JP6233063B2

JP6233063B2 - 車両

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Publication number: JP6233063B2
Application number: JP2014017247A
Authority: JP
Inventors: 浩司勝田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2014-01-31
Filing date: 2014-01-31
Publication date: 2017-11-22
Anticipated expiration: 2034-01-31
Also published as: JP2015143073A; US10065506B2; CN105939908B; WO2015114430A1; US20170008400A1; CN105939908A

Description

この発明は、車両に関し、特に、回生ブレーキと摩擦ブレーキとを備える車両に関する。

特許第３４３８２４２号公報（特許文献１）には、電気自動車が開示されている。この電気自動車は、車両の減速時のエネルギーを電気エネルギーに変換して燃費を向上させるブレーキシステムを備える。運転者がブレーキペダルを操作し、回生制度と摩擦制動とを用いて減速されている際に、アンチロックブレーキシステムが作動した場合には、このブレーキシステムは回生制動の割合を低減させる。

特許第３４３８２４２号公報

回生制動と摩擦制動とが併用された状態においては、大きな制動力を得るためには回生制動から摩擦制動に制動力を切替える必要がある。この制動力の切替えは総制動力の変化を抑制するために、徐々に切替えを行なうことが好ましい。このため、燃費改善のため多くの割合の回生制動を作動させると、制動力の切替えに時間がかかるという問題がある。

一方、運転者のブレーキペダル操作によらず、車両に制動力を発生させる自動ブレーキ制御を行なうシステムが知られている。このようなシステムは、運転者のブレーキペダル操作が検出されない場合の危険回避のために使用されることが多い。そのため、運転者操作による制動と、システムによる制動とでは求められる制動が異なるが、上記特許第３４３８２４２号公報に記載のブレーキシステムは、そのような点は考慮されていない。

この発明の目的は、自動ブレーキ時に制動距離を短縮することができる車両を提供することである。

この発明は、要約すると、車両であって、運転者に操作されるブレーキ操作部と、摩擦ブレーキと、回生ブレーキと、摩擦ブレーキと回生ブレーキとを用いて車両に生じる総制動力を制御する制御部とを備える。制御部は、ブレーキ操作部の操作量に基づいて車両の制動を行なう通常ブレーキ制御と、自動で車両の制動を行なう自動ブレーキ制御とを実行する。制御部は、ブレーキ操作部の操作が行なわれていない場合に自動ブレーキ制御を開始するときには、通常ブレーキ制御を行なう場合と比較して、総制動力に占める回生ブレーキによる制動力の割合が小さくなるように制御を実行する。

回生ブレーキによる制動力の割合が高いと、燃費を低減させるのに有利である。一方、回生ブレーキによる制動力の割合が低いと、回生ブレーキの制動力を摩擦ブレーキの制動力にすり替えていく段階でのすり替え量が少なくなるので制御性が良く、制動距離を短くすることができる。上記の構成によれば、通常ブレーキ制御時は燃費を重視して回生量を多く確保することで燃費を向上させ、自動ブレーキ制御中には制御性を重視することで制動距離を短くすることができる。

好ましくは、自動ブレーキ制御は、車両の停止要求によって開始される停止制御と、車両の減速要求によって開始される減速制御とを含む。制御部は、減速制御を行なう場合には、回生ブレーキと摩擦ブレーキとの両方を使用して総制動力を発生させ、停止制御を行なう場合には、総制動力に占める回生ブレーキによる制動力の割合をゼロに設定する。

上記の構成にすれば、停止制御時には回生ブレーキによる制動力の割合を最初からゼロに設定しているので、停止時における回生ブレーキから摩擦ブレーキへの制動力のすり替えを行なう必要が無く、制動距離を短くすることができる。一方で減速制御は制動距離を重視する必要が少ないため、回生も実施することで燃費を向上させることができる。

より好ましくは、制御部は、停止要求を発生させる判断ユニットと、ブレーキ操作部の操作量を検出して通常ブレーキ制御時の要求制動力を算出するとともに摩擦ブレーキを制御するブレーキ制御ユニットと、ブレーキ制御ユニットからの指示に応じて回生ブレーキで発生する制動力をブレーキ制御ユニットに返信する回生制御ユニットとを含む。ブレーキ制御ユニットは、判断ユニットから停止要求を受けた場合には、回生制御ユニットからの返信にかかわらず摩擦ブレーキを作動させる。

上記の構成とすれば、ブレーキ制御ユニットは自動ブレーキ制御時には回生制御ユニットの返信を待たずにブレーキ制御を実行するので、自動ブレーキ時に回生ブレーキとの協調制御を行なうことによる通信遅れ分の制御時間を短縮することができる。

さらに好ましくは、制御部は、先行車両追従走行中に先行車両が減速したことを検出した場合には、減速要求を発生し、衝突可能性がある被衝突体を検出した場合には停止要求を発生する。

本発明によれば、回生ブレーキを使用して燃費をなるべく改善しつつも、自動ブレーキ時に制動距離を短縮することができる。

実施の形態に係る車両の主要な構成を示すブロック図である。ブレーキＥＣＵの制御を説明するためのフローチャートである。通常（自動ブレーキＯＦＦ時）のブレーキ制御の動作波形図である。プリクラッシュブレーキ作動時（停止要求時）のブレーキ制御の動作波形図である。オートクルーズ中の減速要求時のブレーキ制御の動作波形図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

（ブレーキシステムを備えた車両の概要の説明）
図１は、実施の形態に係る車両の主要な構成を示すブロック図である。図１を参照して、本実施の形態に係る車両１０は、運転者に操作されるブレーキペダル３４１（ブレーキ操作部）と、摩擦ブレーキ３５８と、モータジェネレータＭＧ２を使用する回生ブレーキと、摩擦ブレーキと回生ブレーキとを用いて車両１０に生じる総制動力を制御する制御部２０とを備える。制御部２０は、ブレーキペダル３４１の操作量に基づいて車両の制動を行なう通常ブレーキ制御と、自動で車両の制動を行なう自動ブレーキ制御とを実行する。制御部２０は、ブレーキペダル３４１の操作が行なわれていない場合に自動ブレーキ制御を開始するときには、通常ブレーキ制御を行なう場合と比較して、総制動力に占める回生ブレーキによる制動力の割合が小さくなるように制御を実行する。

回生ブレーキによる制動力の割合が高いと、燃費を低減させるのに有利である。一方、回生ブレーキによる制動力の割合が低いと、回生ブレーキの制動力を摩擦ブレーキ３５８の制動力にすり替えていく段階でのすり替え量が少なくなるので制御性が良く、制動距離を短くすることができる。上記の構成によれば、通常ブレーキ制御時は燃費を重視して回生量を多く確保するが、自動ブレーキ制御中には制御性を重視することで制動距離を短くすることができる。

好ましくは、自動ブレーキ制御は、図４に例示されるような車両の停止要求によって開始される停止制御と、図５に例示されるような車両の減速要求によって開始される減速制御とを含む。制御部２０は、減速制御を行なう場合には、図５の時刻ｔ２１〜ｔ２３に示すように回生ブレーキと摩擦ブレーキとの両方を使用して総制動力を発生させ、停止制御を行なう場合には、図４の時刻ｔ１以降に示すように、総制動力に占める回生ブレーキによる制動力の割合をゼロに設定する。

上記の構成にすれば、停止制御時には回生ブレーキによる制動力の割合を最初からゼロに設定しているので、回生ブレーキから摩擦ブレーキへの制動力のすり替えを行なう必要が無く、制動距離を短くすることができる。

より好ましくは、制御部２０は、停止要求を発生させる運転サポートＥＣＵ（Electronic Control Unit）３３０（判断ユニット）と、ブレーキペダル３４１の操作量を検出して通常ブレーキ制御時の要求制動力を算出するとともに摩擦ブレーキ３５８を制御するブレーキＥＣＵ３４０（ブレーキ制御ユニット）と、要求制動力を受けて摩擦ブレーキと回生ブレーキとの制動力の発生割合を決定し、ブレーキＥＣＵ３４０からの指示に応じて回生ブレーキで発生する制動力の情報（たとえば割合）をブレーキＥＣＵ３４０に返信するＨＶ−ＥＣＵ３２０（回生制御ユニット）とを含む。ブレーキＥＣＵ３４０は、運転サポートＥＣＵ３３０から停止要求を受けた場合には、ＨＶ−ＥＣＵ３２０からの返信にかからわず摩擦ブレーキ３５８を作動させる。

上記の構成とすれば、ブレーキＥＣＵ３４０は自動ブレーキ制御時にはＨＶ−ＥＣＵ３２０の指示を待たずにブレーキ制御を実行するので、自動ブレーキ時に回生ブレーキとの協調制御を行なうことによる通信遅れ分の制御時間を短縮することができる。

さらに好ましくは、制御部２０は、先行車両追従走行中に先行車両が減速したことを検出した場合には図５に示すように減速要求を発生し、衝突可能性がある被衝突体を検出した場合には図４に示すように停止要求を発生する。

次に、車両１０の各構成の詳細についてさらに説明する。
（車両１０の詳細な構成）
以下の実施の形態では車両がハイブリッド車両である例について説明するが、車両は、ハイブリッド車両、電気自動車、燃料電池自動車のいずれであっても良い。

図１を参照して、本発明の実施の形態に係るハイブリッド車両の制御ブロック図を説明する。

ハイブリッド車両１０は、駆動源としての内燃機関（以下、エンジンという）１２０と、回転電機であるモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を含む。なお、以下の説明においては、モータジェネレータＭＧ１をジェネレータＭＧ１表現し、モータジェネレータＭＧ２をモータＭＧ２と表現するが、ハイブリッド車両１０の走行状態に応じて、ジェネレータＭＧ１がモータとして機能したり、モータＭＧ２がジェネレータとして機能したりする。

エンジン１２０は、複数の気筒と、複数の気筒のそれぞれに燃料を供給する燃料噴射装置とを含む。燃料噴射装置は、エンジンＥＣＵ２８０からの燃料噴射制御信号に基づいて各気筒に対して適切な時期に適切な量の燃料を噴射する。

エンジンＥＣＵ２８０には、図示しないエアフローメータにより検出された吸入空気量や、スロットルポジションセンサにより検出された電子スロットル開度等が入力される。

また、エンジンＥＣＵ２８０には、エンジン１２０の冷却水の温度を検出する水温検出センサからエンジン冷却水温を示す信号が入力される。エンジン１２０の出力軸には、クランクポジションセンサが設けられており、エンジンＥＣＵ２８０には、クランクポジションセンサから出力軸の回転数を示す信号が入力される。

ハイブリッド車両１０は、減速機１８０と動力分割機構２００とをさらに含む。減速機１８０は、エンジン１２０やモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２で発生した動力を駆動輪１６０に伝達したり、駆動輪１６０の駆動をエンジン１２０やモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に伝達する。動力分割機構２００は、たとえば、遊星歯車機構であって、エンジン１２０の発生する動力を駆動輪１６０（すなわち、モータＭＧ２）とジェネレータＭＧ１との２経路に分配する。たとえば、遊星歯車機構のサンギヤは、ジェネレータＭＧ１に接続し、キャリアは、エンジンに接続され、リングギヤは、モータＭＧ２に接続されるものとする。また、リングギヤとモータＭＧ２との間に変速機構が設けられるようにしてもよい。

また、ハイブリッド車両１０は、走行用バッテリ２２０と、インバータ２４０とをさらに含む。走行用バッテリ２２０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に駆動用の電力を供給する。なお、走行用バッテリ代えてキャパシタ等を蓄電装置として用いてもよい。インバータ２４０は、走行用バッテリ２２０の直流とジェネレータＭＧ１およびモータＭＧ２の交流とを変換しながら電流制御を行なう。

さらに、ハイブリッド車両１０は、バッテリ制御ユニット（以下バッテリＥＣＵという）２６０と、エンジンＥＣＵ２８０と、ＭＧ−ＥＣＵ３００と、ＨＶ−ＥＣＵ３２０とを含む。

バッテリＥＣＵ２６０は、走行用バッテリ２２０の充放電状態を管理制御する。エンジンＥＣＵ２８０は、エンジン１２０の動作状態を制御する。ＭＧ−ＥＣＵ３００は、ハイブリッド車両１０の状態に応じてバッテリＥＣＵ２６０、インバータ２４０等を制御する。ＨＶ−ＥＣＵ３２０は、バッテリＥＣＵ２６０、エンジンＥＣＵ２８０、ＭＧ−ＥＣＵ３００、およびブレーキＥＣＵ３４０等を相互に管理制御して、ハイブリッド車両１０が最も効率よく運行できるようにハイブリッドシステム全体を制御する。

ＨＶ−ＥＣＵ３２０には、アクセルペダル３４５の位置を検出するアクセルポジションセンサ３４６と、シフトレバー３４３の位置を検出するシフトポジションセンサ３４４とが接続される。シフトポジションセンサ３４４は、シフトレバー３４３の位置を示すシフトポジション信号をＨＶ−ＥＣＵ３２０に送信する。

走行用バッテリ２２０とインバータ２４０との間にはコンバータ２４２が設けられている。コンバータ２４２は、車速に応じて走行用バッテリ２２０の電圧を昇圧して、インバータ２４０に出力する。

さらに、ハイブリッド車両１０は、運転サポートＥＣＵ３３０と、ブレーキＥＣＵ３４０と、摩擦ブレーキ３５８とを含む。

運転サポートＥＣＵ３３０は、クルーズコントロール制御やプリクラッシュセーフティ制御を行なう。クルーズコントロール制御は、先行車に同じ速度で追従する制御であり、プリクラッシュセーフティ制御は、被衝突物が検出されたときに自動ブレーキを作動させる制御である。

運転サポートＥＣＵ３３０は、車間センサ３３２と、車両の周囲を撮像するカメラ３３４から、車両の周囲の状況を示す信号を受けるとともに、クルーズコントロールスイッチ３３３から運転者のクルーズコントロール作動要求を受ける。運転サポートＥＣＵ３３０は、受信した車間距離とカメラにより取得された映像または画像とに基づいてクルーズコントロール制御やプリクラッシュセーフティ制御を行なう。

摩擦ブレーキ３５８は、ブレーキロータ３５２と、ブレーキキャリパ３５４と、ブレーキアクチュエータ３５０とを含む。ブレーキロータ３５２は、駆動輪１６０の回転軸に固定され駆動輪１６０とともに回転する。ブレーキキャリパ３５４は、油圧を用いてブレーキロータ３５２を回転軸に平行な方向から挟み込むようにして設けられる。ブレーキアクチュエータ３５０は、ブレーキＥＣＵ３４０からの制御信号に基づいてブレーキキャリパ３５４に供給される油圧をソレノイド等を用いて調整する。

ブレーキＥＣＵ３４０には、駆動輪１６０の回転速度を検出する車輪速センサ３５６が接続される。車輪速センサ３５６は、駆動輪１６０の回転速度を示す信号をブレーキＥＣＵ３４０に送信する。さらに、ブレーキＥＣＵ３４０には、ブレーキペダル３４１の操作量を検出するブレーキペダルストロークセンサ３４２が接続される。ブレーキペダルストロークセンサ３４２は、ブレーキペダル３４１の操作量を示す信号をブレーキＥＣＵ３４０に送信する。なお、ブレーキペダルストロークセンサ３４２に代えて運転者のブレーキペダル３４１への踏力を検出する踏力検出センサ（たとえば、マスターシリンダ圧センサ）を用いてもよい。

ブレーキＥＣＵ３４０は、受信したブレーキペダル３４１の操作量に基づいて運転者の意図に対応したトータル制動力（総制動力）を算出する。トータル制動力は、ブレーキペダル３４１の操作量の増加に比例して増加するように算出される。トータル制動力は、摩擦ブレーキ３５８により発生される摩擦制動力（油圧制動力）と、モータジェネレータＭＧ２による回生トルクにより発生される回生制動力（電気的制動力）との組み合わせにより協調的に確保される。

たとえば、ブレーキＥＣＵ３４０は、ブレーキペダル３４１の操作量を受信するとトータル制動力を算出し、回生制動力の要求値をブレーキペダル３４１の操作量に応じたレベルに設定する。ブレーキＥＣＵ３４０は、設定された回生制動力の要求値をＨＶ−ＥＣＵ３２０に送信する。ＨＶ−ＥＣＵ３２０は、受信した回生制動力の要求値と走行用バッテリ２２０の充電状態および回生制動の制限の有無等に応じて発生する回生制動力を決定して、決定された回生制動力が発現するようにモータＭＧ２に対して回生制御を実行する。ＨＶ−ＥＣＵ３２０は、決定された回生制動力をブレーキＥＣＵ３４０に送信する。ブレーキＥＣＵ３４０は、トータル制動力からエンジンブレーキによる制動力および決定された回生制動力を除いた不足分を摩擦ブレーキ３５８を用いて発生する摩擦制動力により確保するようにブレーキアクチュエータ３５０を制御する。

なお、図１においては、制御部２０の各ＥＣＵを別構成しているが、２個以上のＥＣＵを統合したＥＣＵとして構成してもよい。

運転席にはアクセルペダル３４５が設けられており、アクセルポジションセンサ３４６は、アクセルペダル３４５の踏込み量を検出する。アクセルポジションセンサ３４６は、アクセルペダル３４５の踏込み量を示す信号をＨＶ−ＥＣＵ３２０に出力する。ＨＶ−ＥＣＵ３２０は、踏込み量に対応する要求駆動力に応じて、ジェネレータＭＧ１、モータＭＧ２およびエンジンＥＣＵ２８０を介してエンジン１２０の出力あるいは発電量を制御する。

動力分割機構２００は、エンジン１２０の動力を、駆動輪１６０とジェネレータＭＧ１との両方に振り分けるために、遊星歯車機構（プラネタリーギヤ）が使用される。ジェネレータＭＧ１の回転数を制御することにより、動力分割機構２００は無段変速機としても機能する。

図１に示すようなハイブリッドシステムを搭載するハイブリッド車両１０においては、発進時や低速走行時等であってエンジン１２０の効率が悪い場合には、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のモータＭＧ２のみによりハイブリッド車両１０の走行を行ない、通常走行時には、たとえば動力分割機構２００によりエンジン１２０の動力を２経路に分け、一方で駆動輪１６０の直接駆動を行ない、他方でジェネレータＭＧ１を駆動して発電を行なう。この時、発生する電力でモータＭＧ２を駆動して駆動輪１６０の駆動補助を行なう。また、高速走行時には、さらに走行用バッテリ２２０からの電力をモータＭＧ２に供給してモータＭＧ２の出力を増大させて駆動輪１６０に対して駆動力の追加を行なう。

一方、減速時および制動操作時には、駆動輪１６０により従動するモータＭＧ２がジェネレータとして機能して回生発電を行ない、回収した電力を走行用バッテリ２２０に蓄える。なお、走行用バッテリ２２０の充電量が低下し、充電が特に必要な場合には、エンジン１２０の出力を増加してジェネレータＭＧ１による発電量を増やして走行用バッテリ２２０に対する充電量を増加する。もちろん、低速走行時でも必要に応じてエンジン１２０の駆動力を増加する制御を行なう場合もある。たとえば、上述のように走行用バッテリ２２０の充電が必要な場合や、エアコン等の補機を駆動する場合や、エンジン１２０の冷却水の温度を所定温度まで上げる場合等である。

さらに、図１に示すようなハイブリッドシステムを搭載するハイブリッド車両１０においては、車両の運転状態や走行用バッテリ２２０の状態によっては、燃費を向上させるために、エンジン１２０を停止させる。そして、その後も車両の運転状態や走行用バッテリ２２０の状態を検出して、ジェネレータＭＧ１を用いてエンジン１２０を再始動させる。

図２は、ブレーキＥＣＵ３４０の制御を説明するためのフローチャートである。このフローチャートの処理は、一定時間ごとまたは所定の条件が成立するごとにメインルーチンから呼び出されて実行される。

図１、図２を参照して、このフローチャートの処理が開始されると、まず、ステップＳ１において自動ブレーキ制御の要求内容が確認される。運転サポートＥＣＵ３３０は、車間センサ３３２の検出した車間情報、車両前方（または周囲）を監視するカメラ３３４の撮影した映像、クルーズコントロールスイッチ３３３の設定等に基づいて自動ブレーキ制御の要求内容を決定し、決定した要求内容をブレーキＥＣＵ３４０やＨＶ−ＥＣＵ３２０に、ＣＡＮ（Controller Area Network）を介して送信する。

自動ブレーキ制御の要求内容には、たとえば、要求制動力の大きさや、要求が減速要求であるか停止要求であるかなどが含まれる。

ブレーキＥＣＵ３４０は、ステップＳ１において、運転サポートＥＣＵ３３０から送信された要求内容を受信してその内容を確認する。

続いて、ステップＳ２においてブレーキＥＣＵ３４０はドライバーの車両減速要求力の算出を行なう。具体的には、ブレーキＥＣＵ３４０は、ブレーキペダルストロークセンサ３４２から運転者のブレーキペダル３４１の操作量を受信する。そしてこの操作量に基づいてドライバーからの減速要求力を算出する。そして、ステップＳ３において、自動ブレーキまたはドライバの減速要求による要求制動力を算出する。

ステップＳ４において、ブレーキＥＣＵ３４０は自動ブレーキの要求の有無を判断する。具体的には、ステップＳ１において運転サポートＥＣＵ３３０から送信された要求内容に自動ブレーキ制御の要求があるか否かを判断する。自動ブレーキ制御の要求は、減速要求と停止要求とを含む。運転サポートＥＣＵ３３０は、先行車両追従走行中に先行車両が減速したことを検出した場合には図５に示すように減速要求を発生し、衝突可能性がある被衝突体を検出した場合には図４に示すように停止要求を発生する。

ステップＳ４において自動ブレーキの要求がなければ、ステップＳ６に処理が進み、ブレーキＥＣＵ３４０は回生要求レベルを「大」に設定する。

ステップＳ４において自動ブレーキの要求が発生している場合には、ステップＳ５においてブレーキＥＣＵ３４０は自動ブレーキの要求が減速要求であるのか停止要求であるのかを判断する。ステップＳ５において自動ブレーキの要求が減速要求であった場合には、ステップＳ７に処理が進められ、ブレーキＥＣＵ３４０は回生要求レベルを「小」（ステップＳ６の回生要求レベルよりも小さいレベル）に設定する。

ステップＳ６またはステップＳ７において回生要求レベルが設定されると、ステップＳ８に処理が進められ、ブレーキＥＣＵ３４０は回生要求レベルをＨＶ−ＥＣＵ３２０に送信する。そして、ステップＳ９において、ブレーキＥＣＵ３４０は送信した回生要求レベルの回生制動が可能か否かの返信（または回生可能レベルの返信）をＨＶ−ＥＣＵ３２０から受ける。ブレーキＥＣＵ３４０は、回生制動力を総制動力から差し引いた残りの制動力を、摩擦ブレーキ３５８で分担する制動力として決定する。

一方、ステップＳ５において自動ブレーキの要求が停止要求であった場合には、ステップＳ１０に処理が進められ、ブレーキＥＣＵ３４０は、回生要求レベルをゼロ（回生なし）に設定する。そしてステップＳ１１において回生を行なわないことをＨＶ−ＥＣＵ３２０に送信する。この場合には、摩擦ブレーキ３５８で分担する制動力は総制動力とされるので、ステップＳ９のＨＶ−ＥＣＵ３２０からの返信を待つことなく、ステップＳ１０に処理が進められる。

ステップＳ９のＨＶ−ＥＣＵ３２０からの回生可能レベルの受信が完了したか、または、ステップＳ１１の回生無し送信を完了した場合には、ステップＳ１２に処理が進められる。ステップＳ１２では、ブレーキアクチュエータ３５０が、摩擦ブレーキ３５８で分担する制動力が発生するように作動される。

以下に、通常時、停止要求時、減速要求時の各制御の一例を波形図で説明する。
図３は、通常時（自動ブレーキＯＦＦ時）のブレーキ制御の動作波形図である。図１、図３を参照して、運転サポートＥＣＵ３３０が自動ブレーキの要求を行なわない場合を説明する。時刻ｔ１において、運転者がブレーキペダル３４１を踏み込み開始したことに応じて、ブレーキペダルストロークセンサ３４２からブレーキＥＣＵ３４０に操作量が入力される。操作量がゼロから増加したので、ドライバブレーキ要求がＯＦＦからＯＮに変化する。

すると、ブレーキＥＣＵ３４０は、総制動力と、回生要求レベルを操作量に基づいて算出し、回生要求レベルをＣＡＮを経由してＨＶ−ＥＣＵ３２０に送信する。ＨＶ−ＥＣＵ３２０は、回生可能であれば回生可能である旨をブレーキＥＣＵ３４０に返信する。たとえば、走行用バッテリ２２０のＳＯＣが上限値に達しているとか、走行用バッテリ２２０の温度が適温でないとかいう場合には、ＨＶ−ＥＣＵ３２０は、回生不可である旨をブレーキＥＣＵ３４０に返信する。

図３には、回生可能である場合が示されており、時刻ｔ１〜ｔ２において所定の割合の回生制動力が回生ブレーキによって発生され、総制動力のうち回生制動力の差し引いた残りの部分（摩擦制動力）が摩擦ブレーキによって発生される。

その後、時刻ｔ２の手前において、車輪の滑りが検出されると、時刻ｔ２に向かって回生制動から摩擦制動への制動力のすり替えが実行される。そして時刻ｔ２〜ｔ３の間はアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）が作動して制動力の調整が実行され、時刻ｔ３において車両は停止する。

図４は、プリクラッシュブレーキ作動時（停止要求時）のブレーキ制御の動作波形図である。図１、図４を参照して、運転サポートＥＣＵ３３０が自動ブレーキの要求として停止要求を出力した場合を説明する。時刻ｔ１１において、運転サポートＥＣＵ３３０が被衝突物の検出に応じてブレーキＥＣＵ３４０に停止要求を出力する。ブレーキＥＣＵ３４０は、時刻ｔ１１において停止要求がＯＦＦからＯＮに変化したことを検出する。

すると、ブレーキＥＣＵ３４０は、回生なしとすること（回生要求レベルがゼロ）を決定し、回生なしであることをＣＡＮを経由してＨＶ−ＥＣＵ３２０に送信する。ＨＶ−ＥＣＵ３２０は、回生制動は行なわない。

したがって、時刻ｔ１１以降は総制動力は、すべて摩擦制動力とされ、摩擦ブレーキによって発生される。

その後、時刻ｔ１２の手前において、車輪の滑りが検出されても、最初から回生なしとされているので、回生制動から摩擦制動への制動力のすり替えを行なう必要は無い。すり替えを行なう必要がないので、速やかにＡＢＳを作動させることができる。そして時刻ｔ１２〜ｔ１３の間はアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）が作動して制動力の調整が実行され、時刻ｔ１３において車両は停止する。

ハイブリッド車両や電気自動車は、なるべく制動時に回生制動を行なってエネルギ効率を高めたい。しかし、制動時の回生トルクを増やしすぎると制動距離が延びる場合がある。

特に、ＡＢＳが作動するような急制動時には、回生制動力を一旦すべて油圧制動力に切替えてからＡＢＳを作動させることが考えられる。これは、モータでのＡＢＳ制御が難しいのに比べ、摩擦ブレーキでのＡＢＳ制御は確立しているため適用が容易だからである。

急制動発生のすべてをあらかじめ把握することはできないが、たとえば、プリクラッシュ制御における被衝突物検出時には、制動開始時点でも予め停止させたいことが分かっている。そのような場合には燃費を犠牲にしても制動の能力を向上させる方が良い。

本実施の形態では、自動ブレーキの停止要求時には、制動開始時から摩擦ブレーキ（油圧ブレーキ）のみでＡＢＳ制御を行なう。すると回生ブレーキから摩擦ブレーキに切替えないので、切替え時のブレーキＥＣＵ（ブレーキストロークから要求制動力検出し回生分担分を要求）→ＨＶＥＣＵ（回生可否の返信）→ブレーキＥＣＵ（油圧分の油圧制動制御）に生じる通信に要する時間が短縮できる。

したがって、本実施の形態では、図２、図４に示したように制御することによって、緊急自動停止時における制動能力を向上させている。

図５は、オートクルーズ中の減速要求時のブレーキ制御の動作波形図である。
図１、図５を参照して、運転サポートＥＣＵ３３０が自動ブレーキの要求として減速要求を出力した場合を説明する。時刻ｔ２１において、運転サポートＥＣＵ３３０が追従している先行車両の減速を検出すると、ブレーキＥＣＵ３４０に減速要求を出力する。ブレーキＥＣＵ３４０は、時刻ｔ１１において減速要求がＯＦＦからＯＮに変化したことを検出する。

すると、ブレーキＥＣＵ３４０は、図４に示した回生要求レベルよりも小さい割合の回生要求レベルを決定し、回生要求レベルをＣＡＮを経由してＨＶ−ＥＣＵ３２０に送信する。ＨＶ−ＥＣＵ３２０は、回生可能であれば回生可能である旨をブレーキＥＣＵ３４０に返信する。たとえば、走行用バッテリ２２０のＳＯＣが上限値に達しているとか、走行用バッテリ２２０の温度が適温でないとかいう場合には、ＨＶ−ＥＣＵ３２０は、回生不可である旨をブレーキＥＣＵ３４０に返信する。

図５には、回生可能である場合が示されており、時刻ｔ２１〜ｔ２３において所定の割合の回生制動力が回生ブレーキによって発生され、総制動力のうち回生制動力の差し引いた残りの部分（摩擦制動力）が摩擦ブレーキによって発生される。

続いて、時刻ｔ２２において減速要求がＯＮからＯＦＦに変更されたことをに応じて時刻ｔ２２〜ｔ２３において制動力もゼロまで減少し、時刻ｔ２３では減速が完了し、先行車と同じ車速で追従走行が継続される。

車間センサ３３２と運転サポートＥＣＵ３３０によって車間距離が把握されていれば、先行車両接近時には予め回生制動力の比率を抑え気味にしておけば、急制動時に油圧制動に切替える時間が短くて済む。

その理由は、たとえば以下の２点が考えられる。
１）摩擦制動力を増加させる速度はブレーキアクチュエータ３５０（たとえば、油圧制御を行なうソレノイドバルブ）の能力に依存する。ある傾斜でしか立ち上げることができない。性能の良いアクチュエータをこのためだけに採用することはコスト高になる。

２）回生→油圧にすり替える際に、両者の増減をあまり短時間に急峻に行なうと制御タイミングがずれたときに総制動力が大きく変動するおそれがある。したがってすり替えには多少の時間を掛けることが好ましい。

緊急停止の可能性がある状況（例えば追従走行時の先行車両の接近）を検出したような場合には、予め回生制動力の比率を低くしておくことによって、回生制動から摩擦制動へのすり替えを短時間で済ますことができ、緊急停止時においても、ＡＢＳをすみやかに作動させることができる。

なお、本実施の形態では、回生／摩擦の割合を決定する処理をブレーキＥＣＵ３４０が行なう場合を例示したが、ブレーキＥＣＵ３４０で決定された総制動力をＨＶ−ＥＣＵ３２０に送信し、ＨＶ−ＥＣＵ３２０で回生／摩擦の割合を決定する処理を行なっても良い。そのような場合でも、同様な効果が得られる。

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０ハイブリッド車両、２０制御部、１２０エンジン、１６０駆動輪、１８０減速機、２００動力分割機構、２２０走行用バッテリ、２４０インバータ、２４２コンバータ、２６０バッテリＥＣＵ、２８０エンジンＥＣＵ、３００ＭＧ−ＥＣＵ、３２０ＨＶ−ＥＣＵ、３３０運転サポートＥＣＵ、３３２車間センサ、３３３クルーズコントロールスイッチ、３３４カメラ、３４０ブレーキＥＣＵ、３４１ブレーキペダル、３４２ブレーキペダルストロークセンサ、３４３シフトレバー、３４４シフトポジションセンサ、３４５アクセルペダル、３４６アクセルポジションセンサ、３５０ブレーキアクチュエータ、３５２ブレーキロータ、３５４ブレーキキャリパ、３５６車輪速センサ、３５８摩擦ブレーキ、ＭＧ１，ＭＧ２モータジェネレータ。

Claims

運転者に操作されるブレーキ操作部と、
摩擦ブレーキと、
回生ブレーキと、
前記摩擦ブレーキと前記回生ブレーキとを用いて車両に生じる総制動力を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記ブレーキ操作部の操作量に基づいて前記車両の制動を行なう通常ブレーキ制御と、自動で前記車両の制動を行なう自動ブレーキ制御とを実行し、
前記制御部は、前記ブレーキ操作部の操作が行なわれていない場合に前記自動ブレーキ制御を開始するときには、前記通常ブレーキ制御を開始する場合と比較して、前記総制動力に占める前記回生ブレーキによる制動力の割合が小さくなるように制御を実行する、車両。
前記自動ブレーキ制御は、
前記車両の停止要求によって開始される停止制御と、
前記車両の減速要求によって開始される減速制御とを含み、
前記制御部は、前記自動ブレーキ制御において前記減速制御を行なう場合には、前記回生ブレーキと前記摩擦ブレーキとの両方を使用して前記総制動力を発生させ、前記自動ブレーキ制御において前記停止制御を行なう場合には、前記総制動力に占める前記回生ブレーキによる制動力の割合をゼロに設定する、請求項１に記載の車両。
前記制御部は、
前記自動ブレーキ制御において前記停止要求を発生させる判断ユニットと、
前記ブレーキ操作部の操作量を検出して前記通常ブレーキ制御時の要求制動力を算出するとともに前記摩擦ブレーキを制御するブレーキ制御ユニットと、
前記ブレーキ制御ユニットからの指示に応じて前記回生ブレーキで発生する制動力を前記ブレーキ制御ユニットに返信する回生制御ユニットとを含み、
前記ブレーキ制御ユニットは、前記判断ユニットから前記停止要求を受けた場合には、前記回生制御ユニットからの返信にかかわらず前記摩擦ブレーキを作動させる、請求項２に記載の車両。
前記制御部は、先行車両追従走行中に前記先行車両が減速したことを検出した場合には、前記減速要求を発生し、衝突可能性がある被衝突体を検出した場合には前記停止要求を発生する、請求項２に記載の車両。
運転者に操作されるブレーキ操作部と、
摩擦ブレーキと、
回生ブレーキと、
前記摩擦ブレーキと前記回生ブレーキとを用いて車両に生じる総制動力を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記ブレーキ操作部の操作量に基づいて前記車両の制動を行なう通常ブレーキ制御と、自動で前記車両の制動を行なう自動ブレーキ制御とを実行し、
前記制御部は、前記自動ブレーキ制御において先行車両追従走行中に前記先行車両が減速したことを検出した場合には、前記回生ブレーキと前記摩擦ブレーキとの両方を使用して前記総制動力を発生させ、前記通常ブレーキ制御を開始する場合と比較して、前記総制動力に占める前記回生ブレーキによる制動力の割合が小さくなるように制御を実行する、車両。
運転者に操作されるブレーキ操作部と、
摩擦ブレーキと、
回生ブレーキと、
前記摩擦ブレーキと前記回生ブレーキとを用いて車両に生じる総制動力を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記ブレーキ操作部の操作量に基づいて前記車両の制動を行なう通常ブレーキ制御と、自動で前記車両の制動を行なう自動ブレーキ制御とを実行し、
前記制御部は、前記自動ブレーキ制御において先行車両追従走行中に前記先行車両が減速したことを検出した場合には、前記回生ブレーキと前記摩擦ブレーキとの両方を使用して前記総制動力を発生させ、前記自動ブレーキ制御において衝突可能性がある被衝突体を検出した場合には、前記総制動力に占める前記回生ブレーキによる制動力の割合をゼロに設定する、車両。
前記制御部は、前記自動ブレーキ制御において前記先行車両追従走行中に前記先行車両が減速したことを検出した場合には、前記通常ブレーキ制御を開始する場合と比較して、前記総制動力に占める前記回生ブレーキによる制動力の割合が小さくなるように制御を実行する、請求項６に記載の車両。