JP2006341708A - Controller for hybrid vehicle - Google Patents

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幹夫 小野
Atsushi Nanba
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    • Y02T10/62Hybrid vehicles

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To perform an optimal power generation control in consideration of required electric power and power generation efficiency in an operating range of an entire vehicle. <P>SOLUTION: The required electric power of the entire vehicle is converted into a relation between an engine speed and a power generation torque as production Pb of electricity. The power generation is excluded or the production of electricity is reduced in a region with poor power generation efficiency, such as in a region with a low number of revolutions. Also, the corresponding insufficiency in production of electricity is shifted to a region with a high power generation efficiency and it is considered to be a basic power generation torque Tb of the vehicle. When a remaining capacity SOCN is smaller than a target remaining capacity SOCT, it is slid in a torque axis direction so that an entire basic electric generation torque Tb increases by preset quantity to be a power generation torque indicative value, and when the remaining capacity SOCN is larger than the target remaining capacity SOCT, it is slid in the torque axis direction such that the entire basic electric power generation torque Tb decreases by preset quantity to be the power generation torque indicative value. The optimal power generation control can be achieved and fuel economy can be improved while securing required production of electricity. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、エンジンと該エンジンに連結されるモータとを備えたハイブリッド車の制御装置に関する。   The present invention relates to a hybrid vehicle control device including an engine and a motor coupled to the engine.

近年、自動車等の車両においては、ガソリン等を燃料とするエンジンを動力源とするものに対し、低公害、省資源の促進を目的として、バッテリからの電力によって駆動力を発生するモータをエンジンに加えて搭載し、エンジンとモータとを併用するハイブリッド車が開発されている。   In recent years, in vehicles such as automobiles, an engine that uses gasoline or other fuel as a power source is used with a motor that generates driving force by electric power from a battery for the purpose of promoting low pollution and resource saving. In addition, hybrid vehicles are being developed that use both an engine and a motor.

このようなハイブリッド車の中でも、特に、エンジンとモータとの何れも走行駆動源として使用可能なパラレルハイブリッド車においては、エンジン効率が低い領域での駆動トルクをモータのアシストトルクによって補うことができ、燃費向上に繋げることができる。しかしながら、パラレルハイブリッド車では、モータに電力を供給するバッテリへの充電についても、アシスト以外の走行中に実施しなければならず、発電を適正に制御しなければ、逆に燃費悪化を招くという問題がある。   Among such hybrid vehicles, in particular, in a parallel hybrid vehicle in which both the engine and the motor can be used as a travel drive source, the driving torque in the region where the engine efficiency is low can be supplemented by the assist torque of the motor. This can lead to improved fuel economy. However, in parallel hybrid vehicles, charging the battery that supplies power to the motor must also be performed during driving other than assist, and if power generation is not properly controlled, fuel consumption is adversely affected. There is.

従って、このようなハイブリッド車における発電制御に関して、従来から種々の提案がなされており、例えば、特許文献1には、パラレルハイブリッド車におけるバッテリの充電制御をバッテリ残存容量(SOC)がSOC上限値とSOC下限値との間に入るようピンポン制御で行う場合に、通常時SOC制御モードと渋滞時SOC制御モードとの2種類の制御モードを設けておき、渋滞時SOC制御モードでは、通常時SOC制御モードよりSOC上限値は大に、SOC下限値は小にすることで、渋滞時の排気ガスや燃費の悪化を防止する技術が開示されている。   Accordingly, various proposals have been made regarding power generation control in such a hybrid vehicle. For example, Patent Document 1 discloses battery charge control in a parallel hybrid vehicle in which the remaining battery capacity (SOC) is the SOC upper limit value. When performing ping-pong control so as to fall between the SOC lower limit values, two types of control modes, a normal SOC control mode and a traffic jam SOC control mode, are provided. In a traffic jam SOC control mode, normal SOC control is performed. A technique is disclosed in which the SOC upper limit value is set larger than the mode, and the SOC lower limit value is set small, thereby preventing the exhaust gas and fuel consumption from deteriorating in a traffic jam.

また、特許文献2には、蓄電装置の蓄電量が高いほど、車両走行時の走行効率の目標値である目標走行効率を小さく設定すると共に、巡航速度での走行パターンにおいて放充電量の収支をとることができる最適走行効率近傍における蓄電量に対する目標走行効率の変化率を、最適走行効率近傍外における蓄電量に対する目標走行効率の変化率よりも小さくするように目標走行効率を設定し、蓄電量に基づいて目標走行効率となる内燃機関及び発電機の動作点である目標動作点を算出して内燃機関及び発電機を駆動制御することにより、高効率の発電を実現すると共に、内燃機関或いは燃料電池の燃料消費量や制限する排出ガス成分量を効果的に低減する技術が開示されている。
特開2000−134719号公報 特開2003−70102号公報
Further, in Patent Document 2, as the power storage amount of the power storage device is higher, the target travel efficiency, which is the target value of the travel efficiency during vehicle travel, is set to be smaller, and the balance of the charge / discharge amount in the travel pattern at the cruising speed is set. The target travel efficiency is set so that the change rate of the target travel efficiency with respect to the storage amount near the optimum travel efficiency that can be taken is smaller than the change rate of the target travel efficiency with respect to the storage amount outside the vicinity of the optimal travel efficiency. By calculating the target operating point that is the operating point of the internal combustion engine and the generator that achieves the target traveling efficiency based on the above, and driving and controlling the internal combustion engine and the generator, high-efficiency power generation is realized, and the internal combustion engine or the fuel A technique for effectively reducing the amount of fuel consumed by a battery and the amount of exhaust gas components to be restricted has been disclosed.
JP 2000-134719 A JP 2003-70102 A

しかしながら、発電を最適に制御するには、バッテリから直接的或いは間接的に供給される電源によって動作する各機器の効率に依存する車両全体としての必要電力を考慮する必要があり、更に、実際の運転では運転領域が変化することから、各運転領域での発電効率も考慮する必要がある。   However, in order to optimally control power generation, it is necessary to consider the required power of the entire vehicle that depends on the efficiency of each device operated by power supplied directly or indirectly from the battery. Since the operation region changes during operation, it is necessary to consider the power generation efficiency in each operation region.

上述の特許文献1では、発電時の各機器の効率については特に考慮されておらず、また、特許文献2の技術では、蓄電量が低く発電量が十分確保できない走行状態が長時間継続したときの効率悪化が懸念される。すなわち、特許文献1や特許文献の技術では、必ずしも最適な発電制御を実現しているとは言い難い。   In the above-mentioned Patent Document 1, the efficiency of each device at the time of power generation is not particularly considered, and in the technique of Patent Document 2, when the running state in which the amount of power storage is low and the power generation amount cannot be sufficiently secured continues for a long time. There is a concern about the deterioration of efficiency. In other words, it is difficult to say that the power generation control is optimally realized by the techniques of Patent Document 1 and Patent Document.

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、車両全体の必要電力と運転領域での発電効率とを考慮し、最適な発電制御を行うことのできるハイブリッド車の制御装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a control device for a hybrid vehicle capable of performing optimal power generation control in consideration of necessary power of the entire vehicle and power generation efficiency in an operation region. It is said.

上記目的を達成するため、本発明によるハイブリッド車の制御装置は、エンジンと該エンジンに連結されるモータとを備えたパワーユニットからの駆動力によって走行すると共に、上記エンジンにより上記モータを駆動し、上記モータに電力を供給する蓄電デバイスを充電するハイブリッド車の制御装置において、機器効率を考慮した車両全体の必要電力と運転領域毎の発電効率とに基づいて、エンジン回転数をパラメータとする基本発電トルクを設定する基本発電トルク設定手段と、上記基本発電トルクを、少なくとも上記蓄電デバイスの残存容量と予め設定した目標残存容量との差に応じて増減させ、上記パワーユニットの発電トルク指示値を設定する発電指示手段とを備えたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, a control apparatus for a hybrid vehicle according to the present invention travels by a driving force from a power unit including an engine and a motor connected to the engine, and drives the motor by the engine. In a hybrid vehicle control device that charges an electricity storage device that supplies power to a motor, based on the required power of the entire vehicle taking into account the equipment efficiency and the power generation efficiency for each operating region, the basic power generation torque with the engine speed as a parameter And a basic power generation torque setting means for setting the power generation torque instruction value of the power unit by increasing or decreasing the basic power generation torque according to at least a difference between the remaining capacity of the power storage device and a preset target remaining capacity. And an instruction means.

基本発電トルクは、発電効率が低いエンジン回転数領域の発電トルクを減少させる一方、発電効率の高いエンジン回転数領域の発電トルクを増加させることにより設定することが望ましい。   It is desirable to set the basic power generation torque by decreasing the power generation torque in the engine speed region where the power generation efficiency is low, and increasing the power generation torque in the engine speed region where the power generation efficiency is high.

また、発電トルク指示値は、蓄電デバイスの残存容量と予め設定した目標残存容量との差に加えて、エンジンの効率を考慮して設定することが望ましく、蓄電デバイスの残存容量が目標残存容量以下のときには、基本発電トルクがエンジン回転数に対して一律に増加するよう基本発電トルクをスライドさせて発電トルク指示値をアップさせ、蓄電デバイスの残存容量が目標残存容量を越えたとき、基本発電トルクがエンジン回転数に対して一律に減少するよう基本発電トルクをスライドさせて発電トルク指示値をダウンさせることが望ましい。   In addition to the difference between the remaining capacity of the electricity storage device and the preset target remaining capacity, it is desirable to set the power generation torque instruction value in consideration of the engine efficiency, and the remaining capacity of the electricity storage device is less than or equal to the target remaining capacity. The basic power generation torque is increased by sliding the basic power generation torque so that the basic power generation torque increases uniformly with respect to the engine speed. When the remaining capacity of the electricity storage device exceeds the target remaining capacity, the basic power generation torque It is desirable to slide the basic power generation torque so that the power generation torque instruction value decreases uniformly with respect to the engine speed.

更に、蓄電デバイスの残存容量が上限値を超えたときには、パワーユニットによる発電を直ちに中止させ、蓄電デバイスの残存容量が目標残存容量に減少するまで発電中止を継続させることが望ましい。   Furthermore, when the remaining capacity of the power storage device exceeds the upper limit value, it is desirable to immediately stop power generation by the power unit and continue power generation stop until the remaining capacity of the power storage device decreases to the target remaining capacity.

本発明のハイブリッド車の制御装置は、車両全体の必要電力と運転領域での発電効率とを考慮して最適な発電制御を行うことができ、燃費向上に寄与することができる。   The hybrid vehicle control device of the present invention can perform optimal power generation control in consideration of the required power of the entire vehicle and the power generation efficiency in the driving region, and can contribute to improvement in fuel consumption.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図1〜図5は本発明の実施の一形態に係わり、図1はハイブリッド車のシステム構成図、図2は発電量をエンジン回転数と発電トルクとの関係に変換した説明図、図3は運転領域に応じた発電量のシフトを示す説明図、図4は発電量のスライドを示す説明図、図5は発電制御ルーチンのフローチャートである。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 5 relate to an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a system configuration diagram of a hybrid vehicle, FIG. 2 is an explanatory diagram in which a power generation amount is converted into a relationship between an engine speed and a power generation torque, and FIG. FIG. 4 is an explanatory view showing a slide of the power generation amount, and FIG. 5 is a flowchart of a power generation control routine.

図1は、ハイブリッド(HEV)車のシステム構成を示し、本形態においては、エンジン1の出力軸に、発電及び駆動アシスト力発生用のモータ2が直接的に或いはギヤ等の動力伝達機構を介して連結されるパラレルハイブリッド車の構成例を示す。このパラレルハイブリッド車においては、エンジン1及びモータ2からなるパワーユニットの駆動力が図示しない変速機に入力され、この変速機からファイナルギヤ等を介して駆動輪に出力される。   FIG. 1 shows a system configuration of a hybrid (HEV) vehicle. In this embodiment, a motor 2 for generating electric power and driving assist force is directly or via a power transmission mechanism such as a gear on an output shaft of an engine 1. 2 shows an example of the configuration of parallel hybrid vehicles connected together. In this parallel hybrid vehicle, the driving force of the power unit including the engine 1 and the motor 2 is input to a transmission (not shown), and is output from the transmission to driving wheels via a final gear or the like.

また、モータ2にはインバータ3が接続され、このインバータ3により、車両の主電源を構成する蓄電デバイスとしてのバッテリ4からの直流電力が交流電力に変換され、モータ2が駆動される。バッテリ4からはインバータ3を介してモータ2に電力が供給され、エンジン1によってモータ2が発電機として駆動されたとき、モータ2で発電した交流電力がインバータ3で直流電力に変換され、バッテリ4が充電される。   In addition, an inverter 3 is connected to the motor 2, and the inverter 3 converts DC power from a battery 4 as an electricity storage device constituting a main power source of the vehicle into AC power, and drives the motor 2. When electric power is supplied from the battery 4 to the motor 2 via the inverter 3, and the motor 2 is driven as a generator by the engine 1, AC power generated by the motor 2 is converted into DC power by the inverter 3, and the battery 4 Is charged.

以上のパワーユニット及びインバータ3は、パワーユニット制御部10によって制御され、バッテリ4は電源管理部20によって管理・制御される。パワーユニット制御部10電源管理部20は、HEVシステム全体を統括する中央のハイブリッド制御部50に接続され、例えばCAN(Controller Area Network)等の通信ラインを介して制御情報や制御対象の動作状態に係わるセンシング情報を相互に通信し、ハイブリッド制御部50からの制御指令に基づいて、ハイブリッド車の駆動系及び電力系が制御される。   The power unit and inverter 3 described above are controlled by the power unit control unit 10, and the battery 4 is managed and controlled by the power management unit 20. The power unit control unit 10 is connected to a central hybrid control unit 50 that controls the entire HEV system, and is related to the control information and the operation state of the control target via a communication line such as a CAN (Controller Area Network). Sensing information is communicated with each other, and the drive system and power system of the hybrid vehicle are controlled based on a control command from the hybrid control unit 50.

パワーユニット制御部10は、エンジン1を制御するエンジン制御部、インバータ3を介してモータ2を制御するモータ制御部等の各制御機能によって形成される。エンジン制御機能としては、ハイブリッド制御部50からの制御指令を受け、エンジン1に備えられたセンサ類からの信号に基づいて、スロットル開度、点火時期、燃料噴射量等のパラメータを演算し、これらのパラメータの制御信号によってアクチュエータ類を駆動し、エンジン1の出力が制御指令値に一致するよう、エンジン1の運転状態を制御する。また、モータ制御機能としては、ハイブリッド制御部50からの制御指令を受け、モータ2の回転数や電圧・電流等の情報に基づいて、インバータ3へ電流指令や電圧指令を出力し、モータ2の出力が制御指令値に一致するよう、モータ2を制御する。   The power unit control unit 10 is formed by various control functions such as an engine control unit that controls the engine 1 and a motor control unit that controls the motor 2 via the inverter 3. The engine control function receives control commands from the hybrid controller 50, calculates parameters such as throttle opening, ignition timing, fuel injection amount, etc. based on signals from sensors provided in the engine 1, The actuators are driven by the control signal of the parameter, and the operation state of the engine 1 is controlled so that the output of the engine 1 matches the control command value. The motor control function receives a control command from the hybrid control unit 50, outputs a current command or a voltage command to the inverter 3 based on information such as the rotation speed of the motor 2, voltage / current, etc. The motor 2 is controlled so that the output matches the control command value.

尚、パワーユニット制御部10の各制御機能は、具体的には、それぞれ個別の装置として、或いは複数の制御機能を含む装置として、マイクロコンピュータを中心として構成される。   Note that each control function of the power unit control unit 10 is specifically configured as a separate device or a device including a plurality of control functions, with a microcomputer as the center.

また、電源管理部20は、例えば、複数のセルを封止した電池パックを複数個直列に接続して構成されるバッテリ4と、このバッテリ4のエネルギーマネージメントを行う演算ユニット(演算ECU)5とを1つの筐体内にパッケージして構成される。演算ECU5は、マイクロコンピュータ等から構成され、バッテリ4の端子電圧V、電流I、バッテリ温度(セル温度)T等のパラメータに基いて、充電状態(State of charge;SOC)で示される残存容量SOCNを演算し、ハイブリッド制御部50に送信する。   The power management unit 20 includes, for example, a battery 4 configured by connecting a plurality of battery packs in which a plurality of cells are sealed in series, and an arithmetic unit (arithmetic ECU) 5 that performs energy management of the battery 4. Are packaged in one housing. The arithmetic ECU 5 is composed of a microcomputer or the like, and based on parameters such as the terminal voltage V, current I, and battery temperature (cell temperature) T of the battery 4, the remaining capacity SOCN indicated by a state of charge (SOC). Is calculated and transmitted to the hybrid control unit 50.

尚、残存容量の演算は時間t毎に周期的に実行され、1演算周期前の残存容量SOCN(t-1)を用い、最新の端子電圧V、電流I、バッテリ温度Tのデータから最新の残存容量SOCN(t)が演算される。   The remaining capacity is calculated periodically every time t, and the latest capacity is calculated from the latest terminal voltage V, current I, and battery temperature T using the remaining capacity SOCN (t−1) one calculation period before. The remaining capacity SOCN (t) is calculated.

更に、演算ECU5は、バッテリ4の残存容量SOCNの他、バッテリ4における入出力可能な最大電力で示される入出力可能パワー量やバッテリ4の劣化度等を演算し、これらの情報に基づいてバッテリ状態を把握した上でのバッテリ4の冷却や充電の制御を行うと共に、異常検出及び異常検出時の保護動作等を管理する。   In addition to the remaining capacity SOCN of the battery 4, the calculation ECU 5 calculates the input / output possible power amount indicated by the maximum power that can be input / output in the battery 4, the degree of deterioration of the battery 4, etc., and the battery based on these information While controlling the cooling and charging of the battery 4 after grasping the state, the abnormality detection and the protection operation at the time of abnormality detection are managed.

一方、HEVシステム全体を統括するハイブリッド制御部50は、同様に、マイクロコンピュータを中心として構成され、センサによって検出したアクセルペダルの踏込み量(アクセル開度)とエンジン回転数(モータ回転数)とに基づいて、ドライバーの要求する駆動力を、エンジン1及びモータ2からなるパワーユニットに対するパワーユニット要求トルクとして算出し、このパワーユニット要求トルクをエンジン1とモータ2とに適宜分配してパワーユニット制御部10に制御指令を出力する。   On the other hand, the hybrid control unit 50 that controls the entire HEV system is similarly configured with a microcomputer at the center, and determines the amount of accelerator pedal depression (accelerator opening) and engine speed (motor speed) detected by the sensor. Based on this, the driving force requested by the driver is calculated as a power unit required torque for the power unit composed of the engine 1 and the motor 2, and the power unit required torque is appropriately distributed to the engine 1 and the motor 2 to control the power unit controller 10. Is output.

また、ハイブリッド制御部50は、電源管理部20からの発電要求があった場合、すなわち、バッテリ4の残存容量SOCNが減少し、エンジン1の出力を用いてモータ2を発電機として駆動し、インバータ3を介してバッテリ4を充電する場合には、基本発電トルク設定手段としての機能により、車両システム全体の必要な電力と運転領域の発電効率とを考慮した基本発電トルクを設定し、発電指示手段としての機能により、現在の残存容量との予め設定した目標残存容量との差に応じて基本発電トルクを増減させ、パワーユニットに対する発電トルクの指示値を設定する。   Further, when there is a power generation request from the power management unit 20, the hybrid control unit 50 reduces the remaining capacity SOCN of the battery 4 and drives the motor 2 as a generator using the output of the engine 1. When the battery 4 is charged via 3, the basic generation torque is set by considering the necessary electric power of the entire vehicle system and the generation efficiency of the operation region by the function as the basic generation torque setting means, and the power generation instruction means With this function, the basic power generation torque is increased / decreased according to the difference between the current remaining capacity and the preset target remaining capacity, and an instruction value for the power generation torque for the power unit is set.

具体的には、バッテリ4から直接的或いは間接的に電源を供給される各機器、例えば、制御システム、モータ2、インバータ3、その他、DC−DCコンバータ等を介して動作する低電圧の電気負荷等の各機器の効率を考慮して車両全体で必要な電力を予め決定しておき、この必要電力を発電量Pbとして、以下の(1)式を用いて、エンジン回転数Nと発電に要するトルク(発電トルク)Tとの関係に変換する。
Pb=(2×π×N/60)×T…(1)
Specifically, a low-voltage electric load that operates via each device that is directly or indirectly supplied with power from the battery 4, such as a control system, a motor 2, an inverter 3, and a DC-DC converter. The power required for the entire vehicle is determined in advance in consideration of the efficiency of each device, etc., and this required power is used as the power generation amount Pb, and the following equation (1) is used for the engine speed N and power generation. It is converted into a relationship with torque (power generation torque) T.
Pb = (2 × π × N / 60) × T (1)

発電量Pbを一定とした場合、発電トルクTは、パワーユニットの出力特性にも依存するが、例えば、図2に示すように、エンジン回転数Nに対して略中回転域でピークとなる特性に変換される。図2に示す特性の発電トルクTは、そのまま全運転領域に適用すると、発電効率の悪い運転領域では、却って燃費を悪化させる虞がある。   When the power generation amount Pb is constant, the power generation torque T depends on the output characteristics of the power unit. For example, as shown in FIG. Converted. If the power generation torque T having the characteristics shown in FIG. 2 is applied to the entire operation region as it is, the fuel consumption may be worsened in the operation region where the power generation efficiency is poor.

従って、図3に示すように、低回転数域等の発電効率が悪い領域においては、発電を除外或いは発電量を減らし、これによる発電量の不足分を発電効率の高い領域にシフトさせて車両の基本発電トルクTbとする。この発電のシフト量は、例えば、発電効率に応じたウェイトを領域毎に設定し、このウェイトに応じて発電トルクTを効率の低い領域から高効率の領域にシフトさせることにより、発電効率の低い領域での燃費のロスを最小限に抑えることができる。   Therefore, as shown in FIG. 3, in a region where the power generation efficiency is low, such as in a low rotation speed region, the vehicle is excluded by generating power or reducing the power generation amount and shifting the shortage of the power generation amount to a region where the power generation efficiency is high. Basic power generation torque Tb. The amount of power generation shift is low, for example, by setting a weight corresponding to the power generation efficiency for each region and shifting the power generation torque T from a low efficiency region to a high efficiency region according to this weight. Fuel consumption loss in the area can be minimized.

更に、基本発電トルクTbを、予め設定した目標残存容量SOCTと現在の残存容量SOCNとの差に応じて可変し、発電トルク指示値を設定する。すなわち、エンジン回転数Nと発電トルクTの関係において、残存容量SOCNが目標残存容量SOCTよりも小さい(SOCT−SOCN>0)ときには、図4中に破線で示すように、実線で示す基本発電トルクTb全体が設定量だけ増加するようにトルク軸方向にスライドさせて発電トルク指示値とする。また、残存容量SOCNが目標残存容量SOCTより大きい(SOCT−SOCN<0)ときには、図4中に破線で示すように、基本発電トルクTb全体が設定量だけ減少するようにトルク軸方向にスライドさせ、発電トルク指示値とする。   Further, the basic power generation torque Tb is varied according to the difference between the preset target remaining capacity SOCT and the current remaining capacity SOCN, and the power generation torque instruction value is set. That is, when the remaining capacity SOCN is smaller than the target remaining capacity SOCT (SOCT-SOCN> 0) in the relationship between the engine speed N and the power generation torque T, the basic power generation torque indicated by the solid line as shown by the broken line in FIG. The power generation torque instruction value is obtained by sliding in the torque axis direction so that the entire Tb is increased by the set amount. Further, when the remaining capacity SOCN is larger than the target remaining capacity SOCT (SOCT−SOCN <0), as shown by a broken line in FIG. 4, the basic power generation torque Tb is slid in the torque axis direction so as to decrease by a set amount. The power generation torque instruction value is used.

以上の発電制御は、具体的には、図5のフローチャートに示す発電制御ルーチンによって実行される。次に、図5のフローチャートに従って発電制御について説明する。   Specifically, the above power generation control is executed by a power generation control routine shown in the flowchart of FIG. Next, power generation control will be described with reference to the flowchart of FIG.

この発電制御ルーチンは、所定時間或は所定周期毎に実行されるプログラム処理であり、先ず、最初のステップS1において、バッテリ4の残存容量SOCN、エンジン回転数N等の最新のデータ入力の有無を調べる。その結果、ステップS1において新たなデータ入力がない場合には、そのままルーチンを抜け、新たなデータ入力がある場合、ステップS1からステップS2へ進む。   This power generation control routine is a program process executed every predetermined time or every predetermined cycle. First, in the first step S1, the presence or absence of the latest data input such as the remaining capacity SOCN of the battery 4 and the engine speed N is checked. Investigate. As a result, if there is no new data input in step S1, the routine is directly exited, and if there is new data input, the process proceeds from step S1 to step S2.

ステップS2では、現在の残存容量SOCNが上限値SOCMAX以上か否かを調べる。上限値SOCMAXは、バッテリ4を通常の状態で利用可能として充電を中止する残存容量の閾値となるものであり、例えば、満充電の80%程度に設定される。その結果、SOCN<SOCMAXである場合には、ステップS2からステップS3へ進み、現在の残存容量SOCNと予め設定した目標残存容量SOCTとの差SOCD(SOCD=SOCT−SOCN)が0以上か否かを調べる。   In step S2, it is checked whether or not the current remaining capacity SOCN is equal to or higher than the upper limit SOCMAX. The upper limit SOCMAX is a threshold value for the remaining capacity at which the battery 4 can be used in a normal state and charging is stopped, and is set to, for example, about 80% of full charge. As a result, if SOCN <SOCMAX, the process proceeds from step S2 to step S3, and whether or not the difference SOCD (SOCD = SOCT−SOCN) between the current remaining capacity SOCN and the preset target remaining capacity SOCT is 0 or more. Check out.

そして、ステップS3において、SOCD≧0の場合、ステップS4で発電量アップを指示してルーチンを抜け、SOCD<0の場合には、ステップS5で発電量ダウンを指示してルーチンを抜ける。発電量アップは、図4で説明したように、目標残存容量SOCTと残存容量SOCNとの差SOCDにより決定したスライド量だけ、基本発電トルクTbを増加方向にスライドさせた指示値によって行い、発電量ダウンは、目標残存容量SOCTと残存容量SOCNとの差SOCDにより決定したスライド量だけ、基本発電トルクTbを減少方向にスライドさせた指示値によって行う。   In step S3, if SOCD ≧ 0, the power generation amount is instructed up in step S4 and the routine is exited. If SOCD <0, the power generation amount is instructed down in step S5 and the routine is exited. As described with reference to FIG. 4, the power generation amount is increased by the indicated value obtained by sliding the basic power generation torque Tb in the increasing direction by the slide amount determined by the difference SOCD between the target remaining capacity SOCT and the remaining capacity SOCN. The down is performed by an instruction value obtained by sliding the basic power generation torque Tb in the decreasing direction by the slide amount determined by the difference SOCD between the target remaining capacity SOCT and the remaining capacity SOCN.

尚、発電量のアップ/ダウン指示における基本発電トルクTbのスライド量は、目標残存容量SOCTと残存容量SOCNとの差SOCDに基づいて決定した設定量のみならず、エンジン効率を考慮した設定量を加味することにより、より燃費向上に貢献することができる。   Note that the slide amount of the basic power generation torque Tb in the power generation amount up / down instruction is not only the set amount determined based on the difference SOCD between the target remaining capacity SOCT and the remaining capacity SOCN, but also the set amount considering the engine efficiency. By taking into account, it is possible to contribute to further improvement in fuel consumption.

一方、ステップS2において、SOCN≧SOCMAである場合には、ステップS2からステップS6へ進んで発電中止指示を出力し、直ちに発電を中止させる。そして、ステップS7で、再度、バッテリ4の残存容量SOCN、エンジン回転数N等の最新のデータ入力の有無を調べ、データ入力が無い場合には。そのままルーチンを抜け、データ入力があった場合、ステップS8で残存容量SOCNが目標残存容量SOCT以下に低下したか否かを調べる。   On the other hand, if SOCN ≧ SOCMA in step S2, the process proceeds from step S2 to step S6 to output a power generation stop instruction and immediately stop power generation. Then, in step S7, the presence or absence of the latest data such as the remaining capacity SOCN of the battery 4 and the engine speed N is checked again. If the routine is exited and data is input, it is checked in step S8 whether the remaining capacity SOCN has dropped below the target remaining capacity SOCT.

その結果、SOCN>SOCTであり、依然として残存容量SOCNが目標残存容量SOCTを上回っている場合には、ステップS9で発電中止を継続したままステップS7へ戻り、SOCN≦SOCTの場合、前述のステップS3以降へ進んで、目標残存容量SOCTと残存容量SOCNとの差に応じて発電量のアップ或いはダウンの指示を行う。すなわち、走行状況により残存容量SOCNが上限値SOCMAX以上(SOCN≧SOCMAX)になった場合には、直ちに発電を中止し、SOC≦SOCTとなるまで発電を見合わせる。   As a result, if SOCN> SOCT and the remaining capacity SOCN still exceeds the target remaining capacity SOCT, the process returns to step S7 while continuing to stop power generation in step S9. If SOCN ≦ SOCT, step S3 described above is continued. Proceeding thereafter, the power generation amount is instructed to be increased or decreased according to the difference between the target remaining capacity SOCT and the remaining capacity SOCN. In other words, when the remaining capacity SOCN becomes equal to or higher than the upper limit SOCMAX (SOCN ≧ SOCMAX) depending on the traveling state, the power generation is immediately stopped and the power generation is postponed until SOC ≦ SOCT.

このように本実施の形態においては、車両全体としての必要電力を考慮すると共に各運転領域での発電効率も考慮して基本発電トルクを設定し、この基本発電トルクを、目標残存容量と現在の残存容量との差に応じて増減させることで発電トルク指示値を設定しているので、最適な発電制御を実現することが可能となり、必要発電量を確保しつつ、燃費向上を図ることができる。   As described above, in the present embodiment, the basic power generation torque is set in consideration of the required power of the entire vehicle and the power generation efficiency in each operation region. Since the power generation torque command value is set by increasing or decreasing according to the difference from the remaining capacity, it is possible to realize optimal power generation control, and to improve fuel efficiency while securing the required power generation amount .

尚、以上の実施の形態では、パラレルハイブリッド車について説明したが、本発明は、パラレルハイブリッド車に限定されることなく、シリーズ・パラレルハイブリッド車におけるパラレル走行のモードにも適用可能である。   In the above embodiment, the parallel hybrid vehicle has been described. However, the present invention is not limited to the parallel hybrid vehicle, but can be applied to a parallel traveling mode in a series / parallel hybrid vehicle.

ハイブリッド車のシステム構成図Hybrid vehicle system configuration diagram 発電量をエンジン回転数と発電トルクとの関係に変換した説明図Explanatory diagram in which the amount of power generation is converted into the relationship between engine speed and power generation torque 運転領域に応じた発電量のシフトを示す説明図Explanatory diagram showing the shift in power generation amount according to the operating region 発電量のスライドを示す説明図Explanatory drawing showing slide of power generation amount 発電制御ルーチンのフローチャートFlow chart of power generation control routine

符号の説明Explanation of symbols

1 エンジン
2 モータ
4 バッテリ
50 ハイブリッド制御部(基本発電トルク設定手段、発電指示手段)
N エンジン回転数
Pb 発電量(車両全体の必要電力)
Tb 基本発電トルク
SOCN 残存容量
SOCT 目標残存容量
SOCMAX 上限値
1 Engine 2 Motor 4 Battery 50 Hybrid controller (basic power generation torque setting means, power generation instruction means)
N Engine speed Pb Power generation amount (required power of the entire vehicle)
Tb Basic power generation torque SOCN remaining capacity SOCT Target remaining capacity SOCMAX upper limit

Claims (5)

エンジンと該エンジンに連結されるモータとを備えたパワーユニットからの駆動力によって走行すると共に、上記エンジンにより上記モータを駆動し、上記モータに電力を供給する蓄電デバイスを充電するハイブリッド車の制御装置において、
機器効率を考慮した車両全体の必要電力と運転領域毎の発電効率とに基づいて、エンジン回転数をパラメータとする基本発電トルクを設定する基本発電トルク設定手段と、
上記基本発電トルクを、少なくとも上記蓄電デバイスの残存容量と予め設定した目標残存容量との差に応じて増減させ、上記パワーユニットの発電トルク指示値を設定する発電指示手段とを備えたことを特徴とするハイブリッド車の制御装置。
In a control apparatus for a hybrid vehicle that travels by a driving force from a power unit including an engine and a motor connected to the engine, charges the power storage device that drives the motor by the engine and supplies power to the motor. ,
A basic power generation torque setting means for setting a basic power generation torque using the engine speed as a parameter, based on the required power of the entire vehicle in consideration of equipment efficiency and the power generation efficiency for each operation region;
A power generation instructing unit configured to increase or decrease the basic power generation torque according to at least a difference between a remaining capacity of the power storage device and a preset target remaining capacity, and to set a power generation torque instruction value of the power unit; Control device for hybrid vehicles.
上記基本発電トルク設定手段は、
発電効率が低いエンジン回転数領域の発電トルクを減少させる一方、発電効率の高いエンジン回転数領域の発電トルクを増加させることにより、上記基本発電トルクを設定することを特徴とする請求項1記載のハイブリッド車の制御装置。
The basic power generation torque setting means is:
2. The basic power generation torque is set by decreasing the power generation torque in an engine speed region having a low power generation efficiency while increasing the power generation torque in an engine speed region having a high power generation efficiency. Control device for hybrid vehicles.
上記発電指示手段は、
上記蓄電デバイスの残存容量と上記目標残存容量との差に加えて上記エンジンの効率を考慮し、上記発電トルク指示値を設定することを特徴とする請求項1又は2記載のハイブリッド車の制御装置。
The power generation instruction means
3. The control apparatus for a hybrid vehicle according to claim 1, wherein the power generation torque instruction value is set in consideration of the efficiency of the engine in addition to the difference between the remaining capacity of the power storage device and the target remaining capacity. .
上記発電指示手段は、
上記蓄電デバイスの残存容量が上記目標残存容量以下のとき、上記基本発電トルクがエンジン回転数に対して一律に増加するよう上記基本発電トルクをスライドさせて上記発電トルク指示値をアップさせ、上記蓄電デバイスの残存容量が上記目標残存容量を越えたとき、上記基本発電トルクがエンジン回転数に対して一律に減少するよう上記基本発電トルクをスライドさせて上記発電トルク指示値をダウンさせることを特徴とする請求項1〜3の何れか一に記載のハイブリッド車の制御装置。
The power generation instruction means
When the remaining capacity of the power storage device is equal to or less than the target remaining capacity, the basic power generation torque is slid so that the basic power generation torque is uniformly increased with respect to the engine speed, and the power generation torque instruction value is increased. When the remaining capacity of the device exceeds the target remaining capacity, the basic power generation torque is slid so that the basic power generation torque is uniformly reduced with respect to the engine speed, thereby reducing the power generation torque instruction value. The hybrid vehicle control device according to any one of claims 1 to 3.
上記発電指示手段は、
上記蓄電デバイスの残存容量が上限値を超えたとき、上記パワーユニットによる発電を直ちに中止させ、上記蓄電デバイスの残存容量が上記目標残存容量に減少するまで発電中止を継続させることを特徴とする請求項1〜4の何れか一に記載のハイブリッド車の制御装置。
The power generation instruction means
The power generation by the power unit is immediately stopped when the remaining capacity of the power storage device exceeds an upper limit value, and the power generation stop is continued until the remaining capacity of the power storage device is reduced to the target remaining capacity. The control apparatus of the hybrid vehicle as described in any one of 1-4.
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