(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
制動操作によるピストンストロークに応じて発生したマスタシリンダ圧をホイールシリンダに供給可能であり、かつ、ピストンストローク量が前記制動操作開始時点の初期位置から前記マスタシリンダとリザーバとを連通するリザーバポートが閉じられるまでの領域では前記マスタシリンダ圧の上昇が抑制され、前記ピストンストローク量が、前記リザーバポートを閉じた領域では前記制動操作に応じて前記マスタシリンダ圧が上昇する液圧制動装置と、
前記マスタシリンダと前記ホイールシリンダとを接続する液圧回路に配置され、前記ホイールシリンダにポンプアップ液圧を供給するポンプアップ液圧発生装置と、
車両の駆動系に設けられ回生制動力を発生させる回生制動装置と、
前記制動操作状態を検出する制動操作状態検出装置と、
前記制動操作状態に応じ、前記回生制動トルクと、前記マスタシリンダ圧および前記ポンプアップ液圧による液圧制動トルクとを協調させる回生協調制御を実行して総制動トルクを制御する制動制御コントローラと、
を備えた車両用制動制御装置において、
前記制動制御コントローラに、前記回生協調制御時の前記回生制動トルクの増加勾配を、前記リザーバポートが開かれていると判定される領域では、前記リザーバポートが閉じていると判定される領域よりも急勾配に設定する勾配設定処理を行なう回生トルク増減勾配設定部を設けたことを特徴とする車両用制動制御装置。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明の車両用制動制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施の形態1に基づいて説明する。
まず、実施の形態1の車両用制動制御装置の構成を説明する。
実施の形態1の車両用制動制御装置の構成を、「全体システム構成」「液圧制動装置」「回生制動装置」「制御システム」「VDCブレーキユニット構成」「マスタシリンダ構成」に分けて説明する。
【0010】
[全体システム構成]
図1は、実施の形態1の車両用制動制御装置を適用した前輪駆動による電動車両の構成を示す。以下、
図1に基づき、この車両用制動制御装置の全体構成を説明する。
【0011】
実施の形態1の車両用制動制御装置の制動トルク発生系は、液圧制動装置1と、回生制動装置50と、を備えている。
[液圧制動装置]
液圧制動装置1は、マスタシリンダ液圧発生装置10と、既存のVDCシステム(VDCは、「Vehicle Dynamics Control」の略)であるVDCブレーキユニット2と、左前輪ホイールシリンダ4FLと、右前輪ホイールシリンダ4FRと、左後輪ホイールシリンダ4RLと、右後輪ホイールシリンダ4RRとを備えている。
【0012】
マスタシリンダ液圧発生装置10は、ドライバによる制動操作に応じて摩擦制動トルクを発生させるために前後輪(左前輪FLW、右前輪FRW、左後輪RLW、右後輪RRW)の各輪に付与するマスタシリンダ液圧を発生する。このマスタシリンダ液圧発生装置10は、ブレーキペダル15と、電動ブースタ12と、マスタシリンダ13と、リザーバ14と、を有する。つまり、ブレーキペダル15に加えられたドライバのブレーキ踏力を、電動ブースタ12により倍力し、マスタシリンダ13のプライマリピストンとセカンダリピストンによりマスタシリンダ液圧(プライマリ液圧とセカンダリ液圧)を作り出す。なお、マスタシリンダ液圧は、後述するマスタシリンダ液圧センサ16により検出される。
【0013】
VDCブレーキユニット2は、高速でのコーナ進入や急激なハンドル操作などによって車両姿勢が乱れた際、横滑りを防ぎ、優れた走行安定性を担保する車両挙動制御(=VDC制御)を行う。
【0014】
このVDCブレーキユニット2は、マスタシリンダ液圧発生装置10と各ホイールシリンダ4FL,4FR,4RL,4RRとを連結する液圧系に配置される。
このVDCブレーキユニット2は、VDCモータ21(
図3参照)により駆動する液圧ポンプ22,22(
図3参照)を有し、ホイールシリンダ液圧Pwcの増圧・保持・減圧を制御する。そして、VDCブレーキユニット2とマスタシリンダ液圧発生装置10とは、プライマリブレーキ回路61とセカンダリブレーキ回路62により接続されている。VDCブレーキユニット2と各ホイールシリンダ4FL,4FR,4RL,4RRとは、左前輪液圧管63と右前輪液圧管64と左後輪液圧管65と右後輪液圧管66により接続されている。
【0015】
各ホイールシリンダ4FL,4FR,4RL,4RRは、前後各輪FLW,FRW,RLW,RRWのブレーキディスクに設定され、VDCブレーキユニット2からの液圧が印加される。そして、VDCブレーキユニット2は、各ホイールシリンダ4FL,4FR,4RL,4RRへの液圧印加時、ブレーキパッドによりブレーキディスクを挟圧することにより、前後輪に摩擦制動トルクを付与する。また、VDCブレーキユニット2は、制動時に各輪FLW,FRW,RLW,RRWにスリップが生じた場合は、各ホイールシリンダ4FL,4FR,4RL,4RRの液圧を減圧してロックを抑制する、いわゆるABS(Antilock Brake System)制御も実行可能である。
【0016】
[回生制動装置]
回生制動装置50は、走行用電動モータ5を備えている。
この走行用電動モータ5は、左右前輪(駆動輪)FLW,FRWの走行用駆動源として設けられ、駆動モータ機能と発電ジェネレータ機能を持つ。この走行用電動モータ5は、力行時、バッテリ電力を吸込み消費しながらのモータ駆動により、左右前輪(駆動輪)FLW,FRWへ駆動力を伝達する。そして、回生時、左右前輪の回転駆動に負荷を与えることで電気エネルギに変換し、発電分をインバータ104およびDC/DCジャンクションボックス105を介しバッテリ30へ充電する。つまり、左右前輪(駆動輪)FLW,FRWの回転駆動に与える負荷が、回生制動トルクとなる。
したがって、この走行用電動モータ5およびその回生制動トルクを制御する
図2に示すモータコントローラ103により回生制動装置50が構成されている。なお、走行用電動モータ5は、モータコントローラ103からの制御指令に基づいて、インバータ104により作り出された三相交流を印加することにより制御される。
【0017】
[制御システム]
実施の形態1の車両用制動制御装置の制動トルク制御系は、
図2に示す統合コントローラ(VCM)100と、ブレーキコントローラ101と、モータコントローラ103と、を備えている。
【0018】
統合コントローラ100は、EVシステムの起動および停止制御や、駆動力演算およびモータ出力指令、減速力演算、モータ・ブレーキ出力指令、EVシステム診断およびフェールセーフ機能などを果たす。
また、統合コントローラ100は、回生協調ブレーキ制御時等において、ドライバ要求制動トルクを得るようにブレーキコントローラ101とモータコントローラ103を統合して制御する。この統合コントローラ100には、バッテリコントローラ102からのバッテリ充電容量情報、車輪速センサ92からの車速情報、ブレーキスイッチ93からの制動操作情報、ペダルストロークセンサ94からのブレーキペダル15のペダルストローク情報、マスタシリンダ液圧センサ16からのマスタシリンダ液圧情報、などが入力される。なお、車輪速センサ92としては、極低車速域までの車速検出が可能な車輪速回転数センサが用いられる。そして、車輪速回転数を時間微分演算処理することで、実減速度を求める。
【0019】
ブレーキコントローラ101は、統合コントローラ100からの信号とVDCブレーキユニット2のマスタシリンダ液圧センサ16からの圧力情報を入力する。そして、所定の制御則にしたがって、
図3に示すVDCブレーキユニット2のVDCモータ21と、各バルブ25,26,27,28と、に対し駆動指令を出力するとともに、統合コントローラ100に対し、回生協調制動トルクの目標値を出力する。
【0020】
モータコントローラ103は、駆動輪である左右前輪FLW,FRWに連結された(
図1参照)走行用電動モータ5にインバータ104を介して接続される。そして、制動制御時に、統合コントローラ100から回生分指令を入力すると、走行用電動モータ5により発生する回生制動トルクを入力された回生分指令に応じて制御する。このモータコントローラ103は、走行時、走行状態や車両状態に応じて走行用電動モータ5により発生するモータトルクやモータ回転数を制御する機能も併せ持つ。
【0021】
なお、バッテリ30には、DC/DCジャンクションボックス105を介してインバータ104および充電器106が接続されている。また、充電器106には、充電ポート106aが接続されている。
【0022】
センサ群90には、前述したマスタシリンダ液圧センサ16、車輪速センサ92、ブレーキスイッチ93、ペダルストロークセンサ94の他、アクセルペダルスイッチ95、ヨーレイト/横/前後加速度センサ96、舵角センサ97などが設けられている。なお、各コントローラ100〜103は、CAN通信線100cにより相互に通信可能に接続されている。また、図ではセンサ群90は、統合コントローラ100に直接接続されているように図示しているが、センサ群90の各センサは、CAN通信線100cおよび各コントローラ101〜103を介して統合コントローラ100に接続されているものも含まれる。
【0023】
[VDCブレーキユニット構成]
図3は、VDCブレーキユニット2を示すブレーキ液圧回路図である。なお、このVDCブレーキユニット2は、周知の構成であるので、簡単に説明する。
【0024】
VDCブレーキユニット2は、ブレーキコントローラ101(
図2参照)からの指令に基づいてホイールシリンダ液圧Pwcの制御を行う。このVDCブレーキユニット2は、VDCモータ21と、VDCモータ21により駆動する液圧ポンプ22,22と、低圧リザーバ23,23と、マスタシリンダ液圧センサ16と、を有する。また、このVDCブレーキユニット2は、ソレノイドバルブ類として、第1M/Cカットソレノイドバルブ25と、第2M/Cカットソレノイドバルブ26と、保持ソレノイドバルブ27,27,27,27と、減圧ソレノイドバルブ28,28,28,28と、を有する。
【0025】
第1M/Cカットソレノイドバルブ25および第2M/Cカットソレノイドバルブ26は、駆動時に閉弁される常開の電磁弁である。両カットソレノイドバルブ25,26は、VDCモータ21によるポンプ駆動時、プライマリブレーキ回路61およびセカンダリブレーキ回路62を遮断し、ホイールシリンダ液圧Pwc(下流圧)とマスタシリンダ圧Pmc(上流圧)の差圧(=ポンプアップ液圧)を制御する。なお、両カットソレノイドバルブ25,26は、閉弁時に、各ホイールシリンダ4FL,4FR,4RL,4RRからマスタシリンダ13へブレーキ液が戻るのを許容するチェックバルブ25a,26aが設けられている。
【0026】
保持ソレノイドバルブ27,27,27,27(IN弁)は、駆動時に閉弁する常開の電磁弁であり、閉弁することにより各ホイールシリンダ4FL,4FR,4RL,4RRへのホイールシリンダ液圧Pwcを保持する。
【0027】
減圧ソレノイドバルブ28,28,28,28(OUT弁)は、駆動時に開弁する常閉の電磁弁であり、開弁することにより各ホイールシリンダ4FL,4FR,4RL,4RRへのホイールシリンダ液圧Pwcを低圧リザーバ23に逃がして減圧する。
【0028】
このように、保持ソレノイドバルブ27および減圧ソレノイドバルブ28の開閉状態をそれぞれ独立制御することにより、各ホイールシリンダ4FL,4FR,4RL,4RRへのホイールシリンダ液圧Pwcを各輪独立で制御する。これにより、VDCブレーキユニット2は、いわゆる、VDC制御、TCS制御、ABS制御、回生協調ブレーキ制御、前後輪制動トルク配分制御、等を行う。
【0029】
図3は、各ホイールシリンダ4FL,4FR,4RL,4RRの増圧時の状態を示しており、各バルブ25,26,27,28は、非作動状態となっている。この増圧時には、マスタシリンダ圧Pmcおよび/またはポンプ圧を、各ホイールシリンダ4FL,4FR,4RL,4RRに供給し、増圧することができる。なお、ポンプ圧による増圧を行なう場合には、両カットソレノイドバルブ25,26を閉弁させる。
【0030】
また、各ホイールシリンダ4FL,4FR,4RL,4RRにおいてホイールシリンダ液圧Pwcを保持する場合は、保持する各ホイールシリンダ4FL,4FR,4RL,4RRに接続された保持ソレノイドバルブ27に通電して閉弁させる。この場合、ホイールシリンダ液圧Pwcが、閉弁状態の保持ソレノイドバルブ27および減圧ソレノイドバルブ28の間に閉じこめられ、ホイールシリンダ液圧Pwcが保持される。
【0031】
また、各ホイールシリンダ液圧Pwcを減圧する場合は、減圧する各ホイールシリンダ4FL,4FR,4RL,4RRに接続された保持ソレノイドバルブ27に通電して閉弁させるとともに、減圧ソレノイドバルブ28に通電して開弁させる。この場合、ホイールシリンダ液圧Pwcは、閉弁状態の保持ソレノイドバルブ27によりマスタシリンダ13側と遮断され、かつ、開弁状態の減圧ソレノイドバルブ28を介して低圧リザーバ23側に連通されて、減圧される。
【0032】
以上の、増圧、保持、減圧を各輪にて、独立して制御することにより、前述のように各ホイールシリンダ4FL,4FR,4RL,4RRへのホイールシリンダ液圧Pwcを各輪独立で制御することができる。
【0033】
また、低圧リザーバ23は、特許文献1にも記載されているように、ピストン23pに、ブレーキ液の貯留量が所定値未満である場合に、チェックボール23aを押上可能なプッシュロッド23bが設けられている。したがって、低圧リザーバ23にブレーキ液が貯留されていない状態で液圧ポンプ22が駆動した場合、液圧ポンプ22は、各ブレーキ回路61,62およびリターン回路67,67を介してマスタシリンダ13側のブレーキ液を吸入することができる。
【0034】
[マスタシリンダ構成]
ここで、マスタシリンダ13の構成について説明を加える。
マスタシリンダ13は、
図4に示すリザーバポート13aを介してリザーバ14に連通されている。したがって、ブレーキペダル15を踏み込んだ際に、これに連動するピストン13bがマスタシリンダ13の奥側へストロークして、リザーバポート13aが塞がれた時点から、制動操作に対応したマスタシリンダ圧Pmcが立ち上がるようになっている。よって、マスタシリンダ13およびリザーバポート13aの配置に基づいて、制限手段が構成される。
【0035】
図4において、実線で示すプライマリピストンに相当するピストン13bの位置が、ブレーキペダル15の制動操作開始時点の初期位置ST0である。一方、
図4において二点鎖線で示すピストン13bの位置が、リザーバポート13aを完全に閉塞するリザーバポート閉位置STlimである。
【0036】
したがって、本実施の形態1では、ブレーキペダル15を踏み込んだ際、ペダルストローク(=ピストンストローク)が、初期位置ST0からリザーバポート閉位置STlimまでマスタシリンダ圧Pmcの発生が制限(本実施の形態1では、0に制限)される。以下、この初期位置ST0からリザーバポート閉位置STlimまでのマスタシリンダ圧Pmcの発生が制限される領域を液圧発生抑制領域LTと称する。
また、
図5の制動トルク特性図に示すように、ペダルストローク(=ピストンストローク)が、リザーバポート閉位置STlimを越えて非液圧発生抑制領域に入った時点から、マスタシリンダ圧Pmcが立ち上がる。なお、このマスタシリンダ圧Pmcの発生抑制は、ペダルストローク速度が相対的に低く、リザーバポート13aにおいてブレーキ液の液流が生じる場合に、顕著に行うことができる。一方、ペダルストローク速度が相対的に高くなると、リザーバポート13aにおける液流が制限され、上述の液圧発生抑制が抑えられて液圧発生抑制領域LTであってもマスタシリンダ圧Pmcが発生する場合もある。
【0037】
統合コントローラ100、ブレーキコントローラ101、モータコントローラ103では、ドライバ要求制動トルクに応じて制動トルクを発生させる制御を実行する。この制御について、以下に説明する。
【0038】
[制動制御]
図7は、実施の形態1の車両用制動制御装置における統合コントローラ100、ブレーキコントローラ101、モータコントローラ103にて実行される制動制御の流れを示す。この制動制御は、回生制動トルクと、マスタシリンダ圧Pmcおよびポンプアップ液圧による液圧制動トルクとを協調させて総制動トルクを制御するものであり、ブレーキスイッチ93からの入力により制動操作が検出されると開始される。
【0039】
ステップS1では、ペダルストロークセンサ94からのストローク信号およびマスタシリンダ液圧センサ16からのマスタシリンダ圧Pmcを読み込み、これに基づいてドライバ要求制動トルクを求める。
ステップS2では、バッテリコントローラ102からのバッテリ電圧およびバッテリ温度に基づくバッテリ充電容量(バッテリSOC(「State Of Charge」の略))などのバッテリ情報や、車輪速センサ92からの車速情報に基づいて回生制動可能か否か判定する。そして、回生制動可能な場合はステップS3に進み、回生制動が不可能な場合はステップS6に進む。なお、回生制動不可能な場合は、例えば、バッテリSOCが上限値を越えている満充電状態である場合や、バッテリ温度があらかじめ設定された上限温度よりも高い場合や、車速が設定車速域よりも低いあるいは高い場合などである。
【0040】
ステップS2において回生制動可能と判定された場合に進むステップS3では、車速などに基づいて目標回生制動トルクを演算した後、ステップS4に進む。
そして、ステップS4では、ステップS1で得られたドライバ要求制動トルクを得るのに必要なポンプアップ制動トルクを求めた後、ステップS5に進む。ここで、ポンプアップ制動トルクは、ドライバ要求制動トルクから目標回生制動トルクおよび制動操作により実際に発生しているマスタシリンダ圧Pmcにより得られる制動トルクを差し引いた値となる。
ステップS5では、モータコントローラ103の制御に基づく走行用電動モータ5の回生発電により目標回生制動トルクを発生させ、かつ、必要であればVDCブレーキユニット2によりポンプアップ制動トルクを発生させ、1回の処理を終える。
【0041】
一方、ステップS2において回生不可能(NO)と判定された場合に進むステップS6では、ポンプアップ制動トルクを演算した後、ステップS7に進む。このステップS6では、ポンプアップ制動トルクは、ドライバ要求制動トルクからマスタシリンダ圧Pmcにより得られる制動トルクを差し引いた値となる。
【0042】
以上の回生制動トルクと、ポンプアップ制動トルク、マスタシリンダ圧Pmcによる液圧制動トルクによる総制動トルクは、
図6に示す特性となる。
ペダルストロークに伴いピストン13bがリザーバポート閉位置STlimに達してリザーバポート13aが閉塞されるまでの液圧発生抑制領域LTでは、総制動トルクは、回生制動トルクおよびポンプアップ制動トルクにより確保される。このマスタシリンダ圧Pmc=0のときの総制動トルクを、ベース制動トルクとする。なお、このベース制動トルクは、ピストン13bのストローク開始時点でリザーバポート13aが閉じられるように構成したマスタシリンダにおいて、ピストン13bがリザーバポート閉位置STlimに到達した際のマスタシリンダ圧Pmcに相当する。
そして、ピストン13bがリザーバポート閉位置STlimに達してマスタシリンダ圧Pmcが立ち上がると、それまでのベース制動トルクにマスタシリンダ圧Pmcによる操作対応制動トルクを上乗せする。
【0043】
その後、制動操作により車速が低下すると、回生制動トルクを得ることが難しくなるため、ベース制動トルクにおける回生制動トルクの配分を低下させつつ、ポンプアップ制動トルクの配分を高めるすり替え制御を行う。
【0044】
上述の制動トルクのすり替えは、上述のように車速が設定車速以下になった場合の他にも、駆動輪(左右前輪FLW,FRW)のスリップ率が、予め設定されたスリップ閾値を越えた場合などにも行う。
【0045】
[勾配設定処理]
次に、ステップS3において回生制動トルクを決定するのにあたり、回生制動トルクを増減する際の増加勾配および減少勾配を設定する勾配設定処理について説明する。
まず、回生制動トルクの増加勾配(
図6のθup)、減少勾配(
図6のθdwn)の基本的な設定の仕方について説明する。
制動操作が開始された場合は、制動操作により推定される車両減速度に応じ、減速度が大きいほど増加勾配θupを緩やかに、減速度が小さいほど増加勾配θupを急に設定する。
【0046】
また、車速が設定車速まで低下して回生制動トルクと液圧制動トルクとのすり替えを行う際には、
図9に示すように、回生制動トルクの減少に伴って、ポンプアップ制動トルクを増加させる。そして、その際、液圧制動トルクには、その上昇が、図において点線により示すように、応答遅れが生じるため、回生制動トルクに対して、点線により示すように、液圧制動トルクの応答遅れに応じた回生制動トルクの減少勾配θdwnに設定する。
これにより、回生制動トルクを、図において実線により示すように、液圧制動トルクの応答遅れを考慮しない場合に、減速度に、図において点線により示すような減速度低下が生じるのを抑制できる。
【0047】
さらに、本実施の形態では、回生制動トルクの増加勾配θup、減少勾配θdwnを、ブレーキペダル15のペダルストローク量Sp(ピストン13bのストローク位置)に応じて設定する勾配設定処理を実行している。
以下に、この勾配設定処理の流れを
図8のフローチャートに基づいて説明する。
ステップS31では、ペダルストローク量Spが、リザーバポート閉位置STlimに相当するストローク閾値Sres未満であるか否か判定する。そして、Sp<SresであればステップS32に進み、Sp≧Sresの場合はステップS35に進む。
【0048】
ステップS32では、マスタシリンダ圧Pmcが、ピストン13bのリザーバポート閉位置STlimであるとき相当のマスタシリンダ閾値Pres未満であるか否か判定する。そして、Pmc<PresであればステップS33に進み、Pmc≧PresであればステップS34に進む。
【0049】
Sp<SresかつPmc<Presである場合、すなわち、確実にピストン13bが、リザーバポート13aを開いた領域に存在する場合に進むステップS33では、回生制動トルクの増減勾配ΔTregとして、第2増減勾配ΔT2を選択する。なお、増減勾配ΔTregは、前述した増加勾配θupと減少勾配θdwnとを兼ねるものである。また、この第2増減勾配ΔT2は、後述の第1増減勾配ΔT1よりも相対的に急な勾配に設定されている(
図10参照)。
【0050】
ステップS31においてSp≧Sresの場合に進むステップS35、ステップS32においてPmc≧Presの場合に進むステップS34では、回生制動トルクの増減勾配ΔTregとして、第1増減勾配ΔT1を選択する。この第1増減勾配ΔT1は、第2増減勾配ΔT2よりも相対的に急な勾配に設定されている。
【0051】
(実施の形態1の作用)
次に、実施の形態1の車両用制動制御装置および比較例の動作例をタイムチャートに基づいて説明する。
【0052】
まず、回生制動トルクの変化勾配設定処理を実行しない比較例の課題について、
図6に基づいて説明する。
回生協調制動制御時には、
図6に示すように、制動操作に応じて決定された総制動トルクを、回生制動トルクと液圧制動トルクとにより形成する。また、ピストン13bが、リザーバポート閉位置STlimに達するまでは、液圧制動トルクは、VDCブレーキユニット2によるポンプアップ制動トルクにより形成している。
そして、比較例では、回生制動トルクの増加勾配θupおよび減少勾配θdwnは、ピストン13bの位置(ペダルストローク量Sp)に関わらず、一定に制御している。
【0053】
このように、各勾配θup、θdwnを一定に設定した場合、その設定が相対的に急であると、ブレーキペダル15の踏力変動が大きくなり、ドライバに違和感を与えるおそれがあった。
すなわち、
図6に示すタイムチャートではt01の時点から、回生制動トルクを減少させつつ、ポンプアップ制動トルクを上昇させるすり替え制御を実行している。このt01の時点からポンプアップ制動トルクを形成する場合、ピストン13bがリザーバポート13aを閉じており、液圧ポンプ22は、閉空間状態となったマスタシリンダ13側からブレーキ液を吸入する必要がある。したがって、マスタシリンダ13からブレーキ液が吸入された場合、マスタシリンダ圧Pmcが変動し、これにより、ペダル反力も変動し、ドライバに違和感を与えるおそれがある。このとき、回生制動トルクの減少勾配θdwnが急であると、ポンプアップ制動トルクの増加も急になり、上記ペダル反力変動も大きくなって、ドライバに違和感を与えるおそれがある。
【0054】
一方、このようなペダル反力変動を抑えるには、回生制動トルクの減少勾配θdwnを緩やかにすることが考えられる。すなわち、減少勾配θdwnを緩やかにすると、ポンプアップ制動トルクの変動量も抑えられ、マスタシリンダ圧Pmcの単位時間当たりの変動量も抑えられる。したがって、ドライバが感じるペダル反力も、単位時間当たりの変動量が抑えられ、違和感を与えにくくできる。
しかしながら、この場合、回生制動トルクの減少勾配を緩やかにした分、減少勾配を急にした場合と比較して、回収できる回生エネルギが減る。
以上のように、比較例では、ピストン反力変動を抑えて良好なペダルフィールを確保しつつ、回生エネルギの回収量を確保することが難しかった。
【0055】
(実施の形態1の動作例)
実施の形態1の車両用制動制御装置は、上記比較例の問題を解決し、ペダル反力の変動を抑えてドライバに違和感を与えないようにしつつ、回収可能な回生エネルギ量の減少を抑えるものである。
【0056】
以下に、その動作例を、
図10のタイムチャートにより説明する。
制動操作を行うと(t0の時点)、ドライバ要求制動トルクを演算した後(
図7のS1)、回生制動可能であれば、演算した目標回生制動トルクおよびポンプアップ制動トルクに応じて(
図7のS3,S4)、回生制動トルクおよびポンプアップ制動トルクが立ち上げられる。
【0057】
そして、t1の時点で、ピストン13bがリザーバポート13aを閉じて(あるいは狭めて)、マスタシリンダ圧Pmcが立ち上がり、液圧制動トルクは、ポンプアップ制動トルクと、マスタシリンダ圧Pmcとにより形成される。
【0058】
このとき、本実施の形態1では、回生制動トルクの増減圧傾きが、ペダルストローク量Spおよびマスタシリンダ圧Pmcに基づいて、第1増減勾配ΔT1と第2増減勾配ΔT2とのいずれかに設定される。
すなわち、回生制動トルクの増加勾配θupは、制動開始のt0の時点から、ピストン13bがリザーバポート13aを開いてマスタシリンダ圧Pmcが立ち上がるt1の時点までは、第2増減勾配ΔT2に設定される。そして、ピストン13bがリザーバポート13aを閉じてマスタシリンダ圧Pmcが立ち上がったt1の時点から回生制動トルクがベース制動トルク達するt2の時点までは、回生制動トルクの増加勾配θupは、第1増減勾配ΔT1に設定される。
したがって、制動開始のt0の時点からマスタシリンダ圧Pmcが立ち上がるt1の時点までは、第1増減勾配ΔT1に設定した場合と比較して、総制動トルクにおいて回生制動トルクの配分を多くして、回生エネルギの回収量を確保できる。
【0059】
その後、ピストン13bがリザーバポート閉位置STlimを超えてリザーバポート13aを閉じた後は、増減勾配ΔTregが第2増減勾配ΔT1に設定される。これにより、回生制動トルクの単位時間当たりの変動量が抑えられ、それに伴いポンプアップ制動トルクの変動量も抑えられる。
【0060】
その後、車速が低下して、t3の時点で、すり替え制御が開始される。このすり替え制御時は、ブレーキペダル15は踏み込まれたままで、ピストン13bがリザーバポート13aを閉じており、かつ、マスタシリンダ圧Pmcも発生した状態のままであるため、回生制動トルクの増加勾配θupは、第1増減勾配ΔT1に設定される。
このすり替え制御時には、VDCブレーキユニット2は、液圧ポンプ22を駆動させてホイールシリンダ圧を増圧するが、このとき、吸引可能なブレーキ液は、マスタシリンダ13よりもブレーキ回路61,62側の閉鎖空間内のブレーキ液となる。このため、比較例において説明したように、液圧ポンプ22によりマスタシリンダ13側のブレーキ液が吸入されると、マスタシリンダ圧Pmcに変動が生じる。
しかしながら、回生制動トルクの減少勾配θdwnとして第1増減勾配ΔT1を用いているため、第2増減勾配ΔT2を用いた場合と比較して、マスタシリンダ圧Pmcの単位時間当たりの変動量を抑えることができる。これにより、ペダル反力も、単位時間当たりの変動量を抑え、ドライバに与える違和感を抑えることができる。
【0061】
(実施の形態1の効果)
以下に、実施の形態1の車両用制動制御装置の効果を列挙する。
1)実施の形態1の車両用制動制御装置は、
制動操作によるピストンストロークに応じて発生したマスタシリンダ圧Pmcをホイールシリンダ4FL〜4RRに供給可能であり、かつ、ピストンストローク量としてのペダルストローク量Spが制動操作開始時点の初期位置ST0からマスタシリンダ13とリザーバ14とを連通するリザーバポート13aが閉じられるまでの領域ではマスタシリンダ圧Pmcの上昇が抑制され、ペダルストローク量Spが、リザーバポート13aを閉じた領域では前記制動操作に応じてマスタシリンダ圧Pmcが上昇する液圧制動装置1と、
マスタシリンダ13とホイールシリンダ4FL〜4RRとを接続する液圧回路としての両ブレーキ回路61,62に配置され、ホイールシリンダ4FL〜4RRにポンプアップ液圧を供給するポンプアップ液圧発生装置としてのVDCブレーキユニット2と、
車両の駆動系に設けられ回生制動力を発生させる回生制動装置50と、
前記制動操作状態を検出する制動操作状態検出装置としてのペダルストロークセンサ94と、
制動操作状態に応じ、回生制動トルクと、マスタシリンダ圧Pmcおよびポンプアップ液圧による液圧制動トルクとを協調させる回生協調制御を実行して総制動トルクを制御する制動制御コントローラとしての統合コントローラ100と、
を備えた車両用制動制御装置において、
前記制動制御コントローラとしての統合コントローラ100に、前記回生協調制御時の前記回生制動トルクの増加勾配θupと減少勾配θdwnとの少なくとも一方の勾配を、前記リザーバポート13aが開かれていると判定される領域では、リザーバポート13aが閉じていると判定される領域よりも急勾配に設定する勾配設定処理(
図8のフローチャートに示す処理)を行なう回生トルク増減勾配設定部を設けたことを特徴とする。
したがって、回生制動トルクの増加時と減少時との少なくとも一方では、ピストン13bがリザーバポート13aを閉じた領域では、回生制動トルクの増減勾配(ΔTreg)を相対的に緩やかにする。これにより、回生制動トルクの変動勾配を相対的に急にした場合と比較して、ピストン反力変動を抑え、ペダルフィールを確保できる。
一方、ピストン13bがリザーバポート13aを開いた領域では、回生制動トルクの増減勾配(ΔTreg)を相対的に急に設定することにより、勾配を相対的に緩やかにした場合と比較して、回生エネルギの回収量を確保できる。
よって、ピストン反力変動を抑えて良好なペダルフィールを確保しつつ、回生エネルギの回収量を確保することができる。
【0062】
2)実施の形態1の車両用制動制御装置は、
前記回生トルク増減勾配設定部は、前記勾配設定処理を、前記増加勾配θupと前記減少勾配θdwnとの両方について実行することを特徴とする。
したがって、回生制動トルクの増加時と減少時とのいずれの場合でも、上記1)の効果を得ることができる。
【0063】
3)実施の形態1の車両用制動制御装置は、
前記ピストンストローク量(Sp)を検出するストローク量検出装置としてのペダルストロークセンサ94などと、前記マスタシリンダ圧Pmcを検出するマスタシリンダ圧検出装置としてのマスタシリンダ液圧センサ16と、を備え、
前記回生トルク増減勾配設定部は、前記ピストンストローク量(Sp)と前記マスタシリンダ圧Pmcとに基づいて、検出ストローク量(Sp)と検出マスタシリンダ圧(P)との両方が前記リザーバポート開を示す(Sp<Sres、P<Pres)場合に、前記リザーバポート13aが開かれていると判定し、それ以外の場合は、前記リザーバポート13aが閉じていると判定することを特徴とする。
したがって、ペダルストローク量Spに対してマスタシリンダ圧Pmcの変化が遅れた場合であっても、ペダルストローク量に基づいて、応答遅れなく、ピストン位置に対応した増減圧勾配に適正に設定することができる。
一方、ペダルストローク速度が高い場合などには、ピストン13bが実際にリザーバポート13aを閉じる前から、マスタシリンダ圧Pmcが立ち上がり、ポンプアップ時には、ペダル反力の変動を招くおそれがある。このような場合に、マスタシリンダ圧Pmcに基づいて、早期にリザーバポート閉位置に応じた増減圧勾配に設定して、ペダル反力変動を抑えることができる。
【0064】
(他の実施の形態)
次に、他の実施の形態の車両用制動制御装置について説明する。
なお、他の実施の形態は、実施の形態1の変形例であるため、実施の形態1と共通する構成には実施の形態1と同じ符号を付して説明を省略し、実施の形態1との相違点のみ説明する。
【0065】
(実施の形態2)
次に、実施の形態2の車両用制動制御装置について説明する。
実施の形態2は、実施の形態1が、リザーバポート閉位置の判定を、ピストンストローク量(ペダルストローク量Sp)とマスタシリンダ圧Pmcとに基づいて行っていたのに対し、ピストンストローク量(ペダルストローク量Sp)のみに基づいて行うようにした例である。
すなわち、
図11は、実施の形態2における勾配設定処理を示すフローチャートである。このフローチャートに示すように、ステップS31においてSp<Sresの場合は、ステップS33に進んで、増減勾配ΔTregを第2増減勾配ΔT2に設定する。一方、ステップS31においてSp≧Sresの場合に進むステップS34では、増減勾配ΔTregを第1増減勾配ΔT1に設定する。
【0066】
したがって、実施の形態2では、ペダルストローク量Spに基づいて、ピストン位置が、初期位置ST0からリザーバポート閉位置STlimまでは、第2増減勾配ΔT2に設定する。一方、ペダルストローク量Spが、ピストン位置がリザーバポート閉位置STlimを超えたことを示す場合は、増減勾配ΔTregを第1増減勾配ΔT1に設定する。
【0067】
上述の実施の形態2にあっても、実施の形態1の上記1)2)にて述べたように、その構成に基づいて同様の効果を奏する。さらに、実施の形態2では、下記の2−1)に述べる効果を奏する。
【0068】
2−1)実施の形態2の車両用制動制御装置は、
前記ピストンストローク量(Sp)を検出するストローク量検出装置としてのペダルストロークセンサ94を備え、
前記回生トルク増減勾配設定部は、ペダルストロークセンサ94が検出するピストンストローク量としてのペダルストローク量Spに基づいて、前記リザーバポート13aの開閉判定を行うことを特徴とする。
したがって、ペダルストローク量Spに対してマスタシリンダ圧Pmcの変化が遅れた場合であっても、ペダルストローク量に基づいて、応答遅れなく、ピストン位置に対応した増減圧勾配に適正に設定することができる。
【0069】
(実施の形態3)
次に、実施の形態3の車両用制動制御装置について説明する。
この実施の形態3も実施の形態1の変形例であり、リザーバポート閉位置の判定を、マスタシリンダ圧Pmcのみに基づいて行うようにした例である。
すなわち、
図12は、実施の形態3における勾配設定処理を示すフローチャートである。このフローチャートに示すように、ステップS32においてPmc<Presの場合は、ステップS33に進んで、増減勾配ΔTregを第2増減勾配ΔT2に設定する。一方、ステップS32においてPmc≧Presの場合に進むステップS34では、増減勾配ΔTregを第1増減勾配ΔT1に設定する。
【0070】
したがって、実施の形態3では、マスタシリンダ圧Pmcが、ピストン位置が初期位置ST0からリザーバポート閉位置STlimにあることを示す場合は、増減勾配ΔTregを第2増減勾配ΔT2に設定する。一方、マスタシリンダ圧Pmcが、ピストン位置がリザーバポート閉位置STlimを超えたことを示す場合は、増減勾配ΔTregを第1増減勾配ΔT1に設定する。
【0071】
上述の実施の形態3にあっても、実施の形態1の上記1)2)にて述べたように、その構成に基づいて同様の効果を奏する。さらに、実施の形態3では、下記の3−1)に述べる効果を奏する。
【0072】
3−1)実施の形態3の車両用制動制御装置は、
マスタシリンダ圧Pmcを検出するマスタシリンダ圧検出装置としてのマスタシリンダ液圧センサ16を備え、
前記回生トルク増減勾配設定部は、前記マスタシリンダ圧Pmcに基づいて、前記リザーバポート13aの開閉判定を行うことを特徴とする。
したがって、ペダルストローク速度が高い場合などには、ピストン13bが実際にリザーバポート13aを閉じる前から、マスタシリンダ圧Pmcが立ち上がり、ポンプアップ時には、ペダル反力の変動を招くおそれがある。このような場合に、マスタシリンダ圧Pmcに基づいて、早期にリザーバポート閉位置に応じた増減圧勾配に設定して、ペダル反力変動を抑えることができる。
【0073】
以上、本発明の車両用制動制御装置を実施の形態に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施の形態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。
【0074】
例えば、実施の形態では、本発明の車両用制動制御装置を、前輪駆動の電動車両へ適用した例を示した。しかし、本発明の車両用制動制御装置は、回生制動トルクと摩擦制動トルクとのすり替えを行う車両であれば、後輪駆動、全輪駆動の電動車両あるいはハイブリット車両や燃料電池車に適用することもできる。
また、実施の形態では、制限手段による制限時には、マスタシリンダ液圧の発生が0に制限されるものを示したが、制限時に、非制限時よりも上昇が抑えられながらも、マスタシリンダ液圧が発生するものをもちいてもよい。
また、実施の形態では、ポンプアップ液圧発生装置として、VDCブレーキユニットを示したが、これに限定されない。例えば、特開2010−179742号公報に示されるような電動倍力装置を用い、電動アシスト部材を駆動させるブースタ作動によりポンプアップ増圧を行うようにしてもよい。