WO2024057688A1 - ハイブリッド車両の回生制動システム - Google Patents

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京太郎 小山
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三菱自動車工業株式会社
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    • B60W20/14—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand in order to stay within battery power input or output limits; in order to prevent overcharging or battery depletion in conjunction with braking regeneration

Definitions

  • the present disclosure relates to a regenerative braking system for a hybrid vehicle.
  • a regenerative braking system for a hybrid vehicle that includes a running battery that charges electric power regenerated by a running motor is widely known (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).
  • the hybrid vehicle is running on an electric vehicle using only the driving motor as a power source, and even when the engine rotates due to motoring, it is required to suppress the noise generated by the engine from increasing.
  • At least one embodiment of the present invention provides a method to suppress the noise generated by the engine from increasing even when the driving battery cannot be charged and the electric power regenerated by the driving battery is large.
  • the purpose of the present invention is to provide a regenerative braking system for a hybrid vehicle that enables the following.
  • a regenerative braking system for a hybrid vehicle includes: a driving motor that drives drive wheels and regenerates kinetic energy of the drive wheels; and a generator driven by an engine.
  • a running battery that supplies electricity to the running motor and charges the electricity generated by the generator and the electricity regenerated by the running motor;
  • a regenerative braking system for a hybrid vehicle that rotates the engine by driving the generator with electricity regenerated by the running motor when the running battery cannot be charged, the system comprising: An oil cooling circuit that includes at least one of the generators in a path, an electric oil pump that circulates cooling oil filled in the oil cooling circuit, and a control device that controls the output of the electric oil pump, The device increases the discharge flow rate of the electric oil pump when the electric power regenerated by the driving motor cannot charge the driving battery.
  • the discharge flow rate of the electric oil pump is increased, so the regeneration efficiency of the drive motor or the rotational efficiency of the generator is increased. at least one of them decreases.
  • the power consumption of at least one of the driving motor or the generator increases, and an increase in the engine rotational speed due to motoring can be suppressed, so that the noise generated by the engine can also be suppressed from increasing.
  • Patent Document 3 discloses that when the power generated by regenerative operation is larger than the power consumed by motoring operation, the rotation speed of the water pump is increased, but the water pump is cooled by the power control unit. It is installed in the cooling system that circulates water, and even if the discharge flow rate of the water pump is increased, the rotational efficiency of the travel motor and the rotational efficiency of the generator will not decrease.
  • the oil cooling circuit includes at least a travel motor in its path, and the drive shaft of the travel motor is provided along a central axis. It has a flow path, and the cooling oil passes through the flow path.
  • the cooling oil passes through the flow path provided along the central axis of the drive shaft of the travel motor, so the travel motor can be effectively cooled.
  • the oil cooling circuit includes both the travel motor and the generator in the path.
  • the oil cooling circuit includes both the drive motor and the generator in its path, when the electric power regenerated by the drive motor cannot be charged to the drive battery, the drive motor is regenerated. Both the efficiency and the rotational efficiency of the generator are reduced. This further increases power consumption and can further suppress an increase in engine rotational speed due to motoring, so that noise generated by the engine can also be further suppressed from increasing.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of a hybrid vehicle according to Embodiment 1.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing a regenerative braking system of the hybrid vehicle shown in FIG. 1.
  • FIG. FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the amount of depression of the brake pedal (brake pedal stroke) and the deceleration of the hybrid vehicle. 3 is a diagram schematically showing an electric circuit configuring the regenerative braking system of the hybrid vehicle shown in FIG. 2.
  • FIG. FIG. 3 is a diagram schematically showing the configuration of a cooling circuit that cools at least one of the traveling motor and the generator shown in FIG. 2.
  • FIG. FIG. 7 is a cross-sectional view showing a cross section of a drive shaft of a traveling motor according to a second embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of a hybrid vehicle according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing the regenerative braking system of the hybrid vehicle shown in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the amount of depression of the brake pedal (brake pedal stroke) and the deceleration of the hybrid vehicle.
  • the hybrid vehicle 1 uses an engine 10 and driving motors 12 and 14 as power sources.
  • the hybrid vehicle 1 includes a generator 16 driven by the engine 10, and a running battery 18 that charges electricity generated by the generator 16.
  • This hybrid vehicle 1 operates in an EV driving mode in which the driving motors 12 and 14 drive the drive wheels 20 and 22 using electricity supplied from the driving battery 18, and in an EV driving mode in which the driving motors 12 and 14 drive the drive wheels 20 and 22 using electricity supplied from the generator 16.
  • One selection can be made from either a series running mode in which the engine 10 drives the driving wheels 20 and 22, or a parallel running mode in which the engine 10 drives the driving wheels 20.
  • the vehicle 1 is a four-wheel drive hybrid vehicle, but is not limited to this, and may be a two-wheel drive hybrid vehicle. Further, the vehicle may be a plug-in hybrid vehicle that can be externally charged by an external power source or can be externally supplied with power from a battery.
  • a clutch 24 is provided between the engine 10 and the drive wheels 20.
  • a generator 16 is provided between the engine 10 and the clutch 24, and a travel motor 12 is provided between the drive wheels 20 and the clutch 24.
  • the deceleration of the hybrid vehicle 1 corresponds to the amount of depression of the brake pedal (hereinafter referred to as "brake pedal stroke").
  • the deceleration of the hybrid vehicle 1 is classified into, for example, an engine brake regeneration area A1, a pedal regeneration area A2, and a mechanical brake deceleration area A3.
  • the engine brake regeneration area A1 is a regeneration area that decelerates in the same way as engine braking.
  • the engine brake regeneration area A1 enters the engine brake regeneration area A1 and provides the hybrid vehicle 1 with a braking force similar to engine braking.
  • Pedal regeneration area A2 is a regeneration area that decelerates when the brake pedal is lightly pressed. For example, when the brake pedal is lightly pressed, the pedal regeneration area A2 enters the pedal regeneration area A2, and the hybrid vehicle 1 receives a braking force corresponding to the brake pedal stroke. work.
  • the mechanical brake deceleration area A3 is an area where the mechanical brake (disc brake or drum brake) decelerates when the brake pedal is strongly depressed.For example, when the brake pedal is strongly depressed, the mechanical brake deceleration area A3 enters the mechanical brake deceleration area A3, A braking force corresponding to the brake pedal stroke is applied to the vehicle 1.
  • the kinetic energy (electric power) regenerated by the driving motors 12 and 14 cannot be charged to the driving battery 18, the kinetic energy regenerated by the driving motors 12 and 14 is
  • the engine 10 is motored by driving the generator 16 with energy (electric power).
  • the rotation speed of the engine 10 rotated by the generator 16 also becomes large.
  • FIG. 4 is a diagram schematically showing the configuration of a cooling circuit including at least one of the traveling motor and the generator shown in FIG. 2.
  • FIG. 5 is a diagram schematically showing an electric circuit configuring the regenerative braking system of the hybrid vehicle shown in FIG. 2.
  • the regenerative braking system for a hybrid vehicle includes an oil cooling circuit 26 that includes at least one of the driving motor 12 or the generator 16 in its path, and a cooling system filled in the oil cooling circuit 26. It includes an electric oil pump (EOP) 28 that circulates oil, and a control unit (ECU) 30 that controls the output of the electric oil pump 28.
  • the oil cooling circuit 26 is provided with an oil cooler 32, and the cooling oil is cooled by exchanging heat between the cooling oil flowing through the oil cooler 32 and external air.
  • the electric oil pump 28 is controlled by, for example, pulse width modulation (PWM) control, but the control is not limited thereto.
  • PWM pulse width modulation
  • the control device 30 increases the discharge flow rate (discharge flow rate per hour) of the electric oil pump 28 when the kinetic energy (electric power) regenerated by the travel motors 12 and 14 cannot charge the travel battery 18.
  • the pressure loss of the oil flowing through the oil cooling circuit 26 increases, and the efficiency of at least one of the driving motor 12 and the generator 16 deteriorates, resulting in an increase in power consumption and a reduction in the rotational speed of the engine 10 due to motoring. can be lowered.
  • the regenerative braking system for a hybrid vehicle includes an inverter 34 that controls the driving motor 12, a coolant cooling circuit 36 including the inverter 34 in its path, and circulating coolant filled in the coolant cooling circuit 36. It is equipped with an electric water pump (EWP) 38.
  • EWP electric water pump
  • the coolant cooling circuit 36 is provided with a radiator 40, and the coolant is cooled by exchanging heat between the coolant flowing through the radiator 40 and external air.
  • the output of the electric water pump 38 is controlled by the control device 30.
  • the electric water pump 38 is controlled by, for example, pulse width modulation (PWM) control, but the control is not limited thereto.
  • PWM pulse width modulation
  • the driving motors 12 and 14, the generator 16, the driving battery 18, and the DCDC converter 42 are connected in parallel.
  • an electric oil pump 28, and an electric water pump 38 are connected.
  • the kinetic energy (electricity) regenerated by the driving motors 12 and 14 cannot be charged to the driving battery 18, the kinetic energy (electricity) regenerated by the driving motors 12 and 14 is transferred to the DCDC converter 42 and the generator 16.
  • the electricity supplied to the DCDC converter 42 is supplied to the electric oil pump 28 and the electric water pump 38.
  • the discharge flow rate of the electric oil pump 28 is increased, the pressure loss of the oil flowing through the oil cooling circuit 26 increases.
  • the regenerative braking system for a hybrid vehicle when the kinetic energy (electric power) regenerated by the driving motors 12 and 14 cannot be charged to the driving battery 18, the discharge flow rate of the electric oil pump 28 is increased. Therefore, at least one of the regenerative efficiency of the traveling motor 12 or the rotational efficiency of the generator 16 is reduced. As a result, the power consumption of at least one of the driving motor 12 or the generator 16 increases, and an increase in the rotational speed of the engine 10 due to motoring can be suppressed, so that the noise generated by the engine 10 can also be suppressed from increasing.
  • the oil cooling circuit 26 includes both the drive motor 12 and the generator 16 in its path, when the kinetic energy (electric power) regenerated by the drive motors 12 and 14 cannot be charged to the drive battery 18, the drive Both the regenerative efficiency of the motor 12 and the rotational efficiency of the generator 16 decrease. As a result, the power consumption of both the driving motor 12 and the generator 16 increases, and the increase in the rotational speed of the engine 10 due to motoring can be further suppressed, so that the noise generated by the engine 10 can also be prevented from increasing. It can be suppressed.
  • FIG. 6 is a sectional view showing a cross section of the drive shaft of the travel motor according to the second embodiment.
  • the regenerative braking system for a hybrid vehicle according to the second embodiment is the same as the regenerative braking system for a hybrid vehicle according to the first embodiment, except for the points described below.
  • the oil cooling circuit 26 includes at least the travel motor 12 in its path, and the drive shaft 44 of the travel motor 12 has a flow path 46 along the central axis O. However, the cooling oil passes through the flow path 46.
  • the drive shaft 44 of the travel motor 12 is a circular tube with an annular cross section, and pressure loss due to friction occurs when oil (fluid) flows through a flow path 46 (circular tube).
  • ⁇ P can be expressed by the following equation 1 (Darcy-Weisbach equation).
  • the cooling oil is cooled by increasing the discharge flow rate of the cooling oil, and the density ⁇ of the cooling oil increases.
  • the flow rate (flow velocity) of cooling oil increases (see Equation 3).
  • the cooling oil passes through the flow path 46 provided along the central axis O of the drive shaft 44 of the driving motor 12, so that the driving motor 12 is effectively can be cooled down.

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Abstract

ハイブリッド車両の回生制動システムは、走行用モータで回生された電気を走行用バッテリに充電できない場合に、走行用モータで回生した電気によって発電機を駆動することで、エンジンを回転させる、ハイブリッド車両の回生制動システムであって、前記走行用モータ又は前記発電機の少なくとも一方を経路に含むオイル冷却回路と、前記オイル冷却回路に充填された冷却オイルを循環させる電動オイルポンプと、前記電動オイルポンプの出力を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記走行用モータで回生された電力が前記走行用バッテリに充電できない場合に、前記オイルポンプの吐出流量を増やす。

Description

ハイブリッド車両の回生制動システム
　本開示は、ハイブリッド車両の回生制動システムに関する。
　駆動輪を駆動する一方、駆動輪の運動エネルギを電力に回生する走行用モータと、エンジンによって駆動される発電機と、走行用モータに電力を供給する一方、発電機で発電された電力、及び走行用モータで回生された電力を充電する走行用バッテリを備えたハイブリッド車両の回生制動システムが広く知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。かかるハイブリッド車両の回生制動システムでは、走行用モータで回生された電力を走行用バッテリに充電できない場合に、走行用モータで回生された電力によって発電機を駆動することで、エンジンを回転させる（以下、走行用モータで回生された電力によって発電機を駆動することで、エンジンを回転させることを「モータリング」という）。
特許第５５１０１１６号公報 特許第６５００３６８号公報 特開２０２１－５４３３１号公報
　ところで、走行用モータで回生された電力を走行用バッテリに充電できない場合であって、走行用モータで回生された電力が大きい場合には、モータリングによるエンジンの回転数を増やす必要があり、エンジンで生じる騒音も大きくなる。
　しかしながら、ハイブリッド車両は、走行用モータのみを動力源とするＥＶ走行中であり、モータリングによるエンジンの回転であっても、エンジンで生じる騒音が大きくならないように抑制することが求められる。
　上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、走行用バッテリに充電できない場合であって、走行用バッテリで回生された電力が大きい場合でも、エンジンで生じる騒音が大きくならないように抑制することができる、ハイブリッド車両の回生制動システムを提供することを目的とする。
　（１）本発明の少なくとも一実施形態に係るハイブリッド車両の回生制動システムは、駆動輪を駆動する一方、前記駆動輪の運動エネルギを回生する走行用モータと、エンジンによって駆動される発電機と、前記走行用モータに電気を供給する一方、前記発電機で発電された電気、及び前記走行用モータで回生した電気を充電する走行用バッテリと、を備え、前記走行用モータで回生された電気を前記走行用バッテリに充電できない場合に、前記走行用モータで回生した電気によって前記発電機を駆動することで、前記エンジンを回転させる、ハイブリッド車両の回生制動システムであって、前記走行用モータ又は前記発電機の少なくとも一方を経路に含むオイル冷却回路と、前記オイル冷却回路に充填された冷却オイルを循環させる電動オイルポンプと、前記電動オイルポンプの出力を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記走行用モータで回生された電力が前記走行用バッテリに充電できない場合に、前記電動オイルポンプの吐出流量を増やす。
　上記（１）の構成によれば、走行用モータで回生された電力が走行用バッテリに充電できない場合に、電動オイルポンプの吐出流量を増やすので、走行用モータの回生効率又は発電機の回転効率の少なくとも一方が低下する。これにより、走行用モータ又は発電機の少なくとも一方の消費電力が大きくなり、モータリングによるエンジンの回転数の増加を抑制できるので、エンジンで生じる騒音も大きくならないように抑制できる。
　尚、特許文献３には、回生運転による発電電力がモータリング運転による消費電力よりも大きい場合、ウォータポンプの回転数を上昇させる旨、開示されているが、ウォータポンプは、パワーコントロールユニットに冷却水を流通させる冷却系に設けられたものであり、ウォータポンプの吐出流量を増やしても走行用モータの回転効率及び発電機の回転効率が低下することはない。
　（２）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、前記オイル冷却回路は、少なくとも走行用モータを経路に含み、前記走行用モータの駆動軸は、中心軸に沿って設けられた流路を有し、前記冷却オイルは、前記流路を通る。
　上記（２）の構成によれば、冷却オイルは、走行用モータの駆動軸の中心軸に沿って設けられた流路を通るので、走行用モータを効果的に冷却することができる。
　（３）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、前記オイル冷却回路は、前記走行用モータ及び前記発電機の両方を前記経路に含む。
　上記（３）によれば、オイル冷却回路は、走行用モータ及び発電機の両方を経路に含むので、走行用モータで回生された電力が走行用バッテリに充電できない場合に、走行用モータの回生効率及び発電機の回転効率の両方が低下する。これにより、消費電力がさらに大きくなり、モータリングによるエンジンの回転数の増加を更に抑制することができるので、エンジンで生じる騒音も大きくならないように更に抑制できる。
　本発明の少なくとも一実施形態によれば、エンジンの回転数の増加を抑制できるので、エンジンで生じる騒音も大きくならないように抑制できる。
実施形態１に係るハイブリッド車両の構成を模式的に示す図である。 図１に示したハイブリッド車両の回生制動システムを模式的に示す図である。 ブレーキペダルの踏み込み量（ブレーキペダルストローク）とハイブリッド車両の減速度との関係を示す図である。 図２に示したハイブリッド車両の回生制動システムを構成する電気回路を概略的に示す図である。 図２に示した走行用モータ又は発電機の少なくとも一方を冷却する冷却回路の構成を概略的に示す図である。 実施形態２に係る走行用モータの駆動軸の横断面を示す断面図である。
　以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
［実施形態１］
　図１は、実施形態１に係るハイブリッド車両の構成を模式的に示す図である。図２は、図１に示したハイブリッド車両の回生制動システムを模式的に示す図である。図３は、ブレーキペダルの踏み込み量（ブレーキペダルストローク）とハイブリッド車両の減速度との関係を示す図である。
　図１に示すように、実施形態１に係るハイブリッド車両１は、エンジン１０及び走行用モータ１２，１４を動力源とする。ハイブリッド車両１は、エンジン１０及び走行用モータ１２，１４のほか、エンジン１０によって駆動される発電機１６と、発電機１６で発電された電気を充電する走行用バッテリ１８とを備えている。かかるハイブリッド車両１は、走行用バッテリ１８から供給された電気によって走行用モータ１２，１４が駆動輪２０，２２を駆動するＥＶ走行モード、発電機１６から供給された電気によって走行用モータ１２，１４が駆動輪２０，２２を駆動するシリーズ走行モード、又はエンジン１０が駆動輪２０を駆動するパラレル走行モードのいずれかから１つの選択が可能である。図１に示すハイブリッド車両１は、四輪駆動のハイブリッド車両であるが、これに限定されるものではなく、二輪駆動のハイブリッド車両であってもよい。また、外部電源によって外部充電可能又はバッテリからの外部給電が可能なプラグインハイブリッド車両であってもよい。
　図２に示すように、実施形態１に係るハイブリッド車両１では、エンジン１０と駆動輪２０との間にクラッチ２４が設けられている。エンジン１０とクラッチ２４の間には発電機１６が設けられ、駆動輪２０とクラッチ２４の間には走行用モータ１２が設けられている。これにより、ＥＶ走行モード又はシリーズ走行モードのいずれか一方が選択されている場合にクラッチ２４の接続が遮断され、パラレル走行モードが選択されている場合にクラッチ２４が接続される。
　ハイブリッド車両１の減速時には走行用モータ１２，１４において駆動輪２０，２２の運動エネルギが回生され、運動エネルギ（電力）は走行用バッテリ１８に充電される。実施形態１に係るハイブリッド車両１では、ブレーキペダルの踏み込み量（以下「ブレーキペダルストローク」という）にハイブリッド車両１の減速度が対応する。図３に示すように、ハイブリッド車両１の減速度は、例えば、エンジンブレーキ回生領域Ａ１、ペダル回生領域Ａ２及びメカブレーキ減速領域Ａ３に分類される。エンジンブレーキ回生領域Ａ１は、エンジンブレーキと同じように減速する回生領域であり、例えば、アクセルペダルから足を外すことでエンジンブレーキ回生領域Ａ１に入り、ハイブリッド車両１にエンジンブレーキと同じような制動力が働く。ペダル回生領域Ａ２は、ブレーキペダルを軽く踏んだときに減速する回生領域であり、例えば、ブレーキペダルを軽く踏むことでペダル回生領域Ａ２に入り、ハイブリッド車両１にブレーキペダルストロークに対応する制動力が働く。メカブレーキ減速領域Ａ３は、ブレーキペダルを強く踏んだときにメカブレーキ（ディスクブレーキやドラムブレーキ）によって減速する領域であり、例えば、ブレーキペダルを強く踏んだときにメカブレーキ減速領域Ａ３に入り、ハイブリッド車両１にブレーキペダルストロークに対応する制動力が働く。
　ところで、走行用バッテリの充電率（ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ　Ｏｆ　Ｃｈａｒｇｅ））が予め定めた閾値以上となる（満充電）と、走行用バッテリ１８への充電が制限され、ハイブリッド車両１の減速時に走行用モータ１２において駆動輪２０の運動エネルギが回生されても運動エネルギ（電力）を走行用バッテリ１８に充電できない。このように運動エネルギ（電力）を走行用バッテリ１８に充電できなくなると、アクセルペダルから足を外したり、ブレーキペダルを軽く踏んだりしてもハイブリッド車両１は回生制動することができなくなる。これにより、ブレーキペダルを強く踏んだときにのみ制動力が働くことになる。
　実施形態１に係るハイブリッド車両の回生制動システムでは、走行用モータ１２，１４で回生された運動エネルギ（電力）を走行用バッテリ１８に充電できない場合に、走行用モータ１２，１４で回生された運動エネルギ（電力）によって発電機１６を駆動することで、エンジン１０をモータリングさせる。実施形態１に係るハイブリッド車両１において走行用モータ１２，１４で回生された運動エネルギが大きい場合には発電機１６が回転させるエンジン１０の回転数も大きくなる。
　図４は、図２に示した走行用モータ又は発電機の少なくとも一方を含む冷却回路の構成を概略的に示す図である。図５は、図２に示したハイブリッド車両の回生制動システムを構成する電気回路を概略的に示す図である。
　図４に示すように、実施形態１に係るハイブリッド車両の回生制動システムは、走行用モータ１２又は発電機１６の少なくとも一方を経路に含むオイル冷却回路２６と、オイル冷却回路２６に充填された冷却オイルを循環させる電動オイルポンプ（ＥＯＰ）２８と、電動オイルポンプ２８の出力を制御する制御装置（ＥＣＵ）３０とを備えている。オイル冷却回路２６には、オイルクーラ３２が設けられ、オイルクーラ３２を流れる冷却オイルと外部空気との間で熱交換することで、冷却オイルが冷却される。図４には、走行用モータ１２及び発電機１６の両方を経路に含むオイル冷却回路２６を示しているが、走行用モータ１２又は発電機１６の少なくとも一方を含むものであれば、両方を経路に含むものでなくてもよい。電動オイルポンプ２８は、例えば、パルス幅変調（ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ　Ｗｉｄｔｈ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ））制御によって制御されるが、これに限定されるものではない。
　制御装置３０は、走行用モータ１２，１４で回生された運動エネルギ（電力）が走行用バッテリ１８に充電できない場合に、電動オイルポンプ２８の吐出流量（時間当たりの吐出流量）を増やす。これにより、オイル冷却回路２６を流れるオイルの圧力損失が増大し、走行用モータ１２又は発電機１６の少なくとも一方の効率が悪化するので、消費電力が大きくなり、モータリングによるエンジン１０の回転数を低下させることができる。
　実施形態１に係るハイブリッド車両の回生制動システムは、走行用モータ１２を制御するインバータ３４と、インバータ３４を経路に含む冷却水冷却回路３６と、冷却水冷却回路３６に充填された冷却水を循環させる電動ウォータポンプ（ＥＷＰ）３８とを備えている。冷却水冷却回路３６には、ラジエータ４０が設けられ、ラジエータ４０を流れる冷却水と外部空気との間で熱交換することで、冷却水が冷却される。電動ウォータポンプ３８は、制御装置３０によって出力が制御される。電動ウォータポンプ３８は、例えば、パルス幅変調（ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ　Ｗｉｄｔｈ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ））制御によって制御されるが、これに限定されるものではない。
　図５に示すように、実施形態１に係るハイブリッドシステムの回生制動システムでは、走行用モータ１２，１４、発電機１６、走行用バッテリ１８及びＤＣＤＣコンバータ４２が並列に接続され、ＤＣＤＣコンバータ４２には、電動オイルポンプ２８及び電動ウォータポンプ３８が接続されている。走行用モータ１２，１４で回生された運動エネルギ（電気）を走行用バッテリ１８に充電できない場合に、走行用モータ１２，１４で回生された運動エネルギ（電気）はＤＣＤＣコンバータ４２及び発電機１６に供給され、ＤＣＤＣコンバータ４２に供給された電気は電動オイルポンプ２８及び電動ウォータポンプ３８に供給される。
　図５に示すように、走行用バッテリの受入電力が０、走行用モータ１２，１４で回生される運動エネルギ（電力）が１０、ＤＣＤＣコンバータの消費電力が２とすると、発電機１６で消費電力が８となる（１０－２＝８）。ここで、電動オイルポンプ２８の吐出流量を増やすと、オイル冷却回路２６を流れるオイルの圧力損失が増大する。これにより、走行用モータ１２の効率が悪化すると、走行用モータ１２で回生される運動エネルギ（電力）が１０から９に減少し、発電機の消費電力が７（９－２＝７）となる。また、発電機の効率が悪化する場合は発電機の消費電力が増加し、発電機の消費電力が９（８＋１＝９）となる。
　実施形態１に係るハイブリッド車両の回生制動システムによれば、走行用モータ１２，１４で回生された運動エネルギ（電力）が走行用バッテリ１８に充電できない場合に、電動オイルポンプ２８の吐出流量を増やすので、走行用モータ１２の回生効率又は発電機１６の回転効率の少なくとも一方が低下する。これにより、走行用モータ１２又は発電機１６の少なくとも一方の消費電力が大きくなり、モータリングによるエンジン１０の回転数の増加を抑制できるので、エンジン１０で生じる騒音も大きくならないように抑制できる。
　オイル冷却回路２６が走行用モータ１２及び発電機１６の両方を経路に含む場合には、走行用モータ１２，１４で回生された運動エネルギ（電力）が走行用バッテリ１８に充電できない場合に、走行用モータの１２の回生効率及び発電機１６の回転効率の両方が低下する。これにより、走行用モータ１２及び発電機１６の両方の消費電力が大きくなり、モータリングによるエンジン１０の回転数の増加を更に抑制することができるので、エンジン１０で生じる騒音も大きくならないように更に抑制できる。
　また、走行用モータ１２，１４で回生された運動エネルギ（電力）が走行用バッテリ１８に充電できない場合に、電動オイルポンプ２８の吐出流量を増やすので、電動オイルポンプ２８の消費電力が増える。これにより、モータリングによるエンジン１０の回転数の増加を抑制できるので、これによってもエンジン１０で生じる騒音が大きくならないように抑制できる。
［実施形態２］
　図６は、実施形態２に係る走行用モータの駆動軸の横断面を示す断面図である。実施形態２に係るハイブリッド車両の回生制動システムは、下記に説明する点を除き、実施形態１に係るハイブリッド車両の回生制動システムと同じである。
　実施形態２に係るハイブリッド車両の回生制動システムでは、オイル冷却回路２６は、少なくとも走行用モータ１２を経路に含み、走行用モータ１２の駆動軸４４は、中心軸Ｏに沿った流路４６を有し、冷却オイルＯｉｌは、流路４６を通る。図６に示すように、走行用モータ１２の駆動軸４４は、その横断面が円環状の円管であって、オイル（流体）が流路４６（円管）を流れる時の摩擦による圧力損失ΔＰは、下記の数式１（ダルシー・ワイスバッハの式）で示すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 　　　λ：管摩擦係数
　　　ｄ：円管の直径（ｍ）
　　　ｌ：円管の長さ（ｍ）
　　　ρ：流体の密度（ｋｇ／ｍ３）
　　　ｖ：流体の流速（ｍ／ｓ）
　電動オイルポンプ２８の吐出流量を増やすことで、下記の３つの要因により、圧力損失ΔＰが増大する。
（１）冷却オイルの吐出流量の増大により冷却オイルが冷却され、冷却オイルの動粘度が上昇し、管摩擦係数λが増加する（数式２参照）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
 　　　ｖ：動粘度（ｍ２／ｓ）
（２）冷却オイルの吐出流量の増大により冷却オイルが冷却され、冷却オイルの密度ρが増加する。
（３）冷却オイルの流量（流速）が増加する（数式３参照）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
 　　　Ｑ：流量（ｌ／ｍｉｎ）
　実施形態２に係るハイブリッド車両の回生制動システムによれば、冷却オイルは、走行用モータ１２の駆動軸４４の中心軸Ｏに沿って設けられた流路４６を通るので、走行用モータ１２を効果的に冷却することができる。
１　　ハイブリッド車両
１０　　エンジン
１２，１４　　走行用モータ
１６　　発電機
１８　　走行用バッテリ
２０，２２　　駆動輪
２４　　クラッチ
２６　　オイル冷却回路
２８　　電動オイルポンプ
３０　　制御装置（ＥＣＵ）
３２　　オイルクーラ
３４　　インバータ
３６　　冷却水冷却回路
３８　　電動ウォータポンプ
４０　　ラジエータ
４２　　ＤＣＤＣコンバータ
４４　　走行用モータの駆動
４６　　流路
Ａ１　　エンジンブレーキ回生領域
Ａ２　　ペダル回生領域
Ａ３　　メカブレーキ減速領域

Claims (3)

  1. 　駆動輪を駆動する一方、前記駆動輪の運動エネルギを回生する走行用モータと、
    　エンジンによって駆動される発電機と、
    　前記走行用モータに電気を供給する一方、前記発電機で発電された電気、及び前記走行用モータで回生した電気を充電する走行用バッテリと、
    　を備え、
    　前記走行用モータで回生された電気を前記走行用バッテリに充電できない場合に、前記走行用モータで回生した電気によって前記発電機を駆動することで、前記エンジンを回転させる、ハイブリッド車両の回生制動システムであって、
    　前記走行用モータ又は前記発電機の少なくとも一方を経路に含むオイル冷却回路と、
    　前記オイル冷却回路に充填された冷却オイルを循環させる電動オイルポンプと、
    　前記電動オイルポンプの出力を制御する制御装置と、
    　を備え、
    　前記制御装置は、前記走行用モータで回生された電力が前記走行用バッテリに充電できない場合に、前記電動オイルポンプの吐出流量を増やす、
    ハイブリッド車両の回生制動システム。
  2. 　前記オイル冷却回路は、少なくとも走行用モータを経路に含み、
    　前記走行用モータの駆動軸は、中心軸に沿って設けられた流路を有し、
    　前記冷却オイルは、前記流路を通る、
    請求項１に記載のハイブリッド車両の回生制動システム。
  3. 　前記オイル冷却回路は、前記走行用モータ及び前記発電機の両方を前記経路に含む、
    請求項１に記載のハイブリッド車両の回生制動システム。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2021054331A (ja) * 2019-09-30 2021-04-08 ダイハツ工業株式会社 電動車両用制御装置
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