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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-08-07
(45)【発行日】2023-08-16
(54)【発明の名称】電動車両の回生制御装置
(51)【国際特許分類】
B60L 7/14 20060101AFI20230808BHJP
B60L 7/18 20060101ALI20230808BHJP
【ＦＩ】
B60L7/14
B60L7/18
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2019063434
(22)【出願日】2019-03-28
(65)【公開番号】P2020167755
(43)【公開日】2020-10-08
【審査請求日】2022-02-25
(73)【特許権者】
【識別番号】000006286
【氏名又は名称】三菱自動車工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100089875
【弁理士】
【氏名又は名称】野田 茂
(72)【発明者】
【氏名】山崎 聖悟
【審査官】上野 力
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１８／１９００２１（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１２－１７５７５４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１４３６８５（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６０Ｌ ７／１４
Ｂ６０Ｌ ７／１８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
電動車両に設けられた回転電機の回生量を制御する回生制御装置であって、第１の位置と第２の位置との間を連続的に移動可能な操作部と、
前記操作部の操作量に応じて前記回転電機が出力する回生トルクを増減させるトルク制御部と、を備え、
前記トルク制御部は、前記操作部を第１の位置から第２の位置に操作する際の前記操作量の変化に対する回生トルクの減少量を示す第１のマップと、前記操作部を第２の位置から第１の位置に操作する際の前記操作量の変化に対する前記回生トルクの増加量を示す第２のマップと、を備え、
前記第１のマップは、前記操作量に対して一定の割合で前記回生トルクが減少し、
前記第２のマップは、前記操作量に対して前記回生トルクの増加量の変化率が異なる複数区間を有することを特徴とする電動車両の回生制御装置。
【請求項2】
前記操作部が前記第１の位置に設定された際に、前記第１のマップに基づいて設定される前記回生トルクよりも前記第２のマップに基づいて設定される前記回生トルクの方が大きいことを特徴とする請求項１記載の電動車両の回生制御装置。
【請求項3】
前記回転電機は、バッテリから蓄積電力の供給を受けて駆動するとともに、回生発電で発生した回生電力を前記バッテリに蓄積可能であり、前記トルク制御部は、前記操作部が前記第２の位置から前記第１の位置に操作されている間の前記回生トルクの増加量を前記バッテリの充電率に基づいて変更する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の電動車両の回生制御装置。
【請求項4】
前記トルク制御部は、前記バッテリの充電率が高いほど前記回生トルクの増加量を小さくする、ことを特徴とする請求項３記載の電動車両の回生制御装置。
【請求項5】
前記トルク制御部は、前記操作部が前記第２の位置から前記第１の位置へ向かって操作される際の操作速度が所定速度以上の場合には、前記回生トルクの増加量を前記第２のマップより小さくする、ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の電動車両の回生制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電動車両の回生制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、回転電機を備えた電動車両では、回生ブレーキの活用によりエンジン車等と比較して少ないエネルギーでの走行が可能となっている。
例えば、下記特許文献１は、回生動作に伴う車両の操作性を向上させるため、回生制御装置は、回生動作における回生レベルの選択を行うパドルスイッチ装置と、パドルスイッチ装置の操作に応じて回生レベルを所定段階に遷移させる回生レベル設定手段と、回生レベル設定手段によって遷移された回生レベルの段階に応じて回生動作を実行する回生実行手段とを備える。パドルスイッチ装置が、所定時間内にアップ方向又はダウン方向の一方向に二度以上操作された場合、操作された一方向側の最高段階に回生レベルを遷移させる。
例えば、下記特許文献１は、回生動作に伴う車両の操作性を向上させるため、回生制御装置は、回生動作における回生レベルの選択を行うパドルスイッチ装置と、パドルスイッチ装置の操作に応じて回生レベルを所定段階に遷移させる回生レベル設定手段と、回生レベル設定手段によって遷移された回生レベルの段階に応じて回生動作を実行する回生実行手段とを備える。パドルスイッチ装置が、所定時間内にアップ方向又はダウン方向の一方向に二度以上操作された場合、操作された一方向側の最高段階に回生レベルを遷移させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１７－１４３６８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上述した従来技術では、ユーザの意思により回生レベル（回生ブレーキの大きさ）を段階的に調整可能としているが、車両の走行中に停車位置を調整したい場合など、回生ブレーキの大きさを微妙に調整したい場合に直感的な操作を行う上で改善の余地がある。
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、回生ブレーキの大きさをより直感的に調整可能とすることにある。
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、回生ブレーキの大きさをより直感的に調整可能とすることにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上述の目的を達成するため、請求項１の発明にかかる電動車両の回生制御装置は、電動車両に設けられた回転電機の回生量を制御する回生制御装置であって、第１の位置と第２の位置との間を連続的に移動可能な操作部と、前記操作部の操作量に応じて前記回転電機が出力する回生トルクを増減させるトルク制御部と、を備え、前記トルク制御部は、前記操作部を第１の位置から第２の位置に操作する際の前記操作量の変化に対する回生トルクの減少量を示す第１のマップと、前記操作部を第２の位置から第１の位置に操作する際の前記操作量の変化に対する前記回生トルクの増加量を示す第２のマップと、を備え、前記第１のマップは、前記操作量に対して一定の割合で前記回生トルクが減少し、前記第２のマップは、前記操作量に対して前記回生トルクの増加量の変化率が異なる複数区間を有することを特徴とする。
請求項２の発明にかかる電動車両の回生制御装置は、前記操作部が前記第１の位置に設定された際に、前記第１のマップに基づいて設定される前記回生トルクよりも前記第２のマップに基づいて設定される前記回生トルクが大きいことを特徴とする。
請求項３の発明にかかる電動車両の回生制御装置は、前記回転電機は、バッテリから蓄積電力の供給を受けて駆動するとともに、回生発電で発生した回生電力を前記バッテリに蓄積可能であり、前記トルク制御部は、前記操作部が前記第２の位置から前記第１の位置に操作されている間の前記回生トルクの増加量を前記バッテリの充電率に基づいて変更する、ことを特徴とする。
請求項４の発明にかかる電動車両の回生制御装置は、前記トルク制御部は、前記バッテリの充電率が高いほど前記回生トルクの増加量を小さくする、ことを特徴とする。
請求項５の発明にかかる電動車両の回生制御装置は、前記トルク制御部は、前記操作部が前記第２の位置から前記第１の位置へ向かって操作される際の操作速度が所定速度以上の場合には、前記回生トルクの増加量を前記第２のマップより小さくする、ことを特徴とする。
請求項２の発明にかかる電動車両の回生制御装置は、前記操作部が前記第１の位置に設定された際に、前記第１のマップに基づいて設定される前記回生トルクよりも前記第２のマップに基づいて設定される前記回生トルクが大きいことを特徴とする。
請求項３の発明にかかる電動車両の回生制御装置は、前記回転電機は、バッテリから蓄積電力の供給を受けて駆動するとともに、回生発電で発生した回生電力を前記バッテリに蓄積可能であり、前記トルク制御部は、前記操作部が前記第２の位置から前記第１の位置に操作されている間の前記回生トルクの増加量を前記バッテリの充電率に基づいて変更する、ことを特徴とする。
請求項４の発明にかかる電動車両の回生制御装置は、前記トルク制御部は、前記バッテリの充電率が高いほど前記回生トルクの増加量を小さくする、ことを特徴とする。
請求項５の発明にかかる電動車両の回生制御装置は、前記トルク制御部は、前記操作部が前記第２の位置から前記第１の位置へ向かって操作される際の操作速度が所定速度以上の場合には、前記回生トルクの増加量を前記第２のマップより小さくする、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、連続的に移動可能な操作部を用いて電動車両の回生トルクを操作可能なので、回生トルクの大きさを任意に変更しやすく、直観的な操作が可能となる。また、操作部の操作量に応じた回生トルクを増加量の変化率が異なる区間があるので、回生トルクを増加させる際の操作性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】実施の形態にかかる回生制御装置１０の構成を示す図である。
【図2】回生ペダル１２の操作状態を模式的に示す図である。
【図3】シフトレバー１４の周辺構成を示す模式図である。
【図4】パドルスイッチ１６の周辺構成を示す模式図である。
【図5】設定可能な回生レベルを示す概念図である。
【図6】ペダル操作量と回転電機２０の発生トルクとの関係を示すグラフである。
【図7】充電率に基づく発生トルクの変更を示すグラフである。
【図8】踏み込み中所定速度以上で踏み戻しが行われた場合の発生トルクを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下に添付図面を参照して、本発明にかかる電動車両の回生制御装置（以下、単に「回生制御装置」という）の好適な実施の形態を詳細に説明する。
図１は、実施の形態にかかる回生制御装置１０の構成を示す図である。
本実施の形態では、走行用動力源として回転電機２０のみを搭載した電気自動車に回生制御装置１０が搭載されているものとする。
回転電機２０は、バッテリ２２から供給される電力で駆動トルク（正のトルク）を発生させ電動車両の駆動輪を駆動するとともに、電動車両の減速時には回生トルク（負のトルク）を発生させ発電動作が可能である。すなわち、回転電機２０は、バッテリ２２から蓄積電力の供給を受けて駆動するとともに、回生発電で発生した回生電力をバッテリ２２に蓄積可能である。
図１は、実施の形態にかかる回生制御装置１０の構成を示す図である。
本実施の形態では、走行用動力源として回転電機２０のみを搭載した電気自動車に回生制御装置１０が搭載されているものとする。
回転電機２０は、バッテリ２２から供給される電力で駆動トルク（正のトルク）を発生させ電動車両の駆動輪を駆動するとともに、電動車両の減速時には回生トルク（負のトルク）を発生させ発電動作が可能である。すなわち、回転電機２０は、バッテリ２２から蓄積電力の供給を受けて駆動するとともに、回生発電で発生した回生電力をバッテリ２２に蓄積可能である。
【0009】
より詳細には、運転者が図示しないアクセルペダルを踏み込むと、バッテリ２２に蓄積された電力が図示しないインバータで交流電流に変換され、回転電機２０へと供給される。回転電機２０は、インバータから供給された交流電流を用いて作動し、電動車両の走行のための駆動トルクを駆動輪に出力する。
また、運転者がアクセルペダルを踏み戻すと、回転電機２０が出力する駆動トルクを減少させる。アクセルペダルの踏み戻しが更に大きくなると、回転電機２０はジェネレータとして機能して発電動作を行う。すなわち、回転電機２０は回生発電を行うことにより駆動輪に対して回生トルクを与え、この発電負荷を車両の制動力（回生制動力）として発揮する。回生発電で得られた電力は、インバータで直流に変換されて、バッテリ２２に充電される。
また、運転者がアクセルペダルを踏み戻すと、回転電機２０が出力する駆動トルクを減少させる。アクセルペダルの踏み戻しが更に大きくなると、回転電機２０はジェネレータとして機能して発電動作を行う。すなわち、回転電機２０は回生発電を行うことにより駆動輪に対して回生トルクを与え、この発電負荷を車両の制動力（回生制動力）として発揮する。回生発電で得られた電力は、インバータで直流に変換されて、バッテリ２２に充電される。
【0010】
バッテリ２２の充電率や温度、入出力電力量などは、ＢＭＵ（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ）２４によって検知され、後述するＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１８へと出力される。
【0011】
回生制御装置１０は、操作部としての回生ペダル１２およびＥＣＵ１８を備える。
回生ペダル１２は、電動車両の運転者の足元に設けられ、運転者が踏み込む、または踏み戻すことにより操作される。後述のように、回生ペダル１２の操作により回転電機２０で発生する回生トルク（負のトルク）の増減が可能である。従来アクセルペダルとブレーキペダルが設けられている位置にアクセルペダルと回生ペダル１２とを設けてもよいし、アクセルペダルと回生ペダル１２に加えてブレーキペダルを設けてもよい。
回生ペダル１２は、電動車両の運転者の足元に設けられ、運転者が踏み込む、または踏み戻すことにより操作される。後述のように、回生ペダル１２の操作により回転電機２０で発生する回生トルク（負のトルク）の増減が可能である。従来アクセルペダルとブレーキペダルが設けられている位置にアクセルペダルと回生ペダル１２とを設けてもよいし、アクセルペダルと回生ペダル１２に加えてブレーキペダルを設けてもよい。
【0012】
図２は、回生ペダル１２の操作状態を模式的に示す図である。図２の紙面左側が車両前方、紙面右側が車両後方となる。
回生ペダル１２は、棒状のアーム１２０と、アーム１２０の一端に取り付けられた踏み込み板１２２を備える。アーム１２０は、その他端（踏み込み板１２２が取り付けられていない方の端部）付近に位置する回転軸Ｏで電動車両本体に取り付けられている。
操作開始位置Ｐ１（第１の操作位置）から運転者が足Ｆで踏み込み板１２２を踏み込む（車両前方に押す）と、アーム１２０が回転軸Ｏを中心として揺動する。アーム１２０の揺動は所定角度、すなわち図２の操作限界位置Ｐ２（第２の操作位置）で停止し、それ以上の踏み込みはできなくなっている。なお、運転者が踏み込み板１２２から足を離す（踏む込みを解除する）と、図示しない付勢機構により回生ペダル１２が操作開始位置Ｐ１へと復帰される。
すなわち、回生ペダル１２は、第１の位置（操作開始位置Ｐ１）と第２の位置（操作限界位置Ｐ２）との間を連続的に移動可能である。
本実施の形態では、回生ペダル１２が操作開始位置Ｐ１から操作限界位置Ｐ２に向かう方向を第１の方向Ｄ１、操作限界位置Ｐ２から操作開始位置Ｐ１に向かう方向を第２の方向Ｄ２とする。
なお、回生ペダル１２の操作量（踏み込み量）は、図示しないペダルセンサにより検知され、ＥＣＵ１８に出力される。
回生ペダル１２は、棒状のアーム１２０と、アーム１２０の一端に取り付けられた踏み込み板１２２を備える。アーム１２０は、その他端（踏み込み板１２２が取り付けられていない方の端部）付近に位置する回転軸Ｏで電動車両本体に取り付けられている。
操作開始位置Ｐ１（第１の操作位置）から運転者が足Ｆで踏み込み板１２２を踏み込む（車両前方に押す）と、アーム１２０が回転軸Ｏを中心として揺動する。アーム１２０の揺動は所定角度、すなわち図２の操作限界位置Ｐ２（第２の操作位置）で停止し、それ以上の踏み込みはできなくなっている。なお、運転者が踏み込み板１２２から足を離す（踏む込みを解除する）と、図示しない付勢機構により回生ペダル１２が操作開始位置Ｐ１へと復帰される。
すなわち、回生ペダル１２は、第１の位置（操作開始位置Ｐ１）と第２の位置（操作限界位置Ｐ２）との間を連続的に移動可能である。
本実施の形態では、回生ペダル１２が操作開始位置Ｐ１から操作限界位置Ｐ２に向かう方向を第１の方向Ｄ１、操作限界位置Ｐ２から操作開始位置Ｐ１に向かう方向を第２の方向Ｄ２とする。
なお、回生ペダル１２の操作量（踏み込み量）は、図示しないペダルセンサにより検知され、ＥＣＵ１８に出力される。
【0013】
本実施の形態では、回生トルクの調整機構として、回生ペダル１２に加えて、シフトレバー１４およびパドルスイッチ１６が設けられている。シフトレバー１４およびパドルスイッチ１６は、運転者の操作によって、回転電機２０の回生トルクの相対的な強さ（回生レベル）を段階的に選択可能とする。より詳細には、シフトレバー１４は、電動車両の回生レベルを初期設定に対して増方向に調整可能である。また、パドルスイッチ１６は、回生レベル増方向および回生レベル減方向に複数段の設定を有する。
【0014】
図３は、運転席に設けられたシフトレバー１４の周辺構成を上方から示す模式図である。
シフトレバー１４は、運転者の操作によって走行モードを切り換え可能とする操作部であり、電動車両の運転席に設けられている。シフトレバー１４は、初期状態として図示のホームポジションに設定されており、運転者が矢印に沿って前後左右に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に切り換え可能になっている。
ここで、Ｎポジションは回転電機２０の動力を駆動輪に伝達しないニュートラルモードであり、Ｄポジションは前進走行を行う通常走行モードであり、Ｒポジションは後退走行を行う後退モードを示している。
シフトレバー１４は、運転者の操作によって走行モードを切り換え可能とする操作部であり、電動車両の運転席に設けられている。シフトレバー１４は、初期状態として図示のホームポジションに設定されており、運転者が矢印に沿って前後左右に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に切り換え可能になっている。
ここで、Ｎポジションは回転電機２０の動力を駆動輪に伝達しないニュートラルモードであり、Ｄポジションは前進走行を行う通常走行モードであり、Ｒポジションは後退走行を行う後退モードを示している。
【0015】
Ｄポジションを選択することで通常走行モードにある場合、シフトレバー１４をＢポジションに操作することによって、回転電機２０の回生レベルを段階的にシフトできる。運転者がシフトレバー１４をＢポジションに操作した後にシフトレバー１４を開放すると、シフトレバー１４は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おり、Ｂポジションへの操作回数に応じて回生レベルが増方向にシフトするようになっている。
【0016】
図４は、ステアリングホイール１７に設けられたパドルスイッチ１６の周辺構成を示す模式図である。
パドルスイッチ１６は、回生レベルを増加方向に段階的に切り換え可能なプラススイッチ１６Ａと回生レベルを減少方向に段階的に切り換え可能なマイナススイッチ１６Ｂとを備えており、運転者がステアリングホイール１７を握った状態でプラススイッチ１６Ａまたはマイナススイッチ１６Ｂを運転者側（車両後方側）に移動させることによって操作可能に構成されている。
運転者がプラススイッチ１６Ａまたはマイナススイッチ１６Ｂを操作した後に同スイッチを開放すると、同スイッチは自動的にホームポジションに自動復帰するように構成されており、各スイッチの操作回数に応じて回生レベルが増方向または減方向にシフトするようになっている。
パドルスイッチ１６は、回生レベルを増加方向に段階的に切り換え可能なプラススイッチ１６Ａと回生レベルを減少方向に段階的に切り換え可能なマイナススイッチ１６Ｂとを備えており、運転者がステアリングホイール１７を握った状態でプラススイッチ１６Ａまたはマイナススイッチ１６Ｂを運転者側（車両後方側）に移動させることによって操作可能に構成されている。
運転者がプラススイッチ１６Ａまたはマイナススイッチ１６Ｂを操作した後に同スイッチを開放すると、同スイッチは自動的にホームポジションに自動復帰するように構成されており、各スイッチの操作回数に応じて回生レベルが増方向または減方向にシフトするようになっている。
【0017】
図５は、シフトレバー１４およびパドルスイッチ１６によって設定可能な回生レベルを示す概念図である。
回転電機２０の回生制動力は、その大きさによって例えばＢ０～Ｂ５の６段階の回生レベルが設定されている。回生制動力はＢ０からＢ５に向かうに従って相対的に強くなり、運転者の減速フィーリングや回生発電量（回生トルク）が増大するようになっている。
なお、これら複数の回生レベルのうち、基準となる初期設定を例えばＢ２とする。すなわち、パドルスイッチ１６がＢ２に操作されている、またはシフトレバー１４がＤポジションにある状態を初期設定とする。
回転電機２０の回生制動力は、その大きさによって例えばＢ０～Ｂ５の６段階の回生レベルが設定されている。回生制動力はＢ０からＢ５に向かうに従って相対的に強くなり、運転者の減速フィーリングや回生発電量（回生トルク）が増大するようになっている。
なお、これら複数の回生レベルのうち、基準となる初期設定を例えばＢ２とする。すなわち、パドルスイッチ１６がＢ２に操作されている、またはシフトレバー１４がＤポジションにある状態を初期設定とする。
【0018】
シフトレバー１４によって選択可能な回生レベルは、シフト段Ｄ、Ｂ、ＢＬから構成されている。シフト段Ｄはシフトレバー１４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、回生レベルは初期設定であるＢ２に相当している。シフト段Ｂにはシフトレバー１４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、シフト段Ｄより回生制動力が強いＢ３に設定されている。シフト段ＢＬにはシフトレバー１４をさらに一回Ｂポジションに操作することにより移行し、シフト段Ｂより回生制動力が強いＢ５に設定されている。なお、シフト段ＢＬの状態でさらにシフトレバー１４を一回Ｂポジションに操作すると、シフト段Ｄに移行する。
【0019】
また、パドルスイッチ１６によって選択可能な回生レベルはＢ０、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５であり、プラススイッチ１６Ａおよびマイナススイッチ１６Ｂの操作回数に応じて移行できるようになっている。なお、電動車の起動時には、回生レベルが初期設定であるＢ２に初期化される。
【0020】
図１の説明に戻り、ＥＣＵ１８は、ＣＰＵ、制御プログラムなどを格納・記憶するＲＯＭ、制御プログラムの作動領域としてのＲＡＭ、各種データを書き換え可能に保持するＥＥＰＲＯＭ、周辺回路等とのインターフェースをとるインターフェース部などを含んで構成されるマイクロコンピュータであり、電動車両全体の制御を行う。
ＥＣＵ１８は、上記ＣＰＵが上記制御プログラムを実行することにより、トルク制御部１８０として機能する。
ＥＣＵ１８は、上記ＣＰＵが上記制御プログラムを実行することにより、トルク制御部１８０として機能する。
【0021】
トルク制御部１８０は、回生ペダル１２の操作量に応じて、回転電機２０が出力する回生トルクを増減させる。本実施の形態では、トルク制御部１８０は、回生ペダル１２が操作開始位置Ｐ１から操作限界位置Ｐ２に向かう第１の方向Ｄ１に操作された場合に、回生ペダル１２の操作量に応じて回転電機２０が出力する回生トルクを減少させる。また、回生ペダル１２が操作限界位置Ｐ２から操作開始位置Ｐ１に向かう第２の方向Ｄ２に操作された場合に、回生ペダル１２の操作量に応じて回転電機２０が出力する回生トルクを増加させる。すなわち、回生中に回生ペダル１２を踏み込んだ場合は、回生制動力が低減し、車両は加速傾向となる。また、回生中に回生ペダル１２を踏み戻した場合は、回生制動力が増加し、車両は減速傾向となる。
ここで、トルク制御部１８０は、回生ペダル１２を操作開始位置Ｐ１から操作限界位置Ｐ２に操作する際の回生トルクの減少量を示す第１のマップＭ１と、回生ペダル１２を操作限界位置Ｐ２から操作開始位置Ｐ１に操作する際の回生トルクの増加量を示す第２のマップＭ２とを備える。第１のマップＭ１では、回生ペダル１２の操作量に対して一定の割合で回生トルクが増減する。第２のマップＭ２では、回生ペダル１２の操作量に対して回生トルクの増加量が異なる複数区間を有する。
ここで、トルク制御部１８０は、回生ペダル１２を操作開始位置Ｐ１から操作限界位置Ｐ２に操作する際の回生トルクの減少量を示す第１のマップＭ１と、回生ペダル１２を操作限界位置Ｐ２から操作開始位置Ｐ１に操作する際の回生トルクの増加量を示す第２のマップＭ２とを備える。第１のマップＭ１では、回生ペダル１２の操作量に対して一定の割合で回生トルクが増減する。第２のマップＭ２では、回生ペダル１２の操作量に対して回生トルクの増加量が異なる複数区間を有する。
【0022】
図６は、本願発明におけるペダル操作量と回転電機２０の発生トルクとの関係を示すグラフであり、縦軸に回生トルク量、横軸に回生ペダル１２の踏み込み量（操作量）を示す。横軸の踏み込み量０は回生ペダル１２が操作開始位置Ｐ１にあることを示し、横軸の踏み込み量ＭＡＸは回生ペダル１２が操作限界位置Ｐ２にあることを示す。また、縦軸上の０から離れた位置ほど回生トルクが大きいことを示す。
【0023】
回生ペダル１２が操作開始位置Ｐ１から操作限界位置Ｐ２に操作されている間における回生トルクの増減量は第１のマップＭ１（以下、単にマップＭ１という）で示される。また、回生ペダル１２が操作限界位置Ｐ２から操作開始位置Ｐ１に操作されている間における回生トルクの増減量は第２のマップＭ２（以下、単にマップＭ２という）で示される。
マップＭ１は踏み込み量０から踏み込み量ＭＡＸまで一定の傾きを有する。すなわち、踏み込み量０から踏み込み量ＭＡＸまで一定速度で操作した場合、回生トルクの減少量は一定となる。
図６の例では、マップＭ１は、踏み込み開始時の回生トルクをαとし、踏み込み量ＭＡＸでは回生トルクが０となるよう一定の傾きを有している。踏み込み量ＭＡＸにおける回生トルクは０に限らず、踏み込み開始時の回生トルクαより小さい値であればよく、例えば駆動トルク（正のトルク）を発生させるようにしてもよい。
マップＭ１は踏み込み量０から踏み込み量ＭＡＸまで一定の傾きを有する。すなわち、踏み込み量０から踏み込み量ＭＡＸまで一定速度で操作した場合、回生トルクの減少量は一定となる。
図６の例では、マップＭ１は、踏み込み開始時の回生トルクをαとし、踏み込み量ＭＡＸでは回生トルクが０となるよう一定の傾きを有している。踏み込み量ＭＡＸにおける回生トルクは０に限らず、踏み込み開始時の回生トルクαより小さい値であればよく、例えば駆動トルク（正のトルク）を発生させるようにしてもよい。
【0024】
一方、マップＭ２は踏み込み量ＭＡＸから踏み込み量０までの間が複数区間に分割されており、それぞれの区間でマップの傾きが異なる。例えば踏み込み量ＭＡＸから踏み込み量Ｎ１までの区間はマップＭ１と同じ傾きであるが、踏み込み量Ｎ１から踏み込み量Ｎ２（＜Ｎ１）までの区間はマップＭ１や区間ＭＡＸ～Ｎ１と比較して傾きが大きくなっている。また、踏み込み量Ｎ２から踏み込み量０までの区間はマップＭ１と同じ傾きである。すなわち、踏み込み量ＭＡＸから踏み込み量０まで一定速度で操作した場合、区間Ｎ１～Ｎ２で回生トルクの増加量が他の区間よりも大きくなる。
また、区間Ｎ１～Ｎ２で回生トルクの増加量が大きくなることから、回生ペダル１２を踏み込み量０（操作開始位置Ｐ１）から踏み込み量ＭＡＸ（操作限界位置Ｐ２）まで操作し、踏み込み量０（操作開始位置Ｐ１）に戻した場合、最初に回生ペダル１２を踏み込んだ時よりも回生トルクが大きくなっていることになる。例えば、図６の例では、マップＭ１の踏み込み開始時の回生トルクがαであるのに対して、マップＭ２の踏み戻し完了時の回生トルクがβ（＞α）となっている。マップＭ２の踏み戻し完了後の回生トルクは、車速が０になると、βからαに変更される。すなわち、回生ペダル１２が操作開始位置Ｐ１に設定された際に、マップＭ１に基づいて設定される生トルクよりもマップＭ２に基づいて設定される回生トルクの方が大きい。
なお、回生トルクの増加量が変化する区間は１区間に限らず、複数設けられていても良い。
また、区間Ｎ１～Ｎ２で回生トルクの増加量が大きくなることから、回生ペダル１２を踏み込み量０（操作開始位置Ｐ１）から踏み込み量ＭＡＸ（操作限界位置Ｐ２）まで操作し、踏み込み量０（操作開始位置Ｐ１）に戻した場合、最初に回生ペダル１２を踏み込んだ時よりも回生トルクが大きくなっていることになる。例えば、図６の例では、マップＭ１の踏み込み開始時の回生トルクがαであるのに対して、マップＭ２の踏み戻し完了時の回生トルクがβ（＞α）となっている。マップＭ２の踏み戻し完了後の回生トルクは、車速が０になると、βからαに変更される。すなわち、回生ペダル１２が操作開始位置Ｐ１に設定された際に、マップＭ１に基づいて設定される生トルクよりもマップＭ２に基づいて設定される回生トルクの方が大きい。
なお、回生トルクの増加量が変化する区間は１区間に限らず、複数設けられていても良い。
【0025】
マップＭ１、Ｍ２におけるα、βの具体的な値は、回生ペダル１２の操作開始時における回生レベルの設定により決定される。例えば、回生ペダル１２の操作開始時にシフトレバー１４やパドルスイッチ１６によって回生レベルＢ２に設定されている場合、αはＢ２となり、βはＢ２より大きい回生レベル（例えばＢ３、Ｂ４、Ｂ５またはこれらの中間値であってもよい）となる。αに対してβをどの程度大きくするかは、予め運転者によって設定されていてもよいし、シフトレバー１４やパドルスイッチ１６への操作状況に基づいて運転者の回生設定傾向を学習して車両側で適宜設定してもよい。
また、例えば、回生ペダル１２の操作開始時に回生レベルＢ５（シフトレバー１４やパドルスイッチ１６によって設定できる回生レベルの最大値）に設定されている場合には（α＝Ｂ５の場合には）、例えばβを回生レベルＢ５よりも大きく設定してもよいし、β＝α＝Ｂ５としてマップＭ１上を往復するような（マップＭ１＝マップＭ２とするような）制御としてもよい。
また、例えば、回生ペダル１２の操作開始時に回生レベルＢ５（シフトレバー１４やパドルスイッチ１６によって設定できる回生レベルの最大値）に設定されている場合には（α＝Ｂ５の場合には）、例えばβを回生レベルＢ５よりも大きく設定してもよいし、β＝α＝Ｂ５としてマップＭ１上を往復するような（マップＭ１＝マップＭ２とするような）制御としてもよい。
【0026】
なお、回生ペダル１２が操作開始位置Ｐ１から踏み込まれ、操作限界位置Ｐ２に至る前に踏み戻された場合、すなわちマップＭ１を用いた制御中に回生ペダル１２が踏み戻された場合、トルク制御部１８０はそのままマップＭ１を用いて回生トルクを制御する。また、回生ペダル１２が操作限界位置Ｐ２から踏み戻され、操作開始位置Ｐ１に至る前に再度踏み込まれた場合、すなわちマップＭ２を用いた制御中に回生ペダル１２が踏み込まれた場合、トルク制御部１８０はそのままマップＭ２を用いて回生トルクを制御する。
これは、特に回生ペダル１２の踏み込み量が小さい領域では、マップＭ１・Ｍ２間の回生トルクの差が大きく、使用マップを切り替えると運転者に不安を与える可能性があるためである。
これは、特に回生ペダル１２の踏み込み量が小さい領域では、マップＭ１・Ｍ２間の回生トルクの差が大きく、使用マップを切り替えると運転者に不安を与える可能性があるためである。
【0027】
また、バッテリ２２の充電率に基づいてマップＭ２の最大回生トルクβを変更してもよい。すなわち、バッテリ２２の充電率が高いほど最大回生トルクβを小さくするようにしてもよい。これは、バッテリ２２の充電率が高い場合、回生発電により発生した電力をバッテリ２２に充電することができないためである。
具体的には、例えば図７に示すように、バッテリ２２の充電率が所定値未満の場合には踏み戻し時にマップＭ２（最大回生トルクβ）を用い、バッテリ２２の充電率が所定値以上の場合には踏み戻し時にマップＭ３（最大回生トルクγ（｜γ｜＜｜β｜））を用いるなどとすることができる。図７のように２段階のマップを設定するに限らず、３以上のマップを設けたり、充電率に基づいて連続的にマップ（最大回生トルク）を変更するようにしてもよい。
すなわち、トルク制御部１８０は、回生ペダル１２が操作限界位置Ｐ２から操作開始位置Ｐ１に操作されている間の回生トルクの増加量をバッテリ２２の充電率に基づいて変更してもよい。この時、トルク制御部１８０は、バッテリ２２の充電率が高いほど回生トルクの増加量を小さくする。トルク制御部１８０は、バッテリ２２の充電率と目標充電率との乖離が大きいほど、回生トルクの増加量を大きくするように変更してもよい。
具体的には、例えば図７に示すように、バッテリ２２の充電率が所定値未満の場合には踏み戻し時にマップＭ２（最大回生トルクβ）を用い、バッテリ２２の充電率が所定値以上の場合には踏み戻し時にマップＭ３（最大回生トルクγ（｜γ｜＜｜β｜））を用いるなどとすることができる。図７のように２段階のマップを設定するに限らず、３以上のマップを設けたり、充電率に基づいて連続的にマップ（最大回生トルク）を変更するようにしてもよい。
すなわち、トルク制御部１８０は、回生ペダル１２が操作限界位置Ｐ２から操作開始位置Ｐ１に操作されている間の回生トルクの増加量をバッテリ２２の充電率に基づいて変更してもよい。この時、トルク制御部１８０は、バッテリ２２の充電率が高いほど回生トルクの増加量を小さくする。トルク制御部１８０は、バッテリ２２の充電率と目標充電率との乖離が大きいほど、回生トルクの増加量を大きくするように変更してもよい。
【0028】
また、回生ペダル１２が操作限界位置Ｐ２から操作開始位置Ｐ１へ向かって操作される際の操作速度が所定速度以上の場合には、回生トルクの増加量をマップＭ２より小さくする。具体的には、例えば図８にようにマップＭ１にほぼ沿ったマップＭ４に沿って踏み戻し時の回生トルクを制御する。
これは、踏み戻しの速度が速い場合、運転者が誤操作を行った可能性があるためである。すなわち、運転者は回生トルクを減少させる意図がないにも関わらず誤って踏み込みを行い、これに気づいて慌てて踏み戻しを行ったことが予想されるためである。またこのとき、運転者は、踏み戻し後の回生トルクを踏み込み前に近い回生トルクに戻すことを望むと予想されるためである。なお、所定速度以上とは、例えば運転者が回生ペダル１２から足を離した場合に自動的に操作開始位置Ｐ１に復帰する速度が含まれるように設定する。
これは、踏み戻しの速度が速い場合、運転者が誤操作を行った可能性があるためである。すなわち、運転者は回生トルクを減少させる意図がないにも関わらず誤って踏み込みを行い、これに気づいて慌てて踏み戻しを行ったことが予想されるためである。またこのとき、運転者は、踏み戻し後の回生トルクを踏み込み前に近い回生トルクに戻すことを望むと予想されるためである。なお、所定速度以上とは、例えば運転者が回生ペダル１２から足を離した場合に自動的に操作開始位置Ｐ１に復帰する速度が含まれるように設定する。
【0029】
なお、本実施の形態では操作部として回生ペダル１２を用いる場合を例にして説明したが、操作部としては所定の距離を有する操作開始位置から操作限界位置までを連続的に移動させることによって操作する機構であればよく、例えば基準位置から特定方向に移動可能なレバーなどであってもよい。
また、本実施の形態では、回生制御装置１０が搭載される電動車両として、走行用動力源として回転電機のみを有する電気自動車を例にして説明したが、回転電機に加えて内燃機関を備えたハイブリッド電気自動車にも、本発明にかかる回生制御装置が適用可能なことは無論である。
また、本実施の形態では、回生制御装置１０が搭載される電動車両として、走行用動力源として回転電機のみを有する電気自動車を例にして説明したが、回転電機に加えて内燃機関を備えたハイブリッド電気自動車にも、本発明にかかる回生制御装置が適用可能なことは無論である。
【0030】
以上説明したように、実施の形態にかかる電動車両の回生制御装置１０によれば、連続的に移動可能な回生ペダル１２を用いて電動車両の回生トルクを操作可能なので、回生トルクの大きさを任意に変更しやすく、直観的な操作が可能となる。また、マップＭ２において、回生ペダル１２操作量に対する回生トルクの増減割合が変化する区間があるので、回生トルクの増減割合を選択することが可能となり、増減割合が一定な場合に比べて、操作性が向上する。また、回生ペダル１２が操作開始位置Ｐ１から操作限界位置Ｐ２に操作されている間の回生トルクの減少量よりも、回生ペダル１２が操作限界位置Ｐ２から操作開始位置Ｐ１に操作されている間の回生トルクの増加量が大きいので、車両を停車させる際などに必要な回生制動力を得る上で有利となる。
また、回生制御装置１０において、バッテリ２２の充電率に基づいて回生ペダル１２が操作限界位置Ｐ２から操作開始位置Ｐ１に操作されている間のトルクの増加量を変更するようにすれば、回生トルクを用いた発電量をバッテリ２２の充電率に基づいて変更することができる。例えば、バッテリ２２の充電率と目標充電率との乖離が大きいほど、回生トルクの増加量を大きくするようにすれば、目標充電率を維持しやすくなる。特に、バッテリ２２の充電率が高いほど回生トルクの増加量を小さくするようにすれば、バッテリ２２が過充電されるのを防止することができる。
また、回生制御装置１０において、回生ペダル１２が操作限界位置Ｐ２から第２の方向Ｄ２へ操作される際の操作速度が所定速度以上の場合には回生トルクの増加量を第２のマップＭ２より小さくするようにすれば、誤操作により、減速度制御装置を第１の方向に操作してしまった際に、所定操作速度以上で操作手段を第２の方向へ操作することで、不必要に回生トルクを増加させることなく、元の回生トルクに近いトルクに戻すことが出来るため、運転者の意思をより反映した制御を行うことができる。
また、回生制御装置１０において、バッテリ２２の充電率に基づいて回生ペダル１２が操作限界位置Ｐ２から操作開始位置Ｐ１に操作されている間のトルクの増加量を変更するようにすれば、回生トルクを用いた発電量をバッテリ２２の充電率に基づいて変更することができる。例えば、バッテリ２２の充電率と目標充電率との乖離が大きいほど、回生トルクの増加量を大きくするようにすれば、目標充電率を維持しやすくなる。特に、バッテリ２２の充電率が高いほど回生トルクの増加量を小さくするようにすれば、バッテリ２２が過充電されるのを防止することができる。
また、回生制御装置１０において、回生ペダル１２が操作限界位置Ｐ２から第２の方向Ｄ２へ操作される際の操作速度が所定速度以上の場合には回生トルクの増加量を第２のマップＭ２より小さくするようにすれば、誤操作により、減速度制御装置を第１の方向に操作してしまった際に、所定操作速度以上で操作手段を第２の方向へ操作することで、不必要に回生トルクを増加させることなく、元の回生トルクに近いトルクに戻すことが出来るため、運転者の意思をより反映した制御を行うことができる。
【符号の説明】
【0031】
１０ 回生制御装置
１２ 回生ペダル
１２０ アーム
１２２ 踏み込み板
１４ シフトレバー
１６ パドルスイッチ
１８ ＥＣＵ
１８０ トルク制御部
２０ 回転電機
２２ バッテリ
Ｄ１ 第１の方向
Ｄ２ 第２の方向
Ｐ１ 操作開始位置（第１の位置）
Ｐ２ 操作限界位置（第２の位置）
１２ 回生ペダル
１２０ アーム
１２２ 踏み込み板
１４ シフトレバー
１６ パドルスイッチ
１８ ＥＣＵ
１８０ トルク制御部
２０ 回転電機
２２ バッテリ
Ｄ１ 第１の方向
Ｄ２ 第２の方向
Ｐ１ 操作開始位置（第１の位置）
Ｐ２ 操作限界位置（第２の位置）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】