JP6641846B2 - 回生ブレーキ制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、走行用の回転電機を回生駆動することによって回生ブレーキ力を得る回生ブレーキ制御装置に関する。

バッテリに充電された電力で回転電機を走行用の動力源として駆動することにより走行を行う電動の車両が知られている。この種の電動の車両では、減速時に回転電機を回生駆動することで回生ブレーキ力を得ると共に、回生発電によって車両の運動エネルギーを電気エネルギーとしてバッテリに回収している。回生ブレーキ力となる回生量（回生比率）は、エネルギー効率の観点からは高く設定することで回生発電量を多く得られるため好ましい。しかし一方で減速度が大きくなるため、ドライバビリティへの悪影響が増大してしまう。このように減速時の回生ブレーキ力は、エネルギー効率やドライバビリティを考慮して設定する必要がある。そこで、選択部を操作することで、回生量（回生ブレーキ力）を増減調整して減速状態を制御可能にするものがある。例えば特許文献１では、選択部の操作時間に応じて回生量（回生ブレーキ力）を変更するようにしている。

２００５−１６８２８３号公報

回生ブレーキの回生量を調整する場合、運転者は、予め一義的に定められた選択部への操作によって、回生量に増減を設けた複数の回生段から希望の回生量（回生ブレーキ力）を得られる回生段を選択する。このため、運転者が求める回生量に応じた減速感を得るまでに時間を要し、操作性の面で改善の余地があった。また、特許文献１の構成でも、選択部の操作時間に応じて回生量を変更するので、運転者が求める回生量に応じた減速感を得るまでに操作時間を要してしまう。
本発明は、所望の回生ブレーキ力を得るための回生量を調整する際の操作性を改善してドライバビリティの向上を図ることを、その目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る車両の回生ブレーキ制御装置は、車輪を駆動する回転電機を、選択された回生段に応じた回生率に制御して回生ブレーキ力を得るものであって、複数設定された回生段から手動操作により所定の回生段を選択する選択部と、選択部が所定操作された際に、選択部が所定操作される前の回生段から自動変段するように制御する制御部と、を備え、制御部は、選択部が所定操作される前の回生段から設定された複数の回生段のうち最大の回生段または最小の回生段に向かって連続して段階的に自動変段するように制御することを特徴としている。

本発明によれば、選択部が所定操作された際に、回生率を変更するように現在の回生段が目標回生段まで自動変段されるので、運転者が求める回生量に応じた減速感を得るまでの操作時間が短くなり、回生量を調整する際の操作性が改善されてドライバビリティの向上を図ることができる。

本発明の実施形態に係る回生ブレーキ制御装置が搭載された車両の全体構成を示す概略図。 車両の運転席に設けられたシフトレバーの周辺構成を真上側から示す模式図。 本発明に係る選択部の一実施形態であるパドルスイッチの周辺構成を示す模式図。 シフトレバー及びパドルスイッチによって設定可能な回生ブレーキ力と回生段の関係を示す概念図。 車両に搭載された回生ブレーキ制御装置の構成を機能的に示すブロック図。 回生ブレーキ制御装置の回生処理の一形態を示すフローチャート。 本発明に係る別な実施形態に係る選択部の周辺構成を真上側から示す模式図。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。実施形態において、同一部材や同一機能をする部材には、同一の符号を付し、重複説明は適宜省略する。なお、図面の見やすさを考慮して、構成要件を部分的に省略あるいは破断等して記載することもある。
本実施形態では、選択部を手動操作することで回生ブレーキ力の回生率が変更されるものにおいて、通常の回生率変更操作とは異なる所定操作を少なくとも１度行うことで、通常の回生率変更操作時とは異なるパターンで回生率を変更するように現在の回生段が目標回生段まで自動で変段されるものである。以下、現在の回生段とは、選択部が所定操作される直前の回生段との意味で使用する。

図１は、本実施形態に係る回生ブレーキ制御装置３０が搭載された電動の車両１の全体構成を示す概略図である。車両１では、走行用動力源として回転電機であるフロントモータ１１Ａ及びリヤモータ１１Ｂが、それぞれフロント側及びリヤ側に配置されている。車両１にはバッテリ１２が搭載されている。バッテリ１２には、予め直流電力が充電されている。バッテリ１２には、車両外部の電源装置から充電可能とされている。バッテリ１２から放電された電力は、フロントインバータ１３Ａ及びリヤインバータ１３Ｂで交流変換した後、フロントモータ１１Ａ及びリヤモータ１１Ｂにそれぞれ供給される。フロントモータ１１Ａから出力された動力は、フロントトランスアスクル１４Ａを介して左右のフロント駆動輪１５Ａにそれぞれ伝達される。リヤモータ１１Ｂから出力された動力は、リヤトランスアスクル１４Ｂを介して左右のリヤ駆動輪１５Ｂにそれぞれ伝達される。
フロントモータ１１Ａ及びリヤモータ１１Ｂを総称する場合には「モータ１１」と称する。フロントインバータ１３Ａ及びリヤインバータ１３Ｂを総称する場合には「インバータ１３」と称し、フロント駆動輪１５Ａ及びリヤ駆動輪１５Ｂを総称する場合には「駆動輪１５」と称する。

モータ１１は、車両１の減速時や降板路等をアクセルオフで走行する場合に回生駆動され、発電機として機能する。モータ１１は、回生操作が行われる場合でも回生駆動され、発電機として機能する。モータ１１が回生機能する回生駆動時において、ブレーキフィーリングは、回生動作（回生ブレーキ）を与えられると共に、運動エネルギーをバッテリ１２に電気エネルギーとして回収する。モータ１１の回生駆動では、交流電力が発電され、インバータ１３でそれぞれ直流変換された後、バッテリ１２に充電される。このように車両１では、モータ１１の回生駆動によって、運動エネルギーを電気エネルギーとしてバッテリ１２に回収することで、エネルギーの有効利用がなされる。モータ１１の回生ブレーキ力の大きさは、回生ブレーキ制御によって変更可能とされている。
車両１は、駆動輪１５に制動力を与える制動部としてのブレーキ装置２１を備えている。運転席の足元には、車速をコントロールするアクセルペダル１７と、ブレーキ装置２１を作動させるブレーキペダル１８が配置されている。

このような車両１の運転席には、運転者の操作によって走行モードを切り換え可能なシフト装置１６が設けられている。図２は、シフト装置１６の周辺構成を真上側から示す模式図である。シフト装置１６は、運転者によって操作されるシフトレバー１６Ａを備えている。シフトレバー１６Ａは、初期状態として図中にＰで示すホームポジションに配置されており、この位置から矢印に沿って前後左右に移動可能に設けられている。シフト装置１６は、運転者が矢印に沿って前後左右にシフトレバー１６Ａのシフトポジションを変更することにより、対応する走行モードや回生モードに切り換え可能に構成されている。
図２において、Ｎで示すＮポジションはモータ１１の動力を駆動輪１５に伝達しないニュートラルモードであり、Ｄで示すＤポジションはモータ１１の動力を駆動輪１５に伝達して前進走行を行う通常走行モードであり、Ｒで示すＲポジションはモータ１１の動力を駆動輪１５に伝達して後退走行を行う後退モードを示している。Ｂで示すＢポジションは、走行時（通常走行モード）においてモータ１１の回生ブレーキ力の変更を段階的に行う回生モードを示している。シフト装置１６は、運転者がシフトレバー１６をＢポジションに操作した後にシフトレバー１６Ａを開放すると、シフトレバー１６Ａが自動的にホームポジションに復帰するように構成されている。

シフトレバー１６Ａの操作状態は、シフト装置１６に設けられているシフトセンサ及びセレクトセンサによって検出される。シフトセンサはシフトレバー１６Ａの前後方向（図２において上下方向）の操作状態を電圧信号として出力し、セレクトセンサはシフトレバー１６Ａの左右方向の操作状態を電圧信号として出力する。後述するように、回生ブレーキ制御装置３０では、このようなシフトセンサ及びセレクトセンサから出力された電圧信号を取得することにより、シフトレバー１６Ａがどのポジションに操作されたかを把握可能に構成されている。
図３は、車両１の運転席に設けられたステアリング１９に装備されているパドルスイッチ２０の周辺構成を示す模式図である。パドルスイッチ２０は、回生ブレーキ力を減少方向に段階的に切り換え可能なパドルプラススイッチ２０Ａ及び回生ブレーキ力を増加方向に段階的に切り換え可能なパドルマイナススイッチ２０Ｂを備えている。パドルスイッチ２０は選択部であり、運転者がステアリング１９を握った状態で操作可能とされている。パドルスイッチ２０は、運転者がハンドル側（手前側）に引き込み操作することで、操作信号を出力する電気的なスイッチである。パドルスイッチ２０からの操作信号は、引き込み操作一回につき一度出力される。回生ブレーキ制御装置３０は、この操作信号からパドルスイッチ２０による操作状態や操作回数を把握可能とされている。

図４は、シフトレバー１６Ａ及びパドルスイッチ２０によって選択可能な回生ブレーキ力と回生段の関係を示す概念図である。ここで、回生ブレーキ力とは回生比率のことであり、回生比率とは一定速度で計測した際の回生量を示す。モータ１１の回生ブレーキ力は、その大きさによってＢ０〜Ｂ５の６段階の回生段が選択されている。シフトレバー１６Ａによって選択可能な一連の回生段をまとめて第１の回生パターンとし、パドルスイッチ２０によって選択可能な一連の回生段をまとめて第２の回生パターンとする。第２の回生パターンには、通常の回生率変更操作によるパターン１と、通常の回生率変更操作とは異なる所定操作によるパターン２とがそれぞれある。つまり、所定操作によるパターン２とは、第３の回生パターンでもある。

ここでいう通常の回生率変更操作とは、所定時間内でパドルスイッチ２０を一回操作することを指す。すなわち、通常の回生率変更操作とは、パドルプラススイッチ２０Ａ又はパドルマイナススイッチ２０Ｂを一度操作する操作である。回生段は、このような通常の回生率変更操作が行われると、現在の回生段から１段階、下降または上昇するように構成されている。
所定操作とは、所定時間内にパドルスイッチ２０を複数回連続して操作することを指す。すなわち、所定操作とは、パドルスイッチ２０を基準速度よりも短い時間で複数回連続操作することである。本実施形態において、所定操作とは、パドルプラススイッチ２０Ａやパドルマイナススイッチ２０Ｂを所定時間内に２回連続して操作する操作「ダブルクリック操作」のことを指す。パドルスイッチ２０に対してダブルクリック操作が行われると、操作されたスイッチにより、回生段は、現在の回生段から回生ブレーキ力の増大方向または回生ブレーキ力の減少方向に自動変段するように構成されている。
回生ブレーキ力はＢ０からＢ５に向かうに従って強くなり、運転者の減速フィーリングや回生段が増大するように設定されている。回生ブレーキ力（回生比率）は、Ｂポジションへのシフトレバー１６Ａの操作回数及びパドルスイッチ２０への操作回数に応じて回生ブレーキ力が段階的に変段するようになっている。つまり、回生ブレーキ力（回生比率）と回生段の関係は、回生段ＢＡの時のブレーキ力が最も小さく、回生段ＢＦに向かうに従い強くなるように設定されている。

シフトレバー１６Ａによって選択可能な第１の回生パターンは、回生段Ｄ、Ｂ、ＢＬから構成されている。回生段Ｄはシフトレバー１６ＡをＤポジションに操作することによって選択可能であり、回生ブレーキ力は初期値であるＢ２に相当している。回生段Ｂにはシフトレバー１６ＡをＤポジションからＢポジションに一回操作することにより移行し、回生段Ｄより回生ブレーキ力が強いＢ３に設定されている。回生段ＢＬにはシフトレバー１６を更に一回Ｂポジションに操作することにより移行し、回生段Ｂより回生ブレーキ力が強いＢ５に設定されている。
本実施形態では、Ｂ２からＢ３への回生比率の変化量よりＢ３からＢ５への回生比率の変化量の方が大きくなるようにしている。このように、シフトレバー１６Ａで設定される回生段間における回生比率の変化量を、回生比率が高い回生段ほど大きく設定することによって、回生量を大きく変更する場合においても、シフトレバー１６Ａの操作によって、素早く運転者が望む回生量（回生ブレーキ力）を得ることができる。
またシフトレバー１６Ａは、パドルスイッチ２０に比べて回生段数が少なくなっており、所定回生段を設定するための操作回数が少なくなるように設定されている。そのため、シフトレバー１６ではパドルスイッチ２０に比べて同じ回生量を得るためのシフト操作の回数が少なくなるため、少ない操作回数で回生ブレーキ力を容易に増減制御でき、運転者の操作負担の軽減に適している。

パドルスイッチ２０によって選択可能な第２の回生パターンの第１パターンは、回生段ＢＡ、ＢＢ、ＢＣ、ＢＤ、ＢＥ、ＢＦの回生段から構成されており、第１の回生パターンに比べて回生段数が多くなっている。回生段ＢＡ、ＢＢ、ＢＣ、ＢＤ、ＢＥ、ＢＦは、それぞれ回生ブレーキ力がＢ０、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５に相当しており、パドルプラススイッチ２０Ａ及びパドルマイナススイッチ２０Ｂの操作に応じて一段ずつ移行できるようになっている。本実施形態において回生段ＢＡは最小値、回生段ＢＦは最大値を示す。
回生段Ｂ０〜Ｂ５の各々の回生比率の変化量は等しくしてもよい。このようにパドルスイッチ２０によって選択される回生段間における回生比率の変化量を等しく設定することによって、段階的に回生量（回生ブレーキ力）を増減できるので、きめ細やかな回生制御が可能となる。つまり、本実施形態では、回生段および回生率が複数設定されている。
またパドルスイッチ２０は、シフトレバー１６Ａに比べて回生段数が多くなっており、所定回生段を選択するための操作回数が多くなるように設定されていることからも、きめ細やかな回生ブレーキ力の制御に適している。

パドルスイッチ２０によって選択可能な第２の回生パターンの第２パターンは、パドルスイッチ２０を所定操作たるダブルクリック操作した際に、現在の回生段が目標回生段まで段階的に自動変段するようになっている。目標回生段とは、回生ブレーキ力が最も大きいＢ５相当の回生段ＢＦと、回生ブレーキ力が最も小さいＢ０相当の回生段ＢＡをここでは指す。すなわち、パドルプラススイッチ２０Ａに対してダブルクリック操作した場合には、操作時の回生段から回生段ＢＡに向かって連続して段階的に自動変段し、パドルマイナススイッチ２０Ｂに対してダブルクリック操作した場合には、操作時の回生段から回生段ＢＦに向かって連続して段階的に自動変段するようになっている。
また、本実施形態では、パドルスイッチ２０による第２のパターンが選択された際の、車両１の状態に応じて回生段の自動変段速度を変更するようにしている。この自動変段速度の制御については、後述する。

本実施形態では、パドルスイッチ２０に対してダブルクリック操作と異なる操作がなされた場合、回生段の自動変段速度を変化させる制御をキャンセルするようになっている。例えばパドルスイッチ２０に対してダブルクリック操作が行われて回生モードが第２パターンであるときに、パドルスイッチ２０を通常操作時よりも長い時間、手前に引き込む操作がなされた場合、回生段の自動変段速度を変化させる制御がキャンセルされてＤレンジ走行状態となる。また、シフトレバー１６Ａの操作によって第１の回生パターンであるときに、パドルスイッチ２０を通常操作時よりも長い時間、手前に引き込む操作がなされた場合、回生モードがキャンセルされてＤレンジ走行状態となる。本実施形態において、回生ブレーキの禁止条件が成立すると、回生モードがキャンセルされてＤレンジ走行状態となるように設定されている。

このように所定回生段を選択するための操作回数が異なるシフトレバー１６Ａ及びパドルスイッチ２０を備えることにより、走行状態に応じて運転者の意図に沿った回生ブレーキ力の制御が可能になる。シフトレバー１６Ａではパドルスイッチ２０に比べて同じ回生量を得るための操作回数が少なくなるため、少ない操作回数で回生ブレーキ力を容易に増減制御でき、運転者の操作負担の軽減に適している。逆に、パドルスイッチ２０によるパターン１では、シフトレバー１６Ａに比べてシフト操作回数が多く設定されているため、きめ細やかな回生ブレーキ力の制御に適している。

パドルスイッチ２０によるパターン２（第３の回生パターン）では、現在の回生段が目標回生段まで自動変段されるので、パターン１のように一回の操作で一段ずつ変段する場合に比べて運転者が求める回生量に応じた減速感を得るまでの時間を短縮することができ、操作性とドライバビリティの向上を図ることができる。また、パドルスイッチ２０は、ステアリング１９を握った状態で操作できるので、特にステアリング１９を左右に旋回操作するコーナリング時の減速感を調整する際の操作性が良く、スポーティーな走行時のドライバビリティが向上する。
すなわち、異なる操作方式で異なる操作回数によって異なる複数の回生パターンを切り替えることができるので、回生ブレーキ力の切り換えの自由度が上がり、多様な走行パターンに対応することができる。このため、通常操作とは異なる所定操作をすることで、回生段が段階的に自動で変段されるので、回生段を変更する毎に何度もパドルスイッチ２０を操作しなくてもよくなり、操作性が向上し、ドライバビリティが向上する。

このような複数の回生パターンに基づいた回生ブレーキ力の制御は、車両１に搭載された回生ブレーキ制御装置３０にて実施される。図５は、車両１に搭載された回生ブレーキ制御装置３０の構成を機能的に示すブロック図である。
シフトレバー１６Ａの操作ポジションは、シフトセンサ及びセレクトセンサから出力された電圧信号を、シフトセンサ電圧検知部３２及びセレクトセンサ電圧検知部３３にて検出し、シフトレバー判定部３４にて判定される。パドルプラススイッチ２０Ａ及びパドルマイナススイッチ２０Ｂの操作は、パドルプラススイッチ検出部３５及びパドルマイナススイッチ検出部３６によって検出される。

回生段判定部３７は、シフトレバー判定部３４、パドルプラススイッチ検出部３５及びパドルマイナススイッチ検出部３６のそれぞれの検出結果に基づいて、回生ブレーキ力の回生段を決定する。具体的には、回生ブレーキ力の初期回生段（Ｂ）を基準として、シフトレバー１６ＡのＢポジションへの操作回数、並びに、パドルプラススイッチ２０Ａ及びパドルマイナススイッチ２０Ｂの操作回数や所定操作に応じて、切り換えるべき回生段（回生パターン）を決定する。

回生段判定部３７で回生ブレーキの回生段が決定されると、回生段表示制御部３８はコンビネーションメータ２２に、決定した回生段を表示して運転者に報知する。制御部となる回生ブレーキ制御部３１は、回生段判定部３７で決定された回生段になるように、フロントモータ制御部３９及びリヤモータ制御部４０を介してフロントモータ１１Ａ及びリヤモータ１１Ｂを作動して回生ブレーキ力を制御する。

回生ブレーキ制御装置３０は、ブレーキペダル１８の動作を検出するブレーキ動作検出部４１と、バッテリ１２の充電率Ａを検出する充電率検出部４２と、車両１の速度である車速（Ｖ）を検出する車速検出部４３を備えている。
回生ブレーキ制御装置３０は、ストローク判定部４４と、充電率判定部４５と、車速判定部４６を備えている。ストローク判定部４４は、ブレーキ動作検出部４１から出力される電気信号からブレーキペダル１８の踏込み量や踏込み速度等の作動状態を検出し、回生ブレーキ制御部３１に出力する。本実施形態では踏込み量であるブレーキストロークＳを検出するものとする。充電率判定部４５は、充電率検出部４２から出力される現在の充電率Ａと予め設定された充電率所定値となる充電基準値Ａ１とから、現在のバッテリ１２の充電率Ａが充電基準値Ａ１以上であるか否かを判定する。車速判定部４６は、車速検出部４３が検出した車速Ｖと予め設定された所定速度Ｖ１とから、現在の車速Ｖが所定速度Ｖ１以下か否かを判定する。
回生ブレーキ制御部３１は、ストローク判定部４４からの判定結果、充電率判定部４５の判定結果及び車速判定部４６の判定結果に応じて回生時の自動変段速度を変更するように制御する。ここでは、自動変段速度の制御パラメータとして、ストローク判定部４４からの判定結果、充電率判定部４５の判定結果及び車速判定部４６の判定結果の３つを用いているが、自動変段速度の制御パラメータとしては、これらの内の少なくとも１つを用いることでもよい。

回生ブレーキ制御部３１は、ブレーキ動作検出部４１でブレーキペダル１８が踏み込まれたことが検出され、ストローク判定部４４により所定ストロークよりも大きく、パドルスイッチ２０に対してダブルクリック操作がなされたときに、回生段の自動変段速度を大きくするように制御する。これは、ブレーキペダル１８の踏込み量が大きい場合には、運転者は減速又は停止する意思があるものと見做し、現在の回生段を、回生ブレーキ力が増大する方向に自動で変段させるとともに、その速度を大きくするように制御する。
回生ブレーキ制御部３１は、パドルスイッチ２０に対してダブルクリック操作がなされ、車速検出部４３で検出される車速Ｖが所定速度Ｖ１よりも低くなるに従い、回生段の自動変段速度を大きくするように制御する。これは、車速Ｖが低下することは、運転者に減速又は停止する意思があるものと見做し、速度が低くなるに従い回生ブレーキ力が増大する方向に自動で変段させるとともに、その速度を大きくするように制御する。
回生ブレーキ制御部３１は、充電率検出部４２で検出された充電率Ａが充電基準値Ａ１よりも高く、パドルスイッチ２０に対してダブルクリック操作がなされた場合、回生段の自動変段速度を小さくするように制御する。これは、バッテリ１２の充電率Ａが充電基準値Ａ１よりも高い場合には、モータ１１を発電しても充電するには至らず、過充電になることを防止するためである。このため充電基準値Ａ１とは、充電率１００％よりも低い値である。

以下、回生ブレーキ制御装置３０で実行される自動変段速度の制御について、図６に示すフローチャートに沿って説明する。本実施形態では、既にモータ１１の駆動により車両１がＤレンジで前進走行しているものとする。
回生ブレーキ制御装置３０は、ステップＳＴ１において、パドル自動変段が使用できるか否か、すなわち、自動変段許可中か否かを判定する。この判定としては、例えばバッテリ１２の充電率Ａが１００％の場合を回生ブレーキの禁止条件としている場合には、充電率検出部４２からの充電率Ａから判定する。回生ブレーキの禁止条件として他の条件が設定されている場合には、その条件を読み込んで判定すればよい。
回生ブレーキ制御装置３０は、自動変段許可中の場合にはステップＳＴ２に進み、ブレーキストロークＳをストローク判定部４４から取得し、ステップＳＴ３に進む。回生ブレーキ制御装置３０は、ステップＳＴ３において、ブレーキストロークＳに応じて回生段の自動変段速度を変更し、変更情報をメモリに記憶しておく。
回生ブレーキ制御装置３０は、ステップＳＴ４において速度情報（車速Ｖ）を車速検出部４３から取得し、車速判定部４６で判定された速度判定値を取得し、ステップＳＴ５に進む。回生ブレーキ制御装置３０は、ステップＳT５において、車速Ｖに応じた回生段の自動変段速度を変更し、変更情報をメモリに記憶しておく。

回生ブレーキ制御装置３０は、ステップＳＴ６においてバッテリ１２の充電情報を充電率検出部４２から取得し、充電率判定部４５で判定された充電率Ａを取得し、ステップＳＴ７に進む。回生ブレーキ制御装置３０は、ステップＳT７において、充電率Ａに応じた回生段の自動変段速度を変更し、変更情報をメモリに記憶しておく。
回生ブレーキ制御装置３０は、ステップＳＴ８において、パドルスイッチ２０により所定操作であるダブルクリック操作が行われたか否かを、パドルプラススイッチ検出部３５又はパドルマイナススイッチ検出部３６の検出値から判定する。回生ブレーキ制御装置３０は、ダブルクリック操作が行われた場合には、ステップＳT９に進んで、ステップＳＴ３、ＳＴ５、ＳＴ７においてメモリに記憶した自動変段の変更情報に応じて、パターン２における自動変段の速度で自動変段するように、フロントモータ制御部３９及びリヤモータ制御部４０を介してフロントモータ１１Ａとリヤモータ１１Ｂの作動を制御する。

このように、パドルスイッチ２０がダブルクリック操作されて現在の回生段を目標回生段まで自動変段する場合には、その自動変段速度を車両１の状態に応じて変更することで、操作性を向上させつつも、車両１の状態に応じた回生ブレーキ力を得ることができるので、よりドライバビリティが向上する。
特に本実施形態において、ブレーキペダル１８の踏込み量が大きい場合には、現在の回生段を、回生ブレーキ力が増大する方向に自動で変段させるとともに、その自動変段速度を大きくするので、運転者が要求する減速感をより早く実現することができ、ドライバビリティが向上する。
また、回生ブレーキ制御部３１は、車速Ｖが小さくなるに従い、現在の回生段の自動変段速度を回生ブレーキ力が増大する方向に自動で変段させるとともに、その自動変段速度を大きくするので、運転者が要求する減速感をより速く実現することができ、ドライバビリティが向上する。
回生ブレーキ制御部３１は、充電率Ａが充電基準値Ａ１よりも高い場合には、現在の回生段の自動変段速度を回生ブレーキ力が減少する方向に自動で変段させるとともに、回生段の自動変段速度を小さくする。このため、バッテリ１２が満充電に近い充電率領域における回生量を低減して過充電を防止することができる。
本実施形態では、回生ブレーキの禁止条件が成立すると、回生モードがキャンセルされてＤレンジ走行状態となるので、回生ブレーキの禁止条件の１つである所定充電率以上の領域で、いきなり回生モードがキャンセルされることによる減速感の変化を低減することができ、ドライバビリティの向上を図ることができる。

本実施形態では、パドルスイッチ２０がダブルクリック操作される前に、車両１の状態を検出し、ダブルクリック操作が行われると、ただちに駆動モータ１１を制御して回生ブレーキ力を自動変更するので、パドルスイッチ２０から減速感が得られるまでの応答性がよく、ドライバビリティがより良い。しかし、制御サイクルを向上させる必要が無い場合、例えば、高速走行時等においては、ダブルクリック操作が行われた後に、車両１の状態を検出し、当該検出結果に応じて回生段の自動変段速度を制御するようにしても良い。

本実施形態において、ブレーキペダル１８のストローク量が大きくなるに従い自動変段速度を大きくするように制御したが、ブレーキペダル１８の踏込み速度が大きくなるほど自動変段速度を大きくするように制御してもよい。このような制御形態とすると、運転者が急いでブレーキペダル１８を踏んでいる状況化において、回生ブレーキ力を素早く強めることができるので、ドライバビリティが向上する。
あるいはブレーキペダル１８の踏込み操作の有無をブレーキ動作検出部４１で検出し、ブレーキペダル１８が踏まれた場合には、運転者に減速あるいは停止の意思があるものとする。そして、現在の回生段から回生ブレーキ力が増大する方向の目標回生段に向かって自動変段する自動変段速度を大きくするようにしても良い。

本実施形態では、回生段を自動変段する選択部としてパドルスイッチ２０を例示したが、選択部としては、これに限定するものではない。本実施形態では、シフトレバー１６ＡをＢポジションに操作すると、第１の回生パターンに切り替わる。しかし、シフトレバー１６ＡをＢポジションに所定時間内に複数回、例えば２度続けて変速操作をすることを所定操作とし、当該所定操作をすることで回生段が現在の回生段から目標回生段に向かって自動変段するようにしても良い。

あるいは、シフト装置としては、図７に示すように、Ｄレンジ走行時において、シフトレバー１６０Ａを、Ｄレンジがあるシフトレーン１６１とは異なるシフトレーン１６２に移動させて前後方向に変速操作することで変速できるシフト装置１６０がある。このようなシフト装置１６０を車両１に適用する場合には、シフトレーン１６２でのシフトレバー１６０Ａで変速操作をすると回生段が変段するようにしても良い。
この場合、例えばシフトレバー１６０Ａをシフトレーン１６２でプラス方向に一度操作する通常の回生率変更操作を行うと、回生段が一段ずつ回生ブレーキ力の減少する方向に、シフトレバー１６０Ａをシフトレーン１６２でマイナス方向に一度操作する通常の回生率変更操作を行うと、回生段が一段ずつ回生ブレーキ力の増大する方向に変段するようにする。つまり、第２の回生パターンの第１パターンを行えるようにする。
シフトレーン１６２において、所定時間内に、シフトレバー１６０Ａをプラス方向に複数回操作すると、回生段が現在の回生段から回生ブレーキ力が減少する方向の目標回生段に向かって自動変段するようにする。また、所定時間内に、シフトレバー１６０Ａをマイナス方向に複数回操作すると、回生段が現在の回生段から回生ブレーキ力が増大する方向の目標回生段に向かって自動変段するようにする。つまり、第２の回生パターンの第２パターンを行えるようにする。
このようなシフト装置１６０を選択部として用いても、通常の回生率変更操作とは異なる所定操作をすることで、回生段が段階的に自動で変段されるので、回生段を変更する毎に何度もパドルスイッチ２０を操作しなくてもよくなり、操作性が向上し、ドライバビリティが向上する。
自動変段速度制御をキャンセルする場合には、例えばシフトレバー１６０ＡをＤレンジが位置するシフトレーン１６１に戻す操作をすることで、行うようにすればよい。

回生段の自動変段速度は、回生ブレーキ力が増大する方向に変段する場合には、ブレーキ力を早く作用させたい、あるいは減速感を早く運転者がほしいため、自動変段を早めることが望ましい。しかし、回生ブレーキ力が減少する方向に変段する場合には、ブレーキ力を抜く方向であるので、自動変段速度を早める必要は薄く、自動変段速度を早める制御を行うようにしなくてもよい。

本実施形態では、走行用の動力源として回転電機であるモータ１１を有する電動の車両１を例に説明したが、車両１としては、このようなものに限定されるものではなく、例えば回転電機と内燃機関を備えたハイブリッド型の電気自動車であっても良い。車両１の駆動方式としては４輪駆動を例示したが、２輪駆動であっても良い。ハイブリッドタイプの形式としては、シリーズハイブリッド方式、パラレルハイブリッド方式、シリーズ・パラレルハイブリッド方式、パワースプリット方式のいずれであっても良い。

１・・・車両、１１（Ａ、Ｂ）・・・回転電機、１２・・・バッテリ、１５（Ａ、Ｂ）・・・車輪、１６Ａ・・・選択部、１８・・・ブレーキペダル、２０（Ａ、Ｂ）・・・選択部、２１・・・制動部、３０・・・の回生ブレーキ制御装置、３１・・・制御部、４１・・・制動状態検出部、４２・・・充電率検出部、４３・・・車速検出部、Ａ・・・充電率、Ａ１・・・充電率所定値、ＢＡ〜ＢＦ・・・回生段、ＢＡ、ＢＦ・・・目標回生段、Ｖ・・・車速（車速）

Claims (8)

1. 車輪を駆動する回転電機を、選択された回生段に応じた回生率に制御して回生ブレーキ力を得る車両の回生ブレーキ制御装置であって、
   複数設定された前記回生段から手動操作により所定の回生段を選択する選択部と、
   前記選択部が所定操作された際に、前記選択部が前記所定操作される前の回生段から自動変段するように制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記選択部が前記所定操作される前の回生段から設定された複数の回生段のうち最大の回生段または最小の回生段に向かって連続して段階的に自動変段するように制御することを特徴とする車両の回生ブレーキ制御装置。
2. 前記制御部は、前記車両の状態に応じて前記回生段の自動変段速度を変更するように制御することを特徴とする請求項１に記載の車両の回生ブレーキ制御装置。
3. 前記車両に制動力を発生させる制動部の作動状態を検出する制動状態検出部を有し、
   前記制御部は、前記制動状態検出部で前記作動状態が検出され、前記選択部に対して前記所定操作がなされたときに、前記回生段の自動変段速度を早くするように制御することを特徴とする請求項２に記載の車両の回生ブレーキ制御装置。
4. 前記制動状態検出部は、前記制動部が備えているブレーキペダルの踏込み操作、前記ブレーキペダルの踏込み速度または前記ブレーキペダルの踏込み量の少なくとも１つを検出するものであることを特徴とする請求項３に記載の車両の回生ブレーキ制御装置。
5. 前記車両の速度を検出する車速検出部を有し、
   前記制御部は、前記選択部に対して前記所定操作がなされ、前記車速検出部で検出される速度が低くなるに従い、前記回生段の自動変段速度を早くするように制御することを特徴とする請求項２に記載の車両の回生ブレーキ制御装置。
6. 前記回転電機に電力を供給するバッテリの充電率を検出する充電率検出部を備え、
   前記制御部は、前記充電率検出部で検出された前記充電率が所定充電値よりも高く、前記選択部に対して前記所定操作がなされた場合、前記回生段の自動変段速度を遅くするように制御することを特徴とする請求項２に記載の回生ブレーキ制御装置。
7. 前記制御部は、前記選択部に対して所定操作と異なる操作がなされた場合、前記回生段の自動変段速度を変化させる制御をキャンセルすることを特徴とする請求項２〜６の内の何れか１項に記載の回生ブレーキ制御装置。
8. 前記所定操作は、前記選択部を基準速度よりも短い時間で複数回連続操作することであることを特徴とする請求項１〜７の内の何れか１項に記載の車両の回生ブレーキ制御装置。

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