JP7086464B2 - 車両制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、バッテリにより駆動されるモータを備え、自車両の減速の際に、フットブレーキの操作量に応じてモータによる回生ブレーキとフットブレーキによる油圧ブレーキとを足し込むブレーキ回生協調制御を行う車両制御装置に関する。

従来、走行時の駆動力を発生する走行用モータや、エンジンによる走行時にバッテリの充電を行うとともに、バッテリによりモータとして駆動されるモータ機能付き発電機を搭載した車両において、フットブレーキの操作量に応じてモータによる回生ブレーキとフットブレーキによる油圧ブレーキとを足し込むブレーキ回生協調制御を行うことが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１６－１０２４３７号公報（段落００２６－００４３等）

ところで、上記したブレーキ回生協調制御では、フットブレーキの操作量を検出し、検出したフットブレーキの操作量に応じて回生ブレーキを導出して油圧ブレーキに足し込む際に、導出した回生ブレーキをモータ軸のトルクから車軸トルクに変換する処理を行う必要があり、そのときの変換精度が悪くなって例えば回生ブレーキが効き過ぎた状態になるおそれがある。また、停車時に、回生ブレーキと油圧ブレーキとの協調ブレーキの作動状態から、回生ブレーキを停止して油圧ブレーキのみ作動状態に切り換えて停車するまでの間、ブレーキが効き過ぎた状態になることもあり、このような場合に、自車両の減速度が所望値より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。

この発明は、ブレーキ回生協調制御の機能を備える車両において、ブレーキ回生協調制御により自車両が停車する際に、自車両の減速度が大きくなり過ぎることによるドライバへの違和感をなくすことを目的とする。

上記した目的を達成するために、本発明の車両制御装置は、バッテリにより駆動されるモータと、自車両の減速の際に、フットブレーキの操作量に応じて前記モータによる回生ブレーキと前記フットブレーキによる油圧ブレーキとを足し込むブレーキ回生協調制御部とを備える車両制御装置において、自車両の減速度を検出する検出手段を備え、前記ブレーキ回生協調制御部は、前記回生ブレーキと前記油圧ブレーキとの協調ブレーキにより自車両が減速し、前記回生ブレーキを停止し前記油圧ブレーキのみに切り換わるタイミングで、前記検出手段による検出減速度が前記フットブレーキの操作量に応じた規定減速度を超えるかどうかを判断し、超えると判断したときには、前記モータによる駆動力を発生させて前記検出減速度が前記規定減速度になるように制御することを特徴としている。

本発明によれば、回生ブレーキと油圧ブレーキとの協調ブレーキにより自車両が減速し、回生ブレーキを停止し油圧ブレーキのみに切り換わるタイミングで、検出手段により検出される検出減速度がフットブレーキの操作量に応じた規定減速度を超えるかどうかがブレーキ回生協調制御部により判断され、超えると判断されたときには、モータによる駆動力を発生させて検出減速度が規定減速度になるように制御されるため、回生ブレーキの足し込みの際の精度の悪さに起因して回生ブレーキが効き過ぎた状態になったり、油圧ブレーキのみに切り換えて停車するまでの間にブレーキが効き過ぎた状態になったりすることに起因して、自車両の減速度が想定以上に大きくなるのを防止することができ、ドライバに与える違和感をなくすことができる。

本発明の車両制御装置の一実施形態のブロック図である。 図１の動作説明用のフローチャートである。 図１の動作説明図である。

つぎに、本発明をより詳細に説明するため、本発明をアイドリングストップ車に適用した場合の一実施形態について、図１ないし図３を参照して詳述する。

図１はアイドリングストップ車１に備えられた車両制御装置のブロック構成を示し、アイドリングストップ車１は、軽量化、小型化等を図るため、電源として１２Ｖの比較的小容量の１個の鉛バッテリ２を備える。このバッテリ２の負極端子はアイドリングストップ車１の車体に接続されている。

図１において、３はアイドリングストップ車１のエンジン、４はエンジン３のトランスミッション側のＣＶＴであり、エンジン３との間にトルクコンバータ（ロックアップクラッチの機構を含む）５が介在する。

６はエンジン３を始動するスタータであり、リレー７を介してバッテリ２から給電される。８はバッテリ２の正極端子とリレー７との間にバッテリ２に接近して設けられたバッテリセンサであり、バッテリ２の温度、電流を検出する。９はエンジン３の回転力がベルト１０を介して伝達されるモータ機能付き発電機（以下、ＩＳＧ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｔａｒｔｅｒ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）という）であり、走行中等に発電出力でバッテリ２を充電し、所定条件でモータとして動作し、アイドリングストップ車１の走行駆動力を発生するようになっており、このＩＳＧ９が本発明における「モータ」に相当する。

１１はアイドリングストップ制御を司るアイドリングストップ制御部に相当するアイドリングストップＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）、１２はエンジン制御を司るエンジンＥＣＵ、１３は横滑りやスピンを防止するＡＢＳ（ａｎｔｉｌｏｃｋｅｄ ｂｒａｋｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ）制御を司るＡＢＳＥＣＵ、１４はＣＶＴ制御を司るＣＶＴＥＣＵ、１５はＩＳＧ９の制御を司るＩＳＧＥＣＵであり、各ＥＣＵ１１～１５はそれぞれマイクロコンピュータ等により形成され、ＣＡＮ等の通信バス１６を介して情報をやり取りする。

なお、１７は自車両の減速度や走行中の路面の傾斜を検出するＧセンサであり、本発明における検出手段に相当する。また、１９はＡＢＳＥＣＵ１３に車速の検出情報を与える車輪速センサ、２０はＡＢＳＥＣＵ１３にブレーキ機構のマスタシリンダ圧の検出情報を与える液圧センサである。

そして、アイドリングストップ車１の概略の制御及び動作を説明すると、ドライバがイグニッション（ＩＧ）スイッチ（図示せず）をオン操作してエンジンスタートを指令することにより、ＩＧスイッチの信号が例えば通信バス１６からアイドリングストップＥＣＵ１１に入力され、この入力に基づいてアイドリングストップＥＣＵ１１はリレー７を瞬時通電してオンし、バッテリ２の電源をスタータ６に給電してスタータ６を始動し、停止していたエンジン３を始動する（初回始動）。エンジン３が始動してＩＳＧ９の発電電力でバッテリ２が一旦満充電状態に充電されると、その後は、ＩＧスイッチのオフ操作でエンジン３が停止するまで、アイドリングストップＥＣＵ１１がアイドリングストップ制御を実行する。

アイドリングストップＥＣＵ１１には、通信バス１６を介してエンジンＥＣＵ１２の情報（エンジンの回転数や冷却水温等のエンジンの情報）およびバッテリ２の電流、温度等の情報、ＡＢＳＥＣＵ１３の検出車速、マスタシリンダ圧等の情報、ＣＶＴＥＣＵ１４のロックアップクラッチ情報、図示省略したストップランプスイッチ、カーテシスイッチ等の車内各所のスイッチの情報等が入力される。

そして、これらの情報に基づき、アイドリングストップ制御中のアイドリングストップＥＣＵ１１は、交通信号の赤信号等にしたがってドライバがブレーキペダルを踏込み、マスタシリンダ圧が所定の踏込圧以上になっていることを検出すると、アイドリングストップ制御の所定の停止条件（例えば、ストップランプが点灯していて所定車速以下である等の条件）の成立を確認することにより、走行が完全に停止しなくても所定車速以下に低下すれば、エンジンＥＣＵ１２にエンジン停止を指令し、エンジンＥＣＵ１２が燃料スロットルを絞ったりしてエンジン３を自動停止する。

つぎに、交通信号が青信号に変わる等してドライバがブレーキペダルから足を離し、マスタシリンダ圧が所定の開放圧に低下したことを検出すると、アイドリングストップ車１がアイドリングストップ制御の所定の再始動条件（例えば、ストップランプが消灯していてドアが閉じている等の条件）の成立を確認することにより、エンジンＥＣＵ１２はリレー７を瞬時通電してオンし、バッテリ２の電源をスタータ６に給電してスタータ６を始動し、停止しているエンジン３を自動的に再始動する。

以降、減速中の所定の停止条件の成立に基づくエンジン３の自動停止と、所定の再始動条件の成立に基づくエンジン３の自動的な再始動とが交互に行なわれる。

ところで、上記したアイドリングストップ車１では、自車両の減速時に、ＩＳＧＥＣＵ１５によりＩＳＧ９がモータ駆動されて、ＩＳＧ９による回生ブレーキとフットブレーキによる油圧ブレーキとを足し込むブレーキ回生協調制御が行われる。このとき、ＩＳＧＥＣＵ１５により、フットブレーキの操作量に応じたＩＳＧ９による回生ブレーキが導出され、導出された回生ブレーキがモータ軸のトルクから車軸トルクに変換されて、回生ブレーが油圧ブレーキに足し込まれる。このような、ＩＳＧＥＣＵ１５によるブレーキ回生協調制御機能が、本発明における「ブレーキ回生協調制御部」に相当する。

また、ＩＳＧＥＣＵ１５は、図３（ａ）に示すように、自車両（アイドリングストップ車１）の車速が低下して停車するときに、回生ブレーキとフットブレーキ操作による油圧ブレーキとの協調ブレーキの作動状態から、同図（ｂ）に示すように、回生ブレーキを停止して油圧ブレーキのみに切り換わるタイミングになると、そのときのＧセンサ１７により検出される自車両の検出減速度が、ドライバによるフットブレーキの操作量に応じて設定された規定減速度を超えるかどうかを判断し、超えると判断したときには、ＩＳＧ９による駆動力を発生させていわゆるモータアシストを実行し、検出減速度が規定減速度に一致するように制御する。ここで、フットブレーキの操作量ごとに規定減速度を予め実験により求め、マップ化してメモリ等に記憶させておき、そのときのフットブレーキの操作量に対応する規定減速度を読み出すようにするのが望ましい。

次に、動作について、図２のフローチャートを参照して説明する。

いま、Ｇセンサ１７により検出される検出減速度に基づき、自車両（アイドリングストップ車１）が減速を開始して、ＩＳＧ９による回生ブレーキのフットブレーキ操作による油圧ブレーキへの足し込みによる協調ブレーキの作動状態から、回生ブレーキを停止して油圧ブレーキのみに切り換わるタイミングかどうかの判定がなされ（ステップＳ１）、この判定結果がＮＯであれば動作は終了し、判定結果がＹＥＳであれば、そのときのドライバによるフットブレーキ操作量に応じた規定減速度がマップから導出され、Ｇセンサ１７による検出減速度が導出された規定減速度を超えたか否かの判定がなされる（ステップＳ２）。

そして、ステップＳ２の判定結果がＮＯであれば、回生ブレーキの効き過ぎはないと判断できるためそのまま動作は終了する一方、ステップＳ２の判定結果がＹＥＳであれば、回生ブレーキの効き過ぎが生じるおそれがあるため、ＩＳＧＥＣＵ１５によりＩＳＧ９がモータとして駆動され、ＩＳＧ９による駆動力が発生されていわゆるモータアシストが実行され（ステップＳ３）、回生ブレーキの足し込みの際の精度の悪さに起因して回生ブレーキが効き過ぎた状態になったり、油圧ブレーキのみに切り換えて停車するまでの間にブレーキが効き過ぎた状態になったりすることに起因して、自車両の減速度が想定以上に大きくなることが防止され、その後動作は終了する。

したがって、本実施形態によれば、自車両（アイドリングストップ車１）が減速するときに、協調ブレーキの作動状態から油圧ブレーキのみに切り換わるタイミングにおけるＧセンサ１７による検出減速度が、ドライバによるフットブレーキの操作量に応じた規定減速度を超えると判断されたときには、ＩＳＧＥＣＵ１５によりＩＳＧ９が駆動されてＩＳＧ９の駆動のアシストが実行され、検出減速度が規定減速度になるように制御されるため、回生ブレーキの足し込みの際の精度の悪さに起因して回生ブレーキが効き過ぎた状態になったり、油圧ブレーキのみに切り換えて停車するまでの間にブレーキが効き過ぎた状態になったりすることに起因して、自車両の減速度が想定以上に大きくなることを防止でき、従来のように回生ブレーキの効き過ぎによりドライバに与える違和感なくすことが可能になる。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行なうことが可能である。

例えば、上記した実施形態では、モータをアイドリングストップ車１に搭載されたＩＳＧ（モータ機能付き発電機）９をした場合について説明したが、モータはＩＳＧに限定されるものではなく、回生ブレーキを発生可能なモータであればよく、例えばエンジンおよび走行用モータによる駆動力により走行するハイブリッド車における走行用モータでもよい。

また、上記した実施形態では、自車両の減速度を検出する検出手段としてＧセンサ１７を用いた例について説明したが、検出手段は自車両の減速度を検出できるものであれば、Ｇセンサ以外の手段であってもよいのはいうまでもない。

そして、本発明は、フットブレーキの操作量に応じてバッテリにより駆動されるモータによる回生ブレーキと、フットブレーキによる油圧ブレーキとを足し込む機能を備える車両に適用することができる。

１ アイドリングストップ車
２ バッテリ
３ エンジン
９ ＩＳＧ（モータ）
１５ ＩＳＧＥＣＵ（ブレーキ回生協調制御部）
１７ Ｇセンサ（検出手段）

Claims (1)

1. バッテリにより駆動されるモータと、自車両の減速の際に、フットブレーキの操作量に応じて前記モータによる回生ブレーキと前記フットブレーキによる油圧ブレーキとを足し込むブレーキ回生協調制御部とを備える車両制御装置において、
   自車両の減速度を検出する検出手段を備え、
   前記ブレーキ回生協調制御部は、前記回生ブレーキと前記油圧ブレーキとの協調ブレーキにより自車両が減速し、前記回生ブレーキを停止し前記油圧ブレーキのみに切り換わるタイミングで、前記検出手段による検出減速度が前記フットブレーキの操作量に応じた規定減速度を超えるかどうかを判断し、超えると判断したときには、前記モータによる駆動力を発生させて前記検出減速度が前記規定減速度になるように制御することを特徴とする車両制御装置。

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