| 【発明の名称】 |
車両のブレーキ制御装置及び制御方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】武田 信章
【氏名】木内 達雄
【氏名】久保田 繁
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| 【要約】 |
【課題】ブレーキペダルの操作量に比例したブレーキ力の制御を可能としてブレーキ力制御の応答性を高めるとともに、常時目標値に合致した回生ブレーキ力を得ることにより、円滑かつ確実なブレーキ操作を実現できる車両のブレーキ制御装置及び制御方法を提供する。
【解決手段】発電機能を有する電動モータを備えて、ブレーキペダルの操作量に応じた空気圧力を空気圧制御装置にて調整するようにした車両のブレーキ制御手段において、ブレーキペダルの操作量の検出値から算出した必要な全ブレーキ力と電動モータの運転を制御するモータ制御装置からの回生ブレーキ力フィードバック値との偏差に基づきブレーキペダル操作量の補正量を算出し、該補正量に基づくサービスブレーキ操作量を前記空気圧制御装置側に出力する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 走行用等の駆動源として発電機能を有する電動モータを備えるとともに、ブレーキペダルの操作量に応じた空気圧力を出力するブレーキバルブと該ブレーキバルブから出力された空気圧力を調整する空気圧制御装置とを備えた車両のブレーキ制御装置において、前記電動モータの運転を制御するとともに回生ブレーキ力のフィードバック値を出力するモータ制御装置と、前記ブレーキペダルの操作量を検出するブレーキペダル操作量センサと、前記ブレーキペダルの操作量の検出値から必要な全ブレーキ力を算出して該全ブレーキ力算出値と前記モータ制御装置からフィードバックされる回生ブレーキ力フィードバック値との偏差を算出し、該偏差に基づき前記ブレーキペダル操作量の補正量を算出し該補正量に基づくサービスブレーキ操作量を前記空気圧制御装置側に出力するブレーキ操作量制御装置とを備えてなることを特徴とする車両のブレーキ制御装置。
【請求項２】 前記ブレーキ操作量制御装置からのサービスブレーキ操作量に対応する空気圧力と前記空気圧制御装置からフィードバックされる空気圧力とに基づき調整空気圧力を算出して前記空気圧制御装置に出力するブレーキ圧制御装置を備えてなることを特徴とする請求項１記載の車両のブレーキ制御装置。
【請求項３】 前記ブレーキ操作量制御装置は、前記ブレーキペダルの操作量の検出値から必要な全ブレーキ力を算出する必要ブレーキ力算出部と、該全ブレーキ力の算出値と前記モータ制御装置からフィードバックされる回生ブレーキ力フィードバック値との偏差を算出するブレーキ力偏差算出部と、前記偏差に基づきブレーキペダル操作量の補正値を算出し該ブレーキペダル操作量に基づくサービスブレーキ操作量を前記空気圧制御装置側に出力する操作量補正量算出部とを備えてなることを特徴とする請求項１記載の車両のブレーキ制御装置。
【請求項４】 走行用等の駆動源として発電機能を有する電動モータを備えて、ブレーキバルブによりブレーキペダルの操作量に応じた空気圧力を出力し、この空気圧力を空気圧制御装置にて調整して車輪を制動するようにした車両のブレーキ制御方法において、前記ブレーキペダルの操作量を検出し、該ブレーキペダルの操作量の検出値から必要な全ブレーキ力を算出し、該全ブレーキ力算出値と前記電動モータの運転を制御するモータ制御装置からフィードバックされる回生ブレーキ力フィードバック値との偏差を算出し、該偏差に基づき前記ブレーキペダル操作量の補正量を算出し、該補正量に基づくサービスブレーキ操作量を前記空気圧制御装置側に出力することを特徴とする車両のブレーキ制御方法。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、走行用等の駆動源として発電機能を有する電動モータを備えて、ブレーキバルブによりブレーキペダルの操作量に応じた空気圧力を出力し、この空気圧力を空気圧制御装置にて調整してから油圧に変換して該油圧により車輪を制動するようにした車両のブレーキ制御装置及びブレーキ制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】駆動源としてエンジンと発電機能を有する電動モータとを併用したハイブリッド駆動装置を装備した車両においては、電動モータの非駆動状態において該電動モータにより回生ブレーキ力を発生させて、サービスブレーキ力をアシストするようにしたブレーキシステムが採用されている。かかる電動モータによる回生ブレーキ力を利用したブレーキシステムの１つとして特開２０００−２３３０４の発明が提供されている。
【０００３】かかる発明においては、ブレーキ操作量に応じた要求制動力と電動モータが発生できる回生制動力とバッテリーが受け入れられる電力量相当の回生制動力との比較に基づく制御により、電動モータのみで要求制動力が発生するケースと電動モータで回生制動力が発生するとともにその不足分はブレーキが発生するケースとを選択制御することにより、ブレーキ操作量に応じた要求制動力を満たしながら、バッテリーへの過剰な給電を防止しつつ、バッテリーの許容範囲において電動モータの回生制動力を最大限に発生させ得るように構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特開２０００−２３３０４の発明においては、ブレーキ圧力センサによりブレーキ空気圧力を検出して制御入力信号としていることから、制御入力信号が空気の圧縮性によるヒステリシスの影響を受けブレーキペダルの操作量に比例したブレーキ力の制御信号を発生し難く、回生ブレーキ力のように高い応答性を必要とする制御には対応困難となる。また、かかる従来技術にあっては、回生ブレーキ力の制御は予め目標値を設定したフォワード制御であり電動モータ回生ブレーキ力をフィードバックしておらず補正機能がないため、実際の回生ブレーキ力が該回生ブレーキ力の目標値と異なった場合には所要のブレーキ力が得られず、円滑かつ確実なブレーキ操作ができない。等の問題点を有している。
【０００５】本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、ブレーキペダルの操作量に比例したブレーキ力の制御を可能としてブレーキ力制御の応答性を高めるとともに、常時目標値に合致した回生ブレーキ力を得ることにより、円滑かつ確実なブレーキ操作を実現できる車両のブレーキ制御装置及び制御方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明はかかる課題を解決するため、請求項１記載の発明として、走行用等の駆動源として発電機能を有する電動モータを備えるとともに、ブレーキペダルの操作量に応じた空気圧力を出力するブレーキバルブと該ブレーキバルブから出力された空気圧力を調整する空気圧制御装置とを備えた車両のブレーキ制御装置において、前記電動モータの運転を制御するとともに回生ブレーキ力のフィードバック値を出力するモータ制御装置と、前記ブレーキペダルの操作量を検出するブレーキペダル操作量センサと、前記ブレーキペダルの操作量の検出値から必要な全ブレーキ力を算出して該全ブレーキ力算出値と前記モータ制御装置からフィードバックされる回生ブレーキ力フィードバック値との偏差を算出し、該偏差に基づき前記ブレーキペダル操作量の補正量を算出し該補正量に基づくサービスブレーキ操作量を前記空気圧制御装置側に出力するブレーキ操作量制御装置とを備えてなることを特徴とする車両のブレーキ制御装置を提案する。
【０００７】請求項４記載の発明は、前記ブレーキ制御装置を使用する方法の発明に係り、走行用等の駆動源として発電機能を有する電動モータを備えて、ブレーキバルブによりブレーキペダルの操作量に応じた空気圧力を出力し、この空気圧力を空気圧制御装置にて調整して車輪を制動するようにした車両のブレーキ制御方法において、前記ブレーキペダルの操作量を検出し、該ブレーキペダルの操作量の検出値から必要な全ブレーキ力を算出し、該全ブレーキ力算出値と前記電動モータの運転を制御するモータ制御装置からフィードバックされる回生ブレーキ力フィードバック値との偏差を算出し、該偏差に基づき前記ブレーキペダル操作量の補正量を算出し、該補正量に基づくサービスブレーキ操作量を前記空気圧制御装置側に出力することを特徴とする。
【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１に加えて、前記ブレーキ操作量制御装置からのサービスブレーキ操作量に対応する空気圧力と前記空気圧制御装置からフィードバックされる空気圧力とに基づき調整空気圧力を算出して前記空気圧制御装置に出力するブレーキ圧制御装置を備える。
【０００９】請求項３記載の発明は前記ブレーキ操作量制御装置の具体的構成に係り、請求項１において、前記ブレーキ操作量制御装置は、前記ブレーキペダルの操作量の検出値から必要な全ブレーキ力を算出する必要ブレーキ力算出部と、該全ブレーキ力の算出値と前記モータ制御装置からフィードバックされる回生ブレーキ力フィードバック値との偏差を算出するブレーキ力偏差算出部と、前記偏差に基づきブレーキペダル操作量の補正値を算出し該ブレーキペダル操作量に基づくサービスブレーキ操作量を前記空気圧制御装置側に出力する操作量補正量算出部とを備えてなることを特徴とする。
【００１０】かかる発明によれば、ブレーキペダル操作量センサによりブレーキペダルの操作量を検出し、ブレーキ操作量制御装置において該操作量検出値に基づき算出した全ブレーキ力とモータ制御装置からフィードバックされる回生ブレーキ力のフィードバック値との偏差に基づき前記ブレーキペダル操作量の補正量を算出し、該補正量によって、サービスブレーキ及び回生ブレーキによるブレーキ作用を制御するように構成したので、ブレーキ操作量制御装置にブレーキペダルの操作量の検出信号を入力するのみで、サービスブレーキ及び回生ブレーキによるブレーキ作用をブレーキペダルの操作量の制御入力信号に比例した制御量で以って制御することができ、必要全ブレーキ力及びサービスブレーキ力を高精度で算出でき、従来技術に係るブレーキ空気圧力を検出して制御入力信号とする手段のような空気の圧縮性によるヒステリシスの影響を受けることがなく、高い応答性で以って回生ブレーキ力を用いたブレーキ制御を実現できる。
【００１１】また、ブレーキ操作量制御装置において、モータ制御装置からフィードバックされる回生ブレーキ力フィードバック値を用いて前記ブレーキペダル操作量検出値に基づき算出した全ブレーキ力を補正してサービスブレーキ操作量と回生ブレーキ操作量とを算出するようにしたフィードバック制御をなすようにしたので、実際のサービスブレーキ力及び回生ブレーキ力を目標値に正確に一致させることができ、円滑かつ確実なブレーキ操作をなすことが可能となり、制御性能が向上する。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載される構成部品の寸法、材質、形状、その他相対配置などは特に特定的な記載が無い限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【００１３】図１は本発明の実施例に係るハイブリッド駆動車両用ブレーキ制御装置の制御ブロック図、図２はシャシ制御装置の詳細を示す制御ブロック図である。
【００１４】本発明の実施例に係るハイブリッド駆動車両は、エンジンと電動モータとを動力伝動機構を介して車輪に連結し、エンジンと電動モータとを選択使用可能としたもので、図１に示される実施例においては電動モータ側の駆動系のみを模式的に示している。図１において、７は電動モータ（以下モータと略称）、８は車両の車輪、９は前記モータ７の回転力を前記車輪に伝達するための伝動機構である。前記モータ７は発電機能を併有し後述するモータ制御装置４からブレーキ指令信号が入力されると逆起電力を発生し前記伝動機構９を介して前記車輪８を制動するようになっている。
【００１５】０６はブレーキ動作用圧縮空気が収容されているエアタンク、１ａはブレーキペダル、１は該ブレーキペダル１ａの操作量（踏込み量）に応じた空気圧力を出力するブレーキバルブ、６は該ブレーキバルブ１から出力された空気圧力を後述する手段にて調整する空気圧制御装置、１ｂは前記ブレーキバルブ１と空気圧制御装置６とを接続するブレーキエアパイプ、１１は該空気圧制御装置６からの調整空気圧力を油圧に変換する空気圧／油圧変換装置、１０は該空気圧／油圧変換装置１１から出力される油圧により前記車輪８を制動する油圧制動装置（ブレーキ装置）である。以上に示された基本構成は従来技術と同様である。本発明においては前記空気圧制御装置６を介してのサービスブレーキ力及びモータ７を介しての回生ブレーキ力の制御システムを改良している。
【００１６】即ち図１及び図２において、４はモータ制御装置であり、前記モータ７の運転、つまり該モータ７に前記車輪を回転駆動する電動機としての機能をなさしめる運転及び該モータ７への電流を遮断し逆起電力を発生させることによる回生ブレーキ力によって前記車輪８を制動する機能をなさしめる運転を選択制御するとともに、前記回生ブレーキ力のフィードバック値を後述するシャシ制御装置３に出力する。２は前記ブレーキペダル１ａの踏込み角度θ（操作量）を検出するペダル角センサ（ブレーキペダル操作量センサ）であり、該ペダル角センサ２からのブレーキペダル１ａの踏込み角度θの検出信号はシャシ制御装置（ブレーキ操作量制御装置）３の必要ブレーキ力算出部３１（図２）に入力される。
【００１７】図２において、該必要ブレーキ力算出部３１においては、前記踏込み角度θの検出値から必要な全ブレーキ力Ｆを算出してブレーキ力偏差算出部３２に入力するとともに、モータ制御装置４にペダル角信号θ２を入力する。ブレーキ力偏差算出部３２には前記モータ制御装置４から前記モータ７に出力されている回生ブレーキ力ＦＭがフィードバックされている。そして該ブレーキ力偏差算出部３２においては前記必要ブレーキ力算出部３１から入力された全ブレーキ力Ｆと前記モータ制御装置４からフィードバックされた回生ブレーキ力ＦＭとの偏差ΔＦ＝Ｆ−ＦＭを算出し、ペダル角補正量（操作量補正量）算出部３３に入力する。
【００１８】ペダル角補正量算出部３３においては、前記ブレーキ力偏差算出部３２から入力される前記ブレーキ力の偏差ΔＦに基づきブレーキペダル踏込み角度θ（操作量）θの補正量Δθを算出する。そして該ペダル角補正量算出部３３においては、前記ブレーキペダル踏込み角度の補正量Δθに基づき、後述するブレーキ圧制御装置５側に出力するサービスブレーキ操作量θ１を算出する。
【００１９】前記ブレーキ圧制御装置５には、前記ブレーキバルブ１から出力された空気圧力が前記空気圧制御装置６からフィードバックされており、該ブレーキ圧制御装置５においては、前記ペダル角補正量算出部３３から入力されるサービスブレーキ操作量θ１に基づき空気圧制御装置６からの空気圧力の調整値（補正値）を算出し、この調整空気圧力を前記空気圧制御装置６に出力する。
【００２０】従って、空気圧制御装置６においては回生ブレーキ力ＦＭが小さい時には前記ブレーキバルブ１から出力された空気圧力と略同一の空気圧力で以ってサービスブレーキによるブレーキ作用をなす。そして前記回生ブレーキ力ＦＭが増加するに従い、該空気圧制御装置６においては前記ブレーキ圧制御装置５からの回生ブレーキ力ＦＭの増大信号を受けて前記空気圧力の調整量（低下量）を大きくし、サービスブレーキによるブレーキ作用の比率を減少して行く。
【００２１】かかる実施例によれば、ペダル角センサ（ブレーキペダル操作量センサ）２によりブレーキペダル１ａの踏込み角度θ（操作量）を検出し、シャシ制御装置（ブレーキ操作量制御装置）３において該踏込み角度θに基づき算出した全ブレーキ力とモータ制御装置４からフィードバックされる回生ブレーキ力フィードバック値との偏差に基づき前記ブレーキペダル操作量の補正量を算出し、該補正量によって、サービスブレーキ及び回生ブレーキによるブレーキ作用を制御するように構成したので、サービスブレーキ及び回生ブレーキによるブレーキ作用を制御入力信号としたブレーキペダル１ａの踏込み角度θ（操作量）に比例した制御量で以って制御することができ、従来技術に係るブレーキ空気圧力を検出して制御入力信号とする手段のような空気の圧縮性によるヒステリシスの影響を受けることがなく、高い応答性で以って回生ブレーキ力を用いたブレーキ制御を実現できる。
【００２２】また、シャシ制御装置（ブレーキ操作量制御装置）３において、モータ制御装置４からフィードバックされる回生ブレーキ力フィードバック値を用いて前記踏込み角度θに基づき算出した全ブレーキ力を補正してサービスブレーキ操作量を算出するようにしたフィードバック制御をなすようにしたので、実際のサービスブレーキ力及び回生ブレーキ力を目標値に正確に一致させることができ、円滑かつ確実なブレーキ操作をなすことが可能となり、制御性能が向上する。
【００２３】
【発明の効果】以上記載のごとく本発明によれば、ブレーキペダル操作量センサにより検出したブレーキペダル操作量の検出値を用い、ブレーキ操作量制御装置において該操作量検出値に基づき算出した全ブレーキ力とモータ制御装置からフィードバックされる回生ブレーキ力のフィードバック値との偏差に基づき前記ブレーキペダル操作量の補正量を算出し、該補正量によってサービスブレーキによるブレーキ作用を制御するように構成したので、ブレーキ操作量制御装置にブレーキペダルの操作量の検出信号を入力するのみで、サービスブレーキ及び回生ブレーキによるブレーキ作用を制御入力信号としたブレーキペダルの操作量に比例した制御量で以って制御可能となり、必要全ブレーキ力及びサービスブレーキ力を高精度で算出できて、高い応答性で以って回生ブレーキ力を用いたブレーキ制御を実現できる。
【００２４】また、ブレーキ操作量制御装置において、モータ制御装置からフィードバックされる回生ブレーキ力フィードバック値を用いて前記ブレーキペダル操作量検出値に基づき算出した全ブレーキ力を補正してサービスブレーキ操作量を算出するようにしたフィードバック制御をなすようにしたので、実際の全ブレーキ力を目標値に正確に一致させることができ、円滑かつ確実なブレーキ操作をなすことが可能となり、制御性能が向上する。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００６２８６
【氏名又は名称】三菱自動車工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１３年４月１２日（２００１．４．１２） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８３０２４
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 昌久 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２００２−３１５１０４（Ｐ２００２−３１５１０４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年１０月２５日（２００２．１０．２５） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−１１４５８５（Ｐ２００１−１１４５８５） |
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