回生制動力制御装置

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【発明の名称】	回生制動力制御装置
【発明者】	【氏名】中村喜代治
【要約】	【課題】本発明は電気自動車用の回生制動力制御装置に関し、緊急時に速やかに大きな回生制動トルクを発生させる構成を安価に実現することを目的とする。【解決手段】駆動輪ＦＬ，ＦＲにモータ９８を連結する。モータ９８を回生電流分配スイッチ１００を介して負荷抵抗１０２およびインバータ１０４に接続する。通常時はインバータ１０４とモータ９８とを導通させ、バッテリ１０６の電力をモータ９８に供給すると共に、モータ９８が発生する回生電流をバッテリ１０６に回生させる。緊急時には、モータ９８と負荷抵抗１０２とを導通させた上で、許容される回生電流の値を演算することなく、モータ９８に最大回生トルクを発生させる。

【特許請求の範囲】
【請求項１】駆動輪に連結されるモータを備え、車両の制動時に、前記モータに回生制動トルクを発生させると共に、その際に前記モータが発生する回生電流をバッテリに回生させる回生制動力制御装置において、回生制動トルクの許容値を演算する許容回生トルク演算手段と、車両の緊急状態を検出する緊急状態検出手段と、車両が緊急状態でない場合に、前記モータの発生する回生制動トルクを前記許容値以下にガードしながら前記モータから前記バッテリに回生電流を供給し、また、車両が緊急状態である場合に、前記モータに所定の回生制動トルクを発生させながら前記モータから負荷抵抗に回生電流を供給する回生電流分配手段と、を備えることを特徴とする回生制動力制御装置。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回生制動力制御装置に係り、特に、電気自動車のブレーキ装置として好適な回生制動力制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、例えば実開昭５８－１８３００４号に開示される如く、電気自動車において回生制動力を発生するシステムが知られている。上記従来のシステムは駆動輪に連結されるモータを備えている。モータは、駆動輪に対して駆動トルクを付与すると共に、車両の制動が要求される際には、駆動輪の回転を制動する回生制動トルクを発生する。
【０００３】モータは、回生制動トルクを発生する際に、その回生制動トルクの大きさに応じた回生電流を発生する。上記従来のシステムにおいて、モータから発せられる回生制動トルクはバッテリに回生される。このように、モータの発する回生電流をバッテリに回生させることによれば、エネルギを有効に利用することができる。
【０００４】上記従来のシステムにおいて、モータに回生制動トルクを発生させる際には、バッテリの過充電等を防止するために、モータからバッテリに供給される回生電流を所定の許容値以下に制御する必要がある。上記従来のシステムは、モータから発せられる回生電流が所定の許容値を超える場合は、その超過分が負荷抵抗に供給される。上記の処理によれば、モータに充分に大きな回生制動トルクを発生させながら、バッテリの過充電等を防止することができる。
【０００５】このため、上記従来のシステムにおいて回生制動を実行する際には、モータからバッテリに供給される回生電流を、バッテリの過充電を生じさせることのない許容値以下に制御することが必要である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、モータからバッテリに供給することのできる回生電流の許容値は、バッテリの充電状態や温度に応じて変化する。従って、モータから発せられる回生電流を、許容値と超過分とに分けてバッテリと負荷抵抗に分配するためには、個々の状況に応じて許容値を演算する必要がある。
【０００７】ところで、車両が高速で障害物に接近しているような緊急時には、その緊急状態が検出された後、速やかに大きな回生制動トルクを発生させることが適切である。上記従来のシステムにおいて、緊急状態が検出された後、速やかに大きな回生制動トルクを発生させるためには、その状況に対応する許容値を高速で演算することが必要である。このため、上記従来のシステムは、演算速度の早い高価な演算装置を用いて構成することが必要であった。
【０００８】本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、緊急状態が検出された際に適正なタイミングで大きな回生制動トルクを発生させることができ、かつ、安価に実現することのできる回生制動力制御装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、請求項１に記載する如く、駆動輪に連結されるモータを備え、車両の制動時に、前記モータに回生制動トルクを発生させると共に、その際に前記モータが発生する回生電流をバッテリに回生させる回生制動力制御装置において、回生制動トルクの許容値を演算する許容回生トルク演算手段と、車両の緊急状態を検出する緊急状態検出手段と、車両が緊急状態でない場合に、前記モータの発生する回生制動トルクを前記許容値以下にガードしながら前記モータから前記バッテリに回生電流を供給し、また、車両が緊急状態である場合に、前記モータに所定の回生制動トルクを発生させながら前記モータから負荷抵抗に回生電流を供給する回生電流分配手段と、を備える回生制動力制御装置により達成される。
【００１０】本発明において、車両が緊急状態でない場合は、回生制動トルクの応答性がさほど要求されない。この場合、回生制動トルクの許容値が演算されると共に、回生制動トルクがその許容値以下にガードされ、かつ、モータから発せられる回生電流の全てがバッテリに供給される。上記の処理によれば、車両の制動エネルギを有効に電力として回生することができる。
【００１１】また、本発明において、車両が緊急状態である場合は、回生制動トルクに高い応答性が要求される。この場合、モータが、回生制動トルクの許容値が演算されるのを待つことなく所定の回生制動トルクを発生すると共に、モータから発せられる回生電流は負荷抵抗に供給される。上記の処理によれば、車両の緊急状態が検出された後、速やかに大きな回生制動トルクを発生させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施例である回生制動力制御装置のシステム構成図を示す。本実施例の回生制動力制御装置は前輪駆動方式の電気自動車に搭載される装置である。本実施例のシステムは電子制御ユニット１０（以下、ＥＣＵ１０と称す）を備えている。回生制動力制御装置は、ＥＣＵ１０により制御される。
【００１３】本実施例のシステムはブレーキペダル１１を備えている。ブレーキペダル１１はブレーキブースタ１２に連結されている。また、ブレーキブースタ１２はマスタシリンダ１３に固定されている。ブレーキブースタ１２は、ブレーキペダル１１に加えられたブレーキ踏力を増幅してマスタシリンダ１３に伝達する。マスタシリンダ１３は、その内部に、ブレーキ踏力に対して所定の倍力比を有するマスタシリンダ圧Ｐ_M/Cを発生する。
【００１４】マスタシリンダ１３には、レギュレータ１４が固定されている。マスタシリンダ１３およびレギュレータ１４の上部にはリザーバタンク１６が配設されている。リザーバタンク１６には、ブレーキフルードが貯留されている。本実施例の回生制動力制御装置は、ポンプ１８を備えている。ポンプ１８の吸入孔にはリザーバタンク１６が連通している。ポンプ１８は、リザーバタンク１６に貯留されているブレーキフルードを汲み上げてその吐出孔から吐出する。ポンプ１８の吐出孔には、逆止弁２０を介してアキュムレータ２２が連通している。アキュムレータ２２は、ポンプ１８から吐出される液圧をアキュムレータ圧Ｐ_ACCとして蓄える。ポンプ１８は、アキュムレータ圧Ｐ_ACCが上限値と下限値との間に維持されるように駆動される。
【００１５】アキュムレータ２２は、上述したレギュレータ１４に連通している。また、レギュレータ１４は、リザーバタンク１６に連通している。レギュレータ１４は、アキュムレータ２２を高圧源とし、かつ、リザーバタンク１６を低圧源として、マスタシリンダ圧Ｐ_M/Cと等しいレギュレータ圧Ｐ_REを生成する。レギュレータ１４には、レギュレータ圧通路２４が連通している。レギュレータ圧通路２４には、レギュレータ圧Ｐ_REに応じた電気信号ｐＲＥを出力する液圧センサ２６が配設されている。出力信号ｐＲＥはＥＣＵ１０に供給されている。ＥＣＵ１０は、出力信号ｐＲＥに基づいてレギュレータ圧Ｐ_REを検出する。また、レギュレータ圧通路２４には、増圧用リニア制御弁２８（以下、ＳＬＡ２８と称す）、および、逆止弁３０が連通している。ＳＬＡ２８および逆止弁３０には、制御液圧通路３２が連通している。
【００１６】ＳＬＡ２８は、レギュレータ圧通路２４の液圧が制御液圧通路３２の液圧に比して所定の開弁圧を超えて高圧である場合に開弁する制御弁である。ＳＬＡ２８は、その開弁圧を、ＥＣＵ１０から供給される駆動信号に応じてリニアに変化させる。一方、逆止弁３０は、制御液圧通路３２側からレギュレータ圧通路２４側へ向かう流体の流れのみを許容する一方向弁である。
【００１７】制御液圧通路３２には、液圧センサ３４が配設されている。液圧センサ３４は、制御液圧通路３２の内圧Ｐ_Rに応じた電気信号ｐＲを出力する。出力信号ｐＲはＥＣＵ１０に供給されている。ＥＣＵ１０は、出力信号ｐＲに基づいて制御液圧通路３２の内圧Ｐ_Rを検出する。制御液圧通路３２は、減圧用リニア制御弁３６（以下、ＳＬＲ３６と称す）、および、逆止弁３８を介して補助リザーバ４０に連通している。ＳＬＲ３６は、その内部に可変オリフィスを備える制御弁である。ＳＬＲ３６は、そのオリフィスの有効径を、ＥＣＵ１０から供給される駆動信号に応じてリニアに変化させる。一方、逆止弁３８は、補助リザーバ４０側から制御液圧通路３２側へ向かう流体の流れのみを許容する一方向弁である。補助リザーバ４０は、その内部に、所定量のブレーキフルードを貯留することができる。
【００１８】制御液圧通路３２には、保持ソレノイド４２および逆止弁４４を介してリア液圧通路４６が連通している。保持ソレノイド４２は、常態で開弁状態を維持し、ＥＣＵ１０から駆動信号が供給されることにより閉弁状態となる２位置の電磁弁である。一方、逆止弁４４は、リア液圧通路４６側から制御液圧通路３２側へ向かう流体の流れのみを許容する一方向弁である。
【００１９】リア液圧通路４６は、プロポーショニングバルブ４８（以下、ＰＶ４８と称す）を介して左右後輪ＲＬ，ＲＲのホイルシリンダ５０，５２に連通していると共に、減圧ソレノイド５４を介してリザーバ通路５６に連通している。ＰＶ４８は、リア液圧通路４６の液圧が所定値に満たない場合は、その液圧をホイルシリンダ５０，５２に直接供給し、リア液圧通路４６の液圧が所定値を超える場合は、その液圧を所定の比率で減衰させてホイルシリンダ５０，５２に供給するバルブである。また、減圧ソレノイド５４は、常態で閉弁状態を維持し、ＥＣＵ１０から駆動信号が供給されることにより開弁状態となる２位置の電磁弁である。リザーバ通路５６は、上述したリザーバタンク１６に連通している。
【００２０】制御液圧通路３２は、増圧カット弁５８を介してフロント液圧通路６０に連通している。増圧カット弁５８は、常態で閉弁状態を維持し、ＥＣＵ１０から駆動信号が供給されることにより開弁状態となる２位置の電磁弁である。液圧通路６０には、その内圧Ｐ_Fに応じた出力信号ｐＦを出力する液圧センサ６２が配設されている。出力信号ｐＦはＥＣＵ１０に供給される。ＥＣＵ１０は、出力信号ｐＦに基づいて液圧通路６０の内圧Ｐ_Fを検出する。
【００２１】液圧通路６０は、保持ソレノイド６４および逆止弁６６を介してＦＬ液圧通路６８に連通していると共に、保持ソレノイド７０および逆止弁７２を介してＦＲ液圧通路７４に連通している。保持ソレノイド６４，７０は、共に、常態で開弁状態を維持し、ＥＣＵ１０から駆動信号が供給されることにより閉弁状態となる２位置の電磁弁である。一方、逆止弁６６，７２は、ＦＬ液圧通路６８側から、または、ＦＲ液圧通路７４側からフロント液圧通路６０側へ向かう流体の流れのみを許容する一方向弁である。
【００２２】ＦＬ液圧通路６８およびＦＲ液圧通路７４は、それぞれ、左右前輪ＦＬ，ＦＲのホイルシリンダ７６，７８に連通していると共に、減圧ソレノイド８０，８２を介してリザーバ通路５６に連通している。減圧ソレノイド８０，８２は、常態で閉弁状態を維持し、ＥＣＵ１０から駆動信号が供給されることにより開弁状態となる２位置の電磁弁である。
【００２３】マスタシリンダ１３には、マスタ圧通路８４が連通している。マスタ圧通路８４には、マスタシリンダ圧Ｐ_M/Cに応じた電気信号ｐＭＣを出力する液圧センサ８６が配設されている。出力信号ｐＭＣはＥＣＵ１０に供給されている。ＥＣＵ１０は、出力信号ｐＭＣに基づいてマスタシリンダ圧Ｐ_M/Cを検出する。また、マスタ圧通路８４には、マスタカット弁８８，９０を介して、それぞれ上述したＦＬ液圧通路６８およびＦＲ液圧通路７４が連通している。マスタカット弁８８，９０は、共に、常態で開弁状態を維持し、ＥＣＵ１０から駆動信号が供給されることにより閉弁状態となる２位置の電磁弁である。
【００２４】マスタ圧通路８４には、更に、ブレーキストロークシミュレータ９２が連通している。ブレーキストロークシミュレータ９２は、マスタカット弁８８，９０が閉弁状態とされた際に、マスタシリンダ１３から流出するブレーキフルードを収納することで、適正なブレーキフィーリングを実現するための機構である。ブレーキストロークシミュレータ９２には、リザーバ通路５６が連通している。ブレーキストロークシミュレータ９２の内部で漏出したブレーキフルードはリザーバ通路５６を通ってリザーバタンク１６に戻される。
【００２５】図１に示す回生制動力制御装置は、システムが正常に機能している場合は、ブレーキ操作が実行された後にブレーキ液圧制御を実行する。ブレーキ液圧制御は、マスタカット弁８８，９０を閉弁状態（オン状態）とし、増圧カット弁５８を開弁状態（オン状態）とし、かつ、ＳＬＡ２８およびＳＬＲ３６を適当に制御することで実現される。
【００２６】上記のブレーキ液圧制御によれば、左右前輪ＦＬ，ＦＲのホイルシリンダ７６，７８を、左右後輪ＲＬ，ＲＲのホイルシリンダ５０，５２と同様に、マスタシリンダ１３から遮断して制御液圧通路３２に連通させることができる。従って、ブレーキ液圧制御によれば、全ての車輪のホイルシリンダ圧Ｐ_W/Cをレギュレータ１４を液圧源として制御することができる。上述の如く、レギュレータ１４は、マスタシリンダ圧Ｐ_M/Cと等しいレギュレータ圧Ｐ_REを発生する。従って、ブレーキ液圧制御の実行中は、ＳＬＡ２８およびＳＬＲ３６を適当に制御することで、各車輪のホイルシリンダ圧Ｐ_W/Cを、マスタシリンダ圧Ｐ_M/Cと同等以下の任意の液圧に制御することができる。
【００２７】本実施例のシステムにおいて、各車輪のホイルシリンダ５０，５２，７６，７８は、それらの内部に発生するホイルシリンダ圧Ｐ_W/Cに応じた制動トルクを発生する。以下、この制動力を液圧制動トルクと称す。従って、ブレーキ液圧制御によれば、各車輪において、ブレーキ操作量に対応する制動トルクに比して小さな任意の液圧制動トルクを発生させることができる。
【００２８】図１に示すブレーキ装置は、ブレーキ液圧制御の実行を妨げる故障が発生した場合はブレーキ液圧制御の実行を禁止する。この場合、ブレーキ操作が開始された後に、マスタカット弁８８，９０が開弁状態（オフ状態）に維持されると共に、増圧カット弁５８が閉弁状態（オフ状態）に維持される。マスタカット弁８８，９０および増圧カット弁５８がオフ状態のまま維持されると、左右前輪ＦＬ，ＦＲのホイルシリンダ７６，７８とマスタシリンダ１３との導通が維持される。
【００２９】この場合、左右前輪ＦＬ，ＦＲのホイルシリンダ７６，７８には、マスタシリンダ圧Ｐ_M/Cが導かれる。従って、本実施例の回生制動力制御装置によれば、システムに故障が生じた場合でも、少なくとも左右前輪ＦＬ，ＦＲのホイルシリンダ７６，７８にブレーキ操作量に応じた液圧制動トルクを発生させることができる。
【００３０】上述の如く、左右前輪ＦＬ，ＦＲは電気自動車の駆動輪として用いられる。左右前輪ＦＬ，ＦＲには、車軸９４およびギヤ９６を介してモータ９８が連結されている。モータ９８には、回生電流分配スイッチ１００が接続されている。また、回生電流分配スイッチ１００には負荷抵抗１０２およびインバータ１０４が接続されている。更に、インバータ１０４にはバッテリ１０６が接続されている。
【００３１】回生電流分配スイッチ１００は、ＥＣＵ１０に制御されることにより、モータ９８を、選択的に負荷抵抗１０２またはインバータ１０４に導通させる。モータ９８は、インバータ１０４から電力が供給されることにより駆動トルクを発生する。また、モータ９８は、車軸９４側からトルクが入力された場合に、そのトルクを電気エネルギに変換する可変容量の発電機として機能する。モータ９８は、発電機として機能する際には、車軸９４の回転を制動する回生制動トルクを発生する。この際モータ９８は、回生制動トルクと車軸９４の回転速度とに応じた回生電流を発生する。
【００３２】モータ９８は、ＥＣＵ１０によって制御される。ＥＣＵ１０は、車両において制動トルクが要求される場合は、要求される制動トルクに応じた回生制動トルクが生ずるようにモータ９８を制御する。従って、モータ９８は、ＥＣＵ１０の制御内容に応じた回生制動トルクおよび回生電流を発生する。モータ９８から発せられる回生電流は回生電流分配スイッチ１００に供給される。
【００３３】回生電流分配スイッチ１００が、モータ９８と負荷抵抗１０２とを導通させている場合は、モータ９８から発せられる回生電流を負荷抵抗１０２に供給することができる。また、回生電流分配スイッチ１００が、モータ９８とインバータ１０４と導通させている場合は、インバータ１０４からモータ９８へ電力を供給することができると共に、モータ９８から発せられる回生電流をインバータ１０４に供給することができる。
【００３４】インバータ１０４は、ＥＣＵ１０によって制御される。ＥＣＵ１０は、車両において駆動トルクが要求されている場合は、要求される駆動トルクに応じた電力がモータ９８に供給されるようにインバータ１０４を制御する。モータ９８は、インバータ１０４から電力が供給されると、その電力に応じた駆動トルクを発生する。従って、モータ９８は、ＥＣＵ１０の制御内容に応じた駆動トルクを発生する。
【００３５】ＥＣＵ１０には、車速センサ１０８が接続されている。車速センサ１０８は、車軸９４の回転速度に応じた周期で、すなわち、モータ９８の回転速度に応じた周期でパルス信号を出力する。ＥＣＵ１０は、車速センサ１０８の出力信号に基づいてモータ９８の回転速度を検出する。ＥＣＵ１０には、車載レーダ１１０が接続されている。車載レーダ１１０は、車両前方の障害物と車両との距離、および、それらの相対速度の情報を含む信号を出力する。ＥＣＵ１０は、車載レーダ１１０の出力信号に基づいて車両の緊急状態を検出する。本実施例において、ＥＣＵ１０は、車両がその前方の障害物に急接近している場合に、車両に緊急状態が生じていると判断する。
【００３６】ＥＣＵ１０には、バッテリ電圧センサ１１２が接続されている。バッテリ電圧センサ１１２は、バッテリ１０６の端子間電圧Ｖ_BAT（以下、バッテリ電圧Ｖ_BA_Tと称す）に応じた電気信号を出力する。ＥＣＵ１０は、バッテリ電圧センサ１１２の出力信号に基づいてバッテリ電圧Ｖ_BATを検出する。ＥＣＵ１０には、バッテリ電流センサ１１４が接続されている。バッテリ電流センサ１１４は、バッテリ１０６に流入する電流Ｉ_BAT（以下、バッテリ電流Ｉ_BATと称す）に応じた電気信号を出力する。ＥＣＵ１０は、バッテリ電流センサ１１４の出力信号に基づいてバッテリ電圧Ｖ_BATを検出する。
【００３７】ＥＣＵ１０には、バッテリ温度センサ１１６が接続されている。バッテリ温度センサ１１６は、バッテリ１０６の温度Ｔ_BAT（以下、バッテリ温度Ｔ_BATと称す）に応じた電気信号を出力する。ＥＣＵ１０は、バッテリ温度センサ１１６の出力信号に基づいてバッテリ温度Ｔ_BATを検出する。ＥＣＵ１０には、モータ温度センサ１１８が接続されている。モータ温度センサ１１８は、モータ９８の温度Ｔ_MTR（以下、モータ温度Ｔ_MTRと称す）に応じた電気信号を出力する。ＥＣＵ１０は、モータ温度センサ１１８の出力信号に基づいてモータ温度Ｔ_MTRを検出する。
【００３８】ＥＣＵ１０には、インバータ温度センサ１２０が接続されている。インバータ温度センサ１２０は、インバータ１０４の温度Ｔ_INV（以下、インバータ温度Ｔ_INVと称す）に応じた電気信号を出力する。ＥＣＵ１０は、インバータ温度センサ１２０の出力信号に基づいてインバータ温度Ｔ_INVを検出する。以下、図２および図３を参照して、本実施例の回生制動力制御装置の動作について説明する。
【００３９】図２は、モータ９８の回転速度Ｎ_MTR（すなわち車速）と回生制動トルクとの関係を示す。図２において、破線■は、モータ９８が発生することのできる最大の回生制動トルクＴ（以下、最大回生トルクＴ_MAXと称す）の変化を示す。また、図２において一点鎖線■は、インバータ１０４に過電流を流通させることなくモータ９８に発生させ得る回生制動トルクＴの変化の一例を示す。更に、図２中実線■は、バッテリ１０６の過充電を生じさせることなるモータ９８に発生させ得る回生制動トルクＴの変化の一例を示す。
【００４０】モータ９８は、その回転速度Ｎ_MTRと回生制動トルクＴとの乗算値に応じた回生エネルギを発生する。従って、車両の制動時に、制動エネルギを効率良く電気エネルギに変換して回生させるためには、回生制動トルクＴが最大となるようにモータ９８を制御することが望ましい。しかしながら、モータ９８から発せられる回生電流は、システムにダメージを与えることのない値に抑制する必要がある。従って、回生制動トルクＴは、図２中に一点鎖線■で示す回生制動トルクＴや、図２中に実線■で示す回生制動トルクＴを超える値に設定するべきではない。このため、ＥＣＵ１０は、回生電流をバッテリ１０６に回生させる場合には、システムにダメージを与えることなく発生させ得る回生制動トルクＴの上限値（以下、許容回生トルクＴ₀と称す）を演算し、モータ９８にその許容回生トルクＴ₀を発生させる。上記の処理によれば、システムにダメージを与えない範囲で、制動エネルギを最も効率良く電気エネルギとして回生することができる。
【００４１】ところで、許容回生トルクＴ₀は、インバータ１０４に流通させ得る電流の値（以下、インバータ許容値と称す）や、バッテリ１０６に供給し得る電流値の値（以下、バッテリ許容値と称す）、更には、モータ９８が加熱することなく発生し得る電流の値（以下、モータ許容値と称す）等に応じて決定される。一方、インバータ許容値、バッテリ許容値およびモータ許容値等は、インバータ温度Ｔ_IN_V、バッテリの充電状態およびモータ温度Ｔ_MTR等に応じて変化する。従って、許容回生トルクＴ₀は、車両において制動トルクが要求される毎に個々の状況に応じて演算することが必要である。
【００４２】本実施例のシステムにおいて、車両が緊急状態であることが検出された場合は、大きな制動トルクを発生させることが望ましい。この点、緊急状態が検出された場合には、その後速やかに、運転者のブレーキ操作量に応じた液圧制動トルクに加えて、大きな回生制動トルクを発生させることが適切である。従って、このような状況下では、許容回生トルクＴ₀の演算が終了するのを待つことなく、回生制動トルクＴが発生できることが望ましい。
【００４３】本実施例の回生制動力制御装置は、上記の要求を充たすべく、車両の緊急状態が検出された場合には、回生電流分配スイッチ１００を介してモータ９８と負荷抵抗１０４とを導通状態とし、モータ９８で発生される回生電流を負荷抵抗１０４で消費させる点に特徴を有している。上記の処理によれば、緊急状態が生じた後にモータ９８に速やかに大きな回生制動トルクを発生させることができると共に、その際にインバータ１０４に過電流が流通するのを防止し、かつ、バッテリ１０６が過充電されるのを防止することができる。
【００４４】図３は、上記の機能を実現すべくＥＣＵ１０が実行する制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。図３に示すルーチンは、所定時間毎に起動される定時割り込みルーチンである。図３に示すルーチンが起動されると、先ずステップ１２２の処理が実行される。ステップ１２２では、車両の緊急状態が検出されたか否かが判別される。本ステップ１２２では、車両と前方障害物との距離が所定距離以下であり、かつ、両者の接近速度が所定速度を超えている場合に緊急状態であると判別される。本ステップ１２２で、緊急状態が生じていないと判別される場合は、次にステップ１２４の処理が実行される。
【００４５】ステップ１２４では、回生電流分配スイッチ１００が、モータ９８とインバータ１０４とを導通させる状態に制御される。本ステップ１２４の処理が実行されると、バッテリ１０６からモータ９８に電力を供給でき、かつ、モータ９８からバッテリ１０６に回生電流を回生させ得る状態が形成される。ステップ１２６では、運転者によって車両のアクセルがオン状態とされているか否かが判別される。その結果、アクセルがオン状態であると判別される場合は、運転者が制動トルクを要求する意図がないと判断できる。この場合、次にステップ１２８の処理が実行される。一方、アクセルがオン状態でないと判別される場合は、運転者が制動トルクを要求する可能性があると判断できる。この場合、次にステップ１３０の処理が実行される。
【００４６】ステップ１２８では、■ＳＬＡ２８をオフ状態とする処理、すなわち、レギュレータ圧Ｐ_REが制御液圧通路３２に伝達されるのをＳＬＡ２８が抑制しない状態を実現する処理、■マスタカット弁８８，９０をオフ状態（開弁状態）とする処理、および、■増圧カット弁５８をオフ状態（閉弁状態）とする処理が実行される。上記の処理が実行されると、回生制動力制御装置は、図１に示す状態となる。本ステップ１２８の処理が終了すると、今回のルーチンが終了される。
【００４７】ステップ１３０では、最大回生トルクＴ_MAXが演算される。最大回生トルクＴ_MAXは、モータ９８が発生することのできる最も大きな回生トルクである。ＥＣＵ１０は、上記図２中に破線■で示すＴ_MAXとＮ_MTRとの関係をマップとして記憶している。本ステップ１３０では、そのマップを参照して、回転数Ｎ_MTRに基づいて最大回生トルクＴ_MAXが演算される。
【００４８】ステップ１３２では、許容回生トルクＴ₀が演算される。上述の如く、本実施例のシステムにおいて回生電流をバッテリ１０６に回生させる場合は、回生電流をシステムにダメージを与えない値にガードする必要がある。許容回生トルクＴ₀は、上記の要求を充たす回生電流の上限値に対応する回生トルクＴである。本ステップ１３２において、許容回生トルクＴ₀は、バッテリ電圧Ｖ_BAT、バッテリ電流Ｉ_BAT、バッテリ温度Ｔ_BAT、モータ温度Ｔ_MTRおよびインバータ温度Ｔ_INVに基づいて演算される。
【００４９】ステップ１３４では、ブレーキ操作が実行されているか否かが判別される。その結果、ブレーキ操作が実行されていないと判別される場合は、回生制動トルクを発生させることなく、速やかに今回の処理が終了される。尚、この場合、ＳＬＡ２８はオフ状態（開弁状態）に維持される。一方、ブレーキ操作が実行されていると判別される場合は、次にステップ１３６の処理が実行される。
【００５０】ステップ１３６では、マスタカット弁８８，９０をオン状態（閉弁状態）とし、かつ、増圧カット弁５８をオン状態（開弁状態）とする処理が実行される。本ステップ１３６の処理が実行されると、ブレーキ制御の実行が可能となる。ステップ１３８では、マスタシリンダ圧Ｐ_M/Cに応じた回生制動トルクＴを発生させるための処理、すなわち、液圧通路３２にマスタシリンダ圧Ｐ_M/Cが供給された場合に発生する液圧制動トルクと同等の回生制動トルクＴが発生するようにモータ９８を制御する処理が実行される。尚、本ステップ１３８の処理によって発生される回生制動トルクＴは、許容回生トルクＴ₀以下の値にガードされる。
【００５１】ステップ１４０では、ＳＬＡの開弁圧Ｐ₀が演算される。開弁圧Ｐ₀は、許容回生トルクＴ₀に対応する液圧である。より具体的には、開弁圧Ｐ₀は、許容回生トルクＴ₀と等しい液圧制動トルクを発生させるために、液圧通路３２に供給すべき液圧である。ステップ１４２では、上記ステップ１４０で演算された開弁圧Ｐ₀に基づいてＳＬＡ２８が駆動される。本ステップ１４０の処理が実行された後、ブレーキ操作が開始されると、液圧通路３２には、レギュレータ圧Ｐ_REに比して開弁圧Ｐ₀だけ小さな液圧が供給される。本ステップ１４２の処理が終了すると、今回のルーチンが終了される。
【００５２】上記の処理によれば、マスタシリンダ圧Ｐ_M/Cが、許容回生トルクＴ₀に対応する液圧に比して低圧である場合は、液圧制動トルクが発生せず、マスタシリンダ圧Ｐ_M/Cに応じた回生制動トルクＴのみが発生する。この場合、制動エネルギを効率良く電気エネルギとして回生しつつ、良好なブレーキフィーリングを得ることができる。
【００５３】また、マスタシリンダ圧Ｐ_M/Cが許容回生トルクＴ₀に対応する液圧に比して高圧である場合は、許容回生トルクＴ₀に対応する回生制動トルクＴと、液圧“Ｐ_RE－Ｐ₀”に対応する液圧制動トルクとが発生する。この場合、システムにダメージを与えない範囲で効率よく制動エネルギを電気エネルギとして回生しつつ、良好なブレーキフィーリングを得ることができる。
【００５４】図３に示すルーチンにおいて、上記ステップ１２２で、車両の緊急状態が発生したと判別された場合は、次にステップ１４４の処理が実行される。ステップ１４４では、■レギュレータ圧Ｐ_REが制御液圧通路３２に伝達されるのをＳＬＡ２８が抑制しない状態を実現する処理、■マスタカット弁８８，９０をオフ状態（開弁状態）とする処理、および、■増圧カット弁５８をオフ状態（閉弁状態）とする処理が実行される。本ステップ１２８の処理が実行されると、回生制動力制御装置は、左右後輪ＲＬ，ＲＲのホイルシリンダ５０，５２にレギュレータ圧Ｐ_REに応じたホイルシリンダ圧Ｐ_W/Cを発生させ、かつ、左右前輪ＦＬ，ＦＲのホイルシリンダ７６，７８にマスタシリンダ圧Ｐ_M/Cと等しいホイルシリンダ圧Ｐ_W/Cを発生させ得る状態となる。
【００５５】ステップ１４６では、回生電流分配スイッチ１００が、モータ９８と負荷抵抗１０２とを導通させる状態に制御される。本ステップ１４６の処理が実行されると、モータ９８が発生する回生電流が、負荷抵抗１０２に供給される状態が形成される。ステップ１４８では、最大回生トルクＴ_MAX、すなわち、モータ９８が発生し得る最大の回生トルクＴが演算される。
【００５６】ステップ１５０では、最大回生トルクＴ_MAXが発生するようにモータ９８を制御する処理が実行される。本ステップ１５０の処理が実行されると、左右前輪ＦＬ，ＦＲのホイルシリンダ７６，７８には、速やかに最大回生トルクＴ_MAXが発生する。この際、モータ９８から流出する回生電流が負荷抵抗１０２で消費されるため、インバータ１０４に過電流が流通することがないと共に、バッテリ１０６が過充電されることがない。
【００５７】上記の処理によれば、車両の緊急状態が認識された場合は、回生トルクの許容値の演算や回生トルクをその許容値以下にガードする処理等を行うことなく速やかに、システムにダメージを与えることなく最大回生トルクＴ_MAXを発生させることができる。また、上記の処理によれば、この際に、ブレーキ操作量に応じた液圧制動トルクを発生し得る状態を速やかに形成することができる。従って、本実施例の回生制動力制御装置によれば、車両に緊急状態が生じた場合に、速やかに大きな制動力を発生させることができる。
【００５８】上述の如く、本実施例の回生制動力制御装置は、演算速度の早い演算装置を用いることなく、緊急状態が生じた後に速やかに大きな制動力を発生させる機能を実現することができる。従って、本実施例の構成によれば、安価に、安全性に富む回生制動力制御装置を実現することができる。尚、上記の実施例においては、ＥＣＵ１０が、上記ステップ１３２の処理を実行することにより前記請求項１記載の「許容回生トルク演算手段」が、上記ステップ１２２の処理を実行することにより前記請求項１記載の「緊急状態検出手段」が、上記ステップ１２４、１３８、１４６～１５０の処理を実行することにより前記請求項１記載の「回生電流分配手段」が、それぞれ実現されている。
【００５９】ところで、上記の実施例においては、車両と前方障害物との距離および相対速度に基づいて緊急状態を認識することとしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、運転者によってブレーキペダル１１が高速で踏み込まれた際に緊急状態を認識することとしてもよい。また、上記の実施例においては、緊急状態が認識された際に、最大回生トルクと共に運転者のブレーキ操作量に応じた液圧制動トルクとを発生させることとしているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、図１に示すシステム構成において、アキュムレータ２２とレギュレータ通路２４とを開閉弁を介して接続し、緊急状態が認識された際に、開閉弁を開弁状態として、回生制動と無関係に決定されるブレーキ操作量に比して大きな液圧制動トルクを発生させることとしてもよい。
【００６０】また、上記の実施例においては、緊急状態が認識された場合であっても、運転者によってブレーキペダル１１が踏み込まれている場合に限り液圧制動トルクを発生させることとしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、緊急状態が認識された場合は、常に、回生制動と無関係に決定される所定の液圧制動トルクを発生させることとしてもよい。
【００６１】
【発明の効果】上述の如く、請求項１記載の発明によれば、高価な演算装置を用いることなく、車両の緊急状態が検出された後に速やかに大きな回生制動トルクを発生させ得る回生制動力制御装置を実現することができる。

【出願人】	【識別番号】０００００３２０７【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社
【出願日】	平成９年（１９９７）８月８日
【代理人】	【弁理士】【氏名又は名称】伊東忠彦
【公開番号】	特開平１１－６９５０４
【公開日】	平成１１年（１９９９）３月９日
【出願番号】	特願平９－２１５０１４