JP5136104B2 - 車両の制動制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、摩擦制動力と回生制動力とを配分する回生協調ブレーキ制御を実行する車両の制動制御装置の技術分野に属する。

従来、前輪をモータ駆動する車両では、制動旋回時にアンダーステアを検出した場合、アンダーステア傾向が強いほど、前輪の回生制動トルクを小さく制限すると同時に、後輪の摩擦制動トルクを大きくすることで、前後輪の制動力配分を前輪制動力過多配分から前後輪の理想配分特性に応じた制動力配分とし、旋回性の悪化を抑制している（例えば、特許文献１参照。）。
特開平５−１６１２０９号公報

しかしながら、上記従来技術にあっては、アンダーステアの検出を操舵角およびヨーレートまたは横加速度（以下、横Ｇ）に基づいて推定しているため、アンダーステアの検出に遅れが生じ、旋回挙動の安定性を確保できないという問題があった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、アンダーステアの早期解消により旋回挙動の安定性確保を図ることができる車両の制動制御装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の車両の制動制御装置では、設定基準のステア特性における旋回時の理論車輪速左右差と、車輪速左右差との偏差の微分値に基づいて、アンダーステア傾向に応じた回生制動力の制限量を変更する。

本発明では、設定基準のステア特性における旋回時の理論車輪速左右差と、車輪速左右差との偏差の微分値に基づいて回生制動力の制限量を変更するため、アンダーステアの発生初期段階から遅れなく回生制動力を制限して旋回挙動の安定性確保を図ることができる。

以下、本発明の車両の制動制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１〜３に基づいて説明する。

まず、ハイブリッド車の駆動系構成を説明する。
図１は実施例１の制動制御装置が適用された前輪駆動によるハイブリッド車を示す全体システム図である。実施例１におけるハイブリッド車の駆動系は、図１に示すように、エンジンＥと、第１モータジェネレータMG1と、第２モータジェネレータ（回生制動手段）MG2と、出力スプロケットOS、動力分割機構TMと、を有する。

エンジンＥは、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンであり、後述するエンジンコントローラ１からの制御指令に基づいて、スロットルバルブのバルブ開度等が制御される。
第１モータジェネレータMG1と第２モータジェネレータMG2は、ロータに永久磁石を埋設しステータにステータコイルが巻き付けられた同期型モータジェネレータであり、後述するモータコントローラ２からの制御指令に基づいて、パワーコントロールユニット３により作り出された三相交流を印加することによりそれぞれ独立に制御される。

両モータジェネレータMG1,MG2は、バッテリ４からの電力の供給を受けて回転駆動する電動機として動作することもできるし（以下、この状態を「力行」と呼ぶ）、ロータが外力により回転している場合には、ステータコイルの両端に起電力を生じさせる発電機として機能してバッテリ４を充電することもできる（以下、この動作状態を「回生」と呼ぶ）。

動力分割機構TMは、サンギヤSと、ピニオンPと、リングギヤRと、ピニオンキャリアPCと、を有する単純遊星歯車により構成されている。そして、単純遊星歯車の３つの回転要素（サンギヤS、リングギヤR、ピニオンキャリアPC）に対する入出力部材の連結関係について説明する。サンギヤSには、第１モータジェネレータMG1が連結されている。リングギヤRには、第２モータジェネレータMG2と出力スプロケットOSとが連結されている。ピニオンキャリアPCには、エンジンダンパEDを介してエンジンＥが連結されている。なお、出力スプロケットOSは、チェーンベルトCBや図外のディファレンシャルやドライブシャフトを介して左右前輪（駆動輪）に連結されている。

上記連結関係により、図４に示す共線図上において、第１モータジェネレータMG1（サンギヤS）、エンジンＥ（プラネットキャリアPC）、第２モータジェネレータMG2および出力スプロケットOS（リングギヤR）の順に配列され、単純遊星歯車の動的な動作を簡易的に表せる剛体レバーモデル（３つの回転数が必ず直線で結ばれる関係）を導入することができる。

ここで、「共線図」とは、差動歯車のギヤ比を考える場合、式により求める方法に代え、より簡単で分かりやすい作図により求める方法で用いられる速度線図であり、縦軸に各回転要素の回転数（回転速度）をとり、横軸に各回転要素をとり、各回転要素の間隔をサンギヤSとリングギヤRの歯数比λに基づく共線図レバー比（１：λ）になるように配置したものである。

次に、ハイブリッド車の制御系を説明する。
実施例１におけるハイブリッド車の制御系は、図１に示すように、エンジンコントローラ１と、モータコントローラ２と、パワーコントロールユニット３と、バッテリ４（二次電池）と、ブレーキコントローラ５と、統合コントローラ６と、を有して構成されている。

統合コントローラ６には、アクセル開度センサ７と、車速センサ８と、エンジン回転数センサ９と、第１モータジェネレータ回転数センサ１０と、第２モータジェネレータ回転数センサ１１と、から入力情報がもたらされる。

ブレーキコントローラ５には、前左車輪速センサ１２と、前右車輪速センサ１３と、後左車輪速センサ１４と、後右車輪速センサ１５と、マスタシリンダ圧センサ１７と、ブレーキストロークセンサ１８と、から入力情報がもたらされる。

エンジンコントローラ１は、アクセル開度センサ７からのアクセル開度APとエンジン回転数センサ９からのエンジン回転数Neを入力する統合コントローラ６からの目標エンジントルク指令等に応じ、エンジン動作点（Ne,Te）を制御する指令を、例えば、図外のスロットルバルブアクチュエータへ出力する。

モータコントローラ２は、レゾルバによる両モータジェネレータ回転数センサ１０，１１からのモータジェネレータ回転数N1,N2を入力する統合コントローラ６からの目標モータジェネレータトルク指令等に応じ、第１モータジェネレータMG1のモータ動作点（N1,T1）と、第２モータジェネレータMG2のモータ動作点（N2,T2）と、をそれぞれ独立に制御する指令をパワーコントロールユニット３へ出力する。なお、このモータコントローラ２は、バッテリ４の充電状態をあらわすバッテリS.O.Cの情報を用いる。

パワーコントロールユニット３は、図外のジョイントボックスと昇圧コンバータと駆動モータ用インバータと発電ジェネレータ用インバータとを有し、損失を抑えたより少ない電流で両モータジェネレータMG1,MG2への電力供給が可能な電源系高電圧システムを構成する。第２モータジェネレータMG2のステータコイルには、駆動モータ用インバータが接続され、第１モータジェネレータMG1のステータコイルには、発電ジェネレータ用インバータが接続される。また、ジョイントボックスには、力行時に放電し回生時に充電するバッテリ４が接続される。

ブレーキコントローラ５は、低μ路制動時や急制動時等において、４輪のブレーキ液圧を独立に制御するブレーキ液圧ユニット１９への制御指令によりABS制御を行い、また、ブレーキ踏み込み操作やアクセル足離し操作等による減速要求操作時、要求制動トルクに対し回生制動トルクだけでは不足する場合、不足分を摩擦制動トルクで補うように、統合コントローラ６への制御指令とブレーキ液圧ユニット１９への制御指令を出すことで回生協調ブレーキ制御を行う。

このブレーキコントローラ５には、各車輪速センサ１２，１３，１４，１５からの車輪速情報や、マスタシリンダ圧センサ１７やブレーキストロークセンサ１８からの制動操作量情報が入力される。そして、これらの入力情報に基づいて、所定の演算処理を実行し、その処理結果による制御指令を統合コントローラ６とブレーキ液圧ユニット１９へ出力する。なお、ブレーキ液圧ユニット１９には、前左車輪ディスクブレーキ２０と、前右車輪ディスクブレーキ２１と、後左車輪ディスクブレーキ２２と、後右車輪ディスクブレーキ２３と、にそれぞれ内蔵された図外のホイールシリンダが接続されている。各ディスクブレーキ２０，２１，２２，２３は、摩擦制動力を出力する摩擦制動手段である。

統合コントローラ６は、車両全体の消費エネルギを管理し、最高効率で車両を走らせるための機能を担うもので、加速走行時等において、エンジンコントローラ１への制御指令によりエンジン動作点制御を行い、また、停止時や走行時や制動時等において、モータコントローラ２への制御指令によりモータジェネレータ動作点制御を行う。この統合コントローラ６には、各センサ７，８，９，１０，１１からのアクセル開度APと車速VSPとエンジン回転数Neと第１モータジェネレータ回転数N1と第２モータジェネレータ回転数N2とが入力される。そして、これらの入力情報に基づいて、所定の演算処理を実行し、その処理結果による制御指令をエンジンコントローラ１とモータコントローラ２へ出力する。なお、統合コントローラ６とエンジンコントローラ１、統合コントローラ６とモータコントローラ２、統合コントローラ６とブレーキコントローラ５は、情報交換のためにそれぞれ双方向通信線２４，２５，２６により接続されている。

次に、駆動トルク性能について説明する。
実施例１のハイブリッド車の駆動トルクは、図２(b)に示すように、エンジン直接駆動トルク（エンジン総駆動トルクから発電機駆動分を差し引いた駆動トルク）とモータ駆動トルク（両モータジェネレータMG1,MG2の総和による駆動トルク）との合計で示される。その最大駆動トルクの構成は、図２(a)に示すように、低い車速ほどモータ駆動トルクが多くを占める。このように、変速機を持たず、エンジンＥの直接駆動トルクと電気変換したモータ駆動トルクを加えて走行させることから、低速から高速まで、定常運転のパワーの少ない状態からアクセルペダル全開のフルパワーまで、ドライバの要求に対しシームレスに応答良く駆動トルクをコントロールすることができる（トルク・オン・デマンド）。

そして、実施例１のハイブリッド車では、動力分割機構TMを介し、エンジンＥと両モータジェネレータMG1,MG2と左右前輪のタイヤとがクラッチ無しで繋がっている。また、上記のように、エンジンパワーの大部分を発電機で電気エネルギに変換し、高出力かつ高応答のモータで車両を走らせている。このため、例えば、アイスバーン等の滑りやすい路面での走行時において、タイヤのスリップやブレーキ時のタイヤのロック等で車両の駆動トルクが急変する場合、過剰電流からのパワーコントロールユニット３の保護、あるいは、動力分割機構TMのピニオン過回転からの部品保護を行う必要がある。これに対し、高出力・高応答のモータ特性を活かし、部品保護の機能から発展させて、タイヤのスリップを瞬時に検出し、そのグリップを回復させ、車両を安全に走らせるためのモータトラクションコントロールを採用している。

次に、制動トルク性能について説明する。
実施例１のハイブリッド車では、ブレーキ踏み込み操作やアクセル足離し操作等による減速要求操作時には、モータとして作動している第２モータジェネレータMG2を発電機として作動させることにより、車両の運動エネルギを電気エネルギに変換してバッテリ４に回収し、再利用する回生ブレーキシステムを採用している。

この回生ブレーキシステムでの一般的な回生ブレーキ協調制御は、図３(a)に示すように、ブレーキペダル踏み込み量に対し要求制動トルクを算出し、要求制動トルクに大きさにかかわらず、算出された要求制動トルクを回生分と油圧分とで分担することで行われる。

これに対し、実施例１のハイブリッド車で採用している回生ブレーキ協調制御は、図３(b)に示すように、ブレーキペダル踏み込み量に対し要求制動トルクを算出し、算出された要求制動トルクに対し回生ブレーキを優先し、回生分で賄える限りは油圧分を用いることなく、最大限まで回生分の領域を拡大している。これにより、特に加減速を繰り返す走行パターンにおいて、エネルギ回収効率が高く、より低い車速まで回生制動によるエネルギの回収を実現している。

次に、車両モードについて説明する。
実施例１のハイブリッド車での車両モードとしては、図４の共線図に示すように、「停車モード」、「発進モード」、「エンジン始動モード」、「定常走行モード」および「加速モード」を有する。

「停車モード」では、図４(a)に示すように、エンジンＥと発電機MG1とモータMG2は止まっている。「発進モード」では、図４(b)に示すように、モータMG2のみの駆動で発進する。「エンジン始動モード」では、図４(c)に示すように、エンジンスタータとしての機能を持つ発電機MG1によって、サンギヤSが回ってエンジンＥを始動する。「定常走行モード」では、図４(d)に示すように、主にエンジンＥにて走行し、効率を高めるために発電を最小にする。「加速モード」では、図４(e)に示すように、エンジンＥの回転数を上げると共に、発電機MG1による発電を開始し、その電力とバッテリ４の電力を使ってモータMG2の駆動トルクを加え、加速する。

なお、後退走行は、図４(d)に示す「定常走行モード」において、エンジンＥの回転数上昇を抑えたままで、発電機MG1の回転数を上げると、モータMG2の回転数が負側に移行し、後退走行を達成することができる。

始動時には、イグニッションキーを回すことでエンジンＥを始動させるが、エンジンＥが暖機すると、直ぐにエンジンＥを停止する。発進時やごく低速で走行する緩やかな坂を下る軽負荷時などは、エンジン効率の悪い領域は燃料をカットし、エンジンＥは停止してモータMG2により走行する。通常走行時において、エンジンＥの駆動トルクは、動力分割機構TMにより一方は左右前輪を直接駆動し、他方は発電機MG1を駆動し、モータMG2をアシストする。全開加速時は、バッテリ４からパワーが供給され、さらに駆動トルクを追加する。減速要求操作時には、左右前輪がモータMG2を駆動し、発電機として作用することで回生発電を行う。回収した電気エネルギはバッテリ４に蓄えられる。バッテリ４の充電量が少なくなると、発電機MG1をエンジンＥにより駆動し、充電を開始する。車両停止時には、エアコン使用時やバッテリ充電時等を除き、エンジンＥを自動的に停止する。

次に、実施例１の制動制御装置について説明する。
図５は、実施例１のブレーキコントローラ５の制御ブロック図であり、ブレーキコントローラ５は、制動制御部（制動力制御手段）５ａと、アンダーステア検出手段である車輪速前後差検出部（車輪速前後差検出手段）５ｂと、車輪速左右差検出部（車輪速左右差検出手段）５ｃと、回生制動制限部（回生制動力制限手段）５ｄと、を備えている。

制動制御部５ａは、ブレーキペダルストロークセンサ１８により検出された制動操作量に基づいて、要求制動トルクを算出し、要求制動トルクが要求回生トルクだけで足りる場合には、要求回生トルクを得るための制御指令を統合コントローラ６へ出力する。要求制動トルクに対し要求回生トルクだけでは不足する場合は、不足分の制動トルクを得るための制御指令をブレーキ液圧ユニット１９へ出力する。
車輪速前後差検出部５ｂは、各車輪速センサ１２，１３，１４，１５からの各車輪速に基づいて、前輪の旋回外輪速と後輪の左右後輪の平均値（＝推定車体速）との差分である車輪速前後差を演算する。
車輪速左右差検出部５ｃは、前左車輪速センサ１２からの左前輪車輪速と前右車輪速センサ１３からの右前輪車輪速との差分である車輪速左右差を演算する。

回生制動制限部５ｄは、車輪速前後差と車輪速左右差に基づいて、回生制動時に要求制動トルクに対する回生制動トルクの配分比を小さく制限するため制限量を演算する。
制動制御部５ａは、制限量が演算された場合、要求回生トルクから制限量を減じた値を最終的な要求回生トルクとする（回生制動力制限制御）。

［回生制動力制限制御処理］
図６は、実施例１のブレーキコントローラ５で実行される回生制動力制限制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、この制御処理は、所定の演算周期で繰り返し実行されるが、ABS制御、TCS制御、VDC制御（車両挙動安定化制御）のいずれかの制御介入がある場合には、これらの制御が終了するまでの間中断される。

ステップS1では、制動制御部５ａにおいて、ブレーキ踏み込み操作等による減速要求が有るか否かを判断し、YESの場合はステップS2へ移行し、NOの場合はリターンへ移行する。

ステップS2では、車輪速前後差検出部５ｂにおいて、ステップS2で読み込んだ各車輪速から、車輪速前後差を演算し、ステップS3へ移行する。ここで、車輪速前後差は、前輪の旋回外輪速と後輪の左右後輪の平均値（＝推定車体速）との差分から求める。すなわち、前輪駆動ベースの車両では、制動旋回時、車両に作用する遠心力により旋回内輪の輪荷重が減少し、旋回内外輪を比べた場合、旋回内輪が旋回外輪よりも先に制動ロック状態に移行する。よって、旋回内輪速や回生制動輪速の平均値を車輪速偏差の演算に使用する回生制動輪速とした場合、アンダーステア傾向が過大に評価されてしまう。したがって、旋回外側の前輪（回生制動輪）と後輪の平均車速との差分を用いることで、アンダーステア傾向を正確に評価することができる。

ステップS3では、車輪速左右差検出部５ｃにおいて、左右前輪の車輪速から、車輪速左右差を演算し、ステップS4へ移行する。

ステップS4では、回生制動制限部５ｄにおいて、ステップS2で演算された車輪速前後差と、ステップS3で演算された車輪速左右差に基づき、図７の回生制限量設定マップを参照して回生制限量を演算し、ステップS5へ移行する。図７の回生制限量設定マップにおいて、回生制限量は、車輪速前後差が大きいほどより大きく、かつ、車輪速左右差が小さいほどより大きくなるように設定されている。

ステップS5では、制動制御部５ａにおいて、ドライバの制動操作量（ブレーキペダル操作量）に応じてあらかじめ設定された要求回生トルクから、ステップS4で演算された回生制限量を減算して最終的な回生制動トルクを算出し、ステップS6へ移行する。

ステップS6では、制動制御部５ａにおいて、ステップS5で算出された回生トルクを得る制御指令を統合コントローラ６に出力し、回生制動トルクでは要求制動トルクに対して不足する場合は、不足分を摩擦制動トルクで得る制御指令をブレーキ液圧ユニット１９へ出力し、リターンへ移行する。

次に、作用を説明する。
［旋回制動時の車両挙動について］
例えば、制動旋回時、回生制動力を全く制限することなく左右前輪のみに対して回生制動を実施した場合、特に、低μ路での制動旋回時にアンダーステア傾向の車両挙動を示す。これは、以下の理由による。

まず、制動時の前輪制動力と後輪制動力との制動力配分は、一般的な車両（プロポーショニングバルブや電子制御制動力配分システムEBDを有さない車両）の制動力配分は、図８に示すように、制動力最大になるための理想配分線に近似する直線特性に沿った制動力配分としている。しかしながら、ハイブリッド車において、制動力配分を理想制動力配分とするためには、発電機の連結がない左右後輪には油圧式の摩擦ブレーキを作動させる必要があり、回生分は油圧分を差し引いた残りの分となるため、エネルギ回収量が低減し、燃費向上には不利となる。

そこで、実施例１のハイブリッド車では、運転者の要求制動力に対して回生分にて賄うことができる制動力までは、その全てを回生分により得る、つまり、前輪のみに回生制動力を付与することで、できる限り燃費を向上させるようにしている。この場合、左右後輪の制動力配分がゼロとなり、一般の車両での後輪制動力分が前輪制動力に加算され、前輪制動力比率が多くなり、前輪ロック境界線に近づく。

よって、制動旋回時、回生制動による前輪制動力が過多となり、例えば、前輪ロック境界線に近づくと、左右前輪での横力発生が制限され、車両は前輪転舵角により意図する旋回ラインから外側に膨らむラインに沿った旋回挙動、つまり、車両の諸元で決まる設定基準のステア特性に対してアンダーステア特性を示すことになる。このアンダーステア特性は、前輪制動力が前輪ロック境界線に近づくほど大きなアンダーステア傾向となる。

［車輪速差に応じた回生制限量の設定ロジック］
これに対し、実施例１の制動制御装置では、車輪速前後差が大きいほど、かつ、車輪速左右差が小さいほど、回生制動力を制限する回生制限量をより大きくしている。すなわち、図６のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS4→ステップS5→ステップS6へと進む流れにおいて、ステップS4では回生制限量設定マップを参照し、ステップS5では要求回生トルクから回生制限量を減算して最終的な回生トルクを算出している。

ここで、車輪速偏差をアンダーステア傾向の予測に用いることができるという、車両挙動の推定ロジックについて説明する。

（車輪速前後差）
前輪駆動ベースの車両の場合、制動旋回時、アンダーステア傾向が発生する直前の車両では、前輪の左右車輪速偏差≒０（突っ走り気味）で、後輪の左右車輪速偏差≒０（突っ走り気味）であり、前輪側においてタイヤのフリクションサークルを使い切っているため、制動ロック気味で車輪速が低下するのに対し、後輪は車体速に追従する車輪速となり、後輪速と前輪速との車輪速偏差（車輪速前後差）が大きくなっている。

一方、アンダーステア傾向が発生しない場合、その前輪の左右車輪速偏差は一定値（旋回半径差による車輪速偏差）であり、前輪側においてタイヤのフリクションサークルに余裕があるため、車輪速の低下が緩やかであり、車体速に追従する後輪速と前輪速との車輪速偏差は小さくなっている。
つまり、旋回制動時の車輪速前後差は、アンダーステア特性の度合いであるアンダーステア傾向の大きさとほぼ等しくなる。

一般的に、アンダーステア傾向の判定は、車両の目標ヨーレートと発生ヨーレートとの偏差等に基づいて行う場合が多い。ところが、ヨーレートを用いた場合、顕著なアンダーステア傾向がヨーレートに現れて初めてアンダーステアの判定が可能となる。つまり、旋回初期の段階ではアンダーステアの発生を予測しにくいため、回生制動力の制限に遅れが生じ、確実な旋回挙動の安定化を図ることができない。

これに対し、実施例１では、車輪速前後差によりアンダーステア傾向が顕著となる手前の段階で回生制動力を制限することができ、旋回挙動の安定性を確保することができる。また、車輪速センサは、ヨーレートセンサと比較してサンプリングレートが高く、制御応答性の面でも有利である。

（車輪速左右差）
実施例１の制動制御装置では、車輪速前後差に加え、車輪速左右差が小さいほど回生制動力の制限量をより大きくしている。
車両の旋回時には、旋回外側に重心が移動し、旋回外側の車輪の輪荷重は旋回内側の車輪の輪荷重よりも大きくなる。このため、前後輪の制動力配分を理想配分線に近似する直線特性に沿った制動力配分とした車両では、図９に示すように、右旋回時には、右輪のフリクションサークル（摩擦円）と比較して左輪のフリクションサークルが大きくなる。よって、旋回時には、左輪よりも先に右輪がタイヤ発生力の限界に到達する。このときの各車輪速の推移を図１０に示す。

一方、前輪の回生制動を優先する車両では、図１１に示すように、右旋回により左側に加重がかかっているものの、回生制動により、後輪と比較して前輪の絶対的な制動力が大きくなるため、後輪よりも先に前輪がタイヤ発生力の限界に到達する。図１２は、このときの各車輪速の推移を示す図であり、車輪速前後差が大きくなる前に、左前輪の車輪速が低下して右前輪の車輪速に収束しているのがわかる。

つまり、旋回時には、旋回半径の差により車輪速左右差が発生するが、アンダーステア傾向が出始めると、まず初期段階で車輪速左右差が収束し、その後、車輪速前後差が徐々に拡大している。

これに対し、実施例１の制動制御装置では、制動旋回時の車輪速左右差により旋回初期の段階でアンダーステアの発生を予測し、車輪速左右差が小さいほど回生制動力をより制限することで、アンダーステアが発生する直前から回生制動力を制限することができ、アンダーステア傾向を抑えた旋回挙動の安定性確保を図ることができる。

図１３は、実施例１の回生制動力制限制御作用を示す車輪速、車輪速前後差および車輪速左右差のタイムチャートである。
例えば、推定アンダーステア量である車輪速前後差のみに基づいて回生制動トルクを制限する場合、時点t2で車輪速前後差が回生制限を開始するためのしきい値となってから回生制動トルクの制限が開始されるため、アンダーステアが発生してから回生制動トルクが制限されるまでに時間を要している。

実施例１では、車輪速左右差の収束度合いに基づいて回生制動トルクを制限することで、時点t2よりも前の時点t1から回生制動トルクを制限することができる。すなわち、車輪速前後差に加え、車輪速左右差に基づいて回生制限量を設定することで、車輪速前後差に対する回生制限開始のしきい値をより浅く（小さく）することが可能となり、回生制限の介入を早めて旋回挙動の安定性を確保することができる。

次に、効果を説明する。
実施例１の車両の制動制御装置にあっては、以下に列挙する効果を奏する。

(1) 回生制動制限部５ｄは、車輪速左右差と車輪速前後差とに基づいて、回生制動力を制限するため、アンダーステアの発生初期段階から遅れなく回生制動力を制限して旋回挙動の安定性確保を図ることができる。

(2) アンダーステア検出手段を、前後輪の車輪速差である車輪速前後差を検出する車輪速前後差検出部５ｂとし、回生制動制限部５ｄは、車輪速前後差が大きいほど、回生制限量をより大きくする。これにより、車両の旋回挙動状態量（発生ヨーレート等）からアンダーステア量を推定する場合と比較し、より早い段階でアンダーステア傾向を抑制することができるとともに、ヨーレートセンサ等、旋回挙動状態量を検出する手段を省くことができ、コスト的にも有利である。

(3) 回生制動制限部５ｄは、車輪速左右差が小さいほど、回生制限量をより大きくするため、アンダーステアの発生直後から回生制動トルクを制限することができ、旋回挙動の安定性確保を図ることができる。

実施例２は、設定基準のステア特性における旋回時の理論車輪速左右差と、実際の車輪速左右差との偏差の微分値に基づいて、車輪速前後差に基づいて設定した回生制動力の制限量を変更する例である。なお、全体のシステム構成については、実施例１と同様であるため、図示ならびに説明を省略する。

実施例２の回生制動制限部５ｄでは、車輪速前後差に基づいて、回生制動時に要求制動トルクに対する回生制動トルクの配分比を小さく制限するための制限量を演算し、この制限量を、設定基準のステア特性における旋回時の理論車輪速左右差と、実際の車輪速左右差との偏差の微分値の符号に基づいて補正する。

［回生制動力制限制御処理］
図１４は、実施例２のブレーキコントローラ５で実行される回生制動力制限制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、実施例１と同一の処理を行うステップには、同一のステップ番号を付して説明を省略する。

ステップS11では、回生制動制限部５ｄにおいて、設定基準のステア特性における旋回時の理論車輪速左右差と、ステップS3で算出された実際の車輪速左右差との偏差の微分値を演算し、ステップS12へ移行する。ここで、設定基準のステア特性における旋回時の理論車輪速左右差は、車速と前輪の転舵角に応じて車両の諸元から求めることができるが、例えば、従動輪（左右後輪）の車輪速差から車両モデル等を用いて転舵角を推定する方法を採用することで、転舵角を検出するセンサを省くことができる。

ステップS12では、回生制動制限部５ｄにおいて、ステップS2で演算された車輪速前後差に基づき、図１５の回生制限量設定マップを参照して回生制限量を演算し、ステップS13へ移行する。図１５の回生制限量設定マップにおいて、回生制限量は、車輪速前後差が大きいほど大きくなるように設定されている。

ステップS13では、回生制動制限部５ｄにおいて、ステップS11で算出した微分値が負の値であるか否かを判定する。YESの場合にはステップS14へ移行し、NOの場合にはステップS15へ移行する。

ステップS14では、回生制動制限部５ｄにおいて、前回の演算周期で演算された回生制限量を所定の割合で減少させた値を回生制限量とし、ステップS5へ移行する。ここで、回生制限量の減少割合は、一定値とするが、車速や舵角に応じて変化させてもよい。

ステップS15では、回生制動制限部５ｄにおいて、ステップS11で算出した微分値が正の値であるか否かを判定する。YESの場合にはステップS16へ移行し、NOの場合にはステップS17へ移行する。

ステップS16では、回生制動制限部５ｄにおいて、ステップS12で演算された回生制限量を今回の回生制限量に設定し、ステップS5へ移行する。

ステップS17では、回生制動制限部５ｄにおいて、前回の演算周期で演算された回生制限量を今回の回生制限量に設定し、ステップS5へ移行する。

次に、作用を説明する。
［車輪速前後差の理論値と実測値との偏差の微分値に応じた回生制限ロジック］
実施例１で説明したように、制動旋回時におけるアンダーステア傾向は、その初期段階では車輪速左右差の収束となってあらわれ、その後、車輪速前後差の拡大により顕著となる。つまり、車輪速左右差の変化方向を見ることで、アンダーステア傾向がどの方向に向かうのかを予測することが可能である。

そこで、実施例２では、設定基準のステア特性における旋回時の理論車輪速左右差と、各車輪速センサ１２，１３，１４，１５の検出値から算出された実際の車輪速左右差の微分値を演算し、この微分値に基づいて、車輪速前後差に応じて設定した回生制限量を変更することで、アンダーステア傾向に対する回生制限の感度を高め、旋回挙動の安定性確保と実用燃費の向上との両立を達成しようとするものである。
以下、微分値の値に応じた回生制限量の具体的な補正方法を示す。

(a) 微分値が正の値である場合（図１６(a)の場合）には、車輪速前後差に応じて求めた回生制限量を用いて要求回生トルクを制限する。このとき、図１４に示したフローチャートでは、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS11→ステップS12→ステップS13→ステップS15→ステップS16→ステップS5→ステップS6へと進む流れとなり、ステップS16では、車輪速前後差に応じた回生制限量を最終的な回生制限量とする。

微分値が正の値である場合、車輪速左右差は収束する方向、すなわち、アンダーステア傾向が強まる方向に進んでいると判定できるため、その場合は、車輪速前後差から推定されるアンダーステア量に応じた回生制限量とすることで、アンダーステア傾向をより早期に抑制することができ、旋回挙動の安定化を図ることができる。

(b) 偏差の微分値がゼロである場合（図１６(b)の場合）には、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS11→ステップS12→ステップS13→ステップS15→ステップS17→ステップS5→ステップS6へと進み、ステップS17では、前回の回生制限量を維持する。

微分値がゼロである場合、車輪速左右差は一定、すなわち、アンダーステア傾向が変動していないと判定できるため、その場合は、回生制限量を維持することで、過度に回生制動トルクが制限されるのを防止でき、実用燃費の向上を図ることができる。

(c) 偏差の微分値が負の値である場合（図１６(c)の場合）には、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS11→ステップS12→ステップS13→ステップS14→ステップS5→ステップS6へと進む流れとなり、ステップS14では、回生制限量を前回値よりも減少させる。

微分値が負の値である場合、車輪速左右差は拡大する方向、すなわち、アンダーステア傾向が弱まる方向に進んでいると判定できるため、その場合は、車輪速前後差から推定されるアンダーステア量に応じた回生制限量を減少させることで、回生制動を早期に回復させ、実用燃費の向上を図ることができる。

次に、効果を説明する。
実施例２の車両の制動制御装置にあっては、実施例１の効果(1),(2)に加え、以下に列挙する効果を奏する。

(4) 回生制動制限部５ｄは、設定基準のステア特性における旋回時の理論車輪速左右差と、実際の車輪速左右差との偏差の微分値に基づいて、アンダーステア傾向に応じた回生制限量を変更する。これにより、アンダーステア傾向に対する回生制限の感度を高めることができ、旋回挙動の安定性確保と実用燃費の向上との両立を達成することができる。

(5) 回生制動制限部５ｄは、微分値が正の値である場合、回生制動力の制限量を車輪速前後差から推定されたアンダーステア量に応じた値とするため、アンダーステア傾向をより早期に抑制することができる。

(6) 回生制動制限部５ｄは、微分値がゼロである場合、前回の回生制動力の制限量を維持するため、過度に回生制動トルクが制限されるのを防止でき、実用燃費の向上を図ることができる。

(7) 回生制動制限部５ｄは、微分値が負の値である場合、回生制動力の制限量を前回値よりも減少させるため、アンダーステア傾向が収束している場合には、回生制動を早期に回復させ、実用燃費の向上を図ることができる。

実施例３は、設定基準のステア特性における旋回時の理論車輪速左右差と、実際の車輪速左右差との偏差の微分値の傾きの大きさに応じて、車輪速前後差に基づいて設定した回生制限量を補正する例である。なお、全体のシステム構成については、実施例１と同様であるため、図示ならびに説明を省略する。

実施例３の回生制動制限部５ｄでは、車輪速前後差に基づいて、回生制動時に要求制動トルクに対する回生制動トルクの配分比を小さく制限するための制限量を演算し、この制限量を、設定基準のステア特性における旋回時の理論車輪速左右差と、実際の車輪速左右差との偏差の微分値の大きさに基づいて補正する。

［回生制動力制限制御処理］
図１７は、実施例３のブレーキコントローラ５で実行される回生制動力制限制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、実施例１または実施例２と同一の処理を行うステップには、同一のステップ番号を付して説明を省略する。

ステップS21では、微分値の大きさに応じてステップS12で演算された回生制限量を補正し、ステップS5へ移行する。このステップでは、図１８の補正ゲイン設定マップを参照し、ステップS11で演算された微分値から補正ゲインを算出し、算出した補正ゲインをステップS12で演算された回生制限量に乗算する。図１８において、補正ゲインは、微分値の絶対値が大きいほど、すなわち、微分値が小さいほど、より小さな値（＜１）となるように設定されている。

ステップS22では、微分値の大きさに応じてステップS12で演算された回生制限量を補正し、ステップS5へ移行する。このステップでは、図１９の補正ゲイン設定マップを参照し、ステップS11で演算された微分値から補正ゲインを算出し、算出した補正ゲインをステップS12で演算された回生制限量に乗算する。図１９において、補正ゲインは、微分値が大きいほど、より大きな値（＞１）となるように設定されている。

次に、作用を説明する。
実施例３では、設定基準のステア特性における旋回時の理論車輪速左右差と、実際の車輪速左右差との偏差の微分値を演算し、この微分値の符号に基づいて、車輪速前後差に応じた回生制限量を変更するため、実施例２と同様に、アンダーステア傾向に対する回生制限の感度を高め、旋回挙動の安定性確保と実用燃費の向上との両立を図ることができる。

さらに、実施例３では、微分値が正の値である場合には、微分値が大きいほど回生制限量をより大きくしている。このとき、図１７のフローチャートでは、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS11→ステップS12→ステップS13→ステップS15→ステップS22→ステップS5→ステップS6へと進む流れとなり、ステップS22では、微分値が大きいほど補正ゲインを大きくし、回生制限量をより大きな値に補正する。

つまり、正の微分値は、アンダーステア傾向の増加勾配をあらわすものであるため、微分値の大きさをみることで、アンダーステア傾向がどの程度強まるのかを予測できる。よって、アンダーステア傾向が強まる度合いに応じて車輪速前後差に基づく回生制限量を補正することで、アンダーステアの増大を先読みした回生制動トルクの制限が可能となり、旋回挙動の安定性確保を図ることができる。

また、微分値が負の値である場合には、微分値が小さいほど（微分値の絶対値が大きいほど）回生制動量をより小さくしている。このとき、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS11→ステップS12→ステップS13→ステップS21→ステップS5→ステップS6へと進む流れとなり、ステップS21では、微分値の絶対値が大きいほど補正ゲインを小さくし、回生制限量をより小さな値に補正する。

つまり、負の微分値は、アンダーステア傾向の減少勾配をあらわすものであるため、微分値の大きさをみることで、アンダーステア傾向がどの程度弱まるのかを予測できる。よって、アンダーステアが弱まる度合いに応じて車輪速前後差に基づく回生制限量を補正することで、アンダーステア傾向の減少を先読みした回生制動トルクの制限が可能となり、過度な回生制動トルクの制限を防止して実用燃費の向上を図ることができる。

次に、効果を説明する。
実施例３の車両の制動制御装置では、実施例１の効果(1),(2)、実施例２の効果(4)〜(7)に加え、以下に列挙する効果を奏する。

(8) 回生制動制限部５ｄは、設定基準のステア特性における旋回時の理論車輪速左右差と、検出された車輪速左右差との偏差の微分値が正の値である場合、微分値が大きいほど回生制動力の制限量をより大きくするため、アンダーステアの増大を先読みした回生制動トルクの制限が可能となり、旋回挙動の安定性確保を図ることができる。

(9) 回生制動制限部５ｄは、設定基準のステア特性における旋回時の理論車輪速左右差と、検出された車輪速左右差との偏差の微分値が負の値である場合、微分値が小さいほど回生制動力の制限量をより小さくするため、アンダーステア傾向の減少を先読みした回生制動トルクの制限が可能となり、過大な回生制動トルクの制限を防止して実用燃費の向上を図ることができる。

（他の実施例）
以上、本発明の車両の制動制御装置を実施例１〜３に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例２と実施例３を組み合わせてもよい。例えば、設定基準のステア特性における旋回時の理論車輪速左右差と、検出された車輪速左右差との偏差の微分値が正の値である場合には、実施例３のように微分値の大きさに応じて回生制限量を補正し、微分値が負の値である場合には、実施例２のように回生制限量を一定の割合で減少させる構成としてもよい。

実施例１の制動制御装置が適用された前輪駆動ハイブリッド車を示す全体システム図である。 実施例１の制動制御装置が適用された前輪駆動ハイブリッド車における駆動トルク性能特性図と駆動トルク概念図である。 実施例１の制動制御装置が適用された前輪駆動ハイブリッド車における回生協調による制動トルク性能をあらわす対比特性図である。 実施例１の制動制御装置が適用された前輪駆動ハイブリッド車における各車両モードを示す共線図である。 実施例１のブレーキコントローラ５の制御ブロック図である。 実施例１のブレーキコントローラ５で実行される回生制動力制限制御処理の流れを示すフローチャートである。 実施例１の回生制限量設定マップである。 回生協調時の制動力配分をあらわす制動力配分特性図である。 前後輪の制動力配分を理想配分線に近似する直線特性に沿った制動力配分とした車両における右旋回時の各車輪のフリクションサークルの変化を示す図である。 前後輪の制動力配分を理想配分線に近似する直線特性に沿った制動力配分とした車両における右旋回時の各車輪の車輪速変化を示すタイムチャートである。 回生制動を優先する車両における右旋回時の各車輪のフリクションサークルの変化を示す図である。 回生制動を優先する車両における右旋回時の各車輪の車輪速変化を示すタイムチャートである。 実施例１の回生制動力制限制御作用を示す車輪速、車輪速前後差および車輪速左右差のタイムチャートである。 実施例２のブレーキコントローラ５で実行される回生制動力制限制御処理の流れを示すフローチャートである。 実施例２の回生制限量設定マップである。 実施例２の回生制動力制限制御作用を示す設定基準のステア特性における旋回時の理論車輪速左右差と実際の車輪速左右差との偏差のタイムチャートである。 実施例３のブレーキコントローラ５で実行される回生制動力制限制御処理の流れを示すフローチャートである。 実施例３の微分値が負の値である場合の補正ゲイン設定マップである。 実施例３の微分値が正の値である場合の補正ゲイン設定マップである。

符号の説明

Ｅ エンジン
MG1 第１モータジェネレータ
MG2 第２モータジェネレータ（回生制動手段）
MG3 第３モータジェネレータ
OS 出力スプロケット
TM 動力分割機構
１ エンジンコントローラ
２ モータコントローラ
３ パワーコントロールユニット
４ バッテリ
５ ブレーキコントローラ
５ａ 制動制御部（制動力制御手段）
５ｂ 車輪速前後差検出部（車輪速前後差検出手段）
５ｃ 車輪速左右差検出部（車輪速左右差検出手段）
５ｄ 回生制動制限部（回生制動力制限手段）
６ 統合コントローラ
７ アクセル開度センサ
８ 車速センサ
９ エンジン回転数センサ
１０ 第１モータジェネレータ回転数センサ
１１ 第２モータジェネレータ回転数センサ
１２ 前左車輪速センサ
１３ 前右車輪速センサ
１４ 後左車輪速センサ
１５ 後右車輪速センサ
１７ マスタシリンダ圧センサ
１８ ブレーキストロークセンサ
１９ ブレーキ液圧ユニット
２０ 前左車輪ディスクブレーキ（摩擦制動手段）
２１ 前右車輪ディスクブレーキ（摩擦制動手段）
２２ 後左車輪ディスクブレーキ（摩擦制動手段）
２３ 後右車輪ディスクブレーキ（摩擦制動手段）

Claims (7)

1. 左右前輪に設けられ、回生制動力を出力する回生制動手段と、
   前後各輪に設けられ、摩擦制動力を出力する摩擦制動手段と、
   運転者の要求制動力に基づき、前記摩擦制動力と前記回生制動力とを配分する回生協調ブレーキ制御を実行する制動力制御手段と、
   車両の設定基準のステア特性に対するアンダーステア特性の度合いであるアンダーステア傾向を検出するアンダーステア検出手段と、
   前記アンダーステア傾向が高いほど、前記回生制動力をより小さく制限する回生制動力制限手段と、
   を有する車両の制動制御装置において、
   左右輪の車輪速差である車輪速左右差を検出する車輪速左右差検出手段を備え、
   前記回生制動力制限手段は、前記設定基準のステア特性における旋回時の理論車輪速左右差と、前記検出された車輪速左右差との偏差の微分値に基づいて、前記アンダーステア傾向に応じた前記回生制動力の制限量を変更することを特徴とする車両の制動制御装置。
2. 請求項１に記載の車両の制動制御装置において、
   前記アンダーステア検出手段は、前後輪の車輪速差である車輪速前後差を検出する車輪速前後差検出手段であり、
   前記回生制動力制限手段は、前記車輪速前後差が大きいほど、前記回生制動力をより小さく制限することを特徴とする車両の制動制御装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の車両の制動制御装置において、
   前記回生制動力制限手段は、前記微分値が正の値である場合、前記回生制動力の制限量を前記アンダーステア傾向に応じた前記回生制動力の制限量とすることを特徴とする車両の制動制御装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の車両の制動制御装置において、
   前記回生制動力制限手段は、前記微分値がゼロである場合、前回の回生制動力の制限量を維持することを特徴とする車両の制動制御装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の車両の制動制御装置において、
   前記回生制動力制限手段は、前記微分値が負の値である場合、前回の回生制動力の制限量よりも制限量を減少させることを特徴とする車両の制動制御装置。
6. 請求項１または請求項２に記載の車両の制動制御装置において、
   前記回生制動力制限手段は、前記微分値が正の値である場合、微分値が大きいほど前記アンダーステア傾向に応じた前記回生制動力の制限量をより大きな値に補正することを特徴とする車両の制動制御装置。
7. 請求項１、請求項２または請求項６に記載の車両の制動制御装置において、
   前記回生制動力制限手段は、前記微分値が負の値である場合、微分値が小さいほど前記アンダーステア傾向に応じた前記回生制動力の制限量をより小さな値に補正することを特徴とする車両の制動制御装置。

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