JP5423565B2 - Regenerative braking control device - Google Patents
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Description
本発明は、回転電機を用いて回生制御を行う技術分野に関する。 The present invention relates to a technical field in which regenerative control is performed using a rotating electrical machine.
従来から、ハイブリッド車両やEV車両において、内燃機関式の車両とフィーリングを合致させるため、エンジンブレーキに相当する制動力を発生させる技術が知られている。例えば、特許文献1には、アクセルがオフにされた際に、その直前の車速に基づいて目標制動力を決定し、決定された目標制動力に応じてエンジンブレーキ相当の回生制動力を発生させる技術が提案されている。具体的には、当該技術では、車速の増大に応じて目標制動力を低下させている。また、特許文献2には、エンジンブレーキ相当の回生制動力が作用されるEV車両において、車速が高いほど当該回生制動力を大きくする技術が提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in hybrid vehicles and EV vehicles, a technique for generating a braking force equivalent to an engine brake is known in order to match the feeling with an internal combustion engine type vehicle. For example, in
しかしながら、上記の特許文献1に記載された技術では、アクセルオフ直後の車速に基づいて目標制動力を決定していたため、その後車速が変化したとしても、エンジンブレーキ相当の回生制動力が変更されなかった。よって、特許文献1に記載された技術については、更なる燃費改善の余地があるものと考えられる。
However, in the technique described in
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、エンジンブレーキ相当の制動力を適切に制御することで、回生効率を向上させることが可能な回生制動制御装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a regenerative braking control device capable of improving the regenerative efficiency by appropriately controlling a braking force equivalent to an engine brake. This is the issue.
本発明の1つの観点では、回生制動力を発生可能に構成された回転電機を有する車両に搭載され、前記回生制動力を少なくとも用いて、アクセルがオフにされた際にエンジンブレーキ相当の制動力を発生させる制御を行う制御手段を有する回生制動制御装置において、前記制御手段は、前記アクセルがオフにされた際に発生させる前記エンジンブレーキ相当の制動力を、車速が低いほど、当該車速が高い場合よりも大きくする制御を行うと共に、前記エンジンブレーキ相当の制動力が前記回生制動力の限界値を超える場合に、前記エンジンブレーキ相当の制動力を減少させる制御を行う。
In one aspect of the present invention, a braking force mounted on a vehicle having a rotating electrical machine configured to be able to generate a regenerative braking force and at least using the regenerative braking force when the accelerator is turned off. In the regenerative braking control device having control means for performing control to generate the engine, the control means increases the braking force equivalent to the engine brake that is generated when the accelerator is turned off as the vehicle speed decreases. In addition to performing control to make it larger than the case, control is performed to reduce the braking force equivalent to the engine brake when the braking force equivalent to the engine brake exceeds the limit value of the regenerative braking force.
上記の回生制動制御装置は、制動時において、回生制動力を発生可能に構成された回転電機を有する車両に好適に適用される。制御手段は、少なくとも回生制動力を用いて、アクセルがオフにされた際にエンジンブレーキ相当の制動力(エンジンブレーキ相当制動力)を発生させる制御を行う。具体的には、制御手段は、アクセルオフ時に発生させるエンジンブレーキ相当制動力を、車速が低いほど、当該車速が高い場合よりも大きくする制御を行う。これにより、当該制御を行わなかった場合に比して、同一制動力実現時において、総制動力に占める回生制動力の割合が大きくなる。よって、上記の回生制動制御装置によれば、制動時における摩擦制動によるエネルギー損失を減少させて、回生による減速エネルギー回収量を増加させることができる。そのため、回生効率を向上させることができ、燃費を向上させることが可能となる。
また、制御手段は、エンジンブレーキ相当制動力に占める回生制動力の割合を増加させるべく、エンジンブレーキ相当制動力が回生制動力に近づくように、エンジンブレーキ相当制動力を減少させる制御を行う。これにより、エンジンブレーキ相当制動力を実現するために摩擦制動を行うことによるエネルギー損失を抑制することができる。また、エンジンブレーキ相当制動力を減少させる制御を行うことで、当該制御を行わない場合と比較して、同一制動実現時において回転電機により回生されるエネルギー量が増加するため、燃費を向上させることが可能となる。
The above-described regenerative braking control device is suitably applied to a vehicle having a rotating electrical machine configured to generate a regenerative braking force during braking. The control means uses at least the regenerative braking force to perform control to generate a braking force equivalent to engine braking (engine braking equivalent braking force) when the accelerator is turned off. Specifically, the control means performs control to increase the engine brake equivalent braking force generated when the accelerator is off as the vehicle speed is lower than when the vehicle speed is higher. Thereby, compared with the case where the said control is not performed, the ratio of the regenerative braking force to the total braking force becomes large when the same braking force is realized. Therefore, according to the above-described regenerative braking control device, it is possible to reduce the energy loss due to friction braking during braking and increase the amount of deceleration energy recovered due to regeneration. Therefore, regeneration efficiency can be improved and fuel consumption can be improved.
Further, the control means performs control to reduce the engine brake equivalent braking force so that the engine brake equivalent braking force approaches the regenerative braking force in order to increase the ratio of the regenerative braking force to the engine brake equivalent braking force. Thereby, the energy loss by performing friction braking in order to implement | achieve engine braking equivalent braking force can be suppressed. Also, by performing control to reduce the braking force equivalent to engine braking, the amount of energy regenerated by the rotating electrical machine at the time of realizing the same braking is increased compared with the case where the control is not performed, so that fuel efficiency is improved. Is possible.
なお、「回生制動力の限界値」は、例えば、回生電力が充電されるバッテリの入出力制限や、回転電機の入出力可能値(パワーやトルク)などに応じて決まる。 The “regenerative braking force limit value” is determined according to, for example, the input / output limit of the battery to which regenerative power is charged, the input / output possible value (power or torque) of the rotating electrical machine, and the like.
好適な例では、制御手段は、エンジンブレーキ相当の制動力が回生制動力の限界値を超える場合に、エンジンブレーキ相当の制動力が限界値を超える分だけ、エンジンブレーキ相当制動力を減少させる制御を行うことができる。 In a preferred example, when the braking force equivalent to the engine brake exceeds the limit value of the regenerative braking force, the control means controls to decrease the braking force equivalent to the engine brake by an amount that the braking force equivalent to the engine brake exceeds the limit value. It can be performed.
本発明の他の観点では、回生制動力を発生可能に構成された回転電機を有する車両に搭載され、前記回生制動力を少なくとも用いて、アクセルがオフにされた際にエンジンブレーキ相当の制動力を発生させる制御を行う制御手段を有する回生制動制御装置において、前記車両の制動時に、前記車両に付与すべき目標制動力を算出する手段を更に備え、前記制御手段は、前記アクセルがオフにされた際に発生させる前記エンジンブレーキ相当の制動力を、車速が低いほど、当該車速が高い場合よりも大きくする制御を行うと共に、運転者の制動に対する運転特性と前記目標制動力との関係に基づいて、前記車両に付与される制動力が前記目標制動力に近付くように、前記エンジンブレーキ相当の制動力を変更する制御を行う。
In another aspect of the present invention, a braking force mounted on a vehicle having a rotating electrical machine configured to be able to generate a regenerative braking force and at least using the regenerative braking force when the accelerator is turned off. In the regenerative braking control device having control means for performing control for generating the vehicle , the regenerative braking control apparatus further comprises means for calculating a target braking force to be applied to the vehicle at the time of braking of the vehicle, wherein the control means has the accelerator turned off. The braking force equivalent to the engine brake generated at the time of braking is controlled to be larger as the vehicle speed is lower than when the vehicle speed is higher, and based on the relationship between the driving characteristics for the driver's braking and the target braking force. Thus, control is performed to change the braking force corresponding to the engine brake so that the braking force applied to the vehicle approaches the target braking force.
上記の回生制動制御装置では、制御手段は、運転者の運転特性と目標制動力との関係に基づいて、車両に付与される制動力が当該目標制動力に近付くように、エンジンブレーキ相当制動力を変更する制御を行う。例えば、制御手段は、目標制動力に対して運転者が強く制動を行う運転特性の場合には、エンジンブレーキ相当制動力を減少させ、目標制動力に対して運転者が弱く制動を行う運転特性の場合には、エンジンブレーキ相当制動力を増加させる。これにより、運転者の運転特性に関わらずに、回生効率を向上させることが可能となる。 In the above-described regenerative braking control device, the control means is based on the relationship between the driving characteristics of the driver and the target braking force, so that the braking force applied to the vehicle approaches the target braking force. Control to change. For example, in the case of driving characteristics in which the driver strongly brakes against the target braking force, the control means reduces the engine braking equivalent braking force and the driving characteristics in which the driver performs braking weakly with respect to the target braking force. In this case, the braking force equivalent to engine brake is increased. As a result, the regeneration efficiency can be improved regardless of the driving characteristics of the driver.
回生制動力を発生可能に構成された回転電機を有する車両に搭載され、前記回生制動力を少なくとも用いて、アクセルがオフにされた際にエンジンブレーキ相当の制動力を発生させる制御を行う制御手段を有する回生制動制御装置において、前記制御手段は、前記アクセルがオフにされた際に発生させる前記エンジンブレーキ相当の制動力を、車速が低いほど、当該車速が高い場合よりも大きくする制御を行う。これにより、回生による減速エネルギー回収量を増加させることができる。よって、回生効率を向上させることができ、燃費を向上させることが可能となる。 Control means mounted on a vehicle having a rotating electrical machine configured to be able to generate a regenerative braking force, and performing control to generate a braking force equivalent to an engine brake when the accelerator is turned off using at least the regenerative braking force In the regenerative braking control device, the control means performs control to increase the braking force equivalent to the engine brake generated when the accelerator is turned off as the vehicle speed is lower than when the vehicle speed is higher. . Thereby, the deceleration energy recovery amount by regeneration can be increased. Therefore, regeneration efficiency can be improved and fuel consumption can be improved.
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。 Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[装置構成]
図1は、本実施形態に係るハイブリッド車両1の概略構成を示すブロック図である。図1において、破線は電気的な接続を示しており、一点鎖線は信号の入出力を示している。なお、図1では、説明の便宜上、本実施形態に直接関係のある構成要素のみを図示しており、他の部材については図示を省略している。
[Device configuration]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a
図1に示すように、ハイブリッド車両1は、主に、エンジン(ENG)11と、モータジェネレータMG1及びMG2と、バッテリ(BAT)12と、PCU(Power Control Unit)13と、ECU(Electronic Control Unit)20と、ブレーキポジションセンサ(BR)21と、アクセルポジションセンサ(ACC)22と、車速センサ(S)23とを有する。
As shown in FIG. 1, the
ハイブリッド車両(以下では、単に「車両」とも呼ぶ。)1は、基本的には、エンジン11を発電のみに使用し、モータジェネレータMG2をハイブリッド車両1の駆動源として使用する。つまり、ハイブリッド車両1は、所謂シリーズ方式のハイブリッド車両である。
A hybrid vehicle (hereinafter also simply referred to as “vehicle”) 1 basically uses
バッテリ12は、例えばリチウムイオン電池等で構成され、モータジェネレータMG1及びMG2に対し電力を供給可能であり、且つPCU13を介して供給される、モータジェネレータMG1及びMG2の回生電力により充電可能である。
The
モータジェネレータMG1は、そのロータがエンジン11の駆動軸に連結されている。モータジェネレータMG1は、エンジン11の駆動軸の回転に伴ってロータが回転することにより、電力を発生させる。他方で、モータジェネレータMG1は、PCU13を介して、バッテリ12から電力が供給されることにより、エンジン11をクランキングすることが可能である。
Motor generator MG1 has a rotor connected to the drive shaft of
モータジェネレータMG2は、そのロータが動力伝達機構に連結されている。モータジェネレータMG2は、バッテリ12及びモータジェネレータMG1の少なくとも一方からPCU13を介して電力が供給されることにより、動力伝達機構を介して駆動輪14に駆動力を出力する。他方、モータジェネレータMG2は、回生ブレーキとしても機能する。つまり、モータジェネレータMG2は、運動エネルギーを電気エネルギーに変換する回生機能を有しており、ハイブリッド車両1の制動時において回生運転(言い換えると回生制動)を行うことで発電する。なお、モータジェネレータMG2は、本発明における「回転電機」の一例である。
Motor generator MG2 has a rotor connected to a power transmission mechanism. The motor generator MG2 outputs driving force to the driving
ブレーキポジションセンサ21は、運転者によるブレーキ操作量を検出し、検出したブレーキ操作量に対応する検出信号をECU20に供給する。アクセルポジションセンサ22は、運転者によるアクセル操作量(言い換えるとアクセル開度)を検出し、検出したアクセル操作量に対応する検出信号をECU20に供給する。車速センサ23は、ハイブリッド車両1の車速を検出し、検出した車速に対応する検出信号をECU20に供給する。
The
ECU20は、CPU、ROM及びRAM等を備えて構成され、ハイブリッド車両1内の各構成要素に対して制御を行う。例えば、ECU20は、制動時においてモータジェネレータMG2より発生させる制動力(回生制動力)を調整するべく、モータジェネレータMG2に対する制御を行う。また、例えば、ECU20は、アクセルがオフにされた際に、エンジンブレーキ相当の制動力(以下、単に「エンジンブレーキ相当制動力」と表記する。)を発生させる制御を行う。このように、ECU20は、本発明における「回生制動制御装置」の一例に相当する。具体的には、ECU20は、本発明における「制御手段」の一例に相当する。
The
なお、エンジンブレーキ相当制動力は、基本的にはモータジェネレータMG2による回生制動力を用いて実現されるが、このような回生制動力だけでなく、摩擦ブレーキによる制動力(以下、「摩擦制動力」と呼ぶ。)を用いて実現される場合もあり得る。例えば、エンジンブレーキ相当制動力が回生制動力の限界値を超えるような値である場合には、回生制動力だけでなく、摩擦制動力も用いてエンジンブレーキ相当制動力が実現される。 The engine brake equivalent braking force is basically realized by using a regenerative braking force by motor generator MG2, but not only such a regenerative braking force but also a braking force by a friction brake (hereinafter referred to as "friction braking force"). It may be realized using "." For example, when the engine brake equivalent braking force is a value exceeding the limit value of the regenerative braking force, the engine brake equivalent braking force is realized using not only the regenerative braking force but also the friction braking force.
[制御方法]
次に、本実施形態においてECU20が行う制御方法について説明する。具体的には、ECU20が行う第1制御〜第4制御について説明する。
[Control method]
Next, a control method performed by the
(第1制御)
まず、本実施形態においてECU20が行う第1制御について説明する。本実施形態では、ECU20は、アクセルオフ時に発生させるエンジンブレーキ相当制動力を、車速が低いほど、当該車速が高い場合よりも大きくする第1制御を行う。つまり、ECU20は、車速が低いほど大きな値を有するエンジンブレーキ相当制動力を設定して、アクセルオフ時に当該エンジンブレーキ相当制動力を発生させる制御を行う。
(First control)
First, the first control performed by the
ここで、図2を参照して、このような第1制御を行う理由について説明する。図2は、横軸にブレーキ操作量を示し、縦軸に制動力を示している。図2において、グラフ201は、回生制動力と摩擦制動力とを合わせた総制動力を示している。グラフ202は、運転フィーリング向上の観点から定められた、ブレーキ操作量に応じた回生制動力と摩擦制動力との配分を示している。また、符号200で示す制動力は、回生制動力の限界値(言い換えると回生上限)に対応する。この回生制動力の限界値200は、バッテリ12の温度や充電状態(SOC)などの環境状態に応じて変化するバッテリ12の入出力制限や、モータジェネレータMG2の入出力可能値(パワーやトルク)などに基づいて算出される。また、回生制動力の限界値200は、ドライバビリティ上の制約なども考慮して算出される。
Here, the reason why such first control is performed will be described with reference to FIG. In FIG. 2, the horizontal axis indicates the brake operation amount, and the vertical axis indicates the braking force. In FIG. 2, a
上記したグラフ201、202及び回生制動力の限界値200より、例えば図2のハッチング領域で示すように、回生制動力が用いられる領域(以下、「回生制動領域」と表記する。)と、摩擦制動力が用いられる領域(以下、「摩擦制動領域」と表記する。)とが規定される。また、矢印203で示す制動力は、エンジンブレーキ相当制動力に対応し、矢印204で示す制動力は、ブレーキ操作量に応じて付与される制動力(具体的にはブレーキ操作量に比例する制動力)に対応する。エンジンブレーキ相当制動力203は、アクセルオフ時に付与される制動力であり、ブレーキ操作量に関わらずに付与される。この場合、エンジンブレーキ相当制動力203は、基本的には回生制動力によって実現される。
From the above-described
ここで、制動時(減速時)において総制動力に占める摩擦制動力の割合は基本的にはグラフ202で示すような配分や回生制動力の限界値200などに応じて決まるが、総制動力に占める摩擦制動力の割合は、エンジンブレーキ相当制動力の大きさによっても変化するものと考えられる。例えば、総制動力は同じでも、ブレーキ操作量が比較的大きく、エンジンブレーキ相当制動力が小さい場合には、エンジンブレーキ相当制動力が大きい場合に比して、総制動力に占める摩擦制動力の割合が大きくなるものと考えられる。この場合には、減速運動エネルギーに対する回生エネルギーの割合が減少する傾向にある、つまり回生によるエネルギー回収量が低下する傾向にある。特に、市街地走行などでの低車速走行時では、減速頻度が高く、運転者によるブレーキ操作が多くなるため、このような回生によるエネルギー回収量の低下が生じ易いといえる。
Here, the ratio of the friction braking force to the total braking force during braking (during deceleration) is basically determined according to the distribution shown in the
以上のことから、本実施形態では、低車速時における減速制動時において、摩擦制動によるエネルギー損失を減少させて、回生によるエネルギー回収量を増加させるべく、アクセルオフ時に実現するエンジンブレーキ相当制動力を増加させる第1制御を行う。具体的には、ECU20は、車速が低いほど大きな値を有するエンジンブレーキ相当制動力を設定して、アクセルオフ時に当該エンジンブレーキ相当制動力が発生されるようにモータジェネレータMG2に対する制御を行う。つまり、モータジェネレータMG2による回生制動力によって当該エンジンブレーキ相当制動力を実現させる。例えば、ECU20は、アクセルオフ時の車速が予め設定した所定速度よりも低い場合に、このような第1制御を行う。1つの例では、基準となるエンジンブレーキ相当制動力を予め設定すると共に、基準となるエンジンブレーキ相当制動力を補正するための補正量を車速に応じて予め設定しておき、ECU20は、車速に応じた補正量によって基準となるエンジンブレーキ相当制動力を補正することができる。
From the above, in the present embodiment, the braking force equivalent to the engine brake that is realized when the accelerator is off to reduce the energy loss due to friction braking and increase the energy recovery amount due to regeneration during deceleration braking at low vehicle speeds. The first control to be increased is performed. Specifically,
図3を参照して、本実施形態における第1制御について具体的に説明する。図3(a)及び図3(b)は、それぞれ、横軸にブレーキ操作量を示し、縦軸に制動力を示している。 With reference to FIG. 3, the 1st control in this embodiment is demonstrated concretely. In FIGS. 3A and 3B, the horizontal axis represents the brake operation amount, and the vertical axis represents the braking force.
図3(a)は、本実施形態における第1制御を適用しなかった場合の図、つまりエンジンブレーキ相当制動力を増加させる制御を行わなかった場合の図を示している。具体的には、図3(a)は、第1制御との比較を行うために、図2と同様の図を示している。よって、図2と同一の符号を付した要素については同様の意味を有するものとして、その説明を省略する。 FIG. 3A shows a diagram when the first control in the present embodiment is not applied, that is, a diagram when the control for increasing the braking force equivalent to the engine brake is not performed. Specifically, FIG. 3A shows a view similar to FIG. 2 for comparison with the first control. Therefore, elements having the same reference numerals as those in FIG. 2 have the same meaning, and the description thereof is omitted.
これに対して、図3(b)は、本実施形態における第1制御を適用した場合の図を示している。第1制御では、例えば矢印213で示すように、図3(a)中のエンジンブレーキ相当制動力203よりも大きなエンジンブレーキ相当制動力を用いる。このようなエンジンブレーキ相当制動力213を用いた場合には、総制動力はグラフ211で表され、回生制動力と摩擦制動力との配分はグラフ212で表される。また、ブレーキ操作量に応じて付与される制動力は矢印214で表される。
On the other hand, FIG.3 (b) has shown the figure at the time of applying the 1st control in this embodiment. In the first control, for example, as indicated by an
ここで、第1制御を適用しなかった場合には、例えば制動力210を実現する場合に、図3(a)中の符号207で示すような摩擦制動力が用いられる。これに対して、第1制御を適用した場合には、同一の制動力210を実現する場合に、図3(b)中の符号217で示すような摩擦制動力が用いられる。この摩擦制動力217は、摩擦制動力207よりも小さい。したがって、同一の制動力を実現する場合において、第1制御を行った場合には、第1制御を行わなかった場合に比して、総制動力に占める摩擦制動力の割合が減少すると言える、つまり総制動力に占める回生制動力の割合が増加すると言える。よって、第1制御によれば、摩擦制動によるエネルギー損失を減少させることができ、回生によるエネルギー回収量を増加させることができる、つまり減速運動エネルギーに対する回生エネルギーの割合を増加させることができる。そのため、第1制御によれば、回生効率を向上させることができ、燃費を向上させることが可能となる。
Here, when the first control is not applied, for example, when the
更に、図3(a)と図3(b)とを比較すると、第1制御を適用した場合には、第1制御を適用しなかった場合に比して、同一の制動力を実現するのに必要なブレーキ操作量が小さいことがわかる。したがって、第1制御によれば、減速時における運転者によるブレーキ操作量が減少する傾向にあるため、上記と同様の理由により、回生効率を向上させることが可能となる。 Further, comparing FIG. 3 (a) and FIG. 3 (b), when the first control is applied, the same braking force is realized as compared with the case where the first control is not applied. It can be seen that the amount of brake operation required is small. Therefore, according to the first control, the amount of brake operation by the driver at the time of deceleration tends to decrease, so that the regeneration efficiency can be improved for the same reason as described above.
(第2制御)
次に、本実施形態における第2制御について説明する。本実施形態では、ECU20は、モータジェネレータMG2による回生制動力が限界値を超える場合に、言い換えると回生可能パワーを超過するような領域において、アクセルオフ時に実現するエンジンブレーキ相当制動力を減少させる第2制御を行う。具体的には、ECU20は、エンジンブレーキ相当制動力が回生制動力の限界値を超えるような車速域において、当該エンジンブレーキ相当制動力を減少させる。この場合、ECU20は、上記した第1制御が適用される車速域よりも高車速側の車速域において、エンジンブレーキ相当制動力を減少させる第2制御を行う。1つの例では、ECU20は、エンジンブレーキ相当制動力に占める回生制動力の割合を増加させるべく、エンジンブレーキ相当制動力が回生制動力に近づくように、エンジンブレーキ相当制動力を減少させる。
(Second control)
Next, the second control in the present embodiment will be described. In the present embodiment, when the regenerative braking force by the motor generator MG2 exceeds the limit value, in other words, the
ここで、図4を参照して、本実施形態における第2制御について具体的に説明する。図4(a)及び図4(b)は、それぞれ、横軸に車速を示し、縦軸に制動力を示している。 Here, the second control in the present embodiment will be specifically described with reference to FIG. In FIGS. 4A and 4B, the horizontal axis indicates the vehicle speed, and the vertical axis indicates the braking force.
図4(a)は、本実施形態における第2制御を適用しなかった場合の図、つまりエンジンブレーキ相当制動力を減少させる制御を行わなかった場合の図を示している。グラフ221は回生制動力の限界値に対応する車速と制動力との関係を示しており、グラフ222はエンジンブレーキ相当制動力を示している。グラフ221、222より、例えば図4(a)に示すように回生制動領域と摩擦制動領域とが規定される。これより、高車速域では、回生可能パワー制限による回生制動力の限界値221が小さくなるため、回生制動領域が小さくなり、摩擦制動領域が大きくなる傾向にあることが見て取れる。このような高車速域でエンジンブレーキ相当制動力を実現する場合において、実現すべきエンジンブレーキ相当制動力が大きいと、例えば矢印223に示すように、摩擦制動力によって当該エンジンブレーキ相当制動力を実現する割合が大きくなることがわかる。つまり、当該エンジンブレーキ相当制動力に占める摩擦制動力の割合が大きくなる。そのため、高車速域では、摩擦制動によるエネルギー損失が増加する傾向にあると言える。
FIG. 4A shows a diagram when the second control in this embodiment is not applied, that is, a diagram when the control for reducing the braking force corresponding to the engine brake is not performed. A
このようなことから、本実施形態では、回生可能パワーを超過するような領域において、具体的にはエンジンブレーキ相当制動力が回生制動力の限界値を超えるような車速域において、アクセルオフ時に実現するエンジンブレーキ相当制動力を減少させる第2制御を行う。つまり、ECU20は、エンジンブレーキ相当制動力を減少させることで、当該エンジンブレーキ相当制動力に占める摩擦制動力の割合を減少せしめる。例えば、ECU20は、アクセルオフ時の車速が予め設定した所定速度よりも高い場合に、このような第2制御を行う。また、ECU20は、例えば車速が高いほど小さな値を有するエンジンブレーキ相当制動力を設定する。1つの例では、基準となるエンジンブレーキ相当制動力を予め設定すると共に、基準となるエンジンブレーキ相当制動力を補正するための補正量を車速に応じて予め設定しておき、ECU20は、車速に応じた補正量によって基準となるエンジンブレーキ相当制動力を補正することができる。
For this reason, in this embodiment, when the accelerator is off, in an area where the regenerative power is exceeded, specifically in a vehicle speed range where the braking force equivalent to the engine brake exceeds the limit value of the regenerative braking force. The second control for reducing the braking force equivalent to the engine brake is performed. That is, the
図4(b)は、本実施形態における第2制御を適用した場合の図を示している。第2制御では、矢印224で示すように、エンジンブレーキ相当制動力を減少させる。具体的には、上記したエンジンブレーキ相当制動力222を、例えばエンジンブレーキ相当制動力225(破線で示す)にまで減少させる。このような第2制御を行うことで、第2制御を行わない場合と比較して、例えば矢印223と矢印226とを比較すると、エンジンブレーキ相当制動力に占める摩擦制動力の割合が減少していることがわかる。したがって、第2制御によれば、エンジンブレーキ相当制動力を実現するために摩擦制動を行うことによるエネルギー損失を減少させることができる。
FIG. 4B shows a diagram in the case where the second control in the present embodiment is applied. In the second control, as indicated by an
なお、上記では、回生制動力が限界値を超えるような車速域において第2制御を行うことを述べたが、当該車速域だけでなく、回生制動力が限界値を超えないような車速域においても第2制御を行っても良い。つまり、回生可能パワーを超過しないような領域においても、具体的には元のエンジンブレーキ相当制動力が回生制動力の限界値を超えないような車速域においても、当該エンジンブレーキ相当制動力を減少させる第2制御を行うことができる。 In the above description, it is described that the second control is performed in the vehicle speed range where the regenerative braking force exceeds the limit value. However, not only in the vehicle speed range but also in the vehicle speed range where the regenerative braking force does not exceed the limit value. Alternatively, the second control may be performed. In other words, even in a region where the regenerative power does not exceed, specifically, the engine brake equivalent braking force is reduced even in a vehicle speed range where the original engine braking equivalent braking force does not exceed the limit value of the regenerative braking force. The second control can be performed.
図5を参照して、回生制動力が限界値を超えないような車速域において行う第2制御について具体的に説明する。図5は、横軸に車速を示し、縦軸に制動力を示している。 With reference to FIG. 5, the second control performed in the vehicle speed range where the regenerative braking force does not exceed the limit value will be specifically described. FIG. 5 shows the vehicle speed on the horizontal axis and the braking force on the vertical axis.
グラフ231は、回生制動力の限界値に対応する車速と制動力との関係を示している。グラフ232は、第2制御を適用しなかった場合のエンジンブレーキ相当制動力を示している。このようなエンジンブレーキ相当制動力232を用いた場合、車速を維持することが多い高車速において、例えば矢印237に示すようにエンジンブレーキ相当制動力が比較的大きいと、車速が低下されることで再加速を行う機会が増える傾向にある、つまり高車速を維持するための再加速を行う機会が増える傾向にある。この場合、車両1における回生(減速回生)から力行(再加速力行)のパスで損失が発生し得る。具体的には、「車両1→モータジェネレータMG2→PCU13→バッテリ12→PCU13→車両1」といったパスでのエネルギー変換の過程で、即ち「運動エネルギー→電気エネルギー→運動エネルギー」といったエネルギー変換の過程で、損失が発生し得る。
A
このようなことから、回生制動力が限界値を超えないような車速域においても、上記のようなエネルギー変換の過程で発生する損失を低減するべく、エンジンブレーキ相当制動力を減少させる第2制御を行うことが望ましいと考えられる。例えば図5中のグラフ234(破線で示す)は、このような観点に基づいて、エンジンブレーキ相当制動力232を矢印233で示すように減少させたエンジンブレーキ相当制動力を示している。こうしてエンジンブレーキ相当制動力を減少させた場合、例えば矢印238に示すように、回生するエネルギーを抑えることができ、車両運動エネルギーのまま保存するエネルギー量を増加させることができる、つまり運動エネルギーとして車両1に保存するエネルギーの割合を増加させることができる。これにより、高車速を維持する際のエネルギー変換の過程で発生する損失を低減することができ、燃費を向上させることが可能となる。
For this reason, the second control for reducing the braking force equivalent to the engine brake in order to reduce the loss generated in the process of energy conversion as described above even in the vehicle speed range where the regenerative braking force does not exceed the limit value. Is considered desirable. For example, a graph 234 (shown by a broken line) in FIG. 5 shows an engine brake equivalent braking force obtained by reducing the engine brake
(第3制御)
次に、本実施形態における第3制御について説明する。本実施形態では、ECU20は、車速域に応じて、上記した第1制御及び第2制御を切り替えて行う第3制御を実行する。具体的には、ECU20は、第1制御を所定の車速域(以下、「第1車速域」と呼ぶ。)で行い、第2制御を当該第1車速域よりも高車速側の所定の車速域(以下、「第2車速域」と呼ぶ。)で行う。つまり、ECU20は、第1車速域ではエンジンブレーキ相当制動力を増加させる第1制御を行い、第2車速域ではエンジンブレーキ相当制動力を減少させる第2制御を行う。
(Third control)
Next, the third control in the present embodiment will be described. In the present embodiment, the
また、本実施形態では、ECU20は、上記のような第3制御を行う場合において、回生制動力の限界値に応じて第1車速域及び第2車速域を変更する。具体的には、ECU20は、回生制動力の限界値が大きい場合には、小さい場合に比して、第1車速域及び第2車速域をそれぞれ高車速側に設定する。言い換えると、ECU20は、回生制動力の限界値が小さい場合には、大きい場合に比して、第1車速域及び第2車速域をそれぞれ低車速側に設定する。
In the present embodiment, the
ここで、図6を参照して、上記のように第1車速域及び第2車速域を変更する理由について説明する。図6(a)及び図6(b)は、それぞれ、横軸に車速を示し、縦軸に制動力を示している。 Here, the reason for changing the first vehicle speed range and the second vehicle speed range as described above will be described with reference to FIG. 6 (a) and 6 (b), the horizontal axis indicates the vehicle speed, and the vertical axis indicates the braking force.
図6(a)は、回生制動力の限界値が減少した場合に発生し得る不具合を説明するための図を示す。グラフ241は、減少前の回生制動力の限界値に対応する車速と制動力との関係を示している。グラフ242、242a、242bは、それぞれ、エンジンブレーキ相当制動力を示している。具体的には、エンジンブレーキ相当制動力242は、第1制御及び第2制御を適用していないエンジンブレーキ相当制動力の一例を示してしている。また、エンジンブレーキ相当制動力242aは、エンジンブレーキ相当制動力242に対して第1制御を適用したエンジンブレーキ相当制動力の一例を示しており、エンジンブレーキ相当制動力242bは、エンジンブレーキ相当制動力242に対して第2制御を適用したエンジンブレーキ相当制動力の一例を示している。
FIG. 6A is a diagram for explaining a problem that may occur when the limit value of the regenerative braking force is reduced. A
このようなエンジンブレーキ相当制動力242a、242bに従って、第3制御では、例えばグラフ243で示すようなエンジンブレーキ相当制動力(太線で示す)が用いられる。当該エンジンブレーキ相当制動力243は、第1車速域では第1制御を適用したエンジンブレーキ相当制動力242aが用いられ、第2車速域では第2制御を適用したエンジンブレーキ相当制動力242bが用いられている。また、エンジンブレーキ相当制動力243は、エンジンブレーキ相当制動力242aとエンジンブレーキ相当制動力242bとの間の移行が回生制動力の限界値241に概ね沿って緩やかに行われるように規定されている。
In accordance with such an engine brake
ここで、矢印A1に示すように、回生制動力の限界値241が限界値241aに減少した場合を考える。この場合に、エンジンブレーキ相当制動力243を変更せずに用いると、ハッチング領域244において、回生制動力の限界値241aを超える分のエンジンブレーキ相当制動力243について摩擦制動力を用いることとなる。そのため、上記の第2制御において述べたように、摩擦制動力によって当該エンジンブレーキ相当制動力243を実現する割合が大きくなり、摩擦制動によるエネルギー損失が増加する傾向にあると言える。
Here, consider the case where the
他方、図6(b)は、回生制動力の限界値が増加した場合に発生し得る不具合を説明するための図を示す。グラフ246は、増加前の回生制動力の限界値に対応する車速と制動力との関係を示している。グラフ242、242a、242bは、それぞれ、図6(a)で示したものと同様のエンジンブレーキ相当制動力を示している。このような回生制動力の限界値246及びエンジンブレーキ相当制動力242a、242bより、第3制御では、例えばグラフ247で示すようなエンジンブレーキ相当制動力(太線で示す)が用いられる。エンジンブレーキ相当制動力247は、第1車速域では第1制御を適用したエンジンブレーキ相当制動力242aが用いられ、第2車速域では第2制御を適用したエンジンブレーキ相当制動力242bが用いられている。また、エンジンブレーキ相当制動力247は、エンジンブレーキ相当制動力242aとエンジンブレーキ相当制動力242bとの間の移行が回生制動力の限界値246に概ね沿って緩やかに行われるように規定されている。
On the other hand, FIG. 6B shows a diagram for explaining a problem that may occur when the limit value of the regenerative braking force increases. A
ここで、矢印A2に示すように、回生制動力の限界値246が限界値246aに増加した場合を考える。この場合に、エンジンブレーキ相当制動力247を変更せずに用いると、ハッチング領域248(当該領域は低車速域にあるものとする)において、上記の第1制御で述べたように、総制動力に占める摩擦制動力の割合が大きくなり、減速運動エネルギーに対する回生エネルギーの割合が減少する傾向にあると言える。つまり、回生によるエネルギー回収量が低下する傾向にあると言える。
Here, consider the case where the
以上のことから、本実施形態では、回生制動力の限界値の変化に応じて、第1制御を適用する第1車速域、及び第2制御を適用する第2車速域をそれぞれ変更する。具体的には、ECU20は、回生制動力の限界値が減少した場合には、第1車速域及び第2車速域をそれぞれ低車速側に変更し、回生制動力の限界値が増加した場合には、第1車速域及び第2車速域をそれぞれ高車速側に変更する。この場合、ECU20は、第1制御を適用するエンジンブレーキ相当制動力と第2制御を適用するエンジンブレーキ相当制動力との間の移行が、変化後の回生制動力の限界値に概ね沿って緩やかに行われるように、エンジンブレーキ相当制動力を規定する。
From the above, in the present embodiment, the first vehicle speed range to which the first control is applied and the second vehicle speed range to which the second control is applied are changed according to the change in the limit value of the regenerative braking force. Specifically, when the limit value of the regenerative braking force decreases, the
図7を参照して、回生制動力の限界値の変化に応じて第1車速域及び第2車速域を変更した場合の効果について説明する。図7(a)及び図7(b)は、それぞれ、横軸に車速を示し、縦軸に制動力を示している。なお、図7において、図6と同一の符号を付した要素については同様の意味を有するものとして、その説明を省略する。 With reference to FIG. 7, the effect when the first vehicle speed range and the second vehicle speed range are changed in accordance with the change in the limit value of the regenerative braking force will be described. In FIG. 7A and FIG. 7B, the horizontal axis indicates the vehicle speed, and the vertical axis indicates the braking force. In FIG. 7, elements having the same reference numerals as those in FIG. 6 have the same meaning, and the description thereof is omitted.
図7(a)中の矢印A1に示すように、回生制動力の限界値241が限界値241aに減少した場合には、上記したエンジンブレーキ相当制動力243(破線で示す)が、例えばエンジンブレーキ相当制動力251(太線で示す)に変更される。つまり、エンジンブレーキ相当制動力243が、低車速側のエンジンブレーキ相当制動力251に変更される。当該エンジンブレーキ相当制動力251は、第1制御を適用したエンジンブレーキ相当制動力242aと第2制御を適用したエンジンブレーキ相当制動力242bとの間の移行が、変化後の回生制動力の限界値241aに概ね沿って緩やかに行われるように規定されている。このようなエンジンブレーキ相当制動力251を用いた場合には、ハッチング領域254分のエンジンブレーキ相当制動力を減少させていることになる。これにより、当該ハッチング領域254が高車速域であれば、上記した第2制御の効果を拡大することが可能となる。つまり、エンジンブレーキ相当制動力を実現するために摩擦制動を行うことによるエネルギー損失を減少させること等ができる。
As indicated by an arrow A1 in FIG. 7A, when the
他方で、図7(b)中の矢印A2に示すように、回生制動力の限界値246が限界値246aに増加した場合には、上記したエンジンブレーキ相当制動力247(破線で示す)が、例えばエンジンブレーキ相当制動力252(太線で示す)に変更される。つまり、エンジンブレーキ相当制動力247が、高車速側のエンジンブレーキ相当制動力252に変更される。当該エンジンブレーキ相当制動力252は、第1制御を適用したエンジンブレーキ相当制動力242aと第2制御を適用したエンジンブレーキ相当制動力242bとの間の移行が、変化後の回生制動力の限界値246aに概ね沿って緩やかに行われるように規定されている。このようなエンジンブレーキ相当制動力252を用いた場合には、ハッチング領域258分のエンジンブレーキ相当制動力を増加させていることになる。これにより、当該ハッチング領域258が低車速域であれば、上記した第1制御の効果を拡大することが可能となる。つまり、摩擦制動によるエネルギー損失を減少させることができ、回生によるエネルギー回収量を増加させることができる。
On the other hand, when the
以上説明したように、第3制御によれば、第1制御及び第2制御を適用する車速域の調整幅を適切に拡大することができ、燃費を向上させることが可能となる。 As described above, according to the third control, the adjustment range of the vehicle speed range to which the first control and the second control are applied can be appropriately expanded, and the fuel efficiency can be improved.
(第4制御)
次に、本実施形態における第4制御について説明する。本実施形態では、ECU20は、運転者の制動に対する運転特性に応じて、エンジンブレーキ相当制動力を変更する第4制御を行う。具体的には、ECU20は、車両1の制動時において車両1に付与すべき目標制動力を算出し、運転者の運転特性と当該目標制動力との関係に基づいて、車両1に実際に付与される制動力が当該目標制動力に近付くように、エンジンブレーキ相当制動力を変更する制御を行う。詳しくは、ECU20は、目標制動力に対して運転者が強く制動を行う運転特性の場合には、運転特性が目標制動力に概ね一致する場合に比して、エンジンブレーキ相当制動力を減少させる。言い換えると、ECU20は、目標制動力に対して運転者が弱く制動を行う運転特性の場合には、運転特性が目標制動力に概ね一致する場合に比して、エンジンブレーキ相当制動力を増加させる。
(4th control)
Next, the fourth control in the present embodiment will be described. In the present embodiment, the
なお、ECU20は、例えば、車速の時間変化と、その時間微分値である減速度を算出し、減速開始時と減速終了時とにおける車両1の運動エネルギーの変化分を最大限に回生しつつ、減速度の急変のないなめらかな制動となる制動力形状を有する目標制動力を算出する。1つの例では、ECU20は、高車速側よりも低車速側の制動力が強くなるような制動力形状を有する目標制動力を算出する。
The
また、ECU20は、運転者の制動操作に起因する、例えば車速、アクセル操作量、ブレーキ操作量、回生限界制動力、回生限界制動パワー、加速度等の時間変化を記録することで得られる情報を、運転者の制動に対する運転特性として用いる。
Further, the
ここで、図8を参照して、本実施形態における第4制御について具体的に説明する。図8(a)及び図8(b)は、それぞれ、横軸に車速を示し、縦軸に制動力を示している。 Here, with reference to FIG. 8, the 4th control in this embodiment is demonstrated concretely. In FIGS. 8A and 8B, the horizontal axis indicates the vehicle speed, and the vertical axis indicates the braking force.
図8(a)は、本実施形態における第4制御を適用しなかった場合の図、つまり運転特性に応じてエンジンブレーキ相当制動力を変更させる制御を行わなかった場合の図を示している。グラフ261は回生制動力の限界値に対応する車速と制動力との関係を示しており、グラフ262はエンジンブレーキ相当制動力を示している。また、グラフ263は目標制動力の一例を示しており、グラフ264は運転者の制動に対する運転特性の一例を示している。
FIG. 8A shows a diagram when the fourth control in the present embodiment is not applied, that is, a diagram when the control for changing the engine brake equivalent braking force is not performed according to the driving characteristics. A
ハッチング領域265に示すように、運転特性264は、比較的低車速側の領域において、目標制動力263よりも運転者が弱く制動を行う特性となっていることがわかる。当該領域では、例えば矢印266aで示す回生制動力が用いられることとなるが、この場合には、目標制動力263が用いられる場合と比較して、例えば矢印266bで示す分の回生の取りこぼしが発生する。そのため、目標制動力263が用いられる場合と比較して、回生効率が低下すると言える。
As shown in the hatched
また、ハッチング領域267に示すように、運転特性264は、比較的高車速側の領域において、目標制動力263よりも運転者が強く制動を行う特性となっていることがわかる。当該領域では、例えば矢印268aで示す摩擦制動力が用いられることとなるが、この場合には、目標制動力263が用いられる場合と比較して、例えば矢印268bで示す分だけ、摩擦制動の領域が広くなる。そのため、目標制動力263が用いられる場合と比較して、回生効率が低下すると言える。
Further, as shown in the
このようなことから、本実施形態では、運転者の制動に対する運転特性と目標制動力とがかけ離れている場合に発生し得る回生効率の低下を抑制するべく、車両1に付与される制動力が目標制動力に近付くように、エンジンブレーキ相当制動力を変更する第4制御を行う。具体的には、ECU20は、目標制動力に対して運転者が強く制動を行う運転特性の場合には、エンジンブレーキ相当制動力を減少させ、目標制動力に対して運転者が弱く制動を行う運転特性の場合には、エンジンブレーキ相当制動力を増加させる。例えば、ECU20は、運転者の制動に対する運転特性における制動力と目標制動力との差が大きいほど、エンジンブレーキ相当制動力を大きく変更する。1つの例では、基準となるエンジンブレーキ相当制動力を予め設定すると共に、基準となるエンジンブレーキ相当制動力を補正するための補正量を、運転特性における制動力と目標制動力との差に応じて予め設定しておき、ECU20は、運転特性における制動力と目標制動力との差に応じた補正量によって、基準となるエンジンブレーキ相当制動力を補正することができる。
For this reason, in the present embodiment, the braking force applied to the
図8(b)は、本実施形態における第4制御を適用した場合の図を示している。なお、図8(b)において、図8(a)と同一の符号を付した要素については同様の意味を有するものとして、その説明を省略する。 FIG. 8B shows a diagram in the case where the fourth control in the present embodiment is applied. In FIG. 8B, elements having the same reference numerals as those in FIG. 8A have the same meaning, and the description thereof is omitted.
第4制御では、上記のような目標制動力263及び運転特性264が得られた場合に、例えばハッチング271で示すように、エンジンブレーキ相当制動力262をエンジンブレーキ相当制動力262aにまで増加させると共に、例えばハッチング272で示すように、エンジンブレーキ相当制動力262をエンジンブレーキ相当制動力262bにまで減少させる。このようにエンジンブレーキ相当制動力を調整した場合、例えば符号273で示すような制動特性(太線で示す)が得られることとなる。
In the fourth control, when the
具体的には、エンジンブレーキ相当制動力を調整することで得られた制動特性273は、ハッチング領域274に示すように、運転者が弱く制動を行う運転特性が得られた領域において、目標制動力263に近付いていることがわかる。このような制動特性273では、例えば矢印275で示すような回生制動力が用いられることとなるため、第4制御を適用しなかった場合に比して、回生制動分が増加する。したがって、第4制御によれば、回生の取りこぼしを減少させることができ、回生効率を向上させることが可能となる。
Specifically, the braking characteristic 273 obtained by adjusting the braking force equivalent to the engine brake is the target braking force in a region where the driver has a weak driving characteristic as shown in the
また、制動特性273は、ハッチング領域276に示すように、運転者が強く制動を行う運転特性が得られた領域において、目標制動力263に近付いていることがわかる。このような制動特性273では、例えば矢印277で示すような摩擦制動力が用いられることとなるため、第4制御を適用しなかった場合に比して、摩擦制動分が減少する。したがって、第4制御によれば、摩擦制動によるエネルギー損失を減少させることができ、回生効率を向上させることが可能となる。
Further, it can be seen that the braking characteristic 273 is close to the
[エンジンブレーキ相当制動力の増減幅]
上記の第1〜第4制御では、エンジンブレーキ相当制動力を増減する制御を行うことを述べた。ところで、このようなエンジンブレーキ相当制動力の増減が運転者の車速制御に対する外乱として働き、車速制御性などのドライバビリティの悪化を引き起こしてしまう可能性があると考えられる。したがって、ドライバビリティの悪化などが生じない範囲で、エンジンブレーキ相当制動力を増減することが望ましいと言える。
[Increase / decrease in braking force equivalent to engine brake]
In the first to fourth controls described above, the control for increasing or decreasing the engine brake equivalent braking force is described. By the way, it is considered that such increase / decrease in braking force equivalent to engine brake acts as a disturbance to the driver's vehicle speed control, and may cause deterioration in drivability such as vehicle speed controllability. Therefore, it can be said that it is desirable to increase / decrease the engine braking equivalent braking force within a range in which the drivability does not deteriorate.
ここで、図9に示すように、従来から、所定のパラメータの変化に応じてエンジンブレーキによる制動力(以下、「エンジンブレーキ制動力」とも呼ぶ。)が変化することが知られている。例えば、このような制動力の変化幅(言い換えると減速度の変化幅)を、上記の第1〜第4制御におけるエンジンブレーキ相当制動力の増減幅として採用することができる。これにより、エンジンブレーキ相当制動力の増減による車速制御性の悪化幅を、運転者の許容範囲内に適切に収めることが可能となる。 Here, as shown in FIG. 9, it is conventionally known that the braking force by engine braking (hereinafter also referred to as “engine braking braking force”) changes in accordance with the change of a predetermined parameter. For example, such a change range of the braking force (in other words, a change range of the deceleration) can be adopted as an increase / decrease range of the engine brake equivalent braking force in the first to fourth controls. As a result, it is possible to appropriately keep the deterioration range of the vehicle speed controllability due to the increase or decrease of the braking force equivalent to the engine brake within the allowable range of the driver.
具体的には、エンジンブレーキ相当制動力の増減幅として、下記の(1)〜(4)の指標を採用することができる。 Specifically, the following indices (1) to (4) can be adopted as the increase / decrease width of the braking force equivalent to the engine brake.
(1)エンジンブレーキ相当制動力の増減幅として、エンジン付き車両におけるエンジンブレーキ利用時の水温や油温や変速段による減速度変化幅を採用する。 (1) As the increase / decrease width of the engine brake equivalent braking force, the change width of the deceleration due to the water temperature, the oil temperature, and the gear position when the engine brake is used in the engine equipped vehicle is adopted.
水温や油温が高いとエンジンフリクションが小さくなることで、エンジンブレーキ制動力が小さくなり、水温や油温が低いとエンジンフリクションが大きくなることで、エンジンブレーキ制動力が大きくなる傾向にある。また、ローギヤでのエンジンブレーキ制動力は、ハイギヤでのエンジンブレーキ制動力よりも大きくなる傾向にある。このようなエンジンブレーキ制動力の変化は、基本的には、運転者の許容範囲内にある。したがって、当該エンジンブレーキ制動力の変化幅を、エンジンブレーキ相当制動力の増減幅に好適に適用することができる。 When the water temperature or the oil temperature is high, the engine friction decreases, so the engine brake braking force decreases. When the water temperature or the oil temperature is low, the engine friction increases, and the engine brake braking force tends to increase. Further, the engine brake braking force in the low gear tends to be larger than the engine brake braking force in the high gear. Such a change in the engine braking force is basically within the allowable range of the driver. Therefore, the change width of the engine brake braking force can be suitably applied to the increase / decrease width of the engine brake equivalent braking force.
(2)エンジンブレーキ相当制動力の増減幅として、同一制動力における車両重量変化分に相当する減速度変化幅を採用する。 (2) As the increase / decrease width of the engine brake equivalent braking force, a deceleration change width corresponding to the vehicle weight change at the same braking force is adopted.
例えば乗員や積荷による車重変化に応じて、減速度が変化する(詳しくは反比例する)傾向にある。このような減速度の変化は、基本的には、運転者の許容範囲内にある。したがって、当該減速度変化幅を、エンジンブレーキ相当制動力の増減幅に好適に適用することができる。 For example, the deceleration tends to change (specifically, inversely proportional) in accordance with changes in vehicle weight due to passengers or cargo. Such a change in deceleration is basically within the allowable range of the driver. Accordingly, the deceleration change width can be suitably applied to the increase / decrease width of the engine brake equivalent braking force.
(3)エンジンブレーキ相当制動力の増減幅として、同一制動力における勾配変化分に相当する減速度変化幅を採用する。 (3) As the increase / decrease width of the engine brake equivalent braking force, a deceleration change width corresponding to the gradient change amount at the same braking force is adopted.
走行路の勾配に応じて、エンジンブレーキ制動力による減速度が変化する傾向にある。このような減速度の変化は、基本的には、運転者の許容範囲内にある。したがって、当該減速度変化幅を、エンジンブレーキ相当制動力の増減幅に好適に適用することができる。 The deceleration due to the engine braking force tends to change according to the gradient of the travel path. Such a change in deceleration is basically within the allowable range of the driver. Accordingly, the deceleration change width can be suitably applied to the increase / decrease width of the engine brake equivalent braking force.
(4)エンジンブレーキ相当制動力の増減幅として、運転者が選択した増減幅(調整範囲)を採用する。つまり、運転者が予め自ら調整範囲を選択し、その調整範囲をエンジンブレーキ相当制動力の増減幅として採用することができる。 (4) The increase / decrease width (adjustment range) selected by the driver is adopted as the increase / decrease width of the braking force equivalent to the engine brake. That is, the driver can select the adjustment range in advance and use the adjustment range as the increase / decrease width of the engine brake equivalent braking force.
なお、上記した第1制御乃至第3制御は、このような(1)〜(4)の指標を考慮して、車速域ごとにエンジンブレーキ相当制動力を増減させる量を予め設定しておき、当該設定に応じて走行中常時実施することが望ましい。 In the first control to the third control described above, in consideration of the indicators (1) to (4), an amount by which the engine brake equivalent braking force is increased or decreased for each vehicle speed range is set in advance. It is desirable to always carry out during traveling according to the setting.
なお、上記のようなエンジンブレーキ相当制動力の増減幅についての調整は、好適には、車速や駆動力や制動力要求とは独立にエンジン動作点とは無関係に、回生装置(モータジェネレータ)の動作点を決定できる構成を有する車両に適用される。例えば、シリーズ方式のハイブリッド車両やEV車両に好適に適用される。 The adjustment for the increase / decrease width of the engine brake equivalent braking force as described above is preferably performed by the regenerative device (motor generator) independently of the vehicle operating speed, the driving force, and the braking force request, regardless of the engine operating point. The present invention is applied to a vehicle having a configuration capable of determining an operating point. For example, the present invention is suitably applied to series-type hybrid vehicles and EV vehicles.
[回生制動処理]
次に、図10を参照して、本実施形態においてECU20が行う回生制動処理について説明する。図10は、本実施形態における回生制動処理を示すフローチャートである。この回生制動処理では、上記した第4制御が主に実行される。また、当該処理は、ECU20が所定の周期で繰り返し実行する。
[Regenerative braking process]
Next, a regenerative braking process performed by the
まず、ステップS101では、ECU20は、例えば、ブレーキポジションセンサ21、アクセルポジションセンサ22、車速センサ23等から出力される信号により示される情報や、シフト操作装置におけるシフトポジションを示す情報等の各種情報を取得する。そして、処理はステップS102に進む。
First, in step S101, the
ステップS102では、ECU20は、ステップS101で取得した情報に基づいて、減速要求があるか否かを判定する。減速要求がない場合(ステップS102;No)、処理は終了する。
In step S102, the
減速要求がある場合(ステップS102;Yes)、ECU20は、運転者の制動操作に起因する、例えば車速、アクセル操作量、ブレーキ操作量、回生限界制動力、回生限界制動パワー、加速度等の時間変化を記録する(ステップS103)。言い換えると、ECU20は、例えば車速、アクセル操作量、ブレーキ操作量、回生限界制動力、回生限界制動パワー、加速度等を、時間情報と共に記録する。こうして記録された情報は、上記した運転者の制動に対する運転特性等として用いられる。そして、処理はステップS104に進む。
When there is a deceleration request (step S102; Yes), the
ステップS104では、ECU20は、エンジンブレーキ相当制動力を調整する制御を行う。具体的には、ECU20は、後述するステップS107で算出されたエンジンブレーキ相当制動力の調整値に基づいて、エンジンブレーキ相当制動力を調整する。つまり、ECU20は、運転者の運転特性に関わらずに、車両1に付与される制動力が目標制動力に近付くように、エンジンブレーキ相当制動力を調整する。そして、処理はステップS105に進む。
In step S104, the
なお、エンジンブレーキ相当制動力を調整するための調整値が存在しない場合(つまり調整値が未だ算出されていない初期の段階)、1つの例では、上記した第1制御乃至第3制御のうちの少なくともいずれかに基づいて、エンジンブレーキ相当制動力を調整することができる。他の例では、エンジンブレーキ相当制動力を調整するための調整値をゼロに設定することができる、つまりエンジンブレーキ相当制動力の調整を行わないこととすることができる。 In the case where there is no adjustment value for adjusting the engine brake equivalent braking force (that is, the initial stage where the adjustment value has not yet been calculated), in one example, one of the above-described first control to third control The braking force equivalent to engine brake can be adjusted based on at least one of them. In another example, the adjustment value for adjusting the engine brake equivalent braking force may be set to zero, that is, the engine brake equivalent braking force may not be adjusted.
ステップS105では、ECU20は、ステップS103の処理で取得した情報に基づいて、減速要求が終了したか否かを判定する。減速要求が終了していない場合(ステップS105;No)、処理はステップS103に戻り、ECU20は、ステップS103以降の処理を再度実行する。
In step S105, the
他方、減速要求が終了している場合(ステップS105;Yes)、ECU20は、目標制動力を算出する(ステップS106)。具体的には、ECU20は、車速の時間変化と、その時間微分値である減速度を算出し、減速開始時と減速終了時とにおける車両1の運動エネルギーの変化分を最大限に回生しつつ、減速度の急変のないなめらかな制動となる制動力形状を有する目標制動力を算出する。例えば、ECU20は、高車速側よりも低車速側の制動力が強くなるような制動力形状を有する目標制動力を算出する。そして、処理はステップS107に進む。
On the other hand, when the deceleration request has been completed (step S105; Yes), the
ステップS107では、ECU20は、ステップS103で記録された運転者の制動に対する運転特性と、ステップS106で算出された目標制動力との関係に基づいて、エンジンブレーキ相当制動力の調整値を算出する。この場合、ECU20は、車両1に付与される制動力が目標制動力に近付くように、エンジンブレーキ相当制動力の調整値を算出する。具体的には、ECU20は、目標制動力に対して運転者が強く制動を行う運転特性の場合には、エンジンブレーキ相当制動力を減少させるような調整値を算出し、目標制動力に対して運転者が弱く制動を行う運転特性の場合には、エンジンブレーキ相当制動力を増加させるような調整値を算出する。例えば、ECU20は、運転者の制動に対する運転特性における制動力と目標制動力との差が大きいほど、エンジンブレーキ相当制動力の調整値を大きくする。こうして算出された調整値はメモリなどに記憶され(例えば前回算出された調整値が上書きされる)、次回のステップS104の処理で用いられる。そして、処理は終了する。
In step S107, the
[変形例]
上記では、本発明をシリーズ方式のハイブリッド車両1に適用する例を示したが、本発明は、これ以外にも、所謂シリーズ・パラレル方式のハイブリッド車両にも適用することができる。
[Modification]
In the above, the example in which the present invention is applied to the series-
図11は、変形例に係るシリーズ・パラレル方式のハイブリッド車両2の概略構成を示すブロック図である。図11において、破線は電気的な接続を示しており、一点鎖線は信号の入出力を示している。なお、図11において図1と同一の符号を付した構成要素については同様の機能を有するものとして、その説明を省略するものとする。
FIG. 11 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a series-
図11に示すように、ハイブリッド車両2は、主に、エンジン11と、モータジェネレータMG1及びMG2と、バッテリ12と、PCU13と、遊星歯車機構15と、ECU20と、ブレーキポジションセンサ21と、アクセルポジションセンサ22と、車速センサ23とを有する。
As shown in FIG. 11, the
遊星歯車機構15は、例えば、サンギヤSと、ピニオンギヤと、該ピニオンギヤを自転及び公転可能に支持するキャリアCAと、リングギヤRとを備えて構成されている。遊星歯車機構15のサンギヤSは、モータジェネレータMG1のロータに連結されており、キャリアCAは、エンジン11及びオイルポンプ(O/P)に連結されており、リングギヤRは、動力伝達機構を介して、モータジェネレータMG2のロータに連結されている。
The
ハイブリッド車両2では、エンジン11の動力を遊星歯車機構15により分割し、モータジェネレータMG1による発電と、ハイブリッド車両2の駆動とに使用している。つまり、ハイブリッド車両2は、エンジン11の動力の少なくとも一部を発電に使用すると共に、エンジン11の動力の他の部分及びモータジェネレータMG2の動力をハイブリッド車両2の駆動力として使用するシリーズ・パラレル方式のハイブリッド車両として構成されている。
In the
なお、本発明は、シリーズ方式のハイブリッド車両やシリーズ・パラレル方式のハイブリッド車両への適用に限定されず、例えば、シリーズ方式とパラレル方式とを相互に切り替え可能なハイブリッド車両や、シリーズ方式とシリーズ・パラレル方式とを相互に切り替え可能なハイブリッド車両などにも適用することができる。 The present invention is not limited to application to a series-type hybrid vehicle or a series-parallel type hybrid vehicle. For example, a hybrid vehicle capable of switching between a series method and a parallel method, a series method and a series- The present invention can also be applied to a hybrid vehicle that can switch between the parallel system and the like.
また、本発明は、上記のようなハイブリッド車両への適用に限定されず、EV車両(電気自動車)にも適用することができる。 Further, the present invention is not limited to the application to the hybrid vehicle as described above, but can be applied to an EV vehicle (electric vehicle).
更に、ブレーキ操作量としてブレーキペダルの操作量を用いることに限定はされず、運転者のブレーキ操作に伴って変化する物理量(例えば油圧を用いた摩擦ブレーキシステムの場合には油圧の値)をブレーキ操作量として用いても良い。このような物理量を用いた場合にも、前述した効果と同等の効果を得ることができる。 Furthermore, the brake pedal operation amount is not limited to the brake operation amount, and a physical amount that changes with the driver's brake operation (for example, a hydraulic value in the case of a friction brake system using hydraulic pressure) is braked. It may be used as an operation amount. Even when such a physical quantity is used, an effect equivalent to the effect described above can be obtained.
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う回生制動制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the gist or concept of the invention that can be read from the claims and the entire specification. Regenerative braking control with such a change is possible. The apparatus is also included in the technical scope of the present invention.
1、2 ハイブリッド車両
11 エンジン
12 バッテリ
13 PCU
20 ECU
MG1、MG2 モータジェネレータ
1, 2
20 ECU
MG1, MG2 motor generator
Claims (3)
前記制御手段は、前記アクセルがオフにされた際に発生させる前記エンジンブレーキ相当の制動力を、車速が低いほど、当該車速が高い場合よりも大きくする制御を行うと共に、前記エンジンブレーキ相当の制動力が前記回生制動力の限界値を超える場合に、前記エンジンブレーキ相当の制動力を減少させる制御を行うことを特徴とする回生制動制御装置。 Control means mounted on a vehicle having a rotating electrical machine configured to be able to generate a regenerative braking force, and performing control to generate a braking force equivalent to an engine brake when the accelerator is turned off using at least the regenerative braking force A regenerative braking control device comprising:
The control means performs control to increase the braking force corresponding to the engine brake generated when the accelerator is turned off, as the vehicle speed is lower than when the vehicle speed is higher, and to control the engine brake. A regenerative braking control device that performs control to reduce a braking force corresponding to the engine brake when power exceeds a limit value of the regenerative braking force .
前記車両の制動時に、前記車両に付与すべき目標制動力を算出する手段を更に備え、
前記制御手段は、前記アクセルがオフにされた際に発生させる前記エンジンブレーキ相当の制動力を、車速が低いほど、当該車速が高い場合よりも大きくする制御を行うと共に、運転者の制動に対する運転特性と前記目標制動力との関係に基づいて、前記車両に付与される制動力が前記目標制動力に近付くように、前記エンジンブレーキ相当の制動力を変更する制御を行うことを特徴とする回生制動制御装置。 Control means mounted on a vehicle having a rotating electrical machine configured to be able to generate a regenerative braking force, and performing control to generate a braking force equivalent to an engine brake when the accelerator is turned off using at least the regenerative braking force A regenerative braking control device comprising:
Means for calculating a target braking force to be applied to the vehicle during braking of the vehicle;
The control means performs control to increase the braking force equivalent to the engine brake generated when the accelerator is turned off as the vehicle speed is lower than when the vehicle speed is high, and to drive the driver against braking. based on the relationship between the characteristic and the target braking force, as the braking force applied to the vehicle approaches the target braking force, and performing control for changing the braking force of corresponding said engine brake regeneration Braking control device.
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