JP2010143462A - ハイブリッド自動車のオートクルーズ制御装置及び車両の自動制動制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車両の走行速度Vを車速検出手段2で検出し、これを巡航速度V0にするのに要求される要求制動力Fを要求制動力算出手段1aで算出する。
また、電動発電機の回生制動により所定の最大制動力を上限として任意の大きさの制動力を発生させる回生ブレーキ手段3と、不連続な大きさの所定制動力FBを段階的に発生させる補助ブレーキ手段4とを設ける。
制動制御手段1cにおいて、回生ブレーキ手段3及び補助ブレーキ手段4による制動制御を重複させるに際し、要求制動力Fが予め設定された第一所定値F1以上である場合には、補助ブレーキ手段4で所定制動力FBを発生させるとともに要求制動力Fから所定制動力FBを減じた大きさの制動力を回生ブレーキ手段3に負担させる。
【選択図】図1
Description
本発明はこのような課題に鑑みてなされたもので、減速制御時における段付き感を解消することができ、ドライブフィーリングを向上させることができるようにした、ハイブリッド自動車のオートクルーズ制御装置及び車両の自動制動制御装置を提供することを目的とする。
また、本発明のハイブリッド自動車のオートクルーズ制御装置(請求項2)は、請求項1記載の構成に加え、上記車両の総重量を検出する総重量検出手段をさらに備え、上記要求制動力算出手段が、上記走行速度及び上記総重量に基づいて上記要求制動力を算出することを特徴としている。
また、本発明のハイブリッド自動車のオートクルーズ制御装置(請求項3)によれば、周辺車両までの距離に基づいて要求制動力が設定されるため、例えば車両の所定巡航速度での走行中に周辺車両のブレーキ操作によって距離が大きく変動したような場合であっても、減速の段付き感を発生させることなく車両を滑らかに減速することができる。
[1−1.全体構成]
本発明のオートクルーズ制御装置は、図1に示すように、エンジン5,クラッチ6,モータ・ジェネレータ(電動発電機)3,トランスミッション9(変速機)及びリターダ4を備えたハイブリッド車両10(以下、単に車両と呼ぶ)に適用されている
エンジン5は、一般的な内燃機関として構成されている。エンジン5の駆動力は、クラッチ6を介してモータ・ジェネレータ3へ伝達され、さらにトランスミッション9及び図示しないディファレンシャル装置を介して左右の駆動輪12へ伝達されて、車両10を駆動する。各駆動輪12には、主ブレーキ装置としてのディスクブレーキ11が併設されている。
リターダ4とは、プロペラシャフト13の回転運動に抵抗を与えるための補助ブレーキ装置である。ここでは、プロペラシャフト13に固設されたロータに回転抵抗を与えることによって制動力を発生させている。また、リターダ4で生じる制動力の大きさは予め固定的に設定されており、リターダ4の作動をオン又はオフ操作することによって不連続な大きさの所定制動力を段階的に発生させるようになっている。本実施形態では、リターダ4による所定制動力がFBとなっている。
本車両10には、オートクルーズ制御に係る電子制御ユニットとして、ECU1(Electronic Control Unit)が設けられている。ECU1は、マイクロコンピュータで構成された電子制御装置であり、周知のマイクロプロセッサやROM,RAM等を集積したLSIデバイスとして提供されている。また、ECU1には、車両10の走行速度Vを検出する車速センサ2(車速検出手段),車両10の前方車両までの距離Lを検出するレーダセンサ7(距離検出手段)及び車両10の総重量Wを検出する重量センサ8(総重量検出手段)が接続されている。これらの各センサ2,7,8から入力される情報に基づいて、ECU1はエンジン5で生成される駆動力とモータ3,リターダ4及びディスクブレーキ11のそれぞれが負担する制動力の大きさを制御する。
要求制動力算出部1aは、走行速度V,距離L及び車両10の総重量Wに基づいて、車両10に要求されている要求制動力Fを算出する。まず、要求制動力算出部1aは、走行速度Vを予め設定された巡航速度V0(所定速度)にするのに必要な減速度Gを算出し、この減速度Gと車両10の総重量Wとに基づいて要求制動力Fを算出する。
なお、要求制動力算出部1aにおける具体的な減速度G及び要求制動力Fの設定手法に関しては、上記の手法に限らず種々の公知の手法を用いてもよい。
さらに、要求制動力Fが第二所定値F2以上である場合には、回生ブレーキ制御,補助ブレーキ制御及び主ブレーキ制御を実施する。この場合、モータ3が負担する制動力は最大制動力FAに設定され、リターダ4が負担する所定制動力もFBとなる。また、ディスクブレーキ11が負担する制動力は、要求制動力Fからこれらの最大制動力FA及び所定制動力FBを減じた大きさの制動力(F−FA−FB)に設定される。なお、この第二所定値F2は、モータ3の最大制動力はFAとリターダ4の所定制動力FBとを加算した制動力に等しい大きさに設定されている。つまり、主ブレーキ制御は、回生ブレーキ制御及び補助ブレーキ制御がともに最大限働いた状態で開始されることになる。
ECU1では、図3に示すフローチャートに従ってオートクルーズ時の制動制御が実施される。このフローは、予め設定された所定周期で繰り返し実行されている。
ステップA10では、車速センサ2,レーダセンサ7及び重量センサ8のそれぞれで検出された走行速度V,距離L及び総重量WがECU1に読み込まれる。続くステップA20では、これらの情報に基づき、要求制動力算出部1aにおいて要求制動力Fが算出される。さらにステップA30では、要求制動力Fが0未満であるか否かが判定される。ここでF<0である場合にはステップA40へ進み、F≧0である場合にはステップA50へ進む。
一方、ステップA50へ進んだ場合には、さらに制動制御部1cにおいて、要求制動力Fが第一所定値F1未満であるか否かが判定される。ここで、F<F1(すなわち、0≦F<F1)である場合にはステップA60へ進み、F≧F1である場合にはステップA70へ進む。
ステップA80では、モータ3による回生ブレーキ制御が実施される。ここでは、要求制動力Fから所定制動力FBを減じた大きさの回生制動力がモータ3の負担として設定され、インバータ3aの制御電流が調整される。また、続くステップA90では、制動制御部1cにおいてリターダ4による補助ブレーキ制御が実施される。ここでは、リターダ4がオン状態(作動状態)に制御されて、所定制動力FBが付与されることになる。
また、ステップA100へ進んだ場合には、まずモータ3による回生ブレーキ制御が実施される。ここでは、モータ3の制動力として最大制動力FAが設定され、インバータ3aの制御電流が調整される。続くステップA110では、ステップA90と同様にリターダ4による補助ブレーキ制御が実施され、所定制動力FBが付与される。また、さらに続くステップA120では、制動制御部1cにおいてディスクブレーキ11による主ブレーキ制御が実施される。ここでは、ディスクブレーキ11が負担する制動力として、要求制動力Fから最大制動力FA及び所定制動力FBを減じた大きさの制動力が設定され、図示しないブレーキシリンダの液圧が制御される。
このように、図2中に示された何れの制御領域においても、付与される制動力の合計値は要求制動力Fに等しくなるように制動制御がなされる。
図4(a)〜(c)に示す模式的なタイムチャートを用いて、本オートクルーズ制御装置による制御作用を説明する。
車両10のオートクルーズ制御時に走行路面が下り坂となって走行速度Vが巡航速度V0よりも上昇した場合や、前方車両のブレーキ操作により距離Lが所定距離L0よりも短くなった場合には、ECU1の要求制動力算出部1aで算出される要求制動力Fが増加する。この要求制動力Fの値が負の状態では、ECU1の出力制御部1bによりエンジン5の出力が抑制され、エンジンブレーキ相当の制動力による制御がなされる。
続いて、時刻t1に要求制動力Fが第一所定値F1以上になると、回生ブレーキ制御に加えてリターダ4の補助ブレーキ制御が開始される。このとき、リターダ4による制動力の大きさはFBであり、モータ3による制動力の大きさはF−FBに設定されるため、これらの合計の制動力は要求制動力Fと一致し、時刻t1の前後で実際の制動力の大きさが連続的に増加する。また、時刻t1以後、要求制動力Fがさらに増加したとしても、モータ3による制動力の大きさがそれに追従して変動するように設定されるため、要求制動力Fと同じ大きさの制動力が確保される。
このように、本発明のオートクルーズ制御装置によれば、図4(b)に示すように、リターダ4のオン/オフ制御によって付与される不連続な大きさの所定制動力FBを、制御性の高い回生ブレーキでの制動力によってカバーすることができ、減速時の段付き感を解消することができる。これにより、要求制動力Fに対する実際の制動力をリニアに設定することが可能となり、ドライブフィーリングを向上させることができる。
また、本オートクルーズ装置では、要求制動力Fの算出に際し、車両10の総重量Wを加味した演算が行われているため、要求される減速度を実現するのに必要な正確な制動力を算出することができる。つまり、積載荷重に応じてブレーキの切り換えタイミングを制御することができ、車両の総重量Wにかかわらず回生ブレーキ及び補助ブレーキを滑らかに重複させることができる。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態等に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば上述の実施形態では、補助ブレーキ装置としてプロペラシャフト13の回転運動に流体抵抗を与えるリターダ4が例示されているが、本発明に係る補助ブレーキ装置はこれに限定されない。例えば、上記のリターダ4の代わりに電磁式リターダや永久磁石式のリターダを用いてもよい。
なお、上述の実施形態では、リターダ4によって付与される制動力の大きさが単一であるものが例示されているが、多段階の制動力を付与することが可能な補助ブレーキ装置を用いることも無論可能である。
1a 要求制動力算出部(要求制動力算出手段)
1b 出力制御部
1c 制動制御部(制動制御手段)
2 車速センサ(車速検出手段)
3 モータ・ジェネレータ(回生ブレーキ手段)
4 リターダ(補助ブレーキ手段)
5 エンジン
6 クラッチ
7 レーダセンサ(距離検出手段)
8 重量センサ(総重量検出手段)
9 トランスミッション
10 ハイブリッド車両
11 ディスクブレーキ
12 駆動輪
13 プロペラシャフト
Claims (4)
- 運転者の操作に依ることなく自動的に車両の制動力を制御するハイブリッド自動車のオートクルーズ制御装置であって、
上記車両の走行速度を検出する車速検出手段と、
上記車速検出手段で検出された上記走行速度を所定速度へ変更するために要求される要求制動力を算出する要求制動力算出手段と、
電動発電機の回生制動により所定の最大制動力を上限として任意の大きさの制動力を発生させる回生ブレーキ手段と、
不連続な大きさの所定制動力を段階的に発生させる補助ブレーキ手段と、
上記要求制動力算出手段で算出された上記要求制動力に基づき、上記回生ブレーキ手段及び上記補助ブレーキ手段のそれぞれが負担する制動力を制御する制動制御手段と、を備え、
上記制動制御手段が、
上記要求制動力が予め設定された第一所定値未満である場合に、上記回生ブレーキ手段のみを作動させて、上記回生ブレーキ手段が負担する上記制動力を上記要求制動力に設定するとともに、
上記要求制動力が上記第一所定値以上である場合に、上記回生ブレーキ手段及び上記補助ブレーキ手段を作動させて、上記回生ブレーキ手段が負担する上記制動力を上記要求制動力から上記補助ブレーキ手段が負担する上記所定制動力を減じた制動力に設定する
ことを特徴とする、ハイブリッド自動車のオートクルーズ制御装置。 - 上記車両の総重量を検出する総重量検出手段をさらに備え、
上記要求制動力算出手段が、上記走行速度及び上記総重量に基づいて上記要求制動力を算出する
ことを特徴とする、請求項1記載のハイブリッド自動車のオートクルーズ制御装置。 - 上記車両の近傍に位置する周辺車両までの距離を検出する距離検出手段をさらに備え、
上記要求制動力算出手段が、上記走行速度,上記総重量及び上記距離検出手段で検出された上記距離に基づいて上記要求制動力を算出する
ことを特徴とする、請求項2記載のハイブリッド自動車のオートクルーズ制御装置。 - 運転者の操作に依ることなく自動的に車両の制動力を制御するハイブリッド自動車の自動制動制御装置であって、
上記車両に要求される要求制動力を算出する要求制動力算出手段と、
電動発電機の回生制動により所定の最大制動力を上限として任意の大きさの制動力を発生させる回生ブレーキ手段と、
不連続な大きさの所定制動力を段階的に発生させる補助ブレーキ手段と、
上記要求制動力算出手段で算出された上記要求制動力に基づき、上記回生ブレーキ手段及び上記補助ブレーキ手段のそれぞれが負担する制動力を制御する制動制御手段と、を備え、
上記制動制御手段が、
上記要求制動力が予め設定された第一所定値未満である場合に、上記回生ブレーキ手段のみを作動させて、上記回生ブレーキ手段が負担する上記制動力を上記要求制動力に設定するとともに、
上記要求制動力が上記第一所定値以上である場合に、上記回生ブレーキ手段及び上記補助ブレーキ手段を作動させて、上記回生ブレーキ手段が負担する上記制動力を上記要求制動力から上記補助ブレーキ手段が負担する上記所定制動力を減じた制動力に設定する
ことを特徴とする、車両の自動制動制御装置。
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