車両
【課題】車両において、最適な回生制動方法を選択しエネルギ効率を向上させる。
【解決手段】減速モードとして、ブレーキペダル操作により減速する第１の減速モードと、アクセルペダルおよびブレーキペダルの両者をオフした惰性走行状態により減速する第２の減速モードとを有する車両１００であって、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２と、蓄電装置１６と、制御装置３０とを備え、制御装置３０は、車両１００の運転状態および走行状態に基づいて、第１の減速モードにおける第１の回生電力と、第２の減速モードにおける第２の回生電力とを予測し、上記の第１および第２の回生電力の比較に基づいて、第１および第２の減速モードのいずれか一方の選択を促すように車両乗員に通知する。
【解決手段】減速モードとして、ブレーキペダル操作により減速する第１の減速モードと、アクセルペダルおよびブレーキペダルの両者をオフした惰性走行状態により減速する第２の減速モードとを有する車両１００であって、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２と、蓄電装置１６と、制御装置３０とを備え、制御装置３０は、車両１００の運転状態および走行状態に基づいて、第１の減速モードにおける第１の回生電力と、第２の減速モードにおける第２の回生電力とを予測し、上記の第１および第２の回生電力の比較に基づいて、第１および第２の減速モードのいずれか一方の選択を促すように車両乗員に通知する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に関し、より特定的には、最適な回生制動方法を通知する回転電機を搭載する車両の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド車両などの電動機を搭載した車両においては、車両速度が減速される場合、電動機のエネルギ回生を利用して制動を行なう回生制動が行なわれる場合がある。そして、この場合、この回生制動により発生した回生エネルギを蓄電装置に蓄えて回収し、エネルギ効率を向上させている。
【０００３】
特開２００１−０５４２０３号公報（特許文献１）には、惰行運転時に運転者に違和感を与えることがなく、しかも、より大きい回生エネルギを得ることができる車両の回生制動装置について開示されている。特開２００１−０５４２０３号公報の回生制動装置によれば、惰行運転時の回生制動力の目標値を算出する際に、エンジンブレーキに相当する基準回生制動力を算出し、車間距離、車速や道路状況に応じて計算された補正量に基づいて、回生制動力を増加させることによって、走行状況に応じた回生制動力を発生させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−０５４２０３号公報
【特許文献２】特開平９−００９４０７号公報
【特許文献３】特開２００８−２２０１２５号公報
【特許文献４】特開２００７−２２１８８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
回生制動により回生エネルギを回収する車両においては、より多くの回生エネルギを回収することができれば、エネルギ効率（燃費）は向上する。
【０００６】
回生制動が行なわれる場合としては、ドライバーによってブレーキペダルが踏込まれて減速する場合、および、アクセルペダルおよびブレーキペダルの踏込みを停止して惰性走行によって減速を行なう場合がある。そのため、車両の走行状況に応じて、より多くの回生エネルギを回収できるブレーキング方法（回生制動方法）を採用することが、エネルギ効率の観点からは好ましい。しかしながら、上記の先行文献においては、このようなエネルギ回収の観点によって回生制動方法を選択することについては考慮されていない。
【０００７】
この発明は、このような問題を解決するためになされたものであって、その目的は、車両において、最適な回生制動方法を選択しエネルギ効率を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による車両は、減速モードとして、ブレーキペダル操作により減速する第１の減速モードと回転電機と、アクセルペダルおよびブレーキペダルの両者をオフした惰性走行状態により減速する第２の減速モードとを有し、蓄電装置と、制御装置とを備える。回転電機は、車輪との間で回転力が相互に伝達可能であって、回生動作時に回生電力を発生するように構成される。蓄電装置は、回転電機で発生した回生電力を蓄えるように構成される。また、制御装置は、車両の運転状態および走行状態に基づいて、第１の減速モードにおける第１の回生電力と、第２の減速モードにおける第２の回生電力とを予測するように構成される。さらに、制御装置は、上記の第１および第２の回生電力の比較に基づいて、第１および第２の減速モードのいずれか一方の選択を促すように車両乗員に通知する。
【０００９】
好ましくは、車両は、前方車両との車間距離を検出するように構成された車間検出部をさらに備える。そして、制御装置は、車速が基準速度より大きい場合および車間距離が基準距離より近い場合の少なくともいずれか一方の場合には、第１および第２の回生電力の比較結果にかかわらず、第１の減速モードの選択を促すように車両乗員に通知する。
【００１０】
また好ましくは、車両は、回転電機と車輪との変速比を変更可能に構成される変速装置をさらに備える。そして、制御装置は、第２の減速モードが選択された場合に、第２の回生電力が最大となるような変速装置の変速比の選択を促すように車両乗員に通知する。
【００１１】
あるいは好ましくは、車両は、エンジンをさらに備え、回転電機の駆動力のみにより走行する電動走行と、回転電機およびエンジンの駆動力の併用により走行するハイブリッド走行とが可能である。そして、制御装置は、蓄電装置の電圧が基準電圧よりも高いときには、電動走行の選択を促すように車両乗員に通知する。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、車両において、最適な回生制動方法を選択し、エネルギ効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施の形態に従う、車両の全体ブロック図である。
【図２】本実施の形態による、回生制動方法のガイダンス通知処理を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下において、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００１５】
図１は、この発明の実施の形態に従う、車両１００の全体ブロック図である。本実施の形態においては、車両１００としてエンジンおよびモータジェネレータを搭載したハイブリッド車両を例として説明するが、車両１００の構成はこれに限定されるものではなく、蓄電装置からの電力によって走行可能な車両であれば適用可能である。車両１００としては、ハイブリッド車両以外にたとえば電気自動車や燃料電池自動車などが含まれる。
【００１６】
図１を参照して、車両１００は、車両の駆動に必要な直流電源を出力する直流電源部１０と、直流電源部１０から主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬを介して接続され、車輪２８に駆動力を与える駆動力発生部２０と、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬ間に接続された電圧センサ１８およびコンデンサＣと、車両１００を制御する制御装置（以下「ＥＣＵ（Electronic Control Unit）」とも称する。）３０と、ナビゲーションシステム４０と、表示ディスプレイ４１とを備えている。また、ＥＣＵ３０は、車間制御部３１と、ブレーキ操作量データ記憶部３２と、ＨＶ−ＥＣＵ３３とを含んでいる。
【００１７】
直流電源部１０は、駆動に必要な直流電源を蓄積する蓄電装置１６と、コンバータ１７と、電流センサ１１と、電圧センサ１２とを含む。なお、直流電源部１０は蓄電可能な直流電源であれば、上記のような構成に限定されない。
【００１８】
蓄電装置１６は、充放電可能に構成された電力貯蔵要素である。蓄電装置１６は、たとえば、リチウムイオン電池あるいはニッケル水素電池などの二次電池、電気二重層キャパシタなどの蓄電素子を含んで構成される。
【００１９】
コンバータ１７は、蓄電装置１６から正極線ＰＬおよび負極線ＮＬを介して接続され、さらに駆動力発生部２０と主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬを介して接続される。そして、ＨＶ−ＥＣＵ３３からの駆動信号ＰＷＣに基づいて、蓄電装置１６と主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬとの間で電圧変換を行なう。
【００２０】
電流センサ１１は、蓄電装置１６とコンバータ１７との間を接続する正極線ＰＬに挿入接続され、蓄電装置１６に入出力される電流ＩＢを検出してＨＶ−ＥＣＵ３３に検出値を出力する。そして、電流センサ１１は蓄電装置１６から出力される電流（放電電流）を正値として検出し、蓄電装置に入力される電流（充電電流）を負値として検出する。なお、図１では、電流センサ１１は正極線ＰＬの電流を検出する場合が示されているが、電流センサ１１は負極線ＮＬの電流を検出してもよい。
【００２１】
電圧センサ１２は、正極線ＰＬおよび負極線ＮＬ間に接続され、蓄電装置１６の電圧ＶＢを検出して、その検出値をＨＶ−ＥＣＵ３３に出力する。
【００２２】
駆動力発生部２０は、インバータ２１−１，２１−２と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、動力分割機構２２と、駆動軸２４と、電流センサ２６−１，２６−２と、回転角センサ２７−１，２７−２と、エンジン２３と、変速装置２５とを備える。
【００２３】
エンジン２３は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなど燃料を燃焼させて動力を出力する動力装置であって、ＨＶ−ＥＣＵ３３からの制御信号に基づいて、スロットル開度（吸気量）や燃料供給量、点火時期などの運転状態が制御される。また、エンジン２３は、駆動軸２４および変速装置２５を介して車輪２８に接続され、発生する駆動力が車輪２８に伝達される。
【００２４】
インバータ２１−１，２１−２は、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬに互いに並列的に接続される。そして、インバータ２１−１，２１−２は、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬから供給される駆動電力（直流電力）を交流電力に変換してそれぞれモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２へ出力する。また、インバータ２１−１，２１−２は、それぞれモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２が発電する交流電力を直流電力に変換して回生電力として主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬへ出力する。
【００２５】
すなわち、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、それぞれインバータ２１−１，２１−２から供給される交流電力を受けて回転駆動力を発生する。また、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、外部から回転力を受けて交流電力を発生する。モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、たとえば、永久磁石が埋設されたロータとＹ結線された三相コイルを有するステータとを備える三相交流回転電機である。そして、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、動力分割機構２２と連結され、動力分割機構２２にさらに連結される駆動軸２４を介して回転駆動力が車輪２８へ伝達される。なお、動力分割機構２２としては、たとえば遊星歯車機構を適用することができる。
【００２６】
また、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、動力分割機構２２を介してエンジン２３にも連結される。そして、ＨＶ−ＥＣＵ３３によって、エンジン２３の発生する駆動力とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の発生する駆動力とが最適な比率となるように制御が実行される。なお、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のいずれか一方を専ら電動機として機能させ、他方のモータジェネレータを専ら発電機として機能させてもよい。なお、本実施の形態においては、モータジェネレータＭＧ１をエンジン１２０により駆動される発電機として機能させ、モータジェネレータＭＧ２を駆動輪１６０を駆動する電動機として機能させるものとする。
【００２７】
電流センサ２６−１は、インバータ２１−１とモータジェネレータＭＧ１間の各相の電流値を検出し、ＨＶ−ＥＣＵ３３に出力する。電流センサ２６−２も同様に、インバータ２１−２とモータジェネレータＭＧ２間の各相の電流値を検出し、ＨＶ−ＥＣＵ３３に出力する。なお、電流センサ２６−１，２６−２は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のすべての相の電流を検出しなくても、それぞれ３相のうちの２相を検出すれば足りる。
【００２８】
回転角センサ２７−１，２７−２は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転角θ１，θ２を検出し、ＨＶ−ＥＣＵ３３に出力する。ＨＶ−ＥＣＵ３３は、回転角θ１，θ２に基づき、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転速度ＭＲＮ１，ＭＲＮ２および角速度ω１，ω２を算出する。回転角センサとしては、たとえばレゾルバなどが用いられる。なお、回転角センサ２７−１，２７−２については、回転角θ１，θ２をＨＶ−ＥＣＵ３３にてモータ電圧や電流から直接演算することによって、配置を省略することもできる。
【００２９】
変速装置２５は、駆動軸２４および車輪２８に接続され、ＨＶ−ＥＣＵ３３からのシフト切替信号ＳＦＴに従って駆動軸２４と車輪２８との変速比を変更可能に構成されている。
【００３０】
コンデンサＣは、主正母線ＭＰＬと主負母線ＭＮＬとの間に接続され、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬに含まれる電力変動成分を低減する。電圧センサ１８は、主正母線ＭＰＬと主負母線ＭＮＬとの間の電圧ＶＨを検出し、その検出値をＨＶ−ＥＣＵ３３へ出力する。
【００３１】
車間制御部３１は、前方車両との車間距離を検出するための車間センサ（図示しない）によって検出される車間距離信号ＤＩＳと、車速センサ（図示しない）によって検出される自車両の車速ＶＳを受ける。そして、前方車両との車間距離ＤＩＳおよび前方車両の車速ＶＦを算出して、ＨＶ−ＥＣＵ３３に出力する。車間センサとしては、たとえばカメラやミリ波レーダ、超音波センサなどを用いることができる。
【００３２】
ナビゲーションシステム４０は、公知の進路誘導装置であり、ＧＰＳ信号を受信して車両の現在位置を算出するとともに、記憶した道路地図情報から車両の前方および周囲の道路情報を検出して、その道路情報をＨＶ−ＥＣＵ３３およびにブレーキ操作量データ記憶部３２へ出力する。
【００３３】
表示ディスプレイ４１は、後述するＨＶ−ＥＣＵ３３によって判断されたガイダンス情報や種々の警報などを表示し、車両乗員に上記情報および警報の内容を通知する。表示ディスプレイとしては、たとえば、運転席フロントパネルの集合表示装置などが用いられる。または、上記のナビゲーションシステム４０の表示部に表示することとしてもよい。さらに、表示ディスプレイ４１を用いた視覚による表示とともに、または、表示に代えて、たとえば音声やブザーなどの聴覚によって通知する手法を採用してもよい。
【００３４】
ブレーキ操作量データ記憶部３２は、ブレーキペダルの操作量ＢＰおよびナビゲーションシステム４０からの道路情報を入力として受け、現在位置におけるブレーキペダル操作量ＢＰをデータベースとして保存する。このとき、過去の同一位置走行時におけるブレーキペダル操作量のデータがある場合には、現在のブレーキ操作量の実績データと過去の記憶データの平均値を算出して記憶する。
【００３５】
ＥＣＵ３０に含まれる車間制御部３１、ブレーキ操作量データ記憶部３２、ＨＶ−ＥＣＵ３３は、いずれも図示しないが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、記憶装置と、入出力バッファとを含む。そして、ＥＣＵ３０は、各センサおよび機器との信号の入出力を行なうとともに、車両１００の駆動制御を行なう。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で構築して処理することも可能である。
【００３６】
ＨＶ−ＥＣＵ３３は、電流センサ１１からの電流ＩＢの検出値と電圧センサ１２からの電圧ＶＢの検出値とに基づいて蓄電装置１６の充電状態（以下「ＳＯＣ（State of Charge）」とも称する。）を示す状態量などを算出する。
【００３７】
また、ＨＶ−ＥＣＵ３３は、車両の走行状況やアクセル開度、蓄電装置１６のＳＯＣなどに基づいて、駆動力発生部２０に対する入出力電力およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に対するトルク指令値を生成する。そして、ＨＶ−ＥＣＵ３３は、その生成されたトルク指令値に基づいて、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２をそれぞれ駆動するための駆動信号ＰＷＩ１，ＰＷＩ２を生成し、その生成された駆動信号ＰＷＩ１，ＰＷＩ２をそれぞれインバータ２１−１，２１−２へ出力し制御を行なう。
【００３８】
さらに、ＨＶ−ＥＣＵ３３は、上記の入出力電力に基づいて、コンバータ１７をそれぞれ駆動するための駆動信号ＰＷＣを生成し、その生成された駆動信号ＰＷＣをコンバータ１７へ出力し制御を行なう。
【００３９】
また、ＨＶ−ＥＣＵ３３は、車速センサ（図示しない）によって検出される自車両の車速ＶＳ、アクセルペダルの操作量ＡＣＣおよびブレーキペダルの操作量ＢＰを入力として受ける。さらに、ＨＶ−ＥＣＵ３３は、ナビゲーションシステム４０から入力される車両の現在位置の情報を受ける。そして、ＨＶ−ＥＣＵ３３は、これらの情報に基づいて、ブレーキ操作量データ記憶部３２から、過去の同一位置走行時のブレーキ操作量のデータを取得する。
【００４０】
そして、ＨＶ−ＥＣＵ３３は、上記の入力情報に基づいて、後述する手法により最適な回生制動方法を選択する。さらに、ＨＶ−ＥＣＵ３３は、そのガイダンス情報を表示ディスプレイ４１に表示することにより車両乗員に通知する。
【００４１】
図２には、本実施の形態による、回生制動方法のガイダンス通知処理を説明するためのフローチャートが示される。図２に示されるフローチャートは、ＥＣＵ３０に含まれる車間制御部３１、ブレーキ操作量データ記憶部３２およびＨＶ−ＥＣＵ３３に予め格納されたプログラムを所定周期で実行し、メインルーチンから呼び出されて実行されることによって実現される。あるいは、一部のステップについては、専用のハードウェア（電子回路）を構築して処理を実現することも可能である。
【００４２】
図１および図２を参照して、ＨＶ−ＥＣＵ３３は、まずステップ（以下、ステップをＳと略す。）１００にて蓄電装置１６の電圧ＶＢ、車間制御部３１から入力される車間距離ＤＩＳ、図示しない車速センサからの車速ＶＳおよびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転速度ＭＲＮ１，ＭＲＮ２を検出する。
【００４３】
次に、ＨＶ−ＥＣＵ３３は、Ｓ１１０にて、ナビゲーションシステム４０から道路情報を取得する。道路情報としては、たとえば、走行中の道路が坂路であるか平坦路であるか、また坂路の場合はその道路傾斜角および坂路継続距離、そして道路が渋滞中であるか否かなどの情報が含まれる。
【００４４】
そして、ＨＶ−ＥＣＵ３３は、Ｓ１２０にて上記の道路傾斜角より、現在車両が下り坂を走行中であるか否かを判定する。
【００４５】
車両が下り坂走行中でない場合（Ｓ１２０にてＮＯ）は、ＨＶ−ＥＣＵ３３は、車両乗員に対するガイダンス通知を行なわないので、電動（ＥＶ）走行を推奨するためのＥＶ走行推奨フラグをオフとするとともに（Ｓ２７０）、フットブレーキによる回生制動を推奨するためのフットブレーキ回生推奨フラグおよび惰性走行による回生制動を推奨するための惰性回生推奨フラグの両者をオフとする（Ｓ２８０）。
【００４６】
その後、ＨＶ−ＥＣＵ３３は、Ｓ２１０にて上記のフラグに基づいて、表示ディスプレイ４１にガイダンス情報を表示する。ただし、この場合は、いずれのフラグもオフであるのでガイダンス表示はされない。
【００４７】
そして、Ｓ２２０に処理が進められ、ブレーキ操作量データ記憶部３２により、ブレーキペダル操作量のデータを更新する。そして、メインルーチンに処理が戻される。
【００４８】
一方、車両が下り坂を走行中の場合（Ｓ１２０にてＹＥＳ）は、次にＳ１３０に処理が進められる。そして、ＨＶ−ＥＣＵ３３は、蓄電装置１６の電圧ＶＢが予め定められた所定の基準値ＶＡより小さいか否かを判定する。
【００４９】
電圧ＶＢが基準値ＶＡ以上の場合（Ｓ１３０にてＮＯ）は、処理がＳ２６０に移され、ＨＶ−ＥＣＵ３３は、電動（ＥＶ）走行推奨フラグをオンとする。これは、蓄電装置１６の電圧ＶＢが高い、すなわちＳＯＣが相対的に大きい場合には、回生発電による電力を十分に充電することができないため、予め車両乗員にＥＶ走行を行なうように促し、蓄電装置１６のＳＯＣを減少させるために行なうものである。なお、Ｓ１３０の判定においては、ＨＶ−ＥＣＵ３３で算出したＳＯＣに基づいて判定することとしてもよい。
【００５０】
その後、ＨＶ−ＥＣＵ３３は、Ｓ２８０，Ｓ２１０の処理を行い、表示ディスプレイ４１にＥＶ走行が推奨であることを示すガイダンス表示を行なう（Ｓ２１０）。そして、ブレーキ操作量データ記憶部３２によりＳ２２０の処理がなされる。
【００５１】
一方、電圧ＶＢが基準値ＶＡより小さい場合（Ｓ１３０にてＹＥＳ）には、次にＳ１４０に処理が移されて、ＨＶ−ＥＣＵ３３はＥＶ走行推奨フラグをオフとする。そして、Ｓ１５０にて、ＨＶ−ＥＣＵ３３はナビゲーションシステム４０から取得した現在位置の情報に基づいて、ブレーキ操作量データ記憶部３２より現在位置における過去のブレーキ操作量データを検索する。
【００５２】
次に、ＨＶ−ＥＣＵ３３は、Ｓ１６０にて、Ｓ１５０で検索した過去のブレーキ操作量データがあるか否かを判定する。
【００５３】
過去のブレーキ操作量データがある場合（Ｓ１６０にてＹＥＳ）は、Ｓ１７０に処理が進められる。そして、Ｓ１７０にて、ＨＶ−ＥＣＵ３３は、Ｓ１５０で検索した過去のブレーキ操作量データ、Ｓ１００にて検出した車速ＶＳおよびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転速度ＭＲＮ１，ＭＲＮ２、そしてＳ１１０で取得した坂路（下り坂）継続距離などの情報に基づいて、ブレーキペダル操作によるフットブレーキ回生電力ＰＦＢを予測する。フットブレーキ回生電力ＰＦＢの予測については、たとえば上記の情報をパラメータとする予め定められたマップを検索することにより算出してもよいし、所定の演算式によって算出してもよい。
【００５４】
次に、ＨＶ−ＥＣＵ３３は、Ｓ１８０にて、上記の車速ＶＳ、下り坂継続距離、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転速度ＭＲＮ１，ＭＲＮ２および変速装置２５の各ギアの変速段における変速比に基づいて、アクセルペダルおよびブレーキペダルの両者をオフとした惰性走行状態における、各変速比に対応して発生する惰性回生電力ＰＩＮを予測する。
【００５５】
そして、Ｓ１９０において、ＨＶ−ＥＣＵ３３は、フットブレーキ回生電力ＰＦＢが惰性回生電力ＰＩＮより大きいか否かを判定する。このとき、惰性回生電力ＰＩＮについては、変速装置２５を現状の変速段から他の各変速段へ変更した場合の、それぞれの惰性走行による回生電力について比較を行なう。
【００５６】
なお、フットブレーキ回生電力ＰＦＢと惰性回生電力ＰＩＮとの比較の際には、現状の変速段の状態によっては、変速可能な他の変速段が制限される場合がある。たとえば、トップギアの状態からローギアに一気に変速するような場合である。このような場合では、大きな制動力および回生電力が得られる。しかし、エンジン２３やモータジェネレータＭＧ１の回転速度が急上昇して過回転となったり、車輪２８がロックしてスリップが発生したり、さらには急制動によるドライバビリティの悪化となるおそれがあるため、このような変速段の選択がなされないように制限される。また、下り坂終了時点における車速が所定の目標車速となるか否かにより、変速段を制限してもよい。このように、現状の変速段の状態、走行状態および周囲の状況を考慮して、変速可能な変速段の範囲内で上記の回生電力の比較が行なわれる。
【００５７】
フットブレーキ回生電力ＰＦＢが、変速可能な変速段の範囲内でのいずれの変速段における惰性回生電力ＰＩＮよりも大きい場合（Ｓ１９０にてＹＥＳ）は、ＨＶ−ＥＣＵ３３は、フットブレーキによる回生制動を推奨するように判断し、フットブレーキ回生推奨フラグをオンとするとともに、惰性回生推奨フラグをオフとする（Ｓ２００）。
【００５８】
一方、フットブレーキ回生電力ＰＦＢが、変速可能な変速段の範囲内でのいずれかの変速段における惰性回生電力ＰＩＮ以下の場合（Ｓ１９０にてＮＯ）は、Ｓ２３０に処理が移される。
【００５９】
Ｓ２３０では、ＨＶ−ＥＣＵ３３は、車速ＶＳおよび前方車両との車間距離ＤＩＳに基づいて、惰性走行による回生制動を制限するか否かを判定する。これは、車間距離ＤＩＳが小さい（すなわち、前方車両に接近している）場合や、自車両の車速ＶＳが相対的に速い場合には、衝突等の危険を事前に回避することを優先し、回生電力の大小にかかわらずフットブレーキによる回生制動を選択するように通知する。
【００６０】
Ｓ２３０にてＮＯ、すなわち車間距離ＤＩＳが所定の基準値ＢＡ以下で非常に接近しているような場合、または／および車速ＶＳが所定の基準値ＣＡ以上であり減速開始から停止までの時間が長いような場合には、前方車両に衝突する可能性があるため、ＨＶ−ＥＣＵ３３は、危険回避を優先すべく、処理をＳ２００に進めてフットブレーキ回生推奨フラグをオンとする（Ｓ２００）。
【００６１】
一方、車間距離ＤＩＳが所定の基準値ＢＡより大きく、かつ車速ＶＳが所定の基準値ＣＡより小さい場合（Ｓ２３０にてＹＥＳ）は、前方車両に衝突する危険性が低いため、惰性走行による回生制動を推奨するように判断し、惰性回生推奨フラグをオンとするとともに、フットブレーキ回生推奨フラグをオフとする（Ｓ２４０）。
【００６２】
そして、次にＳ２５０に処理が移され、ＨＶ−ＥＣＵ３３は、上記変速可能な変速段の範囲内のうちで、惰性回生電力ＰＩＮが最大となる変速段を、惰性走行を行なう際の最適な変速段として選択する。
【００６３】
その後、Ｓ２１０にて、上記の回生推奨フラグおよび選択された変速段の情報に基づいて、表示ディスプレイ４１に推奨制動方法表示および惰性走行による減速の場合には推奨変速段について表示を行い、車両乗員にガイダンスを与える。
【００６４】
一方、過去のブレーキ操作量データがない場合（Ｓ１６０にてＮＯ）は、フットブレーキ回生電力ＰＦＢの予測ができないため、Ｓ２８０に処理が進められる。以降のＳ２８０，Ｓ２１０，Ｓ２２０の処理については、上記の説明と同様である。
【００６５】
以上のように、図２に示すフローチャートに従って、上記のような処理を実行することにより、車両の走行状態および運転状態に応じて、回生電力が大きくなるような最適な制動方法の選択についてのガイダンスが可能となり、このガイダンスに従って運転者が制動操作を行なうことにより、エネルギ効率を向上させることができる。
【００６６】
なお、フットブレーキによる回生制動および惰性走行による回生制動は、本発明における「第１の減速モード」および「第２の減速モード」にそれぞれ対応する。また、フットブレーキ回生電力ＰＦＢおよび惰性走行回生電力ＰＩＮは、本発明における「第１の回生電力」および「第２の回生電力」にそれぞれ対応する。モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、本発明における「電動機」に対応する。さらに、ＥＣＵ３０は、本発明における「制御装置」に対応する。
【００６７】
なお、上述したフローチャートについては、記載したすべての機能ブロックおよびステップを備えることは必須ではなく、必要に応じて一部のステップを省略することが可能であることを、確認的に述べておく。
【００６８】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６９】
１０ 直流電源部、１１，２６−１，２６−２ 電流センサ、１２，１８ 電圧センサ、１６ 蓄電装置、１７ コンバータ、２０ 駆動力発生部、２１−１，２１−２ インバータ、２２ 動力分割機構、２３ エンジン、２４ 駆動軸、２５ 変速装置、２７−１，２７−２ 回転角センサ、２８ 車輪、３０ ＥＣＵ、３１ 車間制御部、３２ ブレーキ操作量データ記憶部、３３ ＥＣＵ、４０ ナビゲーションシステム、４１ 表示ディスプレイ、１００ 車両、Ｃ コンデンサ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータジェネレータ、ＭＮＬ 主負母線、ＭＰＬ 主正母線、ＮＬ 負極線、ＰＬ 正極線。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に関し、より特定的には、最適な回生制動方法を通知する回転電機を搭載する車両の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド車両などの電動機を搭載した車両においては、車両速度が減速される場合、電動機のエネルギ回生を利用して制動を行なう回生制動が行なわれる場合がある。そして、この場合、この回生制動により発生した回生エネルギを蓄電装置に蓄えて回収し、エネルギ効率を向上させている。
【０００３】
特開２００１−０５４２０３号公報（特許文献１）には、惰行運転時に運転者に違和感を与えることがなく、しかも、より大きい回生エネルギを得ることができる車両の回生制動装置について開示されている。特開２００１−０５４２０３号公報の回生制動装置によれば、惰行運転時の回生制動力の目標値を算出する際に、エンジンブレーキに相当する基準回生制動力を算出し、車間距離、車速や道路状況に応じて計算された補正量に基づいて、回生制動力を増加させることによって、走行状況に応じた回生制動力を発生させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−０５４２０３号公報
【特許文献２】特開平９−００９４０７号公報
【特許文献３】特開２００８−２２０１２５号公報
【特許文献４】特開２００７−２２１８８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
回生制動により回生エネルギを回収する車両においては、より多くの回生エネルギを回収することができれば、エネルギ効率（燃費）は向上する。
【０００６】
回生制動が行なわれる場合としては、ドライバーによってブレーキペダルが踏込まれて減速する場合、および、アクセルペダルおよびブレーキペダルの踏込みを停止して惰性走行によって減速を行なう場合がある。そのため、車両の走行状況に応じて、より多くの回生エネルギを回収できるブレーキング方法（回生制動方法）を採用することが、エネルギ効率の観点からは好ましい。しかしながら、上記の先行文献においては、このようなエネルギ回収の観点によって回生制動方法を選択することについては考慮されていない。
【０００７】
この発明は、このような問題を解決するためになされたものであって、その目的は、車両において、最適な回生制動方法を選択しエネルギ効率を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による車両は、減速モードとして、ブレーキペダル操作により減速する第１の減速モードと回転電機と、アクセルペダルおよびブレーキペダルの両者をオフした惰性走行状態により減速する第２の減速モードとを有し、蓄電装置と、制御装置とを備える。回転電機は、車輪との間で回転力が相互に伝達可能であって、回生動作時に回生電力を発生するように構成される。蓄電装置は、回転電機で発生した回生電力を蓄えるように構成される。また、制御装置は、車両の運転状態および走行状態に基づいて、第１の減速モードにおける第１の回生電力と、第２の減速モードにおける第２の回生電力とを予測するように構成される。さらに、制御装置は、上記の第１および第２の回生電力の比較に基づいて、第１および第２の減速モードのいずれか一方の選択を促すように車両乗員に通知する。
【０００９】
好ましくは、車両は、前方車両との車間距離を検出するように構成された車間検出部をさらに備える。そして、制御装置は、車速が基準速度より大きい場合および車間距離が基準距離より近い場合の少なくともいずれか一方の場合には、第１および第２の回生電力の比較結果にかかわらず、第１の減速モードの選択を促すように車両乗員に通知する。
【００１０】
また好ましくは、車両は、回転電機と車輪との変速比を変更可能に構成される変速装置をさらに備える。そして、制御装置は、第２の減速モードが選択された場合に、第２の回生電力が最大となるような変速装置の変速比の選択を促すように車両乗員に通知する。
【００１１】
あるいは好ましくは、車両は、エンジンをさらに備え、回転電機の駆動力のみにより走行する電動走行と、回転電機およびエンジンの駆動力の併用により走行するハイブリッド走行とが可能である。そして、制御装置は、蓄電装置の電圧が基準電圧よりも高いときには、電動走行の選択を促すように車両乗員に通知する。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、車両において、最適な回生制動方法を選択し、エネルギ効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施の形態に従う、車両の全体ブロック図である。
【図２】本実施の形態による、回生制動方法のガイダンス通知処理を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下において、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００１５】
図１は、この発明の実施の形態に従う、車両１００の全体ブロック図である。本実施の形態においては、車両１００としてエンジンおよびモータジェネレータを搭載したハイブリッド車両を例として説明するが、車両１００の構成はこれに限定されるものではなく、蓄電装置からの電力によって走行可能な車両であれば適用可能である。車両１００としては、ハイブリッド車両以外にたとえば電気自動車や燃料電池自動車などが含まれる。
【００１６】
図１を参照して、車両１００は、車両の駆動に必要な直流電源を出力する直流電源部１０と、直流電源部１０から主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬを介して接続され、車輪２８に駆動力を与える駆動力発生部２０と、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬ間に接続された電圧センサ１８およびコンデンサＣと、車両１００を制御する制御装置（以下「ＥＣＵ（Electronic Control Unit）」とも称する。）３０と、ナビゲーションシステム４０と、表示ディスプレイ４１とを備えている。また、ＥＣＵ３０は、車間制御部３１と、ブレーキ操作量データ記憶部３２と、ＨＶ−ＥＣＵ３３とを含んでいる。
【００１７】
直流電源部１０は、駆動に必要な直流電源を蓄積する蓄電装置１６と、コンバータ１７と、電流センサ１１と、電圧センサ１２とを含む。なお、直流電源部１０は蓄電可能な直流電源であれば、上記のような構成に限定されない。
【００１８】
蓄電装置１６は、充放電可能に構成された電力貯蔵要素である。蓄電装置１６は、たとえば、リチウムイオン電池あるいはニッケル水素電池などの二次電池、電気二重層キャパシタなどの蓄電素子を含んで構成される。
【００１９】
コンバータ１７は、蓄電装置１６から正極線ＰＬおよび負極線ＮＬを介して接続され、さらに駆動力発生部２０と主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬを介して接続される。そして、ＨＶ−ＥＣＵ３３からの駆動信号ＰＷＣに基づいて、蓄電装置１６と主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬとの間で電圧変換を行なう。
【００２０】
電流センサ１１は、蓄電装置１６とコンバータ１７との間を接続する正極線ＰＬに挿入接続され、蓄電装置１６に入出力される電流ＩＢを検出してＨＶ−ＥＣＵ３３に検出値を出力する。そして、電流センサ１１は蓄電装置１６から出力される電流（放電電流）を正値として検出し、蓄電装置に入力される電流（充電電流）を負値として検出する。なお、図１では、電流センサ１１は正極線ＰＬの電流を検出する場合が示されているが、電流センサ１１は負極線ＮＬの電流を検出してもよい。
【００２１】
電圧センサ１２は、正極線ＰＬおよび負極線ＮＬ間に接続され、蓄電装置１６の電圧ＶＢを検出して、その検出値をＨＶ−ＥＣＵ３３に出力する。
【００２２】
駆動力発生部２０は、インバータ２１−１，２１−２と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、動力分割機構２２と、駆動軸２４と、電流センサ２６−１，２６−２と、回転角センサ２７−１，２７−２と、エンジン２３と、変速装置２５とを備える。
【００２３】
エンジン２３は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなど燃料を燃焼させて動力を出力する動力装置であって、ＨＶ−ＥＣＵ３３からの制御信号に基づいて、スロットル開度（吸気量）や燃料供給量、点火時期などの運転状態が制御される。また、エンジン２３は、駆動軸２４および変速装置２５を介して車輪２８に接続され、発生する駆動力が車輪２８に伝達される。
【００２４】
インバータ２１−１，２１−２は、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬに互いに並列的に接続される。そして、インバータ２１−１，２１−２は、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬから供給される駆動電力（直流電力）を交流電力に変換してそれぞれモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２へ出力する。また、インバータ２１−１，２１−２は、それぞれモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２が発電する交流電力を直流電力に変換して回生電力として主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬへ出力する。
【００２５】
すなわち、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、それぞれインバータ２１−１，２１−２から供給される交流電力を受けて回転駆動力を発生する。また、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、外部から回転力を受けて交流電力を発生する。モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、たとえば、永久磁石が埋設されたロータとＹ結線された三相コイルを有するステータとを備える三相交流回転電機である。そして、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、動力分割機構２２と連結され、動力分割機構２２にさらに連結される駆動軸２４を介して回転駆動力が車輪２８へ伝達される。なお、動力分割機構２２としては、たとえば遊星歯車機構を適用することができる。
【００２６】
また、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、動力分割機構２２を介してエンジン２３にも連結される。そして、ＨＶ−ＥＣＵ３３によって、エンジン２３の発生する駆動力とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の発生する駆動力とが最適な比率となるように制御が実行される。なお、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のいずれか一方を専ら電動機として機能させ、他方のモータジェネレータを専ら発電機として機能させてもよい。なお、本実施の形態においては、モータジェネレータＭＧ１をエンジン１２０により駆動される発電機として機能させ、モータジェネレータＭＧ２を駆動輪１６０を駆動する電動機として機能させるものとする。
【００２７】
電流センサ２６−１は、インバータ２１−１とモータジェネレータＭＧ１間の各相の電流値を検出し、ＨＶ−ＥＣＵ３３に出力する。電流センサ２６−２も同様に、インバータ２１−２とモータジェネレータＭＧ２間の各相の電流値を検出し、ＨＶ−ＥＣＵ３３に出力する。なお、電流センサ２６−１，２６−２は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のすべての相の電流を検出しなくても、それぞれ３相のうちの２相を検出すれば足りる。
【００２８】
回転角センサ２７−１，２７−２は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転角θ１，θ２を検出し、ＨＶ−ＥＣＵ３３に出力する。ＨＶ−ＥＣＵ３３は、回転角θ１，θ２に基づき、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転速度ＭＲＮ１，ＭＲＮ２および角速度ω１，ω２を算出する。回転角センサとしては、たとえばレゾルバなどが用いられる。なお、回転角センサ２７−１，２７−２については、回転角θ１，θ２をＨＶ−ＥＣＵ３３にてモータ電圧や電流から直接演算することによって、配置を省略することもできる。
【００２９】
変速装置２５は、駆動軸２４および車輪２８に接続され、ＨＶ−ＥＣＵ３３からのシフト切替信号ＳＦＴに従って駆動軸２４と車輪２８との変速比を変更可能に構成されている。
【００３０】
コンデンサＣは、主正母線ＭＰＬと主負母線ＭＮＬとの間に接続され、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬに含まれる電力変動成分を低減する。電圧センサ１８は、主正母線ＭＰＬと主負母線ＭＮＬとの間の電圧ＶＨを検出し、その検出値をＨＶ−ＥＣＵ３３へ出力する。
【００３１】
車間制御部３１は、前方車両との車間距離を検出するための車間センサ（図示しない）によって検出される車間距離信号ＤＩＳと、車速センサ（図示しない）によって検出される自車両の車速ＶＳを受ける。そして、前方車両との車間距離ＤＩＳおよび前方車両の車速ＶＦを算出して、ＨＶ−ＥＣＵ３３に出力する。車間センサとしては、たとえばカメラやミリ波レーダ、超音波センサなどを用いることができる。
【００３２】
ナビゲーションシステム４０は、公知の進路誘導装置であり、ＧＰＳ信号を受信して車両の現在位置を算出するとともに、記憶した道路地図情報から車両の前方および周囲の道路情報を検出して、その道路情報をＨＶ−ＥＣＵ３３およびにブレーキ操作量データ記憶部３２へ出力する。
【００３３】
表示ディスプレイ４１は、後述するＨＶ−ＥＣＵ３３によって判断されたガイダンス情報や種々の警報などを表示し、車両乗員に上記情報および警報の内容を通知する。表示ディスプレイとしては、たとえば、運転席フロントパネルの集合表示装置などが用いられる。または、上記のナビゲーションシステム４０の表示部に表示することとしてもよい。さらに、表示ディスプレイ４１を用いた視覚による表示とともに、または、表示に代えて、たとえば音声やブザーなどの聴覚によって通知する手法を採用してもよい。
【００３４】
ブレーキ操作量データ記憶部３２は、ブレーキペダルの操作量ＢＰおよびナビゲーションシステム４０からの道路情報を入力として受け、現在位置におけるブレーキペダル操作量ＢＰをデータベースとして保存する。このとき、過去の同一位置走行時におけるブレーキペダル操作量のデータがある場合には、現在のブレーキ操作量の実績データと過去の記憶データの平均値を算出して記憶する。
【００３５】
ＥＣＵ３０に含まれる車間制御部３１、ブレーキ操作量データ記憶部３２、ＨＶ−ＥＣＵ３３は、いずれも図示しないが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、記憶装置と、入出力バッファとを含む。そして、ＥＣＵ３０は、各センサおよび機器との信号の入出力を行なうとともに、車両１００の駆動制御を行なう。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で構築して処理することも可能である。
【００３６】
ＨＶ−ＥＣＵ３３は、電流センサ１１からの電流ＩＢの検出値と電圧センサ１２からの電圧ＶＢの検出値とに基づいて蓄電装置１６の充電状態（以下「ＳＯＣ（State of Charge）」とも称する。）を示す状態量などを算出する。
【００３７】
また、ＨＶ−ＥＣＵ３３は、車両の走行状況やアクセル開度、蓄電装置１６のＳＯＣなどに基づいて、駆動力発生部２０に対する入出力電力およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に対するトルク指令値を生成する。そして、ＨＶ−ＥＣＵ３３は、その生成されたトルク指令値に基づいて、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２をそれぞれ駆動するための駆動信号ＰＷＩ１，ＰＷＩ２を生成し、その生成された駆動信号ＰＷＩ１，ＰＷＩ２をそれぞれインバータ２１−１，２１−２へ出力し制御を行なう。
【００３８】
さらに、ＨＶ−ＥＣＵ３３は、上記の入出力電力に基づいて、コンバータ１７をそれぞれ駆動するための駆動信号ＰＷＣを生成し、その生成された駆動信号ＰＷＣをコンバータ１７へ出力し制御を行なう。
【００３９】
また、ＨＶ−ＥＣＵ３３は、車速センサ（図示しない）によって検出される自車両の車速ＶＳ、アクセルペダルの操作量ＡＣＣおよびブレーキペダルの操作量ＢＰを入力として受ける。さらに、ＨＶ−ＥＣＵ３３は、ナビゲーションシステム４０から入力される車両の現在位置の情報を受ける。そして、ＨＶ−ＥＣＵ３３は、これらの情報に基づいて、ブレーキ操作量データ記憶部３２から、過去の同一位置走行時のブレーキ操作量のデータを取得する。
【００４０】
そして、ＨＶ−ＥＣＵ３３は、上記の入力情報に基づいて、後述する手法により最適な回生制動方法を選択する。さらに、ＨＶ−ＥＣＵ３３は、そのガイダンス情報を表示ディスプレイ４１に表示することにより車両乗員に通知する。
【００４１】
図２には、本実施の形態による、回生制動方法のガイダンス通知処理を説明するためのフローチャートが示される。図２に示されるフローチャートは、ＥＣＵ３０に含まれる車間制御部３１、ブレーキ操作量データ記憶部３２およびＨＶ−ＥＣＵ３３に予め格納されたプログラムを所定周期で実行し、メインルーチンから呼び出されて実行されることによって実現される。あるいは、一部のステップについては、専用のハードウェア（電子回路）を構築して処理を実現することも可能である。
【００４２】
図１および図２を参照して、ＨＶ−ＥＣＵ３３は、まずステップ（以下、ステップをＳと略す。）１００にて蓄電装置１６の電圧ＶＢ、車間制御部３１から入力される車間距離ＤＩＳ、図示しない車速センサからの車速ＶＳおよびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転速度ＭＲＮ１，ＭＲＮ２を検出する。
【００４３】
次に、ＨＶ−ＥＣＵ３３は、Ｓ１１０にて、ナビゲーションシステム４０から道路情報を取得する。道路情報としては、たとえば、走行中の道路が坂路であるか平坦路であるか、また坂路の場合はその道路傾斜角および坂路継続距離、そして道路が渋滞中であるか否かなどの情報が含まれる。
【００４４】
そして、ＨＶ−ＥＣＵ３３は、Ｓ１２０にて上記の道路傾斜角より、現在車両が下り坂を走行中であるか否かを判定する。
【００４５】
車両が下り坂走行中でない場合（Ｓ１２０にてＮＯ）は、ＨＶ−ＥＣＵ３３は、車両乗員に対するガイダンス通知を行なわないので、電動（ＥＶ）走行を推奨するためのＥＶ走行推奨フラグをオフとするとともに（Ｓ２７０）、フットブレーキによる回生制動を推奨するためのフットブレーキ回生推奨フラグおよび惰性走行による回生制動を推奨するための惰性回生推奨フラグの両者をオフとする（Ｓ２８０）。
【００４６】
その後、ＨＶ−ＥＣＵ３３は、Ｓ２１０にて上記のフラグに基づいて、表示ディスプレイ４１にガイダンス情報を表示する。ただし、この場合は、いずれのフラグもオフであるのでガイダンス表示はされない。
【００４７】
そして、Ｓ２２０に処理が進められ、ブレーキ操作量データ記憶部３２により、ブレーキペダル操作量のデータを更新する。そして、メインルーチンに処理が戻される。
【００４８】
一方、車両が下り坂を走行中の場合（Ｓ１２０にてＹＥＳ）は、次にＳ１３０に処理が進められる。そして、ＨＶ−ＥＣＵ３３は、蓄電装置１６の電圧ＶＢが予め定められた所定の基準値ＶＡより小さいか否かを判定する。
【００４９】
電圧ＶＢが基準値ＶＡ以上の場合（Ｓ１３０にてＮＯ）は、処理がＳ２６０に移され、ＨＶ−ＥＣＵ３３は、電動（ＥＶ）走行推奨フラグをオンとする。これは、蓄電装置１６の電圧ＶＢが高い、すなわちＳＯＣが相対的に大きい場合には、回生発電による電力を十分に充電することができないため、予め車両乗員にＥＶ走行を行なうように促し、蓄電装置１６のＳＯＣを減少させるために行なうものである。なお、Ｓ１３０の判定においては、ＨＶ−ＥＣＵ３３で算出したＳＯＣに基づいて判定することとしてもよい。
【００５０】
その後、ＨＶ−ＥＣＵ３３は、Ｓ２８０，Ｓ２１０の処理を行い、表示ディスプレイ４１にＥＶ走行が推奨であることを示すガイダンス表示を行なう（Ｓ２１０）。そして、ブレーキ操作量データ記憶部３２によりＳ２２０の処理がなされる。
【００５１】
一方、電圧ＶＢが基準値ＶＡより小さい場合（Ｓ１３０にてＹＥＳ）には、次にＳ１４０に処理が移されて、ＨＶ−ＥＣＵ３３はＥＶ走行推奨フラグをオフとする。そして、Ｓ１５０にて、ＨＶ−ＥＣＵ３３はナビゲーションシステム４０から取得した現在位置の情報に基づいて、ブレーキ操作量データ記憶部３２より現在位置における過去のブレーキ操作量データを検索する。
【００５２】
次に、ＨＶ−ＥＣＵ３３は、Ｓ１６０にて、Ｓ１５０で検索した過去のブレーキ操作量データがあるか否かを判定する。
【００５３】
過去のブレーキ操作量データがある場合（Ｓ１６０にてＹＥＳ）は、Ｓ１７０に処理が進められる。そして、Ｓ１７０にて、ＨＶ−ＥＣＵ３３は、Ｓ１５０で検索した過去のブレーキ操作量データ、Ｓ１００にて検出した車速ＶＳおよびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転速度ＭＲＮ１，ＭＲＮ２、そしてＳ１１０で取得した坂路（下り坂）継続距離などの情報に基づいて、ブレーキペダル操作によるフットブレーキ回生電力ＰＦＢを予測する。フットブレーキ回生電力ＰＦＢの予測については、たとえば上記の情報をパラメータとする予め定められたマップを検索することにより算出してもよいし、所定の演算式によって算出してもよい。
【００５４】
次に、ＨＶ−ＥＣＵ３３は、Ｓ１８０にて、上記の車速ＶＳ、下り坂継続距離、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回転速度ＭＲＮ１，ＭＲＮ２および変速装置２５の各ギアの変速段における変速比に基づいて、アクセルペダルおよびブレーキペダルの両者をオフとした惰性走行状態における、各変速比に対応して発生する惰性回生電力ＰＩＮを予測する。
【００５５】
そして、Ｓ１９０において、ＨＶ−ＥＣＵ３３は、フットブレーキ回生電力ＰＦＢが惰性回生電力ＰＩＮより大きいか否かを判定する。このとき、惰性回生電力ＰＩＮについては、変速装置２５を現状の変速段から他の各変速段へ変更した場合の、それぞれの惰性走行による回生電力について比較を行なう。
【００５６】
なお、フットブレーキ回生電力ＰＦＢと惰性回生電力ＰＩＮとの比較の際には、現状の変速段の状態によっては、変速可能な他の変速段が制限される場合がある。たとえば、トップギアの状態からローギアに一気に変速するような場合である。このような場合では、大きな制動力および回生電力が得られる。しかし、エンジン２３やモータジェネレータＭＧ１の回転速度が急上昇して過回転となったり、車輪２８がロックしてスリップが発生したり、さらには急制動によるドライバビリティの悪化となるおそれがあるため、このような変速段の選択がなされないように制限される。また、下り坂終了時点における車速が所定の目標車速となるか否かにより、変速段を制限してもよい。このように、現状の変速段の状態、走行状態および周囲の状況を考慮して、変速可能な変速段の範囲内で上記の回生電力の比較が行なわれる。
【００５７】
フットブレーキ回生電力ＰＦＢが、変速可能な変速段の範囲内でのいずれの変速段における惰性回生電力ＰＩＮよりも大きい場合（Ｓ１９０にてＹＥＳ）は、ＨＶ−ＥＣＵ３３は、フットブレーキによる回生制動を推奨するように判断し、フットブレーキ回生推奨フラグをオンとするとともに、惰性回生推奨フラグをオフとする（Ｓ２００）。
【００５８】
一方、フットブレーキ回生電力ＰＦＢが、変速可能な変速段の範囲内でのいずれかの変速段における惰性回生電力ＰＩＮ以下の場合（Ｓ１９０にてＮＯ）は、Ｓ２３０に処理が移される。
【００５９】
Ｓ２３０では、ＨＶ−ＥＣＵ３３は、車速ＶＳおよび前方車両との車間距離ＤＩＳに基づいて、惰性走行による回生制動を制限するか否かを判定する。これは、車間距離ＤＩＳが小さい（すなわち、前方車両に接近している）場合や、自車両の車速ＶＳが相対的に速い場合には、衝突等の危険を事前に回避することを優先し、回生電力の大小にかかわらずフットブレーキによる回生制動を選択するように通知する。
【００６０】
Ｓ２３０にてＮＯ、すなわち車間距離ＤＩＳが所定の基準値ＢＡ以下で非常に接近しているような場合、または／および車速ＶＳが所定の基準値ＣＡ以上であり減速開始から停止までの時間が長いような場合には、前方車両に衝突する可能性があるため、ＨＶ−ＥＣＵ３３は、危険回避を優先すべく、処理をＳ２００に進めてフットブレーキ回生推奨フラグをオンとする（Ｓ２００）。
【００６１】
一方、車間距離ＤＩＳが所定の基準値ＢＡより大きく、かつ車速ＶＳが所定の基準値ＣＡより小さい場合（Ｓ２３０にてＹＥＳ）は、前方車両に衝突する危険性が低いため、惰性走行による回生制動を推奨するように判断し、惰性回生推奨フラグをオンとするとともに、フットブレーキ回生推奨フラグをオフとする（Ｓ２４０）。
【００６２】
そして、次にＳ２５０に処理が移され、ＨＶ−ＥＣＵ３３は、上記変速可能な変速段の範囲内のうちで、惰性回生電力ＰＩＮが最大となる変速段を、惰性走行を行なう際の最適な変速段として選択する。
【００６３】
その後、Ｓ２１０にて、上記の回生推奨フラグおよび選択された変速段の情報に基づいて、表示ディスプレイ４１に推奨制動方法表示および惰性走行による減速の場合には推奨変速段について表示を行い、車両乗員にガイダンスを与える。
【００６４】
一方、過去のブレーキ操作量データがない場合（Ｓ１６０にてＮＯ）は、フットブレーキ回生電力ＰＦＢの予測ができないため、Ｓ２８０に処理が進められる。以降のＳ２８０，Ｓ２１０，Ｓ２２０の処理については、上記の説明と同様である。
【００６５】
以上のように、図２に示すフローチャートに従って、上記のような処理を実行することにより、車両の走行状態および運転状態に応じて、回生電力が大きくなるような最適な制動方法の選択についてのガイダンスが可能となり、このガイダンスに従って運転者が制動操作を行なうことにより、エネルギ効率を向上させることができる。
【００６６】
なお、フットブレーキによる回生制動および惰性走行による回生制動は、本発明における「第１の減速モード」および「第２の減速モード」にそれぞれ対応する。また、フットブレーキ回生電力ＰＦＢおよび惰性走行回生電力ＰＩＮは、本発明における「第１の回生電力」および「第２の回生電力」にそれぞれ対応する。モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、本発明における「電動機」に対応する。さらに、ＥＣＵ３０は、本発明における「制御装置」に対応する。
【００６７】
なお、上述したフローチャートについては、記載したすべての機能ブロックおよびステップを備えることは必須ではなく、必要に応じて一部のステップを省略することが可能であることを、確認的に述べておく。
【００６８】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６９】
１０ 直流電源部、１１，２６−１，２６−２ 電流センサ、１２，１８ 電圧センサ、１６ 蓄電装置、１７ コンバータ、２０ 駆動力発生部、２１−１，２１−２ インバータ、２２ 動力分割機構、２３ エンジン、２４ 駆動軸、２５ 変速装置、２７−１，２７−２ 回転角センサ、２８ 車輪、３０ ＥＣＵ、３１ 車間制御部、３２ ブレーキ操作量データ記憶部、３３ ＥＣＵ、４０ ナビゲーションシステム、４１ 表示ディスプレイ、１００ 車両、Ｃ コンデンサ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータジェネレータ、ＭＮＬ 主負母線、ＭＰＬ 主正母線、ＮＬ 負極線、ＰＬ 正極線。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
減速モードとして、ブレーキペダルの操作により減速する第１の減速モードと、アクセルペダルおよび前記ブレーキペダルの両者をオフにした惰性走行状態により減速する第２の減速モードとを有する車両であって、
車輪との間で回転力が相互に伝達可能であり、回生動作時に回生電力を発生するように構成された回転電機と、
前記回生電力を蓄えるように構成された蓄電装置と、
前記車両の運転状態および走行状態に基づいて、前記第１の減速モードにおける第１の回生電力と、前記第２の減速モードにおける第２の回生電力とを予測するとともに、前記第１および第２の回生電力の比較に基づいて、前記第１および第２の減速モードのいずれか一方の選択を促すように車両乗員に通知するための制御装置とを備える、車両。
【請求項２】
前方車両との車間距離を検出するように構成された車間検出部をさらに備え、
前記制御装置は、前記車両の車速が基準速度より大きい場合および前記車間距離が基準距離より近い場合の少なくともいずれか一方の場合には、前記第１および第２の回生電力の比較結果にかかわらず、前記第１の減速モードの選択を促すように車両乗員に通知する、請求項１に記載の車両。
【請求項３】
前記回転電機と前記車輪との変速比を変更可能に構成された変速装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記第２の減速モードが選択された場合に、前記第２の回生電力が最大となるような前記変速装置の変速比の選択を促すように車両乗員に通知する、請求項１または請求項２に記載の車両。
【請求項４】
エンジンをさらに備え、
前記車両は、前記回転電機の駆動力のみにより走行する電動走行と、前記回転電機および前記エンジンの駆動力の併用により走行するハイブリッド走行とが可能であり、
前記制御装置は、前記蓄電装置の電圧が基準電圧よりも高いときには、前記電動走行の選択を促すように車両乗員に通知する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両。
【請求項１】
減速モードとして、ブレーキペダルの操作により減速する第１の減速モードと、アクセルペダルおよび前記ブレーキペダルの両者をオフにした惰性走行状態により減速する第２の減速モードとを有する車両であって、
車輪との間で回転力が相互に伝達可能であり、回生動作時に回生電力を発生するように構成された回転電機と、
前記回生電力を蓄えるように構成された蓄電装置と、
前記車両の運転状態および走行状態に基づいて、前記第１の減速モードにおける第１の回生電力と、前記第２の減速モードにおける第２の回生電力とを予測するとともに、前記第１および第２の回生電力の比較に基づいて、前記第１および第２の減速モードのいずれか一方の選択を促すように車両乗員に通知するための制御装置とを備える、車両。
【請求項２】
前方車両との車間距離を検出するように構成された車間検出部をさらに備え、
前記制御装置は、前記車両の車速が基準速度より大きい場合および前記車間距離が基準距離より近い場合の少なくともいずれか一方の場合には、前記第１および第２の回生電力の比較結果にかかわらず、前記第１の減速モードの選択を促すように車両乗員に通知する、請求項１に記載の車両。
【請求項３】
前記回転電機と前記車輪との変速比を変更可能に構成された変速装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記第２の減速モードが選択された場合に、前記第２の回生電力が最大となるような前記変速装置の変速比の選択を促すように車両乗員に通知する、請求項１または請求項２に記載の車両。
【請求項４】
エンジンをさらに備え、
前記車両は、前記回転電機の駆動力のみにより走行する電動走行と、前記回転電機および前記エンジンの駆動力の併用により走行するハイブリッド走行とが可能であり、
前記制御装置は、前記蓄電装置の電圧が基準電圧よりも高いときには、前記電動走行の選択を促すように車両乗員に通知する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１０−２６８６１７（Ｐ２０１０−２６８６１７Ａ）
【公開日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１１８５４３（Ｐ２００９−１１８５４３）
【出願日】平成２１年５月１５日（２００９．５．１５）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月１５日（２００９．５．１５）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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