説明

制駆動力制御装置

【課題】機械制動トルク発生装置の制動性能の低下した車輪の混在時にバッテリが充電不可能でも各車輪に対して適切な制動トルクを発生させること。
【解決手段】車輪10FL,10FR,10RL,10RRへの要求油圧制動トルク及び車輪への要求モータトルクを車輪への要求全制動トルクに基づき各々算出して設定する要求油圧制動トルク設定手段41f及び要求モータトルク設定手段41gと、バッテリ33への充電可否の判定を行うバッテリ蓄電状態判定手段41jと、を備え、要求モータトルク設定手段41f及び要求機械制動トルク設定手段41gは、少なくとも1本の車輪に対してモータ回生トルクを働かせるときにバッテリ33が充電不可の場合、別のモータを力行駆動させる要求モータトルクの設定を行い、且つ、この別のモータからのモータ力行トルクが働く車輪に対して要求全制動トルクに応じた要求機械制動トルクの設定を行うように各々構成すること。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
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。
【背景技術】
【0002】
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。
【0003】
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。
【0004】
尚、下記の特許文献2には、バッテリが充電不可能な場合に、回生駆動させているモータからの回生電力で他のモータを力行駆動して当該回生電力を消費させる電動自動車に関する技術が記載されている。また、下記の特許文献3には、回生制動システムの故障時に後輪を回生制動させずに油圧制動のみ実行させる電動自動車に関する技術が記載されている。
【0005】
更に、下記の特許文献3には、通常時には各車輪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ABS制御時の車体速度の推定を行う車体速度推定装置について開示されている。
【0006】
【特許文献1】特開平7−99704号公報
【特許文献2】特開平5−161210号公報
【特許文献3】特開2000−108875号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
ここで、油圧制動トルク発生装置に異常が発生し、特定の車輪に対して油圧制動トルクを十分に発生させることができない場合、その車輌においては、要求されたよりも減速度が低下してしまう虞がある。このようなときには、制動性能の低下した油圧制動トルク発生装置を有する車輪に対してモータ回生トルクを増加させればよく、これにより、この車輪に対して必要な制動力を働かせることができる。
【0008】
しかしながら、上記特許文献2のようにバッテリへの充電が不可能になっている場合も考えられ、この場合には、その制動性能の低下した油圧制動トルク発生装置を有する車輪に対してモータ回生トルクを働かせることができない。これが為、かかる場合には、その特許文献2のようにそのモータからの回生電力で他のモータを力行駆動させればよいのだが、その反面、その力行駆動している車輪の制動力が低下してしまうので、車輌全体から観れば、減速度の低下を引き起こしてしまう虞がある。
【0009】
そこで、本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、機械制動トルク発生装置の制動性能の低下した車輪が混在しているときにバッテリが充電不可能になっていたとしても、各車輪に対して適切な制動トルクを発生さ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。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記目的を達成する為、請求項1記載の発明では、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、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、その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、バッテリへの充電可否の判定を行うバッテリ蓄電状態判定手段を設ける。そして、要求モータトルク設定手段及び要求機械制動トルク設定手段は、少なくとも1本の車輪に対してモータ回生トルクを働かせるときにバッテリ蓄電状態判定手段が充電不可と判定した場合、別のモータを力行駆動させる要求モータトルクの設定を行い、且つ、その別のモータからのモータ力行トルクが働く車輪に対して要求全制動トルクに応じた要求機械制動トルクの設定を行うように各々構成している。
【0011】
この請求項1記載の制駆動力制御装置においては、回生駆動しているモータの回生電力を別のモータの力行駆動によって消費させることができるので、そのモータの回生駆動が可能になり、且つ、その別のモータによってモータ力行トルクが働く車輪の制動力の低下を機械制動トルクで補うことができる。従って、この請求項1記載の制駆動力制御装置によれば、各車輪に対して適切な制動トルクを発生させることができる。
【0012】
また、上記目的を達成する為、請求項2記載の発明では、全ての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、全ての車輪の内の少なくとも2本に対して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各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、その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該当する車輪への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、機械制動トルクとモータトルクの双方が働く少なくとも2本の車輪の機械制動トルク発生装置の異常を検知する制動装置異常検知手段と、バッテリへの充電可否の判定を行うバッテリ蓄電状態判定手段と、を設ける。そして、その要求モータトルク設定手段については、制動装置異常検知手段が少なくとも2本の車輪の内の一部の車輪の機械制動トルク発生装置の異常を検知した場合に、その異常輪の要求モータトルクを回生制動力増大方向へと増加させ、更にバッテリ蓄電状態判定手段が充電不可と判定した場合、少なくとも2本の車輪の内の異常が検知されなかった車輪にモータ力行トルクを働かせるよう構成する。また、要求機械制動トルク設定手段については、その異常が検知されなかった車輪に対して要求全制動トルクに応じた要求機械制動トルクを設定するよう構成する。
【0013】
この請求項2記載の制駆動力制御装置においては、機械制動トルク発生装置の制動性能が低下した車輪に係るモータの回生電力を別のモータの力行駆動によって消費させることができるので、その機械制動トルク発生装置の制動性能の低下した車輪に係るモータが回生駆動できるようになる。従って、この請求項2記載の制駆動力制御装置によれば、機械制動トルク発生装置の制動性能の低下した車輪が混在しているときにバッテリが充電不可能になっていたとしても、各車輪の制動トルクを確保することができる。
【0014】
ここで、その請求項2記載の制駆動力制御装置における要求モータトルク設定手段は、請求項3記載の発明の如く、異常輪が前輪と後輪に少なくとも1本ずつ存在している場合、その後側異常輪の要求モータトルクが前側異常輪の要求モータトルクの回生制動力増大方向への増加量よりも小さくなるように構成することが好ましい。
【0015】
この請求項3記載の制駆動力制御装置によれば、左右夫々の後輪の間で制動力に差が生じても、後輪全体の制動力が前輪全体の制動力に対して相対的に小さくなっているので、車輌の偏向やスピンを抑制することができる。
【0016】
また、上記請求項2又は3に記載の制駆動力制御装置における要求機械制動トルク設定手段は、請求項4記載の発明の如く、モータ力行トルクを働かせる車輪に対して要求全制動トルクを発生させることが可能な要求機械制動トルクの設定を行うよう構成することが好ましい。
【0017】
この請求項4記載の制駆動力制御装置によれば、モータ力行トルクの働く車輪の制動力の低下を機械制動トルクで補うことができる。従って、この請求項4記載の制駆動力制御装置によれば、機械制動トルク発生装置の制動性能の低下した車輪が混在しているときにバッテリが充電不可能になっていたとしても、各車輪に対して適切な制動トルクを発生させることができる。
【0018】
また、請求項5記載の発明では、上記請求項1から4の内の何れか1つに記載の制駆動力制御装置において、車輪のロック傾向を検出するロック傾向検出手段と、車輪のロック解除傾向を検出するロック解除傾向検出手段と、を新たに設け、ロック傾向検出時及びロック解除傾向検出時における夫々の全制動トルクの間の値に要求機械制動トルクを設定するよう要求機械制動トルク設定手段を構成している。
【0019】
この請求項5記載の制駆動力制御装置においては、車輪への全制動トルクに基づいて要求機械制動トルクを設定することとなる。これが為、要求全制動トルクから要求機械制動トルクを減算することによって求められる要求モータトルクは、モータにおける回生側及び力行側の双方の出力限界値に対して夫々に余裕代を持つことになる。即ち、この制駆動力制御装置によれば、上記請求項1から4の内の何れか1つに記載の発明に係る効果に加えて、モータトルクの制御幅を拡大することができるので、路面の摩擦係数の変化に応じた要求全制動トルクの変動に対してのモータトルクの制御範囲を拡大することができる。
【発明の効果】
【0020】
本発明に係る制駆動力制御装置は、機械制動トルク発生装置の制動性能の低下した車輪が混在しているときにバッテリが充電不可能になっていたとしても、これらに影響されることなく各車輪に対して適切な制動トルクを発生させることができる。従って、この制駆動力制御装置によれば、かかる車輌が状況下におかれても、制動中に車輌の減速度を低下させずに済む。
【発明を実施するための最良の形態】
【0021】
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。
【実施例1】
【0022】
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。
【0023】
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。
【0024】
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。
【0025】
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、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。
【0026】
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。
【0027】
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する。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う。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
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。
【0031】
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。
【0032】
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。
【0033】
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。
【0034】
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。
【0035】
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。
【0036】
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。
【0037】
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。
【0038】
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。
【0039】
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。
【0040】
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。
【0041】
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。
【0042】
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。
【0043】
Tareq=Toreq+Tmreq … (1)
【0044】
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。
【0045】
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。
【0046】
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。
【0047】
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。
【0048】
ここで、ABS制動を行う一般的な車輌においては、各車輪10FL,10FR,10RL,10RRに設けた車輪回転速度検出手段の夫々の検出信号により車輪速度(車輪の回転速度に車輪の周長を掛けた値)の把握を行う一方で、そ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が算出されている。つまり、この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と車体速度推定手段とが用意されており、本実施例1においてもこれに従う。従って、本実施例1においては、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を車輌に配備すると共に、ブレーキ・モータ統合ECU41に図1に示す車体速度推定手段41dを設ける。この車体速度推定手段41d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、ここでは各車輪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ABS制御時の車体速度を推定するよう構成されている。例えば、その車体速度の推定方法としては、前述した特許文献3に記載のものが考えられる。
【0049】
尚、車輪速度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。
【0050】
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41e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41f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41gと、が設けられている。
【0051】
その要求全制動トルク設定手段41e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要求全制動トルクTareqの設定を行うものであり、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41e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、車体速度推定手段41dによって推定された推定車体速度の情報などに基づいて、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41eには、ABS制御時において、ロック傾向検出時を最大値にし、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にし、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ABS制御時においても、この要求全制動トルク設定手段41eには、車体速度推定手段41dによって推定された推定車体速度の情報などを用いて要求全制動トルクTareqの算出を行わせる。
【0052】
この要求全制動トルク設定手段41e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。
【0053】
続いて、本実施例1の要求油圧制動トルク設定手段41fについて説明する。
【0054】
この要求油圧制動トルク設定手段41fについても、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要求油圧制動トルクToreqの設定を行うものであり、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を算出する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41f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。
【0055】
具体的に、本実施例1の要求油圧制動トルク設定手段41f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の要求全制動トルク(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41f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。
【0056】
Topro=(Tamax+Tamin)/2 … (2)
【0057】
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、夫々にロック傾向検出時の実際の全制動トルクTaとロック解除傾向検出時の実際の全制動トルクTaを適用してもよい。前者を適用する場合には、要求全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、実際の全制動トルクTa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、実際の全制動トルクTaの算出を行う実全制動トルク演算手段41hをブレーキ・モータ統合ECU41に設けておく。
【0058】
例えば、その実全制動トルク演算手段41h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41h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。
【0059】
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)実行させる。つまり、本実施例1の要求油圧制動トルク設定手段41f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の更新を行わせる。これが為、この要求油圧制動トルク設定手段41f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。
【0060】
続いて、本実施例1の要求モータトルク設定手段41gについて説明する。
【0061】
この要求モータトルク設定手段41gについても、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要求モータトルクTmreqの設定を行うものであり、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を算出するよう構成されている。
【0062】
ここで、本実施例1の要求モータトルク設定手段41gには、上述した要求油圧制動トルク設定手段41f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41g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。
【0063】
Tmpro=Tareq−Topro … (3)
【0064】
このように、上述した要求油圧制動トルク設定手段41fと要求モータトルク設定手段41g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。
【0065】
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41fと要求モータトルク設定手段41g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。
【0066】
具体的に、本実施例1の要求モータトルク設定手段41g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。
【0067】
本実施例1の要求油圧制動トルク設定手段41fと要求モータトルク設定手段41g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。
【0068】
一方、その要求モータトルク設定手段41g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41f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41f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。
【0069】
Toreq=Tareq−Tmreq … (4)
【0070】
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き説明する。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、各車輪10FL,10FR,10RL,10RRの内の何れか1輪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全ての車輪10FL,10FR,10RL,10RRに対して別個独立に実行される。例えば、ここでは、左側前輪10FLについて代表して例示する。
【0071】
尚、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、車体速度推定手段41dにより推定され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が各々算出される。そして、その各車輪10FL,10FR,10RL,10RRの夫々の全制動トルク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、夫々のモータ31FL,31FR,31RL,31RRの要求モータトルクTmreqが設定される。
【0072】
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、各車輪10FL,10FR,10RL,10RRの夫々の全制動トルク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、その各車輪10FL,10FR,10RL,10RR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夫々のモータ31FL,31FR,31RL,31RRの要求モータトルクTmreqを設定する。
【0073】
先ず、本実施例1のブレーキ・モータ統合ECU41は、左側前輪10FL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。
【0074】
一方、ABS制御中であれば、このブレーキ・モータ統合ECU41は、その要求全制動トルク設定手段41eにより、先に車体速度推定手段41dによって推定された推定車体速度の情報などを用いて左側前輪10FL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左側前輪10FL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、左側前輪10FLの車輪速度センサ51FLから検出された車輪速度と先に車体速度推定手段41dによって推定された推定車体速度とに基づいてスリップ率演算手段41cが左側前輪10FLのスリップ率Sを求め、このスリップ率Sを参考にして左側前輪10FLがロック傾向にあるか否かをロック傾向検出手段41aが判定する。
【0075】
そして、このブレーキ・モータ統合ECU41は、そのステップST20にて肯定判定が為された場合、その実全制動トルク演算手段41hにより、このロック傾向検出時における上記ステップST15で求めた左側前輪10FLの要求全制動トルクTareq(最大全制動トルクTamax)を算出する(ステップST25)。本実施例1にあっては、その求めた最大全制動トルク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。
【0076】
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左側前輪10FL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が上記の如くして左側前輪10FLのスリップ率Sを求め、このスリップ率Sを参考にして左側前輪10FL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が判定する。
【0077】
そして、このブレーキ・モータ統合ECU41は、そのステップST30にて肯定判定が為された場合、その実全制動トルク演算手段41hにより、このロック解除傾向検出時における上記ステップST15で求めた左側前輪10FLの要求全制動トルクTareq(最小全制動トルクTamin)を算出する(ステップST35)。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。
【0078】
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、左側前輪10FLのモータ31FL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。
【0079】
続いて、このブレーキ・モータ統合ECU41は、主記憶装置等に左側前輪10FLの最小全制動トルクTaminに関する最新の情報の有無(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)。
【0080】
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41fにより、上記ステップST25,ST35で夫々に求めた左側前輪10FLの最大全制動トルクTamaxと最小全制動トルクTaminを前述した式2に代入し、左側前輪10FLの暫定要求油圧制動トルクToproを算出する(ステップST50)。
【0081】
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せている。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41fが既に設定されている左側前輪10FLの要求油圧制動トルク既算値Toreqを左側前輪10FL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)。
【0082】
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41gは、そのステップST50又はステップST55で求めた左側前輪10FLの暫定要求油圧制動トルクToproと上記ステップST15で求めた左側前輪10FLの要求全制動トルクTareqとを前述した式3に代入し、左側前輪10FLにおけるモータ31FLの暫定要求モータトルクTmproを算出する(ステップST60)。
【0083】
続いて、このブレーキ・モータ統合ECU41は、左側前輪10FL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。
【0084】
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)。
【0085】
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)。
【0086】
そして、このステップST115にて否定判定が為された場合、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41f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を左側前輪10FL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41gは、上記ステップST60で求めた暫定要求モータトルクTmproを左側前輪10FL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、左側前輪10FL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。
【0087】
一方、上記ステップST110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41gは、モータ回生トルク出力限界値Tm1limを左側前輪10FL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、その要求モータトルク設定手段41gは、モータ力行トルク出力限界値Tm2limを左側前輪10FLの要求モータトルクTmreqとして設定する(ステップST135)。
【0088】
そして、要求油圧制動トルク設定手段41f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に代入して要求油圧制動トルクToreqの算出を行う(ステップST140)。
【0089】
このようにして左側前輪10FL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を夫々左側前輪10FLに発生させるよう指示する(ステップST70)。
【0090】
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に対して左側前輪10FLにおける油圧制動手段21FLの油圧を調節させ、この油圧制動手段21FL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、左側前輪10FLにおけるモータ31FL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。
【0091】
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、図5に示す如く油圧制動トルク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全制動トルクTa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。
【0092】
ここで、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。これが為、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。
【0093】
そこで、本実施例1の要求油圧制動トルク設定手段41fは、可能な限り要求油圧制動トルクToreqの更新処理を実行させないように構成する。具体的に、ここでは、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、これと後述する暫定要求モータトルクTmproとを比較させるよう要求油圧制動トルク設定手段41fを構成する。
【0094】
そ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の後述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)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。
【0095】
例えば、ここでは、図7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。
【0096】
ここでは、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を更新させずに先に式2から求めた中間値に保ち続けさせる。
【0097】
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、この場合の要求油圧制動トルク設定手段41f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を削除するよう構成しておく。
【0098】
この場合の制駆動力制御装置は、上述した図3のフローチャートのステップST65における要求油圧制動トルクToreqと要求モータトルクTmreqの設定動作を以下の図6のフローチャートに示す如く変更したものである。
【0099】
先ず、この場合のブレーキ・モータ統合ECU41は、その要求油圧制動トルク設定手段41fにより、左側前輪10FLのモータ31FL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。
【0100】
そして、その要求油圧制動トルク設定手段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)。
【0101】
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41f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)。
【0102】
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41fは、主記憶装置等に左側前輪10FL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)。
【0103】
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41fは、上記ステップST50で求めた暫定要求油圧制動トルクToproを左側前輪10FL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41gは、上記ステップST60で求めた暫定要求モータトルクTmproを左側前輪10FL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7に示す如く、左側前輪10FL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。
【0104】
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41fに削除させるものとする。
【0105】
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41fは、その要求油圧制動トルク既算値Toreqを左側前輪10FL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41gは、その要求油圧制動トルクToreqとステップST15で求めた左側前輪10FLの要求全制動トルクTareqを下記の式5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7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。
【0106】
Tmreq=Tareq−Toreq … (5)
【0107】
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41f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)。
【0108】
そして、この要求油圧制動トルク設定手段41f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。
【0109】
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。
【0110】
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。
【0111】
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41gは、モータ回生トルク出力限界値Tm1limを左側前輪10FL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41gは、モータ力行トルク出力限界値Tm2limを左側前輪10FLの要求モータトルクTmreqとして設定する(ステップST265)。
【0112】
そして、要求油圧制動トルク設定手段41fは、そのステップST260又はステップST265で設定した左側前輪10FLの要求モータトルクTmreqとステップST15で求めた左側前輪10FLの要求全制動トルクTareqとを上述した式4に代入して要求油圧制動トルクToreqを算出する(ステップST270)。
【0113】
このようにして左側前輪10FL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、この場合のブレーキ・モータ統合ECU41についても、上記ステップ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を夫々左側前輪10FLに発生させるよう指示する。
【0114】
この場合にも、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7に示す如く一定の値に保持される。
【0115】
ところで、油圧配管22FL,22FR,22RL,22RRの劣化や各油圧制動手段21FL,21FR,21RL,21RRのキャリパーのピストン作動不良等のような油圧制動トルク発生装置に異常が発生し、特定の車輪に対して油圧制動トルクを十分に発生させることができない場合には、車輌の減速度が著しく低下してしまう虞がある。
【0116】
そこで、本実施例1においては、そのような異常を起因とした油圧制動トルク発生装置の制動性能の低下が起こっているか否かについて判定を行う制動装置異常検知手段41iをブレーキ・モータ統合ECU41に設ける。
【0117】
尚、ここでは、各車輪10FL,10FR,10RL,10RRのモータ31FL,31FR,31RL,31RRに何らの不具合も生じていないものとしている。
【0118】
例えば、その制動装置異常検知手段41iは、夫々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRに対しての要求全制動トルクTareqと実際の全制動トルクTarealとを比較させることによって、油圧制動トルク発生装置の制動性能の低下の有無の判断を行うように構成する。その判断を行う際には、少なくとも夫々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRにおいて油圧制動トルク発生装置を作動させる必要はあるが、必ずしもモータ31FL,31FR,31RL,31RRによる回生制動を実行させる必要はない。従って、この制動装置異常検知手段41iは、実際の全制動トルクTarealが要求全制動トルクTareqよりも小さくなっていれば、その車輪10FL,10FR,10RL,10RRの油圧制動トルク発生装置の制動性能が低下していると判断することができる。具体的に、本実施例1の制動装置異常検知手段41iには、要求全制動トルクTareqが発生していると仮定した際の推定車輪速度とその要求全制動トルクTareqを発生させるべく指示した際の実際の車輪速度とを車輪10FL,10FR,10RL,10RR毎に比較させ、実際の車輪速度が推定車輪速度よりも高いときに当該車輪10FL,10FR,10RL,10RRの油圧制動トルク発生装置の制動性能が低下していると判断させる。その実際の車輪速度については、各車輪10FL,10FR,10RL,10RRの車輪速度センサ51FL,51FR,51RL,51RRの検出信号から各々検出させる。
【0119】
本実施例1の制駆動力制御装置には、その制動装置異常検知手段41iによって油圧制動トルク発生装置の異常が検知された場合、その該当する車輪(以下、「異常輪」ともいう。)10FL,10FR,10RL,10RRについてはモータ31FL,31FR,31RL,31RRを回生駆動させ、そのモータ31FL,31FR,31RL,31RRの出力可能範囲内のモータ回生トルクTmで(即ち、モータ回生トルク出力限界値Tm1limを最大限にして)要求全制動トルクTareqをできる限り発生させるようにする。つまり、その異常輪10FL(10FR,10RL,10RR)については、油圧制動トルク発生装置の正常時に要求モータトルクTmreqがモータ力行トルクに設定されるのであれば、その要求モータトルクTmreqを回生制動力増大方向へと増加させてモータ回生トルクとなるように設定し、その正常時に要求モータトルクTmreqがモータ回生トルクに設定されるのであれば、その要求モータトルクTmreqを回生制動力増大方向へと増加させてモータ回生トルクが増加されるように設定する。
【0120】
従って、本実施例1の要求モータトルク設定手段41gには、その油圧制動トルク発生装置の異常が検知された場合に、異常輪10FL(10FR,10RL,10RR)のモータ31FL(31FR,31RL,31RR)への要求モータトルクTmreqを要求全制動トルクTareqが可能な限り満たされるように出力可能範囲内で設定させる。一方、本実施例1の要求油圧制動トルク設定手段41fは、その場合に、該当する車輪10FL,10FR,10RL,10RRの要求油圧制動トルクToreqを「0」に設定するように構成する。尚、この場合における油圧制動トルク発生装置が正常な車輪(以下、「正常輪」ともいう。)10FR,10RL,10RR(10FL)については、例えばABS制御中であるならば、上述した図3のステップST65で設定された要求油圧制動トルクToreqと要求モータトルクTmreqを発生させるようにすればよい。
【0121】
このように、本実施例1の制駆動力制御装置においては、異常輪10FL(10FR,10RL,10RR)の制動力をモータ回生トルクTmによって発生させる。しかしながら、その際のバッテリ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を超えてそれ以上充電できないとき(つまり、全てのモータ31FL,31FR,31RL,31RRのモータ回生トルクTmによる総回生電力がバッテリ33の定格を超えそうなとき)には、その異常輪10FL(10FR,10RL,10RR)のモータ31FL(31FR,31RL,31RR)を回生駆動させることができず、その異常輪10FL(10FR,10RL,10RR)の制動力が大幅に低下してしまう虞がある。従って、これにより、車輌の減速度を著しく低下させてしまう虞がある。
【0122】
そこで、本実施例1においては、バッテリ33の蓄電状態の判定を行うバッテリ蓄電状態判定手段41jをブレーキ・モータ統合ECU41に設け、その結果に応じた要求油圧制動トルクToreqと要求モータトルクTmreqの設定を行うように要求油圧制動トルク設定手段41fと要求モータトルク設定手段41gを構成する。そのバッテリ蓄電状態判定手段41jについては、例えば、バッテリ33の残存蓄電量などから判定させるよう構成する。
【0123】
ここで、車輌においては、通常制動時よりもABS制動時等のような緊急制動時に、そのような異常輪10FL(10FR,10RL,10RR)の制動力の低下の影響を受けやすい。つまり、換言するならば、緊急制動時には、適切な制動力を夫々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRに発生させることが通常制動時以上に望まれる。これが為、本実施例1のブレーキ・モータ統合ECU41には、制動状態が通常制動であるのか緊急制動であるのかの判定を行う制動制御態様判定手段41kについても用意しておく。ここでの緊急制動時とは、ABS制動時のみならず、所謂ブレーキアシスト制御制動時などのような緊急性を要する制動態様の全てを含むものとする。従って、例えば、この制動制御態様判定手段41kは、油圧制動トルク制御手段24やモータ制御手段32に対しての制御指示態様(ABS制御コマンドやブレーキアシスト制御コマンドなど)から制動状態の判定を行うよう構成してもよく、運転者のブレーキペダル25の踏み込み方(ペダル踏力が強いや踏み込み速度が速いなど)の情報に基づいて緊急制動と判定させてもよい。かかるブレーキペダル25の踏み込み方の情報については、図1に示すブレーキペダル踏力検出センサ52の検出信号から取得することができる。
【0124】
以下に、各車輪10FL,10FR,10RL,10RRの中に油圧制動トルク発生装置の制動性能が低下した異常輪が混在しているときの制駆動力制御装置の動作について、図8のフローチャートに基づき説明する。
【0125】
先ず、ブレーキ・モータ統合ECU41の制動装置異常検知手段41iは、各車輪10FL,10FR,10RL,10RRの中に異常輪が存在しているか否かについて、例えば上述した車輪速度センサ51FL,51FR,51RL,51RRの検出信号などの情報を利用して制動中に判断する(ステップST310)。かかる判断は、通常制動時であるか緊急制動時であるかなどの制動状態に拘わらず実行させることが好ましい。
【0126】
ブレーキ・モータ統合ECU41は、このステップST310にて否定判定されて異常輪が存在していないと判断した場合、本処理を一旦終了して、現時点で実行されている制動制御を継続させる。例えば、上述した図3などに例示したABS制御を続ける。
【0127】
このブレーキ・モータ統合ECU41は、これとは逆に上記ステップST310にて肯定判定されて異常輪が存在していると判断した場合、その検知された異常輪に対しての要求全制動トルクTareqが当該異常輪に対してモータトルクTmを付与するモータのモータ回生トルク出力限界値Tm1limよりも小さいのか否かについて判定する(ステップST315)。このステップST315においての比較判断対象である要求全制動トルクTareqについては、現時点で実行されている制動制御において異常輪に対して設定された値を用いる。例えば、ABS制御中であれば、上述した図3のステップST15にて算出された要求全制動トルクTareqを利用する。従って、例えば左側前輪10FLが異常輪として検知されたときには、この左側前輪10FLへの図3のステップST15で設定された要求全制動トルクTareqがモータ31FLのモータ回生トルク出力限界値Tm1limよりも小さいか否かの判定を行う。
【0128】
そして、要求モータトルク設定手段41gは、このステップST315にて肯定判定されて要求全制動トルクTareqがモータ回生トルク出力限界値Tm1limよりも小さいと判断された場合、その異常輪への要求全制動トルクTareqを当該異常輪に対しての要求モータトルクTmreq-abとして設定する(ステップST320)。これにより、この異常輪においては、例えば上記の如く設定された要求全制動トルクTareqをモータ回生トルクTmのみで発生させることができるようになる。従って、この場合の要求油圧制動トルク設定手段41fには、その異常輪に対しての要求油圧制動トルクToreq-abを「0」に設定させる。
【0129】
一方、この要求モータトルク設定手段41gは、そのステップST315にて否定判定されて要求全制動トルクTareqがモータ回生トルク出力限界値Tm1lim以上であると判断された場合、そのモータ回生トルク出力限界値Tm1limを異常輪に対しての要求モータトルクTmreq-abとして設定する(ステップST325)。この場合にも、本実施例1の要求油圧制動トルク設定手段41fには、上記ステップST320のときと同様に異常輪の要求油圧制動トルクToreq-abを「0」に設定させる。しかしながら、この場合には、異常輪の全制動トルクTaが要求全制動トルクTareqよりも小さくなってしまうので、できることならばその不足分(要求全制動トルクTareqと要求モータトルクTmreq-abとの差)を少しでも補填させることが好ましい。これが為、この場合の要求油圧制動トルク設定手段41fには、その不足分を異常輪の要求油圧制動トルクToreq-abとして設定させ、僅かでも異常輪の全制動トルクTaを要求全制動トルクTareqに近づけさせることが望ましい。
【0130】
上述したステップST315〜ST325の判定処理及び演算処理については、異常輪が複数本検知された場合にはその夫々の異常輪に対して実行される。従って、全ての異常輪においては、その夫々に対してモータトルクTmを付与するモータの出力可能範囲内でモータ回生トルクTmが発生させられる。
【0131】
続いて、本実施例1のブレーキ・モータ統合ECU41は、そのようにして異常輪の要求モータトルクTmreq-abを設定した後に、各車輪10FL,10FR,10RL,10RRの中のどの車輪が異常輪であるかについての情報を主記憶装置等に記憶して、次に、バッテリ蓄電状態判定手段41jによってバッテリ33の蓄電状態を判定する(ステップST330)。
【0132】
そして、このステップST330にて肯定判定されてバッテリ33への充電が不可能であると判断された場合、次に、ブレーキ・モータ統合ECU41は、制動制御態様判定手段41kによって現時点での制動状態が緊急制動であるのか否かの判定を行う(ステップST335)。
【0133】
本実施例1の要求モータトルク設定手段41gは、このステップST335にて肯定判定されて緊急制動であると判断された場合、下記の式6を用いて正常輪の要求モータトルクTmreq-noを算出する(ステップST340)。この式6は、正常輪に対してモータトルクTmを付与するモータを力行駆動させる為の演算式であって、異常輪に対してモータトルクTmを付与する全てのモータからの回生電力を正常輪に対してモータトルクTmを付与する全てのモータに均等に配分して消費させる為のものである。
【0134】
Tmreq-no=−1×Tmreq-abの総計/正常輪の本数 … (6)
【0135】
一方、その要求モータトルクTmreq-noによって正常輪においては制動力が低下してしまうので、次に、本実施例1の要求油圧制動トルク設定手段41fは、下記の式7を用いて正常輪の要求油圧制動トルクToreq-noを算出する(ステップST345)。この式7は、前述した式4の「Toreq」と「Tmreq」を夫々「Toreq-no」と「Tmreq-no」に置き換えた演算式であり、正常輪の要求全制動トルクTareqに対しての不足分を油圧制動トルクToで補填させる為のものである。
【0136】
Toreq-no=Tareq−Tmreq-no … (7)
【0137】
このようにして全ての車輪10FL,10FR,10RL,10RRの要求油圧制動トルクToreqと要求モータトルクTmreqの設定が行われた後、ブレーキ・モータ統合ECU41は、上記ステップST70と同様にして、その要求油圧制動トルクToreqと要求モータトルクTmreqを各車輪10FL,10FR,10RL,10RRに発生させるよう油圧制動トルク制御手段24とモータ制御手段32に対して指示する(ステップST350)。
【0138】
これにより、例えば異常輪として検知された左側前輪10FLにおいては、要求モータトルク(モータ回生トルク)Tmreq-abによって要求全制動トルクTareq又はこれに近い制動トルクが働く。一方、残りの正常輪10FR,10RL,10RRにおいては、要求モータトルク(モータ力行トルク)Tmreq-noと要求油圧制動トルクToreq-noによって要求全制動トルクTareqが働く。その際、その左側前輪10FLのモータ31FLへの要求モータトルク(モータ回生トルク)Tmreq-abによる回生電力は、残りの正常輪10FR,10RL,10RRに各々の要求モータトルク(モータ力行トルク)Tmreq-noを発生させることによって消尽されるので、バッテリ33においては、夫々のモータ31FL,31FR,31RL,31RRによって充電も放電もされなくなる。つまり、バッテリ33が充電できなくても、正常輪に対してモータトルクTmを付与するモータを力行駆動させることによって、異常輪に対してモータトルクTmを付与するモータの回生駆動が可能になる。従って、本実施例1においては、バッテリ33がそれ以上充電できない状態にあっても、夫々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRに適切な制動トルクを発生させることができる。
【0139】
また、本実施例1においては、異常輪に対してモータトルクTmを付与する全てのモータからの回生電力を消費させるモータ力行トルクTmが正常輪に対してモータトルクTmを付与する全てのモータに均等に分配されているので、その各正常輪に対しての油圧制動トルク発生装置の負荷の増加を抑えることができる。従って、本実施例1においては、各正常輪に対してモータ力行トルクTmとこれを打ち消す油圧制動トルクToを働かせたとしても、その油圧制動トルクToによる各正常輪においてのフェード現象の発生を抑制することができる。
【0140】
一方、上記ステップST330にて否定判定されてバッテリ33への充電が可能であると判断された場合、又は、上記ステップST335にて否定判定されて緊急制動ではないと判断された場合、要求モータトルク設定手段41gと要求油圧制動トルク設定手段41fは、正常輪に対して現時点で設定されている要求モータトルクTmreqと要求油圧制動トルクToreq(例えば、上記図3のステップST65で設定された要求モータトルクTmreqと要求油圧制動トルクToreq)を各々正常輪の要求モータトルクTmreq-noと要求油圧制動トルクToreq-noとして定める(ステップST355,ST360)。そして、ブレーキ・モータ統合ECU41は、上記ステップST350に進む。
【0141】
これにより、例えば異常輪として検知された左側前輪10FLにおいては、上記と同様に、要求モータトルク(モータ回生トルク)Tmreq-abによって要求全制動トルクTareq又はこれに近い制動トルクが働く。一方、残りの正常輪10FR,10RL,10RRにおいては、現時点で設定されている要求モータトルクTmreqと要求油圧制動トルクToreqに従って要求全制動トルクTareqが働く。
【0142】
このように、本実施例1においては、かかる制動制御をバッテリ33への充電が不可能な緊急制動時にのみ実行させるようにしているので、その各正常輪に対する油圧制動トルク発生装置の負荷の増加を極力回避してフェード現象の発生を可能な限り抑えることができる。
【0143】
尚、本実施例1においては、異常輪に係る全てのモータからの回生電力を消費させるモータ力行トルクが上記式6を用いて正常輪に係る全てのモータに均等に分配されている。しかしながら、正常輪に係る全てのモータに対してのモータ力行トルクの配分については、所定の制動力配分比に基づいて決めてもよい。例えば、一般的な車輌においては、前輪10FL,10FRの制動力の方が後輪10RL,10RRの制動力よりも大きくなるように制動力配分比が設定されている。従って、例えば左側前輪10FLのみが異常輪として検知された場合には、その制動力配分比に応じて後輪10RL,10RRよりも右側前輪10FRの要求モータトルクTmreq-noが大きくなるようにする。また、左右輪間でも制動力配分比が設定されているときには、この制動力配分比に従って左右輪間の要求モータトルクTmreq-noを設定する。
【0144】
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、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、路面の摩擦係数が高低の何れに変化しても、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、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の制御範囲を拡大することができる。
【0145】
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。
【0146】
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。
【0147】
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。
【0148】
また更に、油圧制動トルク発生装置の制動性能の低下した異常輪が混在している場合には、その異常輪に対してモータトルクTmを付与するモータの出力可能範囲内で可能な限り要求全制動トルクTareqに近いモータ回生トルクTmを発生させるので、これによりその異常輪の制動力不足を抑えることができる。また、油圧制動トルク発生装置の制動性能の低下した異常輪が混在しており、更に、その際にバッテリ33がそれ以上充電できない状態になっている場合には、その異常輪に係るモータのモータ回生トルクTmに伴う回生電力を正常輪へのモータ力行トルクTmによって相殺させている。そして、その際の正常輪における制動トルクの不足分は、油圧制動トルクToで補っている。従って、この制駆動力制御装置においては、バッテリ33の蓄電状態に拘わらず、更に正常輪の油圧制動トルク発生装置の負荷の増加を抑えながらも、夫々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRの制動トルクを確保することができる。これが為、この制駆動力制御装置によれば、夫々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRの間で油圧制動トルク発生装置に異常が生じたものが混在していたとしても各車輪10FL,10FR,10RL,10RRに適切な制動力を働かせることができるので、制動中に車輌の減速度を低下させずに済む。
【実施例2】
【0149】
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。
【0150】
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、異常輪が混在しているときに正常輪の油圧制動トルク発生装置の負荷の増加を更に抑えるべく構成したものである。
【0151】
具体的に、本実施例2の制駆動力制御装置においては、実施例1の制駆動力制御装置において、異常輪への要求全制動トルクTareqを当該異常輪で最低限必要な大きさに抑えるようにし、その異常輪への要求モータトルク(モータ回生トルク)Tmreq-abを小さくする。これにより、この制駆動力制御装置においては、夫々の正常輪に分配される要求モータトルク(モータ力行トルク)Tmreq-noも小さくして当該各正常輪への要求油圧制動トルクToreq-noを低下させる。
【0152】
そこで、本実施例2のブレーキ・モータ統合ECU41には、図9に示す如く、その異常輪において最低限必要な大きさの要求全制動トルク(以下、「要求全制動トルク下限値」という。)Tareq-limの設定を行う要求全制動トルク下限値設定手段41lを設ける。
【0153】
その要求全制動トルク下限値Tareq-limとは、車輌の挙動を安定状態に保ったまま運転者や車輌から要求された車体減速度を低下させることのない最小限の要求全制動トルクTareqのことをいう。つまり、要求全制動トルクTareqが要求全制動トルク下限値Tareq-limよりも低く設定された場合には、その車輪が原因となって、車輌の挙動が不安定になったり、車体減速度が所望された値よりも低くなったりしてしまう虞がある。従って、要求全制動トルク下限値Tareq-limは、車輌の挙動や減速度を悪化させずとも済む値に設定する。
【0154】
例えば、この要求全制動トルク下限値Tareq-limは、車体速度や車体加速度等の車輌の状態、正常輪の油圧制動トルク発生装置の負荷状態、異常輪の本数などをパラメータとしたマップデータを予め用意しておいて設定させる。その車体速度や車体加速度は、車輪速度センサ51FL,51FR,51RL,51RRの検出信号を用いて推定してもよく、図9に示す車速センサ53と車体前後加速度センサ54を用いて夫々に検出してもよい。また、油圧制動トルク発生装置の負荷状態は例えばブレーキパッドの温度から推測できるので、夫々の油圧制動手段21FL,21FR,21RL,21RRに図9に示すブレーキパッド温度センサ55FL,55FR,55RL,55RRを配設しておく。
【0155】
本実施例2においても、図10のフローチャートに示す如く、ブレーキ・モータ統合ECU41の制動装置異常検知手段41iは、各車輪10FL,10FR,10RL,10RRの中に異常輪が存在しているか否かについての判断を実施例1と同様にして制動中に行う(ステップST310)。そして、ブレーキ・モータ統合ECU41は、このステップST310にて否定判定されて異常輪が存在していないと判断した場合、本処理を一旦終了して、現時点で実行されている制動制御を継続させる。例えば、本実施例2においても、実施例1の図3などに例示したABS制御を続ける。
【0156】
一方、本実施例2のブレーキ・モータ統合ECU41は、そのステップST310にて肯定判定されて異常輪が存在していると判断した場合、要求全制動トルク下限値設定手段41lによって、その検知された異常輪についての要求全制動トルク下限値Tareq-limの設定を行う(ステップST311)。例えば左側前輪10FLが異常輪として検知された場合、その要求全制動トルク下限値設定手段41lは、このステップST311において、車速センサ53及び車体前後加速度センサ54から夫々に車体速度及び車体減速度を検出すると共に、正常輪10FR,10RL,10RRのブレーキパッド温度センサ55FR,55RL,55RRから油圧制動手段21FR,21RL,21RRにおける夫々のブレーキパッドの温度を検出する。そして、この要求全制動トルク下限値設定手段41lは、その車体速度及び車体減速度と、その各ブレーキパッドの温度(又はこれら各ブレーキパッド温度から推定した夫々の正常輪10FR,10RL,10RRの負荷状態)と、異常輪の本数(ここでは1本)と、に基づいて上述したマップデータを参照し、異常輪たる左側前輪10FLの要求全制動トルク下限値Tareq-limを読み込む。
【0157】
続いて、本実施例2のブレーキ・モータ統合ECU41は、その異常輪に対してモータトルクTmを付与するモータのモータ回生トルク出力限界値Tm1limが上記ステップST311で設定した当該異常輪の要求全制動トルク下限値Tareq-limよりも小さいのか否かについての判定を行う(ステップST312)。
【0158】
このステップST312で肯定判定されてそのモータ回生トルク出力限界値Tm1limが要求全制動トルク下限値Tareq-limよりも小さいと判断された場合、ブレーキ・モータ統合ECU41は、実施例1と同様にステップST315へと進んで、その異常輪に対しての要求全制動トルクTareqがそのモータ回生トルク出力限界値Tm1limよりも小さいのか否かについて判定する。そして、要求モータトルク設定手段41gは、そのステップST315の判定結果に応じてステップST320又はステップST325に進み、異常輪に対しての要求モータトルクTmreq-abを設定する。そのステップST315において肯定判定された場合には、その異常輪への要求モータトルクTmreq-abとして当該異常輪に係るモータのモータ回生トルク出力限界値Tm1limと当該異常輪の要求全制動トルク下限値Tareq-limよりも小さな要求全制動トルクTareqが設定される(ステップST320)。また、そのステップST315において否定判定された場合には、その異常輪への要求モータトルクTmreq-abとして当該異常輪の要求全制動トルク下限値Tareq-limよりも小さい当該異常輪に係るモータのモータ回生トルク出力限界値Tm1limが設定される(ステップST325)。
【0159】
一方、上記ステップST312で否定判定されてそのモータ回生トルク出力限界値Tm1limが要求全制動トルク下限値Tareq-lim以上であると判断された場合、ブレーキ・モータ統合ECU41は、その異常輪の要求全制動トルク下限値Tareq-limを当該異常輪に係るモータのモータ回生トルク出力限界値Tm1limとして設定する(ステップST313)。つまり、ここでは、そのモータが本来備えている出力可能範囲よりもモータ回生トルク出力限界値Tm1limが低く設定される。そして、ブレーキ・モータ統合ECU41は、上記ステップST315へと進む。ここでのステップST315において肯定判定された場合には、上記ステップST320に進んで、その異常輪への要求モータトルクTmreq-abとして当該異常輪に係るモータのモータ回生トルク出力限界値Tm1limと当該異常輪の要求全制動トルク下限値Tareq-limよりも小さな要求全制動トルクTareqが設定される。また、ここでのST315において否定判定された場合には、上記ステップST325に進んで、その異常輪への要求モータトルクTmreq-abとして上記ステップST313のモータ回生トルク出力限界値Tm1lim(=この異常輪の要求全制動トルク下限値Tareq-lim)が設定される。
【0160】
これ以降の判定処理や演算処理については、本実施例2のブレーキ・モータ統合ECU41においても実施例1と同様にして実行される。
【0161】
従って、異常輪の要求モータトルク(モータ回生トルク)Tmreq-abによる回生電力が残りの正常輪の要求モータトルク(モータ力行トルク)Tmreq-noによる消費電力によって相殺されるので、バッテリ33においては、夫々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRのモータ31FL,31FR,31RL,31RRによって充電も放電もされなくなる。つまり、本実施例2においても、実施例1と同様に、バッテリ33が充電できなくても正常輪に対してモータトルクTmを付与するモータを力行駆動させることによって異常輪に対してモータトルクTmを付与するモータの回生駆動が可能になる。
【0162】
更に、本実施例2においても、異常輪に係る全てのモータからの回生電力を消費させる為のモータ力行トルクTmが正常輪に係る全てのモータに均等に分配されるので、その各正常輪に対しての油圧制動トルク発生装置の負荷の増加を最低限に抑えることができる。ここで、例えば異常輪として検知された左側前輪10FLにおいては、車輌の挙動や減速度を良好な状態に保つ(即ち、車輌の挙動を安定させたまま運転者や車輌から要求された車体減速度を発生させる)ことの可能な必要最低限の大きさの要求全制動トルクTareq(要求モータトルク(モータ回生トルク)Tmreq-ab)が働く。一方、残りの正常輪10FR,10RL,10RRにおいては、左側前輪10FLのモータ31FLへの要求モータトルク(モータ回生トルク)Tmreq-abが実施例1のときよりも小さくなっているので、夫々が負担する要求モータトルク(モータ力行トルク)Tmreq-noを小さくすることができ、これに伴い要求油圧制動トルクToreq-noを低く抑えることができる。つまり、本実施例2の制駆動力制御装置においては、異常輪たる左側前輪10FLの全制動トルクTa(モータ回生トルクTm)を実施例1のときよりも低く抑えることによって、残りの正常輪10FR,10RL,10RRに対する油圧制動トルク発生装置の負荷を軽減させることができる。これが為、本実施例2の制駆動力制御装置によれば、バッテリ33がそれ以上充電できない状態にあっても、正常輪の油圧制動トルク発生装置の負荷の増加を最小限に抑えながら夫々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRに適切な制動トルクを発生させることができる。そして、これにより、この制駆動力制御装置においては、その油圧制動トルク発生装置による正常輪においてのフェード現象の発生を的確に抑制することができ、更に、制動中に車輌の減速度を低下させずに済む。
【実施例3】
【0163】
次に、本発明に係る制駆動力制御装置の実施例3を図11に基づいて説明する。
【0164】
本実施例3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1輪と後1輪とが異常輪になっているときに正常輪の油圧制動トルク発生装置の負荷の増加を更に抑えるべく構成したものである。
【0165】
具体的に、本実施例3の制駆動力制御装置においては、実施例1の制駆動力制御装置において、前側の異常輪への要求モータトルク(モータ回生トルク)Tmreq-abを実施例1と同様にして設定する一方、後側の異常輪にモータトルクTmを付与しないようにする。これにより、この制駆動力制御装置においては、夫々の正常輪に分配される要求モータトルク(モータ力行トルク)Tmreq-noを小さくし、その各正常輪への要求油圧制動トルクToreq-noを低下させる。従って、本実施例3の制駆動力制御装置は、実施例1の制駆動力制御装置において、前1輪と後1輪とが異常輪になっている場合にそのような各車輪10FL,10FR,10RL,10RRへの要求油圧制動トルクToreq-no及び要求モータトルクTmreq-noの設定を行うようにブレーキ・モータ統合ECU41を構成しておく。
【0166】
本実施例3においては、図11のフローチャートに示す如く、ブレーキ・モータ統合ECU41の制動装置異常検知手段41iにより、先ず、各車輪10FL,10FR,10RL,10RRの中の前1輪と後1輪とが異常輪であるか否かを実施例1と同様にして制動中に判断する(ステップST314)。
【0167】
ブレーキ・モータ統合ECU41は、このステップST314にて否定判定されて前1輪と後1輪とが異常輪ではないと判断した場合、本処理を一旦終了して、現時点で実行されている制動制御(例えば、実施例1の図3などに例示したABS制御)を継続させる又は実施例1若しくは実施例2のステップST310に進ませる。
【0168】
このブレーキ・モータ統合ECU41は、これとは逆に上記ステップST314にて肯定判定されて前1輪と後1輪とが異常輪であると判断した場合、その内の前側異常輪に対しての要求全制動トルクTareqが当該前側異常輪に対してモータトルクTmを付与するモータのモータ回生トルク出力限界値Tm1limよりも小さいのか否かについて判定する(ステップST316)。ここでの判定は、実施例1,2のステップST315と同様にして行う。
【0169】
そして、本実施例3の要求モータトルク設定手段41gは、このステップST316にて肯定判定されて要求全制動トルクTareqがモータ回生トルク出力限界値Tm1limよりも小さいと判断された場合、その前側異常輪への要求全制動トルクTareqを当該前側異常輪に対しての要求モータトルクTmreq-abとして設定する(ステップST321)。これにより、この前側異常輪においては、例えば前述した図3のステップST65で設定された要求全制動トルクTareqをモータ回生トルクTmのみで発生させることができるようになる。従って、この場合の要求油圧制動トルク設定手段41fにおいても、その異常輪に対しての要求油圧制動トルクToreq-abを「0」に設定させる。
【0170】
一方、この要求モータトルク設定手段41gは、そのステップST316にて否定判定されて要求全制動トルクTareqがモータ回生トルク出力限界値Tm1lim以上であると判断された場合、そのモータ回生トルク出力限界値Tm1limを前側異常輪に対しての要求モータトルクTmreq-abとして設定する(ステップST326)。この場合、要求油圧制動トルク設定手段41fには、実施例1のステップST325のときと同様に前側異常輪の要求油圧制動トルクToreq-abを「0」に設定させてもよく、要求全制動トルクTareqに対しての不足分を前側異常輪の要求油圧制動トルクToreq-abとして設定させてもよい。
【0171】
続いて、本実施例3の要求モータトルク設定手段41gは、後側異常輪に対しての要求モータトルクTmreq-abを「0」に設定する(ステップST322)。その際、要求油圧制動トルク設定手段41fには、この後側異常輪の要求油圧制動トルクToreq-abを「0」に設定させる。これにより、この後側異常輪には、慣性による駆動力が働く。
【0172】
これ以降の判定処理や演算処理については、本実施例3のブレーキ・モータ統合ECU41においても実施例1と同様にして実行される。
【0173】
従って、前側異常輪の要求モータトルク(モータ回生トルク)Tmreq-abによる回生電力が2本の正常輪の要求モータトルク(モータ力行トルク)Tmreq-noによる消費電力によって相殺される。また、後側異常輪には、回生又は力行を問わずモータトルクTmが働かない。これが為、バッテリ33においては、夫々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRのモータ31FL,31FR,31RL,31RRによって充電も放電もされなくなる。更に、本実施例3においては、その前側異常輪に係るモータからの回生電力が2本の正常輪への要求モータトルク(モータ力行トルク)Tmreq-noとして均等に分配される。
【0174】
更に、本実施例3においては、その前側異常輪に係るモータからの回生電力が2本の正常輪への要求モータトルク(モータ力行トルク)Tmreq-noとして均等に分配されるので、その各正常輪に対しての油圧制動トルク発生装置の負荷の増加を抑えることができる。ここで、例えば前側異常輪として検知された左側前輪10FLにおいては、実施例1の異常輪と同様に、要求モータトルク(モータ回生トルク)Tmreq-abによって要求全制動トルクTareq又はこれに近い制動トルクが働くが、後側異常輪として検知された右側後輪10RRにおいては、慣性による駆動力が働くのみで制動力もモータ31RRによる強制的な駆動力も働かない。一方、残りの正常輪10FR,10RLにおいては、要求モータトルク(モータ力行トルク)Tmreq-noと要求油圧制動トルクToreq-noによって要求全制動トルクTareqが働くが、前側異常輪たる左側前輪10FLのモータ31FLへの要求モータトルク(モータ回生トルク)Tmreq-abしか要求モータトルク(モータ力行トルク)Tmreq-noとして分配されないので、夫々が負担する要求モータトルク(モータ力行トルク)Tmreq-noを小さくすることができ、これに伴い要求油圧制動トルクToreq-noを低く抑えることができる。これが為、本実施例2の制駆動力制御装置においては、バッテリ33がそれ以上充電できない状態にあっても、正常輪の油圧制動トルク発生装置の負荷の増加を最小限に抑えながら夫々の車輪10FL,10FR,10RL,10RRに適切な制動トルクを発生させることができる。そして、これにより、この制駆動力制御装置においては、その油圧制動トルク発生装置による正常輪においてのフェード現象の発生を的確に抑制することができ、更に、制動中に車輌の減速度を低下させずに済む。また、この制駆動力制御装置においては、左右夫々の後輪10RL,10RRの間で制動力に差が生じているが、後輪10RL,10RR全体の制動力が前輪10FL,10FR全体の制動力に対して相対的に小さくなっているので、横力が確保され、車輌の偏向やスピンを抑制することができる。
【0175】
尚、ここでは前述した実施例1を基にした制駆動力制御装置について例示したが、実施例1の基にして本実施例3の制駆動力制御装置を構築してもよく、これにより正常輪の油圧制動トルク発生装置の負荷の増加の更なる抑制が可能になる。
【0176】
また、ここでは後側異常輪に対しての要求モータトルクTmreq-abを「0」に設定しているが、この後側異常輪の要求モータトルクTmreq-abは、前側異常輪の要求モータトルクTmreq-abの回生制動力増大方向への増加量よりも小さいのであれば、この後側異常輪に係るモータが回生駆動するように設定してもよい。つまり、本実施例3の要求モータトルク設定手段41gについては、後側異常輪の要求モータトルクTmreq-abが前側異常輪の要求モータトルクTmreq-abの回生制動力増大方向への増加量よりも小さくなるように構成しておけばよい。
【実施例4】
【0177】
次に、本発明に係る制駆動力制御装置の実施例4を図12に基づいて説明する。
【0178】
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41fを一部変更し、それ以外について各実施例1〜3に合わせて夫々構成したものである。
【0179】
ここで、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4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。
【0180】
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。
【0181】
そこで、本実施例4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41fを構成する。
【0182】
具体的に、本実施例4の要求油圧制動トルク設定手段41f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41fは、下記の式8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を補正するよう構成する。
【0183】
Topro={(Tamax+Tamin)/2}+Tobat … (8)
【0184】
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。
【0185】
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。
【0186】
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。
【0187】
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。
【0188】
上述したが如く構成した本実施例4における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4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1〜3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。
【0189】
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41f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。
【0190】
そして、その要求油圧制動トルク設定手段41f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8に代入して暫定要求油圧制動トルクToproを求める。
【0191】
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4の要求油圧制動トルク設定手段41fは、図12のタイムチャートに示す如く、左側前輪10FL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。
【0192】
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4の要求油圧制動トルク設定手段41fは、図12のタイムチャートに示す如く、左側前輪10FL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。
【0193】
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には、本実施例4の要求油圧制動トルク設定手段41fは、バッテリ補正値Tobatを「0」にして、前述した各実施例1〜3の場合と同様に左側前輪10FL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。
【0194】
以上示した如く、本実施例4の制駆動力制御装置によれば、前述した各実施例1〜3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。
【実施例5】
【0195】
次に、本発明に係る制駆動力制御装置の実施例5を図13及び図14に基づいて説明する。
【0196】
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41fを一部変更し、それ以外について各実施例1〜3に合わせて夫々構成したものである。
【0197】
具体的に、本実施例5は、実施例1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。
【0198】
そこで、本実施例5の要求油圧制動トルク設定手段41f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。
【0199】
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9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。
【0200】
Tmmar=Tmlim−Tmmax … (9)
【0201】
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10,11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10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11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。
【0202】
Tm1mar=Tm1lim−Tm1max … (10)
【0203】
Tm2mar=Tm2lim−Tm2max … (11)
【0204】
本実施例5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41fを構成する。
【0205】
一方、この要求油圧制動トルク設定手段41f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41f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。
【0206】
以下に、本実施例5の制駆動力制御装置における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を示したものであり、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。例えば、ここでは、左側前輪10FLについて代表して例示する。
【0207】
尚、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6のフローチャートのステップST225〜ST270までと同じである。
【0208】
ここで、本実施例5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41f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。
【0209】
先ず、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41fにより、上述した式10,11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)。
【0210】
このステップST212においては、上記図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左側前輪10FL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10,11に代入している。
【0211】
続いて、その要求油圧制動トルク設定手段41fは、上記図3のステップST15で求めた要求全制動トルクTareqが上記図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)。
【0212】
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が上記図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)。
【0213】
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41fは、ステップST225に進み、要求油圧制動トルク既算値Toreqの有無に応じた左側前輪10FL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、左側前輪10FL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、左側前輪10FL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。
【0214】
また、本実施例5の要求油圧制動トルク設定手段41f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図6のときと同様に左側前輪10FL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。
【0215】
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41f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。
【0216】
この本実施例5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。
【0217】
このように、本実施例5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5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。
【0218】
尚、本実施例5にあっても、前述した実施例4のバッテリ補正値Tobatを求め、バッテリ33の蓄電量に応じた暫定要求油圧制動トルクToproの補正を行うよう構成してもよい。例えば、かかる補正を本実施例5に適用する際には、その実施例4と同様に本実施例5のステップST50の演算式を上述した式8に置き換える。また、本実施例5のステップST55で設定した暫定要求油圧制動トルクToproに対してバッテリ補正値Tobatを加算してもよい。これにより、上述した本実施例5の有用な効果に加えて、バッテリ33の蓄電量を常に最適な状態に保つことも可能になる。
【0219】
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、左右夫々の前輪にのみモータが配備された車輌又は後輪に左右夫々若しくは1つモータが配備された車輌などに対して適用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【0220】
以上のように、本発明に係る制駆動力制御装置は、機械制動力と回生制動力を発生させる制動力発生装置の制御技術に係り、特に、その制動力発生装置の制動性能が異常によって低下した車輪が混在していたとしても各車輪に対して適切な制動トルクを発生させる技術に有用である。
【図面の簡単な説明】
【0221】
【図1】本発明に係る制駆動力制御装置の構成を示すブロック図である。
【図2】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。
【図3】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。
【図4】実施例1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。
【図5】油圧制動トルク発生装置及びモータの何れもが正常であるときの車輌におけるある一輪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って、図4の設定動作に基づいたものである。
【図6】実施例1における要求油圧制動トルクと要求モータトルクの他の設定動作について説明するフローチャートである。
【図7】油圧制動トルク発生装置及びモータの何れもが正常であるときの車輌におけるある一輪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って、図6の設定動作に基づいたものである。
【図8】制動性能の低下した油圧制動トルク発生装置を有する車輪が混在しているときの実施例1における各車輪へ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。
【図9】本発明に係る制駆動力制御装置の実施例2の構成を示すブロック図である。
【図10】制動性能の低下した油圧制動トルク発生装置を有する車輪が混在しているときの実施例2における各車輪へ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。
【図11】制動性能の低下した油圧制動トルク発生装置を有する車輪が混在しているときの実施例3における各車輪へ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。
【図12】油圧制動トルク発生装置及びモータの何れもが正常であるときの車輌におけるある一輪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って、バッテリの蓄電量を考慮に入れた実施例4の図である。
【図13】実施例5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。
【図14】油圧制動トルク発生装置及びモータの何れもが正常であるときの車輌におけるある一輪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って、図13の設定動作に基づいたものである。
【符号の説明】
【0222】
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
25 ブレーキペダル
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 車体速度推定手段
41e 要求全制動トルク設定手段
41f 要求油圧制動トルク設定手段
41g 要求モータトルク設定手段
41h 実全制動トルク演算手段
41i 制動装置異常検知手段
41j バッテリ蓄電状態判定手段
41k 制動制御態様判定手段
41l 要求全制動トルク下限値設定手段
51FL,51FR,51RL,51RR 車輪速度センサ
52 ブレーキペダル踏力検出センサ
53 車速センサ
54 車体前後加速度センサ
55FL,55FR,55RL,55RR ブレーキパッド温度センサ
Ta 全制動トルク
Taest 推定要求全制動トルク
Tamax 最大全制動トルク
Tamin 最小全制動トルク
Tareq 要求全制動トルク
Tareq-lim 要求全制動トルク下限値
Tm モータトルク
Tmb 要求油圧制動トルク更新判断閾値
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
Tmlim モータトルク出力限界値
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
Tmmar モータ余裕トルク
Tm1mar 回生側モータ余裕トルク
Tm2mar 力行側モータ余裕トルク
Tmmax 最大モータトルク
Tm1max 最大モータ回生トルク
Tm2max 最大モータ力行トルク
Tmpro 暫定要求モータトルク
Tmreq 要求モータトルク
To 油圧制動トルク
Topro 暫定要求油圧制動トルク
Toreq 要求油圧制動トルク

【特許請求の範囲】
【請求項1】
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、
バッテリへの充電可否の判定を行うバッテリ蓄電状態判定手段を設け、
前記要求モータトルク設定手段及び前記要求機械制動トルク設定手段は、少なくとも1本の車輪に対してモータ回生トルクを働かせるときに前記バッテリ蓄電状態判定手段が充電不可と判定した場合、前記別のモータを力行駆動させる要求モータトルクの設定を行い、且つ、該別のモータからのモータ力行トルクが働く車輪に対して前記要求全制動トルクに応じた前記要求機械制動トルクの設定を行うように各々構成したことを特徴とする制駆動力制御装置。
【請求項2】
全ての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、該全ての車輪の内の少なくとも2本に対して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各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車輪への要求モータトルクを該当する車輪への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、
前記機械制動トルクと前記モータトルクの双方が働く前記少なくとも2本の車輪の機械制動トルク発生装置の異常を検知する制動装置異常検知手段と、バッテリへの充電可否の判定を行うバッテリ蓄電状態判定手段と、を設け、
前記要求モータトルク設定手段は、前記制動装置異常検知手段が前記少なくとも2本の車輪の内の一部の車輪の機械制動トルク発生装置の異常を検知した場合に、該異常輪の要求モータトルクを回生制動力増大方向へと増加させ、更に前記バッテリ蓄電状態判定手段が充電不可と判定した場合、前記少なくとも2本の車輪の内の異常が検知されなかった車輪にモータ力行トルクを働かせるよう構成し、
前記要求機械制動トルク設定手段は、前記異常が検知されなかった車輪に対して前記要求全制動トルクに応じた前記要求機械制動トルクを設定するよう構成したことを特徴とする制駆動力制御装置。
【請求項3】
前記要求モータトルク設定手段は、前記異常輪が前輪と後輪に少なくとも1本ずつ存在している場合、該後側異常輪の要求モータトルクが当該前側異常輪の要求モータトルクの回生制動力増大方向への増加量よりも小さくなるように構成したことを特徴とする請求項2記載の制駆動力制御装置。
【請求項4】
前記要求機械制動トルク設定手段は、前記モータ力行トルクを働かせる車輪に対して前記要求全制動トルクを発生させることが可能な前記要求機械制動トルクの設定を行うよう構成したことを特徴とする請求項2又は3に記載の制駆動力制御装置。
【請求項5】
車輪のロック傾向を検出するロック傾向検出手段と、車輪のロック解除傾向を検出するロック解除傾向検出手段と、を新たに設け、
前記要求機械制動トルク設定手段は、ロック傾向検出時及びロック解除傾向検出時における夫々の全制動トルクの間の値に要求機械制動トルクを設定するよう構成したことを特徴とする請求項1から4の内の何れか1つに記載の制駆動力制御装置。

【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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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【公開番号】特開2008−148534(P2008−148534A)
【公開日】平成20年6月26日(2008.6.26)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−336292(P2006−336292)
【出願日】平成18年12月13日(2006.12.13)
【出願人】(000003207)トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Fターム(参考)】