(57)【要約】  本発明は、車両の減速走行時に車輪の運動エネルギを電気エネルギへ変換させる車両の回生制御システムにおいて、運動エネルギの回生量を可及的に増加させることにある。この課題を解決するために、本発明は、車輪がスリップした時点で発電機の発電量を減少させるようにした。その結果、車輪のスリップを事前に予測して発電機の発電量を減少させる場合に比べ、運動エネルギの回生量を多くすることができる。
2011108081.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両が減速走行状態にあるときに車輪の運動エネルギを利用して発電機を作動させることにより、車輪の運動エネルギを電気エネルギへ変換する車両の回生制御システムにおいて、
前記車輪がスリップしたときに前記発電機の発電量を減少させることを特徴とする車両の回生制御システム。
【請求項２】
車両の車輪と機械的に連動可能な発電機と、
前記車両の減速走行時に前記発電機を作動させることにより、前記車輪の運動エネルギを電気エネルギへ変換する回生手段と、
前記回生手段により前記発電機が作動されているときに、前記車輪のスリップを検出する検出手段と、
前記検出手段により前記車輪のスリップが検出されたときに、前記発電機の発電量を減少させる制御手段と、
を備えることを特徴とする車両の回生制御システム。
【請求項３】
請求項２において、前記検出手段は、前記発電機の発電量の減少度が予め定められた判定値を上回ったときに車輪がスリップしていると判定することを特徴とする車両の回生制御システム。
【請求項４】
請求項２において、前記検出手段は、前記発電機と機械的に連動する車輪の角速度と、前記発電機と機械的に連動しない車輪の角速度と、の差が予め定められた判定値を上回ったときに車輪がスリップしていると判定することを特徴とする車両の回生制御システム。
【請求項５】
請求項２において、前記車両の減速走行時に、前記車両の減速加速度を取得する取得手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記取得手段により取得された減速加速度が予め定められた上限値を超えると、前記発電機の発電量を減少させることを特徴とする車両の回生制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の減速走行時に車輪の運動エネルギを電気エネルギへ回生させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等において、車両の減速走行時に車輪の運動エネルギを利用して発電機を作動させることにより、車輪の運動エネルギを電気エネルギに変換（回生）する技術が知られている。【０００３】
ところで、運動エネルギの回生量（発電機の発電量）が多くなると、車両に作用する制動力（回生制動力）が大きくなる。そのため、車両の減速加速度が運転者の予想よりも大きくなる可能性があった。特に、車両が低μ路を走行している場合に回生制動力が大きくなると、車輪がスリップする可能性もあった。【０００４】
上記したような問題に対し、車輪のスリップが予測された時点で運動エネルギの回生量（発電機の発電量）を減少させることにより回生制動力を減少させる技術が提案されている（たとえば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３１４１７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記した従来の技術では、車輪がスリップ状態へ陥る前に発電機の発電量が減少されるため、運動エネルギの回生量が少なくなる可能性がある。たとえば、車輪がスリップ状態へ陥ると予測された時点から車輪が実際にスリップ状態に陥るまでの期間が長くなる場合や、車輪がスリップ状態に陥ると予測された後も車輪が実際にスリップ状態へ陥らない場合がある。【０００７】
本発明は、上記したような種々の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両の減速走行時に車輪の運動エネルギを電気エネルギへ変換させる車両の回生制御システムにおいて、運動エネルギの回生量を可及的に増加させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記した課題を解決するために、車両の減速走行時に車輪の運動エネルギを電気エネルギへ変換（回生）させる車両の回生制御システムにおいて、車輪がスリップした時点で発電機の発電量を減少させるようにした。言い換えれば、本発明に係わる車両の回生制御システムは、車輪が実際にスリップするまでは発電機の発電量を減少させないようにした。【０００９】
詳細には、本発明は、車両が減速走行状態にあるときに車輪の運動エネルギを利用して発電機を作動させることにより、車輪の運動エネルギを電気エネルギへ変換する車両の回生制御システムにおいて、車輪がスリップしたときに前記発電機の発電量を減少させるようにした。【００１０】
かかる発明によれば、車輪が実際にスリップした時点で発電機の発電量が減少されるため、車輪のスリップを事前に予測して発電機の発電量を減少させる場合に比べ、運動エネルギの回生量を多くすることができる。また、発電機の発電量が減少されることにより回生制動力が減少するため、車輪をスリップ状態からグリップ状態へ復帰させることもできる。【００１１】
本発明に係わる車両の回生制御システムは、摩擦ブレーキの作動を伴わない減速走行時に有効である。これは、摩擦ブレーキの作動を伴う減速走行時に車輪がスリップした場合は、回生制動力を減少させなくても、摩擦ブレーキの制動力を減少させることにより車輪をスリップ状態からグリップ状態へ復帰させることができるからである。【００１２】
ここで、車輪のスリップを検出する方法としては、発電機と機械的に連動する車輪（以下、「連動輪」と称する）の角速度と、発電機と機械的に連動しない車輪（以下、「非連動輪」と称する）の角速度と、の差が予め定められた判定値を上回ったときに車輪がスリップしていると判定する方法を採用することができる。なお、角速度の代わりに角加速度を用いてもよい。【００１３】
また、車輪のスリップを検出する他の方法としては、発電機の発電量が減少する度合（減少度）が予め定められた判定値を上回っているときに車輪がスリップしていると判定（検出）する方法を採用することもできる。この方法によれば、車輪の角速度を検出するセンサが搭載されていない車両であっても、車輪のスリップを検出することができる。【００１４】
ところで、路面のμが高い場合、車輪のグリップ力が高い場合、内燃機関のフリクションが大きい場合、あるいは動力伝達系のフリクションが大きい場合等は、車両の減速加速度が過大となる可能性がある。特に、摩擦ブレーキの作動を伴わない減速走行時に回生制動力が過大になると、車速が過剰に低下したり、車両が停止したりする可能性がある。【００１５】
これに対し、本発明の車両の回生制御システムは、車両の減速加速度を取得し、取得された減速加速度が許容範囲を超える場合には、発電機の発電量を減少するようにしてもよい。かかる発明によれば、車両の減速加速度が過度に大きくなる事態を回避することができる。その結果、ブレーキ操作を伴わない減速走行時において、車速が過剰に低下したり、車両が停止したりする事態を回避することができる。なお、車両の減速加速度を求める方法としては、車両の走行速度を時間微分する方法を利用することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、車両の減速走行時に車輪の運動エネルギを利用して発電機を作動させることにより、車輪の運動エネルギを電気エネルギへ変換する車両の回生制御システムにおいて、車輪のスリップが検出されるまで発電機の発電量が減少されないため、運動エネルギの回生量を可能な限り増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明を適用する車輌の概略構成を示す図である。
【図２】第１の実施例における発電機構の概略構成を示す図である。
【図３】第１の実施例における回生制御のメインルーチンを示すフローチャートである。
【図４】第１の実施例における回生制御のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図５】回生制御実行時における駆動輪の角速度とオルタネータの発電量（回生量）の経時変化を示すタイミングチャートである。
【図６】第２の実施例における回生制御のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図７】第３の実施例における回生制御のメインルーチンを示すフローチャートである。
【図８】第３の実施例における回生制御のサブルーチンを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。本実施形態に記載される構成部品の寸法、材質、形状、相対配置等は、特に記載がない限り発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１９】
＜実施例１＞
先ず、本発明の第１の実施例について図１乃至図４に基づいて説明する。図１は、本発明が適用される車輌の概略構成を示す図である。図１に示す車両Ｍは、２対の車輪６，７を具備した自動車である。
【００２０】
車両Ｍには、原動機としての内燃機関１が搭載されている。内燃機関１の出力軸はトランスミッション２の入力軸に連結されている。トランスミッション２の出力軸はプロペラシャフト３を介してデファレンシャルギア４に連結されている。デファレンシャルギア４には、２本のドライブシャフト５が接続されている。ドライブシャフト５は、１対の車輪６に接続されている。なお、残りの車輪７は、周方向へ回転自在な態様で車両Ｍに懸架されている（以下では、車輪６を「駆動輪６」と称し、車輪７を「従動輪７」と称する）。
【００２１】
内燃機関１から出力された動力（出力軸の回転トルク）は、トランスミッション２により速度変換された後にプロペラシャフト３に伝達され、次いでデファレンシャルギア４により減速された後にドライブシャフト５および駆動輪６に伝達される。
【００２２】
内燃機関１には、発電機構１００が併設されている。発電機構１００は、図２に示すように、オルタネータ１０１、高電圧バッテリ１０２、低電圧バッテリ１０３、切換スイッチ１０４、高電圧電気負荷１０５を備えている。
【００２３】
オルタネータ１０１は、内燃機関１の出力軸（または、該出力軸に連動して回転する部材）とプーリやベルトなどを介して連結され、出力軸の運動エネルギ（回転エネルギ）を電気エネルギに変換する発電機である。
【００２４】
詳細には、オルタネータ１０１は、三相の捲線を有するステータコイルと、ロータに巻回されたフィールドコイルと、ステータコイルに発生した交流電流を直流電流に整流する整流器と、フィールドコイルに対する界磁電流（フィールド電流）の通電（オン）と非通電（オフ）を切り換えるレギュレータ１０１ａと、を具備する三相交流発電機である。
【００２５】
このように構成されたオルタネータ１０１は、フィールドコイルに界磁電流が通電されたときに、ステータコイルに誘起電流（三相交流電流）を発生させ、発生した三相交流電流を直流電流に整流して出力する。
【００２６】
オルタネータ１０１の出力は、切換スイッチ１０４の入力端子１０４ａに入力されるようになっている。切換スイッチ１０４は、１つの入力端子１０４ａと２つの出力端子１０４ｂ，１０４ｃを具備し、入力端子１０４ａの接続先を２つの出力端子１０４ｂ，１０４ｃの何れか一方に切り換える回路である。
【００２７】
切換スイッチ１０４の２つの出力端子１０４ｂ，１０４ｃの一方（以下、「第１出力端子」と称する）１０４ｂは、高電圧バッテリ１０２と高電圧電気負荷１０５に接続されている。２つの出力端子１０４ｂ，１０４ｃの他方（以下、「第２出力端子」と称する）１０４ｃは、低電圧バッテリ１０３に接続されている。
【００２８】
高電圧バッテリ１０２は、高電圧（たとえば、４２Ｖ程度）の電気を充放電可能なバッテリであり、鉛蓄電池、ニッケル水素電池、あるいはリチウムイオン電池により構成されている。高電圧電気負荷１０５は、高電圧の電気エネルギにより作動する電気負荷である。このような電気負荷としては、デフォッガ、オイルヒータ、電動ウォータポンプ、モータアシストターボ、電気加熱式触媒、スタータモータなどを例示することができる。低電圧バッテリ１０３は、高電圧バッテリ１０２より低い電圧（たとえば、１４Ｖ程度）の電気を充放電可能なバッテリであり、鉛蓄電池、ニッケル水素電池、あるいはリチウムイオン電池により構成されている。
【００２９】
ここで図１に戻り、車両には、内燃機関１、トランスミッション２、および発電機構１００を電気的に制御するための電子制御ユニット（ＥＣＵ）２０が併設されている。なお、図１においては、ＥＣＵ２０は１つであるが、内燃機関１用のＥＣＵとトランスミッション２用のＥＣＵと発電機構１００用のＥＣＵとに分割されていてもよい。
【００３０】
ＥＣＵ２０には、アクセルポジションセンサ２１、シフトポジションセンサ２２、ブレーキストロークセンサ２３、クランクポジションセンサ２４、車速センサ２５、第１ＳＯＣセンサ１０２ａ、第２ＳＯＣセンサ１０３ａ、第１車輪速センサ６０、第２車輪速センサ７０等の各種センサの出力信号が入力されるようになっている。
【００３１】
アクセルポジションセンサ２１は、アクセルペダルの操作量（踏み込み量）に応じた電気信号を出力するセンサである。シフトポジションセンサ２２は、シフトレバーの操作位置に応じた電気信号を出力するセンサである。ブレーキストロークセンサ２３は、摩擦ブレーキ用の操作ペダル（ブレーキペダル）の操作量（踏み込み量）に応じた電気信号を出力するセンサである。クランクポジションセンサ２４は、内燃機関１の出力軸（クランクシャフト）の回転位置に応じた電気信号を出力するセンサである。車速センサ２５は、車両の走行速度に応じた電気信号を出力するセンサである。第１ＳＯＣセンサ１０２ａは、高電圧バッテリ１０２の充電状態に応じた電気信号を出力するセンサである。第２ＳＯＣセンサ１０３ａは、低電圧バッテリ１０３の充電状態に応じた電気信号を出力するセンサである。第１車輪速センサ６０は、駆動輪６の回転速度（角速度）に対応した電気信号を出力するセンサである。第２車輪速センサ７０は、従動輪７の回転速度（角速度）に対応した電気信号を出力するセンサである。
【００３２】
ＥＣＵ２０は、上記した各種センサの出力信号に基づいて、内燃機関１の運転状態、トランスミッション２の変速状態、発電機構１００の発電状態などを制御する。以下では、ＥＣＵ２０が発電機構１００を制御する方法について述べる。
【００３３】
ＥＣＵ２０は、レギュレータ１０１ａのオン／オフをデューティ制御することにより、オルタネータ１０１の発電電圧を変更する。詳細には、ＥＣＵ２０は、オルタネータ１０１の発電電圧を高める場合は、レギュレータ１０１ａのオン時間が長く（オフ時間が短く）なるようにデューティ比を決定する。一方、オルタネータ１０１の発電電圧を低める場合は、ＥＣＵ２０は、レギュレータ１０１ａのオン時間が短く（オフ時間が長く）なるようにデューティ比を決定する。さらに、ＥＣＵ２０は、オルタネータ１０１の実際の発電電圧をセンシングし、実際の発電電圧と目標発電電圧との差に応じてデューティ比のフィードバック制御も行う。
【００３４】
ＥＣＵ２０は、高電圧バッテリ１０２を充電するとき、あるいは高電圧電気負荷１０５へ電気を供給するときは、オルタネータ１０１の発電電圧を高電圧バッテリ１０２の充電に適した電圧（以下、「高電圧」と称する）と一致するようにレギュレータ１０１ａをデューティ制御するとともに、入力端子１０４ａと第１出力端子１０４ｂとが接続されるように切換スイッチ１０４を制御する。
【００３５】
一方、低電圧バッテリ１０３を充電するときは、ＥＣＵ２０は、オルタネータ１０１の発電電圧を低電圧バッテリ１０３の充電に適した電圧（以下、「低電圧」と称する）と一致するようにレギュレータ１０１ａをデューティ制御するとともに、入力端子１０４ａと第２出力端子１０４ｃとが接続されるように切換スイッチ１０４を制御する。
【００３６】
また、車両が減速走行状態にあるとき、たとえば、車速が零より大きく且つアクセルペダルの操作量が零であるときは、駆動輪６の運動エネルギがドライブシャフト５、デファレンシャルギア４、プロペラシャフト３、トランスミッション２、及び内燃機関１を介してオルタネータ１０１へ伝達される。つまり、オルタネータ１０１のロータが駆動輪６に連動して回転する。その際、オルタネータ１０１にフィールド電流が印加されれば、駆動輪６の運動エネルギを電気エネルギに変換（回生）することができる。
【００３７】
そこで、ＥＣＵ２０は、車両Ｍが減速走行状態にあるときにオルタネータ１０１にフィールド電流を印加させることにより、駆動輪６の運動エネルギを電気エネルギへ変換（回生）させる回生制御を実行する。
【００３８】
その際、オルタネータ１０１が発電可能な電力量は、オルタネータ１０１の回転数と発電電圧に応じて決まる。よって、オルタネータ１０１が高電圧で発電可能な電力量（以下、「高電圧発電量」と称する）とオルタネータ１０１が低電圧で発電可能な電力量（以下、「低電圧発電量」と称する）との何れか多い方が目標発電量（目標回生量）に設定されてもよい。
【００３９】
また、オルタネータ１０１が発電した電気エネルギは高電圧バッテリ１０２または低電圧バッテリ１０３へ充電する必要がある。よって、高電圧バッテリ１０２へ充電可能な電力量（以下、「高電圧充電量」と称する）と低電圧バッテリ１０３へ充電可能な電力量（以下、「低電圧充電量」と称する）との何れか多い方が目標発電量（目標回生量）に設定されてもよい。なお、高電圧充電量と低電圧充電量が少ない場合には、オルタネータ１０１により発電された電力を高電圧電気負荷１０５へ供給することを前提として目標発電量（目標回生量）が定められるようにしてもよい。
【００４０】
ところで、上記したような方法によりオルタネータ１０１の目標発電量（目標回生量）が決定されると、車両Ｍに作用する回生制動力が過大となる可能性がある。そのような場合は、運転者の予想以上に車両Ｍが減速する可能性がある。特に、ブレーキ操作を伴わない減速走行時（ブレーキストロークセンサ２３の出力信号が零となる減速走行時）に回生制動力が過大になると、車両Ｍおよび内燃機関１が停止する可能性がある。また、低μ路において回生制動力が過大になると、駆動輪６がスリップ状態に陥る可能性もある。
【００４１】
これに対し、車輪のスリップを事前に予測して回生制動力を減少（発電量を減少）させる方法が考えられる。しかしながら、上記した方法によると車輪のスリップを予測した時点から車輪が実際にスリップするまでの期間が長くなったり、予測に反して車輪のスリップが発生しなかったりする可能性がある。そのような場合は、運動エネルギの回生量が少なくなってしまう。
【００４２】
そこで、本実施例の回生制御では、ＥＣＵ２０は、ブレーキ操作を伴わない減速走行時において、駆動輪６が実際にスリップするまで回生制動力の減衰を遅延させるようにした。言い換えれば、ＥＣＵ２０は、ブレーキ操作を伴わない減速走行時において、駆動輪６のスリップを検出した時点でオルタネータ１０１の発電量を減少させるようにした。
【００４３】
このような回生制御によれば、運動エネルギの回生量を増加させることができる。また、駆動輪６がスリップした時点で回生制動力が減少されるため、駆動輪６をスリップ状態からグリップ状態へ復帰させることができる。
【００４４】
以下、本実施例の回生制御の実行手順について図３，４に沿って説明する。図３は、回生制御のメインルーチンを示すフローチャートである。図４は、回生制御のサブルーチンを示すフローチャートである。これらのルーチンは、予めＥＣＵ２０のＲＯＭに記憶されているルーチンであり、ＥＣＵ２０によって周期的に実行される。
【００４５】
先ず、図３のメインルーチンでは、ＥＣＵ２０は、Ｓ１０１においてアクセルポジションセンサ２１の出力信号（アクセル開度）、シフトポジションセンサ２２の出力信号（シフトポジション）、および車速センサ２５の出力信号（車速）を含む各種データを読み込む。
【００４６】
Ｓ１０２では、ＥＣＵ２０は、前記Ｓ１０１で読み込まれた各種のデータに基づいて車両Ｍが減速走行状態にあるか否かを判別する。具体的には、ＥＣＵ２０は、アクセルポジションセンサ２１の出力信号（アクセル開度）が零（全閉）、且つ、車速センサ２５の出力信号（車速）が零より大きく、且つ、ブレーキストロークセンサ２３の出力信号（ブレーキペダルの操作量）が零であるときに、車両Ｍが減速走行状態にあると判定する。
【００４７】
前記Ｓ１０２において否定判定された場合は、ＥＣＵ２０は、該メインルーチンの実行を終了する。一方、前記Ｓ１０２において肯定判定された場合には、ＥＣＵ２０は、Ｓ１０３へ進む。
【００４８】
Ｓ１０３では、ＥＣＵ２０は、目標回生量（オルタネータ１０１の目標発電量）を演算する。具体的には、ＥＣＵ２０は、オルタネータ１０１の回転数をパラメータとして、オルタネータ１０１が高電圧で発電可能な電力量（高電圧発電量）とオルタネータ１０１が低電圧で発電可能な電力量（低電圧発電量）とを演算する。ＥＣＵ２０は、第１ＳＯＣセンサ１０２ａの出力信号をパラメータとして高電圧バッテリ１０２へ充電可能な電力量（高電圧充電量）を演算するとともに、第２ＳＯＣセンサ１０３ａの出力信号をパラメータとして低電圧バッテリ１０３へ充電可能な電力量（低電圧充電量）を演算する。ＥＣＵ２０は、高電圧発電量または高電圧充電量の何れか少ない方と、低電圧発電量または低電圧充電量の何れか少ない方とを比較し、何れか多い方を目標発電量に定める。
【００４９】
Ｓ１０４では、ＥＣＵ２０は、前記Ｓ１０３で定められた目標発電量に従ってオルタネータ１０１を作動させることにより、駆動輪６の運動エネルギを電気エネルギに変換（回生）させる。詳細には、ＥＣＵ２０は、オルタネータ１０１の発電電圧が前記目標発電量に適合した電圧となるようにレギュレータ１０１ａをデューティ制御する。さらに、ＥＣＵ２０は、充電対象となるバッテリ１０２，１０３へ発電電力が供給されるように切換スイッチ１０４を制御する。
【００５０】
上記したように、ＥＣＵ２０が前記Ｓ１０２から前記Ｓ１０４の処理を実行することにより、本発明に係わる回生手段が実現される。
【００５１】
Ｓ１０５では、ＥＣＵ２０は、駆動輪６のスリップを検出する処理（スリップ検出処理）を実行する。その場合、ＥＣＵ２０は、図４のサブルーチンに従ってスリップ検出処理を実行する。
【００５２】
図４のサブルーチンでは、ＥＣＵ２０は、Ｓ２０１において、第１車輪速センサ６０の出力信号（駆動輪６の角速度）ωｄｒと第２車輪速センサ７０の出力信号（従動輪７の角速度）ωｕｄｒとを読み込む。
【００５３】
Ｓ２０２では、ＥＣＵ２０は、駆動輪６の角速度ωｄｒと従動輪７の角速度ωｕｄｒとの差Δω（＝ωｕｄｒ−ωｄｒ）を演算する。続いて、ＥＣＵ２０は、Ｓ２０３へ進み、前記Ｓ２０２で算出された差Δωが予め定められた判定値Ａ以上であるか否かを判別する。判定値Ａは、駆動輪６がスリップし始めるときの差Δωに相当する値であり、予め実験的に求められている。
【００５４】
前記Ｓ２０３において肯定判定された場合は、ＥＣＵ２０は、Ｓ２０４へ進み、駆動輪６がスリップしていると判定する。一方、前記Ｓ２０３において否定判定された場合は、ＥＣＵ２０は、Ｓ２０５へ進み、駆動輪６がスリップしていない（グリップしている）と判定する。
【００５５】
上記したように、ＥＣＵ２０が図４のサブルーチンを実行することにより、本発明に係わる検出手段が実現される。
【００５６】
ここで図３のメインルーチンに戻り、ＥＣＵ２０は、Ｓ１０６へ進む。Ｓ１０６では、ＥＣＵ２０は、前記スリップ検出処理において駆動輪６がスリップしていると判定されたか否かを判別する。前記Ｓ１０６において肯定判定された場合は、ＥＣＵ２０は、Ｓ１０７へ進み、運動エネルギの回生量（オルタネータ１０１の発電量）を減少させる。具体的には、ＥＣＵ２０は、オルタネータ１０１の発電電力が低下するようにフィールド電流のデューティ比を変更する。ＥＣＵ２０は、Ｓ１０７の処理を実行した後にＳ１０５以降の処理を再度実行する。
【００５７】
上記したように、ＥＣＵ２０が前記Ｓ１０６および前記Ｓ１０７の処理を実行することにより、本発明に係わる制御手段が実現される。
【００５８】
なお、前記Ｓ１０７における発電電力の減少量は、予め定められた固定値であってもよく、前記した差Δωが大きいときは小さいときより大きな値に設定される可変値であってもよい。発電電力の減少量が固定値に設定された場合は、駆動輪６がスリップ状態からグリップ状態へ復帰するまで徐々に発電量が減少されるため、駆動輪６のスリップを回避し得る範囲内で回生量を可及的に多くすることができる。また、発電電力の減少量が可変値に設定された場合は、駆動輪６を速やかにスリップ状態からグリップ状態へ復帰させることができる。
【００５９】
以上述べたように回生制御が実行されると、駆動輪６が実際にスリップした時点でオルタネータ１０１の発電量が減少されるため、駆動輪６のスリップを事前に予測してオルタネータ１０１の発電量を減少させる場合に比べ、運動エネルギの回生量を多くすることができる。
【００６０】
＜実施例２＞
次に、本発明に係わる車両の回生制御システムの第２の実施例について図５，６に基づいて説明する。ここでは、前述した第１の実施例と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略する。
【００６１】
前述した第１の実施例と本実施例との相違点は、スリップ検出処理の実行方法にある。前述した第１の実施例では、オルタネータ１０１と機械的に連動する車輪（駆動輪）の角速度と、オルタネータ１０１と機械的に連動しない車輪（従動輪）の角速度と、の差に基づいて駆動輪６のスリップを検出する例について述べた。これに対し、本実施例では、オルタネータ１０１の発電量が減少する速度に基づいて駆動輪６のスリップを検出する。
【００６２】
図５は、回生制御の実行時における駆動輪６の角速度とオルタネータ１０１の発電量（回生量）の経時変化を示すタイミングチャートである。図５中の実線は駆動輪６がスリップしたときの回生量および角速度を示し、図５中の破線は駆動輪６がスリップしていないときの回生量および角速度を示している。
【００６３】
駆動輪６がスリップすると、駆動輪６の角速度が急激に低下するため、それに伴ってオルタネータ１０１の発電量（回生量）も急激に低下する。そこで、本実施例の回生制御では、ＥＣＵ２０は、発電量を時間微分した値を判定値Ｂと比較することにより、駆動輪６がスリップしているか否かを判別するようにした。判定値Ｂは、駆動輪６がスリップし始めるときの発電量の時間微分値に相当する値であり、予め実験的に求めておくものとする。
【００６４】
以下、本実施例におけるスリップ検出処理の実行手順について図６に沿って説明する。図６は、前述したメインルーチン（図３を参照）のＳ１０５において実行されるサブルーチンを示すフローチャートである。なお、図６において、前述した第１の実施例のサブルーチン（図４を参照）と同等の処理には同一の符号が付されている。
【００６５】
図６のサブルーチンでは、ＥＣＵ２０は、Ｓ３０１においてオルタネータ１０１の発電量（回生量）を取得する。詳細には、ＥＣＵ２０は、発電量（回生量）の一定時間当たりの変化量を取得する。
【００６６】
Ｓ３０２では、ＥＣＵ２０は、前記Ｓ３０１で取得された発電量（回生量）の変化量の時間微分値ｄω／ｄｔを演算する。続いて、ＥＣＵ２０は、Ｓ３０３へ進み、前記Ｓ３０２で算出された時間微分値ｄω／ｄｔが判定値Ｂ以上であるか否かを判別する。
【００６７】
ＥＣＵ２０は、前記Ｓ３０３において肯定判定された場合はＳ２０４へ進み、前記Ｓ３０３において否定判定された場合はＳ２０５へ進む。
【００６８】
このようにＥＣＵ２０が図６のサブルーチンを実行することにより、車両Ｍが車輪速センサを搭載していない場合であっても、駆動輪６のスリップを検出することが可能となる。よって、前述した第１の実施例と同様の効果を得ることが可能となる。
【００６９】
＜実施例３＞
次に、本発明に係わる車両の回生制御システムの第３の実施例について図７，８に基づいて説明する。ここでは、前述した第１の実施例と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略する。
【００７０】
前述した第１の実施例と本実施例との相違点は、駆動輪６のスリップが検出された場合に加え、車両Ｍの減速度が過大となった場合においてもオルタネータ１０１の発電量（回生量）を減少させる点にある。
【００７１】
運転者によるブレーキ操作（ブレーキペダルの操作）を伴わない減速走行時において、回生制動力が過大になると、車速の低下量が運転者の予想以上に多くなる可能性がある。そのような場合は、運転者がブレーキ操作を行っていないにもかかわらず、車両Ｍが停止する可能性もある。車両Ｍが不用意に停止すると、それに伴って内燃機関１が停止（エンスト）する可能性もある。
【００７２】
そこで、本実施例の回生制御では、ＥＣＵ２０は、駆動輪６がスリップしていない場合であっても、車両Ｍの減速度が所定の上限値を超えるときは、オルタネータ１０１の発電量（回生量）を減少させるようにした。このような回生制御によれば、運転者の予想以上に車両Ｍが減速する事態を回避することができるため、車両Ｍのドライバビリティを高めることができる。
【００７３】
以下、本実施例における回生制御の実行手順について図７，８に沿って説明する。図７は、本実施例における回生制御のメインルーチンを示すフローチャートである。図８は、車両Ｍの減速度が過大であるか否かを判定（以下、「減速度判定処理」と称する）するためのサブルーチンを示すフローチャートである。なお、図７において、前述した第１の実施例（図３を参照）と同等の処理には同一の符号が付されている。
【００７４】
先ず、図７において、ＥＣＵ２０は、Ｓ１０６において否定判定された場合、すなわち駆動輪６がスリップ状態にないと判定された場合に、Ｓ４０１へ進む。Ｓ４０１では、ＥＣＵ２０は、減速度判定処理を実行する。その場合、ＥＣＵ２０は、図８のサブルーチンに従って減速度判定処理を実行する。
【００７５】
図８のサブルーチンでは、ＥＣＵ２０は、Ｓ５０１において、車速センサ２５の出力信号（車速）Ｖを読み込む。続いて、ＥＣＵ２０は、Ｓ５０２へ進み、車速Ｖを時間微分することにより、車両Ｍの減速度α（＝ｄＶ／ｄｔ）を演算する。
【００７６】
Ｓ５０３では、ＥＣＵ２０は、前記Ｓ５０２で算出された減速度αが上限値Ｃ以上であるか否かを判別する。上限値Ｃは、ブレーキ操作を伴わない減速走行時において運転者が許容し得ると考えられる最大の減速度に相当し、予め実験などを用いた適合作業によって定められている。なお、運転者が許容し得る最大の減速度は車速やシフトポジションによって変化するため、車速センサ２５の出力信号とシフトポジションセンサ２２の出力信号をパラメータとして上限値が変更されるようにしてもよい。その場合、車速とシフトポジションと上限値との関係を予めマップ化しておくようにしてもよい。
【００７７】
前記Ｓ５０３において肯定判定された場合は、ＥＣＵ２０は、Ｓ５０４へ進み、車両Ｍの減速度が過大であると判定する。一方、前記Ｓ５０３において否定判定された場合は、ＥＣＵ２０は、Ｓ５０５へ進み、車両Ｍの減速度が正常であると判定する。
【００７８】
ＥＣＵ２０は、図８のサブルーチンを実行し終えると、図７のメインルーチンへ戻り、Ｓ４０２の処理を実行する。Ｓ４０２では、ＥＣＵ２０は、前記した減速度判定処理において車両Ｍの減速度が過大であると判定されたか否かを判別する。Ｓ４０２において肯定判定された場合は、ＥＣＵ２０は、Ｓ１０７へ進み、オルタネータ１０１の発電量（回生量）を減少させる。
【００７９】
以上述べたようにＥＣＵ２０が図７，８に従って回生制御を実行すると、運転者のブレーキ操作を伴わない減速走行時において、車速Ｖの過剰な低下を抑制することができる。その結果、車両Ｍが運転者の予想に反して停止する事態、車両Ｍの不用意な停車によって内燃機関１が停止（エンスト）する事態を回避することできる。その結果、ブレーキ操作を伴わない減速走行時において、車両Ｍのドライバビリティを高めることができる。
【００８０】
なお、本実施例の回生制御は、前述した第２の実施例で述べたスリップ検出処理と組み合わされてもよいことは勿論である。
【符号の説明】
【００８１】
１     内燃機関
２     トランスミッション
３     プロペラシャフト
４     デファレンシャルギア
５     ドライブシャフト
６     駆動輪
７     従動輪
２０   ＥＣＵ
２１   アクセルポジションセンサ
２２   シフトポジションセンサ
２３   ブレーキストロークセンサ
２４   クランクポジションセンサ
２５   車速センサ
６０   第１車輪速センサ
７０   第２車輪速センサ
１００ 発電機構
１０１ オルタネータ
１０１ａ      レギュレータ
１０２ 高電圧バッテリ
１０２ａ      第１ＳＯＣセンサ
１０３ 低電圧バッテリ
１０３ａ      第２ＳＯＣセンサ
１０４ 切換スイッチ
１０４ａ      入力端子
１０４ｂ      第１出力端子
１０４ｃ      第２出力端子
１０５ 高電圧電気負荷
【図１】
2011108081.tif 000003
【図２】
2011108081.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2011108081.tif 000009
【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成23年12月26日(2011.12.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（削除）
【請求項２】
車両の車輪と機械的に連動可能な発電機と、
前記車両の減速走行時に前記発電機を作動させることにより、前記車輪の運動エネルギを電気エネルギに変換する回生手段と、
前記回生手段により前記発電機が作動されているときに、前記車輪のスリップを検出するものであって、前記発電機の発電量の減少度が予め定められた判定値を上回ったときに車輪がスリップしていると判定する検出手段と、
前記検出手段により前記車輪のスリップが検出されたときに、前記発電機の発電量を減少させる制御手段と、
を備えることを特徴とする車両の回生制御システム。
【国際調査報告】
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2011108081.tif 000012
2011108081.tif 000013
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