JP2005348524A - Controller for hybrid vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は蓄電装置を備えたハイブリット車両に関するものであり、特に燃費向上に関するものである。 The present invention relates to a hybrid vehicle equipped with a power storage device, and more particularly to an improvement in fuel consumption.
従来、蓄電装置を備えたハイブリット車両で、走行中に蓄電装置に充電された電力を次回のエンジン起動のために蓄え、次回のエンジン起動時に走行中に充電された電力によってクランキングを行い、蓄電装置の温度が低い場合でもエンジンを速やかに始動させるものが、特許文献1に開示されている。
しかし、上記の発明では、次回のエンジン起動時に必要となる電力を常に蓄電装置に蓄えておくので、走行中の充放電に利用できる蓄電装置の許容蓄電量が小さくなり、且つ、車両の回生走行によって発電される電力を充電するために蓄電装置の許容蓄電量を確保しておくと、条件によってはハイブリット車両の燃費向上効果を十分に得ることができないといった問題点がある。 However, in the above invention, since the electric power necessary for the next engine start-up is always stored in the power storage device, the allowable power storage amount of the power storage device that can be used for charging / discharging during traveling is reduced, and the vehicle is regeneratively driven. If the allowable power storage amount of the power storage device is secured in order to charge the power generated by the vehicle, there is a problem that the fuel efficiency improvement effect of the hybrid vehicle cannot be sufficiently obtained depending on the conditions.
本発明ではこのような問題点を解決するために発明されたもので、低温時の起動性を確保すると共に、蓄電装置の許容蓄電量を有効に活用し、燃費効率の良いハイブリット車両を提供することを目的とする。 The present invention was devised to solve such problems, and provides a hybrid vehicle with high fuel efficiency by ensuring startability at low temperatures and effectively utilizing the allowable power storage amount of the power storage device. For the purpose.
本発明では、車両を駆動させるための電力を発電する発電装置と、車両を電力により駆動させ、かつ車両の回生走行時には発電する駆動装置と、発電装置と駆動装置と電気的に接続して電力を蓄え、また駆動装置に電力を供給する蓄電装置と、を備えたハイブリット車両において、車両起動時に発電装置を起動させるために必要な蓄電装置の第1蓄電量を算出する第1蓄電量算出手段を備える。また、蓄電装置の上限蓄電量から第1蓄電量を引いた蓄電装置の許容容量を発電装置、または回生時の駆動装置による充電量である第2蓄電量と、第3蓄電量とで分担したときのハイブリット車両の燃費効率を判定する燃費効率判定手段と、燃費効率判定手段に基づいて燃費効率が最良となるように、第2蓄電量と、第3蓄電量との充電分担比率を配分する比率配分手段を備える。 In the present invention, a power generation device that generates electric power for driving a vehicle, a drive device that drives the vehicle with electric power and generates electric power during regenerative travel of the vehicle, and the power generation device and the drive device are electrically connected to each other to generate electric power. First storage amount calculation means for calculating a first storage amount of the storage device necessary for starting the power generation device when the vehicle is started in a hybrid vehicle comprising: a storage device that stores power and supplying power to the drive device Is provided. Further, the allowable capacity of the power storage device obtained by subtracting the first power storage amount from the upper limit power storage amount of the power storage device is shared between the second power storage amount that is the amount of charge by the power generation device or the driving device during regeneration and the third power storage amount. The fuel charge efficiency determination means for determining the fuel efficiency of the hybrid vehicle at the time, and the charge sharing ratio between the second power storage amount and the third power storage amount are allocated so that the fuel efficiency becomes the best based on the fuel efficiency determination means Providing ratio distribution means.
本発明によると、次回のハイブリット車両起動時に発電装置をクランキングする際に必要な蓄電装置の蓄電量を確保した後に、蓄電装置の許容容量を燃費効率が大きくなるように発電装置による充電量である第2蓄電量と、回生時の駆動装置による充電量である第3蓄電量とに配分し、蓄電装置3の充放電を制御するので、ハイブリット車両の燃費効率を良くすることができる。
According to the present invention, after securing the power storage amount of the power storage device necessary for cranking the power generation device at the next start of the hybrid vehicle, the allowable capacity of the power storage device is determined by the amount of charge by the power generation device so as to increase the fuel efficiency. Allocation to a certain second power storage amount and a third power storage amount that is a charge amount by the driving device at the time of regeneration is performed, and charging / discharging of the
本発明の第1実施形態の構成を図1のブロック図を用いて説明する。この実施形態はシリーズハイブリット車両である。 The configuration of the first embodiment of the present invention will be described with reference to the block diagram of FIG. This embodiment is a series hybrid vehicle.
シリーズハイブリット車両は車両を駆動させる駆動系として、ガソリンなどを燃焼させて出力を生じる内燃機関1と、内燃機関1と直結し内燃機関1の出力を電力に変換し、車両起動時にクランキングを行う発電機2と、電力を蓄える蓄電装置3と、電力で駆動する駆動装置である駆動モータ4を備える(内燃機関1と発電機2が発電装置を構成する)。
The series hybrid vehicle is a drive system that drives the vehicle, and generates an output by burning gasoline or the like, and is directly connected to the internal combustion engine 1 to convert the output of the internal combustion engine 1 into electric power, and performs cranking when the vehicle is started. A generator 2, a
蓄電装置3は、発電機2によって変換された電力を蓄え、その電力を駆動モータ4に供給する。また、回生走行時に駆動モータ4によって得られた電力を蓄える。蓄電装置3は、例えばニッケル水素、リチウムイオンなどを用いた二次電池、または電気二重層キャパシタが使用される。なお、車両起動時にクランキングを行う際には蓄電装置3は発電機2に電力を供給する。
The
駆動モータ4は、蓄電装置3に蓄えられた電力によってトルクを発生させ、そのトルクをファイナルギヤ6を介して、タイヤ5に伝達し、車両を走行させる。また、図示しない制動装置によって車両が減速する回生走行時に、回生エネルギーによって電力を発生させ、その電力の一部を蓄電装置3へ充電する。
The drive motor 4 generates torque by the electric power stored in the
この駆動系では、内燃機関1からの出力を発電機2によって電力に変換し、主にその電力を使用して駆動モータ4でトルクを発生させ、そのトルクをタイヤに伝達して走行する。また、発電機2によって余剰に発電された電力は蓄電装置3に充電され、回生走行時には駆動モータ4によって発電された電力の一部も蓄電装置3に充電される。蓄電装置3に充電された電力は、加速時などに駆動モータ4への補助的な電力として使用される。また補機類などでも使用される。
In this drive system, the output from the internal combustion engine 1 is converted into electric power by the generator 2, and torque is generated mainly by the drive motor 4 using the electric power, and the torque is transmitted to the tire to travel. Further, the power generated excessively by the generator 2 is charged in the
車両を制御する制御系としては、内燃機関1の出力を制御する内燃機関コントローラ7と、発電機2の回転速度、すなわち発電機2で発電する電力をベクトル制御する発電機コントローラ8と、駆動モータ4のトルクをベクトル制御する駆動モータコントローラ10を備える。また、蓄電装置3の電圧、電流を検出し、蓄電装置3の蓄電量(以下、SOC(State Of Charge))を算出する蓄電装置コントローラ9を備える。さらに蓄電装置3のSOCと図示しないスロットルのスロットル開度によって内燃機関コントローラ7へ出力指令を出し、発電機コントローラ8へ電動機2の回転指令を出し、駆動モータコントローラ10にモータトルク指令を出す統合コントローラ11を備える。
The control system for controlling the vehicle includes an internal combustion engine controller 7 for controlling the output of the internal combustion engine 1, a
次に制御系における蓄電装置3の充放電制御を図2のフローチャートを用いて説明する。なお、この制御は例えば、10msの所定の周期毎に繰り返し演算される。この制御によって、次回の車両起動時に発電装置2がクランキングするために必要な蓄電装置3の蓄電量である第1SOCを確保し、更に蓄電装置3の許容蓄電量を車両の燃費効率がほぼ最良となるように内燃機関1と発電機2による充電を行う蓄電量である第2SOC(第2蓄電量)と、駆動モータ4で回生走行充電を行う蓄電量である第3SOC(第3蓄電量)を設定する。第2SOC、第3SOCについては後述する。
Next, charge / discharge control of the
ステップS201は、次回の車両起動時に発電装置2がクランキングするために必要な蓄電装置3の第1SOCを確保するための制御であり、その詳細について、図3のフローチャートを用いて説明する。
Step S201 is control for securing the first SOC of the
まず、ステップS301では、蓄電装置3の全体の蓄電量を検出し、蓄電装置3の温度Tsと蓄電装置3のSOCと蓄電装置3の内部抵抗Rの関係をまとめたマップから内部抵抗Rを推定する(内部抵抗推定手段)。このマップは予め実験などによって作成され、統合コントローラ10内に備えられる。なお、温度Tsは次回の車両起動時の蓄電装置3の温度であり、この制御で用いる温度Tsは推定されたものであり、今回の起動時の蓄電装置3の温度を図示しない温度センサによって検出し、記憶した温度とする(温度推定手段)。この温度Tsは、GPS装置などによって、車両の現在の位置を検出し、その近辺の気象情報に基づいて推定してもよい。
First, in step S301, the total amount of electricity stored in
ステップS302では、次回の車両起動時に必要な蓄電装置3の電圧であるV0(V)を次式
V0=Vmin+(Pstr×R×1000)/Vmin 式(1)
によって算出する。ここで、V0は、蓄電装置3から電力を電動機2に供給できる下限の電圧(開放電圧)であり、Vmin(V)は、蓄電装置3、もしくは車両システムの構成上から決まる使用可能な電圧範囲の下限値であり、Pstr(kW)は内燃機関1を起動するために必要な電力である。蓄電装置3のSOCは蓄電装置3の電圧によって求めることができるので、予め用意した蓄電装置3のSOCと蓄電装置3の電圧との関係を示したマップから内燃機関1をクランキングするために必要な蓄電装置3のSOCを求める。なお、このマップは予め実験によって求める。
In step S302, V0 (V), which is the voltage of
Calculated by Here, V0 is a lower limit voltage (open voltage) at which power can be supplied from the
しかし、蓄電装置3の温度が低い場合には、蓄電装置3の出力は低くなり、クランキングに必要な出力を供給できない場合がある。その場合には蓄電装置3を放電させ、その放電によって蓄電装置3を暖め、蓄電装置3の出力を高める。ステップS303では、蓄電装置3を暖機するために必要なSOCを算出する。そのSOCは蓄電装置3の温度Tsにより決まるので、予め蓄電装置3の温度Tsと蓄電装置3を暖めるために必要なSOCの関係を予め実験によって求める。
However, when the temperature of the
ステップS304では、ステップS302で求めたSOCにこのステップで求めたSOCを加え、第1SOCを算出する。その後図2のフローチャートのステップS202へ戻る。蓄電装置3の内部抵抗R、温度Tsに応じて第1SOCを算出するので、第1SOCを正確に算出することができる(ステップS301からステップS304が第1蓄電量算出手段を構成する)。
In step S304, the SOC obtained in this step is added to the SOC obtained in step S302 to calculate the first SOC. Thereafter, the process returns to step S202 in the flowchart of FIG. Since the first SOC is calculated according to the internal resistance R and the temperature Ts of the
ステップS202では、ステップS201において次回の車両起動時に必要な第1SOCが算出されたので、走行時に使用可能な蓄電装置3の許容蓄電量を算出する。その許容蓄電量は、蓄電装置3の上限蓄電量から第1SOCを除いた範囲である。
In step S202, since the first SOC required at the next vehicle start-up is calculated in step S201, the allowable power storage amount of the
ステップS203では、ステップS202で算出した蓄電装置3の許容蓄電量の中で、車両の回生走行で駆動モータ4によって発電される電力を充電(以下、回生走行充電)するための蓄電装置3の蓄電量と、内燃機関1の高効率運転によって生じる電力によって充電(以下、高効率運転充電)される蓄電装置の蓄電量の比率を算出する。この時の比率により決定された高効率運転充電の蓄電量を第2SOCとする。また、回生走行充電の蓄電量を第3SOCとする。第3SOCは蓄電装置3の許容蓄電量から第2SOCを除いたものである。この第2SOC、第3SOCの算出方法について、図4のフローチャートを用いて説明する。なお、高効率運転とは、ハイブリット車両全体での燃費効率が高効率となるような動作点、すなわち内燃機関1での出力、蓄電装置3の充放電を制御する(特開2002−171604号公報に記載)ことであり、このとき内燃機関1では、車両の走行と補機類などで使用される電力に変換可能な出力(消費出力)よりも高い出力によって運転されている場合があり、発電機2によって電力に変換された余分な電力は蓄電装置3に充電される。
In step S203, the power storage of the
ステップS401では、ステップS202で算出した利用可能な蓄電装置3の許容蓄電量を読み込む。
In step S401, the allowable power storage amount of the available
ステップS402では、図5に示すような蓄電装置3の許容蓄電量を回生走行充電、または高効率運転充電を行った場合の燃費効率を示すマップより、蓄電装置3の許容蓄電量の全てを回生走行充電に配分する場合から、蓄電装置3の許容蓄電量の全てを高効率運転充電に配分する場合まで、その比率を変化させ、それぞれの場合の燃費効率を算出する(燃費効率判定手段)。そして、各充電による燃費効率の合計値(以下、燃費向上効果)が最良となる比率を決定する、すなわち第2SOC、第3SOCを決定する(比率配分手段)。なお、回生走行充電と、高効率運転充電は、蓄電装置3の充電能力によって上限(例えば、許容電流値など)が決まるために、ほぼ同一の所定の蓄電量によって、燃費効率はそれぞれ飽和する。
In step S402, all of the allowable power storage amount of the
図5のような関係は、例えば市街地、高速道路、山岳地など道路種別の代表的な走行パターンをそれぞれ設けており、蓄電装置3の許容蓄電量によって各走行パターンでの回生走行充電と、高効率運転充電との燃費効率を記憶したものである(記憶手段)。回生走行充電と、高効率運転充電の燃費効率は各走行パターンによって異なる。 The relationship as shown in FIG. 5 is provided with typical driving patterns of road types such as urban areas, highways, and mountainous areas, for example. The fuel efficiency with the efficient driving charge is stored (storage means). The fuel efficiency of regenerative driving charge and high-efficiency driving charge differs depending on each driving pattern.
図5は市街地走行での関係図であり、回生走行時充電を行った方が、高効率運転充電よりも燃費向上効果が大きくなる。特に、蓄電装置3の許容蓄電量が少ない場合には回生走行充電を行った際の燃費向上効果がより顕著に表れる。これは、市街地走行では、赤信号での減速から停止、青信号に変わってからの発進、加速が多く繰り返されるためである。そのため市街地走行では、回生走行充電を優先的に配分するように、蓄電装置3の許容蓄電量を第2SOC、第3SOCへ配分するので、燃費の良い走行を行うことができるのである。
FIG. 5 is a relationship diagram in urban driving, and the effect of improving fuel efficiency is greater when charging during regenerative driving than when charging with high efficiency driving. In particular, when the allowable power storage amount of the
一方、高速道路走行では、料金所を通過した後、目的地に到着するまで減速する機会が少なく、高効率運転充電による燃費向上効果が、回生走行充電による燃費向上効果よりも大きくなる。なお、各走行パターンによって燃費向上効果の絶対値も変化する。各走行パターンは、運転者によって変更される。または位置検出手段、道路種別判断手段であるGPS装置を備えている場合には、車両の位置情報と地図情報を照らし合わせて、走行パターンは変更される。このように回生走行充電と高効率運転充電のうち燃費効率の高い方を優先的に配分するように、蓄電装置3の許容蓄電量を第2SOC、第3SOCへ配分するので、燃費効率の良い走行を行うことができるのである。
On the other hand, in highway driving, there is little opportunity to decelerate until it reaches the destination after passing through the toll gate, and the fuel efficiency improvement effect by the high efficiency driving charge is greater than the fuel efficiency improvement effect by the regenerative driving charge. Note that the absolute value of the fuel efficiency improvement effect also varies depending on each traveling pattern. Each traveling pattern is changed by the driver. Alternatively, when a GPS device that is a position detection unit and a road type determination unit is provided, the traveling pattern is changed by comparing the vehicle position information and the map information. As described above, the allowable power storage amount of the
また、各走行パターンを用いない場合には、基準代表走行パターンを用いる。これは統計的な車両走行パターン(例えば、市街地、高速道路、山岳の走行割合)に基づいて作成されたものである。各走行パターンを備えずに、基準代表走行パターンを備えることで統合コントローラ11の負荷を低減することができる。なお、この基準代表走行パターンは、車両の走行毎のデータを蓄積し、データに基づいて更新するようにしてもよい。その場合は、アクセル・ブレーキ操作、ステアリング操作、速度などから車両の走行状態を検出し、蓄積する(走行状態検出手段)。蓄積したデータより基準代表走行パターンを更新する。これにより、例えば高速道路を走行する機会の多い車両は基準代表走行パターンが高速道路での走行パターンに近いものとなる。この基準代表走行パターンは、車両ではなく、ICカードなどを用いて運転者毎に備えるようにしてもよい。
In addition, when each traveling pattern is not used, the reference representative traveling pattern is used. This is created on the basis of a statistical vehicle travel pattern (for example, a travel ratio of urban areas, highways, and mountains). By providing the reference representative running pattern without providing each running pattern, the load on the
また、S402での説明した第2SOC、第3SOCの配分方法について異なる配分方法を用いる場合を説明する。その配分方法は、蓄電装置3の許容蓄電量に応じて燃費向上効果の合計値が最大となる第2SOC、第3SOCを予め求め、マップに収めておき、そのマップに従って第2SOC、第3SOCを配分する。
Further, a case will be described in which different allocation methods are used for the second SOC and third SOC allocation methods described in S402. According to the allocation method, the second SOC and the third SOC with which the total value of the fuel efficiency improvement effect is maximized according to the allowable power storage amount of the
ここで使用するマップについて図6を用いて詳しく説明する。図6の横軸には回生走行充電のための第3SOCをとり、縦軸には高効率運転充電のための第2SOCをとる。そして各SOCに配分したときの燃費向上効果の合計値が等しい値を等高線で表している。また、太い実線は蓄電装置3の許容蓄電量を第2SOCと、第3SOCに配分した場合に燃費向上効果の合計値が一番高くなる値をトレースしたものである。例えば、蓄電装置3の許容蓄電量がαである場合には、高効率運転のための第2SOCはEeα、回生走行充電のための第3SOCはErαとなるように配分される。
The map used here will be described in detail with reference to FIG. The horizontal axis in FIG. 6 represents the third SOC for regenerative running charging, and the vertical axis represents the second SOC for high-efficiency driving charging. And the value with the same total value of the fuel consumption improvement effect when it distributes to each SOC is represented by the contour line. The thick solid line traces the value at which the total value of the fuel efficiency improvement effect is highest when the allowable power storage amount of the
なお図6は市街地における走行パターンであり、市街地走行では回生走行充電を行う機会が多く、回生走行充電による燃費向上効果が高くなるので、蓄電装置3の許容蓄電量は、回生走行充電を優先し、例えば車両速度が上がり、回生走行で得る電力が、蓄電装置3で充電可能な上限電力に近づくと、徐々に高効率運転充電のための第2SOCを増加させる。
FIG. 6 shows a driving pattern in an urban area. In urban driving, there are many opportunities to perform regenerative driving charging, and the fuel efficiency improvement effect by the regenerative driving charging is enhanced. Therefore, the allowable power storage amount of the
また市街地走行では、図7に示すように蓄電装置3の許容蓄電量が或る所定値Er1となるまでは、蓄電装置3の許容蓄電量を全て第3SOCとし、回生走行充電を行い、所定値Er1よりも蓄電装置3の許容蓄電量が大きい場合は、所定値Er1よりも大きい範囲を第2SOCとして、高効率運転充電を行うマップを使用してもよい。所定値Er1は蓄電装置3で充電可能な上限電力であり、回生走行時に発電する駆動モータ4の発電効率や、蓄電装置3などの充電効率などによって決定される。また、この所定値Er1は蓄電装置3などを劣化させないように設定される。この走行では蓄電装置3の許容蓄電量が所定値Er1以下のときは蓄電装置3の許容蓄電量は全て第3SOCとなり、第2SOCは第1SOCと等しくなる。
In urban driving, as shown in FIG. 7, until the allowable power storage amount of the
また、高速道路走行では回生走行充電を行う機会が少なく、高効率運転充電による燃費向上効果が高くなるので、図8に示すように蓄電装置3の許容蓄電量が或る所定値Er2となるまでは、第2SOCとして高効率運転によって充電し、所定値Er2よりも蓄電装置3の許容蓄電量が大きい場合は、所定値Er2よりも大きい範囲を第3SOCとして回生走行充電を行うマップを使用してもよい。所定値Er2は車両の加速時などに駆動モータ4を駆動させるために必要となる蓄電量である。この走行では、蓄電装置3の許容蓄電量が所定値Er2よりも少ない場合には、第2SOCは蓄電装置3の上限蓄電量と等しくなる。図7、図8などのマップは各走行パターンにそれぞれ設けられる。以上のように図4に示すフローチャートより、燃費向上効果の高い第2SOC、第3SOCを算出することができる。
Further, there are few opportunities to perform regenerative travel charging on highway traveling, and the fuel efficiency improvement effect by high-efficiency driving charging is increased. Therefore, until the allowable power storage amount of the
その後ステップS204ヘ進み。蓄電装置3の充放電を行う。このステップS204では、第3SOCの範囲で回生走行による充電を行い、第2SOCの範囲内において、高効率運転によって充放電を行う。これによって、燃費向上効果の大きい走行をすることができる。
Thereafter, the process proceeds to step S204. The
本発明の制御装置をパラレルハイブリット車両に用いる事も可能であり、次にパラレルハイブリット車両について図10を用いて説明する。 The control device of the present invention can also be used for a parallel hybrid vehicle. Next, the parallel hybrid vehicle will be described with reference to FIG.
パラレルハイブリット車両は、ガソリンなどを燃焼させて出力を生じる内燃機関31と、内燃機関31の出力軸の回転速度、回転半径を変化させる変速機34と、変速機34の回転速度を更に減速する減速装置35と、内燃機関1と同一にまたは単独に車両の動力となるモータ33と、モータ33に電力を供給し、また車両減速時に回生エネルギーを蓄える蓄電装置42を備える。内燃機関31とモータ33はクラッチ32によって連結可能、すなわちクラッチ32によって車両の走行は、内燃機関31とモータ33の動力による走行と、モータ33のみの動力による走行に切り換えられる。内燃機関31、モータ33の駆動力は、減速装置35によって減速されファイナルギヤ36を介してタイヤ37に伝達され車両が走行する。
The parallel hybrid vehicle is an
クラッチ32は、パウダークラッチであり、伝達トルクを調整することができる。なお、乾式単板クラッチや湿式多板クラッチを用いても良い。 The clutch 32 is a powder clutch and can adjust the transmission torque. A dry single plate clutch or a wet multi-plate clutch may be used.
変速機34は、無段変速機であり、油圧装置38から圧油が供給され、ベルト式の無段変速機を用いた場合ではベルトとクランプとが潤滑される。なお、油圧装置38の圧油を供給する図示しないオイルポンプは、モータ39によって駆動される。この変速機34はベルト式の他にトロイダル式無段変速機、または段階的に変速する変速機、さらには、遊星歯車を用いた変速機でも良い。遊星歯車を用いた変速機では、例えば、内燃機関31の出力軸をキャリアに、モータ33の出力軸をサンギヤに、またリングギヤを減速装置35に結合する。これによってサンギヤの回転数を変化させることにより、キャリアとリングギヤの回転数を無段階に変化させることが可能であり、このとき内燃機関31の駆動力を減速装置35に伝達しない状態を作り出せることが可能なので、クラッチ32を設けなくてもよい。
The
モータ33とモータ39は交流電動機であり、モータ33と蓄電装置42の間にインバータ40、モータ39と蓄電装置42との間にインバータ41をそれぞれ設けている。インバータ40、41によって、モータ33から蓄電装置42に充電される電力は交流から直流へ変換され、蓄電装置42からモータ33、39に供給される電力は直流から交流へ変換される。モータ33、39は直流電動機を使用してもよく、その場合インバータ40、41の代わりにDC−DCコンバータを使用する。
The
蓄電装置42はリチウム・イオン電池、ニッケル・水素電池、鉛電池などの二次電池、または、電気二重層キャパシタを用いる。
The
また、内燃機関31の出力などを制御する統合コントローラ44を備える。
An
また、内燃機関1の代わりに燃料電池51を用いても良い。ここで燃料電池車両について図11を用いて説明する。
Further, a
燃料電池車両は、図示しない水素供給装置と同じく図示しない酸化剤供給装置とから供給される原料によって発電する燃料電池51と、燃料電池51の発電電力を制御する燃料電池コントローラ52を備える。なお、燃料電池51は、固体高分子型燃料電池を使用するが、この他にリン酸、溶融炭酸塩型など種々のタイプの燃料電池を使用してもよい。また、水素供給装置は水素ボンベ、または改質器を備えた装置を使用してもよい。他の構成については内燃機関1、発電機2を用いた場合と同じである。
The fuel cell vehicle includes a
本発明の第1実施形態の効果について説明する。 The effect of 1st Embodiment of this invention is demonstrated.
本発明を用いない場合には、蓄電装置3の温度が低くなり、蓄電装置3を暖めるために第1SOCを多く確保すると図9に示すように、蓄電装置3の許容蓄電量が少なくなる。この場合、許容蓄電容量の増減によって回生走行充電と、高効率運転充電の燃費向上効果が変化する。そのため、許容蓄電容量の増減によって所望の燃費向上効果を得ることができない。
When the present invention is not used, if the temperature of the
また、蓄電装置3の許容蓄電量への充電は車両の回生走行で発電される電力をより多く充電するように制御することが考えられるが、図5に示すように回生走行充電と、高効率運転充電とでは、燃費向上効果が異なるために、蓄電装置3の許容蓄電量を使用する際には、回生走行充電と、高効率運転充電のうち、燃費向上効果の高い要因で充電を行った方がよい。そのため、本発明を用いない場合では十分な燃費向上効果を得ることができない。
In addition, it is conceivable to charge the
本発明では、車両の次回起動時に必要な蓄電装置3の第1SOCを除いた蓄電装置3の許容蓄電量を高効率運転充電のための第2SOCと、回生走行充電のための第3SOCに配分したときの燃費効率をそれぞれ算出し、その燃費向上効果の合計値が一番高くなるように蓄電装置3の許容蓄電量を第2SOCと、第3SOCに配分し、蓄電装置3の充放電を制御するので、車両の次回起動のための第1SOCを確保し、さらに車両の燃費効率を良くすることができる。
In the present invention, the allowable power storage amount of the
また、車両が走行する道路の種別を判断し、各道路の種別に応じて回生走行充電と高効率運転充電の燃費向上効果の合計値を算出し、第2SOC、第3SOCを決定するので、車両燃費効率を更に良くすることができる。 In addition, the type of road on which the vehicle travels is determined, the total value of the fuel efficiency improvement effect of regenerative travel charging and high-efficiency driving charging is calculated according to the type of each road, and the second SOC and the third SOC are determined. The fuel efficiency can be further improved.
第1SOCは、蓄電装置3の内部抵抗と次回起動時の温度を基に推定されるので、第1SOCを正確に算出することができ、走行に使用可能な蓄電装置3の許容蓄電量を正確に算出することができる。そのため次回の車両の起動性を確保し、蓄電装置3の蓄電量を無駄なく利用できるので、ハイブリット車両の燃費効率を更に良くすることができる。
Since the first SOC is estimated based on the internal resistance of the
蓄電装置3の許容蓄電量を有効に利用し、車両の燃費向上効果が大きくなるように第2SOC、第3SOCを設定するので、蓄電装置3は容量が小さい蓄電装置を使用することができ、蓄電装置3を小型にすることができる。
Since the second SOC and the third SOC are set so that the allowable power storage amount of the
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内でなしうるさまざまな変更、改良が含まれることは言うまでもない。 It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications and improvements that can be made within the scope of the technical idea.
蓄電装置を備えたハイブリット車両に利用することができる。 The present invention can be used for a hybrid vehicle including a power storage device.
1 内燃機関
2 発電機
3 蓄電装置
4 駆動モータ
7 内燃機関コントローラ
8 発電機コントローラ
9 蓄電装置コントローラ
10 駆動モータコントローラ
11 統合コントローラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Internal combustion engine 2
Claims (6)
前記車両を電力により駆動させ、かつ前記車両の回生走行時には電力を発生させる駆動装置と、
前記発電装置と前記駆動装置と電気的に接続して電力を蓄え、また前記駆動装置に電力を供給する蓄電装置と、を備えたハイブリット車両制御装置において、
前記ハイブリット車両起動時に前記発電装置を起動させるために必要な前記蓄電装置の蓄電量を算出する第1蓄電量算出手段と、
前記蓄電装置の上限蓄電量から前記第1蓄電量算出手段によって算出された前記第1蓄電量を除いた前記蓄電装置の許容蓄電量を、前記発電装置により充電される第2蓄電量と、前記回生走行時の前記駆動装置により充電される第3蓄電量とで分担したときの前記ハイブリット車両の燃費効率を判定する燃費効率判定手段と、
前記燃費効率判定手段に基づいて前記燃費効率が最良となるように、前記第2蓄電量と、前記第3蓄電量との充電分担比率を配分する比率配分手段と、を備えたことを特徴とするハイブリット車両制御装置。 A power generator for generating electric power for driving the vehicle;
A driving device for driving the vehicle with electric power and generating electric power during regenerative running of the vehicle;
In a hybrid vehicle control device comprising: a power storage device that electrically connects the power generation device and the drive device to store electric power, and supplies electric power to the drive device;
First power storage amount calculating means for calculating a power storage amount of the power storage device required to start the power generation device when the hybrid vehicle is started;
An allowable storage amount of the power storage device obtained by subtracting the first storage amount calculated by the first storage amount calculation unit from an upper limit storage amount of the storage device; a second storage amount charged by the power generation device; and Fuel efficiency determination means for determining fuel efficiency of the hybrid vehicle when it is shared with the third power storage amount charged by the drive device during regenerative travel;
And ratio distribution means for allocating a charge sharing ratio between the second power storage amount and the third power storage amount so that the fuel efficiency is best based on the fuel efficiency determination means. A hybrid vehicle control device.
前記燃費効率判定手段は、前記許容蓄電量と前記記憶手段に基づいて前記燃費効率を判定することを特徴とする請求項1に記載のハイブリット車両制御装置。 Storage means for storing the fuel efficiency improvement effect according to the type of road on which the hybrid vehicle travels,
The hybrid vehicle control device according to claim 1, wherein the fuel efficiency determination unit determines the fuel efficiency based on the allowable storage amount and the storage unit.
前記前記位置検出手段によって検出された前記ハイブリット車両の走行している道路種別を判断する道路種別判断手段と、を備え、
前記燃費効率判定手段は、前記道路種別判断手段と前記記憶手段に基づいて前記燃費効率を判定することを特徴とする請求項2に記載のハイブリット車両制御装置。 Position detecting means for detecting the position of the hybrid vehicle;
Road type determination means for determining the road type on which the hybrid vehicle detected by the position detection means is running,
3. The hybrid vehicle control device according to claim 2, wherein the fuel efficiency determination unit determines the fuel efficiency based on the road type determination unit and the storage unit.
前記蓄電装置の許容蓄電量が所定値よりも多い場合には、前記所定値よりも多い部分をもう一方から充電することを特徴とする請求項1から4のいずれか一つに記載のハイブリット車両制御装置。 When the allowable storage amount of the power storage device is less than a predetermined value, the ratio distribution unit determines the allowable storage amount of the power storage device as either the power generation device or the drive device according to the road type. Charged by
5. The hybrid vehicle according to claim 1, wherein, when the allowable power storage amount of the power storage device is larger than a predetermined value, a portion larger than the predetermined value is charged from the other side. 6. Control device.
前記蓄電装置の温度を推定する温度推定手段と、を備え、
前記内部抵抗と前記温度に応じて前記第1蓄電量を算出することを特徴とする請求項1から5のいずれか一つに記載のハイブリット車両制御装置。 The first power storage amount calculation means includes an internal resistance estimation means for estimating an internal resistance of the power storage device;
Temperature estimation means for estimating the temperature of the power storage device,
6. The hybrid vehicle control device according to claim 1, wherein the first storage amount is calculated according to the internal resistance and the temperature.
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