JP7600722B2

JP7600722B2 - 回生制動力制御装置

Info

Publication number: JP7600722B2
Application number: JP2021012237A
Authority: JP
Inventors: 実村上
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2021-01-28
Filing date: 2021-01-28
Publication date: 2024-12-17
Anticipated expiration: 2041-01-28
Also published as: JP2022115586A

Description

本発明は、回生制動力制御装置に関する。

特許文献１には、アクセルペダルの踏み込みが解除されると、モータを発電機として作動させることにより回生制動を行ない、回生制動の制動力のレベルをドライバの意思により設定できるようにすることが記載されている。

特許文献１に記載の制御装置では、回生制動を行なっているときに、アクセルペダルが踏み込まれると、回生制動が中止され、ドライバにより設定された回生制動の制動力のレベルはキャンセルされ、初期値が設定されるようになっている。

特開平８－７９９０７号公報

このような回生制動力制御装置にあっては、回生制動が中止されるたびにドライバにより設定された回生制動のレベルがリセットされるため、車両の規定の回生制動力がドライバの嗜好に沿わない場合、回生制動を行なうたびに所望の制動力に調整しなければならず、ドライバに煩わしさを感じさせるおそれがある。

そこで、本発明は、運転者に煩わしさを感じさせることなく、回生制動力を所望の制動力にすることができる回生制動力制御装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するため本発明は、回生制動力を出力可能な回転電機を備える車両の回生制動力制御装置であって、前記回生制動力の補正方法の入力を受け付ける調整部と、前記調整部への入力で決まった前記回生制動力の補正量を記憶する制動力学習部と、次回の前記回生制動力の出力時に、規定の制動力を前記補正量で補正して前記回生制動力とする制動力演算部と、を備え、前記調整部は、アクセルペダルが踏み込まれているときは受け付けた入力を変速機の変速段の切替に使用し、前記アクセルペダルが踏み込みから戻されるまたは足が離れるときは受け付けた入力を前記回生制動力の調整に使用するものである。

このように、本発明によれば、運転者に煩わしさを感じさせることなく、回生制動力を所望の制動力にすることができる。

図１は、本発明の一実施例に係る回生制動力制御装置のブロック図である。図２は、本発明の一実施例に係る回生制動力制御装置のパドルシフトスイッチの配置例を示す図である。図３は、本発明の一実施例に係る回生制動力制御装置の規定の制動力を求めるマップの例を示す図である。図４は、本発明の一実施例に係る回生制動力制御装置の規定の制動力の補正の例を示す図である。図５は、本発明の一実施例に係る回生制動力制御装置の制動力調整処理の手順を示すフローチャートである。図６は、本発明の一実施例に係る回生制動力制御装置の制動力補正処理の手順を示すフローチャートである。

本発明の一実施の形態に係る回生制動力制御装置は、回生制動力を出力可能な回転電機を備える車両の回生制動力制御装置であって、回生制動力の補正方法の入力を受け付ける調整部と、調整部への入力で決まった回生制動力の補正量を記憶する制動力学習部と、次回の回生制動力の出力時に、規定の制動力を補正量で補正して回生制動力とする制動力演算部と、を備えるよう構成されている。

これにより、本発明の一実施の形態に係る回生制動力制御装置は、運転者に煩わしさを感じさせることなく、回生制動力を所望の制動力にすることができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施例に係る回生制動力制御装置について詳細に説明する。

図１において、本発明の一実施例に係る回生制動力制御装置を搭載した車両１は、回転電機としての駆動モータ２と、制御部としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit）３とを含んで構成されている。

車両１は、例えば、図示しないエンジンと駆動モータ２の両方の動力を車両１の駆動に用いることが可能なハイブリッド車両で構成される。車両１は、ハイブリッド車両に限定されるものではなく、駆動モータ２を搭載し、駆動モータ２による回生制動力を車両１の制動に使用するものであればよく、電動車両であってもよい。

駆動モータ２は、例えば、複数の永久磁石が埋め込まれたロータと、ステータコイルが巻きつけられたステータと、を備えた同期型モータで構成される。駆動モータ２は、ステータコイルに三相交流電圧が印加されることでステータに回転磁界が形成され、この回転磁界によりロータが回転して駆動力を生成する。

また、駆動モータ２は、発電時における回転抵抗を車両１の制動に利用するように駆動される。これにより、駆動モータ２は、回生によって発電できる機能を有する。

ＥＣＵ３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、バックアップ用のデータなどを保存するフラッシュメモリと、入力ポートと、出力ポートとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。

このコンピュータユニットのＲＯＭには、各種定数や各種マップ等とともに、当該コンピュータユニットをＥＣＵ３として機能させるためのプログラムが格納されている。

すなわち、ＣＰＵがＲＡＭを作業領域としてＲＯＭに格納されたプログラムを実行することにより、このコンピュータユニットは、本実施例におけるＥＣＵ３として機能する。

ＥＣＵ３の入力ポートには、アクセル開度センサ１１、車速センサ１２、調整部としてのパドルシフトスイッチ１３、傾斜角センサ１４、カメラ１５、ナビゲーションシステム１６等の各種センサ類及びスイッチ類が接続されている。

アクセル開度センサ１１は、運転者によって操作される図示しないアクセルペダルの開度であるアクセル開度を検出する。車速センサ１２は、車両１の速度を検出する。

パドルシフトスイッチ１３は、車両１の図示しない変速機の変速段を切り替えるスイッチである。パドルシフトスイッチ１３は、例えば、図２に示すように、ステアリング１７のスポーク部１７ａの左右の後ろ側に配設される。スポーク部１７ａの、右側には変速機の変速段を現在の変速段から１段ハイ側へ変更するアップシフトスイッチ１３ａ、左側には、変速機の変速段を現在の変速段から１段ロー側へ変更するダウンシフトスイッチ１３ｂが設けられる。

図１において、傾斜角センサ１４は、例えば、ジャイロスコープや加速度センサなどにより構成され、車両１の進行方向の水平面に対する角度に対応したセンサ情報（電圧信号）を出力するようになっている。

カメラ１５は、例えば、車両１の前方を撮像するように設けられる。カメラ１５は、撮像した画像をＥＣＵ３に出力する。ＥＣＵ３は、カメラ１５の撮像した画像から、現在地の天候や、道路の渋滞状況などを検出する。

ナビゲーションシステム１６は、ＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System）などから渋滞情報や道路情報などを取得し、ＥＣＵ３に出力する。

一方、ＥＣＵ３の出力ポートには、前述の駆動モータ２を含む各種制御対象類が接続されている。

本実施例において、ＥＣＵ３は、例えば、運転者のスイッチの操作により、アクセルペダルの操作のみで車両１の加減速の制御から停車までを行なうワンペダルドライブモードに移行する。

ＥＣＵ３は、ワンペダルドライブモードでは、例えば、アクセルペダルが踏み込まれた場合に加速し、アクセルペダルが戻されたり、アクセルペダルから足が離されたりした場合に減速する。ＥＣＵ３は、この減速時に駆動モータ２の回生制動力を利用する。

このため、ＥＣＵ３は、制動力演算部３１を備える。制動力演算部３１は、例えば、図３に示すような、アクセル開度と車速で制動力が決まるマップにより、駆動モータ２の回生制動力を求める。回生制動力は、車速が高いほど小さく、アクセル開度が大きいほど小さく設定される。

制動力演算部３１は、駆動モータ２により回生制動力を出力させているときに、パドルシフトスイッチ１３が操作されると、回生制動力を調整する。

このとき、パドルシフトスイッチ１３は車両１の回生制動力を調整するスイッチとなり、アップシフトスイッチ１３ａは回生制動力を大きくする回生力増加スイッチ１３ａ、ダウンシフトスイッチ１３ｂは回生制動力を小さくする回生力低下スイッチ１３ｂに切替わる。

制動力演算部３１は、パドルシフトスイッチ１３の回生力増加スイッチ（アップシフトスイッチ）１３ａが操作されると、回生制動力を強めるように調整する。制動力演算部３１は、パドルシフトスイッチ１３の回生力低下スイッチ（ダウンシフトスイッチ）１３ｂが操作されると、回生制動力を弱めるように調整する。

回生制動力の調整は、パドルシフトスイッチ１３を使わなくてもよく、回生制動力の調整用のスイッチを設けてもよい。パドルシフトスイッチ１３は、例えば、アクセルペダルが踏み込まれているときは変速機の変速段の切替に使い、アクセルペダルが戻されたりアクセルペダルから足が離されたりしたときは回生制動力の調整に使うようにする。パドルシフトスイッチ１３は、変速機の変速段の切替に使う場合と、回生制動力の調整に使う場合で、スイッチ等で切り替えてもよい。

制動力演算部３１は、例えば、図４に示すように、図３に示す規定の制動力から、制動力を強める場合は点線のようにマップを補正し、制動力を弱める場合は一点鎖線のようにマップを補正する。制動力演算部３１は、予め設定した一定量で規定の制動力を補正してもよい。

制動力演算部３１は、パドルシフトスイッチ１３の操作による制動力の補正量を、初回は大きく、操作されるごとに小さくするようにしてもよい。このようにすることで、より早く運転者の所望の制動力にすることができる。

ＥＣＵ３は、運転者のパドルシフトスイッチ１３の操作による回生制動力の補正量を記憶しておき、次回の回生制動力を出力するときに、図３のマップで求めた規定の制動力に補正量を加算した制動力を回生制動力とする。このため、ＥＣＵ３は、制動力学習部３２を備える。

制動力学習部３２は、運転者のパドルシフトスイッチ１３の操作による回生制動力の補正量を記憶しておく。

制動力学習部３２は、車両１の運転状況毎に回生制動力の補正量を記憶するようにしてもよい。

制動力学習部３２は、例えば、傾斜角センサ１４により検出された傾斜角が所定角度以上の下り坂を車両１が走行中の場合の回生制動力の補正量を別に記憶し、傾斜角が所定角度以上の下り坂を車両１が走行中の場合に、その補正量を規定の制動力に加算する。

制動力学習部３２は、例えば、カメラ１５で撮像した画像や、ナビゲーションシステム１６から取得した情報から、車両１の現在地の天候を検出し、雨が降っている場合や路面が凍結している場合の回生制動力の補正量を別に記憶し、雨が降っている場合、あるいは路面が凍結している場合に、その補正量を規定の制動力に加算する。

制動力学習部３２は、例えば、カメラ１５で撮像した画像や、ナビゲーションシステム１６から取得した情報から、車両１の現在走行中の道路の渋滞状況を検出し、所定の渋滞状況の場合の回生制動力の補正量を別に記憶し、所定の渋滞状況の場合に、その補正量を規定の制動力に加算する。

制動力学習部３２は、運転者毎に回生制動力の補正量を記憶するようにしてもよい。このようにすることで、それぞれの運転者の嗜好に合った制動力とすることができる。

以上のように構成された本実施例に係る回生制動力制御装置による制動力調整処理について、図５を参照して説明する。なお、以下に説明する制動力調整処理は、ＥＣＵ３が動作を開始すると開始され、予め設定された時間間隔で実行される。

ステップＳ１１において、ＥＣＵ３は、アクセルペダルがオフされているか否かを判定する。

アクセルペダルがオフされていると判定した場合には、ＥＣＵ３は、ステップＳ１２の処理を実行する。アクセルペダルがオフされていないと判定した場合には、ＥＣＵ３は、ステップＳ１６の処理を実行する。

ステップＳ１２において、ＥＣＵ３は、制動力が強くなるようにパドルシフトスイッチ１３が操作されたか否かを判定する。

制動力が強くなるようにパドルシフトスイッチ１３が操作されたと判定した場合には、ＥＣＵ３は、ステップＳ１３の処理を実行する。制動力が強くなるようにパドルシフトスイッチ１３が操作されていないと判定した場合には、ＥＣＵ３は、ステップＳ１４の処理を実行する。

ステップＳ１３において、ＥＣＵ３は、制動力が強まるように規定の制動力を補正する。ステップＳ１３の処理を実行した後、ＥＣＵ３は、ステップＳ１６の処理を実行する。

ステップＳ１４において、ＥＣＵ３は、制動力が弱くなるようにパドルシフトスイッチ１３が操作されたか否かを判定する。

制動力が弱くなるようにパドルシフトスイッチ１３が操作されたと判定した場合には、ＥＣＵ３は、ステップＳ１５の処理を実行する。制動力が弱くなるようにパドルシフトスイッチ１３が操作されていないと判定した場合には、ＥＣＵ３は、ステップＳ１６の処理を実行する。

ステップＳ１５において、ＥＣＵ３は、制動力が弱まるように規定の制動力を補正する。ステップＳ１４の処理を実行した後、ＥＣＵ３は、ステップＳ１６の処理を実行する。

ステップＳ１６において、ＥＣＵ３は、補正量を記憶して学習する。ステップＳ１６の処理を実行した後、ＥＣＵ３は、制動力調整処理を終了する。

次に、本実施例に係る回生制動力制御装置による制動力補正処理について、図６を参照して説明する。なお、以下に説明する制動力補正処理は、ＥＣＵ３が動作を開始すると開始され、予め設定された時間間隔で実行される。

ステップＳ２１において、ＥＣＵ３は、アクセル開度と車速から規定の制動力を演算する。ステップＳ２１の処理を実行した後、ＥＣＵ３は、ステップＳ２２の処理を実行する。

ステップＳ２２において、ＥＣＵ３は、学習した制動力の補正量を規定の制動力に加算して制動力を求める。ステップＳ２２の処理を実行した後、ＥＣＵ３は、制動力補正処理を終了する。

このように、本実施例では、ＥＣＵ３は、運転者のパドルシフトスイッチ１３の操作による回生制動力の補正量を記憶しておき、次回の回生制動力を出力するときに、規定の制動力を補正量で補正した制動力を回生制動力とする。

これにより、運転者が調整した回生制動力が、次回の回生制動力を出力するときに出力され、これを繰り返すことにより運転者が調整することなく所望の回生制動力を得ることができ、運転者の煩わしさを抑えることができる。

また、ＥＣＵ３は、車両１の所定の運転状況ごとに回生制動力の補正量を記憶し、所定の運転状況時に、規定の制動力を所定の運転状況に対応した補正量で補正した制動力を回生制動力とする。

これにより、運転状況ごとに回生制動力を調整する必要がなく、所望の回生制動力を得ることができ、運転者の煩わしさを抑えることができる。

また、ＥＣＵ３は、車両１が所定角度以上の下り坂を走行中の場合の回生制動力の補正量を別に記憶し、車両１が所定角度以上の下り坂を走行中の場合に、その補正量で規定の制動力を補正する。

これにより、平坦な道路とは要求される制動力が異なる所定角度以上の下り坂で、毎回回生制動力を調整する必要が無くなり、運転者の煩わしさを抑えることができる。

また、ＥＣＵ３は、車両１の現在地の天候が降雨の場合や路面が凍結している場合の回生制動力の補正量を別に記憶し、車両１の現在地の天候が降雨の場合、または路面が凍結している場合に、その補正量で規定の制動力を補正する。

これにより、雨が降っていないときとは要求される制動力が異なる降雨の場合、または路面が凍結している場合に、毎回回生制動力を調整する必要が無くなり、運転者の煩わしさを抑えることができる。

また、ＥＣＵ３は、車両１の現在走行中の道路の渋滞状況が所定の渋滞状況の場合の回生制動力の補正量を別に記憶し、車両１の現在走行中の道路が所定の渋滞状況の場合に、その補正量で規定の制動力を補正する。

これにより、渋滞していないときとは要求される制動力が異なる所定の渋滞状況の場合に、毎回回生制動力を調整する必要が無くなり、運転者の煩わしさを抑えることができる。

また、ＥＣＵ３は、アクセルペダルの操作のみで車両１の加減速の制御から停車までを行なうワンペダルドライブ機能を制御する。

これにより、制動力を得るためにペダルを踏みかえる必要が無くなり、即座に回生制動力を得ることができる。

また、パドルシフトスイッチ１３は、ステアリング１７のスポーク部１７ａに設けられる。

これにより、ステアリング１７から手を必要以上に動かすことなく、回生制動力を調整することができる。

また、ＥＣＵ３は、規定の制動力を、アクセル開度と車速に基づいて算出する。
これにより、アクセル開度と車速に応じて、適切な制動力を得ることができる。

本実施例では、各種センサ情報に基づきＥＣＵ３が各種の判定や算出を行なう例について説明したが、これに限らず、車両１が外部サーバ等の車外装置と通信可能な通信部を備え、該通信部から送信された各種センサの検出情報に基づき車外装置によって各種の判定や算出が行なわれ、その判定結果や算出結果を通信部で受信して、その受信した判定結果や算出結果を用いて各種制御を行なってもよい。

本発明の実施例を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。

１車両
２駆動モータ（回転電機）
３ＥＣＵ
１１アクセル開度センサ
１２車速センサ
１３パドルシフトスイッチ（調整部）
１３ａアップシフトスイッチ（回生力増加スイッチ）
１３ｂダウンシフトスイッチ（回生力低下スイッチ）
１４傾斜角センサ
１５カメラ
１６ナビゲーションシステム
１７ステアリング
１７ａスポーク部
３１制動力演算部
３２制動力学習部

Claims

回生制動力を出力可能な回転電機を備える車両の回生制動力制御装置であって、
前記回生制動力の補正方法の入力を受け付ける調整部と、
前記調整部への入力で決まった前記回生制動力の補正量を記憶する制動力学習部と、
次回の前記回生制動力の出力時に、規定の制動力を前記補正量で補正して前記回生制動力とする制動力演算部と、を備え、
前記調整部は、アクセルペダルが踏み込まれているときは受け付けた入力を変速機の変速段の切替に使用し、前記アクセルペダルが踏み込みから戻されるまたは足が離れるときは受け付けた入力を前記回生制動力の調整に使用する回生制動力制御装置。
前記制動力学習部は、前記車両の所定の運転状況ごとに前記補正量を記憶し、前記所定の運転状況時に、前記規定の制動力を前記所定の運転状況に対応した前記補正量で補正した制動力を前記回生制動力とする請求項１に記載の回生制動力制御装置。
前記制動力学習部は、前記所定の運転状況として前記車両が所定角度以上の下り坂を走行中の場合の前記補正量を記憶する請求項２に記載の回生制動力制御装置。
前記制動力学習部は、前記所定の運転状況として前記車両の現在地の天候に応じて前記補正量を記憶する請求項２に記載の回生制動力制御装置。
前記制動力学習部は、前記所定の運転状況として前記車両の現在走行中の道路の渋滞状況が所定の渋滞状況の場合の前記補正量を記憶する請求項２に記載の回生制動力制御装置。
前記車両は、１つのペダルで加減速を操作可能なワンペダルドライブ機能を有している請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の回生制動力制御装置。
前記調整部は、前記車両のステアリングに設けられている請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の回生制動力制御装置。
制動力演算部は、前記規定の制動力を、アクセル開度と車速に基づいて算出する請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の回生制動力制御装置。