JP6198696B2 - Vehicle braking system - Google Patents
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Description
本発明は、車両用制動システムに関する。 The present invention relates to a vehicle braking system.
特許文献1の技術では、電動機による回生制動手段と機械的制動手段とを備えた電気自動車において、車両のスロットル操作、ブレーキ操作、および走行状態に従って車両に必要な減速度を算出する減速度演算手段と、バッテリの充電状態を検出する充電検出手段を備える。そしてブレーキ操作を伴うことなくスロットル操作が停止され、そのときにバッテリが満充電状態であるとき、減速度演算手段で求められた減速度に従う電気的制動手段の作動に代えて、減速度演算手段で求められた減速度に従って前記機械的制動手段を作動させることで、アクセルオフに伴う必要な制動力を得る。 In the technique of Patent Document 1, in an electric vehicle provided with a regenerative braking unit and a mechanical braking unit using an electric motor, a deceleration calculation unit that calculates a deceleration required for the vehicle according to a throttle operation, a brake operation, and a running state of the vehicle. And a charge detection means for detecting the state of charge of the battery. When the throttle operation is stopped without a brake operation and the battery is fully charged at that time, instead of the operation of the electric braking means according to the deceleration obtained by the deceleration calculation means, the deceleration calculation means By operating the mechanical braking means according to the deceleration obtained in step (1), the necessary braking force accompanying the accelerator off is obtained.
電気自動車などにおいては、アクセルペダルが操作されていないときに、通常のガソリン車におけるエンジンブレーキ相当の制動力を回生制動力で発生させることが知られている。この場合に、回生により得られた電力を充電するためのバッテリの充電量が基準値に達したときは、回生制動力に代えて摩擦制動力でエンジンブレーキ相当の制動力を発生させるようにしている。
しかし、路面の摩擦状態(路面μ)が低い状態で、かつ、回生制動力に代えて比較的大きな摩擦制動力が発生している際には、車両においてアンチロック制御(ABS:Antilock Brake System)が作動しやすくなる。
In an electric vehicle or the like, it is known that a regenerative braking force generates a braking force equivalent to an engine brake in a normal gasoline vehicle when an accelerator pedal is not operated. In this case, when the amount of charge of the battery for charging the electric power obtained by regeneration reaches a reference value, a braking force equivalent to an engine brake is generated by a friction braking force instead of the regenerative braking force. Yes.
However, when the road surface friction state (road surface μ) is low and a relatively large friction braking force is generated instead of the regenerative braking force, anti-lock control (ABS: Antilock Brake System) is performed in the vehicle. Becomes easier to operate.
そして、アンチロック制御が頻繁に作動すると、ブレーキペダルを操作していないにもかかわらずアンチロック制御が作動することになるので、その作動音により運転者に違和感を与えるという不具合がある。
本発明の課題は、回生制動力に代えて摩擦制動力を発生させても、アンチロック制御を動作しにくくすることである。
If the anti-lock control is frequently operated, the anti-lock control is operated even when the brake pedal is not operated. Therefore, there is a problem that the driver feels uncomfortable with the operating sound.
An object of the present invention is to make the antilock control difficult to operate even when a friction braking force is generated instead of a regenerative braking force.
本発明は、回生制動力を発生する回生制動力発生部と、摩擦制動力を発生する摩擦制動力発生部と、前記回生制動力の発生で生じた電力を蓄積するバッテリが所定の状態となったときに、前記回生制動力から前記摩擦制動力に車両の制動力を移行させる移行部と、車両のアンチロック制御のために当該車両の車輪でのスリップを判定するスリップ判定部と、前記摩擦制動力発生部によって前記回生制動力の不足分を前記摩擦制動力で発生させる場合に、前記スリップ判定部でスリップが判定されたときは、そうでないときに比べて前記摩擦制動力発生部による摩擦制動力の発生を低減する制動制御部とを備えることを特徴とする車両用制動システムである。
本発明によれば、アンチロック制御のための車輪のスリップを判定して、摩擦制動力の発生を低減するので、回生制動力に代えて摩擦制動力を発生させても、アンチロック制御を作動しにくくすることができる。
According to the present invention, a regenerative braking force generation unit that generates a regenerative braking force, a friction braking force generation unit that generates a friction braking force, and a battery that stores electric power generated by the generation of the regenerative braking force are in a predetermined state. A transition unit that shifts the braking force of the vehicle from the regenerative braking force to the friction braking force, a slip determination unit that determines slip at a wheel of the vehicle for anti-lock control of the vehicle, and the friction When the braking force generation unit generates a shortage of the regenerative braking force using the friction braking force, the friction generated by the friction braking force generation unit is greater when the slip determination unit determines that the slip is not. A braking system for a vehicle, comprising: a braking control unit that reduces generation of braking force.
According to the present invention, the slip of the wheel for the anti-lock control is judged and the generation of the friction braking force is reduced, so that the anti-lock control is activated even if the friction braking force is generated instead of the regenerative braking force. Can be difficult.
この場合に、前記制動制御部は、前記アンチロック制御が作動する前に発生したスリップを判定して前記摩擦制動力の発生の低減を行うようにしてもよい。
本発明によれば、不用意にアンチロック制御が作動することを防止することができる。
In this case, the braking control unit may reduce the generation of the friction braking force by determining a slip generated before the antilock control is activated.
According to the present invention, it is possible to prevent the antilock control from being inadvertently activated.
また、前記制動制御部は、前記車両がドライブレンジとなる第1のレンジにあるときよりエンジンブレーキ相当の制動力を高める第2のレンジにある場合に、前記スリップ判定部でスリップが判定されたときは、前記第1のレンジの際に発生させる摩擦制動力に近づけるように前記摩擦制動力発生部による摩擦制動力の発生を低減するようにしてもよい。
本発明によれば、第2のレンジにある場合に摩擦制動力の発生を低減させるときに、ドライブレンジである第1のレンジのエンジンブレーキ相当の制動力に近づけるように低減させるので、運転者に違和感を与えにくくすることができる。
In addition, when the braking control unit is in the second range in which the braking force equivalent to engine braking is increased compared to when the vehicle is in the first range that is the drive range, slip is determined by the slip determination unit. In some cases, the generation of the friction braking force by the friction braking force generator may be reduced so as to approach the friction braking force generated during the first range.
According to the present invention, when the generation of the friction braking force is reduced in the second range, the driving force is reduced so as to approach the braking force equivalent to the engine brake of the first range. Can be made difficult to give a sense of incongruity.
本発明によれば、回生制動力に代えて摩擦制動力を発生させても、アンチロック制御を動作しにくくすることができる。 According to the present invention, even if a friction braking force is generated instead of the regenerative braking force, the antilock control can be made difficult to operate.
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図1は、本実施形態にかかる車両用制動システムを備えた車両100の要部系統図である。この車両100は、例えば、電気自動車であり、車両100の前側に設けられた左右一対の前輪2aR、2aLと、車両100の後側に設けられた左右一対の後輪2bR、2bLと、を有する。左右の前輪2aR、2aLに連結された前輪車軸4には、モータ・ジェネレータ3がトルク伝達機構で連結されている。また、車両100は、4輪駆動、後輪駆動でもよく、モータ・ジェネレータ3を備えたハイブリッド車などとして構成してもよい。なお、前輪車軸4に設けられる差動機構は図示を省略する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a system diagram of a principal part of a
モータ・ジェネレータ3は、車両駆動用の電動機と回生用の発電機とを兼ねたものである。二次電池であるバッテリ5は、モータ・ジェネレータ3の電源としてインバータ6によってモータ・ジェネレータ3に電力供給を行う。また、車両100の減速の際には減速エネルギーをモータ・ジェネレータ3が電力に変換し、バッテリ5が、この回生した発電電力を蓄電する。そして、この回生の際には、モータ・ジェネレータ3が回生制動力を発生する。すなわち、モータ・ジェネレータ3などにより、回生制動力発生部を実現している。
また、バッテリ5には、バッテリ5の充電量(SOC:State Of Charge)を検出する充電量検出センサ8(電圧センサおよび/または電流センサ)が設けられている。
制御装置7は、各部を集中的に制御する制御装置である(詳細は後述)。
The motor /
Further, the
The
摩擦制動装置10は、摩擦制動力発生部となるものである。すなわち、各車輪2aR、2aL、2aR、2aLのディスクブレーキ機構30a〜30dの各ホイールシリンダに接続され、液圧(油圧)により当該ホイールシリンダを駆動して、ブレーキロータにブレーキパッドを押し当てて摩擦制動力を発生するための装置である。摩擦制動装置10としては、摩擦制動力を発生するための制動装置であれば様々な装置を適用できるが、本例では、所謂バイ・ワイヤ・ブレーキ・システムを用いている。
The
図2は、摩擦制動装置10の概要を表す構成図である。
摩擦制動装置10は、ブレーキペダル12の操作により運転者が入力した踏力をブレーキ液圧に変換するマスタシリンダ34等を備えた入力装置14、マスタシリンダ34で発生したブレーキ液圧に応じて、または、そのブレーキ液圧とは無関係にブレーキ液圧を発生させるモータシリンダ装置16、車両挙動安定化装置(VSA(登録商標)装置など)18、ディスクブレーキ機構30a〜30dなどを備える。モータシリンダ装置16は、電動モータ72の駆動力を受けてブレーキ液圧を発生させる第1及び第2スレーブピストン77a,77bを備える。
なお、配管22a〜22fには、各部のブレーキ液圧を検出するブレーキ液圧センサPm,Pp,Phが設けられている。また、車両挙動安定化装置18は、ブレーキ液加圧用のポンプ73を備える。
FIG. 2 is a configuration diagram illustrating an outline of the
The
The
モータシリンダ装置16には(車両挙動安定化装置18を介して)、図示しない車両の右側前輪に設けられたディスクブレーキ機構30aで液圧により摩擦制動力を発生させるホイールシリンダ32FRと、左側後輪に設けられたディスクブレーキ機構30bに液圧により摩擦制動力を発生させるホイールシリンダ32RLと、右側後輪に設けられたディスクブレーキ機構30cに液圧により摩擦制動力を発生させるホイールシリンダ32RRと、左側前輪に設けられたディスクブレーキ機構30dに液圧により摩擦制動力を発生させるホイールシリンダ32FLと、が接続される。
次に、摩擦制動装置10の基本動作について説明する。
The motor cylinder device 16 (via the vehicle behavior stabilization device 18) includes a wheel cylinder 32FR that generates friction braking force by hydraulic pressure with a
Next, the basic operation of the
摩擦制動装置10では、モータシリンダ装置16やバイ・ワイヤの制御を行う制御系の正常作動時において、運転者がブレーキペダル12を踏むと、いわゆるバイ・ワイヤ式のブレーキシステムがアクティブになる。具体的には、正常作動時の摩擦制動装置10では、運転者がブレーキペダル12を踏むと(図示しないブレーキペダルストロークセンサ101で検出)、第1遮断弁60aおよび第2遮断弁60bが、マスタシリンダ34と各車輪を制動するディスクブレーキ機構30a〜30d(ホイールシリンダ32FR,32RL,32RR,32FL)との連通を遮断した状態で、モータシリンダ装置16が、モータ72の駆動により発生するブレーキ液圧を用いてディスクブレーキ機構30a〜30dを作動させて、各車輪を制動する。
In the
また、正常作動時は、第1遮断弁60aおよび第2遮断弁60bが遮断される一方、第3遮断弁62が開弁され、ブレーキ液は、マスタシリンダ34からストロークシミュレータ64に流れ込むようになり、第1遮断弁60aおよび第2遮断弁60bが遮断されていても、ブレーキ液が移動し、ブレーキペダル12操作時にはストロークが生じ、ペダル反力が発生するようになる。
During normal operation, the first shut-off
一方、摩擦制動装置10では、モータシリンダ装置16等が不作動である異常時において、運転者がブレーキペダル12を踏むと、既存の油圧式のブレーキシステムがアクティブになる。具体的には、異常時の摩擦制動装置10では、運転者がブレーキペダル12を踏むと、第1遮断弁60aおよび第2遮断弁60bをそれぞれ開弁状態とし、かつ、第3遮断弁62を閉弁状態として、マスタシリンダ34で発生するブレーキ液圧をディスクブレーキ機構30a〜30d(ホイールシリンダ32FR,32RL,32RR,32FL)に伝達して、ディスクブレーキ機構30a〜30d(ホイールシリンダ32FR,32RL,32RR,32FL)を作動させて各車輪を制動する。
On the other hand, in the
車両挙動安定化装置18は、個々のホイールシリンダ32FR,32RL,32RR,32FLに個別に液圧を供給することができ、これにより車両100の挙動の安定化を図る各種制御を行うことができる。ABS(Antilock Brake System)による車輪のアンチロック制御も、車両挙動安定化装置18により行われる。
The vehicle
図3は、制御装置7の電気的な接続について説明するブロック図である。
制御装置7は、モータ・ジェネレータ3などによる回生制動力の発生、及び、摩擦制動装置10による摩擦制動力の発生を制御する。
制御装置7には、前記の充電量検出センサ8と、ブレーキペダル12の操作量(操作速度)を検出するブレーキペダルストロークセンサ101とが接続されている。制御装置7は、ブレーキペダル12が操作されていないのをブレーキペダルストロークセンサ101で検出したときには、通常のガソリン車におけるエンジンブレーキ相当の制動力を回生制動力により発生するように制御する。また、この場合に、バッテリ5が所定の状態となったとき、例えば、充電量検出センサ8で検出したバッテリ5の充電量があらかじめ定められた基準値を超えたときには、エンジンブレーキ相当の制動力を、モータ・ジェネレータ3などによる回生制動力から摩擦制動装置10による摩擦制動力に移行させて制動力を発生させるように制御する。これは、制御装置7の移行部111が実行する。
FIG. 3 is a block diagram illustrating the electrical connection of the
The
The
また、制御装置7には、車両100の車輪速を検出する車輪速センサ102が接続されている。制御装置7は、車輪速センサ102による車両100の車輪速の検出に基づいて、車両挙動安定化装置18によるアンチロック制御のために車両100の車輪でのスリップを判定する。これは、制御装置7のスリップ判定部112が実行する。車両挙動安定化装置18によるアンチロック制御も制御装置7が実行する。
シフト制御部103は、車両100の図示しないセレクトレバー(シフトレバー)の操作に関する制御を行う制御装置である。制御装置7は、シフト制御部103から、現在のセレクトレバー(シフトレバー)のポジションがどの位置であるかの情報を取得する。
Further, a
The
本実施形態の車両100においては、セレクトレバー(シフトレバー)で選択できるポジションとして、第1のレンジとなる所謂ドライブレンジ(Dレンジ)が用意されている。また、車両100においては、第1のレンジよりエンジンブレーキ相当の制動力を高めるレンジである第2のレンジも用意されている。
制御装置7の制動制御部113は、セレクトレバー(シフトレバー)で選択されているポジションに応じて、前記のエンジンブレーキ相当の制動力を制御する。次に、この制動制御部113が実行するエンジンブレーキ相当の制動力の具体的な制御内容について説明する。
In the
The
図4は、エンジンブレーキ相当の制動力を回生制動力により発生させる場合の制御内容を説明するグラフである。横軸は車両100の車速、縦軸は車両100の加速度を示している。加速度が0より大きい場合は車両100を加速しているときを示し、加速度が0より小さい場合は車両100を減速しているときを示している。
FIG. 4 is a graph for explaining the control contents when the braking force equivalent to the engine brake is generated by the regenerative braking force. The horizontal axis represents the vehicle speed of the
図4においては、車速、及び、セレクトレバー(シフトレバー)のポジションに応じて、エンジンブレーキ相当の回生制動力の大きさを制御している。符号121は、第1のレンジ(Dレンジ)の場合の車両100の加速度の変動を示している。符号122は、第2のレンジの場合の車両100の加速度の変動を示している。図4に示すように、車速がある程度以上の大きさになると、第1のレンジの場合の車両100の減速度121に比べて、第2のレンジの場合の車両100の減速度122が大きくなるように制御する。よって、第2のレンジの場合においては、第1のレンジより大きな回生制動力を発生させ、回生できる電力量も多くなる。
In FIG. 4, the magnitude of the regenerative braking force corresponding to the engine brake is controlled according to the vehicle speed and the position of the select lever (shift lever).
図5は、エンジンブレーキ相当の制動力を摩擦制動力により発生させる場合の制御内容を説明するグラフである。図4と同様、横軸は車両100の車速、縦軸は車両100の加速度を示している。加速度が0より大きい場合は車両100を加速しているときを示し、加速度が0より小さい場合は車両100を減速しているときを示している。
FIG. 5 is a graph for explaining the control contents when the braking force equivalent to the engine brake is generated by the friction braking force. As in FIG. 4, the horizontal axis indicates the vehicle speed of the
図5においては、車速、及び、セレクトレバー(シフトレバー)のポジションに応じて、エンジンブレーキ相当の摩擦制動力の大きさを制御している。符号131は、第1のレンジ(Dレンジ)の場合の車両100の加速度の変動を示している。符号132は、第2のレンジの場合の車両100の加速度の変動を示している。図5に示すように、車速がある程度以上の大きさになると、第1のレンジ131の場合の車両100の減速度に比べて、第2のレンジ132の場合の車両100の減速度が大きくなるように制御する。よって、第2のレンジ132の場合においては、第1のレンジ131の場合より大きな摩擦制動力を発生させる。
In FIG. 5, the magnitude of the friction braking force corresponding to the engine brake is controlled according to the vehicle speed and the position of the select lever (shift lever).
ここで、セレクトレバー(シフトレバー)のポジションが第2のレンジの場合、通常は、エンジンブレーキ相当の摩擦制動力は符号132に示すように制御する。しかし、第2のレンジの場合にエンジンブレーキ相当の摩擦制動力を発生させるときは、その摩擦制動力は、常に符号132に示す値に固定されているわけではない。
すなわち、路面の摩擦状態(路面μ)が低い状態で、かつ、回生制動力に代えて比較的大きな摩擦制動力が発生している際には、車両100においてはアンチロック制御が作動しやすくなる。
そして、アンチロック制御が頻繁に作動すると、ブレーキペダル12を操作していないにもかかわらずアンチロック制御が作動することになるので、その作動音により運転者に違和感を与えるという不具合がある。
Here, when the position of the select lever (shift lever) is in the second range, the friction braking force corresponding to the engine brake is normally controlled as indicated by
That is, when the road surface friction state (road surface μ) is low and a relatively large friction braking force is generated instead of the regenerative braking force, the antilock control is easily activated in the
If the anti-lock control is frequently operated, the anti-lock control is operated even when the
これを避けるために、制御装置7の制動制御部113は、図6のフローチャートに示すような制御を行う。すなわち、図6の処理は、エンジンブレーキ相当の摩擦制動力を発生させているときに実行される。まず、制動制御部113は、セレクトレバー(シフトレバー)のポジションが第2のレンジであるか否か判断する(S1)。セレクトレバー(シフトレバー)のポジションが第2のレンジであるときは(S1のYes)、制動制御部113は、前記のスリップ判定部112の判定に基づいて推定される車輪のスリップ率(推定される路面μ)、及び第2のレンジにおける通常の減速度(符号132)に応じて、摩擦制動力の減速度を設定する(S2)。
In order to avoid this, the
すなわち、車輪のスリップ率が所定の基準値より高い場合、あるいは、車輪のスリップ率が所定の基準値より高くて既にABSによるアンチロック制御が作動している場合には、第2のレンジにおける通常の減速度(符号132)のときより、第1のレンジにおける減速度(符号131)に近づけるように、摩擦制動力を低減する。そして、これによりアンチロック制御の作動を防止する。この場合の摩擦制動力の一例は、図5に符号133で示すとおりである。なお、符号133の例は一例であって、車輪のスリップ率の値等に応じて当該摩擦制動力の値は変動させてよい。
That is, when the wheel slip rate is higher than the predetermined reference value, or when the wheel slip rate is higher than the predetermined reference value and the ABS anti-lock control has already been activated, the normal in the second range. The friction braking force is reduced so as to be closer to the deceleration (symbol 131) in the first range than at the deceleration (symbol 132). This prevents the anti-lock control operation. An example of the friction braking force in this case is as indicated by
また、既にABSによるアンチロック制御が作動している場合には(S3のYes)、制動制御部113は、摩擦制動力の減速度を調整して(S4)、アンチロック制御が作動しないようにする。この場合の摩擦制動力の一例は、図5に符号134で示すとおりである。S2の処理で摩擦制動力を符号133の例のように設定した後、既にABSによるアンチロック制御が作動している場合には、摩擦制動力を符号134の例のように更に低減して、アンチロック制御の作動を防止している。一方、ABSによるアンチロック制御が作動していない場合には(S3のNo)、このような調整は行わない。
Further, when the anti-lock control by ABS is already operating (Yes in S3), the
なお、符号133又は134の減速度に設定した場合、次に車両100の図示しないイグニッションスイッチがONになるまで、当該設定のままとしてもよい。あるいは、第2のレンジから第1のレンジに変更された段階で、符号133又は134の減速度の設定は解除してもよい。あるいは、符号133又は134の減速度の設定が行われた後、所定の時間が経過してから当該減速度の設定を解除してもよい。
In addition, when the deceleration of the code |
以上説明した本実施形態にかかる車両用制動システムによれば、アンチロック制御のための車輪のスリップを判定して、摩擦制動力の発生を低減するので(S2)、エンジンブレーキ相当の制動力として回生制動力に代えて摩擦制動力を発生させても、アンチロック制御を動作しにくくすることができる。
よって、ブレーキペダル12を操作していないにもかかわらずアンチロック制御が作動するのを防止して、アンチロック制御の作動音により運転者に違和感を与えるのを防ぐことができる。
According to the vehicle braking system according to the present embodiment described above, the wheel slip for anti-lock control is determined and the generation of friction braking force is reduced (S2). Even if a friction braking force is generated instead of the regenerative braking force, the antilock control can be made difficult to operate.
Therefore, it is possible to prevent the anti-lock control from operating even when the
この場合に、制動制御部113は、アンチロック制御が作動する前に発生したスリップを判定して前記摩擦制動力の発生の低減を行うこともできるので(S2)、不用意にアンチロック制御が作動することを防止することができる。
In this case, the
さらに、制動制御部113は、第2のレンジにある場合に(S1のYes)摩擦制動力の発生を低減させるときに、Dレンジである第1のレンジのエンジンブレーキ相当の制動力(符号131)に近づけるように低減させるので(符号133及び134)(S2)、運転者に違和感を与えにくくすることができる。
Further, when the
3 モータ・ジェネレータ(回生制動力発生部)
10 摩擦制動装置(摩擦制動力発生部)
111 移行部
112 スリップ判定部
113 制動制御部
3 Motor generator (regenerative braking force generator)
10 Friction braking device (friction braking force generator)
111
Claims (6)
摩擦制動力を発生する摩擦制動力発生部と、
前記回生制動力の発生で生じた電力を蓄積するバッテリが所定の状態となったときに、前記回生制動力から前記摩擦制動力に車両の制動力を移行させる移行部と、
車両のアンチロック制御のために当該車両の車輪でのスリップを判定するスリップ判定部と、
前記摩擦制動力発生部によって前記回生制動力の不足分を前記摩擦制動力で発生させる場合に、前記スリップ判定部でスリップが判定されたときは、そうでないときに比べて前記摩擦制動力発生部による摩擦制動力の発生を低減する制動制御部とを備えることを特徴とする車両用制動システム。 A regenerative braking force generator for generating regenerative braking force;
A friction braking force generator for generating friction braking force;
A transition unit that shifts the braking force of the vehicle from the regenerative braking force to the friction braking force when a battery that stores electric power generated by the generation of the regenerative braking force is in a predetermined state;
A slip determination unit for determining slip at a wheel of the vehicle for anti-lock control of the vehicle;
In the case where the friction braking force generation unit generates an insufficient amount of the regenerative braking force with the friction braking force, the friction braking force generation unit when the slip determination unit determines that the slip is not compared with when the slip determination is not performed. And a braking control unit that reduces generation of friction braking force by the vehicle.
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