星歯車機構３０を備えている。減速用遊星歯車機構３０は、外歯歯車であるサンギアＳ２、そのサンギアＳ２に対して同軸的に配置された内歯歯車としてのリングギアＲ２と、これらのギアＳ２、Ｒ２に噛み合うピニオンギアＰ２を自転可能かつサンギアＳ２の周囲を公転可能に支持するキャリアＣ２とを備えている。この図に示すようにサンギアＳ２は第１ＭＧ１２のロータ軸１２ａと連結されている。キャリアＣ２は回転不能なようにケース３に固定されている。リングギアＲ２は出力部１７の出力軸１８と連結されている。
【００１７】
図２に示すように車両１には、左右の前輪２Ｆ及び左右の後輪２Ｒを制動する油圧ブレーキ手段としての油圧ブレーキ４０が設けられている。なお、以降において前輪２Ｆと後輪２Ｒとを区別する必要がない場合には単に車輪２を称する。油圧ブレーキ４０は、車輪２とともに回転するブレーキディスク４１と、ブレーキディスク４１を挟み込んで車輪２に制動力を付与するブレーキキャリパ４２とを備えている。この図に示すようにこれらブレーキディスク４１及びブレーキキャリパ４２は、各車輪２に設けられている。
【００１８】
図３に拡大して示したようにブレーキキャリパ４２は、ブレーキディスク４１に押し付けられるブレーキパッド４３と、ブレーキパッド４３を駆動するシリンダ４４とを備えている。各シリンダ４４は、ブレーキ配管４５を介してブレーキアクチュエータ４６にそれぞれ接続されている。ブレーキアクチュエータ４６は、その内部に油圧ポンプ及び電磁バルブ等を有し、この油圧ポンプにてブレーキペダルＢＰにて操作されるマスタシリンダ４７内のブレーキオイルを各シリンダ４４に送出することにより各車輪に制動力を付与する。ブレーキアクチュエータ４６は、その内部に設けられている電磁バルブの開閉によって各シリンダ４４内の油圧をそれぞれ調整でき、これにより各車輪２に付与する制動力をそれぞれ別々に調節することができる。
【００１９】
エンジン１０、第１ＭＧ１１、第２ＭＧ１２及びブレーキアクチュエータ４６の油圧ポンプ及び電磁バルブの各動作は、車両制御装置５０にて制御されている。車両制御装置５０は、マイクロプロセッサ及びその動作に必要なＲＡＭ、ＲＯＭ等の周辺機器を含んだコンピュータユニットとして構成されている。車両制御装置５０は、車両１を適切に走行させるための各種制御プログラムを保持している。車両制御装置５０は、これらのプログラムを実行することによりエンジン１０、第１ＭＧ１１及び第２ＭＧ１２等の制御対象に対する制御を行っている。なお、車両制御装置５０は、第１インバータ１３を制御することにより第１ＭＧ１１を、第２インバータ１５を制御することにより第２ＭＧ１２をそれぞれ制御する。車両制御装置５０には、車両１に係る情報を取得するための種々のセンサが接続されている。車両制御装置５０には、例えば車両１の速度（車速）に対応した信号を出力する車速センサ５１、ブレーキペダルＢＰの操作量に対応した信号を出力するブレーキペダルセンサ５２及びブレーキアクチュエータ４６から各シリンダ４４に送られる油圧（以下、ブレーキ油圧と称することがある。）に対応した信号を出力する油圧センサ５３等が接続されている。なお、ブレーキペダルセンサ５２及び油圧センサ５３は図２に示した。車両制御装置５０にはこの他にも種々のセンサが接続されているが、それらの図示は省略した。
【００２０】
車両制御装置５０は、ブレーキペダルＢＰが操作された場合に第２ＭＧ１２及び油圧ブレーキ４０を制御して車両１を制動する。第２ＭＧ１２は、減速機構２９及び出力部１７を介して前輪２Ｆと動力伝達可能に接続されている。そのため、第２ＭＧ１２からトルクを付与することにより前輪２Ｆを制動できる。この車両１では制動モードとして、第２ＭＧ１２のみを使用して車両１を制動する回生制動モード、油圧ブレーキ４０のみを使用して車両１を制動する油圧制動モード及び第２ＭＧ１２及び油圧ブレーキ４０の両方を使用して車両１を制動する協調制動モードが設定されている。回生制動モードでは、第２ＭＧ１２を発電機として機能させるとともに第２ＭＧ１２から回生トルクを出力させ、この回生トルクにて前輪２Ｆを制動する。油圧制動モードでは、油圧ブレーキ４０のブレーキキャリパ４２でブレーキディスク４１を挟み込んで車輪２を制動する。協調制動モードでは、第２ＭＧ１２から回生トルクを出力させるとともにブレーキキャリパ４２でブレーキディスク４１を挟み込んで車輪２を制動する。
【００２１】
車両制御装置５０は、ブレーキペダルＢＰの操作量及び単位時間当たりのブレーキペダルＢＰの操作量の変化量（以下、操作変化量と称することがある。）等に応じてこれらの制動モードを適宜に選択して車両１を制動する。例えば、ブレーキペダルＢＰがゆっくり踏み込まれた場合、すなわちブレーキペダルＢＰの操作変化量が所定の第１判定変化量以下の場合には回生制動モードで車両１を制動する。一方、ブレーキペダルＢＰの操作変化量がその第１判定変化量より大きい場合には、協調制動モードで車両１を制動する。この場合、まず油圧制動モードで車両１を制動し、その後協調制動モードで車両１を制動する。ただし、車両１を緊急に制動する必要があると考えられる場合、例えばブレーキペダルＢＰの操作量が大きく、かつブレーキペダルＢＰの操作変化量が第２判定変化量以上の場合には、協調制動モードのみで車両１を制動する。なお、第２判定変化量には第１判定変化量よりも大きい値が設定される。また、車両制御装置５０はこの際に車輪２がロックすると判定した場合には車輪２に付与される制動力を増減させるＡＢＳ制御を実行して車輪２のロックを防止する。なお、ＡＢＳ制御における制動力の制御方法は周知のアンチロック・ブレーキ・システムと同様でよいため、詳細な説明は省略する。
【００２２】
車両制御装置５０は、このように車両１の制動を制御するために図４に示した制動制御ルーチンを実行する。この制御ルーチンは、車両１の走行中に所定の周期で繰り返し実行される。また、この制御ルーチンは車両制御装置５０が実行する他の制御ルーチンと並行に実行される。この制御ルーチンを実行することにより車両制御装置５０が本発明の制動制御手段として機能する。
【００２３】
この制御ルーチンにおいて車両制御装置５０は、まずステップＳ１１で車両１の走行状態を取得する。車両１の走行状態としては、例えば車速、ブレーキペダルＢＰの操作量ｂｒｋ及びブレーキ油圧等が取得される。また、この処理ではブレーキペダルＢＰの操作変化量Δｂｒｋも取得される。この操作変化量Δｂｒｋは、例えば前回この制御ルーチンが実行されたときに取得された操作量ｂｒｋと今回取得された操作量ｂｒｋとを用いて算出すればよい。次のステップＳ１２において車両制御装置５０は、ブレーキペダルＢＰの操作量ｂｒｋが０より大きいか否か、すなわちブレーキペダルＢＰが踏み込まれているか否か判定する。ブレーキペダルＢＰの操作量ｂｒｋが０以下、すなわちブレーキペダルＢＰが踏み込まれていないと判定した場合は、今回の制御ルーチンを終了する。
【００２４】
一方、ブレーキペダルＢＰの操作量ｂｒｋが０より大きいと判定した場合はステップＳ１３に進み、車両制御装置５０はブレーキペダルＢＰの操作変化量Δｂｒｋが上述した第１判定変化量Δｂｒｋ１より大きく、かつ第２判定変化量Δｂｒｋ２未満か否か判定する。上述したように第１判定変化量Δｂｒｋ１は、回生制動モードで車両１を制動可能な否か判定するための基準として設定される。また、第２判定変化量Δｂｒｋ２は、車両１を緊急に制動する必要があるか否か判定するための基準として設定される。なお、これらの判定変化量Δｂｒｋ１、Δｂｒｋ２は、車両１の重量等に応じて適宜に設定すればよい。  
【００２５】
ブレーキペダルＢＰの操作変化量Δｂｒｋが第１判定変化量Δｂｒｋ１より大きく、かつ第２判定変化量Δｂｒｋ２未満と判定した場合はステップＳ２０に進み、車両制御装置５０は第１協調制御を実行する。その後、今回の制御ルーチンを終了する。図５はこの第１協調制御において実行される第１協調制御ルーチンを示している。なお、図５において図４と共通の処理には同一の符号を付して説明を省略する。この制御ルーチンにおいて車両制御装置５０はまずステップＳ１１で車両１の走行状態と取得する。次のステップＳ２１において車両制御装置５０は、ブレーキ油圧Ｐｂｒｋが予め設定した所定の判定圧Ｐ１より大きいか否か判定する。周知のように油圧ブレーキ４０は、シリンダ４４に送られる油圧が所定圧以下ではブレーキキャリパ４２が殆ど動作せず、油圧が所定圧より大きくなるとブレーキキャリパ４２が動作して車輪２に制動力が付与される。判定圧Ｐ１には、このブレーキキャリパ４２が動き始める所定圧が設定される。
【００２６】
ブレーキ油圧Ｐｂｒｋが判定圧Ｐ１より大きいと判定した場合はステップＳ２２に進み、車両制御装置５０は第２ＭＧ１２の制御に使用する回生トルク指令値Ｔｒｑ及びブレーキアクチュエータ４６の制御に使用する油圧指令値Ｐｒｑを算出する。回生トルク指令値Ｔｒｑ及び油圧指令値Ｐｒｑを算出する場合には、まず車両１に対して要求されている制動力（要求制動力）Ｆｘを算出する。要求制動力Ｆｘは、以下の式（１）に示したようにブレーキペダルＢＰの操作量ｂｒｋを所定の関数に代入して算出する。
【００２７】
Ｆｘ＝ｆ（ｂｒｋ）  ・・・（１）
【００２８】
なお、要求制動力Ｆｘを算出する関数は、予め実験や数値計算等により求めておけばよい。回生トルク指令値Ｔｒｑは、以下の式（２）に示したように要求制動力Ｆｘに車輪（タイヤ）２の半径Ｒｔｉｒｅを掛けることにより算出される。ただし、第２ＭＧ１２の回生トルクが０の場合には、回生トルクを０から式（２）で算出した値まで増加させると車輪２に急制動がかかる。そこで、第２ＭＧ１２の回生トルクを０から立ち上げる場合には、第２ＭＧ１２から車輪２に付与される制動力が、油圧ブレーキ４０から車輪２に付与される制動力と同様の増加率で増加するように回生トルク指令値Ｔｒｑが算出される。そして、この増加率で増加させた第２ＭＧ１２の回生トルクが式（２）で算出された値に到達した後は、式（２）で算出した値が回生トルク指令値Ｔｒｑとして設定される。また、油圧指令値Ｐｒｑは以下の式（３）にて算出される。
【００２９】
Ｔｒｑ＝Ｆｘ×Ｒｔｉｒｅ  ・・・（２）
Ｐｒｑ＝α×（Ｆｘ−Ｔａｃｔ／Ｒｔｉｒｅ）  ・・・（３）
【００３０】
なお、式（３）中のαは要求制動力から油圧への換算係数を示している。また、Ｔａｃｔは第２ＭＧ１２から出力されている回生トルクを示している。なお、換算係数αは、予め実験や数値計算等により求めて車両制御装置５０のＲＯＭに記憶させておけばよい。
【００３１】
次のステップＳ２３において車両制御装置５０は協調制御を実行する。この協調制御では、算出した回生トルク指令値Ｔｒｑが第２ＭＧ１２から出力されるように第２ＭＧ１２を制御するとともにブレーキ油圧が油圧指令値Ｐｒｑになるようにブレーキアクチュエータ４６を制御する。これにより第２ＭＧ１２及び油圧ブレーキ４０にて車輪２が制動される。
【００３２】
一方、ブレーキ油圧Ｐｂｒｋが判定圧Ｐ１以下と判定した場合はステップＳ２４に進み、車両制御装置５０は油圧指令値Ｐｒｑを算出する。油圧指令値Ｐｒｑは、以下の式（４）に示したように上述した要求制動力Ｆｘに換算係数αを掛けることにより算出される。
【００３３】
Ｐｒｑ＝α×Ｆｘ  ・・・（４）
【００３４】
次のステップＳ２５において車両制御装置５０は油圧ブレーキ制御を実行する。この油圧ブレーキ制御では、ブレーキ油圧が油圧指令値Ｐｒｑになるようにブレーキアクチュエータ４６を制御する。
【００３５】
ステップＳ２３で協調制御を実行した後又はステップＳ２５で油圧ブレーキ制御を実行した後はステップＳ１２に進み、車両制御装置５０はブレーキペダルＢＰの操作量ｂｒｋが０より大きいか否か判定する。ブレーキペダルＢＰの操作量ｂｒｋが０より大きいと判定した場合はステップＳ１１に戻る。一方、ブレーキペダルＢＰの操作量ｂｒｋが０と判定した場合は今回の制御ルーチンを終了する。
【００３６】
図４に戻って制動制御ルーチンの説明を続ける。ステップＳ１３においてブレーキペダルＢＰの操作変化量Δｂｒｋが第１判定変化量Δｂｒｋ１以下、又は操作変化量Δｂｒｋが第２判定変化量Δｂｒｋ２以上と判定した場合はステップＳ１４に進み、車両制御装置５０はブレーキペダルＢＰの操作変化量Δｂｒｋが第２判定変化量Δｂｒｋ２以上か否か判定する。操作変化量Δｂｒｋが第２判定変化量Δｂｒｋ２以上と判定した場合はステップＳ１５に進み、車両制御装置５０は車両１に対して要求されている制動が危険を回避するための危険回避制動であるか否か判定する。危険回避制動であるか否かは例えばＡＢＳ制御を実行する条件が成立しているか否かに基づいて判定し、ＡＢＳ制御を実行する条件が成立している場合に危険回避制動であると判定すればよい。また、車両１にカメラやレーダーが搭載されて前の車両との車間距離等を計測している場合には、その車間距離等に基づいて危険回避制動であるか否か判定すればよい。例えば、車間距離に基づいて衝突を回避するために車両１が制動されているか否か判定し、衝突を回避するための制動と判定した場合に危険回避制動と判定すればよい。危険回避制動ではないと判定した場合はステップＳ２０に進み、車両制御装置５０は第１協調制御を実行する。その後、今回の制御ルーチンを終了する。
【００３７】
一方、危険回避制動であると判定した場合はステップＳ３０に進み、車両制御装置５０は第２協調制御を実行する。その後、今回の制御ルーチンを終了する。図６はこの第２協調制御において実行される第２協調制御ルーチンを示している。なお、図６において図４又は図５と共通の処理には同一の符号を付して説明を省略する。この制御ルーチンにおいて車両制御装置５０はまずステップＳ１１で車両１の走行状態と取得する。続くステップＳ３１において車両制御装置５０は、第２ＭＧ１２の制御に使用する回生トルク指令値Ｔｒｑ及びブレーキアクチュエータ４６の制御に使用する油圧指令値Ｐｒｑを算出する。この処理においても上述した図５のステップＳ２２と同様に式（２）、（３）で回生トルク指令値Ｔｒｑ及び油圧指令値Ｐｒｑが算出される。ただし、このステップＳ３１では第２ＭＧ１２の回生トルクを０から立ち上げる場合であっても式（２）で算出された値が回生トルク指令値Ｔｒｑとして設定される。次のステップＳ２３において車両制御装置５０は協調制御を実行する。その後、ステップＳ１２において車両制御装置５０はブレーキペダルＢＰの操作量ｂｒｋが０より大きいか否か判定する。ブレーキペダルＢＰの操作量ｂｒｋが０より大きいと判定した場合はステップＳ１１に戻る。一方、ブレーキペダルＢＰの操作量ｂｒｋが０と判定した場合は今回の制御ルーチンを終了する。
【００３８】
図４に戻って制動制御ルーチンの説明を続ける。ステップＳ１４においてブレーキペダルＢＰの操作変化量Δｂｒｋが第２判定変化量Δｂｒｋ２未満と判定した場合はステップＳ４０に進み、車両制御装置５０は回生制動制御を実行する。その後、今回の制御ルーチンを終了する。図７はこの回生制動制御において実行される回生制動制御ルーチンを示している。なお、図７において図４と共通の処理には同一の符号を付して説明を省略する。この制御ルーチンにおいて車両制御装置５０はまずステップＳ１１で車両１の走行状態と取得する。続くステップＳ４１において車両制御装置５０はブレーキペダルＢＰが操作されてから経過した時間を計測するタイマが予め設定した判定値Ｔｄより大きいか否か判定する。上述したように油圧ブレーキ４０は、ブレーキ油圧が所定圧より大きくなるまでブレーキキャリパ４２が殆ど動作しない。判定値Ｔｄには、油圧ブレーキ４０に対して車輪２の制動が指示されてから、すなわち油圧指令値が０より大きくなってからブレーキ油圧がこの所定圧、すなわち上述した判定圧Ｐ１に到達するまでに要する時間が設定される。
【００３９】
タイマは、図８に示したタイマカウントルーチンにてカウントされている。車両制御装置５０は車両１の走行中に所定の周期で繰り返しこのルーチンを実行する。また、このルーチンは車両制御装置５０が実行する他のルーチンと並行に実行される。このルーチンにおいて車両制御装置５０は、まずステップＳ５１でブレーキペダルＢＰの操作量ｂｒｋが０より大きいか否か判定する。操作量ｂｒｋが０より大きいと判定した場合はステップＳ５２に進み、車両制御装置５０はタイマをカウント中か否か判定する。タイマをカウントしていないと判定した場合はステップＳ５３に進み、車両制御装置５０はタイマを０にリセットした後、タイマのカウントを開始する。タイマのカウントを開始した後又はステップＳ５２が肯定判定された場合にはステップＳ５１に戻る。
【００４０】
一方、ブレーキペダルＢＰの操作量ｂｒｋが０と判定した場合はステップＳ５４に進み、車両制御装置５０はタイマを０にリセットする。その後、今回の制御ルーチンを終了する。このルーチンが実行されることによりブレーキペダルＢＰが踏み込まれている間は、ブレーキペダルＢＰが操作されてから経過した時間が計測される。
【００４１】
図７に戻って回生制動制御ルーチンの説明を続ける。タイマの値が判定値Ｔｄ以下と判定した場合はステップＳ４２及びＳ４３をスキップしてステップＳ１２に進む。一方、タイマの値が判定値Ｔｄより大きいと判定した場合はステップＳ４２に進み、車両制御装置５０は回生トルク指令値Ｔｒｑを算出する。この処理でも上述した式（１）、（２）を用いて回生トルク指令値Ｔｒｑを算出する。なお、この処理においても上述した図４のステップＳ２２と同様に第２ＭＧ１２の回生トルクを０から立ち上げる場合には、第２ＭＧ１２から車輪２に付与される制動力が、油圧ブレーキ４０から車輪２に付与される制動力と同様の増加率で増加するように回生トルク指令値Ｔｒｑが算出される。そして、この増加率で増加させた第２ＭＧ１２の回生トルクが式（２）で算出された値に到達した後は、式（２）で算出した値が回生トルク指令値Ｔｒｑとして設定される。続くステップＳ４３において車両制御装置５０は、回生ブレーキ制御を実行する。この回生ブレーキ制御では、算出した回生トルク指令値Ｔｒｑが第２ＭＧ１２から出力されるように第２ＭＧ１２を制御する。
【００４２】
次のステップＳ１２において車両制御装置５０はブレーキペダルＢＰの操作量ｂｒｋが０より大きいか否か判定する。ブレーキペダルＢＰの操作量ｂｒｋが０より大きいと判定した場合はステップＳ１１に戻る。一方、ブレーキペダルＢＰの操作量ｂｒｋが０と判定した場合は今回の制御ルーチンを終了する。
【００４３】
図９は、第１協調制御にて車両１を制動した場合のブレーキペダルＢＰの操作量ｂｒｋ、ブレーキ油圧、回生トルク及び車両１の減速度の時間変化を示している。また、図１０は、回生制動制御にて車両１を制動した場合のブレーキペダルＢＰの操作量ｂｒｋ、タイマの値、回生トルク及び車両１の減速度の時間変化を示している。図１１には、比較例として油圧ブレーキ４０のみで車両１を制動した場合のブレーキペダルＢＰの操作量ｂｒｋ、ブレーキ油圧及び車両１の減速度の時間変化を示した。まず、図１１を参照して比較例を説明する。なお、この図における実線Ｌ１はブレーキ油圧の時間変化を示し、破線Ｌ２は油圧指令値の時間変化を示している。周知のように油圧ブレーキ４０は制御を開始してからブレーキ油圧が上昇し始めるまでに時間がかかる。また、上述したように油圧ブレーキ４０は、ブレーキ油圧が所定圧Ｐ１より大きくなるまでブレーキキャリパ４２が殆ど動作しない。そのため、この図に示すように車両１の減速度はブレーキ油圧が所定値Ｐ１より大きくなる時刻ｔ１まで殆ど大きくならず、時刻ｔ１以降に大きくなっている。従って、油圧ブレーキ４０で車両１を制動する場合には制御を開始してから時刻ｔ１までの間の応答時間差ＴＬが生じる。
【００４４】
次に図９を参照して第１協調制御の場合を説明する。なお、この図における実線Ｌ１１はブレーキ油圧の時間変化を示し、破線Ｌ１２は油圧指令値の時間変化を示している。そして、二点鎖線Ｌ１３は要求制動力相当の指令値（＝α×Ｆｘ）の時間変化を示している。また、この図の実線Ｌ１４は回生トルクの時間変化を示し、破線Ｌ１５は回生トルク指令値の時間変化を示している。二点鎖線Ｌ１６は、要求制動力相当の指令値（＝Ｆｘ×Ｒｔｉｒｅ）の時間変化を示している。第１協調制御では、油圧ブレーキ４０及び第２ＭＧ１２の両方で車両１を制動する。そのため、図１１の比較例と同じように油圧ブレーキ４０にて車両１が制動されるまで応答時間差ＴＬが発生する。上述したように第１協調制御では、ブレーキ油圧が判定圧Ｐ１より大きくなるまで第２ＭＧ１２から回生トルクを出力しない。そのため、この図に示すように第２ＭＧ１２の回生トルクは時刻ｔ１から出力される。従って、第１協調制御では、油圧ブレーキ４０及び第２ＭＧ１２の両方から同じタイミングで車輪２に制動力が付与される。
【００４５】
図１０を参照して回生制動制御の場合を説明する。なお、この図における実線Ｌ２１は回生トルクの時間変化を示し、破線Ｌ２２は回生トルク指令値の時間変化を示している。そして、一点鎖線Ｌ２３は要求制動力相当の指令値（＝Ｆｘ×Ｒｔｉｒｅ）の時間変化を示している。上述したように回生制動制御では、タイマが判定値Ｔｄより大きくなってから回生トルクが出力される。そして、判定値Ｔｄには、油圧指令値が０より大きくなってからブレーキ油圧が判定圧Ｐ１に到達するまでに要する時間が設定されている。そのため、この図に示したように回生制動制御の場合においても油圧ブレーキ４０にて車両１を制動する場合と同様に時刻ｔ１から車輪２に制動力が付与される。
【００４６】
以上に説明したように、本発明では、第１協調制御にて車両１を制動する場合には第２ＭＧ１２及び油圧ブレーキ４０の両方から同じタイミングで車輪２に制動力が付与される。また、回生制動制御にて車両１を制動する場合には油圧ブレーキ４０のみにて車両１を制動する場合と同様に時刻ｔ１から車輪２に制動力が付与される。そのため、本発明では、第２ＭＧ１２による車両１の制動、すなわち回生ブレーキの有無に拘わらず同じタイミングで車輪２に制動力が付与される。従って、制動時に運転者に与える違和感を抑制できる。なお、図５の第１協調制御ルーチン及び図７の回生制動制御ルーチンを実行することにより車両制御装置５０が本発明の回転電機制御手段として機能する。
【００４７】
第１協調制御では、ブレーキ油圧が判定圧Ｐ１より大きくなった場合に第２ＭＧ１２から回生トルクが出力される。そのため、油圧ブレーキ４０から車輪２に制動力が付与されるタイミングと第２ＭＧ１２から車輪２に制動力が付与されるタイミングとのずれを小さくできる。
【００４８】
一方、回生制動制御では、タイマに基づいて第２ＭＧ１２から回生トルクを出力するタイミングを調整するので、ブレーキペダルＢＰの踏み込みが小さくブレーキ油圧の上昇が遅い場合でも適切なタイミングで車輪２に制動力を付与することができる。また、制動時に回生する機会を増加させることができるので、燃費を向上させることができる。
【００４９】
第１協調制御及び回生制動制御では、第２ＭＧ１２の回生トルクを０から立ち上げる場合に、第２ＭＧ１２から車輪２に付与される制動力が油圧ブレーキ４０から車輪２に付与される制動力と同様の増加率で増加するように回生トルク指令値Ｔｒｑが算出される。そのため、第２ＭＧ１２から車輪に急に大きな制動力が付与されることを防止できる。そのため、制動時に運転者に与える違和感をさらに抑制できる。なお、回生トルクの増加量、すなわち回生トルク指令値Ｔｒｑの変化量は、油圧ブレーキ４０による制動から回生トルクへの切り替え中に油圧指令値Ｐｒｑの変化に対する実際の油圧変化の応答時間差があった場合でも、車両１の減速度に影響が出ない程度の変化量を上限とする。
【００５０】
本発明では、車両１に対して要求されている制動が危険回避制動の場合には第２協調制御を実行し、迅速に第２ＭＧ１２から回生トルクを出力する。そのため、このような場合には車両１を速やかに制動することができる。また、制動距離を短縮することができる。
【００５１】
なお、本発明の実施形態は上述した形態に限定されない。例えば、図４のステップＳ１３では、車両１を協調制御で制動するか回生制動制御で制動するか判定している。そこで、この処理では、ブレーキペダルＢＰの操作変化量Δｂｒｋ、ブレーキペダルＢＰの操作量ｂｒｋ及び車速に基づいて判定を行ってもよい。これにより判定の精度を高めることができる。
【００５２】
また、本発明では適宜のタイミングで判定値Ｔｄを学習させてもよい。例えば、油圧ブレーキ４０で車両１が制動される毎に、油圧指令値が０より大きくなってからブレーキ油圧が判定値Ｐ１に達するまでの時間を計測し、その計測した時間を判定値Ｔｄに反映させてもよい。これにより回生制動制御時に運転者に与える違和感をさらに抑制することができる。
【００５３】
本発明は、上述した形態に限定されることなく、種々の形態にて実施することができる。例えば、本発明が適用される車両は上述した形態で示した車両に限定されない。例えば、第１モータ・ジェネレータ及び第２モータ・ジェネレータに加えて第３モータ・ジェネレータが搭載され、その第３モータ・ジェネレータが後輪にギア列を介して動力伝達可能に接続された車両に本発明を適用してもよい。この場合には、第３モータ・ジェネレータから回生トルクを出力して車両を制動することができる。そこで、この第３モータ・ジェネレータに対しても上述した形態で示した制御を実行する。これにより制動時に運転者に与える違和感を抑制できる。
【符号の説明】
【００５４】
１  車両
２  車輪
１２  第２モータ・ジェネレータ（回転電機）
４０  油圧ブレーキ（油圧ブレーキ手段）
５０  車両制御装置（制動制御手段、回転電機制御手段）
ＢＰ  ブレーキペダル
Ｐ１  判定圧
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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