JP2013169863A - 回生制御装置、ハイブリッド自動車および回生制御方法、並びにプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】回生発電を実施しながらの減速時に、目標とする減速度に素早く収束させること。
【解決手段】減速中には、現在の減速度に基づいて減速度が電動機の回転速度およびギア段に応じて予め設定されている目標減速度に達するように電動機の回生トルクを調整するフィードバック制御を実施するハイブリッド自動車の回生制御部４０において、予め電動機の回転速度およびギア段に応じて基準モデルとなる車両についての目標減速度を達成可能な回生トルクの情報を保持する基準情報保持部４１と、基準情報保持部４１に保持されている回生トルクの情報に対し、基準モデルとなる車両と制御対象となる車両との少なくとも構造上の差異に基づいて基準情報保持部４１に保持されている回生トルクの情報を補正し、フィードバック制御の実施と並行して補正された情報に基づいて電動機の回転速度およびギア段に応じて回生トルクを決定するフィードフォワード制御を実施する回生トルク演算部４２と、を有するものとする。
【選択図】図３

Description

本発明は、回生制御装置、ハイブリッド自動車および回生制御方法、並びにプログラムに関する。

ハイブリッド自動車は、エンジンと電動機とを有し、エンジンもしくは電動機により走行可能であり、またはエンジンと電動機とが協働して走行可能である。ここで、ハイブリッド自動車の減速時には、電動機が車輪の回転力によって回されるようにすることにより、電動機が発電機として作用し、ハイブリッド自動車のバッテリを充電することができる（これを回生発電と称する）。このように電動機が回生発電を行っているときには、電動機の回生電力に比例して電動機には回生トルクが発生する。この回生トルクは、ハイブリッド自動車の減速時に制動力として作用する（たとえば特許文献１参照）。

このようにハイブリッド自動車では、減速時に、回生発電に伴う回生トルクが発生するが、従来は、回生トルクの大きさを、電動機の回転速度およびギア段毎に予め決められている目標減速度に追従するようにフィードバック制御が行われている。

たとえば図９に示すように、車両１００の実際の減速度をフィードバックして目標減速度との差分情報をフィードバック制御部（ＦＢ制御部）１０１に入力する。目標減速度は、図１０に示すように、電動機回転速度とギア段に応じて設定されている。ギア段が１速、２速、３速、４速と推移するのに伴って、目標減速度は小さくなるように設定されている。なお、図１０の例では、１速と２速の目標減速度は同じである。

ＦＢ制御部１０１では、入力された差分情報に基づき不図示の電動機が発生すべき回生トルクをインバータ１０２に対して指示する。インバータ１０２は、指示された回生トルクを電動機が発生するように、不図示のバッテリに回生される回生電力の大きさを調整する。一方、車両１００は、走行を続けているため、路面勾配の状況は時々刻々変化する。また、車両１００がトラックである場合には、積荷の積み下ろしに伴って、車両１００の総重量も変化する。さらに、メーカ側が目標減速度を設定する際に用いた車両と、実際の制御対象となる車両とが異なる場合には、デファレンシャルギア比あるいは車輪の動的半径などの構造上の差異（車型バリエーション）がある。このような路面勾配、重量誤差、あるいは構造上の差異が車両１００に作用して減速度と目標減速度との差分が生じる。

特開２００７−２２３４２１号公報

上述したように、ハイブリッド自動車では、従来は、回生トルクの大きさを、電動機の回転速度およびギア段毎に予め決められている目標減速度に追従するようにフィードバック制御が行われている。

従来のフィードバック制御による減速度の変化の様子を図１１に示す。図１１は、横軸に時間をとり、縦軸に減速度をとる。図１１に示すように、従来のフィードバック制御によれば、目標減速度に対して実際の減速度がオーバーシュートを繰り返しながら徐々に目標減速度に収束している。その主な原因は、フィードバック制御が実際の減速度の変化に追従しきれていないところにある。

図１１に示すようにオーバーシュートを繰り返している間は、車両の減速度は変動を繰り返すことになり、ドライバビリティは悪化する。

本発明は、このような背景の下に行われたものであって、回生発電を実施しながらの減速時に、目標とする減速度に素早く収束させることができる回生制御装置、ハイブリッド自動車および回生制御方法、並びにプログラムを提供することを目的とする。

本発明の１つの観点は、回生制御装置としての観点である。本発明の回生制御装置は、エンジンと電動機とを有し、エンジンもしくは電動機により走行可能であり、またはエンジンと電動機とが協働して走行可能であり、少なくとも減速中に、電動機により回生発電が可能であり、減速中には、現在の減速度に基づいて減速度が電動機の回転速度およびトランスミッションのギア段に応じて予め設定されている目標減速度に達するように電動機の回生トルクを調整するフィードバック制御を実施するハイブリッド自動車の回生制御装置において、予め電動機の回転速度およびギア段に応じて基準モデルとなる車両についての目標減速度を達成可能な回生トルクの情報を保持する情報保持手段と、情報保持手段に保持されている情報に対し、基準モデルとなる車両と制御対象となる車両との少なくとも構造上の差異に基づいて情報を補正する補正手段と、を有し、フィードバック制御の実施と並行して補正手段により補正された情報に基づいて電動機の回転速度およびギア段に応じて回生トルクを決定するフィードフォワード制御を実施する手段を有するものである。

さらに、補正手段は、制御対象となる車両の重量を加味して補正を施すことが好ましい。

本発明の他の観点は、ハイブリッド自動車としての観点である。本発明のハイブリッド自動車は、本発明の回生制御装置を有するものである。

本発明のさらに他の観点は、回生制御方法としての観点である。本発明の回生制御方法は、エンジンと電動機とを有し、エンジンもしくは電動機により走行可能であり、またはエンジンと電動機とが協働して走行可能であり、少なくとも減速中に、電動機により回生発電が可能であり、減速中には、現在の減速度に基づいて減速度が電動機の回転速度およびトランスミッションのギア段に応じて予め設定されている目標減速度に達するように電動機の回生トルクを調整するフィードバック制御を実施するハイブリッド自動車が行う回生制御方法において、予め電動機の回転速度およびギア段に応じて基準モデルとなる車両についての目標減速度を達成可能な回生トルクの情報を保持する情報保持ステップと、情報保持ステップの処理により保持されている情報に対し、基準モデルとなる車両と制御対象となる車両との少なくとも構造上の差異に基づいて情報を補正する補正ステップと、を有し、フィードバック制御の実施と並行して補正ステップの処理により補正された情報に基づいて電動機の回転速度およびギア段に応じて回生トルクを決定するフィードフォワード制御ステップを実行するものである。

本発明のさらに他の観点は、プログラムとしての観点である。本発明のプログラムは、情報処理装置に、本発明の回生制御装置の機能を実現させるものである。

本発明によれば、回生発電を実施しながらの減速時に、目標とする減速度に素早く収束させることができる。

本発明の第一の実施の形態に係るハイブリッド自動車の構成の例を示すブロック図である。 本発明の第一の実施の形態に係る制御機能を説明するための図である。 図１のハイブリッドＥＣＵにおいて実現される回生制御部のブロック構成図である。 図２の回生制御部の処理を示すフローチャートである。 本発明の第一の実施の形態に係る制御効果を説明するための図である。 本発明の第二の実施の形態に係るハイブリッド自動車の構成の例を示すブロック図である。 図６のハイブリッドＥＣＵにおいて実現される回生制御部のブロック構成図である。 図７の回生制御部の処理を示すフローチャートである。 従来のフィードバック制御を説明するための図である。 電動機回転速度とギア段に対する目標減速度を示す図である。 従来のフィードバック制御の問題点を説明するための図である。

（第一の実施の形態）
以下、本発明の第一の実施の形態に係るハイブリッド自動車１について、図１〜図５を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、ハイブリッド自動車１を簡略化して車両１と記す。これは後述する車両１Ａについても同様である。

図１は、ハイブリッド自動車１の構成の例を示すブロック図である。ハイブリッド自動車１は、車両の一例である。ハイブリッド自動車１は、半自動トランスミッションの変速機を介したエンジン（内燃機関）１０および／または電動機１３によって駆動され、減速時には、電動機１３の回生トルクによってエンジン１０のエンジンブレーキのような制動力を発生させることができる。なお、半自動トランスミッションとは、マニュアルトランスミッションと同じ構成を有しながら変速操作を自動的に行うことができるトランスミッションである。

ハイブリッド自動車１は、エンジン１０、エンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）１１、クラッチ１２、電動機１３、インバータ１４、バッテリ１５、トランスミッション１６、電動機ＥＣＵ１７、ハイブリッドＥＣＵ１８、デファレンシャルギア１９、および車輪２０を有して構成される。なお、トランスミッション１６は、上述した半自動トランスミッションを有し、ドライブレンジ（以下では、Ｄ(Drive)レンジと記す）を有するシフト部（不図示）により操作される。シフト部がＤレンジにあるときには、半自動トランスミッションの変速操作が自動化される。

エンジン１０は、内燃機関の一例であり、エンジンＥＣＵ１１によって制御され、ガソリン、軽油、ＣＮＧ(Compressed Natural Gas)、ＬＰＧ(Liquefied Petroleum Gas)、または代替燃料等を内部で燃焼させて、軸を回転させる動力を発生させ、発生した動力をクラッチ１２に伝達する。

エンジンＥＣＵ１１は、ハイブリッドＥＣＵ１８からの指示に従うことにより、電動機ＥＣＵ１７と連携動作するコンピュータであり、燃料噴射量やバルブタイミングなど、エンジン１０を制御する。たとえば、エンジンＥＣＵ１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、マイクロプロセッサ（マイクロコンピュータ）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）などにより構成され、内部に、演算部、メモリ、およびＩ／Ｏ（Input/Output）ポートなどを有する。

クラッチ１２は、ハイブリッドＥＣＵ１８によって制御され、エンジン１０からの軸出力を、電動機１３およびトランスミッション１６を介してデファレンシャルギア１９に伝達する。すなわち、クラッチ１２は、ハイブリッドＥＣＵ１８の制御によって、エンジン１０の回転軸と電動機１３の回転軸とを機械的に接続することにより、エンジン１０の軸出力を電動機１３に伝達させたり、または、エンジン１０の回転軸と電動機１３の回転軸との機械的な接続を切断することにより、エンジン１０の軸と、電動機１３の回転軸とが互いに異なる回転速度で回転できるようにする。

たとえば、クラッチ１２は、エンジン１０の動力によってハイブリッド自動車１が走行し、これにより電動機１３に発電させる場合、電動機１３の駆動力によってエンジン１０がアシストされる場合、および電動機１３によってエンジン１０を始動させる場合などに、エンジン１０の回転軸と電動機１３の回転軸とを機械的に接続する。

また、たとえば、クラッチ１２は、エンジン１０が停止またはアイドリング状態にあり、電動機１３の駆動力によってハイブリッド自動車１が走行している場合、およびエンジン１０が停止またはアイドリング状態にあり、ハイブリッド自動車１が減速中または下り坂を走行中であり、電動機１３が回生発電している場合、エンジン１０の回転軸と電動機１３の回転軸との機械的な接続を切断する。

なお、クラッチ１２は、運転者がクラッチペダルを操作して動作しているクラッチとは異なるものであり、ハイブリッドＥＣＵ１８の制御によって動作する。

電動機１３は、いわゆる、モータジェネレータであり、インバータ１４から供給された電力により、軸を回転させる動力を発生させて、その軸出力をトランスミッション１６に供給するか、またはトランスミッション１６から供給された軸を回転させる動力によって発電し、その電力をインバータ１４に供給する。たとえば、ハイブリッド自動車１が加速しているとき、または定速で走行しているときにおいて、電動機１３は、軸を回転させる動力を発生させて、その軸出力をトランスミッション１６に供給し、エンジン１０と協働してハイブリッド自動車１を走行させる。また、たとえば、電動機１３がエンジン１０によって駆動されているとき、またはハイブリッド自動車１が減速しているとき、もしくは下り坂を走行しているときなどにおいて、電動機１３は、発電機として動作し、この場合、トランスミッション１６から供給された軸を回転させる動力によって発電して、電力をインバータ１４に供給し、バッテリ１５が充電される。このとき、電動機１３は、回生電力に応じた大きさの回生トルクを発生する。

インバータ１４は、電動機ＥＣＵ１７によって制御され、バッテリ１５からの直流電圧を交流電圧に変換するか、または電動機１３からの交流電圧を直流電圧に変換する。電動機１３が動力を発生させる場合、インバータ１４は、バッテリ１５の直流電圧を交流電圧に変換して、電動機１３に電力を供給する。電動機１３が発電する場合、インバータ１４は、電動機１３からの交流電圧を直流電圧に変換する。すなわち、この場合、インバータ１４は、バッテリ１５に直流電圧を供給するための整流器および電圧調整装置としての役割を果たす。インバータ１４がバッテリ１５へ供給される回生電力の大きさを調整することにより、電動機１３が発生する回生トルクの大きさも調整される。

バッテリ１５は、充放電可能な二次電池であり、電動機１３が動力を発生させるとき、電動機１３にインバータ１４を介して電力を供給するか、または電動機１３が発電しているとき、電動機１３が発電する電力によって充電される。バッテリ１５には、適切な充電状態（以下では、ＳＯＣ(State of Charge)と称する）の範囲が決められており、ＳＯＣがその範囲を外れないように管理されている。

トランスミッション１６は、ハイブリッドＥＣＵ１８からの変速指示信号に従って、複数のギア比（変速比）のいずれかを選択する半自動トランスミッション（図示せず）を有し、変速比を切り換えて、変速されたエンジン１０の動力および／または電動機１３の動力を車輪１９に伝達する。また、減速しているとき、もしくは下り坂を走行しているときなど、トランスミッション１６は、車輪１９からの動力を電動機１３に伝達する。なお、半自動トランスミッションは、運転者がシフト部を操作して手動で任意のギア段にギア位置を変更することもできる。

電動機ＥＣＵ１７は、ハイブリッドＥＣＵ１８からの指示に従うことにより、エンジンＥＣＵ１１と連携動作するコンピュータであり、インバータ１４を制御することによって電動機１３を制御する。たとえば、電動機ＥＣＵ１７は、ＣＰＵ、ＡＳＩＣ、マイクロプロセッサ（マイクロコンピュータ）、ＤＳＰなどにより構成され、内部に、演算部、メモリ、およびＩ／Ｏポートなどを有する。

ハイブリッドＥＣＵ１８は、コンピュータの一例であり、ハイブリッド走行のための各種の制御（アシスト制御、回生制御など）を実施する。図１の例では、本発明の実施の形態に係る回生制御を実施するための構成を図示しているので、ハイブリッドＥＣＵ１８は、車輪速情報、減速度情報、電動機回転速度情報、およびギア段情報を取得している。

ハイブリッドＥＣＵ１８は、取得したこれらの情報に基づいて、クラッチ１２を制御すると共に、変速指示信号を供給することでトランスミッション１６を制御し、電動機ＥＣＵ１７に対して電動機１３およびインバータ１４の制御指示を与え、エンジンＥＣＵ１１に対してエンジン１０の制御指示を与える。これらの制御指示には、後述する回生トルク指示も含まれる。たとえば、ハイブリッドＥＣＵ１８は、ＣＰＵ、ＡＳＩＣ、マイクロプロセッサ（マイクロコンピュータ）、ＤＳＰなどにより構成され、内部に、演算部、メモリ、およびＩ／Ｏポートなどを有する。

なお、ハイブリッドＥＣＵ１８によって実行されるプログラムは、ハイブリッドＥＣＵ１８の内部の不揮発性のメモリにあらかじめ記憶しておくことで、コンピュータであるハイブリッドＥＣＵ１８にあらかじめインストールしておくことができる。

また、エンジンＥＣＵ１１、電動機ＥＣＵ１７、およびハイブリッドＥＣＵ１８は、ＣＡＮ（Control Area Network）などの規格に準拠したバスなどにより相互に接続されている。

デファレンシャルギア１９は、トランスミッション１６の出力を車輪２０に伝達するためのギアであり、左右の車輪２０の回転速度の差分を吸収するものである。

車輪２０は、路面に駆動力を伝達する駆動輪である。なお、図１では、駆動輪としての車輪２０を図示し、他の車輪２０については図示を省略してある。

次に、ハイブリッドＥＣＵ１８において行われる回生制御について、図２を参照しながら説明する。ハイブリッドＥＣＵ１８は、図２に示すように、従来のＦＢ制御部３０（図９では符号１０１に相当）に加え、新たにフィードフォワード制御部（ＦＦ制御部)３１を有する。これによればＦＢ制御部３０のフィードバック制御に先立って、ＦＦ制御部３１によりフィードフォワード制御を実施することができる。すなわちＦＦ制御部３１は、目標減速度が入力されると、その時点の電動機１３の回転速度およびトランスミッション１６のギア段に基づく回生トルクの指示値を計算してこれをインバータ１４に対して指示する。

次に、ハイブリッドＥＣＵ１８において実現される回生制御のための機能ブロックの構成について図３を参照しながら説明する。図３は、プログラムを実行するハイブリッドＥＣＵ１８において実現される機能の構成の例を示すブロック図である。すなわち、ハイブリッドＥＣＵ１８がプログラムを実行すると、図３に示すような回生制御部４０の機能が実現される。

回生制御部４０は、図２に示したＦＢ制御部３０およびＦＦ制御部３１に相当する機能ブロックを有する。さらに、ＦＦ制御部３１は、基準情報保持部４１および回生トルク演算部４２を有する。

基準情報保持部４１は、車両１のメーカ側が設定した基準モデルとなる車両についての目標減速度に対応する回生トルクの情報を保持している。この情報は、ユーザ側で書き換えることはないので、基準情報保持部４１は、書き換え不可のメモリによって構成することができる。

回生トルク演算部４２は、基準情報保持部４１に保持されている基準モデルとなる車両についての目標減速度に対応する回生トルクの情報に対し、補正を施して制御対象である車両１に適合する回生トルクの指示値を演算するものである。具体的には、基準モデルとなる車両と車両１との構造上の差異であるデファレンシャルギア比、車輪２０の動的半径などによって制御対象となる車両１に適合する回生トルクの指示値を演算するものである。

次に、回生トルク演算部４２における演算処理について説明する。

基準モデルとなる車両の電動機回転速度をＲｏｔ＿Ｍ、ギア段をＧ＿ＴＭ、デファレンシャルギア比をＧ＿Ｄｉｆｆ＿Ｎｏｒｍ、タイヤの動的半径をＲ＿ｔｉｒｅ＿Ｎｏｒｍ、目標減速度をＡ＿ｒｅｆ（Ｇ＿ＴＭ，Ｒｏｔ＿Ｍ）、回転慣性をＳ＿Ｎｏｒｍ（Ｇ＿ＴＭ，Ｇ＿Ｄｉｆｆ＿Ｎｏｒｍ，Ｒ＿ｔｉｒｅ＿Ｎｏｒｍ）とすると、
回生トルクＴ＿ｒｅｆ＿Ｎｏｒｍは、
Ｔ＿ｒｅｆ＿Ｎｏｒｍ＝
Ａ＿ｒｅｆ（Ｇ＿ＴＭ，Ｒｏｔ＿Ｍ）×Ｓ＿Ｎｏｒｍ（Ｇ＿ＴＭ，Ｇ＿Ｄｉｆｆ＿Ｎｏｒｍ，Ｒ＿ｔｉｒｅ＿Ｎｏｒｍ）
として表される。

電動機回転速度Ｒｏｔ＿Ｍが大きくなると、車輪速Ｖｗｈも大きくなるので、Ｒｏｔ＿Ｍを車輪速Ｖｗｈで割った値は、ほぼ一定になる。そこでＲｏｔ＿Ｍ／Ｖｗｈを定数Ｎ＿Ｎｏｒｍとして定義すると、
Ｎ＿Ｎｏｒｍ＝
Ｒｏｔ＿Ｍ／Ｖｗｈ∝Ｓ＿Ｎｏｒｍ（Ｇ＿ＴＭ，Ｇ＿Ｄｉｆｆ＿Ｎｏｒｍ，Ｒ＿ｔｉｒｅ＿Ｎｏｒｍ）
という関係がある。

ここで基準モデルとなる車両とは異なる制御対象となる車両１の電動機回転速度をＲｏｔ＿Ｍ＿Ｖｅｈとし、車輪速をＶｗｈ＿Ｖｅｈとすると、車両１の回生トルクＴ＿ｒｅｆ＿ｆｆは、
Ｔ＿ｒｅｆ＿ｆｆ＝Ｔ＿ｒｅｆ＿Ｎｏｒｍ×（Ｎ＿Ｎｏｒｍ／Ｒｏｔ＿Ｍ＿Ｖｅｈ／Ｖｗｈ＿Ｖｅｈ） …（１）
と表される。

すなわち、車両１の回生トルクＴ＿ｒｅｆ＿ｆｆは、基準情報保持部４１に保持されている基準モデルとなる車両の回生トルクＴ＿ｒｅｆ＿Ｎｏｒｍと、定数Ｎ＿Ｎｏｒｍと、車両１の電動機回転速度Ｒｏｔ＿Ｍ＿Ｖｅｈと、車両１の車輪速Ｖｗｈ＿Ｖｅｈとがわかれば演算することができる。

このようにして回生トルク演算部４２によって演算された回生トルク指示は、ＦＢ制御部３０から出力される回生トルク指示と加算されてインバータ１４に送出される。

なお、ＦＢ制御部３０の処理は、従来のＦＢ制御部１０１の処理と同じである。

次に、図４のフローチャートを参照して、プログラムを実行するハイブリッドＥＣＵ１８において行われる、回生制御の処理を説明する。なお、図４のステップＳ１〜Ｓ５までのフローは１周期分の処理であり、車両１が稼働中（すなわち不図示のキースイッチがＯＮ状態）である限り処理は繰り返し実行されるものとする。

図４の「ＳＴＡＲＴ」では、キースイッチがＯＮ状態であり、ハイブリッドＥＣＵ１８がプログラムを実行し、ハイブリッドＥＣＵ１８に回生制御部４０の機能が実現されている状態であり、手続きはステップＳ１に進む。

ステップＳ１において、回生制御部４０の回生トルク演算部４２は、基準情報保持部４１から基準情報を読み込んでステップＳ２の手続きに進む。ここで基準情報とは、上述した基準モデルとなる車両の回生トルクＴ＿ｒｅｆ＿Ｎｏｒｍと、定数Ｎ＿Ｎｏｒｍである。

ステップＳ２において、回生制御部４０の回生トルク演算部４２は、ステップＳ１で読み込んだ基準情報に基づき、上述した式（１）の演算を行うことにより、基準情報に対する補正を実施して手続きはステップＳ３に進む。

ステップＳ３において、回生制御部４０の回生トルク演算部４２は、インバータ１４に対し、回生トルクの指示を行って、手続きはステップＳ４に進む。

ステップＳ４において、回生制御部４０のＦＢ制御部３０は、実際の減速度と目標減速度との差の有無を判定する。ステップＳ４において、差が有ると判定されると手続きはステップＳ５に進む。一方、ステップＳ４において、差が無いと判定されると手続きは、ステップＳ２に戻る。

ステップＳ５において、回生制御部４０のＦＢ制御部３０は、誤差を補正してステップＳ２の手続きに戻る。なお、ここでの誤差の原因は、たとえば路面勾配による誤差である。すなわち基準モデルとなる車両は、平坦路の走行中を想定しているが制御対象となる車両１は、様々な勾配の路面を走行しているために誤差を生じる。また、基準モデルとなる車両は、貨物が定積の状態を想定しているが制御対象となる車両１は、空積から定積まで様々な重量の貨物を積載するために誤差を生じる。

なお、「ＳＴＡＲＴ」〜ステップＳ５の処理を実行中に車両１が停止されると（（すなわち不図示のキースイッチがＯＦＦ状態）、回生制御部４０は処理を停止する。

以上説明した第一の実施の形態に係る回生制御部４０によれば、ＦＢ制御部３０とＦＦ制御部３１とを有し、ＦＢ制御部３０によるフィードバック制御と並行してＦＦ制御部３１によるフィードフォワード制御が実施される。これにより、従来のフィードバック制御のみによる場合の制御の遅れを無くし、図５に示すように、目標減速度への収束時間を短縮させ、収束の際のオーバーシュートを少なくすることができる。

（第二の実施の形態）
以下では、本発明の第二の実施の形態に係るハイブリッド自動車１Ａについて、図６〜図８を参照しながら説明する。

ハイブリッド自動車１とハイブリッド自動車１Ａとはその一部が異なる。以下では、主にハイブリッド自動車１と異なる部分についての説明を行い、ハイブリッド自動車１と共通する部分については説明を省略または簡略化する。

図６に示すように、ハイブリッド自動車１ＡのハイブリッドＥＣＵ１８Ａは、車両重量推定情報を取得する点がハイブリッド自動車１のハイブリッドＥＣＵ１８とは異なる。なお、車両重量推定情報については、たとえば特開２００２−１３６２０号公報に開示があるように、車両１が変速中における加速度および駆動力の変化を調べるなどによって推定できる。

図７に示すように、回生制御部４０Ａは、ＦＦ制御部３１Ａに回生トルク演算部４２Ａを有する。回生トルク演算部４２Ａは、車両重量推定情報を取得すると、推定された車両重量に基づいて補正を実施して回生トルクを演算する。

ここで、回生トルク演算部４２Ａにおける演算処理を以下に示す。

第一の実施の形態に係る回生トルク演算部４２では、車両１の回生トルクＴ＿ｒｅｆ＿ｆｆは、
Ｔ＿ｒｅｆ＿ｆｆ＝Ｔ＿ｒｅｆ＿Ｎｏｒｍ×（Ｎ＿Ｎｏｒｍ／Ｒｏｔ＿Ｍ＿Ｖｅｈ／Ｖｗｈ＿Ｖｅｈ） …（１）
として演算したが、回生トルク演算部４２Ａでは、さらに、以下に示す演算処理が追加される。

基準モデルである車両の重量をＷ＿Ｎｏｒｍとし、制御対象である車両１Ａの重量をＷ＿Ｖｅｈとすると、車両１Ａの回生トルクＴＡ＿ｒｅｆ＿ｆｆは、
ＴＡ＿ｒｅｆ＿ｆｆ＝Ｔ＿ｒｅｆ＿Ｎｏｒｍ×（Ｎ＿Ｎｏｒｍ／Ｒｏｔ＿Ｍ＿Ｖｅｈ／Ｖｗｈ＿Ｖｅｈ）×（Ｗ＿Ｖｅｈ／Ｗ＿Ｎｏｒｍ） …（２）
として演算できる。

次に、図８のフローチャートを参照して、プログラムを実行するハイブリッドＥＣＵ１８Ａにおいて行われる、回生制御の処理を説明する。図８のフローチャートの処理は、図４のフローチャートの処理とは一部が異なる。以下では、主に図４のフローチャートと異なる部分についての説明を行い、図４のフローチャートと共通する部分については説明を省略または簡略化する。

ステップＳ１０において、回生制御部４０Ａの回生トルク演算部４２Ａは、重量推定値を取得すると、ステップＳ１１の手続きに進む。

ステップＳ１１において、回生制御部４０Ａの回生トルク演算部４２Ａは、ステップＳ１で読み込んだ基準情報およびステップＳ１０で取得した重量推定値に基づき、上述した式（１）および式（２）の演算を行うことにより、基準情報に対する補正を実施して手続きはステップＳ３に進む。

以上説明した第二の実施の形態に係る回生制御部４０Ａによれば、フィードフォワード制御の段階において、車両１Ａの重量を加味した制御を実施できるので、フィードバック制御に頼る要因を減らすことができる。これによれば第一の実施の形態よりもさらに従来のフィードバック制御のみによる場合の制御の遅れを無くし、目標減速度への収束時間を短縮させ、収束の際のオーバーシュートを少なくすることができる。

（その他の実施の形態）
上述した実施の形態は、その要旨を逸脱しない限り様々に変更が可能である。たとえば回生制御部４２Ａは、車両１Ａの重量推定値を加味して演算を行うが、その他に、路面勾配についても加味するようにしてもよい。

また、回生トルク演算部４２，４２Ａは、基準情報保持部４１の基準情報を車両１，１ＡのキースイッチがＯＮされる毎に読み込むとして説明したが、これは本発明の構成を分かり易くするためであり、実用的には、たとえば回生トルク演算部４２，４２Ａ内に、基準情報を書き込むようにして、基準情報保持部４１を省略してもよい。あるいは、基準情報保持部４１を外付けのメモリとし、このメモリを車両１，１Ａに後から装着する構成としてもよい。

また、エンジン１０は、内燃機関であると説明したが、外燃機関を含む熱機関であってもよい。

また、ハイブリッドＥＣＵ１８によって実行されるプログラムは、ハイブリッドＥＣＵ１８にあらかじめインストールされると説明したが、プログラムが記録されている（プログラムを記憶している）リムーバブルメディアを図示せぬドライブなどに装着し、リムーバブルメディアから読み出したプログラムをハイブリッドＥＣＵ１８の内部の不揮発性のメモリに記憶することにより、または、有線または無線の伝送媒体を介して送信されてきたプログラムを、図示せぬ通信部で受信し、ハイブリッドＥＣＵ１８の内部の不揮発性のメモリに記憶することで、コンピュータであるハイブリッドＥＣＵ１８にインストールすることができる。

また、各ＥＣＵは、これらを１つにまとめたＥＣＵにより実現してもよいし、あるいは、各ＥＣＵの機能をさらに細分化したＥＣＵを新たに設けてもよい。

なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであってもよいし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであってもよい。

１，１Ａ…車両（ハイブリッド自動車）、１０…エンジン、１１…エンジンＥＣＵ、１２…クラッチ、１３…電動機、１４…インバータ、１５…バッテリ、１６…トランスミッション、１７…電動機ＥＣＵ、１８…ハイブリッドＥＣＵ（回生制御装置）、１９…デファレンシャルギア、２０…車輪、３０…ＦＢ制御部、３１，３１Ａ…ＦＦ制御部（フィードフォワード手段）、４０，４０Ａ…回生制御部、４１…情報保持部（情報保持手段）、４２，４２Ａ…回生トルク演算部（補正手段、フィードフォワード手段）

Claims (5)

1. エンジンと電動機とを有し、前記エンジンもしくは前記電動機により走行可能であり、または前記エンジンと前記電動機とが協働して走行可能であり、少なくとも減速中に、前記電動機により回生発電が可能であり、
   減速中には、現在の減速度に基づいて減速度が前記電動機の回転速度およびトランスミッションのギア段に応じて予め設定されている目標減速度に達するように前記電動機の回生トルクを調整するフィードバック制御を実施するハイブリッド自動車の回生制御装置において、
   予め前記電動機の回転速度およびギア段に応じて基準モデルとなる車両についての前記目標減速度を達成可能な回生トルクの情報を保持する情報保持手段と、
   前記情報保持手段に保持されている前記情報に対し、前記基準モデルとなる車両と制御対象となる車両との少なくとも構造上の差異に基づいて前記情報を補正する補正手段と、
   を有し、
   前記フィードバック制御の実施と並行して前記補正手段により補正された前記情報に基づいて前記電動機の回転速度およびギア段に応じて回生トルクを決定するフィードフォワード制御を実施する手段を有する、
   ことを特徴とする回生制御装置。
2. 請求項１記載の回生制御装置であって、
   前記補正手段は、前記制御対象となる車両の重量を加味して補正を施すことを特徴とする回生制御装置。
3. 請求項１または２記載の回生制御装置を有することを特徴とするハイブリッド自動車。
4. エンジンと電動機とを有し、前記エンジンもしくは前記電動機により走行可能であり、または前記エンジンと前記電動機とが協働して走行可能であり、少なくとも減速中に、前記電動機により回生発電が可能であり、
   減速中には、現在の減速度に基づいて減速度が前記電動機の回転速度およびトランスミッションのギア段に応じて予め設定されている目標減速度に達するように前記電動機の回生トルクを調整するフィードバック制御を実施するハイブリッド自動車が行う回生制御方法において、
   予め前記電動機の回転速度およびギア段に応じて基準モデルとなる車両についての前記目標減速度を達成可能な回生トルクの情報を保持する情報保持ステップと、
   前記情報保持ステップの処理により保持されている前記情報に対し、前記基準モデルとなる車両と制御対象となる車両との少なくとも構造上の差異に基づいて前記情報を補正する補正ステップと、
   を有し、
   前記フィードバック制御の実施と並行して前記補正ステップの処理により補正された情報に基づいて前記電動機の回転速度およびギア段に応じて回生トルクを決定するフィードフォワード制御ステップを実行する、
   ことを特徴とする回生制御方法。
5. 情報処理装置に、請求項１または２記載の回生制御装置の機能を実現させることを特徴とするプログラム。

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