JP3982556B1

JP3982556B1 - 車両制動装置

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Publication number: JP3982556B1
Application number: JP2006074868A
Authority: JP
Inventors: 酒井　　朗
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-03-17
Filing date: 2006-03-17
Publication date: 2007-09-26
Anticipated expiration: 2026-03-17
Also published as: CN101037090A; CN100515822C; JP2007246018A

Abstract

【課題】電動機を備えた車両において、変速機による変速比が変更される際の減速度の変動を抑制する。
【解決手段】駆動力と回生制動力の双方を変速機１０を介して車輪に付与可能なモータ１４を備えた車両を制動する車両制動装置１００において、変速比変更期間算出部１１４は、変速機１０の変速比が変更される期間を算出する。回生制動力低減部１１６は、変速比が変更される期間が協調制御中の場合に、その期間において車輪へのアクセルペダルの操作が解除されたことにより車輪に発生している第１の回生制動力を低減する。低下制動力補償部１１８は、その期間において低減される回生制動力の低下分を液圧制動力により補償する。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両制動装置に関し、特に、電動機を備えた車両に好適な車両制動装置に関する。

従来、車輪に駆動力と回生制動力との双方を付与可能な電動発電機を備えた車両が知られている。例えば、車両の駆動源として電動機発電機であるモータと内燃機関であるエンジンとを組み合わせたいわゆるハイブリッドシステムにおいては、燃費向上や排出ガス抑制のため、ドライバによる要求制動力に対し、その時点で発生可能な回生制動力を主とすることでエネルギの回収効率を向上させている。

特許文献１には、回生制動力を変速機を介して車輪に付与することが可能な電動発電機を備え、その電動発電機が発生する回生制動力と液圧制動力を協調制御する回生協調ブレーキ制御コントロールユニットにおいて、変速機に入力される電動発電機の回生制動力の最大値を、変速機の変速比に応じて制限する構成が開示されている。

特開２００３−２５９５０４号公報

ところで、減速時に電動機の回生制動力を変速機を介して車輪に伝達している状態で変速機における変速比が変更されると、車両全体に変速によるショックが発生することがある。

また、回生制動力には、アクセルペダルをオフすることで発生する制動力と、ブレーキペダルをオンすることで発生する制動力とがあるが、それぞれの制動力が発生するタイミングが異なると、回生制動力と協調制御される液圧制動力の制御が複雑となる。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電動機を備えた車両において、変速機による変速比が変更される際の減速度の変動を抑制する技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の車両制動装置は、駆動力と回生制動力の双方を変速機を介して車輪に付与可能な電動機を備えた車両を制動する車両制動装置であって、車輪への制動力伝達を指示する制動指示操作部材の操作による制動要求に応じて供給液圧により液圧制動力を発生する液圧源と、前記制動要求に応じて前記電動機の発生する回生制動力と前記液圧制動力とを協調制御する協調制御部と、制動時において変速機の変速比が変更される期間を算出する変速比変更期間算出部と、前記期間が協調制御中の場合に、該期間において車輪への駆動力伝達を指示する駆動指示操作部材の操作が解除されたことにより車輪に発生している第１の回生制動力を低減する回生制動力低減部と、前記期間において低減される回生制動力の低下分を前記液圧制動力により補償する低下制動力補償部と、を備える。

この態様によると、変速機の変速比が変更される期間において電動機から車輪に付与されている回生制動力を低減するために、電動機から車輪に付与されている回生制動力のうち、車輪への駆動力伝達を指示する駆動指示操作部材の操作が解除されたことにより車輪に発生している第１の回生制動力を低減することで、変速によるショックを抑制することができる。また、変速比が変更される期間において低減した回生制動力の低下分を液圧制動力により補償することで、変速機による変速比が変更される際の減速度の変動を抑制することができる。

前記回生制動力低減部は、さらに、前記制動指示操作部材の操作による制動要求に応じて発生する第２の回生制動力を低減してもよい。これにより、変速によるショックを更に抑制することができる。より好ましくは、前記第１の回生制動力と前記第２の回生制動力とを実質的に０まで低減するとよい。

前記回生制動力低減部は、前記第１の回生制動力と前記第２の回生制動力とを実質的に同時に低減してもよい。これにより、第１の回生制動力と第２の回生制動力とを異なるタイミングで低減する場合と比較して、低減される回生制動力の低下分を補償する際に協調制御する液圧制動力の制御を簡便にすることができる。そのため、ブレーキアクチュエータにより車輪に制動力を付与する液圧制動力の変動回数を低減することができ、液圧制動力が変動する度にブレーキアクチュエータを構成する弁やポンプ等の可動部から発せられる作動音を抑制し静粛性を向上することができるとともに、可動部の摩耗や摺動を低減し制動装置の寿命を向上することができる。

本発明によれば、電動機を備えた車両において、変速機による変速比が変更される際の減速度の変動を抑制することができる。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。

図１は、本実施形態に係る車両制動装置が適用された車両を示すシステム構成図である。図２は、本実施形態に係る車両制動装置１００を示すブロック図である。

図１に示される車両２は、いわゆるハイブリッドシステムを採用した車両として構成されており、駆動源としてのエンジン４と、エンジン４の出力軸であるクランクシャフトに接続された動力分割機構６と、動力分割機構６に接続された発電可能なジェネレータ８と、変速機１０を介してプロペラシャフト１２に接続されたモータ１４と、車両２の駆動系全体を制御するハイブリッド用電子制御ユニット（以下、「ハイブリッドＥＣＵ」といい、電子制御ユニットは、すべて「ＥＣＵ」と称する。）１６とを備える。

プロペラシャフト１２には、変速機１０および最終減速装置１８を介して車両２の駆動輪たる右後輪２０ＲＲおよび左後輪２０ＲＬが連結される。本実施形態に係る変速機１０は、２段変速付リダクション機構を有しており、変速比を２段階に変更することができる。

エンジン４は、例えばガソリンや軽油等の炭化水素系燃料を用いて運転される内燃機関であり、エンジンＥＣＵ２２により制御される。エンジンＥＣＵ２２は、ハイブリッドＥＣＵ１６と通信可能であり、ハイブリッドＥＣＵ１６からの制御信号や、エンジン４の作動状態を検出する各種センサからの信号に基づいてエンジン４の燃料噴射制御や点火制御、吸気制御等を実行する。また、エンジンＥＣＵ２２は、必要に応じてエンジン４の作動状態に関する情報をハイブリッドＥＣＵ１６に与える。

動力分割機構６は、エンジン４の出力をジェネレータ８の駆動力とプロペラシャフト１２を介して右後輪２０ＲＲおよび左後輪２０ＲＬの駆動力とに振り分ける役割を果たす。

ジェネレータ８とモータ１４とは、それぞれ電力変換装置を構成するインバータ２４を介してバッテリ２６に接続されており、インバータ２４には、ハイブリッドＥＣＵ１６が接続されている。そして、ハイブリッドＥＣＵ１６からの制御信号等に基づいてインバータ２４を介してジェネレータ８およびモータ１４が制御される。

ここで、モータ１４は、駆動力と回生制動力の双方を変速機を介して車輪に付与可能な電動機として機能する。

なお、上述のハイブリッドＥＣＵ１６は、図２に示すように、ＣＰＵを含むマイクロプロセッサにより演算部１０２が構成されており、ＣＰＵの他に各種プログラムを記憶するＲＯＭ１０４、データを一時的に記憶するＲＡＭ１０６、入出力ポートおよび通信ポート等を備える。

ハイブリッドＥＣＵ１６は、ブレーキＥＣＵ６０と通信可能であり、ブレーキＥＣＵ６０からの制御信号や、各種センサ７０やスイッチからの信号に基づいて車両２の制御を行う。例えば、変速機制御部１２０により変速機１０の制御を行い、モータ制御部１２２によりモータ１４の制御を行う。

また、ハイブリッドＥＣＵ１６に接続される各種センサ７０には、変速機１０のシフトポジションを検出するシフトポジションセンサ７２、アクセル開度を電気信号に変換し出力するアクセルポジションセンサ７４、エンジン回転数センサ７６等が含まれる。

また、演算部１０２は、各種センサ７０やスイッチの情報に基づいて変速機の変速比が変更される期間を算出する変速比変更期間算出部１１４と、変速比が変更される期間が協調制御中の場合に、その期間において回生制動力を低減する回生制動力低減部１１６と、変速比が変更される期間において低減される回生制動力の低下分を液圧制動力により補償する低下制動力補償部１１８とを備える。

車両２においては、ハイブリッドＥＣＵ１６による制御のもと、インバータ２４を介してバッテリ２６から電力をモータ１４に供給することによりモータ１４が駆動され、その駆動力を変速機１０を介してプロペラシャフト１２に伝達することで、右後輪２０ＲＲ、左後輪２０ＲＬの駆動力をアシストすることができる。また、エンジン効率のよい運転領域では、車両２はエンジン４によって駆動される。この際、動力分割機構６を介してエンジン４の出力の一部をジェネレータ８に伝えることにより、ジェネレータ８が発生する電力を用いて、モータ１４を駆動したり、インバータ２４を介してバッテリ２６を充電したりすることが可能となる。

また、車両２を制動する際には、ハイブリッドＥＣＵ１６による制御のもと、右後輪２０ＲＲ、左後輪２０ＲＬから変速機１０を介して伝わる動力によってモータ１４が回転させられ、モータ１４が発電機として作動させられる。すなわち、モータ１４、インバータ２４、ハイブリッドＥＣＵ１６等は、車両２の運動エネルギを電気エネルギに回生することによって車両２を制動する回生ブレーキユニットとして機能する。

本実施形態に係る車両制動装置は、このような回生ブレーキユニットに加えて、液圧ブレーキユニット３０を備えており、両者を協調させるブレーキ回生協調制御を実行することにより車両２を制動可能なものである。

液圧ブレーキユニット３０は、右前輪２０ＦＲ，左前輪２０ＦＬに対してそれぞれ設けられたディスクブレーキユニット３２ＦＲ，３２ＦＬと、右後輪２０ＲＲ，左後輪２０ＲＬに対してそれぞれ設けられたディスクブレーキユニット３２ＲＲ，３２ＲＬと、各ディスクブレーキユニットに対する作動液としてのブレーキオイルの供給源である液圧発生装置４０と、液圧発生装置４０からのブレーキオイルの液圧を適宜調整して各ディスクブレーキユニットに供給することにより、車両２の各車輪に対する制動力を設定可能なブレーキアクチュエータ５０とを含む。

液圧発生装置４０は、マスタシリンダ４２、不図示のブースタ、レギュレータ、リザーバ、アキュムレータおよびポンプを含む。ブースタは、車輪への制動力伝達を指示する制動指示操作部材としてのブレーキペダル４４に連結されており、ブレーキペダル４４に加えられたペダル踏力を増幅してマスタシリンダ４２に伝達する。そして、マスタシリンダ４２は、ペダル踏力に対して所定の倍力比を有するマスタシリンダ圧を発生する。

また、マスタシリンダ４２には、ストロークシミュレータ４６が接続されている。ストロークシミュレータ４６は、複数のピストンやスプリングを含むものであり、ドライバによるブレーキペダル４４の踏力に応じた反力を創出する。

ブレーキアクチュエータ５０は、複数の流体通路が形成されるアクチュエータブロックと、複数の電磁制御弁を含む油圧調整部５２とを有する。また、ブレーキアクチュエータ５０は、ブレーキペダル４４の操作による制動要求に応じて供給液圧により液圧制動力を発生する液圧源として機能する。

上述のように構成された液圧発生装置４０やブレーキアクチュエータ５０は、ブレーキＥＣＵ６０により制御される。ブレーキＥＣＵ６０は、図２に示すように、ＣＰＵを含むマイクロプロセッサにより演算部１０８が構成されており、ＣＰＵの他に各種プログラムを記憶するＲＯＭ１１０、データを一時的に記憶するＲＡＭ１１２、入出力ポートおよび通信ポート等を備える。

そして、ブレーキＥＣＵ６０は、ハイブリッドＥＣＵ１６と通信可能であり、ハイブリッドＥＣＵ１６からの制御信号や、各種センサ８０やスイッチからの信号に基づいて液圧発生装置４０のポンプや、ブレーキアクチュエータ５０を構成する電磁制御弁を制御する。

演算部１０８は、各種センサ８０やストップランプスイッチ８６の情報、およびハイブリッドＥＣＵ１６からの情報に基づいて回生制動力を算出する回生制動力算出部１２４と、ブレーキアクチュエータ５０により発生させる液圧制動力を算出する液圧制動力算出部１２８と、回生制動力と液圧制動力とを協調し、安定した制動を達成しつつ制動エネルギの効率のよい回収を図るための回生協調制御を行う回生協調制御部１２６とを備える。

また、ブレーキＥＣＵ６０に接続される各種センサ８０には、車輪速センサ８２、ブレーキペダルストロークセンサ８４が含まれる。車輪速センサ８２は、各車輪の車輪速を検出する。ブレーキペダルストロークセンサ８４は、ブレーキペダル４４のストローク量を検出する。ストップランプスイッチ８６は、ブレーキペダル４４のＯＮ，ＯＦＦ状態を検出する。

各センサおよびスイッチの検出値は、所定時間おきにブレーキＥＣＵ６０に順次与えられ、ブレーキＥＣＵ６０の所定の記憶領域（バッファ）に所定量ずつ格納保持される。

なお、本実施形態では、ハイブリッドＥＣＵ１６は、エンジンＥＣＵ２２を介してエンジン４を停止・始動制御しているが、ハイブリッドＥＣＵ１６がエンジンＥＣＵ２２の機能を兼ねて直接エンジン４を停止・始動制御してもよい。また、ハイブリッドＥＣＵ１６とブレーキＥＣＵ６０の機能を併せ持つ一つのＥＣＵを用いてもよい。また、ブレーキＥＣＵ６０は、制動要求に応じてモータ１４の発生する回生制動力とブレーキアクチュエータ５０により発生する液圧制動力とを協調制御する機能を有する。

（システムの各動作モード）
次に、本実施形態に係る車両２の主な動作モードについて説明する。

図３は、本実施形態に係る車両の発進時におけるシステムの動作を模式的に示した図である。図３に示すように、車両２は、停車中はエンジン４を停止しており、通常の発進時においては、バッテリ２６の電力によりインバータ２４を介してモータ１４を駆動して走行する。また、低速走行時や緩やかな坂を下っている時などの軽負荷走行中においても、車両２はエンジン４を停止し、モータ１４の駆動により走行する。なお、発進時においては、変速機１０の変速比（ギヤ比）を大きくすることでモータ１４から車輪に大きなトルクを伝達することができる。

図４は、本実施形態に係る車両の通常走行時におけるシステムの動作を模式的に示した図である。通常走行時においては、エンジン効率のよい運転領域で主にエンジンにより走行する。エンジン４の動力は、動力分割機構６で２経路に分割され、一方は、駆動力として右後輪２０ＲＲおよび左後輪２０ＲＬに伝達される。また、他方は、ジェネレータ８を駆動して発電を行い、その電力によりモータ１４を駆動することでエンジン動力を補助し、低燃費化を図ることができる。

なお、車両２においては、変速機１０の変速比が車両の走行状態に応じて自動的に変更されることでスムーズかつ燃費効率のよい走行が可能となる。また、バッテリ２６の充電量が低下している場合は、ジェネレータ８で発電した電力の一部を用いて、バッテリ２６の充電を行うこともできる。

図５は、本実施形態に係る車両の減速・制動時におけるシステムの動作を模式的に示した図である。本実施形態に係る車両２は、アクセルポジションセンサ７４によりアクセルＯＦＦ状態が検出された減速時において、右後輪２０ＲＲおよび左後輪２０ＲＬから伝わる動力により変速機１０を介してモータ１４を駆動し、発電機として作動させる。そして、車両２の制動エネルギを電力に変換し、その電力をバッテリ２６に回収することでバッテリ２６の充電が行われる。

また、制動時において、ブレーキペダル４４の操作に応じた制動要求に応じた制動力を得られるように、ブレーキペダルストロークセンサ８４やストップランプスイッチ８６等が検出した情報に基づいて、車両制動装置１００が回生ブレーキユニットと液圧ブレーキユニット３０を協調制御しながらエネルギの回収量を決定する。そして、車両２の制動エネルギを電力に変換し、その電力をバッテリ２６に回収することでバッテリ２６の充電が行われる。

（制動時における変速比の変更）
次に、本実施形態に係る車両の減速・制動時における各操作部材の作動状態を説明する。図６は、本実施形態に係る車両の減速・制動時におけるアクセルペダル、ブレーキペダル、シフトポジションの作動状態を示すタイミングチャートである。

車速Ｖで走行中の車両２において、ドライバが時刻Ｔ１において車輪への駆動力伝達を指示する駆動指示操作部材であるアクセルペダルの操作を解除しアクセルＯＦＦとすると、車速は徐々に減少する。そしてドライバが時刻Ｔ２においてブレーキペダル４４を踏み、ブレーキＯＮとすると、車速は更に減少する。なお、この時点で変速機１０は、シフトポジションとしてＤポジションが選択されている。

ブレーキＯＮにより制動が開始すると車速は更に低下するが、ある車速に近づく時刻Ｔ３において、シフトポジションがＤポジションより変速比の高いＬポジションに変更される。変速比が変更される期間（時刻Ｔ３〜Ｔ４）においては、車輪からモータ１４への伝達経路を一時的に切断するため、そのタイミングにおいて大きな回生制動力が発生しているとシフトチェンジにおいてショックが発生する。

そこで、制動時に変速比が変更される期間においては、回生制動力を低減することが望ましい。図７は、本実施形態に係る車両制動装置における制動力の変動を示すタイミングチャートである。

図７に示すように、車速Ｖで走行中の車両２において、ドライバが時刻Ｔ１においてアクセルペダルの操作を解除しアクセルＯＦＦとすると、アクセルＯＦＦによる回生制動力（第１の回生制動力）が発生する。そして、ドライバが時刻Ｔ２においてブレーキペダル４４を踏み、ブレーキＯＮとすると、ブレーキＯＮによる回生制動力（第２の回生制動力）とブレーキＯＮによる液圧制動力とが発生する。そして回生制動力と液圧制動力との割合は回生協調制御部１２６にて算出され、回生制動力算出部１２４および液圧制動力算出部１２８により算出されたそれぞれの制動力の値に基づいてブレーキアクチュエータ５０やモータ１４が制御される。

次に、車速情報等に基づいて変速比変更期間算出部１１４により、変速比の変更が行われる期間が時刻Ｔ３からＴ４の間であることが算出される。そして、その期間において、回生制動力低減部１１６は、アクセルペダルの操作が解除されたことにより車輪に発生している第１の回生制動力を低減する。これにより、変速機の変速比が変更される期間においてモータ１４から車輪に付与されている回生制動力を低減するために、モータ１４から車輪に付与されている回生制動力のうち、アクセルペダルの操作が解除されたことにより車輪に発生している第１の回生制動力を低減することで、変速によるショックを抑制することができる。

本実施形態では、第１の回生制動力を低減するタイミングは変速比の変更が開始される時刻Ｔ３よりも早い時刻Ｔ５であり、低減した第１の回生制動力を回復するタイミングは変速比の変更が終了する時刻Ｔ４よりも遅い時刻Ｔ６としている。これにより、確実に回生制動力を低減した状態で変速が行われるので、変速によるショックをより確実に抑制することができる。

なお、時刻Ｔ５は時刻Ｔ３以前の範囲で適宜変更することができる。また、時刻Ｔ６は時刻Ｔ４以後の範囲で適宜変更することができる。より好ましくは、変速比を変更する期間と回生制動力を低減する期間を実質的に同期させることで、回生制動力によるエネルギ回収量を増やすことができる。

本実施形態では、さらに、変速機の変速比が変更される期間においてモータ１４から車輪に付与されている回生制動力を低減するために、モータ１４から車輪に付与されている回生制動力のうち、ブレーキペダル４４の操作による制動要求に応じて車輪に発生している第２の回生制動力を低減することで、変速によるショックを更に抑制することができる。また、本実施形態においては、第１の回生制動力と第２の回生制動力とを実質的に０まで低減しているので、変速によるショックの発生を実質的に防止することができる。

なお、変速比を変更している期間、回生制動力を低減しただけであると、その間の総制動力が低下してしまい、所望の減速度を得ることができない。また、減速度に大きな変動が生じるため制動操作を行っているドライバに違和感を与えることにもなる。詳述すると、時刻Ｔ２においてブレーキＯＮにより液圧制動力と第２の回生制動力とが発生するが、時刻Ｔ５において第１の回生制動力と第２の回生制動力とを同時に０まで低減しているため、そのままでは、総制動力は要求制動力に対して小さくなってしまう。

そこで、本実施形態に係る車両制動装置１００は、さらに、回生制動力低減部１１６により低減される回生制動力の低下分を、低下制動力補償部１１８が算出した補償液圧制動力により補償する。詳述すると、時刻Ｔ５において低減した回生制動力の分、液圧制動力を増加させることで、総制動力を一定とすることができる。これにより、変速機による変速比が変更される際の減速度の変動を抑制することができる。

また、回生制動力低減部１１６は、第１の回生制動力と第２の回生制動力とを実質的に同時に低減することで、第１の回生制動力と第２の回生制動力とを異なるタイミングで低減する場合と比較して、低減される回生制動力の低下分を補償する際に協調制御する液圧制動力の制御を簡便にすることができる。そのため、ブレーキアクチュエータ５０により車輪に制動力を付与する液圧制動力の変動回数を低減することができ、液圧制動力が変動する度にブレーキアクチュエータを構成する弁やポンプ等の可動部から発せられる作動音を抑制し静粛性を向上することができるとともに、可動部の摩耗や摺動を低減し制動装置の寿命を向上することができる。

なお、本実施形態では、変速比の変更が終了した後の時刻Ｔ６において、低減していた回生制動力を回復させているので、それと同時にそれまで増加させていた液圧制動力を協調制御中の圧力に戻している。これにより、回生制動力によるエネルギ回収量を増加させることができる。

その後、車速が時刻Ｔ７において０になると、回生制動力が０となり、確実に車両が停止するようにブレーキペダル４４の操作による液圧制動力が増加した後、ブレーキペダル４４の操作の解除により総制動力が０となる。

次に、上述の制動時における変速比の変更をフローチャートを参照して説明する。図８は、本実施形態に係る車両制動装置における制動時の制動力の制御方法を示すフローチャートである。

はじめに、所定のタイミングで処理が開始されると、アクセルポジションセンサ７４等から検出した信号に基づいてアクセルがＯＦＦか否かを判定する（Ｓ１０）。ここで、アクセルがＯＦＦでない場合（Ｓ１０のＮ）、処理を終了する。

一方、アクセルがＯＦＦと判定されると（Ｓ１０のＹ）、ハイブリッドＥＣＵ１６によりアクセルＯＦＦに伴い発生する第１の回生制動力が算出され、モータ１４の駆動を制御することで第１の回生制動力を発生させる（Ｓ１２）。

次に、ブレーキペダルストロークセンサ８４やストップランプスイッチ８６等から検出した信号に基づいてブレーキがＯＮか否かを判定する（Ｓ１４）。ここで、ブレーキがＯＮでない場合（Ｓ１４のＮ）、Ｓ１０に戻り、再度アクセルがＯＦＦか否かが判定される。

一方、ブレーキがＯＮと判定されると（Ｓ１４のＹ）、ブレーキ回生協調制御の実行が許容され、回生協調制御が開始される（Ｓ１６）。

回生協調制御が開始されると、ブレーキＥＣＵ６０がブレーキペダルストロークセンサ８４からの信号に基づいてドライバにより要求された要求総制動力Ｆ＊を算出する（Ｓ１８）。さらに、ブレーキＥＣＵ６０は、ハイブリッドＥＣＵ１６から回生制動力の上限値に関する情報を取得した上で（Ｓ２０）、要求される回生制動力を設定すると共に、算出した要求回生制動力をハイブリッドＥＣＵ１６に与える（Ｓ２２）。

Ｓ２０では、ハイブリッドＥＣＵ１６からブレーキＥＣＵ６０に対して、モータ１４の回転数等に基づいて定まる回生制動力の上限値である発電側上限値と、バッテリ２６の充電容量等に基づいて定まる上限値である蓄電側上限値とが送信される。また、Ｓ２２では、発電側上限値、蓄電側上限値および要求総制動力Ｆ＊のうちの最小値が要求回生制動力として設定される。

Ｓ２２にてブレーキＥＣＵ６０から要求回生制動力を示す信号を受け取ると、ハイブリッドＥＣＵ１６は、要求回生制動力を示す信号をモータ制御部１２２に与える。モータ制御部１２２は、モータ１４により右後輪２０ＲＲ、左後輪２０ＲＬに対して付与される制動力を要求回生制動力と一致させるための制御信号をインバータ２４に送出する。

そして、モータ１４の実回転数といった回生ブレーキユニットの作動状態を示す情報がモータ制御部１２２からハイブリッドＥＣＵ１６に与えられる。ハイブリッドＥＣＵ１６は、これらの情報から、モータ１４の作動により実際に得られている実回生制動力Ｆ_Ｅを算出し、実回生制動力Ｆ_ＥをブレーキＥＣＵ６０に送信する。

ブレーキＥＣＵ６０は、ハイブリッドＥＣＵ１６から実回生制動力Ｆ_Ｅを受け取ると（Ｓ２４）、要求総制動力Ｆ＊から実回生制動力Ｆ_Ｅを減じることにより、ブレーキアクチュエータ５０に発生させるべき制動力である要求液圧制動力を算出する（Ｓ２６）。そして、ブレーキＥＣＵ６０は、算出した要求液圧制動力に基づいて各ディスクブレーキユニット３２ＦＲ〜３２ＲＬの目標液圧を算出し、増圧リニア制御弁や減圧リニア制御弁に対する供給電流Ｉの値を決定し、車両２の制動が行われる。かかる図８のルーチンは、ブレーキ回生協調制御の実行が許容される間、所定時間おきに繰り返される。

次に、車両状態を示す各種入力信号が処理され（Ｓ２８）、変速比が変更されるか否かが判定される（Ｓ３０）。変速比の変更の有無は、例えば、車輪速センサ８２からの車速情報やエンジン回転数センサ７６からのエンジン回転数の情報から判断される。

ここで、変速比が変更されないと判定された場合（Ｓ３０のＮ）、処理を終了する。一方、変速比が変更されると判定された場合（Ｓ３０のＹ）、変速比変更期間算出部１１４により、変速比が変更される期間を算出する（Ｓ３２）。この際、変速比の変更に必要な時間が予め定められた所定値である場合は、変速比の変更が開始される時間を算出すれば変速比の変更が終了する時間を簡便に算出することができる。つまり、変速比の変更が終了する時間を開始される時間と別個に算出する必要はない。

次に、回生制動力低減部１１６により、アクセルペダルの操作が解除されたことにより車輪に発生している第１の回生制動力の低減量を算出する（Ｓ３４）。また、回生制動力低減部１１６により低減される回生制動力の低下分を、補償するための補償液圧制動力を低下制動力補償部１１８により算出する（Ｓ３６）。

そして、少なくとも変速比が変更されている期間、回生制動力を低減すると共に、低減した回生制動力を補償する液圧制動力により車両２の制動を行う（Ｓ３８）。変速比の変更が終了していない場合（Ｓ４０のＮ）、Ｓ３８の処理を繰り返す。変速比の変更が終了した場合（Ｓ４０のＹ）、Ｓ１８に戻り再度車両の状態を考慮した回生協調制御が行われる。これにより、変速機による変速比が変更される際の減速度の変動を抑制することができる。

以上、本発明を各実施形態をもとに説明した。これらの実施形態は例示であり、各構成要素およびプロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

例えば、変速機の変速比の変更は２段階だけではなく、３段階以上であってもよい。

本実施形態に係る車両制動装置が適用された車両を示すシステム構成図である。本実施形態に係る車両制動装置を示すブロック図である。本実施形態に係る車両の発進時におけるシステムの動作を模式的に示した図である。本実施形態に係る車両の通常走行時におけるシステムの動作を模式的に示した図である。本実施形態に係る車両の減速・制動時におけるシステムの動作を模式的に示した図である。本実施形態に係る車両の減速・制動時におけるアクセルペダル、ブレーキペダル、シフトポジションの作動状態を示すタイミングチャートである。本実施形態に係る車両制動装置における制動力の変動を示すタイミングチャートである。本実施形態に係る車両制動装置における制動時の制動力の制御方法を示すフローチャートである。

符号の説明

２車両、４エンジン、６動力分割機構、８ジェネレータ、１０変速機、１２プロペラシャフト、１４モータ、１６ハイブリッドＥＣＵ、２０ＲＬ左後輪、２０ＲＲ右後輪、２４インバータ、２６バッテリ、３０液圧ブレーキユニット、４０液圧発生装置、４４ブレーキペダル、５０ブレーキアクチュエータ、６０ブレーキＥＣＵ、７２シフトポジションセンサ、７４アクセルポジションセンサ、７６エンジン回転数センサ、８２車輪速センサ、８４ブレーキペダルストロークセンサ、８６ストップランプスイッチ、１００車両制動装置、１０２演算部、１０８演算部、１１４変速比変更期間算出部、１１６回生制動力低減部、１１８低下制動力補償部、１２０変速機制御部、１２２モータ制御部、１２４回生制動力算出部、１２６回生協調制御部、１２８液圧制動力算出部。

Claims

駆動力と回生制動力の双方を変速機を介して車輪に付与可能な電動機を備えた車両を制動する車両制動装置であって、
車輪への制動力伝達を指示する制動指示操作部材の操作による制動要求に応じて供給液圧により液圧制動力を発生する液圧源と、
前記制動要求に応じて前記電動機の発生する回生制動力と前記液圧制動力とを協調制御する協調制御部と、
制動時において変速機の変速比が変更される期間を算出する変速比変更期間算出部と、
前記期間が協調制御中の場合に、該期間において車輪への駆動力伝達を指示する駆動指示操作部材の操作が解除されたことにより車輪に発生している第１の回生制動力を低減する回生制動力低減部と、
前記期間において低減される回生制動力の低下分を前記液圧制動力により補償する低下制動力補償部と、
を備えることを特徴とする車両制動装置。
前記回生制動力低減部は、さらに、前記制動指示操作部材の操作による制動要求に応じて発生する第２の回生制動力を低減することを特徴とする請求項１に記載の車両制動装置。
前記回生制動力低減部は、前記第１の回生制動力と前記第２の回生制動力とを実質的に同時に低減することを特徴とする請求項２に記載の車両制動装置。