JPH10164708A

JPH10164708A - 電気自動車の回生制動制御装置

Info

Publication number: JPH10164708A
Application number: JP8320259A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Saga; 賢一嵯峨; Shinya Furukawa; 信也古川; Akira Maeda; 朗前田; Nobuyuki Kawai; 信幸川合; Hisamitsu Koga; 久光古賀; Kazunari Handa; 和功半田
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1996-11-29
Filing date: 1996-11-29
Publication date: 1998-06-19
Anticipated expiration: 2016-11-29
Also published as: JP3201290B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、電気自動車の回生制動制御装置に
関し、頻繁な手動操作を要することなく、ブレーキペダ
ルの操作頻度や車両の走行する道路状況等に応じて適切
な回生制動力が得られるようにする。【解決手段】車両に搭載されたバッテリ１と、バッテ
リ１に電気的に接続されて、出力軸を車両の駆動輪４に
連結された電動機２と、車両のブレーキペダルの操作頻
度を検出するブレーキ操作頻度検出手段２１と、ブレー
キ操作頻度検出手段２１からの検出情報に基づいて電動
機２の回生制動力を制御する制御手段７とをそなえるよ
うに構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電動機によって車
輪を駆動し走行する電気自動車に関し、特に、電動機に
よる回生制動力を制御するための、電気自動車の回生制
動制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、大気汚染の防止や車両による騒音
低減の観点から、電気自動車が注目されつつあるが、こ
のような電気自動車では、いわゆる回生制動を容易に行
なうことができる。この回生制動は、走行用電動機（以
下、モータという）を発電動作に切り換えることで行な
うことができ、駆動輪の回転エネルギをモータを介して
電気エネルギとして回収しながら制動を行なうものであ
る。

【０００３】このような回生制動は、一般には、ブレー
キペダルを踏み込んだ時やアクセルペダルの踏み込みを
解除した時にこれに連動して制動力が発生するように制
御される。ところで、アクセルペダルの踏み込みを解除
し、且つブレーキペダルを踏み込んでいない場合には、
内燃機関により駆動される自動車におけるエンジンブレ
ーキに相当するような、ブレーキペダルの踏み込み時よ
りも弱めの回生制動を行なう（この回生を弱回生とい
う）が、この時に必要以上の回生制動力が生じるとドラ
イバの要求以上に車速が落ちてしまうことがある。

【０００４】また、市街地走行などの低車速走行では回
生制動を発生させるとモータに供給する励磁電力の方が
大きくなり、省エネルギにならない。そこで、例えば特
開平５−１２２８０５号公報には、電気自動車におい
て、アクセルペダルやブレーキペダルを戻したときに働
くエンジンブレーキに相当する弱回生制動力を手動操作
により変更可能にした技術が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
特開平５−１２２８０５号の従来技術では、手動操作に
より回生制動力を調整するため、坂道走行時に勾配変化
によっては弱回生の変更を頻繁に行なわなければならな
いことがあり、ドライバの負担になる。本発明は、上述
の課題に鑑み創案されたもので、頻繁な手動操作を要す
ることなく、ブレーキペダルの操作頻度や車両の走行す
る道路状況等に応じて適切な回生制動力が得られるよう
にした、電気自動車の回生制動制御装置を提供すること
を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】課題を解決するための手
段は、各請求項に記載された通りのものであるが、ここ
で、請求項２記載の構成に加えて、走行状態検出手段
が、車両の移動距離を検出する移動距離検出手段と、該
車両の車速を検出する車速検出手段とを有し、該道路状
況判定手段が、該移動距離検出手段で検出された移動距
離と、該車速検出手段で検出された車速とに基づいて該
走行道路状況を判定するように構成してもよい。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、図面により、本発明の一実
施形態としての電気自動車の回生制動制御装置について
説明すると、図１において、１は電気エネルギ供給源と
してのバッテリであり、このバッテリ１は繰り返し充電
することができる。２はバッテリ１から電力を供給され
る電動機（走行用モータ）であり、このモータ２の出力
軸には変速機３を介して駆動輪４が駆動連結されてい
る。バッテリ１とモータ２との間には電力変換回路５が
設けられており、バッテリ１からの電力はこの電力変換
回路５を通じて所要の大きさに調整されてモータ２へ供
給されるようになっている。

【０００８】また、電力変換回路５はモータコントロー
ラ６を通じて制御されるようになっている。このモータ
コントローラ６では、図示しないアクセルペダルの踏込
量に応じて電力変換回路５を通じてモータ２の出力を制
御するようになっている。そして、モータコントローラ
６内には、回生制御部（制御手段）７が設けられてい
る。

【０００９】この回生制御部７では、回生制動の状態を
制御するが、回生制動自体は、周知のように、走行用モ
ータ２を発電動作に切り換えることで駆動輪４の運動エ
ネルギを回収して、これを電気エネルギとしてバッテリ
１に充電する制動である。そして、このような回生制動
の制御のために、回生制御部７には、記憶手段８，判定
手段（道路状況判定手段）９，演算手段１０及び指示手
段１１等が設けられている。

【００１０】また、回生制御部７には、運転状態検出手
段（又は、走行状態検出手段）２０が接続されている。
この運転状態検出手段２０は車両の運転状態（又は、車
両の走行状態）を検出するものであって、ブレーキ操作
頻度検出手段としてのブレーキ操作検出手段（ブレーキ
スイッチであってもよい）２１、アクセル開度検出手段
（アクセルスイッチであってもよい）２２、モータトル
ク検出手段（トルク検出手段）２３、車速検出手段（車
速センサ）２４、操舵角検出手段（操舵角センサ）２
５、モータ回転数検出手段（回転数検出手段）２６、シ
フト位置検出手段（前進・後退検出手段）２７、車両の
移動距離を検出する移動距離検出手段２８から構成され
ており、ブレーキ操作情報やアクセル操作情報（ここで
は、主にブレーキペダルやアクセルペダルの操作頻
度）、モータトルク情報、車速情報、操舵角情報、モー
タ回転数情報、車両の前進・後退情報及び移動距離情
報、回生量調節情報等の運転状態や車両走行状態にかか
る情報が入力されるようになっている。

【００１１】なお、車速検出手段（車速センサ）２４
は、車速変化検出手段としての機能も有している。すな
わち、この車速センサ２４で検出された車速情報をコン
トローラ６内で時間微分することにより車速の変化割合
（加速度や減速度）を算出することができるのである。
上述した記憶手段８には、例えば、車重Ｗ，Ｗ０、車両
前面投影面積Ｓ、転がり抵抗係数μｒ、空気抵抗係数μ
ｃ、変速機ギヤ比ｎｔ、終減速機ギヤ比ｎｆ等の車両諸
元データや、後述する勾配−回生増減テーブル（又はマ
ップ）及び回転数−回生テーブル（又はマップ）や、旋
回抵抗Ｒｃにかかるテーブル（又はマップ）等が記憶さ
れている。

【００１２】また、判定手段９は、運転状態検出手段２
０からの種々の情報に基づいて、回生制動にかかる判定
を行なうものであり、例えば、車両が前進状態にあるか
後退状態にあるかをシフト位置検出手段２７からのシフ
ト位置情報から判定するほか、やはり運転状態検出手段
２０からの種々の情報に基づいて、車両が走行している
道路の状況を判定するようになっている。すなわち、こ
の判定手段９では、車両の走行している道路の種別（高
速道路や屈曲路等）や道路の勾配を判定するようになっ
ている。

【００１３】このうち、路面の勾配は、判定手段９に設
けられた勾配判定手段９Ａにより算出されるようになっ
ている。なお、判定手段９における道路の種別判定や、
勾配判定手段９Ａによる道路勾配の判定については後述
する。演算手段１０は、回生制動力を制御するための演
算を行なうが、この演算手段１０には、回生制動力算出
手段（又は演算手段）１２が設けられている。

【００１４】この回生制動力算出手段１２は、ブレーキ
操作検出手段２１や回転数検出手段２６や判定手段９等
からの検出及び判定情報に基づいて基本回生制動力にか
かる基準ゲインを演算する基本演算手段（図示省略）
と、路面の勾配状態や走行路（高速道路，屈曲路等）の
状況等に応じた増減ゲインを用いて基本演算手段で演算
された基本回生制動力を補正する補正演算手段（図示省
略）とを有し、基準となる回生制動力（回生量）に、基
本演算手段及び補正演算手段で算出された回生ゲインを
乗算して回生制動力（回生量）を得るようになってい
る。

【００１５】そして、回生制動力算出手段１２では、道
路状況やドライバの好みに応じて細かく回生ブレーキ力
を設定すべく、勾配判定手段９Ａにより路面の勾配が検
出された場合と、路面の勾配が検出されない場合とで、
エンジンブレーキ相当の回生ブレーキ力の設定を異なら
せている。すなわち、判定手段９により、車両が走行し
ている路面の勾配が所定勾配よりも小さいと判定された
場合、即ち略平坦路を走行していると判定された場合
は、下式（１）により、エンジンブレーキ相当の回生ゲ
インを設定する。

【００１６】回生ゲイン＝基準ゲイン＋増減ゲイン（補正ゲイン）・・・・・・（１）このうち、基準ゲインは、例えば図２に示すように、モ
ータ２の回転数（回転速度）に比例するように設定され
る。つまり、図２に示すような特性の回転数−回生テー
ブル又はマップを記憶手段８に記憶させ、このテーブル
又はマップに基づいてモータ２の回転数から基準ゲイン
を算出するようになっている。

【００１７】また、増減ゲイン（補正ゲイン）は、判定
手段９により判定された走行道路状況に応じて設定され
るようになっている。すなわち、判定手段９は、運転状
態検出手段２０からの検出情報に基づいて、車両がどの
様な道路を走行しているのかを判定するものであり、こ
こでは、走行道路が、高速道路，屈曲路（ワインディン
グ路），渋滞路及び市街地走行路のいずれかであると判
定するようになっている。

【００１８】そして、判定手段９により走行道路状況が
判定されると、高速道路，屈曲路（ワインディング
路），渋滞路及び市街地走行路に対応した増減ゲイン
（補正ゲイン）Ｋ₁〜Ｋ₄が設定されるようなってい
る。一方、図３に示すように、勾配判定手段９Ａにより
車両が勾配路面を走行していると判定された場合には、
回生制動力算出手段１２では、この勾配の大きさと、ブ
レーキ操作検出手段２１により検出されるブレーキペダ
ルの操作頻度とを考慮して回生ブレーキのゲインを設定
するようになっており、この場合は、下式（２）により
エンジンブレーキ相当の回生制動力（弱回生）を得るた
めの回生ゲインが設定される。

【００１９】回生ゲイン＝勾配基準値（基準ゲイン）×車両状態係数・・・・・・・・（２）なお、勾配基準値とは、路面の勾配に応じた回生制動力
の基準ゲインであって、車両状態係数は、車両加速度
（車両の速度変化）とブレーキペダルの操作頻度とに応
じて設定される係数である。また、ブレーキペダルの操
作頻度は、所定時間内におけるブレーキペダルの操作回
数から算出され、ドライバがどれだけの頻度でブレーキ
ペダルを操作しているのかを判断するためのものであ
る。なお、ブレーキペダルの操作頻度を、所定時間内に
おけるブレーキペダルの操作時間の割合により算出する
ようにしてもよい。

【００２０】ここで、回生ゲインの設定について、図４
を用いて説明すると、まず、判定手段９では、車速セン
サ２４等からの検出情報に基づいて道路勾配を演算し、
回生制動力算出手段１２では、この道路勾配に対応した
基準ゲインを設定する。また、基準ゲインは、上述と同
様に、記憶手段８にメモリされた回転数−回生テーブル
又はマップから、モータ２の回転数（回転速度）に比例
するように設定される。

【００２１】そして、基準ゲインが設定されると、図４
に示すように、車速の変化とブレーキペダルの操作頻度
とに応じて車両状態係数が設定される。すなわち、勾配
判定手段９Ａにより路面の勾配が検出されると、回生制
動力算出手段１２では、ブレーキ操作検出手段２１と車
速センサ２４とからの検出情報を取り込み、ブレーキペ
ダルの操作頻度と車速の変化割合とに基づいて車両状態
係数を決定するようになっている。

【００２２】ここで、車両状態係数は、例えば図５に示
すようなデータテーブルとして、記憶手段８にメモリさ
れており、下り勾配において車速が増加していれば車両
状態係数は大きく設定され、車速が減少していれば車両
状態係数は小さく設定される。また、車速の変化が増加
している場合であっても、ブレーキペダルの操作頻度に
応じて、車両状態係数を設定するようになっている。

【００２３】さて、ここで上述の勾配判定手段９Ａによ
る道路勾配の判定について具体的に説明すると、本実施
形態では、運転状態検出手段２０により得られる車両の
状態から道路勾配を判定するようになっており、特に、
車両の走行に関する力の釣合いに基づいて演算を行なう
ことにより勾配を推定するようになっている。つまり、
車両の走行時には、以下のような力の釣合い式が成り立
つ。

【００２４】Ｆ＝Ｒａ＋Ｒ・・・・・・・・・・・（３）但し、Ｆ：タイヤで伝達されるタイヤ駆動力又はタイ
ヤ制動力Ｒａ：加速抵抗Ｒ：走行抵抗このうち、タイヤ駆動力又はタイヤ制動力Ｆは次式のよ
うにモータトルク（電流指令値より演算できる）に基づ
いて算出することができる。

【００２５】タイヤ駆動力Ｆ＝Ｔｍ×ギヤ比×ギヤ効率÷タイヤ動半径タイヤ制動力Ｆ＝Ｔｍ′×ギヤ比×ギヤ効率÷タイヤ動半径＋Ｂｒ・・・・・・（４）但し、Ｔｍ：モータ力行トルク（電流指令値より演
算）Ｔｍ′：モータ回生トルク（電流指令値より演算）Ｂｒ：機械ブレーキ量また、走行抵抗Ｒは、路面傾斜角θ、車速Ｖの関数とし
てＲ（θ，Ｖ）で表されるが、この走行抵抗Ｒ（θ，
Ｖ）は次式で表される。

【００２６】Ｒ（θ，Ｖ）＝Ｗ（μｒ・cos θ・sin θ）＋μｃ・Ｓ・Ｖ²＋Ｒｃ・・・・・・（５）但し、Ｗ：車両総重量Ｓ：車両前面投影面積 μｒ：転がり抵抗係数 μｃ：空気抵抗係数Ｒｃ：旋回抵抗なお、旋回抵抗Ｒｃは、実車データをベースに操舵角に
対応した値をテーブル化しておくことで、このテーブル
を用いて操舵角センサ２５で検出された操舵角（ハンド
ル角）に基づいて求めることができる。

【００２７】また、加速抵抗Ｒａは次式のように車両加
速度ａに基づき算出しうる。Ｒａ＝（Ｗ＋ΔＷ）・ａ／ｇ ΔＷ＝Ｗ０｛Ｅｃ＋Ｆｃ（ｎｔ・ｎｆ）²｝Ｅｃ＝ｇ・Ｉｗ／（ｒ²・Ｗ０），Ｆｃ＝ｇ・Ｉｍ／（ｒ²・Ｗ０）・・・・・・（６）但し、Ｗ０：空車重量ａ：車両加速度ｇ：重力加速度〔＝９．８ (m/ｓ²) 〕ｎｔ：変速機ギヤ比ｎｆ：終減速機ギヤ比ｒ：タイヤ動半径Ｉｗ：タイヤ回転部分慣性モーメントＩｍ：モータ回転部分慣性モーメント上記のタイヤ回転部分とは、タイヤ，ブレーキドラム，
アクスルシャフト等が相当し、モータ回転部分とは、モ
ータロータ，フライホイール，クラッチ等が相当する。

【００２８】また、車両加速度ａは、次式により求める
ことができる。ａ＝Δ〔（モータ回転速度÷ギヤ比）×２π・タイヤ半径〕／Δｔ・・・・・・・・（７）なお、モータ回転速度の単位は〔回転／秒〕、タイヤ半
径の単位は〔メートル〕、Δｔの単位は〔秒〕である。

【００２９】また、〔ｒｐｍ〕単位、即ち、１分当たり
の回転数であるモータ回転数によってモータ回転速度を
表すと、以下のようにある。モータ回転速度＝モータ回転数÷６０ここで、式（３）に、式（５）を代入して整理すると、Ｗ・sin θ≒Ｆ−Ｒａ−Ｗ・μｒ−μｃ・Ｓ・Ｖ²−Ｒｃ・・・・・・・・・（８）このような関係式から、勾配抵抗Ｗ・sin θ又は勾配度
合θは、モータ２への電流指令値から求まるモータトル
クＴｍ，Ｔｍ′と、モータ回転数センサ２６の検出値等
から求まる車両加速度ａと、車速センサ２４で検出され
た車速Ｖと、操舵角センサ２５により検出された操舵角
に基づいて求めることができる旋回抵抗Ｒｃとから、算
出することができるのである。

【００３０】次に、判定手段９による道路状況の判定に
ついて説明すると、この判定手段９では、ブレーキ操作
検出手段２１，移動距離検出手段２８及び車速センサ２
４からの検出情報に基づいて、車両の走行している道路
状況が、高速道路，屈曲路（ワインディング路），渋滞
路及び一般市街地走行路のうちのいずれかであるかを判
定する。

【００３１】このような道路状況の判定について具体的
に説明すると、まず、判定手段９では、ブレーキ操作検
出手段２１により所定時間（サンプリング時間Ｔ）当た
りのブレーキペダルの操作回数を取り込んで、ドライバ
のブレーキペダル操作頻度を算出する。また、移動距離
検出手段２８からの検出情報により、所定時間での車両
の移動距離を取り込むとともに、車速センサ２４からの
検出情報により、所定時間内での車両の走行時平均車速
を算出する。

【００３２】ここで、走行時平均車速とは、車両が走行
している時間における車両速度の平均値であって、車両
が停止しているときの車両速度（Ｖ＝０）は除外した車
両速度の平均値である。これは、道路状況を正しく判定
するための処置である。すなわち、例えば高速道路を走
行中に、サービスエリアにおいて車両を停止させた場合
には、車両が停止している時間を除外しないと、車両停
止時間が長くなれば長くなるほど車両の平均速度が低下
してしまい、高速道路を走行しているという判定ができ
なくなることが考えられるからである。

【００３３】そこで、上述のように、道路状況を正しく
判定すべく、車両が走行しているときに限定して車両速
度を取り込み、その平均値を算出するようになっている
のである。そして、判定手段９では、一定時間内の移動
距離情報と走行時平均車速情報とに基づいて、道路状況
（又は走行状況）を以下の〜のいずれかであると判
定する。一定時間内の移動距離が長ければ、高速道路を走行し
ていると判定する。一定時間内の移動距離が短く、且つ走行時平均車速又
は走行時の最高速度が高ければ、屈曲路（ワインディン
グ路）や空いた市街地等を軽快に走行していると判定す
る。一定時間内の移動距離が短く、且つ走行時平均車速又
は走行時の最高速度が低ければ、渋滞路を走行している
と判定する。上記〜の判定に当てはまらない場合は、通常の市
街地走行であると判定する。

【００３４】なお、上記の一定時間とは、車両速度の平
均値を算出するための所定時間（サンプリング時間Ｔ）
とは異なる連続した一定の時間であるが、この時間を所
定時間と一致させてもよい。

【００３５】そして、〜の場合には、上述の式
（１）により弱回生の回生ゲインを設定する。なお、勾
配判定手段９Ａにより路面の勾配が検出されたときに
は、車両の移動距離及び車速のサンプリングは行なわな
い。ここで、補正ゲイン（増減ゲイン）として、高速
道路の場合にはＫ₁が、屈曲路の場合にはＫ₂が、
渋滞路の場合にはＫ₃がそれぞれ設定されるが、これら
の各補正ゲインＫ₁〜Ｋ₃は、道路状況に応じた大きさ
のゲインとして予め記憶手段８に記憶されたものであ
る。

【００３６】また、これらの補正ゲインＫ₁〜Ｋ₃の大
きさは、Ｋ₁＞Ｋ₂＞Ｋ₃となるような関係に設定され
ており、これにより、道路状況に適したきめ細かな弱回
生ブレーキ力を設定することができるようになる。ま
た、の通常の市街地走行の場合には、ブレーキ操作検
出手段２１からの検出情報に基づいて補正ゲインＫ₄が
設定される。すなわち、判定手段９により、車両が市街
地走行をしていると判定された場合は、ブレーキ操作検
出手段２１により所定時間（サンプリング時間Ｔ）にお
けるブレーキペダルの操作頻度を検出して、ブレーキペ
ダルの操作頻度が基準値以下であることが判定された場
合には、ドライバの弱回生制動力の好みと道路状況とが
一致していると判定して、下式のように、基準ゲインＫ
₀を回生ゲインＫとして設定する。すなわち、この場合
は、補正ゲインＫ₄＝０と設定されることになる〔下式
（９）参照〕。

【００３７】回生ゲインＫ＝基準ゲインＫ₀・・・・・・・（９）一方、所定時間（サンプリング時間Ｔ）におけるブレー
キペダルの操作頻度が基準値よりも大きいと判定された
場合には、ドライバは現在の弱回生制動力よりも大きな
制動力を要求していることになるので、下式のように、
基準ゲインＫ₀に微小ゲインΔＫを加算したものを回生
ゲインＫとして設定する。この場合は、微小ゲインΔＫ
が補正ゲインＫ₄となる〔下式（１０）参照〕。

【００３８】回生ゲインＫ＝基準ゲインＫ₀＋補正ゲインΔＫ・・・・・・・（１０）そして、市街地走行時には、このようにして回生ゲイン
Ｋを設定することで、ドライバの好み及び道路状況に適
したきめ細かな弱回生ブレーキ力を設定することができ
るのである。

【００３９】ところで、路面の勾配が検出された場合に
は、上述したように、式（２）により弱回生の回生ゲイ
ンが設定される。すなわち、基準ゲインＫ₀に対して、
図５に示すようなデータテーブルにより設定された車両
状態係数Ｌθを乗算することで回生ゲインＫが設定され
る。ここで、これらを式（２）に当てはめると、下式
（１１）のようになる。

【００４０】回生ゲインＫ＝Ｋ₀×Ｌθ・・・・・・・（１１）なお、このようにして弱回生制動力を設定した場合であ
っても、ドライバの好みの制動力が得られない場合に
は、さらに車両状態係数Ｌθを補正して、回生ゲインを
設定するようになっている。すなわち、上述のようにし
て回生ゲインＫを設定した後、ブレーキ操作検出手段２
１及び車速センサ２４により、ブレーキペダルの操作状
況や車速変化を検出する。このとき、車速の増加は検出
されなくても、ブレーキペダルが踏み込まれたことが検
出された場合、及びブレーキペダルは踏み込みまれてい
ないが車速の増加が検出された場合には、車両状態係数
Ｌθに微小補正係数ΔＬを加算して、これを改めて車両
状態係数Ｌθと設定する〔下式（１２）参照〕。

【００４１】車両状態係数Ｌθ＝Ｌθ×微小補正係数ΔＬ・・・・・・・（１２）また、ブレーキペダルが踏み込まれたことが検出された
にもかかわらず、車速の増加が検出されると、車両状態
係数Ｌθに上述の微小補正係数ΔＬを２倍した値を加算
して、これを改めて車両状態係数Ｌθと設定するのであ
る〔下式（１３）参照〕。

【００４２】車両状態係数Ｌθ＝Ｌθ×２・ΔＬ・・・・・（１３）なお、ブレーキペダルの踏み込みが検出されず、車速も
増加していない場合は、回生制動力がドライバの好みと
一致しているものとして、このような車両状態係数Ｌθ
の補正は行なわない。そして、このように路面の勾配が
検出された場合にも、ドライバの好みを反映させてきめ
細かな弱回生制動力を設定することができるようにな
る。

【００４３】本発明の電気自動車の回生制動制御装置
は、上述のように設定されているので、例えば図６に示
すようなフローチャートにしたがって、エンジンブレー
キ相当の回生ゲイン（弱回生ゲイン）Ｋが設定される。
すなわち、ブレーキ操作検出手段２１及びアクセル開度
検出手段２２によりブレーキペダルオフ、且つアクセル
ペダルオフが検出されると、回生ゲインの設定ルーチン
がスタートし、まずステップＳ１において、基準ゲイン
Ｋ₀が設定される。

【００４４】次に、ステップＳ２では、運転状態検出手
段２０からの検出情報に基づいて路面勾配が演算され
る。ステップＳ３では、この演算の結果から路面の勾配
の有無を判定して、路面勾配有りと判定された場合は、
ステップＳ３０以下に進み、路面勾配無しと判定された
場合は、ステップＳ４以下に進む。ここで、路面勾配無
しと判定された場合について最初に説明すると、まず、
ステップＳ４でタイマをオンにする。次に、ステップＳ
５では、ブレーキ操作検出手段２１，車速センサ２４及
び移動距離検出手段２８からの検出情報に基づいて、ブ
レーキ操作情報、車速情報、移動距離情報をサンプリン
グする。

【００４５】そして、ステップＳ６において所定のサン
プリング時間が経過したことが判定されるまで、ステッ
プＳ５，ステップＳ６の処理を繰り返す。ステップＳ６
においてサンプリング時間が経過したことが判定される
と、タイマがオフにされ、次にステップＳ７に進む。そ
して、このステップＳ７では、上述の車速及び移動距離
に基づいて走行時の平均車速や移動距離を演算し、この
演算結果に基づいて、ステップＳ８〜ステップＳ１０に
おいて、車両の走行している道路の状況が判定される。

【００４６】すなわち、所定時間内の移動距離が長けれ
ば走行道路が高速道路であると判定し、所定時間内の移
動距離が短く且つ走行時平均車速又は走行時の最高速度
が高ければ屈曲路（ワインディング路）であると判定す
る。また、所定時間内の移動距離が短く且つ走行時平均
車速又は走行時の最高速度が低ければ渋滞路であると判
定し、これらの判定に当てはまらない場合は通常の市街
地走行であると判定する。

【００４７】そして、ステップＳ１１以降では、このよ
うな走行道路状況の判定に応じて、補正ゲインＫ₁〜Ｋ
₄が設定される。例えば車両の走行している道路が高速
道路であると判定された場合は、ステップＳ１１に進
み、高速道路用の補正ゲイン（増減ゲイン）Ｋ₁が設定
され、その後ステップＳ１２で回生ゲインＫがＫ＝Ｋ₀
＋Ｋ₁として設定される。

【００４８】また、車両の走行している道路がワインデ
ィング路であると判定された場合は、ステップＳ１３で
ワインディング路用の補正ゲインＫ₂が設定され、ステ
ップＳ１４で回生ゲインＫがＫ＝Ｋ₀＋Ｋ₂として設定
される。また、走行道路が渋滞路であると判定された場
合は、ステップＳ１５以下に進み、ステップＳ１５で渋
滞路用の補正ゲインＫ₃が設定され、ステップＳ１６で
回生ゲインＫがＫ＝Ｋ₀＋Ｋ₃として設定される。

【００４９】また、走行状況が市街地走行であると判定
された場合には、ステップＳ１７〜ステップＳ２１で回
生ゲインＫを設定する。すなわち、まずステップＳ１７
では、ステップＳ５において取り込まれたブレーキ操作
情報に基づいてブレーキ操作頻度を演算し、ステップＳ
１８において、ブレーキ操作頻度が予め設定された基準
値よりも大きいか否かを判定する。

【００５０】そして、このブレーキ操作頻度が基準値以
下であることが判定された場合には、ＮＯのルートを通
ってステップＳ１９に進む。この場合は、ドライバの弱
回生制動力の好みと道路状況とが一致していると判定し
て、基準ゲインＫ₀に対する補正を行なわず、この基準
ゲインＫ₀を回生ゲインＫとして設定する。また、ブレ
ーキ操作頻度が基準値よりも大きいと判定された場合に
は、ＹＥＳのルートを通ってステップＳ２０に進む。こ
の場合には、ドライバは現在の弱回生制動力よりも大き
な制動力を要求していることになるので、基準ゲインＫ
₀に補正ゲインＫ₄に相当する微小ゲインΔＫを加算し
たものを回生ゲインＫとして設定する。

【００５１】そして、ステップＳ１９又はステップＳ２
０のいずれかにおいて回生ゲインＫが設定されると、ス
テップＳ２１に進んで、今回の制御周期で設定された回
生ゲインＫが保存される。ここで、この回生ゲインＫ
は、Ｋ₀＝Ｋと設定され、次回の制御周期においては、
今回設定された回生ゲインＫが、基準ゲインＫ₀として
用いられるのである。

【００５２】さて、次にステップＳ３において路面勾配
有りと判定された場合について説明すると、この場合
は、ステップＳ３からステップＳ３０に進み、車速の変
化とブレーキペダルの操作頻度とに応じて車両状態係数
Ｌθを設定し、回生ゲインＫをＫ＝Ｋ₀×Ｌθとして設
定する。そして、ステップＳ３１〜３３において、ブレ
ーキ操作検出手段２１及び車速センサ２４からの検出情
報に基づいて、ブレーキペダルの操作状況や車速変化を
判定する。このとき、ブレーキペダルの踏み込みが検出
され車速の増加が検出されなかった場合、及びブレーキ
ペダルの踏み込みは検出されないが車速の増加が検出さ
れた場合には、ステップＳ３４に進む。

【００５３】この場合には、いずれも、ドライバの要求
する弱回生制動力に達していないと判定して、ステップ
Ｓ３４において車両状態係数Ｌθに微小補正係数ΔＬを
加算して、これを改めて車両状態係数Ｌθと設定する。
また、ステップＳ３１でブレーキペダルの踏み込みが検
出されながら、ステップＳ３３で車速の増加が検出され
ると、この場合は、弱回生制動力をさらに大きく設定す
る必要があると判定して、ステップＳ３５において車両
状態係数Ｌθに上述の微小補正係数ΔＬを２倍した値を
加算して、これを改めて車両状態係数Ｌθと設定する。

【００５４】そして、ステップＳ３６では、このように
して補正された車両状態係数Ｌθと基準ゲインＫ₀の積
を回生ゲインＫとして設定するのである。なお、ブレー
キペダルの踏み込みが検出されず、車速も増加していな
い場合は、ステップＳ３２からＮＯのルートを通って、
ステップＳ３７に進む。すなわち、この場合は、回生制
動力がドライバの好みと一致している、又は路面勾配に
適しているとして、このような車両状態係数Ｌθの補正
を行なわない。

【００５５】そして、ステップＳ３７に進んで、再び路
面勾配の有無を判定する。ここで、路面勾配有りと判定
された場合はステップＳ３１に戻り、ステップＳ３１〜
ステップＳ３７のルーチンを繰り返す。また、路面勾配
無しと判定された場合は、そのままリターンする。した
がって、ステップＳ３で路面勾配が判定され路面勾配に
応じた車両状態係数Ｌθが設定された後に、ステップＳ
３７で路面の勾配が判定されなくなる（即ち、所定勾配
以下となる）と、路面勾配の判定以前の制動力に設定さ
れることになる。

【００５６】このように、本発明の電気自動車の回生制
動制御装置によれば、判定手段９により路面の勾配が検
出された場合には、路面勾配に応じた車両状態係数Ｌθ
を用いて回生ゲインを設定することで、路面勾配の大き
さに応じて弱回生制動力をきめ細かく設定できるように
なる。また、このような場合において、上述のように車
速の変化とブレーキペダルの操作状態とから車両状態係
数Ｌθを補正することで、制御手段７で設定される弱回
生制動力にドライバの好みを反映させることができる。

【００５７】一方、路面の勾配が検出されない場合に
は、判定手段９により道路状況を判定して、車両が高速
道路，ワインディング路及び渋滞路のうち、いずれかの
道路を走行していると判定した場合には、それぞれの道
路状況に応じた補正ゲインＫ₁〜Ｋ₃を用いて回生ゲイ
ンを補正することで、道路状況に応じた弱回生制動力を
得ることができるのである。

【００５８】また、車両が市街地を走行していると判定
された場合には、ブレーキの操作頻度に応じて、回生ゲ
インを補正することにより、ドライバの好みに応じた回
生制動力を設定することができるようになるのである。
そして、上述のように、ドライバの好みや道路状況に応
じて回生制動力を設定することで、弱回生時のフィーリ
ングを向上させることができる。また、ドライバのブレ
ーキペダル操作回数を減少させることかでき、エネルギ
の回生効率を向上させることができるという利点があ
る。

【００５９】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の本
発明の電気自動車の回生制動制御装置によれば、ブレー
キ操作頻度検出手段からの検出情報に基づいて電動機の
回生制動力を制御することにより、ドライバの好みに応
じたブレーキ力を設定することができるという利点があ
る。

【００６０】また、請求項２記載の本発明の電気自動車
の回生制動制御装置によれば、道路状況判定手段により
車両が走行している道路が所定の道路状況であると判定
された場合に、ブレーキ操作頻度検出手段からの検出情
報に基づいて電動機の回生制動力を制御するという構成
により、上記請求項１記載の効果に加えて、道路状況に
応じた回生制動力を設定することができ、ドライバのブ
レーキペダル操作回数を減少させることができるという
利点がある。また、これにより、エネルギの回生効率を
向上させることができ、１回当たりの充電で走行できる
距離を増大させることができる。

【００６１】また、請求項３記載の本発明の電気自動車
の回生制動制御装置によれば、道路状況判定手段に設け
られた勾配判定手段が、車速検出手段で検出された車速
とトルク検出手段で検出された出力トルクとに基づいて
車両の走行する道路の勾配を判定するので、新たなセン
サや複雑なロジックを用いることなく簡単且つ確実に道
路の勾配を算出することができる利点がある。

【００６２】また、請求項４記載の本発明の電気自動車
の回生制動制御装置によれば、道路状況判定手段により
所定以上の道路勾配が判定されると、ブレーキ操作頻度
検出手段からの検出情報と車速変化検出手段からの検出
情報とに基づいて回生制動力が制御されるので、ドライ
バの好みや道路勾配の大きさを反映させた回生制動力を
設定することができる利点がある。

【００６３】また、請求項５記載の本発明の電気自動車
の回生制動制御装置によれば、道路状況判定手段で判定
された道路勾配に基づいて電動機の回生制動力が制御さ
れた後、道路状況判定手段により道路勾配が所定勾配よ
りも小さいことが判定されると、電動機の回生制動力
が、勾配の判定以前の制動力に設定されるので、常に勾
配の変化に応じた適切な回生制動力を得ることができる
利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態としての電気自動車の回生
制動制御装置の要部構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の一実施形態としての電気自動車の回生
制動制御装置による基本回生制動力の設定のための基準
ゲインの特性図である。

【図３】本発明の一実施形態としての電気自動車の回生
制動制御装置による基本回生制動力の補正のための増減
ゲインの特性の説明を示す図である。

【図４】本発明の一実施形態としての電気自動車の回生
制動制御装置による基本回生制動力の補正のための増減
ゲインの設定を説明するためのブロック図である。

【図５】本発明の一実施形態としての電気自動車の回生
制動制御装置による基本回生制動力の補正のための増減
ゲインのデータテーブルの一例を示す図である。

【図６】本発明の一実施形態としての電気自動車の回生
制動制御装置による回生制御の動作を示すフローチャー
トである。

【符号の説明】

１バッテリ２電動機（走行用モータ）３変速機４駆動輪５電力変換回路６モータコントローラ７回生制御部（制御手段）８記憶手段９判定手段（道路状況判定手段）９Ａ勾配判定手段１０演算手段１１指示手段１２回生制動力算出手段１３基本演算手段１４補正演算手段１５１次ローパスフィルタ２０走行状態検出手段（又は運転状態検出手段）２１ブレーキ操作頻度検出手段としてのブレーキ操作
検出手段２２アクセル開度検出手段２３モータトルク検出手段２４車速検出手段（車速センサ）２５操舵角検出手段（操舵角センサ）２６モータ回転数検出手段（回転検出手段）２７シフト位置検出手段（前進・後進検出手段）２８移動距離検出手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者川合信幸東京都港区芝五丁目33番８号三菱自動車工業株式会社内 (72)発明者古賀久光東京都港区芝五丁目33番８号三菱自動車工業株式会社内 (72)発明者半田和功東京都港区芝五丁目33番８号三菱自動車工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両に搭載されたバッテリと、該バッテリに電気的に接続されて、出力軸を該車両の駆
動輪に連結された電動機と、該車両のブレーキペダルの操作頻度を検出するブレーキ
操作頻度検出手段と、該ブレーキ操作頻度検出手段からの検出情報に基づいて
該電動機の回生制動力を制御する制御手段とをそなえて
構成されていることを特徴とする、電気自動車の回生制
動制御装置。
【請求項２】車両に搭載されたバッテリと、該バッテリに電気的に接続されて、出力軸を該車両の駆
動輪に連結された電動機と、該車両のブレーキペダルの操作頻度を検出するブレーキ
操作頻度検出手段と、該車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、該走行状態検出手段からの検出情報に基づいて該車両の
走行道路状況を判定する道路状況判定手段と、該道路状況判定手段により、該車両が走行している道路
が所定の道路状況であると判定された場合に、該ブレー
キ操作頻度検出手段からの検出情報に基づいて該電動機
の回生制動力を制御する制御手段とをそなえて構成され
ていることを特徴とする、電気自動車の回生制動制御装
置。
【請求項３】該走行状態検出手段が、該車両の車速を
検出する車速検出する車速検出手段と該電動機の出力ト
ルクを検出するトルク検出手段とを有し、該道路状況判定手段が、該車速検出手段で検出された車
速と該トルク検出手段で検出された出力トルクとに基づ
いて該車両の走行する道路の勾配を判定する勾配判定手
段をそなえて構成されていることを特徴とする、請求項
２記載の電気自動車の回生制動制御装置。
【請求項４】該走行状態検出手段が、該車速検出手段
により検出される車速に基づいて車速変化を検出する車
速変化検出手段をそなえ、該道路状況判定手段により所定以上の道路勾配が判定さ
れると、該制御手段により、該ブレーキ操作頻度検出手
段からの検出情報と該車速変化検出手段からの検出情報
とに基づいて該回生制動力が制御されることを特徴とす
る、請求項２又は３記載の電気自動車の回生制動制御装
置。
【請求項５】該道路状況判定手段で判定された道路勾
配に基づいて該電動機の該回生制動力が制御された後、
該道路状況判定手段により該道路勾配が所定勾配よりも
小さいことが判定されると、該制御手段により、該電動
機の該回生制動力が、該勾配の判定以前の制動力に設定
されることを特徴とする、請求項４記載の電気自動車の
回生制動制御装置。