(57)【要約】【課題】ブレーキ操作量検出手段を用いることなく、有効に回生ブレーキによる制動制御を行うことができる電動車両の回生制動制御装置を提供する。【解決手段】減速度演算部５０は、車両の速度から減速度を演算し、回生ブレーキアシストトルク演算部６０は、減速度が予め定めた閾値より小さいと、算出した減速度を閾値とするためのアシスト回生トルクを演算する。アクセル操作が行われないアクセルオフ時において、トルク指令値演算部７０は、予め定めた基本回生トルクと算出したアシスト回生トルクとを加算した回生制動力が生じるように走行モータの制動力を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の速度を検出する速度検出手段と、
アクセル操作の有無を検出するアクセル操作検出手段と、
前記速度検出手段により検出した前記車両の速度から減速度を演算する減速度演算手段と、
前記減速度演算手段により算出した減速度が閾値より小さいか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段において前記減速度が前記閾値より小さいと判定されたとき、前記減速度演算手段により算出した減速度を前記閾値とするためのアシスト回生トルクを演算するアシスト回生トルク演算手段と、
前記アクセル操作検出手段によるアクセル操作の有無の検出によりアクセル操作が行われないアクセルオフ時において、予め定めた基本回生トルクと前記アシスト回生トルク演算手段により算出したアシスト回生トルクとを加算した回生制動力が生じるように走行モータの制動力を制御する回生制動力制御手段と、
を備えたことを特徴とする電動車両の回生制動制御装置。
【請求項２】
前記基本回生トルクおよび前記アシスト回生トルクは、前記速度検出手段により検出した前記車両の速度が小さくなるに従って小さくなるように制限されることを特徴とする請求項１に記載の電動車両の回生制動制御装置。
【請求項３】
前記走行モータと駆動輪との間の動力伝達系に設けた変速機のシフトポジションを検出し、低速ギヤに入っているときにおいてアクセルオフ時には低速ギヤに入っていないときの基本回生トルクよりも大きい基本回生トルクにて回生制動することを特徴とする請求項１または２に記載の電動車両の回生制動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動車両の回生制動制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電動車両において走行モータを回生制動する技術が知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２５６４０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、電動車両では、操作性はエンジン車と同等に維持しつつ、コストを抑制しながら電費（エネルギー効率）を向上させたいというニーズがある。具体的には、センサやスイッチを増設することなく、平坦路ではアクセルオフ時にエンジンブレーキ相当の減速度が得られるように回生ブレーキ量を制御し、また、下り坂では回生ブレーキ量を増加させて効率的に運動エネルギーを回収するというものである。
【０００５】
ここで、回生ブレーキによる制動制御を、ブレーキペダルの操作量に応じて減速度がドライバの所望する値となるよう回生トルク量を制御する一般的な回転数制御により行う場合、ブレーキペダルの操作量を検出するブレーキセンサが必要となり、コストアップにつながる。
【０００６】
また、回生ブレーキによる制動制御を、アクセルオフ時に常に一定の回生トルクがかかる一般的なトルク制御により行う場合、下り坂を走行中であっても回生ブレーキによるエネルギー回収を増加させることができず、更なる電費向上を望むことはできない。
【０００７】
本発明の目的は、ブレーキ操作量検出手段を用いることなく、有効に回生ブレーキによる制動制御を行うことができる電動車両の回生制動制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明では、車両の速度を検出する速度検出手段と、アクセル操作の有無を検出するアクセル操作検出手段と、前記速度検出手段により検出した前記車両の速度から減速度を演算する減速度演算手段と、前記減速度演算手段により算出した減速度が閾値より小さいか否かを判定する判定手段と、前記判定手段において前記減速度が前記閾値より小さいと判定されたとき、前記減速度演算手段により算出した減速度を前記閾値とするためのアシスト回生トルクを演算するアシスト回生トルク演算手段と、前記アクセル操作検出手段によるアクセル操作の有無の検出によりアクセル操作が行われないアクセルオフ時において、予め定めた基本回生トルクと前記アシスト回生トルク演算手段により算出したアシスト回生トルクとを加算した回生制動力が生じるように走行モータの制動力を制御する回生制動力制御手段と、を備えたことを要旨とする。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、速度検出手段により車両の速度が検出されるとともに、アクセル操作検出手段によりアクセル操作の有無が検出される。また、速度検出手段により検出した車両の速度から、減速度演算手段において減速度が演算される。さらに、判定手段において、減速度演算手段により算出した減速度が予め定めた閾値より小さいか否かを判定される。判定手段において減速度が閾値より小さいと判定されたとき、アシスト回生トルク演算手段において、減速度演算手段により算出した減速度を閾値とするためのアシスト回生トルクが演算される。回生制動力制御手段において、アクセル操作検出手段によるアクセル操作の有無の検出によりアクセル操作が行われないアクセルオフ時において、予め定めた基本回生トルクとアシスト回生トルク演算手段により算出したアシスト回生トルクとを加算した回生制動力が生じるように走行モータの制動力が制御される。基本回生トルクは、アクセルオフ時に所定の回生制動がかかるように予め定められた回生トルクである。
【００１０】
このようにして、ブレーキ操作量検出手段を用いることなく、有効に回生ブレーキによる制動制御を行うことができる。
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の電動車両の回生制動制御装置において、前記基本回生トルクおよび前記アシスト回生トルクは、前記速度検出手段により検出した前記車両の速度が小さくなるに従って小さくなるように制限されることを要旨とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、基本回生トルクおよびアシスト回生トルクが、速度検出手段により検出した車両の速度が小さくなるに従って小さくなるように制限されるので、制動フィーリングに優れたものとなる。
【００１２】
請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載の電動車両の回生制動制御装置において、前記走行モータと駆動輪との間の動力伝達系に設けた変速機のシフトポジションを検出し、低速ギヤに入っているときにおいてアクセルオフ時には低速ギヤに入っていないときの基本回生トルクよりも大きい基本回生トルクにて回生制動することを要旨とする。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、低速ギヤに入っているときにおいてアクセルオフ時には低速ギヤに入っていないときの基本回生トルクよりも大きい基本回生トルクにて回生制動されるので、制動フィーリングに優れたものとなる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ブレーキ操作量検出手段を用いることなく、有効に回生ブレーキによる制動制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態における電動車両の回生制動制御装置のブロック図。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は電動車両の回生制動制御装置の作用を説明するためのタイムチャート。
【図３】車速と回生トルクの関係を示す図。
【図４】別例の車速と回生トルクの関係を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
電動車両は、バッテリと走行モータを備え、走行モータにて駆動輪が回転駆動されて走行することができる。また、走行モータと駆動輪との間の動力伝達系に変速機が設けられている。そして、運転者により変速機のシフトポジションを前進側（Ｄレンジ）と後進側（Ｒレンジ）とに切り換えることができるようになっている。
【００１７】
図１に示すように、電動車両の回生制動制御装置１０は、エンジンブレーキ模擬演算部４０と減速度演算部５０と回生ブレーキアシストトルク演算部６０とトルク指令値演算部７０とアクセルセンサ３０と車速センサ２０とシフトポジションセンサ８０と記憶装置９０を備えている。
【００１８】
シフトポジションセンサ８０は、変速機のギヤポジションが前後進のいずれであるかの判定用のセンサである。速度検出手段としての車速センサ２０は、車両の速度を検出する。アクセル操作検出手段としてのアクセルセンサ３０は、アクセル操作部材としてのアクセルペダルの操作の有無を検出する。即ち、アクセルセンサ３０によりアクセル操作の有無が検出され、これによりアクセルオフか否か検出することができる。
【００１９】
エンジンブレーキ模擬演算部４０は、アクセルセンサ３０からの信号、車速センサ２０からの信号、シフトポジションセンサ８０からの信号を入力する。これらの信号に基づいてエンジンブレーキ模擬演算部４０において、予め定めた基本回生トルクとしてのエンジンブレーキ相当の回生ブレーキトルク指令値が演算されて演算結果が出力される。基本回生トルクは、アクセルオフ時に所定の回生制動がかかるように予め定められた回生トルクである。
【００２０】
減速度演算手段としての減速度演算部５０は、車速センサ２０からの信号、シフトポジションセンサ８０からの信号、記憶装置９０のデータ（シフトポジション等に応じた加減速度を求めるためのデータ）を入力する。これらの信号に基づいて減速度演算部５０において減速度が演算されて演算結果が出力される。
【００２１】
回生ブレーキアシストトルク演算部６０は、車速センサ２０からの信号、減速度演算部５０により算出した減速度を入力する。これらに基づいて、回生ブレーキアシストトルク演算部６０において、減速度が予め定めた閾値より小さいか否かが判定されるとともに減速度が閾値より小さいと判定したときは減速度を予め定めた閾値とするための回生ブレーキアシストトルク指令値が演算されて出力される。
【００２２】
トルク指令値演算部７０は、エンジンブレーキ模擬演算部４０から基本回生トルクとしてのエンジンブレーキ相当の回生ブレーキトルク指令値を入力する。また、トルク指令値演算部７０において、回生ブレーキアシストトルク演算部６０から、アシスト回生トルクとしての回生ブレーキアシストトルク指令値を入力する。これらの指令値に基づいてトルク指令値演算部７０において、アクセルセンサ３０によりアクセル操作が行われないアクセルオフ時に、基本回生トルクとアシスト回生トルクとが加算されて加算結果に基づいてトルク指令値が出力される。つまり、基本回生トルクとアシスト回生トルクとの加算結果に基づいて走行モータの制動力の制御が行われる。
【００２３】
次に、電動車両の回生制動制御装置１０の作用について説明する。
エンジンブレーキ模擬演算部４０は、予め定めた基本回生トルクとしてのエンジンブレーキ相当の回生ブレーキトルク指令値を算出する。このとき、図３のマップを用いて車速に応じた基本回生トルクを算出する。
【００２４】
詳しくは、図３において、横軸に車速をとり、縦軸に回生トルクをとっている。図３において車速が予め定めた規定値以上であれば、予め定めた一定値の基本回生トルクが算出される。また、車速が予め定めた規定値よりも小さいと車速が小さいほど小さな基本回生トルクが算出される。このように、基本回生トルクは、車速センサ２０により検出した車両の速度が小さくなるに従って小さくなるように制限される。
【００２５】
このようにして算出された基本回生トルクとしてのエンジンブレーキ相当の回生ブレーキトルク指令値はトルク指令値演算部７０に送られる。
また、減速度演算部５０は、車速センサ２０により検出した車両の速度から減速度を演算する。この演算結果は回生ブレーキアシストトルク演算部６０に送られる。
【００２６】
判定手段としての回生ブレーキアシストトルク演算部６０は、減速度演算部５０により算出した減速度が予め定めた閾値より小さいか否かを判定する。閾値は、例えば、平坦路におけるアクセルオフ状態での減速度である。また、アシスト回生トルク演算手段としての回生ブレーキアシストトルク演算部６０は、減速度が閾値より小さいと判定したとき、減速度演算部５０により算出した減速度を予め定めた閾値（閾値減速度）とするためのアシスト回生トルクとしての回生ブレーキアシストトルク指令値を演算する。
【００２７】
このアシスト回生トルクについても図３を用いて説明したように車速が予め定めた規定値以上であれば予め定めた一定値のアシスト回生トルクが算出され、車速が予め定めた規定値よりも小さいと車速が小さいほど小さなアシスト回生トルクが算出される。このように、アシスト回生トルクは、車速センサ２０により検出した車両の速度が小さくなるに従って小さくなるように制限される。
【００２８】
このようにして演算されたアシスト回生トルクとしての回生ブレーキアシストトルク指令値はトルク指令値演算部７０に送られる。
回生制動力制御手段としてのトルク指令値演算部７０は、アクセルセンサ３０によるアクセル操作の有無の検出によりアクセル操作が行われないアクセルオフ時において、予め定めた基本回生トルクと回生ブレーキアシストトルク演算部６０により算出したアシスト回生トルクとを加算（合成）する。そして、この加算した回生制動力が生じるようにトルク指令値演算部７０は走行モータの制動力を制御する（基本回生トルクとアシスト回生トルクとを加算して走行モータに回生制動をかける）。
【００２９】
このようにして減速度に応じたトルク増量が行われる。
図２を用いて説明する。
図２（ａ）において横軸に時間をとり、縦軸に車速をとっている。図２（ａ）において一定傾きの減速度設定値を示し、この減速度設定値は、例えば、平坦路におけるアクセルオフ状態での減速度である。
【００３０】
この減速度設定値に対し、傾きが大きい場合を減速度パターン（１）とする。この減速度パターン（１）は、ブレーキ操作量が大きいときである。また、減速度設定値と同じ傾きの場合を減速度パターン（２）とする。この減速度パターン（２）は、平坦路においてブレーキ操作が無い場合である。さらに、減速度設定値に対し、傾きが小さい場合を減速度パターン（３）とする。この減速度パターン（３）は、降り坂においてブレーキ操作が無い場合である。
【００３１】
減速度パターン（１）におけるトルク量を図２（ｂ）に示す。また、減速度パターン（２）におけるトルク量を図２（ｃ）に示す。さらに、減速度パターン（３）におけるトルク量を図２（ｄ）に示す。
【００３２】
図２（ｂ）において、減速度パターン（１）に必要なブレーキ総トルクは、エンジンブレーキ模擬による回生ブレーキと、機械ブレーキによるブレーキとの和となる。図２（ｃ）において、減速度パターン（２）に必要なブレーキ総トルクは、エンジンブレーキ模擬による回生ブレーキとなる。即ち、機械ブレーキによるブレーキ力は無い。図２（ｄ）において、減速度パターン（３）に必要なブレーキ総トルクは、エンジンブレーキ模擬による回生ブレーキ（基本回生トルク）と、回生ブレーキアシストによる回生ブレーキ（アシスト回生トルク）との和となる。即ち、機械ブレーキによるブレーキ力は無い。
【００３３】
このようにして、平坦路ではエンジンブレーキ相当の回生ブレーキ量で制御し、下り坂では回生ブレーキ量を増やして機械式のフットブレーキ量を減らす制御をする。これにより、センサやスイッチを増やすことなく降坂回生ブレーキ制御を行うことができる。
【００３４】
つまり、アクセルを踏んでいないときの最低減速度を決め、下り坂などで最低減速度までならない場合は回生ブレーキトルク量を増やし、トルク制御する。
よって、トルク制御として、２速レンジが不要により、コストダウンを図ることができる。即ち、ブレーキセンサおよび低速ギヤ（２速ギヤ）のシフトスイッチを用いることなくエンジンブレーキ相当の基本回生トルクを発生させることができるとともに下り坂などでアクセルオフしたときの加速減速を防止することができる。また、回転数制御として、モータによる回生ブレーキを増やせるため電費が向上する。
【００３５】
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）車両の速度から減速度を演算し、減速度が予め定めた閾値より小さいと、算出した減速度を閾値（閾値減速度）とするためのアシスト回生トルクを演算する。そして、アクセル操作が行われないアクセルオフ時において、予め定めた基本回生トルクと算出したアシスト回生トルクとを加算した回生制動力が生じるように走行モータの制動力を制御するようにした。よって、ブレーキ操作量検出手段（ブレーキセンサ）を用いることなく有効に回生ブレーキを活用することができる。つまり、ブレーキ操作量検出手段を用いることなく、有効に回生ブレーキによる制動制御を行うことができる。
【００３６】
また、トルク制御にする場合、エンジンブレーキ相当の回生ブレーキトルクを一定とする。下り坂などエンジン車では２速（低速ギヤ）のように使用するレンジにシフトポジションを入れることによって回生ブレーキトルク量を増やす制御が一般的である。しかし、シフトスイッチを１つ増やさなければならないため、コストアップしてしまうが、本実施形態では、エンジンブレーキ相当の回生トルクを発生させるトルク制御を行うことができる。また、下り坂などでアクセルオフしたときに加速してしまったり減速をしないことを防止すべく回生トルクを制御してブレーキをアシストする制御を追加することができる。
【００３７】
（２）基本回生トルクおよびアシスト回生トルクは、車両の速度が小さくなるに従って小さくなるように制限したので、制動フィーリングに優れたものとなる。
実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
【００３８】
・車両の速度は、走行モータの回転速度から検出してもよい。
・変速機におけるＤレンジ、Ｒレンジに加えて２速レンジを有する変速機を具備する電動車両において２速レンジに入っているか否かを連出するセンサを設けるとともに、図４に示すマップを用いる。図４において、低速ギヤに入っているとき（２速レンジ）の基本回生トルクは、低速ギヤに入っていないとき（Ｄレンジ）の基本回生トルクよりも大きい値に設定されるようになっている。そして、変速機のシフトポジションを検出し、低速ギヤに入っているときにおいてアクセルオフ時には低速ギヤに入っていないときの基本回生トルクよりも大きい基本回生トルクにて回生制動するようにしてもよい。これにより、制動フィーリングに優れたものとなる。
【符号の説明】
【００３９】
１０…電動車両の回生制動制御装置、２０…車速センサ、３０…アクセルセンサ、４０…エンジンブレーキ模擬演算部、５０…減速度演算部、６０…回生ブレーキアシストトルク演算部、７０…トルク指令値演算部、８０…シフトポジションセンサ、９０…憶装装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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