車両の制動制御装置
【課題】 旋回挙動の安定性を確保しつつ、実用燃費の向上を図ることができる車両の制動制御装置を提供する。
【解決手段】 ブレーキコントローラ５は、推定アンダーステア量sestunderが大きいほど小さな１次回生制限値slimregenを設定する１次回生制限値演算部316aと、ドライバ要求制動トルクsbknsと実回生制動トルクERとの偏差が大きいほど、２次回生制限値REG_LIMを大きく設定する２次回生制限値演算部316dと、１次回生制限値slimregenと２次回生制限値REG_LIMのセレクトローにより目標回生制動トルクの上限値である回生量制限値slimregenを選択するセレクトロー演算部316eと、を備える。
【解決手段】 ブレーキコントローラ５は、推定アンダーステア量sestunderが大きいほど小さな１次回生制限値slimregenを設定する１次回生制限値演算部316aと、ドライバ要求制動トルクsbknsと実回生制動トルクERとの偏差が大きいほど、２次回生制限値REG_LIMを大きく設定する２次回生制限値演算部316dと、１次回生制限値slimregenと２次回生制限値REG_LIMのセレクトローにより目標回生制動トルクの上限値である回生量制限値slimregenを選択するセレクトロー演算部316eと、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転者の要求制動力に基づいて、回生制動力と摩擦制動力の配分を制御する車両（ハイブリッド車や電気自動車等）の制動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、駆動輪をモータ駆動する車両において、制動旋回時、従動輪および駆動輪の制動力の理想配分特性に対して駆動輪の回生制動力を上回らせる回生制動優先モードから、理想配分特性に沿う通常モードへ切り替える電動車両の制動装置が知られている（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、上記従来技術にあっては、回生制動優先モードと通常モードの切り替え時における制動力の急変を防止することを目的とするものであり、制動旋回時にはアンダーステアの発生の有無にかかわらず、常に回生制動を禁止するようにしているため、実用燃費を悪化させてしまう、という問題がある。
【０００４】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、旋回挙動の安定性を確保しつつ、実用燃費の向上を図ることができる車両の制動制御装置を提供することにある。
【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制動制御装置では、
駆動輪に設けられ回生制動力を出力する回生制動手段と、
前記駆動輪と従動輪に設けられ摩擦制動力を出力する摩擦制動手段と、
運転者の要求制動力に基づいて、回生制動力と摩擦制動力の配分を制御する制動力配分手段と、
を備えた車両の制動制御装置において、
従動輪速と駆動輪速との車輪速偏差が大きいほど、前記回生制動力を制限するための回生制動力制限量を大きな値に設定する回生制動力制限量設定手段と、
前後輪の制動力配分特性に応じた従動輪制動力の増加可能限界量に基づいて、前記回生制動力の限界制限量を設定する限界制限量設定手段と、
前記回生制動力制限量と前記限界制限量とのセレクトローにより前記回生制動力の制限量を選択する制限量選択手段と、
を備え、
前記制動力配分手段は、選択された制限量に基づいて、前記回生制動力と前記摩擦制動力の配分を決定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明では、制動時、２つの制限量設定手段により回生制動力の制限値が設定される。
回生制動力制限量設定手段では、車輪速偏差が大きいほど、回生制動力を制限するための回生制動力制限量が大きな値に設定される。制動旋回時の回生制動に伴うアンダーステアの発生は、従動輪速と駆動輪速との偏差から予測でき、車輪速偏差が大きいほど、アンダーステア傾向が強くなると推定できる。つまり、回生制動力制限量設定手段は、アンダーステアの発生を抑制し、旋回挙動の安定性を確保するための回生制動力制限量を算出するものである。
【０００７】
一方、限界制限量設定手段では、前後輪の制動力配分特性に応じた従動輪制動力の増加可能限界量に基づいて、回生制動力の限界制限量が設定される。回生制動力に制限をかける場合、運転者の要求制動力を満たすためには制限量に応じて摩擦による制動力を増加させる必要がある。ところが、摩擦による従動輪制動力の増加量には、前後輪の制動力配分特性に応じた限界があり、その限界量を超えて従動輪制動力を増加させた場合、車両挙動の不安定化を招く。このため、限界制限量設定手段では、従動輪制動力が増加可能限界量を超えないような回生制動トルクの制限量である限界制限量を設定している。
【０００８】
制動力配分手段では、制限量選択手段においてセレクトローにより選択された制限量に基づいて、回生制動力と摩擦制動力との配分量が決定される。すなわち、回生制動力制限量よりも限界制限量が小さい場合には、限界制限量に基づいて回生制動量を制限することで、車両の不安定化を抑制し、旋回挙動の安定性を確保することができる。一方、限界制限量よりも回生制動力制限量が小さい場合には、回生制動力制限量に基づいて回生制動量を制限することで、旋回挙動の安定性の確保しつつ、実用燃費の向上を図ることができる。
この結果、旋回挙動の安定性を確保しつつ、実用燃費の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の車両の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１，２に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１０】
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の制動制御装置が適用された前輪駆動によるハイブリッド車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（回生制動手段）MG2と、出力スプロケットOS、動力分割機構TMと、を有する。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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）。
【００１４】
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。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。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。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、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（駆動輪）に連結されている。
【００１５】
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およ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。
【００１６】
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。
【００１７】
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（二次電池）と、ブレーキコントローラ（制動力配分手段）５と、統合コントローラ６と、を有して構成されている。
【００１８】
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。
【００１９】
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、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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。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、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、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。
【００２３】
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、要求制動トルクに対し回生制動トルクだけでは不足する場合、不足分を摩擦制動トルクで補うように、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、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、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。各ホイールシリンダ２０、２１，２２，２３は、図外のディスクブレーキ（摩擦制動手段）に内蔵されている。
【００２４】
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。
【００２５】
次に、駆動トルク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トルクは、図２(b)に示すように、エンジン直接駆動トルク（エンジン総駆動トルクから発電機駆動分を差し引いた駆動トルク）とモータ駆動トルク（両モータジェネレータMG1,MG2の総和による駆動トルク）との合計で示される。その最大駆動トルクの構成は、図２(a)に示すように、低い車速ほどモータ駆動トルクが多くを占める。このように、変速機を持たず、エンジンＥの直接駆動トルクと電気変換したモータ駆動トルク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トルクをコントロールすることができる（トルク・オン・デマンド）。
【００２６】
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トルクが急変する場合、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。
【００２７】
次に、制動トルク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。
【００２８】
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トルクを算出し、要求制動トルクに大きさにかかわらず、算出された要求制動トルクを回生分と油圧分とで分担することで行われる。
【００２９】
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トルクを算出し、算出された要求制動トルク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。
【００３０】
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」および「加速モード」を有する。
【００３１】
「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のみの駆動で発進する。「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の駆動トルクを加え、加速する。
【００３２】
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。
【００３３】
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の駆動トルクは、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、さらに駆動トルクを追加する。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。
【００３４】
次に、実施例１の制動制御装置について説明する。
図５はブレーキコントローラ５内に制御プログラムとして組み込まれた実施例１の制動制御装置を示すブロック図である。
【００３５】
実施例１の制動制御装置は、図５に示すように、車輪速演算モジュール２９と、要求回生トルク演算モジュール３０と、要求回生トルク制限演算部３１と、要求回生トルク制限選択モジュール３２と、を備えている。
【００３６】
車輪速演算モジュール２９は、各車輪速センサ１２，１３，１４，１５よりパルス数をカウントし、前左車輪速svxfl、前右車輪速svxfr、後左車輪速svxrl、後右車輪速svxrr、前左輪悪路判定sxflbrs、前右輪悪路判定sxfrbrs、後左輪悪路判定sxrlbrsおよび後右輪悪路判定sxrrbrsを演算する。
【００３７】
要求回生トルク演算モジュール３０は、第１マスタシリンダ圧力（プライマリ）MCP1と第２マスタシリンダ圧力（セカンダリ）MCP2と第１ブレーキストロークSTROKE1と第２ブレーキストロークSTROKE2等を入力し、マスタシリンダ圧情報やブレーキペダルストローク情報により要求回生トルクREGEを演算する。
【００３８】
要求回生トルク制限演算部３１は、前左車輪速svxfl、前右車輪速svxfr、後左車輪速svxrl、後右車輪速svxrr等を入力し、推定アンダーステア量に応じて回生トルク上限値REGELIMを演算する。
【００３９】
要求回生トルク制限選択モジュール３２は、要求回生トルクREGEと回生トルク上限値REGELIMとを入力し、セレクトローにより制限後回生トルクREGEMINを選択し、これに上限値と下限値によるフィルタをかけて最終送信回生トルクTXREGEを算出し、これを統合コントローラ５に出力する。
【００４０】
次に、回生要求トルク制限演算部３１の詳細について説明する。
要求回生トルク制限演算部３１は、図６に示すように、悪路判定演算モジュール310と、前輪車輪速偏差演算モジュール311と、車体速演算モジュール312と、推定アンダーステア量演算モジュール314と、車両応答性規範モデル演算モジュール315と、回生量制限値演算モジュール316と、平準化演算モジュール317と、を有して構成されている。
【００４１】
悪路判定演算モジュール310は、前左輪悪路判定sxflbrs、前右輪悪路判定sxfrbrs、後左輪悪路判定sxrlbrsおよび後右輪悪路判定sxrrbrsを入力し、悪路走行中であるか否かを判定する。悪路走行中である場合には、悪路フラグsvx_fail_flag＝ONを出力し、それ以外は悪路フラグsvx_fail_flag＝OFFを出力する。
【００４２】
前輪車輪速偏差演算モジュール311は、回生輪速を求めるため、前左車輪速svxflと前右車輪速svxfrを入力し、車速が高い方（外輪）を回生外輪速svxfmaxとして出力するモジュールである。
【００４３】
車体速演算モジュール312は、推定アンダーステア量を算出するために使用する後輪（従動輪）の左右輪平均速（従動輪速＝推定車体速）を演算するモジュールである。この車体速演算モジュール312は、センサ信号による左右の後輪車輪速svxrl,svxrrを加算して、左右後輪車輪速加算値VWRLRSUMを２で割り、従動輪速である推定車体速svxraveを求める。
【００４４】
回生量上限値演算モジュール314は、アンダー量を算出するためのモジュールである。このモジュールは、前輪車輪速偏差演算モジュール311で算出した回生外輪速svxfmaxと、車体速演算モジュール312で算出した推定車体速svxraveの偏差を推定アンダーステア量sestundernfとして換算する。
【００４５】
車両応答性規範モデル演算モジュール315は、車両の動特性を鑑みた特性を模擬するモデルにより、推定アンダーステア量sestundernfをより高精度の値sestunderとするモジュールである。モデルとしては、例えば、１次遅れフィルタなどを用い、推定アンダーステア量sestundernfの位相を実際の車両挙動と合わせる。
【００４６】
回生量制限値演算モジュール316は、ドライバ要求制動トルクsbknsと、実回生制動トルクERと、推定アンダーステア量sestunderと、悪路フラグsvx_fail_flagとにより、回生量制限値slimregenを決めるモジュールである。
【００４７】
平準化演算モジュール317は、所定の上昇レートと減少レートを設定したレートリミッターにより、回生量制限値slimregen（回生トルク上限値REGELIM）をシステムに支障をきたさないレベルの応答性とする。
【００４８】
次に、回生量制限値演算モジュール316の詳細について説明する。
回生量制限値演算モジュール316は、図７に示すように、１次回生制限値演算部（回生制動力制限量設定手段）316aと、出力切り替え部316bと、比較器316cと、２次回生制限値演算部（限界制限量設定手段）316dと、セレクトロー演算部（制限量選択手段）316eと、を備えている。
【００４９】
１次回生制限値演算部316aは、推定アンダーステア量sestunderから、１次回生制限値設定マップを用い、１次回生制限値slimregen（<０）を決定する。この１次回生制限値設定マップは、車両毎（タイヤ毎）に適合され、推定アンダーステア量sestunderが第１設定値までは負の方向に大きな一定値とし、推定アンダーステア量sestunderが第１設定値から第２設定値までは推定アンダーステア量sestunderが大きくなるほど制限を強め（制限量を大きくし）、推定アンダーステア量sestunderが第２設定値以上の高偏差領域では小さな一定値となるように設定されている。
【００５０】
出力切り替え部316bは、悪路フラグsvx_fail_flag＝OFFの場合には、セレクトロー演算部316eへの出力を１次回生制限値slimregenとし、悪路フラグsvx_fail_flag＝ONの場合には、セレクトロー演算部316eへの出力を一定の制限値ａとする。
【００５１】
比較器316cは、実回生制動トルクERとドライバ要求制動トルクsbknsとの偏差を２次回生制限値演算部316dへ出力する。
【００５２】
２次回生制限値演算部316dは、実回生制動トルクERとドライバ要求制動トルクsbknsとの偏差から、２次回生制限値設定マップを参照して２次回生制限値REG_LIM（<０）を算出する。この２次回生制限値設定マップは、前後輪合計の制動力を一定に維持した状態で、回生制動力に制限を加えたとき、後輪制動力が前後輪の理想制動力配分特性を示す線を超えない最大の後輪制動力となるよう、実回生制動トルクERとドライバ要求制動トルクsbknsとの偏差が大きくなるほど制限を弱める（制限量を小さくする）特性に設定されている。なお、理想制動力配分特性については後述する。
【００５３】
セレクトロー演算部316eは、１次回生制限値slimregen（または制限値ａ）と２次回生制限値REG_LIMとを入力し、セレクトローにより回生量制限値slimregenを決定する。
【００５４】
［回生制動制御処理］
図８は、実施例１のブレーキコントローラ５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り、以下、各ステップについて説明する。
【００５５】
ステップS1では、ブレーキ踏み込み操作等による減速要求が有るか否かを判断し、YESの場合はステップS2へ移行し、NOの場合はリターンへ移行する。
【００５６】
ステップS2では、前輪の旋回外輪速である回生外輪速svxfmaxを演算し、ステップS3へ移行する。
【００５７】
ステップS3では、従動輪速である推定車体速svxraveを演算し、ステップS4へ移行する。
【００５８】
ステップS4では、回生外輪速svxfmaxと推定車体速svxraveとの偏差から推定アンダーステア量sestunderを演算し、ステップS5へ移行する。
【００５９】
ステップS5では、推定アンダーステア量sestunderから１次回生制限値設定マップを参照して１次回生制限値slimregenを演算し、ステップS6へ移行する。
【００６０】
ステップS6では、悪路フラグsvx_fail_flag＝OFFであるか否かを判定する。YESの場合はステップS7へ移行し、NOの場合はステップS8へ移行する。
【００６１】
ステップS7では、ステップS5で演算した値を１次回生制限値slimregenとし、ステップS9へ移行する。
【００６２】
ステップS8では、一定値ａを１次回生制限値slimregenとし、ステップS9へ移行する。悪路状態では、車輪速センサ１２〜１５の値が乱れて正確な車輪速偏差を推定できないため、悪路の場合は一定値ａに切り替える。
【００６３】
ステップS9では、実回生制動トルクERとドライバ要求制動トルクsbknsとの偏差から、２次回生制限値設定マップを参照して２次回生制限値REG_LIMを演算し、ステップS10へ移行する。
【００６４】
ステップS10では、１次回生制限値slimregenが２次回生制限値REG_LIM以下であるか否かを判定する。YESの場合はステップS11へ移行し、NOの場合はステップS12へ移行する。
【００６５】
ステップS11では、１次回生制限値slimregenを回生量制限値とし、ステップS13へ移行する。
【００６６】
ステップS12では、２次回生制限値REG_LIMを回生量制限値とし、ステップS13へ移行する。
【００６７】
ステップS13では、要求回生トルクREGEと回生トルク上限値REGELIMとを入力し、セレクトローにより制限後回生トルクREGEMINを演算し、ステップS14へ移行する。
【００６８】
ステップS14では、制限後回生トルクREGEMINに上限値と下限値によるフィルタをかけて最終送信回生トルクTXREGEを算出し、ステップS15へ移行する。
【００６９】
ステップS15では、最終送信回生トルクTXREGEを得る制御指令を統合コントローラ６に出力し、回生制動トルクでは要求制動トルクに対して不足する場合は、不足分を油圧制動トルクで得る制御指令をブレーキ液圧ユニット１９へ出力し、リターンへ移行する。
【００７０】
次に、作用を説明する。
［前後輪の理想制動力配分特性について］
図９は、前後輪の制動力配分を示す制動力配分特性図である。
ある摩擦係数を持つ路面での最大減速度は、４輪が同時にロックする直前に発生する。一つ一つの点がある路面μでの理想制動力配分を示し、理想制動力配分特性とは、摩擦係数毎の理想制動力配分の各点を結んでいったものである。以下、理想制動力配分特性を表す線を理想制動力配分線と称す。
【００７１】
よって、例えば、路面μ＝0.3の路面において、0.2Gの減速度を発生させる場合、図１０に示すような制動力前後配分、つまり制動力配分点を理想制動力配分線上に配置することで、安定した車両挙動を達成しつつ、前後輪共にロックさせることなく最大の制動力を得ることができる。
【００７２】
ここで、前輪制動力のみで0.2Gの減速度を発生させた場合、前輪制動力を前輪ロック境界線まで出力させたとしても、制動力の不足が生じるため、この不足分を補う前輪制動力の加算が必要となるが、前輪にロックが発生する（図１１）。また、高μ路を走行中であっても、強アンダーステア傾向となるため、車両挙動の不安定化を招く。
【００７３】
一方、後輪制動力のみで0.2Gの減速度を発生させる場合も同様であり、後輪制動力が後輪ロック境界線に到達し、これ以上の後輪制動力を加算すると、後輪のタイヤがロックする（図１２）。また、高μ路を走行中であっても、強オーバーステア傾向となるため、車両挙動の不安定化を招く。
【００７４】
［制動旋回時の車両挙動について］
ハイブリッド車において、前後輪の制動力前後配分を図１０に示したような理想制動力配分特性とした場合、発電機の連結がない左右後輪には油圧ブレーキを作動させる必要があり、回生分は前後輪の油圧分を差し引いた残りの分となるため、エネルギ回収量が低減し、燃費向上には不利となる。
【００７５】
そこで、実施例１のハイブリッド車では、回生分にて賄える要求制動トルクまでは、その全てを回生分により得る、つまり、前輪のみに回生制動トルクを付与することで、できる限り燃費を向上させるようにしている。この場合、左右後輪の制動力配分がゼロとなり、図１１に示したように、前輪制動力が前輪ロック境界線に近づく。
【００７６】
よって、制動旋回時、回生制動による前輪制動力が過多となり、例えば、前輪ロック境界線に近づくと、左右前輪での横力発生が制限され、車両は前輪転舵角により意図する旋回ラインから外側に膨らむラインに沿った旋回挙動、つまり、アンダーステア特性を示すことになる。このアンダーステア特性は、前輪制動力が前輪ロック境界線に近づくほど大きなアンダーステア傾向となる。
【００７７】
［車輪速偏差に応じた回生制動力制限量設定ロジック］
これに対し、実施例１のハイブリッド車の制動制御装置では、１次回生制限値演算部316aにおいて、回生外輪速svxfmaxと推定車体速svxraveとの偏差である推定アンダーステア量sestunderが大きくなるほど、回生制動力を制限する１次回生制限値slimregenを大きくしている。
【００７８】
ここで、車輪速偏差をアンダーステア傾向の予測に用いることができるという、車両挙動の推定ロジックについて説明する。
前輪駆動ベースの車両の場合、制動旋回時、アンダーステア傾向が発生する直前の車両では、前輪側においてタイヤのフリクションサークルを使い切っているため、制動ロック気味で車輪速が低下するのに対し、後輪は車体速に追従する車輪速となり、後輪速と前輪速との車輪速偏差が大きくなっている。
【００７９】
一方、アンダーステア傾向が発生しない場合、その前輪の左右車輪速差は一定値（旋回半径差による車輪速差）であり、前輪側においてタイヤのフリクションサークルに余裕があるため、車輪速の低下が緩やかであり、車体速に追従する後輪速と前輪速との車輪速偏差は小さくなっている。
つまり、前輪と後輪の車輪速偏差は、回生制動時の推定アンダーステア量とみなすことができる。
【００８０】
ここで、一般的なアンダーステア傾向の判定は、車両の目標ヨーレートと発生ヨーレートとの偏差等に基づいて行う場合が多い。ところが、ヨーレートを用いた場合、顕著なアンダーステア傾向がヨーレートに現れて初めてアンダーステアの判定が可能となる。つまり、旋回初期の段階ではアンダーステアの発生を予測しにくいため、回生制動力の制限に遅れが生じ、確実な旋回挙動の安定化を図ることができない。
【００８１】
これに対し、実施例１では、車輪速偏差により旋回初期の段階でアンダーステアの発生を予測し、アンダーステア傾向が顕著となる手前の段階で回生制動力を制限することができ、確実に旋回挙動の安定性を確保することができる。また、車輪速センサは、ヨーレートセンサと比較してサンプリングレートが高く、制御応答性の面でも有利である。
【００８２】
したがって、実施例１では、制動旋回時に推定アンダーステア量が大きいほど回生制動力を制限する１次回生制限値slimregenを大きくすることで、アンダーステア傾向を抑えた旋回挙動の安定性確保と、前輪のみによる回生制動の許容による実用燃費の向上と、の両立を図ることができる。
【００８３】
［車輪速偏差のみに基づく回生制動力制限の問題点］
次に、車輪速偏差のみに基づく回生制動力制限の問題点について説明する。
実施例１では、車輪速偏差からアンダーステア直前の状況を判定し、回生制動力を制限している。よって、後輪制動力に対し回生制動力が過多の場合、例えば、前後輪の制動力配分が図１３の点Ａ（以下、制動力配分点と称す）に存在する場合には、車輪速偏差に応じて回生制動力を制限し、制限量に応じて後輪制動力を増加させる。これにより、トータルの制動力を一定に保ちつつ、車両のアンダーステア量を低減することができる。
【００８４】
ところが、スリップ率のみで回生制限を行うと、高Ｇ直線制動においてもスリップ率が高くなってしまうため、回生制限を行い燃費を悪化させてしまう可能性がある。さらに、急制動による荷重移動に伴い前後輪の輪荷重差が過大となることで、前後輪のフリクションサークルの半径差が大きくなる。よって、車輪速偏差は、アンダーステア量のみならず、減速度の大きさに比例して発生する。例えば、一定速度で直進走行している車両が急制動を行ったとき、車輪速偏差に応じて回生制動力を制限した場合、制動力配分点は図１３の点Ｂから点Ｂ'に移動することとなる。この場合、制動力配分点Ｂ'は前後輪の理想制動力配分線を超えた位置であり、オーバーステア傾向により車両挙動が不安定となってしまう。
【００８５】
［後輪制動力の増加可能限界量に応じた回生制動力制限量設定ロジック］
これに対し、実施例１では、車輪速偏差に応じた１次回生制限値slimregenの算出と同時に、２次回生制限値演算部316dにおいて、実回生制動トルクERとドライバ要求制動トルクsbknsとの偏差が大きくなるほど、２次回生制限値REG_LIMを小さな値に設定し、回生制動力制限により増加する後輪制動力が理想制動力配分線を超えない最大の制限量を算出している。
【００８６】
このため、２次回生制限値演算部316dでは、前後輪の回生制動力配分にかかわらず、常に制動力配分を理想制動力配分線上へ移動させるための制限量が設定される。よって、図１４の制動力配分点Ｂで設定される制限量は、制動力配分点Ａで設定される制限量よりも小さくなり、回生制動力制限による制動力配分は、増加可能限界量としてどちらも理想制動力配分線上の点Ｃへ移動するような限界量を算出することとなる。
【００８７】
ここで、実施例１では、ドライバ要求制動トルクsbknsと実回生制動トルクERとの偏差に基づいて、２次回生制限値REG_LIMを設定している。ドライバ要求制動トルクsbknsは、実回生制動トルクERと摩擦による制動トルクとの加算値であることから、前後輪の制動力配分特性に応じた後輪制動力の増加可能限界量は、ドライバ要求制動トルクsbknsと実回生制動トルクERとの差分から容易に検出できる。
【００８８】
すなわち、ドライバ要求制動トルクsbknsと実回生制動トルクERとの偏差が大きい場合には、制動力配分点が理想制動力配分線に近い位置にあると判定できる。一方、ドライバ要求制動トルクsbknsと実回生制動トルクERとの偏差が小さい場合には、制動力配分点が理想制動力配分点から遠い位置にあると判定できる。
【００８９】
よって、ドライバ要求制動トルクsbknsと実回生制動トルクERとの偏差が大きいほど、２次回生制限値REG_LIMを小さな値に設定することで、回生制動力の制限量を後輪制動力の増加可能限界量に対応した値に設定でき、後輪制動力が過大となるのを抑制することができる。
【００９０】
［回生制動量選択作用］
（制動旋回時）
実施例１では、セレクトロー演算部316eにおいて、１次回生制限値演算部316aで算出された１次回生制限値slimregenと２次回生制限値REG_LIMとを比較し、セレクトローにより回生量制限値slimregenを決定している。
【００９１】
よって、旋回制動時には、図８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→ステップS6→ステップS7→ステップS9→ステップS10→ステップS11→ステップS13→ステップS14→ステップS15へと進む流れとなり、ステップS11では、１次回生制限値設定マップを参照し、推定アンダーステア量sestunderに応じた１次回生制限値slimregenが演算され、ステップS13では、回生トルク上限値REGELIMがセレクトローにより選択され、ステップS14では、回生トルク上限値REGELIMのフィルタ処理により最終送信回生トルクTXREGEが算出され、ステップS15において、最終送信回生トルクTXREGEが統合コントローラ５に出力される。
【００９２】
例えば、図１５において、制動旋回時の制動力配分点が理想制動力配分線から離れた点Ａの位置にあるとき、１次回生制限値slimregenが２次回生制限値REG_LIMよりも小さい場合には、１次回生制限値slimregenにより回生制動力が制限され、制動力配分は点Ａから点Ａ'へと移動する。
【００９３】
ここで、２次回生制限値REG_LIMに基づいて回生制動を制限した場合、制動力配分点は点Ａから理想制動力配分線上の点Ｃへと移動するため、１次回生制限値slimregenを選択した場合（点Ｂ）と比較して、回生制動が大幅に制限されてしまい、実用燃費の悪化を招く。実施例１では、２次回生制限値REG_LIMよりも１次回生制限値slimregenが小さい場合には、１次回生制限値slimregenに基づいて回生制動量を制限することで、旋回挙動の安定性の確保しつつ、実用燃費の向上を図ることができる。
【００９４】
（急制動時）
直進走行時に急制動を行った場合には、図８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→ステップS6→ステップS7→ステップS9→ステップS10→ステップS12→ステップS13→ステップS14→ステップS15へと進む流れとなり、ステップS12では、２次回生制限値設定マップを参照し、実回生制動トルクERとドライバ要求制動トルクsbknsとの偏差に応じた２次回生制限値REG_LIMが演算され、ステップS13では、回生トルク上限値REGELIMがセレクトローにより選択され、ステップS14では、回生トルク上限値REGELIMのフィルタ処理により最終送信回生トルクTXREGEが算出され、ステップS15において、最終送信回生トルクTXREGEが統合コントローラ５に出力される。
【００９５】
例えば、図１５において、直進走行中に急制動を行ったときの制動力配分点が理想制動力配分線に近い点Ｂの位置にあるとき、２次回生制限値REG_LIMが１次回生制限値slimregenよりも小さい場合には、２次回生制限値REG_LIMにより回生制動力が制限され、制動力配分は点Ｂから点Ｃへと移動する。
【００９６】
ここで、１次回生制限値slimregenに基づいて回生制動を制限した場合、制動力配分点は理想制動力配分線を超えた点Ｂ'へと移動するため、後輪制動力が過多となり、車両挙動の不安定化を招く。実施例１では、１次回生制限値slimregenよりも２次回生制限値REG_LIMが小さい場合には、２次回生制限値REG_LIMに基づいて回生制動量を制限することで、過大な従動輪制動力による車両の不安定化を抑制し、旋回挙動の安定性を確保することができる。
【００９７】
図１６は、実施例１の回生制動力制限作用を示すフリクションサークルであり、実施例１では、前後輪の車輪速偏差に基づいて回生制動力を抑制することで、横力を確保し、制動旋回時の車両挙動の悪化を抑制することができる。同時に、回生制動力の抑制により増加する後輪制動力を、制動力配分特性で決まる後輪制動力リミット以下に抑えることで、後輪制動力の過多による旋回挙動の不安定化を抑制することができる。
【００９８】
次に、効果を説明する。
実施例１の車両の制動制御装置にあっては、以下に列挙する効果を得ることができる。
【００９９】
(1) 従動輪速と駆動輪速との車輪速偏差が大きいほど、回生制動力を制限するための回生制動力制限量を大きな値に設定する１次回生制限値演算部316aと、前後輪の制動力配分特性に応じた従動輪制動力の増加可能限界量に基づいて、回生制動力の限界制限量を設定する２次回生制限値演算部316dと、回生制動力制限量と限界制限量とのセレクトローにより回生制動力の制限量を選択するセレクトロー演算部316eと、を備え、ブレーキコントローラ５は、選択された制限量に基づいて、回生制動力と摩擦制動力の配分を決定する。これにより、旋回挙動の安定性を確保しつつ、実用燃費の向上を図ることができる。
【０１００】
(2) ブレーキコントローラ５は、摩擦制動力に対し回生制動力を優先して出力するため、特に加減速を繰り返す走行パターンにおいて、エネルギ回収効率を高めることができ、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することができる。
【０１０１】
(3) ２次回生制限値演算部316dは、ドライバ要求制動トルクsbknsと実回生制動トルクERとの偏差が大きいほど、２次回生制限値REG_LIMを小さな値に設定するため、回生制動力の制限量を後輪制動力の増加可能限界量に対応した値に設定でき、後輪制動力が過大となるのを抑制することができる。
【実施例２】
【０１０２】
まず、構成を説明する。
図１７は、実施例２の回生量制限値演算モジュール316を示すブロック図であり、実施例２の２次回生制限値設定部316dは、実回生制動トルクERと後輪の実制動トルクrwbtとの偏差から、２次回生制限値設定マップを参照して２次回生制限値REG_LIMを算出する。この２次回生制限値マップは、偏差が大きくなるほど制限を強める（上限値を小さくする）特性に設定されている。
なお、後輪の実制動トルクrwbtは、後輪のブレーキ液圧（後左車輪ホイールシリンダ２２，後右車輪ホイールシリンダ２３のブレーキ液圧）から算出する。
【０１０３】
次に、作用を説明する。
実施例２では、実回生制動トルクERと後輪の実制動トルクrwbtとの偏差に基づいて、２次回生制限値REG_LIMを設定している。前後輪の制動力配分特性に応じた後輪制動力の増加可能限界量は、実回生制動トルクERと後輪の実制動トルクrwbtとの偏差から判定可能である。
【０１０４】
すなわち、実回生制動トルクERと後輪の実制動トルクrwbtとの偏差が大きい場合には、制動力配分点が理想制動力配分線から遠い位置にあると判定できる。一方、実回生制動トルクERと後輪の実制動トルクrwbtとの偏差が小さい場合には、制動力配分点が理想制動力配分線に近い位置にあると判定できる。
【０１０５】
よって、後輪の実制動トルクrwbtと実回生制動トルクERとの偏差が小さいほど、２次回生制限値REG_LIMを小さな値に設定することで、回生制動力の制限量を後輪制動力の増加可能限界量に対応した値に設定でき、後輪制動力が過大となるのを抑制することができる。
【０１０６】
次に、効果を説明する。
実施例２の車両の制動制御装置にあっては、実施例１の効果(1)，(2)に加え、以下の効果を得ることができる。
【０１０７】
(4) ２次回生制限値演算部316dは、後輪の実制動トルクrwbtと実回生制動トルクERとの偏差が小さいほど、２次回生制限値REG_LIMを小さな値に設定するため、回生制動力の制限量を後輪制動力の増加可能限界量に対応した値に設定でき、後輪制動力が過大となるのを抑制することができる。
【０１０８】
（他の実施例）
以上、本発明の車両の制動制御装置を実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例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。
【０１０９】
例えば、実施例では、前後輪の制動力配分特性を理想制動力配分線とした例を示したが、理想制動力配分線に近似する直線特性に沿った制動力配分としてもよい。また、２次回生制限値も、理想制動力配分特性に限らず、前後輪の制動力配分特性に応じて設定してもよい。
【０１１０】
また、実施例では、説明の簡単のため、前輪制動力を全て回生制動力で賄うものとし、制動力配分特性に応じた後輪制動力の増加可能限界量を、ドライバ要求制動トルクから実回生制動トルクを引いた値として算出した。ところが、前輪制動力が回生制動力のみでは不足する場合、不足分を前輪摩擦制動トルクで補うこととなる。つまり、ドライバ要求制動トルクは、実回生制動トルクと後輪制動トルクと前輪摩擦制動トルクとの和となる。よって、この場合、後輪制動力の増加可能限界量は、ドライバ要求制動トルクから前輪制動力和（実回生制動トルク＋前輪摩擦制動トルク）を減算した値を用いて算出する。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】実施例１の制動制御装置が適用された前輪駆動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の制動制御装置が適用された前輪駆動ハイブリッド車における駆動トルク性能特性図と駆動トルク概念図である。
【図３】実施例１の制動制御装置が適用された前輪駆動ハイブリッド車における回生協調による制動トルク性能をあらわす対比特性図である。
【図４】実施例１の制動制御装置が適用された前輪駆動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の制動制御装置を示す全体制御ブロック図である。
【図６】実施例１の要求回生トルク制限演算部を示すブロック図である。
【図７】実施例１の回生量制限値演算モジュールを示すブロック図である。
【図８】実施例１のブレーキコントローラ５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９】前後輪の制動力配分を示す制動力配分特性図である。
【図１０】前後輪制動力を用いて減速度0.2Gを発生させる場合の制動力配分を示す図である。
【図１１】前輪制動力のみで減速度0.2Gを発生させる場合の制動力配分を示す図である。
【図１２】後輪制動力のみで減速度0.2Gを発生させる場合の制動力配分を示す図である。
【図１３】車輪速偏差のみに基づく回生制動力制限の問題点を示す図である。
【図１４】実施例１の後輪制動力の増加可能限界量に応じた回生制動力制限量設定ロジックを示す図である。
【図１５】実施例１の回生制動量選択作用を示す図である。
【図１６】実施例１の回生制動力制限作用を示すフリクションサークルである。
【図１７】実施例２の回生量制限値演算モジュールを示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１１２】
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
MG3 第３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
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
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転者の要求制動力に基づいて、回生制動力と摩擦制動力の配分を制御する車両（ハイブリッド車や電気自動車等）の制動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、駆動輪をモータ駆動する車両において、制動旋回時、従動輪および駆動輪の制動力の理想配分特性に対して駆動輪の回生制動力を上回らせる回生制動優先モードから、理想配分特性に沿う通常モードへ切り替える電動車両の制動装置が知られている（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、上記従来技術にあっては、回生制動優先モードと通常モードの切り替え時における制動力の急変を防止することを目的とするものであり、制動旋回時にはアンダーステアの発生の有無にかかわらず、常に回生制動を禁止するようにしているため、実用燃費を悪化させてしまう、という問題がある。
【０００４】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、旋回挙動の安定性を確保しつつ、実用燃費の向上を図ることができる車両の制動制御装置を提供することにある。
【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制動制御装置では、
駆動輪に設けられ回生制動力を出力する回生制動手段と、
前記駆動輪と従動輪に設けられ摩擦制動力を出力する摩擦制動手段と、
運転者の要求制動力に基づいて、回生制動力と摩擦制動力の配分を制御する制動力配分手段と、
を備えた車両の制動制御装置において、
従動輪速と駆動輪速との車輪速偏差が大きいほど、前記回生制動力を制限するための回生制動力制限量を大きな値に設定する回生制動力制限量設定手段と、
前後輪の制動力配分特性に応じた従動輪制動力の増加可能限界量に基づいて、前記回生制動力の限界制限量を設定する限界制限量設定手段と、
前記回生制動力制限量と前記限界制限量とのセレクトローにより前記回生制動力の制限量を選択する制限量選択手段と、
を備え、
前記制動力配分手段は、選択された制限量に基づいて、前記回生制動力と前記摩擦制動力の配分を決定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明では、制動時、２つの制限量設定手段により回生制動力の制限値が設定される。
回生制動力制限量設定手段では、車輪速偏差が大きいほど、回生制動力を制限するための回生制動力制限量が大きな値に設定される。制動旋回時の回生制動に伴うアンダーステアの発生は、従動輪速と駆動輪速との偏差から予測でき、車輪速偏差が大きいほど、アンダーステア傾向が強くなると推定できる。つまり、回生制動力制限量設定手段は、アンダーステアの発生を抑制し、旋回挙動の安定性を確保するための回生制動力制限量を算出するものである。
【０００７】
一方、限界制限量設定手段では、前後輪の制動力配分特性に応じた従動輪制動力の増加可能限界量に基づいて、回生制動力の限界制限量が設定される。回生制動力に制限をかける場合、運転者の要求制動力を満たすためには制限量に応じて摩擦による制動力を増加させる必要がある。ところが、摩擦による従動輪制動力の増加量には、前後輪の制動力配分特性に応じた限界があり、その限界量を超えて従動輪制動力を増加させた場合、車両挙動の不安定化を招く。このため、限界制限量設定手段では、従動輪制動力が増加可能限界量を超えないような回生制動トルクの制限量である限界制限量を設定している。
【０００８】
制動力配分手段では、制限量選択手段においてセレクトローにより選択された制限量に基づいて、回生制動力と摩擦制動力との配分量が決定される。すなわち、回生制動力制限量よりも限界制限量が小さい場合には、限界制限量に基づいて回生制動量を制限することで、車両の不安定化を抑制し、旋回挙動の安定性を確保することができる。一方、限界制限量よりも回生制動力制限量が小さい場合には、回生制動力制限量に基づいて回生制動量を制限することで、旋回挙動の安定性の確保しつつ、実用燃費の向上を図ることができる。
この結果、旋回挙動の安定性を確保しつつ、実用燃費の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の車両の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１，２に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１０】
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の制動制御装置が適用された前輪駆動によるハイブリッド車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（回生制動手段）MG2と、出力スプロケットOS、動力分割機構TMと、を有する。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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）。
【００１４】
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。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。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。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、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（駆動輪）に連結されている。
【００１５】
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およ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。
【００１６】
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。
【００１７】
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（二次電池）と、ブレーキコントローラ（制動力配分手段）５と、統合コントローラ６と、を有して構成されている。
【００１８】
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。
【００１９】
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、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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。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、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、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。
【００２３】
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、要求制動トルクに対し回生制動トルクだけでは不足する場合、不足分を摩擦制動トルクで補うように、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、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、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。各ホイールシリンダ２０、２１，２２，２３は、図外のディスクブレーキ（摩擦制動手段）に内蔵されている。
【００２４】
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。
【００２５】
次に、駆動トルク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トルクは、図２(b)に示すように、エンジン直接駆動トルク（エンジン総駆動トルクから発電機駆動分を差し引いた駆動トルク）とモータ駆動トルク（両モータジェネレータMG1,MG2の総和による駆動トルク）との合計で示される。その最大駆動トルクの構成は、図２(a)に示すように、低い車速ほどモータ駆動トルクが多くを占める。このように、変速機を持たず、エンジンＥの直接駆動トルクと電気変換したモータ駆動トルク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トルクをコントロールすることができる（トルク・オン・デマンド）。
【００２６】
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トルクが急変する場合、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。
【００２７】
次に、制動トルク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。
【００２８】
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トルクを算出し、要求制動トルクに大きさにかかわらず、算出された要求制動トルクを回生分と油圧分とで分担することで行われる。
【００２９】
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トルクを算出し、算出された要求制動トルク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。
【００３０】
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」および「加速モード」を有する。
【００３１】
「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のみの駆動で発進する。「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の駆動トルクを加え、加速する。
【００３２】
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。
【００３３】
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の駆動トルクは、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、さらに駆動トルクを追加する。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。
【００３４】
次に、実施例１の制動制御装置について説明する。
図５はブレーキコントローラ５内に制御プログラムとして組み込まれた実施例１の制動制御装置を示すブロック図である。
【００３５】
実施例１の制動制御装置は、図５に示すように、車輪速演算モジュール２９と、要求回生トルク演算モジュール３０と、要求回生トルク制限演算部３１と、要求回生トルク制限選択モジュール３２と、を備えている。
【００３６】
車輪速演算モジュール２９は、各車輪速センサ１２，１３，１４，１５よりパルス数をカウントし、前左車輪速svxfl、前右車輪速svxfr、後左車輪速svxrl、後右車輪速svxrr、前左輪悪路判定sxflbrs、前右輪悪路判定sxfrbrs、後左輪悪路判定sxrlbrsおよび後右輪悪路判定sxrrbrsを演算する。
【００３７】
要求回生トルク演算モジュール３０は、第１マスタシリンダ圧力（プライマリ）MCP1と第２マスタシリンダ圧力（セカンダリ）MCP2と第１ブレーキストロークSTROKE1と第２ブレーキストロークSTROKE2等を入力し、マスタシリンダ圧情報やブレーキペダルストローク情報により要求回生トルクREGEを演算する。
【００３８】
要求回生トルク制限演算部３１は、前左車輪速svxfl、前右車輪速svxfr、後左車輪速svxrl、後右車輪速svxrr等を入力し、推定アンダーステア量に応じて回生トルク上限値REGELIMを演算する。
【００３９】
要求回生トルク制限選択モジュール３２は、要求回生トルクREGEと回生トルク上限値REGELIMとを入力し、セレクトローにより制限後回生トルクREGEMINを選択し、これに上限値と下限値によるフィルタをかけて最終送信回生トルクTXREGEを算出し、これを統合コントローラ５に出力する。
【００４０】
次に、回生要求トルク制限演算部３１の詳細について説明する。
要求回生トルク制限演算部３１は、図６に示すように、悪路判定演算モジュール310と、前輪車輪速偏差演算モジュール311と、車体速演算モジュール312と、推定アンダーステア量演算モジュール314と、車両応答性規範モデル演算モジュール315と、回生量制限値演算モジュール316と、平準化演算モジュール317と、を有して構成されている。
【００４１】
悪路判定演算モジュール310は、前左輪悪路判定sxflbrs、前右輪悪路判定sxfrbrs、後左輪悪路判定sxrlbrsおよび後右輪悪路判定sxrrbrsを入力し、悪路走行中であるか否かを判定する。悪路走行中である場合には、悪路フラグsvx_fail_flag＝ONを出力し、それ以外は悪路フラグsvx_fail_flag＝OFFを出力する。
【００４２】
前輪車輪速偏差演算モジュール311は、回生輪速を求めるため、前左車輪速svxflと前右車輪速svxfrを入力し、車速が高い方（外輪）を回生外輪速svxfmaxとして出力するモジュールである。
【００４３】
車体速演算モジュール312は、推定アンダーステア量を算出するために使用する後輪（従動輪）の左右輪平均速（従動輪速＝推定車体速）を演算するモジュールである。この車体速演算モジュール312は、センサ信号による左右の後輪車輪速svxrl,svxrrを加算して、左右後輪車輪速加算値VWRLRSUMを２で割り、従動輪速である推定車体速svxraveを求める。
【００４４】
回生量上限値演算モジュール314は、アンダー量を算出するためのモジュールである。このモジュールは、前輪車輪速偏差演算モジュール311で算出した回生外輪速svxfmaxと、車体速演算モジュール312で算出した推定車体速svxraveの偏差を推定アンダーステア量sestundernfとして換算する。
【００４５】
車両応答性規範モデル演算モジュール315は、車両の動特性を鑑みた特性を模擬するモデルにより、推定アンダーステア量sestundernfをより高精度の値sestunderとするモジュールである。モデルとしては、例えば、１次遅れフィルタなどを用い、推定アンダーステア量sestundernfの位相を実際の車両挙動と合わせる。
【００４６】
回生量制限値演算モジュール316は、ドライバ要求制動トルクsbknsと、実回生制動トルクERと、推定アンダーステア量sestunderと、悪路フラグsvx_fail_flagとにより、回生量制限値slimregenを決めるモジュールである。
【００４７】
平準化演算モジュール317は、所定の上昇レートと減少レートを設定したレートリミッターにより、回生量制限値slimregen（回生トルク上限値REGELIM）をシステムに支障をきたさないレベルの応答性とする。
【００４８】
次に、回生量制限値演算モジュール316の詳細について説明する。
回生量制限値演算モジュール316は、図７に示すように、１次回生制限値演算部（回生制動力制限量設定手段）316aと、出力切り替え部316bと、比較器316cと、２次回生制限値演算部（限界制限量設定手段）316dと、セレクトロー演算部（制限量選択手段）316eと、を備えている。
【００４９】
１次回生制限値演算部316aは、推定アンダーステア量sestunderから、１次回生制限値設定マップを用い、１次回生制限値slimregen（<０）を決定する。この１次回生制限値設定マップは、車両毎（タイヤ毎）に適合され、推定アンダーステア量sestunderが第１設定値までは負の方向に大きな一定値とし、推定アンダーステア量sestunderが第１設定値から第２設定値までは推定アンダーステア量sestunderが大きくなるほど制限を強め（制限量を大きくし）、推定アンダーステア量sestunderが第２設定値以上の高偏差領域では小さな一定値となるように設定されている。
【００５０】
出力切り替え部316bは、悪路フラグsvx_fail_flag＝OFFの場合には、セレクトロー演算部316eへの出力を１次回生制限値slimregenとし、悪路フラグsvx_fail_flag＝ONの場合には、セレクトロー演算部316eへの出力を一定の制限値ａとする。
【００５１】
比較器316cは、実回生制動トルクERとドライバ要求制動トルクsbknsとの偏差を２次回生制限値演算部316dへ出力する。
【００５２】
２次回生制限値演算部316dは、実回生制動トルクERとドライバ要求制動トルクsbknsとの偏差から、２次回生制限値設定マップを参照して２次回生制限値REG_LIM（<０）を算出する。この２次回生制限値設定マップは、前後輪合計の制動力を一定に維持した状態で、回生制動力に制限を加えたとき、後輪制動力が前後輪の理想制動力配分特性を示す線を超えない最大の後輪制動力となるよう、実回生制動トルクERとドライバ要求制動トルクsbknsとの偏差が大きくなるほど制限を弱める（制限量を小さくする）特性に設定されている。なお、理想制動力配分特性については後述する。
【００５３】
セレクトロー演算部316eは、１次回生制限値slimregen（または制限値ａ）と２次回生制限値REG_LIMとを入力し、セレクトローにより回生量制限値slimregenを決定する。
【００５４】
［回生制動制御処理］
図８は、実施例１のブレーキコントローラ５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り、以下、各ステップについて説明する。
【００５５】
ステップS1では、ブレーキ踏み込み操作等による減速要求が有るか否かを判断し、YESの場合はステップS2へ移行し、NOの場合はリターンへ移行する。
【００５６】
ステップS2では、前輪の旋回外輪速である回生外輪速svxfmaxを演算し、ステップS3へ移行する。
【００５７】
ステップS3では、従動輪速である推定車体速svxraveを演算し、ステップS4へ移行する。
【００５８】
ステップS4では、回生外輪速svxfmaxと推定車体速svxraveとの偏差から推定アンダーステア量sestunderを演算し、ステップS5へ移行する。
【００５９】
ステップS5では、推定アンダーステア量sestunderから１次回生制限値設定マップを参照して１次回生制限値slimregenを演算し、ステップS6へ移行する。
【００６０】
ステップS6では、悪路フラグsvx_fail_flag＝OFFであるか否かを判定する。YESの場合はステップS7へ移行し、NOの場合はステップS8へ移行する。
【００６１】
ステップS7では、ステップS5で演算した値を１次回生制限値slimregenとし、ステップS9へ移行する。
【００６２】
ステップS8では、一定値ａを１次回生制限値slimregenとし、ステップS9へ移行する。悪路状態では、車輪速センサ１２〜１５の値が乱れて正確な車輪速偏差を推定できないため、悪路の場合は一定値ａに切り替える。
【００６３】
ステップS9では、実回生制動トルクERとドライバ要求制動トルクsbknsとの偏差から、２次回生制限値設定マップを参照して２次回生制限値REG_LIMを演算し、ステップS10へ移行する。
【００６４】
ステップS10では、１次回生制限値slimregenが２次回生制限値REG_LIM以下であるか否かを判定する。YESの場合はステップS11へ移行し、NOの場合はステップS12へ移行する。
【００６５】
ステップS11では、１次回生制限値slimregenを回生量制限値とし、ステップS13へ移行する。
【００６６】
ステップS12では、２次回生制限値REG_LIMを回生量制限値とし、ステップS13へ移行する。
【００６７】
ステップS13では、要求回生トルクREGEと回生トルク上限値REGELIMとを入力し、セレクトローにより制限後回生トルクREGEMINを演算し、ステップS14へ移行する。
【００６８】
ステップS14では、制限後回生トルクREGEMINに上限値と下限値によるフィルタをかけて最終送信回生トルクTXREGEを算出し、ステップS15へ移行する。
【００６９】
ステップS15では、最終送信回生トルクTXREGEを得る制御指令を統合コントローラ６に出力し、回生制動トルクでは要求制動トルクに対して不足する場合は、不足分を油圧制動トルクで得る制御指令をブレーキ液圧ユニット１９へ出力し、リターンへ移行する。
【００７０】
次に、作用を説明する。
［前後輪の理想制動力配分特性について］
図９は、前後輪の制動力配分を示す制動力配分特性図である。
ある摩擦係数を持つ路面での最大減速度は、４輪が同時にロックする直前に発生する。一つ一つの点がある路面μでの理想制動力配分を示し、理想制動力配分特性とは、摩擦係数毎の理想制動力配分の各点を結んでいったものである。以下、理想制動力配分特性を表す線を理想制動力配分線と称す。
【００７１】
よって、例えば、路面μ＝0.3の路面において、0.2Gの減速度を発生させる場合、図１０に示すような制動力前後配分、つまり制動力配分点を理想制動力配分線上に配置することで、安定した車両挙動を達成しつつ、前後輪共にロックさせることなく最大の制動力を得ることができる。
【００７２】
ここで、前輪制動力のみで0.2Gの減速度を発生させた場合、前輪制動力を前輪ロック境界線まで出力させたとしても、制動力の不足が生じるため、この不足分を補う前輪制動力の加算が必要となるが、前輪にロックが発生する（図１１）。また、高μ路を走行中であっても、強アンダーステア傾向となるため、車両挙動の不安定化を招く。
【００７３】
一方、後輪制動力のみで0.2Gの減速度を発生させる場合も同様であり、後輪制動力が後輪ロック境界線に到達し、これ以上の後輪制動力を加算すると、後輪のタイヤがロックする（図１２）。また、高μ路を走行中であっても、強オーバーステア傾向となるため、車両挙動の不安定化を招く。
【００７４】
［制動旋回時の車両挙動について］
ハイブリッド車において、前後輪の制動力前後配分を図１０に示したような理想制動力配分特性とした場合、発電機の連結がない左右後輪には油圧ブレーキを作動させる必要があり、回生分は前後輪の油圧分を差し引いた残りの分となるため、エネルギ回収量が低減し、燃費向上には不利となる。
【００７５】
そこで、実施例１のハイブリッド車では、回生分にて賄える要求制動トルクまでは、その全てを回生分により得る、つまり、前輪のみに回生制動トルクを付与することで、できる限り燃費を向上させるようにしている。この場合、左右後輪の制動力配分がゼロとなり、図１１に示したように、前輪制動力が前輪ロック境界線に近づく。
【００７６】
よって、制動旋回時、回生制動による前輪制動力が過多となり、例えば、前輪ロック境界線に近づくと、左右前輪での横力発生が制限され、車両は前輪転舵角により意図する旋回ラインから外側に膨らむラインに沿った旋回挙動、つまり、アンダーステア特性を示すことになる。このアンダーステア特性は、前輪制動力が前輪ロック境界線に近づくほど大きなアンダーステア傾向となる。
【００７７】
［車輪速偏差に応じた回生制動力制限量設定ロジック］
これに対し、実施例１のハイブリッド車の制動制御装置では、１次回生制限値演算部316aにおいて、回生外輪速svxfmaxと推定車体速svxraveとの偏差である推定アンダーステア量sestunderが大きくなるほど、回生制動力を制限する１次回生制限値slimregenを大きくしている。
【００７８】
ここで、車輪速偏差をアンダーステア傾向の予測に用いることができるという、車両挙動の推定ロジックについて説明する。
前輪駆動ベースの車両の場合、制動旋回時、アンダーステア傾向が発生する直前の車両では、前輪側においてタイヤのフリクションサークルを使い切っているため、制動ロック気味で車輪速が低下するのに対し、後輪は車体速に追従する車輪速となり、後輪速と前輪速との車輪速偏差が大きくなっている。
【００７９】
一方、アンダーステア傾向が発生しない場合、その前輪の左右車輪速差は一定値（旋回半径差による車輪速差）であり、前輪側においてタイヤのフリクションサークルに余裕があるため、車輪速の低下が緩やかであり、車体速に追従する後輪速と前輪速との車輪速偏差は小さくなっている。
つまり、前輪と後輪の車輪速偏差は、回生制動時の推定アンダーステア量とみなすことができる。
【００８０】
ここで、一般的なアンダーステア傾向の判定は、車両の目標ヨーレートと発生ヨーレートとの偏差等に基づいて行う場合が多い。ところが、ヨーレートを用いた場合、顕著なアンダーステア傾向がヨーレートに現れて初めてアンダーステアの判定が可能となる。つまり、旋回初期の段階ではアンダーステアの発生を予測しにくいため、回生制動力の制限に遅れが生じ、確実な旋回挙動の安定化を図ることができない。
【００８１】
これに対し、実施例１では、車輪速偏差により旋回初期の段階でアンダーステアの発生を予測し、アンダーステア傾向が顕著となる手前の段階で回生制動力を制限することができ、確実に旋回挙動の安定性を確保することができる。また、車輪速センサは、ヨーレートセンサと比較してサンプリングレートが高く、制御応答性の面でも有利である。
【００８２】
したがって、実施例１では、制動旋回時に推定アンダーステア量が大きいほど回生制動力を制限する１次回生制限値slimregenを大きくすることで、アンダーステア傾向を抑えた旋回挙動の安定性確保と、前輪のみによる回生制動の許容による実用燃費の向上と、の両立を図ることができる。
【００８３】
［車輪速偏差のみに基づく回生制動力制限の問題点］
次に、車輪速偏差のみに基づく回生制動力制限の問題点について説明する。
実施例１では、車輪速偏差からアンダーステア直前の状況を判定し、回生制動力を制限している。よって、後輪制動力に対し回生制動力が過多の場合、例えば、前後輪の制動力配分が図１３の点Ａ（以下、制動力配分点と称す）に存在する場合には、車輪速偏差に応じて回生制動力を制限し、制限量に応じて後輪制動力を増加させる。これにより、トータルの制動力を一定に保ちつつ、車両のアンダーステア量を低減することができる。
【００８４】
ところが、スリップ率のみで回生制限を行うと、高Ｇ直線制動においてもスリップ率が高くなってしまうため、回生制限を行い燃費を悪化させてしまう可能性がある。さらに、急制動による荷重移動に伴い前後輪の輪荷重差が過大となることで、前後輪のフリクションサークルの半径差が大きくなる。よって、車輪速偏差は、アンダーステア量のみならず、減速度の大きさに比例して発生する。例えば、一定速度で直進走行している車両が急制動を行ったとき、車輪速偏差に応じて回生制動力を制限した場合、制動力配分点は図１３の点Ｂから点Ｂ'に移動することとなる。この場合、制動力配分点Ｂ'は前後輪の理想制動力配分線を超えた位置であり、オーバーステア傾向により車両挙動が不安定となってしまう。
【００８５】
［後輪制動力の増加可能限界量に応じた回生制動力制限量設定ロジック］
これに対し、実施例１では、車輪速偏差に応じた１次回生制限値slimregenの算出と同時に、２次回生制限値演算部316dにおいて、実回生制動トルクERとドライバ要求制動トルクsbknsとの偏差が大きくなるほど、２次回生制限値REG_LIMを小さな値に設定し、回生制動力制限により増加する後輪制動力が理想制動力配分線を超えない最大の制限量を算出している。
【００８６】
このため、２次回生制限値演算部316dでは、前後輪の回生制動力配分にかかわらず、常に制動力配分を理想制動力配分線上へ移動させるための制限量が設定される。よって、図１４の制動力配分点Ｂで設定される制限量は、制動力配分点Ａで設定される制限量よりも小さくなり、回生制動力制限による制動力配分は、増加可能限界量としてどちらも理想制動力配分線上の点Ｃへ移動するような限界量を算出することとなる。
【００８７】
ここで、実施例１では、ドライバ要求制動トルクsbknsと実回生制動トルクERとの偏差に基づいて、２次回生制限値REG_LIMを設定している。ドライバ要求制動トルクsbknsは、実回生制動トルクERと摩擦による制動トルクとの加算値であることから、前後輪の制動力配分特性に応じた後輪制動力の増加可能限界量は、ドライバ要求制動トルクsbknsと実回生制動トルクERとの差分から容易に検出できる。
【００８８】
すなわち、ドライバ要求制動トルクsbknsと実回生制動トルクERとの偏差が大きい場合には、制動力配分点が理想制動力配分線に近い位置にあると判定できる。一方、ドライバ要求制動トルクsbknsと実回生制動トルクERとの偏差が小さい場合には、制動力配分点が理想制動力配分点から遠い位置にあると判定できる。
【００８９】
よって、ドライバ要求制動トルクsbknsと実回生制動トルクERとの偏差が大きいほど、２次回生制限値REG_LIMを小さな値に設定することで、回生制動力の制限量を後輪制動力の増加可能限界量に対応した値に設定でき、後輪制動力が過大となるのを抑制することができる。
【００９０】
［回生制動量選択作用］
（制動旋回時）
実施例１では、セレクトロー演算部316eにおいて、１次回生制限値演算部316aで算出された１次回生制限値slimregenと２次回生制限値REG_LIMとを比較し、セレクトローにより回生量制限値slimregenを決定している。
【００９１】
よって、旋回制動時には、図８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→ステップS6→ステップS7→ステップS9→ステップS10→ステップS11→ステップS13→ステップS14→ステップS15へと進む流れとなり、ステップS11では、１次回生制限値設定マップを参照し、推定アンダーステア量sestunderに応じた１次回生制限値slimregenが演算され、ステップS13では、回生トルク上限値REGELIMがセレクトローにより選択され、ステップS14では、回生トルク上限値REGELIMのフィルタ処理により最終送信回生トルクTXREGEが算出され、ステップS15において、最終送信回生トルクTXREGEが統合コントローラ５に出力される。
【００９２】
例えば、図１５において、制動旋回時の制動力配分点が理想制動力配分線から離れた点Ａの位置にあるとき、１次回生制限値slimregenが２次回生制限値REG_LIMよりも小さい場合には、１次回生制限値slimregenにより回生制動力が制限され、制動力配分は点Ａから点Ａ'へと移動する。
【００９３】
ここで、２次回生制限値REG_LIMに基づいて回生制動を制限した場合、制動力配分点は点Ａから理想制動力配分線上の点Ｃへと移動するため、１次回生制限値slimregenを選択した場合（点Ｂ）と比較して、回生制動が大幅に制限されてしまい、実用燃費の悪化を招く。実施例１では、２次回生制限値REG_LIMよりも１次回生制限値slimregenが小さい場合には、１次回生制限値slimregenに基づいて回生制動量を制限することで、旋回挙動の安定性の確保しつつ、実用燃費の向上を図ることができる。
【００９４】
（急制動時）
直進走行時に急制動を行った場合には、図８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→ステップS6→ステップS7→ステップS9→ステップS10→ステップS12→ステップS13→ステップS14→ステップS15へと進む流れとなり、ステップS12では、２次回生制限値設定マップを参照し、実回生制動トルクERとドライバ要求制動トルクsbknsとの偏差に応じた２次回生制限値REG_LIMが演算され、ステップS13では、回生トルク上限値REGELIMがセレクトローにより選択され、ステップS14では、回生トルク上限値REGELIMのフィルタ処理により最終送信回生トルクTXREGEが算出され、ステップS15において、最終送信回生トルクTXREGEが統合コントローラ５に出力される。
【００９５】
例えば、図１５において、直進走行中に急制動を行ったときの制動力配分点が理想制動力配分線に近い点Ｂの位置にあるとき、２次回生制限値REG_LIMが１次回生制限値slimregenよりも小さい場合には、２次回生制限値REG_LIMにより回生制動力が制限され、制動力配分は点Ｂから点Ｃへと移動する。
【００９６】
ここで、１次回生制限値slimregenに基づいて回生制動を制限した場合、制動力配分点は理想制動力配分線を超えた点Ｂ'へと移動するため、後輪制動力が過多となり、車両挙動の不安定化を招く。実施例１では、１次回生制限値slimregenよりも２次回生制限値REG_LIMが小さい場合には、２次回生制限値REG_LIMに基づいて回生制動量を制限することで、過大な従動輪制動力による車両の不安定化を抑制し、旋回挙動の安定性を確保することができる。
【００９７】
図１６は、実施例１の回生制動力制限作用を示すフリクションサークルであり、実施例１では、前後輪の車輪速偏差に基づいて回生制動力を抑制することで、横力を確保し、制動旋回時の車両挙動の悪化を抑制することができる。同時に、回生制動力の抑制により増加する後輪制動力を、制動力配分特性で決まる後輪制動力リミット以下に抑えることで、後輪制動力の過多による旋回挙動の不安定化を抑制することができる。
【００９８】
次に、効果を説明する。
実施例１の車両の制動制御装置にあっては、以下に列挙する効果を得ることができる。
【００９９】
(1) 従動輪速と駆動輪速との車輪速偏差が大きいほど、回生制動力を制限するための回生制動力制限量を大きな値に設定する１次回生制限値演算部316aと、前後輪の制動力配分特性に応じた従動輪制動力の増加可能限界量に基づいて、回生制動力の限界制限量を設定する２次回生制限値演算部316dと、回生制動力制限量と限界制限量とのセレクトローにより回生制動力の制限量を選択するセレクトロー演算部316eと、を備え、ブレーキコントローラ５は、選択された制限量に基づいて、回生制動力と摩擦制動力の配分を決定する。これにより、旋回挙動の安定性を確保しつつ、実用燃費の向上を図ることができる。
【０１００】
(2) ブレーキコントローラ５は、摩擦制動力に対し回生制動力を優先して出力するため、特に加減速を繰り返す走行パターンにおいて、エネルギ回収効率を高めることができ、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することができる。
【０１０１】
(3) ２次回生制限値演算部316dは、ドライバ要求制動トルクsbknsと実回生制動トルクERとの偏差が大きいほど、２次回生制限値REG_LIMを小さな値に設定するため、回生制動力の制限量を後輪制動力の増加可能限界量に対応した値に設定でき、後輪制動力が過大となるのを抑制することができる。
【実施例２】
【０１０２】
まず、構成を説明する。
図１７は、実施例２の回生量制限値演算モジュール316を示すブロック図であり、実施例２の２次回生制限値設定部316dは、実回生制動トルクERと後輪の実制動トルクrwbtとの偏差から、２次回生制限値設定マップを参照して２次回生制限値REG_LIMを算出する。この２次回生制限値マップは、偏差が大きくなるほど制限を強める（上限値を小さくする）特性に設定されている。
なお、後輪の実制動トルクrwbtは、後輪のブレーキ液圧（後左車輪ホイールシリンダ２２，後右車輪ホイールシリンダ２３のブレーキ液圧）から算出する。
【０１０３】
次に、作用を説明する。
実施例２では、実回生制動トルクERと後輪の実制動トルクrwbtとの偏差に基づいて、２次回生制限値REG_LIMを設定している。前後輪の制動力配分特性に応じた後輪制動力の増加可能限界量は、実回生制動トルクERと後輪の実制動トルクrwbtとの偏差から判定可能である。
【０１０４】
すなわち、実回生制動トルクERと後輪の実制動トルクrwbtとの偏差が大きい場合には、制動力配分点が理想制動力配分線から遠い位置にあると判定できる。一方、実回生制動トルクERと後輪の実制動トルクrwbtとの偏差が小さい場合には、制動力配分点が理想制動力配分線に近い位置にあると判定できる。
【０１０５】
よって、後輪の実制動トルクrwbtと実回生制動トルクERとの偏差が小さいほど、２次回生制限値REG_LIMを小さな値に設定することで、回生制動力の制限量を後輪制動力の増加可能限界量に対応した値に設定でき、後輪制動力が過大となるのを抑制することができる。
【０１０６】
次に、効果を説明する。
実施例２の車両の制動制御装置にあっては、実施例１の効果(1)，(2)に加え、以下の効果を得ることができる。
【０１０７】
(4) ２次回生制限値演算部316dは、後輪の実制動トルクrwbtと実回生制動トルクERとの偏差が小さいほど、２次回生制限値REG_LIMを小さな値に設定するため、回生制動力の制限量を後輪制動力の増加可能限界量に対応した値に設定でき、後輪制動力が過大となるのを抑制することができる。
【０１０８】
（他の実施例）
以上、本発明の車両の制動制御装置を実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例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。
【０１０９】
例えば、実施例では、前後輪の制動力配分特性を理想制動力配分線とした例を示したが、理想制動力配分線に近似する直線特性に沿った制動力配分としてもよい。また、２次回生制限値も、理想制動力配分特性に限らず、前後輪の制動力配分特性に応じて設定してもよい。
【０１１０】
また、実施例では、説明の簡単のため、前輪制動力を全て回生制動力で賄うものとし、制動力配分特性に応じた後輪制動力の増加可能限界量を、ドライバ要求制動トルクから実回生制動トルクを引いた値として算出した。ところが、前輪制動力が回生制動力のみでは不足する場合、不足分を前輪摩擦制動トルクで補うこととなる。つまり、ドライバ要求制動トルクは、実回生制動トルクと後輪制動トルクと前輪摩擦制動トルクとの和となる。よって、この場合、後輪制動力の増加可能限界量は、ドライバ要求制動トルクから前輪制動力和（実回生制動トルク＋前輪摩擦制動トルク）を減算した値を用いて算出する。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】実施例１の制動制御装置が適用された前輪駆動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の制動制御装置が適用された前輪駆動ハイブリッド車における駆動トルク性能特性図と駆動トルク概念図である。
【図３】実施例１の制動制御装置が適用された前輪駆動ハイブリッド車における回生協調による制動トルク性能をあらわす対比特性図である。
【図４】実施例１の制動制御装置が適用された前輪駆動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の制動制御装置を示す全体制御ブロック図である。
【図６】実施例１の要求回生トルク制限演算部を示すブロック図である。
【図７】実施例１の回生量制限値演算モジュールを示すブロック図である。
【図８】実施例１のブレーキコントローラ５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９】前後輪の制動力配分を示す制動力配分特性図である。
【図１０】前後輪制動力を用いて減速度0.2Gを発生させる場合の制動力配分を示す図である。
【図１１】前輪制動力のみで減速度0.2Gを発生させる場合の制動力配分を示す図である。
【図１２】後輪制動力のみで減速度0.2Gを発生させる場合の制動力配分を示す図である。
【図１３】車輪速偏差のみに基づく回生制動力制限の問題点を示す図である。
【図１４】実施例１の後輪制動力の増加可能限界量に応じた回生制動力制限量設定ロジックを示す図である。
【図１５】実施例１の回生制動量選択作用を示す図である。
【図１６】実施例１の回生制動力制限作用を示すフリクションサークルである。
【図１７】実施例２の回生量制限値演算モジュールを示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１１２】
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
MG3 第３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
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
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動輪に設けられ回生制動力を出力する回生制動手段と、
前記駆動輪と従動輪に設けられ摩擦制動力を出力する摩擦制動手段と、
運転者の要求制動力に基づいて、回生制動力と摩擦制動力の配分を制御する制動力配分手段と、
を備えた車両の制動制御装置において、
従動輪速と駆動輪速との車輪速偏差が大きいほど、前記回生制動力を制限するための回生制動力制限量を大きな値に設定する回生制動力制限量設定手段と、
前後輪の制動力配分特性に応じた従動輪制動力の増加可能限界量に基づいて、前記回生制動力の限界制限量を設定する限界制限量設定手段と、
前記回生制動力制限量と前記限界制限量とのセレクトローにより前記回生制動力の制限量を選択する制限量選択手段と、
を備え、
前記制動力配分手段は、選択された制限量に基づいて、前記回生制動力と前記摩擦制動力の配分を決定することを特徴とする車両の制動制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両の制動制御装置において、
前記制動力配分手段は、前記摩擦制動力に対し前記回生制動力を優先して出力することを特徴とする車両の制動制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の車両の制動制御装置において、
前記限界制限量設定手段は、前記要求制動力と前記回生制動力との偏差が大きいほど、前記限界制限量を小さな値に設定することを特徴とする車両の制動制御装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の車両の制動制御装置において、
前記限界制限量設定手段は、前記従動輪制動力と前記回生制動力との偏差が小さいほど、前記限界制限量を小さな値に設定することを特徴とする車両の制動制御装置。
【請求項１】
駆動輪に設けられ回生制動力を出力する回生制動手段と、
前記駆動輪と従動輪に設けられ摩擦制動力を出力する摩擦制動手段と、
運転者の要求制動力に基づいて、回生制動力と摩擦制動力の配分を制御する制動力配分手段と、
を備えた車両の制動制御装置において、
従動輪速と駆動輪速との車輪速偏差が大きいほど、前記回生制動力を制限するための回生制動力制限量を大きな値に設定する回生制動力制限量設定手段と、
前後輪の制動力配分特性に応じた従動輪制動力の増加可能限界量に基づいて、前記回生制動力の限界制限量を設定する限界制限量設定手段と、
前記回生制動力制限量と前記限界制限量とのセレクトローにより前記回生制動力の制限量を選択する制限量選択手段と、
を備え、
前記制動力配分手段は、選択された制限量に基づいて、前記回生制動力と前記摩擦制動力の配分を決定することを特徴とする車両の制動制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両の制動制御装置において、
前記制動力配分手段は、前記摩擦制動力に対し前記回生制動力を優先して出力することを特徴とする車両の制動制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の車両の制動制御装置において、
前記限界制限量設定手段は、前記要求制動力と前記回生制動力との偏差が大きいほど、前記限界制限量を小さな値に設定することを特徴とする車両の制動制御装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の車両の制動制御装置において、
前記限界制限量設定手段は、前記従動輪制動力と前記回生制動力との偏差が小さいほど、前記限界制限量を小さな値に設定することを特徴とする車両の制動制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２００８−５６１５１（Ｐ２００８−５６１５１Ａ）
【公開日】平成２０年３月１３日（２００８．３．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２３７０９４（Ｐ２００６−２３７０９４）
【出願日】平成１８年９月１日（２００６．９．１）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年３月１３日（２００８．３．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月１日（２００６．９．１）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
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