JP2006352954A - Regenerative braking system - Google Patents

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Inventor
Akihiro Ito
明弘 伊藤
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Nissan Motor Co Ltd
日産自動車株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a braking system which can perform more efficient regenerative braking.
SOLUTION: In the case of braking, an axle, which mainly performs regenerative braking, is coupled with another axle, and it performs regenerative braking, using the frictional force between a wheel installed on another axle and a road, in addition to the frictional force between a wheel installed on the axle mainly performing the regenerative braking and the road. Therefore, when performing the regenerative braking by only the wheel which mainly performs the regenerative braking, the regenerative torque exceeds the frictional force between the wheel and the road, which can prevent the wheel from tending to lock. Accordingly, it becomes possible to perform more efficient regenerative braking.
COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、車輪の回転を利用して発電を行うことにより、車両を制動する回生制動システムに関する。 The present invention, by performing power generation by use of the rotation of the wheel, to a regenerative braking system for braking the vehicle.

従来、車両の制動時に、車輪の回転を利用して発電を行い、運動エネルギーを減少させて制動を行う回生制動システムが知られている。 Conventionally, during braking of the vehicle, to generate electricity using the rotation of the wheel, the regenerative braking system for braking by decreasing the kinetic energy is known.
例えば、特許文献1には、車両制動時に、車軸に接続された発電機によって発電し、運動エネルギーを発電機の回転エネルギーに変換することにより制動する回生制動システムが開示されている。 For example, Patent Document 1, when the vehicle braking, and the power generation by the generator connected to the axle, the regenerative braking system for braking is disclosed by converting kinetic energy into rotational energy of the generator.

このような回生制動システムにおいては、発電機(回生モータ)の発電能力を超えない範囲で、車軸の回転を回生モータに伝え、回生エネルギーを発生させている。 In such regenerative braking system, without exceeding the power generation capacity of the generator (regenerative motor), convey the rotation of the axle in the regenerative motor, it is generating regenerative energy.
特開2004−222395号公報 JP 2004-222395 JP

しかしながら、車輪との摩擦が小さい路面(以下、適宜「低μ路」と言う。)においては、回生モータを回転させるトルクが車輪と路面との摩擦力を上回り、電力の回生を行う車輪がロック傾向になる場合がある。 However, friction is small road wheels (hereinafter, referred to as "low-μ road".) In, exceeds the frictional force between the torque wheel and the road surface to rotate the regenerative motor, lock the wheels to perform regenerative power there is a case to become a trend.
すると、回生モータの発電能力に余裕があるにもかかわらず、それ以上の回生制動トルクをかけられないため、回生ができなくなるという問題があった。 Then, in spite of there is a margin in the power generation capacity of the regenerative motor, because it is not applied any more of the regenerative braking torque, there is a problem that regeneration can not be.
本発明の課題は、より効率的な回生制動を行うことである。 An object of the present invention is to perform more efficient regenerative braking.

以上の課題を解決するため、本発明は、 To solve the above problems, the present invention is,
回生制動に用いられるモータと連動する車軸と他の車軸とを、非回生制動時には非連結状態とし、回生制動時には連結状態とし、回生制動の負荷を複数の車軸に分散させて回生制動を行うことを特徴としている。 The axle and the other axle in conjunction with the motor used in regenerative braking, it is during the non-regenerative braking and non-coupled state, at the time of regenerative braking and a coupling state, performs regenerative braking by dispersing the load of the regenerative braking in a plurality of axles It is characterized in.

本発明によれば、制動が行われる場合に、回生制動を主として行う車軸を他の車軸と連結し、回生制動を主として行う車軸に備えられた車輪と路面との摩擦に加え、他の車軸に備えられた車輪と路面との摩擦力を用いて回生制動を行う。 According to the present invention, when braking is carried out, mainly performed axle regenerative braking is connected to another axle, in addition to the friction between the wheel and the road surface provided mainly performed axle regenerative braking, the other axle It performs regenerative braking with a frictional force between a provided wheel and the road surface.
そのため、回生制動を主として行う車輪のみによって回生制動を行うこととした場合に、車輪と路面との摩擦力を回生トルクが上回り、車輪がロック傾向となることを防止できる。 Therefore, when it was decided to perform regenerative braking only by the wheels to perform regenerative braking primarily exceeds the frictional force between the wheel and the road surface is regenerative torque, it is possible to prevent the wheels is locking tendency.
したがって、より効率的な回生制動を行うことが可能となる。 Therefore, it is possible to perform more efficient regenerative braking.

以下、図を参照して本発明に係る回生制動システムの実施の形態を説明する。 Hereinafter, an embodiment of the regenerative braking system according to the present invention with reference to FIG.
図1は、本発明に係る回生制動システムを適用したハイブリッド自動車1の概略構成を示す図である。 Figure 1 is a diagram showing a schematic configuration of a hybrid vehicle 1 according to the regenerative braking system according to the present invention.
図1に示すハイブリッド自動車1は、油圧式や電磁式などのクラッチによって締結力可変に前軸と後軸とが締結される4輪駆動車であり、また、回生モータによる回生制動が可能なハイブリッドシステムを備えた自動車である。 Hybrid vehicle 1 shown in FIG. 1 is a four-wheel drive vehicle and the front axle and the rear axle are fastened to the fastening force variable by a clutch such as a hydraulic or an electromagnetic type, also capable of regenerative braking by the regenerative motor Hybrid is an automobile equipped with the system.

なお、図1においては、本発明の実施形態を説明するために必要な部分のみを示し、他の部分は図示を省略している。 Incidentally, in FIG. 1 shows only parts necessary for describing the embodiments of the present invention, the other portions are omitted.
図1において、ハイブリッド自動車1は、モータ10あるいはエンジン13によって発生された駆動力を変速装置11によって回転数変換させた後、フロントデフ12を介して主駆動軸である前軸に伝達する。 In Figure 1, the hybrid vehicle 1, after converted rotational speed by the transmission 11 a driving force generated by the motor 10 or the engine 13 is transmitted to the front axle is the primary drive shaft via a front differential 12.
また、ハイブリッド自動車1は、変速装置11を介して伝達される駆動力を、クラッチ14を介してリアデフ15に伝達可能であり、リアデフ15に伝達された駆動力は、さらに後軸に伝達される。 Further, the hybrid vehicle 1, the driving force transmitted through the transmission device 11 is capable of transmitting to the rear differential 15 through the clutch 14, the driving force transmitted to the rear differential gear 15 is transmitted to the rear axle further . ここで、クラッチ14は、油圧ユニット17が油圧を調整することにより、前軸と後軸の締結力を制御することが可能である。 Here, the clutch 14, by the hydraulic unit 17 to adjust the hydraulic pressure, it is possible to control the engagement force of the front axle and rear axle.

さらに、ハイブリッド自動車1は、マスタシリンダや油圧ブースタ、および、マスタシリンダの油圧を検出する圧力センサ、リザーバタンク等を含む、流体圧制動を行うための油圧回路系2と、左右の前輪18FL,18FRおよび後輪18RL,18RRそれぞれのホイールに備えられたホイールシリンダ3FL,3FR,3RL,3RRと、油圧による制動(流体圧制動)を制御する流体圧制動コントローラ4と、回生モータによる制動(回生制動)を制御する回生コントローラ5と、左右の前輪18FL,18FRおよび後輪18RL,18RRそれぞれの車輪速度を検出する車輪速センサ6FL,6FR,6RL,6RRとを備えている。 Further, hybrid vehicle 1 includes a master cylinder and a hydraulic booster, and a pressure sensor for detecting the hydraulic pressure of the master cylinder, includes a reservoir tank or the like, a hydraulic circuit system 2 for performing fluid pressure braking, the left and right front wheels 18FL, 18FR and the rear wheels 18RL, 18RR wheel cylinders 3FL provided in each wheel, 3FR, 3RL, and 3RR, a fluid pressure braking controller 4 for controlling the braking by hydraulic (fluid pressure brake), braking by regeneration motor (regenerative braking) a regeneration controller 5 for controlling the left and right front wheels 18FL, 18FR and the rear wheels 18RL, 18RR respective wheel speed sensors 6FL for detecting a wheel speed, a 6FR, 6RL, and 6RR.

また、図1において、ハイブリッド自動車1は、駆動時および回生時にモータ10を制御するモータコントローラ7と、モータコントローラ7からの指示に従ってモータ10に入出力する電流の交直流変換を行うインバータ8と、モータ10への駆動電力の供給および回生された電力の蓄電を行うバッテリ9と、モータ10による駆動時に駆動力を発生すると共に、回生制動時に回生電力を発生するモータ10と、車両の走行状態に応じて、前輪と後輪の駆動力を制御するトルク配分コントローラ16と、トルク配分コントローラ16が出力するトルク指令値に従って、クラッチ14の締結力(締結トルク)を制御する油圧ユニット17とを備えている。 Further, in FIG. 1, a hybrid vehicle 1 includes a motor controller 7 to control the motor 10 at the time of driving and during regeneration, an inverter 8 for performing AC to DC conversion of the current input to the motor 10 in accordance with instructions from the motor controller 7, a battery 9 for supplying and regenerated power energy storage of the drive power to the motor 10, thereby generating a driving force at the time of driving by the motor 10, the motor 10 generates regenerative electric power during regenerative braking, the traveling state of the vehicle Correspondingly, the torque distribution controller 16 for controlling the driving force between the front wheels and the rear wheels, according to the torque command value output from the torque distribution controller 16, and a hydraulic unit 17 for controlling engagement force of the clutch 14 (engaging torque) there.

これらのうち、油圧回路系2は、ブレーキペダルの踏み込み量に応じた制動圧(ペダル踏力)をマスタシリンダによって倍力し、ホイールシリンダ3FL,3FR,3RL,3RRそれぞれの流体制動圧を発生させる。 Of these, the hydraulic circuit system 2, the brake pressure according to the depression amount of the brake pedal (pedal effort) and boosted by the master cylinder, wheel cylinders 3FL, 3FR, 3RL, to generate 3RR respective fluid braking pressure. また、油圧回路系2は、流体制動圧コントローラ4によって流体制動圧の制御が行われた場合、その制御に応じて、ホイールシリンダ3FL,3FR,3RL,3RRそれぞれの流体制動圧を発生させる。 The hydraulic circuit system 2, when the control of the fluid braking pressure is performed by the fluid braking pressure controller 4, depending on the control, the wheel cylinder 3FL, 3FR, 3RL, to generate 3RR respective fluid braking pressure.

流体圧制動コントローラ4は、アンチスキッドが作動した場合や回生制動時等、油圧回路系2を介した流体圧制動に加えて流体制動圧を制御する必要が生じた場合に、ホイールシリンダ3FL,3FR,3RL,3RRそれぞれの流体制動圧を制御する。 Fluid pressure braking controller 4, or in case of regenerative braking anti-skid is actuated, etc., when necessary to control the fluid braking pressure is generated in addition to the fluid pressure braking via the hydraulic circuit system 2, the wheel cylinders 3FL, 3FR , 3RL, controls the 3RR respective fluid braking pressure. なお、流体圧制動コントローラ4は、回生制動時に回生制動コントローラ5から流体圧制動トルク指令値が入力されると、それに応じた流体制動圧を後輪のホイールシリンダ3RL,3RRに発生させる。 Incidentally, the fluid pressure brake controller 4 when the fluid pressure braking torque command value from the regenerative braking controller 5 during regenerative braking is input, the rear wheels of the wheel cylinders 3RL fluid braking pressure corresponding thereto, to generate the 3RR.

回生コントローラ5は、流体・回生制動配分決定部5aと、前後軸制動配分決定部5bとを備えている。 Regeneration controller 5 is provided with a fluid-regenerative braking allocation determination unit 5a, and a longitudinal axis braking allocation determination unit 5b.
流体・回生制動配分決定部5aは、制動が行われる際に、マスタシリンダに備えられた圧力センサの検出信号を読み込み、マスタシリンダの油圧(即ち運転者の制動要求量)を基に目標減速度を算出すると共に、目標減速度を実現するための目標制動力を算出する。 Fluid regenerative braking allocation determination unit 5a, when braking is performed, reads the detection signal of the pressure sensor provided in the master cylinder, the target deceleration based on the hydraulic pressure (i.e. braking amount required by the driver) of the master cylinder It calculates the calculates a target braking force for achieving the target deceleration. そして、流体・回生制動配分決定部5aは、前後軸制動配分決定部5bにおいて決定される目標回生制動力を参照して、目標制動力における流体圧制動力(摩擦による制動力)と回生制動力との配分を決定し、その流体圧制動力を実現するための流体圧制動トルク指令値を流体圧制動コントローラ4に出力すると共に、決定した回生制動力を実現するための回生制動トルク指令値をモータコントローラ7に出力する。 Then, the fluid-regenerative braking distribution determining unit 5a, and with reference to the target regenerative braking force determined in the anterior-posterior axis braking allocation determination unit 5b, (braking force by friction) Fluid pressure braking force at the target braking force and the regenerative braking force motor controller fluid pressure braking torque command value and outputs the fluid pressure braking controller 4, the regenerative braking torque command value for realizing the determined regenerative braking force was for the determining the allocation, realizing the fluid pressure force and outputs it to the 7.

前後軸制動配分決定部5bは、モータ10の回生能力限界を超えない範囲で目標とする回生制動力(目標回生制動力)を決定し、さらに、回生制動を主として行う車輪(以下、「回生輪」と言う。)である前輪がロックしない範囲で回生制動力を発生するように、前軸と後軸の回生制動力配分を決定する。 Longitudinal axis braking allocation determination unit 5b determines the regenerative braking force as a target in a range that does not exceed the regenerative capacity limit of the motor 10 (target regenerative braking force), further, the wheel to perform a regenerative braking predominantly (hereinafter, "regenerative wheel say ".) in which the front wheels so as to generate a regenerative braking force within a range that does not lock, to determine the regenerative braking force distribution of the front axle and the rear axle. 即ち、前後軸制動配分決定部5bは、モータ10の回生能力限界を超えず、かつ、前軸と後軸とを最大締結力で締結した場合の回生制動能力(最大回生制動能力)を超えない範囲で目標回生制動力を決定し、目標とする回生制動力のうち、予め定めた条件に従う一部の回生制動力を後軸に振り分け、振り分けられた回生制動力を後軸において発生するようなクラッチ14の締結力(回生制動用締結トルク)を算出する。 That is, the front and rear shaft brake allocation determination unit 5b does not exceed the regenerative capacity limit of the motor 10, and does not exceed the regenerative braking capacity (the maximum regenerative braking capacity) in the case of fastening the rear and front axle shaft at maximum engagement force determines a target regenerative braking force in a range, of the regenerative braking force to the target, such as distributed to the rear axle a portion of the regenerative braking force according to a predetermined condition occurs at the rear axle regenerative braking force distributed to calculate the fastening force of the clutch 14 (tightening torque for regenerative braking).

図2は、回生コントローラ5の制御動作を示すフローチャートである。 Figure 2 is a flowchart showing the control operation of the regeneration controller 5.
回生コントローラ5は、イグニションオン状態において、図2に示すフローチャートを繰り返し実行している。 Regeneration controller 5, the ignition-on state and repeatedly executes the flowchart shown in FIG.
図2において、処理が開始されると、回生コントローラ5は、クラッチ14の締結力トルクを読み込む(ステップS1)。 2, when the process is started, the regenerative controller 5 reads the engagement force torque of the clutch 14 (Step S1).
次に、回生コントローラ4は、油圧回路系2におけるマスタシリンダの油圧を読み込み(ステップS2)、さらに、モータコントローラ7からバッテリ9の充電状態を読み込む(ステップS3)。 Then, the regeneration controller 4 reads the hydraulic pressure of the master cylinder in the hydraulic circuit system 2 (step S2), and further, reads the state of charge of the battery 9 from the motor controller 7 (step S3).

続いて、回生コントローラ4は、車輪速センサ6FL,6FR,6RL,6RRの検出信号から算出される車速を読み込み(ステップS4)、バッテリ9の充電状態を参照して、回生制動の可能量を算出する(ステップS5)。 Subsequently, regeneration controller 4 calculates the wheel speed sensors 6FL, 6FR, 6RL, reads the vehicle speed calculated from the detection signal of 6RR (step S4), and with reference to the state of charge of the battery 9, the possible amount of regenerative braking (step S5).
そして、回生コントローラ4は、制動要求が行われているか否か、即ち、マスタシリンダの油圧がゼロより大となっているか否かの判定を行う(ステップS6)。 The regeneration controller 4 determines whether the braking request is being performed, i.e., the hydraulic pressure of the master cylinder and determines whether or not a greater than zero (step S6).

ステップS6において、制動要求が行われていない(マスタシリンダの油圧がゼロである)と判定した場合、回生コントローラ5は、ステップS1に戻り、制動要求が行われている(マスタシリンダの油圧がゼロより大である)と判定した場合、流体・回生制動配分決定部5aによって、マスタシリンダの油圧を基に目標減速度およびそれを実現するための目標制動力を算出する(ステップS7)。 In step S6, if the braking request is not performed (the master cylinder pressure is zero) was determined, regenerative controller 5 returns to step S1, the hydraulic pressure is zero (master cylinder braking request is being performed If it is determined that the larger a is), by the fluid-regenerative braking allocation determination unit 5a, it calculates a target braking force for the target deceleration based on the hydraulic pressure of the master cylinder and to implement it (step S7).

そして、回生コントローラ5は、ステップS5において算出した回生制動の可能量およびハイブリッド自動車1の運転状態を参照して、回生制動が可能であるか否かの判定を行う(ステップS8)。 The regeneration controller 5 refers to the possible amount and the operating state of the hybrid vehicle 1 of the regenerative braking calculated in step S5, it is determined whether it is possible to regenerative braking (step S8). なお、回生制動が可能であるか否かについては、例えば、低速の状態では一般に回生制動能力が低下することから、所定速度以下の状態では回生制動を行わないこととし、また、バッテリ9が満充電である場合には、回生電力を充電できないことから回生制動を行わないといった判定基準とすることができる。 Note that whether it is possible to regenerative braking, for example, since the general regenerative braking capacity is reduced in the low-speed state, and is not performed regenerative braking at a predetermined speed following state, also the battery 9 GaMitsuru If it is charged, it can be such criterion does not perform the regenerative braking because it can not be charged regenerative power.

ステップS8において、回生制動が可能でないと判定した場合、回生コントローラ5は、ステップS11の処理に移行し、一方、回生制動が可能であると判定した場合、流体・回生制動配分決定部5aおよび前後軸制動配分決定部5bによって、モータ10の回生能力限界を超えず、かつ、回生輪である前輪がロックしない範囲で回生制動力を発生するように、目標制動力を流体圧制動力(流体圧制動トルク)と回生制動力(回生制動トルク)に配分する(ステップS9)。 In step S8, if it is determined that it is not possible regenerative braking, the regenerative controller 5 proceeds to the processing in step S11, on the other hand, if it is determined that the possible regenerative braking, fluid-regenerative braking allocation determination unit 5a and the front-rear the axial braking allocation determination unit 5b, does not exceed the regenerative capacity limit of the motor 10, and regeneration as wheels and a front wheel to generate a regenerative braking force within a range that does not lock, a fluid pressure braking force (fluid pressure braking target braking force torque) to be allocated to the regenerative braking force (regenerative braking torque) (step S9). このとき、前後軸制動配分決定部5bは、前軸と後軸とを最大締結力で締結した場合の最大回生制動能力を超えない範囲で目標とする回生制動力を決定する。 At this time, the front and rear shaft brake allocation determination unit 5b determines before regenerative braking force as a target at the maximum does not exceed the regenerative braking capacity range in the case of fastening the shaft and the rear axle with the maximum engagement force.

そして、回生コントローラ5は、前後軸制動配分決定部5bによって、配分された回生制動力のうち、予め定めた条件に従って後軸に振り分けられる回生制動力を発生するためのクラッチ14の締結力(回生制動用締結トルク)を算出し、算出した締結力を示す回生制動用締結力指令値をトルク配分コントローラ16に出力する(ステップS10)。 The regeneration controller 5, the longitudinal axis braking allocation determination unit 5b, of the regenerative braking force delivered, engagement force of the clutch 14 for generating a regenerative braking force distributed to the rear axle in accordance with a predetermined condition (regeneration fastening torque) is calculated for braking, and outputs the calculated fastening force command value for regenerative braking showing the fastening force has a torque distribution controller 16 (step S10).
なお、ステップS10において、制動時に前後軸を最大締結力で締結する制御を行う場合(図3の締結力特性(a)に基づく制御を行う場合)には、締結力を100%(直結)とし、制動時に減速度に応じて締結力を徐々に緩める制御を行う場合(図3の締結力特性(b)に基づく制御を行う場合)には、予め定められた特性に従い、減速度に応じて所定の締結力とする。 Incidentally, in step S10, in the case of performing the control for engagement with the maximum fastening force to the axis back and forth at the time of braking (when performing the control based on the engagement force characteristics of FIG. 3 (a)), the fastening force is 100% (direct) , the case of performing the gradual loosening controls the engagement force according to deceleration during braking (when performing the control based on the engagement force characteristics of FIG. 3 (b)), in accordance with a predetermined characteristic, depending on the deceleration to a predetermined fastening force.

さらに、回生コントローラ5は、モータコントローラ7および流体圧制動コントローラ4に、流体圧制動トルク指令値および回生制動トルク指令値をそれぞれ出力する(ステップS11)。 Furthermore, the regenerative controller 5, the motor controller 7 and fluid pressure brake controller 4, outputs the fluid pressure braking torque command value and the regenerative braking torque command value, respectively (step S11).
ステップS11の後、回生コントローラ5は、ステップS1に移行し、図2に示す処理を繰り返す。 After step S11, the regeneration controller 5 proceeds to step S1, and repeats the process shown in FIG.
なお、回生コントローラ5は、車輪速センサ6FL,6FR,6RL,6RRの検出信号を基に、回生制動時に車輪18FL,18FR,18RL,18RRがロックし、スリップ状態となっているか否かを検出する。 Incidentally, the regenerative controller 5, the wheel speed sensors 6FL, 6FR, 6RL, based on the detection signal of the 6RR, the wheels 18FL during regenerative braking, 18FR, lock 18RL, 18RR detects whether a slip state .

図1に戻り、モータコントローラ7は、回生コントローラ5からの回生制動トルク指令値に基づいて、回生制動力を制御する。 Returning to Figure 1, the motor controller 7, based on the regenerative braking torque command value from the regenerative controller 5 controls the regenerative braking force. また、駆動時にはモータ10による駆動力制御を行なう。 Further, performs driving force control by the motor 10 during driving. また、モータコントローラ7は、バッテリ9の充電状態、温度等で決まる最大許容回生力値を算出して、その算出結果を回生コントローラ5に出力する。 The motor controller 7, the state of charge of the battery 9, and calculates the maximum allowable regenerative power value determined by the temperature, etc., and outputs the calculation result to the regeneration controller 5.

トルク配分コントローラ16は、エンジン13あるいはモータ10の運転状態、変速装置11の変速比およびスロットルバルブ(不図示)のスロットル開度に基づいて、ハイブリッド自動車1の前輪および後輪に与える駆動トルクの配分を決定する。 Torque distribution controller 16, the operating state of the engine 13 or the motor 10, based on the throttle opening degree of the speed change ratio and throttle valve of the transmission 11 (not shown), the distribution of the driving torque applied to the front and rear wheels of the hybrid vehicle 1 to determine. また、トルク配分コントローラ16は、回生コントローラ5から回生制動用締結力指令値が入力された場合、回生制動用締結力指令値に応じたトルク配分を決定する。 The torque distribution controller 16, if the engagement force command value for regenerative braking from the regeneration controller 5 is input, determines the torque distribution according to the regenerative braking engagement force command value.

そして、トルク配分コントローラ16は、決定したトルク配分を示すトルク指令値を油圧ユニット17に出力する。 The torque distribution controller 16 outputs a torque command value indicating the determined torque distribution to the hydraulic unit 17.
また、トルク配分コントローラ16には、クラッチ14の締結力を検出するトルクセンサの検出信号が入力され、この検出信号から算出した締結力トルクは、回生コントローラ5に出力される。 Further, the torque distribution controller 16, the detection signal of the torque sensor for detecting the engagement force of the clutch 14 is input, the fastening force torque calculated from this detection signal is output to the regenerative controller 5.
油圧ユニット17は、トルク配分コントローラ16によって入力されるトルク指令値を油圧に換算し、クラッチ14のクラッチ締結力がトルク指令値に対応するトルクとなるように、換算した油圧をクラッチ14に印加する。 Hydraulic unit 17, converts the torque command value input by the torque distribution controller 16 to the hydraulic, as the clutch engagement force of the clutch 14 is torque corresponding to the torque command value, and applies the converted the hydraulic pressure to the clutch 14 .

次に、動作を説明する。 Next, the operation will be described.
本実施の形態に係るハイブリッド自動車1は、制動が行われる場合に、モータ10の回生能力限界を超えず、かつ、前軸と後軸とを最大締結力で締結した場合の回生制動能力(最大回生制動能力)を超えない範囲で目標回生制動力を決定する。 Hybrid vehicle 1 according to this embodiment, when the braking is performed, it does not exceed the regenerative capacity limit of the motor 10, and the regenerative braking capacity (the maximum in the case of fastening the rear and front axle shaft at maximum engagement force to determine the target regenerative braking force within a range that does not exceed the regenerative braking capability). さらに、目標とする回生制動力のうち、予め定めた条件に従う一部の回生制動力を後軸に振り分け、振り分けられた回生制動力を後軸において発生するようなクラッチ14の締結力で、回生制動を主として行う車軸である前軸を後軸と締結し、前輪と路面との摩擦力に加え、後輪と路面との摩擦力を用いて回生制動を行う。 Furthermore, among the regenerative braking force to the target, distributing the rear axle a portion of the regenerative braking force according to a predetermined condition, in engagement force of the clutch 14, as occurs in the rear axle regenerative braking force distributed, regenerative the axial front is axle to perform braking predominantly concluded with the rear axle, in addition to the frictional force between the front wheels and the road surface, performing a regenerative braking with friction between the rear wheels and the road surface.

そのため、前輪のみによって回生制動を行うこととした場合に、低μ路等において前輪と路面との摩擦力を回生トルクが上回り、前輪がロック傾向となることを防止できる。 Therefore, when it was decided to perform regenerative braking only by the front wheels, the friction force between the front wheels and the road surface in the low μ road or the like exceeds the regenerative torque, it is possible to prevent the front wheels is locking tendency.
したがって、回生電力をより多く発生させることができ、より効率的な回生制動を行うことが可能となる。 Therefore, it is possible to more generate regenerative electric power, it is possible to perform more efficient regenerative braking.
また、このときのクラッチ14の締結力は、図3の締結力特性(a)に示すように、制動中は常時最大締結力で締結した状態(締結力100%)とすることが可能である。 Further, the fastening force of the clutch 14 at this time, as shown in fastening force characteristics of FIG. 3 (a), during braking may be a state of being fastened by the maximum fastening force at all times (fastening force 100%) . これにより、図4に示すように、前軸と後軸とに回生制動の負荷を分散できる。 Thus, as shown in FIG. 4, it can distribute the load of the regenerative braking to the rear and front axle shaft. 即ち、後輪の摩擦制動力に相当する制動量を回生制動に振り替えることができる。 That is, it is possible to transfer the braking amount corresponding to the friction braking force of the rear wheel regenerative braking. そのため、低μ路における回生電力を増加させることが可能となる。 Therefore, it becomes possible to increase the regenerative power in the low μ road.

また、図3の締結力特性(b)に示すように、減速度に応じて締結力を徐々に緩めることも可能である。 Further, as shown in fastening force characteristics of FIG. 3 (b), it is also possible to loosen gradually fastening force according to deceleration. これにより、図5に示すように、理想前後制動力配分における後軸の制動力を超えないように、回生制動力を前後軸へ配分することができる。 Thus, as shown in FIG. 5, so as not to exceed the braking force of the rear axle in an ideal front-rear braking force distribution, the regenerative braking force can be distributed to the longitudinal axis. そのため、前後軸への適切な制動力配分を実現しつつ、効率的な回生制動を行うことが可能となる。 Therefore, while realizing an appropriate braking force distribution to the longitudinal axis, it is possible to perform efficient regenerative braking.
このように、前軸と後軸とを所定の締結力で締結させることにより、前輪のみならず、後輪と路面との摩擦力を回生に用いることができるため、低μ路で前輪のみによる回生制動を行った場合に、モータ10の回生能力に余裕があるにも関わらず前輪がロックし、回生制動量がゼロとなる事態が回避される。 In this way, by fastening the rear and front shaft axis at a predetermined fastening force, it is possible to use not the front wheels only, the frictional force between the rear wheel and the road surface in the regenerative, only by the front wheels at low μ road when performing regenerative braking, locking wheel despite the regenerative capacity has a margin of the motor 10, the regenerative braking amount is a situation that becomes zero is avoided.

なお、本実施の形態において、回生制動が行われる場合は、前軸と後軸とを常に所定の締結力で締結することとして説明したが、通常は前軸と後軸との締結を解除しておき、回生コントローラ5が車輪速センサの検出信号を基に回生制動を行う前輪のスリップ状態を判定し、前輪のスリップ状態量が所定量を上回っているときに、前軸を後軸と締結させることも可能である。 In the present embodiment, when the regenerative braking is performed, but before the rear and the shaft axis always described as to conclude with a predetermined fastening force, usually releases the engagement between the rear axle and the front axle and advance, to determine the slip state of the front wheel regenerative controller 5 performs the regenerative braking on the basis of the detection signal of the wheel speed sensor, when the slip state of the front wheels exceeds a predetermined amount, fastening the rear axle to front axle it is also possible to. これにより、4輪による回生制動を効果的な場面で使用することが可能となる。 Thus, it is possible to use an effective scene regenerative braking by four wheels.

また、本実施の形態においては、図6(a)に示すように、エンジン13およびモータ10が主駆動軸である前軸を駆動し、その前軸が回生制動を行う車軸である場合について説明したが、例えば図6(b)に示すように、エンジンが主駆動軸である前軸を駆動し、クラッチ等により後軸が前軸に連結された4輪駆動車において、後軸が回生制動を行う車軸である場合にも、本発明に係る回生制動システムを適用することが可能である。 Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 6 (a), to drive the shaft before the engine 13 and the motor 10 is the main drive shaft, for the case that the front axle is the axle to perform regenerative braking description was, but for example, as shown in FIG. 6 (b), to drive the shaft before the engine is the main drive shaft, in four-wheel drive vehicle rear axle is connected to the front axle by a clutch or the like, the rear axle regenerative braking If it is an axle to perform well, it is possible to apply the regenerative braking system according to the present invention. なお、さらに、これらの構成に対し、主駆動軸が前後軸で入れ替わった構成においても本発明に係る回生制動システムを適用可能である。 Still further, with respect to these configurations, also applicable regenerative braking system according to the present invention in the configuration main drive shaft is replaced by the longitudinal axis.

また、本実施の形態においては、本発明をハイブリッド自動車に適用した場合を例に挙げて説明したが、ハイブリッド自動車以外であっても、回生モータ、および、2輪駆動と4輪駆動とを切り替え制御する機能を有する車両であれば、本発明を適用することができる。 Further, in the present embodiment, the case of applying the present invention to a hybrid vehicle is described as an example, it is other than the hybrid vehicle, the regenerative motor, and, switching between two-wheel drive and four-wheel drive if a vehicle having a function of controlling, it is possible to apply the present invention.
なお、上記実施の形態においては、図1における回生コントローラ5および車輪速センサ6FL,6FR,6RL,6RRが検出手段を構成する。 In the above embodiment, the regeneration controller 5 and the wheel speed sensors 6FL in FIG 1, 6FR, 6RL, 6RR constitutes the detecting means.

本発明に係る回生制動システムを適用したハイブリッド自動車1の概略構成を示す図である。 Is a diagram showing a schematic configuration of a hybrid vehicle 1 according to the regenerative braking system according to the present invention. 回生コントローラ5の制御動作を示すフローチャートである。 Is a flowchart showing the control operation of the regeneration controller 5. 回生制動時におけるクラッチ14の締結力の制御特性を示す図である。 Is a diagram showing the control characteristics of the fastening force of the clutch 14 at the time of regenerative braking. 回生制動時に常時最大締結力で締結した状態とする場合の制動力(回生量)を示す図である。 It is a diagram showing braking force (regeneration amount) at which a state of being fastened by always maximum engagement force during regenerative braking. 理想前後制動力配分特性と、減速度に応じて締結力を緩める場合の制動力(回生量)とを示す図である。 An ideal front-rear braking force distribution characteristic diagrams showing the braking force (regeneration amount) when loosening the fastening force according to deceleration. 本発明の適用対象となる車両構成例を示す図である。 It is a diagram illustrating a vehicle configuration example according to the embodiment of the present invention.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 ハイブリッドカー、2 油圧回路系、3FL,3FR,3RL,3RR ホイールシリンダ、4 流体圧制動コントローラ、5 回生コントローラ、5a、流体・回生制動配分決定部、5b 前後軸制動配分決定部、6FL,6FR,6RL,6RR 車輪速センサ、7 モータコントローラ、8 インバータ、9 バッテリ、10 モータ、11 変速装置、12 フロントデフ、13 エンジン、14 クラッチ、15 リアデフ、16 トルク配分コントローラ、17 油圧ユニット、18FL,18FR,18RL,18RR 車輪 1 hybrid car, 2 hydraulic circuit system, 3FL, 3FR, 3RL, 3RR wheel cylinder, 4 the fluid pressure brake controller, 5 regeneration controller, 5a, fluid-regenerative braking distribution determining unit, 5b longitudinal axis braking distribution determining unit, 6FL, 6FR , 6RL, 6RR wheel speed sensor, 7 a motor controller, 8 inverter, 9 battery, 10 a motor, 11 transmission, 12 front differential, 13 engine, 14 the clutch, 15 rear differential gear 16 torque distribution controller, 17 hydraulic unit, 18FL, 18FR , 18RL, 18RR wheel

Claims (8)

  1. 回生制動に用いられるモータと連動する車軸と他の車軸とを、非回生制動時には非連結状態とし、回生制動時には連結状態とし、回生制動の負荷を複数の車軸に分散させて回生制動を行うことを特徴とする回生制動システム。 The axle and the other axle in conjunction with the motor used in regenerative braking, it is during the non-regenerative braking and non-coupled state, at the time of regenerative braking and a coupling state, performs regenerative braking by dispersing the load of the regenerative braking in a plurality of axles regenerative braking system according to claim.
  2. 第1の車軸と第2の車軸とを連結状態可変に連結する伝達装置と、前記第1の車軸あるいは第2の車軸のいずれかに連結して回生制動に用いられるモータとを有する車両の回生制動システムであって、 Regeneration of a vehicle having a transmission device that connects the first axle and the second axle coupled state variable, and a motor used in regenerative braking linked to either the first axle or the second axle a braking system,
    車両の回生制動時に、前記モータが備えられた車軸と他方の車軸とを前記伝達装置により連結し、非回生制動時に解放することを特徴とする回生制動システム。 Regenerative braking system when the regenerative braking of the vehicle, the axle and the other axle the motor is provided connected by the transmission device, characterized in that it releases during non-regenerative braking.
  3. 前記モータが備えられた車軸と他方の車軸とを連結させた場合の回生制動能力を上限とする範囲で目標回生制動力を決定し、該目標回生制動力を前記モータが備えられた車軸と他方の車軸とに配分し、その配分を実現する所定の締結力で前記モータが備えられた車軸と他方の車軸とを連結して回生制動を実行することを特徴とする請求項2記載の回生制動システム。 Wherein determining the target regenerative braking force in a range of up regenerative braking capability when the motor is obtained by connecting the axle and the other axle provided, axle and other provided the target regenerative braking force is the motor regenerative braking of distributed to the axle, according to claim 2, wherein the performing the regenerative braking by connecting the predetermined fastening axle and the other of which the motor is provided with power axle realizing the allocation system.
  4. 車両の回生制動時に、前記モータが備えられた車軸と他方の車軸とを前記伝達装置により最大締結力で連結することを特徴とする請求項2または3記載の回生制動システム。 During regenerative braking of the vehicle, according to claim 2 or 3 regenerative braking system according to the said motor axle and the other provided the axle, characterized in that connected at the maximum fastening force by the transmitting device.
  5. 車両の回生制動時に、車両の減速度に応じて、前記モータが備えられた車軸と他方の車軸との締結力を変化させることを特徴とする請求項2または3記載の回生制動システム。 During regenerative braking of the vehicle, in accordance with the deceleration of the vehicle, according to claim 2 or 3 regenerative braking system, wherein the changing the fastening force between the axle and the other axle provided with the motor.
  6. 車両の回生制動時に、前記モータが備えられた車軸の車輪がロックする限界を超える分の制動力が他の車軸による回生制動力に配分される締結力で、前記モータが備えられた車軸と他方の車軸とを前記伝達装置により連結することを特徴とする請求項2または3記載の回生制動システム。 During regenerative braking of the vehicle, by a fastening force braking force of minutes wheel axles the motor provided exceeds the limit locking is allocated to the regenerative braking force generated by the other axle, the axle and the other of said motor is provided regenerative braking system according to claim 2 or 3 wherein the axle, characterized in that connected by the transmission device.
  7. 前記車両は、前軸に前記モータを備える構成を有し、 The vehicle has the configuration before the shaft comprising the motor,
    車両の回生制動時に、後軸に配分される制動力が理想前後制動力配分を超えない締結力で、前記モータが備えられた車軸と他方の車軸とを前記伝達装置により連結することを特徴とする請求項2または3記載の回生制動システム。 During regenerative braking of the vehicle, by a fastening force braking force distributed to the rear axle does not exceed an ideal front-rear braking force distribution, the axle and the other axle the motor provided with, characterized in that connected by the transmission device claim 2 or 3 regenerative braking system according to.
  8. 前記モータが備えられた車軸の車輪におけるスリップ状態を検出する検出手段を備え、 A detection means for detecting a slip state at the wheels of an axle, wherein the motor is provided,
    前記検出手段で検出されたスリップ状態量が所定量より大きい場合に、前記モータが備えられた車軸と他方の車軸とを連結することを特徴とする請求項2から7のいずれか1項に記載の回生制動システム。 Wherein when the slip state quantity detected by the detecting means is greater than a predetermined amount, according to any one of claims 2 to 7, characterized in that for connecting the said motor axle and the other provided the axle regenerative braking system.
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