JP4024013B2

JP4024013B2 - Self-propelled vehicle

Info

Publication number: JP4024013B2
Application number: JP2001148824A
Authority: JP
Inventors: 稔吉田; 力道岡; 俊弘炭谷; 隆志栗本; 裕親下永吉
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2001-05-18
Filing date: 2001-05-18
Publication date: 2007-12-19
Anticipated expiration: 2021-05-18
Also published as: JP2002345107A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行駆動用の電動モータと、この電動モータの作動を制御する制御手段とが備えられ、その制御手段が、アクセル操作具が操作された状態では、車体走行用の走行駆動力を出力するように前記電動モータの作動を制御し、且つ、機械的な制動力を発生する機械式制動手段を作動させるためのブレーキ操作具が制動力発生状態に操作された状態では、ブレーキ操作に対応するブレーキ操作用の回生制動力を出力するように前記電動モータの作動を制御するよう構成されている自走車両に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記構成の自走車両は、走行駆動用の電動モータにて全走行駆動力を出力する形式のもの、あるいは、走行駆動用の電動モータに加えて走行駆動用のエンジンを備えて、電動モータ及びエンジン夫々により走行駆動力を出力する、いわゆるハイブリッド形式のもの等があり、従来では、アクセル操作具が操作された状態では電動モータにより車体走行用の走行駆動力を出力させて走行駆動するように構成され、ブレーキ操作具が制動力発生状態に操作された状態では、そのブレーキ操作にて機械式制動手段により機械的な制動力を発生して車体を制動させるとともに、電動モータによりブレーキ操作用の回生制動力を出力させる構成となっていた（以下、第１の従来技術という）。このように、電動モータにより回生制動力を出力させることによって車両の運動エネルギーを電気エネルギーに変換して回収するようにしている。
【０００３】
尚、前記機械式制動手段としては、ブレーキ操作具の操作に伴って油圧操作力を発生させ、その油圧操作力により機械的な制動力を発生する油圧操作式の制動機構を用いるのが一般的であり、そして、電動モータによりブレーキ操作用の回生制動力を出力させるための具体構成としては、油圧力検出手段にて前記油圧操作力が発生したことが検出されると、ブレーキ操作具が制動力発生状態に操作された状態であるとして、ブレーキ操作用の回生制動力を出力させるように電動モータの作動を制御するよう構成したものがあった。
【０００４】
ところで、上記したような第１の従来技術の構成においては、例えば、アクセル操作具が操作されて走行駆動力を出力している状態からアクセル操作具の操作が解除され、その後、ブレーキ操作具の操作が行われるような場合に、アクセル操作具の操作が解除されてから、ブレーキ操作具が制動力発生状態に操作されてブレーキ操作用の回生制動力が出力されるまでの間においては、回生制動によるエネルギーの回収を行えるにもかかわらず回生制動が行われないものとなっており、車両の運動エネルギーを電気エネルギーに変換して回収するという面ではそれだけエネルギー効率の低下を招くという不利な面があった。
【０００５】
尚、ブレーキ操作具は、非操作状態から制動力発生状態に操作されるまでの間、つまり、その操作開始位置から前記油圧操作力が発生する制動開始位置に至るまでの間に、操作融通（遊び）が設けられることになるが、油圧力検出手段にて前記油圧操作力が発生したことが検出されると、ブレーキ操作具が制動力発生状態に操作された状態であるとして、ブレーキ操作用の回生制動力を出力させるように電動モータの作動を制御する構成の場合には、アクセル操作具の操作が解除されてブレーキ操作具の操作が開始されるまでの間、並びに、ブレーキ操作具の操作が開始されてから前記油圧操作力が発生するまでの間においても回生制動力が出力されないものとなる。
【０００６】
そこで、このような不利を回避するための構成として、次のような構成が考えられる。
すなわち、アクセル操作具が操作されて電動モータが走行駆動力を出力している状態から、アクセル操作具の操作が解除された場合に、電動モータにより、上記したようなブレーキ操作に対応するブレーキ操作用の回生制動力と同じような大きさの回生制動力を直ちに発生させる構成である（以下、第２の従来技術という）。
尚、アクセル操作具の操作が解除されたときに電動モータに回生制動力を発生させる構成の具体例としては、例えば、特開平１０−２７１６０７号公報に示されるように、エンジンブレーキ力に相当する回生制動力を出力するように電動モータの作動を制御するよう構成したものがあった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記第２の従来技術においては、アクセル操作具の操作が解除されたときに、電動モータにより回生制動力を出力させるので、第１の従来技術のように、車両の運動エネルギーを電気エネルギーに変換して回収する場合におけるエネルギー効率の低下を招くという不利を回避することは可能である。
【０００８】
ところで、前記ブレーキ操作用の回生制動力としては、上記したような車両の運動エネルギーを回収するという面でのエネルギー効率を向上させるためにはできるだけ大きい値に設定した方がよいが、上記第２の従来技術のように、アクセル操作具の操作を解除したときに直ちに前記ブレーキ操作用の回生制動力と同じような大きさの回生制動力を出力させる構成とした場合において、ブレーキ操作用の回生制動力を大きな値に設定すると、アクセル操作具の操作を解除すると同時に大きな回生制動力が発生してそのような大きな回生制動力に起因して車体のショックが大きくなり、運転者に違和感を与えて乗り心地を悪化させてしまうおそれがある。
【０００９】
このように、上記第２の従来技術では、アクセル操作具の操作を解除したときに直ちに前記ブレーキ操作用の回生制動力と同じような大きさの回生制動力を出力させる構成であることから、上記したようなエネルギー効率を向上させることと、アクセル操作具の操作が解除されたときに生じる車体のショックを極力小さくして車体の乗り心地が悪化する不利を回避させることを共に満足させることは難しいものであった。
【００１０】
尚、上記したようなアクセル操作具の操作が解除されたときに生じる車体のショックを小さくするためには、前記ブレーキ操作用の回生制動力を予め小さい値に設定しておくことで対応できるが、その場合には、電動モータの回生制動により車両の運動エネルギーを回収するという面でのエネルギー効率が低下することになる。特に、回生制動力に応じて機械式の制動力を制御する、いわゆる回生協調ブレーキ制御を行わないものにおいては、回生制動力を大きくできないため、エネルギー効率が更に低下することになる。
【００１１】
本発明はかかる点に着目してなされたものであり、その目的は、電動モータの回生制動により車両の運動エネルギーを回収するという面でのエネルギー効率を向上させるようにしながら、車体の乗り心地を悪化させる不利を回避させることが可能となる自走車両を提供する点にある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１によれば、走行駆動用の電動モータと、この電動モータの作動を制御する制御手段とが備えられ、その制御手段が、アクセル操作具が操作された状態では、車体走行用の走行駆動力を出力するように前記電動モータの作動を制御し、且つ、機械的な制動力を発生する機械式制動手段を作動させるためのブレーキ操作具が制動力発生状態に操作された状態では、ブレーキ操作に対応するブレーキ操作用の回生制動力を出力するように前記電動モータの作動を制御するよう構成されている自走車両において、前記制御手段が、前記ブレーキ操作具が操作されているか否かを検出するスイッチ式のブレーキ操作検出センサの検出情報、及び、前記ブレーキ操作具の操作力に対応させて制動用の油圧操作力を発生させるマスターシリンダ内の液圧の大きさを検出する液圧検出センサの検出情報に基づいて、前記アクセル操作具の操作が解除され、且つ、前記ブレーキ操作具が、操作されてはいるものの、前記制動力発生状態には操作されていないときには、前記ブレーキ操作用の回生制動力以下であるブレーキ操作前用の回生制動力を出力し、前記アクセル操作具の操作が解除され、且つ、前記ブレーキ操作具が操作されていない状態では、前記ブレーキ操作前用の回生制動力よりも小さいアクセル解除状態用の回生制動力を出力するように、前記電動モータの作動を制御するよう構成されていることを特徴とする。
【００１３】
つまり、運転者がアクセル操作具を操作して電動モータが車体走行用の走行駆動力を出力しながら車体を走行させている状態から、運転者がアクセル操作具の操作を解除すると、ブレーキ操作具の操作が未だ行われていない状態においては、電動モータが、前記ブレーキ操作前用の回生制動力よりも小さいアクセル解除状態用の回生制動力を出力する。又、ブレーキ操作具が操作されてはいるものの制動力発生状態には操作されていないとき、例えば、ブレーキ操作具が操作融通（遊び）の操作域にあるときにおいては、電動モータが前記ブレーキ操作前用の回生制動力を出力する。更に、ブレーキ操作具が制動力発生状態に操作された状態では、電動モータがブレーキ操作用の回生制動力を出力する。
【００１４】
このように、アクセル操作具の操作が解除されてブレーキ操作具の操作が開始されるまでの間、並びに、ブレーキ操作具の操作が開始されてから制動力発生状態に操作されるまでの間においても回生制動力が出力されることになり、車両の運動エネルギーを電気エネルギーに変換して回収することが可能な状況においては、電動モータの回生制動により車両の運動エネルギーを的確に回収することができる。
しかも、アクセル操作具の操作が解除されたときに発生するアクセル解除状態用の回生制動力は、ブレーキ操作具が操作されたときに発生する前記ブレーキ操作前用の回生制動力よりも小さい値に設定されているので、上記第２の従来技術のようにアクセル操作具の操作の解除と同時に直ちにブレーキ操作用の回生制動力と同じような大きな回生制動力が加わることがなく、車体のショックを極力小さくして車体の乗り心地が悪化する不利を回避させることが可能となる。
又、制動力発生状態にはなっていないが、運転者が車体制動の意思を表すブレーキ操作が行われた状態、例えば、ブレーキ操作具が操作融通（遊び）の操作域にあるときにおいては、アクセル解除状態用の回生制動力よりも大きいブレーキ操作前用の回生制動力を出力するので、この状態においても小さいアクセル解除状態用の回生制動力を出力するものに比べて、電動モータの回生制動により車両の運動エネルギーを回収するときのエネルギー効率をそれだけ向上させることが可能であり、このブレーキ操作が行われたときには、運転者が車体制動の意思を表す状態であるから、大きめの回生制動力が発生しても、車体のショックにより運転者が違和感を感じて乗り心地を悪化させるおそれは少ない。
【００１５】
従って、電動モータの回生制動により車両の運動エネルギーを回収するという面でのエネルギー効率を向上させるようにしながら、車体の乗り心地を悪化させる不利を回避させることが可能となる自走車両を提供できるに至った。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る自走車両の一例としてのハイブリッド車両について図面に基づいて説明する。
図１に示すように、本発明に係るハイブリッド車両が示されている。このハイブリッド車両は、走行駆動用のエンジン１、及び、このエンジン１の出力軸に直結された走行駆動用の電動モータ２を備えて、これらの動力により走行装置としての左右の車輪３を駆動して走行するように駆動ユニットＫＵが構成されている。つまり、前記電動モータ２は、エンジン１の出力軸にロータ２ａが同一軸芯で一体回動するように連結され、そのロータ２ａの外周部を囲うステータ２ｂが位置固定状態で図示しない外部支持部に支持される構成となっており、この電動モータ２は、エンジン１にて回転駆動される出力軸１ａに対してその回転方向と同一方向に回転トルクを出力させることで、エンジン１の出力に対する動力の補助を行うとともに、エンジン１の出力に余裕があるときは回生制動力を出力してその結果得られた回生電力をバッテリー４に充電することができる構成となっている。
前記駆動ユニットＫＵの動力は、走行クラッチ５を介してトランスミッション６に伝えられ、このトランスミッション６内部の図示しない変速機構により変速された後に差動機構７を介して左右の車輪３に伝えられる構成となっている。
【００１７】
次に、このハイブリッド車両における走行駆動用の制御構成について説明する。
図２にも示すように、車両全体の動作を統括して管理する車両制御部８、この車両制御部８からの制御情報に基づいて前記電動モータ２の動作を制御するモータ制御部９、車両制御部８からの制御情報に基づいて前記エンジン１の出力、具体的には、電子スロットル弁１０のスロットル開度及びインジェクタ１１による燃料噴射量を自動調節するエンジン制御部１２夫々が備えられ、アクセル操作具１３の操作量を検出するポテンショメータ式のアクセル操作量検出センサＳ１、ブレーキ操作具１４が踏み込み操作されているか否かを検出するスイッチ式のブレーキ操作検出センサＳ２、電動モータ２の回転軸の回転速度を検出する回転速度センサＳ３、及び、車輪３の車軸の回転速度に基づいて車速を検出する車速センサＳ４等による各種の検出情報が車両制御部８に入力される構成となっている。前記電動モータ２並びに前記各制御部に対する駆動電力はバッテリー４から供給され、このバッテリー４は後述するように電動モータ２からの発電電力によって充電される構成となっている。
【００１８】
そして、前記車両制御部８が、アクセル操作具１３の操作量の情報、車速センサＳ４による検出情報等の走行用の駆動力調整情報に基づいて、エンジン１及び電動モータ２の作動を制御するようになっている。
又、アクセル操作具１３の操作が解除され、ブレーキ操作具１４が操作されると、ブレーキ操作に対応するブレーキ操作用の回生制動力を出力するように前記電動モータ２の作動を制御するよう構成されている。このとき、電動モータ２は発電機として機能し、発電した電力はバッテリー４に充電される構成となっている。このような状況としては、例えば、平坦な走行面を走行しているときに一定速度で走行するような場合や走行中に下りの坂道等において走行に必要な要求駆動力が小さくなったような場合、及び、走行クラッチ５を切り操作して車体の走行を停止させているような場合等がある。走行停止中は走行駆動力は不要であるから、走行クラッチ５を切り操作した状態でエンジン１の動力をすべて回生制動による発電に利用することができる。
【００１９】
前記ブレーキ操作具１４により機械式制動手段ＫＳを作動させて機械的な制動力を発生させるための構成について説明を加えると、運転者の足踏み操作にてブレーキ操作具１４が操作されると、その足踏み操作力に対応させて制動用の油圧操作力を発生させる周知構成のマスターシリンダ１５が備えられ、このマスターシリンダ１５から作動油供給路１５ａを通して出力される油圧操作力にて前記車輪３の近傍に設けられた摩擦式の制動装置１６を作動させて車体を制動させる構成となっている。このような機械式制動手段ＫＳは、ブレーキ操作具１４に対する運転者の操作力が大きくなるほど、その油圧操作力、すなわち、機械的な制動力が大となるように変更調節自在に構成されている。
そして、前記マスターシリンダ１５にて発生する油圧操作力、すなわち、マスターシリンダ１５内の液圧の大きさを検出する液圧検出センサＳ５が備えられており、この液圧検出センサＳ５の検出情報も車両制御部８に入力される構成となっている。
【００２０】
従って、上述したような駆動ユニットＫＵに対する走行駆動力の調整処理によって車両の運転が管理されることになり、車両制御部８、モータ制御部９、エンジン制御部１２の夫々により、車両の運転を管理する制御手段Ｈが構成され、この制御手段が、アクセル操作具１３が操作された状態では、車体走行用の走行駆動力を出力するように電動モータ２の作動を制御し、且つ、ブレーキ操作具１４が操作された状態では、ブレーキ操作に対応するブレーキ操作用の回生制動力を出力するように電動モータ２の作動を制御するよう構成されている。
更に、この制御手段Ｈは、アクセル操作具１３の操作が解除され、且つ、ブレーキ操作具１４の操作が行われていない状態では、ブレーキ操作用の回生制動力よりも小さいアクセル解除状態用の回生制動力を出力するように、電動モータ２の作動を制御するよう構成されている。
【００２１】
次に、制御手段Ｈによるエンジン１、電動モータ２を制御するときの処理について具体的に説明する。
【００２２】
先ず、ブレーキ操作具１４が操作されず、アクセル操作具１３が操作されている状態について説明する。
制御手段Ｈは、ブレーキ操作検出センサＳ２の検出情報に基づいてブレーキ操作具１４が操作されていない状態で、アクセル操作量検出センサＳ１の検出情報に基づいて、アクセル操作具１３が操作されていることが判別されると、そのアクセル操作量検出センサＳ１の検出情報に基づいて判断されるアクセル操作具１３の操作量の情報、車速センサＳ４による検出情報等の走行用の駆動力調整情報に基づいて、電動モータ２がエンジン１の出力に対して補助するように駆動制御する。
【００２３】
次に、アクセル操作具１３が操作されず、ブレーキ操作具１４が操作されている状態について説明する。
運転者によりブレーキ操作具１４が操作されると、制御手段Ｈによる制御動作とは無関係に、その操作力が増大するに伴って大きくなるように機械式制動手段ＫＳにより機械的な制動力が発生する。
そして、制御手段Ｈは、アクセル操作量検出センサＳ１の検出情報に基づいて、アクセル操作具１３が操作されていないことが判別され、ブレーキ操作検出センサＳ２の検出情報に基づいてブレーキ操作具１４が操作されていることが判別されると、例えば、図３に示すように予め設定された特性に基づいて、液圧検出センサＳ５にて検出されるマスターシリンダ１５内のブレーキ液圧、つまり、マスターシリンダ１５にて発生する油圧操作力の大きさが大きいほど大となるように、前記ブレーキ操作用の回生制動力を求めて、その求めた回生制動力を出力するように電動モータ２の作動を制御するのである。
【００２４】
図３は、ブレーキ操作具１４が操作されている状態でのブレーキ液圧に対する回生制動力の変化特性を示しており、ブレーキ液圧がゼロであっても、ブレーキ操作具１４が操作されていれば所定の大きさの回生制動力が発生するようになっており、要するに、ブレーキ操作具１４が操作されている状態では、所定の大きさよりも大きい回生制動力が発生するものとなる。このような回生制動力がブレーキ操作に対応するブレーキ操作用の回生制動力に対応する。
【００２５】
次に、図４を参照しながら、ブレーキ操作具１４の操作が行われていない状態でアクセル操作具１３の操作が解除されたとき、及び、その後、ブレーキ操作具１４が操作されたときの状態について説明する。図４には、アクセル操作具１３が操作されている車体走行状態から例えばブレーキ操作にて車体を停止させるような場合における制御動作のタイムチャートが示されている。
【００２６】
制御手段Ｈは、ブレーキ操作検出センサＳ２の検出情報に基づいて、ブレーキ操作具１４が操作されていないこと（オフ状態）が判別されているときに、アクセル操作量検出センサＳ１の検出情報に基づいてアクセル操作具１３が操作されている状態（オン状態）から操作されていない状態（オフ状態）に変化したことが判別されると、例えば、図４の時刻ｔ１に示すように、小さめのアクセル解除状態用の回生制動力Ｐ１を出力するように電動モータ２の作動を制御する。
【００２７】
その後、ブレーキ操作検出センサＳ２の検出情報に基づいて、ブレーキ操作具１４が操作されていない状態（オフ状態）から操作されている状態（オン状態）に変化したことが判別されると、図４の時刻ｔ２に示すように、前記アクセル解除状態用の回生制動力Ｐ１よりも大きいブレーキ操作前用の回生制動力Ｐ２を出力するように、電動モータ２の作動を制御する。このブレーキ操作前用の回生制動力Ｐ２は、前記ブレーキ操作用の回生制動力以下となる値に設定されるものであり、この実施形態では、図３に示す特性において、ブレーキ液圧がゼロで、且つ、ブレーキ操作具１４が操作されているときのブレーキ操作用の回生制動力と同じ値に対応することになる。尚、図３、図４のＰｍは回生制動力の最大値を示している。
【００２８】
ブレーキ操作具１４の操作が開始されてから少し時間遅れの後に、図４の時刻ｔ３に示すように、機械式制動手段ＫＳにて機械的な制動力が生じて、液圧検出センサＳ５にてブレーキ液圧が検出され始めると、その後は、図３に示す特性に従って、ブレーキ液圧が大きいほど大となるようにブレーキ操作用の回生制動力を求めて、その求めた回生制動力を出力するように電動モータ２の作動を制御することになる。尚、図４では、動作を理解し易くするために、ブレーキ液圧が時間の経過と共に最大値に至るまで徐々に増加している状態を示している。
【００２９】
〔別実施形態〕
以下、別実施形態を列記する。
【００３０】
（１）上記実施形態では、機械的な制動力を発生する機械式制動手段ＫＳとして、運転者のブレーキ操作具に対する操作力に対応させて制動用の油圧操作力を発生させるマスターシリンダが備えられ、このマスターシリンダから出力される油圧操作力にて前記車輪の近傍に設けられた摩擦式の制動装置を作動させて車体を制動させる構成を例示したが、このような構成に限らず、次のように構成するものでもよい。
例えば、電磁アクチュエータを用いて電子制御することで制動力を変更調節制御が可能な電子制御式の制動手段を用いて、ブレーキ操作具の操作量や操作圧をセンサにて検出して、その検出情報に基づいて、操作量が大きいほど大きい制動力を出力するように電磁アクチュエータを制御する構成としてもよい。
【００３１】
（２）上記実施形態では、前記ブレーキ操作具の操作が行われた状態では、そのブレーキ操作具の制動力増減のための操作状態に基づいて求められるブレーキ液圧が大きいほど大となるようにブレーキ操作用の回生制動力を求めて、その求めた回生制動力を出力するように電動モータの作動を制御する構成を例示したが、このような構成に限らず、ブレーキ操作具の操作が行われた状態では、ブレーキ操作具の操作状態、つまり、操作量や操作圧にかかわらず、常に一定のブレーキ操作用の回生制動力を出力するように電動モータの作動を制御する構成としてもよい。具体的に説明すると、例えば、図５に示すように、ブレーキ操作具の操作が開始された後は常に一定のブレーキ操作用の回生制動力を出力する構成である。
【００３２】
（３）上記実施形態では、前記ブレーキ操作前用の回生制動力として、ブレーキ操作用の回生制動力（液圧に応じて変化する実施形態では液圧がゼロのときの値）と同じ値になるように設定するものを例示したが、このような構成に限らず、アクセル解除状態用の回生制動力より大きく、ブレーキ操作用の回生制動力よりも小さい値、すなわち、それらの値の中間的な値に設定するものであってもよい。
【００３４】
（４）上記実施形態では、走行駆動用のエンジンの出力軸と走行駆動用の電動モータとを直結する構成のハイブリッド車両を例示したが、このような構成に限らず、例えば、バッテリー充電用の発電機を別途備えて、エンジン、電動モータ、及び、発電機が夫々、遊星歯車機構を介して連結されて、エンジン及び電動モータの夫々により走行用駆動力を出力するような構成のいわゆるパラレル方式のハイブリッド車両や、エンジンにて発電機を駆動してバッテリーを充電し、バッテリーの電力にて電動モータを駆動して電動モータだけで走行用駆動力を出力するシリーズ方式のハイブリッド車両に適用してもよい。又、本発明は、このようなハイブリッド車両に限らず、電動モータだけで走行用駆動力を出力する電動車両にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】自走車両の概略構成図
【図２】制御ブロック図
【図３】ブレーキ操作状態での回生制動力の特性図
【図４】制御動作のタイムチャート
【図５】別実施形態の制御動作のタイムチャート
【符号の説明】
２電動モータ
１３アクセル操作具
１４ブレーキ操作具
Ｈ制御手段
ＫＳ機械式制動手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is provided with an electric motor for driving driving and a control means for controlling the operation of the electric motor, and the control means generates a driving force for driving the vehicle body when the accelerator operating tool is operated. In the state where the brake operation tool for controlling the operation of the electric motor to output and operating the mechanical braking means for generating the mechanical braking force is operated in the braking force generation state, the brake operation is performed. The present invention relates to a self-propelled vehicle configured to control the operation of the electric motor so as to output a corresponding regenerative braking force for brake operation.
[0002]
[Prior art]
The self-propelled vehicle having the above configuration is of a type that outputs the total driving force by the electric motor for driving, or includes an electric motor for driving in addition to the electric motor for driving, There is a so-called hybrid type that outputs the driving force by each engine, and conventionally, when the accelerator operation tool is operated, the electric driving motor outputs the driving force for driving the vehicle to drive the vehicle. In the state where the brake operating tool is operated to generate the braking force, the mechanical braking means generates mechanical braking force by the braking operation to brake the vehicle body, and the electric motor is used for braking operation. The regenerative braking force is output (hereinafter referred to as the first prior art). In this way, the kinetic energy of the vehicle is converted into electric energy and recovered by outputting the regenerative braking force by the electric motor.
[0003]
As the mechanical braking means, it is common to use a hydraulically operated braking mechanism that generates a hydraulic operating force in accordance with the operation of the brake operating tool and generates a mechanical braking force by the hydraulic operating force. As a specific configuration for outputting the regenerative braking force for brake operation by the electric motor, the brake operating tool is controlled when the hydraulic pressure detecting means detects that the hydraulic operating force is generated. There has been a configuration in which the operation of the electric motor is controlled so as to output a regenerative braking force for brake operation, assuming that the power is generated.
[0004]
By the way, in the configuration of the first prior art as described above, for example, the operation of the accelerator operating tool is released from the state in which the accelerator operating tool is operated to output the traveling driving force, and then the brake operating tool is operated. When the operation is performed, the regenerative braking force for brake operation is output after the operation of the accelerator operation tool is released until the brake operation tool is operated to generate the braking force. Although it is possible to recover energy by braking, regenerative braking is not performed, and in terms of recovering by converting the kinetic energy of the vehicle to electrical energy, it disadvantageously reduces the energy efficiency. was there.
[0005]
It should be noted that the brake operating tool is operated in a flexible manner until it is operated from the non-operating state to the braking force generating state, that is, from the operation starting position to the braking starting position where the hydraulic operating force is generated ( Play) is provided, but when the hydraulic pressure detecting means detects that the hydraulic operating force is generated, it is determined that the brake operating tool has been operated in the braking force generating state. In the case of controlling the operation of the electric motor so that the regenerative braking force is output, the operation of the accelerator operating tool is released and the operation of the brake operating tool is started, and the brake operating tool The regenerative braking force is not output even after the operation is started until the hydraulic operation force is generated.
[0006]
Therefore, the following configuration can be considered as a configuration for avoiding such disadvantages.
That is, when the operation of the accelerator operating tool is released from the state in which the accelerator operating tool is operated and the electric motor outputs the driving force, the brake operation corresponding to the brake operation as described above is performed by the electric motor. In this configuration, a regenerative braking force having the same magnitude as the regenerative braking force for use is immediately generated (hereinafter referred to as second prior art).
A specific example of a configuration for generating a regenerative braking force in the electric motor when the operation of the accelerator operating tool is released corresponds to an engine braking force as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-271607. Some have been configured to control the operation of the electric motor to output the regenerative braking force.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In the second prior art, since the regenerative braking force is output by the electric motor when the operation of the accelerator operating tool is released, the kinetic energy of the vehicle is converted into electric energy as in the first prior art. Thus, it is possible to avoid the disadvantage of reducing the energy efficiency when collecting.
[0008]
By the way, the regenerative braking force for operating the brake is preferably set to a value as large as possible in order to improve the energy efficiency in terms of recovering the kinetic energy of the vehicle as described above. In the case of a configuration in which a regenerative braking force of the same magnitude as the brake operation regenerative braking force is immediately output when the operation of the accelerator operating tool is released, as in the prior art of FIG. If the braking force is set to a large value, the operation of the accelerator operating tool is released and at the same time a large regenerative braking force is generated, and the shock of the vehicle body increases due to such a large regenerative braking force, giving the driver a sense of incongruity. The ride comfort may be worsened.
[0009]
Thus, in the second conventional technique, when the operation of the accelerator operating tool is released, the regenerative braking force having the same magnitude as the regenerative braking force for the brake operation is immediately output. To satisfy both the above-mentioned improvement in energy efficiency and the reduction of the shock of the vehicle body that occurs when the operation of the accelerator operation tool is released as much as possible to avoid the disadvantage that the riding comfort of the vehicle body deteriorates. It was difficult.
[0010]
In order to reduce the shock of the vehicle body that occurs when the operation of the accelerator operating tool as described above is released, it can be handled by setting the regenerative braking force for brake operation to a small value in advance. In that case, the energy efficiency in terms of recovering the kinetic energy of the vehicle by regenerative braking of the electric motor is reduced. In particular, in the case where the so-called regenerative cooperative brake control that controls the mechanical braking force in accordance with the regenerative braking force is not performed, the regenerative braking force cannot be increased, so that the energy efficiency is further reduced.
[0011]
The present invention has been made paying attention to such a point, and its purpose is to improve the energy efficiency in terms of recovering the kinetic energy of the vehicle by regenerative braking of the electric motor, while improving the ride comfort of the vehicle body. The object is to provide a self-propelled vehicle that can avoid the disadvantages that worsen.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, the electric motor for driving the vehicle and the control means for controlling the operation of the electric motor are provided, and the control means is used for driving the vehicle body when the accelerator operating tool is operated. In a state where the operation of the electric motor is controlled so as to output a driving force, and the brake operating tool for operating the mechanical braking means for generating the mechanical braking force is operated to the braking force generation state, In a self-propelled vehicle configured to control the operation of the electric motor so as to output a regenerative braking force for brake operation corresponding to the brake operation, the control means determines whether the brake operation tool is operated. The detection information of the switch type brake operation detection sensor for detecting whether or not the master cylinder in the master cylinder that generates the hydraulic operation force for braking corresponding to the operation force of the brake operating tool Based on the pressure of the magnitude information detected by the hydraulic pressure detect sensor for detecting the the release operation of the accelerator operation member is, and, the brake operating member is although is being operated, the braking force generating state When not being operated, a regenerative braking force for before brake operation that is less than or equal to the regenerative braking force for brake operation is output, the operation of the accelerator operation tool is released, and the brake operation tool is not operated In the state, the operation of the electric motor is controlled so as to output a regenerative braking force for the accelerator release state that is smaller than the regenerative braking force for before the brake operation.
[0013]
That is, when the driver releases the operation of the accelerator operating tool from the state where the driver operates the accelerator operating tool and the electric motor is running the vehicle while outputting the driving force for driving the vehicle, the brake operating tool In a state where the operation is not yet performed, the electric motor outputs a regenerative braking force for the accelerator release state that is smaller than the regenerative braking force for before the brake operation. In addition, when the brake operating tool is operated but not operated in a braking force generation state, for example, when the brake operating tool is in the operation interchangeable (play) operating range, the electric motor is operated by the brake operation tool. Outputs the regenerative braking force for the front. Furthermore, in a state where the brake operating tool is operated in a braking force generation state, the electric motor outputs a regenerative braking force for brake operation.
[0014]
Thus, between the time when the operation of the accelerator operation tool is released and the operation of the brake operation tool is started, and the time from when the operation of the brake operation tool is started until the operation of the braking force generation state is performed. In the situation where regenerative braking force is output and the kinetic energy of the vehicle can be recovered by converting it into electric energy, the kinetic energy of the vehicle can be recovered accurately by the regenerative braking of the electric motor. it can.
Moreover, the regenerative braking force for the accelerator release state that is generated when the operation of the accelerator operation tool is released is smaller than the regenerative braking force for the brake operation that is generated when the brake operation tool is operated. Therefore, as in the case of the second prior art, a large regenerative braking force similar to the regenerative braking force for brake operation is not immediately applied at the same time when the operation of the accelerator operating tool is released, and the shock of the vehicle body is reduced. By making it as small as possible, it is possible to avoid the disadvantage that the ride comfort of the vehicle body deteriorates.
In addition, when the braking force is not generated, but the driver has performed a brake operation indicating the intention of braking the vehicle, for example, when the brake operating tool is in the operation range of play interchange (play), Since the regenerative braking force for before brake operation that is larger than the regenerative braking force for the accelerator release state is output, the regenerative braking of the electric motor is also performed in this state compared to the output of the small regenerative braking force for the accelerator release state. It is possible to improve the energy efficiency when recovering the kinetic energy of the vehicle by this, and when this braking operation is performed, the driver expresses the intention of braking the vehicle body. Even if this occurs, there is little possibility that the driver will feel uncomfortable due to the shock of the vehicle body and deteriorate the ride comfort.
[0015]
Therefore, it is possible to provide a self-propelled vehicle that can avoid the disadvantage of deteriorating the riding comfort of the vehicle body while improving the energy efficiency in terms of recovering the kinetic energy of the vehicle by regenerative braking of the electric motor. It came to.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a hybrid vehicle as an example of a self-propelled vehicle according to the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, a hybrid vehicle according to the present invention is shown. The hybrid vehicle includes a travel drive engine 1 and a travel drive electric motor 2 directly connected to the output shaft of the engine 1, and the left and right wheels 3 as a travel device are driven by these powers. The drive unit KU is configured so as to travel. In other words, the electric motor 2 is connected to the output shaft of the engine 1 so that the rotor 2a rotates integrally with the same axis, and the stator 2b surrounding the outer periphery of the rotor 2a is in an external support portion (not shown) in a fixed position. The electric motor 2 outputs a rotational torque in the same direction as the rotational direction of the output shaft 1a that is rotationally driven by the engine 1 to the output of the engine 1. In addition to assisting the power, when there is a margin in the output of the engine 1, the regenerative braking force is output and the regenerative power obtained as a result can be charged in the battery 4.
The power of the drive unit KU is transmitted to the transmission 6 through the traveling clutch 5 and is transmitted to the left and right wheels 3 through the differential mechanism 7 after being shifted by a transmission mechanism (not shown) inside the transmission 6. It has become.
[0017]
Next, a control configuration for driving driving in the hybrid vehicle will be described.
As shown in FIG. 2, a vehicle control unit 8 that manages and manages the overall operation of the vehicle, a motor control unit 9 that controls the operation of the electric motor 2 based on control information from the vehicle control unit 8, a vehicle An engine control unit 12 that automatically adjusts the output of the engine 1 based on control information from the control unit 8, specifically, the throttle opening of the electronic throttle valve 10 and the fuel injection amount by the injector 11, is provided. A potentiometer type accelerator operation amount detection sensor S1 for detecting the operation amount of the operation tool 13, a switch type brake operation detection sensor S2 for detecting whether or not the brake operation tool 14 is depressed, and the rotation shaft of the electric motor 2 Various by a rotation speed sensor S3 for detecting the rotation speed, a vehicle speed sensor S4 for detecting the vehicle speed based on the rotation speed of the axle of the wheel 3, and the like. Detection information are configured to be input to the vehicle control unit 8. Driving power for the electric motor 2 and each control unit is supplied from a battery 4, and the battery 4 is configured to be charged by generated power from the electric motor 2 as will be described later.
[0018]
Then, the vehicle control unit 8 controls the operation of the engine 1 and the electric motor 2 on the basis of information on the amount of operation of the accelerator operating tool 13 and driving force adjustment information for traveling such as information detected by the vehicle speed sensor S4. It has become.
Further, when the operation of the accelerator operation tool 13 is released and the brake operation tool 14 is operated, the operation of the electric motor 2 is controlled so as to output a regenerative braking force for brake operation corresponding to the brake operation. Has been. At this time, the electric motor 2 functions as a generator, and the generated power is charged in the battery 4. As such a situation, for example, when driving at a constant speed when traveling on a flat traveling surface, or when the required driving force required for traveling on a downhill road during traveling is reduced. In some cases, the traveling clutch 5 is turned off to stop the traveling of the vehicle body. Since no travel driving force is required while traveling is stopped, all the power of the engine 1 can be used for power generation by regenerative braking with the travel clutch 5 disengaged.
[0019]
When a description is given of a configuration for generating mechanical braking force by operating the mechanical braking means KS by the brake operating tool 14, when the brake operating tool 14 is operated by a driver's stepping operation, A master cylinder 15 having a known configuration that generates a hydraulic operating force for braking corresponding to the stepping operating force is provided, and the vicinity of the wheel 3 is generated by the hydraulic operating force output from the master cylinder 15 through the hydraulic oil supply passage 15a. The vehicle body is braked by operating a friction braking device 16 provided on the vehicle. Such a mechanical braking means KS is configured to be adjustable so that the hydraulic operating force, that is, the mechanical braking force increases as the operating force of the driver with respect to the brake operating tool 14 increases. .
A hydraulic pressure detection sensor S5 for detecting the hydraulic operating force generated in the master cylinder 15, that is, the hydraulic pressure in the master cylinder 15, is provided. Detection information of the hydraulic pressure detection sensor S5 is also provided. It is configured to be input to the vehicle control unit 8.
[0020]
Therefore, the driving of the vehicle is managed by the adjustment processing of the driving force with respect to the driving unit KU as described above, and the driving of the vehicle is performed by the vehicle control unit 8, the motor control unit 9, and the engine control unit 12, respectively. A control means H for management is configured, and when the accelerator operating tool 13 is operated, the control means controls the operation of the electric motor 2 so as to output a driving force for driving the vehicle body, and a brake operation. When the tool 14 is operated, the operation of the electric motor 2 is controlled so as to output a regenerative braking force for brake operation corresponding to the brake operation.
Further, the control means H is used for regenerating the accelerator release state that is smaller than the regenerative braking force for brake operation when the operation of the accelerator operation tool 13 is released and the operation of the brake operation tool 14 is not performed. The operation of the electric motor 2 is controlled so as to output a braking force.
[0021]
Next, the processing when the engine 1 and the electric motor 2 are controlled by the control means H will be specifically described.
[0022]
First, a state where the brake operation tool 14 is not operated and the accelerator operation tool 13 is operated will be described.
In the control means H, the accelerator operation tool 13 is operated based on the detection information of the accelerator operation amount detection sensor S1 in a state where the brake operation tool 14 is not operated based on the detection information of the brake operation detection sensor S2. Is determined based on the driving force adjustment information for travel, such as information on the operation amount of the accelerator operating tool 13 determined based on the detection information of the accelerator operation amount detection sensor S1, and detection information by the vehicle speed sensor S4. Thus, drive control is performed so that the electric motor 2 assists the output of the engine 1.
[0023]
Next, a state where the accelerator operating tool 13 is not operated and the brake operating tool 14 is operated will be described.
When the brake operating tool 14 is operated by the driver, a mechanical braking force is generated by the mechanical braking means KS so as to increase as the operating force increases regardless of the control operation by the control means H. To do.
Then, the control means H determines that the accelerator operation tool 13 is not operated based on the detection information of the accelerator operation amount detection sensor S1, and the brake operation tool 14 is determined based on the detection information of the brake operation detection sensor S2. When it is determined that the engine is operated, for example, as shown in FIG. 3, the brake fluid pressure in the master cylinder 15 detected by the fluid pressure detection sensor S5 based on the preset characteristics, that is, the master The regenerative braking force for the brake operation is obtained so that the larger the magnitude of the hydraulic operation force generated in the cylinder 15 is, and the operation of the electric motor 2 is performed so as to output the obtained regenerative braking force. To control.
[0024]
FIG. 3 shows a change characteristic of the regenerative braking force with respect to the brake fluid pressure when the brake operation tool 14 is operated. Even when the brake fluid pressure is zero, the brake operation tool 14 is not operated. For example, a regenerative braking force having a predetermined magnitude is generated. In short, a regenerative braking force larger than a predetermined magnitude is generated when the brake operating tool 14 is operated. Such regenerative braking force corresponds to the regenerative braking force for brake operation corresponding to the brake operation.
[0025]
Next, referring to FIG. 4, when the operation of the accelerator operation tool 13 is released in a state where the operation of the brake operation tool 14 is not performed, and after that, the state when the brake operation tool 14 is operated. Will be described. FIG. 4 shows a time chart of the control operation in a case where the vehicle body is stopped by, for example, a brake operation from the vehicle body traveling state in which the accelerator operation tool 13 is operated.
[0026]
The control means H is based on the detection information of the accelerator operation amount detection sensor S1 when it is determined that the brake operation tool 14 is not operated (OFF state) based on the detection information of the brake operation detection sensor S2. When it is determined that the accelerator operating tool 13 has changed from the operated state (on state) to the non-operated state (off state), for example, as shown at time t1 in FIG. The operation of the electric motor 2 is controlled so as to output the regenerative braking force P1 for the release state.
[0027]
After that, when it is determined that the brake operating tool 14 has changed from the non-operating state (off state) to the operating state (on state) based on the detection information of the brake operation detection sensor S2, FIG. As shown at time t2, the operation of the electric motor 2 is controlled so as to output a regenerative braking force P2 for before brake operation that is larger than the regenerative braking force P1 for the accelerator release state. The regenerative braking force P2 for before the brake operation is set to a value that is equal to or less than the regenerative braking force for the brake operation. In this embodiment, the brake fluid pressure is zero in the characteristics shown in FIG. And, it corresponds to the same value as the regenerative braking force for brake operation when the brake operation tool 14 is operated. 3 and 4 indicate the maximum value of the regenerative braking force.
[0028]
After a slight delay from the start of the operation of the brake operation tool 14, as shown at time t3 in FIG. 4, a mechanical braking force is generated in the mechanical braking means KS, and the hydraulic pressure detection sensor S5 When the brake fluid pressure starts to be detected, a regenerative braking force for brake operation is obtained so as to increase as the brake fluid pressure increases in accordance with the characteristics shown in FIG. 3, and the obtained regenerative braking force is output. Thus, the operation of the electric motor 2 is controlled. FIG. 4 shows a state in which the brake fluid pressure gradually increases with time to reach the maximum value in order to facilitate understanding of the operation.
[0029]
[Another embodiment]
Hereinafter, other embodiments are listed.
[0030]
(1) In the above embodiment, as the mechanical braking means KS that generates a mechanical braking force, a master cylinder that generates a hydraulic operating force for braking corresponding to the operating force applied to the brake operating tool by the driver is provided. An example of a configuration in which the vehicle body is braked by operating a friction braking device provided in the vicinity of the wheel by a hydraulic operation force output from the master cylinder is not limited to such a configuration. It may be configured as follows.
For example, using an electronically controlled braking means that can change and control the braking force by electronic control using an electromagnetic actuator, the operation amount and operating pressure of the brake operating tool are detected by a sensor, and the detection is performed. Based on the information, the electromagnetic actuator may be controlled to output a larger braking force as the operation amount is larger.
[0031]
(2) In the above embodiment, in a state where the operation of the brake operation tool is performed, the larger the brake hydraulic pressure required based on the operation state for increasing / decreasing the braking force of the brake operation tool, the larger the pressure is. An example of a configuration in which the regenerative braking force for brake operation is obtained and the operation of the electric motor is controlled so as to output the obtained regenerative braking force has been illustrated. In the broken state, the operation of the electric motor may be controlled so as to always output a constant regenerative braking force for brake operation regardless of the operation state of the brake operating tool, that is, the operation amount or the operation pressure. Specifically, for example, as shown in FIG. 5, after the operation of the brake operating tool is started, a constant regenerative braking force for brake operation is always output.
[0032]
(3) In the above embodiment, the regenerative braking force before the brake operation is the same value as the regenerative braking force for the brake operation (the value when the hydraulic pressure is zero in the embodiment that changes according to the hydraulic pressure). However, the present invention is not limited to such a configuration. The value is larger than the regenerative braking force for the accelerator release state and smaller than the regenerative braking force for the brake operation, that is, an intermediate value between these values. It may be set to any value.
[0034]
(4) In the above-described embodiment, the hybrid vehicle having a configuration in which the output shaft of the driving drive engine and the driving drive electric motor are directly connected has been illustrated. However, the present invention is not limited to such a configuration. A so-called parallel system in which a generator is separately provided, and the engine, the electric motor, and the generator are connected to each other via a planetary gear mechanism, and driving driving force is output by the engine and the electric motor, respectively. This is applied to hybrid vehicles and series hybrid vehicles in which a generator is driven by an engine to charge a battery, an electric motor is driven by the electric power of the battery, and driving power is output only by the electric motor. Also good. Further, the present invention is not limited to such a hybrid vehicle, but can also be applied to an electric vehicle that outputs a driving force for travel using only an electric motor.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a self-propelled vehicle. FIG. 2 is a control block diagram. FIG. 3 is a characteristic diagram of regenerative braking force in a brake operation state. FIG. 4 is a time chart of control operation. Time chart of control operation [Explanation of symbols]
2 Electric motor 13 Accelerator operating tool 14 Brake operating tool H Control means KS Mechanical braking means

Claims

走行駆動用の電動モータと、この電動モータの作動を制御する制御手段とが備えられ、
その制御手段が、
アクセル操作具が操作された状態では、車体走行用の走行駆動力を出力するように前記電動モータの作動を制御し、且つ、機械的な制動力を発生する機械式制動手段を作動させるためのブレーキ操作具が制動力発生状態に操作された状態では、ブレーキ操作に対応するブレーキ操作用の回生制動力を出力するように前記電動モータの作動を制御するよう構成されている自走車両であって、
前記制御手段が、
前記ブレーキ操作具が操作されているか否かを検出するスイッチ式のブレーキ操作検出センサの検出情報、及び、前記ブレーキ操作具の操作力に対応させて制動用の油圧操作力を発生させるマスターシリンダ内の液圧の大きさを検出する液圧検出センサの検出情報に基づいて、前記アクセル操作具の操作が解除され、且つ、前記ブレーキ操作具が、操作されてはいるものの、前記制動力発生状態には操作されていないときには、前記ブレーキ操作用の回生制動力以下であるブレーキ操作前用の回生制動力を出力し、前記アクセル操作具の操作が解除され、且つ、前記ブレーキ操作具が操作されていない状態では、前記ブレーキ操作前用の回生制動力よりも小さいアクセル解除状態用の回生制動力を出力するように、前記電動モータの作動を制御するよう構成されている自走車両。An electric motor for driving and a control means for controlling the operation of the electric motor;
The control means is
When the accelerator operating tool is operated, the operation of the electric motor is controlled so as to output the driving force for driving the vehicle body, and the mechanical braking means for generating the mechanical braking force is operated. In the state where the brake operating tool is operated to the state where the braking force is generated, the self-propelled vehicle is configured to control the operation of the electric motor so as to output the regenerative braking force for the brake operation corresponding to the brake operation. And
The control means is
Detection information of a switch type brake operation detection sensor for detecting whether or not the brake operation tool is operated, and in the master cylinder that generates a hydraulic operation force for braking corresponding to the operation force of the brake operation tool Based on the detection information of the hydraulic pressure detection sensor that detects the hydraulic pressure of the vehicle, the operation of the accelerator operating tool is released and the brake operating tool is operated, but the braking force generation state Is not operated, the regenerative braking force before brake operation that is equal to or less than the regenerative braking force for brake operation is output, the operation of the accelerator operation tool is released, and the brake operation tool is operated. In the non-operating state, the operation of the electric motor is controlled so as to output a regenerative braking force for the accelerator release state that is smaller than the regenerative braking force for before the brake operation. Self-propelled vehicle that is configured to.