JP2009171727A - 車両のエネルギ回生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】積載重量の増減に応じた的確な回生制動力を車両に与えることができると共に、エネルギを効率良く回生することが可能な車両のエネルギ回生装置を提供する。
【解決手段】モータ制御装置が、ハイブリッド車両１の重量が所定重量を超えているか否かを判定し、ハイブリッド車両１の重量が所定重量を超えていると判定した場合には、テーブルＢ（又はテーブルＤ）に基づいて第２目標発電量Ｐ２（又は第２目標発電量Ｐ４）を決定する。ハイブリッド車両１の重量が所定重量未満であると判定した場合には、テーブルＡ（又はテーブルＣ）に基づいて第１目標発電量Ｐ１（又は第２目標発電量Ｐ３）を決定する。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両のエネルギ回生装置に関する。

エンジンを備え、さらに、走行駆動源であるモータとして機能するモードと発電機として機能するモードとの２つの運転状態をとり得るように構成されたモータジェネレータを備えたハイブリッド電気自動車が知られている。

このようなハイブリッド電気自動車は、発電機として機能するモータジェネレータを減速時に車両の有する走行慣性力によって回転させることで、発電及びバッテリに対する充電を行う。モータジェネレータを発電機として機能させることで、車両にはモータジェネレータの発電エネルギに応じた回生制動力が生じる。

また、ハイブリッド電気自動車の中には、比較的大きい下り勾配が継続する場合に、モータジェネレータの発電効率を高くして回生エネルギ量を増大させるものがある。

特開２０００−２１７２０３号公報

ところで、車両の減速時において一定の減速度（負の加速度）を得るために必要な制動力は、車両に少量の荷物等を積載した半積状態と荷物等が満載されて車両の重量が増加した積車状態とで異なり、半積状態よりも積車状態の方がより大きな制動力が必要となる。

しかしながら、上記構成のハイブリッド電気自動車では、車両の積載状態が異なる場合であってもモータジェネレータの発電効率が変わらない。このため、車両には積載状態に関わらず一定の回生制動力が作動する。かかる場合において、積車状態に対応する回生制動力を作動させると、半積状態での減速度が大きくなり、荷崩れや運転性の悪化等の問題が生じる可能性がある。一方、半積状態に対応する回生制動力を作動させると、積車状態での減速度が小さくなり、本来増大させることが可能な回生制動力の分のエネルギを有効に回生することができない。

そこで、本発明は、積載重量の増減に応じた的確な回生制動力を車両に与えることができると共に、エネルギを効率良く回生することが可能な車両のエネルギ回生装置の提供を目的とする。

上記目的を達成すべく、本発明の第１の態様の車両のエネルギ回生装置は、発電手段と走行状態検出手段と重量判定手段と記憶手段と目標発電量決定手段と発電制御手段とを備える。

発電手段は、車両の駆動軸によって従動回転して発電する回生状態に設定される。走行状態検出手段は、車両の走行状態を検出する。重量判定手段は、車両の重量が所定重量を超えているか否かを判定する。記憶手段は、車両の走行状態と目標発電量との対応関係を予め記憶する。目標発電量決定手段は、走行状態検出手段が検出した走行状態に対応する目標発電量を、記憶手段に記憶された対応関係に基づいて決定する。発電制御手段は、発電手段が回生状態に設定されているとき、目標発電量決定手段が決定した目標発電量となるように発電手段の発電量を制御する。

目標発電量の増減に応じて、発電手段から駆動軸に付与される回生制動力が増減し、記憶手段に記憶された対応関係は、第１の対応関係と第２の対応関係とを含む。

走行状態検出手段が検出する走行状態の全域において、同じ走行状態に対して第２の対応関係が対応させる目標発電量は、第１の対応関係が対応させる目標発電量以上であり、目標発電量決定手段は、車両の重量が所定重量を超えていると重量判定手段が判定した場合、第２の対応関係に基づいて目標発電量を決定し、車両の重量が所定重量未満であると重量判定手段が判定した場合、第１の対応関係に基づいて目標発電量を決定する。

走行状態検出手段は、車両の車速を検出する車速検出手段と、車両のギア段を検出するギア段検出手段と、を含んでもよく、記憶手段には、車両の車速及びギア段と目標発電量との対応関係が記憶されてもよく、目標発電量決定手段は、車速検出手段が検出した車速とギア段検出手段が検出したギア段とに対応した目標発電量を、記憶手段に記憶された対応関係に基づいて決定してもよい。

上記構成では、発電手段が回生状態に設定されると、走行状態検出手段が検出した走行状態に対応する目標発電量が記憶手段に記憶された対応関係に基づいて決定され、決定された目標発電量となるように発電手段の発電量が制御される。このとき、車両の重量が所定重量を超えている場合には、第２の対応関係に基づいて目標発電量が決定され、車両の重量が所定重量未満である場合には、第１の対応関係に基づいて目標発電量が決定される。目標発電量が第２の対応関係に基づいた目標発電量のとき、すなわち、車両の重量が所定重量を超えているとき、発電手段で発電される発電エネルギは、車両の重量が所定重量未満のときよりも増大する。これにより、車両の重量が所定重量を超えた場合に発電手段から駆動軸に付与される回生制動力が増大して、エネルギを効率良く回生することができる。

また、車両の重量が所定重量を超えているときに発電手段から駆動軸に付与される回生制動力が増大することで、車両の重量が所定重量未満のときに近い減速度を得ることができる。従って、荷物の積み卸し等によって車両の積載重量が増減した場合に、積載重量の増減に応じた的確な回生制動力を車両に与えて変化量の少ない安定した減速度を得ることができ、車両の運転性を向上させることができる。

本発明の第２の態様の車両のエネルギ回生装置は、上記第１の態様の車両のエネルギ回生装置であって、加速度検出手段を備える。加速度検出手段は、車両の進行方向への加速度を検出する。

重量判定手段は、目標発電量決定手段が第１の対応関係に基づいて目標発電量を決定し、決定された目標発電量となるように発電制御手段が発電手段の発電量を制御している状態で、加速度検出手段が検出した車両の加速度と予め設定された閾値とを比較し、加速度が閾値を超えている（減速度が閾値未満）とき、車両の重量が所定重量を超えていると判定し、加速度が前記閾値以下である（減速度が閾値以上）とき、車両の重量が所定重量以下であると判定する。

上記構成では、目標発電量決定手段によって第１の対応関係に基づいた目標発電量が決定され、決定された目標発電量となるように発電制御手段が発電手段の発電量を制御している状態、すなわち、駆動軸に回生制動力が付与された状態で、加速度検出手段が検出した車両の加速度と予め設定された閾値とが比較される。加速度が閾値を超えているときは、車両の重量が所定重量を超えていると判定され、加速度が前記閾値以下であるときは、車両の重量が所定重量以下であると判定される。

このように、第２の態様の車両のエネルギ回生装置では、車両の重量が所定重量を超えているか否かを判定を、駆動軸に回生制動力が付与された状態、すなわち、発電手段が回生状態に設定された状態で行っているため、制御が複雑化することがない。

積載重量の増減に応じた的確な回生制動力を車両に与えることができると共に、エネルギを効率良く回生することができる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明のハイブリッド車両を模式的に示すブロック構成図である。

図１に示すように、ハイブリッド車両（車両）１は、エンジン３と、トランスミッション５と、モータジェネレータ（発電手段）７と、バッテリ９と、エンジン制御装置（Engine Electric Control Unit）１１と、トランスミッション制御装置（Transmission Electric Control Unit）１３と、ハイブリッド制御装置（Hybrid Electric Control Unit、発電制御手段）１５と、モータジェネレータ・インバータ（Ｍ／Ｇインバータ、発電制御手段）１７と、モータ制御装置（Motor Electric Control Unit、重量判定手段、記憶手段、目標発電量決定手段）４９とを備える。

エンジン３の出力軸は、湿式多板の第１クラッチ２１を介してトランスミッション５の入力軸に連結され、トランスミッション５の出力軸は、プロペラシャフト２３、差動装置２５及びリヤアクスル２７を介して左右の後輪２９に連結されている。モータジェネレータ７の回転軸は、ギア３１及び第２クラッチ３３を介してトランスミッション５の出力軸に連結されている。また、エンジン３から延設された排気管５７には、排気シャッタバルブ５９が設けられている。排気シャッタバルブ５９は、排気管５７の流路断面を絞った閉状態と拡げた開状態とに設定され、閉状態のとき排気制動力を発生させる。

トランスミッション５は、例えば前進５段の多段自動変速機であり、変速要求時にはシフトアクチュエータ４１によりギア段が変更される。

第１クラッチ２１は、エンジン３とトランスミッション５との間を断接可能に連結している。第１クラッチ２１を接続することによりエンジン３で発生する駆動力をトランスミッション５へ伝達でき、第１クラッチ２１を切断することによりエンジン３からの駆動力を絶つことができる。

モータジェネレータ７は、トランスミッション５の出力軸に連動して従動回転して発電する回生状態と、トランスミッション５の出力軸を駆動回転する駆動状態と、第２クラッチ３３によってトランスミッション５の出力軸から切断された非作動状態とに選択的に設定される。すなわち、モータジェネレータ７は、発電手段として機能すると共にトランスミッション５の出力軸を駆動する電動手段としても機能する。モータジェネレータ７によって発電が行われると、後輪２９にはその発電量に応じた回生制動力が与えられる。なお、モータジェネレータ７に代えて、発電機とモータとを別々に設けてもよい。

第２クラッチ３３は、トランスミッション５とモータジェネレータ７との間を断接可能に連結している。第２クラッチ３３を接続すると、トランスミッション５とモータジェネレータ７との間で動力が伝達され、第２クラッチ３３を切断すると、トランスミッション５とモータジェネレータ７との間の動力伝達が遮断される。また、第２クラッチ３３は、ハイブリッド制御装置１５からトランスミッション５のギア段の設定変更を指示する制御信号を受信したとき（トランスミッション５のギア段の設定変更が行われるとき）、一時的に切断される。なお、第２クラッチ３３を接続したままトランスミッション５のギア段を変更可能な場合には、トランスミッション５のギア段を変更する際に第２クラッチ３３を切断しなくてもよい。

Ｍ／Ｇインバータ１７は、電力変換装置であり、スイッチング素子がスイッチングすることにより、モータジェネレータ７で発電された交流電力を直流電力に変換すると共にバッテリ９からの直流電力をモータ駆動用の交流電力に変換する。また、Ｍ／Ｇインバータ１７は、スイッチング素子をスイッチングすることで、回生状態のモータジェネレータ７の発電量を制御する。

バッテリ９は、回生状態のモータジェネレータ７が生起した電力をＭ／Ｇインバータ１７を介して蓄電するとともに、駆動状態のモータジェネレータ７にＭ／Ｇインバータ１７を介して電力を供給する。

エンジン制御装置１１には、ハイブリッド車両１の車速Ｖを検出する車速センサ（走行状態検出手段）３５からの車速信号と、アクセルペダルの操作（踏み込み）を検知するアクセルセンサ（走行状態検出手段）３７からのアクセル操作信号と、運転者が排気ブレーキを使用する際に運転者からの入力によってＯＮとなる排気ブレーキスイッチ（走行状態検出手段）６１の操作信号（ＯＮ・ＯＦＦ信号）とが入力する。エンジン制御装置１１は、車速信号とアクセル操作信号とハイブリッド制御装置１５からの制御信号とに基づいて、エンジン３の燃料噴射装置３９の開度を制御してエンジン３への燃料の供給量を調整すると共に、排気ブレーキスイッチ６１の操作信号に基づいて、排気シャッタバルブ５９の開閉状態を制御して排気制動力を発生させる。また、エンジン制御装置１１は、車速信号とアクセル操作信号と排気ブレーキスイッチ６１の操作信号とをハイブリッド制御装置１５へ送信する。

トランスミッション制御装置１３には、トランスミッション５のギア段Ｓを検出するシフトセンサ（走行状態検出手段）５３からのギア段信号と、ハイブリッド車両１の車速センサ３５からの車速信号と、エンジン３の回転速度（エンジン回転速度Ｎ）を検出する回転速度センサ（走行状態検出手段）５５からのエンジン回転速度信号と、運転者がギア段を変更する際に運転者からの入力によって入力されるシフトレバ（走行状態検出手段）１９の操作信号とが入力する。トランスミッション制御装置１３は、車速信号とエンジン回転速度信号とに基づき、予め記憶されたマップ又はテーブルから最適なギア段を選択し、トランスミッション５のシフトアクチュエータ４１と第１クラッチ２１とを制御して、トランスミッション５を最適なギア段に設定してエンジン３と連結する自動変速機能を有する。トランスミッション制御装置１３は、自動変速機能がＯＮ（有効）であるときはシフトアクチュエータ４１へ制御信号を出力し、自動変速機能がＯＦＦ（無効）であるときはシフトアクチュエータ４１へ制御信号を出力しない。また、トランスミッション制御装置１３は上記選択したギア段を示すギア段信号とシフトレバ１９の操作信号とをハイブリッド制御装置１５へ送信する。本実施形態では、自動変速機能がＯＦＦの場合、最適なギア段の選択は実行するが、選択の結果を反映したギア段への変更を指示する制御信号はシフトアクチュエータ４１に出力しない。なお、自動変速機能がＯＦＦの場合、最適なギア段の選択を実行しなくてもよい。

ハイブリッド制御装置１５には、上記速度信号やアクセル操作信号の他、モータジェネレータ７の発電量を検知する発電量検知部４３からの発電量情報を含む車両情報が入力する。ハイブリッド制御装置１５は、入力された車両情報に基づいて、エンジン制御装置１１や、エンジン３のスタータ４７や、トランスミッション制御装置１３や、第２クラッチ３３や、Ｍ／Ｇインバータ１７のモータ制御装置４９や、バッテリ９のバッテリ制御装置（Battery Electric Control Unit）５１に制御信号を出力し、ハイブリッド車両１の走行状態に応じて駆動制御処理を実行し、モータジェネレータ７の状態を適宜切り換える。また、ハイブリッド制御装置１５は、車速信号とアクセル操作信号とギア段信号と排気ブレーキスイッチ６１の操作信号とシフトレバ１９の操作信号とをモータ制御装置４９へ送信する。

また、ハイブリッド制御装置１５は、トランスミッション制御装置１３へ制御信号を出力し、自動変速機能をＯＮ又はＯＦＦに設定する。例えば、ハイブリッド車両１の発進時や加速時や定速走行時には、自動変速機能をＯＮに設定する制御信号を出力する。

また、ハイブリッド車両１の減速開始時には、自動変速機能をＯＦＦに設定する制御信号を出力する。自動変速機能をＯＦＦに設定することにより、トランスミッション制御装置１３による最適なギア段への設定変更が行われず、ギア段が固定される。

さらに、ハイブリッド車両１の減速時において、アクセルペダルが踏み込まれた場合、自動変速機能をＯＮに設定する制御信号を出力する。これにより、トランスミッション制御装置１３による最適なギア段への設定変更が実行され、ギア段の固定が解除される。

モータ制御装置４９には、車速センサ３５からの車速信号と、アクセルセンサ３７からのアクセル操作信号と、シフトセンサ５３からのギア段信号と、排気ブレーキスイッチ６１の操作信号と、シフトレバ１９の操作信号と、ハイブリッド車両１の前後方向の加速度（減速時には負の値）Ｇを検出する加速度センサ（走行状態検出手段、加速度検出手段）４５からの加速度信号とが入力する。モータ制御装置４９は、車速信号とギア段信号と加速度信号と排気ブレーキスイッチ６１の操作信号とシフトレバ１９の操作信号とに基づき、予め記憶されたテーブル又はマップからモータジェネレータ７で発電すべき目標発電量を選択し、Ｍ／Ｇインバータ１７を制御してモータジェネレータ７が発電すべき目標発電量を設定する。

以下、発進時・加速時と、定速走行時と、減速時とのそれぞれにおいて、ハイブリッド制御装置１５が実行する駆動制御処理を説明する。

[発進時・加速時]
エンジン３に高負荷がかかるハイブリッド車両１の発進時や加速時には、モータジェネレータ７を駆動状態に設定し、エンジン３とモータジェネレータ７とによって後輪２９を回転駆動させる。これにより、エンジン３の負荷が軽減される。モータジェネレータ７によるトルクアシスト量は、排ガスや燃費が最適となるように制御される。このようなトルクアシストによって、トランスミッション５が早期にシフトアップを行うため、燃費が向上する。なお、本実施形態では、車速信号が示す車速Ｖの上昇率（ハイブリッド車両１の加速度Ｇ）が大きく、且つアクセル操作信号がアクセルペダルの操作を示しているとき、ハイブリッド車両１の発進時又は加速時と判定するが、例えば、アクセルペダルの踏み込み方向への変動速度が所定速度よりも速い場合に発進時又は加速時と判定するなど、他の方法によってハイブリッド車両１が発進時又は加速時であるか否かを判定してもよい。さらに、ハイブリッド車両１がＧＰＳ情報の受信機能を有する場合、車速センサ３５を設けず、ハイブリッド車両１の位置情報からハイブリッド車両１の車速Ｖを算出してもよい。

[定速走行時]
ハイブリッド車両１の定速走行時には、モータジェネレータ７を非作動状態に設定し、エンジン３によってのみ後輪２９を回転駆動させる。これにより、走行状態に応じた最適なギア段でハイブリッド車両１が走行し、燃費が向上する。また、モータジェネレータ７が駆動系から切り離されているので、モータフリクションや磁界によってエネルギが無駄に消費されてしまうことがない。本実施形態では、車速信号が示す車速Ｖがゼロではなく且つその変動率（ハイブリッド車両１の加速度Ｇ）が所定の範囲内であるとき、ハイブリッド車両１の定速走行時と判定するが、例えば、アクセルペダルの踏み込み方向又は踏み込み解除方向への変動速度が所定速度よりも遅い場合に定速走行時と判定するなど、他の方法によってハイブリッド車両１が定速走行時であるか否かを判定してもよい。

[減速時]
ハイブリッド車両１の減速時には、モータジェネレータ７を回生状態に設定し、トランスミッション５の出力軸の回転を第２クラッチ３３及びギア３１を介してモータジェネレータ７に伝達し、モータジェネレータ７が発電した電力を回生エネルギとしてＭ／Ｇインバータ１７を介してバッテリ９に蓄電する。この減速時には、第１クラッチ２１によってエンジン３とトランスミッション５とを切り離す。これにより、モータジェネレータ７にプロペラシャフト２３の回転が無駄なく伝達され、回生エネルギを効率良く発生させて回収することができる。さらに、停車直前のエンジンアイドル回転以下の車速やエンジンブレーキ相当の緩減速での走行であっても、回生エネルギを得ることができる。本実施形態では、車速信号が示す車速Ｖがゼロではなく且つアクセル操作信号がアクセルペダルの非操作（操作解除）を示しているとき、ハイブリッド車両１の減速時と判定するが、例えば、車速信号が示す速度が減少傾向である場合に減速時と判定したり、ハイブリッド車両１がＧＰＳ情報の受信機能を有する場合にハイブリッド車両１の位置情報からハイブリッド車両１の加速度Ｇを算出し、この加速度Ｇが減速状態である場合に減速時と判定したり、加速度センサ４５が検出する加速度Ｇが減速状態（負の加速度）である場合に減速時と判定するなど、他の方法によってハイブリッド車両１が減速時であるか否かを判定してもよい。

また、減速開始時には、トランスミッション制御装置１３の自動変速機能をＯＦＦに設定する。これにより、トランスミッション制御装置１３による最適なギア段への設定変更が行われず、ギア段が固定される。

減速走行が進行し、アクセルペダルが踏み込まれると、トランスミッション制御装置１３の自動変速機能をＯＮに設定する。これにより、トランスミッション制御装置１３による最適なギア段への設定変更が許容され、ギア段が最適なギア段へ変更される。また、運転者によりシフトレバ１９が操作された場合や運転者からの入力によって排気ブレーキスイッチ６１がＯＮに設定された場合には、第１クラッチ２１によってエンジン３とトランスミッション５とを接続し、エンジンブレーキや排気ブレーキを発生させる。

次に、モータ制御装置４９が実行するモータジェネレータ７の目標発電量の設定処理について、図２〜図４に基づいて説明する。図２はモータジェネレータの目標発電量の設定処理のフローチャート、図３は車速とギア段とモータジェネレータの目標発電量との相関関係を示すテーブルであり、（ａ）はテーブルＡ、（ｂ）はテーブルＢ、（ｃ）はテーブルＣ、（ｄ）はテーブルＤを示す。図４は車速と一定の減速度を得るために必要な制動力との相関図であり、実線は半積状態、一点鎖線は積車状態を示す。モータ制御装置４９は、エンジン３の始動によって本処理を開始し、エンジン３が停止するまで本処理を所定時間毎に繰り返して実行する。

モータ制御装置４９の記憶部（メモリ、記憶手段）には、車速Ｖ、加速度Ｇ、ギア段Ｓ、アクセルペダルの操作／非操作、シフトレバ１９の操作／非操作及び排気ブレーキスイッチ６１のＯＮ／ＯＦＦの車両情報を順次記憶する車両情報記憶領域が設けられている。さらに、記憶部には、負の値として設定される積車状態判定値（閾値）が予め記憶されると共に、車速Ｖとギア段Ｓとモータジェネレータ７の目標発電量との相関関係を示すテーブルＡ（第１の対応関係）と、テーブルＢ（第２の対応関係）と、テーブルＣ（第１の対応関係）と、テーブルＤ（第２の対応関係）とが予め記憶されている。なお、車速Ｖとギア段Ｓとモータジェネレータ７の目標発電量との相関関係を示すテーブルは、車速Ｖとギア段Ｓとに対応する目標発電量を連続的に示したマップであってもよい。もしくは、テーブル及びマップによらず、モータ制御装置４９の記憶部に予め記憶されているモータ制御装置４９の動作用プログラムに、モータジェネレータ７の目標発電量を算出するための演算式を予め含ませておき、プログラムの実行時に演算式によって目標発電量を算出してもよい。

テーブルＡは、ハイブリッド車両１が半積状態且つ第１クラッチ２１が切断された状態におけるモータジェネレータ７の目標発電量（ａ１１〜ａ６６）を示したテーブルであり、テーブルＢは、ハイブリッド車両１が積車状態且つ第１クラッチ２１が切断された状態におけるモータジェネレータ７の目標発電量（ｂ１１〜ｂ６６）を示したテーブルである。テーブルＣは、ハイブリッド車両１が半積状態且つ第１クラッチ２１が接続された状態におけるモータジェネレータ７の目標発電量（ｃ１１〜ｃ６６）を示したテーブルであり、テーブルＤは、ハイブリッド車両１が積車状態且つ第１クラッチ２１が接続された状態におけるモータジェネレータ７の目標発電量（ｄ１１〜ｄ６６）を示したテーブルである。

テーブルＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの各ギア段における目標発電量は、車速が高い程大きな値に設定されている（例えば、テーブルＡでは、ａ１１≦ａ１２≦ａ１３…≦ａ１６，ａ２１≦ａ２２≦ａ２３…≦ａ２６，…，ａ６１≦ａ６２≦ａ６３…≦ａ６６）。また、テーブルＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの各車速における目標発電量は、高ギア段程大きな値に設定されている（例えば、テーブルＡでは、ａ１１≦ａ２１≦ａ３１…≦ａ６１，ａ１２≦ａ２２≦ａ３２…≦ａ６２，…，ａ１６≦ａ２６≦ａ３６…≦ａ６６）。すなわち、テーブルＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの目標発電量は、高ギア段で車速が高い程大きくなっており、低ギア段で車速が低い程小さくなっている。なお、テーブルＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、目標発電量がゼロである場合（モータジェネレータ７が発電しない場合）を含んでもよく、また、部分的に、低ギア段の目標発電量が高ギア段の目標発電量よりも大きい値で設定されていてもよい（例えば、テーブルＡにおいて、ａ１２≦ａ２２≦ａ３２≦ａ４２≧ａ５２≦ａ６２）。

また、テーブルＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄのそれぞれの目標発電量は、ｃ１１≦ｄ１１≦ａ１１≦ｂ１１，ｃ１２≦ｄ１２≦ａ１２≦ｂ１２，ｃ２１≦ｄ２１≦ａ２１≦ｂ２１，…，ｃ６６≦ｄ６６≦ａ６６≦ｂ６６であるが、同じ走行条件（車速Ｖとギア段Ｓ）でテーブルＣとテーブルＤとの目標発電量を比較した際、テーブルＤの方が大きくなる値が少なくとも１つ以上設定され（例えば、ｃ３２＜ｄ３２）、テーブルＡとテーブルＢとの目標発電量を比較した際、テーブルＢの方が大きくなる値が少なくとも１つ以上設定されている（例えば、ａ３２＜ｂ３２）。すなわち、テーブルＣとテーブルＤとの目標発電量が同じ配列となることはなく、テーブルＡとテーブルＢとの目標発電量もまた、同じ配列とはならない。テーブルＤとテーブルＡとは、同じ走行条件で目標発電量を比較した際に、テーブルＤとテーブルＡとの目標発電量が同じ値に設定されて（例えば、ａ１１＝ｄ１１，ａ１２＝ｄ１２，…，ａ６６＝ｄ６６）、テーブルＤとテーブルＡとの目標発電量が同じ配列で設定されていてもよい。

なお、テーブルＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄにおいて、各車速間における目標発電量は直線近似されるため、例えば、テーブルＡにおいて、ギア段Ｓが３で車速Ｖが３０ｋｍ／ｈであった場合には、車速２０ｋｍ／ｈに対応するａ３２と車速４０ｋｍ／ｈに対応するａ３３との中間の値が設定される。

本処理を開始すると、まずハイブリッド車両１が減速時であるか否かを判定する（ステップＳ１）。具体的には、車両情報記憶領域から最新の車速Ｖとアクセルペダルの操作／非操作を読み出し、読み出した車速Ｖがゼロではなく且つアクセルペダルが非操作の場合に減速時と判定する。

減速時であると判定すると（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、車両情報記憶領域から最新の車速Ｖとギア段Ｓとを読み出す。読み出した車速Ｖとギア段Ｓとに対応する第１目標発電量Ｐ１を記憶部に記憶されたテーブルＡから選択し、モータジェネレータ７の目標発電量を第１目標発電量Ｐ１に設定する（ステップＳ２）。なお、この判定に用いる車速Ｖは、ステップＳ１で読み出した車速Ｖであってもよい。

次に、車両情報記憶領域から最新の加速度Ｇを読み出すと共に、記憶部から積車状態判定値を読み出し、最新の加速度Ｇが積車状態判定値を超えているか否かを判定する（ステップＳ３）。

最新の加速度Ｇが積車状態判定値を超えていると判定した場合（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、車両情報記憶領域から最新の排気ブレーキスイッチ６１のＯＮ／ＯＦＦを読み出し、現在の排気ブレーキスイッチ６１がＯＮであるか否かを判定する（ステップＳ４）。

現在の排気ブレーキスイッチ６１がＯＮではないと判定した場合（ステップＳ４：Ｎｏ）、シフトレバ１９が操作されたか否かを判定する（ステップＳ５）。

シフトレバ１９が操作されていないと判定した場合（ステップＳ５：Ｎｏ）、車両情報記憶領域から最新の車速Ｖとギア段Ｓとを読み出し、読み出した車速Ｖとギア段Ｓとに対応する第２目標発電量Ｐ２を記憶部に記憶されたテーブルＢから選択し、モータジェネレータ７の目標発電量を第２目標発電量Ｐ２に変更して（ステップＳ６）、本処理を終了する。

一方、ステップＳ４において現在の排気ブレーキスイッチ６１がＯＮであると判定した場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）や、ステップＳ５においてシフトレバ１９が操作されたと判定した場合（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、すなわち、減速時おいて運転者がエンジンブレーキや排気ブレーキを使用しようとした場合には、車両情報記憶領域から最新の車速Ｖとギア段Ｓとを読み出し、読み出した車速Ｖとギア段Ｓとに対応する第２目標発電量Ｐ４を記憶部に記憶されたテーブルＤから選択し、モータジェネレータ７の目標発電量を第２目標発電量Ｐ４に変更して（ステップＳ７）、本処理を終了する。

また、最新の加速度Ｇが積車状態判定値を超えていないと判定した場合（ステップＳ３：Ｎｏ）、車両情報記憶領域から最新の排気ブレーキスイッチ６１のＯＮ／ＯＦＦを読み出し、現在の排気ブレーキスイッチ６１がＯＮであるか否かを判定する（ステップＳ８）。

現在の排気ブレーキスイッチ６１がＯＮではないと判定した場合（ステップＳ８：Ｎｏ）、シフトレバ１９が操作されたか否かを判定し（ステップＳ９）、シフトレバ１９が操作されていないと判定した場合（ステップＳ９：Ｎｏ）は、本処理を終了する。

一方、ステップＳ８において現在の排気ブレーキスイッチ６１がＯＮであると判定した場合（ステップＳ８：Ｙｅｓ）や、ステップＳ９においてシフトレバ１９が操作されたと判定した場合（ステップＳ９：Ｙｅｓ）は、車両情報記憶領域から最新の車速Ｖとギア段Ｓとを読み出し、読み出した車速Ｖとギア段Ｓとに対応する第２目標発電量Ｐ３を記憶部に記憶されたテーブルＣから選択し、モータジェネレータ７の目標発電量を第２目標発電量Ｐ３に変更して（ステップＳ１０）、本処理を終了する。

なお、ステップＳ１において減速時でないと判定された場合（ステップＳ１：Ｎｏ）は、本処理を終了する。

このように、本実施形態では、ハイブリッド車両１が加速走行又は定常走行から減速走行に移行すると、モータジェネレータ７が回生状態に設定され、モータジェネレータ７が生起した電力がバッテリ９に蓄電される。

この減速時において、加速度Ｇが積車状態判定値を超えている場合、すなわち、ハイブリッド車両１が積車状態の場合にモータジェネレータ７の目標発電量が設定変更され、より大きい目標発電量に設定変更された場合には、モータジェネレータ７の発電エネルギが増大する。これにより、ハイブリッド車両１が半積状態から積車状態となった場合に、ハイブリッド車両１の回生制動力が増大して、エネルギを効率良く回生することができ、ハイブリッド車両１の燃費が向上する。

また、一定の減速度を得るために必要な制動力は、半積状態と積車状態とで異なり、半積状態よりも積車状態の方がより大きな制動力が必要となるが、積車状態において回生制動力が増大することで、積車状態での減速時に半積状態に近い減速度を得ることができる（図４参照）。これにより、荷物の積み卸し等によってハイブリッド車両１の積載重量が増減した場合であっても、積載重量の増減に応じた的確な回生制動力をハイブリッド車両１に与えて変化量の少ない安定した減速度を得ることができ、ハイブリッド車両１の運転性が向上する。

さらに、本実施形態では、排気ブレーキスイッチ６１やシフトレバ１９の操作がされて排気ブレーキやエンジンブレーキによる制動力が生じた場合であっても、モータジェネレータ７の目標発電量を設定変更して、排気ブレーキやエンジンブレーキの作動に応じた的確な回生制動力をハイブリッド車両１に与えることができるため、変化量の少ない安定した減速度を得ることができ、ハイブリッド車両１の運転性が向上する。

また、積車状態か否かの判定を、ハイブリッド車両１の減速時、すなわち、モータジェネレータ７が回生状態のときに行っているため、制御が複雑化することがない。

なお、本実施形態では、加速度センサ４５が減速時に検出する加速度Ｇの値に基づいてモータ制御装置４９が積車状態か否かの判定を行い、判定結果に応じて目標発電量を設定変更するものとしたが、例えば、後輪２９等に設けられる空気圧センサ又はハブベアリングやサスペンションに設けられる荷重センサ等からハイブリッド車両１の重量を推定し、推定された重量が予め設定された設定重量（所定重量）よりも大きいか否かを判定することによって目標発電量を設定変更してもよい。

また、本実施形態では、トランスミッション５が自動変速機である場合を説明したが、例えば、マニュアルで操作を行うトランスミッションなどであってもよい。このようなトランスミッションを搭載した車両においては、シフトレバ１９を操作してギア段を変更した際に、都度目標発電量を設定変更すればよい。

また、減速開始時に、トランスミッション制御装置１３の自動変速機能をＯＦＦに設定してギア段を固定する場合を説明したが、ギア段を固定する場合に限られない。すなわち、減速開始時に自動変速機能をＯＦＦに設定せず、減速時にトランスミッション５を最適なギア段に設定変更してもよい。このような場合、トランスミッション５が最適なギア段に設定変更されたときに、目標発電量を設定変更すればよい。

また、減速時に、第１クラッチ２１によってエンジン３とトランスミッション５とを切り離す場合を説明したが、エンジン３とトランスミッション５とを切り離す場合に限られず、エンジン３とトランスミッション５とが接続されていてもよい。

また、ハイブリッド車両１が半積状態である場合を説明したが、半積状態である場合に限られず、荷物等が積載されていない空車状態であってもよい。

また、本実施形態では、積車状態か否かの判定を、加速度センサ４５で検出した加速度Ｇと積車状態判定値とに基づいて行ったが、加速度センサ４５が検出する負の加速度の絶対値を減速度として記憶すると共に、積車状態判定値を予め正の値で設定し、減速度と積車状態判定値とを比較することで積車状態か否かを判定してもよい。かかる場合には、減速度が積車状態判定値未満である場合にハイブリッド車両１が積車状態であると判定され、減速度が積車状態判定値以上である場合にハイブリッド車両１が半積状態であると判定される。

以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、この実施形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、この実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論であることを付け加えておく。

エネルギ回生装置を有する車両に適用可能である。

ハイブリッド車両を模式的に示すブロック構成図である。 モータジェネレータの目標発電量の設定処理のフローチャートである。 車速とギア段とモータジェネレータの目標発電量との相関関係を示すテーブルであり、（ａ）はテーブルＡ、（ｂ）はテーブルＢ、（ｃ）はテーブルＣ、（ｄ）はテーブルＤを示す。 車速と一定の減速度を得るために必要な制動力との相関図である。

符号の説明

１ ハイブリッド車両（車両）
７ モータジェネレータ（発電手段）
１５ ハイブリッド制御装置（発電制御手段）
１７ モータジェネレータ・インバータ（発電制御手段）
１９ シフトレバ（走行状態検出手段）
３５ 車速センサ（走行状態検出手段）
３７ アクセルセンサ（走行状態検出手段）
４５ 加速度センサ（走行状態検出手段、加速度検出手段）
４９ モータ制御装置（重量判定手段、記憶手段、目標発電量決定手段）
５３ シフトセンサ（走行状態検出手段）
５５ 回転速度センサ（走行状態検出手段）
６１ 排気ブレーキスイッチ（走行状態検出手段）

Claims (2)

1. 車両の駆動軸によって従動回転して発電する回生状態に設定可能な発電手段と、
   前記車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、
   前記車両の重量が所定重量を超えているか否かを判定する重量判定手段と、
   前記車両の走行状態と目標発電量との対応関係が予め記憶された記憶手段と、
   前記走行状態検出手段が検出した走行状態に対応する目標発電量を、前記記憶手段に記憶された対応関係に基づいて決定する目標発電量決定手段と、
   前記発電手段が回生状態に設定されているとき、前記目標発電量決定手段が決定した目標発電量となるように前記発電手段の発電量を制御する発電制御手段と、を備え、
   前記目標発電量の増減に応じて、前記発電手段から前記駆動軸に付与される回生制動力が増減し、
   前記記憶手段に記憶された対応関係は、第１の対応関係と第２の対応関係とを含み、
   前記走行状態検出手段が検出する走行状態の全域において、同じ走行状態に対して前記第２の対応関係が対応させる目標発電量は、前記第１の対応関係が対応させる目標発電量以上であり、
   前記目標発電量決定手段は、前記車両の重量が前記所定重量を超えていると前記重量判定手段が判定した場合、前記第２の対応関係に基づいて目標発電量を決定し、前記車両の重量が前記所定重量未満であると前記重量判定手段が判定した場合、前記第１の対応関係に基づいて目標発電量を決定する
   ことを特徴とする車両のエネルギ回生装置。
2. 請求項１に記載の車両のエネルギ回生装置であって、
   前記車両の進行方向への加速度を検出する加速度検出手段を備え、
   前記重量判定手段は、前記目標発電量決定手段が前記第１の対応関係に基づいて目標発電量を決定し、当該決定された目標発電量となるように前記発電制御手段が前記発電手段の発電量を制御している状態で、前記加速度検出手段が検出した前記車両の加速度と予め設定された閾値とを比較し、前記加速度が前記閾値を超えているとき、前記車両の重量が前記所定重量を超えていると判定し、前記加速度が前記閾値以下であるとき、前記車両の重量が前記所定重量以下であると判定する
   ことを特徴とする車両のエネルギ回生装置。

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