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公開番号2021103917
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210715
出願番号2019234055
出願日20191225
発明の名称制動制御装置
出願人株式会社アドヴィックス
代理人個人,個人
主分類B60L 7/18 20060101AFI20210618BHJP(車両一般)
要約【課題】車両の制動制御装置に関して、車輪に回生制動力を付与する制動時にスリップが発生した場合にスリップを早期に解消させる。
【解決手段】制動制御装置10が適用される車両90は、前輪51に回生制動力を付与する回生制動装置70を備えている。制動制御装置10は、回生制動装置70を制御する制動制御部20と、前輪51のスリップ量が判定値以上であるかを判定するスリップ判定部11と、推定路面μ値を導出する路面μ値推定部12と、を備えている。路面μ値推定部12は、制動時に前輪51のスリップ量が判定値以上であると判定されたときに前輪51に付与されている回生制動力に基づいて当該回生制動力が小さいほど推定路面μ値を小さい値として導出する。制動制御部20は、推定路面μ値に基づいて前輪51に付与する回生制動力を調整する車両安定制御を実行する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
車両の車輪に回生制動力を付与する回生制動装置を有する車両に適用され、
前記回生制動装置を制御する制動制御部と、
前記車輪の減速スリップ状態量が判定値以上であるかを判定するスリップ判定部と、
前記車両が走行する路面の摩擦係数を推定路面μ値として導出する路面μ値推定部と、を備え、
前記路面μ値推定部は、制動時に前記車輪の前記減速スリップ状態量が前記判定値以上であると判定されたときに当該車輪に付与されている回生制動力に基づいて当該回生制動力が小さいほど前記推定路面μ値を小さい値として導出し、
前記制動制御部は、前記推定路面μ値に基づいて前記車輪に付与する回生制動力を調整する車両安定制御を実行する
制動制御装置。
続きを表示(約 1,200 文字)【請求項2】
前記制動制御部は、制動時に前記車輪の前記減速スリップ状態量が前記判定値以上であると判定されたときに前記車両安定制御を開始して当該車輪に付与する回生制動力を減少させ、前記車両安定制御では、前記推定路面μ値が小さいほど、回生制動力を減少させる補正値である減少補正値を大きくする
請求項1に記載の制動制御装置。
【請求項3】
前記制動制御部は、制動時に前記車輪の前記減速スリップ状態量が前記判定値以上であると判定されたときに前記車両安定制御を開始して当該車輪に付与する回生制動力を減少させ、
前記推定路面μ値に応じて減少させる回生制動力の減少値を回生減少値とした場合、
前記制動制御部は、前記車両安定制御の開始時点で、前記車輪に付与する回生制動力を前記回生減少値だけ減少させる
請求項1または2に記載の制動制御装置。
【請求項4】
前記推定路面μ値に応じて減少させる回生制動力の減少値を回生減少値とした場合、
前記制動制御部は、前記車両安定制御では、前記車輪に付与する回生制動力を前記回生減少値だけ減少しても当該車輪の前記減速スリップ状態量が前記判定値以上である状態が継続するときには、前記車輪の前記減速スリップ状態量が前記判定値以上であると判定されなくなるまで前記車輪に付与する回生制動力をさらに減少させる
請求項1〜3のいずれか一項に記載の制動制御装置。
【請求項5】
前記制動制御部は、前記車両安定制御では、前記車輪に付与する回生制動力の減少によって当該車輪の前記減速スリップ状態量が前記判定値よりも小さくなったとき、前記車輪に付与する回生制動力を増大させる
請求項1〜4のいずれか一項に記載の制動制御装置。
【請求項6】
前記制動制御部は、前記車両安定制御の実施中に前記車輪の車輪速度の変化率が規定の判定変化率よりも小さくなったとき、前記車両安定制御を終了する
請求項1〜5のいずれか一項に記載の制動制御装置。
【請求項7】
前記車両は、前輪および後輪の一方の車輪に摩擦制動力を付与する摩擦制動装置を有するものであり、前記回生制動装置は、前輪および後輪の他方の車輪に回生制動力を付与するものであり、
制動時に前記前輪と前記後輪とが同時にロックするような前後制動力配分比率を理想制動力配分比率とすると、
前記制動制御部は、前記車両安定制御の実施によって前記他方の車輪に付与する回生制動力を変動させたときには、前記理想制動力配分比率および前記他方の車輪に付与する回生制動力の大きさに基づいて、前記前後制動力配分比率が前記理想制動力配分比率に近づくように、前記一方の車輪に付与する摩擦制動力の大きさを調整する配分調整処理を実施する
請求項1〜6のいずれか一項に記載の制動制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、車両の制動制御装置に関する。
続きを表示(約 7,200 文字)【背景技術】
【0002】
特許文献1には、車輪に回生制動力を付与する回生制動装置を備える車両の制動制御装置が開示されている。特許文献1に開示されている制動制御装置は、制動時に車輪がスリップしたとき、スリップ量が所定値よりも大きい場合には車輪に付与する回生制動力を減少させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2018−98905号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1に開示されている制動制御装置では、回生制動力を減少させる際に回生制動力の減少速度を状況に応じて変化させることが開示されているものの、スリップを早期に解消させるための具体的な方策が示されていない。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記課題を解決するための制動制御装置は、車両の車輪に回生制動力を付与する回生制動装置を有する車両に適用され、前記回生制動装置を制御する制動制御部と、前記車輪の減速スリップ状態量が判定値以上であるかを判定するスリップ判定部と、前記車両が走行する路面の摩擦係数を推定路面μ値として導出する路面μ値推定部と、を備え、前記路面μ値推定部は、制動時に前記車輪の前記減速スリップ状態量が前記判定値以上であると判定されたときに当該車輪に付与されている回生制動力に基づいて当該回生制動力が小さいほど前記推定路面μ値を小さい値として導出し、前記制動制御部は、前記推定路面μ値に基づいて前記車輪に付与する回生制動力を調整する車両安定制御を実行することをその要旨とする。
【0006】
車輪がスリップするか否かの限界となる制動力を限界制動力とした場合、路面の摩擦係数が小さいほど限界制動力が小さくなる。上記構成によれば、車両安定制御の開始時点で車輪に付与されている回生制動力が小さいほど路面の摩擦係数である推定路面μ値が小さい値として導出される。このため、車両安定制御の実施によって、推測される路面の摩擦係数に応じて回生制動力を調整することができる。これによって、車輪に付与される回生制動力を、スリップした車輪のスリップ量が減少しやすくなる大きさにすることができる。すなわち、車輪に所定のスリップが発生している状態を早期に解消しやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
車両の制動制御装置の一実施形態と、同制動制御装置の制御対象である車両と、を示す模式図。
同制動制御装置が実行する処理の流れを示すフローチャート。
同制動制御装置が実行する車両安定制御を示すフローチャート。
制動時に車両安定制御が実行された場合の車両の車輪速度と回生制動力との推移を示す図。
制動時に車両安定制御が実行された場合の回生制動力の推移を示す図。
理想制動力配分比率を示す図。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、車両の制動制御装置の一実施形態について、図1〜図5を参照して説明する。
図1は、車両90と、車両90の制動制御装置10とを示す。図1には、車両90が前方に備える車輪として前輪51を一つ示している。図1には、車両90が後方に備える車輪として後輪52を一つ示している。
【0009】
車両90は、各車輪に対応した制動機構81を備えている。車両90の車輪には、制動機構81の作動によって摩擦制動力がそれぞれ付与される。各制動機構81は、ホイールシリンダ82内の液圧が高いほど、車輪と一体回転する回転体84に摩擦材83を押し付ける力が大きくなるように構成されている。各制動機構81は、ホイールシリンダ82内の液圧が高いほど大きな摩擦制動力を車輪に付与することができる。
【0010】
車両90は、摩擦制動装置80を備えている。摩擦制動装置80は、各制動機構81のホイールシリンダ82にブレーキ液を供給できるように構成されている。摩擦制動装置80は、電気モータを動力源とするポンプを備えている。ポンプから吐出されたブレーキ液が、各ホイールシリンダ82内に供給される。摩擦制動装置80は、各車輪に付与する摩擦制動力の大きさがそれぞれ異なるように各ホイールシリンダ82の液圧を個別に変更することができる。
【0011】
車両90は、モータジェネレータ71を備えている。モータジェネレータ71には、バッテリが接続されている。モータジェネレータ71は、電動機または発電機として機能させることができる。モータジェネレータ71を電動機として機能させる場合、モータジェネレータ71から出力される駆動力が前輪51に入力される。一方、モータジェネレータ71を発電機として機能させる場合、モータジェネレータ71は、前輪51の回転速度に応じて発電する。これによって、車両に回生制動力BFRを発生させることができる。回生制動力BFRは、モータジェネレータ71の発電量が多いほど大きくなる。車両90では、モータジェネレータ71によって、前輪51に回生制動力BFRを付与する回生制動装置70が構成されている。
【0012】
車輪に摩擦制動力または回生制動力BFRを付与することによって車両90を減速させることを、車両90の制動という。モータジェネレータ71から出力される駆動力が入力される前輪51は、車両90の駆動輪である。また、後輪52は、非駆動輪である。
【0013】
車両90は、車両90の状態を検出するための各種センサを備えている。図1には、各種センサの例として、車輪速センサ99を示している。車輪速センサ99は、車両90の各車輪における車輪速度を検出するセンサである。車輪速センサ99は、各車輪にそれぞれ設けられている。
【0014】
車輪速センサ99からの検出信号は、制動制御装置10に入力される。制動制御装置10は、車輪速センサ99からの検出信号に基づいて各車輪の車輪速度VWをそれぞれ導出する。以下、駆動輪である前輪51の車輪速度VWを駆動輪速度VWaといい、非駆動輪である後輪52の車輪速度を非駆動輪速度VWbという。制動制御装置10は、各車輪の車輪速度VWに基づいて車両90の車体速度VSを導出する。
【0015】
車両90は、車両90の運転者による操作が可能な操作部材として、第1ペダル91と第2ペダル92とを備えている。車両90は、第1ペダル91の操作量を検出する第1ペダルセンサ93を備えている。車両90は、第2ペダル92の操作量を検出する第2ペダルセンサ94を備えている。
【0016】
車両90では、第1ペダル91の操作を運転者による加速要求として扱う通常操作と、第1ペダル91の操作を運転者による加速要求または減速要求として扱うワンペダル操作と、を運転者が選択して切り換えることができる。通常操作では、第1ペダル91の踏み込み量に応じて第1ペダルセンサ93から出力される信号が加速要求として処理される。一方、ワンペダル操作では、たとえば、所定の位置よりも第1ペダル91を踏み込むことによって第1ペダルセンサ93から出力される信号が加速要求として処理され、所定の位置よりも第1ペダル91の踏み込みを戻すことによって第1ペダルセンサ93から出力される信号が減速要求として処理される。また、第2ペダル92の踏み込み量に応じて第2ペダルセンサ94から出力される信号は、減速要求として処理される。減速要求は、制動制御装置10に入力される。また、加速要求は、車両90を制御する車両ECUに入力される。車両ECUは、制動制御装置10と通信が可能な電子制御装置である。以下、本実施形態では、ワンペダル操作が選択されている場合の例について説明する。
【0017】
なお、制動制御装置10および車両ECUは、以下(a)〜(c)のいずれかの構成であればよい。(a)コンピュータプログラムに従って各種処理を実行する一つ以上のプロセッサを備える。プロセッサは、CPU並びに、RAMおよびROM等のメモリを含む。メモリは、処理をCPUに実行させるように構成されたプログラムコードまたは指令を格納している。メモリすなわちコンピュータ可読媒体は、汎用または専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含む。(b)各種処理を実行する一つ以上の専用のハードウェア回路を備える。専用のハードウェア回路は、たとえば、特定用途向け集積回路すなわちASIC(Application Specific Integrated Circuit)、または、FPGA(Field Programmable Gate Array)等である。(c)各種処理の一部をコンピュータプログラムに従って実行するプロセッサと、各種処理のうち残りの処理を実行する専用のハードウェア回路と、を備える。
【0018】
図1に示すように、制動制御装置10は、機能部として、制動制御部20とスリップ判定部11と路面μ値推定部12とを備えている。
制動制御部20は、第1ペダル91または第2ペダル92の操作による減速要求に基づいて車両90の減速度の目標値を導出する。制動制御部20は、減速度の目標値に基づいて、車両90に付与する制動力として要求制動力を導出する。
【0019】
制動制御部20は、回生制動装置70を制御する機能を有する回生制御部21と、摩擦制動装置80を制御する機能を有する摩擦制御部22と、を有している。制動制御部20は、回生制動装置70によって発生可能な回生制動力BFRが要求制動力以上である場合、回生制御部21に回生制動装置70を制御させて、要求制動力に等しい回生制動力BFRを付与することによって車両90を制動する。制動制御部20は、回生制動装置70によって発生可能な回生制動力BFRが要求制動力よりも小さい場合には、回生制御部21に回生制動装置70を制御させて回生制動力BFRを付与して、摩擦制御部22に摩擦制動装置80を制御させて摩擦制動力を付与することで、回生制動力BFRと摩擦制動力との合計を要求制動力に等しくすることによって車両を制動する。
【0020】
また、制動制御部20は、車両安定制御を実施する。車両安定制御は、車両90の制動中に発生したスリップを解消するために回生制動力BFRを減少させる処理を含む制御である。車両安定制御の詳細については後述する。
【0021】
スリップ判定部11は、車輪に所定のスリップが発生しているかを減速スリップ状態量に基づいて判定する。減速スリップ状態量は、たとえば、車体速度VSと各車輪の車輪速度VWとに基づいてスリップ判定部11によって導出される各車輪についてスリップ量である。スリップ判定部11は、車輪のスリップ量が規定の判定値以上であるか否かを判定する。スリップ判定部11は、車輪のスリップ量が規定の判定値以上である場合、当該車輪に所定のスリップが発生していると判定する。なお、減速スリップ状態量は、スリップ量に限らずスリップ量を微分した値、または、スリップ量を積分した値でもよい。スリップ判定部11には、スリップ量を微分した値を用いてスリップの発生を判定するための判定値、および、スリップ量を積分した値を用いてスリップの発生を判定するための判定値も記憶されている。スリップ判定部11は、スリップ量、スリップ量を微分した値、およびスリップ量を積分した値のうち二つ以上を用いて、車輪に所定のスリップが発生しているかを判定することもできる。
【0022】
路面μ値推定部12は、車輪に所定のスリップが発生したときに当該車輪が接地する路面の摩擦係数を推定路面μ値として導出する。路面μ値推定部12は、車輪のスリップ量が規定の判定値以上であると判定された時点において当該車輪に付与されている回生制動力BFRをスリップ時制動力BFRSとして、スリップ時制動力BFRSが小さいほど推定路面μ値を小さい値として導出する。路面μ値推定部12は、推定路面μ値の導出に際して、スリップ時制動力BFRSに加えて車両90の重量等を考慮してもよい。その他、車体加速度、車輪加速度、スリップが発生した車輪と路面との接地面積、およびスリップが発生した車輪におけるタイヤの外径等をさらに用いて推定路面μ値を導出することもできる。
【0023】
図2は、制動制御装置10が実行する処理の流れを示す。制動制御装置10は、車両90の制動中であり前輪51に付与されている制動力が回生制動力BFRのみである場合に、所定の周期毎に本処理ルーチンを繰り返し実行する。
【0024】
制動制御装置10は、本処理ルーチンを開始すると、まず、ステップS101において、駆動輪である前輪51にスリップが発生しているか否かをスリップ判定部11に判定させる。スリップが発生していない場合(S101:NO)、すなわち、前輪51のスリップ量が判定値よりも小さい場合、制動制御装置10は、本処理ルーチンを終了する。
【0025】
一方、スリップが発生している場合(S101:YES)、すなわち、前輪51のスリップ量が判定値以上である場合、制動制御装置10は、処理をステップS102に移行する。ステップS102では、制動制御装置10は、制動制御部20に車両安定制御を開始させる。その後、制動制御装置10は、本処理ルーチンを終了する。
【0026】
図3を用いて、車両安定制御の処理ルーチンについて説明する。本処理ルーチンは、図2におけるステップS102の処理によって開始される。
制動制御部20は、本処理ルーチンを開始すると、まず、ステップS201において、路面μ値推定部12に推定路面μ値を導出させる。
【0027】
路面μ値推定部12は、前輪51のスリップ量が判定値以上であると判定された時点で前輪51に付与されている回生制動力BFRをスリップ時制動力BFRSとして、スリップ時制動力BFRSに基づいて推定路面μ値を導出する。すなわち、路面μ値推定部12は、車両安定制御が開始された時点で前輪51に付与されている回生制動力BFRに基づいて推定路面μ値を導出する。推定路面μ値が導出されると、制動制御部20は、処理をステップS202に移行する。
【0028】
ステップS202では、制動制御部20は、回生制御部21に回生補正量DAを導出させる。回生制御部21は、駆動輪に所定のスリップが発生した場合にスリップを解消させるための回生制動力BFRの減少量の最小値を回生補正量DAとすると、スリップ時制動力BFRSと当該スリップ時制動力BFRSに対する減少率DRとに基づいて、回生補正量DAを導出する。回生制御部21には、推定路面μ値と減少率DRとの関係が記憶されている。推定路面μ値と減少率DRは、推定路面μ値が小さいほど減少率DRが大きい関係を示す。当該関係は、実験等によって予め導出されている。回生制御部21は、推定路面μ値と減少率DRとの関係に基づいて、推定路面μ値が小さいほど減少率DRを大きい値として導出する。すなわち、「前記推定路面μ値が小さいほど」大きくされる「回生制動力を減少させる補正値である減少補正値」は、減少率DRに対応する。また、たとえば、減少率DRが大きい場合と減少率DRが小さい場合とでスリップ時制動力BFRSが同じ値であるとすると、減少率DRが大きい場合の方が回生補正量DAが大きい値として導出される。換言すれば、推定路面μ値が小さいほど回生補正量DAが大きくなりやすい。すなわち、「前記推定路面μ値が小さいほど」大きくされる「回生制動力を減少させる補正値である減少補正値」は、回生補正量DAにも対応している。また、回生補正量DAは、「推定路面μ値に応じて減少させる回生制動力の減少値」である「回生減少値」でもある。回生補正量DAが導出されると、制動制御部20は、処理をステップS203に移行する。
【0029】
ステップS203では、制動制御部20は、前輪51に付与する回生制動力BFRを減少させる。具体的には、制動制御部20は、スリップ時制動力BFRSから回生補正量DAを減算した大きさの回生制動力BFRが前輪51に付与されるように回生制御部21に回生制動装置70を制御させることによって回生制動力BFRを減少させる。回生制動力BFRを減少させると、制動制御装置10は、処理をステップS204に移行する。
【0030】
ステップS204では、制動制御部20は、前輪51に発生したスリップが継続しているか否かをスリップ判定部11に判定させる。スリップ判定部11は、スリップ量が判定値以上である状態が継続している場合、スリップが継続していると判定する。一方で、スリップ量が判定値よりも小さくなっている場合、スリップ判定部11は、スリップが解消したと判定する。
(【0031】以降は省略されています)

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