JP2016041567A - Brake system of hybrid vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ハイブリッド車両のブレーキシステムに関する。 The present invention relates to a brake system for a hybrid vehicle.
従来、エンジンとモータジェネレータとを備えるハイブリッド車両を制動するブレーキシステムが知られている。例えば、特許文献1に記載されたブレーキシステムでは、アクセルオフ時にモータジェネレータによるエンジンブレーキ相当の回生制動力を作用させ、車両の運動エネルギーを電気エネルギーに変換することで、車両を減速させると共にモータジェネレータの電力源であるバッテリを充電している。
Conventionally, a brake system that brakes a hybrid vehicle including an engine and a motor generator is known. For example, in the brake system described in
上記特許文献1のブレーキシステムでは、バッテリに異常が発生した場合やバッテリの充電量(SOC:State Of Charge)が所定量以上である場合等のように回生発電が不可となった場合、本来作用させるべき大きさの回生制動力を作用させることが困難となる。
In the brake system of the above-mentioned
また、一般的な車両の中には、アクセルオフ時の制動力の大きさを運転者の要求に応じて切替可能なブレーキシステムを備えるものがある。このブレーキシステムでは、例えば、アクセルオフ時において、通常状態ではエンジンブレーキが作用され、操作スイッチをオンとした状態ではエンジンブレーキよりも制動力が大きい排気ブレーキ(エギゾーストブレーキ)が作用される。近年、ハイブリッド車両においても、アクセルオフ時の制動力の大きさを運転者の要求に合わせて切り替え可能とすることが求められている。 Some common vehicles include a brake system that can switch the magnitude of the braking force when the accelerator is off according to a driver's request. In this brake system, for example, when the accelerator is off, an engine brake is applied in a normal state, and an exhaust brake (exhaust brake) having a braking force larger than that of the engine brake is applied when the operation switch is turned on. In recent years, even in hybrid vehicles, it has been required that the magnitude of braking force when the accelerator is off can be switched according to the driver's request.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、回生発電が可能であるか否かにかかわらず、運転者の要求に合った制動力を確保できるハイブリッド車両のブレーキシステムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a brake system for a hybrid vehicle that can ensure a braking force that meets the driver's request regardless of whether or not regenerative power generation is possible. Objective.
本発明に係るハイブリッド車両のブレーキシステムは、駆動系にクラッチを介して接続され排気ブレーキ装置を有するエンジンと、駆動系に接続されたモータジェネレータと、を備えるハイブリッド車両を制動するブレーキシステムであって、ハイブリッド車両の状態を、アクセルオフ時に作用させる制動力の大きさが互いに異なる少なくとも第1状態と第2状態との間で切り替えるための操作部と、モータジェネレータが回生発電可能か否かを判定する判定部と、判定部の判定結果に基づいて、クラッチ及び排気ブレーキ装置を制御する制御部と、を備え、モータジェネレータは、アクセルオフ時において、第1状態ではエンジンのエンジンブレーキに相当する回生制動力を作用させ、第2状態では排気ブレーキ装置による排気ブレーキに相当する回生制動力を作用させ、制御部は、判定部によりモータジェネレータが回生発電不可と判定された場合、アクセルオフ時において、モータジェネレータに回生制動力を作用させず、第1状態ではクラッチを接続させてエンジンブレーキを作用させ、第2状態ではクラッチを接続させると共に排気ブレーキ装置を作動させて排気ブレーキを作用させる。 A brake system for a hybrid vehicle according to the present invention is a brake system that brakes a hybrid vehicle including an engine having an exhaust brake device connected to a drive system via a clutch, and a motor generator connected to the drive system. The operation unit for switching the state of the hybrid vehicle between at least the first state and the second state, which are different in magnitude of the braking force applied when the accelerator is off, and whether the motor generator is capable of regenerative power generation And a control unit that controls the clutch and the exhaust brake device based on the determination result of the determination unit, and the motor generator has a regeneration corresponding to the engine brake of the engine in the first state when the accelerator is off. The braking force is applied, and in the second state, the exhaust brake is operated by the exhaust brake device. When the determination unit determines that the motor generator is not capable of regenerative power generation, the control unit does not apply the regenerative braking force to the motor generator when the accelerator is off, and the clutch is engaged in the first state. In the second state, the clutch is connected and the exhaust brake device is operated to operate the exhaust brake.
このブレーキシステムでは、アクセルオフ時の制動力を、モータジェネレータが回生発電可能か否かに応じて、モータジェネレータによる回生制動力とエンジンによる制動力とで切り替えることができる。また、操作部により切り替えられたハイブリッド車両の状態が第1状態であるか第2状態であるかに応じて、アクセルオフ時の制動力の大きさを切り替えることもできる。したがって、このブレーキシステムによれば、回生発電が可能であるか否かにかかわらず、運転者の要求に合った制動力を確保することが可能となる。 In this brake system, the braking force when the accelerator is off can be switched between the regenerative braking force by the motor generator and the braking force by the engine depending on whether or not the motor generator can perform regenerative power generation. Moreover, the magnitude of the braking force when the accelerator is off can be switched depending on whether the state of the hybrid vehicle switched by the operation unit is the first state or the second state. Therefore, according to this brake system, it is possible to ensure a braking force that meets the driver's request regardless of whether or not regenerative power generation is possible.
また、本発明に係るハイブリッド車両のブレーキシステムでは、判定部は、ハイブリッド車両の走行状態に基づいて回生要求トルクを算出すると共に、モータジェネレータに電力を供給するバッテリの充電状態及び許容充電電流に基づいて回生可能トルクを算出し、回生要求トルクが回生可能トルクより大きい場合、モータジェネレータが回生発電不可と判定してもよい。このブレーキシステムによれば、バッテリの充電量が高く、回生要求トルクが回生可能トルクよりも大きくなったことで回生発電が不可となった場合であっても、運転者の要求に合った制動力を確保することが可能となる。 In the hybrid vehicle brake system according to the present invention, the determination unit calculates the regeneration required torque based on the traveling state of the hybrid vehicle, and based on the charging state and the allowable charging current of the battery that supplies power to the motor generator. Then, the regenerative torque is calculated, and if the regenerative request torque is larger than the regenerative torque, the motor generator may determine that regenerative power generation is not possible. According to this brake system, even when regenerative power generation is not possible because the battery charge is high and the regenerative request torque is larger than the regenerative torque, the braking force that meets the driver's request Can be secured.
また、本発明に係るハイブリッド車両のブレーキシステムでは、判定部は、モータジェネレータと、モータジェネレータに電力を供給するバッテリと、モータジェネレータ及びバッテリに電気的に接続されたインバータと、を含む高電圧系の作動状態に基づいて、当該高電圧系の異常を検知し、高電圧系の異常を検知した場合、モータジェネレータが回生発電不可と判定してもよい。このブレーキシステムによれば、モータジェネレータ、バッテリ、及びインバータを含む高電圧系に異常が発生して回生発電が不可となった場合であっても、運転者の要求に合った制動力を確保することが可能となる。 In the hybrid vehicle brake system according to the present invention, the determination unit includes a motor generator, a battery that supplies power to the motor generator, and a motor generator and an inverter that is electrically connected to the battery. When the abnormality of the high voltage system is detected on the basis of the operating state, and the abnormality of the high voltage system is detected, the motor generator may determine that regenerative power generation is not possible. According to this brake system, even when an abnormality occurs in a high voltage system including a motor generator, a battery, and an inverter and regenerative power generation becomes impossible, a braking force that meets the driver's request is ensured. It becomes possible.
また、本発明に係るハイブリッド車両のブレーキシステムでは、ハイブリッド車両は、エンジンを停止させてモータジェネレータを駆動力源とするEV走行モードと、エンジンとモータジェネレータとを駆動力源とするHV走行モードと、を走行モードとして備え、制御部は、判定部によりモータジェネレータが回生発電不可と判定された場合、ハイブリッド車両がEV走行モードであるときには、停止中のエンジンを始動させてもよい。このブレーキシステムによれば、エンジンが停止しているEV走行中に回生発電が不可となった場合であっても、エンジンを始動させてエンジンによる制動力を作用させることで、運転者の要求に合った制動力を確保することが可能となる。 In the braking system for a hybrid vehicle according to the present invention, the hybrid vehicle includes an EV traveling mode in which the engine is stopped and the motor generator is used as a driving force source, and an HV traveling mode in which the engine and the motor generator are used as driving force sources. The control unit may start the stopped engine when the determination unit determines that the motor generator is incapable of regenerative power generation and the hybrid vehicle is in the EV travel mode. According to this brake system, even if regenerative power generation is disabled during EV travel when the engine is stopped, the engine is started and the braking force by the engine is applied to meet the driver's request. It is possible to ensure a matching braking force.
本発明によれば、回生発電が可能であるか否かにかかわらず、運転者の要求に合った制動力を供給できるハイブリッド車両のブレーキシステムを提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the brake system of the hybrid vehicle which can supply the braking force according to a driver | operator's request | requirement regardless of whether regenerative power generation is possible can be provided.
以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を用い、重複する説明は省略する。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, the same reference numerals are used for the same or corresponding elements, and duplicate descriptions are omitted.
図1は、一実施形態に係るブレーキシステムを示す概略構成図である。本実施形態に係るブレーキシステム1は、エンジン30とモータジェネレータ41とを備えるハイブリッド車両Vを制動するブレーキシステムとして構成されている。以下では、はじめにハイブリッド車両V及びブレーキシステム1の概要を説明し、ブレーキシステム1の構成をハイブリッド車両Vの構成と共に説明した後、ブレーキシステム1の動作を説明する。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a brake system according to an embodiment. The
ハイブリッド車両Vは、例えば、差込みプラグを用いてバッテリに直接給電可能なプラグインハイブリッド車両(以下、PHV:Plug-in Hybrid Vehicle)として構成されている。適用されるハイブリッド車両Vとしては、例えば中型バスが挙げられる。ここでのハイブリッド車両Vは、従来型のディーゼルエンジンバスに対してアドオン方式でモータジェネレータ41を取り付けることによって構成されたPHVバスである。なお、ハイブリッド車両Vは、特に限定されるものではなく、例えばトラック等の商用車であってもよく、大型車両や中型車両、普通乗用車、小型車両又は軽車両等のいずれであってもよい。また、ハイブリッド車両Vは、PHV以外のハイブリッド車両として構成されてもよい。
The hybrid vehicle V is configured as, for example, a plug-in hybrid vehicle (hereinafter, PHV: Plug-in Hybrid Vehicle) that can directly supply power to the battery using an insertion plug. Examples of the hybrid vehicle V to be applied include a medium-sized bus. The hybrid vehicle V here is a PHV bus configured by attaching a
ハイブリッド車両Vは、走行モードとして、例えば、EV走行モード、HV走行モード、及びエンジン走行モードを備えており、これらを適宜切り替えながら走行する。EV走行モードとは、例えば、エンジン30を停止させ、モータジェネレータ41のみを駆動力源として走行する走行モードである。HV走行モードとは、例えば、エンジン30を作動させ、エンジン30とモータジェネレータ41とを駆動力源として走行する走行モードである。エンジン走行モードとは、例えば、モータジェネレータ41を駆動力源として利用せず、エンジン30のみを駆動力源として走行する走行モードである。これらの走行モードの切り替えは、例えばハイブリッド車両Vの走行状態やハイブリッド車両Vが走行中のエリアに基づいて自動的に行われる。
The hybrid vehicle V includes, for example, an EV travel mode, an HV travel mode, and an engine travel mode as travel modes, and travels while appropriately switching between them. The EV travel mode is a travel mode in which, for example, the
ブレーキシステム1では、EV走行モード、HV走行モード、及びエンジン走行モードのいずれにおいても、基本的に、アクセルオフ時にはモータジェネレータ41により回生制動力を作用させることで減速及び発電を行う(回生ブレーキ)。すなわち、アクセルオフ時には、モータジェネレータ41に所定の大きさの回生制動力を作用させ、ハイブリッド車両Vの運動エネルギーを電気エネルギーに変換し、これにより、ハイブリッド車両Vを減速させると共にモータジェネレータ41の電力源であるバッテリ45を充電する。
In the
ただし、バッテリ45に異常が発生した場合やバッテリ45の充電量(SOC:State Of Charge)が所定量以上である場合等のように、モータジェネレータ41による回生発電が不可となる場合がある(回生失効)。この場合、本来作用させるべき大きさの回生制動力を作用させることが困難となる。例えば、バッテリ45に異常がある場合には、回生制動力を発生させることができない。また、バッテリ45の充電量が所定量以上である場合には、バッテリ45には許容充電電流以上の電流を流すことができないことから、本来発生させるべき量よりも小さい回生制動力しか発生させることができない。そこで、ブレーキシステム1では、上記のように回生発電が不可となった場合には、アクセルがオフされたとき、モータジェネレータ41による回生制動力を作用させず、モータジェネレータ41による回生制動力の代わりにエンジン30による機械的な制動力を作用させることで、必要な制動力を確保する。この処理の詳細については後述する。
However, regenerative power generation by the
また、ハイブリッド車両Vは、アクセルオフ時の制動力に関する制動モードを運転者が切り替える操作部として、例えばコンビネーションスイッチSWを備えている。コンビネーションスイッチSWは、例えばステアリングホイール(図示せず)を支持するステアリングコラム(図示せず)に取り付けられている。本実施形態では、ハイブリッド車両Vは、コンビネーションスイッチSWがオフの第1状態と、コンビネーションスイッチSWがオンの第2状態の2つの状態を有している。アクセルオフ時の制動力は、コンビネーションスイッチSWがオフの場合にはエンジン30によるエンジンブレーキの大きさとされ、コンビネーションスイッチSWがオンの場合にはエンジンブレーキよりも制動力が大きい排気ブレーキ(エギゾーストブレーキ)の大きさとされている。
Further, the hybrid vehicle V includes, for example, a combination switch SW as an operation unit for switching a braking mode related to the braking force when the accelerator is off. The combination switch SW is attached to a steering column (not shown) that supports a steering wheel (not shown), for example. In the present embodiment, the hybrid vehicle V has two states: a first state in which the combination switch SW is off and a second state in which the combination switch SW is on. The braking force when the accelerator is off is the magnitude of the engine brake by the
そして、ブレーキシステム1では、基本的には、アクセルオフ時において、コンビネーションスイッチSWがオフの場合はエンジンブレーキに相当する回生制動力をモータジェネレータ41により作用させ、コンビネーションスイッチSWがオン場合はエンジンブレーキに相当する回生制動力をモータジェネレータ41により作用させる。すなわち、コンビネーションスイッチSWのオンオフに応じて、強弱を付けた回生制動力による電気エネルギーの回収を行う。
In the
一方、ブレーキシステム1では、回生発電が不可である場合には、モータジェネレータ41による回生制動力の代わりにエンジン30による機械的な制動力を作用させる。このとき、運転者の要求に合った制動力が作用されるように、コンビネーションスイッチSWがオフの場合はエンジンブレーキを作用させ、コンビネーションスイッチSWがオンの場合は排気ブレーキを作用させる。この処理の詳細についても後述する。
On the other hand, in the
次に、ブレーキシステム1の構成をハイブリッド車両Vの構成と共に説明する。ハイブリッド車両Vは、駆動力を車輪Wに伝達する駆動系10と、駆動系10にクラッチ19を介して接続され排気ブレーキ装置33を有するエンジン30と、駆動系10に接続されたモータジェネレータ41を含む高電圧系40と、PHVECU(ECU:Electronic Control Unit)50(判定部、制御部)と、車両制御ECU60と、AMTECU70と、CCU(Charge Control Unit)80と、を備えている。このハイブリッド車両Vにおいて、ブレーキシステム1は、上記コンビネーションスイッチSW(操作部)とPHVECU50(判定部、制御部)とにより構成されている。
Next, the configuration of the
駆動系10は、AMT(AMT:Automated Manual Transmission)11と、トランスファ13と、クラッチ19と、を有している。AMT11は、機械式自動変速機として構成され、そのギア位置の変更(変速)並びにクラッチ19の接続及び分離の制御等の変速動作を自動的に行う。AMT11は、第1プロペラシャフト14を介してトランスファ13と接続されており、エンジン30による駆動力をトランスファ13に伝達する。
The
トランスファ13には、第1プロペラシャフト14と、第2プロペラシャフト15と、モータジェネレータ41と、が駆動力を伝達可能に接続されている。つまり、トランスファ13は、AMT11及び第1プロペラシャフト14を介してエンジン30に接続されると共に、第2プロペラシャフト15、デファレンシャルギア16、及びドライブシャフト17を介して車輪Wに接続されている。
A
トランスファ13は、例えばその内部に少なくとも1つのクラッチ(図示せず)を含んで構成されており、エンジン30、モータジェネレータ41及び車輪Wの相互間における駆動力の伝達及び非伝達を切り替える機能を有する。例えば、ハイブリッド車両Vの走行モードがEV走行モードの場合、モータジェネレータ41と車輪Wとの間で駆動力が伝達される。また、トランスファ13では、例えば、ハイブリッド車両Vの走行モードがHV走行モードの場合、エンジン30、モータジェネレータ41及び車輪Wの相互間で駆動力が伝達される。また、トランスファ13では、例えば、ハイブリッド車両Vがエンジン走行モードの場合においては、エンジン30と車輪Wとの間で駆動力が伝達される。
The
エンジン30は、その駆動力によって車輪Wを駆動する他、内部で生じる抵抗力によって車輪Wに機械的な制動力を作用させるエンジンブレーキ効果を奏する。エンジン30としては、例えばディーゼルエンジンやガソリンエンジン等が挙げられる。エンジン30は、例えばハイブリッド車両Vの走行モード等に基づいて適宜始動又は停止される。エンジン30の出力軸には、クラッチ19を介してAMT11が接続されている。
In addition to driving the wheels W by the driving force, the
また、エンジン30の排気マニホールド31の下流側には、排気ブレーキ装置33が配置されている。排気ブレーキ装置33は、例えば電磁弁により構成された排気バルブであり、バルブの開閉によって排気マニホールド31を流れる排気ガスの流れを制限することで、エンジン30内部における抵抗量を調整する。排気ブレーキ装置33が作動されてバルブが閉じられた状態では、エンジンブレーキ効果が増大されてエンジンブレーキよりも制動力が大きい排気ブレーキが作用される。
An
高電圧系40は、モータジェネレータ41と、インバータ43と、バッテリ45と、を有し、これらが高電圧ケーブル47で電気的に接続されて構成されている。モータジェネレータ41は、ハイブリッド車両Vの駆動力源として機能すると共に、アクセルオフ時に回生制動力を作用させて発電し、バッテリ45を充電するための発電機としても機能する。インバータ43は、モータジェネレータ41及びバッテリ45に電気的に接続されており、バッテリ45の直流とモータジェネレータ41の交流を変換しながら電流制御を行う。
The
バッテリ45は、その内部で複数の二次電池が電気的に接続されて構成されており、モータジェネレータ41に電力を供給する。バッテリ45としては、種々の形式の二次電池を用いることができ、ここではリチウムイオン電池が採用されている。バッテリ45は、モータジェネレータ41の駆動電圧以上の高電圧(例えば300V)の電力を供給可能に構成されている。
The
PHVECU50、車両制御ECU60、AMTECU70、及びCCU80は、例えばCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read OnlyMemory)、RAM(Random Access Memory)を含むコンピュータによりそれぞれ構成されている。PHVECU50は、例えばCAN(Controller Area Network)を介してインバータ43、車両制御ECU60、AMTECU70、及びCCU80に電気的に接続されており、ハイブリッド車両VをPHVとして機能させる統括的な制御を実施する。例えば、PHVECU50は、ハイブリッド車両Vの走行モードの切り替え制御や、図2を参照して後述する回生判定処理を実行する。後述するように、当該回生判定処理において、PHVECU50は、モータジェネレータ41が回生可能か否かを判定する判定部として機能すると共に、当該判定結果に基づいてクラッチ19及び排気ブレーキ装置33を制御する制御部としても機能する。また、PHVECU50は、コンビネーションスイッチSWからの出力信号を受け付け可能に構成されている。
The
車両制御ECU60は、PHVECU50及び排気ブレーキ装置33に電気的に接続されており、例えば、PHVECU50からの指示に従って排気ブレーキ装置33の作動等を制御する。また、車両制御ECU60は、車速やエンジン回転数を含むハイブリッド車両Vの走行状態やアクセルペダル(図示せず)の開度等の車両情報を取得してPHVECU50に出力する。AMTECU70は、PHVECU50及びAMT11に電気的に接続されており、例えば、PHVECU50からの指示に従ってAMT11の変速動作等を制御する。CCU80は、PHVECU50及びバッテリ45に電気的に接続されており、バッテリ45の充電状態を取得してPHVECU50に出力する。
The
次に、図2を参照してブレーキシステム1の動作を説明する。図2に示す回生判定処理は、PHVECU50により実行される。具体的には、PHVECU50は、アクセルがオフされたと判定した場合に図2に示す回生判定処理を開始する。
Next, the operation of the
まず、PHVECU50は、コンビネーションスイッチSWがオンであるか否かを判定する(ステップS11)。コンビネーションスイッチSWがオンである場合にはステップS12に進み、コンビネーションスイッチSWがオフである場合にはステップS19に進む。
First, the
ステップS12では、PHVECU50は、高電圧系40が正常であるか否かを判定する。具体的には、インバータ43からの出力信号に基づいて検知したモータジェネレータ41及びインバータ43の作動状態、並びにCCU80からの出力信号に基づいて検知したバッテリ45の作動状態に基づいて高電圧系40が正常であるか否かを判定する。高電圧系40が正常であると判定した場合にはステップS13に進み、高電圧系40の異常を検知して回生発電不可となっている判定した場合にはステップS15に進む。なお、ステップS12における判定によれば、モータジェネレータ41、インバータ43、及びバッテリ45自体に異常が発生した場合だけでなく、高電圧ケーブル47の断線等による異常も検知される。
In step S12, the
ステップS13では、PHVECU50は、ハイブリッド車両Vの走行状態から算出した回生要求トルクが、バッテリ45の充電状態及び許容充電電流から算出した回生可能トルク以下であるか否かを判定する。回生要求トルクは、例えば、車速と制動トルク量とを対応付けたマップに基づいて算出される。回生可能トルクは、例えば、バッテリ45の満充電量と現在の充電量との差分と、許容充電電流と、モータジェネレータ41の現在の回転数と、に基づいて算出される。PHVECU50は、回生要求トルクが回生可能トルク以下である場合にはステップS14に進み、回生要求トルクが回生可能トルクよりも大きく回生発電不可と判定した場合にはステップS15に進む。すなわち、ステップS12又はS13で回生発電不可と判定した場合、ステップS15に進む。
In step S <b> 13, the
ステップS14では、PHVECU50は、排気ブレーキに相当する回生制動力をモータジェネレータ41に発生させて車輪Wに作用させる。より具体的には、PHVECU50は、モータジェネレータ41に伝達される駆動力が排気ブレーキに相当する大きさとなるように、インバータ43を制御する。排気ブレーキの相当値は、例えばハイブリッド車両Vの車速に関連付けられたマップを用いて取得できる。このように、コンビネーションスイッチSWがオンで、且つ回生発電が可能である場合には、排気ブレーキに相当する回生制動力が車輪Wに作用される。なお、このとき、PHVECU50は、車両制御ECU60に対しては排気ブレーキ装置33の作動禁止要求を送信しており、AMTECU70に対してはクラッチ19の切断要求を送信している。これにより、排気ブレーキは作動せず、且つエンジン30の作動状態にかかわらず、エンジン30による制動力は車輪Wに伝達されない状態とされている。
In step S <b> 14, the
ステップS15では、PHVECU50は、走行モードがEV走行モードであるか否かを判定する。判定の結果、走行モードがEV走行モードであると判定した場合には、停止中のエンジン30を始動させ(ステップS16)、その後ステップS17に進む。一方、判定の結果、走行モードがEV走行モードではない(HV走行モード又はエンジン走行モード)と判定した場合には、そのままステップS17に進む。HV走行モード及びエンジン走行モードにおいてはエンジン30が既に始動しているからである。
In step S15,
ステップS17では、PHVECU50は、AMTECU70にクラッチ19の接続要求を送信し、車両制御ECU60に対しては排気ブレーキ装置33の作動要求を送信する(作動禁止要求を解除する)。これにより、駆動系10とエンジン30とが接続され、排気ブレーキが作動して排気ブレーキによる制動力が車輪Wに作用される(ステップS18)。なお、このとき、PHVECU50は、モータジェネレータ41による回生制動力を発生させない。モータジェネレータ41による回生制動力を発生させない方法としては、例えば、モータジェネレータ41の駆動を停止させる方法、又はモータジェネレータ41による回生制動力が車輪Wに伝達されないようにインバータ43を制御する方法を採用できる。
In step S <b> 17, the
ステップS19においても、PHVECU50は、ステップS12と同様に、高電圧系40の作動状態を取得し、高電圧系40が正常であるか否かを判定する。高電圧系40が正常であると判定した場合にはステップS20に進み、高電圧系40に異常が発生して回生発電不可となっていると判定した場合にはステップS21に進む。
Also in step S19, the
ステップS20では、PHVECU50は、ステップS13と同様に、回生要求トルクが回生可能トルク以下であるか否かを判定する。回生要求トルクが回生可能トルク以下である場合にはステップS21に進み、回要求能トルクが回生可能トルクよりも大きく回生発電不可と判定した場合にはステップS22に進む。
In step S20, the
ステップS21では、PHVECU50は、エンジンブレーキに相当する回生制動力をモータジェネレータ41に発生させて車輪Wに作用させる。より具体的には、PHVECU50は、モータジェネレータ41に伝達される駆動力がエンジンブレーキに相当する大きさとなるように、インバータ43を制御する。エンジンブレーキの相当値は、例えばハイブリッド車両Vの車速に関連付けられたマップを用いて取得できる。このように、コンビネーションスイッチSWがオフで、且つ回生発電が可能である場合には、エンジンブレーキに相当する回生制動力が車輪Wに作用される。なお、このときも、PHVECU50は、車両制御ECU60に対しては排気ブレーキ装置33の作動禁止要求を送信しており、AMTECU70に対してはクラッチ19の切断要求を送信している。これにより、排気ブレーキは作動せず、且つエンジン30の作動状態にかかわらず、エンジン30による制動力は車輪Wに伝達されない状態とされている。
In step S <b> 21, the
ステップS22では、PHVECU50は、ステップS15と同様に、走行モードがEV走行モードであるか否かを判定する。判定の結果、走行モードがEV走行モードであると判定した場合には、停止中のエンジン30を始動させ(ステップS23)、その後ステップS24に進む。一方、判定の結果、走行モードがEV走行モードではないと判定した場合には、そのままステップS24に進む。
In step S22,
ステップS24では、PHVECU50は、AMTECU70にクラッチ19の接続要求を送信し、車両制御ECU60に対しては排気ブレーキ装置33の作動禁止要求を解除しない。これにより、駆動系10とエンジン30とが接続され、エンジンブレーキが作動してエンジンブレーキによる制動力が車輪Wに作用される(ステップS25)。なお、このとき、PHVECU50は、モータジェネレータ41による回生制動力を発生させない。
In step S <b> 24, the
以上説明したように、ブレーキシステム1では、アクセルオフ時の制動力を、モータジェネレータ41が回生発電可能か否かに応じて、モータジェネレータ41による回生制動力とエンジン30による制動力とで切り替えて使用できる。また、コンビネーションスイッチSWのオンオフに応じて、アクセルオフ時の制動力の大きさを切り替えることもできる。したがって、ブレーキシステム1によれば、回生発電が可能であるか否かにかかわらず、運転者の要求に合った制動力を確保することが可能となる。
As described above, in the
また、ブレーキシステム1によれば、バッテリ45の充電量が高く、回生要求トルクが回転可能トルクよりも大きくなったことで回生発電が不可となった場合であっても、運転者の要求に合った制動力を確保することが可能となる。また、現在のハイブリッド車両Vの走行状態とバッテリ45の充電状態とを参照して判定することから、回生発電可能か否かを精度良く判定することが可能となる。
Further, according to the
また、ブレーキシステム1によれば、モータジェネレータ41、バッテリ45、及びインバータ43を含む高電圧系40に異常が発生して回生発電が不可となった場合であっても、運転者の要求に合った制動力を確保することが可能となる。
In addition, according to the
また、ブレーキシステム1によれば、エンジン30が停止しているEV走行中に回生発電が不可となった場合であっても、エンジン30を始動させてエンジン30による機械的な制動力を作用させることで、運転者の要求に合った制動力を確保することが可能となる。
Further, according to the
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形し、又は他のものに適用してもよい。 The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments. The present invention can be modified without departing from the scope described in the claims or applied to other embodiments. May be.
例えば、上記実施形態では、高電圧系40が正常であるか否か(ステップS12,S19)、及び回生要求トルクが回生可能トルク以下であるか否か(ステップS13,S20)の双方に基づいて回生発電可能か否かを判定する例を挙げて説明したが、いずれか一方のみを判定に用いてもよい。また、これらに加えて、又はこれらに代えて、他の方法により回生発電可能か否かを判定してもよい。例えば、PHVECU50と、車両制御ECU60、AMTECU70、又はCCU80との間のCAN通信が途絶したことを識別した場合に回生発電不可と判定してもよい。車両制御ECU60とのCAN通信が途絶した場合、PHVECU50がアクセルペダルの開度を識別することができなくなり、AMTECU70とのCAN通信が途絶した場合、回生制動力を作用させる際にクラッチ19を切断できなくなる。CCU80との間のCAN通信が途絶した場合、PHVECU50がバッテリ45の状態を識別することができなくなる。また、CCU80が故障したことを識別した場合にも、回生発電不可と判定してもよい。また、モータジェネレータ41及びインバータ43の冷却回路(例えば、ファンやウォータポンプ)に異常が発生した場合に回生発電不可と判定してもよい。冷却回路に異常が発生した場合、モータジェネレータ41及びインバータ43が正常に駆動できなくなる。
For example, in the above embodiment, based on both whether or not the
上記実施形態では、コンビネーションスイッチSWのオンオフによって、第1状態と第2状態との間でハイブリッド車両Vの状態(制動モード)を切り替える例を挙げて説明したが、アクセルオフ時の制動力の大きさが互いに異なる少なくとも第1状態と第2状態との間で切り替え可能であればよい。例えば、第1及び第2状態とは回生制動力の大きさが異なる第3、第4状態、・・第n状態にも切り替え可能としてもよい。また、例えば、排気ブレーキ装置33のバルブ開閉量によって排気ブレーキによる制動力の大きさを制御することで、回生制動力が第1状態よりも大きく第2状態よりも小さい第3状態にも切り替え可能としてもよい。
In the above embodiment, the example in which the state (braking mode) of the hybrid vehicle V is switched between the first state and the second state by turning on and off the combination switch SW has been described. However, the braking force when the accelerator is off is large. It is only necessary to be able to switch between at least the first state and the second state that are different from each other. For example, the first and second states may be switched to a third, fourth state,... N-th state in which the magnitude of the regenerative braking force is different. Further, for example, by controlling the magnitude of the braking force by the exhaust brake according to the valve opening / closing amount of the
上記実施形態では、モータジェネレータ41が回生可能か否かを判定する判定部と、判定結果に基づいてクラッチ19及び排気ブレーキ装置33を制御する制御部と、を1つのユニット(PHVECU50)として構成したが、判定部と制御部とを異なる別ユニットとして構成してもよい。
In the above embodiment, the determination unit that determines whether or not the
1…ブレーキシステム、10…駆動系、19…クラッチ、30…エンジン、31…排気マニホールド、33…排気ブレーキ装置、40…高電圧系、41…モータジェネレータ、43…インバータ、45…バッテリ、47…高電圧ケーブル、50…PHVECU(判定部、制御部)、60…車両制御ECU、70…AMTECU、80…CCU、SW…コンビネーションスイッチ(操作部)、V…ハイブリッド車両、W…車輪。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記ハイブリッド車両の状態を、アクセルオフ時に作用させる制動力の大きさが互いに異なる少なくとも第1状態と第2状態との間で切り替えるための操作部と、
前記モータジェネレータが回生発電可能か否かを判定する判定部と、
前記判定部の判定結果に基づいて、前記クラッチ及び前記排気ブレーキ装置を制御する制御部と、を備え、
前記モータジェネレータは、
アクセルオフ時において、前記第1状態では前記エンジンのエンジンブレーキに相当する回生制動力を作用させ、前記第2状態では前記排気ブレーキ装置による排気ブレーキに相当する回生制動力を作用させ、
前記制御部は、
前記判定部により前記モータジェネレータが回生発電不可と判定された場合、アクセルオフ時において、前記モータジェネレータに回生制動力を作用させず、前記第1状態では前記クラッチを接続させて前記エンジンブレーキを作用させ、前記第2状態では前記クラッチを接続させると共に前記排気ブレーキ装置を作動させて前記排気ブレーキを作用させる、ことを特徴とするハイブリッド車両のブレーキシステム。 A brake system for braking a hybrid vehicle comprising an engine having an exhaust brake device connected to a drive system via a clutch, and a motor generator connected to the drive system,
An operation unit for switching the state of the hybrid vehicle between at least a first state and a second state, which are different in magnitude of braking force applied when the accelerator is off;
A determination unit for determining whether the motor generator is capable of regenerative power generation; and
A control unit for controlling the clutch and the exhaust brake device based on a determination result of the determination unit;
The motor generator is
When the accelerator is off, a regenerative braking force corresponding to an engine brake of the engine is applied in the first state, and a regenerative braking force corresponding to an exhaust brake by the exhaust brake device is applied in the second state,
The controller is
When the determination unit determines that the motor generator is not capable of regenerative power generation, the regenerative braking force is not applied to the motor generator when the accelerator is off, and the engine brake is applied by connecting the clutch in the first state. In the second state, the clutch is connected and the exhaust brake device is operated to act on the exhaust brake.
前記ハイブリッド車両の走行状態に基づいて回生要求トルクを算出すると共に、前記モータジェネレータに電力を供給するバッテリの充電状態及び許容充電電流に基づいて回生可能トルクを算出し、
前記回生要求トルクが前記回生可能トルクより大きい場合、前記モータジェネレータが前記回生発電不可と判定する、ことを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド車両のブレーキシステム。 The determination unit
Calculate the regenerative request torque based on the running state of the hybrid vehicle, calculate the regenerative torque based on the charge state and allowable charge current of the battery that supplies power to the motor generator,
2. The brake system for a hybrid vehicle according to claim 1, wherein when the regenerative request torque is larger than the regenerative possible torque, the motor generator determines that the regenerative power generation is impossible. 3.
前記モータジェネレータと、前記モータジェネレータに電力を供給するバッテリと、前記モータジェネレータ及び前記バッテリに電気的に接続されたインバータと、を含む高電圧系の作動状態に基づいて、当該高電圧系の異常を検知し、
前記高電圧系の異常を検知した場合、前記モータジェネレータが前記回生発電不可と判定する、ことを特徴とする請求項1又は2に記載のハイブリッド車両のブレーキシステム。 The determination unit
An abnormality of the high voltage system based on an operating state of the high voltage system including the motor generator, a battery that supplies power to the motor generator, and an inverter electrically connected to the motor generator and the battery Detect
3. The brake system for a hybrid vehicle according to claim 1, wherein when the abnormality of the high voltage system is detected, the motor generator determines that the regenerative power generation is impossible.
前記制御部は、前記判定部により前記モータジェネレータが回生発電不可と判定された場合、前記ハイブリッド車両が前記EV走行モードであるときには、停止中の前記エンジンを始動させる、ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のハイブリッド車両のブレーキシステム。 The hybrid vehicle includes, as a travel mode, an EV travel mode in which the engine is stopped and the motor generator is used as a drive power source, and an HV travel mode in which the engine and the motor generator are used as drive power sources,
The control unit, when the determination unit determines that the motor generator is not capable of regenerative power generation, starts the stopped engine when the hybrid vehicle is in the EV travel mode. The brake system of the hybrid vehicle of any one of 1-3.
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