JP2017143685A - 回生制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】運転者が回生制動力を設定する際の自由度をより向上させること。【解決手段】回生制御装置10は、電動車を駆動するモータ22の回生制動力を制御する。第1の操作部12は、運転者の操作によって回生制御力の相対的な強さを段階的に選択可能とする。第2の操作部14は、運転者の操作によって第1の操作部12の各選択段階における回生制動力の大きさを変更可能とする。第2の操作部14は、第1の操作部12により選択可能な最大強度段階における回生制動力の大きさを基準に、他の強度段階における回生制動力の大きさを変更する。【選択図】図1
Description
本発明は、電動車の回生制御装置に関する。
従来、バッテリに充電された電力で電動機を走行用動力源として駆動することにより走行する電動車が知られている。電動車には、走行用動力源として電動機を有する電気自動車、および電動機に加えて内燃機関を備えたハイブリッド電気自動車が含まれる。
この種の電動車は、減速時に電動機を回生駆動することで制動力(回生制動力)を得ると共に、減速時の回生発電によって車両の運動エネルギーを電気エネルギーとして回収する。回生制動力は、エネルギー効率の観点からは高く設定することで回生発電量を多く得ることが好ましいが、回生制動力を高めると減速量が大きくなるためドライバビリティに影響を及ぼす。
この種の電動車は、減速時に電動機を回生駆動することで制動力(回生制動力)を得ると共に、減速時の回生発電によって車両の運動エネルギーを電気エネルギーとして回収する。回生制動力は、エネルギー効率の観点からは高く設定することで回生発電量を多く得ることが好ましいが、回生制動力を高めると減速量が大きくなるためドライバビリティに影響を及ぼす。
このため、運転者が回生制動時の制動力の大きさを任意に設定するための操作部を設ける技術が知られている。
例えば、下記特許文献1のハイブリッド車両は、電動機の回生制御によってハイブリッド車両に回生制動力を与える際に、運転者が回生レベルセレクタを操作して電動機の回生制動力を選択する。ECUは、エコモードに設定されているときには、エコモードに設定されていないときに比べて、回生レベルセレクタによって選択される回生制動力を大きくする。これにより、運転者の操作によって回生制動力が変更可能であり、かつエコモード時に低燃費走行を実現することができる。
例えば、下記特許文献1のハイブリッド車両は、電動機の回生制御によってハイブリッド車両に回生制動力を与える際に、運転者が回生レベルセレクタを操作して電動機の回生制動力を選択する。ECUは、エコモードに設定されているときには、エコモードに設定されていないときに比べて、回生レベルセレクタによって選択される回生制動力を大きくする。これにより、運転者の操作によって回生制動力が変更可能であり、かつエコモード時に低燃費走行を実現することができる。
上記特許文献1では、運転者が操作部(回生レベルセレクタ)によって回生制動力の大きさを一定の範囲で設定できるようにしているが、回生制動力の大きさの好みはそれぞれのユーザによって大きく異なるという課題がある。
例えば、一般的な車両の最大回生制動力は、走行中の車両を停止させるまでの制動力とはなっていない。このような設定は、例えば回生制動により可能な限りエネルギー効率を高めたいユーザ、または、高い回生制動力により大きな減速量を好むユーザにとっては利便性の低いものとなる。
例えば、一般的な車両の最大回生制動力は、走行中の車両を停止させるまでの制動力とはなっていない。このような設定は、例えば回生制動により可能な限りエネルギー効率を高めたいユーザ、または、高い回生制動力により大きな減速量を好むユーザにとっては利便性の低いものとなる。
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、運転者が電動車の回生制動力を設定する際の自由度を向上させることにある。
上述の目的を達成するため、請求項1の発明にかかる回生制御装置は、電動車を駆動する電動機の回生制動力を制御する回生制御装置であって、運転者の操作によって、前記回生制御力の相対的な強さを段階的に選択可能とする第1の操作部と、前記運転者の操作によって、前記第1の操作部の各選択段階における前記回生制動力の大きさを変更可能とする第2の操作部と、を備えることを特徴とする。
請求項2の発明にかかる回生制御装置は、前記第2の操作部は、前記第1の操作部により選択可能な最大強度段階における前記回生制動力の大きさを基準に、他の強度段階における前記回生制動力の大きさを変更する、ことを特徴とする。
請求項3の発明にかかる回生制御装置は、前記第2の操作部により変更された前記回生制動力の大きさは、前記電動車の起動毎に初期値に戻される、ことを特徴とする。
請求項4の発明にかかる回生制御装置は、前記第2の操作部は、操作前後における外観が変化しない形状を有し、前記第2の操作部に対する操作状態を前記運転者に対して視認可能に表示する表示部を更に備える、ことを特徴とする。
請求項5の発明にかかる回生制御装置は、前記第1の操作部は、前記電動車のステアリングに設けられたパドル式スイッチであり、前記第2の操作部は、前記ステアリングに設けられたモーメンタリ式トグルスイッチである、ことを特徴とする。
請求項2の発明にかかる回生制御装置は、前記第2の操作部は、前記第1の操作部により選択可能な最大強度段階における前記回生制動力の大きさを基準に、他の強度段階における前記回生制動力の大きさを変更する、ことを特徴とする。
請求項3の発明にかかる回生制御装置は、前記第2の操作部により変更された前記回生制動力の大きさは、前記電動車の起動毎に初期値に戻される、ことを特徴とする。
請求項4の発明にかかる回生制御装置は、前記第2の操作部は、操作前後における外観が変化しない形状を有し、前記第2の操作部に対する操作状態を前記運転者に対して視認可能に表示する表示部を更に備える、ことを特徴とする。
請求項5の発明にかかる回生制御装置は、前記第1の操作部は、前記電動車のステアリングに設けられたパドル式スイッチであり、前記第2の操作部は、前記ステアリングに設けられたモーメンタリ式トグルスイッチである、ことを特徴とする。
請求項1の発明によれば、第1の操作部の各選択段階における回生制動力の大きさを変更可能とする第2の操作部を設けたことにより、回生制動力の設定可能範囲をより大きくすることができ、運転者のニーズにより適合した回生制御を実施する上で有利となる。
請求項2の発明によれば、最大強度段階における回生制動力の大きさを基準に、他の強度段階における回生制動力の大きさを変更することにより、効率的に多くの運転者のニーズに適合した回生制御を行う上で有利となる。
請求項3の発明によれば、電動車の起動毎に第2の操作部への操作内容がリセットされるため、異なる運転者が電動車を運転する場合でも違和感や不安を感じさせることなくスムーズに走行することができる。
請求項4の発明によれば、第2の操作部が操作前後における外観が変化しない形状を有するので、電動車の起動毎に設定がリセットされても、違和感なく今回の操作を行うことができる。また、第2の操作部に対する操作状態を表示する表示部を備えるので、第2の操作部の外観が変化しなくても運転者が操作状態を確認することができる。
請求項5の発明によれば、運転者がステアリングを離すことなく操作を行うことができ、操作性を向上させる上で有利となる。
請求項2の発明によれば、最大強度段階における回生制動力の大きさを基準に、他の強度段階における回生制動力の大きさを変更することにより、効率的に多くの運転者のニーズに適合した回生制御を行う上で有利となる。
請求項3の発明によれば、電動車の起動毎に第2の操作部への操作内容がリセットされるため、異なる運転者が電動車を運転する場合でも違和感や不安を感じさせることなくスムーズに走行することができる。
請求項4の発明によれば、第2の操作部が操作前後における外観が変化しない形状を有するので、電動車の起動毎に設定がリセットされても、違和感なく今回の操作を行うことができる。また、第2の操作部に対する操作状態を表示する表示部を備えるので、第2の操作部の外観が変化しなくても運転者が操作状態を確認することができる。
請求項5の発明によれば、運転者がステアリングを離すことなく操作を行うことができ、操作性を向上させる上で有利となる。
以下に添付図面を参照して、本発明にかかる回生制御装置10の好適な実施の形態を詳細に説明する。
図1は、実施の形態にかかる回生制御装置10の構成を示す説明図である。
本実施の形態では、走行用動力源としてモータ(電動機)22のみを搭載した電気自動車に回生制御装置10が搭載されているものとする。
回生制御装置10は、第1の操作部12(パドルスイッチ122およびシフトレバー124)、第2の操作部14、アクセルペダルセンサ16、起動スイッチ20、モータ22、インバータ24、バッテリ25、表示部26、スピーカ28、ECU(Electronic Control Unit)30を含んで構成されている。
図1は、実施の形態にかかる回生制御装置10の構成を示す説明図である。
本実施の形態では、走行用動力源としてモータ(電動機)22のみを搭載した電気自動車に回生制御装置10が搭載されているものとする。
回生制御装置10は、第1の操作部12(パドルスイッチ122およびシフトレバー124)、第2の操作部14、アクセルペダルセンサ16、起動スイッチ20、モータ22、インバータ24、バッテリ25、表示部26、スピーカ28、ECU(Electronic Control Unit)30を含んで構成されている。
ECU30は、CPU、制御プログラムなどを格納・記憶するROM、制御プログラムの作動領域としてのRAM、各種データを書き換え可能に保持するEEPROM、周辺回路等とのインターフェースをとるインターフェース部などを含んで構成されるマイクロコンピュータであり、電動車全体の制御を行う。
モータ22は、バッテリ25から供給される電力で電動車の駆動輪を駆動するとともに、電動車の減速時には発電動作が可能である。すなわち、モータ22は、電動車の駆動輪の駆動および回生発電を行う。
より詳細には、ECU30がアクセルペダルセンサ16を介して運転者の駆動要求(アクセル踏み込み)を検知すると、バッテリ25に蓄積された電力をインバータ24で交流電流に変換し、モータ22へと供給する。モータ22は、インバータから供給された交流電流を用いて作動し、電動車の走行のための駆動トルク(走行駆動力)を駆動輪に出力する。
また、運転者がアクセルを開放するとこれがアクセルペダルセンサ16により検知され、モータ22はジェネレータとして機能して発電動作を行う。すなわち、モータ22は駆動輪からの回転トルクを受けて回生発電し、この発電負荷を車両の制動力(回生制動力)として発揮する。回生発電で得られた電力は、インバータ24で直流に変換されて、バッテリ25に充電される。
より詳細には、ECU30がアクセルペダルセンサ16を介して運転者の駆動要求(アクセル踏み込み)を検知すると、バッテリ25に蓄積された電力をインバータ24で交流電流に変換し、モータ22へと供給する。モータ22は、インバータから供給された交流電流を用いて作動し、電動車の走行のための駆動トルク(走行駆動力)を駆動輪に出力する。
また、運転者がアクセルを開放するとこれがアクセルペダルセンサ16により検知され、モータ22はジェネレータとして機能して発電動作を行う。すなわち、モータ22は駆動輪からの回転トルクを受けて回生発電し、この発電負荷を車両の制動力(回生制動力)として発揮する。回生発電で得られた電力は、インバータ24で直流に変換されて、バッテリ25に充電される。
アクセルペダルセンサ16は、図示しない電動車のアクセルペダルへの操作状態を検出する。
起動スイッチ20は、電動車のメインシステムの起動または終了を指示する操作入力を受け付ける。
表示部26は、運転席のインストルメントパネル周辺に設けられており、電動車の各種設定状態を運転者に視認可能に表示する。
スピーカ28は、後述する第1の操作部12および第2の操作部14に対して許容できない範囲の操作が行われた場合にエラー音を出力する。
起動スイッチ20は、電動車のメインシステムの起動または終了を指示する操作入力を受け付ける。
表示部26は、運転席のインストルメントパネル周辺に設けられており、電動車の各種設定状態を運転者に視認可能に表示する。
スピーカ28は、後述する第1の操作部12および第2の操作部14に対して許容できない範囲の操作が行われた場合にエラー音を出力する。
第1の操作部12は、運転者の操作によって、モータ22(電動機)の回生制動力の相対的な強さ(回生レベル)を段階的に選択可能とする。
本実施の形態では、第1の操作部12は、回生レベル増方向および回生レベル減方向に複数段の設定を有するパドルスイッチ122と、電動車の回生レベルを初期設定に対して増方向に調整可能なシフトレバー124とを含んで構成される。
本実施の形態では、第1の操作部12は、回生レベル増方向および回生レベル減方向に複数段の設定を有するパドルスイッチ122と、電動車の回生レベルを初期設定に対して増方向に調整可能なシフトレバー124とを含んで構成される。
図2は、ステアリングホイール13に設けられたパドルスイッチ122の周辺構成を示す模式図である。
パドルスイッチ122は、回生レベルを増加方向に段階的に切り換え可能なプラススイッチ122Aと回生レベルを減少方向に段階的に切り換え可能なマイナススイッチ122Bとを備えており、運転手がステアリングホイール13を握った状態でプラススイッチ122Aまたはマイナススイッチ122Bを運転者側(車両後方側)に移動させることによって操作可能に構成されている。
運転手がプラススイッチ122Aまたはマイナススイッチ122Bを操作した後に同スイッチを開放すると、同スイッチは自動的にホームポジションに自動復帰するように構成されており、各スイッチの操作回数に応じて回生レベルが増方向または減方向にシフトするようになっている。
なお、ステアリングホイール13には、後述する第2の操作部14も設けられている。
パドルスイッチ122は、回生レベルを増加方向に段階的に切り換え可能なプラススイッチ122Aと回生レベルを減少方向に段階的に切り換え可能なマイナススイッチ122Bとを備えており、運転手がステアリングホイール13を握った状態でプラススイッチ122Aまたはマイナススイッチ122Bを運転者側(車両後方側)に移動させることによって操作可能に構成されている。
運転手がプラススイッチ122Aまたはマイナススイッチ122Bを操作した後に同スイッチを開放すると、同スイッチは自動的にホームポジションに自動復帰するように構成されており、各スイッチの操作回数に応じて回生レベルが増方向または減方向にシフトするようになっている。
なお、ステアリングホイール13には、後述する第2の操作部14も設けられている。
図4は、運転席に設けられたシフトレバー124の周辺構成を真上側から示す模式図である。
シフトレバー124は、運転手の操作によって走行モードを切り換え可能とする操作部であり、電動車の運転席に設けられている。
シフトレバー124は、初期状態として図示のホームポジションに設定されており、運転手が矢印に沿って前後左右にシフトポジションを変更することにより、対応する走行モードに切り換え可能になっている。
ここで、Nポジションはモータ22の動力を駆動輪に伝達しないニュートラルモードであり、Dポジションは前進走行を行う通常走行モードであり、Rポジションは後退走行を行う後退モードを示している。
シフトレバー124は、運転手の操作によって走行モードを切り換え可能とする操作部であり、電動車の運転席に設けられている。
シフトレバー124は、初期状態として図示のホームポジションに設定されており、運転手が矢印に沿って前後左右にシフトポジションを変更することにより、対応する走行モードに切り換え可能になっている。
ここで、Nポジションはモータ22の動力を駆動輪に伝達しないニュートラルモードであり、Dポジションは前進走行を行う通常走行モードであり、Rポジションは後退走行を行う後退モードを示している。
Dポジションを選択することで通常走行モードにある場合、シフトレバー124をBポジションに操作することによって、モータ22の回生レベルを段階的にシフトできる。運転手がシフトレバー124をBポジションに操作した後にシフトレバー124を開放すると、シフトレバー124は自動的にホームポジションに復帰するように構成されており、Bポジションへの操作回数に応じて回生レベルが増方向にシフトするようになっている。
図5は、パドルスイッチ122およびシフトレバー124によって設定可能な回生レベルを示す概念図である。
モータ22の回生制動力は、その大きさによって例えばB0〜B5の6段階の回生レベルが設定されている。回生制動力はB0からB5に向かうに従って相対的に強くなり、運転手の減速フィーリングや回生発電量(回生トルク)が増大するようになっている。
なお、これら複数の回生レベルのうち、基準となる初期設定を例えばB2とする。すなわち、パドルスイッチ122がB2に操作されている、またはシフトレバー124がDポジションにある状態を初期設定とする。
モータ22の回生制動力は、その大きさによって例えばB0〜B5の6段階の回生レベルが設定されている。回生制動力はB0からB5に向かうに従って相対的に強くなり、運転手の減速フィーリングや回生発電量(回生トルク)が増大するようになっている。
なお、これら複数の回生レベルのうち、基準となる初期設定を例えばB2とする。すなわち、パドルスイッチ122がB2に操作されている、またはシフトレバー124がDポジションにある状態を初期設定とする。
シフトレバー124によって選択可能な回生レベルは、シフト段D、B、BLから構成されている。シフト段Dはシフトレバー124をDポジションに操作することによって選択可能であり、回生レベルは初期設定であるB2に相当している。シフト段Bにはシフトレバー124をDポジションからBポジションに一回操作することにより移行し、シフト段Dより回生制動力が強いB3に設定されている。シフト段BLにはシフトレバー124をさらに一回Bポジションに操作することにより移行し、シフト段Bより回生制動力が強いB5に設定されている。なお、シフト段BLの状態でさらにシフトレバー124を一回Bポジションに操作すると、シフト段Dに移行する。
シフトレバー124は、パドルスイッチ122に比べてシフト段数が少なくなっており、所定回生レベルを設定するための操作回数が少なくなるように設定されている。そのため、シフトレバー124ではパドルスイッチ122に比べて同じ回生量を得るためのシフト操作の回数が少なくなるため、少ない操作回数で回生制動力を容易に増減制御でき、運転手の操作負担の軽減に適している。
シフトレバー124は、パドルスイッチ122に比べてシフト段数が少なくなっており、所定回生レベルを設定するための操作回数が少なくなるように設定されている。そのため、シフトレバー124ではパドルスイッチ122に比べて同じ回生量を得るためのシフト操作の回数が少なくなるため、少ない操作回数で回生制動力を容易に増減制御でき、運転手の操作負担の軽減に適している。
また、パドルスイッチ122によって選択可能な回生レベルはB0、B1、B2、B3、B4、B5であり、プラススイッチ122Aおよびマイナススイッチ122Bの操作回数に応じて移行できるようになっている。なお、電動車の起動時には、回生レベルが初期設定であるB2に初期化される。
パドルスイッチ122はシフトレバー124に比べてシフト段数が多くなっており、所定回生レベルを設定するための操作回数が多くなるように設定されていることからも、きめ細やかな回生制動力の制御に適している。
パドルスイッチ122はシフトレバー124に比べてシフト段数が多くなっており、所定回生レベルを設定するための操作回数が多くなるように設定されていることからも、きめ細やかな回生制動力の制御に適している。
このように所定回生レベルに設定するための操作回数が異なるシフトレバー124およびパドルスイッチ122を備えることにより、走行状態に応じて運転者の意図に沿った回生制動力の制御が可能になる。シフトレバー124ではパドルスイッチ122に比べて同じ回生量を得るためのシフト操作の回数が少なくなるため、少ない操作回数で回生制動力を容易に増減制御でき、運転手の操作負担の軽減に適している。また、パドルスイッチ122ではシフトレバー124に比べてシフト操作回数が多く設定されているため、きめ細やかな回生制動力の制御に適している。
図1の説明に戻り、第2の操作部14は、前記運転者の操作によって、第1の操作部12の各選択段階における回生制動力の大きさを変更可能とする。すなわち、第2の操作部14は、第1の操作部12で選択可能な各回生レベルにおける回生制動力の絶対的な大きさを、運転者の好みに応じて変更可能な操作部である。
図6は、各回生レベルに対応する回生制動力の大きさを模式的に示すグラフである。
図6において、横軸は回生レベル、縦軸は回生制動力でありグラフ下側ほど制動力が大きいことを示している。
カーブD,S1,S2,W1,W2は、各回生レベルに対応する回生制動力の大きさを示すカーブ(制動力カーブ)である。以下では、カーブDを制動力カーブの初期値(基準値)とする。カーブDでは、回生レベルB2における回生制動力はE0、回生レベルB5における回生制動力はF0(>E0)、回生レベルB0における回生制動力はP0(<E0)となっている。
第2の操作部14は、このような制動力カーブを運転者の好みに応じて変更可能とする。
図6において、横軸は回生レベル、縦軸は回生制動力でありグラフ下側ほど制動力が大きいことを示している。
カーブD,S1,S2,W1,W2は、各回生レベルに対応する回生制動力の大きさを示すカーブ(制動力カーブ)である。以下では、カーブDを制動力カーブの初期値(基準値)とする。カーブDでは、回生レベルB2における回生制動力はE0、回生レベルB5における回生制動力はF0(>E0)、回生レベルB0における回生制動力はP0(<E0)となっている。
第2の操作部14は、このような制動力カーブを運転者の好みに応じて変更可能とする。
例えば、カーブDで示す初期値よりも強い回生制動力を好む場合、運転者は第2の操作部14を回生制動力増方向へと操作する。すると、制動力カーブがグラフ下方向へと変化し、カーブDより回生制動力が大きいカーブS1のようになる。更に操作するとカーブS1より回生制動力が大きいカーブS2のようになる。
カーブDに示す初期値では、回生レベルB2における回生制動力はE0であるが、カーブS2に示す制動力増設定では、回生レベルB2における回生制動力はE1(>E0)となる。
また、例えば、運転者がより弱い回生制動力を好む場合、第2の操作部14を回生制動力減方向へと操作する。すると、制動力カーブがグラフ上方向へと変化し、カーブDより回生制動力が小さいカーブW1のようになる。更に操作するとカーブW1より回生制動力が小さいカーブW2のようになる。
カーブW2に示す制動力減設定では、回生レベルB2における回生制動力はE2(<E0)となる。
カーブDに示す初期値では、回生レベルB2における回生制動力はE0であるが、カーブS2に示す制動力増設定では、回生レベルB2における回生制動力はE1(>E0)となる。
また、例えば、運転者がより弱い回生制動力を好む場合、第2の操作部14を回生制動力減方向へと操作する。すると、制動力カーブがグラフ上方向へと変化し、カーブDより回生制動力が小さいカーブW1のようになる。更に操作するとカーブW1より回生制動力が小さいカーブW2のようになる。
カーブW2に示す制動力減設定では、回生レベルB2における回生制動力はE2(<E0)となる。
本実施の形態では、第2の操作部14において、第1の操作部12により選択可能な最大強度段階における回生制動力の大きさを基準に、他の強度段階における回生制動力の大きさを変更している。
これは、最大強度段階における回生制動力の大きさ、すなわち回生制動力の最大値は運転者によって好みが分かれるのに対して、最小強度段階における回生制動力の大きさ、すなわち回生制動力の最小値は原理的にほぼ一定(ニュートラルモードでの走行と同等)となるためである。
本実施の形態では、第1の操作部12により選択可能な最大強度段階とは回生レベルB5であり、回生レベルB5における回生制動力の大きさを基準に制動力カーブが変更される。
図6に示す各制動力カーブでは、最大強度段階である回生レベルB5の回生制動力が、基準カーブであるカーブDにおける回生制動力F0を基準に増減されている。例えば回生制動力増方向であるカーブS2では、回生レベルB5における回生制動力はF1(>F0)である。また、回生制動力減方向であるカーブW2では、回生レベルB5における回生制動力はF2(<F0)である。
これに対して、最小強度段階である回生レベルB0の回生制動力はP0で一定となっている。
すなわち、第2の操作部14への操作量に基づいて回生レベルB5の回生制動力を増減し、増減後の回生レベルB5の回生制動力と回生レベルB0の回生制動力P0(一定値)とをつなぐカーブを変更後の制動力カーブとする。
これは、最大強度段階における回生制動力の大きさ、すなわち回生制動力の最大値は運転者によって好みが分かれるのに対して、最小強度段階における回生制動力の大きさ、すなわち回生制動力の最小値は原理的にほぼ一定(ニュートラルモードでの走行と同等)となるためである。
本実施の形態では、第1の操作部12により選択可能な最大強度段階とは回生レベルB5であり、回生レベルB5における回生制動力の大きさを基準に制動力カーブが変更される。
図6に示す各制動力カーブでは、最大強度段階である回生レベルB5の回生制動力が、基準カーブであるカーブDにおける回生制動力F0を基準に増減されている。例えば回生制動力増方向であるカーブS2では、回生レベルB5における回生制動力はF1(>F0)である。また、回生制動力減方向であるカーブW2では、回生レベルB5における回生制動力はF2(<F0)である。
これに対して、最小強度段階である回生レベルB0の回生制動力はP0で一定となっている。
すなわち、第2の操作部14への操作量に基づいて回生レベルB5の回生制動力を増減し、増減後の回生レベルB5の回生制動力と回生レベルB0の回生制動力P0(一定値)とをつなぐカーブを変更後の制動力カーブとする。
なお、最も制動力が大きいカーブS2では、例えば回生レベルB5時には所定速度で走行する電動車が回生制動力のみで停車できる程度の制動力に設定する。また、最小強度段階である回生レベルB0は、電動車がニュートラルモードで走行している程度の制動力に設定する。
第2の操作部14によって変更された制動力カーブ(第1の操作部12の各選択段階における回生制動力の大きさ)は、電動車の起動毎に初期値に戻される。
これは、電動車の運転者は走行毎(起動毎)に変わる可能性があり、前回走行時の設定を継続すると運転者に違和感や不安を覚えさせる場合があるためである。よって、運転者は電動車の起動毎に第2の操作部14に対する設定操作を行うことになる。
これは、電動車の運転者は走行毎(起動毎)に変わる可能性があり、前回走行時の設定を継続すると運転者に違和感や不安を覚えさせる場合があるためである。よって、運転者は電動車の起動毎に第2の操作部14に対する設定操作を行うことになる。
第2の操作部14は、例えば図2に示すようにステアリングホイール13に設けられたモーメンタリ式トグルスイッチとする。
図3Aは、図2に示したモーメンタリ式トグルスイッチの拡大図である。
この場合、第2の操作部14は、ステアリングホイール13の前面に設けられた切欠きから露出するトグルスイッチ142により構成されている。トグルスイッチ142は、運転者がその突起部144に指をかけて上下方向に動かすことにより揺動可能となっている。運転者が突起部144を上方向(回生制動力増方向)または下方向(回生制動力減方向)に動かした後、突起部144から指を離すと、図示しないばね機構の作動により、突起部144は元の基準位置へと自動復帰する。すなわち、トグルスイッチ142は、操作前後における外観が変化しない形状を有している。
図3Aは、図2に示したモーメンタリ式トグルスイッチの拡大図である。
この場合、第2の操作部14は、ステアリングホイール13の前面に設けられた切欠きから露出するトグルスイッチ142により構成されている。トグルスイッチ142は、運転者がその突起部144に指をかけて上下方向に動かすことにより揺動可能となっている。運転者が突起部144を上方向(回生制動力増方向)または下方向(回生制動力減方向)に動かした後、突起部144から指を離すと、図示しないばね機構の作動により、突起部144は元の基準位置へと自動復帰する。すなわち、トグルスイッチ142は、操作前後における外観が変化しない形状を有している。
図6を例にしてトグルスイッチ142の操作と制動力カーブとの関係を説明すると、現在の制動力カーブが初期値のカーブDである場合、突起部144を上方向に1回操作すると、制動力カーブがカーブS1へと変化する。また、突起部144を上方向に2回操作すると、制動力カーブがカーブS2へと変化する。また、突起部144を上方向に3回以上操作すると、制動力カーブはカーブS2のままとなり、ECU30はこれ以上の回生制動力の増加はできないことを示すエラー音などをスピーカ28から出力する。なお、エラー時の報知はエラー音に限らず、表示部26への表示など、従来公知の様々な方法を用いることができる。
回生制動力減方向についても同様に、突起部144を下方向に操作すればよい。
回生制動力減方向についても同様に、突起部144を下方向に操作すればよい。
第2の操作部14をステアリングホイール13に設けることにより、運転時にステアリングを保持したまま操作を行うことができ、第2の操作部14の操作性を向上させることができる。
また、第2の操作部14を、操作前後における外観が変化しない形状とすることにより、運転者は前回の第2の操作部14への操作態様に関わらず、今回の設定操作を行うことができる。すなわち、上述のように運転者は電動車の起動毎に第2の操作部14に対する設定操作を行うことになるが、この時に、例えば運転者が交代した場合などにも違和感なく操作を行えるように、第2の操作部14は前回の操作態様が残らないような形状とされている。
また、第2の操作部14を、操作前後における外観が変化しない形状とすることにより、運転者は前回の第2の操作部14への操作態様に関わらず、今回の設定操作を行うことができる。すなわち、上述のように運転者は電動車の起動毎に第2の操作部14に対する設定操作を行うことになるが、この時に、例えば運転者が交代した場合などにも違和感なく操作を行えるように、第2の操作部14は前回の操作態様が残らないような形状とされている。
第2の操作部14の形状は、図3Aに示したものに限らず、図3Bに示すような円形のロータリースイッチ146であってもよい。
ロータリースイッチ146は、正円形状であり、回転軸を中心に時計回りおよび反時計回りに回転する。図3Bの例では、ロータリースイッチ146を時計回りに回転させることで回生制動力が増方向に、反時計回りに回転させることで回生制動力が減方向に、それぞれ変化する。
ロータリースイッチ146の表面は無地であり、操作前後における外観が変化しない形状となっている。
また、ロータリースイッチ146は、所定角度回転するごとにクリック感が得られるようになっている。
ロータリースイッチ146は、正円形状であり、回転軸を中心に時計回りおよび反時計回りに回転する。図3Bの例では、ロータリースイッチ146を時計回りに回転させることで回生制動力が増方向に、反時計回りに回転させることで回生制動力が減方向に、それぞれ変化する。
ロータリースイッチ146の表面は無地であり、操作前後における外観が変化しない形状となっている。
また、ロータリースイッチ146は、所定角度回転するごとにクリック感が得られるようになっている。
図6を例にしてロータリースイッチ146の操作と制動力カーブとの関係を説明すると、現在の制動力カーブが初期値のカーブDである場合、ロータリースイッチ146を時計回りに1回クリック感が得られる角度で操作すると、制動力カーブがカーブS1へと変化する。また、ロータリースイッチ146を時計回りに2回クリック感が得られる角度で操作すると、制動力カーブがカーブS2へと変化する。また、ロータリースイッチ146を時計回りに3回クリック感が得られる角度で操作すると、制動力カーブはカーブS2のままとなり、ECU30はこれ以上の回生制動力の増加はできないことを示すエラー音などをスピーカ28から出力する。
回生制動力減方向についても同様に、ロータリースイッチ146を反時計回りに操作すればよい。
回生制動力減方向についても同様に、ロータリースイッチ146を反時計回りに操作すればよい。
なお、第2の操作部14は、無段階で操作可能な機構であってもよい。すなわち、クリック感のないロータリースイッチや操作時間に応じて操作量を検知するトグルスイッチを用いてもよい。この場合、第2の操作部14の操作量に応じて回生レベルB5における回生制動力を任意に設定し、図6のような制動力カーブを無段階で設定することが可能となる。
また、第2の操作部14が操作前後における外観が変化しない形状であるため、表示部26に、第2の操作部14に対する操作状態を運転者に対して視認可能に表示する。
図7は、表示部26による表示例を示す説明図である。
表示部26には、バッテリの充電率表示263などとともに、第1の操作部12および第2の操作部14の操作状態を示す回生レベル表示262および第2の操作部14で設定された回生制動力の大きさを示す制動力強度表示264が表示されている。
回生レベル表示262は、第1の操作部12の操作状態を示す表示262Aと、第2の操作部14の操作状態を示す表示262Bとによって構成され、現在選択中の回生レベルの名称を示す文字(図7の例では第1の操作部12はB4、第2の操作部14はS2)が表示される。
制動力強度表示264には、現在の制動力カーブの最大強度段階(回生レベルB5)における制動力の大小が表示される。図7の例では、制動力強度表示264がインジケータとなっており、インジケータがラインLにある場合は制動力カーブが初期値のカーブDにあることを示し、インジケータが上部に位置するほど回生レベルB5時の制動力が大きいことを、下部に位置するほど回生レベルB5時の制動力が小さいことを示す。
このような表示を行うことで、運転者は常時電動車の回生制動力の設定状態を確認することができる。
なお、図7のような制動力強度表示264に代えて、または制動力強度表示264とともに、図6に示すような制動力カーブを表示部26に表示させてもよい。
図7は、表示部26による表示例を示す説明図である。
表示部26には、バッテリの充電率表示263などとともに、第1の操作部12および第2の操作部14の操作状態を示す回生レベル表示262および第2の操作部14で設定された回生制動力の大きさを示す制動力強度表示264が表示されている。
回生レベル表示262は、第1の操作部12の操作状態を示す表示262Aと、第2の操作部14の操作状態を示す表示262Bとによって構成され、現在選択中の回生レベルの名称を示す文字(図7の例では第1の操作部12はB4、第2の操作部14はS2)が表示される。
制動力強度表示264には、現在の制動力カーブの最大強度段階(回生レベルB5)における制動力の大小が表示される。図7の例では、制動力強度表示264がインジケータとなっており、インジケータがラインLにある場合は制動力カーブが初期値のカーブDにあることを示し、インジケータが上部に位置するほど回生レベルB5時の制動力が大きいことを、下部に位置するほど回生レベルB5時の制動力が小さいことを示す。
このような表示を行うことで、運転者は常時電動車の回生制動力の設定状態を確認することができる。
なお、図7のような制動力強度表示264に代えて、または制動力強度表示264とともに、図6に示すような制動力カーブを表示部26に表示させてもよい。
図8は、回生制御装置10による処理を示すフローチャートである。
電動車の起動スイッチ20がオンにされると(ステップS800:Yes)、ECU30は、前回の走行における第1の操作部12および第2の操作部14への設定操作をキャンセルする。すなわち、回生レベルおよび制動力カーブを初期値に設定する(ステップS802)。
また、ECU30は、現在の回生レベルおよび制動力設定(制動力カーブの設定状態)を表示部26に表示する(ステップS804)。
電動車の起動スイッチ20がオンにされると(ステップS800:Yes)、ECU30は、前回の走行における第1の操作部12および第2の操作部14への設定操作をキャンセルする。すなわち、回生レベルおよび制動力カーブを初期値に設定する(ステップS802)。
また、ECU30は、現在の回生レベルおよび制動力設定(制動力カーブの設定状態)を表示部26に表示する(ステップS804)。
その後、第2の操作部14に操作があった場合(ステップS806:Yes)、ECU30は、当該操作に基づいて制動力カーブを変更するとともに、表示部26の表示を変更する(ステップS808)。
また、第1の操作部12に操作があった場合(ステップS810)、ECU30は、当該操作に基づいて回生レベルを変更するとともに、表示部26の表示を変更する(ステップS812)。
走行中モータ22が回生発電を行う場合、ECU30は、上記制動力カーブおよび回生レベルに対応する強さの回生制動力が発生するように発電量を制御する。
電動車が走行終了し、起動スイッチ20がオフにされるまでは(ステップS814:No)、ステップS804以降の処理をくり返し、起動スイッチ20がオフにされると(ステップS814:Yes)、本フローチャートの処理を終了する。
また、第1の操作部12に操作があった場合(ステップS810)、ECU30は、当該操作に基づいて回生レベルを変更するとともに、表示部26の表示を変更する(ステップS812)。
走行中モータ22が回生発電を行う場合、ECU30は、上記制動力カーブおよび回生レベルに対応する強さの回生制動力が発生するように発電量を制御する。
電動車が走行終了し、起動スイッチ20がオフにされるまでは(ステップS814:No)、ステップS804以降の処理をくり返し、起動スイッチ20がオフにされると(ステップS814:Yes)、本フローチャートの処理を終了する。
以上説明したように、実施の形態にかかる回生制御装置10によれば、第1の操作部12の各選択段階における回生制動力の大きさを変更可能とする第2の操作部14を設けたことにより、回生制動力の設定可能範囲をより大きくすることができ、運転者のニーズにより適合した回生制御を実施する上で有利となる。
また、回生制御装置10によれば、最大強度段階における回生制動力の大きさを基準に、他の強度段階における回生制動力の大きさを変更することにより、効率的に多くの運転者のニーズに適合した回生制御を行う上で有利となる。
また、回生制御装置10によれば、電動車の起動毎に第2の操作部14への操作内容がリセットされるため、異なる運転者が電動車を運転する場合でも違和感や不安を感じさせることなくスムーズに走行することができる。
また、回生制御装置10によれば、第2の操作部14が操作前後における外観が変化しない形状を有するので、電動車の起動毎に設定がリセットされても、違和感なく今回の操作を行うことができる。また、第2の操作部14に対する操作状態を表示する表示部26を備えるので、第2の操作部14の外観が変化しなくても運転者が操作状態を確認することができる。
また、回生制御装置10によれば、運転者がステアリングを離すことなく操作を行うことができ、操作性を向上させる上で有利となる。
また、回生制御装置10によれば、最大強度段階における回生制動力の大きさを基準に、他の強度段階における回生制動力の大きさを変更することにより、効率的に多くの運転者のニーズに適合した回生制御を行う上で有利となる。
また、回生制御装置10によれば、電動車の起動毎に第2の操作部14への操作内容がリセットされるため、異なる運転者が電動車を運転する場合でも違和感や不安を感じさせることなくスムーズに走行することができる。
また、回生制御装置10によれば、第2の操作部14が操作前後における外観が変化しない形状を有するので、電動車の起動毎に設定がリセットされても、違和感なく今回の操作を行うことができる。また、第2の操作部14に対する操作状態を表示する表示部26を備えるので、第2の操作部14の外観が変化しなくても運転者が操作状態を確認することができる。
また、回生制御装置10によれば、運転者がステアリングを離すことなく操作を行うことができ、操作性を向上させる上で有利となる。
10……回生制御装置、12……第1の操作部、122……パドルスイッチ、124……シフトレバー、14……第2の操作部、142……トグルスイッチ、146……ロータリースイッチ、22……モータ(電動機)、26……表示部
Claims (5)
- 電動車を駆動する電動機の回生制動力を制御する回生制御装置であって、
運転者の操作によって、前記回生制御力の相対的な強さを段階的に選択可能とする第1の操作部と、
前記運転者の操作によって、前記第1の操作部の各選択段階における前記回生制動力の大きさを変更可能とする第2の操作部と、
を備えることを特徴とする回生制御装置。 - 前記第2の操作部は、前記第1の操作部により選択可能な最大強度段階における前記回生制動力の大きさを基準に、他の強度段階における前記回生制動力の大きさを変更する、
ことを特徴とする請求項1記載の回生制御装置。 - 前記第2の操作部により変更された前記回生制動力の大きさは、前記電動車の起動毎に初期値に戻される、
ことを特徴とする請求項1または2記載の回生制御装置。 - 前記第2の操作部は、操作前後における外観が変化しない形状を有し、
前記第2の操作部に対する操作状態を前記運転者に対して視認可能に表示する表示部を更に備える、
ことを特徴とする請求項3記載の回生制御装置。 - 前記第1の操作部は、前記電動車のステアリングに設けられたパドル式スイッチであり、
前記第2の操作部は、前記ステアリングに設けられたモーメンタリ式トグルスイッチである、
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項記載の回生制御装置。
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