JP2010023637A - Control device for hybrid car - Google Patents

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Norihiko Shinno
典彦 新野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control device of a hybrid car easily and inexpensively configured, and equipped with an internal combustion engine and an electric power generator as a drive source for properly maintaining charging amounts of a battery, and for highly maintaining regenerative capability, and for promoting lengthening of a lifetime as well as durability of a battery. <P>SOLUTION: The control device of the hybrid car equipped with the internal combustion engine 1 and the electric power generator 2 as the drive source controls the driving of an electric power generator as a motor by a control circuit 5 in such a travel status that the drive torque of the hybrid car becomes negative while the electric power generator 2 is not driven as a motor. Thus, it is possible to consume electric energy stored in a battery 3, and to secure a regenerative power by making proper the charging status of the battery 3, and to promote the lengthening of a lifetime as well as the durability of the battery. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関と電動発電機を駆動源として備えたHEV(Hybrid Electrical Vehicle:ハイブリッド車両)の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for a HEV (Hybrid Electric Vehicle) including an internal combustion engine and a motor generator as drive sources.

従来において、例えば特許文献1には、内燃機関と電動発電機を駆動源として備えたハイブリッド車両において、減速する際や坂道を下る際に電池を充電する回生制動を行うが、その際に電池の充電容量を観測し、充電可能余裕量に従って、回生制動のみ、回生制動及び排気制動の併用、排気制動のみ、の順に制動方法を選択可能に構成した装置が記載されている。
特許文献2には、ハイブリッド車両において、内燃機関(エンジン)がアイドリング状態になったときに、内燃機関への燃料供給を遮断或いは制限する一方で、電池から電力を供給して電動発電機を電動機として制御することで、内燃機関を必要な回転速度で回転させて、例えば補機類を駆動するようにした装置が記載されている。
特開2007−168719号公報 特開2003−235109号公報
Conventionally, for example, in Patent Document 1, in a hybrid vehicle including an internal combustion engine and a motor generator as drive sources, regenerative braking is performed to charge a battery when decelerating or going down a slope. An apparatus is described in which the charging capacity is observed and the braking method can be selected in the order of only regenerative braking, combined use of regenerative braking and exhaust braking, and only exhaust braking according to the chargeable margin.
In Patent Document 2, in a hybrid vehicle, when an internal combustion engine (engine) is in an idling state, fuel supply to the internal combustion engine is cut off or restricted, while electric power is supplied from a battery to drive the motor generator. Is controlled to rotate the internal combustion engine at a necessary rotational speed, for example, to drive accessories.
JP 2007-168719 A JP 2003-235109 A

ここで、内燃機関と電動発電機を駆動源として備えたハイブリッド車両において、電池が過充電とならないようにして、電池の耐久性等を向上させ長寿命化を促進することなどが求められている。   Here, in a hybrid vehicle equipped with an internal combustion engine and a motor generator as drive sources, there is a demand for improving the durability of the battery and promoting a longer life so that the battery is not overcharged. .

このためには、例えば特許文献1に記載された装置においては、電池の充電状態(SOC:State Of Charge)を取得し、電池の充電量が過多とならないように、充電量が多い場合には回生制動を行わず、排気制動を優先的に行うようにすることなどが想定される。   For this purpose, for example, in the device described in Patent Document 1, when the state of charge (SOC) of the battery is acquired and the amount of charge of the battery is not excessive, the amount of charge is large. It is assumed that exhaust braking is preferentially performed without performing regenerative braking.

なお、特許文献2に記載された装置では、内燃機関のアイドリング状態において内燃機関への燃料供給を遮断或いは制限して電動発電機を電動機として利用するため、電池に蓄えられている電力が使用されて電池の充電量を低減することができ、以って所望の充電量に維持することが可能である。   In the device described in Patent Document 2, the electric power stored in the battery is used in order to use the motor generator as an electric motor by shutting off or limiting the fuel supply to the internal combustion engine in the idling state of the internal combustion engine. Thus, the amount of charge of the battery can be reduced, and thus the desired amount of charge can be maintained.

しかしながら、アイドリング状態となる頻度が少なく或いはアイドリング状態に維持される時間が短いような走行状態の下では、十分に電池の充電量を低減することができない惧れがあり、かかる場合には、無駄に放電させたり、回生制動の際に充電せずに発生した電気エネルギを熱エネルギとして放出するといった非効率的な制御を行っていたのが実情であった。   However, there is a possibility that the charge amount of the battery cannot be sufficiently reduced under a traveling state in which the idling state is less frequently or the idling state is maintained for a short time. The actual situation is that inefficient control is performed such that the electric energy generated without charging or recharging during the regenerative braking is discharged as thermal energy.

本発明は、かかる実情に鑑みなされたもので、簡単かつ安価な構成でありながら、内燃機関と電動発電機を駆動源として備えたハイブリッド車両において、電池の充電量を適切に維持することができ、以って回生能力を高く維持しつつ、電池の耐久性延いては長寿命化を促進することができるハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and in a hybrid vehicle equipped with an internal combustion engine and a motor generator as drive sources, while maintaining a simple and inexpensive configuration, the charge amount of the battery can be appropriately maintained. Accordingly, an object of the present invention is to provide a control device for a hybrid vehicle that can maintain the regeneration performance high and promote the durability and the life extension of the battery.

このため、本発明に係るハイブリッド車両の制御装置は、
内燃機関と電動発電機を駆動源として備えたハイブリッド車両の制御装置であって、
電動発電機を電動機として駆動しない状態でハイブリッド車両の駆動トルクが負となる走行状態において、電動発電機を電動機として駆動制御することを特徴とする。
For this reason, the control device for a hybrid vehicle according to the present invention provides:
A control device for a hybrid vehicle comprising an internal combustion engine and a motor generator as drive sources,
In a traveling state in which the driving torque of the hybrid vehicle is negative when the motor generator is not driven as a motor, the motor generator is driven and controlled as a motor.

本発明において、前記走行状態において電動発電機を電動機として駆動制御する際には、内燃機関への燃料供給を制限することを特徴とすることができる。   In the present invention, when the motor generator is driven and controlled as an electric motor in the traveling state, fuel supply to the internal combustion engine is limited.

本発明において、前記駆動トルクが負となる走行状態は、ハイブリッド車両の駆動軸により内燃機関が連れ廻りされて走行の抵抗となる走行状態であることを特徴とすることができる。   In the present invention, the traveling state in which the driving torque is negative may be a traveling state in which the internal combustion engine is driven by the drive shaft of the hybrid vehicle to provide traveling resistance.

本発明は、電動発電機用電池が所定以上に充電されていることを条件に、前記走行状態において電動発電機を電動機として駆動制御することを特徴とすることができる。   The present invention may be characterized in that the motor generator is driven and controlled as an electric motor in the traveling state on the condition that the motor generator battery is charged to a predetermined level or more.

本発明は、車速が所定の範囲内に維持されている間、前記走行状態において電動発電機を電動機として駆動制御することを特徴とすることができる。   The present invention may be characterized in that the motor generator is driven and controlled as an electric motor in the traveling state while the vehicle speed is maintained within a predetermined range.

本発明によれば、簡単かつ安価な構成でありながら、内燃機関と電動発電機を駆動源として備えたハイブリッド車両において、電池の充電量を適切に維持することができ、以って回生能力を高く維持しつつ、電池の耐久性延いては長寿命化を促進をすることができるハイブリッド車両の制御装置を提供することができる。   According to the present invention, in a hybrid vehicle equipped with an internal combustion engine and a motor generator as drive sources, it is possible to appropriately maintain the amount of charge of a battery, and thus to achieve a regenerative capacity, with a simple and inexpensive configuration. It is possible to provide a control device for a hybrid vehicle capable of promoting the durability of the battery and extending its life while maintaining high.

以下、本発明に係る一実施例を、添付の図面を参照しつつ説明する。なお、以下で説明する実施例により、本発明が限定されるものではない。   Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The present invention is not limited to the examples described below.

本発明の実施例1に係るハイブリッド車両(HEV:Hybrid Electrical Vehicle)には、図1に示すように、内燃機関1と、当該内燃機関1に回転連結された電動発電機2と、電池3と、この電池3と前記電動発電機2との間に設けられたインバータ回路4と、が搭載されている。なお、例えば、図2、図3に示すように、クラッチ機構は、内燃機関1の出力軸に回転連結された電動発電機2と、変速機と、の間、或いは内燃機関1と、電動発電機2の出力軸に回転連結された変速機と、の間に配設することができるが、内燃機関1と電動発電機3を駆動源とするハイブリッド車両であって、駆動軸延いては駆動輪から逆入力を受けて内燃機関1が連れ廻りされるような構成であれば、図1〜図3などに例示した構成に限定されるものではない。   As shown in FIG. 1, the hybrid vehicle (HEV: Hybrid Electric Vehicle) according to the first embodiment of the present invention includes an internal combustion engine 1, a motor generator 2 rotationally connected to the internal combustion engine 1, a battery 3, and the like. The inverter circuit 4 provided between the battery 3 and the motor generator 2 is mounted. For example, as shown in FIGS. 2 and 3, the clutch mechanism includes a motor generator 2 that is rotationally connected to the output shaft of the internal combustion engine 1 and a transmission, or an internal combustion engine 1 and a motor generator. It is a hybrid vehicle that has an internal combustion engine 1 and a motor generator 3 as drive sources, and can be disposed between a transmission that is rotationally connected to the output shaft of the machine 2, and is driven by extending the drive shaft. The configuration is not limited to the configuration illustrated in FIGS. 1 to 3 and the like as long as the internal combustion engine 1 is rotated by receiving a reverse input from the wheel.

電動発電機2は、界磁巻線に回転軸の回転速度より大きい回転速度を有する回転磁界を与える三相交流電流を供給して駆動すると、電動機として動作し、界磁巻線に回転軸の回転速度より小さい回転速度を有する回転磁界を与える三相交流電流を供給すると、回転軸に与えられる機械エネルギが電気エネルギに変換されて、これを三相交流として界磁巻線から取り出すことができるように構成されている。   When the motor generator 2 is driven by supplying a three-phase alternating current that gives a rotating magnetic field having a rotational speed larger than the rotational speed of the rotating shaft to the field winding, the motor generator 2 operates as an electric motor, When a three-phase alternating current that provides a rotating magnetic field having a rotational speed smaller than the rotational speed is supplied, the mechanical energy applied to the rotating shaft is converted into electric energy, which can be extracted from the field winding as a three-phase alternating current. It is configured as follows.

電動発電機2を車両駆動源として機能させるために当該電動発電機2に供給する交流電流は、電池3から供給される直流電流をインバータ回路4により変換して得る。また、電動発電機2が発電機として動作されるときに発生される三相交流は、インバータ回路4により直流電流に変換され、電池3を充電することで回生されるようになっている。   The AC current supplied to the motor generator 2 so that the motor generator 2 functions as a vehicle drive source is obtained by converting the DC current supplied from the battery 3 by the inverter circuit 4. Further, the three-phase alternating current generated when the motor generator 2 is operated as a generator is converted into a direct current by the inverter circuit 4 and regenerated by charging the battery 3.

なお、インバータ回路4の交流側の周波数(すなわち、電動発電機2の回転磁界の回転速度)は、内燃機関1つまり電動発電機2の回転軸の回転速度を検出する回転センサ6の出力を取込み、その取り込まれた出力に基づいてインバータ回路4を制御する制御回路5により制御される。   The frequency on the AC side of the inverter circuit 4 (that is, the rotational speed of the rotating magnetic field of the motor generator 2) takes in the output of the rotation sensor 6 that detects the rotational speed of the rotating shaft of the internal combustion engine 1, that is, the motor generator 2. The control circuit 5 that controls the inverter circuit 4 is controlled based on the fetched output.

つまり、電動発電機2を電動機として動作させて、補助加速(アシスト)を行うときには、制御回路5はアクセルペダル21の操作に連動するアクセルセンサ17の出力を取込み、例えば、回転センサ6が検出する回転速度よりわずかに大きい(正のスリップ率0〜数%の)回転磁界を電動発電機2の界磁巻線に発生させるようにインバータ回路4を制御する。このとき、エネルギは電池3から電動発電機2に供給される。   That is, when the motor generator 2 is operated as an electric motor to perform auxiliary acceleration (assist), the control circuit 5 takes in the output of the accelerator sensor 17 that is interlocked with the operation of the accelerator pedal 21 and, for example, the rotation sensor 6 detects it. The inverter circuit 4 is controlled so that a rotating magnetic field slightly larger than the rotation speed (positive slip rate of 0 to several%) is generated in the field winding of the motor generator 2. At this time, energy is supplied from the battery 3 to the motor generator 2.

電動発電機2を発電機として動作させて電気制動(回生制動)を行うときには、制御回路5は回転センサ6が検出する回転速度よりわずかに小さい(負のすなわち率0〜数%の)回転磁界を電動発電機2の界磁巻線に発生させるようにインバータ回路4を制御する。このときエネルギは電動発電機2から電池3に供給され、或いは半導体スイッチ回路12を介して抵抗器11により消耗される。   When electric braking (regenerative braking) is performed by operating the motor generator 2 as a generator, the control circuit 5 is a rotating magnetic field that is slightly smaller (negative, that is, a rate of 0 to several percent) than the rotation speed detected by the rotation sensor 6. Is generated in the field winding of the motor generator 2. At this time, energy is supplied from the motor generator 2 to the battery 3 or is consumed by the resistor 11 via the semiconductor switch circuit 12.

このとき、電池3の端子電圧は検出回路13により観測されていて、電池3に充電の余裕があるならスイッチ制御回路14は半導体スイッチ回路12を非導通状態として、電流は電池3を充電するように流れる。   At this time, the terminal voltage of the battery 3 is observed by the detection circuit 13. If the battery 3 has a margin for charging, the switch control circuit 14 sets the semiconductor switch circuit 12 in a non-conducting state, and the current charges the battery 3. Flowing into.

この一方、電池3が所定に充電されていて充電する必要がない場合には、スイッチ制御回路14は半導体スイッチ回路12を導通状態として、電動発電機2の回生制動により発生した電気エネルギは抵抗器11により消費されるようになっている。   On the other hand, when the battery 3 is charged to a predetermined level and does not need to be charged, the switch control circuit 14 sets the semiconductor switch circuit 12 in a conductive state, and the electric energy generated by the regenerative braking of the motor generator 2 is a resistor. 11 is consumed.

車速センサ16は、例えば車輪回転または変速機の出力側の回転を検出して車速を検出するためのセンサであり、制御回路5では、例えば取得された車速と変速比(変速機の入力側の回転速度と出力側の回転速度の比)などから変速機が現在どの変速段位置にあるのかなどを知るために利用されることができる。なお、変速機は自動変速機、手動式変速機の何れであって良い。また、無段変速機の場合には変速段位置を知ることなく、変速比を以下で説明する制御においてそのまま用いることができる。   The vehicle speed sensor 16 is a sensor for detecting a vehicle speed by detecting, for example, wheel rotation or rotation on the output side of the transmission. The ratio of the rotational speed to the rotational speed on the output side) can be used to know which gear position the transmission is currently in. The transmission may be either an automatic transmission or a manual transmission. In the case of a continuously variable transmission, the gear ratio can be used as it is in the control described below without knowing the gear position.

電池3の標準的な端子電圧は、例えば300Vであり、これは車両の電気設備において利用するために、DC/DCコンバータ19により24Vに変換される。   The standard terminal voltage of the battery 3 is, for example, 300V, which is converted to 24V by the DC / DC converter 19 for use in the electric equipment of the vehicle.

前記インバータ回路4は、電動発電機2が補助加速用の電動機として作動するときには電池3からエネルギを電動発電機2に送り、電動発電機2が電気制動を行う発電機として作動するときには電動発電機2に発生する電気エネルギを電池3に回生するように動作する。当該インバータ回路4の動作は、制御回路5に設定された制御プログラムによりコンピュータ制御される。   The inverter circuit 4 sends energy from the battery 3 to the motor generator 2 when the motor generator 2 operates as an auxiliary acceleration motor, and the motor generator 2 operates when the motor generator 2 operates as a generator that performs electric braking. The electric energy generated in 2 is regenerated in the battery 3. The operation of the inverter circuit 4 is computer controlled by a control program set in the control circuit 5.

ここで、本実施例に係る制御回路5では、ハイブリッド車両において、電池3の充電量を適切に維持することができ、以って電池の耐久性延いては長寿命化の促進、回生力を適切に確保することができるように、以下のような制御を行う。   Here, in the control circuit 5 according to the present embodiment, in the hybrid vehicle, the charge amount of the battery 3 can be appropriately maintained, so that the durability of the battery can be extended and the life can be increased, and the regenerative power can be increased. The following control is performed so that it can be appropriately secured.

すなわち、図4のフローチャートに示すように、
S(ステップ、以下同様。)1で、車速センサ16からの信号に基づいて車速を取得し、車速判定を行なう。例えば、図5に示すように、取得された実際の車速が所定車速Vhを超えてから所定車速VL(<Vh)を下回るまでON判定を維持するようになっている。
That is, as shown in the flowchart of FIG.
In S (step, the same applies hereinafter) 1, the vehicle speed is acquired based on the signal from the vehicle speed sensor 16, and the vehicle speed is determined. For example, as shown in FIG. 5, the ON determination is maintained until the acquired actual vehicle speed exceeds a predetermined vehicle speed Vh until it falls below a predetermined vehicle speed VL (<Vh).

S1で、ON判定された場合はS2へ進み、OFF判定された場合は従来の制御(例えば、電池3の充電状態、アクセルペダル21の踏み込み量や車速等の車両走行状態等に基づいて予め定められているマップ等を参照して回生制動の際に発生する電気エネルギを電池3へ充電したり抵抗器11により消費したりする制御、或いはアクセルペダル21の踏み込み量や車速等の車両走行状態等に基づいて予め定められているマップ等を参照して運転者の要求トルクに対する内燃機関1と電動発電機2の負担トルクを取得してそれぞれの負担トルクを達成するように内燃機関1と電動発電機2の運転を制御する制御など)を実行する。   If it is determined to be ON in S1, the process proceeds to S2, and if it is determined to be OFF, conventional control (for example, based on the state of charge of the battery 3, the amount of depression of the accelerator pedal 21, the vehicle traveling state such as the vehicle speed, etc.) Control for charging the battery 3 with electric energy generated during regenerative braking with reference to a map or the like, or using the resistor 11, or vehicle running conditions such as the amount of depression of the accelerator pedal 21 or the vehicle speed The internal combustion engine 1 and the motor generator so as to obtain the burden torques of the internal combustion engine 1 and the motor generator 2 with respect to the driver's required torque by referring to a predetermined map or the like based on Control for controlling the operation of the machine 2).

なお、特許文献2に記載されているような、内燃機関1のアイドリング状態において内燃機関1への燃料供給を遮断或いは制限する一方で、電池3から電力を供給して電動発電機2を電動機として制御することで、内燃機関2を必要な回転速度で回転させて、例えば補機類を駆動するような制御を行うことも可能である。   In addition, while the fuel supply to the internal combustion engine 1 is cut off or restricted in the idling state of the internal combustion engine 1 as described in Patent Document 2, electric power is supplied from the battery 3 and the motor generator 2 is used as the motor. By controlling, it is also possible to perform control such that the internal combustion engine 2 is rotated at a necessary rotational speed and, for example, auxiliary machinery is driven.

S2では、図示しない電圧センサの検出信号に基づいて電池3の充電量等の充電状態(SOC)を取得して、SOC判定を行う。例えば、図6に示すように、取得された実際のSOCが所定充電量SOChを超えてから所定充電量SOCL(<SOCh)を下回るまでON判定を維持するようになっている。
S2で、ON判定された場合はS3へ進み、OFF判定された場合は従来の制御を実行する。
なお、運転者がブレーキペダル22を踏みブレーキセンサ18がオン信号を出力した場合には、ON判定を解除して、従来の制御を実行するように構成することもできる。
In S2, a state of charge (SOC) such as a charge amount of the battery 3 is acquired based on a detection signal of a voltage sensor (not shown), and SOC determination is performed. For example, as shown in FIG. 6, the ON determination is maintained until the acquired actual SOC exceeds a predetermined charge amount SOCh and falls below a predetermined charge amount SOCL (<SOCh).
If it is determined ON in S2, the process proceeds to S3, and if it is determined OFF, conventional control is executed.
Note that when the driver depresses the brake pedal 22 and the brake sensor 18 outputs an ON signal, the ON determination is canceled and the conventional control can be executed.

S3では、回転センサ6の出力信号から内燃機関2の回転速度(回転数)を取得すると共に、アクセルセンサ17の出力信号からアクセルペダル21の操作量(踏み込み量)を取得して、運転者の要求トルクTreqを取得する。
そして、下記条件(1)を満たすか否かを判断し、満たす(成立する)場合にはS4へ進み、満たさない(不成立の)場合には、従来の制御へ移行する。
Treq−Tfric≦k×Tmmax かつ Ne>N ・・・・・(1)

Tfric:内燃機関1のフリクショントルク(ここで、負のトルクを絶対値で表している)
Tmmax:電動発電機2(回転機)で発生可能なフルトルク
k :充電状態(SOC)に応じて設定されている絞り係数(図7のマップ等参照)
Ne:内燃機関1(電動発電機2)の実際の回転速度(回転数)
N :本制御への移行を許可するための内燃機関1(電動発電機2)の回転速度(回転数)の下限値
In S3, the rotation speed (rotation speed) of the internal combustion engine 2 is acquired from the output signal of the rotation sensor 6, and the operation amount (depression amount) of the accelerator pedal 21 is acquired from the output signal of the accelerator sensor 17, and the driver's The required torque Treq is acquired.
Then, it is determined whether or not the following condition (1) is satisfied, and if satisfied (satisfied), the process proceeds to S4, and if not satisfied (unsatisfied), the process proceeds to the conventional control.
Treq−Tfric ≦ k × Tmmax and Ne> N (1)

Tfric: friction torque of the internal combustion engine 1 (where negative torque is expressed in absolute value)
Tmmax: full torque that can be generated by the motor generator 2 (rotary machine) k: aperture coefficient set according to the state of charge (SOC) (see the map in FIG. 7)
Ne: Actual rotational speed (rotational speed) of the internal combustion engine 1 (motor generator 2)
N: Lower limit value of the rotational speed (number of revolutions) of the internal combustion engine 1 (motor generator 2) for permitting the transition to this control

すなわち、あまり低速であると振動等が発生する惧れがあるため本制御への移行を禁止する一方(Ne>Nの条件より判断)、所定以上の回転速度(車速)であり、運転者の要求トルクTreqと内燃機関1のフリクショントルクTfricと偏差が、充電状態に応じて定められる本制御への移行を許可するトルク(k×Tmmax)以下の場合には、電動発電機2を発電機として駆動することで電池3に蓄えられている電気エネルギを消費して電池3の充電状態を適切とするための本制御への移行を許可すべく、S4へ進む。
但し、Ne>Nの条件は、要求特性を満たす場合や種々の要求によって省略することも可能である。
That is, if the speed is too low, vibration or the like may occur, so that the shift to this control is prohibited (determined based on the condition of Ne> N), but the rotation speed (vehicle speed) exceeds a predetermined value, and the driver's When the required torque Treq and the friction torque Tfric and the deviation of the internal combustion engine 1 are equal to or less than the torque (k × Tmmax) that permits the shift to the present control determined according to the state of charge, the motor generator 2 is used as a generator. The process proceeds to S4 in order to allow the shift to the main control for consuming the electric energy stored in the battery 3 by driving to make the charged state of the battery 3 appropriate.
However, the condition of Ne> N can be omitted when the required characteristics are satisfied or according to various requirements.

これに対して、運転者の要求トルクTreqと内燃機関1のフリクショントルクTfricと偏差が、充電状態に応じて定められる本制御の開始を許可するトルク(k×Tmmax)より大きい場合には、電池3の充電量が所定より少ない状態であるため、電動発電機2を発電機として駆動する本制御への移行を禁止すべく、前記従来の制御へ移行させる。   On the other hand, when the driver's required torque Treq and the friction torque Tfric and the deviation of the internal combustion engine 1 are larger than the torque (k × Tmmax) that permits the start of this control determined according to the state of charge, the battery Since the charging amount of 3 is smaller than a predetermined amount, the control is shifted to the conventional control to prohibit the shift to the main control in which the motor generator 2 is driven as a generator.

S4では、電動発電機2の発生トルクTm=Treq+Tfricとなるように制御回路5がインバータ回路4を制御する。
また、内燃機関2の発生トルクTe=Tfricとなるように、制御回路5はエンジン制御回路に制御指令を送り、これに従いエンジン制御回路では例えば燃料供給を停止したり、燃料供給量を低減するような燃料供給の制限制御を行うことになる。
In S4, the control circuit 5 controls the inverter circuit 4 so that the torque generated by the motor generator 2 is Tm = Treq + Tfric.
Further, the control circuit 5 sends a control command to the engine control circuit so that the generated torque Te = Tfric of the internal combustion engine 2 is satisfied, and in accordance with this, the engine control circuit stops the fuel supply or reduces the fuel supply amount, for example. Therefore, it is necessary to perform control for limiting the fuel supply.

具体的には、電池3の充電量が所定以上に多い場合に、図8のマップに示される電動発電機2による駆動開始トルク(EV開始トルク)Tevのカーブより駆動トルク(内燃機関1及び/或いは電動発電機2で発生されるトルク(負のトルクも含む))が上側にあり、かつ内燃機関1(電動発電機2)の回転速度が所定以上の回転速度(車速)である走行状態(領域A)に要求トルクTreqが属する場合には、電動発電機2による駆動(アシスト)を許可して、電池3に蓄えられている電気エネルギを消費して電池3の充電状態を適切なものとして回生力を確保するための本制御が実行されることになる。   Specifically, when the charge amount of the battery 3 is more than a predetermined amount, the drive torque (the internal combustion engine 1 and / or the internal combustion engine 1 and / or the drive torque (EV start torque) Tev curve) of the motor generator 2 shown in the map of FIG. Alternatively, a traveling state in which the torque (including negative torque) generated by the motor generator 2 is on the upper side and the rotation speed of the internal combustion engine 1 (motor generator 2) is a predetermined or higher rotation speed (vehicle speed) ( When the required torque Treq belongs to the area A), the driving (assist) by the motor generator 2 is permitted, the electric energy stored in the battery 3 is consumed, and the state of charge of the battery 3 is made appropriate. This control for ensuring regenerative power is executed.

なお、図8のマップの横軸(すなわち、駆動トルク=0)以上で、電動発電機2の発生可能なフルトルクTmmaxより駆動トルクが小さく、かつ内燃機関1(電動発電機2)の回転速度が所定以上の回転速度(車速)である走行状態(領域A1)においては、従来においても電動発電機2による駆動(アシスト)を許可して電池3に蓄えられている電気エネルギを消費して電池3の充電状態を適切とするための制御が行なわれていた領域である。   Note that the drive torque is smaller than the full torque Tmmax that can be generated by the motor generator 2 above the horizontal axis (that is, drive torque = 0) in the map of FIG. 8, and the rotational speed of the internal combustion engine 1 (motor generator 2) is higher. In a traveling state (region A1) at a rotational speed (vehicle speed) that is equal to or higher than a predetermined value, the battery 3 consumes electric energy stored in the battery 3 by permitting driving (assist) by the motor generator 2 in the past. This is a region where control for making the state of charge appropriate is performed.

すなわち、本実施の形態では、従来において本制御を行っていた領域A1に加えて、図8のマップの横軸(すなわち、駆動トルク=0)より下側(駆動トルクが負の領域:車両の惰性走行の際などに駆動軸により内燃機関1が連れ廻りされて走行の抵抗となるような領域)で、電動発電機2による駆動開始トルク(EV開始トルク)Tevのカーブより駆動トルクが上側にあり、かつ内燃機関1(電動発電機2)の回転速度が所定以上の回転速度(車速)である走行状態(領域A2)において、電池3の充電量が所定以上に多い場合に、電動発電機2による駆動(アシスト)を許可して電池3に蓄えられている電気エネルギを消費して電池3の充電状態を適切とするための制御を行なう。   That is, in the present embodiment, in addition to the area A1 where the conventional control has been performed in the past, in addition to the lower side of the horizontal axis (that is, driving torque = 0) in the map of FIG. In the inertial traveling region, etc., in the region where the internal combustion engine 1 is driven by the drive shaft and becomes resistance of traveling), the driving torque is higher than the driving start torque (EV start torque) Tev curve by the motor generator 2. In a running state (region A2) where the internal combustion engine 1 (motor generator 2) has a rotational speed (vehicle speed) that is equal to or higher than a predetermined value, the motor generator is Control for permitting the driving (assist) by 2 and consuming electric energy stored in the battery 3 to make the state of charge of the battery 3 appropriate is performed.

これにより、例えば降坂時などの駆動トルクが負となる領域(車両の惰性走行の際などに駆動軸により内燃機関1が連れ廻りされて走行の抵抗となるような走行状態)で、運転者のアクセル開度(アクセルペダル21の踏込み量)が0や比較的小さい走行状態(A2の領域に相当)においても、電池3の充電量が所定以上に多い場合に電動発電機2による駆動(アシスト)を許可することになるので、従来に比べて電動発電機2による駆動(アシスト)を許可実行する走行状態(領域)が拡大され、当該制御が許可実行される頻度(機会)を増加させることができ、以って電池3に蓄えられている電気エネルギをより一層確実に消費させることができ電池3の充電状態をより適切な状態に維持することが可能となる。   Thus, for example, in a region where the driving torque is negative, such as when driving downhill (in a traveling state in which the internal combustion engine 1 is driven by the drive shaft to cause traveling resistance when the vehicle is coasting, etc.), the driver Even when the accelerator opening (the amount of depression of the accelerator pedal 21) is 0 or in a relatively small traveling state (corresponding to the area A2), driving by the motor generator 2 (assist is performed when the charge amount of the battery 3 is more than a predetermined value. ) Is permitted, the driving state (region) for permitting and executing the driving (assist) by the motor generator 2 is expanded as compared with the conventional case, and the frequency (opportunity) at which the control is permitted and executed is increased. Therefore, the electric energy stored in the battery 3 can be consumed more reliably, and the charged state of the battery 3 can be maintained in a more appropriate state.

なお、領域A2は、例えば降坂時等の駆動トルクが負となる走行状態(領域)で、かつ運転者の要求トルクが比較的小さい走行状態(領域)であって、例えば緩やかな路面勾配の降坂時に所定車速を維持して走行するような惰性走行を行っている場合などが想定され、例えば、内燃機関1のフリクション分、或いは車両走行抵抗(路面勾配、空気抵抗、転がり抵抗分など)による車両速度の低下分を補う程度に運転者がアクセルペダル21を踏み込むような走行状態であり、このような状態においては、電動発電機2による駆動(アシスト)を実行することで、運転者に対する違和感を与えることなく運転者の負担を軽減しながら、電池3に蓄えられている電気エネルギを消費して電池3の充電状態を適切なものとして回生力を確保することが可能となる。   Region A2 is a traveling state (region) in which the driving torque is negative, for example, when driving downhill, and a traveling state (region) in which the driver's required torque is relatively small. For example, the region A2 has a gentle road surface gradient. It is assumed that the vehicle is coasting while maintaining a predetermined vehicle speed on a downhill. For example, the friction of the internal combustion engine 1 or the vehicle running resistance (road slope, air resistance, rolling resistance, etc.) The driving state is such that the driver depresses the accelerator pedal 21 to compensate for the decrease in the vehicle speed due to the vehicle. In such a state, driving (assist) by the motor generator 2 is executed, Reducing the burden on the driver without giving a sense of incongruity while consuming electric energy stored in the battery 3 and ensuring the regenerative power by making the state of charge of the battery 3 appropriate. It can become.

また、かかる走行状態(領域A2)において電動発電機2による駆動(アシスト)を実行することで内燃機関1への燃料供給を制限(供給停止或いは供給量の低減)することができるため、燃費の向上延いては有害成分の排出量を低減できるので環境保護にも寄与することができる。   In addition, the fuel supply to the internal combustion engine 1 can be limited (supply stop or reduction in supply amount) by executing driving (assist) by the motor generator 2 in such a traveling state (area A2). As a result, the emission amount of harmful components can be reduced, which can contribute to environmental protection.

ところで、本実施の形態では、Tfricとして、内燃機関1のフリクショントルクを代表的な負のトルクとして例示したが、Tfricには車両走行抵抗(路面勾配、空気抵抗、転がり抵抗分など)を加味することも可能である。車両走行抵抗(路面勾配、空気抵抗、転がり抵抗分など)は、例えば車両走行状態(アクセルペダル21の操作、車両加速度など)から推定することができる。   In the present embodiment, the friction torque of the internal combustion engine 1 is exemplified as a typical negative torque as Tfric, but vehicle running resistance (road surface gradient, air resistance, rolling resistance, etc.) is added to Tfric. It is also possible. The vehicle running resistance (road surface gradient, air resistance, rolling resistance, etc.) can be estimated from the vehicle running state (operation of the accelerator pedal 21, vehicle acceleration, etc.), for example.

以上のように、本実施の形態によれば、従来において電動発電機2による駆動(アシスト)を許可していた走行状態の領域を、例えば降坂時等の惰性走行領域にまで拡大する構成としたので、運転者に対する違和感を与えることなく運転者の負担を軽減しながら、電池3に蓄えられている電気エネルギを消費して電池3の充電状態を適切なものとして回生力を確保することが可能となる。   As described above, according to the present embodiment, the configuration in which the region of the traveling state in which the driving (assist) by the motor generator 2 has been permitted in the past is expanded to the inertial traveling region, for example, during downhill, Therefore, while reducing the burden on the driver without giving the driver a sense of incongruity, the electric energy stored in the battery 3 can be consumed to ensure the regenerative power by making the state of charge of the battery 3 appropriate. It becomes possible.

また、本実施の形態によれば、従来に比べて電動発電機2による駆動(アシスト)を許可実行する領域が拡大され、この拡大された領域において内燃機関1への燃料供給を制限(供給停止或いは供給量の低減)することができるため、以って燃費の向上延いては排気の排出量の低減、延いては環境保護にも寄与することができる。   In addition, according to the present embodiment, the area for permitting and executing the driving (assist) by the motor generator 2 is expanded as compared with the conventional case, and the fuel supply to the internal combustion engine 1 is restricted (supply stop) in this expanded area. In other words, the fuel consumption can be improved, the exhaust emission can be reduced, and the environment can be protected.

以上で説明した実施例は、本発明を説明するための例示に過ぎず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々変更を加え得ることは可能である。   The embodiments described above are merely examples for explaining the present invention, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

本発明の一実施例に係るハイブリッド車両の制御装置の全体構成を概略的に示す図である。1 is a diagram schematically showing an overall configuration of a control apparatus for a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention. 同上実施例に係る駆動系レイアウトの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the drive system layout which concerns on an Example same as the above. 同上実施例に係る駆動系レイアウトの他の一例を示す図である。It is a figure which shows another example of the drive system layout which concerns on an Example same as the above. 同上実施例に係るハイブリッド車両の制御装置が実行する走行制御を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the traveling control which the control apparatus of the hybrid vehicle which concerns on an Example same as the above performs. 同上制御において利用される車速判定を説明するためのタイムチャートである。It is a time chart for demonstrating the vehicle speed determination utilized in control same as the above. 同上制御において利用されるSOC判定を説明するためのタイムチャートである。It is a time chart for demonstrating the SOC determination utilized in control same as the above. 同上制御において利用されるSOC絞り係数kの設定マップの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the setting map of SOC aperture coefficient k utilized in control same as the above. 同上実施例に係るハイブリッド車両の制御装置による走行マップの一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the travel map by the control apparatus of the hybrid vehicle which concerns on an Example same as the above.

符号の説明Explanation of symbols

1 内燃機関
2 電動発電機
3 電池
5 制御回路
6 回転センサ
16 車速センサ
21 アクセルペダル
22 ブレーキペダル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Internal combustion engine 2 Motor generator 3 Battery 5 Control circuit 6 Rotation sensor 16 Vehicle speed sensor 21 Accelerator pedal 22 Brake pedal

Claims (5)

内燃機関と電動発電機を駆動源として備えたハイブリッド車両の制御装置であって、
電動発電機を電動機として駆動しない状態でハイブリッド車両の駆動トルクが負となる走行状態において、電動発電機を電動機として駆動制御することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
A control device for a hybrid vehicle comprising an internal combustion engine and a motor generator as drive sources,
A control apparatus for a hybrid vehicle, wherein the motor generator is driven and controlled as an electric motor in a traveling state where the driving torque of the hybrid vehicle is negative when the motor generator is not driven as an electric motor.
前記走行状態において電動発電機を電動機として駆動制御する際には、内燃機関への燃料供給を制限することを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド車両の制御装置。   The hybrid vehicle control device according to claim 1, wherein, when the motor generator is driven and controlled as an electric motor in the traveling state, fuel supply to the internal combustion engine is limited. 前記駆動トルクが負となる走行状態は、ハイブリッド車両の駆動軸により内燃機関が連れ廻りされて走行の抵抗となる走行状態であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のハイブリッド車両の制御装置。   3. The hybrid vehicle according to claim 1, wherein the traveling state in which the driving torque is negative is a traveling state in which an internal combustion engine is driven by a drive shaft of the hybrid vehicle to generate traveling resistance. 4. Control device. 電動発電機用電池が所定以上に充電されていることを条件に、前記走行状態において電動発電機を電動機として駆動制御することを特徴とする請求項1〜請求項3の何れか1つに記載のハイブリッド車両の制御装置。   4. The drive control of the motor generator as a motor in the running state is performed on the condition that the battery for the motor generator is charged more than a predetermined value. 5. Hybrid vehicle control device. 車速が所定の範囲内に維持されている間、前記走行状態において電動発電機を電動機として駆動制御することを特徴とする請求項1〜請求項4の何れか1つに記載のハイブリッド車両の制御装置。
5. The hybrid vehicle control according to claim 1, wherein the motor generator is driven and controlled as an electric motor in the traveling state while the vehicle speed is maintained within a predetermined range. apparatus.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011189799A (en) * 2010-03-12 2011-09-29 Fuji Heavy Ind Ltd Hybrid drive device

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