JP7166717B2 - vehicle controller - Google Patents

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Description

本発明は、運転者がアクセルペダルから足を離している場合に発電機により発電して車輪を制動する回生制動が可能な車両の制御装置に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for a vehicle capable of regenerative braking, in which power is generated by a generator to brake the wheels when the driver takes his/her foot off the accelerator pedal.

近時の車両には、接近した先行車や歩行者その他の衝突の危険のある障害物の存在を検出したときに、ブレーキ装置即ちドラムブレーキやディスクブレーキによる制動を自動で実行する衝突被害軽減ブレーキ(衝突回避支援ブレーキ)機能が実装されている(例えば、下記特許文献1を参照)。 Modern vehicles are equipped with collision mitigation brakes that automatically apply brakes using drum brakes or disc brakes when the presence of an approaching preceding vehicle, pedestrian, or other obstacles that pose a risk of collision is detected. (Collision Avoidance Support Brake) function is implemented (see, for example, Patent Document 1 below).

ところで、内燃機関及び電動機の二つの動力源を備えるハイブリッド車両が一定の普及を見ている。シリーズ方式のハイブリッド車両(例えば、下記特許文献2を参照)は、内燃機関により発電用モータジェネレータを駆動して発電を行い、発電した電力を蓄電装置(バッテリ及び/またはキャパシタ)に蓄えるとともに走行用モータジェネレータに供給する。そして、走行用モータジェネレータによって車両の車軸及び駆動輪を回転させて走行する。 By the way, hybrid vehicles equipped with two power sources, an internal combustion engine and an electric motor, are gaining in popularity. A series-type hybrid vehicle (see, for example, Patent Document 2 below) generates power by driving a power generation motor generator with an internal combustion engine, stores the generated power in a power storage device (battery and/or capacitor), and stores the generated power in a power storage device (battery and/or capacitor) for driving. Supply to motor generator. Then, the vehicle travels by rotating the axles and drive wheels of the vehicle by the travel motor generator.

ハイブリッド車両では、内燃機関が燃料を燃焼させて回転駆動力を発生させなくとも、走行用モータジェネレータが出力する回転駆動力により車両を走行させることが可能である。故に、車両の運用中であっても、内燃機関の運転を停止している状態が継続することがある。 In a hybrid vehicle, even if the internal combustion engine does not burn fuel to generate rotational driving force, the vehicle can be driven by the rotational driving force output from the motor generator for traveling. Therefore, even during operation of the vehicle, the state where the operation of the internal combustion engine is stopped may continue.

シリーズ方式のハイブリッド車両にあって、発電用モータジェネレータは、停止した内燃機関を始動する際に内燃機関をモータリング(または、クランキング)する役割を兼ねる。モータリング時には、蓄電装置から必要な電力の供給を受ける。 In a series-system hybrid vehicle, the motor generator for power generation also serves to motor (or crank) the internal combustion engine when starting the stopped internal combustion engine. During motoring, the required power is supplied from the power storage device.

走行用モータジェネレータもまた、回生制動により発電を行い、発電した電力を蓄電装置に蓄えることができる。 The traveling motor generator can also generate power by regenerative braking and store the generated power in the power storage device.

特開2016-159758号公報JP 2016-159758 A 特開2016-064735号公報JP 2016-064735 A

通常、回生制動は、運転者がアクセルペダルから足を離しているときに実行する。回生制動により発電する電力が大きいほど、車両の減速度が大きくなる。既知のシステムでは、運転者がシフトレバー(セレクトレバー)またはスイッチを操作することで、回生制動中の発電電力の大きさ及び車両の減速度を、運転者の好みに合わせて切り替えることが可能となっている。 Regenerative braking is normally performed when the driver takes his/her foot off the accelerator pedal. The greater the power generated by regenerative braking, the greater the deceleration of the vehicle. In known systems, the driver can switch the amount of power generated during regenerative braking and the deceleration of the vehicle according to the driver's preference by operating a shift lever (select lever) or switch. It's becoming

回生制動中の発電電力が小さく設定されている場合において、衝突被害軽減ブレーキによる緊急制動を実行すると、車両の持つ運動エネルギの殆どをブレーキ装置により摩擦熱として捨てることとなる。緊急制動を発動する頻度は低いが、運動エネルギを電気エネルギとして回収する機会の損失は効率の低下に繋がる。 When the power generated during regenerative braking is set to a small value, most of the kinetic energy of the vehicle is discarded as frictional heat by the brake system when emergency braking is performed by the collision damage mitigation brake. Although the frequency of activating emergency braking is low, loss of opportunity to recover kinetic energy as electrical energy leads to a decrease in efficiency.

本発明は、以上の点に着目してなされたものであって、緊急制動を実行するときに車両が持っている運動エネルギをより多く回収できるようにすることを所期の目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been devised in consideration of the above points, and has the primary object of recovering more of the kinetic energy of a vehicle when emergency braking is performed.

本発明では、運転者がアクセルペダルから足を離している場合に発電機により発電して車輪を制動する回生制動を行うことが可能であり、その際に発電機が発電する電力の大きさを変更できるものであって、車輪に付帯するブレーキ装置により運転者の意思によらない緊急制動を実行するとき、または緊急制動を実行する条件が成立し緊急制動を実行する前段階で、前記発電機による回生制動を行い、かつその回生制動において発電機が発電する電力を、緊急制動を実行する条件の成立前における同発電機の発電する電力よりも増大させるとともに、緊急制動を実行するときの前記ブレーキ装置が発揮する制動力の大きさを、回生制動により前記発電機が発揮する制動力が大きいほど低減する車両の制御装置を構成した。 In the present invention, when the driver takes his/her foot off the accelerator pedal, it is possible to perform regenerative braking in which power is generated by the generator to brake the wheels. It can be changed, and when executing emergency braking not depending on the intention of the driver by the brake device attached to the wheel, or in the stage before executing emergency braking when the conditions for executing emergency braking are satisfied, the generator and increase the power generated by the generator in the regenerative braking to be greater than the power generated by the generator before the conditions for executing emergency braking are satisfied , and when executing emergency braking, the above A control device for a vehicle is constructed in which the magnitude of the braking force exerted by the brake device is reduced as the braking force exerted by the generator is increased by regenerative braking .

本発明によれば、緊急制動を実行するときに車両が持っている運動エネルギをより多く電気エネルギとして回収できるようになる。 According to the present invention, more of the kinetic energy of the vehicle can be recovered as electrical energy when emergency braking is performed.

本発明の一実施形態におけるシリーズ方式のハイブリッド車両の概要を示す図。1 is a diagram showing an outline of a series-type hybrid vehicle in one embodiment of the present invention; FIG. 同実施形態における車両のブレーキアクチュエータの液圧回路の構造を示す図。The figure which shows the structure of the hydraulic circuit of the brake actuator of the vehicle in the same embodiment. 回生制動時の車両の車速及びその減速度と発電機の発電電力の大きさとの関係を示す図。FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the vehicle speed and deceleration of the vehicle during regenerative braking and the power generated by the generator; 同実施形態の車両の制御装置がプログラムに従い実行する処理の手順例を示すフロー図。FIG. 2 is a flowchart showing an example of the procedure of processing executed by the vehicle control device according to the embodiment according to the program;

本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図1に、本実施形態におけるハイブリッド車両の主要システムの概略構成を示している。このハイブリッド車両は、内燃機関1と、内燃機関1により駆動されて発電を行う発電用モータジェネレータ2と、発電用モータジェネレータ2が発電した電力を蓄える蓄電装置3と、発電用モータジェネレータ2及び/または蓄電装置3から電力の供給を受けて車両の車軸及び駆動輪72を駆動する走行用モータジェネレータ4とを備えている。 One embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration of main systems of a hybrid vehicle in this embodiment. This hybrid vehicle includes an internal combustion engine 1, a power generating motor generator 2 that is driven by the internal combustion engine 1 to generate power, a power storage device 3 that stores the electric power generated by the power generating motor generator 2, the power generating motor generator 2 and/or Alternatively, a motor-generator 4 for traveling is provided that receives power supply from the power storage device 3 to drive the axles and drive wheels 72 of the vehicle.

本実施形態のハイブリッド車両は、内燃機関1を発電にのみ使用するシリーズハイブリッド方式の電気自動車であり、車両の駆動輪72には専ら走行用モータジェネレータ4から走行のための駆動力を供給する。内燃機関1と駆動輪72との間は機械的に切り離されており、元来両者の間で回転駆動力の伝達がなされない。従って、イグニッションスイッチ(パワースイッチ、またはイグニッションキー)がONに操作されている車両の運用中、換言すれば運転者がアクセルペダルを踏むことで車両が走行可能な状態にあっても、蓄電装置3が充分な電荷を蓄えている状況下では、燃料の燃焼を伴う内燃機関1の運転を実施しない。 The hybrid vehicle of the present embodiment is a series hybrid electric vehicle that uses the internal combustion engine 1 only for power generation, and the drive wheels 72 of the vehicle are exclusively supplied with driving force for running from the motor generator 4 for running. The internal combustion engine 1 and the drive wheels 72 are mechanically separated from each other, and originally rotational driving force is not transmitted between them. Therefore, during operation of the vehicle with the ignition switch (power switch or ignition key) turned on, in other words, even when the vehicle is in a state in which the vehicle can travel by depressing the accelerator pedal, the power storage device 3 is sufficiently charged, the operation of the internal combustion engine 1 involving combustion of fuel is not performed.

内燃機関1は、例えば複数の気筒を包有する4ストロークエンジンである。内燃機関1の出力軸であるクランクシャフトは、発電用モータジェネレータ2の入力軸と機械的に接続している。そして、内燃機関1が出力する回転駆動力を発電用モータジェネレータ2に入力することで、発電用モータジェネレータ2が発電する。発電した電力は、蓄電装置3に充電し、及び/または、走行用モータジェネレータ4に供給する。また、発電用モータジェネレータ2は、自らが回転駆動力を発生させて内燃機関1のクランクシャフトを回転駆動する電動機としても機能する。例えば、発電用モータジェネレータ2は、停止している内燃機関1を始動するためのモータリング(クランキング)を実行することがある。 The internal combustion engine 1 is, for example, a four-stroke engine containing multiple cylinders. A crankshaft, which is an output shaft of the internal combustion engine 1, is mechanically connected to an input shaft of a motor generator 2 for power generation. By inputting the rotational driving force output by the internal combustion engine 1 to the electric power generating motor generator 2, the electric power generating motor generator 2 generates electric power. The generated electric power is charged in the power storage device 3 and/or supplied to the traveling motor generator 4 . In addition, the electric power generation motor generator 2 also functions as an electric motor that generates rotational driving force by itself to rotationally drive the crankshaft of the internal combustion engine 1 . For example, the power generation motor generator 2 may perform motoring (cranking) to start the stopped internal combustion engine 1 .

走行用モータジェネレータ4は、車両の走行のための駆動力を発生させ、その駆動力を減速機71を介して駆動輪72に入力する。また、走行用モータジェネレータ4は、駆動輪72に連れ回されて回転することで発電し、車両の運動エネルギを電気エネルギとして回収する。この回生制動により発電した電力は、蓄電装置3に充電する。 The running motor generator 4 generates a driving force for running the vehicle, and inputs the driving force to the driving wheels 72 via the speed reducer 71 . In addition, the running motor generator 4 rotates together with the driving wheels 72 to generate electric power, and recovers the kinetic energy of the vehicle as electrical energy. The electric power generated by this regenerative braking charges the power storage device 3 .

但し、既に蓄電装置3の容量一杯まで電荷が蓄えられており、それ以上の充電が困難である場合には、発電した電力を敢えて発電用モータジェネレータ2に供給し、発電用モータジェネレータ2を電動機として稼働させて内燃機関1を回転駆動する。これにより、車両の制動性能を維持しながら、余剰の電力を消尽する。また、このとき、内燃機関1の回転が保たれることから、内燃機関1の気筒への燃料供給を一時的に停止する燃料カットを実行することができる。 However, if electric charge is already stored up to the capacity of the power storage device 3 and further charging is difficult, the generated electric power is intentionally supplied to the electric power generation motor generator 2, and the electric power generation motor generator 2 is turned to the electric motor. to rotate the internal combustion engine 1. This consumes excess electric power while maintaining the braking performance of the vehicle. Further, at this time, since the rotation of the internal combustion engine 1 is maintained, fuel cut can be executed to temporarily stop the supply of fuel to the cylinders of the internal combustion engine 1 .

発電機インバータ21は、発電用モータジェネレータ2が発電する交流電力を直流電力に変換する。そして、その直流電力を蓄電装置3または駆動機インバータ41に入力する。並びに、発電機インバータ21は、発電用モータジェネレータ2を電動機として作動させる際に、蓄電装置3及び/または駆動機インバータ41から供給される直流電力を交流電力に変換した上で発電用モータジェネレータ2に入力する。 The power generator inverter 21 converts the AC power generated by the power generation motor generator 2 into DC power. Then, the DC power is input to power storage device 3 or drive inverter 41 . In addition, when the power generation motor generator 2 is operated as an electric motor, the power generator inverter 21 converts the DC power supplied from the power storage device 3 and/or the drive inverter 41 into AC power, and then converts the power generation motor generator 2 into AC power. to enter.

駆動機インバータ41は、蓄電装置3及び/または発電機インバータ21から供給される直流電力を交流電力に変換した上で走行用モータジェネレータ4に入力する。並びに、駆動機インバータ41は、車両の回生制動を行うときに走行用モータジェネレータ4が発電する交流電力を直流電力に変換した上で蓄電装置3または発電機インバータ21に入力する。 The drive inverter 41 converts the DC power supplied from the power storage device 3 and/or the generator inverter 21 into AC power and inputs the AC power to the motor generator 4 for running. In addition, the drive inverter 41 converts AC power generated by the traveling motor generator 4 when the vehicle is regeneratively braked into DC power and inputs the DC power to the power storage device 3 or the generator inverter 21 .

発電機インバータ21及び駆動機インバータ41は、PCU(Power Control Unit)の一部をなす。 The generator inverter 21 and the drive inverter 41 form part of a PCU (Power Control Unit).

蓄電装置3は、バッテリ及び/またはキャパシタ等である。蓄電装置3は、発電用モータジェネレータ2及び走行用モータジェネレータ4の各々が発電する電力を充電して蓄える。並びに、蓄電装置3は、発電用モータジェネレータ2及び走行用モータジェネレータ4の各々を電動機として作動させるための電力を放電し、それらモータジェネレータ2、4に必要な電力を供給する。 The power storage device 3 is a battery and/or a capacitor or the like. The power storage device 3 charges and stores electric power generated by each of the motor generator 2 for power generation and the motor generator 4 for running. Power storage device 3 also discharges electric power for operating motor generator 2 for electric power generation and motor generator 4 for running as electric motors, and supplies necessary electric power to motor generators 2 and 4 .

内燃機関1には、車両の制動時に必要となる操作力、即ちブレーキペダルの踏力を軽減するためのブレーキブースタ(図示せず)が付帯している。ブレーキブースタは、内燃機関1の吸気通路におけるスロットルバルブの下流側の部位から吸気負圧を導き入れ、その負圧を用いてブレーキペダルの踏力を倍力する、この分野では広く知られているものである。ブレーキブースタは、負圧を蓄える定圧室と、大気圧が加わる変圧室とを有し、定圧室が負圧管路を介して吸気通路に接続している。負圧管路は、スロットルバルブの下流側の吸気負圧を定圧室へと導く。負圧管路上には、負圧を定圧室内に留め、定圧室に正圧が加わることを防止するためのチェックバルブを設けてある。 The internal combustion engine 1 is provided with a brake booster (not shown) for reducing the operating force required for braking the vehicle, that is, the force applied to the brake pedal. A brake booster introduces intake negative pressure from a portion downstream of a throttle valve in the intake passage of the internal combustion engine 1, and uses the negative pressure to boost the depression force of the brake pedal, which is widely known in this field. is. The brake booster has a constant pressure chamber that stores negative pressure and a variable pressure chamber to which atmospheric pressure is applied. The constant pressure chamber is connected to an intake passage via a negative pressure line. The negative pressure line guides the intake negative pressure on the downstream side of the throttle valve to the constant pressure chamber. A check valve is provided on the negative pressure line to retain negative pressure in the constant pressure chamber and prevent positive pressure from being applied to the constant pressure chamber.

運転者によりブレーキペダルが操作されていないとき、定圧室と変圧室とが連通し、かつ変圧室が大気圧から隔絶される。ブレーキペダルが操作されると、定圧室と変圧室との間が遮断され、かつ変圧室に大気が導入される。結果、定圧室と変圧室との圧力差が、ブレーキペダルの踏力を倍力する制御圧力となる。ブレーキブースタにより増幅されたブレーキ踏力は、マスタシリンダにおいて液圧力に変換される。マスタシリンダが出力するマスタシリンダ圧、即ちマスタシリンダが吐出するブレーキ液の圧力は、液圧回路を介して例えばブレーキキャリパ67、69やホイールシリンダ68、60等といったブレーキ装置に伝達され、当該ブレーキ装置67、68、69、60による車両の制動に用いられる。 When the driver does not operate the brake pedal, the constant pressure chamber communicates with the variable pressure chamber, and the variable pressure chamber is isolated from the atmospheric pressure. When the brake pedal is operated, the constant pressure chamber and the variable pressure chamber are cut off, and air is introduced into the variable pressure chamber. As a result, the pressure difference between the constant pressure chamber and the variable pressure chamber becomes the control pressure that boosts the force applied to the brake pedal. The brake depression force amplified by the brake booster is converted into hydraulic pressure in the master cylinder. The master cylinder pressure output by the master cylinder, that is, the pressure of the brake fluid discharged by the master cylinder is transmitted to brake devices such as brake calipers 67 and 69 and wheel cylinders 68 and 60 through hydraulic circuits. 67, 68, 69, 60 are used to brake the vehicle.

図2に、本実施形態における車両のブレーキアクチュエータの液圧回路を示す。マスタシリンダ圧は、ブレーキアクチュエータの入力ライン601、602に入力される。入力ライン601、602は、二系統存在する。第一の系統の入力ライン601は、車両の右前輪及び左後輪に付帯するブレーキ装置67、68に接続しており、これらブレーキ装置67、68に液圧力を供給する。第二の系統の入力ライン602は、車両の左前輪及び右後輪に付帯するブレーキ装置69、60に接続しており、これらブレーキ装置69、60に液圧力を供給する。 FIG. 2 shows the hydraulic circuit of the vehicle brake actuator in this embodiment. Master cylinder pressure is input to input lines 601, 602 of the brake actuator. There are two systems of input lines 601 and 602 . The input line 601 of the first system is connected to brake devices 67, 68 associated with the right front wheel and the left rear wheel of the vehicle, and supplies hydraulic pressure to these brake devices 67, 68. The input line 602 of the second system is connected to brake devices 69, 60 associated with the left front wheel and the right rear wheel of the vehicle, and supplies hydraulic pressure to these brake devices 69, 60.

ブレーキ装置67、68、69、60は、例えば、ディスクブレーキにおいて車輪とともに回転するディスクの両面にパッドを押し付けて制動力を発生させるためのブレーキキャリパ67、69であったり、ドラムブレーキにおいて車輪とともに回転するドラムの内面にシューを押し付けて制動力を発生させるためのホイールシリンダ68、60であったりする。 The brake devices 67, 68, 69, 60 are, for example, brake calipers 67, 69 for generating braking force by pressing pads against both sides of a disk that rotates with the wheel in a disk brake, or a drum brake that rotates with the wheel. Wheel cylinders 68 and 60 for generating braking force by pressing shoes against the inner surface of the drum.

各系統の入力ライン601、602とブレーキ装置67、68、69、60とを繋ぐ液圧回路上には、マスタシリンダカットソレノイドバルブ61、62を配置している。第一の系統の回路上に存在する第一のマスタシリンダカットソレノイドバルブ61は、閉止することにより、同系統に接続しているブレーキ装置である右前輪ブレーキキャリパ67及び左後輪ホイールシリンダ68に供給された液圧力を維持する役割を担う。第二の系統の回路上に存在する第二のマスタシリンダカットソレノイドバルブ62は、閉止することにより、同系統に接続しているブレーキ装置である左前輪ブレーキキャリパ69及び右後輪ホイールシリンダ60に供給された液圧力を維持する役割を担う。 Master cylinder cut solenoid valves 61 and 62 are arranged on hydraulic circuits connecting input lines 601 and 602 of each system and brake devices 67, 68, 69 and 60, respectively. When the first master cylinder cut solenoid valve 61 existing on the circuit of the first system is closed, the right front wheel brake caliper 67 and the left rear wheel cylinder 68, which are brake devices connected to the same system, are cut. It plays the role of maintaining the supplied hydraulic pressure. The second master cylinder cut solenoid valve 62, which exists on the circuit of the second system, is closed to cut off the left front wheel brake caliper 69 and the right rear wheel cylinder 60, which are the brake devices connected to the same system. It plays the role of maintaining the supplied hydraulic pressure.

加えて、液圧回路上には、ABS(Antilock Brake System)を構成するための保持ソレノイドバルブ63及び減圧ソレノイドバルブ64をも配置してある。これらバルブ63、64の開放/閉止を組み合わせることにより、各ブレーキ装置67、68、69、60に供給される液圧力を調節し、ブレーキ装置67、68、69、60が発揮する制動力の大きさを増減させることが可能である。通常は、保持ソレノイドバルブ63を開放し減圧ソレノイドバルブ64を閉止することで増圧しているが、保持ソレノイドバルブ63を閉止し減圧ソレノイドバルブ64を開放することで減圧を実現できる。リザーバ65は、減圧時にブレーキ装置67、68、69、60から流入するブレーキ液を一時蓄える。電動ポンプ66は、リザーバ65に蓄えられたブレーキ液を吸い込んで吐出し圧送、還流させる。保持ソレノイドバルブ63及び減圧ソレノイドバルブ64の両方を閉止すれば、各ブレーキ装置67、68、69、60に供給された液圧力を保持することもできる。 In addition, a holding solenoid valve 63 and a pressure reducing solenoid valve 64 for constructing an ABS (Antilock Brake System) are also arranged on the hydraulic circuit. By combining the opening/closing of these valves 63, 64, the hydraulic pressure supplied to each brake device 67, 68, 69, 60 is adjusted, and the braking force exerted by the brake device 67, 68, 69, 60 is increased. can be increased or decreased. Normally, the pressure is increased by opening the holding solenoid valve 63 and closing the pressure reducing solenoid valve 64 , but the pressure can be reduced by closing the holding solenoid valve 63 and opening the pressure reducing solenoid valve 64 . The reservoir 65 temporarily stores the brake fluid flowing from the brake devices 67, 68, 69, 60 when the pressure is reduced. The electric pump 66 sucks the brake fluid stored in the reservoir 65, discharges it, pumps it, and circulates it. By closing both the holding solenoid valve 63 and the pressure reducing solenoid valve 64, the hydraulic pressure supplied to each brake device 67, 68, 69, 60 can be held.

内燃機関1、発電用モータジェネレータ2、蓄電装置3、インバータ21、41、走行用モータジェネレータ4及びブレーキ装置67、68、69、60の制御を司る制御装置たるECU(Electronic Control Unit)0は、プロセッサ、メモリ、入力インタフェース、出力インタフェース等を有したマイクロコンピュータシステムである。ECU0は、複数基のECU(例えば、内燃機関1、モータジェネレータ2、4、蓄電装置3、ブレーキ装置67、68、69、60等を個別に制御する各コントローラ)がCAN(Controller Area Network)等の電気通信回線を介して相互に通信可能に接続されてなるものであることがある。 An ECU (Electronic Control Unit) 0, which is a control device for controlling the internal combustion engine 1, the power generation motor generator 2, the power storage device 3, the inverters 21 and 41, the running motor generator 4, and the brake devices 67, 68, 69, and 60, It is a microcomputer system having a processor, memory, input interface, output interface, and the like. The ECU 0 includes a plurality of ECUs (for example, controllers that individually control the internal combustion engine 1, the motor generators 2 and 4, the power storage device 3, and the brake devices 67, 68, 69, 60, etc.) are connected to a CAN (Controller Area Network) or the like. may be connected so as to be able to communicate with each other via an electric communication line.

ECU0は、センサを介してセンシングしている運転者によるアクセルペダルの踏込量や、現在の車両の車速、路面の勾配、蓄電装置3の蓄電量、発電用モータジェネレータ2の発電電力等に応じて、走行用モータジェネレータ4が出力する回転駆動力、内燃機関1が出力する回転駆動力、及び発電用モータジェネレータ2が発電する電力の大きさを増減制御する。蓄電装置3が現在充分な電荷を蓄えており、走行用モータジェネレータ4に要求される出力駆動力が極大でない場合には、内燃機関1への燃料の供給を遮断して内燃機関1を運転しない。 The ECU 0 senses the amount of depression of the accelerator pedal by the driver via sensors, the current vehicle speed, the slope of the road surface, the amount of electricity stored in the electricity storage device 3, the power generated by the power generation motor generator 2, and the like. , increase/decrease control of the rotational driving force output by the traveling motor generator 4, the rotational driving force output by the internal combustion engine 1, and the magnitude of the electric power generated by the power generating motor generator 2. If the power storage device 3 is currently storing a sufficient amount of electric charge and the output driving force required of the motor generator 4 for traveling is not maximum, the supply of fuel to the internal combustion engine 1 is cut off and the internal combustion engine 1 is not operated. .

翻って、蓄電装置3が現在蓄えている電荷の量が所定量を下回っている場合、または走行用モータジェネレータ4に要求される出力駆動力が極大である場合には、内燃機関1を始動するとともに内燃機関1に燃料を供給してこれを燃焼させ、内燃機関1の出力する回転駆動力を以て発電量モータジェネレータ2を駆動し、発電を実施して蓄電装置3を充電し、または走行モータジェネレータ4に供給する電力を増強する。 On the other hand, when the amount of electric charge currently stored in the power storage device 3 is below a predetermined amount, or when the output driving force required of the traveling motor generator 4 is maximum, the internal combustion engine 1 is started. In addition, fuel is supplied to the internal combustion engine 1 to burn it, and the rotational driving force output from the internal combustion engine 1 drives the power generation amount motor generator 2 to generate power and charge the power storage device 3, or the traveling motor generator Increase the power supplied to 4.

内燃機関1の気筒に燃料を供給して内燃機関1を運転しておらず、走行用モータジェネレータ4により駆動輪72を駆動して車両を走行させている最中に、内燃機関1を始動しようとするとき、発電用モータジェネレータ2が内燃機関1の始動のためのモータリングを行う。 Let's try to start the internal combustion engine 1 while the vehicle is running by driving the drive wheels 72 with the motor generator 4 for running without supplying fuel to the cylinders of the internal combustion engine 1 to operate the internal combustion engine 1. , the power generation motor generator 2 performs motoring for starting the internal combustion engine 1 .

内燃機関1の始動のためのモータリングは、内燃機関1が燃料を燃焼させて自立的に回転できるようになるまで続行する。より具体的には、センシングしている内燃機関1のクランクシャフトの回転速度が始動に必要な最低限度の閾値以上に高まり、かつモータリングの開始から内燃機関1のクランクシャフトが所定回数以上または所定角度以上回転した時点で、モータリングを終了する。クランクシャフトが所定回数以上または所定角度以上回転した、という条件は、内燃機関1の各気筒の現在の行程またはピストンの位置を知得する気筒判別が完了した、と置き換えてもよい。各気筒の行程に合わせて適切なタイミングで燃料を噴射し、また適切なタイミングで燃料を着火燃焼させるためには、各気筒の現在の行程を知る必要がある。気筒判別は、クランクシャフトが所定角度(例えば、10°CA)回転する都度パルス信号を発するクランク角センサと、吸気カムシャフトまたは排気カムシャフトが所定角度(カムシャフトの一回転を気筒数で割った角度。三気筒エンジンであれば、120°(240°CA))回転する都度パルス信号を発するカム角センサとを用いて行う。気筒判別の手法は周知であるので、ここではその説明を割愛するが、クランク角信号及びカム角信号を参照した気筒判別を完了するためには、停止していた内燃機関1のクランクシャフトが二回転程度回転する必要がある。モータリングの開始から終了までの所要時間の長さは、蓄電装置3が故障していなければコンマ数秒以下である。 Motoring for starting the internal combustion engine 1 continues until the internal combustion engine 1 burns fuel and can rotate independently. More specifically, the rotational speed of the crankshaft of the internal combustion engine 1 being sensed rises above the minimum threshold required for starting, and the crankshaft of the internal combustion engine 1 rotates more than a predetermined number of times from the start of motoring, or reaches a predetermined speed. Motoring is terminated when the rotation is equal to or more than the angle. The condition that the crankshaft has rotated a predetermined number of times or more or a predetermined angle or more may be replaced with the completion of cylinder discrimination for obtaining the current stroke or piston position of each cylinder of the internal combustion engine 1 . It is necessary to know the current stroke of each cylinder in order to inject fuel at appropriate timing according to the stroke of each cylinder and to ignite and burn fuel at appropriate timing. Cylinder discrimination is performed by a crank angle sensor that emits a pulse signal each time the crankshaft rotates by a predetermined angle (for example, 10°CA), and a crank angle sensor that emits a pulse signal each time the crankshaft rotates by a predetermined angle (one rotation of the camshaft divided by the number of cylinders). Angle: In the case of a three-cylinder engine, this is done using a cam angle sensor that emits a pulse signal each time it rotates by 120° (240° CA). Since the method for discriminating cylinders is well known, a description thereof will be omitted here. It is necessary to rotate about a rotation. The length of time required from the start to the end of motoring is less than tenths of a second if the power storage device 3 is not out of order.

内燃機関1の始動が完了し、内燃機関1のモータリングを終了して以降は、発電用モータジェネレータ2への電力供給を0まで低下させる。 After the start of the internal combustion engine 1 is completed and the motoring of the internal combustion engine 1 is finished, the electric power supply to the power generation motor generator 2 is reduced to zero.

車両の運転者がアクセルペダルから足を離し、またはブレーキペダルを踏んだことに呼応して回生制動を実施しようとする際、発電機として動作する走行用モータジェネレータ4が発電する電力(または、電圧若しくは電流)の大きさは、変更が可能である。図3に、回生制動時の車両の車速及びその減速度と、走行用モータジェネレータ4の発電電力の大きさとの関係を示している。図3中、実線は発電電力が最も小さいモード、破線は発電電力が中程度のモード、一点鎖線は発電電力が最も大きいモードを表す。図示例のように、回生制動時の走行用モータジェネレータ4の発電電力が大きいほど、車両の減速度は大きくなる。因みに、図3中の二点鎖線は、ブレーキ装置67、68、69、60を併用した緊急制動を実施する場合における車両の減速度を表している。 When the vehicle driver releases the accelerator pedal or depresses the brake pedal to perform regenerative braking, the electric power (or voltage or current) can be varied. FIG. 3 shows the relationship between the vehicle speed and deceleration of the vehicle during regenerative braking and the power generated by the motor generator 4 for traveling. In FIG. 3, the solid line represents the mode with the lowest generated power, the dashed line represents the mode with medium generated power, and the one-dot chain line represents the mode with the largest generated power. As shown in the figure, the greater the electric power generated by the traveling motor generator 4 during regenerative braking, the greater the deceleration of the vehicle. Incidentally, the chain double-dashed line in FIG. 3 represents the deceleration of the vehicle when emergency braking is performed using the braking devices 67, 68, 69, and 60 together.

運転者は、例えばシフトレバー(セレクトレバー)またはスイッチを操作することで、上掲のモードのうちの何れかを選択することができる。本実施形態のECU0は、当該シフトレバー等を介して運転者が選択したモードを知得し、そのモードに合致するように回生制動時の走行用モータジェネレータ4の発電電力の大きさを制御する。これにより、運転者の好みに合致した車両の減速度を実現できる。 The driver can select any of the above modes by operating a shift lever (select lever) or a switch, for example. The ECU 0 of this embodiment learns the mode selected by the driver via the shift lever or the like, and controls the magnitude of the electric power generated by the traveling motor generator 4 during regenerative braking so as to match the mode. . As a result, deceleration of the vehicle that matches the driver's preference can be achieved.

本実施形態の車両には、接近した先行車や歩行者その他の衝突の危険のある障害物の存在を検出したときに、運転者の意思によらず、即ち運転者が操作するブレーキペダルの踏込量によらず自動で緊急制動を行う衝突被害軽減ブレーキ(衝突回避支援ブレーキ)機能を実装している。 When the vehicle of the present embodiment detects the presence of an approaching preceding vehicle, pedestrians, or other obstacles that may cause a collision, the vehicle does not depend on the intention of the driver, i.e., the brake pedal operated by the driver is depressed. Equipped with a collision damage mitigation brake (collision avoidance support brake) function that automatically applies emergency braking regardless of the amount of collision.

本実施形態のECU0は、例えばステレオカメラ、レーザレーダ、ミリ波レーダ、超音波ソナー等のデバイスを介して、先行車、歩行者その他の障害物の存在を検知する。その上で、図4に示すように、車速が所定以上に高く、かつ車両と障害物との距離が所定範囲内に接近したという緊急制動の実行条件が成立したときに(ステップS1)、運転者が現在選択しているモードを無視して、自動的に発電電力が最も大きいモードに則って走行用モータジェネレータ4の発電電力の大きさを制御する回生制動を行い(ステップS2)、併せてブレーキ装置67、68、69、60による緊急制動を行う(ステップS3)。このとき、ブレーキ装置67、68、69、60が発揮する制動力の大きさ(換言すれば、ブレーキ装置67、68、69、60に供給する作動液圧の大きさ)は、回生制動により走行用モータジェネレータ4が発揮する制動力が大きい(換言すれば、走行用モータジェネレータ4の発電電力が大きい)ほど低減することができる。 The ECU 0 of this embodiment detects the presence of preceding vehicles, pedestrians, and other obstacles via devices such as stereo cameras, laser radars, millimeter wave radars, and ultrasonic sonars. Then, as shown in FIG. 4, when the vehicle speed is higher than a predetermined value and the distance between the vehicle and the obstacle is within a predetermined range, the conditions for executing emergency braking are satisfied (step S1). ignoring the mode currently selected by the driver, regenerative braking is automatically performed to control the magnitude of power generated by the motor-generator 4 for traveling in accordance with the mode in which the generated power is the largest (step S2); Emergency braking is performed by the braking devices 67, 68, 69, 60 (step S3). At this time, the magnitude of the braking force exerted by the brake devices 67, 68, 69, 60 (in other words, the magnitude of the hydraulic pressure supplied to the brake devices 67, 68, 69, 60) is determined by regenerative braking. The greater the braking force exerted by the motor-generator 4 for travel (in other words, the greater the electric power generated by the motor-generator 4 for travel), the greater the reduction.

なお、車両と障害物との距離が所定範囲内に接近したときに、まず緊急制動の前段階として運転者の視覚または聴覚に訴えかける態様で警告を発し(ブザーを鳴らす、ランプを点灯または点滅させる等)、その後さらに車両と障害物との距離が接近したときにブレーキ装置67、68、69、60による緊急制動を実行するという手順をとることもできる。この場合には、警告を発する段階で、発電電力が最も大きいモードに則って走行用モータジェネレータ4の発電電力の大きさを制御する回生制動を開始する(当該時点では、未だブレーキ装置67、68、69、60による緊急制動を開始していない)ようにしてもよい。 When the distance between the vehicle and the obstacle approaches within a predetermined range, first, as a pre-stage of emergency braking, a warning is issued in a manner that appeals to the driver's sight or hearing (buzzer, lighting or flashing lamp). etc.), and then, when the distance between the vehicle and the obstacle becomes closer, emergency braking is performed by the braking devices 67, 68, 69, 60. In this case, at the stage of issuing a warning, regenerative braking is started to control the magnitude of power generated by the traction motor-generator 4 in accordance with the mode in which the generated power is the largest (at this point, the brake devices 67 and 68 are still in operation). , 69, 60 are not initiated).

本実施形態では、運転者がアクセルペダルから足を離している場合に発電機4により発電して車輪72を制動する回生制動を行うことが可能であり、その際に発電機4が発電する電力の大きさを変更できるものであって、車輪72に付帯するブレーキ装置67、68、69、60により運転者の意思によらない緊急制動を実行するとき、または緊急制動を実行する条件が成立し緊急制動を実行する前段階で、前記発電機4による回生制動を行い、かつその回生制動において発電機4が発電する電力を、緊急制動を実行する条件の成立前における同発電機4の発電する電力よりも増大させる車両の制御装置0を構成した。 In this embodiment, when the driver takes his/her foot off the accelerator pedal, it is possible to perform regenerative braking to brake the wheels 72 by generating power from the generator 4. In this case, the power generated by the generator 4 The size can be changed, and when emergency braking is executed without the will of the driver by the brake devices 67, 68, 69, 60 attached to the wheels 72, or when the conditions for executing emergency braking are met. Before executing emergency braking, regenerative braking is performed by the generator 4, and the electric power generated by the generator 4 in the regenerative braking is generated by the generator 4 before the conditions for executing emergency braking are established. A control device 0 for a vehicle that increases power more than power is configured.

本実施形態によれば、緊急制動を実行するときに車両が持っている運動エネルギをより多く電気エネルギとして蓄電装置3に回収できるようになり、効率のより一層の向上に寄与し得る。 According to this embodiment, more of the kinetic energy of the vehicle can be recovered as electrical energy in the power storage device 3 when emergency braking is executed, which can contribute to further improvement in efficiency.

なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。特に、本発明の適用対象は、発電機により発電して車輪を制動する回生制動を行うことが可能な車両であればよく、シリーズ方式のハイブリッド車両には限定されない。 The present invention is not limited to the embodiments detailed above. In particular, the object of application of the present invention is not limited to a series hybrid vehicle, as long as the vehicle is capable of performing regenerative braking to brake the wheels by generating electricity with a generator.

その他、各部の具体的な構成や処理の内容は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。 In addition, the specific configuration of each part and the content of processing can be modified in various ways without departing from the gist of the present invention.

本発明は、回生制動を行うための電動機が搭載されている車両の制御に適用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to control of a vehicle equipped with an electric motor for performing regenerative braking.

0…制御装置(ECU)
1…内燃機関
3…蓄電装置
4…発電機(走行用モータジェネレータ)
67、68、69、60…ブレーキ装置
0... Control unit (ECU)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Internal combustion engine 3... Electricity storage apparatus 4... Generator (motor generator for driving|running|working)
67, 68, 69, 60... Brake device

Claims (1)

運転者がアクセルペダルから足を離している場合に発電機により発電して車輪を制動する回生制動を行うことが可能であり、その際に発電機が発電する電力の大きさを変更できるものであって、
車輪に付帯するブレーキ装置により運転者の意思によらない緊急制動を実行するとき、または緊急制動を実行する条件が成立し緊急制動を実行する前段階で、
前記発電機による回生制動を行い、かつその回生制動において発電機が発電する電力を、緊急制動を実行する条件の成立前における同発電機の発電する電力よりも増大させるとともに、
緊急制動を実行するときの前記ブレーキ装置が発揮する制動力の大きさを、回生制動により前記発電機が発揮する制動力が大きいほど低減する車両の制御装置。
When the driver takes his/her foot off the accelerator pedal, it is possible to perform regenerative braking by generating electricity from the generator to brake the wheels. There is
When executing emergency braking involuntarily by the driver using the brake device attached to the wheel, or when the conditions for executing emergency braking are satisfied and before executing emergency braking,
performing regenerative braking by the generator, and increasing the power generated by the generator in the regenerative braking to the power generated by the generator before the condition for executing emergency braking is satisfied ;
A control device for a vehicle that reduces the magnitude of the braking force exerted by the braking device when executing emergency braking as the braking force exerted by the generator through regenerative braking increases .
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