JP6398475B2 - 回生制御装置 - Google Patents
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Description
また、上記操作手段は、上記回生制動力の異なる複数段の回生レベルを有し、上記回生制動力制御手段は、上記充電規制状態以外の状態では、上記第一回生制動手段による上記バッテリの充電量を多段階に変更することで上記回生制動力を複数段階に制御し、上記充電規制状態では、上記第二回生制動手段及び上記第三回生制動手段の作動状態の組み合わせを変更することで上記回生制動力を上記複数段階よりも少ない多段階に制御する。
(3)上記燃焼運転制御手段は、上記エンジンを負トルクで燃焼運転することが好ましい。
(4)上記エンジンの負トルクには、可燃限界トルクが含まれることが好ましい。
本実施形態の回生制御装置が適用された車両20のパワートレーンに関する構造を図1に例示する。この車両20は、駆動源としての走行用モータジェネレータ1とエンジン3とを搭載したシリーズ・パラレル併用方式のハイブリッド車両である。エンジン3は、例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関であり、燃料(ガソリン,軽油等)を含む混合気を燃焼室内で燃焼させることで回転軸を駆動する。また、走行用モータジェネレータ1は、電動機としての機能(車両駆動機能)と発電機としての機能(回生発電機能)とを兼ね備えた交流電動発電機である。これらの走行用モータジェネレータ1,エンジン3は、車輪8に対して並列に接続され、各々が単独で(あるいは同時に)駆動力を車輪8へと伝達可能とされる。
以下、電子制御装置10での制御内容のうち、走行用モータジェネレータ1での回生発電によって生成された回生電力の用途を制御する回生制御について説明する。ここでいう回生制御とは、走行用モータジェネレータ1の回生電力を回収または消費することで走行用モータジェネレータ1に回生制動力を発生させる制御のことを意味する。本実施形態では、回生電力を回収,消費するための制御として、第一回生制御,第二回生制御,第三回生制御の三種類が実施される。
電子制御装置10には、上記の各種制御を実施するための機能要素として、バッテリ状態判定部11,第一回生制動部12,第二回生制動部13,第三回生制動部14,燃焼運転制御部15,回生制動力制御部16が設けられる。これらの各要素は、電子回路(ハードウェア)によって実現してもよく、電子制御装置10内のRAM,ROM,補助記憶装置等に記録,保存されるソフトウェアとしてプログラミングされたものとしてもよいし、あるいはこれらの機能のうちの一部をハードウェアとして設け、他部をソフトウェアとしたものであってもよい。
規制条件1:バッテリ5の充電率が満充電に近い所定上限値以上である
規制条件2:バッテリ5の温度が所定温度以下(極低温)である
規制条件3:バッテリ5の温度が第二所定温度以上(高温)である
第二回生制動部13(第二回生制動手段)は、第二回生制御を実施して、発電用モータジェネレータ2をモータリング駆動してエンジン3に駆動力を伝達させるものである。第二回生制動部13では、例えばインバータ,発電用モータジェネレータ2が制御対象とされる。
(A)回生制動力が増大する方向に操作された場合に開始し、
回生制動力が減少する方向に操作された場合に終了する
(B)所定の回生レベルから、回生制動力が増大する方向に操作された場合に開始し、
所定の回生レベルへと、回生制動力が減少する方向に操作された場合に終了する
(C)所定の回生レベルから、回生制動力が増大する方向に操作された場合に開始し、
所定の回生レベルよりも回生制動力が減少する方向に操作された場合に終了する
また本実施形態では、回生制御中にパドルシフト装置9が操作され、その操作位置が所定の回生レベルよりも回生制動力の減少方向側にある場合には、第三回生制御を終了させることとする。また、パドルシフト装置9の操作位置が所定の回生レベルよりも回生制動力の増大方向側にある場合には、第三回生制御を開始することとする。
また、B0からB1への操作がなされたときには、第三回生制御は停止したままであり、第二回生制御のみが開始される。その後、B1からB2への操作がなされると、第二回生制御,第三回生制御の双方が実施される。
図3は、回生制御の手順を示すフローチャートである。このフローは、予め設定された演算周期で繰り返し実施される。ステップA1では、回生制動力制御部16において、走行用モータジェネレータ1が回生発電中であるか否かが判定される。回生発電中であると判定された場合にはステップA2へ進み、そうでない場合にはこの演算周期での制御を終了する。
ステップA7の実施条件が成立するときにはステップA8へ進み、回生制動力制御部16が第二回生制動部13を制御して、第二回生制御を開始させる。また、この実施条件が不成立のときにはステップA9へ進み、回生制動力制御部16が第二回生制動部13を制御して、第二回生制御を停止させる。
ステップA10の実施条件が成立するときにはステップA11へ進み、回生制動力制御部16が第三回生制動部14を制御して、第三回生制御を開始させる。また、この実施条件が不成立のときにはステップA12へ進み、回生制動力制御部16が第三回生制動部14を制御して、第三回生制御を停止させる。
(1)上記の回生制御装置では、バッテリ5の充電率が満充電に近いときやバッテリ温度が極低温であるときに「充電規制状態である」と判定され、第一回生制御が禁止,制限される。一方、この充電規制状態では、第三回生制御が実施される。これにより、第一回生制御で回収されるべき電力をバッテリ空調装置6で消費することができ、充電規制状態での回生制動力を確保することができる。また、バッテリ空調装置6は車両20の車室用空調装置から独立して設けられているため、車室内温度への影響や騒音が問題になりにくく、乗員への不快感や違和感を払拭することができる。
このように、上記の回生制御装置によれば、充電規制状態であっても乗員の好みに応じた回生制動力の設定を行うことができ、利便性を向上させることができるとともに、ドライブフィーリングを改善することができる。
つまり、充電規制状態での回生制動力は、充電規制状態以外の状態よりも少ない段数の多段切り換えとなる。このように、多段切り換えの段数を相違させることで、バッテリ5が充電規制状態であることを乗員に体感させることができ、通常時のようには回生制動が効かない状態であることを的確に認識させることができる。
上述した実施形態に関わらず、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。本実施形態の各構成は、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせてもよい。
2 発電用モータジェネレータ
3 エンジン
5 バッテリ
6 バッテリ空調装置
9 パドルシフト装置
10 電子制御装置
11 バッテリ状態判定部(バッテリ状態判定手段)
12 第一回生制動部(第一回生制動手段)
13 第二回生制動部(第二回生制動手段)
14 第三回生制動部(第三回生制動手段)
15 燃焼運転制御部(燃焼運転制御手段)
16 回生制動力制御部(回生制動力制御手段)
20 車両
21 パドルシフトセンサ(操作手段)
Claims (7)
- エンジンにより駆動される発電用モータジェネレータと、
上記発電用モータジェネレータから供給される電力を充電するバッテリと、
上記発電用モータジェネレータまたは上記バッテリから供給される電力で車両を駆動するとともに車両減速時に回生電力を発電する走行用モータジェネレータと、
上記車両の車室用空調装置とは独立して設けられた上記バッテリ用のバッテリ空調装置と、
乗員の操作に応じて上記車両の回生制動力に対応する回生レベルを設定する操作手段と、を備えたハイブリッド車両の回生制御装置において、
上記回生電力を上記バッテリに充電する第一回生制動手段と、
上記回生電力で上記発電用モータジェネレータを駆動し上記エンジンに駆動力を伝達する第二回生制動手段と、
上記回生電力で上記バッテリ空調装置を強制駆動する第三回生制動手段と、
上記バッテリへの充電が規制される充電規制状態であるか否かを判定するバッテリ状態判定手段と、
上記バッテリ状態判定手段での判定結果に応じて、上記第一回生制動手段,上記第二回生制動手段,上記第三回生制動手段の作動状態を管理して上記回生制動力を制御する回生制動力制御手段と、を備え、
上記回生制動力制御手段は、
上記充電規制状態以外の状態において、上記操作手段で設定された上記回生レベルに応じて上記第一回生制動手段を作動させ、
上記充電規制状態において、上記第一回生制動手段の作動を禁止または制限しつつ上記第三回生制動手段を作動させるとともに、上記操作手段が回生制動力増方向の回生レベルに設定された場合に上記第二回生制動手段を作動させ、上記操作手段が回生制動力減方向の回生レベルに設定された場合に上記第二回生制動手段の作動を停止させ、
上記充電規制状態において、上記操作手段が所定の回生レベルより回生制動力減方向の回生レベルに設定された場合に、上記第三回生制動手段を停止させるとともに、
上記操作手段は、上記回生制動力の異なる複数段の回生レベルを有し、
上記回生制動力制御手段は、
上記充電規制状態以外の状態では、上記第一回生制動手段による上記バッテリの充電量を多段階に変更することで上記回生制動力を複数段階に制御し、
上記充電規制状態では、上記第二回生制動手段及び上記第三回生制動手段の作動状態の組み合わせを変更することで上記回生制動力を上記複数段階よりも少ない多段階に制御する
ことを特徴とする、回生制御装置。 - 上記エンジンに燃料を供給し、上記燃料を燃焼させて上記エンジンに回転駆動力を発生させる燃焼運転制御手段を備え、
上記回生制動力制御手段は、上記充電規制状態において、上記第二回生制動手段及び上記燃焼運転制御手段を共に作動させる
ことを特徴とする、請求項1に記載の回生制御装置。 - 上記燃焼運転制御手段は、上記エンジンを負トルクで燃焼運転する
ことを特徴とする、請求項2記載の回生制御装置。 - 上記エンジンの負トルクには、可燃限界トルクが含まれる
ことを特徴とする、請求項3記載の回生制御装置。 - 上記回生制動力制御手段は、上記充電規制状態において、上記操作手段が所定の回生レベルから回生制動力増方向の回生レベルに設定された場合に上記第二回生制動手段を作動させ、上記操作手段が上記所定の回生レベルまたは上記所定の回生レベルよりも回生制動力減方向の回生レベルに設定された場合に、上記第二回生制動手段の作動を停止させる
ことを特徴とする、請求項1〜4の何れか1項に記載の回生制御装置。 - 上記バッテリ状態判定手段は、上記バッテリの充電率が満充電近傍の所定上限値以上である場合に、上記充電規制状態であると判定する
ことを特徴とする、請求項1〜5の何れか1項に記載の回生制御装置。 - 上記回生制動力制御手段は、上記車両の車速が所定車速以上であることを条件として、上記第二回生制動手段を作動させる
ことを特徴とする、請求項1〜6の何れか1項に記載の回生制御装置。
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