JP5447690B2 - 電動車両のブレーキ制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、ハイブリッド車等に適用され、目標減速度を基本液圧分と回生分の総和で達成し、不足する回生分を基本液圧の加圧分により補償する回生協調ブレーキ制御を行う電動車両のブレーキ制御装置に関する。

従来、ブレーキ操作時、ドライバーが要求する目標減速度を、基本液圧分と回生分の総和で達成し、不足する回生分を基本液圧の加圧分により補償する回生協調ブレーキ制御を行う車両用ブレーキ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

この従来装置は、マスターシリンダとホイールシリンダ間に設置してある差圧弁のコントロールと、液圧ポンプによるポンプアップ昇圧により、マスターシリンダ圧より高いホイールシリンダ圧を発生し、この差圧を加圧分としている。そして、加圧分による増圧の必要がないシーンにおいては、ポンプ用モータの作動を停止させている。

特開２００６−９６２１８号公報

しかしながら、従来の車両用ブレーキ装置を搭載した車両で、所定の車速（０付近）以下でポンプ用モータの作動を停止し、増圧を禁止した状態において、モータ作動停止後に再びクリープ等の極低速で進みながら緩ブレーキ操作をするようなシーン（渋滞や車庫入れ等）が考えられる。

このようなシーンでポンプ用モータの作動を停止したままで増圧作動しないと、ブレーキストローク量に対する総制動力がこれまでと違ってしまい、Ｇコントロール性が悪化したフィーリングになる。これを解決するために、ポンプ用モータの停止状態でブレーキ操作すると、再度、ポンプ用モータを作動させ、それまでと同等の制動フィーリングを確保する対策が考えられる。しかし、このシーンの場合、緩ブレーキ操作であるため、要求液圧が低く、かつ、モータの回転数が、０から目標回転数に移行する際、過渡的に過回転になる。このため、加圧分による実液圧が要求液圧に対しオーバーシュートし、過渡的に要求制動力以上の制動力（減速度）が発生してしまう。その結果、扱いにくいブレーキフィーリング（カックンブレーキ）になってしまう、という問題があった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、停止中のポンプ用モータを再起動して制動力を発生させるとき、カックンブレーキ感を抑制し、扱いやすいブレーキフィーリングにすることができる電動車両のブレーキ制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の電動車両のブレーキ制御装置は、マスターシリンダと、ホイールシリンダと、ブレーキ液圧アクチュエータと、回生制動力制御手段と、回生協調ブレーキ制御手段と、モータ停止制御手段と、モータ再起動時制御手段と、備える手段とした。
前記マスターシリンダは、ブレーキ操作に応じたマスターシリンダ圧を発生する。
前記ホイールシリンダは、前後輪の各輪に設けられ、ホイールシリンダ圧に応じて各輪に液圧制動力を与える。
前記ブレーキ液圧アクチュエータは、前記マスターシリンダと前記ホイールシリンダとの間に介装され、ポンプ用モータにより駆動する液圧ポンプと、前記ポンプ用モータの作動時、ホイールシリンダ圧とマスターシリンダ圧の差圧を制御する差圧弁と、を有する。
前記回生制動力制御手段は、駆動輪に連結された走行用電動モータに接続され、前記走行用電動モータにより発生する回生制動力を制御する。
前記回生協調ブレーキ制御手段は、ブレーキ操作時、目標減速度を、前記マスターシリンダ圧による基本液圧分と前記回生制動力による回生分の総和で達成し、不足する回生分を前記ブレーキ液圧アクチュエータによる加圧分で補償する制御を行う。
前記モータ停止制御手段は、駆動状態の前記ポンプ用モータを、車速が第１所定車速未満になると停止する。
前記モータ再起動時制御手段は、前記ポンプ用モータが停止状態で、車速が第２所定車速を超え、かつ、ブレーキ操作が行われたとき、前記目標減速度の値を、ドライバーが要求する目標減速度の値よりも低い値に設定し、前記ポンプ用モータを再起動する。

よって、ポンプ用モータの停止状態で、車速が第２所定車速を超え、かつ、ブレーキ操作が行われたとき、モータ再起動時制御手段において、目標減速度の値が、ドライバーが要求する目標減速度の値よりも低い値に設定され、ポンプ用モータが再起動される。そして、回生協調ブレーキ制御手段において、設定された目標減速度を、基本液圧分と回生分と加圧分の総和により達成する制御が行われる。
例えば、ポンプ用モータの作動停止後、再び極低速で進みながら緩ブレーキ操作をすることにより、ポンプ用モータを再起動させるようなシーンの場合、要求液圧が低く、かつ、ポンプ用モータが目標回転数に向けて過渡的に過回転になる。このため、加圧分により発生する実液圧が過渡的にオーバーシュートする。
これに対し、停止したポンプ用モータを再起動させるシーンにおいて、予め目標減速度の値を、ドライバーが要求する目標減速度の値より低い値に設定しておくため、加圧分の液圧による減速度分担比率が下げられ、ポンプ用モータの目標回転数が低く抑えられる。したがって、ポンプ用モータの過渡的な過回転により急増する減速度の発生が防止され、車両の減速度を、ドライバーが要求する目標減速度相当にすることができる。
この結果、停止中のポンプ用モータを再起動して制動力を発生させるとき、カックンブレーキ感を抑制し、扱いやすいブレーキフィーリングにすることができる。

実施例１のブレーキ制御装置を適用した前輪駆動によるハイブリッド車の構成を示すブレーキシステム図である。 実施例１のブレーキ制御装置におけるVDCブレーキ液圧ユニットを示すブレーキ液圧回路図である。 実施例１のブレーキ制御装置における回生協調ブレーキ制御系を示す制御ブロック図である。 実施例１のブレーキ制御装置における統合コントローラで実行される回生協調ブレーキ制御処理の構成および流れを示すフローチャートである。 ブレーキ操作時に負圧ブースタによりドライバー要求減速度を得る場合のドライバー入力に対する減速度の関係を示す減速度特性図である。 ブレーキ操作時に負圧ブースタにより基本液圧を発生するようにドライバー要求減速度からオフセットギャップを設定した場合のドライバー入力に対する減速度の関係を示す減速度特性図である。 ブレーキ操作時にドライバー要求減速度を負圧ブースタと回生ブレーキにより補償する最大回生トルク発生時のドライバー入力に対する減速度の関係を示す減速度特性図である。 ブレーキ操作時にドライバー要求減速度を負圧ブースタと回生ブレーキとVDCブレーキ液圧ユニットにより補償する回生協調時のドライバー入力に対する減速度の関係を示す減速度特性図である。 比較例のブレーキ制御装置を搭載した車両が停車状態から極低車速に移行したのに伴い緩ブレーキ操作をした場合における車速・モータ駆動/停止の各特性(a)および減速度目標値・減速度実値の各特性(b)を示すタイムチャートである。 実施例１のブレーキ制御装置を搭載したハイブリッド車で停止したポンプ用モータをブレーキ操作に基づき再起動させるときのブレーキペダルストロークに対する目標減速度マップを示す図である。 実施例１のブレーキ制御装置を搭載したハイブリッド車が停車状態から極低車速に移行したのに伴い緩ブレーキ操作をした場合における減速度目標値・減速度実値の各特性を示すタイムチャートである。

以下、本発明の電動車両のブレーキ制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
図１は、実施例１のブレーキ制御装置を適用した前輪駆動によるハイブリッド車（電動車両の一例）の構成を示し、図２は、VDCブレーキ液圧ユニット（ブレーキ液圧アクチュエータの一例）を示す。以下、図１および図２に基づきブレーキシステム構成を説明する。

実施例１のブレーキ制御装置のブレーキ減速度発生系は、図１に示すように、ブレーキ液圧発生装置１と、VDCブレーキ液圧ユニット２（ブレーキ液圧アクチュエータ）と、ストロークセンサ３と、左前輪ホイールシリンダ４FLと、右前輪ホイールシリンダ４FRと、左後輪ホイールシリンダ４RLと、右後輪ホイールシリンダ４RRと、走行用電動モータ５と、を備えている。

実施例１のブレーキ減速度発生系は、実車（エンジン車）に搭載されている既存のＶＤＣシステム（VDCは、「Vehicle Dynamics Control」の略）を利用した構成による回生協調ブレーキシステムである。ＶＤＣシステムとは、高速でのコーナー進入や急激なハンドル操作などによって車両姿勢が乱れた際に、横滑りを防ぎ、優れた走行安定性を発揮する車両挙動制御（＝VDC制御）を行うシステムである。VDC制御では、車両姿勢等をセンサによって感知し、例えば、オーバーステアと判断すると、コーナー外側の前輪にブレーキをかけ、逆に、アンダーステアと判断すると、駆動パワーを落とすとともに後輪のコーナー内側のタイヤにブレーキをかける。

前記ブレーキ液圧発生装置１は、ドライバーによるブレーキ操作に応じた基本液圧を発生する基本液圧発生手段である。このブレーキ液圧発生装置１は、図１および図２に示すように、ブレーキペダル１１と、負圧ブースタ１２と、マスターシリンダ１３と、リザーブタンク１４と、を有する。つまり、ブレーキペダル１１に加えられたドライバーのブレーキ踏力を、負圧ブースタ１２により倍力し、マスターシリンダ１３でマスターシリンダ圧によるプライマリ液圧とセカンダリ液圧を作り出す。このとき、マスターシリンダ圧で発生する減速度が、ドライバーの要求減速度より小さくなるように設計する。

前記VDCブレーキ液圧ユニット２は、ブレーキ液圧発生装置１と各輪のホイールシリンダ４FL，４FR，４RL，４RRとの間に介装される。VDCブレーキ液圧ユニット２は、VDCモータ２１（ポンプ用モータ）により駆動する液圧ポンプ２２，２２を有し、マスターシリンダ圧の増圧・保持・減圧を制御するブレーキ液圧アクチュエータである。そして、VDCブレーキ液圧ユニット２とブレーキ液圧発生装置１とは、プライマリ液圧管６１とセカンダリ液圧管６２により接続されている。VDCブレーキ液圧ユニット２と各輪のホイールシリンダ４FL，４FR，４RL，４RRとは、左前輪液圧管６３と右前輪液圧管６４と左後輪液圧管６５と右後輪液圧管６６により接続されている。つまり、ブレーキ操作時には、ブレーキ液圧発生装置１により発生したマスターシリンダ圧を、VDCブレーキ液圧ユニット２により加圧し、各輪のホイールシリンダ４FL，４FR，４RL，４RRに加えることで液圧制動力を得るようにしている。

前記VDCブレーキ液圧ユニット２の具体的構成は、図２に示すように、VDCモータ２１と、VDCモータ２１により駆動する液圧ポンプ２２，２２と、リザーバー２３，２３と、マスターシリンダ圧センサ２４と、を有する。ソレノイドバルブ類として、第１M/Cカットソレノイドバルブ２５（差圧弁）と、第２M/Cカットソレノイドバルブ２６（差圧弁）と、保持ソレノイドバルブ２７，２７，２７，２７と、減圧ソレノイドバルブ２８，２８，２８，２８と、を有する。第１M/Cカットソレノイドバルブ２５と第２M/Cカットソレノイドバルブ２６は、VDCモータ２１の作動時、ホイールシリンダ圧（下流圧）とマスターシリンダ圧（上流圧）の差圧を制御する。

前記ストロークセンサ３は、ドライバーによるブレーキペダル操作量を検出する手段である。このストロークセンサ３は、回生協調ブレーキ制御での必要情報である目標減速度を検出する構成として、既存のＶＤＣシステムに対して追加された部品である。

前記各ホイールシリンダ４FL，４FR，４RL，４RRは、前後各輪のブレーキディスクに設定され、VDCブレーキ液圧ユニット２からの液圧が印加される。そして、各ホイールシリンダ４FL，４FR，４RL，４RRへの液圧印加時、ブレーキパットによりブレーキディスクを挟圧することにより、前後輪に液圧制動力を付与する。

前記走行用電動モータ５は、左右前輪（駆動輪）の走行用駆動源として設けられ、駆動モータ機能と発電ジェネレータ機能を持つ。この走行用電動モータ５は、力行時、バッテリ電力を消費しながらのモータ駆動により、左右前輪へ駆動力を伝達する。そして、回生時、左右前輪の回転駆動に負荷を与えることで電気エネルギーに変換し、発電分をバッテリへ充電する。つまり、左右前輪の回転駆動に与える負荷が、回生制動力となる。
この走行用電動モータ５が設けられる左右前輪（駆動輪）の駆動系には、走行用電動モータ５以外に、走行用駆動源としてエンジン１０が設けられ、変速機１１を介して左右前輪へ駆動力を伝達する。

実施例１のブレーキ制御装置のブレーキ減速度制御系は、図１に示すように、ブレーキコントローラ７と、モータコントローラ８（回生制動力制御手段）と、統合コントローラ９と、エンジンコントローラ１２と、を備えている。

前記ブレーキコントローラ７は、回生協調ブレーキ制御時、統合コントローラ９からの液圧指令とVDCブレーキ液圧ユニット２のマスターシリンダ圧センサ２４からの圧力情報を入力する。そして、所定の制御則にしたがって、VDCブレーキ液圧ユニット２のVDCモータ２１とソレノイドバルブ類２５，２６，２７，２８に対し駆動指令を出力する。このブレーキコントローラ７では、回生協調ブレーキ制御以外に、上記VDC制御やTCS制御やABS制御、等を行う。

前記モータコントローラ８は、駆動輪である左右前輪に連結された走行用電動モータ５にインバータ１３を介して接続され、回生協調ブレーキ制御時、統合コントローラ９から回生制動力指令を入力すると、走行用電動モータ５により発生する回生制動力を入力された指令に応じて制御する回生制動力制御手段である。このモータコントローラ８は、走行時、走行状態や車両状態に応じて走行用電動モータ５により発生するモータトルクやモータ回転数を制御する機能も併せ持つ。

前記統合コントローラ９は、ブレーキ操作時、目標減速度を、マスターシリンダ圧による基本液圧分と回生制動力による回生分の総和で達成し、不足する回生分をVDCブレーキ液圧ユニット２による加圧分で補償する回生協調ブレーキ制御を行う。この統合コントローラ９には、バッテリコントローラ９１からのバッテリ充電容量情報、車速センサ９２からの車速情報、ブレーキスイッチ９３からのブレーキ操作情報、ストロークセンサ３からのブレーキペダル操作量情報、マスターシリンダ圧センサ２４からのマスターシリンダ圧情報、等が入力される。なお、車速センサ９２としては、極低車速域までの車速検出が可能な車輪速回転数検出手段が用いられる。

図３は、実施例１のブレーキ制御装置における回生協調ブレーキ制御系を示す。以下、図３に基づいて回生協調ブレーキ制御の基本構成を説明する。
実施例１の回生協調ブレーキ制御系は、図３に示すように、ブレーキコントローラ７と、モータコントローラ８と、統合コントローラ９と、を備えている。

前記統合コントローラ９は、目標減速度算出部９ａと回生協調ブレーキ制御部９ｂを有する。目標減速度算出部９ａは、ストロークセンサ３からのペダルストロークセンサ値に基づき、目標減速度を算出する。回生協調ブレーキ制御部９ｂは、目標減速度算出部９ａからの目標減速度と、マスターシリンダ圧センサ２４からのMC圧センサ値と、車速センサ９２からの車速センサ値を入力する。そして、MC圧センサ値に基づいて基本液圧分を決め、車速センサ値に基づいて回生分と加圧分を決め、目標減速度を、基本液圧分＋回生分＋加圧分の総和で達成する回生協調ブレーキ制御演算を行う。この演算結果にしたがって、加圧分に対応する液圧指令をブレーキコントローラ７に出力し、回生分に対応する回生制動力指令をモータコントローラ８に出力する。

図４は、実施例１のブレーキ制御装置における統合コントローラ８で実行される回生協調ブレーキ制御処理の構成および流れを示すフローチャートである（回生協調ブレーキ制御手段）。以下、図４の各ステップについて説明する。

ステップＳ１では、車速Ｖが第１所定値（第１所定車速）未満か否かを判断する。YES（車速Ｖ＜第１所定値）の場合はステップＳ２へ進み、NO（車速Ｖ≧第１所定値）の場合はステップＳ３へ進む。
ここで、「第１所定値（第１所定車速）」は、車両が停止する直前の極低車速域の値に設定される。

ステップＳ２では、ステップＳ１での車速Ｖ＜第１所定値（第１所定車速）であるとの判断に続き、VDCモータ２１のモータ駆動を停止し、リターンへ進む。

ステップＳ３では、ステップＳ１での車速Ｖ≧第１所定値（第１所定車速）であるとの判断に続き、VDCモータ２１の前回のモータ駆動状態を判断する。ON（モータ駆動状態）の場合はステップＳ１１へ進み、OFF（モータ停止状態）の場合はステップＳ４へ進む。

ステップＳ４では、ステップＳ３でのモータ停止状態（OFF）であるとの判断に続き、車速Ｖが第２所定値（第２所定車速）を超えているか否かを判断する。YES（車速Ｖ＞第２所定値）の場合はステップＳ６へ進み、NO（車速Ｖ≦第２所定値）の場合はステップＳ５へ進む。
ここで、「第２所定値（第２所定車速）」は、第１所定値（第１所定車速）＜第２所定値（第２所定車速）という関係にあり、ステップＳ１で用いた第１所定値（第１所定車速）よりも大きな値を用いている。このように両者の値を異ならせているのは、DCモータ２１のON/OFFハンチングを防止するためである。

ステップＳ５では、ステップＳ４での車速Ｖ≦第２所定値（第２所定車速）であるとの判断、あるいは、ステップＳ６でのペダルストロークセンサ値＝０であるとの判断に続き、VDCモータ２１のモータ駆動停止状態を継続し、リターンへ進む。

ステップＳ６では、ステップＳ４での車速Ｖ＞第２所定値（第２所定車速）であるとの判断に続き、制動要求判定、つまり、ペダルストロークセンサ値がゼロを超える値になっているか否かを判断する。YES（ペダルストロークセンサ値＞０）の場合はステップＳ７へ進み、NO（ペダルストロークセンサ値＝０）の場合はステップＳ５へ進む。

ステップＳ７では、ステップＳ６でのペダルストロークセンサ値＞０であるとの判断に続き、ブレーキペダルストロークと第１目標減速度算出マップ（ステップＳ７の枠内記載）に基づき、ブレーキペダルストロークに対応する目標減速度を算出し、ステップＳ８へ進む。
ここで、第１目標減速度算出マップは、ストローク−目標減速度のマップ特性のうち、ブレーキペダルストロークが所定値以下の領域特性を、車速Ｖが第１所定値（第１所定車速）以上のときに用いる第２目標減速度算出マップ（ステップＳ１２の枠内記載）のマップ特性よりも嵩下げした特性に設定している。このとき、目標減速度の下げ幅は、ドライバーが要求する目標減速度を得る第２目標減速度算出マップ（ステップＳ１２の枠内記載）による値から、少なくともVDCモータ２１の過回転による実減速度のオーバーシュート分を差し引いた値に設定している。

ステップＳ８では、ステップＳ７での目標減速度の算出に続き、MC圧センサ値に基づいて基本液圧分を決め、車速センサ値に基づいて回生分と加圧分を決め、目標減速度を、基本液圧分＋回生分＋加圧分の総和で達成する回生協調ブレーキ制御演算を行い、ステップＳ９へ進む。

ステップＳ９では、ステップＳ８での回生協調ブレーキ制御演算に続き、加圧分に対応する液圧指令値を決定し、液圧指令値を得る液圧指令をブレーキコントローラ７に出力し、ステップＳ１０へ進む。
このとき、回生分がある場合には、回生分に対応する回生制動力指令値を決定し、回生制動力指令値を得る回生制動力指令をモータコントローラ８に出力する。

ステップＳ１０では、ステップＳ９での液圧指令値の決定に続き、VDCモータ２１のモータ駆動を再開し、基本液圧分と回生分と加圧分により必要減速度を発生し、リターンへ進む。

ステップＳ１１では、ステップＳ３でのモータ駆動状態（ON）であるとの判断に続き、制動要求判定、つまり、ペダルストロークセンサ値がゼロを超える値になっているか否かを判断する。YES（ペダルストロークセンサ値＞０）の場合はステップＳ１２へ進み、NO（ペダルストロークセンサ値＝０）の場合はリターンへ進む。

ステップＳ１２では、ステップＳ１１でのペダルストロークセンサ値＞０であるとの判断に続き、ブレーキペダルストロークと第２目標減速度算出マップ（ステップＳ１２の枠内記載）に基づき、ブレーキペダルストロークに対応する目標減速度を算出し、ステップＳ１３へ進む。
ここで、第２目標減速度算出マップは、ドライバーのブレーキペダル操作にあらわれた減速度、つまり、ドライバーの要求減速度を目標減速度とし、この目標減速度を得る目標減速度マップ特性に設定している。

ステップＳ１３では、ステップＳ１２での目標減速度の算出に続き、MC圧センサ値に基づいて基本液圧分を決め、車速センサ値に基づいて回生分と加圧分を決め、目標減速度を、基本液圧分＋回生分＋加圧分の総和で達成する回生協調ブレーキ制御演算を行い、ステップＳ１４へ進む。

ステップＳ１４では、ステップＳ１３での回生協調ブレーキ制御演算に続き、加圧分に対応する液圧指令値を決定し、液圧指令値を得る液圧指令をブレーキコントローラ７に出力し、ステップＳ１５へ進む。
このとき、回生分がある場合には、回生分に対応する回生制動力指令値を決定し、回生制動力指令値を得る回生制動力指令をモータコントローラ８に出力する。

ステップＳ１５では、ステップＳ１４での液圧指令値の決定に続き、VDCモータ２１を駆動し、基本液圧分と回生分と加圧分により必要減速度を発生し、リターンへ進む。

次に、作用を説明する。
まず、「ＶＤＣを利用した回生協調ブレーキシステムについて」の説明を行う。続いて、実施例１のハイブリッド車のブレーキ制御装置における作用を、「車速Ｖ≧第１所定値（第１所定車速）のときの回生協調ブレーキ制御作用」、「車速Ｖ＜第１所定値（第１所定車速）のときのモータ停止制御作用」、「モータ再起動を伴うブレーキ操作シーンにおける回生協調ブレーキ制御作用」に分けて説明する。

［ＶＤＣを利用した回生協調ブレーキシステムについて］
ＶＤＣを利用した回生協調ブレーキ制御は、ドライバーの要求減速度に対し、基本液圧分と回生分だけでは補償しきれないシーンが発生すると、VDCブレーキ液圧ユニットによって補償しきれない分の液圧を加圧し、ドライバーの要求減速度を達成する制御である。
この回生協調ブレーキ制御を行うためのＶＤＣを利用した回生協調ブレーキシステムについて、図５〜図８に基づいて説明する。

まず、既存のコンベンショナルＶＤＣの場合、図５に示すように、ブレーキ操作時に負圧ブースタによる基本液圧分でドライバー要求の減速度を得るようにしている。これに対し、図６に示すように、ブレーキ操作時に負圧ブースタによる基本液圧分を、ドライバー要求の減速度に達しないように、ドライバー要求の減速度からオフセットし、減速度のギャップを設定する。これによって、減速度のギャップ分がドライバー要求の減速度に対して不足することになる。そこで、図７に示すように、最大回生トルク発生時には、ドライバー要求の減速度を、負圧ブースタ（基本液圧分）と回生ブレーキ（回生分）により補償する。

しかし、例えば、車速条件やバッテリ充電容量条件等により、ドライバー要求の減速度に対し、不足する減速度を回生分だけでは補償することができない場合がある。そこで、図８に示すように、ドライバー要求の減速度を、負圧ブースタ（基本液圧分）と回生ブレーキ（回生分）とVDCブレーキ液圧ユニット（加圧分）により補償する。

したがって、既存のコンベンショナルＶＤＣに対し、負圧ブースタの特性変更と、VDCブレーキ液圧ユニットの特性変更と、ストロークセンサの追加を行うだけで、ＶＤＣを利用した廉価な回生協調ブレーキシステムを構成することができる。つまり、コンベンショナルＶＤＣの安全機能を拡張（安全機能＋回生協調機能）することになる。

しかし、この機能拡張の跳ね返りとして、VDCブレーキ液圧ユニットのVDCモータの作動頻度の高まりや作動時間の長時間化により、VDCモータの耐久信頼性の低下という課題が新たに生じ、この対策が必要になる。また、ブレーキペダルストローク等によるドライバー入力が小さい領域では、負圧ブースタ（基本液圧分）がゼロ、もしくは、ほぼゼロとなり、ドライバー要求の減速度を、回生ブレーキ（回生分）とVDCブレーキ液圧ユニット（加圧分）により補償することになる。

［車速Ｖ≧第１所定値（第１所定車速）のときの回生協調ブレーキ制御作用］
車速Ｖが第１所定値（第１所定車速）以上であり、かつ、VDCモータ２１がモータ駆動状態で、ステップＳ１１のブレーキ操作条件が成立しているときには、図４のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ３→ステップＳ１１→ステップＳ１２→ステップＳ１３→ステップＳ１４→ステップＳ１５→リターンへと進む流れが繰り返される。

すなわち、ステップＳ１２では、ブレーキペダルストロークと第２目標減速度算出マップ（ステップＳ１２の枠内記載）に基づき、ブレーキペダルストロークに対応する目標減速度が算出される。次のステップＳ１３では、MC圧センサ値に基づいて基本液圧分を決め、車速センサ値に基づいて回生分と加圧分を決め、目標減速度を、基本液圧分＋回生分＋加圧分の総和で達成する回生協調ブレーキ制御演算が行われる。次のステップＳ１４では、加圧分に対応する液圧指令値が決定され、液圧指令値を得る液圧指令がブレーキコントローラ７に出力される。このとき、回生分がある場合には、回生分に対応する回生制動力指令値が決定され、回生制動力指令値を得る回生制動力指令がモータコントローラ８に出力される。次のステップＳ１５では、VDCモータ２１が駆動され、基本液圧分と回生分と加圧分により必要減速度を発生する回生協調ブレーキ制御が行われる。

［車速Ｖ＜第１所定値（第１所定車速）のときのモータ停止制御作用］
車速Ｖが第１所定値（第１所定車速）未満になったときには、図４のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２へと進み、ステップＳ２にて、VDCモータ２１が駆動停止される。そして、VDCモータ２１が駆動停止状態になると、車速Ｖが第１所定値（第１所定車速）以上になり、かつ、ステップＳ４の車速条件（車速Ｖ＞第２所定値）が成立しない限り、図４のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ３→ステップＳ４→ステップＳ５→リターンへと進む流れが繰り返され、VDCモータ２１の駆動停止状態が維持される。また、ステップＳ４の車速条件（車速Ｖ＞第２所定値）が成立しても、ステップＳ６のブレーキ操作条件が成立しない限り、図４のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ３→ステップＳ４→ステップＳ６→ステップＳ５→リターンへと進む流れが繰り返され、VDCモータ２１の駆動停止状態が維持される。

このように、ブレーキ操作と同時に作動させたVDCモータ２１は、車速Ｖが第１所定値（第１所定車速）未満になると停止させる。このため、VDCモータ２１の作動頻度や作動時間の長時間化を低下させ、VDCモータ２１の耐久信頼性を向上させることができる。

［モータ再起動を伴うブレーキ操作シーンにおける回生協調ブレーキ制御作用］
VDCモータ２１を停止した後、極低車速でブレーキ操作をした場合、ステップＳ４の車速条件（車速Ｖ＞第２所定値）とステップＳ６のブレーキ操作条件が成立すると、図４のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ３→ステップＳ４→ステップＳ６→ステップＳ７→ステップＳ８→ステップＳ９→ステップＳ１０へと進む。

すなわち、ステップＳ７では、ブレーキペダルストロークと第１目標減速度算出マップ（ステップＳ７の枠内記載）に基づき、ブレーキペダルストロークに対応する目標減速度が算出される。ステップＳ８では、MC圧センサ値に基づいて基本液圧分を決め、車速センサ値に基づいて回生分と加圧分が決められ、目標減速度を、基本液圧分＋回生分＋加圧分の総和で達成する回生協調ブレーキ制御演算が行われる。ステップＳ９では、加圧分に対応する液圧指令値が決定され、液圧指令値を得る液圧指令がブレーキコントローラ７に出力される。このとき、回生分がある場合には、回生分に対応する回生制動力指令値が決定され、回生制動力指令値を得る回生制動力指令がモータコントローラ８に出力される。ステップＳ１０では、VDCモータ２１のモータ駆動が再開され、基本液圧分と回生分と加圧分により必要減速度を発生する回生協調ブレーキ制御が行われる。

ここで、目標減速度の設定マップとして１つのマップのみを有し、モータ再起動を伴う緩ブレーキ操作シーンにおいても、ドラーバーが要求する通常の目標減速度を設定するようにしたブレーキ制御装置を、比較例とする。そして、比較例のブレーキ制御装置を搭載した車両と、実施例１のブレーキ制御装置を搭載したハイブリッド車とが、下記の同じモータ再起動を伴う緩ブレーキ操作シーンに遭遇したときの比較作用を説明する。

ここで、緩ブレーキ操作シーンとは、走行中、図９(a)に示すように、時刻t1にてブレーキ操作を開始すると共にポンプ用モータを作動させる。そして、車速が所定値になる時刻t2にてポンプ用モータの作動を停止し、その直後の時刻t3にて車両が停止する。そして、ポンプ用モータの作動停止後の時刻t4にて再びクリープトルク等により極低速で進み始めたのに伴い、時刻t5にて緩ブレーキ操作を行うと共にポンプ用モータを作動させる。そして、車速が所定値になる時刻t6にてポンプ用モータの作動を停止させる。さらに、ポンプ用モータの作動停止後の時刻t7にて再びクリープトルク等により極低速で進み始めたのに伴い、時刻t8にて緩ブレーキ操作を行うと共にポンプ用モータを作動させる。そして、車速が所定値になる時刻t9にてポンプ用モータの作動を停止させるシーンをいう。

このようなシーンのうち、図９(a)の矢印Ａの時間域特性に示すように、時刻t5と時刻t8にて行われる緩ブレーキ操作時は、ブレーキ操作量としては小さいが、図９(b)に示すように、ドラーバーが要求する通常の目標減速度に設定される。したがって、加圧分を確保するために、ポンプ用モータの回転数が０から大きな値の目標回転数に移行するが、この際、過渡的にポンプ用モータの回転数が過回転になる。このため、加圧分による実液圧が要求液圧に対しオーバーシュートし、図９(b)の矢印Ｂおよび矢印Ｃに示すように、過渡的に減速度の実値が目標値を大きく超える減速度オーバーシュートが発生する。その結果、扱いにくいブレーキフィーリング（カックンブレーキ）になってしまう。

これに対し、実施例１の場合、図９(a)の矢印Ａの時間域特性に示すように、時刻t5と時刻t8にて緩ブレーキ操作が行われ、停止していたVDCモータ２１を再起動させるシーンにおいて、予め目標減速度の値を、図１０に示すように、ドライバーが要求する目標減速度の値より低い値に設定しておく。このため、目標減速度を分担する基本液圧分と回生分と加圧分のうち、加圧分の液圧による減速度分担比率が下げられ、VDCモータ２１の目標回転数が低く抑えられる。
すなわち、緩ブレーキ操作領域での基本液圧分は、ほぼゼロとなる（図８参照）。また、極低車速域での回生分は、ほとんど望めない。つまり、目標減速度を低下させると、主に加圧分の液圧による減速度分担比率が下げられることになる。そして、加圧分は、差圧弁（第１M/Cカットソレノイドバルブ２５、第２M/Cカットソレノイドバルブ２６）のコントロールと、液圧ポンプ２２，２２によるポンプアップ昇圧により得られる。このため、加圧分が下げられると、ポンプアップ昇圧幅が小さくなり、液圧ポンプ２２，２２を駆動させるVDCモータ２１の目標回転数が低く抑えられる。

したがって、実施例１の場合、図１１の矢印Ｄの時間域特性に示すように、VDCモータ２１の過渡的な過回転により減速度（実値）が急増する減速度オーバーシュートの発生が防止される。そして、車両の減速度実値を、ドライバーが要求する目標減速度相当（図９(b)の減速度目標値）にすることができる。この結果、停止中のVDCモータ２１を再起動して制動力を発生させるとき、カックンブレーキ感が抑制され、扱いやすいブレーキフィーリングとされる。

実施例１では、目標減速度の下げ幅を、ドライバーが要求する目標減速度の値から、少なくともVDCモータ２１の過回転による実減速度のオーバーシュート分を差し引いた値に設定している。
すなわち、モータ回転オーバーシュートによる実減速度の発生を考慮した目標減速度の下げ幅設定により、モータ再起動時における減速度の実値が、本来あるべき減速度の目標値にほぼ一致することになる。
したがって、ドラーバーが期待する車両減速度を発生しながら、カックンブレーキ感を抑制するというように、ブレーキフィーリングの扱いやすさが高められる。

実施例１では、目標減速度の値を、ブレーキペダルストロークをパラメータとする第１目標減速度算出マップで決め、第１目標減速度算出マップのうち、ブレーキペダルストロークが所定値以下の領域特性を、車速Ｖが第１所定値（第１所定値）以上のときに用いる第２目標減速度算出マップの特性よりも嵩下げした特性に設定している。
すなわち、緩ブレーキ操作のときには、嵩下げした特性にて目標減速度が設定され、急ブレーキ操作のときには、ドラーバーの要求減速度をあらわす特性にて目標減速度が設定されることになる。
したがって、モータ再起動時、緩ブレーキ操作に対するカックンブレーキ感の抑制と、急ブレーキ操作に対する要求減速度の応答性確保と、の両立が図られる。

次に、効果を説明する。
実施例１のハイブリッド車のブレーキ制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。

(1) ブレーキ操作に応じたマスターシリンダ圧を発生するマスターシリンダ１３と、
前後輪の各輪に設けられ、ホイールシリンダ圧に応じて各輪に液圧制動力を与えるホイールシリンダ４FL，４FR，４RL，４RRと、
前記マスターシリンダ１３と前記ホイールシリンダ４FL，４FR，４RL，４RRとの間に介装され、ポンプ用モータ（VDCモータ２１）により駆動する液圧ポンプ２２，２２と、前記ポンプ用モータ（VDCモータ２１）の作動時、ホイールシリンダ圧とマスターシリンダ圧の差圧を制御する差圧弁（第１M/Cカットソレノイドバルブ２５、第２M/Cカットソレノイドバルブ２６）と、を有するブレーキ液圧アクチュエータ（VDCブレーキ液圧ユニット２）と、
駆動輪に連結された走行用電動モータ５に接続され、前記走行用電動モータ５により発生する回生制動力を制御する回生制動力制御手段（モータコントローラ８）と、
ブレーキ操作時、目標減速度を、前記マスターシリンダ圧による基本液圧分と前記回生制動力による回生分の総和で達成し、不足する回生分を前記ブレーキ液圧アクチュエータ（VDCブレーキ液圧ユニット２）による加圧分で補償する制御を行う回生協調ブレーキ制御手段（統合コントローラ９、図４）と、
駆動状態の前記ポンプ用モータ（VDCモータ２１）を、車速Ｖが第１所定車速（第１所定値）未満になると停止するモータ停止制御手段（図４のステップＳ１→ステップＳ２）と、
前記ポンプ用モータ（VDCモータ２１）が停止状態で（ステップＳ３でOFF）、車速Ｖが第２所定車速（第２所定値）を超え（ステップＳ４でYES）、かつ、ブレーキ操作が行われたとき（ステップＳ６でYES）、前記目標減速度の値を、ドライバーが要求する目標減速度の値よりも低い値に設定し（ステップＳ７）、前記ポンプ用モータ（VDCモータ２１）を再起動するモータ再起動時制御手段（図４のステップＳ４〜ステップＳ１０）と、
を備える。
このため、停止中のポンプ用モータ（VDCモータ２１）を再起動して制動力を発生させるとき、カックンブレーキ感を抑制し、扱いやすいブレーキフィーリングにすることができる。

(2) 前記モータ再起動時制御手段（図４のステップＳ４〜ステップＳ１０）は、前記目標減速度の値を、車速Ｖが第１所定車速（第１所定値）以上のときのドライバーが要求する目標減速度の値から、少なくとも前記ポンプ用モータ（VDCモータ２１）の過回転による実減速度のオーバーシュート分を差し引いた値に設定する（ステップＳ７）。
このため、上記(1)の効果に加え、ドラーバーが期待する車両減速度を発生しながら、カックンブレーキ感を抑制するというように、ブレーキフィーリングの扱いやすさを高めることができる。

(3) 前記モータ再起動時制御手段（図４のステップＳ４〜ステップＳ１０）は、前記目標減速度の値を、ブレーキペダル操作量（ブレーキペダルストローク）をパラメータとする目標減速度マップ（第１目標減速度算出マップ）で決め、該目標減速度マップ（第１目標減速度算出マップ）のうち、ブレーキペダル操作量（ブレーキペダルストローク）が所定値以下の領域特性を、車速Ｖが第１所定車速（第１所定値）以上のときに用いる目標減速度マップ（第２目標減速度算出マップ）の特性よりも嵩下げした特性に設定した（ステップＳ７）。
このため、上記(1)または(2)の効果に加え、ポンプ用モータ（VDCモータ２１）の再起動時、緩ブレーキ操作に対するカックンブレーキ感の抑制と、急ブレーキ操作に対する要求減速度の応答性確保と、の両立を図ることができる。

以上、本発明の電動車両のブレーキ制御装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例１に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例１では、ステップＳ４での第２所定値（第２所定車速）を、ステップＳ１で用いた第１所定値（第１所定車速）より大きな値とし、VDCモータ２１のON/OFFハンチングを防止する例を示した。しかし、第１所定値（第１所定車速）と第２所定値（第２所定車速）は、同じ値を用いても良い。さらに、第１所定値（第１所定車速）＞第２所定値（第２所定車速）の関係としてもモータ再起動時制御は成立する。

実施例１では、停止中のVDCモータ２１を再起動して制動力を発生させるとき目標減速度を、目標減速度算出マップを用いて設定する例を示した。しかし、ポンプ用モータの停止後、車速条件やブレーキ操作条件が成立したら、通常の目標減速度マップから得られる目標減速度から所定の補正量を差し引く演算処理により、停止中のポンプ用モータを再起動して制動力を発生させるときの目標減速度を算出するような例としても良い。

実施例１では、ブレーキ操作と同時にVDCモータ２１をＯＮとし、停車域になるとVDCモータ２１をＯＦＦとする例を示した。しかし、ブレーキ操作による全減速領域のうち、例えば、加圧分を必要としない領域でVDCモータをＯＦＦとするモータＯＮ／ＯＦＦ制御を行う例であっても良い。

実施例１では、ブレーキ液圧アクチュエータとして、図２に示すVDCブレーキ液圧ユニット２を利用する例を示した。しかし、ブレーキ液圧アクチュエータとしては、VDCモータにより駆動する液圧ポンプと、ポンプ用モータの作動時、ホイールシリンダ圧とマスターシリンダ圧の差圧を制御する差圧弁と、を有するものであれば良い。

実施例１では、本発明のブレーキ制御装置を、前輪駆動のハイブリッド車へ適用した例を示した。しかし、後輪駆動のハイブリッド車、電気自動車、燃料電池車、等の電動車両であり、液圧制動力と回生制動力による回生協調ブレーキ制御を行うものであれば、本発明のブレーキ制御装置を適用することができる。

関連出願の相互参照

本出願は、２０１０年１１月８日に日本国特許庁に出願された特願２０１０−２４９８７７に基づいて優先権を主張し、その全ての開示は完全に本明細書で参照により組み込まれる。

Claims (3)

1. ブレーキ操作に応じたマスターシリンダ圧を発生するマスターシリンダと、
   前後輪の各輪に設けられ、ホイールシリンダ圧に応じて各輪に液圧制動力を与えるホイールシリンダと、
   前記マスターシリンダと前記ホイールシリンダとの間に介装され、ポンプ用モータにより駆動する液圧ポンプと、前記ポンプ用モータの作動時、ホイールシリンダ圧とマスターシリンダ圧の差圧を制御する差圧弁と、を有するブレーキ液圧アクチュエータと、
   駆動輪に連結された走行用電動モータに接続され、前記走行用電動モータにより発生する回生制動力を制御する回生制動力制御手段と、
   ブレーキ操作時、目標減速度を、前記マスターシリンダ圧による基本液圧分と前記回生制動力による回生分の総和で達成し、不足する回生分を前記ブレーキ液圧アクチュエータによる加圧分で補償する制御を行う回生協調ブレーキ制御手段と、
   駆動状態の前記ポンプ用モータを、車速が第１所定車速未満になると停止するモータ停止制御手段と、
   前記ポンプ用モータが停止状態で、車速が第２所定車速を超え、かつ、ブレーキ操作が行われたとき、前記目標減速度の値を、ドライバーが要求する目標減速度の値よりも低い値に設定し、前記ポンプ用モータを再起動するモータ再起動時制御手段と、
   を備えることを特徴とする電動車両のブレーキ制御装置。
2. 請求項１に記載された電動車両のブレーキ制御装置において、
   前記モータ再起動時制御手段は、前記目標減速度の値を、車速が第１所定車速以上のときのドライバーが要求する目標減速度の値から、少なくとも前記ポンプ用モータの過回転による実減速度のオーバーシュート分を差し引いた値に設定することを特徴とする電動車両のブレーキ制御装置。
3. 請求項１または請求項２に記載された電動車両のブレーキ制御装置において、
   前記モータ再起動時制御手段は、前記目標減速度の値を、ブレーキペダル操作量をパラメータとする目標減速度マップで決め、該目標減速度マップのうち、ブレーキペダル操作量が所定値以下の領域特性を、車速が第１所定車速以上のときに用いる目標減速度マップの特性よりも嵩下げした特性に設定したことを特徴とする電動車両のブレーキ制御装置。

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