JP2022054480A - Vehicle control device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、車両制御装置に関する。 The present disclosure relates to a vehicle control device.
車両の駆動源としてエンジンと、このエンジンに駆動連結されたモータジェネレータとを備えるハイブリッド車両の電源系システムにおいて、モータジェネレータに使用する高圧側と、その他の電装系に使用する低圧側とを有し、高圧側と低圧側との間にDCDCコンバータを設け、DCDCコンバータにより降圧して低圧側へ出力する構成が知られている(例えば特許文献1)。 In a power system of a hybrid vehicle including an engine as a vehicle drive source and a motor generator driven and connected to the engine, the power system has a high voltage side used for the motor generator and a low voltage side used for other electrical systems. There is known a configuration in which a DCDC converter is provided between a high voltage side and a low voltage side, and the voltage is stepped down by the DCDC converter to output to the low voltage side (for example, Patent Document 1).
上記の電源系システムにおいて、モータジェネレータが使えるパワーは、モータジェネレータとの間で電力の授受を行う高圧側バッテリの許容電力(最大充電量(下限値)、最大放電量(上限値))の範囲に収まるように算出される。ここで、モータジェネレータと制御ECUとの間の通信ラグの影響により、実際のモータジェネレータの回転数と、ECU内で読み込んだ回転数に差が生じる場合がある。この差に起因して、上述の算出したパワーの目標値が一定でも、モータジェネレータが実際に出力するパワーにぶれが生じてしまい、許容電力の範囲から外れる虞がある。 In the above power supply system, the power that can be used by the motor generator is within the range of the allowable power (maximum charge amount (lower limit value), maximum discharge amount (upper limit value)) of the high-voltage side battery that exchanges power with the motor generator. It is calculated to fit in. Here, due to the influence of the communication lag between the motor generator and the control ECU, there may be a difference between the actual rotation speed of the motor generator and the rotation speed read in the ECU. Due to this difference, even if the above-mentioned calculated target value of power is constant, the power actually output by the motor generator may fluctuate, and the power may be out of the allowable power range.
モータジェネレータの出力パワーを高圧側バッテリの許容電力の範囲内に収めて許容電力を守るための手法として、許容電力の上限値や下限値から出力パワーの目標値の範囲までにマージンを取り、出力パワーの目標値の範囲を許容電力の範囲より狭める手法が挙げられる。しかし、バッテリの許容電力は環境により変動し、例えば低温時には許容電力の上限値や下限値が小さくなる。このとき、出力パワーのマージン量が許容電力の範囲を超えてしまう場合があり、この場合発電などのモータジェネレータの動作ができなくなる。この結果、モータジェネレータの発電量が減少する。 As a method to keep the output power of the motor generator within the allowable power range of the high-voltage side battery and protect the allowable power, a margin is taken from the upper limit value and the lower limit value of the allowable power to the range of the target value of the output power, and the output is performed. A method of narrowing the range of the target value of power to the range of allowable power can be mentioned. However, the permissible power of the battery varies depending on the environment, and the upper limit and the lower limit of the permissible power become smaller at low temperatures, for example. At this time, the margin amount of the output power may exceed the allowable power range, and in this case, the motor generator such as power generation cannot operate. As a result, the amount of power generated by the motor generator is reduced.
本開示は、モータジェネレータの発電量が減少することを抑制できる車両制御装置を提供することを目的とする。 It is an object of the present disclosure to provide a vehicle control device capable of suppressing a decrease in the amount of power generated by a motor generator.
本発明の実施形態の一観点に係る車両制御装置は、エンジンと、モータジェネレータと、前記モータジェネレータと接続される高圧側バッテリと、を備える車両の制御装置であって、前記モータジェネレータの制御モードとして、前記モータジェネレータに所定のパワーを出力される出力制御を、要求トルクを指令し行うトルクモードと、要求電圧を指令し行う電圧モードとを実行可能であり、前記高圧側バッテリの最大充電量の絶対値が第1閾値より大きい場合に前記トルクモードを実行し、前記第1閾値以下の場合に前記電圧モードを実行する。 The vehicle control device according to one aspect of the embodiment of the present invention is a vehicle control device including an engine, a motor generator, and a high-voltage side battery connected to the motor generator, and is a control mode of the motor generator. As an output control for outputting a predetermined power to the motor generator, it is possible to execute a torque mode in which a required torque is commanded and a voltage mode in which a required voltage is commanded, and the maximum charge amount of the high-voltage side battery. The torque mode is executed when the absolute value of is larger than the first threshold value, and the voltage mode is executed when the absolute value is equal to or less than the first threshold value.
本開示によれば、モータジェネレータの発電量が減少することを抑制できる車両制御装置を提供することができる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a vehicle control device capable of suppressing a decrease in the amount of power generated by a motor generator.
以下、添付図面を参照しながら実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the accompanying drawings. In order to facilitate understanding of the description, the same components are designated by the same reference numerals as possible in the drawings, and duplicate description is omitted.
図1は、実施形態に係るハイブリッド車両の電源系システム1の概略構成図である。図1に示すように、電源系システム1が搭載されるハイブリッド車両は、エンジン(ENG)2と、モータジェネレータ(MG)3と、エアコン(A/C)コンプレッサ4と、トランスミッション(T/M)5と、スタータ6と、その他の電気負荷7とを備える。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a power
エンジン2とMG3とはハイブリッド車両の動力源であり、MG3は発電装置としても機能する。A/Cコンプレッサ4は、車載エアコンのコンプレッサであり、例えば図1に示すようにエンジン2またはMG3の動力が伝達されて駆動する。T/M5は、エンジン2の動力を車輪に伝達する部品群である。スタータ6は、エンジン2を強制的に回転させる装置であり、例えばT/M5に設置される。電気負荷7は、MG3やスタータ6以外でハイブリッド車両に搭載される装置等である。
The
電源系システム1は、ハイブリッド車両に搭載される電気負荷7等に電力を供給する。電源系システム1は、高圧側バッテリ11と、低圧側バッテリ12と、DCDCコンバータ13と、制御ECU14(車両制御装置)とを備える。
The
DCDCコンバータ13は、高圧側バッテリ11と低圧側バッテリ12との間に接続され、高圧側バッテリ11と低圧側バッテリ12との間で電力のやりとりを行う。高圧側バッテリ11は、MG3とも接続され、MG3により発電された電力を充電可能となっている。低圧側バッテリ12は、スタータ6と電気負荷7とも接続され、充電された電力をスタータ6や電気負荷7に給電可能となっている。
The
DCDCコンバータ13は、高圧側バッテリ11を含む高圧側から供給される電力を降圧して、低圧側バッテリ12を含む低圧側に出力する。高圧側バッテリ11の電圧値は例えば48Vであり、低圧側バッテリ12の電圧値は例えば12Vである。なお、高圧側バッテリ11と低圧側バッテリ12とは、DCDCコンバータ13を挟んで相対的に電圧差があればよく、電圧値はそれぞれ48V、12V以外でもよい。
The DCDC converter 13 steps down the power supplied from the high voltage side including the high
DCDCコンバータ13は、例えばスイッチング素子のオンオフ操作の切り替えにより電力を降圧することができる。
The
制御ECU14は、電源系システム1の動作を制御する。また制御ECU14は、モータジェネレータ3の動作を制御する。
The
制御ECU14は、高圧側バッテリ11の内部状態(内部抵抗、SOC、入出力電流など)や外気温などの環境情報などの各種条件に基づいて、高圧側バッテリ11の許容電力(最大充電量(入力制限値、下限値)Win、最大放電量(出力制限値、上限値)Wout)を算出する。
The
制御ECU14とモータジェネレータ3とはCANなどの通信で信号を送受信可能に接続されている。制御ECU14は、高圧側バッテリ11の許容電力や、モータジェネレータ3の回転数Nmgに基づき、モータジェネレータ3の要求トルクを決定する。制御ECU14によるモータジェネレータ3の制御は、高圧側バッテリ11の許容電力を守るためにモータジェネレータ3が使えるパワーを算出する、とも表現できる。または、高圧側バッテリ11の許容電力の範囲内に収まるようにモータジェネレータ3の出力パワーを制御する、とも表現できる。
The
特に本実施形態では、制御ECU14は、モータジェネレータ3の制御モードとして、モータジェネレータ3に所定のパワーを出力される出力制御を、上述の要求トルクを指令し行う「トルクモード」と、要求電圧を指令し行う「電圧モード」とを実行可能である。制御ECU14は、高圧側バッテリ11の最大充電量Winの絶対値が第1閾値TH1(図5など参照)より大きい場合に「トルクモード」を実行し、第1閾値TH1以下の場合に「電圧モード」を実行する。また、制御ECU14は、モータジェネレータ3の制御モードとして、モータジェネレータ3と高圧側バッテリ11との電力授受を停止する「バッテリレスモード」を実行可能である。制御ECU14は、高圧側バッテリ11の最大充電量Winの絶対値が第1閾値TH1より小さい第2閾値TH2以下の場合にバッテリレスモードを実行する。
In particular, in the present embodiment, the
制御ECU14は、物理的には、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Randam Access Memory)、ROM(Read Only Memory)及びインタフェースを含む周知のマイクロコンピュータを主体とする電子回路である。上記の制御ECU14の各機能は、ROMに保持されるアプリケーションプログラムをRAMにロードしてCPUで実行することによって、CPUの制御のもとで車両内の各種装置を動作させると共に、RAMやROMにおけるデータの読み出し及び書き込みを行うことで実現される。
The
図2~図4を参照して、従来のトルクモードの問題点を説明する。図2は、トルクモードの挙動の一例示すタイムチャートである。図2には、モータジェネレータ3の実際の回転数(実Nmg)と、制御ECU14で取得されるモータジェネレータ3の回転数(ECU内Nmg)と、制御ECU14により計算される要求トルクと、要求トルクに基づき実際にモータジェネレータ3で出力されるパワー(MGパワー)との時間推移が示されている。
The problems of the conventional torque mode will be described with reference to FIGS. 2 to 4. FIG. 2 is a time chart showing an example of the behavior of the torque mode. FIG. 2 shows the actual rotation speed of the motor generator 3 (actual Nmg), the rotation speed of the motor generator 3 acquired by the control ECU 14 (Nmg in the ECU), the required torque calculated by the
図2の実Nmgのグラフに示すように、定常状態でもモータジェネレータ3の回転数は振れ幅がある。また、図2のECU内Nmgのグラフに示すように、回転数の情報は、制御ECU14には通信分遅れて届く。つまりECU内Nmgは、実Nmgに対して時間遅れが生じる。
As shown in the graph of the actual Nmg in FIG. 2, the rotation speed of the motor generator 3 has a fluctuation range even in the steady state. Further, as shown in the graph of Nmg in the ECU of FIG. 2, the information on the rotation speed arrives at the
図2の要求トルクのグラフに示すように、要求パワーが一定の場合でも要求トルクは振れる。そして、図2のMGパワーのグラフに示すように、実Nmgと要求トルクのタイミング次第で、MGパワーは振れが増幅する場合がある。なお、要求トルクをなまして一定にしても、実Nmg分の振れはMGパワーの挙動に残ってしまう。 As shown in the graph of the required torque in FIG. 2, the required torque fluctuates even when the required power is constant. Then, as shown in the graph of MG power in FIG. 2, the deflection of MG power may be amplified depending on the timing of the actual Nmg and the required torque. Even if the required torque is smoothed and constant, the fluctuation of the actual Nmg remains in the behavior of MG power.
このようなMGパワーの振れは、例えば図1に示した構成のようにモータジェネレータ3がベルトを介してエンジン2に動力を伝達する構成や、このベルトのテンショナに遊び部分(モータジェネレータ3は動けるがエンジン2は動かない)が存在する構成の場合に生じやすい。
Such a fluctuation of MG power can be caused by, for example, a configuration in which the motor generator 3 transmits power to the
上述のように、MGパワーは、高圧側バッテリ11の許容電力の範囲、すなわち最大放電量Woutと最大充電量Winとの間に収まるように制御される必要がある。MGパワーが許容電力の範囲を超えると、高圧側バッテリ11に過放電や過充電が発生し、バッテリの劣化を招くためである。MGパワーの振れによるばらつきを考慮してこの要件(MGパワーが高圧側バッテリ11の許容電力の範囲に収まる)を満たすための手法として、許容電力の上限値(最大放電量Wout)や下限値(最大充電量Win)からMGパワーの範囲までにマージンを取り、MGパワーの範囲を許容電力の範囲内に許容電力の範囲より狭める手法が挙げられる。
As described above, the MG power needs to be controlled so as to fall within the allowable power range of the high
図3は、従来のバッテリ許容電力からのマージン設定の第1の例を示す図である。図3の縦軸は電力を示し、横軸は時間を示す。図3を含む本実施形態の以下の説明では、最大放電量Woutが正値として表され、最大充電量Winが負値として表される。図3の例では、許容電力の下限値の最大充電量Winの位置から、正方向に所定量のマージンが設定され、最大充電量Winからマージンを取った電力値が点線で示されている。このマージンをMGパワーの振れ幅より大きく取ることによって、MGパワーに振れが生じる場合でもMGパワーが高圧側バッテリ11の許容電力を超えることを防止できる。
FIG. 3 is a diagram showing a first example of margin setting from the conventional battery allowable power. The vertical axis of FIG. 3 indicates electric power, and the horizontal axis indicates time. In the following description of the present embodiment including FIG. 3, the maximum discharge amount Wout is represented as a positive value, and the maximum charge amount Win is represented as a negative value. In the example of FIG. 3, a predetermined amount of margin is set in the positive direction from the position of the maximum charge amount Win of the lower limit value of the allowable power, and the power value obtained by taking the margin from the maximum charge amount Win is shown by a dotted line. By taking this margin larger than the fluctuation width of the MG power, it is possible to prevent the MG power from exceeding the allowable power of the high-
図4は、従来のバッテリ許容電力からのマージン設定の第2の例を示す図である。図4の軸などの概要は図3と同様である。図4では、図3と比較して最大放電量Woutと最大充電量Winの位置が0に近づいている。すなわち、最大放電量Wout及び最大充電量Winの絶対値が小さくなっている。 FIG. 4 is a diagram showing a second example of margin setting from the conventional battery allowable power. The outline of the axes and the like in FIG. 4 is the same as that in FIG. In FIG. 4, the positions of the maximum discharge amount Wout and the maximum charge amount Win are closer to 0 as compared with FIG. That is, the absolute values of the maximum discharge amount Wout and the maximum charge amount Win are small.
図3に示した手法は、MGパワーのばらつきが大きくなるほど、許容電力をマージンで守ろうとすると、すなわち、MGパワーの使用範囲に許容電力に対するマージンを設けて、許容電力を超えないという制御規制を守ろうとすると、より大きなマージン量が必要となる。つまり、許容電力の下限値の最大充電量Winの位置から、マージンの位置がより正方向へ移動する。 In the method shown in FIG. 3, the larger the variation in MG power, the more the allowable power is to be protected by the margin. If you try to protect it, you need a larger margin amount. That is, the position of the margin moves in the more positive direction from the position of the maximum charge amount Win of the lower limit value of the allowable power.
一方、バッテリの許容電力は環境により変動する傾向があり、例えば低温時には、図4に示すように許容電力の上限値(最大放電量Wout)や下限値(最大充電量Win)は相対的に小さくなる。このとき、MGパワーのマージン量が図3と同様であると、図4に示すように下限値である最大充電量Winに対するマージンの位置が上限値である最大放電量Woutより大きな値となって、許容電力の範囲を超えてしまう場合がある。この場合、MGパワーがバッテリの許容電力の要件を満たすことができないので、発電などのモータジェネレータ3の動作ができなくなる。この結果、モータジェネレータ3による発電ができない期間が生じるためのモータジェネレータ3の発電量が減少する。同様に、モータジェネレータ3を電動機として駆動できない期間も生じ得る。 On the other hand, the allowable power of the battery tends to fluctuate depending on the environment. For example, at low temperature, the upper limit value (maximum discharge amount Wout) and lower limit value (maximum charge amount Win) of the allowable power are relatively small as shown in FIG. Become. At this time, if the margin amount of MG power is the same as in FIG. 3, the position of the margin with respect to the maximum charge amount Win, which is the lower limit value, becomes a value larger than the maximum discharge amount Wout, which is the upper limit value, as shown in FIG. , The allowable power range may be exceeded. In this case, since the MG power cannot satisfy the requirement of the allowable power of the battery, the motor generator 3 such as power generation cannot be operated. As a result, the amount of power generated by the motor generator 3 decreases due to the period during which the motor generator 3 cannot generate power. Similarly, there may be a period during which the motor generator 3 cannot be driven as an electric motor.
図5~図9を参照して本実施形態によるモータジェネレータ3の出力制御について説明する。図5は、本実施形態における制御モードの切り替えについて説明する図である。図5の軸などの概要は図3、図4と同様である。図4を参照して説明したように、モータジェネレータ3の出力制御をトルクモードで行うと、例えば低温時など許容電力の上限値(最大放電量Wout)や下限値(最大充電量Win)が相対的に小さくなると、すなわち、最大放電量Wout及び最大充電量Winの絶対値が小さくなり電力0に近づくと、MGパワーにマージンを設ける手法だけではモータジェネレータ3が動作できない状況が生じ得る。 The output control of the motor generator 3 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 5 to 9. FIG. 5 is a diagram illustrating switching of control modes in the present embodiment. The outline of the axes and the like in FIG. 5 is the same as in FIGS. 3 and 4. As described with reference to FIG. 4, when the output control of the motor generator 3 is performed in the torque mode, the upper limit value (maximum discharge amount Wout) and the lower limit value (maximum charge amount Win) of the allowable power are relative to each other, for example, at low temperature. When it becomes smaller, that is, when the absolute values of the maximum discharge amount Wout and the maximum charge amount Win become small and the electric power approaches 0, a situation may occur in which the motor generator 3 cannot operate only by the method of providing a margin to the MG power.
そこで本実施形態では、許容電力の下限値である最大充電量Win(負値)が小さいとき、すなわち負方向に大きいとき(最大充電量Winの絶対値が大きいとき)にトルクモードを実行する一方で、図5に示すように、最大充電量Winが第1閾値TH1以上のとき、すなわち、最大充電量Winの絶対値が第1閾値TH1の絶対値以下となり電力0に近くなるときには、トルクモードを実行せず電圧モードを実行する。電圧モードで制御すると、必要なパワーを実現出来るようにMG内部で演算してトルクを発生させるため、従来技術同等の精度でMGパワーの出力制御を実現することができる。 Therefore, in the present embodiment, the torque mode is executed when the maximum charge amount Win (negative value), which is the lower limit of the allowable power, is small, that is, when it is large in the negative direction (when the absolute value of the maximum charge amount Win is large). As shown in FIG. 5, when the maximum charge amount Win is equal to or higher than the first threshold value TH1, that is, when the absolute value of the maximum charge amount Win is equal to or less than the absolute value of the first threshold value TH1 and the power is close to 0, the torque mode is used. Run voltage mode without running. When controlled in the voltage mode, the torque is generated by calculating inside the MG so that the required power can be realized, so that the output control of the MG power can be realized with the accuracy equivalent to that of the conventional technology.
さらに、図5に示すように、最大充電量Winが第1閾値TH1より大きい第2閾値TH2以上のとき、すなわち、最大充電量Winの絶対値が第1閾値TH1の絶対値より小さい第2閾値TH2以下となり電力0にさらに近くなるときには、電圧モードでも対応できないため、電圧モードを実行せずバッテリレスモードを実行する。 Further, as shown in FIG. 5, when the maximum charge amount Win is larger than the first threshold TH1 and the second threshold TH2 or more, that is, the absolute value of the maximum charge amount Win is smaller than the absolute value of the first threshold TH1. When the value becomes TH2 or less and the power becomes closer to 0, the voltage mode cannot be used, so the batteryless mode is executed without executing the voltage mode.
図6は、バッテリレスモードの概要を説明する図である。図6に示すように、バッテリレスモードでは、高圧側バッテリ11の許容電力を守れない状況であるので、高圧側バッテリ11のリレーをOFFにして切り離し、DCDCコンバータ13が消費する分をモータジェネレータ3が発電する制御に切り替える。高圧側バッテリ11には電流が流れないため、許容電力を守った上で、車両の発電ができる。
FIG. 6 is a diagram illustrating an outline of the batteryless mode. As shown in FIG. 6, in the batteryless mode, the allowable power of the high-
なお、モータジェネレータ3の出力制御のモード切替は、図5に示した三段階の構成のうち、トルクモードと電圧モードの切り替えのみでもよい。 The mode switching of the output control of the motor generator 3 may be only the switching between the torque mode and the voltage mode among the three-stage configuration shown in FIG.
図7は、制御モードの切り替え処理の第1の例のフローチャートである。図7の例では、トルクモードと電圧モードとの2種類のモード切替が行われる。 FIG. 7 is a flowchart of a first example of the control mode switching process. In the example of FIG. 7, two types of mode switching between the torque mode and the voltage mode are performed.
ステップS101では、最大充電量Winが第1閾値TH1より小さいか否か(最大充電量Winの絶対値が第1閾値TH1の絶対値より大きいか否か)が判定される。最大充電量Winが第1閾値TH1より小さい場合には(ステップS101のYES)、ステップS102に進み、トルクモードが実行されて、マージンを考慮してトルク要求が行われる。一方、最大充電量Winが第1閾値TH1以上(最大充電量Winの絶対値が第1閾値TH1の絶対値以下)の場合には(ステップS101のNO)、ステップS103に進み、電圧モードが実行される。 In step S101, it is determined whether or not the maximum charge amount Win is smaller than the first threshold value TH1 (whether or not the absolute value of the maximum charge amount Win is larger than the absolute value of the first threshold value TH1). When the maximum charge amount Win is smaller than the first threshold value TH1 (YES in step S101), the process proceeds to step S102, the torque mode is executed, and the torque request is made in consideration of the margin. On the other hand, when the maximum charge amount Win is equal to or higher than the first threshold value TH1 (the absolute value of the maximum charge amount Win is equal to or less than the absolute value of the first threshold value TH1) (NO in step S101), the process proceeds to step S103 and the voltage mode is executed. Will be done.
このように、本実施形態では、高圧側バッテリ11の最大充電量Winの絶対値が第1閾値TH1の絶対値より大きい場合にトルクモードを実行し、第1閾値TH1の絶対値以下の場合に電圧モードを実行する。電圧モードは、トルクモードに比べて、モータジェネレータ3のパワーのぶれが減少するため、余裕代(高圧側バッテリ11の許容電力の範囲に対するモータジェネレータ3の出力パワー(MGパワー)のマージン量)を小さくできる。したがって、高圧側バッテリ11の許容電力の範囲が狭くなり、従来のトルクモードではモータジェネレータ3が動作できない状況でも、トルクモードの代わりに電圧モードを実行することによって、モータジェネレータ3を作動させることが可能となる。この結果、モータジェネレータ3が発電できない期間を減らすことができるので、モータジェネレータ3の発電量が減少することを抑制できる。
As described above, in the present embodiment, the torque mode is executed when the absolute value of the maximum charge amount Win of the high-
図8は、制御モードの切り替え処理の第2の例のフローチャートである。図8の例では、トルクモード、電圧モード、バッテリレスモードの3種類のモード切替が行われる。 FIG. 8 is a flowchart of a second example of the control mode switching process. In the example of FIG. 8, three types of mode switching, a torque mode, a voltage mode, and a batteryless mode, are performed.
ステップS201では、最大充電量Winが第1閾値TH1より小さいか否か(最大充電量Winの絶対値が第1閾値TH1の絶対値より大きいか否か)が判定される。最大充電量Winが第1閾値TH1より小さい場合には(ステップS201のYES)、ステップS202に進み、トルクモードが実行されて、マージンを考慮してトルク要求が行われる。 In step S201, it is determined whether or not the maximum charge amount Win is smaller than the first threshold value TH1 (whether or not the absolute value of the maximum charge amount Win is larger than the absolute value of the first threshold value TH1). When the maximum charge amount Win is smaller than the first threshold value TH1 (YES in step S201), the process proceeds to step S202, the torque mode is executed, and the torque request is made in consideration of the margin.
一方、最大充電量Winが第1閾値TH1以上の場合には(ステップS201のNO)、ステップS203に進み、最大充電量Winが第2閾値TH2より小さいか否か(最大充電量Winの絶対値が第2閾値TH2の絶対値より大きいか否か)が判定される。最大充電量Winが第2閾値TH2より小さい場合には(ステップS203のYES)、ステップS204に進み、電圧モードが実行される。 On the other hand, when the maximum charge amount Win is equal to or higher than the first threshold value TH1 (NO in step S201), the process proceeds to step S203, and whether or not the maximum charge amount Win is smaller than the second threshold value TH2 (absolute value of the maximum charge amount Win). Is greater than the absolute value of the second threshold TH2)) is determined. If the maximum charge amount Win is smaller than the second threshold value TH2 (YES in step S203), the process proceeds to step S204, and the voltage mode is executed.
一方、最大充電量Winが第2閾値TH2以上の場合には(ステップS203のNO)、ステップS205に進み、バッテリレスモードで制御が行われる。 On the other hand, when the maximum charge amount Win is the second threshold value TH2 or more (NO in step S203), the process proceeds to step S205, and control is performed in the batteryless mode.
このように本実施形態では、高圧側バッテリ11の最大充電量Winの絶対値が第1閾値TH1の絶対値より小さい第2閾値TH2の絶対値以下の場合には、電圧モードの代わりにバッテリレスモードを実行する。この構成により、トルクモードや電圧モードではMGパワーが高圧側バッテリ11の許容電力の範囲を超えることを防止できない状況でも、バッテリレスモードによりモータジェネレータ3と高圧側バッテリ11との電気的接続を遮断することで、高圧側バッテリ11への影響を抑制しつつ、モータジェネレータ3の発電動作が可能となる。これにより、モータジェネレータ3が発電できない期間をさらに減らすことができるので、モータジェネレータ3の発電量が減少することをさらに抑制できる。
As described above, in the present embodiment, when the absolute value of the maximum charge amount Win of the high-
図9は、制御モードの切り替え処理の第3の例のフローチャートである。図9のフローチャートでは、最大充電量Win超過を検知したらトルクモードから電圧モードに切り替え、電圧モードで超過検知したらバッテリレスへと切り替える。 FIG. 9 is a flowchart of a third example of the control mode switching process. In the flowchart of FIG. 9, when the maximum charge amount Win excess is detected, the torque mode is switched to the voltage mode, and when the excess is detected in the voltage mode, the batteryless mode is switched.
ステップS301では、現在の制御モードがトルクモードであるか否かが判定される。トルクモードの場合(ステップS301のYES)にはステップS302に進み、トルクモードではない場合(ステップS301のNO)にはステップS305に進む。 In step S301, it is determined whether or not the current control mode is the torque mode. In the case of the torque mode (YES in step S301), the process proceeds to step S302, and in the case of not the torque mode (NO in step S301), the process proceeds to step S305.
ステップS302では、トルクモード実行中にMGパワーが最大充電量Winを超過したか否かが判定される。超過判定は、例えば超過している状態が継続している時間が所定値以上の場合に、MGパワーが最大充電量Winを超過したと判定できる。 In step S302, it is determined whether or not the MG power exceeds the maximum charge amount Win during the execution of the torque mode. The excess determination can be determined, for example, when the MG power exceeds the maximum charge amount Win when the time during which the excess state continues is a predetermined value or more.
トルクモード実行中にMGパワーが最大充電量Winを超過していない場合には(ステップS302のNO)、ステップS303に進み、トルクモードが継続されて、マージンを考慮してトルク要求が行われる。一方、トルクモード実行中にMGパワーが最大充電量Winを超過した場合には(ステップS302のYES)、ステップS304に進み、電圧モードに切り替えられる。 If the MG power does not exceed the maximum charge amount Win during execution of the torque mode (NO in step S302), the process proceeds to step S303, the torque mode is continued, and the torque request is made in consideration of the margin. On the other hand, if the MG power exceeds the maximum charge amount Win during the execution of the torque mode (YES in step S302), the process proceeds to step S304 and the mode is switched to the voltage mode.
ステップS305では、現在の制御モードが電圧モードであるか否かが判定される。電圧モードの場合(ステップS305のYES)にはステップS306に進み、電圧モードではない場合(ステップS305のNO)にはステップS307に進み、バッテリレスモードが継続される。 In step S305, it is determined whether or not the current control mode is the voltage mode. In the case of the voltage mode (YES in step S305), the process proceeds to step S306, and in the case of not the voltage mode (NO in step S305), the process proceeds to step S307, and the batteryless mode is continued.
ステップS306では、電圧モード実行中にMGパワーが最大充電量Winを超過したか否かが判定される。超過判定はステップS302と同様の手法で行うことができる。 In step S306, it is determined whether or not the MG power exceeds the maximum charge amount Win during the execution of the voltage mode. The excess determination can be performed by the same method as in step S302.
電圧モード実行中にMGパワーが最大充電量Winを超過していない場合には(ステップS306のNO)、ステップS304に進み、電圧モードが継続される。一方、電圧モード実行中にMGパワーが最大充電量Winを超過した場合には(ステップS306のYES)、ステップS307に進み、バッテリレスモードに切り替えられる。 If the MG power does not exceed the maximum charge amount Win during execution of the voltage mode (NO in step S306), the process proceeds to step S304, and the voltage mode is continued. On the other hand, if the MG power exceeds the maximum charge amount Win during the execution of the voltage mode (YES in step S306), the process proceeds to step S307 and the mode is switched to the batteryless mode.
このように、MGパワーの最大充電量Win超過を検知するたびに制御モードを切り替える制御を行うことで、MGパワーが高圧側バッテリ11の許容電力の範囲に収まる状態を継続的に維持できる。これにより、モータジェネレータ3が発電できない期間を減らすことができるので、モータジェネレータ3の発電量が減少することを抑制できる。
In this way, by performing control to switch the control mode each time when the maximum charge amount Win excess of the MG power is detected, it is possible to continuously maintain the state in which the MG power is within the allowable power range of the high-
また、図9のフローチャートの処理に加えて、最大充電量Winの回復に伴い、バッテリレスモードから電圧モード、トルク制御と復活させていく処理を行ってもよい。 Further, in addition to the processing of the flowchart of FIG. 9, the processing of recovering from the batteryless mode to the voltage mode and the torque control may be performed with the recovery of the maximum charge amount Win.
以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。 The present embodiment has been described above with reference to specific examples. However, the present disclosure is not limited to these specific examples. These specific examples with appropriate design changes by those skilled in the art are also included in the scope of the present disclosure as long as they have the features of the present disclosure. Each element provided in each of the above-mentioned specific examples, its arrangement, conditions, a shape, and the like are not limited to those exemplified, and can be appropriately changed. The combinations of the elements included in each of the above-mentioned specific examples can be appropriately changed as long as there is no technical contradiction.
1 電源系システム
2 エンジン
3 モータジェネレータ
11 高圧側バッテリ
14 制御ECU(車両制御装置)
1
Claims (2)
モータジェネレータと、
前記モータジェネレータと接続される高圧側バッテリと、
を備える車両の制御装置であって、
前記モータジェネレータの制御モードとして、前記モータジェネレータに所定のパワーを出力される出力制御を、要求トルクを指令し行うトルクモードと、要求電圧を指令し行う電圧モードとを実行可能であり、
前記高圧側バッテリの最大充電量の絶対値が第1閾値より大きい場合に前記トルクモードを実行し、前記第1閾値以下の場合に前記電圧モードを実行する、
車両制御装置。 With the engine
With a motor generator
The high-voltage side battery connected to the motor generator and
Is a vehicle control device equipped with
As the control mode of the motor generator, it is possible to execute an output control in which a predetermined power is output to the motor generator, a torque mode in which a required torque is commanded and a voltage mode in which a required voltage is commanded.
The torque mode is executed when the absolute value of the maximum charge amount of the high-voltage side battery is larger than the first threshold value, and the voltage mode is executed when the absolute value is equal to or less than the first threshold value.
Vehicle control unit.
前記絶対値が前記第1閾値より小さい第2閾値以下の場合に前記バッテリレスモードを実行する、
請求項1に記載の車両制御装置。 As a control mode of the motor generator, a batteryless mode for stopping power transfer between the motor generator and the high-voltage side battery can be executed.
The batteryless mode is executed when the absolute value is equal to or less than the second threshold value smaller than the first threshold value.
The vehicle control device according to claim 1.
Priority Applications (1)
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JP2020161561A JP2022054480A (en) | 2020-09-28 | 2020-09-28 | Vehicle control device |
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