JP2005201297A - 回生制動制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 減速回生時における駆動用モータの騒音を抑制可能な回生制動制御装置を提供する。
【解決手段】 駆動システム１００は、回生制動制御装置２００を備える。回生制動制御装置２００は、変速機５０と、車速センサー９０と、ハイブリッドＥＣＵ１１０とからなる。変速機５０は、プラネタリギア４０のリングギア軸４１に設けられる。変速機５０は、駆動システム１００が搭載されたハイブリッド自動車の減速時、ハイブリッドＥＣＵ１１０からの変速信号ＣＨＳに応じて、減速比を減速比が相対的に小さいハイギアから減速比が相対的に大きいローギアに切換える。そして、変速機５０は、モータジェネレータＭＧ２の回転速度を減速し、モータジェネレータＭＧ２の出力トルクを大きくしてリングギア軸４１に出力する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、モータの回生制動を利用して制動を行なう自動車の回生制動制御装置に関し、特に、騒音を防止可能な回生制動制御装置に関するものである。

特許文献１は、電気自動車の回生制動制御装置を開示する。電気自動車は、駆動用誘導モータと、駆動用誘導モータの回転を減速して駆動輪に出力する減速機とを含む。そして、回生制動制御手段は、回転変動検出手段と、演算比較手段と、制動トルク制御手段とを含む。

回転変動検出手段は、減速機の出力軸における回転変動を検出する。演算比較手段は、回転変動検出手段が検出した回転変動を基準値と比較する。制動トルク制御手段は、回転変動が基準値よりも大きくなった場合、回生制動トルクを増加させる。

このように、回生制動制御手段は、減速機の出力軸における回転変動を検出し、その検出した回転変動が基準値よりも大きくなると制動トルクを増加させる。これによって、回生制動制御手段は、減速機のギアのがた打ちによる振動および騒音を防止する。
特開平３−２６１３０６号公報

しかし、特許文献１に開示された方法は、減速機のギアのがた打ちによる騒音を防止するものであるため、減速回生時に駆動輪を駆動するモータの騒音を抑制することは困難である。

そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、減速回生時における駆動用モータの騒音を抑制可能な回生制動制御装置を提供することである。

この発明による回生制動制御装置は、駆動輪と駆動輪を駆動する駆動用モータとを備える自動車に搭載される回生制動制御装置であって、変速機と、制御手段とを備える。変速機は、駆動輪と駆動用モータとの間で減速比を変える。制御手段は、駆動用モータの減速回生時に、減速比が高くなるように変速機を制御する。

好ましくは、制御手段は、減速回生時に、変速機におけるギアを減速比が相対的に小さいハイギアから減速比が相対的に大きいローギアに切換えるように変速機を制御する。

好ましくは、制御手段は、駆動用モータの騒音が基準値になる所定速度に自動車の速度が低下すると、減速比が高くなるように変速機を制御する。

好ましくは、回生制動制御装置は、自動車の速度を検出する車速センサーをさらに備える。そして、制御手段は、車速センサーからの速度が所定速度に低下すると、減速比が高くなるように変速機を制御する。

好ましくは、制御手段は、駆動用モータの騒音と自動車の速度との関係を示すマップを保持しており、マップを参照して車速センサーからの速度が所定速度に低下したことを検出すると、減速比が高くなるように変速機を制御する。

また、この発明によれば、回生制動制御装置は、駆動輪と駆動輪を駆動する駆動用モータとを備える自動車に搭載される回生制動制御装置であって、駆動回路と、制御手段とを備える。駆動回路は、駆動用モータを駆動する。制御手段は、駆動用モータの減速回生時において駆動用モータの騒音が基準値以上になる所定の期間、駆動用モータにおける回生量を抑制するように駆動回路を制御する回生量抑制制御を行なう。

好ましくは、回生制動制御装置は、駆動輪を制動する油圧ブレーキをさらに備える。そして、制御手段は、所定の期間、回生量の抑制による駆動輪の制動力の低下を補うように油圧ブレーキを制御する制動力補強制御をさらに行なう。

好ましくは、制御手段は、駆動用モータの騒音が基準値になる所定回転速度に駆動用モータの回転速度が低下すると、回生量抑制制御および制動力補強制御を行なう。

好ましくは、回生制動制御手段は、駆動用モータの回転速度を検出する回転速度センサーをさらに備える。そして、制御手段は、回転速度センサーからの回転速度が所定回転速度に低下すると、回生量抑制制御および制動力補強制御を行なう。

好ましくは、制御手段は、駆動用モータによる回生制動力および油圧ブレーキによるブレーキ制動力と駆動用モータの回転速度との関係を示すマップを保持しており、マップに従って回生量抑制制御および制動力補強制御を行なう。

さらに、この発明によれば、回生制動制御装置は、駆動輪と駆動輪を駆動する駆動用モータとを備える自動車に搭載される回生制動制御装置であって、変速機と、駆動回路と、第１および第２の制御手段とを備える。変速機は、駆動輪と駆動用モータとの間で減速比を変える。駆動回路は、駆動用モータを駆動する。第１の制御手段は、駆動用モータの減速回生時に、減速比が高くなるように変速機を制御する減速比制御を行なう。第２の制御手段は、駆動用モータの減速回生時において駆動用モータの騒音が基準値以上になる所定の期間、駆動用モータにおける回生量を抑制するように駆動回路を制御する回生量抑制制御を行なう。

好ましくは、回生制動制御手段は、駆動輪を制動する油圧ブレーキをさらに備える。そして、第２の制御手段は、所定の期間、回生量の抑制による駆動輪の制動力の低下を補うように油圧ブレーキを制御する制動力補強制御をさらに行なう。

この発明による回生制動制御装置においては、自動車の減速時、変速機における減速比が高くなるように制御される。そして、駆動用モータの騒音が基準値以上になる期間が短縮される。

したがって、この発明によれば、駆動用モータの騒音を抑制できる。

また、この発明による回生制動制御装置においては、自動車の減速時、駆動用モータの回生量が抑制される。

したがって、この発明によれば、駆動用モータの回生による騒音を抑制できる。

さらに、この発明による回生制動制御装置においては、自動車の減速時、変速機における減速比が高くなるように制御されるとともに、駆動用モータの回生量が抑制される。

したがって、この発明によれば、駆動用モータの騒音をさらに抑制できる。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明を繰返さない。

［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１による回生制動制御装置を備える駆動システムの概略ブロック図である。図１を参照して、駆動システム１００は、駆動輪１０と、動力伝達ギア２０と、動力取出ギア３０と、プラネタリギア４０と、変速機５０と、エンジン６０と、インバータ７０と、油圧ブレーキ８０と、車速センサー９０と、ハイブリッドＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１１０と、エンジンＥＣＵ１２０と、油圧コントローラ１３０と、ブレーキＥＣＵ１４０と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２とを備える。駆動システム１００は、ハイブリッド自動車に搭載される。

駆動輪１０は、シャフト１１と、タイヤ１２とからなる。タイヤ１２は、シャフト１１に取り付けられ、動力伝達ギア２０を介してシャフト１１に伝達される動力により回転する。動力伝達ギア２０は、駆動輪１０のシャフト１１に設けられる。動力取出ギア３０は、プラネタリギア４０と変速機５０との間でプラネタリギア４０のリングギア軸４１に設けられる。そして、動力取出ギア３０は、動力伝達ギア２０に連結される。

モータジェネレータＭＧ２は、プラネタリギア４０のリングギア軸４１に連結される。変速機５０は、動力取出ギア３０とモータジェネレータＭＧ２との間のリングギア軸４１に設けられる。

エンジン６０は、プラネタリギア４０のキャリア軸４２に連結される。モータジェネレータＭＧ１は、プラネタリギア４０のサンギア軸４３に連結される。これにより、モータジェネレータＭＧ１およびエンジン６０は、プラネタリギア４０を介して相互に連結される。油圧ブレーキ８０は、駆動輪１０のシャフト１１に設けられる。

駆動輪１０は、動力伝達ギア２０に伝達された動力により回転される。動力伝達ギア２０は、動力取出ギア３０から受けた動力を駆動輪１０に伝達する。

動力取出ギア３０は、エンジン６０からプラネタリギア４０を介してリングギア軸４１に出力された動力および／またはモータジェネレータＭＧ２から変速機５０を介してリングギア軸４１に出力された動力を取出し、その取出した動力を動力伝達ギア２０へ伝達する。

プラネタリギア４０は、モータジェネレータＭＧ１からサンギア軸４３に出力された動力をキャリア軸４２を介してエンジン６０に伝達し、エンジン６０からキャリア軸４２に出力された動力を分割してリングギア軸４１およびサンギア軸４３に出力する。

変速機５０は、モータジェネレータＭＧ２の回転速度を減速してモータジェネレータＭＧ２から出力された出力トルクを大きくし、その大きくした出力トルクをリングギア軸４１に出力する。また、変速機５０は、ハイブリッドＥＣＵ１１０から変速信号ＣＨＳを受けると、減速比が相対的に小さいハイギアから減速比が相対的に大きいローギアに切換え、モータジェネレータＭＧ２の回転速度を減速して大きい出力トルクをリングギア軸４１に出力する。すなわち、変速機５０は、変速信号ＣＨＳに応じて、減速比を高くして回転速度を減速する。

エンジン６０は、プラネタリギア４０を介してモータジェネレータＭＧ１から受けた動力によって起動され、エンジンＥＣＵ１２０からの制御に従って所定の動力を出力する。

モータジェネレータＭＧ１は、インバータ７０によって駆動され、所定のトルクをプラネタリギア４０のサンギア軸４３へ出力する。また、モータジェネレータＭＧ１は、プラネタリギア４０のサンギア軸４３に出力されたエンジン６０の動力によって交流電圧を発電し、その発電した交流電圧を３相電力線７１を介してインバータ７０へ供給する。さらに、モータジェネレータＭＧ１は、回転速度センサー１３を内蔵しており、回転速度センサー１３によって検出された回転速度信号ＲＳＤ１をハイブリッドＥＣＵ１１０へ出力する。

モータジェネレータＭＧ２は、インバータ７０によって駆動され、所定のトルクを変速機５０へ出力する。また、モータジェネレータＭＧ２は、駆動輪１０の動力によって交流電圧を発電し、その発電した交流電圧を３相電力線７２を介してインバータ７０へ供給する。さらに、モータジェネレータＭＧ２は、回転速度センサー１４を内蔵しており、回転速度センサー１４によって検出された回転速度信号ＲＳＤ２をハイブリッドＥＣＵ１１０へ出力する。

インバータ７０は、３相電力線７１によってモータジェネレータＭＧ１と接続され、３相電力線７２によってモータジェネレータＭＧ２と接続される。そして、インバータ７０は、ハイブリッドＥＣＵ１１０からの駆動信号ＤＲＶに従って、バッテリ（図示せず）からの直流電圧を交流電圧に変換し、その変換した交流電圧を３相電力線７１を介してモータジェネレータＭＧ１に供給してモータジェネレータＭＧ１を力行モードまたは回生モードで駆動する。

また、インバータ７０は、ハイブリッドＥＣＵ１１０からの駆動信号ＤＲＶに従って、バッテリ（図示せず）からの直流電圧を交流電圧に変換し、その変換した交流電圧を３相電力線７２を介してモータジェネレータＭＧ２に供給してモータジェネレータＭＧ２を力行モードまたは回生モードで駆動する。

油圧ブレーキ８０は、油圧コントローラ１３０からブレーキ油圧を受け、その受けたブレーキ油圧に応じて駆動輪１０に制動力を与える。これによって、駆動システム１００が搭載されたハイブリッド自動車は減速する。

車速センサー９０は、駆動輪１０の回転速度を検出し、その検出した回転速度を車速ＳＰＤに変換してハイブリッドＥＣＵ１１０へ出力する。ハイブリッドＥＣＵ１１０は、アクセルペダルポジションセンサー（図示せず）からのアクセルペダルポジション（アクセルペダルの踏込量）ＡＰ、ブレーキペダルポジションセンサー（図示せず）からのブレーキペダルポジション（ブレーキペダルの踏込量）ＢＰ、シフトポジションセンサー（図示せず）からのシフトポジションＳＰ、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に取り付けられた電流センサー（図示せず）からのモータ電流ＭＣＲＴ１，２、および回転速度センサー１３，１４からの回転速度信号ＲＳＤ１，２を受ける。そして、ハイブリッドＥＣＵ１１０は、これらの各信号に基づいて、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の３相コイルに流す電流を制御してモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するための駆動信号ＤＲＶを生成し、その生成した駆動信号ＤＲＶをインバータ７０へ出力する。

また、ハイブリッドＥＣＵ１１０は、ブレーキペダルポジションＢＰによってハイブリッド自動車の減速を検知すると、変速機５０における減速比が高くなるように変速機５０を制御するための変速信号ＣＨＳを生成して変速機５０へ出力する。

さらに、ハイブリッドＥＣＵ１１０は、ブレーキペダルポジションＢＰに基づいて、要求制動力を演算する。そして、ハイブリッドＥＣＵ１１０は、演算した要求制動力と、バッテリ（図示せず）のＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）と、回転速度信号ＲＳＤ２によって示されるモータジェネレータＭＧ２の回転速度とに基づいてモータジェネレータＭＧ２における回生量を演算し、その演算した回生量（＝回生による制動力）の要求制動力に対する配分をさらに演算する。

そうすると、ハイブリッドＥＣＵ１１０は、演算した配分を示す回生量信号ＲＥＧＶを生成してブレーキＥＣＵ１４０へ出力する。そして、ハイブリッドＥＣＵ１１０は、ブレーキＥＣＵ１４０から回生許可量信号ＲＥＧＡを受け、その受けた回生許可量信号ＲＥＧＡに基づいてモータジェネレータＭＧ２が回生可能な回生量を演算し、その演算した回生量をモータジェネレータＭＧ２が回生するようにインバータ７０を駆動するための駆動信号ＤＲＶ（回生指示信号）を生成してインバータ７０へ出力する。

さらに、ハイブリッドＥＣＵ１１０は、エンジン６０が出力すべき動力をエンジンＥＣＵ１２０に指示する。

エンジンＥＣＵ１２０は、ハイブリッドＥＣＵ１１０から指示された動力をエンジン６０が出力するようにエンジン６０を駆動する。より具体的には、エンジンＥＣＵ１２０は、燃料噴射量および回転数等を制御して所定の動力を出力するようにエンジン６０を駆動する。

油圧コントローラ１３０は、ブレーキＥＣＵ１４０からブレーキ制御信号ＢＣＴＬを受け、その受けたブレーキ制御信号ＢＣＴＬによって示される制動力を駆動輪１０に与えるためのブレーキ油圧を演算し、その演算したブレーキ油圧を油圧ブレーキ８０へ出力する。

ブレーキＥＣＵ１４０は、ハイブリッドＥＣＵ１１０から回生量信号ＲＥＧＶを受け、モータジェネレータＭＧ２に内蔵された回転速度センサー１４から回転速度信号ＲＳＤ２を受ける。そして、ブレーキＥＣＵ１４０は、その受けた回転速度信号ＲＳＤ２によって示されるモータジェネレータＭＧ２の回転速度に応じて、油圧ブレーキ８０による制動力の配分とモータジェネレータＭＧ２の回生による制動力の配分とを決定する。

図２は、制動力の配分とモータの回転速度との関係図である。図２において、横軸は、モータの回転速度を表し、縦軸は、制動力の配分を表す。図２を参照して、制動力の配分は、直線ＬＮ１に従ってモータジェネレータＭＧ２の回転速度ＲＳＤ２に応じて行なわれる。領域ＲＥ１は、油圧ブレーキ８０による制動力の配分を示し、領域ＲＥ２は、モータジェネレータＭＧ２の回生による制動力の配分を示す。

そして、ブレーキＥＣＵ１４０は、回転速度センサー１４からの回転速度信号ＲＳＤ２によって示されるモータジェネレータＭＧ２の回転速度に応じて、油圧ブレーク８０による制動力の配分とモータジェネレータＭＧ２の回生による制動力の配分とを直線ＬＮ１に従って決定する。

そうすると、ブレーキＥＣＵ１４０は、決定した回生による制動力の配分により、回生量信号ＲＥＧＶによって示される回生量の配分を調整し、その調整した回生量の配分を示す回生許可量信号ＲＥＧＡを生成してハイブリッドＥＣＵ１１０へ出力する。また、ブレーキＥＣＵ１４０は、決定した油圧ブレーキ８０による制動力の配分に従って油圧ブレーキ８０が駆動輪１０に与える制動力を演算し、その演算した制動力を示すブレーキ制御信号ＢＣＴＬを生成して油圧コントローラ１３０へ出力する。

なお、実施の形態１においては、変速機５０、車速センサー９０および変速機５０を制御するハイブリッドＥＣＵ１１０は、実施の形態１による「回生制動制御装置２００」を構成する。

図３は、モータの騒音とモータ回転速度との関係図である。図３において、横軸は、モータ回転速度であり、縦軸は、モータの騒音である。そして、このモータの騒音は、モータハウジングが有する固有振動数とモータの回生音周波数とが一致することにより発生する騒音である。図３を参照して、モータの騒音とモータ回転速度との間には、曲線ｋ１によって示される関係がある。すなわち、モータの騒音は、モータ回転速度の所定の範囲において最も大きくなる。

図４は、モータの騒音と車速との関係図である。図４において、横軸は、車速であり、縦軸は、モータの騒音である。図４を参照して、モータの騒音と車速との間には、曲線ｋ２，ｋ３によって示される関係がある。そして、曲線ｋ２は、変速機５０において設定される減速比が小さい場合（すなわち、ハイギアが選択される場合）のモータの騒音と車速との関係を示し、曲線ｋ３は、変速機５０において設定される減速比が大きい場合（すなわち、ローギアが選択される場合）のモータの騒音と車速との関係を示す。

減速比が大きい場合および減速比が小さい場合のいずれにおいても、車速の所定の範囲においてモータの騒音が基準値ＳＴＤ以上になる。したがって、モータの騒音と車速との関係は、モータの騒音とモータ回転速度との関係と相似である。これは、モータの回転速度は、車速に対して一次比例の関係を有するからである。

減速比が小さい場合、モータの騒音が基準値ＳＴＤ以上になる車速の範囲は、ｖ１〜ｖ２の範囲であり、その車速の間隔は、ＩＴＶ１である（曲線ｋ２参照）。また、減速比が大きい場合、モータの騒音が基準値ＳＴＤ以上になる車速の範囲は、ｖ３〜ｖ４の範囲であり、その車速の間隔は、ＩＴＶ２である（曲線ｋ３参照）。そして、間隔ＩＴＶ２は、ＩＴＶ１よりも狭い。すなわち、モータの騒音が基準値ＳＴＤ以上になる時間が短くなる。

そこで、この実施の形態１においては、ハイブリッド自動車の減速時、ハイブリッドＥＣＵ１１０は、変速信号ＣＨＳを生成して変速機５０へ出力し、モータジェネレータＭＧ２の減速回生時に、変速機５０における減速比を小さい状態（ハイギア）から大きい状態（ローギア）に切換えるように変速機５０を制御することにした。

その結果、モータの騒音が基準値ＳＴＤ以上になる時間を短くできる。すなわち、モータの騒音を抑制できる。また、モータハウジングの固有振動とモータ騒音との共振ピークを低くできる。

ハイブリッドＥＣＵ１１０は、ブレーキペダルポジションＢＰによってハイブリッド自動車の減速を検知すると、任意のタイミングで変速信号ＣＨＳを生成して変速機５０へ出力してもよく、ハイブリッド自動車の減速を検知した後、車速センサー９０からの車速が所定の車速ｖ１に低下したタイミングで変速信号ＣＨＳを生成して変速機５０へ出力してもよい。この場合、ハイブリッドＥＣＵ１１０は、モータの騒音と車速との関係を示すマップ（曲線ｋ２）を保持しており、マップを参照して、車速センサー９０からの車速が所定の車速ｖ１に低下したことを検知すると変速信号ＣＨＳを生成して変速機５０へ出力する。

これにより、モータの騒音は、車速が車速ｖ１に低下するまでは、曲線ｋ２に従って変化し、車速がｖ１以下では、曲線ｋ２に従って変化する。その結果、モータの騒音が基準値ＳＴＤ以上になる車速の間隔を間隔ＩＴＶ２まで狭くできる。

また、ハイブリッドＥＣＵ１１０は、ハイブリッド自動車の減速を検知した後、車速センサー９０からの車速が車速ｖ１に低下すると変速信号ＣＨＳを生成して変速機５０へ出力し、車速センサー９０からの車速が車速ｖ５まで低下すると変速信号ＣＨＳＵを生成して変速機５０へ出力するようにしてもよい。この変速信号ＣＨＳＵは、変速機５０におけるギアを減速比が相対的に大きいローギアから減速比が相対的に小さいハイギアに切換えるように変速機５０を制御するための信号である。

これにより、モータの騒音は、車速が車速ｖ１に低下するまでは、曲線ｋ２に従って変化し、車速がｖ１〜ｖ５の範囲では、曲線ｋ３に従って変化し、車速がｖ５以下では、曲線ｋ２に従って変化する。その結果、モータの騒音が基準値ＳＴＤ以上になる車速の間隔を間隔ＩＴＶ３（＜ＩＴＶ２）まで狭くできる。

上述したように、実施の形態１においては、モータジェネレータＭＧ２の減速回生時、回生制動制御装置２００によって減速比を小さい状態（ハイギア）から大きい状態（ローギア）に切換えることを特徴とする。すなわち、減速比が高くなるようにギアを切換えることを特徴とする。

再び、図１を参照して、駆動システム１００においては、エンジン６０は、エンジンＥＣＵ１２０からの制御に従って、プラネタリギア４０を介して受けたモータジェネレータＭＧ１の出力トルクによって起動される。そして、エンジン６０は、所定の動力をプラネタリギア４０、動力取出ギア３０および動力伝達ギア２０を介して駆動輪１０へ伝達する。これによって駆動システム１００を搭載したハイブリッド自動車は始動する。

その後、アクセルペダルポジションＡＰによってハイブリッド自動車の加速が検知されると、ハイブリッドＥＣＵ１１０は、モータジェネレータＭＧ２を駆動するようにインバータ７０を制御し、インバータ７０は、所定のトルクを出力するようにモータジェネレータＭＧ２を駆動する。そして、モータジェネレータＭＧ２は、所定のトルクを出力し、変速機５０は、モータジェネレータＭＧ２の回転速度を減速して所定のトルクを動力取出ギア３０および動力伝達ギア２０を介して駆動輪１０へ伝達する。これによって、駆動輪１０は、エンジン６０からの動力およびモータジェネレータＭＧ２からの動力によって駆動され、ハイブリッド自動車は加速される。

そして、ブレーキペダルポジションＢＰによってハイブリッド自動車の減速が検知されると、ハイブリッドＥＣＵ１１０は、変速信号ＣＨＳを生成して変速機５０へ出力する。変速機５０は、ハイブリッドＥＣＵ１１０からの変速信号ＣＨＳに応じて減速比が相対的に小さいハイギアから減速比が相対的に大きいローギアへ切換える。そして、駆動システム１００は、減速比を大きくした状態でモータジェネレータＭＧ２の回生によって駆動輪１０を制動する。これによって、駆動システム１００を搭載したハイブリッド自動車において、モータジェネレータＭＧ２の減速回生時にモータの騒音を抑制できる。

なお、ハイブリッドＥＣＵ１１０は、変速機５０における減速比が高くなるように変速機５０を制御する「制御手段」を構成する。

また、モータジェネレータＭＧ２は、駆動輪１０を駆動する「駆動用モータ」を構成する。

さらに、インバータ７０は、駆動用モータ（モータジェネレータＭＧ２）を駆動する「駆動回路」を構成する。

［実施の形態２］
図５は、実施の形態２による回生制動制御装置を備える駆動システムの概略ブロック図である。図５を参照して、実施の形態２による駆動システム１００Ａは、図１に示す駆動システム１００の変速機５０を変速機５０Ａに代え、ハイブリッドＥＣＵ１１０をハイブリッドＥＣＵ１１０Ａに代え、ブレーキＥＣＵ１４０をブレーキＥＣＵ１４０Ａに代えたたものであり、その他は、駆動システム１００と同じである。

変速機５０Ａは、ハイブリッドＥＣＵ１１０Ａから変速信号ＣＨＳＣを受け、その受けた変速信号ＣＨＳＣによって減速比を小さい状態（ハイギア）から大きい状態（ローギア）まで連続的に切換える。つまり、変速機５０Ａは、変速信号ＣＨＳＣによって、減速比を小さい状態（ハイギア）から大きい状態（ローギア）に一気に切換えるのではなく、減速比を小さい状態（ハイギア）から大きい状態（ローギア）まで徐々に連続的に切換える。

ハイブリッドＥＣＵ１１０Ａは、ブレーキペダルポジションＢＰによってハイブリッド自動車の減速を検知すると、変速信号ＣＨＳＣを生成して変速機５０Ａへ出力する。また、ハイブリッドＥＣＵ１１０Ａは、ブレーキＥＣＵ１４０Ａからの回生許可量信号ＲＥＧＡによってモータジェネレータＭＧ２が回生可能な回生量を演算し、その演算した回生量をモータジェネレータＭＧ２が回生するようにインバータ７０に指示する回生指示信号ＲＥＧを生成してインバータ７０へ出力する。ハイブリッドＥＣＵ１１０Ａは、その他、ハイブリッドＥＣＵ１１０と同じ機能を果たす。

ブレーキＥＣＵ１４０Ａは、モータジェネレータＭＧ２の減速回生時、モータジェネレータＭＧ２による騒音が低下するようにモータジェネレータＭＧ２による回生量の配分を決定し、その決定した回生量の配分を示す回生許可量信号ＲＥＧＡ２を生成してハイブリッドＥＣＵ１１０Ａへ出力する。

ブレーキＥＣＵ１４０Ａは、その他、ブレーキＥＣＵ１４０と同じ機能を果たす。

なお、実施の形態２においては、インバータ７０、油圧ブレーキ８０、ハイブリッドＥＣＵ１１０Ａ、油圧コントローラ１３０およびブレーキＥＣＵ１４０Ａは、実施の形態２による「回生制動制御装置２００Ａ」を構成する。

図６は、モータ回生音および制動力の配分とモータの回転速度との関係図である。図６において、横軸は、モータの回転速度を表し、縦軸は、モータ回生音および制動力の配分を表す。

図６を参照して、曲線ｋ４は、実施の形態１におけるように直線ＬＮ１に従って油圧ブレーキ８０による制動力の配分とモータジェネレータＭＧ２の回生による制動力の配分とを決定した場合におけるモータ回生音とモータの回転速度との関係を示す。また、曲線ｋ５は、曲線ｋ６に従って油圧ブレーキ８０による制動力の配分とモータジェネレータＭＧ２の回生による制動力の配分とを決定した場合におけるモータ回生音とモータの回転速度との関係を示す。さらに、領域ＲＥ３は、油圧ブレーキ８０による制動力の配分を示し、領域ＲＥ４は、モータジェネレータＭＧ２の回生による制動力の配分を示す。

モータの回転速度がＭＲＳ１〜ＭＲＳ２の範囲においては、モータの回生音が急激に大きくなるので、この回転速度の範囲においては、ブレーキＥＣＵ１４０Ａは、曲線ｋ６に従って、油圧ブレーキ８０による制動力の配分とモータジェネレータＭＧ２の回生による制動力の配分とを決定する。つまり、モータの回生音が大きい範囲（回転速度がＭＲＳ１〜ＭＲＳ２の範囲）においては、ブレーキＥＣＵ１４０Ａは、モータジェネレータＭＧ２による回生量の配分を減少させ、その回生量の減少に伴う制動力の低下を補うように油圧ブレーキ８０による制動力の配分を増加させる。

その結果、曲線ｋ５によって示されるように回転速度がＭＲＳ１〜ＭＲＳ２の範囲においてモータの回生音を大幅に減少できる。

そして、ブレーキＥＣＵ１４０Ａは、制動力の配分とモータの回転速度との関係を示すマップ（曲線ｋ６）を保持しており、回転速度センサー１４からの回転速度信号ＲＳＤ２によって示される回転速度に応じて、マップを参照して油圧ブレーキ８０による制動力の配分とモータジェネレータＭＧ２の回生による制動力の配分とを決定する。

なお、油圧ブレーキ８０による制動力の配分とモータジェネレータＭＧ２の回生による制動力の配分とを決定した後のブレーキＥＣＵ１４０Ａの動作は、上述したブレーキＥＣＵ１４０の動作と同じである。

このように、実施の形態２においては、モータジェネレータＭＧ２の回生量を減少させることによってモータの回生音（＝騒音）を抑制することを特徴とする。そして、モータジェネレータＭＧ２の回生量を減少させる場合、好ましくは、回生量の減少に伴う制動力の低下を補うように油圧ブレーキ８０による制動力の配分を増加させる。これにより、回生制動によって燃費を確保しながらモータの騒音を抑制できる。

なお、回転速度がＭＲＳ１〜ＭＲＳ２の範囲において、モータジェネレータＭＧ２による回生量の配分を減少させ、その回生量の減少に伴う制動力の低下を補うように油圧ブレーキ８０による制動力の配分を増加させるように制御することは、所定の期間（回転速度がＭＲＳ１〜ＭＲＳ２になる期間）、モータジェネレータＭＧ２による回生量の配分を減少させ、その回生量の減少に伴う制動力の低下を補うように油圧ブレーキ８０による制動力の配分を増加させるように制御することに相当する。

なお、ハイブリッドＥＣＵ１１０ＡおよびブレーキＥＣＵ１４０Ａは、駆動用モータ（モータジェネレータＭＧ２）における回生量を抑制するように駆動回路（インバータ７０）を制御する回生量抑制制御を行なう「制御手段」を構成する。

その他は、実施の形態１と同じである。

［実施の形態３］
図７は、実施の形態３による回生制動制御装置を備える駆動システムの概略ブロック図である。図７を参照して、実施の形態３による駆動システム１００Ｂは、図１に示す駆動システム１００のハイブリッドＥＣＵ１１０をハイブリッドＥＣＵ１１０Ｂに代え、ブレーキＥＣＵ１４０をブレーキＥＣＵ１４０Ａに代えたものであり、その他は、駆動システム１００と同じである。

ハイブリッドＥＣＵ１１０Ｂは、ハイブリッドＥＣＵ１１０の機能とハイブリッドＥＣＵ１１０Ａの機能とを兼ね備える。また、ブレーキＥＣＵ１４０Ａについては、実施の形態２において説明したとおりである。

したがって、駆動システム１００Ｂにおいては、モータジェネレータＭＧ２の減速回生時、実施の形態１において説明したとおり変速機５０の減速比を減速比が相対的に小さいハイギアから減速比が相対的に大きいローギアに切換えることによってモータジェネレータＭＧ２の回生による騒音が抑制されるとともに、実施の形態２において説明したとおりモータジェネレータＭＧ２の回生量を減少することによってモータジェネレータＭＧ２の回生による騒音が抑制される。

したがって、駆動システム１００Ｂにおいては、駆動システム１００，１００Ａに比べ、さらに、モータの騒音を抑制できる。

なお、実施の形態３においては、変速機５０、インバータ７０、油圧ブレーキ８０、車速センサー９０、ハイブリッドＥＣＵ１１０ＢおよびブレーキＥＣＵ１４０Ａは、実施の形態３による「回生制動制御装置２００Ｂ」を構成する。

また、ハイブリッドＥＣＵ１１０Ｂは、変速機５０における減速比が高くなるように変速機５０を制御する「第１の制御手段」を構成する。

さらに、ハイブリッドＥＣＵ１１０ＢおよびブレーキＥＣＵ１４０Ａは、駆動用モータ（モータジェネレータＭＧ２）における回生量を抑制するように駆動回路（インバータ７０）を制御する回生量抑制制御を行なう「第２の制御手段」を構成する。

その他は、実施の形態１，２と同じである。

なお、上記の実施の形態１から実施の形態３においては、駆動システム１００，１００Ａ，１００Ｂおよび回生制動制御装置２００，２００Ａ，２００Ｂは、ハイブリッド自動車に搭載されると説明したが、この発明においては、これに限らず、駆動システム１００，１００Ａ，１００Ｂおよび回生制動制御装置２００，２００Ａ，２００Ｂは、電気自動車に搭載されてもよい。この場合、モータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２は、電気自動車の駆動輪に連結される。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明は、減速回生時における駆動用モータの騒音を抑制可能な回生制動制御装置に適用される。

この発明の実施の形態１による回生制動制御装置を備える駆動システムの概略ブロック図である。 制動力の配分とモータの回転速度との関係図である。 モータの騒音とモータ回転速度との関係図である。 モータの騒音と車速との関係図である。 実施の形態２による回生制動制御装置を備える駆動システムの概略ブロック図である。 モータ回生音および制動力の配分とモータの回転速度との関係図である。 実施の形態３による回生制動制御装置を備える駆動システムの概略ブロック図である。

符号の説明

１０ 駆動輪、１１ シャフト、１２ タイヤ、１３，１４ 回転速度センサー、２０ 動力伝達ギア、３０ 動力取出ギア、４０ プラネタリギア、４１ リングギア軸、４２ キャリア軸、４３ サンギア軸、５０，５０Ａ 変速機、６０ エンジン、７０ インバータ、７１，７２ ３相電力線、８０ 油圧ブレーキ、９０ 車速センサー、１００，１００Ａ，１００Ｂ 駆動システム、１１０，１１０Ａ，１１０Ｂ ハイブリッドＥＣＵ、１２０ エンジンＥＣＵ、１３０ 油圧コントローラ、１４０，１４０Ａ ブレーキＥＣＵ、２００，２００Ａ，２００Ｂ 回生制動制御装置。

Claims (12)

1. 駆動輪と前記駆動輪を駆動する駆動用モータとを備える自動車に搭載される回生制動制御装置であって、
   前記駆動輪と前記駆動用モータとの間で減速比を変える変速機と、
   前記駆動用モータの減速回生時に、前記減速比が高くなるように前記変速機を制御する制御手段とを備える回生制動制御装置。
2. 前記制御手段は、前記減速回生時に、前記変速機におけるギアを前記減速比が相対的に小さいハイギアから前記減速比が相対的に大きいローギアに切換えるように前記変速機を制御する、請求項１に記載の回生制動制御装置。
3. 前記制御手段は、前記駆動用モータの騒音が基準値になる所定速度に前記自動車の速度が低下すると、前記減速比が高くなるように前記変速機を制御する、請求項１に記載の回生制動制御手段。
4. 前記自動車の速度を検出する車速センサーをさらに備え、
   前記制御手段は、前記車速センサーからの速度が前記所定速度に低下すると、前記減速比が高くなるように前記変速機を制御する、請求項３に記載の回生制動制御装置。
5. 前記制御手段は、前記駆動用モータの騒音と前記自動車の速度との関係を示すマップを保持しており、前記マップを参照して前記車速センサーからの速度が前記所定速度に低下したことを検出すると、前記減速比が高くなるように前記変速機を制御する、請求項４に記載の回生制動制御手段。
6. 駆動輪と前記駆動輪を駆動する駆動用モータとを備える自動車に搭載される回生制動制御装置であって、
   前記駆動用モータを駆動する駆動回路と、
   前記駆動用モータの減速回生時において前記駆動用モータの騒音が基準値以上になる所定の期間、前記駆動用モータにおける回生量を抑制するように前記駆動回路を制御する回生量抑制制御を行なう制御手段とを備える回生制動制御装置。
7. 前記駆動輪を制動する油圧ブレーキをさらに備え、
   前記制御手段は、前記所定の期間、前記回生量の抑制による前記駆動輪の制動力の低下を補うように前記油圧ブレーキを制御する制動力補強制御をさらに行なう、請求項６に記載の回生制動制御装置。
8. 前記制御手段は、前記駆動用モータの騒音が前記基準値になる所定回転速度に前記駆動用モータの回転速度が低下すると、前記回生量抑制制御および前記制動力補強制御を行なう、請求項７に記載の回生制動制御装置。
9. 前記駆動用モータの回転速度を検出する回転速度センサーをさらに備え、
   前記制御手段は、前記回転速度センサーからの回転速度が前記所定回転速度に低下すると、前記回生量抑制制御および前記制動力補強制御を行なう、請求項８に記載の回生制動制御装置。
10. 前記制御手段は、前記駆動用モータによる回生制動力および前記油圧ブレーキによるブレーキ制動力と前記駆動用モータの回転速度との関係を示すマップを保持しており、前記マップに従って前記回生量抑制制御および前記制動力補強制御を行なう、請求項８または請求項９に記載の回生制動制御装置。
11. 駆動輪と前記駆動輪を駆動する駆動用モータとを備える自動車に搭載される回生制動制御装置であって、
    前記駆動輪と前記駆動用モータとの間で減速比を変える変速機と、
    前記駆動用モータを駆動する駆動回路と、
    前記駆動用モータの減速回生時に、前記減速比が高くなるように前記変速機を制御する減速比制御を行なう第１の制御手段と、
    前記減速回生時において前記駆動用モータの騒音が基準値以上になる所定の期間、前記駆動用モータにおける回生量を抑制するように前記駆動回路を制御する回生量抑制制御を行なう第２の制御手段とを備える回生制動制御装置。
12. 前記駆動輪を制動する油圧ブレーキをさらに備え、
    前記第２の制御手段は、前記所定の期間、前記回生量の抑制による前記駆動輪の制動力の低下を補うように前記油圧ブレーキを制御する制動力補強制御をさらに行なう、請求項１１に記載の回生制動制御装置。

Images