JP2007185986A - Controller for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンとモータとのうちの少なくともいずれか一方を駆動源とする車両の制御装置に関し、特に、モータの動力を優先する走行の継続時間を延長する操作についての操作性を向上させた車両の制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle control apparatus using at least one of an engine and a motor as a drive source, and in particular, has improved operability with respect to an operation for extending the duration of travel that prioritizes motor power. The present invention relates to a vehicle control device.
近年、環境問題対策の1つとして、エンジンとモータとのうちの少なくともいずれか一方を駆動源とするハイブリッド車両が注目されている。このようなハイブリッド車両においては、運転者の操作指示により、モータの動力を優先して走行する。しかしながら、運転者がモータの動力を優先した走行の継続を要求しても、蓄電機構の充電量の低下に応じてモータの動力を優先した走行が可能な期間は制限される。そのため、運転者の意思に応じてモータの動力を優先した走行を継続することができない場合がある。 In recent years, a hybrid vehicle using at least one of an engine and a motor as a drive source has attracted attention as one countermeasure for environmental problems. In such a hybrid vehicle, the motor power is preferentially traveled in accordance with a driver's operation instruction. However, even if the driver requests to continue traveling with priority on the power of the motor, the period during which traveling with priority on the power of the motor can be performed is limited in accordance with a decrease in the charge amount of the power storage mechanism. Therefore, there is a case where it is not possible to continue traveling with priority given to the power of the motor according to the driver's intention.
このような問題に鑑みて、たとえば、特開2003−235108号公報(特許文献1)は、車両の運転者の意思に応じた電動機走行を可能とする車両制御装置を開示する。この車両制御装置は、内燃機関および電動機を搭載し内燃機関および電動機の少なくとも一方の駆動力により走行可能なハイブリッド車両に設置される車両制御装置である。車両制御装置は、少なくとも内燃機関の駆動力を用いて発電する発電手段と、電動機に電力を供給すると共に、発電手段が発電した電力により充電される蓄電手段と、運転者の指示により蓄電手段の蓄電量を増加させる蓄電量増加手段とを備える。 In view of such a problem, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-235108 (Patent Document 1) discloses a vehicle control device that enables electric motor traveling according to the intention of the driver of the vehicle. This vehicle control device is a vehicle control device that is installed in a hybrid vehicle that is equipped with an internal combustion engine and an electric motor and that can be driven by the driving force of at least one of the internal combustion engine and the electric motor. The vehicle control device includes at least a power generation unit that generates power using the driving force of the internal combustion engine, a power storage unit that supplies power to the motor and is charged by the power generated by the power generation unit, and a power storage unit that is instructed by a driver. Power storage amount increasing means for increasing the power storage amount.
上述した公報に開示された車両制御装置によると、電動機走行に備えて運転者の意思により蓄電手段の蓄電量を予め増加させることができる。このため、蓄電手段の蓄電量低下により電動機走行が行なえないという事態が避けられ、運転者の意思に応じた電動機走行(EV走行)が可能となる。
しかしながら、上述した公報に開示された車両制御装置によると、運転者がモータの動力を優先して走行する操作指示をする前に、予め蓄電機構の充電量を増加させる操作指示が別途必要となる。そのため、運転者の操作が煩雑になり操作性が悪化するという問題がある。 However, according to the vehicle control device disclosed in the above-mentioned publication, an operation instruction for increasing the charge amount of the power storage mechanism in advance is required before the driver gives an operation instruction to run with priority on the power of the motor. . Therefore, there is a problem that the operation of the driver becomes complicated and the operability is deteriorated.
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、モータの動力を優先する走行の継続時間を延長する操作についての操作性を向上させた車両の制御装置を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle control device that improves operability for an operation of extending the duration of travel that prioritizes motor power. Is to provide.
第1の発明に係る車両の制御装置は、エンジンとモータとのうち少なくともいずれか一方を駆動源とする車両の制御装置である。この制御装置は、車両がモータの動力を優先して走行するという指示を入力するための入力手段と、入力および車両の状態について予め定められた条件が成立することのうちの少なくともいずれか一方に応じて、モータの動力を優先して走行するように車両を制御するための制御手段と、入力の頻度を算出するための頻度算出手段と、頻度に応じて、モータの動力を優先する走行の継続時間が延長するように車両に搭載された電気機器を制御するための機器制御手段とを含む。 A vehicle control device according to a first aspect of the present invention is a vehicle control device that uses at least one of an engine and a motor as a drive source. The control device includes at least one of an input unit for inputting an instruction that the vehicle travels with priority on the power of the motor, and that a predetermined condition regarding the input and the state of the vehicle is satisfied. Accordingly, a control means for controlling the vehicle to run with priority on the power of the motor, a frequency calculation means for calculating the frequency of input, and a drive for giving priority to the power of the motor according to the frequency. Device control means for controlling an electric device mounted on the vehicle so as to extend the duration.
第1の発明によると、機器制御手段は、車両がモータの動力を優先して走行するという指示の入力の頻度に応じて、モータの動力を優先した走行の継続時間を延長するように車両に搭載された電気機器(たとえば、蓄電機構あるいは電力変換器)を制御する。運転者によりモータの動力を優先して走行するという指示の入力の頻度が高くなると、モータの動力を優先する走行を多用していることから運転者はモータの動力を優先する走行の継続時間の延長を要求していることを判断することができる。そのため、モータの動力を優先する走行の継続時間が延長するように電気機器を制御することにより(たとえば、目標充電量が増大するように蓄電機構を制御することにより)、運転者の意思に応じてモータの動力を優先する走行の継続時間を延長することができる。したがって、モータの動力を優先する走行の継続時間を延長する操作についての操作性を向上させた車両の制御装置を提供することができる。 According to the first aspect of the invention, the device control means allows the vehicle to extend the duration of travel with priority given to the power of the motor in accordance with the frequency of input of an instruction that the vehicle travels with priority to the power of the motor. The mounted electrical device (for example, a power storage mechanism or a power converter) is controlled. If the frequency of input of instructions that the driver gives priority to the motor power increases, the driver often uses the motor power priority to drive the duration of the motor priority. It can be determined that the extension is requested. Therefore, depending on the driver's intention, the electric device is controlled so as to extend the duration of travel that prioritizes the power of the motor (for example, by controlling the power storage mechanism so that the target charge amount increases). Thus, it is possible to extend the duration of the travel giving priority to the motor power. Therefore, it is possible to provide a vehicle control device that improves the operability of an operation of extending the duration of travel that prioritizes the power of the motor.
第2の発明に係る車両の制御装置においては、第1の発明の構成に加えて、頻度算出手段は、イグニッションスイッチがオンされてからオフされるまでのトリップ間における入力の回数の平均値に基づいて頻度を算出するための手段を含む。 In the vehicle control apparatus according to the second invention, in addition to the configuration of the first invention, the frequency calculating means calculates the average value of the number of inputs between trips from when the ignition switch is turned on to when it is turned off. Means for calculating a frequency on the basis thereof.
第2の発明によると、頻度算出手段は、イグニッションスイッチがオンされてから次にオフされるまでのトリップ間における入力の回数の平均値に基づいて頻度を算出する。たとえば、頻度として、1トリップ間の入力の回数の平均値を算出することにより運転者がモータの動力を優先する走行の継続時間の延長を要求していることを判断することができる。 According to the second invention, the frequency calculating means calculates the frequency based on the average value of the number of inputs between trips from when the ignition switch is turned on to when it is turned off next time. For example, by calculating the average value of the number of inputs during one trip as the frequency, it can be determined that the driver is requesting an extension of the duration of travel that prioritizes motor power.
第3の発明に係る車両の制御装置は、エンジンとモータとのうち少なくともいずれか一方を駆動源とする車両の制御装置である。この制御装置は、車両がモータの動力を優先して走行するという指示を入力するための入力手段と、入力および車両の状態について予め定められた条件が成立することのうちの少なくともいずれか一方に応じて、モータの動力を優先して走行するように車両を制御するための制御手段と、モータの動力を優先して走行しているときに、予め定められた条件が不成立となる頻度を算出するための頻度算出手段と、頻度に応じて、モータの動力を優先する走行の継続時間が延長するように車両に搭載された電気機器を制御するための機器制御手段とを含む。 A vehicle control device according to a third aspect of the invention is a vehicle control device that uses at least one of an engine and a motor as a drive source. The control device includes at least one of an input unit for inputting an instruction that the vehicle travels with priority on the power of the motor, and that a predetermined condition regarding the input and the state of the vehicle is satisfied. Accordingly, the control means for controlling the vehicle so that the motor power is given priority and the frequency at which a predetermined condition is not satisfied when the motor power is given priority are calculated. Frequency calculating means for performing the operation, and device control means for controlling the electric device mounted on the vehicle so as to extend the duration of travel that prioritizes the power of the motor according to the frequency.
第3の発明によると、機器制御手段は、車両がモータの動力を優先して走行しているときに、車両の状態について予め定められた条件(たとえば、充電量および車速の条件)が不成立となる頻度に応じて、モータの動力を優先する走行の継続時間を延長するように車両に搭載された電気機器(たとえば、蓄電機構あるいは電力変換器)を制御する。モータの動力を優先して走行しているときに、予め定められた条件が不成立(たとえば、充電量が予め定められた量よりも少ない状態)となる頻度が高くなると、モータの動力を優先する走行を多用していることから運転者はモータの動力を優先する走行の継続時間の延長を要求していることを判断することができる。そのため、モータの動力を優先する走行の継続時間が延長するように電気機器を制御することにより(たとえば、目標充電量が増大するように蓄電機構を制御することにより)、運転者の意思に応じてモータの動力を優先する走行の継続時間を延長することができる。したがって、モータの動力を優先する走行の継続時間を延長する操作についての操作性を向上させた車両の制御装置を提供することができる。 According to the third invention, when the vehicle is traveling with priority given to the power of the motor, the device control means determines that the predetermined conditions (for example, the charge amount and the vehicle speed) are not satisfied. In accordance with the frequency, the electric device (for example, a power storage mechanism or a power converter) mounted on the vehicle is controlled so as to extend the duration of travel that prioritizes the power of the motor. When traveling with priority on the power of the motor, if the frequency at which the predetermined condition is not satisfied (for example, the state where the charge amount is smaller than the predetermined amount) increases, the power of the motor is prioritized. From the fact that travel is frequently used, it is possible to determine that the driver is requesting extension of the duration of travel that prioritizes motor power. Therefore, depending on the driver's intention, the electric device is controlled so as to extend the duration of travel that prioritizes the power of the motor (for example, by controlling the power storage mechanism so that the target charge amount increases). Thus, it is possible to extend the duration of the travel giving priority to the motor power. Therefore, it is possible to provide a vehicle control device that improves the operability of an operation of extending the duration of travel that prioritizes the power of the motor.
第4の発明に係る車両の制御装置においては、第3の発明の構成に加えて、頻度算出手段は、イグニッションスイッチがオンされてからオフされるまでのトリップ間において、予め定められた条件が不成立となる回数の平均値に基づいて、頻度を算出するための手段を含む。 In the vehicle control apparatus according to the fourth aspect of the invention, in addition to the configuration of the third aspect of the invention, the frequency calculation means has a predetermined condition between trips from when the ignition switch is turned on to when it is turned off. Means for calculating the frequency based on the average value of the number of times of failure is included.
第4の発明によると、頻度算出手段は、イグニッションスイッチがオンされてから次にオフされるまでのトリップ間において、モータの動力を優先して走行しているときに、予め定められた条件が不成立(たとえば、充電量が予め定められた量よりも少ない状態)となる回数の平均値に基づいて頻度を算出する。たとえば、頻度として、1トリップ間の異なる状態となる回数の平均値を算出することにより運転者がモータの動力を優先する走行の継続時間の延長を要求していることを判断することができる。 According to the fourth invention, the frequency calculating means is configured such that a predetermined condition is satisfied when the motor power is preferentially traveled between trips from when the ignition switch is turned on to when the ignition switch is turned off. The frequency is calculated based on the average value of the number of times that the failure occurs (for example, the state where the charge amount is less than a predetermined amount). For example, it is possible to determine that the driver is requesting an extension of the duration of travel that prioritizes the power of the motor by calculating an average value of the number of times of different states during one trip as the frequency.
第5の発明に係る車両の制御装置においては、第1〜4のいずれかの発明の構成に加えて、電気機器は、モータに電力を供給する蓄電機構である。機器制御手段は、蓄電機構の充電量を目標充電量に近づけるように電気機器を制御するとともに、頻度が高いと、目標充電量を高く設定するための手段を含む。 In the vehicle control device according to the fifth invention, in addition to the configuration of any one of the first to fourth inventions, the electrical device is a power storage mechanism that supplies electric power to the motor. The device control means includes means for controlling the electric device so that the charge amount of the power storage mechanism approaches the target charge amount, and setting the target charge amount high when the frequency is high.
第5の発明によると、機器制御手段は、蓄電機構の充電量を目標充電量に近づけるように電気機器を制御するとともに、頻度が高いと、目標充電量を高く設定する。これにより、蓄電機構の充電量が増大するように制御されるため、モータの動力を優先する走行の継続時間を延長することができる。 According to the fifth invention, the device control means controls the electric device so that the charge amount of the power storage mechanism approaches the target charge amount, and sets the target charge amount high when the frequency is high. As a result, since the charge amount of the power storage mechanism is controlled to increase, the duration of travel that prioritizes the power of the motor can be extended.
第6の発明に係る車両の制御装置においては、第1〜4のいずれかの発明の構成に加えて、電気機器は、蓄電機構から供給される電力を変換してモータに供給する電力変換器である。機器制御手段は、頻度が高いと、モータに供給される電力を制限するように電力変換器を制御するための手段を含む。 In the vehicle control apparatus according to the sixth invention, in addition to the configuration of any one of the first to fourth inventions, the electric device converts the power supplied from the power storage mechanism and supplies it to the motor. It is. The equipment control means includes means for controlling the power converter to limit the power supplied to the motor when the frequency is high.
第6の発明によると、機器制御手段は、頻度が高いと、モータに供給される電力を制限するように電力変換器(たとえば、インバータあるいはコンバータ)を制御する。これにより、モータの動力を優先する走行の継続時間を延長することができる。 According to the sixth invention, the device control means controls the power converter (for example, an inverter or a converter) so as to limit the power supplied to the motor when the frequency is high. Thereby, the continuation time of driving | running | working which gives priority to the motive power of a motor can be extended.
第7の発明に係る車両の制御装置においては、第1〜6のいずれかの発明の構成に加えて、予め定められた条件は、蓄電機構の充電量が予め定められた量以上であるという条件および車速が予め定められた速度以下であるという条件のうちの少なくともいずれか一方である。 In the vehicle control device according to the seventh invention, in addition to the configuration of any one of the first to sixth inventions, the predetermined condition is that the charge amount of the power storage mechanism is equal to or greater than the predetermined amount. It is at least one of the condition and the condition that the vehicle speed is equal to or lower than a predetermined speed.
第7の発明によると、蓄電機構の充電量が予め定められた量以上であるという条件または車速が予め定められた速度以下であるという条件が不成立である頻度が高いと、運転者がモータの動力を優先する走行を多用しており、運転者がモータの動力を優先する走行の継続時間の延長を要求していることを判断することができる。 According to the seventh aspect of the invention, if the condition that the charge amount of the power storage mechanism is greater than or equal to the predetermined amount or the condition that the vehicle speed is less than or equal to the predetermined speed is not satisfied, the driver It is possible to determine that the driving that gives priority to power is frequently used, and that the driver requests to extend the duration of the driving that gives priority to the power of the motor.
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.
図1を参照して、本発明の実施の形態に係るハイブリッド車両の制御ブロック図を説明する。なお、本発明は図1に示すハイブリッド車両に限定されない。本実施の形態において、内燃機関が停止した状態で、駆動源となるモータジェネレータの動力により走行可能な車両であればよく、走行用バッテリとして二次電池を搭載した他の態様を有するハイブリッド車両であってもよい。また、二次電池ではなくキャパシタ等の蓄電機構であってもよい。また、二次電池である場合には、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池などであって、その種類は特に限定されるものではない。 A control block diagram of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The present invention is not limited to the hybrid vehicle shown in FIG. In the present embodiment, any vehicle that can travel with the power of a motor generator serving as a drive source while the internal combustion engine is stopped may be used, and a hybrid vehicle having another aspect in which a secondary battery is mounted as a traveling battery. There may be. In addition, a storage mechanism such as a capacitor may be used instead of the secondary battery. Moreover, in the case of a secondary battery, it is a nickel metal hydride battery, a lithium ion battery, etc., The kind is not specifically limited.
ハイブリッド車両は、駆動源としての、たとえばガソリンエンジン等の内燃機関(以下、エンジンとして説明する)120と、モータジェネレータ(MG)140とを含む。なお、図1においては、説明の便宜上、モータジェネレータ140を、モータ140Aとジェネレータ140B(あるいはモータジェネレータ140B)と表現するが、ハイブリッド車両の走行状態に応じて、モータ140Aがジェネレータとして機能したり、ジェネレータ140Bがモータとして機能したりする。このモータジェネレータがジェネレータとして機能する場合に回生制動が行なわれる。モータジェネレータがジェネレータとして機能するときには、車両の運動エネルギが電気エネルギに変換されて、車両が減速される。
The hybrid vehicle includes an internal combustion engine (hereinafter, described as an engine) 120 such as a gasoline engine and a motor generator (MG) 140 as drive sources. In FIG. 1, for convenience of explanation, the
ハイブリッド車両は、この他に、エンジン120やモータジェネレータ140で発生した動力を駆動輪160に伝達したり、駆動輪160の駆動をエンジン120やモータジェネレータ140に伝達する減速機180と、エンジン120の発生する動力を駆動輪160とジェネレータ140Bとの2経路に分配する動力分割機構(たとえば、遊星歯車機構)200と、モータジェネレータ140を駆動するための電力を充電する走行用バッテリ220と、走行用バッテリ220の直流とモータ140Aおよびジェネレータ140Bの交流とを変換しながら電流制御を行なうインバータ240と、走行用バッテリ220の充放電状態(たとえば、SOC(State Of Charge))を管理制御するバッテリ制御ユニット(以下、バッテリECU(Electronic Control Unit)という)260と、エンジン120の動作状態を制御するエンジンECU280と、ハイブリッド車両の状態に応じてモータジェネレータ140およびバッテリECU260、インバータ240等を制御するMG_ECU300と、バッテリECU260、エンジンECU280およびMG_ECU300等を相互に管理制御して、ハイブリッド車両が最も効率よく運行できるようにハイブリッドシステム全体を制御するHV_ECU320等を含む。
In addition to this, the hybrid vehicle transmits the power generated by the
本実施の形態において、走行用バッテリ220とインバータ240との間には昇圧コンバータ242が設けられている。これは、走行用バッテリ220の定格電圧が、モータ140Aやモータジェネレータ140Bの定格電圧よりも低いので、走行用バッテリ220からモータ140Aやモータジェネレータ140Bに電力を供給するときには、昇圧コンバータ242で電力を昇圧する。
In the present embodiment,
なお、図1においては、各ECUを別構成としているが、2個以上のECUを統合したECUとして構成してもよい(たとえば、図1に、点線で示すように、MG_ECU300とHV_ECU320とを統合したECUとすることがその一例である)。
In FIG. 1, each ECU is configured separately, but may be configured as an ECU in which two or more ECUs are integrated (for example,
動力分割機構200は、エンジン120の動力を、駆動輪160とモータジェネレータ140Bとの両方に振り分けるために、遊星歯車機構(プラネタリーギヤ)が使用される。モータジェネレータ140Bの回転数を制御することにより、動力分割機構200は無段変速機としても機能する。エンジン120の回転力はプラネタリーキャリア(C)に入力され、それがサンギヤ(S)によってモータジェネレータ140Bに、リングギヤ(R)によってモータおよび出力軸(駆動輪160側)に伝えられる。回転中のエンジン120を停止させる時には、エンジン120が回転しているので、この回転の運動エネルギをモータジェネレータ140Bで電気エネルギに変換して、エンジン120の回転数を低下させる。
The
図1に示すようなハイブリッドシステムを搭載するハイブリッド車両においては、車両の状態について予め定められた条件が成立すると、HV_ECU320は、モータジェネレータ140のモータ140Aのみによりハイブリッド車両の走行を行なうようにモータ140AおよびエンジンECU280を介してエンジン120を制御する。「予め定められた条件」は、本実施の形態においては、たとえば、SOCが予め定められた値以上であるという条件および車速が予め定められた速度以下であるという条件のうちの少なくともいずれか一方である。このようにすると、発進時や低速走行時等であってエンジン120の効率が悪い場合に、モータジェネレータ140のモータ140Aのみによりハイブリッド車両の走行を行なうことができる。
In a hybrid vehicle equipped with a hybrid system as shown in FIG. 1, when a predetermined condition is established for the state of the vehicle,
また、通常走行時には、たとえば動力分割機構200によりエンジン120の動力を2経路に分け、一方で駆動輪160の直接駆動を行ない、他方でジェネレータ140Bを駆動して発電を行なう。この時、発生する電力でモータ140Aを駆動して駆動輪160の駆動補助を行なう。また、高速走行時には、さらに走行用バッテリ220からの電力をモータ140Aに供給してモータ140Aの出力を増大させて駆動輪160に対して駆動力の追加を行なう。一方、減速時には、駆動輪160により従動するモータ140Aがジェネレータとして機能して回生発電を行ない、回収した電力を走行用バッテリ220に蓄える。なお、走行用バッテリ220の充電量が低下し、充電が特に必要な場合には、エンジン120の出力を増加してジェネレータ140Bによる発電量を増やして走行用バッテリ220に対する充電量を増加する。もちろん、低速走行時でも必要に応じてエンジン120の駆動量を増加する制御を行なう。たとえば、上述のように走行用バッテリ220の充電が必要な場合や、エアコン等の補機を駆動する場合や、エンジン120の冷却水の温度を所定温度まで上げる場合等である。
Further, during normal travel, for example, the
また、走行用バッテリ220の目標SOCはいつ回生が行なわれてもエネルギーが回収できるように60%程度に設定されている。また、SOCの上限値と下限値とは、走行用バッテリ220のバッテリの劣化を抑制するために、たとえば、上限値を80%とし、下限値を30%として設定され、HV_ECU320は、MG_ECU300を介してSOCが上限値および下限値を越えないようにモータジェネレータ140による発電や回生、モータ出力を制御している。なお、ここで挙げた値は、一例であって特に限定される値はない。
In addition, the target SOC of the traveling
EV走行スイッチ322は、車両がモータ140Aの動力を優先したEV走行を実行する指示を入力するスイッチである。ここで「EV走行」とは、エンジン120を停止、もしくはその動力伝達を遮断するとともに、走行用バッテリ220から供給される電力でモータ140Aを駆動し、このモータ140Aの駆動力のみで駆動輪160を駆動することを意味する。HV_ECU320は、運転者によりEV走行スイッチ322がオンされるなどしてEV走行を実行する指示が入力されると、車速センサ(図示せず)により検知された車速が予め定められた車速以下になるときに、走行用バッテリ220における充電量が許容される範囲内となる間EV走行を実行する。HV_ECU320は、走行用バッテリ220における充電量が許容される範囲内を越えると(たとえば、予め定められたSOC値を下回ると)、エンジンECU280を介してエンジン120を起動して、ジェネレータ140Bにより走行用バッテリ220の充電を開始する。なお、本実施の形態において、「充電量」はSOCに対応する。
The
また、HV_ECU320は、EV走行スイッチ322がオンされた時に、車速が高かったり、SOCが低かったりしてEV走行条件を満たさない場合においては、EV走行スイッチ322の周辺に設けられるランプを点灯させたり、ブザーにより警報を発したりしてEV走行に移行できない旨を運転者に知らせる。あるいは、HV_ECU320は、表示パネル等にEV走行中であることを表示させるようにしてもよい。
Further, when the
イグニッションスイッチ324は、運転者の操作により車両電源のオン・オフを切り替えるスイッチである。
The
このようなハイブリッド車両の構成において、本発明は、HV_ECU320がEV走行スイッチ322への入力の頻度に応じて、EV走行の継続時間が延長するように車両に搭載された電気機器を制御する点に特徴を有する。具体的には、HV_ECU320は、EV走行スイッチ322への入力の頻度に応じて、目標SOCが増大するようにバッテリECU260を介して走行用バッテリ220のSOCを制御する。EV走行の継続時間は、現状のSOCからSOCの下限値あるいはEV走行についての条件に基づくSOCまでの差により決まるため、目標SOCを増大させることにより、EV走行の継続時間が延長され得る。
In such a hybrid vehicle configuration, the present invention is based on the point that the
以下、図2を参照して、本実施の形態に係る車両の制御装置であるHV_ECU320で実行されるプログラムの制御構造について説明する。なお、以下のプログラムは、EV走行スイッチ322がオンされたときにHV_ECU320により実行される。
Hereinafter, with reference to FIG. 2, a control structure of a program executed by
ステップ(以下、ステップをSと記載する)100にて、HV_ECU320は、EV走行スイッチ322の入力の頻度が高いか否かを判断する。具体的には、HV_ECU320は、頻度として、イグニッションスイッチ324がオンされてからオフされるまでのトリップ間における入力の回数の平均値を算出する。
In step (hereinafter, step is described as S) 100,
すなわち、HV_ECU320は、イグニッションスイッチ324がオン−オフされる毎にトリップ数をカウントし、メモリに記憶しておく。なお、本実施の形態において、イグニッションスイッチ324がオンされてから次にオフされるまでを1トリップとカウントする。また、HV_ECU320は、車両の走行中におけるEV走行スイッチ322への入力回数をカウントし、メモリに記憶しておく。HV_ECU320は、前トリップまでカウントされた入力回数を前トリップまでのトリップ数で除して、1トリップ当たりの入力回数の平均値を算出する。HV_ECU320は、算出された平均値が予め定められた回数以上であると、頻度が高いと判断する。なお、HV_ECU320は、予め定められたトリップ数毎に平均値を算出するようにしてもよい。1トリップ当たりの入力の回数の平均値を頻度として算出することにより、EV走行スイッチ322の入力への感度を小さくして、走行に関わる制御が急激に変化しないようにできる。
That is, the
EV走行スイッチ322の入力の頻度が高いと(S100にてYES)、処理はS102に移される。もしそうでないと(S100にてNO)、処理はS104に移される。
If the frequency of input of
S102にて、HV_ECU320は、目標SOCとしてSOC(1)を設定する。SOC(1)は、車両の状態に応じて設定される通常のSOCよりも高い値であって、SOCの上限値を越えない値である。S104にて、HV_320は、目標SOCとしてSOC(2)を設定する。SOC(2)は、車両の状態に応じて設定される通常のSOCに対応する値であって、SOC(1)よりも低い値である。なお、SOC(1)およびSOC(2)は、実験等により適合される予め定められた値であってもよいし、車両の状態に応じて定められる値であってもよい。
In S102,
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る車両の制御装置であるHV_ECU320の動作について図3を参照しつつ説明する。
The operation of
EV走行スイッチ322への入力の回数の平均値が予め定められた回数よりも小さいと、頻度が低いと判断されて(S100にてNO)、SOC(2)が目標SOCとして設定される(S104)。
If the average value of the number of inputs to
時間T(0)にて、前トリップまでの入力回数を前トリップまでのトリップ数で除した入力回数の平均値が予め定められた回数以上であると、入力の頻度が高いと判断される(S100にてYES)。このとき、SOC(2)よりも高いSOC(1)が目標SOCとして設定される(S102)。そのため、走行用バッテリ220のSOCは、SOC(1)になるように充電制御される。目標SOCがSOC(2)よりも高く設定されるため、走行用バッテリ220への充電量が増加する。そのため、運転者によりEV走行スイッチ322がオンされるなどしてEV走行が実行される場合に、EV走行の継続時間が延長される。
When the average value of the number of inputs obtained by dividing the number of inputs up to the previous trip by the number of trips up to the previous trip at time T (0) is greater than or equal to a predetermined number, it is determined that the frequency of input is high ( YES at S100). At this time, SOC (1) higher than SOC (2) is set as the target SOC (S102). Therefore, charge control is performed so that the SOC of traveling
時間T(1)にて、複数トリップ後において、EV走行スイッチ322の入力回数の平均値が予め定められた回数よりも小さくなると、入力の頻度が低いと判断される(S100にてNO)。このとき、SOC(2)が目標SOCとして設定される(S104)。すなわち、HV_ECU320は、頻度が低くなると、EV走行の継続時間が短くなるように設定を戻す。走行用バッテリ220のSOCはSOC(2)になるように充電制御される。
If the average value of the number of inputs of
次に、図4を参照して、本実施の形態に係る車両の制御装置であるHV_ECU320で実行される、走行用バッテリ220のSOCに応じて許可車速を設定するプログラムの制御構造について説明する。
Next, referring to FIG. 4, a control structure of a program for setting the permitted vehicle speed according to the SOC of
S200にて、HV_ECU320は、EV走行スイッチ322がオンされたか否かを判断する。EV走行スイッチ322がオンされると(S200にてYES)、処理はS202に移される。もしそうでないと(S200にてNO)、処理はS204に移される。
In S200,
S202にて、HV_ECU320は、バッテリECU260から受信する走行用バッテリ220のSOCの値に基づいて、EV走行時が許可される車速を設定する。具体的には、HV_ECU320のメモリには、許可車速とSOCとの関係を示すマップが予め記憶される。本実施の形態においてSOCが高いほど許可車速が高くなるようなマップが形成される。HV_ECU320は、受信された走行用バッテリ220のSOCとマップとに基づいて許可車速を算出する。HV_ECU320は、車速センサ(図示せず)により検知された車速が算出された許可車速の範囲内であると、モータ140Aの動力を優先して走行するようにモータ140AおよびエンジンECU280を介してエンジン120を制御する。S204にて、HV_ECU320は、通常の車両制御を実行する。すなわち、HV_ECU320は、車両の状態に応じて、エンジン120の動力およびモータ140Aの動力のうちの少なくともいずれか一方により車両を走行させる。
In S202,
以上のようなフローチャートに基づく、本実施の形態に係る車両の制御装置であるHV_ECU320がSOCに応じて車速を設定する動作について説明する。
An operation in which
運転者がEV走行スイッチ322をオンすると(S200にてYES)、HV_ECU320は、走行用バッテリ200のSOCをバッテリECU260から受信する。HV_ECU320は、受信された走行用バッテリ220のSOCとマップとに基づいて許可車速を算出する。HV_ECU320は、車速センサにより検知された車速が算出された許可車速以下であると、モータ140Aの動力を優先して車両が走行するようにモータ140AおよびエンジンECU280を介してエンジン120を制御する(S202)。一方、運転者がEV走行スイッチ322をオフすると(S200にてNO)、通常の車両制御を実行する(S204)。
When the driver turns on EV traveling switch 322 (YES in S200),
以上のようにして、本実施の形態に係る車両の制御装置によると、運転者の意思に関わらず目標SOCを高く設定するようにすると、回生エネルギーを効率よく回収できず、放電を優先した制御となり、エネルギー回収率の低下により燃費が悪化する場合があるのに対して、運転者によりEV走行の指示入力の頻度が高くなると、EV走行を多用していることから運転者はEV走行の継続時間の延長を要求していることを判断することができる。そのため、EV走行の継続時間が延長するように走行用バッテリのSOCを制御することにより、運転者の意思に応じてEV走行の継続時間を延長することができる。さらに、燃費悪化とEV走行継続時間の延長のバランスを運転者の要求を満たすように変更することができる。したがって、モータの動力を優先する走行の継続時間を延長する操作についての操作性を向上させた車両の制御装置を提供することができる。 As described above, according to the control apparatus for a vehicle according to the present embodiment, if the target SOC is set high regardless of the driver's intention, the regenerative energy cannot be efficiently recovered, and the control gives priority to discharge. In some cases, the fuel efficiency may deteriorate due to a decrease in the energy recovery rate. However, if the frequency of instruction input for EV driving increases by the driver, the driver continues to use EV driving because the EV driving is frequently used. It can be determined that an extension of time is required. Therefore, by controlling the SOC of the battery for traveling so that the duration of EV traveling is extended, the duration of EV traveling can be extended according to the driver's intention. Furthermore, the balance between the deterioration of fuel consumption and the extension of the EV travel duration time can be changed to satisfy the driver's request. Therefore, it is possible to provide a vehicle control device that improves the operability of an operation of extending the duration of travel that prioritizes the power of the motor.
なお、本発明においては、EV走行の継続時間を延長する方法として、走行用バッテリの目標SOCを増大させるようにしたが、特にこれに限定されるものではない。たとえば、EV走行の継続時間が延長するように、モータに供給される電力を制限するようにしてもよい。 In the present invention, as a method for extending the duration of EV travel, the target SOC of the travel battery is increased. However, the present invention is not limited to this. For example, the electric power supplied to the motor may be limited so that the duration of EV travel is extended.
走行用バッテリの入出力電力の制限値(Win/Wout)は、バッテリECUにより走行用バッテリの温度やSOCにより決定される。バッテリECUは、決定された入出力電力の制限値をMG_ECUに対して送信する。MG_ECUは、受信した制限値内で走行用バッテリから電力を取り出す。したがって、バッテリECUが入出力電力の制限値を絞り側に設定して、モータに供給される電力を制限することにより、EV走行の継続時間を延長するようにしてもよい。 The limit value (Win / Wout) of the input / output power of the traveling battery is determined by the battery ECU based on the temperature of the traveling battery and the SOC. Battery ECU transmits the determined limit value of input / output power to MG_ECU. The MG_ECU extracts power from the traveling battery within the received limit value. Therefore, the duration time of EV travel may be extended by the battery ECU setting the limit value of the input / output power to the throttle side and limiting the power supplied to the motor.
あるいは、EV走行の継続時間が延長するように、モータに供給される電力を制限する電力変換器を制御するようにしてもよい。電力変換器は、たとえば、インバータおよびコンバータである。たとえば、コンバータにおける昇圧電圧を制限してEV走行の継続時間を延長するようにしてもよいし、インバータからモータに供給される電力を制限してEV走行の継続時間を延長するようにしてもよい。 Or you may make it control the power converter which restrict | limits the electric power supplied to a motor so that the continuation time of EV driving | running may be extended. The power converter is, for example, an inverter and a converter. For example, the boost voltage in the converter may be limited to extend the duration of EV travel, or the electric power supplied from the inverter to the motor may be limited to extend the duration of EV travel. .
また、本実施の形態においては、運転者のEV走行スイッチへの入力の頻度に応じてEV走行の継続時間を延長するようにしたが、たとえば、EV走行スイッチがオンされているときに、車両についての予め定められた条件が不成立となる頻度に応じてEV走行の継続時間を延長するようにしてもよい。予め定められた条件とは、上述したとおり、たとえば、SOCが予め定められた値以上であるという条件および車速が予め定められた速度以下であるという条件のうちの少なくともいずれか一方である。 In the present embodiment, the duration of EV travel is extended according to the frequency of input to the EV travel switch by the driver. For example, when the EV travel switch is turned on, the vehicle The duration of EV travel may be extended according to the frequency at which a predetermined condition for is not satisfied. The predetermined condition is, as described above, for example, at least one of the condition that the SOC is equal to or higher than a predetermined value and the condition that the vehicle speed is equal to or lower than the predetermined speed.
たとえば、HV_ECU320は、頻度として、イグニッションスイッチがオンされてからオフされるまでのトリップ間において、予め定められた条件が不成立となる回数の平均値を算出する。具体的には、HV_ECU320は、予め定められた条件が不成立となる回数の平均値が予め定められた回数以上であると、頻度が高いと判定する。
For example,
モータの動力を優先して走行しているときに、予め定められた条件が不成立となる頻度が高くなると、EV走行を多用していることから運転者はEV走行の継続時間の延長を要求していることを判断することができる。そのため、SOCが増大するようにバッテリECUを介して走行用バッテリを制御したり、モータに供給される電力を制限するようにインバータあるいはコンバータを制御したりすることによりEV走行の継続時間を延長することができる。あるいは、SOCが予め定められた値以上であるという条件が不成立となった頻度が高い時だけ、EV走行の継続時間を延長するようにしてもよい。これは車速の条件よりSOCの条件が不成立となる方が運転者のEV走行に対する要求を満たせていないと考えることができるからである。 When traveling with priority given to motor power, if the frequency at which a predetermined condition is not satisfied increases, the driver demands to extend the duration of EV traveling because EV traveling is frequently used. Can be judged. Therefore, the duration of EV travel is extended by controlling the travel battery via the battery ECU so that the SOC increases, or by controlling the inverter or converter so as to limit the power supplied to the motor. be able to. Alternatively, the duration of EV travel may be extended only when the frequency that the condition that the SOC is equal to or greater than a predetermined value is not satisfied is high. This is because it can be considered that the driver's requirement for EV traveling cannot be satisfied if the SOC condition is not satisfied than the vehicle speed condition.
また、本実施の形態においては、通常走行からEV走行となる頻度が高いほど、EV走行の条件が不成立となる頻度が高いほど、EV走行の継続時間を延長する例を挙げたが、より運転者の要望を満足するよう頻度が高いほど、EV走行の継続時間が延長されるようにしてもよい。具体的には通常走行からEV走行となる頻度が高くなればなるほど目標SOCを高くしたり、モータに供給される電力を制限する量を多くしてもよい。ここで目標SOCは走行用バッテリの劣化を考慮したSOCの上限値を越えない程度、モータに供給される電力はともに設定されるEV走行条件である車速を越える車速を実現できる程度までで設定される。 Further, in the present embodiment, an example in which the duration of EV travel is extended as the frequency of EV travel from normal travel is higher and the condition of EV travel is not satisfied is increased. The frequency of EV travel may be extended as the frequency increases so as to satisfy the user's request. Specifically, the target SOC may be increased or the amount of electric power supplied to the motor may be increased as the frequency of normal traveling to EV traveling increases. Here, the target SOC is set to such an extent that it does not exceed the upper limit value of the SOC in consideration of the deterioration of the battery for driving, and the electric power supplied to the motor is set to the extent that the vehicle speed exceeding the vehicle speed which is the EV driving condition set together can be realized. The
ここでは動力分割機構を用いたシリーズ/パラレル型のハイブリッドシステムについて述べたが他のシステムに適用してもよい。たとえば、エンジンのクランク軸に対してモータの動力を直接入力可能なハイブリッドシステムに適用可能である。 Although a series / parallel type hybrid system using a power split mechanism has been described here, the present invention may be applied to other systems. For example, the present invention can be applied to a hybrid system that can directly input motor power to an engine crankshaft.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
120 エンジン、140 モータジェネレータ、160 駆動輪、180 減速機、200 動力分割機構、220 走行用バッテリ、240 インバータ、242 昇圧コンバータ、260 バッテリECU、280 エンジンECU、300 MG_ECU、320 HV_ECU、322 EV走行スイッチ、324 イグニッションスイッチ。
120 Engine, 140 Motor Generator, 160 Drive Wheel, 180 Reducer, 200 Power Dividing Mechanism, 220 Travel Battery, 240 Inverter, 242 Boost Converter, 260 Battery ECU, 280 Engine ECU, 300 MG_ECU, 320 HV_ECU, 322
Claims (7)
前記車両が前記モータの動力を優先して走行するという指示を入力するための入力手段と、
前記入力および前記車両の状態について予め定められた条件が成立することのうちの少なくともいずれか一方に応じて、前記モータの動力を優先して走行するように前記車両を制御するための制御手段と、
前記入力の頻度を算出するための頻度算出手段と、
前記頻度に応じて、前記モータの動力を優先する走行の継続時間が延長するように前記車両に搭載された電気機器を制御するための機器制御手段とを含む、車両の制御装置。 A control device for a vehicle using at least one of an engine and a motor as a drive source,
Input means for inputting an instruction that the vehicle runs with priority on the power of the motor;
Control means for controlling the vehicle to run with priority on the power of the motor in response to at least one of the input and a condition that is predetermined for the state of the vehicle being satisfied; ,
A frequency calculating means for calculating the frequency of the input;
A vehicle control device comprising: device control means for controlling an electric device mounted on the vehicle so as to extend a duration of travel that prioritizes the power of the motor according to the frequency.
前記車両が前記モータの動力を優先して走行するという指示を入力するための入力手段と、
前記入力および前記車両の状態について予め定められた条件が成立することのうちの少なくともいずれか一方に応じて、前記モータの動力を優先して走行するように前記車両を制御するための制御手段と、
前記モータの動力を優先して走行しているときに、前記予め定められた条件が不成立となる頻度を算出するための頻度算出手段と、
前記頻度に応じて、前記モータの動力を優先する走行の継続時間が延長するように前記車両に搭載された電気機器を制御するための機器制御手段とを含む、車両の制御装置。 A control device for a vehicle using at least one of an engine and a motor as a drive source,
Input means for inputting an instruction that the vehicle runs with priority on the power of the motor;
Control means for controlling the vehicle to run with priority on the power of the motor in response to at least one of the input and a condition that is predetermined for the state of the vehicle being satisfied; ,
A frequency calculating means for calculating a frequency at which the predetermined condition is not satisfied when traveling with priority on the power of the motor;
A vehicle control device comprising: device control means for controlling an electric device mounted on the vehicle so as to extend a duration of travel that prioritizes the power of the motor according to the frequency.
前記機器制御手段は、前記蓄電機構の充電量を目標充電量に近づけるように前記電気機器を制御するとともに、前記頻度が高いと、前記目標充電量を高く設定するための手段を含む、請求項1〜4のいずれかに記載の車両の制御装置。 The electrical device is a power storage mechanism that supplies power to the motor,
The device control means includes a means for controlling the electric device so that a charge amount of the power storage mechanism approaches a target charge amount, and setting the target charge amount high when the frequency is high. The control apparatus of the vehicle in any one of 1-4.
前記機器制御手段は、前記頻度が高いと、前記モータに供給される電力を制限するように前記電力変換器を制御するための手段を含む、請求項1〜4のいずれかに記載の車両の制御装置。 The electrical device is a power converter that converts power supplied from a power storage mechanism and supplies the power to the motor,
5. The vehicle according to claim 1, wherein the device control means includes means for controlling the power converter so as to limit power supplied to the motor when the frequency is high. Control device.
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