車両用ブレーキ制御装置
【課題】摩擦制動力と回生制動力とを併用した回生協調ブレーキ制御を行うとともにABS制御を実行する車両用ブレーキ制御装置において、ABS制御実行中においてABS制御に悪影響を与えることなくエネルギー効率を高めることができるものの提供。
【解決手段】この車両用ブレーキ装置は、前輪側の制動力を、摩擦制動力である液圧制動力(前輪側VB液圧分Fvbf+リニア弁差圧分Fval)と、回生制動力Fregとにより制御し、後輪側の制動力を、液圧制動力(後輪側VB液圧分Fvbr)のみにより制御することで回生協調ブレーキ制御を実行する。そして、この装置は、ABS制御実行中において、限界回生制動力Freglimitを、回生制動対象車輪である前2輪に働いた場合に前2輪にロックが発生しない範囲内の制動力の最大値に設定し、回生制動力Fregを同限界回生制動力Freglimitを超えないように調整する。
【解決手段】この車両用ブレーキ装置は、前輪側の制動力を、摩擦制動力である液圧制動力(前輪側VB液圧分Fvbf+リニア弁差圧分Fval)と、回生制動力Fregとにより制御し、後輪側の制動力を、液圧制動力(後輪側VB液圧分Fvbr)のみにより制御することで回生協調ブレーキ制御を実行する。そして、この装置は、ABS制御実行中において、限界回生制動力Freglimitを、回生制動対象車輪である前2輪に働いた場合に前2輪にロックが発生しない範囲内の制動力の最大値に設定し、回生制動力Fregを同限界回生制動力Freglimitを超えないように調整する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両用ブレーキ制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、動力源としてモータを使用する電動車両、或いは動力源としてモータと内燃機関とを併用する所謂ハイブリッド車両に適用され、液圧に基づく制動力(液圧制動力)とモータによる回生制動力とを併用した回生協調ブレーキ制御を実行する技術が開発されてきている。
【0003】
より具体的に述べると、上記回生協調ブレーキ制御を実行する車両用ブレーキ装置は、一般に、液圧制動力と回生制動力の和である全制動力(車両に働く全制動力)のブレーキペダルの操作力(ブレーキペダル踏力)に対する特性が予め設定された目標特性に一致するように、液圧制動力と回生制動力とを同ブレーキペダル踏力に応じて調整するようになっている。
【0004】
これにより、ブレーキペダル踏力に対する全制動力の特性が目標特性と一致するから、ブレーキフィーリングに対する運転者の違和感が発生しない。加えて、運転者によるブレーキペダル操作による車両減速時においてモータによる回生制動力に応じて同モータにより発電される電気エネルギーをバッテリに積極的に回収することができ、この結果、装置全体としてのエネルギー効率を高めて車両の燃費を向上させることができる。
【0005】
加えて、下記特許文献1に記載の車両用ブレーキ装置(電気自動車のアンチロック制御装置)は、ブレーキペダル操作時(従って、上記回生協調ブレーキ制御が実行されている間)において車輪にロックが発生する傾向がある場合にその車輪に働く液圧制動力を更に調整して(所定のパターンで減少させて)その車輪にロックが発生することを抑制する周知のアンチスキッド制御(以下、「ABS制御」と称呼する。)をも車輪毎に実行できるようになっている。
【0006】
ここで、回生協調ブレーキ制御実行中において回生制動力が働いている車輪(以下、「回生制動対象車輪」と称呼する。)に対してABS制御が実行される場合について考える。この場合、ABS制御実行中においてABS制御の対象となっている車輪(以下、「ABS対象車輪」と称呼する。)に働いている回生制動力が大きいと、ABS制御による液圧制動力の調整のみではABS対象車輪のロックを適切に抑制できない場合が発生し得る。
【0007】
換言すれば、ABS制御実行中においてABS対象車輪に回生制動力が働いているとABS制御に悪影響を与える場合がある。以上のことから、上記文献に記載の装置は、ABS制御が開始・実行されると、回生制動力を「0」に調整するようになっている。
【0008】
しかしながら、回生制動力を「0」に調整するとモータにより発電される電気エネルギーも「0」になる。従って、回生制動力を「0」に調整することはABS制御実行中において電気エネルギーがバッテリに全く回収され得なくなることを意味する。従って、エネルギー効率を高める観点からは、ABS制御実行中であってもABS制御に悪影響を与えない範囲で回生制動力を発生させることが好ましいと考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】特開平6−171489号公報
【発明の概要】
【0010】
本発明は係る問題に対処するためになされたものであって、その目的は、液圧制動力等の摩擦制動力と回生制動力とを併用した回生協調ブレーキ制御を行うとともにABS制御を実行する車両用ブレーキ制御装置において、ABS制御実行中においてABS制御に悪影響を与えることなくエネルギー効率を高めることができるものを提供することにある。
【0011】
本発明に係る車両用ブレーキ制御装置が適用される車両用ブレーキ装置は、動力源として特定の車輪(即ち、上記回生制動対象車輪)を駆動するモータを備えた車両(電動車両、或いはハイブリッド車両等)に適用される。ここで、「特定の車輪(回生制動対象車輪)」は、例えば、前2輪、後2輪、全輪(4輪)等であり、車両に搭載されている単一の、或いは複数のモータの駆動対象となる車輪によって異なる。
【0012】
この車両用ブレーキ装置は、運転者によるブレーキ操作部材の操作とは独立して前記車両の車輪に働く摩擦制動力を車輪毎に制御可能な摩擦制動力制御手段と、前記特定の車輪に働く前記モータによる回生制動力を制御する回生制動力制御手段とを備える。
【0013】
摩擦制動力制御手段により制御される「車輪に働く摩擦制動力」とは、摩擦部材(例えば、ブレーキパッド等)を車輪と一体回転する回転部材(例えば、ディスクロータ等)に押圧する際に同回転部材に発生する同車輪を制動せしめる摩擦力である。上記摩擦制動力としては、例えば、ホイールシリンダ内の液圧を上記摩擦部材の駆動源として利用した液圧制動力、空気圧を同摩擦部材の駆動源として利用した空気圧制動力等が挙げられる。摩擦制動力として上記液圧制動力が採用される場合、上記摩擦制動力制御手段は、一般に、ブレーキ操作部材の操作に応じた液圧(マスタシリンダ液圧)よりも高い液圧を発生させるための液圧ポンプと、ホイールシリンダ液圧を車輪毎に調整するための複数の電磁弁等を含んで構成される。
【0014】
回生制動力制御手段は、例えば、車両の動力源である交流同期モータへ供給される交流電力を制御する(従って、モータの駆動力を制御する)とともに発電機としてのモータにより発電される交流電力を制御する(従って、発電抵抗、即ち、回生制動力を制御する)インバータ等を含んで構成される。
【0015】
また、本発明に係る車両用ブレーキ制御装置は、上述した回生協調ブレーキ制御を実行する。即ち、この装置は、前記摩擦制動力と前記回生制動力の和である全制動力(車両に働く全制動力)の前記ブレーキ操作部材の操作(例えば、上記ブレーキペダル踏力等)に対する特性が予め設定された目標特性に一致するように、前記摩擦制動力制御手段と前記回生制動力制御手段とを制御して前記摩擦制動力と前記回生制動力との割合を同ブレーキ操作部材の操作に応じて調整する回生協調ブレーキ制御手段を備える。
【0016】
また、本発明に係る車両用ブレーキ制御装置は、ABS制御も実行する。即ち、この装置は、前記運転者によるブレーキ操作部材の操作時において前記車輪(ABS対象車輪)にロックが発生する傾向がある場合に前記回生協調ブレーキ制御手段により調整されている同車輪に働く前記摩擦制動力を前記摩擦制動力制御手段により更に調整して同車輪にロックが発生することを抑制するABS制御を車輪毎に実行するアンチスキッド制御手段を備える。
【0017】
具体的には、前記アンチスキッド制御手段は、例えば、摩擦制動力として液圧制動力が採用される場合、摩擦制動力制御手段に含まれる電磁弁を制御して、ABS対象車輪のホイールシリンダ液圧を上記回生協調ブレーキ制御手段により調整されている液圧よりも低い液圧に調整することでABS対象車輪のロック発生を抑制する。
【0018】
そして、本発明に係る車両用ブレーキ制御装置の特徴は、前記特定の車輪に働いた場合に同特定の車輪にロックが発生しない範囲内の制動力の値であってゼロより大きい値(或いは、前記特定の車輪に単独で働いたと仮定した場合に同特定の車輪にロックが発生しない範囲内の制動力の値であってゼロより大きい値)を限界回生制動力として取得する限界回生制動力取得手段と、前記ABS制御が前記特定の車輪(即ち、回生制動対象車輪)に対して実行されている場合、前記回生制動力が前記限界回生制動力を超えないように前記回生協調ブレーキ制御手段に前記回生制動力を調整させる回生制動力調整手段とを備えたことにある。
【0019】
これによれば、ABS制御が回生制動対象車輪(回生制動対象車輪が複数ある場合、その一部、或いは全部)に対して実行されている場合、回生制動力が限界回生制動力を超えないように回生制動力の配分が調整される。
【0020】
即ち、上記回生協調ブレーキ制御によりブレーキ操作部材の操作に応じて調整される回生制動力が限界回生制動力を超えない場合、例えば、回生制動力と摩擦制動力は上記回生協調ブレーキ制御によりブレーキ操作部材の操作に応じて調整された値のまま変更されない。
【0021】
一方、上記回生協調ブレーキ制御によりブレーキ操作部材の操作に応じて調整される回生制動力が限界回生制動力を超える場合、例えば、同回生制動力が限界回生制動力と等しい値(或いは、それ以下)まで小さくされる。加えて、回生制動力が小さくされた分だけ上記回生協調ブレーキ制御手段により調整される摩擦制動力は大きくされる。そして、回生制動対象車輪であるABS対象車輪に働く制動力である限界回生制動力以下の回生制動力と摩擦制動力のうち摩擦制動力分のみがABS制御されることになる。
【0022】
ここで、限界回生制動力は、特定の車輪(回生制動対象車輪)に働いた場合に同特定の車輪にロックが発生しない範囲内の制動力の値(>0)(或いは、特定の車輪(回生制動対象車輪)に単独で働いたと仮定した場合に同特定の車輪にロックが発生しない範囲内の制動力の値(>0))である。即ち、限界回生制動力は、回生制動対象車輪であるABS対象車輪に付与されてもABS制御に悪影響を与えない程度に小さい値である。
【0023】
従って、ABS対象車輪に働く制動力として係る限界回生制動力以下の回生制動力(>0)に摩擦制動力を加え、この摩擦制動力分に対してABS制御が実行されても、上述したようにABS対象車輪のロックを抑制できない事態は発生しない。換言すれば、ABS制御実行中であってもABS制御に悪影響を与えない範囲で回生制動力を発生させて或る程度の電気エネルギーをバッテリに回収することができる。この結果、ABS制御実行中においてABS制御に悪影響を与えることなくエネルギー効率を高めることができる。
【0024】
上記本発明に係る車両用ブレーキ制御装置において、前記車両用ブレーキ装置は、前記車両の車体前後方向の加速度を検出する前後加速度センサと、前記車両が走行している路面と同車両のタイヤとの間の摩擦係数である路面摩擦係数を取得する路面摩擦係数取得手段を更に備える。
【0025】
前記路面摩擦係数取得手段は、前記アンチスキッド制御の開始時点において前記前後加速度センサにより検出された前後加速度を重力加速度で除することによって前記アンチスキッド制御の開始時点での路面摩擦係数を取得し、前記限界回生制動力取得手段は、前記取得されたアンチスキッド制御の開始時点での路面摩擦係数に基づいて前記限界回生制動力を決定するように構成される。
【0026】
車輪に制動力が働いたと仮定した場合に同車輪にロックが発生しない範囲内の制動力の上限値は、路面摩擦係数が大きいほど大きくなる。従って、上記限界回生制動力も路面摩擦係数が大きいほど大きくすることができる。また、限界回生制動力が大きいほどABS制御実行中における回生制動力がより大きくなり得、この結果、エネルギー効率がより高くなり得る。
【0027】
以上のことから、上記構成のように、路面摩擦係数に応じて限界回生制動力を変更するように構成すると、例えば、路面摩擦係数が大きいほど限界回生制動力を大きくすることができ、この結果、ABS制御実行中におけるエネルギー効率をより一層高めることができる。
【0028】
この場合、前記限界回生制動力取得手段は、前記特定の車輪に作用する荷重と前記路面摩擦係数とに基づいて前記限界回生制動力を決定するように構成されることが好適である。一般に、車輪(タイヤ)に作用する荷重に路面摩擦係数を乗じることで同タイヤと路面との摩擦により発生し得る車体を減速させる力の最大値を求めることができる。
【0029】
換言すれば、車輪(タイヤ)に作用する荷重に路面摩擦係数を乗じた値は、同車輪に働くロックが発生しない範囲内の制動力の上限値と一致する。従って、上記のように構成すれば、例えば、限界回生制動力を、特定の車輪に作用する荷重に路面摩擦係数を乗じた値に決定することで、ABS制御に悪影響を与えない範囲内で限界回生制動力を可及的に大きい値に設定することができる。この結果、ABS制御実行中におけるエネルギー効率を可及的に高めることができる。
【0030】
なお、上記「特定の車輪に作用する荷重」として車両の減速により発生する変動分が考慮された値を使用するとより好ましい。例えば、車両が減速しながら前進している場合、係る減速による慣性力が車体に対して車体前方に働く。この結果、前輪に作用する荷重は係る慣性力に応じた分だけ増大し、後輪に作用する荷重は同慣性力に応じた分だけ減少する。即ち、車両が減速すると車輪に作用する荷重が変動する。
【0031】
以上のことから、上記「特定の車輪に作用する荷重」として車両の減速により発生する変動分が考慮された値を使用すると、ABS制御実行中(従って、車両減速中)における「特定の車輪に作用する荷重」がより一層正確な値となる。従って、限界回生制動力を「特定の車輪に作用する荷重」に路面摩擦係数を乗じた値に決定するように構成されている場合、ABS制御に悪影響を与えない範囲内で可及的に大きい値としての限界回生制動力をより一層正確に求めることができる。
【0032】
ところで、一般に、発生することが許容される回生制動力の最大値(許容最大回生制動力)は、バッテリの充電状態、モータの回転速度(即ち、車体速度)等の車両の状態により変動する。回生協調ブレーキ制御中において回生制動力は、ABS制御が回生制動対象車輪に対して実行中であるか否かにかかわらず、係る許容最大回生制動力を超えないように制御されることが好ましい。
【0033】
従って、上記何れかの本発明に係る車両用ブレーキ制御装置においては、許容される前記回生制動力の最大値である許容最大回生制動力を前記車両の状態に応じて決定する許容最大回生制動力決定手段を更に備え、前記回生協調ブレーキ制御手段は、前記回生制動力が前記許容最大回生制動力を超えないように前記摩擦制動力と前記回生制動力とを同ブレーキ操作部材の操作に応じて調整するように構成され、前記回生制動力調整手段は、前記ABS制御が前記特定の車輪に対して実行されている場合、前記回生制動力が前記限界回生制動力と前記許容最大回生制動力のうち小さい方の値を超えないように前記回生協調ブレーキ制御手段に前記回生制動力を調整させるように構成されることが好適である。
【0034】
また、上記何れかの本発明に係る車両用ブレーキ制御装置においては、前記回生制動力調整手段は、前記ABS制御が前記特定の車輪以外の車輪のみに対して実行されている場合であっても、前記回生制動力が前記限界回生制動力を超えないように前記回生協調ブレーキ制御手段に前記回生制動力を調整させるように構成されることが好適である。
【0035】
特定の車輪(従って、回生制動対象車輪)以外の車輪に働く制動力は摩擦制動力のみである。従って、ABS対象車輪が特定の車輪以外の車輪のみである場合、ABS制御実行中において、回生制動力がABS制御に悪影響を与えることはないから回生制動力を上記限界回生制動力以下に制限する必要性は必ずしも存在しない。
【0036】
しかしながら、特定の車輪以外の車輪のみに対してABS制御が実行される状況下においては、その直後において特定の車輪に対してもABS制御が開始される可能性が非常に高いと考えられる。他方、特定の車輪に対してABS制御が開始された直後から回生制動力を上記限界回生制動力以下に制限する制御を開始しても、制御の遅れ、回生制動力制御手段(インバータ等)の遅れ等により、同特定の車輪に対するABS制御開始時点以降の短期間に亘って回生制動力が上記限界回生制動力より大きくなる場合が発生し得る。この場合、係る短期間に亘って回生制動力が特定の車輪に対するABS制御に悪影響を与える可能性がある。
【0037】
以上のことから、上記構成のように、特定の車輪以外の車輪のみに対してABS制御が実行されている段階から予め回生制動力を上記限界回生制動力以下に制限することにより、特定の車輪に対してABS制御がその後に開始された場合において、回生制動力が特定の車輪に対するABS制御に対して与える悪影響をより確実に除去することができる。
【0038】
なお、本発明に係る車両用ブレーキ制御装置が適用される車両用ブレーキ装置は、摩擦制動力として液圧制動力が採用される場合、例えば、運転者によるブレーキ操作部材の操作に応じた基本液圧を発生する基本液圧発生手段と、前記基本液圧よりも高い液圧を発生させるための加圧用液圧を発生可能な加圧手段と、前記加圧手段による前記加圧用液圧を利用して前記基本液圧に対する加圧量を調整可能な調圧手段と、前記モータにより発生する回生制動力を制御する回生制動力制御手段とを備える。
【0039】
ここにおいて、基本液圧発生手段は、例えば、運転者によるブレーキ操作部材の操作に応じた倍力装置(バキュームブースタ等)の作動に基づく基本液圧(マスタシリンダ液圧、バキュームブースタ液圧)を発生するマスタシリンダ等を含んで構成される。加圧手段は、例えば、ホイールシリンダ液圧を発生し得る液圧回路内へブレーキ液を吐出する液圧ポンプ(ギヤポンプ等)を含んで構成される。
【0040】
調圧手段は、例えば、基本液圧を発生する液圧回路と上記ホイールシリンダ液圧を発生し得る液圧回路との間に介装された(常開型、或いは常閉型の)リニア電磁弁等を含んで構成される。上記液圧ポンプの作動による加圧用液圧を利用しながら係るリニア電磁弁を制御することで、基本液圧に対する加圧量(差圧)(即ち、ホイールシリンダ液圧から基本液圧を減じた値)を無段階に調整することができ、この結果、ホイールシリンダ液圧を基本液圧(従って、ブレーキ操作部材の操作)にかかわらず無段階に調整することができる。
【0041】
この場合、前記回生協調ブレーキ制御手段は、回生協調ブレーキ制御を実行するにあたり、前記基本液圧発生手段による前記基本液圧に基づく液圧制動力である基本液圧制動力に、前記回生制動力制御手段による前記回生制動力及び/又は前記調圧手段による前記加圧量に基づく液圧制動力(前記加圧量に対する液圧制動力の増加量。即ち、上記加圧液圧制動力)からなる補填制動力を加えた制動力である全制動力(車両に働く全制動力)の前記ブレーキ操作部材の操作に対する特性が予め設定された目標特性に一致するように、前記補填制動力を同ブレーキ操作部材の操作に応じて調整するように構成されることが好適である。
【図面の簡単な説明】
【0042】
【図1】本発明の実施形態に係る車両用ブレーキ装置を搭載した車両の概略構成図である。
【図2】図1に示したバキュームブースタ液圧発生装置、及び液圧制動力制御装置の概略構成図である。
【図3】図2に示した常開リニア電磁弁についての指令電流と指令差圧との関係を示したグラフである。
【図4】ブレーキペダル踏力に対するバキュームブースタ液圧に基づく液圧制動力(VB液圧分)の特性と、ブレーキペダル踏力に対する全制動力の目標特性を示したグラフである。
【図5】車両が減速する場合(ABS非作動)における、車両全体についての制動力である、VB液圧分、回生制動力、及びリニア弁差圧分(従って、全制動力)の変化の一例を示したタイムチャートである。
【図6】図5と同じ状況下(ABS非作動)における、前輪側についての制動力である、前輪側VB液圧分、回生制動力、及びリニア弁差圧分(従って、前輪側全制動力)の変化の一例を示したタイムチャートである。
【図7】図5と同じ状況下(ABS作動)における、前輪側についての制動力である、前輪側VB液圧分、回生制動力、及びリニア弁差圧分(従って、前輪側全制動力)の変化の一例を示したタイムチャートである。
【図8】図1に示したブレーキ制御ECUが実行する、ABS制御の開始・終了判定、及びABS制御を行うためのルーチンを示したフローチャートである。
【図9】図1に示したブレーキ制御ECUが実行する液圧制動力の制御を行うためのルーチンを示したフローチャートである。
【図10】図1に示したハイブリッド制御ECUが実行する回生制動力の制御を行うためのルーチンを示したフローチャートである。
【図11】図1に示したハイブリッド制御ECUが実行する限界回生制動力の算出を行うためのルーチンを示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0043】
以下、本発明による車両用ブレーキ装置(車両用ブレーキ制御装置)の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【0044】
図1は、本発明の実施形態に係る車両用ブレーキ装置10を搭載した車両の概略構成を示している。この車両は、前2輪に係わる系統と、後2輪に係わる系統との2系統のブレーキ液圧回路(即ち、所謂前後配管)を備えていて、前輪を駆動する動力源としてエンジンとモータとを併用する前輪駆動方式の所謂ハイブリッド車両である。即ち、前2輪が「特定の車輪」に対応している。
【0045】
この車両用ブレーキ装置10は、エンジンE/GとモータMの2種類の動力源を有するハイブリッドシステム20と、運転者によるブレーキペダル操作に応じたブレーキ液圧を発生するバキュームブースタ液圧発生装置(以下、「VB液圧発生装置30」と称呼する。)と、各車輪の液圧制動力(具体的には、ホイールシリンダ液圧)をそれぞれ制御する液圧制動力制御装置40と、ブレーキ制御ECU50と、ハイブリッド制御ECU(以下、「HV制御ECU60」と称呼する。)と、エンジン制御ECU70とを含んで構成されている。
【0046】
ハイブリッドシステム20は、エンジンE/Gと、モータMと、ジェネレータGと、動力分割機構Pと、減速機Dと、インバータIと、バッテリBとを備えている。エンジンE/Gは、車両の主たる動力源であり、本例では、火花点火式多気筒(4気筒)内燃機関である。
【0047】
モータMは、エンジンE/Gの補助動力源であって、運転者によるブレーキペダルBP操作時において回生制動力を発生する発電機としても機能する交流同期モータである。ジェネレータGも、モータMと同様、交流同期型であり、エンジンE/Gの駆動力により駆動されてバッテリB充電用、若しくはモータM駆動用の交流電力(交流電流)を発電するようになっている。
【0048】
動力分割機構Pは、所謂遊星歯車機構から構成されていて、エンジンE/G、モータM、ジェネレータG、及び減速機Dに接続されている。動力分割機構Pは、動力の伝達経路(及び方向)を切り替える機能を有している。即ち、動力分割機構Pは、エンジンE/Gの駆動力、及びモータMの駆動力を減速機Dに伝達できるようになっている。これにより、減速機D、及び図示しない前輪側の動力伝達系を介してこれらの駆動力が前2輪に伝達され、これにより前2輪が駆動されるようになっている。
【0049】
また、動力分割機構Pは、エンジンE/Gの駆動力をジェネレータGに伝達することができるようになっていて、これにより、ジェネレータGが駆動されるようになっている。更には、動力分割機構Pは、ブレーキペダルBP操作時において減速機D(即ち、駆動輪である前2輪)からの動力をモータMに伝達できるようになっている。これにより、モータMは回生制動力を発生する発電機として駆動されるようになっている。
【0050】
インバータIは、モータM、ジェネレータG、及びバッテリBに接続されている。インバータIは、バッテリBから供給される直流電力(高電圧直流電流)をモータM駆動用の交流電力(交流電流)に変換して同変換した交流電力をモータMに供給するようになっている。これにより、モータMが駆動されるようになっている。また、インバータIは、ジェネレータGにより発電された交流電力をモータM駆動用の交流電力に変換して同変換した交流電力をモータMに供給できるようになっている。これによっても、モータMが駆動され得るようになっている。
【0051】
また、インバータIは、ジェネレータGにより発電された交流電力を直流電力に変換して同変換した直流電力をバッテリBに供給できるようになっている。これにより、バッテリBの充電状態(State of Charge。以下、「SOC」と称呼する。)が低下している場合にバッテリBが充電され得るようになっている。
【0052】
更に、インバータIは、ブレーキペダルBP操作時において発電機として駆動されている(回生制動力を発生している)モータMにより発電された交流電力を直流電力に変換して同変換した直流電力をバッテリBに供給できるようになっている。これにより、車両の運動エネルギーを電気エネルギーに変換してバッテリBに回収(充電)できるようになっている。この場合、バッテリBに充電される電力は、モータMによる発電抵抗(即ち、回生制動力)が大きいほど大きくなる。
【0053】
VB液圧発生装置30は、その概略構成を表す図2に示すように、ブレーキペダルBPの作動により応動するバキュームブースタVBと、同バキュームブースタVBに連結されたマスタシリンダMCとから構成されている。バキュームブースタVBは、エンジンE/Gの吸気管内の空気圧力(負圧)を利用してブレーキペダルBPの操作力を所定の割合で助勢し同助勢された操作力をマスタシリンダMCに伝達するようになっている。
【0054】
マスタシリンダMCは、前2輪FR,FLに係わる系統に属する第1ポート、及び後2輪RR,RLに係わる系統に属する第2ポートからなる2系統の出力ポートを有していて、リザーバRSからのブレーキ液の供給を受けて、前記助勢された操作力に応じた第1VB液圧Pm(基本液圧)を第1ポートから発生するようになっているとともに、第1VB液圧と略同一の液圧である第2VB液圧Pm(基本液圧)を第2ポートから発生するようになっている。
【0055】
これらマスタシリンダMC及びバキュームブースタVBの構成及び作動は周知であるので、ここではそれらの詳細な説明を省略する。このようにして、マスタシリンダMC及びバキュームブースタVBは、ブレーキペダルBPの操作力に応じた第1,第2VB液圧(基本液圧)をそれぞれ発生するようになっている。VB液圧発生装置30は、基本液圧発生手段に相当する。
【0056】
液圧制動力制御装置40は、その概略構成を表す図2に示すように、車輪FR,FL,RR,RLにそれぞれ配置されたホイールシリンダWfr,Wfl,Wrr,Wrlに供給するブレーキ液圧をそれぞれ調整可能なFRブレーキ液圧調整部41,FLブレーキ液圧調整部42,RRブレーキ液圧調整部43,RLブレーキ液圧調整部44と、還流ブレーキ液供給部45とを含んで構成されている。
【0057】
マスタシリンダMCの上記第1ポートと、FRブレーキ液圧調整部41の上流部及びFLブレーキ液圧調整部42の上流部との間には、調圧手段としての常開リニア電磁弁PC1が介装されている。同様に、マスタシリンダMCの上記第2ポートと、RRブレーキ液圧調整部43の上流部及びRLブレーキ液圧調整部44の上流部との間には、調圧手段としての常開リニア電磁弁PC2が介装されている。係る常開リニア電磁弁PC1,PC2の詳細については後述する。
【0058】
FRブレーキ液圧調整部41は、2ポート2位置切換型の常開電磁開閉弁である増圧弁PUfrと、2ポート2位置切換型の常閉電磁開閉弁である減圧弁PDfrとから構成されている。増圧弁PUfrは、FRブレーキ液圧調整部41の上流部とホイールシリンダWfrとを連通、或いは遮断できるようになっている。減圧弁PDfrは、ホイールシリンダWfrとリザーバRS1とを連通、或いは遮断できるようになっている。この結果、増圧弁PUfr、及び減圧弁PDfrを制御することでホイールシリンダWfr内のブレーキ液圧(ホイールシリンダ液圧Pwfr)が増圧・保持・減圧され得るようになっている。
【0059】
加えて、増圧弁PUfrにはブレーキ液のホイールシリンダWfr側からFRブレーキ液圧調整部41の上流部への一方向の流れのみを許容するチェック弁CV1が並列に配設されていて、これにより、操作されているブレーキペダルBPが開放されたときホイールシリンダ液圧Pwfrが迅速に減圧されるようになっている。
【0060】
同様に、FLブレーキ液圧調整部42,RRブレーキ液圧調整部43、RLブレーキ液圧調整部44は、それぞれ、増圧弁PUfl及び減圧弁PDfl,増圧弁PUrr及び減圧弁PDrr,増圧弁PUrl及び減圧弁PDrlから構成されており、これらの増圧弁及び減圧弁が制御されることにより、ホイールシリンダWfl,Wrr,Wrl内のブレーキ液圧(ホイールシリンダ液圧Pwfl,Pwrr,Pwrl)をそれぞれ増圧、保持、減圧できるようになっている。また、増圧弁PUfl,PUrr及びPUrlの各々にも、上記チェック弁CV1と同様の機能を達成し得るチェック弁CV2,CV3及びCV4がそれぞれ並列に配設されている。
【0061】
還流ブレーキ液供給部45は、直流モータMTと、同モータMTにより同時に駆動される加圧手段としての2つの液圧ポンプ(ギヤポンプ)HP1,HP2を含んでいる。液圧ポンプHP1は、減圧弁PDfr,PDflから還流されてきたリザーバRS1内のブレーキ液を汲み上げ、同汲み上げたブレーキ液をチェック弁CV8を介してFRブレーキ液圧調整部41及びFLブレーキ液圧調整部42の上流部に供給するようになっている。
【0062】
同様に、液圧ポンプHP2は、減圧弁PDrr,PDrlから還流されてきたリザーバRS2内のブレーキ液を汲み上げ、同汲み上げたブレーキ液をチェック弁CV11を介してRRブレーキ液圧調整部43及びRLブレーキ液圧調整部44の上流部に供給するようになっている。なお、液圧ポンプHP1,HP2の吐出圧の脈動を低減するため、チェック弁CV8と常開リニア電磁弁PC1との間の液圧回路、及びチェック弁CV11と常開リニア電磁弁PC2との間の液圧回路には、それぞれ、ダンパDM1,DM2が配設されている。
【0063】
次に、常開リニア電磁弁PC1(調圧手段)について説明する。常開リニア電磁弁PC1の弁体には、図示しないコイルスプリングからの付勢力に基づく開方向の力が常時作用しているとともに、FRブレーキ液圧調整部41の上流部及びFLブレーキ液圧調整部42の上流部の圧力から第1VB液圧Pmを減じることで得られる差圧(基本液圧に対する加圧量。以下、「リニア弁差圧ΔP1」と称呼する。)に基づく開方向の力と、常開リニア電磁弁PC1への通電電流(従って、指令電流Id)に応じて比例的に増加する吸引力に基づく閉方向の力が作用するようになっている。
【0064】
この結果、図3に示したように、上記吸引力に相当する指令差圧ΔPdが指令電流Idに応じて比例的に増加するように決定される。ここで、I0はコイルスプリングの付勢力に相当する電流値である。そして、常開リニア電磁弁PC1は、係る指令差圧ΔPd(具体的には、前輪側指令差圧ΔPdf)がリニア弁差圧ΔP1よりも大きいときに閉弁してマスタシリンダMCの第1ポートと、FRブレーキ液圧調整部41の上流部及びFLブレーキ液圧調整部42の上流部との連通を遮断する。
【0065】
一方、常開リニア電磁弁PC1は、前輪側指令差圧ΔPdfがリニア弁差圧ΔP1よりも小さいとき開弁してマスタシリンダMCの第1ポートと、FRブレーキ液圧調整部41の上流部及びFLブレーキ液圧調整部42の上流部とを連通する。この結果、(液圧ポンプHP1から供給されている)FRブレーキ液圧調整部41の上流部及びFLブレーキ液圧調整部42の上流部のブレーキ液が常開リニア電磁弁PC1を介してマスタシリンダMCの第1ポート側に流れることでリニア弁差圧ΔP1が前輪側指令差圧ΔPdfに一致するように調整され得るようになっている。なお、マスタシリンダMCの第1ポート側へ流入したブレーキ液はリザーバRS1へと還流される。
【0066】
換言すれば、モータMT(従って、液圧ポンプHP1,HP2)が駆動されている場合、常開リニア電磁弁PC1への指令電流Id(Idf)に応じてリニア弁差圧ΔP1(の許容最大値)が制御され得るようになっている。このとき、FRブレーキ液圧調整部41の上流部、及びFLブレーキ液圧調整部42の上流部の圧力は、第1VB液圧Pmにリニア弁差圧ΔP1を加えた値(Pm+ΔP1)(以下、「制御液圧P1」と称呼することもある。)となる。
【0067】
他方、常開リニア電磁弁PC1を非励磁状態にすると(即ち、指令電流Idfを「0」に設定すると)、常開リニア電磁弁PC1はコイルスプリングの付勢力により開状態を維持するようになっている。このとき、リニア弁差圧ΔP1が「0」になって、FRブレーキ液圧調整部41の上流部、及びFLブレーキ液圧調整部42の上流部の圧力(即ち、制御液圧P1)が第1VB液圧Pmと等しくなる。
【0068】
常開リニア電磁弁PC2も、その構成・作動について常開リニア電磁弁PC1のものと同様である。従って、RRブレーキ液圧調整部43の上流部及びRLブレーキ液圧調整部44の上流部の圧力から第2VB液圧Pmを減じることで得られる差圧(基本液圧に対する加圧量)を「リニア弁差圧ΔP2」と称呼するものとすると、モータMT(従って、液圧ポンプHP1,HP2)が駆動されている場合、RRブレーキ液圧調整部43の上流部、及びRLブレーキ液圧調整部44の上流部の圧力は、常開リニア電磁弁PC2への指令電流Id(Idr)に依存し、第2VB液圧Pmに指令差圧ΔPd(具体的には、後輪側指令差圧ΔPdr。即ち、リニア弁差圧ΔP2)を加えた値(Pm+ΔP2)(以下、「制御液圧P2」と称呼することもある。)となる。他方、常開リニア電磁弁PC2を非励磁状態にすると、RRブレーキ液圧調整部43の上流部、及びRLブレーキ液圧調整部44の上流部の圧力(即ち、制御液圧P2)が第2VB液圧Pmと等しくなる。
【0069】
加えて、常開リニア電磁弁PC1には、ブレーキ液の、マスタシリンダMCの第1ポートから、FRブレーキ液圧調整部41の上流部及びFLブレーキ液圧調整部42の上流部への一方向の流れのみを許容するチェック弁CV5が並列に配設されている。これにより、常開リニア電磁弁PC1への指令電流Idfに応じてリニア弁差圧ΔP1が制御されている間においても、ブレーキペダルBPが操作されることで第1VB液圧PmがFRブレーキ液圧調整部41の上流部、及びFLブレーキ液圧調整部42の上流部の圧力よりも高い圧力になったとき、ブレーキペダルBPの操作力に応じたブレーキ液圧(即ち、第1VB液圧Pm)そのものがホイールシリンダWfr,Wflに供給され得るようになっている。また、常開リニア電磁弁PC2にも、上記チェック弁CV5と同様の機能を達成し得るチェック弁CV6が並列に配設されている。
【0070】
以上、説明した構成により、液圧制動力制御装置40は、前2輪FR,FLに係わる系統と、後2輪RR,RLに係わる系統とを備える所謂前後配管により構成されている。液圧制動力制御装置40は、全ての電磁弁が非励磁状態にあるときブレーキペダルBPの操作力に応じたブレーキ液圧(即ち、第1,第2VB液圧Pm。基本液圧)をホイールシリンダW**にそれぞれ供給できるようになっている。
【0071】
なお、各種変数等の末尾に付された「**」は、同各種変数等が各車輪FR等のいずれに関するものであるかを示すために同各種変数等の末尾に付される「fl」,「fr」等の包括表記であって、例えば、ホイールシリンダW**は、左前輪用ホイールシリンダWfl, 右前輪用ホイールシリンダWfr, 左後輪用ホイールシリンダWrl, 右後輪用ホイールシリンダWrrを包括的に示している。
【0072】
他方、この状態において、モータMT(従って、液圧ポンプHP1,HP2)を駆動するとともに、常開リニア電磁弁PC1を指令電流Idfをもってそれぞれ励磁すると、液圧制動力制御装置40は、第1VB液圧Pmよりも指令電流Idfに応じて決定される前輪側指令差圧ΔPdf(=ΔP1)だけ高いブレーキ液圧(制御液圧P1)をホイールシリンダWfr,Wflにそれぞれ供給できるようになっている。同様に、液圧制動力制御装置40は、第2VB液圧Pmよりも指令電流Idrに応じて決定される後輪側指令差圧ΔPdr(=ΔP2)だけ高いブレーキ液圧(制御液圧P2)をホイールシリンダWrr,Wrlにそれぞれ供給できるようになっている。
【0073】
加えて、液圧制動力制御装置40は、増圧弁PU**、及び減圧弁PD**を制御することでホイールシリンダ液圧Pw**を個別に調整できるようになっている。即ち、液圧制動力制御装置40は、運転者によるブレーキペダルBPの操作にかかわらず、車輪に付与される制動力を車輪毎に個別に調整できるようになっている。
【0074】
これにより、液圧制動力制御装置40は、ブレーキ制御ECU50からの指示により、例えば、後述するABS制御に加え、車両安定化制御(具体的には、アンダーステア抑制制御、オーバーステア抑制制御)、車間距離制御等を達成できるようになっている。
【0075】
再び、図1を参照すると、ブレーキ制御ECU50、HV制御ECU60、エンジン制御ECU70、及びバッテリBに内蔵されたバッテリECUはそれぞれ、CPUと、同CPUが実行するプログラム、テーブル(ルックアップテーブル、マップ)、定数等を予め記憶したROMと、CPUが必要に応じてデータを一時的に格納するRAMと、電源が投入された状態でデータを格納するとともに同格納したデータを電源が遮断されている間も保持するバックアップRAMと、ADコンバータを含むインターフェース等からなるマイクロコンピュータである。HV制御ECU60は、ブレーキ制御ECU50、エンジン制御ECU70、及びバッテリECUとCAN通信可能にそれぞれ接続されている。
【0076】
ブレーキ制御ECU50は、車輪速度センサ81**と、VB液圧センサ82(図2を参照)と、ブレーキペダル踏力センサ83と、ホイールシリンダ液圧センサ84(84−1,84−2。図2を参照。)と、前後加速度センサ85とに接続されている。
【0077】
車輪速度センサ81fl,81fr,81rl及び81rrは、電磁ピックアップ式のセンサであって、車輪FL,FR,RL及びRRの車輪速度に応じた周波数を有する信号をそれぞれ出力するようになっている。VB液圧センサ82は、(第2)VB液圧を検出し、同VB液圧Pmを示す信号を出力するようになっている。ブレーキペダル踏力センサ83は、運転者によるブレーキペダル踏力を検出し、ブレーキペダル踏力Fpを示す信号を出力するようになっている。ホイールシリンダ液圧センサ84−1,84−2は、上記制御液圧P1,P2をそれぞれ検出し、制御液圧P1,P2を示す信号をそれぞれ出力するようになっている。前後加速度センサ85は、車体前後方向における車体の減速度を検出し、車体減速度Gxを示す信号を出力するようになっている。
【0078】
そして、ブレーキ制御ECU50は、センサ81〜85からの信号を入力するとともに、液圧制動力制御装置40の各電磁弁及びモータMTに駆動信号を送出するようになっている。また、ブレーキ制御ECU50は、後述するように、ブレーキペダルBP操作時において現時点での運転状態にて発生させるべき回生制動力である要求回生制動力Fregtを示す信号をHV制御ECU60に送出するようになっている。
【0079】
HV制御ECU60は、アクセル開度センサ86と、シフトポジションセンサ87とに接続されている。アクセル開度センサ86は、運転者により操作される図示しないアクセルペダルの操作量を検出し、同アクセルペダルの操作量Accpを示す信号を出力するようになっている。シフトポジションセンサ87は、図示しないシフトレバーのシフト位置を検出し、同シフト位置を示す信号を出力するようになっている。
【0080】
HV制御ECU60は、センサ86,87からの信号を入力するとともに、これらの信号に基づいて運転状態に応じたエンジンE/Gの出力要求値、及びモータMのトルク要求値を算出するようになっている。そして、HV制御ECU60は、係るエンジンE/Gの出力要求値をエンジン制御ECU70に送出する。これにより、エンジン制御ECU70は、係るエンジンE/Gの出力要求値に基づいて図示しないスロットル弁の開度を制御するようになっている。この結果、エンジンE/Gの駆動力が制御されるようになっている。
【0081】
また、HV制御ECU60は、係るモータMのトルク要求値に基づいてモータMに供給される交流電力を制御するための信号をインバータIに送出する。これにより、モータMの駆動力が制御されるようになっている。
【0082】
また、HV制御ECU60は、バッテリECUから上記SOCを示す信号を入力するようになっていて、SOCが低下している場合、ジェネレータGにより発電される交流電力を制御するための信号をインバータIに送出する。これにより、ジェネレータGにより発電された交流電力が直流電力に変換されてバッテリBが充電されるようになっている。
【0083】
更に、HV制御ECU60は、ブレーキペダルBP操作時において、上記SOCの値と、上記車輪速度センサ81**の出力に基づく車体速度(後述する推定車体速度Vso)等から現時点で許容される回生制動力の最大値である許容最大回生制動力Fregmaxを算出する。HV制御ECU60は、この許容最大回生制動力Fregmaxとブレーキ制御ECU50から入力した上記要求回生制動力Fregtとに基づいて実際に発生させる回生制動力である実回生制動力Fregactを算出する。
【0084】
そして、HV制御ECU60は、この実回生制動力Fregactを示す信号をブレーキ制御ECU50に送出するとともに、この実回生制動力Fregactに基づいてモータMに供給される交流電力を制御するための信号をインバータIに送出する。これにより、モータMによる回生制動力Fregが実回生制動力Fregactに一致するよう制御されるようになっている。このようにして回生制動力を制御する手段が回生制動力制御手段に相当する。
【0085】
(回生協調ブレーキ制御の概要)
次に、上記構成を有する本発明の実施形態に係る車両用ブレーキ装置10(以下、「本装置」と云う。)が実行する回生協調制御の概要について説明する。一般に、車両において、ブレーキペダル踏力Fpに対する車両に働く全制動力(車両に働く全制動力)の特性には目標とすべき特性(目標特性)が存在する。
【0086】
図4に示した実線Aは、図1に示した車両におけるブレーキペダル踏力Fpに対する全制動力の目標特性を示している。一方、図4に示した破線Bは、本装置におけるマスタシリンダMCが出力する上記VB液圧(具体的には、第1,第2VB液圧Pm)に基づく液圧制動力(基本液圧制動力。以下、「VB液圧分Fvb」と称呼する。)のブレーキペダル踏力Fpに対する特性を示している。
【0087】
この実線Aと破線Bとの比較から明らかなように、本装置では、ブレーキペダル踏力Fpに対するVB液圧分Fvbが目標とすべき値よりも所定量だけ意図的に低い値になるようにバキュームブースタVBの倍力特性が設定されている。
【0088】
そして、本装置は、このVB液圧分Fvbの目標値に対する不足分を補填制動力Fcompで補填することで、VB液圧分Fvbに補填制動力Fcompを加えた制動力である全制動力(=Fvb+Fcomp)のブレーキペダル踏力Fpに対する特性を図4に実線Aで示した目標特性と一致させる。
【0089】
この補填制動力Fcompは、モータMによる上記回生制動力Fregと、リニア弁差圧分Fval(加圧液圧制動力)の和である。ここで、リニア弁差圧分Fvalとは、上記リニア弁差圧ΔP1,ΔP2に対する各車輪についての液圧制動力の増加量の和である。具体的には、リニア弁差圧分Fvalは、ホイールシリンダ液圧Pwfr,Pwflが第1VB液圧Pmからリニア弁差圧ΔP1だけ増加することによる車輪FR,FLについてのそれぞれの液圧制動力の増加量の和に、ホイールシリンダ液圧Pwrr,Pwrlが第2VB液圧Pmからリニア弁差圧ΔP2だけ増加することによる車輪RR,RLについてのそれぞれの液圧制動力の増加量の和を加えた値である。
【0090】
なお、本例では、リニア弁差圧ΔP2(従って、後輪側指令差圧ΔPdr)は「0」に維持される。これにより、リニア弁差圧分Fvalは、リニア弁差圧ΔP1に基づいて前輪側(前2輪)にのみ働く。即ち、回生制動力Fregとリニア弁差圧分Fvalの和である補填制動力Fcompは前輪側にのみ働くことになる。
【0091】
即ち、前輪側に働く制動力は、VB液圧分Fvbのうちの前輪側への配分(以下、「前輪側VB液圧分Fvbf」と称呼する。)とリニア弁差圧分Fval(即ち、リニア弁差圧ΔP1に対する液圧制動力の増加量。前輪側の加圧液圧制動力)からなる液圧制動力(Fvbf+Fval)と、回生制動力Fregとにより制御される。後輪側に働く制動力は、VB液圧分Fvbのうちの後輪側への配分(以下、「後輪側VB液圧分Fvbr」と称呼する。)のみからなる液圧制動力のみにより制御される。この結果、補填制動力Fcompにおけるリニア弁差圧分Fvalの配分が変動しても、前輪側に働く制動力と後輪側に働く制動力の割合を一定に維持することができる。
【0092】
更に、本装置は、原則的に(即ち、ABS制御が実行されていない場合)、補填制動力Fcompにおける回生制動力Fregの配分ができるだけ大きくなるように回生制動力Fregを設定する。具体的には、本装置は、先ず、ブレーキペダル踏力Fpに基づいて全制動力(=Fvb+Fcomp)を目標値(ブレーキペダル踏力Fpに対応する実線A上の値)に一致させるために必要な補填制動力Fcompを求める。例えば、図4に示したように、ブレーキペダル踏力Fpが値Fp1となっている場合、補填制動力Fcompは値Fcomp1に設定される。上述した要求回生制動力Fregtはこの値に設定される。
【0093】
本装置は、要求回生制動力Fregtが上述した許容最大回生制動力Fregmaxを超えていない場合、実回生制動力Fregactを要求回生制動力Fregtと等しい値に設定する。一方、本装置は、要求回生制動力Fregtが上述した許容最大回生制動力Fregmaxを超えている場合、実回生制動力Fregactを許容最大回生制動力Fregmaxと等しい値に設定する。これにより、回生制動力Fregが許容最大回生制動力Fregmaxを超えない限りにおいてできるだけ大きくなるように設定される。
【0094】
そして、本装置は、補填制動力Fcomp(即ち、要求回生制動力Fregt)から実回生制動力Fregactを減じた値がリニア弁差圧分Fvalに一致するようにリニア弁PC1によるリニア弁差圧ΔP1を制御する。なお、この結果、要求回生制動力Fregtが上述した許容最大回生制動力Fregmaxを超えていない場合、リニア弁差圧ΔP1(及びΔP2)は共に「0」に制御される。この結果、リニア弁差圧分Fvalは「0」となるから、補填制動力Fcompは回生制動力Fregのみからなることになる。
【0095】
以上より、ブレーキペダルBP操作時においてモータMにより発電される電気エネルギーをバッテリBに積極的に回収することができるとともに、ブレーキペダル踏力Fpに対する全制動力(=Fvb+Fcomp)の特性を図4の実線Aに示した目標特性と一致させることができる。
【0096】
ここで、許容最大回生制動力Fregmaxについて付言する。許容最大回生制動力Fregmaxは、上記SOCが低下しているほどより大きい値に設定される。これは、上記SOCが低下しているほどバッテリBの充電に対する余裕度が大きくなるからである。また、許容最大回生制動力Fregmaxは、交流同期モータであるモータMの特性に起因して、モータMの回転速度(即ち、車体速度)が小さくなるほどより大きい値に設定される。
【0097】
加えて、回生制動力Fregは、モータMの回転速度(即ち、車体速度)が極低速度になると正確に制御され難くなる傾向がある。一方、リニア弁差圧分Fvalは、車体速度が極低速度であっても正確に制御され得る。従って、車両が停止する直前のように車体速度が所定の極低速度以下になると車体速度の低下に応じて、回生制動力Fregを徐々に減少させるとともにリニア弁差圧分Fvalの配分を増加させることが好ましいと考えられる。このため、本装置は、車体速度が所定の極低速度以下になると、許容最大回生制動力Fregmaxをその時点での実回生制動力Fregactの値から車体速度の低下に応じて徐々に減少させるようになっている。
【0098】
図5は、車両が或る速度で走行している状態にて、時刻t0から車両が停止する時刻t4までの間、ブレーキペダル踏力Fpが上記値Fp1(図4を参照)で一定となるように運転者によりブレーキペダルBPの操作が行われた場合(且つ、ABS制御が非作動の場合)における、VB液圧分Fvb、回生制動力Freg、及びリニア弁差圧分Fval(従って、全制動力)の変化の一例を示したタイムチャートである。
【0099】
図4に示すように、ブレーキペダル踏力Fpが上記値Fp1で一定に維持される場合、VB液圧分Fvbは値Fvb1に、補填制動力Fcomp(=Freg+Fval)、即ち、要求回生制動力Fregtは値Fcomp1に維持される。従って、この例の場合、図5に示すように、時刻t0から時刻t4までに渡ってVB液圧分Fvbは値Fvb1に維持されるとともに、補填制動力Fcomp(=Freg+Fval)は値Fcomp1に維持される。
【0100】
また、許容最大回生制動力Fregmaxは、この例の場合、車体速度が大きい時刻t0にて値Freg1(<値Fcomp1)となり、時刻t0以降、時間の経過に従って(即ち、車体速度の低下に従って)増加していき、時刻t1にて値Fcomp1に達するものとする。
【0101】
そうすると、回生制動力Freg(実回生制動力Fregact)は、時刻t0にて値Freg1に設定されるとともに、以降、時間の経過に従って増加していき、時刻t1にて値Fcomp1に設定される。一方、リニア弁差圧分Fvalは、時刻t0にて値F1(=Fcomp1−Freg1)に設定されるとともに、以降、時間の経過に従って減少していき、時刻t1にて「0」になるように設定される。
【0102】
時刻t1以降も、許容最大回生制動力Fregmaxは車体速度の低下に応じて値Fcomp1から増加し続ける。この結果、時刻t1以降、回生制動力Fregは値Fcomp1に維持されるとともにリニア弁差圧分Fval(従って、リニア弁差圧ΔP1(及びΔP2))は「0」に維持される。
【0103】
この状態にて、時刻t2になると、車体速度が上記所定の極低速度である第1所定速度に達するものとする。これにより、許容最大回生制動力Fregmaxは、時刻t2以降、車体速度の減少に応じて時刻t2での実回生制動力Fregactである値Fcomp1から徐々に減少させられる。そして、車体速度が上記第1所定速度よりも小さい第2所定速度に達する時刻t3から車両が停止する時刻t4までの間、許容最大回生制動力Fregmaxが「0」に維持されるものとする。
【0104】
そうすると、回生制動力Fregは、時刻t2以降、値Fcomp1から徐々に減少していき、時刻t3から時刻t4までの間、「0」に設定される。一方、リニア弁差圧分Fvalは、時刻t2以降、「0」から徐々に増加していき、時刻t3から時刻t4までの間、値Fcomp1に設定される。
【0105】
このようにして、要求回生制動力Fregtと許容最大回生制動力Fregmaxの大小関係に応じて回生制動力Fregとリニア弁差圧分Fvalの割合が変化するものの、この例の場合、回生制動力Fregとリニア弁差圧分Fvalの和(即ち、補填制動力Fcomp)は値Fcomp1に維持される。従って、全制動力(=Fvb+Fcomp)が値Ft(図4、図5を参照)で一定に維持される。換言すれば、ブレーキペダル踏力Fpに対する全制動力の特性が図4の実線Aに示した目標特性と一致せしめられる。
【0106】
以上のように、補填制動力Fcomp(具体的には、回生制動力Fregとリニア弁差圧分Fval)をブレーキペダル踏力Fpに応じて調整する手段が回生協調ブレーキ制御手段に相当する。
【0107】
(ABS制御の概要)
本装置は、上述した回生協調ブレーキ制御に加えて、周知のABS制御を車輪毎に独立して実行できるようになっている。ABS制御は、ABS対象車輪**についての増圧弁PU**,減圧弁PD**を制御することにより、ホイールシリンダ液圧Pw**を所定のパターンをもって制御液圧(P1或いはP2)よりも低い液圧に調整する制御である。
【0108】
これにより、ABS対象車輪**に働く液圧制動力も上記所定のパターンと同じパターンをもってABS制御が非作動の場合よりも小さい値に制御される。この結果、ABS対象車輪**にロックが発生することが抑制される。ABS制御の詳細についてはその説明を省略する。このようにABS制御を実行する手段がアンチスキッド制御手段に相当する。
【0109】
(ABS制御実行中における回生制動力の制限)
いま、上述した回生協調ブレーキ制御実行中において、回生制動力が働いている車輪(回生制動対象車輪。本例では、前2輪の何れか一方、或いは両方)に対してABS制御が実行される場合について考える。
【0110】
この場合、ABS制御実行中においてABS対象車輪に働いている回生制動力Fregが大きいと、ABS制御による液圧制動力の調整のみではABS対象車輪のロックを適切に抑制できない場合が発生し得る。
【0111】
以下、このことを、上述した図5に示した例を利用して説明する。この例の場合(ABS制御が非作動の場合)、前輪側(前2輪)に働く制動力である前輪側VB液圧分Fvbf、回生制動力Freg、及びリニア弁差圧分Fval(従って、前輪側の全制動力)の変化は、図6に示すようになる。
【0112】
上述したように、補填制動力Fcomp(=Fcomp1)は総て前輪側(前2輪)に働くから、回生制動力Fregとリニア弁差圧分Fvalは図5、及び図6において全く同様に変化する。従って、ABS制御が非作動の場合、図6に示すように、前輪側の全制動力は、図5に示す全制動力(前輪側の全制動力と後輪側の全制動力の和)である値Ft(=Fcomp1+Fvb1)に対して後輪側VB液圧分Fvbrだけ小さい値Ftf(=Fcomp1+Fvb1f)で一定となる。ここで、値Fvb1fは、VB液圧分Fvbが値Fvb1になる場合(即ち、ブレーキペダル踏力Fpが値Fp1となる場合(図4を参照))に対応する前輪側VB液圧分Fvbfの値である。
【0113】
次に、前輪側の制動力が図6に示すように変化する状況にて、図7に示すように、時刻t0以降、時刻t1以前の時刻tAから、ABS制御が回生制動対象車輪である前2輪に対して同時に開始される場合を考える。そして、このABS制御により、前輪側(前2輪)の全制動力が、時刻tA以降、時刻t4までの間に亘って、図7に示すパターンをもって変化する値(値Ftfよりも小さい値)に調整されるべきである場合を考える。図7に微細なドットで示した領域は、ABS制御により開閉制御される減圧弁PDfl,PDfrによりホイールシリンダ液圧Pwfl,Pwfrが減圧された分に相当する。
【0114】
この場合、回生制動力Fregが時刻tA以降、図6に示したABS制御が非作動の場合と同様に変化するものとすると(図7における2点鎖線を参照)、回生制動力Fregが「上記パターンをもって変化する値」よりも大きくなる期間(時刻t1の直前から時刻t2の直前までの間)が発生する。
【0115】
従って、係る期間では、仮にABS制御により前輪側の液圧制動力(具体的には、ホイールシリンダ液圧Pwfl,Pwfr)を「0」にまで低下させたとしても前輪側の全制動力が「上記パターンをもって変化する値」よりも大きくなるから、前2輪のロックを適切に抑制することができない。即ち、適切なABS制御が達成され得ない。このように、ABS対象車輪に働いている回生制動力Fregが大きいと、ABS制御が悪影響を受ける場合が発生し得る。
【0116】
しかしながら、係るABS制御への悪影響を除去するため、ABS対象車輪が回生制動対象車輪となる場合に回生制動力Fregを「0」に調整するものとすると、ABS制御実行中において電気エネルギーをバッテリに全く回収できなくなるから、エネルギー効率を高めることができなくなる。
【0117】
そこで、本装置は、ABS対象車輪が回生制動対象車輪となる場合、下記(1)式にて表される限界回生制動力Freglimit(>0)を設定し、ABS制御実行中において回生制動力Fregが限界回生制動力Freglimitを超えた場合、限界回生制動力Freglimitに制限する。即ち、この場合、回生制動力Fregは、上記許容最大回生制動力Fregmaxと限界回生制動力Freglimitのうち小さい方の値以下に制限されることになる。
【0118】
Freglimit=μ・Wf ・・・(1)
【0119】
上記(1)式において、μは路面摩擦係数であり、本例では、路面摩擦係数μは前後加速度センサ85から得られるABS制御中における車体減速度Gxを重力加速度gで除することで求められる(μ=Gx/g)。また、Wfは前輪側(前2輪)に作用する荷重であって、車体の減速により発生する増加分(動荷重分)が考慮された下記(2)式に従って求めることができる。
【0120】
Wf=Wfstable+(Gx/g・W・H/L) ・・・(2)
【0121】
上記(2)式において、Wfstableは前輪側(前2輪)の静荷重である。Wは車両の総重量である。Hは車体の重心の路面からの高さであり、Lはホイールベースである。(2)式の右辺第2項は、車体の減速による上記動荷重分に相当する。係る右辺第2項に上記関係「μ=Gx/g」を適用すると、限界回生制動力Freglimitは下記(3)式で表すことができる。
【0122】
Freglimit=μ・(Wfstable+(μ・W・H/L)) ・・・(3)
【0123】
上記(1)式(即ち、(3)式)にて求められる限界回生制動力Freglimitは、前輪側(前2輪)のタイヤと路面との摩擦により発生し得る車体を減速させる力の最大値、即ち、前輪側(前2輪)に働くロックが発生しない範囲内の制動力の上限値に相当する。従って、回生制動対象車輪に対するABS制御実行中において回生制動力Fregを係る限界回生制動力Freglimit以下に制限すれば、回生制動力FregがABS制御に悪影響を与えることがない。
【0124】
上述した図7に示したABS制御が作動する例では、時刻tA以降、回生制動力Fregは上記許容最大回生制動力Fregmaxと上記限界回生制動力Freglimitのうち小さい方の値を超える場合に同小さい方の値に制限されるから、図7に実線で示すように変化する。なお、図7において回生制動力Fregが限界回生制動力Freglimitと等しい値に制御されている間(補填制動力Fcompにおける配分が調整されている間)、リニア弁差圧分Fvalは値(Fcomp1−Freglimit)に制御されることになる。
【0125】
このように、限界回生制動力Freglimitは、「上記パターンをもって変化する値」よりも大きくなることはない。従って、このABS制御により液圧制動力を調整することで、前輪側(前2輪)の全制動力が、時刻tA以降、時刻t4までの間に亘って、図7に示すパターンをもって適切に変化し得る。この結果、ABS制御に悪影響を与えることなく或る程度の電気エネルギーをバッテリBに回収することができる。
【0126】
以上のように、上記(1)式(即ち、(3)式)にて限界回生制動力Freglimit(>0)を取得する手段が限界回生制動力取得手段に相当する。また、このように、ABS制御実行中において補填制動力Fcompにおける回生制動力Fregの配分を変更・調整する手段が回生制動力調整手段に相当する。
【0127】
なお、本装置は、回生制動対象車輪がABS対象車輪になる場合のみならず、非回生制動対象車輪(本例では、後2輪)のみがABS対象車輪になる場合にも、回生制動力Fregを、上記許容最大回生制動力Fregmaxと上記限界回生制動力Freglimitのうち小さい方の値以下に制限する。
【0128】
これは、後2輪のみに対してABS制御が実行される状況下ではその直後において前2輪に対してもABS制御が開始される可能性が非常に高いこと、並びに、制御の遅れ、インバータIの遅れ等があること等に基づく。即ち、上述したように、後2輪のみに対してABS制御が実行されている段階から予め回生制動力Fregを限界回生制動力Freglimit以下に制限しておくことは、前2輪に対してABS制御がその後に開始された場合に回生制動力Fregが前2輪に対するABS制御に対して与える悪影響をより確実に除去できるからである。
【0129】
(実際の作動)
次に、回生制動対象車輪(即ち、特定の車輪。本例では、前2輪。)がABS対象車輪になる場合のみならず、非回生制動対象車輪(本例では、後2輪)のみがABS対象車輪になる場合にも(即ち、何れの車輪がABS対象車輪になる場合でも)、回生制動力Fregが、上記許容最大回生制動力Fregmaxと上記限界回生制動力Freglimitのうち小さい方の値以下に制限される場合における、本発明の実施形態に係る車両用ブレーキ装置10の実際の作動について、ブレーキ制御ECU50(のCPU)が実行するルーチンをフローチャートにより示した図8、及び図9とHV制御ECU60(のCPU)が実行するルーチンをフローチャートにより示した図10、及び図11とを参照しながら説明する。
【0130】
ブレーキ制御ECU50は、図8に示したABS制御の開始・終了判定、及びABS制御を行うルーチンを所定時間(実行間隔時間Δt。例えば、6msec)の経過毎に繰り返し実行している。従って、所定のタイミングになると、ブレーキ制御ECU50はステップ800から処理を開始し、ステップ805に進んで、車輪**の現時点での車輪速度(車輪**の外周の速度)Vw**をそれぞれ算出する。具体的には、ブレーキ制御ECU50は車輪速度センサ81**の出力値の変動周波数に基づいて車輪速度Vw**をそれぞれ算出する。
【0131】
次いで、ブレーキ制御ECU50はステップ810に進み、推定車体速度Vsoを上記求めた車輪速度Vw**のうちの最大値に設定する。続いて、ブレーキ制御ECU50はステップ815に進んで、上記求めた車輪速度Vw**を時間微分することで車輪**の現時点での車輪減速度DVw**をそれぞれ求める。
【0132】
次に、ブレーキ制御ECU50は、ステップ820に進み、車輪**についてABS制御実行フラグABS**の値が「0」であるか否かを判定する。ここで、ABS制御実行フラグABS**は、その値が「1」のとき車輪**についてABS制御実行中であることを示し、その値が「0」のとき車輪**についてABS制御が実行されていないことを示す。
【0133】
いま、車輪**についてABS制御が実行されておらず、且つ、車輪**について後述するABS制御開始条件が成立していないものとすると、ブレーキ制御ECU50は、ステップ820にて「Yes」と判定してステップ825に進み、車輪**についてABS制御開始条件が成立しているか否かを判定する。このABS制御開始条件は、例えば、ブレーキペダル踏力Fpが「0」より大きく、且つ、推定車体速度Vsoから車輪速度Vw**を減じた値が所定値以上であって、且つ、車輪減速度DVw**が所定値以上である場合に成立する。
【0134】
現時点では、ABS制御開始条件が成立していないから、ブレーキ制御ECU50はステップ825にて「No」と判定してステップ895に直ちに進んで本ルーチンを一旦終了する。以降、ブレーキ制御ECU50は、ABS制御開始条件が成立するまでの間、ステップ805〜825の処理を繰り返し実行する。これにより、ABS制御実行フラグABSの値は「0」に維持される。
【0135】
また、ブレーキ制御ECU50は、図9に示した液圧制動力の制御を行うルーチンを所定時間(実行間隔時間Δt。例えば、6msec)の経過毎に繰り返し実行している。従って、所定のタイミングになると、ブレーキ制御ECU50はステップ900から処理を開始し、ステップ905に進んで、ブレーキペダル踏力センサ83から得られる現時点でのブレーキペダル踏力Fpが「0」より大きいか否か(即ち、ブレーキペダルBPが操作されているか否か)を判定する。
【0136】
いま、ブレーキペダルBPが操作されているものとすると、ブレーキ制御ECU50はステップ905にて「Yes」と判定してステップ910に進み、上記得られたブレーキペダル踏力Fpと、Fpを引数とする要求回生制動力Fregt(即ち、補填制動力Fcomp)を求めるためのテーブルMapFregt(Fp)とに基づいて要求回生制動力Fregtを決定する。これにより、要求回生制動力Fregtは、図4に示したブレーキペダル踏力Fpに対する補填制動力Fcompと等しい値に設定される。
【0137】
次に、ブレーキ制御ECU50はステップ915に進み、上述したステップ910にて決定した要求回生制動力Fregtの値をCAN通信によりHV制御ECU60へ送信し、続くステップ920にてHV制御ECU60により後述するルーチンにて計算されている実回生制動力Fregactの最新値をCAN通信により受信する。
【0138】
続いて、ブレーキ制御ECU50はステップ925に進み、ステップ910にて決定した要求回生制動力Fregtから上記受信した実回生制動力Fregactを減じることで回生制動力不足分ΔFregを求める。
【0139】
次いで、ブレーキ制御ECU50はステップ930に進んで、上記求めた回生制動力不足分ΔFregと、ΔFregを引数とする指令差圧ΔPdを求めるための関数funcΔPd(ΔFreg)とに基づいて前輪側指令差圧ΔPdfを求める。なお、上述のごとく、後輪側指令差圧ΔPdrは「0」に維持される。これにより、前輪側指令差圧ΔPdfは、リニア弁差圧分Fvalを上記求めた回生制動力不足分ΔFregと等しくさせるための値に設定される。
【0140】
そして、ブレーキ制御ECU50はステップ935に進み、リニア弁差圧ΔP1が上記求めた前輪側指令差圧ΔPdfと一致するようにモータMT、及びリニア電磁弁PC1を制御する指示を行い、ステップ995に進んで本ルーチンを一旦終了する。この結果、リニア弁差圧ΔP1が、前輪側指令差圧ΔPdfと一致するように制御される。なお、上述のごとく、リニア弁差圧ΔP2は「0」に維持される。
【0141】
一方、いま、ブレーキペダルBPが操作されていないものとすると、ブレーキ制御ECU50はステップ905に進んだとき「No」と判定してステップ940に進み、前輪側指令差圧ΔPdfを「0」に設定し、上述したステップ935の処理を行う。これにより、リニア弁差圧ΔP1,ΔP2が共に「0」に設定されるから、リニア弁差圧分Fvalが「0」となる。また、この場合、後述するように実回生制動力Fregactも「0」に設定されるから、補填制動力Fcompが「0」になる。従って、全制動力は「0」となる。
【0142】
他方、HV制御ECU60は、図10に示した回生制動力の制御を行うルーチンを所定時間(実行間隔時間Δt。例えば、6msec)の経過毎に繰り返し実行している。従って、所定のタイミングになると、HV制御ECU60はステップ1000から処理を開始し、ステップ1005に進んで上述したステップ905と同じ処理を行う。
【0143】
いま、ブレーキペダルBPが操作されているものとすると、HV制御ECU60はステップ1005にて「Yes」と判定してステップ1010に進み、先のステップ915の処理によりブレーキ制御ECU50から送信されている要求回生制動力Fregtの値をCAN通信により受信する。次いで、HV制御ECU60は、ステップ1015に進み、先のステップ810にてブレーキ制御ECU50により求めている推定車体速度Vsoと、バッテリECUから得られる上記SOCと、VsoとSOCとを引数とする許容最大回生制動力Fregmaxを求めるためのテーブルMapFregmaxとに基づいて許容最大回生制動力Fregmaxを決定する。
【0144】
次に、HV制御ECU60は、ステップ1020を経由して図11に示した限界回生制動力Freglimitの算出を行うルーチンを実行する。即ち、HV制御ECU60は、ステップ1100からステップ1105に進むと、ABS制御実行フラグABS**の値が「1」となる車輪が存在するか否か(即ち、ABS制御が実行されている車輪があるか否か)を判定する。
【0145】
現時点では、何れの車輪に対してもABS制御が実行されていないから、HV制御ECU60は、ステップ1105にて「No」と判定してステップ1120に進み、限界回生制動力Freglimitの値を「∞」に設定した後、ステップ1195を経由して図10のステップ1025に進む。これにより、限界回生制動力Freglimitの値は先のステップ1015にて決定されている有限値である許容最大回生制動力Fregmaxよりも必ず大きくなる。
【0146】
HV制御ECU60は、ステップ1025に進むと、回生制動力上限値Fregupperを、上記許容最大回生制動力Fregmaxと上記限界回生制動力Freglimit(現時点では、∞)のうち小さい方の値に設定する。現時点では、回生制動力上限値Fregupperは、許容最大回生制動力Fregmaxの値に設定される。
【0147】
続いて、HV制御ECU60は、ステップ1030に進み、上記受信した要求回生制動力Fregtが上記回生制動力上限値Fregupperよりも大きいか否かを判定し、「Yes」と判定する場合、ステップ1035に進んで実回生制動力Fregactを回生制動力上限値Fregupperと等しい値に設定する。一方、「No」と判定する場合、HV制御ECU60は、ステップ1040に進んで実回生制動力Fregactを要求回生制動力Fregtと等しい値に設定する。これにより、実回生制動力Fregactが回生制動力上限値Fregupperを超えない値に設定される。現時点では、実回生制動力Fregactが許容最大回生制動力Fregmaxを超えない値に設定される。
【0148】
次いで、HV制御ECU60はステップ1045に進み、CAN通信により上記求めた実回生制動力Fregactの値をブレーキ制御ECU50へ送信する。このようにして送信される実回生制動力Fregactの値が先のステップ920にてブレーキ制御ECU50にて受信されることになる。
【0149】
そして、HV制御ECU60はステップ1050に進んで、回生制動力Fregが実回生制動力Fregactと一致するようにインバータIを介してモータMを制御する指示をインバータIに対して行った後、ステップ1095に進んで本ルーチンを一旦終了する。これにより、発電機としてのモータMの発電抵抗に基づく回生制動力Fregが実回生制動力Fregactに一致するように制御される。
【0150】
一方、いま、ブレーキペダルBPが操作されていないものとすると、HV制御ECU60はステップ1005に進んだとき「No」と判定してステップ1055に進み、実回生制動力Fregactを「0」に設定し、上述したステップ1045、1050の処理を行う。これにより、回生制動力Fregが「0」になり、また、この場合、上述したようにリニア弁差圧分Fvalも「0」となるから、全制動力は「0」になる。
【0151】
次に、この状態にて、車輪**についてABS制御開始条件が成立する場合について説明する。この場合、図8のルーチンを繰り返し実行しているブレーキ制御ECU50は、ステップ825に進んだとき「Yes」と判定してステップ830に進み、ABS制御実行フラグABS**の値を「0」から「1」に変更する。続いて、ブレーキ制御ECU50はステップ835に進んで、車輪**についてABS制御を開始する。
【0152】
以降、ABS制御実行フラグABS**の値は「1」になっているから、車輪**についてブレーキ制御ECU50はステップ820に進んだとき「No」と判定してステップ840に進むようになる。ブレーキ制御ECU50はステップ840に進むと、車輪**についてABS制御終了条件が成立しているか否かを判定する。このABS制御終了条件は、例えば、ブレーキペダル踏力Fpが「0」となった場合、推定車体速度Vsoが所定の極低速度以下となった場合、或いは、「ABS制御の対象となっている全ての車輪について増圧制御がなされている状態」の継続時間が所定時間を超えた場合に成立する。
【0153】
現時点では、車輪**についてABS制御開始条件が成立した直後であってABS制御終了条件が成立していない。従って、ブレーキ制御ECU50はステップ840にて「No」と判定してステップ845に進み、車輪**についてABS制御を継続するとともに、ステップ895に進んで本ルーチンを一旦終了する。以降、ブレーキ制御ECU50は、車輪**についてABS制御終了条件が成立するまでの間、ステップ840にて繰り返し「No」と判定する。これにより、車輪**についてABS制御が継続されるとともに、ABS制御実行フラグABS**の値は「1」に維持される。
【0154】
このように、車輪**についてABS制御が開始された直後であってABS制御実行フラグABS**の値が「0」から「1」に変更されると、図10のルーチンを繰り返し実行しているHV制御ECU60はステップ1020を経由して図11のステップ1105に進んだとき「Yes」と判定してステップ1110に進むようになる。
【0155】
HV制御ECU60はステップ1110に進むと、前後加速度センサ85から得られる現時点での車体減速度Gxを重力加速度gで除することで現時点での路面摩擦係数μを求める。そして、HV制御ECU60は、ステップ1115に進み、上記求めた路面摩擦係数μと、上記(3)式とに基づいて限界回生制動力Freglimit(>0)を求めるようになる。
【0156】
この結果、何れかの車輪についてABS制御が実行されている間、図10のステップ1025の処理にて、回生制動力上限値Fregupperが、ステップ1115にて決定されている限界回生制動力Freglimitと、ステップ1015にて求められている許容最大回生制動力Fregmaxのうち小さい方の値に設定されるようになる。
【0157】
これにより、ステップ1030〜1040の処理により、実回生制動力Fregact(即ち、回生制動力Freg)が、ステップ1115にて決定されている限界回生制動力Freglimitと、ステップ1015にて求められている許容最大回生制動力Fregmaxのうち小さい方の値以下に制限されることになる。
【0158】
次に、この状態にて、車輪**についてABS制御終了条件が成立する場合について説明する。この場合、図8のルーチンを繰り返し実行しているブレーキ制御ECU50は、ステップ840に進んだとき「Yes」と判定してステップ850に進み、ABS制御実行フラグABS**の値を「1」から「0」に変更する。続いて、ブレーキ制御ECU50はステップ855に進んで、車輪**についてABS制御を終了させる。
【0159】
以降、ABS制御実行フラグABS**の値は「0」になっているから、ブレーキ制御ECU50はステップ820に進んだとき「Yes」と判定してステップ825に進み、車輪**についてABS制御開始条件が成立したか否かを再びモニタするようになる。
【0160】
また、これにより、何れの車輪に対してもABS制御が実行されなくなったものとすると、HV制御ECU60は図11のステップ1105に進んだとき「No」と判定してステップ1120に進むようになり、限界回生制動力Freglimitを再び「∞」に設定するようになる。
【0161】
これにより、実回生制動力Fregact(従って、回生制動力Freg)が上記限界回生制動力Freglimit以下に制限されることがなくなり、再び、回生制動力Fregが許容最大回生制動力Fregmaxを超えない値に設定されるようになる。
【0162】
以上、説明したように、本発明の実施形態に係る車両用ブレーキ(制御)装置によれば、前輪側の制動力は、VB液圧分Fvbのうちの前輪側への配分(前輪側VB液圧分Fvbf)とリニア弁差圧分Fval(リニア弁差圧ΔP1に対する液圧制動力の増加量。前輪側の加圧液圧制動力)からなる液圧制動力(Fvbf+Fval)と、回生制動力Fregとにより制御される。後輪側の制動力は、VB液圧分Fvbのうちの後輪側への配分(後輪側VB液圧分Fvbr)のみからなる液圧制動力(Fvbr)のみにより制御される。このように回生協調ブレーキ制御が実行されて、ブレーキペダル踏力Fpに対する全制動力(=VB液圧分Fvb+補填制動力Fcomp(=Fval+Freg))の特性が図4の実線Aに示した目標特性と一致せしめられる。
【0163】
また、この実施形態は、ABS制御が実行されていない場合、回生制動力Fregを、許容される回生制動力の最大値である許容最大回生制動力Fregmaxのみを超えないように設定する。一方、何れかの車輪についてABS制御が開始されると、ABS制御実行中において回生制動力Fregを、上記許容最大回生制動力Fregmaxと限界回生制動力Freglimitのうち小さい方の値を超えないように設定する。
【0164】
ここで、限界回生制動力Freglimitは、上記(3)式(Freglimit=μ・Wf)に従って決定される値であって、回生制動対象車輪である前2輪に働いた場合に前2輪にロックが発生しない範囲内の制動力の上限値に設定されている。従って、回生制動対象車輪である前輪に対してABS制御が実行されている場合においては、ABS制御に悪影響を与えることなく或る程度の電気エネルギーをバッテリBに回収することができる。或いは、限界回生制動力Freglimitは、上記(3)式(Freglimit=μ・Wf)に従って決定される値であって、回生制動対象車輪である前2輪に単独で働いたと仮定した場合に前2輪にロックが発生しない範囲内の制動力の上限値に設定されてもよい。
【0165】
本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、上記実施形態においては、リニア弁差圧分Fvalは、リニア弁差圧ΔP1に基づいて前輪側(前2輪)にのみ働くように(即ち、リニア弁差圧ΔP2を「0」に維持するように)構成されているが、リニア弁差圧分Fvalを、リニア弁差圧ΔP1,ΔP2に基づいて前輪側(前2輪)、及び後輪側(後2輪)にそれぞれ働くように構成してもよい。この場合、リニア弁差圧ΔP1,ΔP2を同じ値に設定してもよいし、リニア弁差圧ΔP1,ΔP2を走行状態等に応じた所定の比率をもって配分してもよい。
【0166】
また、上記実施形態においては、限界回生制動力Freglimitを、路面摩擦係数μに基づいて上記(3)式に従って求めるように構成されているが、路面摩擦係数μと限界回生制動力Freglimitとの関係を規定するテーブル(マップ)を予め作製しておき、同テーブルと、路面摩擦係数μとに基づいて限界回生制動力Freglimitを求めるように構成してもよい。
【0167】
この場合、係るテーブルは、路面摩擦係数μの値が大きくなるほど限界回生制動力Freglimitの値(テーブル検索値)がより大きい値に設定されるように作製される。例えば、路面摩擦係数μの値を3つの区分(高μ、中μ、低μ)に分類し、それぞれの区分に対応する限界回生制動力Freglimitの値(テーブル検索値)をKGH,KGM,KGLとする場合、「KGH≧KGM≧KGL」の関係が成立するようにKGH,KGM,KGLが決定される。ここにおいて、高μに対応する値KGMは∞であってもよい。また、低μに対応する値KGLは「0」であってもよい。
【0168】
また、上記実施形態においては、非回生制動対象車輪(本例では、後2輪)のみがABS対象車輪になる場合にも、回生制動力Fregを、上記許容最大回生制動力Fregmaxと上記限界回生制動力Freglimitのうち小さい方の値以下に制限するように構成されているが、非回生制動対象車輪のみがABS対象車輪になる場合、回生制動力Fregを、ABS制御非作動時と同様に、上記許容最大回生制動力Fregmax以下に制限するように構成してもよい。
【0169】
また、上記実施形態においては、限界回生制動力Freglimitの計算に必要な路面摩擦係数μを取得するために必要な車体減速度を、前後加速度センサ85から検出するように構成されているが、図8のステップ810にて計算されている推定車体速度Vsoを時間微分することで車体減速度を計算するように構成してもよい。また、路面摩擦係数μを、車両の所定位置に取り付けられたカメラにより撮影・取得された路面の画像を画像処理することで公知の手法により取得するように構成してもよい。更には、路面摩擦係数μを、駆動輪の駆動力と、駆動輪のスリップ率Sと、μ(路面摩擦係数)−S(スリップ率)特性を規定するテーブル(マップ)と、に基づいて公知の手法により取得するように構成してもよい。これらの手法によれば、ABS制御開始前から路面摩擦係数μが取得され得る。
【0170】
また、上記実施形態においては、路面摩擦係数μを取得するために必要な車体減速度の値をABS制御実行中において逐次更新し、これに伴って路面摩擦係数μの値(従って、限界回生制動力Freglimitの値)を逐次更新していくように構成されているが、ABS制御開始時点にて取得された車体減速度の値に基づいて路面摩擦係数μの値(従って、限界回生制動力Freglimitの値)を計算するように構成してよい。この場合、ABS制御実行中に亘って限界回生制動力Freglimitの値がABS制御開始時点での車体減速度の値に基づく一定値に設定される。
【0171】
また、上記実施形態は、回生制動力Fregが前輪側に働く車両に適用されているが、回生制動力Fregが後輪側に働く車両に適用されてもよい。車体が減速している場合、後輪側(後2輪)に作用する荷重は、後輪側(後2輪)の静荷重Wrstableから上記動荷重分(μ・W・H/L)を減じた値となるから、この場合、限界回生制動力Freglimitは、下記(4)式に従って求めることができる。
【0172】
Freglimit=μ・(Wrstable−(μ・W・H/L)) ・・・(4)
【0173】
また、回生制動力が前輪側にも後輪側にも働く車両に適用される場合、前輪側の回生制動力を上記(3)式に従って求められる限界回生制動力の値を超えないように調整するとともに、後輪側の回生制動力を上記(4)式に従って求められる限界回生制動力の値を超えないように調整することが好ましい。
【0174】
また、上記実施形態は、前後配管を備えた車両に適用されているが、クロス配管を備えた車両に適用されてもよい。
【符号の説明】
【0175】
10…車両用ブレーキ装置、20…ハイブリッドシステム、30…バキュームブースタ液圧発生装置、40…液圧制動力制御装置、50…ブレーキ制御ECU、60…ハイブリッド制御ECU、81**…車輪速度センサ、83…ブレーキペダル踏力センサ、85…前後加速度センサ、E/G…エンジン、M…モータ、P…動力分割機構、I…インバータ、B…バッテリ、HP1,HP2…液圧ポンプ、PC1,PC2…リニア電磁弁
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両用ブレーキ制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、動力源としてモータを使用する電動車両、或いは動力源としてモータと内燃機関とを併用する所謂ハイブリッド車両に適用され、液圧に基づく制動力(液圧制動力)とモータによる回生制動力とを併用した回生協調ブレーキ制御を実行する技術が開発されてきている。
【0003】
より具体的に述べると、上記回生協調ブレーキ制御を実行する車両用ブレーキ装置は、一般に、液圧制動力と回生制動力の和である全制動力(車両に働く全制動力)のブレーキペダルの操作力(ブレーキペダル踏力)に対する特性が予め設定された目標特性に一致するように、液圧制動力と回生制動力とを同ブレーキペダル踏力に応じて調整するようになっている。
【0004】
これにより、ブレーキペダル踏力に対する全制動力の特性が目標特性と一致するから、ブレーキフィーリングに対する運転者の違和感が発生しない。加えて、運転者によるブレーキペダル操作による車両減速時においてモータによる回生制動力に応じて同モータにより発電される電気エネルギーをバッテリに積極的に回収することができ、この結果、装置全体としてのエネルギー効率を高めて車両の燃費を向上させることができる。
【0005】
加えて、下記特許文献1に記載の車両用ブレーキ装置(電気自動車のアンチロック制御装置)は、ブレーキペダル操作時(従って、上記回生協調ブレーキ制御が実行されている間)において車輪にロックが発生する傾向がある場合にその車輪に働く液圧制動力を更に調整して(所定のパターンで減少させて)その車輪にロックが発生することを抑制する周知のアンチスキッド制御(以下、「ABS制御」と称呼する。)をも車輪毎に実行できるようになっている。
【0006】
ここで、回生協調ブレーキ制御実行中において回生制動力が働いている車輪(以下、「回生制動対象車輪」と称呼する。)に対してABS制御が実行される場合について考える。この場合、ABS制御実行中においてABS制御の対象となっている車輪(以下、「ABS対象車輪」と称呼する。)に働いている回生制動力が大きいと、ABS制御による液圧制動力の調整のみではABS対象車輪のロックを適切に抑制できない場合が発生し得る。
【0007】
換言すれば、ABS制御実行中においてABS対象車輪に回生制動力が働いているとABS制御に悪影響を与える場合がある。以上のことから、上記文献に記載の装置は、ABS制御が開始・実行されると、回生制動力を「0」に調整するようになっている。
【0008】
しかしながら、回生制動力を「0」に調整するとモータにより発電される電気エネルギーも「0」になる。従って、回生制動力を「0」に調整することはABS制御実行中において電気エネルギーがバッテリに全く回収され得なくなることを意味する。従って、エネルギー効率を高める観点からは、ABS制御実行中であってもABS制御に悪影響を与えない範囲で回生制動力を発生させることが好ましいと考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】特開平6−171489号公報
【発明の概要】
【0010】
本発明は係る問題に対処するためになされたものであって、その目的は、液圧制動力等の摩擦制動力と回生制動力とを併用した回生協調ブレーキ制御を行うとともにABS制御を実行する車両用ブレーキ制御装置において、ABS制御実行中においてABS制御に悪影響を与えることなくエネルギー効率を高めることができるものを提供することにある。
【0011】
本発明に係る車両用ブレーキ制御装置が適用される車両用ブレーキ装置は、動力源として特定の車輪(即ち、上記回生制動対象車輪)を駆動するモータを備えた車両(電動車両、或いはハイブリッド車両等)に適用される。ここで、「特定の車輪(回生制動対象車輪)」は、例えば、前2輪、後2輪、全輪(4輪)等であり、車両に搭載されている単一の、或いは複数のモータの駆動対象となる車輪によって異なる。
【0012】
この車両用ブレーキ装置は、運転者によるブレーキ操作部材の操作とは独立して前記車両の車輪に働く摩擦制動力を車輪毎に制御可能な摩擦制動力制御手段と、前記特定の車輪に働く前記モータによる回生制動力を制御する回生制動力制御手段とを備える。
【0013】
摩擦制動力制御手段により制御される「車輪に働く摩擦制動力」とは、摩擦部材(例えば、ブレーキパッド等)を車輪と一体回転する回転部材(例えば、ディスクロータ等)に押圧する際に同回転部材に発生する同車輪を制動せしめる摩擦力である。上記摩擦制動力としては、例えば、ホイールシリンダ内の液圧を上記摩擦部材の駆動源として利用した液圧制動力、空気圧を同摩擦部材の駆動源として利用した空気圧制動力等が挙げられる。摩擦制動力として上記液圧制動力が採用される場合、上記摩擦制動力制御手段は、一般に、ブレーキ操作部材の操作に応じた液圧(マスタシリンダ液圧)よりも高い液圧を発生させるための液圧ポンプと、ホイールシリンダ液圧を車輪毎に調整するための複数の電磁弁等を含んで構成される。
【0014】
回生制動力制御手段は、例えば、車両の動力源である交流同期モータへ供給される交流電力を制御する(従って、モータの駆動力を制御する)とともに発電機としてのモータにより発電される交流電力を制御する(従って、発電抵抗、即ち、回生制動力を制御する)インバータ等を含んで構成される。
【0015】
また、本発明に係る車両用ブレーキ制御装置は、上述した回生協調ブレーキ制御を実行する。即ち、この装置は、前記摩擦制動力と前記回生制動力の和である全制動力(車両に働く全制動力)の前記ブレーキ操作部材の操作(例えば、上記ブレーキペダル踏力等)に対する特性が予め設定された目標特性に一致するように、前記摩擦制動力制御手段と前記回生制動力制御手段とを制御して前記摩擦制動力と前記回生制動力との割合を同ブレーキ操作部材の操作に応じて調整する回生協調ブレーキ制御手段を備える。
【0016】
また、本発明に係る車両用ブレーキ制御装置は、ABS制御も実行する。即ち、この装置は、前記運転者によるブレーキ操作部材の操作時において前記車輪(ABS対象車輪)にロックが発生する傾向がある場合に前記回生協調ブレーキ制御手段により調整されている同車輪に働く前記摩擦制動力を前記摩擦制動力制御手段により更に調整して同車輪にロックが発生することを抑制するABS制御を車輪毎に実行するアンチスキッド制御手段を備える。
【0017】
具体的には、前記アンチスキッド制御手段は、例えば、摩擦制動力として液圧制動力が採用される場合、摩擦制動力制御手段に含まれる電磁弁を制御して、ABS対象車輪のホイールシリンダ液圧を上記回生協調ブレーキ制御手段により調整されている液圧よりも低い液圧に調整することでABS対象車輪のロック発生を抑制する。
【0018】
そして、本発明に係る車両用ブレーキ制御装置の特徴は、前記特定の車輪に働いた場合に同特定の車輪にロックが発生しない範囲内の制動力の値であってゼロより大きい値(或いは、前記特定の車輪に単独で働いたと仮定した場合に同特定の車輪にロックが発生しない範囲内の制動力の値であってゼロより大きい値)を限界回生制動力として取得する限界回生制動力取得手段と、前記ABS制御が前記特定の車輪(即ち、回生制動対象車輪)に対して実行されている場合、前記回生制動力が前記限界回生制動力を超えないように前記回生協調ブレーキ制御手段に前記回生制動力を調整させる回生制動力調整手段とを備えたことにある。
【0019】
これによれば、ABS制御が回生制動対象車輪(回生制動対象車輪が複数ある場合、その一部、或いは全部)に対して実行されている場合、回生制動力が限界回生制動力を超えないように回生制動力の配分が調整される。
【0020】
即ち、上記回生協調ブレーキ制御によりブレーキ操作部材の操作に応じて調整される回生制動力が限界回生制動力を超えない場合、例えば、回生制動力と摩擦制動力は上記回生協調ブレーキ制御によりブレーキ操作部材の操作に応じて調整された値のまま変更されない。
【0021】
一方、上記回生協調ブレーキ制御によりブレーキ操作部材の操作に応じて調整される回生制動力が限界回生制動力を超える場合、例えば、同回生制動力が限界回生制動力と等しい値(或いは、それ以下)まで小さくされる。加えて、回生制動力が小さくされた分だけ上記回生協調ブレーキ制御手段により調整される摩擦制動力は大きくされる。そして、回生制動対象車輪であるABS対象車輪に働く制動力である限界回生制動力以下の回生制動力と摩擦制動力のうち摩擦制動力分のみがABS制御されることになる。
【0022】
ここで、限界回生制動力は、特定の車輪(回生制動対象車輪)に働いた場合に同特定の車輪にロックが発生しない範囲内の制動力の値(>0)(或いは、特定の車輪(回生制動対象車輪)に単独で働いたと仮定した場合に同特定の車輪にロックが発生しない範囲内の制動力の値(>0))である。即ち、限界回生制動力は、回生制動対象車輪であるABS対象車輪に付与されてもABS制御に悪影響を与えない程度に小さい値である。
【0023】
従って、ABS対象車輪に働く制動力として係る限界回生制動力以下の回生制動力(>0)に摩擦制動力を加え、この摩擦制動力分に対してABS制御が実行されても、上述したようにABS対象車輪のロックを抑制できない事態は発生しない。換言すれば、ABS制御実行中であってもABS制御に悪影響を与えない範囲で回生制動力を発生させて或る程度の電気エネルギーをバッテリに回収することができる。この結果、ABS制御実行中においてABS制御に悪影響を与えることなくエネルギー効率を高めることができる。
【0024】
上記本発明に係る車両用ブレーキ制御装置において、前記車両用ブレーキ装置は、前記車両の車体前後方向の加速度を検出する前後加速度センサと、前記車両が走行している路面と同車両のタイヤとの間の摩擦係数である路面摩擦係数を取得する路面摩擦係数取得手段を更に備える。
【0025】
前記路面摩擦係数取得手段は、前記アンチスキッド制御の開始時点において前記前後加速度センサにより検出された前後加速度を重力加速度で除することによって前記アンチスキッド制御の開始時点での路面摩擦係数を取得し、前記限界回生制動力取得手段は、前記取得されたアンチスキッド制御の開始時点での路面摩擦係数に基づいて前記限界回生制動力を決定するように構成される。
【0026】
車輪に制動力が働いたと仮定した場合に同車輪にロックが発生しない範囲内の制動力の上限値は、路面摩擦係数が大きいほど大きくなる。従って、上記限界回生制動力も路面摩擦係数が大きいほど大きくすることができる。また、限界回生制動力が大きいほどABS制御実行中における回生制動力がより大きくなり得、この結果、エネルギー効率がより高くなり得る。
【0027】
以上のことから、上記構成のように、路面摩擦係数に応じて限界回生制動力を変更するように構成すると、例えば、路面摩擦係数が大きいほど限界回生制動力を大きくすることができ、この結果、ABS制御実行中におけるエネルギー効率をより一層高めることができる。
【0028】
この場合、前記限界回生制動力取得手段は、前記特定の車輪に作用する荷重と前記路面摩擦係数とに基づいて前記限界回生制動力を決定するように構成されることが好適である。一般に、車輪(タイヤ)に作用する荷重に路面摩擦係数を乗じることで同タイヤと路面との摩擦により発生し得る車体を減速させる力の最大値を求めることができる。
【0029】
換言すれば、車輪(タイヤ)に作用する荷重に路面摩擦係数を乗じた値は、同車輪に働くロックが発生しない範囲内の制動力の上限値と一致する。従って、上記のように構成すれば、例えば、限界回生制動力を、特定の車輪に作用する荷重に路面摩擦係数を乗じた値に決定することで、ABS制御に悪影響を与えない範囲内で限界回生制動力を可及的に大きい値に設定することができる。この結果、ABS制御実行中におけるエネルギー効率を可及的に高めることができる。
【0030】
なお、上記「特定の車輪に作用する荷重」として車両の減速により発生する変動分が考慮された値を使用するとより好ましい。例えば、車両が減速しながら前進している場合、係る減速による慣性力が車体に対して車体前方に働く。この結果、前輪に作用する荷重は係る慣性力に応じた分だけ増大し、後輪に作用する荷重は同慣性力に応じた分だけ減少する。即ち、車両が減速すると車輪に作用する荷重が変動する。
【0031】
以上のことから、上記「特定の車輪に作用する荷重」として車両の減速により発生する変動分が考慮された値を使用すると、ABS制御実行中(従って、車両減速中)における「特定の車輪に作用する荷重」がより一層正確な値となる。従って、限界回生制動力を「特定の車輪に作用する荷重」に路面摩擦係数を乗じた値に決定するように構成されている場合、ABS制御に悪影響を与えない範囲内で可及的に大きい値としての限界回生制動力をより一層正確に求めることができる。
【0032】
ところで、一般に、発生することが許容される回生制動力の最大値(許容最大回生制動力)は、バッテリの充電状態、モータの回転速度(即ち、車体速度)等の車両の状態により変動する。回生協調ブレーキ制御中において回生制動力は、ABS制御が回生制動対象車輪に対して実行中であるか否かにかかわらず、係る許容最大回生制動力を超えないように制御されることが好ましい。
【0033】
従って、上記何れかの本発明に係る車両用ブレーキ制御装置においては、許容される前記回生制動力の最大値である許容最大回生制動力を前記車両の状態に応じて決定する許容最大回生制動力決定手段を更に備え、前記回生協調ブレーキ制御手段は、前記回生制動力が前記許容最大回生制動力を超えないように前記摩擦制動力と前記回生制動力とを同ブレーキ操作部材の操作に応じて調整するように構成され、前記回生制動力調整手段は、前記ABS制御が前記特定の車輪に対して実行されている場合、前記回生制動力が前記限界回生制動力と前記許容最大回生制動力のうち小さい方の値を超えないように前記回生協調ブレーキ制御手段に前記回生制動力を調整させるように構成されることが好適である。
【0034】
また、上記何れかの本発明に係る車両用ブレーキ制御装置においては、前記回生制動力調整手段は、前記ABS制御が前記特定の車輪以外の車輪のみに対して実行されている場合であっても、前記回生制動力が前記限界回生制動力を超えないように前記回生協調ブレーキ制御手段に前記回生制動力を調整させるように構成されることが好適である。
【0035】
特定の車輪(従って、回生制動対象車輪)以外の車輪に働く制動力は摩擦制動力のみである。従って、ABS対象車輪が特定の車輪以外の車輪のみである場合、ABS制御実行中において、回生制動力がABS制御に悪影響を与えることはないから回生制動力を上記限界回生制動力以下に制限する必要性は必ずしも存在しない。
【0036】
しかしながら、特定の車輪以外の車輪のみに対してABS制御が実行される状況下においては、その直後において特定の車輪に対してもABS制御が開始される可能性が非常に高いと考えられる。他方、特定の車輪に対してABS制御が開始された直後から回生制動力を上記限界回生制動力以下に制限する制御を開始しても、制御の遅れ、回生制動力制御手段(インバータ等)の遅れ等により、同特定の車輪に対するABS制御開始時点以降の短期間に亘って回生制動力が上記限界回生制動力より大きくなる場合が発生し得る。この場合、係る短期間に亘って回生制動力が特定の車輪に対するABS制御に悪影響を与える可能性がある。
【0037】
以上のことから、上記構成のように、特定の車輪以外の車輪のみに対してABS制御が実行されている段階から予め回生制動力を上記限界回生制動力以下に制限することにより、特定の車輪に対してABS制御がその後に開始された場合において、回生制動力が特定の車輪に対するABS制御に対して与える悪影響をより確実に除去することができる。
【0038】
なお、本発明に係る車両用ブレーキ制御装置が適用される車両用ブレーキ装置は、摩擦制動力として液圧制動力が採用される場合、例えば、運転者によるブレーキ操作部材の操作に応じた基本液圧を発生する基本液圧発生手段と、前記基本液圧よりも高い液圧を発生させるための加圧用液圧を発生可能な加圧手段と、前記加圧手段による前記加圧用液圧を利用して前記基本液圧に対する加圧量を調整可能な調圧手段と、前記モータにより発生する回生制動力を制御する回生制動力制御手段とを備える。
【0039】
ここにおいて、基本液圧発生手段は、例えば、運転者によるブレーキ操作部材の操作に応じた倍力装置(バキュームブースタ等)の作動に基づく基本液圧(マスタシリンダ液圧、バキュームブースタ液圧)を発生するマスタシリンダ等を含んで構成される。加圧手段は、例えば、ホイールシリンダ液圧を発生し得る液圧回路内へブレーキ液を吐出する液圧ポンプ(ギヤポンプ等)を含んで構成される。
【0040】
調圧手段は、例えば、基本液圧を発生する液圧回路と上記ホイールシリンダ液圧を発生し得る液圧回路との間に介装された(常開型、或いは常閉型の)リニア電磁弁等を含んで構成される。上記液圧ポンプの作動による加圧用液圧を利用しながら係るリニア電磁弁を制御することで、基本液圧に対する加圧量(差圧)(即ち、ホイールシリンダ液圧から基本液圧を減じた値)を無段階に調整することができ、この結果、ホイールシリンダ液圧を基本液圧(従って、ブレーキ操作部材の操作)にかかわらず無段階に調整することができる。
【0041】
この場合、前記回生協調ブレーキ制御手段は、回生協調ブレーキ制御を実行するにあたり、前記基本液圧発生手段による前記基本液圧に基づく液圧制動力である基本液圧制動力に、前記回生制動力制御手段による前記回生制動力及び/又は前記調圧手段による前記加圧量に基づく液圧制動力(前記加圧量に対する液圧制動力の増加量。即ち、上記加圧液圧制動力)からなる補填制動力を加えた制動力である全制動力(車両に働く全制動力)の前記ブレーキ操作部材の操作に対する特性が予め設定された目標特性に一致するように、前記補填制動力を同ブレーキ操作部材の操作に応じて調整するように構成されることが好適である。
【図面の簡単な説明】
【0042】
【図1】本発明の実施形態に係る車両用ブレーキ装置を搭載した車両の概略構成図である。
【図2】図1に示したバキュームブースタ液圧発生装置、及び液圧制動力制御装置の概略構成図である。
【図3】図2に示した常開リニア電磁弁についての指令電流と指令差圧との関係を示したグラフである。
【図4】ブレーキペダル踏力に対するバキュームブースタ液圧に基づく液圧制動力(VB液圧分)の特性と、ブレーキペダル踏力に対する全制動力の目標特性を示したグラフである。
【図5】車両が減速する場合(ABS非作動)における、車両全体についての制動力である、VB液圧分、回生制動力、及びリニア弁差圧分(従って、全制動力)の変化の一例を示したタイムチャートである。
【図6】図5と同じ状況下(ABS非作動)における、前輪側についての制動力である、前輪側VB液圧分、回生制動力、及びリニア弁差圧分(従って、前輪側全制動力)の変化の一例を示したタイムチャートである。
【図7】図5と同じ状況下(ABS作動)における、前輪側についての制動力である、前輪側VB液圧分、回生制動力、及びリニア弁差圧分(従って、前輪側全制動力)の変化の一例を示したタイムチャートである。
【図8】図1に示したブレーキ制御ECUが実行する、ABS制御の開始・終了判定、及びABS制御を行うためのルーチンを示したフローチャートである。
【図9】図1に示したブレーキ制御ECUが実行する液圧制動力の制御を行うためのルーチンを示したフローチャートである。
【図10】図1に示したハイブリッド制御ECUが実行する回生制動力の制御を行うためのルーチンを示したフローチャートである。
【図11】図1に示したハイブリッド制御ECUが実行する限界回生制動力の算出を行うためのルーチンを示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0043】
以下、本発明による車両用ブレーキ装置(車両用ブレーキ制御装置)の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【0044】
図1は、本発明の実施形態に係る車両用ブレーキ装置10を搭載した車両の概略構成を示している。この車両は、前2輪に係わる系統と、後2輪に係わる系統との2系統のブレーキ液圧回路(即ち、所謂前後配管)を備えていて、前輪を駆動する動力源としてエンジンとモータとを併用する前輪駆動方式の所謂ハイブリッド車両である。即ち、前2輪が「特定の車輪」に対応している。
【0045】
この車両用ブレーキ装置10は、エンジンE/GとモータMの2種類の動力源を有するハイブリッドシステム20と、運転者によるブレーキペダル操作に応じたブレーキ液圧を発生するバキュームブースタ液圧発生装置(以下、「VB液圧発生装置30」と称呼する。)と、各車輪の液圧制動力(具体的には、ホイールシリンダ液圧)をそれぞれ制御する液圧制動力制御装置40と、ブレーキ制御ECU50と、ハイブリッド制御ECU(以下、「HV制御ECU60」と称呼する。)と、エンジン制御ECU70とを含んで構成されている。
【0046】
ハイブリッドシステム20は、エンジンE/Gと、モータMと、ジェネレータGと、動力分割機構Pと、減速機Dと、インバータIと、バッテリBとを備えている。エンジンE/Gは、車両の主たる動力源であり、本例では、火花点火式多気筒(4気筒)内燃機関である。
【0047】
モータMは、エンジンE/Gの補助動力源であって、運転者によるブレーキペダルBP操作時において回生制動力を発生する発電機としても機能する交流同期モータである。ジェネレータGも、モータMと同様、交流同期型であり、エンジンE/Gの駆動力により駆動されてバッテリB充電用、若しくはモータM駆動用の交流電力(交流電流)を発電するようになっている。
【0048】
動力分割機構Pは、所謂遊星歯車機構から構成されていて、エンジンE/G、モータM、ジェネレータG、及び減速機Dに接続されている。動力分割機構Pは、動力の伝達経路(及び方向)を切り替える機能を有している。即ち、動力分割機構Pは、エンジンE/Gの駆動力、及びモータMの駆動力を減速機Dに伝達できるようになっている。これにより、減速機D、及び図示しない前輪側の動力伝達系を介してこれらの駆動力が前2輪に伝達され、これにより前2輪が駆動されるようになっている。
【0049】
また、動力分割機構Pは、エンジンE/Gの駆動力をジェネレータGに伝達することができるようになっていて、これにより、ジェネレータGが駆動されるようになっている。更には、動力分割機構Pは、ブレーキペダルBP操作時において減速機D(即ち、駆動輪である前2輪)からの動力をモータMに伝達できるようになっている。これにより、モータMは回生制動力を発生する発電機として駆動されるようになっている。
【0050】
インバータIは、モータM、ジェネレータG、及びバッテリBに接続されている。インバータIは、バッテリBから供給される直流電力(高電圧直流電流)をモータM駆動用の交流電力(交流電流)に変換して同変換した交流電力をモータMに供給するようになっている。これにより、モータMが駆動されるようになっている。また、インバータIは、ジェネレータGにより発電された交流電力をモータM駆動用の交流電力に変換して同変換した交流電力をモータMに供給できるようになっている。これによっても、モータMが駆動され得るようになっている。
【0051】
また、インバータIは、ジェネレータGにより発電された交流電力を直流電力に変換して同変換した直流電力をバッテリBに供給できるようになっている。これにより、バッテリBの充電状態(State of Charge。以下、「SOC」と称呼する。)が低下している場合にバッテリBが充電され得るようになっている。
【0052】
更に、インバータIは、ブレーキペダルBP操作時において発電機として駆動されている(回生制動力を発生している)モータMにより発電された交流電力を直流電力に変換して同変換した直流電力をバッテリBに供給できるようになっている。これにより、車両の運動エネルギーを電気エネルギーに変換してバッテリBに回収(充電)できるようになっている。この場合、バッテリBに充電される電力は、モータMによる発電抵抗(即ち、回生制動力)が大きいほど大きくなる。
【0053】
VB液圧発生装置30は、その概略構成を表す図2に示すように、ブレーキペダルBPの作動により応動するバキュームブースタVBと、同バキュームブースタVBに連結されたマスタシリンダMCとから構成されている。バキュームブースタVBは、エンジンE/Gの吸気管内の空気圧力(負圧)を利用してブレーキペダルBPの操作力を所定の割合で助勢し同助勢された操作力をマスタシリンダMCに伝達するようになっている。
【0054】
マスタシリンダMCは、前2輪FR,FLに係わる系統に属する第1ポート、及び後2輪RR,RLに係わる系統に属する第2ポートからなる2系統の出力ポートを有していて、リザーバRSからのブレーキ液の供給を受けて、前記助勢された操作力に応じた第1VB液圧Pm(基本液圧)を第1ポートから発生するようになっているとともに、第1VB液圧と略同一の液圧である第2VB液圧Pm(基本液圧)を第2ポートから発生するようになっている。
【0055】
これらマスタシリンダMC及びバキュームブースタVBの構成及び作動は周知であるので、ここではそれらの詳細な説明を省略する。このようにして、マスタシリンダMC及びバキュームブースタVBは、ブレーキペダルBPの操作力に応じた第1,第2VB液圧(基本液圧)をそれぞれ発生するようになっている。VB液圧発生装置30は、基本液圧発生手段に相当する。
【0056】
液圧制動力制御装置40は、その概略構成を表す図2に示すように、車輪FR,FL,RR,RLにそれぞれ配置されたホイールシリンダWfr,Wfl,Wrr,Wrlに供給するブレーキ液圧をそれぞれ調整可能なFRブレーキ液圧調整部41,FLブレーキ液圧調整部42,RRブレーキ液圧調整部43,RLブレーキ液圧調整部44と、還流ブレーキ液供給部45とを含んで構成されている。
【0057】
マスタシリンダMCの上記第1ポートと、FRブレーキ液圧調整部41の上流部及びFLブレーキ液圧調整部42の上流部との間には、調圧手段としての常開リニア電磁弁PC1が介装されている。同様に、マスタシリンダMCの上記第2ポートと、RRブレーキ液圧調整部43の上流部及びRLブレーキ液圧調整部44の上流部との間には、調圧手段としての常開リニア電磁弁PC2が介装されている。係る常開リニア電磁弁PC1,PC2の詳細については後述する。
【0058】
FRブレーキ液圧調整部41は、2ポート2位置切換型の常開電磁開閉弁である増圧弁PUfrと、2ポート2位置切換型の常閉電磁開閉弁である減圧弁PDfrとから構成されている。増圧弁PUfrは、FRブレーキ液圧調整部41の上流部とホイールシリンダWfrとを連通、或いは遮断できるようになっている。減圧弁PDfrは、ホイールシリンダWfrとリザーバRS1とを連通、或いは遮断できるようになっている。この結果、増圧弁PUfr、及び減圧弁PDfrを制御することでホイールシリンダWfr内のブレーキ液圧(ホイールシリンダ液圧Pwfr)が増圧・保持・減圧され得るようになっている。
【0059】
加えて、増圧弁PUfrにはブレーキ液のホイールシリンダWfr側からFRブレーキ液圧調整部41の上流部への一方向の流れのみを許容するチェック弁CV1が並列に配設されていて、これにより、操作されているブレーキペダルBPが開放されたときホイールシリンダ液圧Pwfrが迅速に減圧されるようになっている。
【0060】
同様に、FLブレーキ液圧調整部42,RRブレーキ液圧調整部43、RLブレーキ液圧調整部44は、それぞれ、増圧弁PUfl及び減圧弁PDfl,増圧弁PUrr及び減圧弁PDrr,増圧弁PUrl及び減圧弁PDrlから構成されており、これらの増圧弁及び減圧弁が制御されることにより、ホイールシリンダWfl,Wrr,Wrl内のブレーキ液圧(ホイールシリンダ液圧Pwfl,Pwrr,Pwrl)をそれぞれ増圧、保持、減圧できるようになっている。また、増圧弁PUfl,PUrr及びPUrlの各々にも、上記チェック弁CV1と同様の機能を達成し得るチェック弁CV2,CV3及びCV4がそれぞれ並列に配設されている。
【0061】
還流ブレーキ液供給部45は、直流モータMTと、同モータMTにより同時に駆動される加圧手段としての2つの液圧ポンプ(ギヤポンプ)HP1,HP2を含んでいる。液圧ポンプHP1は、減圧弁PDfr,PDflから還流されてきたリザーバRS1内のブレーキ液を汲み上げ、同汲み上げたブレーキ液をチェック弁CV8を介してFRブレーキ液圧調整部41及びFLブレーキ液圧調整部42の上流部に供給するようになっている。
【0062】
同様に、液圧ポンプHP2は、減圧弁PDrr,PDrlから還流されてきたリザーバRS2内のブレーキ液を汲み上げ、同汲み上げたブレーキ液をチェック弁CV11を介してRRブレーキ液圧調整部43及びRLブレーキ液圧調整部44の上流部に供給するようになっている。なお、液圧ポンプHP1,HP2の吐出圧の脈動を低減するため、チェック弁CV8と常開リニア電磁弁PC1との間の液圧回路、及びチェック弁CV11と常開リニア電磁弁PC2との間の液圧回路には、それぞれ、ダンパDM1,DM2が配設されている。
【0063】
次に、常開リニア電磁弁PC1(調圧手段)について説明する。常開リニア電磁弁PC1の弁体には、図示しないコイルスプリングからの付勢力に基づく開方向の力が常時作用しているとともに、FRブレーキ液圧調整部41の上流部及びFLブレーキ液圧調整部42の上流部の圧力から第1VB液圧Pmを減じることで得られる差圧(基本液圧に対する加圧量。以下、「リニア弁差圧ΔP1」と称呼する。)に基づく開方向の力と、常開リニア電磁弁PC1への通電電流(従って、指令電流Id)に応じて比例的に増加する吸引力に基づく閉方向の力が作用するようになっている。
【0064】
この結果、図3に示したように、上記吸引力に相当する指令差圧ΔPdが指令電流Idに応じて比例的に増加するように決定される。ここで、I0はコイルスプリングの付勢力に相当する電流値である。そして、常開リニア電磁弁PC1は、係る指令差圧ΔPd(具体的には、前輪側指令差圧ΔPdf)がリニア弁差圧ΔP1よりも大きいときに閉弁してマスタシリンダMCの第1ポートと、FRブレーキ液圧調整部41の上流部及びFLブレーキ液圧調整部42の上流部との連通を遮断する。
【0065】
一方、常開リニア電磁弁PC1は、前輪側指令差圧ΔPdfがリニア弁差圧ΔP1よりも小さいとき開弁してマスタシリンダMCの第1ポートと、FRブレーキ液圧調整部41の上流部及びFLブレーキ液圧調整部42の上流部とを連通する。この結果、(液圧ポンプHP1から供給されている)FRブレーキ液圧調整部41の上流部及びFLブレーキ液圧調整部42の上流部のブレーキ液が常開リニア電磁弁PC1を介してマスタシリンダMCの第1ポート側に流れることでリニア弁差圧ΔP1が前輪側指令差圧ΔPdfに一致するように調整され得るようになっている。なお、マスタシリンダMCの第1ポート側へ流入したブレーキ液はリザーバRS1へと還流される。
【0066】
換言すれば、モータMT(従って、液圧ポンプHP1,HP2)が駆動されている場合、常開リニア電磁弁PC1への指令電流Id(Idf)に応じてリニア弁差圧ΔP1(の許容最大値)が制御され得るようになっている。このとき、FRブレーキ液圧調整部41の上流部、及びFLブレーキ液圧調整部42の上流部の圧力は、第1VB液圧Pmにリニア弁差圧ΔP1を加えた値(Pm+ΔP1)(以下、「制御液圧P1」と称呼することもある。)となる。
【0067】
他方、常開リニア電磁弁PC1を非励磁状態にすると(即ち、指令電流Idfを「0」に設定すると)、常開リニア電磁弁PC1はコイルスプリングの付勢力により開状態を維持するようになっている。このとき、リニア弁差圧ΔP1が「0」になって、FRブレーキ液圧調整部41の上流部、及びFLブレーキ液圧調整部42の上流部の圧力(即ち、制御液圧P1)が第1VB液圧Pmと等しくなる。
【0068】
常開リニア電磁弁PC2も、その構成・作動について常開リニア電磁弁PC1のものと同様である。従って、RRブレーキ液圧調整部43の上流部及びRLブレーキ液圧調整部44の上流部の圧力から第2VB液圧Pmを減じることで得られる差圧(基本液圧に対する加圧量)を「リニア弁差圧ΔP2」と称呼するものとすると、モータMT(従って、液圧ポンプHP1,HP2)が駆動されている場合、RRブレーキ液圧調整部43の上流部、及びRLブレーキ液圧調整部44の上流部の圧力は、常開リニア電磁弁PC2への指令電流Id(Idr)に依存し、第2VB液圧Pmに指令差圧ΔPd(具体的には、後輪側指令差圧ΔPdr。即ち、リニア弁差圧ΔP2)を加えた値(Pm+ΔP2)(以下、「制御液圧P2」と称呼することもある。)となる。他方、常開リニア電磁弁PC2を非励磁状態にすると、RRブレーキ液圧調整部43の上流部、及びRLブレーキ液圧調整部44の上流部の圧力(即ち、制御液圧P2)が第2VB液圧Pmと等しくなる。
【0069】
加えて、常開リニア電磁弁PC1には、ブレーキ液の、マスタシリンダMCの第1ポートから、FRブレーキ液圧調整部41の上流部及びFLブレーキ液圧調整部42の上流部への一方向の流れのみを許容するチェック弁CV5が並列に配設されている。これにより、常開リニア電磁弁PC1への指令電流Idfに応じてリニア弁差圧ΔP1が制御されている間においても、ブレーキペダルBPが操作されることで第1VB液圧PmがFRブレーキ液圧調整部41の上流部、及びFLブレーキ液圧調整部42の上流部の圧力よりも高い圧力になったとき、ブレーキペダルBPの操作力に応じたブレーキ液圧(即ち、第1VB液圧Pm)そのものがホイールシリンダWfr,Wflに供給され得るようになっている。また、常開リニア電磁弁PC2にも、上記チェック弁CV5と同様の機能を達成し得るチェック弁CV6が並列に配設されている。
【0070】
以上、説明した構成により、液圧制動力制御装置40は、前2輪FR,FLに係わる系統と、後2輪RR,RLに係わる系統とを備える所謂前後配管により構成されている。液圧制動力制御装置40は、全ての電磁弁が非励磁状態にあるときブレーキペダルBPの操作力に応じたブレーキ液圧(即ち、第1,第2VB液圧Pm。基本液圧)をホイールシリンダW**にそれぞれ供給できるようになっている。
【0071】
なお、各種変数等の末尾に付された「**」は、同各種変数等が各車輪FR等のいずれに関するものであるかを示すために同各種変数等の末尾に付される「fl」,「fr」等の包括表記であって、例えば、ホイールシリンダW**は、左前輪用ホイールシリンダWfl, 右前輪用ホイールシリンダWfr, 左後輪用ホイールシリンダWrl, 右後輪用ホイールシリンダWrrを包括的に示している。
【0072】
他方、この状態において、モータMT(従って、液圧ポンプHP1,HP2)を駆動するとともに、常開リニア電磁弁PC1を指令電流Idfをもってそれぞれ励磁すると、液圧制動力制御装置40は、第1VB液圧Pmよりも指令電流Idfに応じて決定される前輪側指令差圧ΔPdf(=ΔP1)だけ高いブレーキ液圧(制御液圧P1)をホイールシリンダWfr,Wflにそれぞれ供給できるようになっている。同様に、液圧制動力制御装置40は、第2VB液圧Pmよりも指令電流Idrに応じて決定される後輪側指令差圧ΔPdr(=ΔP2)だけ高いブレーキ液圧(制御液圧P2)をホイールシリンダWrr,Wrlにそれぞれ供給できるようになっている。
【0073】
加えて、液圧制動力制御装置40は、増圧弁PU**、及び減圧弁PD**を制御することでホイールシリンダ液圧Pw**を個別に調整できるようになっている。即ち、液圧制動力制御装置40は、運転者によるブレーキペダルBPの操作にかかわらず、車輪に付与される制動力を車輪毎に個別に調整できるようになっている。
【0074】
これにより、液圧制動力制御装置40は、ブレーキ制御ECU50からの指示により、例えば、後述するABS制御に加え、車両安定化制御(具体的には、アンダーステア抑制制御、オーバーステア抑制制御)、車間距離制御等を達成できるようになっている。
【0075】
再び、図1を参照すると、ブレーキ制御ECU50、HV制御ECU60、エンジン制御ECU70、及びバッテリBに内蔵されたバッテリECUはそれぞれ、CPUと、同CPUが実行するプログラム、テーブル(ルックアップテーブル、マップ)、定数等を予め記憶したROMと、CPUが必要に応じてデータを一時的に格納するRAMと、電源が投入された状態でデータを格納するとともに同格納したデータを電源が遮断されている間も保持するバックアップRAMと、ADコンバータを含むインターフェース等からなるマイクロコンピュータである。HV制御ECU60は、ブレーキ制御ECU50、エンジン制御ECU70、及びバッテリECUとCAN通信可能にそれぞれ接続されている。
【0076】
ブレーキ制御ECU50は、車輪速度センサ81**と、VB液圧センサ82(図2を参照)と、ブレーキペダル踏力センサ83と、ホイールシリンダ液圧センサ84(84−1,84−2。図2を参照。)と、前後加速度センサ85とに接続されている。
【0077】
車輪速度センサ81fl,81fr,81rl及び81rrは、電磁ピックアップ式のセンサであって、車輪FL,FR,RL及びRRの車輪速度に応じた周波数を有する信号をそれぞれ出力するようになっている。VB液圧センサ82は、(第2)VB液圧を検出し、同VB液圧Pmを示す信号を出力するようになっている。ブレーキペダル踏力センサ83は、運転者によるブレーキペダル踏力を検出し、ブレーキペダル踏力Fpを示す信号を出力するようになっている。ホイールシリンダ液圧センサ84−1,84−2は、上記制御液圧P1,P2をそれぞれ検出し、制御液圧P1,P2を示す信号をそれぞれ出力するようになっている。前後加速度センサ85は、車体前後方向における車体の減速度を検出し、車体減速度Gxを示す信号を出力するようになっている。
【0078】
そして、ブレーキ制御ECU50は、センサ81〜85からの信号を入力するとともに、液圧制動力制御装置40の各電磁弁及びモータMTに駆動信号を送出するようになっている。また、ブレーキ制御ECU50は、後述するように、ブレーキペダルBP操作時において現時点での運転状態にて発生させるべき回生制動力である要求回生制動力Fregtを示す信号をHV制御ECU60に送出するようになっている。
【0079】
HV制御ECU60は、アクセル開度センサ86と、シフトポジションセンサ87とに接続されている。アクセル開度センサ86は、運転者により操作される図示しないアクセルペダルの操作量を検出し、同アクセルペダルの操作量Accpを示す信号を出力するようになっている。シフトポジションセンサ87は、図示しないシフトレバーのシフト位置を検出し、同シフト位置を示す信号を出力するようになっている。
【0080】
HV制御ECU60は、センサ86,87からの信号を入力するとともに、これらの信号に基づいて運転状態に応じたエンジンE/Gの出力要求値、及びモータMのトルク要求値を算出するようになっている。そして、HV制御ECU60は、係るエンジンE/Gの出力要求値をエンジン制御ECU70に送出する。これにより、エンジン制御ECU70は、係るエンジンE/Gの出力要求値に基づいて図示しないスロットル弁の開度を制御するようになっている。この結果、エンジンE/Gの駆動力が制御されるようになっている。
【0081】
また、HV制御ECU60は、係るモータMのトルク要求値に基づいてモータMに供給される交流電力を制御するための信号をインバータIに送出する。これにより、モータMの駆動力が制御されるようになっている。
【0082】
また、HV制御ECU60は、バッテリECUから上記SOCを示す信号を入力するようになっていて、SOCが低下している場合、ジェネレータGにより発電される交流電力を制御するための信号をインバータIに送出する。これにより、ジェネレータGにより発電された交流電力が直流電力に変換されてバッテリBが充電されるようになっている。
【0083】
更に、HV制御ECU60は、ブレーキペダルBP操作時において、上記SOCの値と、上記車輪速度センサ81**の出力に基づく車体速度(後述する推定車体速度Vso)等から現時点で許容される回生制動力の最大値である許容最大回生制動力Fregmaxを算出する。HV制御ECU60は、この許容最大回生制動力Fregmaxとブレーキ制御ECU50から入力した上記要求回生制動力Fregtとに基づいて実際に発生させる回生制動力である実回生制動力Fregactを算出する。
【0084】
そして、HV制御ECU60は、この実回生制動力Fregactを示す信号をブレーキ制御ECU50に送出するとともに、この実回生制動力Fregactに基づいてモータMに供給される交流電力を制御するための信号をインバータIに送出する。これにより、モータMによる回生制動力Fregが実回生制動力Fregactに一致するよう制御されるようになっている。このようにして回生制動力を制御する手段が回生制動力制御手段に相当する。
【0085】
(回生協調ブレーキ制御の概要)
次に、上記構成を有する本発明の実施形態に係る車両用ブレーキ装置10(以下、「本装置」と云う。)が実行する回生協調制御の概要について説明する。一般に、車両において、ブレーキペダル踏力Fpに対する車両に働く全制動力(車両に働く全制動力)の特性には目標とすべき特性(目標特性)が存在する。
【0086】
図4に示した実線Aは、図1に示した車両におけるブレーキペダル踏力Fpに対する全制動力の目標特性を示している。一方、図4に示した破線Bは、本装置におけるマスタシリンダMCが出力する上記VB液圧(具体的には、第1,第2VB液圧Pm)に基づく液圧制動力(基本液圧制動力。以下、「VB液圧分Fvb」と称呼する。)のブレーキペダル踏力Fpに対する特性を示している。
【0087】
この実線Aと破線Bとの比較から明らかなように、本装置では、ブレーキペダル踏力Fpに対するVB液圧分Fvbが目標とすべき値よりも所定量だけ意図的に低い値になるようにバキュームブースタVBの倍力特性が設定されている。
【0088】
そして、本装置は、このVB液圧分Fvbの目標値に対する不足分を補填制動力Fcompで補填することで、VB液圧分Fvbに補填制動力Fcompを加えた制動力である全制動力(=Fvb+Fcomp)のブレーキペダル踏力Fpに対する特性を図4に実線Aで示した目標特性と一致させる。
【0089】
この補填制動力Fcompは、モータMによる上記回生制動力Fregと、リニア弁差圧分Fval(加圧液圧制動力)の和である。ここで、リニア弁差圧分Fvalとは、上記リニア弁差圧ΔP1,ΔP2に対する各車輪についての液圧制動力の増加量の和である。具体的には、リニア弁差圧分Fvalは、ホイールシリンダ液圧Pwfr,Pwflが第1VB液圧Pmからリニア弁差圧ΔP1だけ増加することによる車輪FR,FLについてのそれぞれの液圧制動力の増加量の和に、ホイールシリンダ液圧Pwrr,Pwrlが第2VB液圧Pmからリニア弁差圧ΔP2だけ増加することによる車輪RR,RLについてのそれぞれの液圧制動力の増加量の和を加えた値である。
【0090】
なお、本例では、リニア弁差圧ΔP2(従って、後輪側指令差圧ΔPdr)は「0」に維持される。これにより、リニア弁差圧分Fvalは、リニア弁差圧ΔP1に基づいて前輪側(前2輪)にのみ働く。即ち、回生制動力Fregとリニア弁差圧分Fvalの和である補填制動力Fcompは前輪側にのみ働くことになる。
【0091】
即ち、前輪側に働く制動力は、VB液圧分Fvbのうちの前輪側への配分(以下、「前輪側VB液圧分Fvbf」と称呼する。)とリニア弁差圧分Fval(即ち、リニア弁差圧ΔP1に対する液圧制動力の増加量。前輪側の加圧液圧制動力)からなる液圧制動力(Fvbf+Fval)と、回生制動力Fregとにより制御される。後輪側に働く制動力は、VB液圧分Fvbのうちの後輪側への配分(以下、「後輪側VB液圧分Fvbr」と称呼する。)のみからなる液圧制動力のみにより制御される。この結果、補填制動力Fcompにおけるリニア弁差圧分Fvalの配分が変動しても、前輪側に働く制動力と後輪側に働く制動力の割合を一定に維持することができる。
【0092】
更に、本装置は、原則的に(即ち、ABS制御が実行されていない場合)、補填制動力Fcompにおける回生制動力Fregの配分ができるだけ大きくなるように回生制動力Fregを設定する。具体的には、本装置は、先ず、ブレーキペダル踏力Fpに基づいて全制動力(=Fvb+Fcomp)を目標値(ブレーキペダル踏力Fpに対応する実線A上の値)に一致させるために必要な補填制動力Fcompを求める。例えば、図4に示したように、ブレーキペダル踏力Fpが値Fp1となっている場合、補填制動力Fcompは値Fcomp1に設定される。上述した要求回生制動力Fregtはこの値に設定される。
【0093】
本装置は、要求回生制動力Fregtが上述した許容最大回生制動力Fregmaxを超えていない場合、実回生制動力Fregactを要求回生制動力Fregtと等しい値に設定する。一方、本装置は、要求回生制動力Fregtが上述した許容最大回生制動力Fregmaxを超えている場合、実回生制動力Fregactを許容最大回生制動力Fregmaxと等しい値に設定する。これにより、回生制動力Fregが許容最大回生制動力Fregmaxを超えない限りにおいてできるだけ大きくなるように設定される。
【0094】
そして、本装置は、補填制動力Fcomp(即ち、要求回生制動力Fregt)から実回生制動力Fregactを減じた値がリニア弁差圧分Fvalに一致するようにリニア弁PC1によるリニア弁差圧ΔP1を制御する。なお、この結果、要求回生制動力Fregtが上述した許容最大回生制動力Fregmaxを超えていない場合、リニア弁差圧ΔP1(及びΔP2)は共に「0」に制御される。この結果、リニア弁差圧分Fvalは「0」となるから、補填制動力Fcompは回生制動力Fregのみからなることになる。
【0095】
以上より、ブレーキペダルBP操作時においてモータMにより発電される電気エネルギーをバッテリBに積極的に回収することができるとともに、ブレーキペダル踏力Fpに対する全制動力(=Fvb+Fcomp)の特性を図4の実線Aに示した目標特性と一致させることができる。
【0096】
ここで、許容最大回生制動力Fregmaxについて付言する。許容最大回生制動力Fregmaxは、上記SOCが低下しているほどより大きい値に設定される。これは、上記SOCが低下しているほどバッテリBの充電に対する余裕度が大きくなるからである。また、許容最大回生制動力Fregmaxは、交流同期モータであるモータMの特性に起因して、モータMの回転速度(即ち、車体速度)が小さくなるほどより大きい値に設定される。
【0097】
加えて、回生制動力Fregは、モータMの回転速度(即ち、車体速度)が極低速度になると正確に制御され難くなる傾向がある。一方、リニア弁差圧分Fvalは、車体速度が極低速度であっても正確に制御され得る。従って、車両が停止する直前のように車体速度が所定の極低速度以下になると車体速度の低下に応じて、回生制動力Fregを徐々に減少させるとともにリニア弁差圧分Fvalの配分を増加させることが好ましいと考えられる。このため、本装置は、車体速度が所定の極低速度以下になると、許容最大回生制動力Fregmaxをその時点での実回生制動力Fregactの値から車体速度の低下に応じて徐々に減少させるようになっている。
【0098】
図5は、車両が或る速度で走行している状態にて、時刻t0から車両が停止する時刻t4までの間、ブレーキペダル踏力Fpが上記値Fp1(図4を参照)で一定となるように運転者によりブレーキペダルBPの操作が行われた場合(且つ、ABS制御が非作動の場合)における、VB液圧分Fvb、回生制動力Freg、及びリニア弁差圧分Fval(従って、全制動力)の変化の一例を示したタイムチャートである。
【0099】
図4に示すように、ブレーキペダル踏力Fpが上記値Fp1で一定に維持される場合、VB液圧分Fvbは値Fvb1に、補填制動力Fcomp(=Freg+Fval)、即ち、要求回生制動力Fregtは値Fcomp1に維持される。従って、この例の場合、図5に示すように、時刻t0から時刻t4までに渡ってVB液圧分Fvbは値Fvb1に維持されるとともに、補填制動力Fcomp(=Freg+Fval)は値Fcomp1に維持される。
【0100】
また、許容最大回生制動力Fregmaxは、この例の場合、車体速度が大きい時刻t0にて値Freg1(<値Fcomp1)となり、時刻t0以降、時間の経過に従って(即ち、車体速度の低下に従って)増加していき、時刻t1にて値Fcomp1に達するものとする。
【0101】
そうすると、回生制動力Freg(実回生制動力Fregact)は、時刻t0にて値Freg1に設定されるとともに、以降、時間の経過に従って増加していき、時刻t1にて値Fcomp1に設定される。一方、リニア弁差圧分Fvalは、時刻t0にて値F1(=Fcomp1−Freg1)に設定されるとともに、以降、時間の経過に従って減少していき、時刻t1にて「0」になるように設定される。
【0102】
時刻t1以降も、許容最大回生制動力Fregmaxは車体速度の低下に応じて値Fcomp1から増加し続ける。この結果、時刻t1以降、回生制動力Fregは値Fcomp1に維持されるとともにリニア弁差圧分Fval(従って、リニア弁差圧ΔP1(及びΔP2))は「0」に維持される。
【0103】
この状態にて、時刻t2になると、車体速度が上記所定の極低速度である第1所定速度に達するものとする。これにより、許容最大回生制動力Fregmaxは、時刻t2以降、車体速度の減少に応じて時刻t2での実回生制動力Fregactである値Fcomp1から徐々に減少させられる。そして、車体速度が上記第1所定速度よりも小さい第2所定速度に達する時刻t3から車両が停止する時刻t4までの間、許容最大回生制動力Fregmaxが「0」に維持されるものとする。
【0104】
そうすると、回生制動力Fregは、時刻t2以降、値Fcomp1から徐々に減少していき、時刻t3から時刻t4までの間、「0」に設定される。一方、リニア弁差圧分Fvalは、時刻t2以降、「0」から徐々に増加していき、時刻t3から時刻t4までの間、値Fcomp1に設定される。
【0105】
このようにして、要求回生制動力Fregtと許容最大回生制動力Fregmaxの大小関係に応じて回生制動力Fregとリニア弁差圧分Fvalの割合が変化するものの、この例の場合、回生制動力Fregとリニア弁差圧分Fvalの和(即ち、補填制動力Fcomp)は値Fcomp1に維持される。従って、全制動力(=Fvb+Fcomp)が値Ft(図4、図5を参照)で一定に維持される。換言すれば、ブレーキペダル踏力Fpに対する全制動力の特性が図4の実線Aに示した目標特性と一致せしめられる。
【0106】
以上のように、補填制動力Fcomp(具体的には、回生制動力Fregとリニア弁差圧分Fval)をブレーキペダル踏力Fpに応じて調整する手段が回生協調ブレーキ制御手段に相当する。
【0107】
(ABS制御の概要)
本装置は、上述した回生協調ブレーキ制御に加えて、周知のABS制御を車輪毎に独立して実行できるようになっている。ABS制御は、ABS対象車輪**についての増圧弁PU**,減圧弁PD**を制御することにより、ホイールシリンダ液圧Pw**を所定のパターンをもって制御液圧(P1或いはP2)よりも低い液圧に調整する制御である。
【0108】
これにより、ABS対象車輪**に働く液圧制動力も上記所定のパターンと同じパターンをもってABS制御が非作動の場合よりも小さい値に制御される。この結果、ABS対象車輪**にロックが発生することが抑制される。ABS制御の詳細についてはその説明を省略する。このようにABS制御を実行する手段がアンチスキッド制御手段に相当する。
【0109】
(ABS制御実行中における回生制動力の制限)
いま、上述した回生協調ブレーキ制御実行中において、回生制動力が働いている車輪(回生制動対象車輪。本例では、前2輪の何れか一方、或いは両方)に対してABS制御が実行される場合について考える。
【0110】
この場合、ABS制御実行中においてABS対象車輪に働いている回生制動力Fregが大きいと、ABS制御による液圧制動力の調整のみではABS対象車輪のロックを適切に抑制できない場合が発生し得る。
【0111】
以下、このことを、上述した図5に示した例を利用して説明する。この例の場合(ABS制御が非作動の場合)、前輪側(前2輪)に働く制動力である前輪側VB液圧分Fvbf、回生制動力Freg、及びリニア弁差圧分Fval(従って、前輪側の全制動力)の変化は、図6に示すようになる。
【0112】
上述したように、補填制動力Fcomp(=Fcomp1)は総て前輪側(前2輪)に働くから、回生制動力Fregとリニア弁差圧分Fvalは図5、及び図6において全く同様に変化する。従って、ABS制御が非作動の場合、図6に示すように、前輪側の全制動力は、図5に示す全制動力(前輪側の全制動力と後輪側の全制動力の和)である値Ft(=Fcomp1+Fvb1)に対して後輪側VB液圧分Fvbrだけ小さい値Ftf(=Fcomp1+Fvb1f)で一定となる。ここで、値Fvb1fは、VB液圧分Fvbが値Fvb1になる場合(即ち、ブレーキペダル踏力Fpが値Fp1となる場合(図4を参照))に対応する前輪側VB液圧分Fvbfの値である。
【0113】
次に、前輪側の制動力が図6に示すように変化する状況にて、図7に示すように、時刻t0以降、時刻t1以前の時刻tAから、ABS制御が回生制動対象車輪である前2輪に対して同時に開始される場合を考える。そして、このABS制御により、前輪側(前2輪)の全制動力が、時刻tA以降、時刻t4までの間に亘って、図7に示すパターンをもって変化する値(値Ftfよりも小さい値)に調整されるべきである場合を考える。図7に微細なドットで示した領域は、ABS制御により開閉制御される減圧弁PDfl,PDfrによりホイールシリンダ液圧Pwfl,Pwfrが減圧された分に相当する。
【0114】
この場合、回生制動力Fregが時刻tA以降、図6に示したABS制御が非作動の場合と同様に変化するものとすると(図7における2点鎖線を参照)、回生制動力Fregが「上記パターンをもって変化する値」よりも大きくなる期間(時刻t1の直前から時刻t2の直前までの間)が発生する。
【0115】
従って、係る期間では、仮にABS制御により前輪側の液圧制動力(具体的には、ホイールシリンダ液圧Pwfl,Pwfr)を「0」にまで低下させたとしても前輪側の全制動力が「上記パターンをもって変化する値」よりも大きくなるから、前2輪のロックを適切に抑制することができない。即ち、適切なABS制御が達成され得ない。このように、ABS対象車輪に働いている回生制動力Fregが大きいと、ABS制御が悪影響を受ける場合が発生し得る。
【0116】
しかしながら、係るABS制御への悪影響を除去するため、ABS対象車輪が回生制動対象車輪となる場合に回生制動力Fregを「0」に調整するものとすると、ABS制御実行中において電気エネルギーをバッテリに全く回収できなくなるから、エネルギー効率を高めることができなくなる。
【0117】
そこで、本装置は、ABS対象車輪が回生制動対象車輪となる場合、下記(1)式にて表される限界回生制動力Freglimit(>0)を設定し、ABS制御実行中において回生制動力Fregが限界回生制動力Freglimitを超えた場合、限界回生制動力Freglimitに制限する。即ち、この場合、回生制動力Fregは、上記許容最大回生制動力Fregmaxと限界回生制動力Freglimitのうち小さい方の値以下に制限されることになる。
【0118】
Freglimit=μ・Wf ・・・(1)
【0119】
上記(1)式において、μは路面摩擦係数であり、本例では、路面摩擦係数μは前後加速度センサ85から得られるABS制御中における車体減速度Gxを重力加速度gで除することで求められる(μ=Gx/g)。また、Wfは前輪側(前2輪)に作用する荷重であって、車体の減速により発生する増加分(動荷重分)が考慮された下記(2)式に従って求めることができる。
【0120】
Wf=Wfstable+(Gx/g・W・H/L) ・・・(2)
【0121】
上記(2)式において、Wfstableは前輪側(前2輪)の静荷重である。Wは車両の総重量である。Hは車体の重心の路面からの高さであり、Lはホイールベースである。(2)式の右辺第2項は、車体の減速による上記動荷重分に相当する。係る右辺第2項に上記関係「μ=Gx/g」を適用すると、限界回生制動力Freglimitは下記(3)式で表すことができる。
【0122】
Freglimit=μ・(Wfstable+(μ・W・H/L)) ・・・(3)
【0123】
上記(1)式(即ち、(3)式)にて求められる限界回生制動力Freglimitは、前輪側(前2輪)のタイヤと路面との摩擦により発生し得る車体を減速させる力の最大値、即ち、前輪側(前2輪)に働くロックが発生しない範囲内の制動力の上限値に相当する。従って、回生制動対象車輪に対するABS制御実行中において回生制動力Fregを係る限界回生制動力Freglimit以下に制限すれば、回生制動力FregがABS制御に悪影響を与えることがない。
【0124】
上述した図7に示したABS制御が作動する例では、時刻tA以降、回生制動力Fregは上記許容最大回生制動力Fregmaxと上記限界回生制動力Freglimitのうち小さい方の値を超える場合に同小さい方の値に制限されるから、図7に実線で示すように変化する。なお、図7において回生制動力Fregが限界回生制動力Freglimitと等しい値に制御されている間(補填制動力Fcompにおける配分が調整されている間)、リニア弁差圧分Fvalは値(Fcomp1−Freglimit)に制御されることになる。
【0125】
このように、限界回生制動力Freglimitは、「上記パターンをもって変化する値」よりも大きくなることはない。従って、このABS制御により液圧制動力を調整することで、前輪側(前2輪)の全制動力が、時刻tA以降、時刻t4までの間に亘って、図7に示すパターンをもって適切に変化し得る。この結果、ABS制御に悪影響を与えることなく或る程度の電気エネルギーをバッテリBに回収することができる。
【0126】
以上のように、上記(1)式(即ち、(3)式)にて限界回生制動力Freglimit(>0)を取得する手段が限界回生制動力取得手段に相当する。また、このように、ABS制御実行中において補填制動力Fcompにおける回生制動力Fregの配分を変更・調整する手段が回生制動力調整手段に相当する。
【0127】
なお、本装置は、回生制動対象車輪がABS対象車輪になる場合のみならず、非回生制動対象車輪(本例では、後2輪)のみがABS対象車輪になる場合にも、回生制動力Fregを、上記許容最大回生制動力Fregmaxと上記限界回生制動力Freglimitのうち小さい方の値以下に制限する。
【0128】
これは、後2輪のみに対してABS制御が実行される状況下ではその直後において前2輪に対してもABS制御が開始される可能性が非常に高いこと、並びに、制御の遅れ、インバータIの遅れ等があること等に基づく。即ち、上述したように、後2輪のみに対してABS制御が実行されている段階から予め回生制動力Fregを限界回生制動力Freglimit以下に制限しておくことは、前2輪に対してABS制御がその後に開始された場合に回生制動力Fregが前2輪に対するABS制御に対して与える悪影響をより確実に除去できるからである。
【0129】
(実際の作動)
次に、回生制動対象車輪(即ち、特定の車輪。本例では、前2輪。)がABS対象車輪になる場合のみならず、非回生制動対象車輪(本例では、後2輪)のみがABS対象車輪になる場合にも(即ち、何れの車輪がABS対象車輪になる場合でも)、回生制動力Fregが、上記許容最大回生制動力Fregmaxと上記限界回生制動力Freglimitのうち小さい方の値以下に制限される場合における、本発明の実施形態に係る車両用ブレーキ装置10の実際の作動について、ブレーキ制御ECU50(のCPU)が実行するルーチンをフローチャートにより示した図8、及び図9とHV制御ECU60(のCPU)が実行するルーチンをフローチャートにより示した図10、及び図11とを参照しながら説明する。
【0130】
ブレーキ制御ECU50は、図8に示したABS制御の開始・終了判定、及びABS制御を行うルーチンを所定時間(実行間隔時間Δt。例えば、6msec)の経過毎に繰り返し実行している。従って、所定のタイミングになると、ブレーキ制御ECU50はステップ800から処理を開始し、ステップ805に進んで、車輪**の現時点での車輪速度(車輪**の外周の速度)Vw**をそれぞれ算出する。具体的には、ブレーキ制御ECU50は車輪速度センサ81**の出力値の変動周波数に基づいて車輪速度Vw**をそれぞれ算出する。
【0131】
次いで、ブレーキ制御ECU50はステップ810に進み、推定車体速度Vsoを上記求めた車輪速度Vw**のうちの最大値に設定する。続いて、ブレーキ制御ECU50はステップ815に進んで、上記求めた車輪速度Vw**を時間微分することで車輪**の現時点での車輪減速度DVw**をそれぞれ求める。
【0132】
次に、ブレーキ制御ECU50は、ステップ820に進み、車輪**についてABS制御実行フラグABS**の値が「0」であるか否かを判定する。ここで、ABS制御実行フラグABS**は、その値が「1」のとき車輪**についてABS制御実行中であることを示し、その値が「0」のとき車輪**についてABS制御が実行されていないことを示す。
【0133】
いま、車輪**についてABS制御が実行されておらず、且つ、車輪**について後述するABS制御開始条件が成立していないものとすると、ブレーキ制御ECU50は、ステップ820にて「Yes」と判定してステップ825に進み、車輪**についてABS制御開始条件が成立しているか否かを判定する。このABS制御開始条件は、例えば、ブレーキペダル踏力Fpが「0」より大きく、且つ、推定車体速度Vsoから車輪速度Vw**を減じた値が所定値以上であって、且つ、車輪減速度DVw**が所定値以上である場合に成立する。
【0134】
現時点では、ABS制御開始条件が成立していないから、ブレーキ制御ECU50はステップ825にて「No」と判定してステップ895に直ちに進んで本ルーチンを一旦終了する。以降、ブレーキ制御ECU50は、ABS制御開始条件が成立するまでの間、ステップ805〜825の処理を繰り返し実行する。これにより、ABS制御実行フラグABSの値は「0」に維持される。
【0135】
また、ブレーキ制御ECU50は、図9に示した液圧制動力の制御を行うルーチンを所定時間(実行間隔時間Δt。例えば、6msec)の経過毎に繰り返し実行している。従って、所定のタイミングになると、ブレーキ制御ECU50はステップ900から処理を開始し、ステップ905に進んで、ブレーキペダル踏力センサ83から得られる現時点でのブレーキペダル踏力Fpが「0」より大きいか否か(即ち、ブレーキペダルBPが操作されているか否か)を判定する。
【0136】
いま、ブレーキペダルBPが操作されているものとすると、ブレーキ制御ECU50はステップ905にて「Yes」と判定してステップ910に進み、上記得られたブレーキペダル踏力Fpと、Fpを引数とする要求回生制動力Fregt(即ち、補填制動力Fcomp)を求めるためのテーブルMapFregt(Fp)とに基づいて要求回生制動力Fregtを決定する。これにより、要求回生制動力Fregtは、図4に示したブレーキペダル踏力Fpに対する補填制動力Fcompと等しい値に設定される。
【0137】
次に、ブレーキ制御ECU50はステップ915に進み、上述したステップ910にて決定した要求回生制動力Fregtの値をCAN通信によりHV制御ECU60へ送信し、続くステップ920にてHV制御ECU60により後述するルーチンにて計算されている実回生制動力Fregactの最新値をCAN通信により受信する。
【0138】
続いて、ブレーキ制御ECU50はステップ925に進み、ステップ910にて決定した要求回生制動力Fregtから上記受信した実回生制動力Fregactを減じることで回生制動力不足分ΔFregを求める。
【0139】
次いで、ブレーキ制御ECU50はステップ930に進んで、上記求めた回生制動力不足分ΔFregと、ΔFregを引数とする指令差圧ΔPdを求めるための関数funcΔPd(ΔFreg)とに基づいて前輪側指令差圧ΔPdfを求める。なお、上述のごとく、後輪側指令差圧ΔPdrは「0」に維持される。これにより、前輪側指令差圧ΔPdfは、リニア弁差圧分Fvalを上記求めた回生制動力不足分ΔFregと等しくさせるための値に設定される。
【0140】
そして、ブレーキ制御ECU50はステップ935に進み、リニア弁差圧ΔP1が上記求めた前輪側指令差圧ΔPdfと一致するようにモータMT、及びリニア電磁弁PC1を制御する指示を行い、ステップ995に進んで本ルーチンを一旦終了する。この結果、リニア弁差圧ΔP1が、前輪側指令差圧ΔPdfと一致するように制御される。なお、上述のごとく、リニア弁差圧ΔP2は「0」に維持される。
【0141】
一方、いま、ブレーキペダルBPが操作されていないものとすると、ブレーキ制御ECU50はステップ905に進んだとき「No」と判定してステップ940に進み、前輪側指令差圧ΔPdfを「0」に設定し、上述したステップ935の処理を行う。これにより、リニア弁差圧ΔP1,ΔP2が共に「0」に設定されるから、リニア弁差圧分Fvalが「0」となる。また、この場合、後述するように実回生制動力Fregactも「0」に設定されるから、補填制動力Fcompが「0」になる。従って、全制動力は「0」となる。
【0142】
他方、HV制御ECU60は、図10に示した回生制動力の制御を行うルーチンを所定時間(実行間隔時間Δt。例えば、6msec)の経過毎に繰り返し実行している。従って、所定のタイミングになると、HV制御ECU60はステップ1000から処理を開始し、ステップ1005に進んで上述したステップ905と同じ処理を行う。
【0143】
いま、ブレーキペダルBPが操作されているものとすると、HV制御ECU60はステップ1005にて「Yes」と判定してステップ1010に進み、先のステップ915の処理によりブレーキ制御ECU50から送信されている要求回生制動力Fregtの値をCAN通信により受信する。次いで、HV制御ECU60は、ステップ1015に進み、先のステップ810にてブレーキ制御ECU50により求めている推定車体速度Vsoと、バッテリECUから得られる上記SOCと、VsoとSOCとを引数とする許容最大回生制動力Fregmaxを求めるためのテーブルMapFregmaxとに基づいて許容最大回生制動力Fregmaxを決定する。
【0144】
次に、HV制御ECU60は、ステップ1020を経由して図11に示した限界回生制動力Freglimitの算出を行うルーチンを実行する。即ち、HV制御ECU60は、ステップ1100からステップ1105に進むと、ABS制御実行フラグABS**の値が「1」となる車輪が存在するか否か(即ち、ABS制御が実行されている車輪があるか否か)を判定する。
【0145】
現時点では、何れの車輪に対してもABS制御が実行されていないから、HV制御ECU60は、ステップ1105にて「No」と判定してステップ1120に進み、限界回生制動力Freglimitの値を「∞」に設定した後、ステップ1195を経由して図10のステップ1025に進む。これにより、限界回生制動力Freglimitの値は先のステップ1015にて決定されている有限値である許容最大回生制動力Fregmaxよりも必ず大きくなる。
【0146】
HV制御ECU60は、ステップ1025に進むと、回生制動力上限値Fregupperを、上記許容最大回生制動力Fregmaxと上記限界回生制動力Freglimit(現時点では、∞)のうち小さい方の値に設定する。現時点では、回生制動力上限値Fregupperは、許容最大回生制動力Fregmaxの値に設定される。
【0147】
続いて、HV制御ECU60は、ステップ1030に進み、上記受信した要求回生制動力Fregtが上記回生制動力上限値Fregupperよりも大きいか否かを判定し、「Yes」と判定する場合、ステップ1035に進んで実回生制動力Fregactを回生制動力上限値Fregupperと等しい値に設定する。一方、「No」と判定する場合、HV制御ECU60は、ステップ1040に進んで実回生制動力Fregactを要求回生制動力Fregtと等しい値に設定する。これにより、実回生制動力Fregactが回生制動力上限値Fregupperを超えない値に設定される。現時点では、実回生制動力Fregactが許容最大回生制動力Fregmaxを超えない値に設定される。
【0148】
次いで、HV制御ECU60はステップ1045に進み、CAN通信により上記求めた実回生制動力Fregactの値をブレーキ制御ECU50へ送信する。このようにして送信される実回生制動力Fregactの値が先のステップ920にてブレーキ制御ECU50にて受信されることになる。
【0149】
そして、HV制御ECU60はステップ1050に進んで、回生制動力Fregが実回生制動力Fregactと一致するようにインバータIを介してモータMを制御する指示をインバータIに対して行った後、ステップ1095に進んで本ルーチンを一旦終了する。これにより、発電機としてのモータMの発電抵抗に基づく回生制動力Fregが実回生制動力Fregactに一致するように制御される。
【0150】
一方、いま、ブレーキペダルBPが操作されていないものとすると、HV制御ECU60はステップ1005に進んだとき「No」と判定してステップ1055に進み、実回生制動力Fregactを「0」に設定し、上述したステップ1045、1050の処理を行う。これにより、回生制動力Fregが「0」になり、また、この場合、上述したようにリニア弁差圧分Fvalも「0」となるから、全制動力は「0」になる。
【0151】
次に、この状態にて、車輪**についてABS制御開始条件が成立する場合について説明する。この場合、図8のルーチンを繰り返し実行しているブレーキ制御ECU50は、ステップ825に進んだとき「Yes」と判定してステップ830に進み、ABS制御実行フラグABS**の値を「0」から「1」に変更する。続いて、ブレーキ制御ECU50はステップ835に進んで、車輪**についてABS制御を開始する。
【0152】
以降、ABS制御実行フラグABS**の値は「1」になっているから、車輪**についてブレーキ制御ECU50はステップ820に進んだとき「No」と判定してステップ840に進むようになる。ブレーキ制御ECU50はステップ840に進むと、車輪**についてABS制御終了条件が成立しているか否かを判定する。このABS制御終了条件は、例えば、ブレーキペダル踏力Fpが「0」となった場合、推定車体速度Vsoが所定の極低速度以下となった場合、或いは、「ABS制御の対象となっている全ての車輪について増圧制御がなされている状態」の継続時間が所定時間を超えた場合に成立する。
【0153】
現時点では、車輪**についてABS制御開始条件が成立した直後であってABS制御終了条件が成立していない。従って、ブレーキ制御ECU50はステップ840にて「No」と判定してステップ845に進み、車輪**についてABS制御を継続するとともに、ステップ895に進んで本ルーチンを一旦終了する。以降、ブレーキ制御ECU50は、車輪**についてABS制御終了条件が成立するまでの間、ステップ840にて繰り返し「No」と判定する。これにより、車輪**についてABS制御が継続されるとともに、ABS制御実行フラグABS**の値は「1」に維持される。
【0154】
このように、車輪**についてABS制御が開始された直後であってABS制御実行フラグABS**の値が「0」から「1」に変更されると、図10のルーチンを繰り返し実行しているHV制御ECU60はステップ1020を経由して図11のステップ1105に進んだとき「Yes」と判定してステップ1110に進むようになる。
【0155】
HV制御ECU60はステップ1110に進むと、前後加速度センサ85から得られる現時点での車体減速度Gxを重力加速度gで除することで現時点での路面摩擦係数μを求める。そして、HV制御ECU60は、ステップ1115に進み、上記求めた路面摩擦係数μと、上記(3)式とに基づいて限界回生制動力Freglimit(>0)を求めるようになる。
【0156】
この結果、何れかの車輪についてABS制御が実行されている間、図10のステップ1025の処理にて、回生制動力上限値Fregupperが、ステップ1115にて決定されている限界回生制動力Freglimitと、ステップ1015にて求められている許容最大回生制動力Fregmaxのうち小さい方の値に設定されるようになる。
【0157】
これにより、ステップ1030〜1040の処理により、実回生制動力Fregact(即ち、回生制動力Freg)が、ステップ1115にて決定されている限界回生制動力Freglimitと、ステップ1015にて求められている許容最大回生制動力Fregmaxのうち小さい方の値以下に制限されることになる。
【0158】
次に、この状態にて、車輪**についてABS制御終了条件が成立する場合について説明する。この場合、図8のルーチンを繰り返し実行しているブレーキ制御ECU50は、ステップ840に進んだとき「Yes」と判定してステップ850に進み、ABS制御実行フラグABS**の値を「1」から「0」に変更する。続いて、ブレーキ制御ECU50はステップ855に進んで、車輪**についてABS制御を終了させる。
【0159】
以降、ABS制御実行フラグABS**の値は「0」になっているから、ブレーキ制御ECU50はステップ820に進んだとき「Yes」と判定してステップ825に進み、車輪**についてABS制御開始条件が成立したか否かを再びモニタするようになる。
【0160】
また、これにより、何れの車輪に対してもABS制御が実行されなくなったものとすると、HV制御ECU60は図11のステップ1105に進んだとき「No」と判定してステップ1120に進むようになり、限界回生制動力Freglimitを再び「∞」に設定するようになる。
【0161】
これにより、実回生制動力Fregact(従って、回生制動力Freg)が上記限界回生制動力Freglimit以下に制限されることがなくなり、再び、回生制動力Fregが許容最大回生制動力Fregmaxを超えない値に設定されるようになる。
【0162】
以上、説明したように、本発明の実施形態に係る車両用ブレーキ(制御)装置によれば、前輪側の制動力は、VB液圧分Fvbのうちの前輪側への配分(前輪側VB液圧分Fvbf)とリニア弁差圧分Fval(リニア弁差圧ΔP1に対する液圧制動力の増加量。前輪側の加圧液圧制動力)からなる液圧制動力(Fvbf+Fval)と、回生制動力Fregとにより制御される。後輪側の制動力は、VB液圧分Fvbのうちの後輪側への配分(後輪側VB液圧分Fvbr)のみからなる液圧制動力(Fvbr)のみにより制御される。このように回生協調ブレーキ制御が実行されて、ブレーキペダル踏力Fpに対する全制動力(=VB液圧分Fvb+補填制動力Fcomp(=Fval+Freg))の特性が図4の実線Aに示した目標特性と一致せしめられる。
【0163】
また、この実施形態は、ABS制御が実行されていない場合、回生制動力Fregを、許容される回生制動力の最大値である許容最大回生制動力Fregmaxのみを超えないように設定する。一方、何れかの車輪についてABS制御が開始されると、ABS制御実行中において回生制動力Fregを、上記許容最大回生制動力Fregmaxと限界回生制動力Freglimitのうち小さい方の値を超えないように設定する。
【0164】
ここで、限界回生制動力Freglimitは、上記(3)式(Freglimit=μ・Wf)に従って決定される値であって、回生制動対象車輪である前2輪に働いた場合に前2輪にロックが発生しない範囲内の制動力の上限値に設定されている。従って、回生制動対象車輪である前輪に対してABS制御が実行されている場合においては、ABS制御に悪影響を与えることなく或る程度の電気エネルギーをバッテリBに回収することができる。或いは、限界回生制動力Freglimitは、上記(3)式(Freglimit=μ・Wf)に従って決定される値であって、回生制動対象車輪である前2輪に単独で働いたと仮定した場合に前2輪にロックが発生しない範囲内の制動力の上限値に設定されてもよい。
【0165】
本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、上記実施形態においては、リニア弁差圧分Fvalは、リニア弁差圧ΔP1に基づいて前輪側(前2輪)にのみ働くように(即ち、リニア弁差圧ΔP2を「0」に維持するように)構成されているが、リニア弁差圧分Fvalを、リニア弁差圧ΔP1,ΔP2に基づいて前輪側(前2輪)、及び後輪側(後2輪)にそれぞれ働くように構成してもよい。この場合、リニア弁差圧ΔP1,ΔP2を同じ値に設定してもよいし、リニア弁差圧ΔP1,ΔP2を走行状態等に応じた所定の比率をもって配分してもよい。
【0166】
また、上記実施形態においては、限界回生制動力Freglimitを、路面摩擦係数μに基づいて上記(3)式に従って求めるように構成されているが、路面摩擦係数μと限界回生制動力Freglimitとの関係を規定するテーブル(マップ)を予め作製しておき、同テーブルと、路面摩擦係数μとに基づいて限界回生制動力Freglimitを求めるように構成してもよい。
【0167】
この場合、係るテーブルは、路面摩擦係数μの値が大きくなるほど限界回生制動力Freglimitの値(テーブル検索値)がより大きい値に設定されるように作製される。例えば、路面摩擦係数μの値を3つの区分(高μ、中μ、低μ)に分類し、それぞれの区分に対応する限界回生制動力Freglimitの値(テーブル検索値)をKGH,KGM,KGLとする場合、「KGH≧KGM≧KGL」の関係が成立するようにKGH,KGM,KGLが決定される。ここにおいて、高μに対応する値KGMは∞であってもよい。また、低μに対応する値KGLは「0」であってもよい。
【0168】
また、上記実施形態においては、非回生制動対象車輪(本例では、後2輪)のみがABS対象車輪になる場合にも、回生制動力Fregを、上記許容最大回生制動力Fregmaxと上記限界回生制動力Freglimitのうち小さい方の値以下に制限するように構成されているが、非回生制動対象車輪のみがABS対象車輪になる場合、回生制動力Fregを、ABS制御非作動時と同様に、上記許容最大回生制動力Fregmax以下に制限するように構成してもよい。
【0169】
また、上記実施形態においては、限界回生制動力Freglimitの計算に必要な路面摩擦係数μを取得するために必要な車体減速度を、前後加速度センサ85から検出するように構成されているが、図8のステップ810にて計算されている推定車体速度Vsoを時間微分することで車体減速度を計算するように構成してもよい。また、路面摩擦係数μを、車両の所定位置に取り付けられたカメラにより撮影・取得された路面の画像を画像処理することで公知の手法により取得するように構成してもよい。更には、路面摩擦係数μを、駆動輪の駆動力と、駆動輪のスリップ率Sと、μ(路面摩擦係数)−S(スリップ率)特性を規定するテーブル(マップ)と、に基づいて公知の手法により取得するように構成してもよい。これらの手法によれば、ABS制御開始前から路面摩擦係数μが取得され得る。
【0170】
また、上記実施形態においては、路面摩擦係数μを取得するために必要な車体減速度の値をABS制御実行中において逐次更新し、これに伴って路面摩擦係数μの値(従って、限界回生制動力Freglimitの値)を逐次更新していくように構成されているが、ABS制御開始時点にて取得された車体減速度の値に基づいて路面摩擦係数μの値(従って、限界回生制動力Freglimitの値)を計算するように構成してよい。この場合、ABS制御実行中に亘って限界回生制動力Freglimitの値がABS制御開始時点での車体減速度の値に基づく一定値に設定される。
【0171】
また、上記実施形態は、回生制動力Fregが前輪側に働く車両に適用されているが、回生制動力Fregが後輪側に働く車両に適用されてもよい。車体が減速している場合、後輪側(後2輪)に作用する荷重は、後輪側(後2輪)の静荷重Wrstableから上記動荷重分(μ・W・H/L)を減じた値となるから、この場合、限界回生制動力Freglimitは、下記(4)式に従って求めることができる。
【0172】
Freglimit=μ・(Wrstable−(μ・W・H/L)) ・・・(4)
【0173】
また、回生制動力が前輪側にも後輪側にも働く車両に適用される場合、前輪側の回生制動力を上記(3)式に従って求められる限界回生制動力の値を超えないように調整するとともに、後輪側の回生制動力を上記(4)式に従って求められる限界回生制動力の値を超えないように調整することが好ましい。
【0174】
また、上記実施形態は、前後配管を備えた車両に適用されているが、クロス配管を備えた車両に適用されてもよい。
【符号の説明】
【0175】
10…車両用ブレーキ装置、20…ハイブリッドシステム、30…バキュームブースタ液圧発生装置、40…液圧制動力制御装置、50…ブレーキ制御ECU、60…ハイブリッド制御ECU、81**…車輪速度センサ、83…ブレーキペダル踏力センサ、85…前後加速度センサ、E/G…エンジン、M…モータ、P…動力分割機構、I…インバータ、B…バッテリ、HP1,HP2…液圧ポンプ、PC1,PC2…リニア電磁弁
【特許請求の範囲】
【請求項1】
動力源として特定の車輪を駆動するモータを備えた車両に適用される車両用ブレーキ装置であって、
運転者によるブレーキ操作部材の操作とは独立して前記車両の車輪に働く摩擦制動力を車輪毎に制御可能な摩擦制動力制御手段と、
前記特定の車輪に働く前記モータによる回生制動力を制御する回生制動力制御手段と、
前記車両の車体前後方向の加速度を検出する前後加速度センサと、
前記車両が走行している路面と同車両のタイヤとの間の摩擦係数である路面摩擦係数を取得する路面摩擦係数取得手段と、
を備えた車両用ブレーキ装置に適用され、
前記摩擦制動力と前記回生制動力の和である全制動力の前記ブレーキ操作部材の操作に対する特性が予め設定された目標特性に一致するように、前記摩擦制動力制御手段と前記回生制動力制御手段とを制御して前記摩擦制動力と前記回生制動力との割合を同ブレーキ操作部材の操作に応じて調整する回生協調ブレーキ制御手段と、
前記運転者によるブレーキ操作部材の操作時において前記車輪にロックが発生する傾向がある場合に前記回生協調ブレーキ制御手段により調整されている同車輪に働く前記摩擦制動力を前記摩擦動力制御手段により更に調整して同車輪にロックが発生することを抑制するアンチスキッド制御を車輪毎に実行するアンチスキッド制御手段と、
を備えた車両用ブレーキ制御装置であって、
前記特定の車輪に働いた場合に同特定の車輪にロックが発生しない範囲内の制動力の値であってゼロより大きい値を限界回生制動力として取得する限界回生制動力取得手段と、
前記アンチスキッド制御が前記特定の車輪に対して実行されている場合、前記回生制動力が前記限界回生制動力を超えないように前記回生協調ブレーキ制御手段に前記回生制動力を調整させる回生制動力調整手段と、
を更に備え、
前記路面摩擦係数取得手段は、
前記アンチスキッド制御の開始時点において前記前後加速度センサにより検出された前後加速度を重力加速度で除することによって前記アンチスキッド制御の開始時点での路面摩擦係数を取得し、
前記限界回生制動力取得手段は、前記取得されたアンチスキッド制御の開始時点での路面摩擦係数に基づいて、前記限界回生制動力を決定するように構成された車両用ブレーキ制御装置。
【請求項2】
動力源として特定の車輪を駆動するモータを備えた車両に適用される車両用ブレーキ装置であって、
運転者によるブレーキ操作部材の操作とは独立して前記車両の車輪に働く摩擦制動力を車輪毎に制御可能な摩擦制動力制御手段と、
前記特定の車輪に働く前記モータによる回生制動力を制御する回生制動力制御手段と、
前記車両の車体前後方向の加速度を検出する前後加速度センサと、
前記車両が走行している路面と同車両のタイヤとの間の摩擦係数である路面摩擦係数を取得する路面摩擦係数取得手段と、
を備えた車両用ブレーキ装置に適用され、
前記摩擦制動力と前記回生制動力の和である全制動力の前記ブレーキ操作部材の操作に対する特性が予め設定された目標特性に一致するように、前記摩擦制動力制御手段と前記回生制動力制御手段とを制御して前記摩擦制動力と前記回生制動力との割合を同ブレーキ操作部材の操作に応じて調整する回生協調ブレーキ制御手段と、
前記運転者によるブレーキ操作部材の操作時において前記車輪にロックが発生する傾向がある場合に前記回生協調ブレーキ制御手段により調整されている同車輪に働く前記摩擦制動力を前記摩擦動力制御手段により更に調整して同車輪にロックが発生することを抑制するアンチスキッド制御を車輪毎に実行するアンチスキッド制御手段と、
を備えた車両用ブレーキ制御装置であって、
前記特定の車輪に単独で働いたと仮定した場合に同特定の車輪にロックが発生しない範囲内の制動力の値であってゼロより大きい値を限界回生制動力として取得する限界回生制動力取得手段と、
前記アンチスキッド制御が前記特定の車輪に対して実行されている場合、前記回生制動力が前記限界回生制動力を超えないように前記回生協調ブレーキ制御手段に前記回生制動力を調整させる回生制動力調整手段と、
を更に備え、
前記路面摩擦係数取得手段は、
前記アンチスキッド制御の開始時点において前記前後加速度センサにより検出された前後加速度を重力加速度で除することによって前記アンチスキッド制御の開始時点での路面摩擦係数を取得し、
前記限界回生制動力取得手段は、前記取得されたアンチスキッド制御の開始時点での路面摩擦係数に基づいて、前記限界回生制動力を決定するように構成された車両用ブレーキ制御装置。
【請求項3】
請求項1又は請求項2に記載の車両用ブレーキ制御装置であって、
許容される前記回生制動力の最大値である許容最大回生制動力を前記車両の状態に応じて決定する許容最大回生制動力決定手段を更に備え、
前記回生協調ブレーキ制御手段は、
前記回生制動力が前記許容最大回生制動力を超えないように前記摩擦制動力と前記回生制動力とを同ブレーキ操作部材の操作に応じて調整するように構成され、
前記回生制動力調整手段は、
前記アンチスキッド制御が前記特定の車輪に対して実行されている場合、前記回生制動力が前記限界回生制動力と前記許容最大回生制動力のうち小さい方の値を超えないように前記回生協調ブレーキ制御手段に前記回生制動力を調整させるように構成された車両用ブレーキ制御装置。
【請求項4】
請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載の車両用ブレーキ制御装置において、
前記回生制動力調整手段は、
前記アンチスキッド制御が前記特定の車輪以外の車輪のみに対して実行されている場合であっても、前記回生制動力が前記限界回生制動力を超えないように前記回生協調ブレーキ制御手段に前記回生制動力を調整させるように構成された車両用ブレーキ制御装置。
【請求項5】
動力源として特定の車輪を駆動するモータを備えた車両に適用される車両用ブレーキ装置であって、
運転者によるブレーキ操作部材の操作とは独立して前記車両の車輪に働く摩擦制動力を車輪毎に制御可能な摩擦制動力制御手段と、
前記特定の車輪に働く前記モータによる回生制動力を制御する回生制動力制御手段と、
前記車両の車体前後方向の加速度を検出する前後加速度センサと、
前記車両が走行している路面と同車両のタイヤとの間の摩擦係数である路面摩擦係数を取得する路面摩擦係数取得手段と、
前記摩擦制動力と前記回生制動力の和である全制動力の前記ブレーキ操作部材の操作に対する特性が予め設定された目標特性に一致するように、前記摩擦制動力制御手段と前記回生制動力制御手段とを制御して前記摩擦制動力と前記回生制動力との配分を同ブレーキ操作部材の操作に応じて調整する回生協調ブレーキ制御手段と、
前記車輪にロックが発生する傾向がある場合に前記回生協調ブレーキ制御手段により調整されている同車輪に働く前記摩擦制動力を前記摩擦制動力制御手段により更に調整して同車輪にロックが発生することを抑制するアンチスキッド制御を車輪毎に実行するアンチスキッド制御手段と、
前記特定の車輪に働いた場合に同特定の車輪にロックが発生しない範囲内の制動力の値を限界回生制動力として取得する限界回生制動力取得手段と、
前記アンチスキッド制御が前記特定の車輪に対して実行されている場合、前記回生制動力が前記限界回生制動力を超えないように前記回生協調ブレーキ制御手段に前記回生制動力を調整させる回生制動力調整手段と、
を備え、
前記路面摩擦係数取得手段は、
前記アンチスキッド制御の開始時点において前記前後加速度センサにより検出された前後加速度を重力加速度で除することによって前記アンチスキッド制御の開始時点での路面摩擦係数を取得し、
前記限界回生制動力取得手段は、前記取得されたアンチスキッド制御の開始時点での路面摩擦係数に基づいて、前記限界回生制動力を決定するように構成された車両用ブレーキ装置。
【請求項6】
動力源として特定の車輪を駆動するモータを備えた車両に適用される車両用ブレーキ装置であって、
運転者によるブレーキ操作部材の操作とは独立して前記車両の車輪に働く摩擦制動力を車輪毎に制御可能な摩擦制動力制御手段と、
前記特定の車輪に働く前記モータによる回生制動力を制御する回生制動力制御手段と、
前記車両の車体前後方向の加速度を検出する前後加速度センサと、
前記車両が走行している路面と同車両のタイヤとの間の摩擦係数である路面摩擦係数を取得する路面摩擦係数取得手段と、
前記摩擦制動力と前記回生制動力の和である全制動力の前記ブレーキ操作部材の操作に対する特性が予め設定された目標特性に一致するように、前記摩擦制動力制御手段と前記回生制動力制御手段とを制御して前記摩擦制動力と前記回生制動力との配分を同ブレーキ操作部材の操作に応じて調整する回生協調ブレーキ制御手段と、
前記車輪にロックが発生する傾向がある場合に前記回生協調ブレーキ制御手段により調整されている同車輪に働く前記摩擦制動力を前記摩擦制動力制御手段により更に調整して同車輪にロックが発生することを抑制するアンチスキッド制御を車輪毎に実行するアンチスキッド制御手段と、
前記特定の車輪に単独で働いたと仮定した場合に同特定の車輪にロックが発生しない範囲内の制動力の値を限界回生制動力として取得する限界回生制動力取得手段と、
前記アンチスキッド制御が前記特定の車輪に対して実行されている場合、前記回生制動力が前記限界回生制動力を超えないように前記回生協調ブレーキ制御手段に前記回生制動力を調整させる回生制動力調整手段と、
を備え、
前記路面摩擦係数取得手段は、
前記アンチスキッド制御の開始時点において前記前後加速度センサにより検出された前後加速度を重力加速度で除することによって前記アンチスキッド制御の開始時点での路面摩擦係数を取得し、
前記限界回生制動力取得手段は、前記取得されたアンチスキッド制御の開始時点での路面摩擦係数に基づいて、前記限界回生制動力を決定するように構成された車両用ブレーキ装置。
【請求項7】
動力源として特定の車輪を駆動するモータを備えた車両に適用される車両用ブレーキ装置であって、
運転者によるブレーキ操作部材の操作とは独立して前記車両の車輪に働く摩擦制動力を車輪毎に制御可能な摩擦制動力制御手段と、
前記特定の車輪に働く前記モータによる回生制動力を制御する回生制動力制御手段と、
前記車両の車体前後方向の加速度を検出する前後加速度センサと、
前記車両が走行している路面と同車両のタイヤとの間の摩擦係数である路面摩擦係数を取得する路面摩擦係数取得手段と、
を備えた車両用ブレーキ装置に適用される車両用ブレーキ制御用プログラムであって、
前記摩擦制動力と前記回生制動力の和である全制動力の前記ブレーキ操作部材の操作に対する特性が予め設定された目標特性に一致するように、前記摩擦制動力制御手段と前記回生制動力制御手段とを制御して前記摩擦制動力と前記回生制動力との割合を同ブレーキ操作部材の操作に応じて調整する回生協調ブレーキ制御ステップと、
前記車輪にロックが発生する傾向がある場合に前記回生協調ブレーキ制御ステップにより調整されている同車輪に働く前記摩擦制動力を前記摩擦制動力制御手段により更に調整して同車輪にロックが発生することを抑制するアンチスキッド制御を車輪毎に実行するアンチスキッド制御ステップと、
前記特定の車輪に働いた場合に同特定の車輪にロックが発生しない範囲内の制動力の値を限界回生制動力として取得する限界回生制動力取得ステップと、
前記アンチスキッド制御が前記特定の車輪に対して実行されている場合、前記回生制動力が前記限界回生制動力を超えないように前記回生制動力を調整する回生制動力調整ステップと、
を備え、
前記路面摩擦係数取得手段は、
前記アンチスキッド制御の開始時点において前記前後加速度センサにより検出された前後加速度を重力加速度で除することによって前記アンチスキッド制御の開始時点での路面摩擦係数を取得し、
前記限界回生制動力取得ステップは、前記取得されたアンチスキッド制御の開始時点での路面摩擦係数に基づいて、前記限界回生制動力を決定するように構成された車両用ブレーキ制御用プログラム。
【請求項8】
動力源として特定の車輪を駆動するモータを備えた車両に適用される車両用ブレーキ装置であって、
運転者によるブレーキ操作部材の操作とは独立して前記車両の車輪に働く摩擦制動力を車輪毎に制御可能な摩擦制動力制御手段と、
前記特定の車輪に働く前記モータによる回生制動力を制御する回生制動力制御手段と、
前記車両の車体前後方向の加速度を検出する前後加速度センサと、
前記車両が走行している路面と同車両のタイヤとの間の摩擦係数である路面摩擦係数を取得する路面摩擦係数取得手段と、
を備えた車両用ブレーキ装置に適用される車両用ブレーキ制御用プログラムであって、
前記摩擦制動力と前記回生制動力の和である全制動力の前記ブレーキ操作部材の操作に対する特性が予め設定された目標特性に一致するように、前記摩擦制動力制御手段と前記回生制動力制御手段とを制御して前記摩擦制動力と前記回生制動力との割合を同ブレーキ操作部材の操作に応じて調整する回生協調ブレーキ制御ステップと、
前記車輪にロックが発生する傾向がある場合に前記回生協調ブレーキ制御ステップにより調整されている同車輪に働く前記摩擦制動力を前記摩擦制動力制御手段により更に調整して同車輪にロックが発生することを抑制するアンチスキッド制御を車輪毎に実行するアンチスキッド制御ステップと、
前記特定の車輪に単独で働いたと仮定した場合に同特定の車輪にロックが発生しない範囲内の制動力の値を限界回生制動力として取得する限界回生制動力取得ステップと、
前記アンチスキッド制御が前記特定の車輪に対して実行されている場合、前記回生制動力が前記限界回生制動力を超えないように前記回生制動力を調整する回生制動力調整ステップと、
を備え、
前記路面摩擦係数取得手段は、
前記アンチスキッド制御の開始時点において前記前後加速度センサにより検出された前後加速度を重力加速度で除することによって前記アンチスキッド制御の開始時点での路面摩擦係数を取得し、
前記限界回生制動力取得ステップは、前記取得されたアンチスキッド制御の開始時点での路面摩擦係数に基づいて、前記限界回生制動力を決定するように構成された車両用ブレーキ制御用プログラム。
【請求項1】
動力源として特定の車輪を駆動するモータを備えた車両に適用される車両用ブレーキ装置であって、
運転者によるブレーキ操作部材の操作とは独立して前記車両の車輪に働く摩擦制動力を車輪毎に制御可能な摩擦制動力制御手段と、
前記特定の車輪に働く前記モータによる回生制動力を制御する回生制動力制御手段と、
前記車両の車体前後方向の加速度を検出する前後加速度センサと、
前記車両が走行している路面と同車両のタイヤとの間の摩擦係数である路面摩擦係数を取得する路面摩擦係数取得手段と、
を備えた車両用ブレーキ装置に適用され、
前記摩擦制動力と前記回生制動力の和である全制動力の前記ブレーキ操作部材の操作に対する特性が予め設定された目標特性に一致するように、前記摩擦制動力制御手段と前記回生制動力制御手段とを制御して前記摩擦制動力と前記回生制動力との割合を同ブレーキ操作部材の操作に応じて調整する回生協調ブレーキ制御手段と、
前記運転者によるブレーキ操作部材の操作時において前記車輪にロックが発生する傾向がある場合に前記回生協調ブレーキ制御手段により調整されている同車輪に働く前記摩擦制動力を前記摩擦動力制御手段により更に調整して同車輪にロックが発生することを抑制するアンチスキッド制御を車輪毎に実行するアンチスキッド制御手段と、
を備えた車両用ブレーキ制御装置であって、
前記特定の車輪に働いた場合に同特定の車輪にロックが発生しない範囲内の制動力の値であってゼロより大きい値を限界回生制動力として取得する限界回生制動力取得手段と、
前記アンチスキッド制御が前記特定の車輪に対して実行されている場合、前記回生制動力が前記限界回生制動力を超えないように前記回生協調ブレーキ制御手段に前記回生制動力を調整させる回生制動力調整手段と、
を更に備え、
前記路面摩擦係数取得手段は、
前記アンチスキッド制御の開始時点において前記前後加速度センサにより検出された前後加速度を重力加速度で除することによって前記アンチスキッド制御の開始時点での路面摩擦係数を取得し、
前記限界回生制動力取得手段は、前記取得されたアンチスキッド制御の開始時点での路面摩擦係数に基づいて、前記限界回生制動力を決定するように構成された車両用ブレーキ制御装置。
【請求項2】
動力源として特定の車輪を駆動するモータを備えた車両に適用される車両用ブレーキ装置であって、
運転者によるブレーキ操作部材の操作とは独立して前記車両の車輪に働く摩擦制動力を車輪毎に制御可能な摩擦制動力制御手段と、
前記特定の車輪に働く前記モータによる回生制動力を制御する回生制動力制御手段と、
前記車両の車体前後方向の加速度を検出する前後加速度センサと、
前記車両が走行している路面と同車両のタイヤとの間の摩擦係数である路面摩擦係数を取得する路面摩擦係数取得手段と、
を備えた車両用ブレーキ装置に適用され、
前記摩擦制動力と前記回生制動力の和である全制動力の前記ブレーキ操作部材の操作に対する特性が予め設定された目標特性に一致するように、前記摩擦制動力制御手段と前記回生制動力制御手段とを制御して前記摩擦制動力と前記回生制動力との割合を同ブレーキ操作部材の操作に応じて調整する回生協調ブレーキ制御手段と、
前記運転者によるブレーキ操作部材の操作時において前記車輪にロックが発生する傾向がある場合に前記回生協調ブレーキ制御手段により調整されている同車輪に働く前記摩擦制動力を前記摩擦動力制御手段により更に調整して同車輪にロックが発生することを抑制するアンチスキッド制御を車輪毎に実行するアンチスキッド制御手段と、
を備えた車両用ブレーキ制御装置であって、
前記特定の車輪に単独で働いたと仮定した場合に同特定の車輪にロックが発生しない範囲内の制動力の値であってゼロより大きい値を限界回生制動力として取得する限界回生制動力取得手段と、
前記アンチスキッド制御が前記特定の車輪に対して実行されている場合、前記回生制動力が前記限界回生制動力を超えないように前記回生協調ブレーキ制御手段に前記回生制動力を調整させる回生制動力調整手段と、
を更に備え、
前記路面摩擦係数取得手段は、
前記アンチスキッド制御の開始時点において前記前後加速度センサにより検出された前後加速度を重力加速度で除することによって前記アンチスキッド制御の開始時点での路面摩擦係数を取得し、
前記限界回生制動力取得手段は、前記取得されたアンチスキッド制御の開始時点での路面摩擦係数に基づいて、前記限界回生制動力を決定するように構成された車両用ブレーキ制御装置。
【請求項3】
請求項1又は請求項2に記載の車両用ブレーキ制御装置であって、
許容される前記回生制動力の最大値である許容最大回生制動力を前記車両の状態に応じて決定する許容最大回生制動力決定手段を更に備え、
前記回生協調ブレーキ制御手段は、
前記回生制動力が前記許容最大回生制動力を超えないように前記摩擦制動力と前記回生制動力とを同ブレーキ操作部材の操作に応じて調整するように構成され、
前記回生制動力調整手段は、
前記アンチスキッド制御が前記特定の車輪に対して実行されている場合、前記回生制動力が前記限界回生制動力と前記許容最大回生制動力のうち小さい方の値を超えないように前記回生協調ブレーキ制御手段に前記回生制動力を調整させるように構成された車両用ブレーキ制御装置。
【請求項4】
請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載の車両用ブレーキ制御装置において、
前記回生制動力調整手段は、
前記アンチスキッド制御が前記特定の車輪以外の車輪のみに対して実行されている場合であっても、前記回生制動力が前記限界回生制動力を超えないように前記回生協調ブレーキ制御手段に前記回生制動力を調整させるように構成された車両用ブレーキ制御装置。
【請求項5】
動力源として特定の車輪を駆動するモータを備えた車両に適用される車両用ブレーキ装置であって、
運転者によるブレーキ操作部材の操作とは独立して前記車両の車輪に働く摩擦制動力を車輪毎に制御可能な摩擦制動力制御手段と、
前記特定の車輪に働く前記モータによる回生制動力を制御する回生制動力制御手段と、
前記車両の車体前後方向の加速度を検出する前後加速度センサと、
前記車両が走行している路面と同車両のタイヤとの間の摩擦係数である路面摩擦係数を取得する路面摩擦係数取得手段と、
前記摩擦制動力と前記回生制動力の和である全制動力の前記ブレーキ操作部材の操作に対する特性が予め設定された目標特性に一致するように、前記摩擦制動力制御手段と前記回生制動力制御手段とを制御して前記摩擦制動力と前記回生制動力との配分を同ブレーキ操作部材の操作に応じて調整する回生協調ブレーキ制御手段と、
前記車輪にロックが発生する傾向がある場合に前記回生協調ブレーキ制御手段により調整されている同車輪に働く前記摩擦制動力を前記摩擦制動力制御手段により更に調整して同車輪にロックが発生することを抑制するアンチスキッド制御を車輪毎に実行するアンチスキッド制御手段と、
前記特定の車輪に働いた場合に同特定の車輪にロックが発生しない範囲内の制動力の値を限界回生制動力として取得する限界回生制動力取得手段と、
前記アンチスキッド制御が前記特定の車輪に対して実行されている場合、前記回生制動力が前記限界回生制動力を超えないように前記回生協調ブレーキ制御手段に前記回生制動力を調整させる回生制動力調整手段と、
を備え、
前記路面摩擦係数取得手段は、
前記アンチスキッド制御の開始時点において前記前後加速度センサにより検出された前後加速度を重力加速度で除することによって前記アンチスキッド制御の開始時点での路面摩擦係数を取得し、
前記限界回生制動力取得手段は、前記取得されたアンチスキッド制御の開始時点での路面摩擦係数に基づいて、前記限界回生制動力を決定するように構成された車両用ブレーキ装置。
【請求項6】
動力源として特定の車輪を駆動するモータを備えた車両に適用される車両用ブレーキ装置であって、
運転者によるブレーキ操作部材の操作とは独立して前記車両の車輪に働く摩擦制動力を車輪毎に制御可能な摩擦制動力制御手段と、
前記特定の車輪に働く前記モータによる回生制動力を制御する回生制動力制御手段と、
前記車両の車体前後方向の加速度を検出する前後加速度センサと、
前記車両が走行している路面と同車両のタイヤとの間の摩擦係数である路面摩擦係数を取得する路面摩擦係数取得手段と、
前記摩擦制動力と前記回生制動力の和である全制動力の前記ブレーキ操作部材の操作に対する特性が予め設定された目標特性に一致するように、前記摩擦制動力制御手段と前記回生制動力制御手段とを制御して前記摩擦制動力と前記回生制動力との配分を同ブレーキ操作部材の操作に応じて調整する回生協調ブレーキ制御手段と、
前記車輪にロックが発生する傾向がある場合に前記回生協調ブレーキ制御手段により調整されている同車輪に働く前記摩擦制動力を前記摩擦制動力制御手段により更に調整して同車輪にロックが発生することを抑制するアンチスキッド制御を車輪毎に実行するアンチスキッド制御手段と、
前記特定の車輪に単独で働いたと仮定した場合に同特定の車輪にロックが発生しない範囲内の制動力の値を限界回生制動力として取得する限界回生制動力取得手段と、
前記アンチスキッド制御が前記特定の車輪に対して実行されている場合、前記回生制動力が前記限界回生制動力を超えないように前記回生協調ブレーキ制御手段に前記回生制動力を調整させる回生制動力調整手段と、
を備え、
前記路面摩擦係数取得手段は、
前記アンチスキッド制御の開始時点において前記前後加速度センサにより検出された前後加速度を重力加速度で除することによって前記アンチスキッド制御の開始時点での路面摩擦係数を取得し、
前記限界回生制動力取得手段は、前記取得されたアンチスキッド制御の開始時点での路面摩擦係数に基づいて、前記限界回生制動力を決定するように構成された車両用ブレーキ装置。
【請求項7】
動力源として特定の車輪を駆動するモータを備えた車両に適用される車両用ブレーキ装置であって、
運転者によるブレーキ操作部材の操作とは独立して前記車両の車輪に働く摩擦制動力を車輪毎に制御可能な摩擦制動力制御手段と、
前記特定の車輪に働く前記モータによる回生制動力を制御する回生制動力制御手段と、
前記車両の車体前後方向の加速度を検出する前後加速度センサと、
前記車両が走行している路面と同車両のタイヤとの間の摩擦係数である路面摩擦係数を取得する路面摩擦係数取得手段と、
を備えた車両用ブレーキ装置に適用される車両用ブレーキ制御用プログラムであって、
前記摩擦制動力と前記回生制動力の和である全制動力の前記ブレーキ操作部材の操作に対する特性が予め設定された目標特性に一致するように、前記摩擦制動力制御手段と前記回生制動力制御手段とを制御して前記摩擦制動力と前記回生制動力との割合を同ブレーキ操作部材の操作に応じて調整する回生協調ブレーキ制御ステップと、
前記車輪にロックが発生する傾向がある場合に前記回生協調ブレーキ制御ステップにより調整されている同車輪に働く前記摩擦制動力を前記摩擦制動力制御手段により更に調整して同車輪にロックが発生することを抑制するアンチスキッド制御を車輪毎に実行するアンチスキッド制御ステップと、
前記特定の車輪に働いた場合に同特定の車輪にロックが発生しない範囲内の制動力の値を限界回生制動力として取得する限界回生制動力取得ステップと、
前記アンチスキッド制御が前記特定の車輪に対して実行されている場合、前記回生制動力が前記限界回生制動力を超えないように前記回生制動力を調整する回生制動力調整ステップと、
を備え、
前記路面摩擦係数取得手段は、
前記アンチスキッド制御の開始時点において前記前後加速度センサにより検出された前後加速度を重力加速度で除することによって前記アンチスキッド制御の開始時点での路面摩擦係数を取得し、
前記限界回生制動力取得ステップは、前記取得されたアンチスキッド制御の開始時点での路面摩擦係数に基づいて、前記限界回生制動力を決定するように構成された車両用ブレーキ制御用プログラム。
【請求項8】
動力源として特定の車輪を駆動するモータを備えた車両に適用される車両用ブレーキ装置であって、
運転者によるブレーキ操作部材の操作とは独立して前記車両の車輪に働く摩擦制動力を車輪毎に制御可能な摩擦制動力制御手段と、
前記特定の車輪に働く前記モータによる回生制動力を制御する回生制動力制御手段と、
前記車両の車体前後方向の加速度を検出する前後加速度センサと、
前記車両が走行している路面と同車両のタイヤとの間の摩擦係数である路面摩擦係数を取得する路面摩擦係数取得手段と、
を備えた車両用ブレーキ装置に適用される車両用ブレーキ制御用プログラムであって、
前記摩擦制動力と前記回生制動力の和である全制動力の前記ブレーキ操作部材の操作に対する特性が予め設定された目標特性に一致するように、前記摩擦制動力制御手段と前記回生制動力制御手段とを制御して前記摩擦制動力と前記回生制動力との割合を同ブレーキ操作部材の操作に応じて調整する回生協調ブレーキ制御ステップと、
前記車輪にロックが発生する傾向がある場合に前記回生協調ブレーキ制御ステップにより調整されている同車輪に働く前記摩擦制動力を前記摩擦制動力制御手段により更に調整して同車輪にロックが発生することを抑制するアンチスキッド制御を車輪毎に実行するアンチスキッド制御ステップと、
前記特定の車輪に単独で働いたと仮定した場合に同特定の車輪にロックが発生しない範囲内の制動力の値を限界回生制動力として取得する限界回生制動力取得ステップと、
前記アンチスキッド制御が前記特定の車輪に対して実行されている場合、前記回生制動力が前記限界回生制動力を超えないように前記回生制動力を調整する回生制動力調整ステップと、
を備え、
前記路面摩擦係数取得手段は、
前記アンチスキッド制御の開始時点において前記前後加速度センサにより検出された前後加速度を重力加速度で除することによって前記アンチスキッド制御の開始時点での路面摩擦係数を取得し、
前記限界回生制動力取得ステップは、前記取得されたアンチスキッド制御の開始時点での路面摩擦係数に基づいて、前記限界回生制動力を決定するように構成された車両用ブレーキ制御用プログラム。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【公開番号】特開2012−25389(P2012−25389A)
【公開日】平成24年2月9日(2012.2.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−182130(P2011−182130)
【出願日】平成23年8月24日(2011.8.24)
【分割の表示】特願2006−82883(P2006−82883)の分割
【原出願日】平成18年3月24日(2006.3.24)
【出願人】(301065892)株式会社アドヴィックス (1,291)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成24年2月9日(2012.2.9)
【国際特許分類】
【出願日】平成23年8月24日(2011.8.24)
【分割の表示】特願2006−82883(P2006−82883)の分割
【原出願日】平成18年3月24日(2006.3.24)
【出願人】(301065892)株式会社アドヴィックス (1,291)
【Fターム(参考)】
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