JP2000102110A - ハイブリッド車両の回生制御装置 - Google Patents

ハイブリッド車両の回生制御装置

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JP2000102110A JP10303148A JP30314898A JP2000102110A JP 2000102110 A JP2000102110 A JP 2000102110A JP 10303148 A JP10303148 A JP 10303148A JP 30314898 A JP30314898 A JP 30314898A JP 2000102110 A JP2000102110 A JP 2000102110A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジンおよび該エンジンの補助用のモータ
を動力源とするハイブリッド車両の減速時にモータを発
電機として作動させて、減速の程度に応じて決定された
回生量をもってモータ駆動用の蓄電装置の充電を行うハ
イブリッド車両の回生制御装置にあって、減速回生の機
会が多い降坂中にモータ駆動用の蓄積装置がフル充電状
態になって回生制動ができなくなるようなことを抑制す
る。 【構成】 ハイブリッド車両の回生制御装置において、
降坂時における路面の勾配の程度を求める手段と、その
求められた勾配の程度に応じてモータから蓄電装置への
回生量を補正する手段とをとるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジンおよびそのア
シスト用のモータを動力源とするハイブリッド車両に係
り、特にその減速時にモータから回生される電気エネル
ギによってその駆動用電源となる蓄電装置の充電を行わ
せるハイブリッド車両の回生制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、エンジンおよびそのアシスト用の
モータを動力源とするハイブリッド車両にあって、減速
時にモータを発電機として作動させて、減速の程度に応
じて決定された回生量をもってモータ駆動用電源として
のバッテリやキャパシタからなる蓄電装置の充電を行う
ようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、ハイブリッド車両の減速時にエンジンアシスト用
のモータの回生を行わせるに際して、減速の程度に応じ
て決定された回生量をもってモータ駆動用の蓄電装置の
充電を行うだけでは、減速回生の機会が多い降坂中にモ
ータ駆動用の蓄積装置がフル充電状態になってしまう機
会が多々あり、それがフル充電状態になってしまうと回
生制動ができなくなって減速のフィーリングが失われ
て、違和感を生じてしまうことである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、エンジンおよ
びそのアシスト用のモータを動力源とするハイブリッド
車両の減速時にモータを発電機として作動させて、減速
の程度に応じて決定された回生量をもってモータ駆動用
の蓄電装置の充電を行うハイブリッド車両の回生制御装
置にあって、減速回生の機会が多い降坂中にモータ駆動
用の蓄積装置がフル充電状態になって回生制動ができな
くなるようなことを抑制するべく、降坂時における路面
の勾配の程度を求めて、その求められた勾配の程度に応
じてモータから蓄電装置への回生量を補正する手段をと
るようにしている。
【０００５】また、本発明は、降坂時における路面の勾
配の程度に応じてハイブリッド車両における自動変速機
の変速比を設定する手段をとるようにして、降坂時に一
定した減速感が得られるようにしている。
【０００６】
【実施例】図１はハイブリッド車両のシステム構成を示
しており、エンジン１、エンジンアシスト用のモータ
２、自動変速機３、モータ駆動用のパワードライブユニ
ット４およびモータ駆動用電源としての蓄電装置５から
なる駆動系と、モータ２の駆動および回生の制御をパワ
ードライブユニット４を介して行うモータＥＣＵ６およ
びエンジン１の駆動制御を行うとともに、自動変速機３
の変速比を可変に制御し、また全体の集中制御を行うＥ
ＣＵ６とによって構成されている。図中、８は車両の駆
動輪を示している。
【０００７】ＥＣＵ７は、従来と同様に、車両の減速の
程度を求めて、予め減速度に応じた回生量が設定された
テーブルを用いて、そのときの減速度に応じたモータ２
から蓄電装置５への回生量を決定している。
【０００８】蓄電装置５は、最大電圧が１８０Ｖ程度の
バッテリまたはキャパシタからなっている。
【０００９】自動変速機３としては、無段式（ＣＶＴ）
または有段式（ＡＴ）によるものが用いられる。
【００１０】なお、ここでは、ＥＣＵ７によりダウンバ
ータ９を制御することによって、蓄電装置５の電圧を所
定に降圧して１２Ｖ電源用のバッテリ１０を充電するよ
うにしている。図中、１１は１２Ｖ電源用負荷である。
【００１１】図２は、手動による変速機３′（ＭＴ）お
よびクラッチ１２を用いたときのハイブリッド車両のシ
ステム構成を示している。したがって、この場合には、
図１における自動変速機３を用いた場合のように、ＥＣ
Ｕ７によって変速機３′の変速比を可変に制御するよう
なことはない。他は、図１の構成と同じである。
【００１２】このように構成されたものにあって、本発
明では、ＥＣＵ７の制御下において、降坂時の勾配度を
求めて、その求められた勾配度に応じて自動変速機３の
変速比を所定に設定するとともに、減速の程度に応じて
決定されたモータ２から蓄電装置５への回生量を、その
求められた勾配度に応じて補正するようにしている。
【００１３】図３は、そのときの制御フローを示してい
る。
【００１４】ここでは、降坂時の勾配度を、そのときの
車両の走行状態における車速、エンジン回転数、吸気負
圧、スロットル開度などの各種検出値を用いた所定の演
算処理によって算出したうえで（ステップＳ１）、その
算出された勾配度から車両が降坂状態にあるか否かの判
定を行っている（ステップＳ２）。そして、降坂状態で
あれば、自動変速機３がＣＶＴか否かの判定を行い（ス
テップＳ３）、降坂状態でなければ処理を終了する。
【００１５】そのとき、自動変速機３がＣＶＴであれ
ば、図４に示す勾配度に応じたＣＶＴギヤレシオの補正
係数テーブルを検索して、算出されている勾配度に応じ
たＣＶＴギヤレシオの補正係数を求めて、設定されてい
るＣＶＴギヤレシオが所定に低くなるように補正する
（ステップＳ４）。次いで、図５に示す勾配度に応じた
減速回生量の補正係数テーブルを検索して、算出されて
いる勾配度に応じた減速回生量の補正係数を求めて、そ
のときの減速の程度に応じて決定されている回生量が所
定に低くなるように補正する（ステップＳ５）。
【００１６】その場合、低レシオ化されることによって
生じた減速Ｇの増加分を相殺するように減速回生量を減
少させるようにする。
【００１７】また、自動変速機３がＣＶＴでなければ、
自動変速機３がＡＴであるか否かの判定を行う（ステッ
プＳ６）。そのとき、ＡＴであれば、図６に示す勾配度
に応じたＡＴギヤシフトダウンの補正テーブルを検索し
て、算出されている勾配度に応じたＡＴギヤシフトダウ
ンの補正値を求めて、設定されているＡＴギヤ位置が所
定にシフトダウンされるように補正する（ステップＳ
７）。次いで、図５に示す勾配度に応じた減速回生量の
補正係数テーブルを検索して、算出されている勾配度に
応じた減速回生量の補正係数を求めて、そのときの減速
の程度に応じて決定されている回生量が所定に低くなる
ように補正する（ステップＳ８）。
【００１８】その場合、低シフト化されることによって
生じた減速Ｇの増加分を相殺するように減速回生量を減
少させるようにする。
【００１９】自動変速機３がＡＴでないと判定された場
合には、手動による変速機３′（ＭＴ）であるとみなし
て、図７に示すＭＴギヤ位置に対する減速回生量の補正
係数テーブルを検索することによりＭＴギヤ位置に応じ
た補正係数を求めて、そのときの減速の程度に応じて決
定されている回生量が所定に低くなるように補正する
（ステップＳ９）。
【００２０】このように、本発明によれば、降坂時の勾
配度に応じて自動変速機３の変速比を低レシオ化または
低シフト化するとともに、減速の程度に応じて決定され
た回生量を所定に減少させることによって、減速Ｇの変
動を抑制しながら、蓄電装置５への時間当りの充電量が
減少して、降坂時にあってもフル充電状態になってしま
うようなことが抑制される。また、たとえ降坂時に蓄電
装置５がフル充電状態になって回生できなくなったとし
ても、もともと減速回生量を減少させているために減速
Ｇの変化があまりなく、減速のフィーリングが失われて
違和感を生ずることがない。
【００２１】手動による変速機３′（ＭＴ）の場合にあ
っても、降坂時の勾配度に応じて運転者が低速ギヤを選
択したときに、減速回生量を減少させることで同様の効
果が得られるようになる。
【００２２】また、図８に示すように、自動変速機３が
ＣＶＴの場合に、そのギヤレシオの補正と減速回生量の
補正とを減速Ｇが一定になるように協調制御することに
より、同じ減速Ｇを保ちながら、減速回生の制御をより
最適に行わせることができるようになる。
【００２３】図９は、勾配度算出処理のフローを示して
いる。
【００２４】勾配度算出処理の第１ステップ（Ｓ１）と
して、車速変動がＥＣＵ７の内部タイマで設定された一
定時間のあいだ予め設定された加速度上限値以下の小さ
い状態に維持されているかどうかをモニターする。
【００２５】図１０は、車速変動モニターの処理のフロ
ーを示している。ここでは、所定間隔（１Ｓｅｃ）でサ
ンプリングされる車速の現在値Ｖ（ｎ）と前回値Ｖ（ｎ
−１）との差を現在加速度ＤＶとして（ステップＳ１
１）、その現在加速度の大きさ｜ＤＶ｜が車速変動判定
加速度上限値ＤＶＳＴＢＬＭＴ以下であるか否かの判定
を行う（ステップＳ１２）。そのとき｜ＤＶ｜≦ＤＶＳ
ＴＢＬＭＴであれば、車速変動判定タイマｔｍＶＳＴＶ
の内容が０になったか否かをみて（ステップＳ１３）、
それが０になっていれば車速変動判定フラグＦ・ＶＳＴ
Ｂを１にしたうえで（ステップＳ１４）、処理を終了す
る。また、｜ＤＶ｜≦ＤＶＳＴＢＬＭＴでなければ、車
速変動判定タイマｔｍＶＳＴＶをセットしたうえで（ス
テップＳ１５）、車速変動判定フラグＦ・ＶＳＴＢを０
にしたうえで（ステップＳ１６）、処理を終了する。ま
た、ステップＳ２３の判定時に、車速変動判定タイマｔ
ｍＶＳＴＶの内容が０になっていなければ、車速変動判
定フラグＦ・ＶＳＴＢを０にしたうえで（ステップＳ１
６）、処理を終了する。
【００２６】勾配度算出処理の第２ステップ（Ｓ２）と
して、所定間隔（１００ｍＳ）でサンプリングされるス
ロットル開度の前回値と今回値との差からスロットル変
動量を算出する。
【００２７】勾配度算出処理の第３ステップ（Ｓ３）と
して、加速度に相当する勾配推定用車速変動を算出す
る。ここでは、予め設定された車速変動なまし係数を用
いた車速のなまし計算（平均化処理）をしたうえで、今
回の車速なまし計算値と前回の車速なまし計算値との差
を勾配推定用車速変動計算結果とする。
【００２８】勾配度算出処理の第４ステップ（Ｓ４）と
して、エンジンの回転数Ｎｅおよび吸気負圧ＰＢに応じ
た実エンジントルクを、予めＮｅ値とＰＢ値とにしたが
ってマップ設定されたテーブルを検索することによって
求める。
【００２９】勾配度算出処理の第５ステップ（Ｓ５）と
して、実エンジントルクとギヤ比から実駆動トルクを算
出する。
【００３０】図１１は、実駆動トルク算出の処理のフロ
ーを示している。ここでは、クラッチスイッチがオフ状
態にあるか否かをみたうえで（ステップＳ２１）、クラ
ッチスイッチがオフ状態にあれば、そのときのギヤ位置
が１速から５速までの何れに入っているかの判定を順次
行う（ステップＳ２２１〜Ｓ２２５）。そのとき、ギヤ
位置が１速であれば、１速でのオーバーオールギヤ比Ｉ
ＧＥＡＲ１を実駆動トルク算出用オーバーオールギヤ比
ＩＧＥＡＲとしたうえで（ステップＳ２３１）、そのオ
ーバーオールギヤ比ＩＧＥＡＲに実エンジントルクＴＥ
ＡＣＴと実モータトルクＴＭＯＴとの加算値を乗ずるこ
とによって実駆動トルクＴＤＳＡＣＴを算出する（ステ
ップＳ２４）。また、ギヤ位置が２速であれば、２速で
のオーバーオールギヤ比ＩＧＥＡＲ２を実駆動トルク算
出用オーバーオールギヤ比ＩＧＥＡＲとしたうえで（ス
テップＳ２３２）、そのオーバーオールギヤ比ＩＧＥＡ
Ｒに実エンジントルクＴＥＡＣＴと実モータトルクＴＭ
ＯＴとの加算値を乗ずることによって実駆動トルクＴＤ
ＳＡＣＴを算出する（ステップＳ２４）。以下、同様
に、ギヤ位置が３速、４速または５速であるときの実駆
動トルクを算出する。そして、最終的に、ステップＳ１
６において、ギヤ位置が１速から５速までの何れでもな
いでないことが判定されたときには、実駆動トルクを０
としたうえで（ステップＳ２５）、処理を終了する。ま
た、ステップＳ１１の判定時に、クラッチスイッチがオ
フ状態になければ、実駆動トルクを０としたうえで（ス
テップＳ２５）、処理を終了する。
【００３１】次いで、勾配度算出処理の第６ステップ
（Ｓ６）として、勾配度算出条件の判定を行う。
【００３２】図１２は、勾配度算出条件の判定の処理の
フローを示している。ここでは、クラッチスイッチがオ
フ状態になっているか否かをみたうえで（ステップＳ３
１）、それがオフ状態になっていれば、現在の車速Ｖが
勾配度算出車速下限値ＶＳＬＰ以上であるか否かの判定
を行う（ステップＳ３２）。そのときＶ≧ＶＳＬＰであ
れば、ブレーキスイッチがオフ状態にあるか否かをみた
うえで（ステップＳ３３）、それがオフ状態になってい
れば、前述の車速変動モニター結果で得られた車速変動
フラグＦ・ＶＳＴＢが１に立っているか否かの判定を行
う（ステップＳ３４）。そのときフラグが立っていれ
ば、スロットル変動量ＤＴＨが勾配度算出スロットル変
動量下限値ＤＴＨＳＬＰＬ以上であるか否かの判定を行
う（ステップＳ３５）。そのときＤＴＨ≧ＤＴＨＳＬＰ
Ｌであれば、次いでスロットル変動ＤＴＨが勾配度算出
スロットル変動量上限値ＤＴＨＳＬＰＨ以下であるか否
かの判定を行う（ステップＳ３６）。そのときＤＴＨ≦
ＤＴＨＳＬＰＨであれば、勾配度算出条件安定待ちタイ
マｔｍＳＬＰＣＯＮの内容が０であるか否かをみて（ス
テップＳ３７）、それが０であれば勾配度算出条件成立
フラグＦ・ＳＬＰＣＯＮを１にして（ステップＳ３
８）、処理を終了する。また、そのタイマ内容が０でな
ければ、勾配度算出条件成立フラグＦ・ＳＬＰＣＯＮを
０にして（ステップＳ４０）、処理を終了する。なお、
ステップＳ２１〜Ｓ２６の判定結果が何れもＮＯである
ときには、勾配度算出条件安定待ちタイマｔｍＳＬＰＣ
ＯＮをセットしたうえで（ステップＳ３９）、勾配度算
出条件成立フラグＦ・ＳＬＰＣＯＮを０にして（ステッ
プＳ４０）、処理を終了する。
【００３３】次いで、勾配度算出処理の第７ステップ
（Ｓ７）として、勾配抵抗算出を行う。ここでは、実駆
動トルクと走行抵抗との差から勾配を推定し、ロード負
荷補正を行う。
【００３４】図１３は、勾配抵抗算出の処理のフローを
示している。ここでは、予め設定された実駆動トルクな
まし係数ＣＴＤＳＡを用いた実駆動トルクＴＤＳＡＣＴ
のなまし計算を行って実駆動トルクなまし計算値ＴＤＳ
ＡＶＥを得たうえで（ステップＳ４１）、勾配度算出条
件成立フラグＦ・ＳＬＰＣＯＮが１に立っているか否の
判定を行う（ステップＳ４２）。そのフラグが立ってい
れば、走行抵抗テーブル検索用車速なまし値ＶＧＡＶＥ
ｍに対する走行抵抗ＴＲＬのテーブルの検索を行う（ス
テップＳ４３）。また、そのフラグが立っていなけれ
ば、処理を終了する。
【００３５】図１４は、そのテーブルに設定された走行
抵抗テーブル検索用車速なまし値ＶＧＡＶＥｍに対する
走行抵抗ＴＲＬの特性を示している。ここで、走行抵抗
は空気抵抗と転がり抵抗とを加算したものであるが、理
論式によらず実測値をテーブル化して車速に応じた値と
する。ただし、車速には現在車速なまし計算値を用い
る。
【００３６】次いで、勾配度算出用車速変動量ＤＶＧに
所定の加速抵抗算出用変数ＫＷＲＴを乗ずることによっ
て加速抵抗値ＴＤＶＧを求める（ステップＳ４４）。そ
の加速抵抗算出用変数ＫＷＲＴとしては、（車重Ｋｇ＋
回転部相当重量Ｋｇ）×タイヤ半径ｍ×ＤＶＧ単位換算
量ｍ／ｓによって一義的に求められるものである。そし
て、実駆動トルクなまし計算値ＴＤＳＡＶＥから走行抵
抗ＴＲＬおよび加速抵抗値ＴＤＶＧを減ずることによっ
て勾配抵抗値ＴＳＬＰを求める（ステップＳ４５）。
【００３７】最終的に、勾配度算出処理の第８ステップ
（Ｓ８）として、勾配抵抗値ＴＳＬＰから実勾配を算出
する。
【００３８】図１５は、勾配度算出の処理のフローを示
している。ここでは、勾配抵抗値ＴＳＬＰに所定の勾配
算出用変数ＫＷＴを乗ずることによって勾配ＳＩＮ値Ｓ
ＩＮＳＬＰを求める（ステップＳ５１）。勾配算出用変
数ＫＷＴとしては、車量×タイヤ半径の逆数によって一
義的に求められる。そして、予め設定された勾配ＳＩＮ
値ＳＩＮＳＬＰに対する勾配度ＳＬＰのテーブルを検索
して（ステップＳ５２）、勾配度ＳＬＰを決定する（ス
テップＳ５３）。
【００３９】図１６は、そのテーブル設定された勾配Ｓ
ＩＮ値ＳＩＮＳＬＰに対する勾配度ＳＬＰの特性を示し
ている。
【００４２】
【発明の効果】以上、本発明によるハイブリッド車両の
回生制御装置は、エンジンおよび該エンジンの補助用の
モータを動力源とするハイブリッド車両の減速時にモー
タを発電機として作動させて、減速の程度に応じて決定
された回生量をもってモータ駆動用の蓄電装置の充電を
行うに際して、降坂時における路面の勾配の程度を求め
て、その求められた勾配の程度に応じてモータから蓄電
装置への回生量を補正するようにしているので、減速回
生の機会が多い降坂中にモータ駆動用の蓄積装置がフル
充電状態になって回生制動ができなくなるようなことを
有効に抑制することができるようになる。
【００４３】また、本発明によれば、降坂時における路
面の勾配の程度に応じてハイブリッド車両における自動
変速機の変速比を設定するようにしているので、降坂時
に一定した減速感が得られるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るハイブリッド車両のシステム構成
例を示すブロック図である。
【図２】本発明に係るハイブリッド車両の他のシステム
構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明におけるハイブリッド車両の回生制御の
処理のフローを示す図である。
【図４】勾配度に応じたＣＶＴギヤレシオの補正係数テ
ーブルの特性図である。
【図５】勾配度に応じた減速回生量の補正係数テーブル
の特性図である。
【図６】勾配度に応じたＡＴギヤシフトダウンの補正テ
ーブルの特性図である。
【図７】ＭＴギヤ位置に対する減速回生量の補正係数テ
ーブルの特性図である。
【図８】勾配度に応じたＣＶＴギヤレシオの補正係数と
減速回生量の補正係数との関係を示す特性図である。
【図９】勾配度算出処理のフローを示す図である。
【図１０】車速変動モニターの処理のフローを示す図で
ある。
【図１１】実駆動トルク算出の処理のフローを示す図で
ある。
【図１２】勾配度算出条件の判定の処理のフローを示す
図である。
【図１３】勾配抵抗算出の処理のフローを示す図であ
る。
【図１４】テーブル設定された走行抵抗テーブル検索用
車速なまし値ＶＧＡＶＥｍに対する走行抵抗ＴＲＬの特
性を示す図である。
【図１５】勾配度算出の処理のフローを示す図である。
【図１６】テーブル設定された勾配ＳＩＮ値ＳＩＮＳＬ
Ｐに対する勾配度ＳＬＰの特性を示す図である。
【符号の説明】
１ エンジン ２ エンジンアシスト用モータ ３ 自動変速機 ３′ 手動による変速機 ４ パワードライブユニット ５ 蓄電装置 ６ モータＥＣＵ ７ ＥＣＵ ９ ダウンバータ １０ １２Ｖ電源用バッテリ １２ クラッチ
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 29/06 Ｆ０２Ｄ 29/06 Ｌ (72)発明者 若城 輝男 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 Ｆターム(参考） 3D041 AA33 AB01 AC15 AC16 AC18 AC20 AD00 AD01 AD02 AD04 AD05 AD18 AD31 AD41 AD47 AD51 AE02 AE31 AF09 3G093 AA05 AA06 AA16 BA14 CB07 DA01 DA03 DA06 DB00 DB05 DB10 DB11 DB15 DB18 DB19 EB00 EB03 EC01 FA02 FA07 FB02 5H115 PA01 PC06 PG04 PI11 PI16 PI29 PI30 PO02 PU23 PU25 QE06 QE10 QI04 QN03 RB08 SE04 SE08 TB01 TE02 TE03 TE05 TE06 TO07 TO30

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エンジンおよび該エンジンの補助用のモ
    ータを動力源とするハイブリッド車両の減速時にモータ
    を発電機として作動させて、減速の程度に応じて決定さ
    れた回生量をもってモータ駆動用の蓄電装置の充電を行
    うハイブリッド車両の回生制御装置において、降坂時に
    おける路面の勾配の程度を求める手段と、その求められ
    た勾配の程度に応じてモータから蓄電装置への回生量を
    補正する手段とをとるようにしたことを特徴とするハイ
    ブリッド車両の回生制御装置。
  2. 【請求項２】 降坂時にわり出された路面の勾配の程度
    に応じてハイブリッド車両における自動変速機の変速比
    を設定するようにしたことを特徴とする請求項１の記載
    によるハイブリッド車両の回生制御装置。
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