用于车辆的再生控制装置的制作方法

本发明涉及一种用于车辆的再生控制装置，其能够执行再生量的调整操作。

背景技术：

根据常规的实践，在具有用于行驶驱动的马达的车辆中，例如在电动车辆和混合动力车辆中包含再生制动装置。在车辆的减速、下坡行驶或其他情形中，该再生制动装置将马达用作发电机，将动能转换为电能，以给车辆中的电池充电。

一些类型的再生制动装置通过马达控制再生量(再生负载)。例如，基于制动踏板的下压量控制该再生量。

日本专利特开No.2005-168283公开了一种车辆，其包括允许驾驶者设定再生量的操作装置。该操作装置能够例如通过操作模式开关切换再生量，或者采用设置在变档杆附近的滑动开关连续地调整该再生量。此外，正在开发能够通过操作设置在方向盘上的扳钮开关逐步地切换再生量的车辆。

然而，为了上述车辆能够逐步地切换再生量，车辆难以平滑地减速。此外，当想要立即大量地改变再生量时，用于切换再生量的操作装置需要被多次操作，这种操作是困难的。

此外，对于专利文献1中公开的允许连续地调整和设定再生量的车辆，在立即大量地改变再生量和精细地设定再生量两者之间也难以达到平衡。

技术实现要素：

因此，本发明的目的是提供一种用于车辆的再生控制装置，该再生控制装置能够根据车辆的状况适当地调整再生量。

为了实现上述目的，本发明提供一种用于车辆的再生控制装置，该再生控制装置包括：再生制动装置，在车速降低时，该再生制动装置在旋转电枢上执行再生制动以发电，该旋转电枢将驱动力传输至行驶轮；再生量增加/降低操作器，该再生量增加/降低操作器对再生制动装置的再生量执行增加/降低操作；和再生量控制器，该再生量控制器响应于利用再生量增加/降低操作器的增加/降低操作对再生量连续地执行增加/降低控制。该再生量控制器将利用再生量增加/降低操作器的再生量的增加操作中的再生量的变化率设定为高于再生量的降低操作中的再生量的变化率。

根据本发明的用于车辆的再生控制装置被构造成使得在再生量的增加操作中的再生量的变化率被设定为高于在再生量的降低操作中的再生量的变化率。因此，可以通过再生量的增加操作迅速增加再生量。当驾驶员想要迅速减速时常常执行该再生量的增加操作，例如在驾驶员前方的信号转为红色并且驾驶员想要利用再生力使得车辆迅速减速的情形中，或者在驾驶员避免碰撞的情形中。因此，该再生量的增加操作适用于驾驶员的这种目的。

此外，当再生量降低时，再生量迅速降低的情形不是经常发生的，在很多情况下，该操作被执行以将再生量调整至期望值。因此，通过将再生量的降低操作中的再生量的降低速率设定为小的，可以将再生量精确地设定成期望值。如此，利用再生量增加/降低操作器的再生量的增加/降低操作为上述目的服务并且在可用性方面是优异的。

此外，优选地，该车辆包括制动操作检测器，该制动操作检测器用于检测车辆的制动操作，并且当检测到制动操作并且再生量增加/降低操作器执行增加操作时，该再生量控制器将再生量的变化率设定为比不在制动操作中时更高。

通过再生量增加/降低操作器的增加操作，使得再生量在制动操作中迅速增加。由此，能够迅速增加再生制动力，改善了防碰撞性能。

此外，优选地，该车辆包括车速检测器，该车速检测器用于检测车辆的行驶速度，并且当再生量增加/降低操作器执行增加操作时，该再生量控制器将再生量的变化率设定为随着行驶速度的降低而变高。

如此，当再生量增加/降低操作器执行增加操作时，驾驶员甚至在低车速时也可以更迅速地减速或者突然停车。因此，增加再生量增加率使得该增加操作适用于这种目的。

此外，优选地，该车辆包括能量存储器和充电率检测器，该能量存储器用于利用再生制动产生的电充电并且向旋转电枢供电以用于行驶驱动，该充电率检测器用于检测能量存储器的充电率，并且当再生量增加/降低操作器执行增加操作时，再生量控制器将再生量的变化率设定为随着充电率增加而变低。

由此，通过使得再生量变化率随着充电率变得接近充满而降低，可以使得发电量难以升高，抑制了过度充电。

此外，优选地，该车辆包括制动量检测器，该制动量检测器用于检测车辆的制动操作量，并且当再生量增加/降低操作器执行增加操作时，该再生量控制器将再生量的变化率设定为随着制动操作量增加而变高。

这样使得再生量增加/降低操作器的增加操作随着制动操作量增加而迅速增加再生量。因此，可以迅速增加再生制动力，改善了防碰撞性能。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的用于车辆的再生控制装置的示意性的构造简图；

图2是图示再生控制方案的流程图；

图3是用于基于车速设定再生量的变化率校正量的图表；

图4是用于基于充电率设定再生量的变化率校正量的图表；以及

图5是用于基于制动操作量设定再生量的变化率校正量的图表。

具体实施方式

在下文中，将结合附图描述本发明的实施例。

图1是根据本发明的实施例的用于车辆的再生控制装置的构造简图。以下将参考附图描述再生控制装置1的构造。

如图1所示，在本实施例中的再生控制装置1被安装在利用电动发电机3(旋转电枢)驱动行驶轮2的车辆中，例如电动车辆、混合动力车辆和插入式混合动力车辆。

电动发电机3在电动控制单元4的控制下被驱动，安装在车辆中的驱动电池5(能量存储器)供电至该电动控制单元4。此外，电动发电机3具有在车速降低时用作发电机的功能。在车速降低时，由电动发电机3产生的电力被用于车载设备和其他设备(图中未示出)，并且多余的电力对驱动电池5进行充电。

电动控制单元4具有当车辆行驶时控制电动发电机3的输出扭矩的功能，以及在车速降低时控制电动发电机3产生的电力从而控制再生制动扭矩(再生量)的功能。电动发电机3和电动控制单元4相当于本发明的再生制动装置。

车辆设置有用于切换行驶模式的转换开关10。作为行驶模式的有：驱动模式(D)，在该驱动模式(D)下车辆正常运转；空档模式(N)，在该空档模式(N)下电动发电机3和行驶轮2之间的动力传输被切断；反向模式(R)，在该反向模式(R)下车辆向后行驶；制动模式(B)，在该制动模式(B)下的给定制动力大于驱动模式下的给定制动力；和经济模式(E)，在该经济模式(E)下的给定制动力大于驱动模式下的给定制动力并且小于制动模式下的给定制动力。

车辆在其方向盘上进一步设置有扳钮开关12(再生量增加/降低操作器)。扳钮开关12设置有用于增加再生量的UP开关(向上开关)13和用于降低再生量的DOWN开关(向下开关)14。UP开关13和DOWN开关14是瞬时开关。

车辆进一步设置有用于检测车速(行驶速度)的车速传感器15(车速检测器)、用于检测驱动电池5的充电率的充电率检测器16、用于检测车辆液压制动装置中的制动踏板的下压量的制动踏板传感器17(制动操作检测器、制动量检测器)和用于检测油门的下压量的油门传感器18。

主控单元20(再生量控制器)包括输入/输出装置、存储装置(例如ROM、RAM、非易失性RAM)、中央处理装置(CPU)、计时器和其他装置。主控单元20从转换开关10、扳钮开关12、车速传感器15、充电率检测器16、制动踏板传感器17和油门传感器18接收检测信息和操作信息，将控制信号输出至电动控制单元4，在车辆行驶时通过电动控制单元4控制电动发电机3的输出，以及在减速行驶时控制再生量Tr。在减速行驶时，再生量Tr随着操作时间周期连续地改变，在该操作时间周期中，扳钮开关12的UP开关13和DOWN开关14中的一个执行ON操作(在操作中)。

在车辆的动力开启的时候，主控单元20将相对于扳钮开关12的操作时间周期的再生量Tr的改变量(此后被称为再生量变化率R)设定为预先确定的参考值。对于再生量变化率R，本实施例具有两个数值：当UP开关13操作时应用的再生量增加率Ru，以及当DOWN开关14操作时应用的再生量降低率Rd。再生量增加率Ru设定成高于再生量降低率Rd。

图2是图示主控单元20中执行的再生控制方案的流程图。图3是用于基于车速V设定再生量Tr的变化率校正量Rv的图表。图4是用于基于充电率SOC设定再生量Tr的变化率校正量Rs的图表。图5是用于基于制动操作量Stb设定再生量Tr的变化率校正量Rb的图表。在图3至图5的每一个中，实线表示当UP开关13被按压时再生量增加侧的变化率校正量，虚线表示当DOWN开关14被按压时再生量减小侧的变化率校正量。

图2所示出的程序在主控单元20中执行，在车辆的动力开启期间重复地执行该程序。

首先，在步骤S10中，输入由转换开关10选择的当前转换模式。确定转换模式是否落入驱动模式、经济模式和制动模式中的一个。当转换模式落入驱动模式、经济模式和制动模式中的一个时，亦即当车辆处于行驶状态时，该程序行进至步骤S20。当转换模式没有落入驱动模式、经济模式和制动模式中的一个时，程序返回至步骤S10。

在步骤S20中，从车速传感器15输入车速V。然后，程序行进至步骤S30。

在步骤S30中，基于在步骤S20中输入的车速V校正再生量变化率R。根据基于车速V从例如图3所示的图表读取的变化率校正量Rv，校正再生量变化率R。在这点上，当UP开关13操作时，变化率校正量Rvu被读取作为变化率校正量Rv，或者当DOWN开关14操作时，变化率校正量Rvd被读取作为变化率校正量Rv。然后，变化率校正量Rv被加到当前设定的再生量变化率R，并且由该结果数值改写再生量变化率R。具体地，变化率校正量Rvu被加到当前设定的再生量增加率Ru，并且由该结果数值改写再生量增加率Ru。变化率校正量Rvd被加到再生量降低率Rd，并且由该结果数值改写再生量降低率Rd。如图3所示，当UP开关13操作时使用的变化率校正量Rvu被设定成高于当DOWN开关14操作时使用的变化率校正量Rvd。此外，当UP开关13操作时，变化率校正量Rvu被设定成随着车速V降低而增加。然后，程序进行至步骤S40。

在步骤S40中，从充电率检测器输入驱动电池5的充电率SOC。然后，程序进行至步骤S50。

在步骤S50中，基于在步骤S40中输入的充电率SOC校正再生量变化率R。根据基于充电率SOC从例如图4所示的图表读取的变化率校正量Rs，校正再生量变化率R。在这点上，当UP开关13操作时，变化率校正量Rsu被读取作为变化率校正量Rs，或者当DOWN开关14操作时，变化率校正量Rsd被读取作为变化率校正量Rs。然后，变化率校正量Rs被加到当前设定的再生量变化率R，并且由该结果数值改写再生量变化率R。具体地，变化率校正量Rsu被加到当前设定的再生量增加率Ru，并且由该结果数值改写再生量增加率Ru。变化率校正量Rsd被加到再生量降低率Rd，并且由该结果数值改写再生量降低率Rd。如图4所示，当UP开关13操作时使用的变化率校正量Rsu被设定成高于当DOWN开关14操作时使用的变化率校正量Rsd。此外，当UP开关13操作时，变化率校正量Rsu被设定成随着充电率SOC增加至大约100％而降低。然后，程序进行至步骤S60。

在步骤S60中，从制动踏板传感器17输入制动操作量Stb。然后，程序行进至步骤S70。

在步骤S70中，基于在步骤S60中输入的制动操作量Stb校正再生量变化率R。根据基于制动操作量Stb从例如图5所示的图表读取的变化率校正量Rb，校正再生量变化率R。在这点上，当UP开关13操作时，变化率校正量Rbu被读取作为变化率校正量Rb，或者当DOWN开关14操作时，变化率校正量Rbd被读取作为变化率校正量Rb。然后，变化率校正量Rb被加到当前设定的再生量变化率R，并且由该结果数值改写再生量变化率R。具体地，变化率校正量Rbu被加到当前设定的再生量增加率Ru，并且由该结果数值改写再生量增加率Ru。变化率校正量Rbd被加到再生量降低率Rd，并且由该结果数值改写再生量降低率Rd。如图5所示，当UP开关13操作时使用的变化率校正量Rbu被设定成高于当DOWN开关14操作时使用的变化率校正量Rbd。此外，当UP开关13操作时，变化率校正量Rbu被设定成随着制动操作量Stb增加至接近最大踏板操作位置的位置而大量增加。然后，程序进行至步骤S80。

在步骤S80中，确定扳钮开关12是否被操作。当扳钮开关12被操作时，程序进行至步骤S90。当扳钮开关12未被操作时，程序进行至步骤S10。

在步骤S90中，再生量Tr根据扳钮开关12的操作而改变。具体地，当扳钮开关的UP开关操作时，再生量Tr增加，或者当扳钮开关的DOWN开关操作时，再生量Tr降低。在这点上，再生量Tr连续地改变，并且再生量变化率，即再生量Tr相对于扳钮开关12的操作时间周期的改变量，被设定成当前设定的再生量变化率R。然后，程序返回。

从上可知，在本实施例中，根据扳钮开关12的操作，再生量Tr可以朝向增加侧和减小侧连续地改变。然后，因此变化率，亦即再生量变化率R被设定成在扳钮开关12的UP开关13操作时高于在DOWN开关14操作时。这允许再生量Tr通过UP开关13的操作而迅速地增加。另一方面，当DOWN开关14操作时使用的再生量降低率Rd被设定成低于当UP开关13操作时使用的再生量增加率Ru。这允许再生量Tr通过DOWN开关14的操作而平缓地降低。

在例如驾驶员避免碰撞的情形下，驾驶员通常执行UP开关13的操作以便迅速增加再生量Tr，即再生制动扭矩。因此，通过使得再生量Tr具有当UP开关13操作时迅速增加的特性，该操作能够适用于驾驶员的上述目的。此外，驾驶员操作DOWN开关14以便迅速降低再生量Tr的情况不是经常发生的，在许多情况下，该降低被执行以将再生制动扭矩调整至期望值。因此，通过使得再生量Tr具有当DOWN开关14操作时平缓地降低的特性，可以容易地并且精确地将再生制动扭矩设定为期望值。这使得再生量Tr的增加/降低操作与扳钮开关12适用于它们的目的，改善了可用性。

特别地，当UP开关13操作时，使得变化率校正量Rbu在制动操作中时比不在制动操作中时更高，因此通过UP开关13的操作迅速地增加再生量Tr。这允许迅速地增加再生制动力，改善了防碰撞性能。

进一步，当UP开关13操作时，变化率校正量Rbu随着制动操作量Stb的增加而增加，并且再生量增加率Ru增加。因此，随着制动操作量Stb增加，可以通过UP开关13的操作使得再生制动力迅速地增加以使车辆急刹车，这能够进一步改善防碰撞性能。

进一步，当UP开关13操作时，变化率校正量Rvu随着车速V的降低而增加，并且再生量增加率Ru增加。如此，当执行UP开关13的操作时，驾驶员甚至在低车速时也可以更迅速地减速或者突然停车。因此，增加再生量增加率Ru使得该操作适用于这种目的。

此外，当UP开关13操作时，变化率校正量Rbu随着驱动电池5的充电率SOC变得更接近于充满而降低，并且再生量增加率Ru降低。如此，充电率SOC变得越接近充满，容纳再生电力的空间就越少。因此，通过使得再生量增加率Ru降低，可以使得发电量难以增加，抑制了过度充电。

应当注意，本发明并不局限于上述实施例。例如，在上述实施例中，当DOWN开关14操作时，变化率校正量Rvd、Rsd和Rbd是不变的。然而，在UP开关13操作的情形下，变化率校正量可以基于车速V、充电率SOC以及制动操作量Stb而改变。

在上述实施例中，依次通过车速V、充电率SOC以及制动操作量Stb增加变化率校正量，校正再生量变化率。然而，根据这三个条件的校正次序可以改变，或者可以共同地执行校正。此外，可以通过基于车速V等等读取变化率校正系数并且添加该变化率校正系数至再生量变化率R校正再生量变化率，而不是通过添加变化率校正量Rv、Rs和Rb校正再生量变化率，或者可以通过基于车速V等等从图表读取再生量变化率R而直接调整再生量变化率。

再生量变化率R可以基于车速V、充电率SOC、制动操作量Stb三个条件中的至少一个而改变，或者可以使用其他条件而改变。可选择地，再生量变化率R可以不由这些条件改变。在本发明中，再生量变化率R可以设定成至少在再生量增加操作中(当UP开关13操作时)比在再生量降低操作中(当DOWN开关14操作时)更高。

在上述实施例中，车辆使用以集成的方式包括用于该车辆的行驶驱动马达和用于再生发电的发电机的电动发电机3。然而，该车辆可以分离地包括行驶驱动马达和发电机，或者该车辆可以是包括行驶驱动马达和用于发电或者行驶驱动的引擎的混合动力车辆。本发明广泛应用于能够产生再生电力以及能够执行再生发电量的调整操作的车辆。