JP2019092259A - Vehicle control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用制御装置に関し、特に非力行時に発電して回生制動力を発生可能なモータと、このモータで発生された電力を充電可能なバッテリとを備えた車両用制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for a vehicle, and more particularly to a control device for a vehicle provided with a motor capable of generating a regenerative braking force by generating power during non-powering operation and a battery capable of charging electric power generated by the motor.
従来より、バッテリの電力により駆動力を発生するモータジェネレータ（以下、モータと略す）と、エンジンとを併用して走行するハイブリッド自動車が知られている。
このハイブリッド自動車は、非力行時（車両減速時や車輪スリップ時）に、モータを発電機として作動させると共に、車輪の回転（運動）エネルギーを電気エネルギーに変換してバッテリに蓄える回生を行うことにより、エネルギーの効率的利用を図っている。
2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a hybrid vehicle that travels using a motor generator (hereinafter referred to as a motor) generating driving force by the power of a battery and an engine.
In this hybrid vehicle, the motor is operated as a generator at the time of non-powering (during vehicle deceleration and wheel slip), and regeneration is performed by converting the rotational (kinetic) energy of the wheels into electrical energy and storing it in the battery. And efficient use of energy.
車両の非力行時、車輪によるモータの回転に伴って、回転速度に比例した誘起電圧がモータの各巻線に発生する。この誘起電圧に基づいてモータに逆トルクが発生し、この逆トルクによる制動力が車輪に付与される。これが回生制動力である。
そこで、車両減速時において、乗員がブレーキペダルを踏込操作したとき、ブレーキペダルに連動した摩擦制動手段による摩擦制動力に加え、モータを回転させることによって生じる逆トルク（抵抗）を回生制動力として車輪に作用させることにより、省エネと制動性とを両立している。
When the vehicle is not running, an induced voltage proportional to the rotational speed is generated in each winding of the motor as the motor rotates by the wheels. Based on this induced voltage, a reverse torque is generated in the motor, and a braking force by this reverse torque is applied to the wheel. This is the regenerative braking force.
Therefore, when the vehicle is decelerated, when the occupant steps on the brake pedal, in addition to the friction braking force by the friction braking means linked to the brake pedal, the wheel is used as the regenerative braking force with the reverse torque (resistance) generated by rotating the motor. Energy saving and braking performance.
特許文献１の車両の制御装置は、走行予定経路におけるバッテリの充電率（残容量）を表すＳＯＣを予測するＳＯＣ予測部と、ＳＯＣに応じて放電増加制御を実行する放電制御部とを備え、放電制御部が、ＥＶ走行を行うＥＶ放電増加制御を実行可能な場合、エンジンとモータ併用走行を行うアシスト放電増加制御よりもＥＶ放電増加制御を実施している。
特許文献２の電動車両の制御装置は、車両が降坂状態であることを検出する降坂状態検出手段を備え、降坂状態であることが検出された場合、平坦路或いは登坂路を走行する場合に比べて回生トルクを増加する補正を行っている。
The control device for a vehicle according to
The control device for an electrically powered vehicle of
特許文献２の電動車両の制御装置は、車両が走行する降坂状態（勾配状態）に応じて回生制動力を増加することができ、バッテリの充電量を増加することができる。
しかし、車両が同じ降坂状態であっても、乗員が回生実行時に違和感を覚える虞がある。
つまり、元々、回生制動力が小さい初期状態から回生制動力（回生トルク）を増加する場合と、回生制動力が大きい初期状態から回生制動力を増加する場合とでは、乗員が知覚する制動特性が異なる。
The control device for an electric vehicle of
However, even if the vehicle is in the same downhill state, there is a possibility that the occupant may feel discomfort when performing regeneration.
That is, when the regenerative braking force (regenerative torque) is increased from the initial state where the regenerative braking force is small originally and when the regenerative braking force is increased from the initial state where the regenerative braking force is large, the braking characteristics perceived by the occupant are It is different.
乗員が違和感を覚えない程度の割合で回生制動力を増加することも考えられる。
しかし、車両の走行可能距離は、バッテリの充電率（ＳＯＣ：State Of Charge）に関係しており、ＳＯＣが低い場合、信頼性上、回生を早急に実行して充電する必要がある。
即ち、乗員の違和感の回避と車両の走行可能距離の延長とは、現時点、相反する技術課題であり、両立することは容易ではない。
It is also conceivable to increase the regenerative braking force at such a rate that the occupant does not feel discomfort.
However, the travelable distance of the vehicle is related to the state of charge (SOC) of the battery, and when the SOC is low, it is necessary to perform regeneration immediately for reliability in terms of reliability.
That is, the avoidance of the discomfort of the occupant and the extension of the travelable distance of the vehicle are contradictory technical problems at present, and it is not easy to achieve both.
本発明の目的は、乗員の違和感回避と車両の走行可能距離延長とを両立可能な車両用制御装置等を提供することである。 An object of the present invention is to provide a vehicle control device and the like that can achieve both avoidance of discomfort of an occupant and extension of the travelable distance of the vehicle.
請求項１の車両用制御装置は、非力行時に発電して回生制動力を発生可能なモータと、このモータで発生された電力を充電可能なバッテリと、目標回生量を設定して前記モータを制御する制御手段とを備えた車両用制御装置において、前記制御手段は、今回の目標回生量と前回の目標回生量との差が閾値以上のとき、今回の目標回生量と前回の目標回生量との間に設定された１又は複数の中間目標回生量による回生を介して今回の目標回生量による回生を行うことを特徴としている。 The vehicle control device according to claim 1 sets a motor capable of generating electric power and generating regenerative braking force when not running, a battery capable of charging electric power generated by the motor, and a target regenerative amount to set the motor. In the vehicle control device provided with control means for controlling, the control means determines that the current target regeneration amount and the previous target regeneration amount when the difference between the current target regeneration amount and the previous target regeneration amount is equal to or greater than a threshold. The present invention is characterized in that the regeneration with the current target regeneration amount is performed via the regeneration with one or more intermediate target regeneration amounts set between them.
この車両用制御装置では、前記制御手段は、今回の目標回生量と前回の目標回生量との差が閾値以上のとき、１又は複数の中間目標回生量による回生を介して今回の目標回生量による回生を行うため、中間目標回生量の使用頻度を最小限にすることができ、バッテリの充電状態を高くすることができる。中間目標回生量を今回の目標回生量と前回の目標回生量との間に１又は複数設定するため、目標回生量の変化を小さくすることができ、乗員の違和感を回避することができる。 In this vehicle control device, when the difference between the current target regeneration amount and the previous target regeneration amount is equal to or greater than the threshold value, the control means performs the current target regeneration amount via regeneration with one or more intermediate target regeneration amounts. In this case, the frequency of use of the intermediate target regeneration amount can be minimized, and the state of charge of the battery can be increased. Since the intermediate target regeneration amount is set to one or more between the current target regeneration amount and the previous target regeneration amount, the change in the target regeneration amount can be reduced, and the occupant's discomfort can be avoided.
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記制御手段は、前記バッテリの充電率が低いとき、充電率が高いときに比べて前記前回の目標回生量と中間目標回生量との差が大きくなるように設定することを特徴としている。
この構成によれば、バッテリの充電状態を高くしつつ、回生制動力を高くすることができる。
In the second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, when the charging rate of the battery is low, the control means is the difference between the previous target regeneration amount and the intermediate target regeneration amount compared to when the charging rate is high. Is set to be large.
According to this configuration, it is possible to increase the regenerative braking force while increasing the state of charge of the battery.
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、前記制御手段は、前記バッテリの充電率が低い程、前記１又は複数の中間目標回生量による回生を介して今回の目標回生量による回生を行うまでの期間を短くすることを特徴としている。
この構成によれば、バッテリの充電率が低い程、バッテリの充電状態を早急に高くすることができる。
In the invention of claim 3, according to the invention of
According to this configuration, the lower the charging rate of the battery, the quicker the charging state of the battery can be.
請求項４の発明は、請求項１〜３の何れか１項の発明において、前記目標回生量が異なる複数の回生レベルから特定の回生レベルを設定可能な回生レベル設定手段を有することを特徴としている。
この構成によれば、切替形態に拘らず、乗員の違和感を回避することができる。
The invention according to
According to this configuration, regardless of the switching mode, it is possible to avoid the discomfort of the occupant.
請求項５の発明は、請求項１〜４の何れか１項の発明において、前記制御手段は、少なくとも前記バッテリに充電されている電力に基づき車両が走行可能な残走行距離を演算する残走行距離演算手段と、前記バッテリの電力消費に関連する指標に基づき乗員による前記バッテリの電力消費傾向を運転負荷として算出する運転負荷算出手段とを有し、前記残走行距離演算手段が、前記運転負荷と前記バッテリの内部抵抗の少なくとも１つが高い高負荷状態のとき、前記高負荷状態以外の状態のときに比べて前記残走行距離を短くなるように演算すると共に演算された前記残走行距離を表示手段に表示させることを特徴としている。
この構成によれば、運転負荷と前記バッテリの内部抵抗の少なくとも１つが高い高負荷状態のとき、乗員による運転をバッテリの電力消費を向上させる運転に誘導することができ、電力消費改善を図ることができる。
In the invention of claim 5, according to the invention of any one of
According to this configuration, when at least one of the operating load and the internal resistance of the battery is in a high load state, the operation by the occupant can be guided to the operation for improving the power consumption of the battery, thereby improving the power consumption. Can.
本発明の車両用制御装置によれば、中間目標回生量による回生を介することにより、乗員の違和感回避と車両の走行可能距離延長とを両立することができる。 According to the control apparatus for a vehicle of the present invention, it is possible to achieve both avoidance of discomfort of the occupant and extension of the travelable distance of the vehicle through regeneration by the intermediate target regeneration amount.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
以下の説明は、本発明を車両の制御装置に適用したものを例示したものであり、本発明、その適用物、或いは、その用途を制限するものではない。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on the drawings.
The following description exemplifies the application of the present invention to a control device of a vehicle, and does not limit the present invention, its application, or its application.
以下、本発明の実施例１について図１〜図１０に基づいて説明する。
図１に示すように、本実施例に係る車両Ｖは、車両Ｖの停止性能に係る制動力を制御可能な制動機構Ｂと、車両Ｖの走行性能に係る駆動力を制御可能なパワートレイン機構Ｐと、乗員が操作可能なインプットディバイスであるブレーキペダル１と、アウトプットディバイスである前後左右の車輪２と、充放電可能な車両主電源である第１バッテリ３と、充放電可能な二次電池である第２バッテリ４と、制動時の回生レベル（レベル１〜３）を手動切替可能な切替スイッチ５等を備えている。
Hereinafter, Example 1 of the present invention will be described based on FIGS. 1 to 10.
As shown in FIG. 1, the vehicle V according to the present embodiment includes a braking mechanism B capable of controlling a braking force related to the stopping performance of the vehicle V and a power train mechanism capable of controlling a driving force related to the traveling performance of the vehicle V P, a
まず、制動機構Ｂについて説明する。
制動機構Ｂは、ブレーキペダル１に対してペダルストローク（以下、ストロークと略す。）Ｓｔに応じた反力を付与するストロークシミュレータ６と、電動ブレーキブースタ（以下、電動ブースタと略す。）７と、ブレーキペダル１のストロークＳｔに応じたブレーキ液圧を生成可能なマスタシリンダ（図示略）と、このマスタシリンダ及び電動ブースタ７により発生されたブレーキ液圧によって車両Ｖの４つの前後左右輪２の回転を摩擦制動力を作用させて夫々制動するホイールシリンダ８（摩擦制動手段）と、電動ブースタ７を制御可能な第１ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１０等を備えている。
First, the braking mechanism B will be described.
The braking mechanism B is a
ストロークシミュレータ６は、消費油量をシミュレートしてマスタシリンダから圧送されたブレーキ液圧を吸収して消費すると共に、乗員がブレーキペダル１を踏込又は踏戻操作したとき、ブレーキペダル１を介して予め設定された特性の操作反力を乗員に対して作用させるように構成されている。
このストロークシミュレータ６は、例えば、シリンダと、このシリンダ内に摺動自在なピストンと、ピストンを付勢する付勢手段等によって形成され（何れも図示略）、ブレーキペダル１の操作に伴う制御用ブレーキ液圧に基づき乗員に付与する操作反力（踏力）を調整している。
The
The
電動ブースタ７は、リザーバタンクに接続され、電動モータと、油圧ポンプ（何れも図示略）等によって構成されている。
電動ブースタ７は、開閉可能な電磁弁からなる第１電磁弁（図示略）を介して２つのホイールシリンダ８に連通され、開閉可能な電磁弁からなる第２電磁弁（図示略）を介して残り２つのホイールシリンダ８に連通されている。第１，第２電磁弁は、通電時、開作動されている。これにより、電動ブースタ７が正常時、各ホイールシリンダ８に対して電動ブースタ７から倍力比２倍以上のブレーキ液圧が供給され、電動ブースタ７が異常時、各ホイールシリンダ８に対してマスタシリンダから直接的に、例えば１倍のブレーキ液圧が供給されている。
The electric booster 7 is connected to the reservoir tank, and includes an electric motor, a hydraulic pump (all not shown), and the like.
The electric booster 7 is in communication with the two
第１ＥＣＵ１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＯＭと、ＲＡＭと、イン側インタフェースと、アウト側インタフェース等によって構成され、ブレーキペダル１のストロークＳｔを検出するストロークセンサ９から検出信号を入力している。ＲＯＭには、踏力及び制動力を制御するための種々のプログラムやデータ及びマップ等が格納され、ＲＡＭには、ＣＰＵが一連の処理を行う際に使用される処理領域が設けられている。
図２に示すように、第１ＥＣＵ１０は、操作反力設定部１１と、減速度設定部１２等を備えている。
The
As shown in FIG. 2, the
操作反力設定部１１は、踏力特性マップＭ１を有している。
図３に示すように、マップＭ１は、所定の関数、例えば、対数関数によって規定されている。
次式に示すように、乗員の感覚の強さは刺激の強さの対数に比例している（ウェーバー・フェヒナーの法則）。
Ａ＝ｋｌｏｇＢ＋Ｋ
尚、Ａは感覚量、Ｂは物理量、Ｋは積分定数である。
それ故、踏力特性マップＭ１には、乗員がブレーキペダル１を操作する踏力Ｆとブレーキペダル１のストロークＳｔとが対数関係になる特性が予め設定されている。
The operation reaction
As shown in FIG. 3, the map M1 is defined by a predetermined function, for example, a logarithmic function.
As shown in the following equation, the strength of the occupant's sense is proportional to the logarithm of the strength of the stimulus (Weber-Fechner's law).
A = klog B + K
Here, A is a sensory quantity, B is a physical quantity, and K is an integral constant.
Therefore, in the pedaling force characteristic map M1, a characteristic in which the pedaling force F at which the occupant operates the
操作反力設定部１１は、ストロークセンサ９で検出されたストロークＳｔと踏力特性マップＭ１とに基づき目標操作反力に相当する踏力Ｆを設定し、これに対応した作動指令信号を制御用ブレーキ液圧を介してストロークシミュレータ６に出力している。
これにより、乗員が知覚するブレーキペダル１の踏力Ｆとブレーキペダル１のストロークＳｔとの関係を人間の知覚特性状線形にすることができ、乗員が体性感覚を介して感じる知覚量とブレーキペダル１を操作する物理的な操作量との乖離を回避している。
The operation reaction
As a result, the relationship between the depression force F of the
減速度設定部１２は、制動特性マップＭ２を有している。
ストロークＳｔは、乗員の操作をパラメータとして乗員の要求を反映している。
それ故、減速度設定部１２は、図４に示すように、検出されたストロークＳｔを介して設定された踏力Ｆと制動特性マップＭ２とを用いて車両Ｖの目標制動力に対応した減速度Ｄ、換言すれば、乗員が要求する最低減速度を設定している。そして、この減速度設定部１２は、設定された減速度Ｄに対応する作動指令信号を電動ブースタ７に出力している。
これにより、各ホイールシリンダ８が駆動され、制動特性マップＭ２に基づく減速度Ｄの制動が実行されている。
The
The stroke St reflects the occupant's request with the occupant's operation as a parameter.
Therefore, as shown in FIG. 4, the
Thereby, each
次に、パワートレイン機構Ｐについて説明する。
図１に示すように、パワートレイン機構Ｐは、回生トルク（回生制動力）発生源兼発電源としてのモータジェネレータ（以下、モータと略す。）２１と、このモータ２１にプーリ等の動力伝達機構を介して連結された動力源としての多気筒レシプロエンジン２２と、差動機構を介して車輪２に駆動力を伝達可能な流体伝動機構としての自動変速機（以下、ＡＴと略す。）２３と、モータ２１及びエンジン２２等を制御可能な第２ＥＣＵ３０等を備えている。
Next, the power train mechanism P will be described.
As shown in FIG. 1, the power train mechanism P includes a motor generator (hereinafter abbreviated as a motor) 21 as a regenerative torque (regenerative braking force) generating source and a power source, and a power transmission mechanism such as a pulley for the
第２ＥＣＵ３０は、ＣＰＵと、ＲＯＭと、ＲＡＭと、イン側インタフェースと、アウト側インタフェース等によって構成されている。ＲＯＭには、回生量を制御するための種々のプログラムやデータ及びマップ等が格納され、ＲＡＭには、ＣＰＵが一連の処理を行う際に使用される処理領域が設けられている。
第２ＥＣＵ３０は、電動ブースタ７と、第１ＥＣＵ１０と、モータ２１で発電された電源電圧を変換するＤＣＤＣコンバータ４１と、車両Ｖに搭載された空調装置等の各種負荷４２と並列状態で第１バッテリ３に対して電気的に接続されている。
ＤＣＤＣコンバータ４１は、変換された電源電圧を第１バッテリ３に対して供給可能に構成されている。
The
The
The
図２に示すように、第２ＥＣＵ３０は、回生量設定部３１と、回生ホイールトルク推定部３２と、残走行距離演算部３３（残走行距離演算手段）等を備え、設定された目標回生量に基づきモータ２１を制御している。
回生量設定部３１は、第２バッテリ４に設けられた温度センサ２４の検出出力に基づいて初期目標回生量ｒａ（ｒｂ）を設定可能に構成され、第２バッテリ４に設けられた充電率センサ２５の検出出力に基づいて中間目標回生量ｒを設定可能に構成されている。
この回生量設定部３１は、初期目標回生量設定部３１ａと、中間目標回生量設定部３１ｂ等を備えている。
As shown in FIG. 2, the
Regeneration
The regeneration
まず、初期目標回生量設定部３１ａについて説明する。
バッテリ４の内部抵抗は、第２バッテリ４の温度が低い程高くなるため、初期目標回生量ｒａ（ｒｂ）は、低温時、内部抵抗の増加に応じて低下する特性を有している。
それ故、初期目標回生量設定部３１ａは、回生レベル間の回生量の比率をバッテリ温度（内部抵抗の変化）に拘らず一定になるように維持している。
First, the initial target regeneration
Since the internal resistance of the
Therefore, the initial target regeneration
図５（ａ）に示すように、初期目標回生量設定部３１ａは、常温時（例えば、−２０℃以上２０℃未満）において、切替スイッチ５により選択されると共に設定された特定の回生レベル（レベル１〜レベル３）に初期目標回生量ｒａ（ｒａ１〜ｒａ３）を夫々割り付けている（ｒａ１＜ｒａ２＜ｒａ３）。
回生レベルに対応した初期目標回生量ｒａは、レベルの減少に応じて目標回生量の減少割合が等しくなるように設定されている。具体的には、ｒａ２＝０．８×ｒａ３、ｒａ１＝０．６×ｒａ３に設定されている。
また、初期目標回生量設定部３１ａは、第２バッテリ４の充電率をＳＯＣ（State Of Charge）、係数をＫ１としたとき、次式（１）によって初期目標回生量ｒａ３を演算して設定している。
ｒａ３＝Ｋ１／ＳＯＣ …（１）
尚、以下、特段の説明がない場合、初期目標回生量ｒａ１，ｒａ２，ｒａ３（ｒｂ１，ｒｂ２，ｒｂ３）を総称して初期目標回生量ｒａ（ｒｂ）と示す。
As shown in FIG. 5A, the initial target regeneration
The initial target regeneration amount ra corresponding to the regeneration level is set so that the reduction rate of the target regeneration amount becomes equal according to the decrease of the level. Specifically, ra2 = 0.8 × ra3 and ra1 = 0.6 × ra3 are set.
Further, assuming that the charging rate of the
ra3 = K1 / SOC (1)
Hereinafter, the initial target regeneration amounts ra1, ra2, ra3 (rb1, rb2, rb3) are collectively referred to as an initial target regeneration amount ra (rb) unless otherwise specified.
安全性の観点から、常温時において、第２バッテリ４内の電圧が予め設定された上限電圧を超えたとき第２、バッテリ４の保護回路として、第２バッテリ４内の電流回路を遮断する電流遮断ディバイスが設けられている。
常温時の初期目標回生量ｒａ３は、上限電圧に対応した回生量ｒαよりも小さい値になるように予め設定されている。
From the viewpoint of safety, when the voltage in the
The initial target regeneration amount ra3 at normal temperature is preset to be smaller than the regeneration amount rα corresponding to the upper limit voltage.
図５（ｂ）に示すように、初期目標回生量設定部３１ａは、低温時（例えば、−２０℃未満）において、切替スイッチ５により選択されると共に設定された特定の回生レベル（レベル１〜レベル３）に初期目標回生量ｒｂ（ｒｂ１〜ｒｂ３）を夫々割り付けている。
そして、初期目標回生量ｒｂ１〜ｒｂ３は、初期目標回生量ｒａ１〜ｒａ３に対して夫々一定割合減少するように設定されている。
回生レベルに対応した初期目標回生量ｒｂは、レベルの減少に応じて目標回生量の減少割合が等しくなるように設定されている。具体的には、ｒｂ２＝０．８×ｒｂ３、ｒｂ１＝０．６×ｒｂ３に設定され、ｒｂ３＝０．７×ｒａ３に設定されている。
As shown in FIG. 5B, the initial target regeneration
The initial target regeneration amounts rb1 to rb3 are set so as to decrease by a constant ratio with respect to the initial target regeneration amounts ra1 to ra3, respectively.
The initial target regeneration amount rb corresponding to the regeneration level is set so that the reduction rate of the target regeneration amount becomes equal according to the decrease of the level. Specifically, rb2 = 0.8 × rb3, rb1 = 0.6 × rb3, and rb3 = 0.7 × ra3.
また、第２バッテリ４の内部抵抗は、バッテリ温度が低い程高くなることから、常温時、上限電圧に対応するように設定された回生量ｒαは、図５（ｂ）に示すように、低温時、内部抵抗の増加に伴って回生量ｒβ（ｒβ＜ｒα）に変位している。
第２バッテリ４は、回生量ｒα（ｒβ）を超える初期目標回生量ｒａ（ｒｂ）が設定されても、電流遮断ディバイスの作動により、回生量ｒα（ｒβ）に対応した電流を超える電流は遮断され、回生量ｒα（ｒβ）に対応した制動トルクを超える制動トルクも発生しない。
Further, since the internal resistance of the
Even if the initial target regeneration amount ra (rb) exceeding the regeneration amount rα (rβ) is set, the
次に、中間目標回生量設定部３１ｂについて説明する。
中間目標回生量設定部３１ｂは、初期目標回生量設定部３１ａにて設定された初期目標回生量ｒａ（ｒｂ）を実際に回生を実行するための目標回生量Ｒに設定すると共に、所定条件に基づき初期目標回生量ｒａ（ｒｂ）による目標回生量Ｒの実行前において付加的に実行される１又は複数の中間目標回生量ｒを設定し、この中間目標回生量ｒを目標回生量Ｒに設定するように構成されている。
Next, the intermediate target regeneration
The intermediate target regeneration
初期目標回生量ｒａ（ｒｂ）は、第２バッテリ４の充電率ＳＯＣに反比例しているため、同じバッテリ温度において、特定の回生レベルから別の回生レベルに切り替える同様の切替操作をした場合であっても、第２バッテリ４の充電率ＳＯＣの違いによって乗員が違和感を知覚することがある。
それ故、中間目標回生量設定部３１ｂは、前回回生を実行した目標回生量Ｒｎ−１と今回の初期目標回生量ｒａ（ｒｂ）との差（両者の差分の絶対値）が判定閾値Ｓ以上の場合、初期目標回生量ｒａ（ｒｂ）に基づく回生を実行する前に目標回生量Ｒｎ−１と初期目標回生量ｒａ（ｒｂ）との間に設定された１又は複数の中間目標回生量ｒに基づく付加的な回生を実行している。
また、目標回生量Ｒｎ−１と初期目標回生量ｒａ（ｒｂ）との差が判定閾値Ｓ未満の場合、初期目標回生量設定部３１ａにて設定された初期目標回生量ｒａ（ｒｂ）を目標回生量Ｒに設定し、初期目標回生量ｒａ（ｒｂ）に基づく回生を即実行している。
尚、以下、特段の説明がない場合、回生を実行した目標回生量を総称して目標回生量Ｒと示す。
Since the initial target regeneration amount ra (rb) is inversely proportional to the charging rate SOC of the
Therefore, the intermediate target regeneration
When the difference between the target regeneration amount R n-1 and the initial target regeneration amount ra (rb) is less than the determination threshold S, the initial target regeneration amount ra (rb) set by the initial target regeneration
In the following, when there is no particular explanation, the target regeneration amount for which regeneration has been performed is generically referred to as a target regeneration amount R.
前回回生を実行した目標回生量Ｒｎ−１と今回の初期目標回生量ｒａ（ｒｂ）との差が判定閾値Ｓ以上の場合、中間目標回生量設定部３１ｂは、係数をＫ２としたとき、次式（２）によって中間目標回生量ｒを補正している。
ｒ←Ｒｎ−１−Ｋ２／ＳＯＣ （ｒａ（ｒｂ）＜Ｒｎ−１）
←Ｒｎ−１＋Ｋ２／ＳＯＣ （Ｒｎ−１＜ｒａ（ｒｂ）） …（２）
図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、中間目標回生量ｒは、前記式（２）で求められるため、充電率ＳＯＣが低いとき、充電率ＳＯＣが高いときに比べて目標回生量Ｒｎ−１に対する補正量（変化率）が大きくなるように設定されている。
If the difference between the target regeneration amount R n-1 for which the previous regeneration was performed and the current initial target regeneration amount ra (rb) is equal to or greater than the determination threshold S, the intermediate target regeneration
r R R n-1- K2 / SOC (ra (rb) <R n-1 )
← R n-1 +
As shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b), since the intermediate target regeneration amount r is obtained by the equation (2), when the charging rate SOC is low, the target is lower than when the charging rate SOC is high. The correction amount (rate of change) with respect to the regeneration amount R n-1 is set to be large.
また、中間目標回生量設定部３１ｂは、充電率ＳＯＣが低い程、今回の初期目標回生量ｒａ（ｒｂ）に基づく回生を実行するまでの期間を短くしている。
第２ＥＣＵ３０において、処理時間が一定周期であるため、補正量が大きい程、目標である初期目標回生量ｒａ（ｒｂ）に到達する到達時間が短くなるように設定されている。
図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、充電率ＳＯＣが高いとき、目標回生量、所謂目標である初期目標回生量ｒａ（ｒｂ）への到達まで、例えば、２個の（２回の補正に対応した）中間目標回生量ｒが必要であるものの、充電率ＳＯＣが低いとき、例えば、１個の中間目標回生量ｒで目標回生量に到達している。
Further, the intermediate target regeneration
In the
As shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b), when the state of charge SOC is high, for example, until the target regeneration amount reaches the so-called target initial target regeneration amount ra (rb), two ((2) Although the intermediate target regeneration amount r corresponding to two corrections is required, when the state of charge SOC is low, for example, the target regeneration amount is reached with one intermediate target regeneration amount r.
次に、回生ホイールトルク推定部３２について説明する。
回生ホイールトルク推定部３２は、中間目標回生量設定部３１ｂにて設定された目標回生量Ｒに基づき回生を実行したときに生じる回生ホイールトルクを推定し、この推定値に基づきモータ２１に対する作動指令信号を出力している。
また、回生ホイールトルク推定部３２は、第１ＥＣＵ１０から減速度設定部１２が設定した乗員が要求する減速度Ｄを入力すると共に、設定された目標回生量Ｒが減速度Ｄに対応した最低減速要求回生量ｒγに満たない場合、不足する回生量相当のホイールトルクの要求信号を第１ＥＣＵ１０に出力している。
Next, the regenerative wheel
Regeneration wheel
Further, the regenerative wheel
図５（ｂ）のレベル１に示すように、例えば、目標回生量Ｒ（初期目標回生量ｒｂ１）が減速度Ｄに対応した最低減速要求回生量ｒγよりも少ない場合、回生制動力（回生ホイールトルク）だけでは、乗員が必要とする制動力を確保することができない。
そこで、第１ＥＣＵ１０は、不足する回生量に相当する制動力（摩擦ホイールトルク）を摩擦制動手段であるホイールシリンダ８を用いて補填している。
これにより、乗員が要求する減速度Ｄを回生制動力と摩擦制動力によって確保することができる。ここで、第１ＥＣＵ１０と第２ＥＣＵ３０が、本制御装置の制御手段に相当している。
As shown at
Therefore, the
Thereby, the deceleration D required by the occupant can be secured by the regenerative braking force and the friction braking force. Here, the
次に、残走行距離演算部３３について説明する。
図２に示すように、残走行距離演算部３３は、運転負荷算出部３４（運転負荷算出手段）を備えている。
運転負荷算出部３４は、第２バッテリ４の電力消費に関連する指標に基づき乗員による第２バッテリ４の電力消費傾向を運転負荷として算出し、乗員が低負荷傾向か否かについて判定している。
具体的には、判定基準となる標準電力消費率（以下、標準電費と略す。）Ｅ０と、車両Ｖが実際に走行した平均電費（以下、平均電費と略す。）Ｅ１とを用いて、平均電費Ｅ１が標準電費Ｅ０と判定係数（＜１）との乗算値よりも大きいとき、低負荷傾向の乗員であると判定し、平均電費Ｅ１が標準電費Ｅ０と判定係数との乗算値よりも小さいとき、高負荷傾向の乗員であると判定している。
標準電費Ｅ０及び判定係数は、実験等により予め準備し、平均電費Ｅ１は、第２バッテリ４の温度が−２０℃以上における走行履歴に基づき求めている。
Next, the remaining travel
As shown in FIG. 2, the remaining travel
The driving
Specifically, an average is calculated using a standard power consumption rate (hereinafter referred to as standard electricity cost) E0 as a judgment standard and an average electricity cost (hereinafter referred to as average electricity cost) E1 actually traveled by the vehicle V. When the electricity cost E1 is larger than the product of the standard electricity cost E0 and the judgment coefficient (<1), it is judged that the occupant is a low load tendency occupant, and the average electricity cost E1 is smaller than the product of the standard electricity cost E0 and the judgment coefficient At the same time, it is judged that the passenger is a high load tendency.
The standard electricity cost E0 and the determination coefficient are prepared in advance by experiment etc., and the average electricity cost E1 is obtained based on the traveling history when the temperature of the
残走行距離演算部３３は、現在、第２バッテリ４に充電されている電力によって車両Ｖが走行可能な残走行距離Ｌを演算可能に構成されている。
具体的には、第２バッテリ４の劣化度をＳＯＨ（State Of Health）、残走行距離係数をＫ３（図７参照）としたとき、次式（３）によって残走行距離Ｌを演算している。
Ｌ＝ＳＯＣ×ＳＯＨ×Ｅ１×Ｋ３ …（３）
劣化度ＳＯＨは、第２バッテリ４の温度や過去の走行履歴等により算出されている。
これにより、運転負荷が高く、また、第２バッテリ４の内部抵抗が高い（第２バッテリ４の温度が低い）高負荷状態のとき、高負荷状態以外の状態のときに比べて残走行距離Ｌが短くなるように演算している。
残走行距離演算部３３は、所定の表示装置、例えば、インスツルメントパネルに配設されたナビゲーションシステム用モニタ３５に残走行距離Ｌに基づく作動指令信号を出力し、乗員に対して残走行距離Ｌが表示される。
The remaining travel
Specifically, assuming that the deterioration degree of the
L = SOC × SOH × E1 × K3 (3)
The deterioration degree SOH is calculated based on the temperature of the
As a result, when the operating load is high and the internal resistance of the
The remaining travel
次に、図８〜１０のフローチャートに基づいて、回生量制御処理手順について説明する。
尚、Ｓｉ（ｉ＝１，２…）は、各処理のためのステップを示している。
Next, the regeneration amount control processing procedure will be described based on the flowcharts of FIGS.
Note that Si (i = 1, 2...) Indicates steps for each process.
図８に示すように、まず、各種情報を読み込み、Ｓ２へ移行する。
Ｓ２では、フラグＦが０か否か判定する。
尚、フラグＦは、前回回生を実行した目標回生量Ｒｎ−１と初期目標回生量ｒａ（ｒｂ）との差が判定閾値Ｓよりも大きい場合、Ｆ＝１が設定され、それ以外のとき、Ｆ＝０が第２ＥＣＵ３０において設定されている。
Ｓ２の判定の結果、フラグＦが０の場合、最低減速要求回生量ｒγを求めるために乗員の要求制動力（減速度Ｄ）を演算し（Ｓ３）、Ｓ４に移行する。
Ｓ２の判定の結果、フラグＦが１の場合、Ｓ７に移行する。
As shown in FIG. 8, first, various information is read, and the process proceeds to S2.
In S2, it is determined whether the flag F is 0 or not.
In addition, when the difference between the target regeneration amount R n-1 at which the previous regeneration was performed and the initial target regeneration amount ra (rb) is larger than the determination threshold S, the flag F is set to F = 1, otherwise , And F = 0 are set in the
As a result of the determination in S2, when the flag F is 0, the required braking force (deceleration D) of the occupant is calculated to obtain the minimum deceleration required regeneration amount rγ (S3), and the process shifts to S4.
When the flag F is 1 as a result of the determination of S2, the process proceeds to S7.
Ｓ４では、第２バッテリ４の温度が−２０℃未満か否か判定する。
Ｓ４の判定の結果、第２バッテリ４の温度が−２０℃未満の場合、乗員が選択した回生レベルに対応した初期目標回生量ｒｂを演算し（Ｓ５）、Ｓ７に移行する。
Ｓ４の判定の結果、第２バッテリ４の温度が−２０℃以上の場合、乗員が選択した回生レベルに対応した初期目標回生量ｒａを演算し（Ｓ６）、Ｓ７に移行する。
Ｓ７にて、中間目標回生量調整処理を実行して、Ｓ８に移行する。
Ｓ８では、今回設定された目標回生量Ｒｎに基づき回生ホイールトルクを設定し、モータ２１を作動させた後（Ｓ９）、Ｓ１０に移行する。
In S4, it is determined whether the temperature of the
If it is determined in S4 that the temperature of the
As a result of the determination in S4, when the temperature of the
At S7, the intermediate target regeneration amount adjustment process is executed, and the process proceeds to S8.
In S8, the regeneration wheel torque is set based on the target regeneration amount R n set this time, and after the
Ｓ１０では、今回設定された目標回生量Ｒｎが最低減速要求回生量ｒγ以上か否か判定する。
Ｓ１０の判定の結果、目標回生量Ｒｎが最低減速要求回生量ｒγ以上の場合、回生制動力で必要な制動力を確保できるため、残走行距離表示処理（Ｓ１１）を実行して、リターンする。Ｓ１０の判定の結果、目標回生量Ｒｎが最低減速要求回生量ｒγ未満の場合、回生制動力では必要な制動力を確保することができないため、不足する回生量に相当する摩擦ホイールトルクを設定し（Ｓ１２）、電動ブースタ７を作動させた後（Ｓ１３）、Ｓ１１に移行する。
In S10, the current set target regeneration amount R n is determined whether the lowest deceleration request regeneration amount rγ more.
As a result of the determination in S10, when the target regeneration amount R n is equal to or more than the minimum deceleration required regeneration amount rγ, the necessary braking force can be secured by the regenerative braking force, so the remaining travel distance display process (S11) is executed and the process returns . As a result of the determination in S10, when the target regeneration amount R n is less than the minimum deceleration required regeneration amount rγ, the necessary braking force can not be secured with the regenerative braking force, so the friction wheel torque corresponding to the insufficient regeneration amount is set. After the electric booster 7 is operated (S13), the process proceeds to S11.
次に、Ｓ７の中間目標回生量調整について説明する。
図９のフローチャートに示すように、中間目標回生量調整処理では、まず、Ｓ２１にて、前回回生を実行した目標回生量Ｒｎ−１と今回設定された初期目標回生量ｒａ（ｒｂ）との差が判定閾値Ｓ以上か否か判定する。
Ｓ２１の判定の結果、目標回生量Ｒｎ−１と初期目標回生量ｒａ（ｒｂ）との差が判定閾値Ｓ以上の場合、前述した式（２）を用いて目標回生量Ｒｎ−１を補正した中間目標回生量ｒを演算し（Ｓ２２）、Ｓ２３に移行する。
Ｓ２３では、中間目標回生量ｒを今回回生を実行する目標回生量Ｒｎに設定し、フラグＦを１に設定して（Ｓ２４）、終了する。
Next, the intermediate target regeneration amount adjustment of S7 will be described.
As shown in the flowchart of FIG. 9, in the intermediate target regeneration amount adjustment process, first, at S21, between the target regeneration amount R n-1 for which the previous regeneration was performed and the initial target regeneration amount ra (rb) set this time. It is determined whether the difference is equal to or greater than the determination threshold S.
As a result of the determination in S21, when the difference between the target regeneration amount R n-1 and the initial target regeneration amount ra (rb) is equal to or larger than the determination threshold S, the target regeneration amount R n-1 is calculated using equation (2) described above. The corrected intermediate target regeneration amount r is calculated (S22), and the process proceeds to S23.
In S23, it sets the target regenerative quantity R n to perform this regeneration the intermediate target regeneration amount r, by setting the flag F to 1 (S24), and ends.
Ｓ２１の判定の結果、目標回生量Ｒｎ−１と初期目標回生量ｒａ（ｒｂ）との差が判定閾値Ｓ未満の場合、乗員が違和感を知覚することがないため、初期目標回生量ｒａ（ｒｂ）を今回回生を実行する目標回生量Ｒｎに設定し（Ｓ２５）、Ｓ２６に移行する。
Ｓ２６では、フラグＦが０か否か判定する。
Ｓ２６の判定の結果、フラグＦが０の場合、終了し、フラグＦが０ではない場合、フラグＦを０に設定して（Ｓ２７）、終了する。
If the difference between the target regeneration amount R n-1 and the initial target regeneration amount ra (rb) is less than the determination threshold S as a result of the determination in S21, the occupant does not perceive discomfort, so the initial target regeneration amount ra ( Then, rb) is set to the target regeneration amount R n at which the current regeneration is to be performed (S25), and the process proceeds to S26.
In S26, it is determined whether the flag F is 0 or not.
As a result of the determination in S26, when the flag F is 0, the process ends. When the flag F is not 0, the flag F is set to 0 (S27), and the process ends.
次に、Ｓ１１の残走行距離表示について説明する。
図１０のフローチャートに示すように、残走行距離表示処理では、まず、Ｓ３１にて、乗員の電費傾向を演算し、Ｓ３２に移行する。
Ｓ３２では、図１０の表に基づいて、残走行距離係数Ｋ３を設定し、Ｓ３３に移行する。
Ｓ３３では、設定された残走行距離係数Ｋ３と前述した式（３）を用いて残走行距離Ｌを演算し、残走行距離Ｌをモニタに表示して（Ｓ３４）、終了する。
Next, the remaining travel distance display of S11 will be described.
As shown in the flowchart of FIG. 10, in the remaining distance display process, first, at S31, the power consumption trend of the occupant is calculated, and the process proceeds to S32.
In S32, based on the table of FIG. 10, the remaining travel distance coefficient K3 is set, and the process proceeds to S33.
In S33, the remaining travel distance L is calculated using the set remaining travel distance coefficient K3 and the equation (3) described above, the remaining travel distance L is displayed on the monitor (S34), and the process is ended.
次に、上記車両用制御装置の作用、効果について説明する。
実施例１に係る制御装置によれば、第２ＥＣＵ３０は、初期目標回生量ｒａ（ｒｂ）と前回の目標回生量Ｒｎ−１との差が判定閾値Ｓ以上のとき、１又は複数の中間目標回生量ｒによる回生を介して目標回生量Ｒ（ｒａ（ｒｂ））による回生を行うため、中間目標回生量ｒの使用頻度を最小限にすることができ、第２バッテリ４の充電状態を高くすることができる。中間目標回生量ｒを初期目標回生量ｒａ（ｒｂ）と目標回生量Ｒｎ−１との間に１又は複数設定するため、目標回生量の変化を小さくすることができ、乗員の違和感を回避することができる。
Next, the operation and effects of the vehicle control device will be described.
According to the control device according to the first embodiment, when the difference between the initial target regeneration amount ra (rb) and the previous target regeneration amount R n−1 is equal to or greater than the determination threshold S, the
第２ＥＣＵ３０は、第２バッテリ４の充電率ＳＯＣが低いとき、充電率ＳＯＣが高いときに比べて目標回生量Ｒｎ−１と中間目標回生量ｒとの差が大きくなるように設定するため、第２バッテリ４の充電状態を高くしつつ、回生制動力を高くすることができる。
Since the
第２ＥＣＵ３０は、第２バッテリ４の充電率ＳＯＣが低い程、１又は複数の中間目標回生量ｒによる回生を介して目標回生量Ｒによる回生を行うまでの期間を短くするため、第２バッテリ４の充電率ＳＯＣが低い程、第２バッテリ４の充電状態を早急に高くすることができる。
Since the
目標回生量が異なる３種類の回生レベルから特定の回生レベルを設定可能な切替スイッチ５を有するため、切替形態に拘らず、乗員の違和感を回避することができる。 Since the changeover switch 5 capable of setting a specific regeneration level from three types of regeneration levels having different target regeneration amounts is used, it is possible to avoid an occupant's discomfort regardless of the switching mode.
第２ＥＣＵ３０は、第２バッテリ４の充電率ＳＯＣに基づき車両Ｖが走行可能な残走行距離Ｌを演算する残走行距離演算部３３と、第２バッテリ４の電力消費に関連する指標に基づき乗員による第２バッテリ４の電力消費傾向を運転負荷として算出する運転負荷算出部３４とを有し、残走行距離演算部３３が、運転負荷と第２バッテリ４の内部抵抗の少なくとも１つが高い高負荷状態のとき、高負荷状態以外の状態のときに比べて残走行距離Ｌを短くなるように演算すると共に演算された残走行距離Ｌをモニタ３５に表示させるため、運転負荷又は第２バッテリ４の内部抵抗が高い高負荷状態のとき、乗員による運転をバッテリの電力消費を向上させる運転に誘導することができ、電力消費改善を図ることができる。
The
次に、前記実施形態を部分的に変更した変形例について説明する。
１〕前記実施形態においては、前回目標回生量から今回目標回生量に移行するにあたり、ステップ状に中間目標回生量を設定した例を説明したが、前回目標回生量から今回目標回生量に移行するにあたり、リニア状に中間目標回生量を設定しても良い。
Next, a modification in which the embodiment is partially changed will be described.
1) In the above embodiment, an example was described in which the intermediate target regeneration amount was set in a step-like manner when transitioning from the previous target regeneration amount to the current target regeneration amount, but the previous target regeneration amount is transferred to the current target regeneration amount For this purpose, the intermediate target regeneration amount may be set linearly.
２〕前記実施形態においては、切替スイッチにより乗員が手動で回生レベルを切替可能な例を説明したが、所定の条件成立により自動的に回生レベルを切り替える回生レベル設定手段を設けても良い。
また、前記実施形態においては、３種類の回生レベルから特定の回生レベルを設定可能な切替スイッチの例を説明したが、２種類でも良く、４種類以上に切替可能であっても良い。
2) In the above embodiment, an example in which the occupant can manually switch the regeneration level by the changeover switch has been described. However, regeneration level setting means may be provided to automatically switch the regeneration level when a predetermined condition is satisfied.
Moreover, in the said embodiment, although the example of the changeover switch which can set a specific regeneration level from three types of regeneration levels was demonstrated, two types may be sufficient and it may be switchable to four or more types.
３〕前記実施形態においては、乗員による第２バッテリの電力消費傾向を運転負荷とした例を説明したが、路面の勾配や空調装置等の各種負荷の作動状況を付加しても良い。
また、高負荷状態である第２バッテリの内部抵抗が高い状態は、例えば、−２０℃未満の低温状態又は７０℃以上の高温状態を対象にしている。
3) In the above embodiment, an example was described in which the driver's power consumption tendency of the second battery was the driving load, but the gradient of the road surface or the operating status of various loads such as an air conditioner may be added.
Further, the state in which the internal resistance of the second battery in the high load state is high is, for example, the low temperature state of less than -20 ° C or the high temperature state of 70 ° C or more.
４〕その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施形態に種々の変更を付加した形態や各実施形態を組み合わせた形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態も包含するものである。 4) In addition, those skilled in the art can carry out the embodiments in which various modifications are added to the embodiments or a combination of the embodiments without departing from the spirit of the present invention, and the present invention can be implemented as such It also includes various modifications.
２ 車輪
４ 第２バッテリ
５ 切替スイッチ
８ ホイールシリンダ
１０ 第１ＥＣＵ
１２ 減速度設定部
２１ モータ
３０ 第２ＥＣＵ
３１ｂ 中間目標回生量設定部
Ｖ 車両
2
12
31b Mid Target Regeneration Setting Unit V Vehicle
Claims (5)
前記制御手段は、今回の目標回生量と前回の目標回生量との差が閾値以上のとき、今回の目標回生量と前回の目標回生量との間に設定された１又は複数の中間目標回生量による回生を介して今回の目標回生量による回生を行うことを特徴とする車両用制御装置。 For a vehicle equipped with a motor capable of generating power and generating regenerative braking power during non-powering, a battery capable of charging the power generated by this motor, and control means for setting the target amount of regeneration and controlling the motor In the controller,
When the difference between the current target regeneration amount and the previous target regeneration amount is equal to or greater than a threshold, the control means performs one or more intermediate target regenerations set between the current target regeneration amount and the previous target regeneration amount. A control device for a vehicle characterized by performing regeneration with a target amount of regeneration at this time through regeneration with amount.
前記残走行距離演算手段が、前記運転負荷と前記バッテリの内部抵抗の少なくとも１つが高い高負荷状態のとき、前記高負荷状態以外の状態のときに比べて前記残走行距離を短くなるように演算すると共に演算された前記残走行距離を表示手段に表示させることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の車両用制御装置。
The control means is a remaining distance calculation means for calculating a remaining distance that the vehicle can travel based on at least the power stored in the battery, and an indicator related to the power consumption of the battery. Operation load calculation means for calculating the power consumption tendency as the operation load;
The remaining travel distance calculating means calculates the remaining travel distance to be shorter when the driving load and at least one of the internal resistances of the battery are high in a high load state than in the state other than the high load state. The control device for a vehicle according to any one of claims 1 to 4, wherein the remaining travel distance calculated is displayed on a display means.
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