JP6610238B2 - Brake regeneration control device - Google Patents
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Description
本発明は、回生手段による車輪の制動力の大きさを、運転者の操作によって調節可能としたブレーキ回生量制御装置に関する。 The present invention relates to a brake regeneration amount control device that can adjust the braking force of a wheel by regeneration means by a driver's operation.
車輪をモータの駆動力によって駆動する車両においては、このモータを、車輪を制動して回生電力を得るための回生手段として用いる場合が多い。例えば、特許文献1においては、ステアリングのスポーク部の前面側に、減速度を増すためのDecelスイッチを、前記スポーク部の背面側に、減速度を低減するためのCan−Decelスイッチを設けた構成を採用している(本文献の図5参照)。 In a vehicle in which a wheel is driven by a driving force of a motor, this motor is often used as a regenerative unit for braking the wheel to obtain regenerative power. For example, in Patent Document 1, a Decel switch for increasing the deceleration is provided on the front side of the spoke spoke portion, and a Can-Decel switch for reducing the deceleration is provided on the rear side of the spoke portion. (See FIG. 5 of this document).
本構成によると、運転者がDecelスイッチを1回操作するごとに、動力源ブレーキ(エンジン及びモータによる制動)が1段ずつ強くなり、大きな制動力と回生電力を得ることができる。その一方で、Can−Decelスイッチを1回操作するごとに、動力源ブレーキが1段ずつ弱くなり、車輪に駆動力を与えることなく慣性力によって車両を走行させることができる。このように、両スイッチを操作することによって、運転者の意図に沿った減速度に、段階的(例えば7段)に調節することができる。 According to this configuration, every time the driver operates the Decel switch once, the power source brake (braking by the engine and the motor) is strengthened by one step, and a large braking force and regenerative power can be obtained. On the other hand, each time the Can-Decel switch is operated once, the power source brake is weakened one step at a time, and the vehicle can be driven by inertial force without applying driving force to the wheels. In this way, by operating both switches, it is possible to adjust stepwise (for example, seven steps) to the deceleration in accordance with the driver's intention.
特許文献1に示すように、Decelスイッチ及びCan−Decelスイッチの二つのスイッチ操作で減速度を上下させる構成においては、現状において動力源ブレーキが複数段のうちどの段にあるのか、両スイッチを操作しているうちに運転者が分からなくなる場合があり、非常に不便である。また、減速度の上下操作に2個のスイッチが必要なため、部品コストが高くつきやすい問題もある。しかも、両スイッチの操作によって減速度が段階的(不連続)に変化するため、運転者が所望する減速度に正確に設定できない場合がある。 As shown in Patent Document 1, in the configuration in which the deceleration is increased and decreased by operating two switches, the Decel switch and the Can-Decel switch, the switch of the power source brake is currently operated in which of a plurality of stages. While doing so, the driver may become confused, which is very inconvenient. In addition, since two switches are required for the up / down operation of the deceleration, there is a problem that the component cost is likely to be high. In addition, since the deceleration changes stepwise (discontinuously) by the operation of both switches, it may not be possible to accurately set the deceleration desired by the driver.
そこで、本発明は、簡便な構成で、回生手段による車輪の制動力を所望の大きさに設定可能とすることを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to make it possible to set the braking force of the wheel by the regenerative means to a desired magnitude with a simple configuration.
上記課題を解決するために、本発明においては、車輪の制動力を回生電力に変換する、前記車輪に設けられた回生手段と、運転者が前記回生手段による回生量を所望の値にする際に操作する回生量設定スイッチと、前記回生手段に対して、前記回生量設定スイッチの操作に伴って前記回生量を一旦初期回生量にリセットするリセット信号を発するとともに、前記操作の操作時間に対応して決定した回生量となるように制御する制御信号を発する制御手段と、を備えたブレーキ回生量制御装置を構成した。 In order to solve the above-described problems, in the present invention, when the braking force of a wheel is converted into regenerative power, the regenerative unit provided on the wheel, and when the driver sets the regenerative amount by the regenerative unit to a desired value. A reset signal for resetting the regeneration amount to an initial regeneration amount in response to the operation of the regeneration amount setting switch, and corresponding to the operation time of the operation. And a control means for generating a control signal for controlling the regeneration amount to be determined.
前記構成においては、前記初期回生量が0であって、前記回生量設定スイッチの操作時間が長くなるほど前記回生量を大きくした構成とすることができる。 In the above configuration, the initial regeneration amount is 0, and the regeneration amount can be increased as the operation time of the regeneration amount setting switch becomes longer.
あるいは、前記初期回生量が前記回生手段による最大回生量であって、前記回生量設定スイッチの操作時間が長くなるほど前記回生量を小さくした構成とすることもできる。 Alternatively, the initial regeneration amount may be a maximum regeneration amount by the regeneration means, and the regeneration amount may be reduced as the operation time of the regeneration amount setting switch becomes longer.
前記各構成においては、車両の起動時に、前記回生手段による前記回生量を予め定めた基準値に設定する構成とすることができる。 In each said structure, it can be set as the structure which sets the said regeneration amount by the said regeneration means to the predetermined reference value at the time of starting of a vehicle.
また、前記各構成においては、運転者に前記回生量を通知する通知手段をさらに備えた構成とすることができる。 Moreover, in each said structure, it can be set as the structure further provided with the notification means to notify the said regeneration amount to a driver | operator.
本発明によると、回生量設定スイッチの操作に伴って一旦初期回生量にリセットされるため、運転者がこの操作による回生量の設定値を明確に認識することができる。また、回生量設定スイッチの操作時間によって回生量が決まるため、その回生量を無段階で設定でき、運転者が所望の回生力を得ることができる。しかも、一つのスイッチの操作でリセット操作と回生量の設定の両方を行うことができるため、部品コストを抑制することができる。 According to the present invention, the initial regeneration amount is once reset with the operation of the regeneration amount setting switch, so that the driver can clearly recognize the set value of the regeneration amount by this operation. Further, since the regeneration amount is determined by the operation time of the regeneration amount setting switch, the regeneration amount can be set steplessly, and the driver can obtain a desired regeneration force. Moreover, since both the reset operation and the regeneration amount can be set by operating one switch, the cost of components can be suppressed.
本発明に係るブレーキ回生量制御装置のブロック図を図1に示す。このブレーキ回生量制御装置は、回生手段10として機能するモータ(以下において、回生手段10と同じ符号を付する。)と、回生量設定スイッチ11として機能するパドルスイッチ(以下において、回生量設定スイッチ11と同じ符号を付する。)と、車両を制御する中央演算装置12内に設けられた制御手段13と、を主要な構成要素としており、主に電気自動車、ハイブリッド車、プラグインハイブリッド車等のようにモータを搭載した車両全般に採用可能である。このモータ10は、モータ本体10aと、このモータ本体10aを制御するインバータ10bを備えている。
A block diagram of a brake regeneration amount control apparatus according to the present invention is shown in FIG. The brake regeneration amount control device includes a motor that functions as the regeneration means 10 (hereinafter, the same reference numeral as the regeneration means 10) and a paddle switch that functions as the regeneration amount setting switch 11 (hereinafter, the regeneration amount setting switch). 11) and control means 13 provided in the
車両を起動状態とするシステム起動スイッチ14(従来型の自動車のイグニッションキーに相当)は中央演算装置12と接続されており、このシステム起動スイッチ14をON状態とすることにより、ブレーキ回生量制御装置を起動状態とすることができる。
A system start switch 14 (corresponding to an ignition key of a conventional automobile) that activates the vehicle is connected to the
モータ10は、力行時には、車輪(図示せず)に駆動量を与える駆動源として機能する一方で、回生時には、車輪の駆動力から回生電力を得る回生手段10として機能するとともに、車輪を制動する制動手段として機能する。
The
パドルスイッチ11は、図2に示すように、ステアリング15のスポーク15aの後側に設けられている。運転者がステアリング15を握った状態で、例えば人差し指でその上端部を手前側に押して操作するようになっている。パドルスイッチ11の操作状況(操作の有無、操作時間)は、このパドルスイッチ11に接続された制御手段13に伝達される。なお、パドルスイッチ11は一例であって、回生量の設定を行うことができる限りにおいて、ボタンスイッチ等の他の形式のスイッチを採用することもできる。
As shown in FIG. 2, the
制御手段13は、パドルスイッチ11の操作に伴って、回生手段10に対して、回生量を一旦初期回生量にリセットするリセット信号を発する。この初期回生量は、例えば0とすることができる。この初期回生量0からの回生量の増分は、パドルスイッチ11の操作時間によって決定される。
In response to the operation of the
パドルスイッチ11の操作時間と回生量の積算値との関係の一例を図3に示す。本図に示すように、パドルスイッチ11の操作時間を長くするほど、回生量を大きくすることができる。この回生量の増分は、本図中aに示すように操作時間に対してリニアとしてもよいし、本図中bに示すように操作時間に対して二次関数的としてもよい。なお、ここでは、パドルスイッチ11の操作時間に対応して回生量を決めたが、パドルスイッチ11に操作力検知機構を設け、このパドルスイッチ11の操作力が大きくなるほど回生量を大きくするようにしてもよい。
An example of the relationship between the operation time of the
ブレーキ回生量制御装置の制御フローを図4に示すフローチャートを用いて説明する。 A control flow of the brake regeneration amount control device will be described with reference to a flowchart shown in FIG.
まず、システム起動スイッチ14(図1参照)が操作されて、車両(図示せず)のシステムが起動状態となっているかどうかが判断される(本図中のステップS1)。システムが起動状態でないときは(S1のN側)、起動状態となるまでその判断が継続して行われる。 First, the system activation switch 14 (see FIG. 1) is operated to determine whether the system of the vehicle (not shown) is activated (step S1 in this figure). When the system is not in the activated state (N side of S1), the determination is continued until the activated state is reached.
システムが起動状態のときは(S1のY側)、ブレーキ回生量が基準値にセットされる(本図中のステップS2)。この基準値は、回生量が0と最大値の間において予め決定されており、例えば、回生量が0と最大値の間の中央付近の大きさ(図8(a)(b)中の「BASE」の表示の参照)とするのが一般的である。普通に市街地等を運転する限りにおいては、回生量をこの基準値のままとしておけば、効率的に回生電力を回収できるとともに、適切な大きさの制動力を得ることができる。 When the system is in the activated state (Y side of S1), the brake regeneration amount is set to the reference value (step S2 in this figure). This reference value is determined in advance between the regenerative amount between 0 and the maximum value. For example, the regenerative amount is in the vicinity of the center between the regenerative amount between 0 and the maximum value (see FIG. 8A and FIG. 8B). Generally, “BASE” is displayed). As long as the city area or the like is normally operated, the regenerative power can be efficiently recovered and an appropriate magnitude of braking force can be obtained if the regenerative amount remains at this reference value.
次に、運転者がパドルスイッチ11を操作したときの操作時間が、所定時間以上かどうかが判定される(本図中のステップS3)。操作時間が所定時間よりも短い場合(運転者がパドルスイッチ11を操作していない場合も含む)は(S3のN側)、操作時間の判定が継続して行われる。このように、操作時間が所定時間以上のときのみ次ステップ(本図中のステップS4)に移行させることにより、運転者の操作ミス(誤って手がパドルスイッチ11に触れた場合等)や信号ノイズ等によって、ブレーキの回生力を変更する制御が不用意に開始されてしまうのを防止することができる。
Next, it is determined whether or not the operation time when the driver operates the
その一方で、操作時間が所定時間以上のときは(S3のY側)、制御手段13からモータ10に対して、ブレーキ回生量を初期回生量にリセットするリセット信号が発せられる(本図中のステップS4)。初期回生量は、運転者の運転特性、車両の用途等に応じて、運転者自身が初期回生量をセットする操作スイッチを操作することによって決定したり、車両の出荷段階でプリセットしておいたりすることができる。 On the other hand, when the operation time is equal to or longer than the predetermined time (Y side of S3), a reset signal for resetting the brake regeneration amount to the initial regeneration amount is issued from the control means 13 to the motor 10 (in this figure). Step S4). The initial regeneration amount is determined by operating the operation switch that sets the initial regeneration amount according to the driver's driving characteristics, vehicle usage, etc., or preset at the vehicle shipment stage. can do.
さらに、制御手段13において、パドルスイッチ11の操作時間に対応した回生量が決定される(本図中のステップS5)。初期回生量を0としたときは、前記操作時間が長くなるほど回生量が大きくなるように、初期回生量を回生手段による最大回生量としたときは、前記操作時間が長くなるほど回生量が小さくなるように決定がなされる。 Further, the control means 13 determines the regeneration amount corresponding to the operation time of the paddle switch 11 (step S5 in the figure). When the initial regeneration amount is 0, the regeneration amount increases as the operation time becomes longer. When the initial regeneration amount is the maximum regeneration amount by the regeneration means, the regeneration amount becomes smaller as the operation time becomes longer. The decision is made as follows.
そして、決定された回生量に対応して、モータ10のインバータ10bに対して、制御手段13が回生量を変更制御する制御信号を発する(本図中のステップS6)。この制御信号によって、モータ10による回生量が決まる。
Then, in response to the determined regeneration amount, the control means 13 issues a control signal for changing and controlling the regeneration amount to the
モータ10への制御信号の発信後、継続してシステムが起動状態かどうか判断される(本図中のステップS7)。システムが起動状態のときは(S7のY側)、引き続いて運転者によるパドルスイッチ11の操作がなされたかどうかの判断が行われる(本図中のステップS3)。その一方で、システムが既に起動状態ではないときは、制御フローを終了する(本図中のステップS8)。
After the control signal is transmitted to the
図5にパドルスイッチ11の操作のタイミングと回生量との関係を示す。本図においては、初期回生量を0とし、パドルスイッチ11の操作時間が長くなるほど回生量が大きくなるように制御を行なうブレーキ回生量制御装置について説明する。
FIG. 5 shows the relationship between the operation timing of the
時間0は、システムを起動した時点を意味する。その時点においては、ブレーキ回生量は基準値にセットされる。時間t1においてパドルスイッチ11を操作してON状態とすると、回生量は一旦0にリセットされる。そして、時間t1からt2までON状態を維持すると、その操作時間(t2−t1)に対応した回生量r1が決定される。パドルスイッチ11の操作を止めてOFF状態とすると、この回生量r1がそのまま維持される。
時間t3においてパドルスイッチ11を再び操作してON状態とすると、回生量は再度0にリセットされる。そして、時間t3からt4までON状態を維持すると、その操作時間(t4−t3)に対応した回生量r2が決定される。パドルスイッチ11の操作を止めてOFF状態とすると、この回生量r2がそのまま維持される。
When ON state by operating the
さらに、時間t5においてパドルスイッチ11を再び操作してON状態とすると、回生量は再度0にリセットされる。そして、時間t5からt6までON状態を維持すると、その操作時間(t6−t5)に対応した回生量r3が決定される。パドルスイッチ11の操作を止めてOFF状態とすると、この回生量r3がそのまま維持される。
Furthermore, when the ON state by operating again the
ブレーキ回生量制御装置による回生量制御の第一例を図6に、第二例を図7にそれぞれ示す。第一例は、ブレーキ回生量の基準値を0と最大値の間の中央付近の所定値とするとともに、初期回生量を0とし、パドルスイッチ11の操作時間が長くなるほど回生量が大きくなるように制御を行なう場合であり、第二例は、第一例と同様に基準値を規定するとともに、初期回生量をモータ10による最大回生量とし、パドルスイッチ11の操作時間が長くなるほど回生量が小さくなるように制御を行なう場合である。
A first example of regeneration amount control by the brake regeneration amount control device is shown in FIG. 6, and a second example is shown in FIG. In the first example, the reference value of the brake regeneration amount is set to a predetermined value near the center between 0 and the maximum value, the initial regeneration amount is set to 0, and the regeneration amount increases as the operation time of the
図6に示すように、第一例の制御においては、バドルスイッチ11が操作されるまでは、回生量は基準値となっている。図5で説明したように、パドルスイッチ11を操作してON状態とするごとに、回生量は、一旦初期回生量の0となった後に、その操作時間に対応して増加する(図6における時間タイミングa、b、c、dを参照)。回生量が初期回生量の0から、操作時間に対応した回生量となるまでの時間Δtは非常に短い。このため、パドルスイッチ11を操作して回生量を変更する際に、回生手段10による制動力の抜けが生じて制動が不十分となる問題は生じない。
As shown in FIG. 6, in the control of the first example, the regeneration amount is a reference value until the
図7に示すように、第二例の制御においても、バドルスイッチ11が操作されるまでは、回生量は基準値となっている。パドルスイッチ11を操作してON状態とするごとに、回生量は、一旦初期回生量の回生手段による最大回生量となった後に、その操作時間に対応して減少する(図7における時間タイミングa、b、cを参照)。第二例の制御は、第一例の制御と異なり、初期回生量において高い制動力が発揮されている状態にある。このため、回生量が初期回生量から操作時間に対応した回生量となるまでの時間Δtは、第一例のときと比較して若干長めにしても特に問題は生じない。
As shown in FIG. 7, also in the control of the second example, the regeneration amount is a reference value until the
パドルスイッチ11の操作による回生量の設定は、無段階で行うことができるため、運転者が現状においてどの程度の回生量となっているのか把握しづらい場合がある。そこで、例えば、図8に示す回生量を運転者に通知する通知手段16としての表示装置(以下において、通知手段16と同じ符号を付する。)をインストルメントパネル上のコンビネーションメータ内のように運転者の目に付きやすい場所に設けることにより、運転者が回生量を容易に把握できるようにすることができる。図5中のaを付した位置においては、回生量が基準値となっているため、図8(a)に示すように、表示装置16に回生量が「BASE」(基準値)である旨がグラフィック表示される。また、図5中のbを付した位置においては、回生量が基準値よりも大きくなっているため、表示装置16にこの回生量r2に対応する回生量がグラフィック表示される。
Since the setting of the regeneration amount by operating the
上記の実施形態はあくまでも一例であって、簡便な構成で、回生手段10による車輪の制動力を所望の大きさに設定可能とする、という本願発明の課題を解決し得る限りにおいて、各構成要素の構成や配置等を適宜変更することができる。 The above-described embodiment is merely an example, and each component can be used as long as it can solve the problem of the present invention that the braking force of the wheel by the regenerative means 10 can be set to a desired magnitude with a simple configuration. The configuration, arrangement, and the like can be changed as appropriate.
例えば、上記の実施形態においては、回生手段10としてモータ10を採用した構成を例示したが、車輪に設けられた一般的なブレーキにジェネレータ(発電機)を併設して、このジェネレータを回生手段10として機能させる構成とすることもできる。
For example, in the above-described embodiment, the configuration in which the
10 回生手段(モータ)
10a モータ本体
10b インバータ
11 回生量設定スイッチ(パドルスイッチ)
12 中央演算装置
13 制御手段
14 システム起動スイッチ
15 ステアリング
15a スポーク
16 通知手段(表示装置)
10 Regenerative means (motor)
12
Claims (5)
運転者が前記回生手段による回生量を所望の値にする際に操作する回生量設定スイッチと、
前記回生手段に対して、前記回生量設定スイッチの操作に伴って前記回生量を一旦初期回生量にリセットするリセット信号を発するとともに、前記操作の操作時間に対応して決定した回生量となるように制御する制御信号を発する制御手段と、
を備えたブレーキ回生量制御装置。 Regenerative means provided on the wheel for converting the braking force of the wheel into regenerative power; and
A regeneration amount setting switch that is operated when the driver sets the regeneration amount by the regeneration means to a desired value;
A reset signal for once resetting the regeneration amount to an initial regeneration amount is issued to the regeneration means in accordance with the operation of the regeneration amount setting switch, and the regeneration amount is determined according to the operation time of the operation. Control means for issuing a control signal to be controlled;
Brake regeneration control device.
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