(57)【要約】【課題】回生エネルギを消費するエネルギ消費手段に異常が発生したときにでも回生エネルギを回収することができる。【解決手段】車両１０では、制動時の回生エネルギを設定し、設定した回生エネルギとなるように走行用モータ３６で発生する回生エネルギを制御し、その回生エネルギうちバッテリ３２の所定容量で蓄積しきれない余剰エネルギを抵抗器４６に消費させるように抵抗器４６と走行用モータ３６に接続されたインバータ３４とを接続する。そして、抵抗器４６に異常が発生したときには、バッテリ３２のみで回生エネルギを蓄積できるように回生エネルギを減少させ、抵抗器４６で消費されていたエネルギを生じないように制御する。したがって、抵抗器４６に異常が発生したときにでも、バッテリ３２で回生エネルギを回収することができる。【選択図】        図１
2004222395.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両制動時に外力によって回転する車輪に接続された回転軸からの動力によって回生エネルギを発生する発電機と、
車両制動時の目標回生エネルギを設定する目標回生エネルギ設定手段と、
前記発電機で発生する回生エネルギが前記目標回生エネルギとなるように制御する回生エネルギ制御手段と、
前記発電機で発生した回生エネルギを蓄積可能なエネルギ蓄積手段と、
前記発電機で発生した回生エネルギを消費可能なエネルギ消費手段と、
前記発電機で発生した回生エネルギのうち前記エネルギ蓄積手段の所定容量で蓄積しきれない余剰エネルギを前記エネルギ消費手段が消費するように前記エネルギ消費手段と前記発電機とが接続されているときに、前記エネルギ消費手段に異常が発生したか否かを判定する異常判定手段と、
前記エネルギ消費手段に異常が発生したとき前記目標回生エネルギを前記エネルギ蓄積手段で前記所定容量を超えて受け入れ可能な値に更新する目標回生エネルギ更新手段と
を備えた車両の回生エネルギ制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両の回生エネルギ制御装置であって、
前記発電機で発生した回生エネルギによって充電されるコンデンサを備え、
前記エネルギ蓄積手段及び前記エネルギ消費手段には、前記発電機で発生した回生エネルギが前記コンデンサを介して供給される
車両の回生エネルギ制御装置。
【請求項３】
前記発電機は、交流発電機であり、
前記コンデンサは、前記発電機で発生した交流回生電力を直流電力に変換して前記エネルギ蓄積手段及び前記エネルギ消費手段に供給するインバータの構成部品である
請求項２記載の車両の回生エネルギ制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の車両の回生エネルギ制御装置であって、
前記回転軸を機械的に制動する機械的制動手段と、
前記目標回生エネルギ更新手段が前記目標回生エネルギを前記エネルギ蓄積手段で前記所定容量を超えて受け入れ可能な値に更新したときには前記更新によって減少した制動力を前記機械的制動手段で補うよう制御する制動制御手段と
を備えた車両の回生エネルギ制御装置。
【請求項５】
前記エネルギ消費手段は、前記回生エネルギを熱に変換して外部に放出する抵抗器である
請求項１〜４のいずれかに記載の車両の回生エネルギ制御装置。
【請求項６】
前記発電機は、車両走行時に前記回転軸に動力を加える電動発電機である
請求項１〜５のいずれかに記載の車両の回生エネルギ制御装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の車両のの回生エネルギ制御装置であって、
前記エネルギ消費手段の予め定めた少なくとも２点の電圧を検出する電圧検出手段を備え、
前記異常判定手段は、前記発電機で発生した回生エネルギのうち前記エネルギ蓄積手段の所定容量で蓄積しきれない余剰エネルギを前記エネルギ消費手段が消費する量に前記エネルギ消費手段と前記発電機とが接続されているときに、前記エネルギ消費手段の前記２点の電圧値が実質的に等しくなったとき前記エネルギ消費手段に異常が発生したと判定する
車両の回生エネルギ制御装置。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれかに記載の車両の回生エネルギ制御装置であって、
前記エネルギ消費手段に流れる電流を検出する電流検出手段を備え、
前記異常判定手段は、前記発電機で発生した回生エネルギのうち前記エネルギ蓄積手段の所定容量で蓄積しきれない余剰エネルギを前記エネルギ消費手段が消費するように前記エネルギ消費手段と前記発電機とが接続されているとき、前記エネルギ消費手段に流れる電流が実質的にゼロになったとき前記エネルギ消費手段に異常が発生したと判定する
車両の回生エネルギ制御装置。
【請求項９】
請求項１〜６のいずれかに記載の車両の回生エネルギ制御装置であって、
前記発電機で発生した回生エネルギのうち前記エネルギ蓄積手段に供給される蓄積用回生エネルギを検出するエネルギ検出手段を備え、
前記異常判定手段は、前記発電機で発生した回生エネルギのうち前記エネルギ蓄積手段の所定容量で蓄積しきれない余剰エネルギを前記エネルギ消費手段が消費するように前記エネルギ消費手段と前記発電機とが接続されているときに、前記目標回生エネルギと前記蓄積用回生エネルギとの間に実質的な差がなくなったとき前記エネルギ消費手段に異常が発生したと判定する
車両の回生エネルギ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の回生エネルギ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、電動機から駆動軸に入力される交流電力（回生エネルギ）を直流電力に変換するインバータと、このインバータの直流電力を蓄積するバッテリと、インバータの直流電力のうちバッテリで蓄積できない電力量を熱に変換して放出する抵抗器とを備えた車両が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この車両に搭載された制御装置は、抵抗器の温度が上昇したときには抵抗器に異常が発生したと判断してインバータの作動を停止させ、また、抵抗器を冷却するファンモータの端子電圧が低下したときにはファンモータの冷却能力が低下して抵抗器が高温化するおそれがあると判断してインバータの作動を停止させている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−３０６０６
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、抵抗器に異常が発生したときや抵抗器に異常発生のおそれがあるときにはインバータの作動を停止させるため、インバータは保護されるものの、バッテリが回生エネルギを蓄積可能な場合であっても回生エネルギを回収できないという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、回生エネルギを消費するエネルギ消費手段に異常が発生したときにでも回生エネルギを回収することができる車両の回生エネルギ制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
上述の目的の少なくとも一部を達成するため、本発明の第１は、車両制動時に外力によって回転する車輪に接続された回転軸からの動力によって回生エネルギを発生する発電機と、
車両制動時の目標回生エネルギを設定する目標回生エネルギ設定手段と、
前記発電機で発生する回生エネルギが前記目標回生エネルギとなるように制御する回生エネルギ制御手段と、
前記発電機で発生した回生エネルギを蓄積可能なエネルギ蓄積手段と、
前記発電機で発生した回生エネルギを消費可能なエネルギ消費手段と、
前記発電機で発生した回生エネルギのうち前記エネルギ蓄積手段の所定容量で蓄積しきれない余剰エネルギを前記エネルギ消費手段が消費するように前記エネルギ消費手段と前記発電機とが接続されているときに、前記エネルギ消費手段に異常が発生したか否かを判定する異常判定手段と、
前記エネルギ消費手段に異常が発生したとき前記目標回生エネルギを前記エネルギ蓄積手段で前記所定容量を超えて受け入れ可能な値に更新する目標回生エネルギ更新手段と
を備えたものである。
【０００７】
この車両の回生エネルギ制御装置では、車両制動時の目標回生エネルギを設定し、設定した目標回生エネルギとなるように発電機で発生する回生エネルギを制御し、その回生エネルギのうちエネルギ蓄積手段の所定容量で蓄積しきれない余剰エネルギをエネルギ消費手段に消費させるようにエネルギ消費手段と発電機とを接続する。そして、このようにエネルギ消費手段と発電機とが接続されているときに、エネルギ消費手段に異常が発生したときには、エネルギ蓄積手段で所定容量を超えて受け入れ可能な値に目標回生エネルギを更新し、エネルギ消費手段で消費されていた回生エネルギが生じないように制御する。したがって、エネルギ消費手段に異常が発生したときにでも、エネルギ蓄積手段で回生エネルギを回収することができる。
【０００８】
本発明の車両の回生エネルギ制御装置において、前記発電機で発生した回生エネルギによって充電されるコンデンサを備え、前記エネルギ蓄積手段及び前記エネルギ消費手段には、前記発電機で発生した回生エネルギが前記コンデンサを介して供給されてもよい。こうすれば、エネルギ消費手段に異常が発生したときに目標回生エネルギを更新せず回生を続けると、エネルギ蓄積手段の所定容量で蓄積しきれない余剰エネルギの行き場が無くなりコンデンサが過電圧になるおそれがあるが、ここでは、エネルギ消費手段に異常が発生したとき、エネルギ蓄積手段で所定容量を超えて受け入れ可能な値に目標回生エネルギを更新するため、コンデンサが過電圧になるのを防止することができる。
【０００９】
コンデンサを備えた本発明の車両の回生エネルギ制御装置において、前記発電機は、交流発電機であり、前記コンデンサは、前記発電機で発生した交流回生電力を直流電力に変換して前記エネルギ蓄積手段及び前記エネルギ消費手段に供給するインバータの構成部品であってもよい。こうすれば、エネルギ消費手段に異常が発生したときにインバータ内のコンデンサ過電圧を防止することができ、インバータの保護につながる。
【００１０】
本発明の車両の回生エネルギ制御装置において、前記回転軸を機械的に制動する機械的制動手段と、前記目標回生エネルギ更新手段が前記目標回生エネルギを前記エネルギ蓄積手段で前記所定容量を超えて受け入れ可能な値に更新したときには前記更新によって減少した制動力を前記機械的制動手段で補うよう制御する制動制御手段とを備えていてもよい。こうすれば、更新後の目標回生エネルギに応じた制動力は更新前の目標回生エネルギに応じた制動力よりも更新によって減少した回生エネルギに応じた制動力が減少するが、この減少分を機械的制動手段で補うことにより、エネルギ消費手段の異常に伴う制動力の低下を回避することができる。
【００１１】
本発明の車両の回生エネルギ制御装置において、前記エネルギ消費手段は、前記回生エネルギを熱に変換して外部に放出する抵抗器であってもよい。抵抗器は比較的安価なため、エネルギ消費手段として適している。
【００１２】
本発明の車両の回生エネルギ制御装置において、前記発電機は、車両走行時に前記回転軸に動力を加える電動発電機であってもよい。このように、発電機とモータとを兼用すれば、両者を別々に備える場合に比べてコンパクト化できるので好ましい。
【００１３】
本発明の車両の回生エネルギ制御装置において、前記エネルギ消費手段の予め定めた少なくとも２点の電圧を検出する電圧検出手段を備え、前記異常判定手段は、前記発電機で発生した回生エネルギのうち前記エネルギ蓄積手段の所定容量で蓄積しきれない余剰エネルギを前記エネルギ消費手段が消費する量に前記エネルギ消費手段と前記発電機とが接続されているときに、前記エネルギ消費手段の前記２点の電圧値が実質的に等しくなったとき前記エネルギ消費手段に異常が発生したと判定してもよい。こうすれば、エネルギ消費手段に電圧検出手段を設けることによりエネルギ消費手段の電圧を検出することができ、両者の電圧が等しければエネルギ消費手段に異常が発生したことを判断することができる。
【００１４】
本発明の車両の回生エネルギ制御装置において、前記エネルギ消費手段に流れる電流を検出する電流検出手段を備え、前記異常判定手段は、前記発電機で発生した回生エネルギのうち前記エネルギ蓄積手段の所定容量で蓄積しきれない余剰エネルギを前記エネルギ消費手段が消費するように前記エネルギ消費手段と前記発電機とが接続されているとき、前記エネルギ消費手段に流れる電流が実質的にゼロになったとき前記エネルギ消費手段に異常が発生したと判定してもよい。こうすれば、エネルギ消費手段に電流検出手段を設けることによりエネルギ消費手段の電流を検出することができ、検出した電流に基づいてエネルギ消費手段に異常が発生したと判断することができる。
【００１５】
本発明の車両の回生エネルギ制御装置において、前記発電機で発生した回生エネルギのうち前記エネルギ蓄積手段に供給される蓄積用回生エネルギを検出するエネルギ検出手段を備え、前記異常判定手段は、前記発電機で発生した回生エネルギのうち前記エネルギ蓄積手段の所定容量で蓄積しきれない余剰エネルギを前記エネルギ消費手段が消費するように前記エネルギ消費手段と前記発電機とが接続されているときに、前記目標回生エネルギと前記蓄積用回生エネルギとの間に実質的な差がなくなったとき前記エネルギ消費手段に異常が発生したと判定してもよい。こうすれば、目標回生エネルギは、蓄積用回生エネルギとエネルギ消費手段に供給される回生エネルギとの和により求まるため、エネルギ消費手段に異常が発生したか否かは、目標回生エネルギと蓄積用回生エネルギとの差を比較することにより実質的な差がなくなったときエネルギ消費手段に異常が発生したと判断することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本実施形態の車両の回生エネルギ制御装置の概略構成を表す説明図である。
【００１７】
車両１０は、図１に示すように、バッテリ３２からインバータ３４を介して供給された電力を用いて車輪１２ａ，１２ｂに連結された駆動軸３８に動力を伝達する走行用モータ３６と、スイッチ４２を介してバッテリ３２に並列に接続された抵抗器４６と、ブレーキペダル８５に接続されたマスターシリンダ８８から油圧調整装置９２を介して車輪１２ａ，１２ｂを制動する油圧ブレーキ９６ａ，９６ｂと、車両１０の全体をコントロールするコントローラ７０とを備える。
【００１８】
走行用モータ３６は、例えば、電動機として機能するとともに発電機として機能する周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ３４を介してバッテリ３２と電力のやりとりを行なう。そのモータ軸にはディファレンシャルギヤ１４を介して車輪１２ａ，１２ｂに接続された駆動軸３８が連結されている。したがって、走行用モータ３６から出力された動力はディファレンシャルギヤ１４を介して車輪１２ａ，１２ｂに伝達され、車両１０の推進力が得られる。
【００１９】
抵抗器４６は、コントローラ７０がスイッチ４２を制御することにより、車両１０の走行状態が走行用モータ３６を駆動制御しているときにはインバータ３４との接続を遮断され、一方、回生制御しているときにはコントローラ７０により算出されるバッテリ３２の残容量（ＳＯＣ）に基づいてインバータ３４と接続される。また、長い下り坂のように、回生時間が長くなる場合やベーパーロック現象が発生しやすい場合にはバッテリ３２と共に又はバッテリ３２の代わりに走行用モータ３６で発生した回生エネルギを消費することにより、エンジンブレーキの効果を発揮する。
【００２０】
インバータ３４は、スイッチング素子３４ａとコンデンサ３４ｂ等を内蔵しており、このスイッチング素子３４ａのＯＮ／ＯＦＦによりトルク調整（スイッチング制御）を行い、車両１０の走行状態が駆動制御しいるときにはバッテリ３２からの電力を走行用モータ３６に供給し、一方、回生制御しているときには走行用モータ３６で発生した回生エネルギをバッテリ３２や抵抗器４６に供給している。また、内蔵されたコンデンサ３４ｂは、スイッチング素子３４ａのＯＮ／ＯＦＦによる電圧の低下を防止したり、電圧が一定となるように保っている。
【００２１】
コントローラ７０は、車両１０の走行をコントロールするものとしてＣＰＵ７２を中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、処理プログラム等が記憶されたＲＯＭ７４と、一時的にデータを記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートとを備える。このコントローラ７０には、バッテリ３２とインバータ３４との間に直列に取り付けられた電流センサ５２からの電源電流Ｉｐとバッテリ３２の端子電圧を検出する電圧センサ５４からの電源電圧Ｖｐ、バッテリ３２に並列にスイッチ４２を介して接続された抵抗器４６に直列に取り付けられた電流センサ４４からの抵抗電流Ｉｒ、シフトレバー８１のポジションを検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジション、アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度ＡＰ、ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキ開度ＢＰ、マスターシリンダ８８に取り付けられた油圧センサ８７からのブレーキ油圧Ｐｂ、車両１０の走行速度を検出する車速センサ８９からの車速Ｖ、油圧調整装置９２への制御信号等が入力ポートを介して入力されている。また、コントローラ７０からは、スイッチ４２への遮断信号及び接続信号や、インバータ３４へのスイッチング信号、油圧回路に設けられた図示しないアクチュエータへの駆動信号等が出力ポートを介して出力されている。また、コントローラ７０は、バッテリ３２を管理するために電流センサ５２により検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ）を算出しＲＡＭ７６に記憶する。
【００２２】
また、図１に示すように、ブレーキペダル８５に接続されたマスターシリンダ８８から車輪１２ａ，１２ｂの油圧ブレーキ９６ａ，９６ｂに至る油圧回路９４には、その油圧を調節して油圧による制動力を調節する油圧調節装置９２が設けられている。なお、油圧ブレーキ９６ａ，９６ｂにより車輪１２ａ，１２ｂに作用する制動力は、コントローラ７０により、ブレーキペダル８５の踏み込み力（ブレーキ開度ＢＰ、ブレーキ油圧Ｐｂ等）と車両の走行状態に基づいて決定され、油圧ブレーキ９６ａ，９６ｂが発揮できるように油圧センサ８７から検出したブレーキ油圧Ｐｂに基づいて油圧調節装置９２に制御信号が送られる。
【００２３】
ＲＯＭ７４は、処理プログラムの他に、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度ＡＰとブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキ開度ＢＰと車速センサ８９からの車速Ｖと要求動力Ｐｏとの関係を求めたマップや、アクセル開度ＡＰとブレーキ開度ＢＰと車速Ｖとの関係から走行用モータ３６を駆動制御する走行状態か回生制御する走行状態かを判定するための動作点や、アクセル開度ＡＰとブレーキ開度ＢＰと車速Ｖと要求制動力Ｂｏとの関係を求めたマップや、要求制動力Ｂｏと車速Ｖとバッテリ３２の残容量（ＳＯＣ）との関係からバッテリ３２と抵抗器４６とによる回生ブレーキと油圧ブレーキ９６ａ，９６ｂによる機械ブレーキとの要求制動力Ｂｏの分配率を求めたマップなどを記憶している。
【００２４】
なお、車両１０の制動は、コントローラ７０が、回生ブレーキを優先的に用いるように制御し、回生ブレーキの限界値（例えば、車両１０の減速度に基づいて設定されている値等）を超えたときは機械ブレーキを用いるように制御している。また、車両が走行用モータ３６から回生エネルギを取り出せることができないような低速のときには、機械ブレーキのみを用いて制御している。
【００２５】
次に、本実施形態の車両１０の動作について説明する。図２は車両１０のメイン制御のフローチャートであり、この処理は数ｍｓｅｃごとに読み出され、繰り返し実行される。また、図３は回生ブレーキと機械ブレーキとの関係を表す説明図、図４はバッテリ３２の残容量（ＳＯＣ）を表す説明図である。
【００２６】
このメイン制御の処理が実行されると、コントローラ７０のＣＰＵ７２は、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度ＡＰとブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキ開度ＢＰと車速センサ８９からの車速Ｖとを読み込み（ステップＳ１００）、読み込んだアクセル開度ＡＰとブレーキ開度ＢＰと車速Ｖから駆動制御するか回生制御するか判定し（ステップＳ１１０）、回生制御する場合（例えば、ブレーキペダル８５が踏み込まれてブレーキ開度ＢＰが所定開度を超えたときや下り傾斜走行時のようにアクセルペダル開度ＡＰがゼロで車速Ｖが所定速度を超えたとき）は、読み込んだアクセル開度ＡＰとブレーキ開度ＢＰと車速Ｖとに基づいて要求制動力ＢｏをＲＯＭ７４のマップから導出し（ステップＳ１２０）、導出した要求制動力Ｂｏと車速Ｖとバッテリ３２の残容量（ＳＯＣ）とに基づいて回生ブレーキによる制動と油圧ブレーキによる制動との分配率をＲＯＭ７４のマップから導出して目標回生制動力と目標油圧制動力とを求める（ステップＳ１３０）。例えば、図３（ａ）には要求制動力Ｂｏを回生ブレーキ（＝１００％）のみで制動する場合であり、平坦な市街地を走行していてアクセルペダル８３を踏み込んでいない場合にあたる。図３（ａ）に示すように、通常、燃費等を考慮して優先的に回生ブレーキを用いて制動する。図３（ｂ）には要求制動力Ｂｏを回生ブレーキ（＝４０％）と機械ブレーキ（＝６０％）とを併せて制動する場合であり、長い下り坂をブレーキペダル８５を踏みながら走行しているような場合にあたる。図３（ｂ）に示すように、回生ブレーキの限界値を超えた場合には機械ブレーキ（油圧ブレーキ９６ａ，９６ｂ）を併せて制動する。
【００２７】
次に、ＲＡＭ７６から読み込んだバッテリ３２の残容量（ＳＯＣ）が閾値Ｓｒｅｆ１以上か否か判定する（ステップＳ１４０）。ここで、閾値Ｓｒｅｆ１は、車両１０の制動時に走行用モータ３６で発生した回生エネルギがバッテリ３２に供給されるのを制限する基準値（所定容量）として設定された残容量（ＳＯＣ）の値であり、バッテリ３２や走行用モータ３６の性能などにより設定される。ここでは、閾値Ｓｒｅｆ１はバッテリ３２の定格容量の６５％に設定されているものとする。ステップＳ１４０でバッテリ３２の残容量（ＳＯＣ）が閾値Ｓｒｅｆ１より小さいときには、スイッチ４２によりインバータ３４と抵抗器４６との接続を遮断し（ステップＳ２３０）、先に求めた目標回生制動力と目標油圧制動力とが得られるようインバータ３４のスイッチング制御と油圧調整装置９２の油圧制御とを行い（ステップＳ２１０）、このメイン制御の処理を終える。なお、インバータ３４のスイッチング制御は、目標回生制動力に基づいて走行用モータ３６のマイナスのトルク指令値を演算し、そのトルク指令値に基づいてインバータ３４のスイッチング制御を行う。このように、バッテリ３２の残容量（ＳＯＣ）が閾値Ｓｒｅｆ１より小さいとき（例えば、図４（ａ）の状態のとき）には、走行用モータ３６で発生した回生エネルギはバッテリ３２に蓄積される。
【００２８】
一方、ステップＳ１４０でバッテリ３２の残容量（ＳＯＣ）が閾値Ｓｒｅｆ１以上と判定したときには、回生エネルギを抵抗器４６で消費するために、スイッチ４２によりインバータ３４と抵抗器４６とを接続する（ステップＳ１５０）。続いて、電流センサ４４から検出した抵抗器４６に流れる電流Ｉｒが閾値Ｉｒｅｆより小さいか否かを判定する（ステップＳ１６０）。ここで、閾値Ｉｒｅｆは、抵抗器４６が断線したか否かを判定するための値であり、この値より小さいとき実質的に電流がゼロであるとみなすことができる値である。なお、この値は、ノイズ等の影響を考慮して設定されている。ステップＳ１６０で抵抗器４６に流れる電流Ｉｒが閾値Ｉｒｅｆ以上のときには、抵抗器４６が断線しておらず正常であるとみなして、先に求めた目標回生制動力と目標油圧制動力とが得られるようインバータ３４のスイッチング制御と油圧調整装置９２の油圧制御とを行い（ステップＳ２１０）、このメイン制御の処理を終える。このように、バッテリ３２の残容量（ＳＯＣ）が閾値Ｓｒｅｆ１以上のとき（例えば、図４（ｂ）の状態のとき）で抵抗器４６が正常なときには、走行用モータ３６で発生した回生エネルギのほとんどが抵抗器４６で熱に変換され消費され、一部がバッテリ３２に蓄積される。また、このときの要求制動力Ｂｏを回生ブレーキと機械ブレーキとで分配した一例を図３（ｂ）に示す。
【００２９】
一方、ステップＳ１６０で抵抗器４６に流れる電流Ｉｒが閾値Ｉｒｅｆより小さいと判定したときには、抵抗器４６が断線し異常が発生したとみなして、スイッチ４２によりインバータ３４と抵抗器４６との接続を遮断し（ステップＳ１７０）、バッテリ３２の残容量（ＳＯＣ）が閾値Ｓｒｅｆ２以上か否か判定する（ステップＳ１８０）。ここで、閾値Ｓｒｅｆ２は、車両１０の制動時に走行用モータ３６で発生した回生エネルギがバッテリ３２に供給されるのを制限する上限値（バッテリ３２が受け入れられる最大値）として設定された残容量（ＳＯＣ）の値であり、閾値Ｓｒｅｆ１と同様にバッテリ３２や走行用モータ３６の性能などにより設定される。ここでは、閾値Ｓｒｅｆ２はバッテリ３２の定格容量の７５％に設定されているものとする。ステップＳ１８０でバッテリ３２の残容量（ＳＯＣ）が閾値Ｓｒｅｆ２より小さいときには、ステップＳ１３０で求めた目標回生制動力を、バッテリ３２の残容量（ＳＯＣ）が閾値Ｓｒｅｆ２に達するまでに受け入れ可能な回生エネルギに基づいて予め定められた異常時の目標回生制動力に更新すると共に（ステップＳ１９０）、目標回生制動力を更新することによって減少した制動力を機械ブレーキ（油圧ブレーキ９６ａ，９６ｂ）で補えるようにステップＳ１３０で求めた目標油圧制動力を更新し（ステップＳ２００）、更新後の目標回生制動力と目標油圧制動力とが得られるようインバータ３４のスイッチング制御と油圧調整装置９２の油圧制御とを行い（ステップＳ２１０）、このメイン制御の処理を終える。このように、バッテリ３２の残容量（ＳＯＣ）が閾値Ｓｒｅｆ１以上のとき（例えば、図４（ｂ）の状態のとき）で抵抗器４６が異常なときには、走行用モータ３６で発生した回生エネルギは、抵抗器４６が正常なときに比べて小さな値に制限され、バッテリ３２の残容量（ＳＯＣ）が閾値Ｓｒｅｆ２に達するまでバッテリ３２に蓄積される。このため、行き場をなくした回生エネルギが発生することはなく、インバータ３４のコンデンサ３４ｂが過電圧になるおそれが解消される。また、このときの要求制動力Ｂｏを回生ブレーキと機械ブレーキとで分配した一例を図３（ｃ）に示す。この図３（ｃ）では、抵抗器４６が正常のときには図３（ｂ）のように回生ブレーキの分配率が４０％だったのに対して、抵抗器４６に異常が発生したため図３（ｃ）のように回生ブレーキの分配率が１０％となり、その分、機械ブレーキの分配率が６０％から９０％になった様子を表している。
【００３０】
一方、ステップＳ１８０でバッテリ３２の残容量（ＳＯＣ）が閾値Ｓｒｅｆ２以上のときには、抵抗器４６及びバッテリ３２の両方とも回生エネルギの行き場とならないため、目標回生制動力をゼロに更新する（ステップＳ２２０）。その後、目標回生制動力を更新することによって減少した制動力を機械ブレーキで補えるようにステップＳ１３０で求めた目標油圧制動力を更新する（ステップＳ２００）。続いて、更新後の目標回生制動力と目標油圧制動力とが得られるようインバータ制御と油圧制御を実行する（ステップＳ２１０）が、更新後の目標回生制動力がゼロのためインバータ３４のスイッチングは停止状態となり、目標油圧制動力が要求制動力Ｂｏとなるよう油圧調整装置９２の油圧制御を行い、このメイン制御の処理を終える。このときも、行き場をなくした回生エネルギが発生することはなく、インバータ３４のコンデンサ３４ｂが過電圧になるおそれが解消される。
【００３１】
一方、ステップＳ１１０で走行用モータ３６を駆動制御する走行状態であると判定したときは、スイッチ４２によりインバータ３４と抵抗器４６との接続を遮断し（ステップＳ２４０）、ステップＳ１００で読み込んだアクセル開度ＡＰと車速Ｖに基づいて要求電力Ｐｏを算出して走行用モータ３６を駆動するルーチンへ処理が移り（ステップＳ２５０）、その処理が終了後、このメイン制御の処理を終える。ここで、走行用モータ３６を駆動するルーチンは本発明の特徴ではないため、説明を省略する。
【００３２】
以上説明した本実施形態によれば、車両１０の制動時、目標回生制動力を設定し、設定した目標回生制動力が得られるよう走行用モータ３６のトルクをインバータ３４により制御するため、実質的には目標回生エネルギとなるよう走行用モータ３６で発生する回生エネルギを制御することになり、その回生エネルギのうちバッテリ３２の所定容量（閾値Ｓｒｅｆ１）で蓄積しきれない余剰エネルギを抵抗器４６に消費させるように抵抗器４６と走行用モータ３６とを接続する。そして、このように抵抗器４６と走行用モータ３６とが接続されているときに、抵抗器４６に異常が発生したときには、バッテリ３２で所定容量（閾値Ｓｒｅｆ１）を超えて受け入れ可能な値に目標回生制動力を更新し、抵抗器４６で消費されていた回生エネルギが生じないように制御する。したがって、抵抗器４６に異常が発生したときにでも、バッテリ３２で回生エネルギを回収することができる。
【００３３】
また、抵抗器４６に異常が発生したときに走行用モータ３６が発生する回生エネルギを減少させるため、インバータ３４に内蔵されているコンデンサが過電圧となるのを防止することができ、インバータ３４の保護につながる。
【００３４】
更に、抵抗器４６に異常が発生したときに走行用モータ３６が発生する回生エネルギを減少させるため、減少させた回生エネルギに応じた制動力が減少するが、この減少分の制動力を機械ブレーキ（油圧ブレーキ９６ａ，９６ｂ）で補うことにより、抵抗器４６の異常に伴う制動力の低下を回避することができる。
【００３５】
更にまた、走行用モータ３６で発生した回生エネルギを抵抗器４６により熱エネルギに変換させているが、抵抗器４６は比較的安価であり、放熱効率を上げるために放熱板等を設けることもでき、エネルギ消費手段として適している。
【００３６】
そして、抵抗器４６に直列に取り付けた電流センサ４４により抵抗器４６に流れる電流Ｉｒを直接検出するため、インバータ３４の内蔵されたコンデンサが過電圧となる前に抵抗器４６に異常が発生したか否かを判断することができる。
【００３７】
なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。
【００３８】
上述した実施形態ではスイッチ４２を接続した状態で抵抗器４６に直列に取り付けた電流センサ４４により抵抗器４６に流れる電流Ｉｒを直接検出し検出した電流Ｉｒに基づいて抵抗器４６に異常が発生したか否かの判定を行っていたが、スイッチ４２を接続した状態で抵抗器４６に予め定めた連続する３点の電圧を検出して２点目の電圧が１点目又は３点目の電圧に等しくなったとき抵抗器４６に異常が発生したと判定してもよい。図５は抵抗器の電圧の検出方法を表す説明図である。図５（ａ）は抵抗器４６の両端（地点Ａ，Ｃ）とその中間（地点Ｂ）に設けた電圧センサにより３点の電圧を検出する説明図である。例えば地点Ａが電源電圧Ｖｐ側、地点Ｃがグランド（ゼロボルト）側とすると、地点Ｂの電圧と地点Ａ又は地点Ｃの電圧とを比較することで抵抗器の故障（断線）を判断することができる。具体的には抵抗器４６が正常なときには地点Ａ，Ｂ，Ｃは異なる電圧となる。一方、抵抗器４６が異常なとき、例えば、ＡＢ間が断線したときには地点Ｂの電圧は地点Ｃの電圧（グランド）と等しくなり、ＢＣ間が断線したときには地点Ｂの電圧は地点Ａの電圧（Ｖｐ）と等しくなる。なお、図５（ｂ）は抵抗器４６の任意の２点（地点Ｄ，Ｅ）の電圧を検出する説明図であり、正常のときには地点ＤとＥの電圧が異なり、ＡＤ間又はＥＣ間で断線したときには地点Ｄと地点Ｅの電圧が等しくなる。
【００３９】
あるいは、スイッチ４２を接続した状態でバッテリ３２に取り付けた電流センサ５２からの電源電流Ｉｐと電圧センサ５４からの電源電圧Ｖｐとによりバッテリ３２に供給されている回生エネルギを算出し、バッテリ３２に供給されている算出した回生エネルギと設定した目標回生制動力となるようインバータ３４によってスイッチング制御して走行用モータ３６で発生した回生エネルギとの間に実質的な差がなくなったとき抵抗器４６に異常が発生したと判定してもよい。抵抗器４６に供給されている回生エネルギは、走行用モータ３６が発生する回生エネルギとバッテリ３２に供給されている回生エネルギとの差により求まるが、この差が実質的に存在すれば抵抗器４６は正常と判定することができ、この差が実質的になくなったとき抵抗器４６に異常が発生したと判定することができる。
【００４０】
また、上述した実施形態では走行用モータ３６に電力供給源としてバッテリ３２を用いているが、電気二重層コンデンサ（以下、キャパシタ）であってもよい。一般にキャパシタはバッテリ３２より充放電効率がよく、燃費向上に役立つ。
【００４１】
更に、上述した実施形態では走行用モータ３６で発生した回生エネルギを抵抗器４６に供給するようにスイッチ４２を１つ用いて行っていたが、スイッチ４２を複数個並列に接続してもよい。こうすれば、スイッチ４２が故障しても残りのスイッチを用いることで抵抗器４６に回生エネルギを供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の車両の回生エネルギ制御装置の概略構成を表す説明図。
【図２】メイン制御のフローチャート。
【図３】回生ブレーキと機械ブレーキとの関係を表す説明図。
【図４】バッテリ３２の残容量（ＳＯＣ）を表す説明図。
【図５】抵抗器の電圧を検出する方法を表す説明図。
【符号の説明】
１０…車両、１２ａ，１２ｂ…車輪、１４…ディファレンシャルギヤ、３２…バッテリ、３４…インバータ、３４ａ…スイッチング素子、３４ｂ…コンデンサ、３６…走行用モータ、３８…駆動軸、４２…スイッチ、４４…電流センサ、４６…抵抗器、５２…電流センサ、５４…電圧センサ、７０…コントローラ、７２…ＣＰＵ、７４…ＲＯＭ、７６…ＲＡＭ、８１…シフトレバー、８２…シフトポジションセンサ、８３…アクセルペダル、８４…アクセルペダルポジションセンサ、８５…ブレーキペダル、８６…ブレーキペダルポジションセンサ、８７…油圧センサ、８８…マスターシリンダ、８９…車速センサ、９２…油圧調整装置、９４…油圧回路、９６ａ，９６ｂ…油圧ブレーキ。
【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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