WO2013088530A1 - 車両の制御装置 - Google Patents

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WO2013088530A1
WO2013088530A1 PCT/JP2011/078926 JP2011078926W WO2013088530A1 WO 2013088530 A1 WO2013088530 A1 WO 2013088530A1 JP 2011078926 W JP2011078926 W JP 2011078926W WO 2013088530 A1 WO2013088530 A1 WO 2013088530A1
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vehicle
motor generator
braking force
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幸彦 出塩
宮崎 光史
井上 雄二
真吾 江藤
洋裕 道越
佐藤 彰洋
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トヨタ自動車株式会社
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    • Y10S903/947Characterized by control of braking, e.g. blending of regeneration, friction braking

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle control device including an engine and a motor generator.
  • a hybrid vehicle that includes an engine and a motor generator that output driving force for driving to driving wheels, and a battery that stores electric power for driving the motor generator (see, for example, Patent Document 1).
  • the hybrid vehicle disclosed in Patent Document 1 can travel only with the driving force of the engine, and can travel by integrating the driving force of the engine and the driving force of the motor generator. Further, in this hybrid vehicle, a regenerative braking force is output when the motor generator generates power during deceleration braking. At this time, the electric power generated by the motor generator is stored in the battery.
  • the inertial force during deceleration braking is larger than that in the reference state.
  • a large braking force is required.
  • the case where the vehicle weight is in the reference state is, for example, a case where a to-be-towed object (for example, a trailer) is not connected to the vehicle, or a case where cargo or the like is not loaded on the vehicle.
  • the case where it is larger than the state is, for example, a case where a towed object is connected to the vehicle, or a case where cargo is loaded on the vehicle.
  • the regenerative braking force is increased by increasing the electric power generated by the motor generator when the vehicle is in a loaded state (when the vehicle weight is larger than the reference state) during deceleration braking. It is getting bigger. Thereby, it is suppressed that drivability falls, aiming at the improvement of energy efficiency.
  • the present invention has been made to solve the above-described problem, and an object of the present invention is to control a vehicle capable of obtaining a sufficient braking force while suppressing reaching the input limit of the power storage device. Is to provide a device.
  • a vehicle control device includes an engine and a first motor generator that output driving force for driving to driving wheels, and a power storage device that stores electric power for driving the first motor generator.
  • the braking force is mainly generated by the first motor generator of the first motor generator and the engine, and the vehicle weight is larger than the reference state.
  • the first motor generator and the engine mainly generates a braking force.
  • the generation of the braking force mainly from the first motor generator and the engine is to generate the braking force from at least the first motor generator of the first motor generator and the engine.
  • Generating a braking force mainly from the engine among the one motor generator and the engine means generating a braking force from at least the engine among the first motor generator and the engine.
  • the braking force by the first motor generator may be smaller when the vehicle weight is larger than the reference state, compared to when the vehicle weight is in the reference state.
  • the vehicle includes a clutch disposed between the engine and the first motor generator.
  • the vehicle is braked by the engine brake by engaging the clutch. May be generated.
  • the vehicle includes a second motor generator capable of motoring the engine, and a power split mechanism that splits and transmits the engine power to the second motor generator and the drive wheels, and the vehicle weight is a reference. If it is larger than the state, the braking force by the engine brake may be generated by motoring the engine by the second motor generator.
  • the vehicle control device when the vehicle weight is larger than the reference state, the case where the vehicle is in a towing state is included, and when the vehicle weight is in the reference state, the case where the vehicle is not in a towing state is included. You may do it.
  • the vehicle control device of the present invention it is possible to obtain a sufficient braking force while suppressing the input limit of the power storage device from being reached.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an overall configuration of a hybrid vehicle provided with an ECU according to a first embodiment of the present invention. It is the block diagram which showed ECU of the hybrid vehicle of FIG. 2 is a flowchart for explaining an operation at the time of deceleration braking while the hybrid vehicle of FIG. 1 is traveling. It is the schematic which showed the whole structure of the hybrid vehicle provided with ECU by 2nd Embodiment of this invention.
  • FIG. 5 is a collinear diagram illustrating an example of a traveling state in order to explain a power split mechanism of the hybrid vehicle in FIG. 4. It is the block diagram which showed ECU of the hybrid vehicle of FIG. 5 is a flowchart for explaining an operation at the time of deceleration braking while the hybrid vehicle of FIG. 4 is traveling.
  • FIG. 5 is an alignment chart showing a state during regenerative braking in the hybrid vehicle of FIG. 4.
  • FIG. 5 is a collinear diagram illustrating a state during regenerative braking and engine braking in the hybrid vehicle
  • the hybrid vehicle 100 includes an engine (internal combustion engine) 1, a clutch 2, a motor generator 3, a torque converter 4, and a transmission 5.
  • engine internal combustion engine
  • clutch 2 a clutch 2
  • motor generator 3 a clutch 2
  • torque converter 4 a torque converter 5
  • the engine 1 is a known power device such as a gasoline engine or a diesel engine that burns fuel and outputs driving force.
  • the engine 1 is configured to be able to control operation states such as a throttle opening (intake air amount) of a throttle valve provided in an intake passage, fuel injection amount, ignition timing, and the like.
  • the engine 1 can output a driving force for traveling toward drive wheels (for example, rear wheels) 9, and the output of the engine 1 is transmitted to the clutch 2 via the crankshaft 1a.
  • the clutch 2 is, for example, a frictional power transmission device, and is disposed between the engine 1 and the motor generator 3.
  • the clutch 2 can transmit power between the engine 1 and the motor generator 3 by fastening the crankshaft 1 a of the engine 1 and the rotating shaft 3 a of the motor generator 3. Further, the clutch 2 can cut off the power between the engine 1 and the motor generator 3 by opening the crankshaft 1a and the rotating shaft 3a.
  • the motor generator 3 functions as an electric motor and is configured to function as a generator.
  • the motor generator 3 is, for example, an AC synchronous motor, and includes a rotor 31 made of a permanent magnet and a stator 32 around which a three-phase winding is wound.
  • the rotor 31 is integrally provided with a rotating shaft 3a, and the clutch 2 and the torque converter 4 are connected to the rotating shaft 3a.
  • the motor generator 3 can output a driving force for traveling toward the driving wheels 9 and can output a braking force by generating electric power by converting kinetic energy (rotation of the rotor 31) into electric energy. .
  • the motor generator 3 also functions as a starter motor when the engine 1 is started.
  • the torque converter 4 has a function of increasing the torque input to the input shaft 4a and outputting it to the output shaft 4b.
  • This torque converter 4 directly connects a pump impeller 41 connected to an input shaft 4a, a turbine liner 42 connected to an output shaft 4b, a stator 43 for increasing torque, and an input shaft 4a and an output shaft 4b. And a lock-up mechanism 44.
  • the rotation shaft 3a of the motor generator 3 is connected to the input shaft 4a, and the input shaft of the transmission 5 is connected to the output shaft 4b.
  • the pump impeller 41 sends a fluid (oil) to the turbine liner 42 when rotated.
  • the turbine liner 42 is rotated by the fluid sent out from the pump impeller 41.
  • the stator 43 rectifies the fluid returned from the turbine liner 42 to the pump impeller 41 when the difference in rotational speed between the pump impeller 41 and the turbine liner 42 is large, and assists the rotation of the pump impeller 41 by the rectified fluid.
  • the stator 43 is configured to rotate together with the turbine liner 42 by a one-way clutch 43a when the difference in the rotational speed between the pump impeller 41 and the turbine liner 42 becomes small.
  • the lockup mechanism 44 is provided in order to suppress a decrease in transmission efficiency by directly connecting the input shaft 4a and the output shaft 4b.
  • the transmission 5 is a stepped automatic transmission, for example, and has a function of shifting the rotational speed (rotational speed) input to the input shaft and outputting it to the output shaft.
  • the output of the transmission 5 is transmitted to the drive wheels 9 through the propeller shaft 6, the differential device 7 and the drive shaft 8.
  • the transmission 5 may be a continuously variable automatic transmission or a manual transmission.
  • the hybrid vehicle 100 is provided with a hydraulic brake device 10 in the vicinity of the drive wheels 9.
  • the brake device 10 includes, for example, a disc rotor that rotates together with the drive shaft 8 (drive wheel 9), and a brake caliper having a brake pad.
  • the brake device 10 is configured to generate a braking force when a brake pad driven by a brake actuator sandwiches a disk rotor.
  • the hybrid vehicle 100 includes an ECU (Electronic Control Unit) 11, a battery 12, and an inverter 13.
  • ECU Electronic Control Unit
  • the ECU 11 is configured to control the hybrid vehicle 100 and, for example, executes various controls including operation control of the engine 1, drive control of the motor generator 3, and cooperative control of the engine 1 and the motor generator 3. The traveling of the hybrid vehicle 100 is controlled.
  • the ECU 11 is an example of the “control device” in the present invention.
  • the ECU 11 includes a CPU (Central Processing Unit) 111, a ROM (Read Only Memory) 112, a RAM (Random Access Memory) 113, a backup RAM 114, an input / output interface 115, and a communication interface. 116.
  • CPU Central Processing Unit
  • ROM Read Only Memory
  • RAM Random Access Memory
  • the CPU 111 executes arithmetic processing based on various control programs and maps stored in the ROM 112.
  • the ROM 112 stores various control programs, maps that are referred to when the various control programs are executed, and the like.
  • the RAM 113 is a memory that temporarily stores calculation results by the CPU 111 and detection results of the sensors.
  • the backup RAM 114 is a non-volatile memory that stores data to be saved when turning off the ignition.
  • the input / output interface 115 has a function of inputting a detection result of each sensor and outputting a control signal to each unit.
  • a vehicle speed sensor 21, an accelerator pedal position sensor 22, a brake pedal position sensor 23, a towing switch 24, and the like are connected to the input / output interface 115.
  • the vehicle speed sensor 21 is a sensor for detecting the vehicle speed of the hybrid vehicle 100.
  • the accelerator pedal position sensor 22 is a sensor for detecting the depression amount of the accelerator pedal 22a
  • the brake pedal position sensor 23 is a sensor for detecting the depression amount of the brake pedal 23a.
  • the towing switch 24 is provided to switch between a normal state in which the hybrid vehicle 100 does not tow a to-be-triggered object (for example, a trailer) and a towing state in which the hybrid vehicle 100 tows the to-be-triggered object. That is, the towing switch 24 switches between when the weight of the hybrid vehicle 100 (hereinafter referred to as “vehicle weight”) is in the reference state (normal state) and when the vehicle weight is larger than the reference state (traction state). Is provided.
  • the towing switch 24 is provided so that it can be operated by a driver. That is, the hybrid vehicle 100 is configured to be able to switch between a normal state and a traction state by a driver's operation. In the traction state, for example, the shift timing of the transmission 5 is different from the normal state in order to suppress a decrease in drivability due to an increase in travel resistance due to the towed object.
  • the battery 12 (see FIG. 1) includes a battery module that is a high-voltage power supply for traveling, a battery monitoring unit that monitors the battery module, and a system main relay that connects or disconnects the battery module and the inverter 13. It is out.
  • the battery 12 is an example of the “power storage device” in the present invention.
  • the battery module of the battery 12 is configured to supply electric power for driving the motor generator 3 and to store electric power generated by the motor generator 3.
  • the battery module is, for example, a chargeable / dischargeable nickel metal hydride battery or a lithium ion battery.
  • the battery monitoring unit is connected to a sensor for detecting the charge / discharge current, voltage and temperature (battery temperature) of the battery module. Then, the battery monitoring unit transmits information (charge / discharge current, voltage, and battery temperature) related to the battery module to the ECU 11. Thereby, for example, the ECU 11 calculates the SOC (State of Charge) of the battery module based on the integrated value of the charge / discharge current, and calculates the input limit Win and the output limit Wout based on the SOC and the battery temperature. To do.
  • SOC State of Charge
  • the inverter 13 (see FIG. 1) is, for example, a three-phase bridge circuit having an IGBT and a diode, and is subjected to regenerative control or power running control by controlling the on / off state of the IGBT by a drive signal supplied from the ECU 11. .
  • the inverter 13 converts the direct current supplied from the battery 12 into an alternating current to drive the motor generator 3 (powering control), and also converts the alternating current generated by the motor generator 3 during regenerative braking into direct current. It converts into an electric current and outputs it to the battery 12 (regenerative control).
  • the hybrid vehicle 100 can run with only the driving force of the engine 1 by operating the engine 1 with the clutch 2 engaged.
  • the hybrid vehicle 100 outputs the driving force for driving from the motor generator 3 in a state where the clutch 2 is engaged and the engine 1 is operated, so that the driving force of the engine 1 and the driving force of the motor generator 3 are It is also possible to drive with integrated.
  • the hybrid vehicle 100 can also generate electric power with the motor generator 3 by the driving force of the engine 1 while the clutch 2 is engaged and the engine 1 is operated.
  • the hybrid vehicle 100 travels only with the driving force of the motor generator 3 (EV traveling) by outputting the driving force from the motor generator 3 while the clutch 2 is disengaged and the operation of the engine 1 is stopped. Is also possible.
  • the hybrid vehicle 100 is configured so that the engine 1 can be intermittently operated in accordance with a traveling state or the like.
  • step S1 based on the detection result of the vehicle speed sensor 21, it is determined whether or not the hybrid vehicle 100 is traveling. If it is determined that the vehicle is traveling, the process proceeds to step S2. On the other hand, if it is determined that the vehicle is not traveling, step S1 is repeated.
  • step S2 based on the detection result of the accelerator pedal position sensor 22, it is determined whether or not the accelerator pedal 22a is turned off. When it is determined that the accelerator pedal 22a is not turned off (the accelerator pedal 22a is turned on), the process proceeds to step S3. On the other hand, if it is determined that the accelerator pedal 22a has been turned off, deceleration braking is started, and the process proceeds to step S4.
  • step S3 based on the detection result of the brake pedal position sensor 23, it is determined whether or not the brake pedal 23a is turned on. If it is determined that the brake pedal 23a has been turned on, deceleration braking is started, and the process proceeds to step S4. On the other hand, when it is determined that the brake pedal 23a is not turned on (the brake pedal 23a is turned off), the process returns to step S1 without starting deceleration braking.
  • step S4 it is determined whether or not the engine 1 is in operation.
  • the process proceeds to step S5.
  • the process proceeds to step S7 with the clutch 2 being released.
  • step S5 the fuel supply to the engine 1 is stopped (fuel cut). Thereby, the independent operation of the engine 1 is stopped.
  • step S6 clutch 2 is released, and power transmission between engine 1 and motor generator 3 is interrupted.
  • step S7 it is determined whether or not the hybrid vehicle 100 is in a towing state where the towed object is towed. Whether or not the vehicle is in a towing state is determined based on a signal from the towing switch 24, for example.
  • the vehicle weight is in the reference state, and the process proceeds to step S8.
  • the vehicle weight is larger than the reference state, and the process proceeds to step S11.
  • the motor generator 3 When the hybrid vehicle 100 is in a normal state (not in a traction state), the motor generator 3 is regeneratively controlled in step S8. Specifically, a braking force is output as the motor generator 3 generates power. At this time, since the clutch 2 is released and the rotation of the engine 1 is stopped, no braking force is generated by the engine brake. The generated power is converted from alternating current to direct current by the inverter 13, and the battery module of the battery 12 is charged.
  • step S9 based on the detection result of the accelerator pedal position sensor 22, it is determined whether or not the accelerator pedal 22a is turned on. When it is determined that the accelerator pedal 22a is not turned on (the accelerator pedal 22a is turned off), the process proceeds to step S10. On the other hand, when it is determined that the accelerator pedal 22a has been turned on, a series of operations during deceleration braking is terminated.
  • step S10 based on the detection result of the vehicle speed sensor 21, it is determined whether or not the traveling of the hybrid vehicle 100 has been stopped. If it is determined that traveling has been stopped, the series of operations during deceleration braking is terminated. On the other hand, if it is determined that traveling is not stopped, the process returns to step S8.
  • step S12 the motor generator 3 is regeneratively controlled, and the clutch 1 is engaged so that the engine 1 is rotated and the engine brake functions. That is, when the vehicle weight is larger than the reference state and the inertial force during deceleration braking is large, the braking force by the engine brake is output in addition to the regenerative braking force by the motor generator 3.
  • the maximum value (for example, 100 Nm) of the regenerative braking force by the motor generator 3 at this time may be smaller than the maximum value (for example, 150 Nm) of the regenerative braking force in step S8 described above.
  • step S13 based on the detection result of the accelerator pedal position sensor 22, it is determined whether or not the accelerator pedal 22a is turned on. When it is determined that the accelerator pedal 22a is not turned on (the accelerator pedal 22a is turned off), the process proceeds to step S14. On the other hand, when it is determined that the accelerator pedal 22a has been turned on, a series of operations during deceleration braking is terminated.
  • step S14 based on the detection result of the vehicle speed sensor 21, it is determined whether or not the traveling of the hybrid vehicle 100 has been stopped. If it is determined that traveling has been stopped, the series of operations during deceleration braking is terminated. On the other hand, if it is determined that traveling is not stopped, the process returns to step S12.
  • the motor generator 3 when the hybrid vehicle 100 is in the towing state and the vehicle weight is larger than the reference state during the deceleration braking, the motor generator 3 is required when a large braking force is required.
  • a part of the required braking force can be taken by the engine brake.
  • Sufficient braking force can be obtained while suppressing reaching the input limit Win of 12 battery modules. As a result, even when the vehicle weight is large, it is possible to suppress a decrease in drivability due to insufficient braking force.
  • the braking force by the engine brake can be output by fastening the clutch 2.
  • the regenerative braking force in the traction state is made smaller than the regenerative braking force in the traction state, so that a large braking force is continuously applied as in the traction state.
  • the thermal load on the motor generator 3 can be reduced by reducing the braking force by the motor generator 3 (reducing the maximum value), so that it is possible to avoid the thermal limitation of the motor generator 3.
  • drivability can be prevented from decreasing.
  • the hybrid vehicle 200 according to the second embodiment is a so-called split-type hybrid vehicle unlike the first embodiment.
  • the hybrid vehicle 200 includes an engine (internal combustion engine) 51, a generator 52, a motor 53, a power split mechanism 54, and a reduction mechanism 55.
  • the output of the engine 51 is transmitted to the input shaft 54a of the power split mechanism 54 via the crankshaft 51a and the damper 60.
  • the damper 60 is, for example, a coil spring type transaxle damper, and absorbs torque fluctuations of the engine 51.
  • the other configuration of the engine 51 is the same as that of the engine 1 described above.
  • the generator 52 mainly functions as a generator, and also functions as an electric motor depending on the situation.
  • the generator 52 is, for example, an AC synchronous generator, and includes a rotor 52a made of a permanent magnet that is rotatably supported with respect to the input shaft 54a, and a stator 52b around which a three-phase winding is wound.
  • the generator 52 also functions as a starter motor when the engine 51 is started.
  • the generator 52 is an example of the “second motor generator” in the present invention.
  • the motor 53 mainly functions as an electric motor, and also functions as a generator depending on the situation.
  • the motor 53 is, for example, an AC synchronous motor, and includes a rotor 53a made of a permanent magnet and a stator 53b around which a three-phase winding is wound.
  • the motor 53 is an example of the “first motor generator” in the present invention.
  • the power split mechanism 54 is a mechanism that divides the output of the engine 51 into power for driving drive wheels (for example, front wheels) 59 and power for driving the generator 52 for power generation.
  • a planetary gear mechanism is used. is there.
  • the power split mechanism 54 includes an external gear sun gear 54S that rotates at the center of a plurality of gear elements, and an external gear pinion gear that revolves around the sun gear 54S while revolving around it. 54P, a ring gear 54R of an internal gear formed in a hollow annular shape so as to mesh with the pinion gear 54P, and a planetary carrier 54C that supports the pinion gear 54P and rotates through the revolution of the pinion gear 54P.
  • the planetary carrier 54C is connected to the input shaft 54a on the engine 51 side so as to rotate together.
  • the sun gear 54S is connected to the rotor 52a of the generator 52 so as to rotate together.
  • the power of the ring gear 54 ⁇ / b> R is transmitted to the drive wheels 59 through the speed reduction device 56, the differential device 57 and the drive shaft 58.
  • FIG. 5 shows an example when the hybrid vehicle 200 is traveling.
  • Ns is the rotation speed of the sun gear 54S
  • Nc is the rotation speed of the planetary carrier 54C
  • Nr is the rotation speed of the ring gear 54R.
  • the shaft indicating the rotational speed of the planetary carrier 54C is arranged at a position that internally divides the shaft indicating the rotational speed of the sun gear 54S and the shaft indicating the rotational speed of the ring gear 54R into 1: ⁇ .
  • is expressed by the following equation, where TNs is the number of teeth of the sun gear 54S and TNr is the number of teeth of the ring gear 54R.
  • the rotation speed Ns of the sun gear 54S, the rotation speed Nc of the planetary carrier 54C, and the rotation speed Nr of the ring gear 54R are connected to each other and represented by a straight line. That is, when any two of the rotation speed Ns of the sun gear 54S, the rotation speed Nc of the planetary carrier 54C, and the rotation speed Nr of the ring gear 54R are determined, the remaining one rotation speed is determined. Specifically, the following relationship holds.
  • the reduction mechanism 55 is a mechanism that decelerates the rotation of the motor 53 and amplifies the drive torque, and is, for example, a planetary gear mechanism.
  • the reduction mechanism 55 is hollow so as to mesh with the sun gear 55S of an external gear that rotates at the center of a plurality of gear elements, the pinion gear 55P of an external gear that rotates while circumscribing the sun gear 55S, and the pinion gear 55P.
  • a ring gear 55R of an internal gear formed in an annular shape.
  • the ring gear 55R of the reduction mechanism 55 and the ring gear 54R of the power split mechanism 54 are integrated with each other.
  • the sun gear 55S is connected to the rotor 53a of the motor 53 so as to rotate together.
  • the hybrid vehicle 200 is provided with a hydraulic brake device 61 in the vicinity of the drive wheels 59.
  • the brake device 61 is configured similarly to the brake device 10 described above.
  • Hybrid vehicle 200 includes ECU 71, battery 72, and inverters 73a and 73b, as shown in FIG.
  • the ECU 71 is configured to control the hybrid vehicle 200.
  • the ECU 71 performs various controls including operation control of the engine 51, drive control of the generator 52 and the motor 53, cooperative control of the engine 51, the generator 52 and the motor 53, and the like. By executing, the traveling of the hybrid vehicle 200 is controlled.
  • the ECU 71 is an example of the “control device” in the present invention.
  • the ECU 71 includes a CPU 71a, a ROM 71b, a RAM 71c, a backup RAM 71d, an input / output interface 71e, and a communication interface 71f as shown in FIG.
  • the CPU 71a executes arithmetic processing based on various control programs and maps stored in the ROM 71b.
  • the ROM 71b stores various control programs, maps that are referred to when the various control programs are executed, and the like.
  • the RAM 71c is a memory that temporarily stores a calculation result by the CPU 71a, a detection result of each sensor, and the like.
  • the backup RAM 71d is a non-volatile memory that stores data and the like that should be saved when the ignition is turned off.
  • the input / output interface 71e has a function of inputting a detection result of each sensor and outputting a control signal to each unit.
  • the vehicle speed sensor 21, the accelerator pedal position sensor 22, the brake pedal position sensor 23, the towing switch 24, and the like are connected to the input / output interface 71e.
  • the battery 72 (see FIG. 4) is configured in the same manner as the battery 12 described above.
  • the battery 72 is an example of the “power storage device” in the present invention.
  • the inverters 73a and 73b are, for example, a three-phase bridge circuit having an IGBT and a diode, and regenerative control or power running control is performed by controlling the on / off state of the IGBT by a drive signal supplied from the ECU 71.
  • the inverter 73a converts an alternating current generated by the generator 52 by the power of the engine 51 into a direct current and outputs the direct current to the battery 72 (power generation control), and also converts the direct current supplied from the battery 72 into an alternating current.
  • the generator 52 is driven by converting into current (power running control).
  • the inverter 73b converts the direct current supplied from the battery 72 into an alternating current to drive the motor 53 (power running control), and converts the alternating current generated by the motor 53 during regenerative braking into a direct current. Output to battery 72 (power generation control).
  • the hybrid vehicle 200 stops driving the engine 51 and travels (EV traveling) by powering the motor 53 at the time of starting and traveling at a light load at a low vehicle speed.
  • the hybrid vehicle 200 travels using the engine 51 as a main power source during steady traveling, etc., and controls the generator 52 to generate power, and auxiliary power running control of the motor 53 by the electric energy obtained by the power generation control. To do.
  • the hybrid vehicle 200 travels by driving the engine 51 and controlling the power running of the motor 53 by the electric energy obtained by controlling the power generation of the generator 52 and the electric energy of the battery 72 during acceleration or the like.
  • the hybrid vehicle 200 is configured such that the engine 51 can be intermittently operated according to the traveling state and the like.
  • steps S21 to S23 are the same as steps S1 to S3 described above, and thus description thereof is omitted.
  • step S24 it is determined whether or not the engine 51 is in operation. If it is determined that the engine 51 is in operation, the process proceeds to step S25. On the other hand, when it is determined that the operation of the engine 51 is stopped, the process proceeds to step S26.
  • step S25 the fuel supply to the engine 51 is stopped (fuel cut). Thereby, the independent operation of the engine 51 is stopped.
  • step S26 it is determined whether or not the hybrid vehicle 200 is in a towed state in which the towed object is towed. Whether or not the vehicle is in a towing state is determined based on a signal from the towing switch 24, for example. If it is determined that the hybrid vehicle 200 is not in the towed state (in a normal state), the vehicle weight is in the reference state, and the process proceeds to step S27. On the other hand, if it is determined that the hybrid vehicle 200 is in the towed state, the vehicle weight is larger than the reference state, and the process proceeds to step S30.
  • the motor 53 is regeneratively controlled in step S27. Specifically, as shown in FIG. 8, the braking force Fm is output when the motor 53 generates power in a state where the rotational speed of the engine 51 (the rotational speed of the planetary carrier 54C) becomes zero. At this time, since the generator 52 (sun gear 54S) is idle and the rotation of the engine 51 is stopped, the braking force by the engine brake is not generated. The generated electric power is converted from alternating current to direct current by the inverter 73b, and the battery module of the battery 72 is charged.
  • step S28 based on the detection result of the accelerator pedal position sensor 22, it is determined whether or not the accelerator pedal 22a is turned on. When it is determined that the accelerator pedal 22a is not turned on (the accelerator pedal 22a is turned off), the process proceeds to step S29. On the other hand, when it is determined that the accelerator pedal 22a has been turned on, a series of operations during deceleration braking is terminated.
  • step S29 based on the detection result of the vehicle speed sensor 21, it is determined whether or not the traveling of the hybrid vehicle 100 has been stopped. If it is determined that traveling has been stopped, the series of operations during deceleration braking is terminated. On the other hand, if it is determined that traveling is not stopped, the process returns to step S27.
  • step S30 the engine 51 is motored by the generator 52 in step S30. Therefore, the number of revolutions of the engine 51 that decreases toward zero when the self-sustaining operation is stopped is raised by the generator 52.
  • step S31 the motor 53 is regeneratively controlled and the engine 51 is motored, whereby the engine brake functions.
  • the rotational speed of the engine 51 in which the independent operation is stopped is increased (the rotation of the engine 51 is maintained).
  • the braking force due to the friction is output to the ring gear 54R.
  • the braking force Fe by the engine brake is output. Note that the maximum value of the regenerative braking force by the motor 53 at this time may be smaller than the maximum value of the regenerative braking force in step S27 described above.
  • step S32 based on the detection result of the accelerator pedal position sensor 22, it is determined whether or not the accelerator pedal 22a is turned on. When it is determined that the accelerator pedal 22a is not turned on (the accelerator pedal 22a is turned off), the process proceeds to step S33. On the other hand, when it is determined that the accelerator pedal 22a has been turned on, a series of operations during deceleration braking is terminated.
  • step S33 based on the detection result of the vehicle speed sensor 21, it is determined whether or not the traveling of the hybrid vehicle 200 has been stopped. If it is determined that traveling has been stopped, the series of operations during deceleration braking is terminated. On the other hand, if it is determined that traveling is not stopped, the process returns to step S31.
  • the engine 51 is motored by the generator 52, so that the braking force by the engine brake can be output.
  • the present invention is applied to the ECU 11 of the FR hybrid vehicle 100, and in the second embodiment, the present invention is applied to the ECU 71 of the FF hybrid vehicle 200.
  • the present invention is not limited thereto.
  • the present invention may be applied to a control device for a 4WD hybrid vehicle.
  • the hybrid vehicle is shown in the towing state as an example in which the vehicle weight is larger than the reference state.
  • the present invention is not limited to this, and the vehicle is loaded when cargo or the like is loaded. It may be determined that the weight is greater than the reference state. Further, it may be determined whether the vehicle weight is large based on the towing state and the loading state. It should be noted that the loading state of cargo or the like can be determined based on, for example, a detection result of an acceleration sensor provided in the hybrid vehicle.
  • the example in which the traction state and the normal state are switched by the operation of the driver has been described. It is also possible to provide a sensor that switches between the traction state and the normal state based on the detection result of the sensor.
  • the braking force by the engine brake may be controlled according to the vehicle weight.
  • the braking force by the engine brake may be increased by increasing the rotational speed of the engine 51 motored by the generator 52 as the vehicle weight increases.
  • the ECU includes an HV (hybrid) ECU that comprehensively controls the hybrid vehicle, an MG (motor generator) ECU that controls the drive of the inverter, an engine ECU that controls the operation of the engine, and the like.
  • HV hybrid
  • MG motor generator
  • engine ECU that controls the operation of the engine, and the like.
  • a plurality of ECUs may be used.
  • the regenerative braking force and the braking force by the engine brake are output in the traction state and only the regenerative braking force is output in the non-traction state is shown.
  • the braking force by the engine brake is mainly output when the vehicle is in the traction state
  • the regenerative braking force is mainly output when the vehicle is not in the traction state.
  • only the braking force by the engine brake may be output when the vehicle is in the towing state, and only the regenerative braking force may be output when the vehicle is not in the towing state. Further, only the braking force by the engine brake may be output when the vehicle is in the towing state, and the regenerative braking force and the braking force by the engine brake may be output (mainly the regenerative braking force is output) when the vehicle is not in the towing state. .
  • the regenerative braking force and the braking force by the engine brake are output, and the ratio of the braking force by the engine brake is increased in the total braking force.
  • the ratio of the regenerative braking force may be increased in the total braking force while outputting the braking force by the engine brake.
  • the braking force by the engine brake can be adjusted by controlling the engaged state (half-clutch state) of the clutch 2 in the first embodiment, and the motor in the second embodiment. Adjustment is possible by controlling the number of revolutions 53.

Abstract

 走行用の駆動力を駆動輪に出力するエンジンおよび第1モータジェネレータと、第1モータジェネレータを駆動するための電力を蓄電する蓄電装置とを備える車両の制御装置であって、減速制動時において、車重が基準状態の場合には、第1モータジェネレータとエンジンとのうち第1モータジェネレータを主として制動力を発生させ、車重が基準状態よりも大きい場合には、第1モータジェネレータとエンジンとのうちエンジンを主として制動力を発生させることで、蓄電装置の入力制限に達するのを抑制しながら、十分な制動力を得る。

Description

車両の制御装置
 本発明は、エンジンおよびモータジェネレータを備える車両の制御装置に関する。
 従来、走行用の駆動力を駆動輪に出力するエンジンおよびモータジェネレータと、モータジェネレータを駆動するための電力を蓄電するバッテリとを備えるハイブリッド車両が知られている(たとえば、特許文献1参照)。
 特許文献1のハイブリッド車両は、エンジンの駆動力のみで走行可能であり、かつ、エンジンの駆動力とモータジェネレータの駆動力とを統合して走行可能である。また、このハイブリッド車両は、減速制動時に、モータジェネレータが発電することにより回生制動力が出力される。このとき、モータジェネレータにより発電された電力はバッテリに蓄電される。
 ここで、一般的に、車両の重量(以下、「車重」という)が基準状態よりも大きい場合には、車重が基準状態の場合に比べて、減速制動時の慣性力が大きいことにより、大きな制動力が要求される。なお、車重が基準状態の場合とは、たとえば、車両に被牽引物(たとえば、トレーラ)が連結されていない場合、または、車両に貨物などが積載されていない場合であり、車重が基準状態よりも大きい場合とは、たとえば、車両に被牽引物が連結されている場合、または、車両に貨物が積載されている場合である。
 そこで、特許文献1のハイブリッド車両では、減速制動時において、積車状態の場合(車重が基準状態よりも大きい場合)に、モータジェネレータにより発電される電力を大きくすることにより、回生制動力を大きくしている。これにより、エネルギ効率の向上を図りながら、ドライバビリティが低下するのを抑制している。
特開2009-171727号公報
 しかしながら、特許文献1に開示された従来のハイブリッド車両では、モータジェネレータにより発電される電力を大きくすることにより、バッテリの入力制限に達してしまうことが考えられる。そして、バッテリの入力制限に達した場合には、回生制動力をより大きくすることができないので、十分な制動力を得ることができず、ドライバビリティが低下するという問題点がある。
 本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、蓄電装置の入力制限に達するのを抑制しながら、十分な制動力を得ることが可能な車両の制御装置を提供することである。
 本発明による車両の制御装置は、走行用の駆動力を駆動輪に出力するエンジンおよび第1モータジェネレータと、第1モータジェネレータを駆動するための電力を蓄電する蓄電装置とを備える車両の制御装置であって、減速制動時において、車重が基準状態の場合には、第1モータジェネレータとエンジンとのうち第1モータジェネレータを主として制動力を発生させ、車重が基準状態よりも大きい場合には、第1モータジェネレータとエンジンとのうちエンジンを主として制動力を発生させる。なお、第1モータジェネレータとエンジンとのうち第1モータジェネレータを主として制動力を発生させるとは、第1モータジェネレータとエンジンとのうち少なくとも第1モータジェネレータから制動力を発生させることであり、第1モータジェネレータとエンジンとのうちエンジンを主として制動力を発生させるとは、第1モータジェネレータとエンジンとのうち少なくともエンジンから制動力を発生させることである。
 このように構成することによって、車重が基準状態よりも大きい場合には、エンジンブレーキによる制動力を出力することにより、第1モータジェネレータにより発電される電力が蓄電装置の入力制限に達するのを抑制しながら、十分な制動力を得ることができる。
 上記車両の制御装置において、第1モータジェネレータによる制動力は、車重が基準状態の場合に比べて、車重が基準状態よりも大きい場合の方が小さくてもよい。
 このように構成すれば、車重が基準状態よりも大きいことにより、大きな制動力が連続的に要求される場合には、第1モータジェネレータによる制動力を小さくする(最大値を絞る)ことにより、第1モータジェネレータの熱負荷を小さくすることができるので、第1モータジェネレータの熱制限を避けることが可能となり、ドライバビリティが低下するのを抑制することができる。
 上記車両の制御装置において、車両はエンジンと第1モータジェネレータとの間に配置されたクラッチを備え、車重が基準状態よりも大きい場合には、クラッチを締結することにより、エンジンブレーキによる制動力を発生させるようにしてもよい。
 このように構成すれば、エンジンと第1モータジェネレータとの間にクラッチが配置された車両において、蓄電装置の入力制限に達するのを抑制しながら、十分な制動力を得ることができる。
 上記車両の制御装置において、車両は、エンジンをモータリング可能な第2モータジェネレータと、エンジンの動力を第2モータジェネレータおよび駆動輪に分割して伝達する動力分割機構とを備え、車重が基準状態よりも大きい場合には、第2モータジェネレータによりエンジンをモータリングすることにより、エンジンブレーキによる制動力を発生させるようにしてもよい。
 このように構成すれば、動力分割機構を備える車両において、蓄電装置の入力制限に達するのを抑制しながら、十分な制動力を得ることができる。
 上記車両の制御装置において、車重が基準状態よりも大きい場合には、車両が牽引状態である場合が含まれ、車重が基準状態の場合には、車両が牽引状態ではない場合が含まれるようにしてもよい。
 このように構成すれば、車両が牽引状態である場合にも、蓄電装置の入力制限に達するのを抑制しながら、十分な制動力を得ることができる。
 本発明の車両の制御装置によれば、蓄電装置の入力制限に達するのを抑制しながら、十分な制動力を得ることができる。
本発明の第1実施形態によるECUが設けられたハイブリッド車両の全体構成を示した概略図である。 図1のハイブリッド車両のECUを示したブロック図である。 図1のハイブリッド車両の走行中における減速制動時の動作を説明するためのフローチャートである。 本発明の第2実施形態によるECUが設けられたハイブリッド車両の全体構成を示した概略図である。 図4のハイブリッド車両の動力分割機構を説明するために走行状態の一例を示した共線図である。 図4のハイブリッド車両のECUを示したブロック図である。 図4のハイブリッド車両の走行中における減速制動時の動作を説明するためのフローチャートである。 図4のハイブリッド車両において回生制動時の状態を示した共線図である。 図4のハイブリッド車両において回生制動およびエンジンブレーキ時の状態を示した共線図である。
 以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
 (第1実施形態)
 -機械的構成-
 まず、図1を参照して、本発明の第1実施形態によるECU11が設けられたハイブリッド車両100の機械的構成(駆動機構)について説明する。
 ハイブリッド車両100は、図1に示すように、エンジン(内燃機関)1と、クラッチ2と、モータジェネレータ3と、トルクコンバータ4と、変速機5とを備えている。
 エンジン1は、燃料を燃焼させて駆動力を出力するガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの公知の動力装置である。エンジン1は、たとえば、吸気通路に設けられたスロットルバルブのスロットル開度(吸気空気量)、燃料噴射量、点火時期などの運転状態を制御可能に構成されている。エンジン1は、駆動輪(たとえば、後輪)9に向けて走行用の駆動力を出力可能であり、このエンジン1の出力は、クランクシャフト1aを介してクラッチ2に伝達される。
 クラッチ2は、たとえば、摩擦式の動力伝達装置であり、エンジン1とモータジェネレータ3との間に配置されている。このクラッチ2は、エンジン1のクランクシャフト1aとモータジェネレータ3の回転軸3aとを締結することにより、エンジン1とモータジェネレータ3との間で動力を伝達可能である。また、クラッチ2は、クランクシャフト1aと回転軸3aとを開放することにより、エンジン1とモータジェネレータ3との間で動力を遮断可能である。
 モータジェネレータ3は、電動機として機能するとともに、発電機として機能するように構成されている。モータジェネレータ3は、たとえば、交流同期電動機であり、永久磁石からなるロータ31と、3相巻線が巻回されたステータ32とを有する。ロータ31には回転軸3aが一体的に設けられ、この回転軸3aにはクラッチ2およびトルクコンバータ4が連結されている。
 このモータジェネレータ3は、駆動輪9に向けて走行用の駆動力を出力可能であるとともに、運動エネルギ(ロータ31の回転)を電気エネルギに変換して発電することにより制動力を出力可能である。なお、モータジェネレータ3は、エンジン1の始動時にはスタータモータとしても機能する。
 トルクコンバータ4は、入力軸4aに入力されたトルクを増大して出力軸4bに出力する機能を有する。このトルクコンバータ4は、入力軸4aに連結されたポンプインペラ41と、出力軸4bに連結されたタービンライナ42と、トルクを増大するためのステータ43と、入力軸4aと出力軸4bとを直結するためのロックアップ機構44とを含んでいる。トルクコンバータ4は、入力軸4aにモータジェネレータ3の回転軸3aが連結されるとともに、出力軸4bに変速機5の入力軸が連結されている。
 ポンプインペラ41は、回転されたときに流体(オイル)をタービンライナ42に送り出す。そして、タービンライナ42は、ポンプインペラ41から送り出された流体により回転される。ステータ43は、ポンプインペラ41およびタービンライナ42の回転数の差が大きい場合に、タービンライナ42からポンプインペラ41に戻される流体を整流し、その整流された流体によりポンプインペラ41の回転を補助する。なお、ステータ43は、ポンプインペラ41およびタービンライナ42の回転数の差が小さくなった場合には、ワンウェイクラッチ43aによりタービンライナ42とともに回転するように構成されている。また、ロックアップ機構44は、入力軸4aと出力軸4bとを直結することにより、伝達効率の低下を抑制するために設けられている。
 変速機5は、たとえば、有段式の自動変速機であり、入力軸に入力された回転数(回転速度)を変速して出力軸に出力する機能を有する。変速機5の出力は、プロペラシャフト6、デファレンシャル装置7およびドライブシャフト8を介して駆動輪9に伝達される。なお、変速機5は、無段式の自動変速機であってもよいし、手動変速機であってもよい。
 また、ハイブリッド車両100には、駆動輪9の近傍に油圧式のブレーキ装置10が設けられている。ブレーキ装置10は、たとえば、ドライブシャフト8(駆動輪9)とともに回転するディスクロータと、ブレーキパッドを有するブレーキキャリパとを含んでいる。このブレーキ装置10は、ブレーキアクチュエータにより駆動されるブレーキパッドがディスクロータを挟み込むことによって制動力を発生させるように構成されている。
 -電気的構成-
 次に、図1および図2を参照して、第1実施形態によるハイブリッド車両100の電気的構成について説明する。
 ハイブリッド車両100は、図1に示すように、ECU(Electronic Control Unit)11と、バッテリ12と、インバータ13とを備えている。
 ECU11は、ハイブリッド車両100を制御するように構成されており、たとえば、エンジン1の運転制御、モータジェネレータ3の駆動制御、エンジン1およびモータジェネレータ3の協調制御などを含む各種制御を実行することにより、ハイブリッド車両100の走行を制御する。なお、ECU11は、本発明の「制御装置」の一例である。
 このECU11は、図2に示すように、CPU(Central Processing Unit)111と、ROM(Read Only Memory)112と、RAM(Random Access Memory)113と、バックアップRAM114と、入出力インターフェース115と、通信インターフェース116とを含んでいる。
 CPU111は、ROM112に記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。ROM112には、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップなどが記憶されている。RAM113は、CPU111による演算結果や各センサの検出結果などを一時的に記憶するメモリである。バックアップRAM114は、イグニッションをオフする際に保存すべきデータなどを記憶する不揮発性のメモリである。
 入出力インターフェース115は、各センサの検出結果などが入力されるとともに、各部に制御信号などを出力する機能を有する。入出力インターフェース115には、たとえば、車速センサ21、アクセルペダルポジションセンサ22、ブレーキペダルポジションセンサ23およびトーイングスイッチ24などが接続されている。
 車速センサ21は、ハイブリッド車両100の車速を検出するためのセンサである。アクセルペダルポジションセンサ22は、アクセルペダル22aの踏込量を検出するためのセンサであり、ブレーキペダルポジションセンサ23は、ブレーキペダル23aの踏込量を検出するためのセンサである。
 トーイングスイッチ24は、ハイブリッド車両100が被牽引物(たとえば、トレーラ)を牽引しない通常の状態と、ハイブリッド車両100が被牽引物を牽引する牽引状態とを切り替えるために設けられている。すなわち、トーイングスイッチ24は、ハイブリッド車両100の重量(以下、「車重」という)が基準状態のとき(通常の状態)と、車重が基準状態よりも大きいとき(牽引状態)とを切り替えるために設けられている。
 このトーイングスイッチ24は、ドライバにより操作可能に設けられている。すなわち、ハイブリッド車両100は、通常の状態と牽引状態とがドライバの操作により切り替え可能に構成されている。なお、牽引状態のときには、被牽引物による走行抵抗の増加に起因するドライバビリティの低下を抑制するために、たとえば、変速機5の変速タイミングが通常の状態と異なるようになっている。
 バッテリ12(図1参照)は、走行用の高電圧電源であるバッテリモジュールと、バッテリモジュールを監視する電池監視ユニットと、バッテリモジュールとインバータ13とを接続または遮断するためのシステムメインリレーとを含んでいる。なお、バッテリ12は、本発明の「蓄電装置」の一例である。
 バッテリ12のバッテリモジュールは、モータジェネレータ3を駆動する電力を供給するとともに、モータジェネレータ3により発電された電力を蓄電するように構成されている。このバッテリモジュールは、たとえば、充放電可能なニッケル水素電池またはリチウムイオン電池である。
 電池監視ユニットには、バッテリモジュールの充放電電流、電圧および温度(電池温度)を検出するセンサが接続されている。そして、電池監視ユニットは、バッテリモジュールに関する情報(充放電電流、電圧および電池温度)をECU11に送信する。これにより、ECU11は、たとえば、充放電電流の積算値に基づいてバッテリモジュールのSOC(State of Charge:充電状態)を演算するとともに、SOCおよび電池温度に基づいて入力制限Winおよび出力制限Woutを演算する。
 インバータ13(図1参照)は、たとえば、IGBTおよびダイオードを有する三相ブリッジ回路であり、ECU11から供給される駆動信号によりIGBTのオン/オフ状態が制御されることによって回生制御または力行制御される。
 具体的には、インバータ13は、バッテリ12から供給される直流電流を交流電流に変換してモータジェネレータ3を駆動する(力行制御)とともに、回生制動時にモータジェネレータ3で発電された交流電流を直流電流に変換してバッテリ12に出力する(回生制御)。
 -走行状態-
 次に、第1実施形態によるハイブリッド車両100の走行状態の一例について説明する。
 たとえば、ハイブリッド車両100は、クラッチ2を締結した状態でエンジン1の運転を行うことにより、エンジン1の駆動力のみで走行することが可能である。
 また、ハイブリッド車両100は、クラッチ2を締結し、エンジン1の運転を行う状態で、モータジェネレータ3から走行用の駆動力を出力することにより、エンジン1の駆動力とモータジェネレータ3の駆動力とを統合して走行することも可能である。また、ハイブリッド車両100は、クラッチ2を締結し、エンジン1の運転を行う状態で、エンジン1の駆動力によりモータジェネレータ3で発電することも可能である。
 また、ハイブリッド車両100は、クラッチ2を開放し、エンジン1の運転を停止した状態で、モータジェネレータ3から駆動力を出力することにより、モータジェネレータ3の駆動力のみで走行(EV走行)することも可能である。
 すなわち、ハイブリッド車両100は、走行状態などに応じてエンジン1を間欠運転可能に構成されている。
 -走行中における減速制動時の動作-
 次に、図3を参照して、第1実施形態によるハイブリッド車両100の走行中における減速制動時の動作について説明する。なお、以下の一連の動作は、車両システムが起動しているときに繰り返し行われる。また、以下の各ステップはECU11により実行される。
 まず、ステップS1において、車速センサ21の検出結果に基づいて、ハイブリッド車両100が走行中であるか否かが判断される。そして、走行中であると判断された場合には、ステップS2に移る。その一方、走行中ではないと判断された場合には、ステップS1が繰り返し行われる。
 次に、ステップS2において、アクセルペダルポジションセンサ22の検出結果に基づいて、アクセルペダル22aがオフ状態にされたか否かが判断される。そして、アクセルペダル22aがオフ状態にされていない(アクセルペダル22aがオン状態である)と判断された場合には、ステップS3に移る。その一方、アクセルペダル22aがオフ状態にされたと判断された場合には、減速制動が開始されることから、ステップS4に移る。
 次に、ステップS3において、ブレーキペダルポジションセンサ23の検出結果に基づいて、ブレーキペダル23aがオン状態にされたか否かが判断される。そして、ブレーキペダル23aがオン状態にされたと判断された場合には、減速制動が開始されることから、ステップS4に移る。その一方、ブレーキペダル23aがオン状態にされていない(ブレーキペダル23aがオフ状態である)と判断された場合には、減速制動が開始されることなく、ステップS1に戻る。
 次に、ステップS4において、エンジン1が運転中であるか否かが判断される。そして、エンジン1が運転中であると判断された場合には、ステップS5に移る。その一方、エンジン1の運転が停止されていると判断された場合には、クラッチ2が開放されている状態で、ステップS7に移る。
 次に、ステップS5において、エンジン1への燃料供給が停止(フューエルカット)される。これにより、エンジン1の自立運転が停止される。そして、ステップS6において、クラッチ2が開放され、エンジン1とモータジェネレータ3との間の動力伝達が遮断される。
 次に、ステップS7において、ハイブリッド車両100が被牽引物を牽引する牽引状態であるか否かが判断される。なお、牽引状態であるか否かは、たとえば、トーイングスイッチ24からの信号に基づいて判断される。そして、ハイブリッド車両100が牽引状態ではない(通常の状態である)と判断された場合には、車重が基準状態であることから、ステップS8に移る。その一方、ハイブリッド車両100が牽引状態であると判断された場合には、車重が基準状態よりも大きいことから、ステップS11に移る。
 そして、ハイブリッド車両100が通常の状態である(牽引状態ではない)場合には、ステップS8において、モータジェネレータ3が回生制御される。具体的には、モータジェネレータ3が発電することにより制動力が出力される。このとき、クラッチ2が開放され、エンジン1の回転が停止されていることから、エンジンブレーキによる制動力は発生しない。なお、発電された電力は、インバータ13により交流から直流に変換され、バッテリ12のバッテリモジュールに充電される。
 次に、ステップS9において、アクセルペダルポジションセンサ22の検出結果に基づいて、アクセルペダル22aがオン状態にされたか否かが判断される。そして、アクセルペダル22aがオン状態にされていない(アクセルペダル22aがオフ状態である)と判断された場合には、ステップS10に移る。その一方、アクセルペダル22aがオン状態にされたと判断された場合には、減速制動時の一連の動作が終了される。
 次に、ステップS10において、車速センサ21の検出結果に基づいて、ハイブリッド車両100の走行が停止されたか否かが判断される。そして、走行が停止されたと判断された場合には、減速制動時の一連の動作が終了される。その一方、走行が停止されていないと判断された場合には、ステップS8に戻る。
 また、ハイブリッド車両100が牽引状態である場合には、ステップS11において、クラッチ2が締結される。そして、ステップS12において、モータジェネレータ3が回生制御されるとともに、クラッチ2が締結されていることによりエンジン1が連れ回され、エンジンブレーキが機能する。すなわち、車重が基準状態よりも大きいことにより、減速制動時の慣性力が大きい場合には、モータジェネレータ3による回生制動力に加えて、エンジンブレーキによる制動力が出力される。なお、このときのモータジェネレータ3による回生制動力の最大値(たとえば、100Nm)は、上記したステップS8での回生制動力の最大値(たとえば、150Nm)よりも小さくされていてもよい。
 次に、ステップS13において、アクセルペダルポジションセンサ22の検出結果に基づいて、アクセルペダル22aがオン状態にされたか否かが判断される。そして、アクセルペダル22aがオン状態にされていない(アクセルペダル22aがオフ状態である)と判断された場合には、ステップS14に移る。その一方、アクセルペダル22aがオン状態にされたと判断された場合には、減速制動時の一連の動作が終了される。
 次に、ステップS14において、車速センサ21の検出結果に基づいて、ハイブリッド車両100の走行が停止されたか否かが判断される。そして、走行が停止されたと判断された場合には、減速制動時の一連の動作が終了される。その一方、走行が停止されていないと判断された場合には、ステップS12に戻る。
 -効果-
 第1実施形態では、上記のように、減速制動時において、ハイブリッド車両100が牽引状態であり、車重が基準状態よりも大きいことにより、大きな制動力が要求される場合には、モータジェネレータ3から回生制動力を発生させながら、エンジンブレーキによる制動力を発生させることによって、要求される制動力のうちの一部をエンジンブレーキが担うことができるので、モータジェネレータ3により発電される電力がバッテリ12のバッテリモジュールの入力制限Winに達するのを抑制しながら、十分な制動力を得ることができる。これにより、車重が大きい場合であっても、制動力不足によりドライバビリティが低下するのを抑制することができる。
 また、第1実施形態では、エンジン1とモータジェネレータ3との間にクラッチ2を設けることによって、クラッチ2を締結することにより、エンジンブレーキによる制動力を出力することができる。
 また、第1実施形態では、牽引状態であるときの回生制動力を、牽引状態ではないときの回生制動力よりも小さくすることによって、牽引状態であるときのように大きな制動力が連続的に要求される場合には、モータジェネレータ3による制動力を小さくする(最大値を絞る)ことにより、モータジェネレータ3の熱負荷を小さくすることができるので、モータジェネレータ3の熱制限を避けることが可能となり、ドライバビリティが低下するのを抑制することができる。
 (第2実施形態)
 -機械的構成-
 次に、図4を参照して、本発明の第2実施形態によるECU71が設けられたハイブリッド車両200の機械的構成(駆動機構)について説明する。なお、第2実施形態によるハイブリッド車両200は、上記第1実施形態と異なり、いわゆるスプリット方式のハイブリッド車両である。
 ハイブリッド車両200は、図4に示すように、エンジン(内燃機関)51と、ジェネレータ52と、モータ53と、動力分割機構54と、リダクション機構55とを備えている。
 エンジン51の出力は、クランクシャフト51aおよびダンパ60を介して動力分割機構54のインプットシャフト54aに伝達される。ダンパ60は、たとえば、コイルスプリング式トランスアクスルダンパであってエンジン51のトルク変動を吸収する。なお、エンジン51のその他の構成は、上記したエンジン1と同様である。
 ジェネレータ52は、主に発電機として機能し、状況によっては電動機としても機能する。ジェネレータ52は、たとえば、交流同期発電機であり、インプットシャフト54aに対して回転自在に支持された永久磁石からなるロータ52aと、3相巻線が巻回されたステータ52bとを有する。なお、ジェネレータ52は、エンジン51の始動時にはスタータモータとしても機能する。また、ジェネレータ52は、本発明の「第2モータジェネレータ」の一例である。
 モータ53は、主に電動機として機能し、状況によっては発電機としても機能する。モータ53は、たとえば、交流同期電動機であり、永久磁石からなるロータ53aと、3相巻線が巻回されたステータ53bとを有する。なお、モータ53は、本発明の「第1モータジェネレータ」の一例である。
 動力分割機構54は、エンジン51の出力を、駆動輪(たとえば、前輪)59を駆動する動力と、発電のためにジェネレータ52を駆動する動力とに分割する機構であり、たとえば、遊星歯車機構である。
 具体的には、動力分割機構54は、複数の歯車要素の中心で自転する外歯歯車のサンギヤ54Sと、サンギヤ54Sに外接(噛合)しながらその周辺を自転しつつ公転する外歯歯車のピニオンギヤ54Pと、ピニオンギヤ54Pと噛み合うように中空環状に形成された内歯歯車のリングギヤ54Rと、ピニオンギヤ54Pを支持するとともに、このピニオンギヤ54Pの公転を通じて自転するプラネタリキャリア54Cとを有する。
 プラネタリキャリア54Cは、エンジン51側のインプットシャフト54aに回転一体に連結されている。サンギヤ54Sは、ジェネレータ52のロータ52aに回転一体に連結されている。リングギヤ54Rの動力は、減速装置56、デファレンシャル装置57およびドライブシャフト58を介して駆動輪59に伝達される。
 ここで、動力分割機構54のサンギヤ54S、プラネタリキャリア54Cおよびリングギヤ54Rの関係を示す共線図を図5に示した。なお、図5では、ハイブリッド車両200が走行しているときの一例を示している。
 この共線図の三本の縦軸は、左から順にサンギヤ54S、プラネタリキャリア54C、リングギヤ54Rの回転数を示す軸である。すなわち、Nsがサンギヤ54Sの回転数であり、Ncがプラネタリキャリア54Cの回転数であり、Nrがリングギヤ54Rの回転数である。
 そして、プラネタリキャリア54Cの回転数を示す軸は、サンギヤ54Sの回転数を示す軸とリングギヤ54Rの回転数を示す軸との間を1:ρに内分する位置に配置されている。なお、ρは、サンギヤ54Sの歯数をTNs、リングギヤ54Rの歯数をTNrとすると以下の式で表される。
 ρ=TNs/TNr
 また、ジェネレータ52の回転数をNg、エンジン51の回転数をNe、モータ53の回転数をNm、後述するリダクション機構55の減速比をkとすると以下の関係が成り立つ。
 Ns=Ng
 Nc=Ne
 Nr=k×Nm
 そして、動力分割機構54の共線図上では、サンギヤ54Sの回転数Nsと、プラネタリキャリア54Cの回転数Ncと、リングギヤ54Rの回転数Nrとを結ぶと直線で表される。すなわち、サンギヤ54Sの回転数Ns、プラネタリキャリア54Cの回転数Ncおよびリングギヤ54Rの回転数Nrのうち、いずれか2つの回転数が決定されると、残りの1つの回転数が決定される。具体的には、以下の関係が成り立つ。
 Nc={ρ/(1+ρ)}×Ns+{1/(1+ρ)}×Nr
 リダクション機構55は、モータ53の回転を減速し、駆動トルクの増幅を行う機構であり、たとえば、遊星歯車機構である。
 具体的には、リダクション機構55は、複数の歯車要素の中心で自転する外歯歯車のサンギヤ55Sと、サンギヤ55Sに外接しながら自転する外歯歯車のピニオンギヤ55Pと、ピニオンギヤ55Pと噛み合うように中空環状に形成された内歯歯車のリングギヤ55Rとを有する。
 リダクション機構55のリングギヤ55Rと、動力分割機構54のリングギヤ54Rとは互いに一体となっている。また、サンギヤ55Sはモータ53のロータ53aと回転一体に連結されている。
 また、ハイブリッド車両200には、駆動輪59の近傍に油圧式のブレーキ装置61が設けられている。ブレーキ装置61は、上記したブレーキ装置10と同様に構成されている。
 -電気的構成-
 次に、図4および図6を参照して、第2実施形態によるハイブリッド車両200の電気的構成について説明する。
 ハイブリッド車両200は、図4に示すように、ECU71と、バッテリ72と、インバータ73aおよび73bとを備えている。
 ECU71は、ハイブリッド車両200を制御するように構成されており、たとえば、エンジン51の運転制御、ジェネレータ52およびモータ53の駆動制御、エンジン51、ジェネレータ52およびモータ53の協調制御などを含む各種制御を実行することにより、ハイブリッド車両200の走行を制御する。なお、ECU71は、本発明の「制御装置」の一例である。
 このECU71は、図6に示すように、CPU71aと、ROM71bと、RAM71cと、バックアップRAM71dと、入出力インターフェース71eと、通信インターフェース71fとを含んでいる。
 CPU71aは、ROM71bに記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。ROM71bには、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップなどが記憶されている。RAM71cは、CPU71aによる演算結果や各センサの検出結果などを一時的に記憶するメモリである。バックアップRAM71dは、イグニッションをオフする際に保存すべきデータなどを記憶する不揮発性のメモリである。
 入出力インターフェース71eは、各センサの検出結果などが入力されるとともに、各部に制御信号などを出力する機能を有する。入出力インターフェース71eには、上記第1実施形態と同様に、たとえば、車速センサ21、アクセルペダルポジションセンサ22、ブレーキペダルポジションセンサ23およびトーイングスイッチ24などが接続されている。
 バッテリ72(図4参照)は、上記したバッテリ12と同様に構成されている。なお、バッテリ72は、本発明の「蓄電装置」の一例である。
 インバータ73aおよび73bは、たとえば、IGBTおよびダイオードを有する三相ブリッジ回路であり、ECU71から供給される駆動信号によりIGBTのオン/オフ状態が制御されることによって回生制御または力行制御される。
 具体的には、インバータ73aは、エンジン51の動力によりジェネレータ52で発電された交流電流を直流電流に変換してバッテリ72に出力する(発電制御)とともに、バッテリ72から供給される直流電流を交流電流に変換してジェネレータ52を駆動する(力行制御)。
 また、インバータ73bは、バッテリ72から供給される直流電流を交流電流に変換してモータ53を駆動する(力行制御)とともに、回生制動時にモータ53で発電された交流電流を直流電流に変換してバッテリ72に出力する(発電制御)。
 -走行状態-
 次に、第2実施形態によるハイブリッド車両200の走行状態の一例について説明する。
 たとえば、ハイブリッド車両200は、発進時および低車速の軽負荷走行時などにおいて、エンジン51の運転を停止し、モータ53を力行制御して走行(EV走行)を行う。
 また、ハイブリッド車両200は、定常走行時などにおいて、エンジン51を主動力源として走行を行い、ジェネレータ52を発電制御するとともに、その発電制御で得られた電気エネルギによりモータ53を補助的に力行制御する。
 また、ハイブリッド車両200は、加速時などにおいて、エンジン51を駆動するとともに、ジェネレータ52を発電制御して得られた電気エネルギおよびバッテリ72の電気エネルギによりモータ53を力行制御して走行を行う。
 すなわち、ハイブリッド車両200は、走行状態などに応じてエンジン51を間欠運転可能に構成されている。
 -走行中における減速制動時の動作-
 次に、図7を参照して、第2実施形態によるハイブリッド車両200の走行中における減速制動時の動作について説明する。なお、以下の一連の動作は、車両システムが起動しているときに繰り返し行われる。また、以下の各ステップはECU71により実行される。また、ステップS21~S23は、それぞれ、上記したステップS1~S3と同様であるので説明を省略する。
 次に、ステップS24において、エンジン51が運転中であるか否かが判断される。そして、エンジン51が運転中であると判断された場合には、ステップS25に移る。その一方、エンジン51の運転が停止されていると判断された場合には、ステップS26に移る。
 次に、ステップS25において、エンジン51への燃料供給が停止(フューエルカット)される。これにより、エンジン51の自立運転が停止される。
 次に、ステップS26において、ハイブリッド車両200が被牽引物を牽引する牽引状態であるか否かが判断される。なお、牽引状態であるか否かは、たとえば、トーイングスイッチ24からの信号に基づいて判断される。そして、ハイブリッド車両200が牽引状態ではない(通常の状態である)と判断された場合には、車重が基準状態であることから、ステップS27に移る。その一方、ハイブリッド車両200が牽引状態であると判断された場合には、車重が基準状態よりも大きいことから、ステップS30に移る。
 そして、ハイブリッド車両200が通常の状態である(牽引状態ではない)場合には、ステップS27において、モータ53が回生制御される。具体的には、図8に示すように、エンジン51の回転数(プラネタリキャリア54Cの回転数)がゼロになった状態で、モータ53が発電することにより制動力Fmが出力される。このとき、ジェネレータ52(サンギヤ54S)は空回っており、エンジン51の回転が停止されていることから、エンジンブレーキによる制動力は発生しない。なお、発電された電力は、インバータ73bにより交流から直流に変換され、バッテリ72のバッテリモジュールに充電される。
 次に、ステップS28において、アクセルペダルポジションセンサ22の検出結果に基づいて、アクセルペダル22aがオン状態にされたか否かが判断される。そして、アクセルペダル22aがオン状態にされていない(アクセルペダル22aがオフ状態である)と判断された場合には、ステップS29に移る。その一方、アクセルペダル22aがオン状態にされたと判断された場合には、減速制動時の一連の動作が終了される。
 次に、ステップS29において、車速センサ21の検出結果に基づいて、ハイブリッド車両100の走行が停止されたか否かが判断される。そして、走行が停止されたと判断された場合には、減速制動時の一連の動作が終了される。その一方、走行が停止されていないと判断された場合には、ステップS27に戻る。
 また、ハイブリッド車両200が牽引状態である場合には、ステップS30において、ジェネレータ52によりエンジン51がモータリングされる。このため、自立運転が停止されることによりゼロに向かって低下するエンジン51の回転数がジェネレータ52により持ち上げられる。そして、ステップS31において、モータ53が回生制御されるとともに、エンジン51がモータリングされることにより、エンジンブレーキが機能する。ここで、エンジン51がモータリングされた場合には、図9に示すように、自立運転が停止されたエンジン51の回転数が持ち上げられる(エンジン51の回転が維持される)ことから、エンジン51のフリクション(摩擦)による制動力がリングギヤ54Rに出力される。すなわち、車重が基準状態よりも大きいことにより、減速制動時の慣性力が大きい場合には、モータ53による回生制動力Fmに加えて、エンジンブレーキによる制動力Feが出力される。なお、このときのモータ53による回生制動力の最大値は、上記したステップS27での回生制動力の最大値よりも小さくされていてもよい。
 次に、ステップS32において、アクセルペダルポジションセンサ22の検出結果に基づいて、アクセルペダル22aがオン状態にされたか否かが判断される。そして、アクセルペダル22aがオン状態にされていない(アクセルペダル22aがオフ状態である)と判断された場合には、ステップS33に移る。その一方、アクセルペダル22aがオン状態にされたと判断された場合には、減速制動時の一連の動作が終了される。
 次に、ステップS33において、車速センサ21の検出結果に基づいて、ハイブリッド車両200の走行が停止されたか否かが判断される。そして、走行が停止されたと判断された場合には、減速制動時の一連の動作が終了される。その一方、走行が停止されていないと判断された場合には、ステップS31に戻る。
 -効果-
 第2実施形態では、上記のように、減速制動時において、ハイブリッド車両200が牽引状態であり、車重が基準状態よりも大きいことにより、大きな制動力が要求される場合には、モータ53から回生制動力を発生させながら、エンジンブレーキによる制動力を発生させることによって、要求される制動力のうちの一部をエンジンブレーキが担うことができるので、モータ53により発電される電力がバッテリ72のバッテリモジュールの入力制限Winに達するのを抑制しながら、十分な制動力を得ることができる。これにより、車重が大きい場合であっても、制動力不足によりドライバビリティが低下するのを抑制することができる。
 また、第2実施形態では、ジェネレータ52によりエンジン51をモータリングすることによって、エンジンブレーキによる制動力を出力することができる。
 なお、第2実施形態のその他の効果は、上記した第1実施形態と同様である。
 (他の実施形態)
 なお、今回開示した実施形態は、すべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
 たとえば、第1実施形態ではFR方式のハイブリッド車両100のECU11に本発明を適用し、第2実施形態ではFF方式のハイブリッド車両200のECU71に本発明を適用する例を示したが、これに限らず、4WD方式のハイブリッド車両の制御装置に本発明を適用してもよい。
 また、第1および第2実施形態では、車重が基準状態よりも大きい一例としてハイブリッド車両が牽引状態であることを示したが、これに限らず、貨物などが積載されている場合に、車重が基準状態よりも大きいと判断するようにしてもよい。また、牽引状態および積載状態に基づいて車重が大きいか否かを判断するようにしてもよい。なお、貨物などの積載状態は、たとえば、ハイブリッド車両に設けられた加速度センサの検出結果などに基づいて判断することが可能である。
 また、第1および第2実施形態では、牽引状態と通常の状態とがドライバの操作により切り替えられる例を示したが、これに限らず、ハイブリッド車両に被牽引物が連結されたか否かを検出するセンサを設け、そのセンサの検出結果に基づいて牽引状態と通常の状態とが切り替えられるようにしてもよい。
 また、第2実施形態のステップS31において、車重に応じてエンジンブレーキによる制動力を制御するようにしてもよい。たとえば、車重が大きくなるほど、ジェネレータ52によりモータリングされるエンジン51の回転数を高くすることにより、エンジンブレーキによる制動力が大きくなるようにしてもよい。
 また、第1および第2実施形態において、ECUは、ハイブリッド車両を統括的に制御するHV(ハイブリッド)ECU、インバータの駆動を制御するMG(モータジェネレータ)ECUおよびエンジンの運転を制御するエンジンECUなどの複数のECUにより構成されていてもよい。
 また、第1および第2実施形態では、牽引状態である場合に回生制動力およびエンジンブレーキによる制動力を出力し、牽引状態ではない場合に回生制動力のみを出力する例を示したが、これに限らず、牽引状態である場合にエンジンブレーキによる制動力を主に出力し、牽引状態ではない場合に回生制動力を主に出力するようにすればよい。
 たとえば、牽引状態である場合にエンジンブレーキによる制動力のみを出力し、牽引状態ではない場合に回生制動力のみを出力するようにしてもよい。また、牽引状態である場合にエンジンブレーキによる制動力のみを出力し、牽引状態ではない場合に回生制動力およびエンジンブレーキによる制動力を出力(主に回生制動力を出力)するようにしてもよい。
 また、牽引状態である場合に、回生制動力およびエンジンブレーキによる制動力を出力しつつ、全体の制動力のうちエンジンブレーキによる制動力の割合を大きくし、牽引状態ではない場合に、回生制動力およびエンジンブレーキによる制動力を出力しつつ、全体の制動力のうち回生制動力の割合を大きくするようにしてもよい。なお、制動力の割合を設定する場合において、エンジンブレーキによる制動力は、第1実施形態ではクラッチ2の締結状態(半クラッチ状態)を制御することにより調整可能であり、第2実施形態ではモータ53の回転数を制御することにより調整可能である。
 1   エンジン
 2   クラッチ
 3   モータジェネレータ(第1モータジェネレータ)
 9   駆動輪
 11  ECU(制御装置)
 12  バッテリ(蓄電装置)
 100 ハイブリッド車両(車両)
 51  エンジン
 52  ジェネレータ(第2モータジェネレータ)
 53  モータ(第1モータジェネレータ)
 54  動力分割機構
 59  駆動輪
 71  ECU(制御装置)
 72  バッテリ(蓄電装置)
 200 ハイブリッド車両(車両)

Claims (5)

  1.  走行用の駆動力を駆動輪に出力するエンジンおよび第1モータジェネレータと、前記第1モータジェネレータを駆動するための電力を蓄電する蓄電装置とを備える車両の制御装置であって、
     減速制動時において、車重が基準状態の場合には、前記第1モータジェネレータと前記エンジンとのうち前記第1モータジェネレータを主として制動力を発生させ、車重が基準状態よりも大きい場合には、前記第1モータジェネレータと前記エンジンとのうち前記エンジンを主として制動力を発生させることを特徴とする車両の制御装置。
  2.  請求項1に記載の車両の制御装置において、
     前記第1モータジェネレータによる制動力は、車重が基準状態の場合に比べて、車重が基準状態よりも大きい場合の方が小さいことを特徴とする車両の制御装置。
  3.  請求項1または2に記載の車両の制御装置において、
     前記車両は、前記エンジンと前記第1モータジェネレータとの間に配置されたクラッチを備え、
     車重が基準状態よりも大きい場合には、前記クラッチを締結することにより、エンジンブレーキによる制動力を発生させることを特徴とする車両の制御装置。
  4.  請求項1または2に記載の車両の制御装置において、
     前記車両は、前記エンジンをモータリング可能な第2モータジェネレータと、前記エンジンの動力を前記第2モータジェネレータおよび前記駆動輪に分割して伝達する動力分割機構とを備え、
     車重が基準状態よりも大きい場合には、前記第2モータジェネレータにより前記エンジンをモータリングすることにより、エンジンブレーキによる制動力を発生させることを特徴とする車両の制御装置。
  5.  請求項1~4のいずれか1つに記載の車両の制御装置において、
     車重が基準状態よりも大きい場合には、前記車両が牽引状態である場合が含まれ、車重が基準状態の場合には、前記車両が牽引状態ではない場合が含まれることを特徴とする車両の制御装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016060372A (ja) * 2014-09-18 2016-04-25 ジヤトコ株式会社 車両制御装置、及びその制御方法

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9458926B2 (en) * 2014-03-13 2016-10-04 Nissan North America, Inc. Automatic transmission control
JP6326403B2 (ja) * 2015-12-25 2018-05-16 本田技研工業株式会社 ハイブリッド車両
JP6327423B2 (ja) * 2016-02-15 2018-05-23 本田技研工業株式会社 車両制御システム、車両制御方法、および車両制御プログラム
JP6980100B2 (ja) * 2018-04-19 2021-12-15 日立Astemo株式会社 車両用制御装置
US11820255B2 (en) * 2020-02-03 2023-11-21 Nio Technology (Anhui) Co., Ltd. Predictive regenerative braking

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000282908A (ja) * 1999-03-29 2000-10-10 Mitsubishi Electric Corp 回生エネルギー制御装置
JP2003125501A (ja) * 2001-10-10 2003-04-25 Nissan Motor Co Ltd ハイブリッド車両の回生制動装置
JP2007223421A (ja) * 2006-02-22 2007-09-06 Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp ハイブリッド電気自動車の制御装置
JP2009171727A (ja) * 2008-01-16 2009-07-30 Isuzu Motors Ltd 車両のエネルギ回生装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0937407A (ja) * 1995-07-18 1997-02-07 Toyota Motor Corp 回生制動制御装置
JP3094872B2 (ja) * 1995-10-20 2000-10-03 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車用制御装置
JP3473563B2 (ja) * 2000-08-17 2003-12-08 日産自動車株式会社 制動制御装置
JP4501790B2 (ja) * 2005-06-15 2010-07-14 トヨタ自動車株式会社 車両の減速度制御装置
JP4371381B2 (ja) * 2006-12-27 2009-11-25 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド駆動装置及びハイブリッド駆動装置の走行制御方法
JP2009041599A (ja) 2007-08-06 2009-02-26 Toyota Motor Corp 車両用動力伝達装置の制御装置
US8068019B2 (en) * 2008-12-23 2011-11-29 Ford Global Technologies Trailer identification system
JP4792519B2 (ja) 2009-08-03 2011-10-12 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド駆動装置及びハイブリッド駆動装置の走行制御方法
US20130166182A1 (en) * 2011-01-20 2013-06-27 Hino Motors, Ltd. Regenerative control device, hybrid vehicle,regenerative control method, and computer program
US8602142B2 (en) * 2011-12-13 2013-12-10 Cummins Inc. Hybrid vehicle braking adjustment for vehicle weight
US9067595B2 (en) * 2013-10-14 2015-06-30 Ford Global Technologies, Llc Hybrid vehicle control when towing

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000282908A (ja) * 1999-03-29 2000-10-10 Mitsubishi Electric Corp 回生エネルギー制御装置
JP2003125501A (ja) * 2001-10-10 2003-04-25 Nissan Motor Co Ltd ハイブリッド車両の回生制動装置
JP2007223421A (ja) * 2006-02-22 2007-09-06 Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp ハイブリッド電気自動車の制御装置
JP2009171727A (ja) * 2008-01-16 2009-07-30 Isuzu Motors Ltd 車両のエネルギ回生装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016060372A (ja) * 2014-09-18 2016-04-25 ジヤトコ株式会社 車両制御装置、及びその制御方法

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