(57)【要約】【課題】  本発明は、回生電力の充電ができない場合でも回生電力を適切に消費することができる車両用制動制御装置の提供を目的とする。【解決手段】  車両に回生制動力を作用させる第１のモータを有する車両用制動制御装置において、前記第１のモータと異なる第２のモータを備え、前記第１のモータにより生ずる回生電力を蓄電可能な蓄電手段に充電ができない場合、前記第２のモータのトルク電流指令を略ゼロに、励磁電流指令を非ゼロにするディスチャージ制御を実行して、前記第２のモータのトルクを実質的に発生させることなく、前記第１のモータにより生ずる前記蓄電手段に充電できない回生電力を前記第２のモータで消費させることを特徴とする車両用制動制御装置。【選択図】  図１
2006333549.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に回生制動力を作用させる第１のモータを有する車両用制動制御装置において、
前記第１のモータと異なる第２のモータを備え、
前記第１のモータにより生ずる回生電力を蓄電可能な蓄電手段に充電ができない場合、前記第２のモータのトルク電流指令を略ゼロに、励磁電流指令を非ゼロにするディスチャージ制御を実行して、前記第２のモータのトルクを実質的に発生させることなく、前記第１のモータにより生ずる前記蓄電手段に充電できない回生電力を前記第２のモータで消費させることを特徴とする車両用制動制御装置。
【請求項２】
車両を走行させる動力源によって発電機として駆動される一方で、通電により車両の走行方向と逆向きのトルクを発生する第３のモータを更に備え、
前記第３のモータのトルクを車両の走行方向と逆向きに発生させる逆駆動制御を実行して、前記第１のモータにより生ずる前記蓄電手段に充電できない回生電力を前記第３のモータによって消費させる、請求項１に記載の車両用制動制御装置。
【請求項３】
車両を走行させるトルクと無関係のトルクを発生する第４のモータを更に備え、
前記第４のモータのトルクを強制的に発生させる強制駆動制御を実行して、前記第１のモータにより生ずる前記蓄電手段に充電できない回生電力を前記第４のモータで消費させる、請求項１または２に記載の車両用制動制御装置。
【請求項４】
車両に回生制動力を作用させる主モータを有する車両用制動制御装置において、
前記主モータと異なる少なくとも一つ以上の副モータと、
前記副モータの作動状態を監視する作動状態監視手段とを備え、
前記主モータにより生ずる回生電力を蓄電可能な蓄電手段に充電ができない場合、前記作動状態監視手段の監視結果に基づいて前記副モータのうちで回生制動の際に非作動の副モータのトルク電流指令を略ゼロに、励磁電流指令を非ゼロにするディスチャージ制御を実行して、その非作動の副モータのトルクを実質的に発生させることなく、前記主モータにより生ずる前記蓄電手段に充電できない回生電力をその非作動の副モータで消費させることを特徴とする車両用制動制御装置。
【請求項５】
車両に回生制動力を作用させる主モータを有する車両用制動制御装置において、
前記主モータと異なる少なくとも一つ以上の副モータと、
前記主モータにより生ずる回生電力を蓄電可能な蓄電手段の充電状態と回生制動の際に生ずる回生電力とに基づいて、該蓄電手段に充電できない余剰電力を算定する余剰電力算定手段と、
前記算定された余剰電力を消費させる副モータを選択し、その選択された副モータの制御態様を決定するモータ制御手段とを備えることを特徴とする車両用制動制御装置。
【請求項６】
前記副モータの作動状態を監視する作動状態監視手段を更に備え、
前記モータ制御手段は、前記作動状態監視手段の監視結果に応じて選択すべき副モータを決定する請求項５記載の車両用制動制御装置。
【請求項７】
前記モータ制御手段は、副モータのそれぞれに付与された優先度に応じて選択すべき副モータを決定する請求項５記載の車両用制動制御装置。
【請求項８】
前記モータ制御手段により決定される制御態様は、
モータのトルク電流指令を略ゼロに、励磁電流指令を非ゼロにするディスチャージ制御、
または、モータのトルクを強制的に発生させる強制駆動制御、
または、車両を走行させる動力源によって発電機として駆動される一方で通電により車両の走行方向と逆向きのトルクを発生するモータの場合には該モータのトルクを車両の走行方向と逆向きに発生させる逆駆動制御のいずれかである請求項５記載の車両用制動制御装置。
【請求項９】
前記モータ制御手段は、
前記ディスチャージ制御、前記強制駆動制御若しくは前記逆駆動制御を副モータのそれぞれについて適用した場合に消費可能な予測電力を算定する予測電力算定手段を更に備え、
前記予測電力算定手段により算定された予測電力に応じて前記余剰電力算定手段により算定された余剰電力を消費させる副モータを選択し、その選択された副モータの制御態様を、前記ディスチャージ制御、前記強制駆動制御若しくは前記逆駆動制御の中から決定する請求項８記載の車両用制動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に回生制動力を作用させるための車両用制動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、エンジン出力軸に連結される発電機と、車輪駆動軸に連結される電動機と、発電機と電動機に接続されるバッテリとを備え、制動力を確保するために、車両の減速時に電動機による電力回生を行う制御装置が知られている（例えば、特許文献１）。この制御装置は、制動力を確保するために、バッテリの充電量が上限値に達していないときには回生電力をバッテリに充電させているが、バッテリが十分に充電されているときには発電機を力行させている。この発電機の力行によって、回生電力を消費するとともに制動力を確保している。
【特許文献１】特開２００４−２４８４７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述の従来技術では、消費すべき回生電力が大きくなるにつれて発電機だけでは消費しきれなくなるおそれがある。また、上述の従来技術は、電動機以外に発電機を有する車両（ハイブリッド車両等）に対してしか適用できず、燃料電池車等の発電機を有しない車両に対しては、適用することができない。
【０００４】
そこで、本発明は、回生電力の充電ができない場合でも回生電力を適切に消費することができる車両用制動制御装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明の一局面によれば、
車両に回生制動力を作用させる第１のモータを有する車両用制動制御装置において、
前記第１のモータと異なる第２のモータを備え、
前記第１のモータにより生ずる回生電力を蓄電可能な蓄電手段に充電ができない場合、前記第２のモータのトルク電流指令を略ゼロに、励磁電流指令を非ゼロにするディスチャージ制御を実行して、前記第２のモータのトルクを実質的に発生させることなく、前記第１のモータにより生ずる前記蓄電手段に充電できない回生電力を前記第２のモータで消費させることを特徴とする車両用制動制御装置が提供される。
【０００６】
これにより、第２のモータのトルクを実質的に発生させることなく、第１のモータにより生ずる充電ができない回生電力の少なくとも一部を第２のモータで消費させ、制動力を確保することができるようになる。
【０００７】
また、本局面において、車両を走行させる動力源によって発電機として駆動される一方で、通電により車両の走行方向と逆向きのトルクを発生する第３のモータを更に備え、前記第３のモータのトルクを車両の走行方向と逆向きに発生させる逆駆動制御を実行して、前記第１のモータにより生ずる前記蓄電手段に充電できない回生電力を前記第３のモータによって消費させるようにしてもよい。
【０００８】
これにより、第３のモータの力行によって動力源を強制回転させて、第１のモータにより生ずる充電ができない回生電力の少なくとも一部を第３のモータによって消費させ、制動力を確保することができるようになる。
【０００９】
さらに、本局面において、車両を走行させるトルクと無関係のトルクを発生する第４のモータを更に備え、前記第４のモータのトルクを強制的に発生させる強制駆動制御を実行して、前記第１のモータにより生ずる前記蓄電手段に充電できない回生電力を前記第４のモータで消費させるようにしてもよい。
【００１０】
これにより、第４のモータにトルクを発生させて（強制的に回転させて）、第１のモータにより生ずる充電ができない回生電力の少なくとも一部を第４のモータで消費させ、制動力を確保することができるようになる。
【００１１】
また、本発明のその他の一局面によれば、
車両に回生制動力を作用させる主モータを有する車両用制動制御装置において、
前記主モータと異なる少なくとも一つ以上の副モータと、
前記副モータの作動状態を監視する作動状態監視手段とを備え、
前記主モータにより生ずる回生電力を蓄電可能な蓄電手段に充電ができない場合、前記作動状態監視手段の監視結果に基づいて前記副モータのうちで回生制動の際に非作動の副モータのトルク電流指令を略ゼロに、励磁電流指令を非ゼロにするディスチャージ制御を実行して、その非作動の副モータのトルクを実質的に発生させることなく、前記主モータにより生ずる前記蓄電手段に充電できない回生電力をその非作動の副モータで消費させることを特徴とする車両用制動制御装置が提供される。
【００１２】
これにより、モータの作動状況を監視していることによって、ディスチャージ制御可能な非作動のモータを特定し、その特定された非作動のモータのトルクを実質的に発生させることなく、第１のモータにより生ずる充電ができない回生電力の少なくとも一部をその非作動のモータで消費させ、制動力を確保することができるようになる。
【００１３】
さらに、本発明のその他の一局面によれば、
車両に回生制動力を作用させる主モータを有する車両用制動制御装置において、
前記主モータと異なる少なくとも一つ以上の副モータと、
前記主モータにより生ずる回生電力を蓄電可能な蓄電手段の充電状態と回生制動の際に生ずる回生電力とに基づいて、該蓄電手段に充電できない余剰電力を算定する算定手段と、
前記算定された余剰電力を消費させる副モータを選択し、その選択された副モータの制御態様を決定するモータ制御手段とを備えることを特徴とする車両用制動制御装置が提供される。
【００１４】
本局面では、前記副モータの作動状態を監視する作動状態監視手段を更に備え、前記モータ制御手段は、前記作動状態監視手段の監視結果に応じて選択すべき副モータを決定してよい。もしくは、前記モータ制御手段は、副モータのそれぞれに付与された優先度に応じて選択すべき副モータを決定するようにしてよい。
【００１５】
また、本局面では、前記モータ制御手段により決定される制御態様は、モータのトルク電流指令を略ゼロに、励磁電流指令を非ゼロにするディスチャージ制御、または、モータのトルクを強制的に発生させる強制駆動制御、または、車両を走行させる動力源によって発電機として駆動される一方で通電により車両の走行方向と逆向きのトルクを発生するモータの場合には該モータのトルクを車両の走行方向と逆向きに発生させる逆駆動制御のいずれかであるのがよい。
【００１６】
さらに、前記モータ制御手段は、前記ディスチャージ制御、前記強制駆動制御若しくは前記逆駆動制御を副モータのそれぞれについて適用した場合に消費可能な予測電力を算定する予測電力算定手段を更に備え、前記予測電力算定手段により算定された予測電力に応じて前記余剰電力算定手段により算定された余剰電力を消費させる副モータを選択し、その選択された副モータの制御態様を、前記ディスチャージ制御、前記強制駆動制御若しくは前記逆駆動制御の中から決定するものであってよい。
【００１７】
これにより、モータや制御態様を適切に選択・決定して、算定される余剰電力を効率的に消費させることができるようになる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、回生電力の充電ができない場合でも回生電力を適切に消費することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。図１は、本発明の車両用制動制御装置の一実施形態に係るシステム構成を示す図である。本システムは、高圧バッテリ４０に回生電力を充電することによって得られる制動力を利用する車両に搭載される。本実施例の車両には、第１から第４の４種類のモータ（発電機として機能するものも含む）が搭載されている。
【００２０】
第１モータ１１は、第１インバータ２１内の三相ブリッジ回路に接続され、車両を走行させる主動力源であるエンジンの補助動力源として必要に応じエンジンの出力をアシストする交流モータである。燃料電池車や電気自動車等のエンジンを有しない車両のときには、第１モータ１１は走行用の主動力源として作動する。また、車両に回生制動力を作用させる時には、第１モータ１１により生ずる回生電力が、第１インバータ２１内の三相ブリッジ回路を介して高圧バッテリ４０に充電される。
【００２１】
第２モータ１２は、第２インバータ１２内の三相ブリッジ回路に接続される交流モータである。第２モータ１２の用途は本実施例では特に限定していなく、車両に存在する様々なモータを想定している。ただし、詳細は後述するが、第１モータ１１により生ずる高圧バッテリ４０に充電できない回生電力を本第２モータ１２で消費させる際に、第２モータ１２のトルクを実質的に発生させたくないモータ若しくは発生してはいけないモータを対象としている。
【００２２】
第３モータ１３は、第３インバータ１３内の三相ブリッジ回路に接続され、主にエンジンの出力によって高電圧の発電を行うジェネレータ（発電機）である。第３モータ１３は、発電した電力を、第３インバータ１３を介して高圧バッテリ４０に充電したり、他のモータ等の電力が必要な装置に供給したりする。もちろん、発電機としてではなく、通電によって交流モータとしても機能する。第３モータ１３が交流モータとして機能する場合にはエンジンを回転させることができ、車両の走行方向と逆向きのトルクが発生する。
【００２３】
第４モータ１４は、第４インバータ１４内の三相ブリッジ回路に接続される交流モータである。第４モータ１４の用途は本実施例では特に限定していなく、車両に存在する様々なモータを想定している。ただし、詳細は後述するが、第１モータ１１により生ずる高圧バッテリ４０に充電できない回生電力を本第４モータ１４で消費させる際に、第４モータ１４のトルクを発生させてもよいモータを対象としている。
【００２４】
なお、これらのモータは、一例を挙げるならば、永久磁石モータ、すなわち永久磁石により励磁されるモータである。これらのモータは、ステーターコイルを有しており、ステーターコイルの三相巻線に三相交流電流が流れると回転磁界が発生する。この回転磁界を回転子に合わせて制御することによって、回転子に取り付けられた永久磁石が回転磁界に作用されトルクが生まれる。
【００２５】
次に、第１インバータ２１は、高圧バッテリ４０の高電圧直流電流と第１モータ１１の三相交流電流との変換を行う。第１インバータ２１は、三相ブリッジ回路を有している。第１インバータ２１内の三相ブリッジ回路はコントローラ５０により制御される。コントローラ５０は、第１モータ１１の三相交流電流をフィードバックして三相ブリッジ回路の電流制御を行い、第１モータ１１の回転制御を行う。第２，３，４インバータ２２，２３，２４も、第１インバータ２１と同様に、三相ブリッジ回路を有し、コントローラ５０により制御される。なお、第２〜４のインバータ２２，２３，２４は、高圧バッテリ４０の高電圧直流電流をそれぞれのモータの駆動電流用として交流電流に変換する機能としても使用できるが、第１モータ１１により生ずる高圧バッテリ４０に充電できない回生電力をそれぞれのモータで消費させるための変換機構としても使用可能である。
【００２６】
コントローラ５０は、外部から供給されるアクセル信号、ブレーキ信号、シフトポジション信号等に基づき第１モータ１１のトルク指令を算出する。コントローラ５０は、算出した第１モータ１１のトルク指令に基づきパルス幅変調（ＰＷＭ）信号を生成し、生成したＰＷＭ信号に基づき第１インバータ２１内の三相ブリッジ回路の電流制御をすることによって、車両走行用の第１モータ１１を回転制御する。
【００２７】
また、コントローラ５０は、高圧バッテリ１１の充電状態ＳＯＣ（State  of  Charge）に基づいて第１モータ１１により生ずる高圧バッテリ４０に充電できない回生電力を第２〜４のモータ１２，１３，１４で消費させるための後述する所定の制御を実施する。
【００２８】
コントローラ５０は、これらの制御を行う際、第１〜４のモータ１１，１２，１３，１４のそれぞれに付設された回転子位置センサ（レゾルバ）の出力であり各モータの回転子の位置θを示す回転子センサ信号や、インバータとモータ間に流れる各相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗのフィードバック信号や、高圧バッテリ４０の充電状態ＳＯＣを監視するセンサ４２からの充電電圧を示す信号を参照する。また、コントローラ５０は、高圧バッテリ４０とインバータの間に設けられたリレー４１を制御することにより高圧バッテリ４０とインバータ間の接続を開閉する。
【００２９】
なお、交流モータのトルクを制御するために、コントローラ５０はベクトル制御を用いる。ベクトル制御は、モータ一次電流を励磁電流成分Ｉｄとトルク電流成分Ｉｑに分けて制御する。Ｉｄはモータに二次磁束を発生させる成分であり、Ｉｑはモータに出力トルクを発生させる成分である。また、Ｉｄは、出力トルクの向き、すなわちモータの回転方向に関与しない成分であるが、Ｉｑは、出力トルクの向きに関与する成分であり、Ｉｑの符号によりモータの回転方向が決定される。
【００３０】
コントローラ５０の内部機能を詳細に説明するため、図２を参照しながら説明する。図２は、コントローラ５０の内部機能を表すブロック図である。
【００３１】
トルク指令算出部５１は、イグニッションスイッチがオンされた後、アクセル信号、ブレーキ信号、シフトポジション信号等に基づき第１モータ１１のトルク指令Ｔ１＊を算出する。
【００３２】
電流指令算出部５２は、トルク指令Ｔ１＊及び第１モータ１１の回転子の位置θ１を所定の演算式や所定のマップに適用して、第１モータ１１の励磁電流指令Ｉｄ１＊及び第１モータ１１のトルク電流指令Ｉｑ１＊を算出する。
【００３３】
第１モータ１１用フィードバック部５４は、三相から二相に変換する所定の演算式によって、フィードバックされた第１モータ１１の三相電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｗ１や第１モータ１１の回転子の位置θ１等から、第１モータ１１の励磁電流Ｉｄ１とトルク電流Ｉｑ１を算出する。
【００３４】
第１モータ１１用比較部５３は、電流指令演算部５２からの励磁電流指令Ｉｄ１＊／トルク電流指令Ｉｑ１＊と第１モータ用フィードバック部５４からの励磁電流Ｉｄ１／トルク電流Ｉｑ１とをそれぞれ比較し、それらの偏差を算出する。そして、その偏差を比例演算（Ｐ演算）、積分演算（Ｉ演算）して、所定の演算式に基づいて二相の電流指令を三相に変換し、ＰＷＭ信号を生成する。生成された第１モータ１１用のＰＷＭ１信号は第１インバータ２１に送信され、そのＰＷＭ１信号に従って第１インバータ２１内の三相ブリッジ回路の電流制御と車両走行用の第１モータ１１の回転制御が実行される。なお、電流の相の変換やＰＷＭ信号の生成は交流モータの制御技術として周知であるため、更なる詳細な説明については省略する。
【００３５】
ところで、本車両は高圧バッテリ４０に回生電力を充電することによって得られる制動力を利用しているが、本発明の車両用制動制御装置は、第１モータ１１により生ずる回生電力を高圧バッテリ４０に充電ができない場合（例えば、満充電時や故障時）、充電できない回生電力の一部又は全部を第２モータ１２，第３モータ１３，第４モータ１４で消費させることによって、制動力を確保している。
【００３６】
そこで、本発明の車両用制動制御装置のコントローラ５０には、図２に示されるように、回生制御部５５を有している。コントローラ５０の回生制御部５５の主動作は、図３のフローチャートのように示すことができる。回生制御部５５は、ブレーキＯＮまたはアクセルＯＦＦ等に基づいて演算された第１モータ１１の回生制御の制御状態を電流指令演算部５２から取得することによって、第１モータ１１の回生制御状態を判断する（ステップ１２）。あるいは、第１モータ１１の回転子の位置θ１に基づいて第１モータ１１の回生制御状態を判断してもよい。回生制御部５５は、第１モータ１１の回生制御が行われる際に、高圧バッテリ４０の充電状態ＳＯＣを監視するセンサ４２からの充電電圧に基づいて、高圧バッテリ４０に充電ができるか否かを判断する（ステップ１４）。高圧バッテリ４０に充電できると判断した場合には、第１モータ１１により生ずる回生電力を高圧バッテリ４０に充電させることによって、車両に制動力を作用させる（ステップ１６）。一方、高圧バッテリ４０に充電ができないと判断した場合には、第１モータ１１により生ずる高圧バッテリ４０に充電できない回生電力を第２〜４のモータ１２，１３，１４で消費させるための制御を実施する（ステップ１８）。このように、回生電力を強制的に消費するため、図２に示されるように、回生制御部５５は、ディスチャージ制御部６２、逆駆動制御部７２、強制駆動制御部８２を有する。
【００３７】
ディスチャージ制御部６２は第２モータ１２用比較部６３及び第２モータ１２用フィードバック部６４を有し、逆駆動制御部６２は第３モータ１３用比較部７３及び第３モータ１３用フィードバック部７４を有し、強制駆動制御部８２は第４モータ１４用比較部８３及び第４モータ１４用フィードバック部８４を有する。なお、これらの比較部６３，７３，８３及びフィードバック部６４，７４，８４の説明は、上述の第１モータ１１用比較部５３及び第１モータ１用フィードバック部５４と同様の機能を有するので、省略する。
【００３８】
第１に、回生制御部５５内のディスチャージ制御部６２は、第２モータ１２用比較部６３と第２モータ１２用フィードバック部６４を用いて、第２モータ１２のトルク電流指令Ｉｑ２＊を略ゼロに、励磁電流指令Ｉｄ２＊を非ゼロにするディスチャージ制御を実行する。
【００３９】
ここで、極対数をｐ、永久磁石の磁束（主磁束）をφ、回転子のｄ軸インダクタンスをＬｄ、ｑ軸インダクタンスをＬｑと表した場合、上述の交流モータのトルクＴは、トルク演算式『Ｔ＝ｐ×｛φ＋（Ｌｑ−Ｌｄ）×Ｉｄ｝×Ｉｑ』により算出することができる。したがって、このトルク演算式によれば、実質的にゼロに設定されたトルク電流指令Ｉｑ＊に従いトルク電流成分Ｉｑを制御することにより、トルクＴを実質的にゼロにすることができ、モータの回転を防止できる。
【００４０】
また、モータ電流Ｉと励磁電流成分Ｉｄ及びトルク電流成分Ｉｑの間には（三相のとき）、電流演算式『Ｉ＝√｛（Ｉｄ２＋Ｉｑ２）／３｝』の関係がある。この電流演算式によれば、トルク電流指令Ｉｑ＊を実質的にゼロに設定したときのモータ電流Ｉは実質的に『Ｉ＝｜Ｉｄ｜／√３』と表される。したがって、この電流演算式によれば、励磁電流指令Ｉｄ＊を非ゼロに設定し、この励磁電流指令Ｉｄ＊に従い励磁電流成分Ｉｄを制御することにより、モータ内の巻線の抵抗によるジュール熱によって回生電力の消費を実現できる。
【００４１】
したがって、回生制御部５５内のディスチャージ制御部６２は、第２モータ１２用比較部６３と第２モータ１２用フィードバック部６４を用いて、第２モータ１２のトルク電流指令Ｉｑ２＊を略ゼロに、励磁電流指令Ｉｄ２＊を非ゼロにするディスチャージ制御を実行する。その結果、第２モータ１２のトルクを実質的に発生させることなく、高圧バッテリ４０に充電ができない回生電力の一部又は全部を第２モータ１２で消費させ、制動力を確保することができるようになる。
【００４２】
なお、ディスチャージ制御は、モータに通電を行っても実質的にトルクが発生しない制御のため、通電可能な状態のモータであれば車両に存在する様々なモータに対して適用することができる。
【００４３】
第２に、回生制御部５５内の逆駆動制御部７２は、第３モータ１３のトルクを車両の走行方向と逆向きに発生させる逆駆動制御を実行する。第３モータ１３は、主に、エンジンからの動力の少なくとも一部を車軸に接続された駆動軸に出力する発電機として動作する。逆に、第３モータ１３への通電により力行させることで、交流モータとして動作する。
【００４４】
したがって、逆駆動制御部７２が、第３モータ１３用比較部７３と第３モータ１３用フィードバック部７４を用いて、第３モータ１３の励磁電流指令Ｉｄ３＊と励磁電流指令Ｉｄ２＊を調整して、第３モータ１３のトルクを車両の走行方向と逆向きに発生させる逆駆動制御を実行する。その結果、第３モータ１３の力行によってエンジンを強制回転（モータリング）させて、高圧バッテリ４０に充電ができない回生電力の一部又は全部を第３モータ１３によって消費させ、制動力を確保することができるようになる。
【００４５】
なお、逆駆動制御は、発電機をモータとして機能させる制御のため、電力の消費を行うことができるとともに、エンジンを強制回転させるため、いわゆるエンジンブレーキが働き、車両に作用する制動力を増加させることもできる。
【００４６】
第３に、回生制御部５５内の強制駆動制御部８２は、第４モータ１４のトルクを強制的に発生させる強制駆動制御を実行する。第４モータ１４は、トルクを実質的に発生させないディスチャージ制御によって制御される第２モータ１２の場合と異なり、強制的に通電してトルクを発生させる強制駆動制御によって制御されるモータである。
【００４７】
したがって、強制駆動制御部８２が、第４モータ１４用比較部８３と第４モータ１４用フィードバック部８４を用いて、第４モータ１４の励磁電流指令Ｉｄ４＊と励磁電流指令Ｉｄ４＊を調整して、第４モータ１４のトルクを強制的に発生させる強制駆動制御を実行する。その結果、高圧バッテリ４０に充電ができない回生電力の一部又は全部を第４モータ１４で消費させ、制動力を確保することができるようになる。
【００４８】
なお、強制駆動制御は、モータに通電を行ってトルクが発生する制御であるが、通電可能な状態でありトルクが発生しても問題のないモータであれば車両に存在する様々なモータに対して適用することができる。例えば、エアコンプレッサ等の車両の走行に関係のない補機のモータである。
【００４９】
以上、第２〜４モータ１２，１３，１４を用いて回生電力を消費させる制御手法について説明した。ここで、その他の回生電力を消費させる手法として、抵抗器を別途準備しておき、その抵抗器に回生電力による電流を流すという手法もある。上述のモータによる電力消費の手法は、モータを本発明のために新たに追加することなく、車両内に当初から装備されたモータを利用するので、抵抗器を別途装備した電力消費の手法に比べ、搭載スペースに左右されないという点で有利となる。
【００５０】
ところで、上述の実施例のように各モータとモータ制御方法の対応関係を固定せずに、状況に応じて変更することも可能である。
【００５１】
例えば、第２〜４モータ１２，１３，１４の作動状態は、各モータの回転子の位置θ２，θ３，θ４を監視することによって、把握可能である。位置θを観測すれば、そのモータの回転子の位置がもちろん把握でき、位置θの時間的変化がゼロ（時間微分値がゼロ）であれば、そのモータは静止していることになる。そこで、第１モータ１１により生ずる回生電力を高圧バッテリ４０に充電ができない場合、回生制御部５５は、第２〜４モータ１２，１３，１４の回転子の位置θ２，θ３，θ４の状態に基づいて、第２〜４モータ１２，１３，１４のうちで非作動のモータがあるか否かを判断する。非作動のモータがあると判断した場合、回生制御部５５内のディスチャージ制御部６２は、その非作動のモータに対して、トルク電流指令Ｉｑ＊を略ゼロに、励磁電流指令Ｉｄ＊を非ゼロにするディスチャージ制御を実行する。つまり、モータの作動状況に応じてディスチャージ制御するモータを特定している。その結果、その非作動のモータのトルクを実質的に発生させることなく、高圧バッテリ４０に充電ができない回生電力の一部又は全部をその非作動のモータで消費させ、制動力を確保することができるようになる。
【００５２】
ところで、各モータとモータ制御方法の対応関係を固定しない別の消費動作例もある。高圧バッテリ４０の充電状態と回生制動の際に生ずる回生電力とに基づいて、高圧バッテリ４０に充電できない余剰電力を算定することが可能であることを利用する消費動作例について説明する。
【００５３】
回生制動の際に生ずる回生電力は、例えば、第１モータ１１のトルク指令値Ｔ１＊やモータ効率を加味した定数等をパラメータとする所定の回生電力演算式や所定のマップに基づいて、算出される。所定の回生電力演算式や所定のマップに基づいて算出される回生電力を、第１モータ１１の回転子の位置θ１の微分値（つまり、回転速度）を実値としてフィードバックすることによって、補正を行ってもよい。その算出された回生電力と高圧バッテリ４０の充電状態ＳＯＣを監視するセンサ４２からの充電状態（高圧バッテリ４０の充電電圧や消費電流）との関係に基づいて、回生制御部５５は高圧バッテリ４０に充電できない余剰電力を算定することが可能となる。
【００５４】
図４は、余剰電力の算定を利用した消費動作例のフローチャートである。回生制御部５５は、上記のように余剰電力を算定し（ステップ３２）、高圧バッテリ４０の充電ができるか否かを確認する（ステップ３４）。充電できるのであれば、回生電力は高圧バッテリ４０に通常通り充電される（ステップ３６）。一方、充電できないのであれば、回生制御部５５は発電機を搭載する車両であるか否かを確認する（ステップ３８）。発電機が搭載されている車両であるならば、回生制御部５５は、ステップ３２において算定された余剰電力を消費させるモータを選択し、逆駆動制御、強制駆動制御及びディスチャージ制御の中から、その選択されたモータの制御態様を決定する（ステップ４０，４２，４４）。一方、発電機が搭載されていない車両であるならば、回生制御部５５は、ステップ３２において算定された余剰電力を消費させるモータを選択し、強制駆動制御及びディスチャージ制御の中から、その選択されたモータの制御態様を決定する（ステップ４６，４８）。
【００５５】
上記のモータの選択は、モータの種類や第２〜４モータ１２，１３，１４の回転子の位置θ２，θ３，θ４の監視結果に基づいて判断可能なモータの作動状態に基づいて行われる。各制御態様の中で、回生電力を消費させることが適さない種類や作動状態があるからである。また、第２〜４モータ１２，１３，１４に予めそれぞれ優先度を付与しておき、それに従ってモータの選択を行ってもよい。この優先度は、例えば、電力消費効率の高い特性を持つモータが優先的に選択されるように付与される。
【００５６】
また、上記の制御態様の決定は、所定の優先順位にしたがって決定される。例えば、優先順位は、電力消費のしやすい制御ほど高くなるように設定される。本実施例では、電力消費能力が一番高い逆駆動制御、次に強制駆動制御、そして電力消費能力が一番小さいディスチャージ制御、という順に優先順位が低く設定されている。
【００５７】
したがって、回生制御部５５が上記のように選択されたモータを上記のように決定された制御態様で制御することによって、ステップ３２で算定された余剰電力を効率的に消費させることができるようになる。
【００５８】
ところで、ディスチャージ制御、強制駆動制御若しくは逆駆動制御をモータのそれぞれについて適用した場合に消費可能な予測電力を事前に算定することも可能である。そこで、上述の実施例では、高圧バッテリ４０の充電状態と回生制動の際に生ずる回生電力とに基づいて高圧バッテリ４０に充電できない余剰電力を算定していたが、その余剰電力をさらに効率的に電力消費できるようにするため、この予測電力を用いた消費動作例について説明する。
【００５９】
ディスチャージ制御、強制駆動制御若しくは逆駆動制御をそれぞれのモータについて適用した場合に消費可能な予測電力（消費予測電力）は、例えば、モータの回転子の状態（位置θやその微分値（つまり、回転速度））やモータ効率を加味した定数等をパラメータとする所定の予測電力演算式や所定のマップに基づいて、算出される。これらの予測電力演算式やマップは、第２〜４モータ１２，１３，１４のそれぞれに対して設けられている。例えば、モータに流すべき電流とモータ内の巻線の抵抗値との関係に基づいて、回生制御部５５はそのモータで消費可能な予測電力を、モータの回転制御を実行する前に算定することが可能となる。
【００６０】
図５は、予測電力の算定を利用した消費動作例のフローチャートである。ステップ６２からステップ６８までは、図４の場合と同一なので説明は省略する。発電機が搭載されている車両であるならば（ステップ６８；Ｙｅｓ）、回生制御部５５は、ディスチャージ制御、強制駆動制御若しくは逆駆動制御を第２〜４モータ１２，１３，１４のそれぞれについて適用した場合に消費可能な予測電力を事前に算定する（ステップ７０）。視覚的に表現するならば、算定された予測電力が図５のステップ７０に記載された表に代入されることとなる。そして、回生制御部５５は、ステップ６２で算定された余剰電力を全て消費できるようなモータと制御態様の組み合わせを、ステップ７０で算定された予測電力の大きいものから順番に選択する（ステップ７２）。一方、発電機が搭載されていない車両であるならば、回生制御部５５は、ディスチャージ制御若しくは強制駆動制御を第２，４モータ１２，１４のそれぞれについて適用した場合に消費可能な予測電力を事前に算定する（ステップ７４）。そして、同様に、回生制御部５５は、ステップ６２で算定された余剰電力を全て消費できるようなモータと制御態様の組み合わせを、ステップ７４で算定された予測電力の大きいものから順番に選択する（ステップ７６）。
【００６１】
したがって、回生制御部５５がステップ７２若しくは７６で選択されたモータと制御態様の組み合わせで制御することによって、ステップ６２で算定された余剰電力をさらに効率的に消費させることができるようになる。
【００６２】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００６３】
例えば、上述の説明からも明らかなように、本発明は、車両に搭載されるモータの種類や仕様や作動状態等に応じて、回生制御として採用すべき制御態様を上述の制御態様の中から選定することができるようになっている。それゆえ、必ずしも第２〜４モータ１２，１３，１４をすべて備える必要はなく、第１モータ１１により生ずる高圧バッテリ４０に充電できない回生電力を消費させることができるモータを少なくとも一つ以上、車両に備えてあればよい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の車両用制動制御装置の一実施形態に係るシステム構成を示す図である。
【図２】コントローラ５０の内部機能を表すブロック図である。
【図３】コントローラ５０の回生制御部５５の主動作を表すフローチャートである。
【図４】余剰電力の算定を利用した消費動作例のフローチャートである。
【図５】予測電力の算定を利用した消費動作例のフローチャートである。
【符号の説明】
【００６５】
１１  第１モータ
１２  第２モータ
１３  第３モータ
１４  第４モータ
４０  高圧バッテリ
４１  リレー
４２  センサ
５０  コントローラ
５５  回生制御部
６２  ディスチャージ制御部
７２  逆駆動制御部
８２  強制駆動制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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