JP2013163434A - Control device of hybrid vehicle - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control device of a hybrid vehicle that can protect onboard electric equipment from overvoltage by preventing overvoltage by regenerative electric power in the reverse gear shift operation during traveling.SOLUTION: A control device of a hybrid vehicle includes: a reverse gear shift determination means 47 to determine whether it is a reverse gear shift state in which a shift position is in a reverse gear position corresponding to a reverse direction to a vehicle travel direction; a torque command value selection means 44 to select a torque command value of a smaller one in an absolute value among a regenerative torque command value calculated based on electric power acceptable by a battery as regenerative power and an accelerator torque command value decided according to an accelerator quantity; and a reverse gear shift time torque command value output means 48 to output a torque command value selected by the torque command value selection means 44 to an electric motor when the state is determined as the reverse gear shift state by the reverse gear shift determination means 47.

Description

本発明はハイブリッド車両の制御装置に関し、特に回生電力を回収可能なハイブリッド車両の制御装置に関する。   The present invention relates to a hybrid vehicle control device, and more particularly to a hybrid vehicle control device capable of recovering regenerative power.

ハイブリッド方式の車両は、走行時には、複数の動力源を同時に又は個別に作動させて走行するように構成されている。例えば、シリーズハイブリッド方式の車両では、走行時(力行時)には、エンジンによって駆動された発電機から供給された電力、及び/又は、バッテリからの電力により、電動機を作動させて車輪等を駆動するように構成されている。一方、回生時には、ハイブリッド車両では、電動機が発電機として機能し、回生電力をバッテリに供給可能になっている。   A hybrid vehicle is configured to travel by operating a plurality of power sources simultaneously or individually when traveling. For example, in a series hybrid system vehicle, when driving (powering), the wheel is driven by operating the electric motor with the electric power supplied from the generator driven by the engine and / or the electric power from the battery. Is configured to do. On the other hand, at the time of regeneration, in the hybrid vehicle, the electric motor functions as a generator, and regenerative power can be supplied to the battery.

また、ハイブリッド車両の一部の車両では、車両の走行中に車両を停止させること無しに、ギアのシフト位置を前進位置(D位置)から後進位置(R位置)へ、又は、R位置からD位置へ切り替え可能に構成されている(例えば、特許文献1参照)。特に、履帯又はキャタピラを有する装軌車両は、上記のように、車両を停止させること無しに進行方向に対応するシフト位置から逆方向に対応するシフト位置へ変速操作できるように構成することにより、装軌車両の目的に応じた作業性及び機動性を達成している。装軌車両としては、例えば、特殊車両、及び、ブルドーザ,パワーショベル,クレーン等の建機及び運搬車両が挙げられる。   Further, in some vehicles of the hybrid vehicle, the gear shift position is changed from the forward position (D position) to the reverse position (R position) or from the R position without stopping the vehicle while the vehicle is running. The position can be switched (for example, refer to Patent Document 1). In particular, a tracked vehicle having a crawler track or a caterpillar can be configured to perform a shift operation from a shift position corresponding to the traveling direction to a shift position corresponding to the reverse direction without stopping the vehicle as described above. Workability and mobility according to the purpose of the tracked vehicle are achieved. Examples of tracked vehicles include special vehicles, construction machines such as bulldozers, power shovels, and cranes, and transport vehicles.

例えば、特許文献1の車両では、前進中にシフト位置がD位置からR位置に切り替えられると、車速が所定値以下になるまで、電動機によって回生制動させるようになっている。これにより、特許文献1の車両では、ブレーキトルク又は減速トルクを確保すると共に、回生電力を得ることができる。   For example, in the vehicle of Patent Document 1, when the shift position is switched from the D position to the R position during forward travel, regenerative braking is performed by the electric motor until the vehicle speed becomes a predetermined value or less. Thereby, in the vehicle of patent document 1, while ensuring brake torque or deceleration torque, regenerative electric power can be obtained.

特開2009−51366号公報JP 2009-51366 A

しかしながら、例えば、運転者が前進中にアクセルを踏んだままD位置からR位置へ変速操作する場合、車両には、前進から後進への早急な切り替えが要求される。この前後進の切り替え時に、電動機は、D位置における力行から、R位置における回生を経て、R位置における力行へと動作する。このため、電力システム内で、急な電力方向の切り替えが発生する。このとき、電動機の回生電力をバッテリが吸収できない場合、バッテリが接続された直流バスの電圧が過度に上昇し、この過電圧によって、直流バスに接続された電気機器が故障したり、過電圧に対する電気機器の保護動作により車両停止を招いたりするおそれがある。   However, for example, when the driver performs a shift operation from the D position to the R position while stepping on the accelerator during forward travel, the vehicle is required to switch quickly from forward travel to reverse travel. During the forward / reverse switching, the electric motor operates from power running at the D position to power running at the R position through regeneration at the R position. For this reason, sudden switching of the power direction occurs in the power system. At this time, when the battery cannot absorb the regenerative power of the motor, the voltage of the DC bus to which the battery is connected rises excessively, and this overvoltage causes the electrical equipment connected to the DC bus to fail or the electrical equipment against the overvoltage There is a risk of stopping the vehicle due to the protection operation.

例えば、特許文献1の車両では、現在の前後進行方向に対応するシフト位置から、逆方向に対応するシフト位置に変速操作を行った場合に、バッテリの状態によらずに電動機が回生電力を発生するので、電気機器の故障や車両停止が生じてしまう。   For example, in the vehicle of Patent Document 1, when a shift operation is performed from the shift position corresponding to the current forward / backward traveling direction to the shift position corresponding to the reverse direction, the electric motor generates regenerative power regardless of the state of the battery. As a result, a failure of the electrical device or a vehicle stop occurs.

この問題を解決するための対策として、回生電力を余裕をもって回収できるように、車両運転時におけるバッテリの充電率(SOC)を低い状態で運用することが考えられる。しかしながら、SOCを低い状態で作動させると、走行時に使用できるバッテリ電力が少なくなってしまうという不都合がある。さらに、別の対策として、バッテリ容量を大きくすることが考えられるが、コストや車載性(サイズ)の制約から十分なバッテリ容量を有するバッテリを搭載できないという問題がある。   As a measure for solving this problem, it is conceivable to operate the battery at a low state of charge (SOC) during vehicle operation so that the regenerative power can be recovered with a margin. However, if the SOC is operated in a low state, there is an inconvenience that the battery power that can be used during traveling decreases. Further, as another countermeasure, it is conceivable to increase the battery capacity. However, there is a problem that a battery having a sufficient battery capacity cannot be mounted due to cost and in-vehicle (size) restrictions.

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、走行中にシフト位置が進行方向とは逆方向に切り替えられたときに、回生電力による過電圧を防止し、電気機器を過電圧から保護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している。   The present invention has been made to solve such a problem, and prevents overvoltage caused by regenerative power when the shift position is switched in the direction opposite to the traveling direction during traveling, and overvoltages the electrical equipment. It aims at providing the control apparatus of the hybrid vehicle which can be protected from.

上述した課題を解決するために、本発明は、エンジンと、このエンジンによって駆動される発電機と、バッテリと、トルク指令値に基づいて駆動され外部に走行用動力を提供すると共に、回生電力を前記バッテリへ提供可能な電動機と、を備えたハイブリッド車両の制御装置であって、シフト位置が車両進行方向とは逆方向に対応する逆変速位置にある逆変速状態であるか否かを判断する逆変速判断手段と、バッテリが回生電力として受け入れ可能な電力に基づいて算出された回生可能トルク指令値と、アクセル量に応じて決定される逆方向へのアクセルトルク指令値のうち、絶対値の小さい方のトルク指令値を選択するトルク指令値選択手段と、逆変速判断手段によって逆変速状態であると判断された場合に、トルク指令値選択手段によって選択されたトルク指令値を電動機へ出力する逆変速時トルク指令値出力手段と、を備えたことを特徴としている。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides an engine, a generator driven by the engine, a battery, and driving power based on a torque command value, and provides regenerative power to the outside. A control apparatus for a hybrid vehicle, comprising: an electric motor that can be provided to the battery; and determining whether or not the shift position is a reverse shift state at a reverse shift position corresponding to a direction opposite to the vehicle traveling direction. Of the reverse shift determining means, the regenerative torque command value calculated based on the power that the battery can accept as regenerative power, and the accelerator torque command value in the reverse direction determined according to the accelerator amount, the absolute value of Torque command value selection means for selecting the smaller torque command value and the torque command value selection means when the reverse shift determination means determines that the reverse shift state is established. Is characterized by comprising a reverse shifting time torque command value output means for outputting the selected torque command value to the electric motor, the.

このように構成された本発明のハイブリッド車両の制御装置は、逆変速時(車両進行方向に対して逆方向に対応するシフト位置にシフトレバーが切り替えられ、車両進行方向とシフト位置が不一致の状態)において、バッテリが回生電力として受け入れ可能な充電可能電力に基づいて算出された回生可能トルク指令値と、アクセル量に応じて決定されるアクセルトルク指令値のうち、絶対値の小さい方のトルク指令値によって、電動機を作動させるように構成されている。   In the hybrid vehicle control device of the present invention configured as described above, the shift lever is switched to the shift position corresponding to the reverse direction with respect to the vehicle traveling direction, and the vehicle traveling direction and the shift position are inconsistent. ), The regenerative torque command value calculated based on the rechargeable power that the battery can accept as regenerative power, and the torque command with the smaller absolute value among the accelerator torque command values determined according to the accelerator amount It is comprised so that an electric motor may be operated according to a value.

この構成により、本発明では、電動機が直流バスを介してバッテリへ回生させる回生電力を、アクセル量に関わらず、バッテリが回生電力として受け入れ可能な電力に制限することができる。これにより、本発明では、逆変速時において、回生電力はバッテリが吸収可能な電力以下に抑制されるため、直流バスが過電圧になって、この直流バスに接続された電機機器が過電圧により故障してしまうことを防止することができる。   With this configuration, in the present invention, the regenerative power that the motor regenerates to the battery via the DC bus can be limited to the power that the battery can accept as regenerative power regardless of the accelerator amount. As a result, in the present invention, at the time of reverse gear shifting, the regenerative power is suppressed to less than the power that can be absorbed by the battery. Therefore, the DC bus becomes overvoltage, and the electrical equipment connected to the DC bus fails due to the overvoltage. Can be prevented.

また、本発明において好ましくは、トルク指令値選択手段は、回生可能トルク指令値演算手段を備え、この回生可能トルク指令値演算手段は、バッテリのSOCに基づいてバッテリが受け入れ可能な充電可能電力を算出し、電動機によって充電可能電力を回生させるように、回生可能トルク指令値を算出する。
このように構成された本発明においては、回生可能トルク指令値が、バッテリの状況、すなわち、バッテリのSOC(充電率)に基づいて算出されるので、回生電力をバッテリが回収できずに直流バスが過電圧になることを確実に防止することができる。
Preferably, in the present invention, the torque command value selection means includes regenerative torque command value calculation means, and the regenerative torque command value calculation means generates rechargeable power that the battery can accept based on the SOC of the battery. The regenerative torque command value is calculated so that the rechargeable power is regenerated by the electric motor.
In the present invention configured as described above, the regenerative torque command value is calculated based on the state of the battery, that is, the SOC (charge rate) of the battery. Can be reliably prevented from becoming overvoltage.

また、具体的には、回生可能トルク指令値演算手段は、充電可能電力を電動機の回転速度で除した値に基づいて回生可能トルク指令値を算出する。   Specifically, the regenerative torque command value calculation means calculates a regenerative torque command value based on a value obtained by dividing chargeable power by the rotation speed of the electric motor.

また、本発明において好ましくは、制御手段は、機械的ブレーキ指令値出力手段を更に備え、この機械的ブレーキ指令値出力手段は、逆変速状態において、ブレーキペダルの操作量に関わらず所定の減速トルクを得るように、電動機を直接又は間接的に制動する機械的ブレーキ装置へブレーキ指令を出力する。   In the present invention, it is preferable that the control unit further includes a mechanical brake command value output unit, and the mechanical brake command value output unit has a predetermined deceleration torque regardless of the operation amount of the brake pedal in the reverse shift state. Therefore, the brake command is output to a mechanical brake device that directly or indirectly brakes the electric motor.

例えば、車両が比較的高速走行中に運転者が逆変速操作を行った場合、十分なブレーキトルクを回生トルクのみによって得ると、回生電力が大きくなり過ぎ、直流バスの過電圧によって電気機器の故障のリスクが高まってしまう。
しかしながら、本発明においては、減速トルクの不足分を機械的ブレーキによって補償するように構成されている。これにより、本発明では、回生電力に起因した直流バスの過電圧によって電機機器が故障してしまうことを防止すると共に、少なくとも所定の減速トルクを確保することができる。
For example, if the driver performs a reverse gearshift operation while the vehicle is traveling at a relatively high speed, if sufficient braking torque is obtained only by regenerative torque, the regenerative power becomes too large, and an overvoltage of the DC bus causes an electrical device failure. Risk increases.
However, in the present invention, the shortage of the deceleration torque is compensated by the mechanical brake. Thus, according to the present invention, it is possible to prevent the electric device from being damaged due to the overvoltage of the DC bus caused by the regenerative power, and at least a predetermined deceleration torque can be secured.

また、本発明において好ましくは、機械的ブレーキ指令値出力手段は、アクセルトルク指令値と選択されたトルク指令値との差分を補償するように、ブレーキ指令を算出する。
このように構成された本発明においては、運転者により操作されたアクセルペダルの操作量(アクセル量)に対応する減速トルクが、回生トルクのみによって得られない場合でも、不足する減速トルクを機械的ブレーキ装置による制動によって補償することができる。これにより、本発明では、逆変速時において、十分な減速トルクが得られると共に、運転者は、アクセル量と、これによって得られる減速トルクとの間に違和感なしに運転することができる。
Preferably, in the present invention, the mechanical brake command value output means calculates a brake command so as to compensate for a difference between the accelerator torque command value and the selected torque command value.
In the present invention configured as described above, even when the deceleration torque corresponding to the operation amount (accelerator amount) of the accelerator pedal operated by the driver cannot be obtained only by the regenerative torque, the insufficient deceleration torque is mechanically reduced. It can be compensated by braking by the brake device. As a result, in the present invention, a sufficient deceleration torque can be obtained at the time of reverse shifting, and the driver can drive without an uncomfortable feeling between the accelerator amount and the deceleration torque obtained thereby.

また、具体的には、トルク指令値選択手段は、アクセルトルク指令値演算手段を備え、このアクセルトルク指令値演算手段は、アクセル量に対応付けられたトルク指令値テーブルからアクセルトルク指令値を演算する。   Specifically, the torque command value selection means includes an accelerator torque command value calculation means, and the accelerator torque command value calculation means calculates an accelerator torque command value from a torque command value table associated with the accelerator amount. To do.

また、本発明において好ましくは、トルク指令値選択手段は、車速トルク指令値演算手段を備え、この車速トルク指令値演算手段は、車速に応じて逆方向への車速トルク指令値を算出し、トルク指令値選択手段は、回生可能トルク指令値と、アクセルトルク指令値と、車速トルク指令値の3つのトルク指令値から、最も小さいトルク指令値を選択する。
このように構成された本発明においては、車速に応じてトルク指令値を制限することができるので、高速走行時における逆変速状態において、過大な回生電力が発生し、過電圧によって電気機器が故障することを抑制することができる。
Preferably, in the present invention, the torque command value selection means includes vehicle speed torque command value calculation means, and the vehicle speed torque command value calculation means calculates a vehicle speed torque command value in the reverse direction according to the vehicle speed, The command value selection means selects the smallest torque command value from the three torque command values including the regenerative torque command value, the accelerator torque command value, and the vehicle speed torque command value.
In the present invention configured as described above, since the torque command value can be limited according to the vehicle speed, excessive regenerative power is generated in the reverse shift state during high-speed traveling, and the electric device breaks down due to overvoltage. This can be suppressed.

また、本発明において好ましくは、車速トルク指令値演算手段は、車速トルク指令値に車速を乗じた値が一定値になるように車速トルク指令値を算出し、一定値は予め設定されている。
このように構成された本発明においては、車速に依らず、回生電力を一定値に制限することができるので、直流バスの過電圧を確実に防止することができる。
Preferably, in the present invention, the vehicle speed torque command value calculation means calculates a vehicle speed torque command value so that a value obtained by multiplying the vehicle speed torque command value by the vehicle speed becomes a constant value, and the constant value is preset.
In the present invention configured as described above, since the regenerative power can be limited to a constant value regardless of the vehicle speed, it is possible to reliably prevent an overvoltage of the DC bus.

本発明のハイブリッド車両の制御装置によれば、走行中にシフト位置が進行方向とは逆方向に切り替えられたときに、回生電力による過電圧を防止し、車載電気機器を過電圧から保護することができる。   According to the hybrid vehicle control device of the present invention, when the shift position is switched in the direction opposite to the traveling direction during traveling, it is possible to prevent overvoltage due to regenerative power and protect the in-vehicle electric device from overvoltage. .

本発明の実施形態におけるハイブリッド車両の全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of a hybrid vehicle in an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態における制御装置の電動機トルク制御の説明図である。It is explanatory drawing of the motor torque control of the control apparatus in embodiment of this invention. 本発明の実施形態における操向用トルク補正値演算処理の説明図である。It is explanatory drawing of the torque correction value calculation process for steering in embodiment of this invention. 本発明の実施形態における制御装置の電力制御の説明図である。It is explanatory drawing of the electric power control of the control apparatus in embodiment of this invention. 本発明の実施形態における制御装置の逆変速時トルク補正値演算処理の説明図である。It is explanatory drawing of the torque correction value calculation process at the time of reverse gear shift of the control apparatus in embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態における制御装置の逆変速時トルク補正値演算処理の説明図である。It is explanatory drawing of the torque correction value calculation process at the time of reverse gear shift of the control apparatus in the 2nd Embodiment of this invention.

次に、図1乃至図5を参照して、本発明の実施形態によるハイブリッド車両の制御装置を説明する。
先ず、図1に基づいて、本実施形態のハイブリッド車両の制御装置に関連して、ハイブリッド車両の動力部分の構成について説明する。本実施形態では、ハイブリッド車両として、装軌車両(例えば、特殊車両、及び、ブルドーザ,パワーショベル,クレーン等の建機及び運搬車両)を例にとって説明するが、これに限らず、他の種類の車両であってもよい。
Next, a control apparatus for a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
First, based on FIG. 1, the structure of the power part of a hybrid vehicle is demonstrated in relation to the hybrid vehicle control apparatus of this embodiment. In the present embodiment, a tracked vehicle (for example, a special vehicle, a construction machine such as a bulldozer, a power shovel, and a crane and a transport vehicle) will be described as an example of a hybrid vehicle. It may be a vehicle.

図1に示すように、本実施形態のハイブリッド車両100は、エンジン1と、発電機2と、コンバータ3と、バッテリ4と、直流バス5と、走行用の左側のインバータ6と、走行用の右側のインバータ7と、走行用の左側の永久磁石式同期電動機8と、走行用の右側の永久磁石式同期電動機9と、左側の履帯10と、右側の履帯11と、制御装置12とを備えている。   As shown in FIG. 1, the hybrid vehicle 100 of this embodiment includes an engine 1, a generator 2, a converter 3, a battery 4, a DC bus 5, a left inverter 6 for traveling, and a traveling vehicle. A right inverter 7, a left permanent magnet synchronous motor 8 for traveling, a right permanent magnet synchronous motor 9 for traveling, a left crawler belt 10, a right crawler belt 11, and a control device 12 are provided. ing.

発電機2は、エンジン1によって駆動され交流電力を発生させるように構成されている。発電機2は、コンバータ3を介して直流バス5に接続されており、発生した電力を直流バスへ供給する。   The generator 2 is configured to be driven by the engine 1 to generate AC power. The generator 2 is connected to the DC bus 5 via the converter 3 and supplies the generated power to the DC bus.

コンバータ3は、発電機2に付設されており、発電機トルク指令値Tg*に基づいて発電機2をトルク制御すると共に、発電機2で生成された交流電力を直流に変換して直流バス5へ出力する。コンバータ3は、直流バス5のバス電圧を制御することにより、バッテリ4による電力の充放電を制御するように構成されている。   The converter 3 is attached to the generator 2, controls the torque of the generator 2 based on the generator torque command value Tg *, converts the AC power generated by the generator 2 into DC, and converts the DC bus 5 Output to. Converter 3 is configured to control charging / discharging of power by battery 4 by controlling the bus voltage of DC bus 5.

バッテリ4は、充放電可能な二次電池であり、直流バス5の電圧に応じて、直流バス5へ直流電力を供給(放電)したり、直流バス5から直流電力を受けて充電したりするようになっている。
本実施形態では、バッテリ4は、バッテリ電力を制御する電力変換装置(DC/DCコンバータ)を有しておらず、直流バス5へ直接的に接続されている。本実施形態では、バッテリ電力制御用の電力変換装置を用いない構成とすることにより、車両100の燃費と車載性を向上させている。
The battery 4 is a chargeable / dischargeable secondary battery, and supplies (discharges) DC power to the DC bus 5 according to the voltage of the DC bus 5, or receives DC power from the DC bus 5 and charges it. It is like that.
In the present embodiment, the battery 4 does not have a power conversion device (DC / DC converter) that controls battery power, and is directly connected to the DC bus 5. In the present embodiment, the fuel consumption and in-vehicle performance of the vehicle 100 are improved by adopting a configuration that does not use a power conversion device for battery power control.

制御装置12は、エンジン1,発電機2,コンバータ3,インバータ6及び7,電動機8及び9等を制御するように構成されている。
制御装置12は、アクセルペダル20,ブレーキペダル21,シフトレバー22,ステアリング23,履帯速度計(又は車速時計)24に接続され、運転者によって操作されたアクセルペダル20の操作量であるアクセル量を表す信号,ブレーキペダル21の操作量であるブレーキ量を表す信号,シフトレバー22からシフトレバー位置を表す信号,ステアリング23の操作量であるステアリング量を表す信号,履帯速度計24から履帯10,11の各履帯速度又は車速を表す信号を受ける。制御装置12は、これらの信号に基づいて、インバータ6,7を介して各電動機8,9を運転させるためのインバータトルク指令値(又は、電動機トルク指令値)EL,ERをインバータ6,7へ出力する。
The control device 12 is configured to control the engine 1, the generator 2, the converter 3, the inverters 6 and 7, the electric motors 8 and 9, and the like.
The control device 12 is connected to an accelerator pedal 20, a brake pedal 21, a shift lever 22, a steering 23, and a crawler speedometer (or vehicle speed watch) 24, and determines an accelerator amount that is an operation amount of the accelerator pedal 20 operated by a driver. A signal indicating a brake amount that is an operation amount of the brake pedal 21, a signal indicating a shift lever position from the shift lever 22, a signal indicating a steering amount that is an operation amount of the steering 23, and the tracks 10 and 11 from the track speedometer 24. A signal representing each track speed or vehicle speed is received. Based on these signals, the control device 12 converts the inverter torque command values (or motor torque command values) E L and E R for operating the motors 8 and 9 through the inverters 6 and 7 to the inverters 6 and 7. 7 is output.

各インバータ6,7は、制御装置12から受けた電動機トルク指令値EL,ERに基づいて、対応する電動機8,9をトルク制御する。具体的には、インバータ6,7は、発電機2及び/又はバッテリ4から給電されている直流バス5の直流電力を交流電力に変換し、対応する電動機8,9へ供給し、これら電動機8,9を駆動する。電動機8,9の回転出力軸は、直接又は間接的に履帯10,11にそれぞれ連結されており、電動機8,9は、履帯10,11へ走行用動力を提供して車両100を走行させるように構成されている。 Each inverter 6, 7 controls the torque of the corresponding electric motor 8, 9 based on the electric motor torque command values E L , E R received from the control device 12. Specifically, the inverters 6 and 7 convert the DC power of the DC bus 5 fed from the generator 2 and / or the battery 4 into AC power, and supply the AC power to the corresponding motors 8 and 9. , 9 are driven. The rotation output shafts of the electric motors 8 and 9 are connected to the crawler belts 10 and 11 directly or indirectly, respectively, and the electric motors 8 and 9 are configured to provide the crawler belts 10 and 11 with traveling power to drive the vehicle 100. It is configured.

電動機8,9は、電気的に独立して駆動され、2つの電動機8,9の力行及び回生により、車両100の加減速、及び旋回を実施可能としている。同期発電機としての電動機8,9が回生動作によって生成した回生電力は、コンバータとして機能するインバータ6,7によって直流に変換され、直流バス5へ供給される。各電動機8,9の回生電力は、直流バス5を介してバッテリ4により吸収され、又は、直流バス5,他方のインバータを介して他方の電動機を駆動するために用いられる。   The electric motors 8 and 9 are driven electrically independently, and the vehicle 100 can be accelerated and decelerated and turned by the power running and regeneration of the two electric motors 8 and 9. Regenerative power generated by the regenerative operation of the electric motors 8 and 9 as the synchronous generator is converted into direct current by the inverters 6 and 7 functioning as a converter and supplied to the direct current bus 5. The regenerative electric power of each electric motor 8, 9 is absorbed by the battery 4 via the DC bus 5, or is used to drive the other electric motor via the DC bus 5, the other inverter.

また、履帯10,11又は電動機8,9には、減速トルクを発生させる制動ブレーキ又はメカ(機械的)ブレーキ(図示せず)が直接又は間接的に連結されている。制動ブレーキは、ブレーキペダル21の操作量であるブレーキ量に応じて決定されるメカ(機械的)ブレーキ指令に基づいて、制動トルクを発生させるように構成されている。   The crawler belts 10 and 11 or the electric motors 8 and 9 are directly or indirectly connected to a braking brake or a mechanical (mechanical) brake (not shown) that generates a deceleration torque. The braking brake is configured to generate a braking torque on the basis of a mechanical (mechanical) brake command determined according to a brake amount that is an operation amount of the brake pedal 21.

次に、図2及び図3に基づいて、電動機の出力トルク制御の概略について説明する。
通常の加減速及び旋回の動作において、制御装置12は、アクセル量,ブレーキ量,シフト位置から決定される前後進用トルク指令値AL,ARと、ステアリング量,履帯の目標速度,履帯の実速度等に基づいて算出される操向用トルク補正値DL,DRとを用いて電動機の出力トルクを制御するためのインバータトルク指令値EL,ERを出力するように構成されている(図2参照)。
Next, based on FIG.2 and FIG.3, the outline of the output torque control of an electric motor is demonstrated.
In normal acceleration / deceleration and turning operations, the control device 12 performs the forward / reverse torque command values A L and A R determined from the accelerator amount, the brake amount, and the shift position, the steering amount, the target speed of the crawler track, The inverter torque command values E L and E R for controlling the output torque of the motor are output using the steering torque correction values D L and D R calculated based on the actual speed and the like. (See FIG. 2).

また、逆変速時の動作において、制御装置12は、バッテリ4のSOCやアクセル量等に基づいて決定される逆変換時トルク指令値CL,CRを、前後進用トルク指令値AL,ARに代えて、前後進用トルク指令値BL,BRとして出力するように構成されている(図5参照)。 Further, in the operation at the time of reverse shifting, the control device 12 uses the reverse conversion torque command values C L and C R determined based on the SOC, the accelerator amount, etc. of the battery 4 as the forward / reverse torque command values A L , Instead of A R , forward / reverse torque command values B L and B R are output (see FIG. 5).

図2は、電動機8,9の出力トルク制御に関する制御装置12のブロック図を示している。図2に示すように、制御装置12は、電動機8,9の出力トルク制御に関連して、前後進トルク指令値演算装置30と、逆変速トルク補正値演算装置40と、操向用トルク補正値演算装置50を備えている。   FIG. 2 shows a block diagram of the control device 12 relating to the output torque control of the electric motors 8 and 9. As shown in FIG. 2, the control device 12 relates to the output torque control of the electric motors 8 and 9, the forward / reverse torque command value calculation device 30, the reverse transmission torque correction value calculation device 40, and the steering torque correction. A value calculation device 50 is provided.

前後進トルク指令値演算装置30は、アクセル量,ブレーキ量,シフト位置に基づいて、左右の電動機8,9に対してそれぞれ前後進用トルク指令値AL,ARを算出し、逆変速トルク補正値演算装置40へ出力する。
前後進トルク指令値演算装置30は、シフト位置毎に各アクセル量に対してトルク指令値が関連付けられたテーブルを有しており、ブレーキ量を加味してトルク指令値を算出するように構成されている。
The forward / reverse torque command value calculation device 30 calculates the forward / reverse torque command values A L and A R for the left and right motors 8 and 9, respectively, based on the accelerator amount, the brake amount, and the shift position, and reverse shift torque. The correction value is output to the correction value calculation device 40.
The forward / reverse torque command value calculation device 30 has a table in which a torque command value is associated with each accelerator amount for each shift position, and is configured to calculate a torque command value in consideration of the brake amount. ing.

逆変速トルク補正値演算装置40は、車両走行中に運転者がシフトレバーを走行方向とは逆方向に対応するシフト位置に切り替えない限り(すなわち、走行方向とシフト位置が一致している場合)、受け取った前後進用トルク指令値AL,ARを、前後進用トルク指令値BL,BRとして、そのまま出力する。 The reverse shift torque correction value calculation device 40 is configured so long as the driver does not switch the shift lever to a shift position corresponding to the direction opposite to the traveling direction during traveling of the vehicle (that is, when the traveling direction matches the shift position). The received forward / reverse torque command values A L and A R are directly output as the forward / reverse torque command values B L and B R.

しかしながら、車両走行中に運転者がシフトレバーを走行方向とは逆方向に対応するシフト位置に切り替えた場合(すなわち、走行方向とシフト位置が不一致である逆変速時)、車両100は、シフト位置で示された進行方向とは逆方向へ進行する。この逆走時において、逆変速トルク補正値演算装置40は、左右のインバータ6,7へ出力する前後進用トルク指令値BL,BRを、後述するように、前後進用トルク指令値AL,ARから逆変速時トルク指令値CL,CRに切り替える(図5参照)。 However, when the driver switches the shift lever to a shift position corresponding to the direction opposite to the traveling direction during traveling of the vehicle (that is, during reverse shifting where the traveling direction and the shift position do not match), the vehicle 100 is Travels in the opposite direction to the travel direction indicated by. In the reverse travel times, the reverse shift torque correction value calculation unit 40, the reverse torque command value B L before outputting to the left and right of the inverter 6, a B R, as will be described later, forward and reverse torque command value A Switching from L , A R to reverse shift torque command values C L , C R (see FIG. 5).

また、操向用トルク補正値演算装置50は、ステアリング量,車速に基づいて、前後進用トルク指令値BL,BRを補正するための、操向用トルク補正値DL,DRを算出する。足し算器によって、操向用トルク補正値DL,DRはそれぞれ前後進用トルク指令値BL,BRに加算され、前後進用トルク指令値BL,BRは、電動機トルク指令値(又はインバータトルク指令値)EL,ERに補正される。 Also, the steering torque correction value calculation unit 50, the steering amount, based on the vehicle speed, the forward-reverse torque command value B L, for correcting the B R, steering torque correction value D L, the D R calculate. The adder, the steering torque correction value D L, D R are added before the reverse torque command value B L, the B R, respectively, forward and reverse torque command value B L, B R is the motor torque command value ( Or, the inverter torque command value is corrected to E L and E R.

次に、操向用トルク補正値演算装置50の概略構成について説明する。図3は、操向用トルク補正値演算装置50のブロック図を示している。
操向用トルク補正値演算装置50は、履帯の目標速度決定装置51と、左右の履帯10,11に対応する左比例積分制御装置52,右比例積分制御装置53と、トルク補正量最小値検出装置54を備えている。
目標速度決定装置51は、アクセルペダル20,ステアリング23から、アクセル量,ステアリング量を受け取り、ステアリング量を加味して、アクセル量(及びブレーキ量)に応じた左履帯目標速度,右履帯目標速度を比例積分制御装置52,53に出力する。
Next, a schematic configuration of the steering torque correction value calculation device 50 will be described. FIG. 3 shows a block diagram of the steering torque correction value calculation device 50.
The steering torque correction value calculation device 50 includes a crawler track target speed determination device 51, a left proportional integration control device 52, a right proportional integration control device 53 corresponding to the left and right crawler belts 10, 11, and a torque correction amount minimum value detection. A device 54 is provided.
The target speed determination device 51 receives the accelerator amount and the steering amount from the accelerator pedal 20 and the steering 23, takes the steering amount into account, and determines the left and right track target speeds according to the accelerator amount (and the brake amount). Output to the proportional-integral control devices 52 and 53.

比例積分制御装置52,53は、それぞれ履帯目標速度と、左履帯速度計24L,右履帯速度計24Rから受け取った実速度との差分に応じて左右のトルク補正値を出力する。
トルク補正量最小値検出装置54は、受け取った左右のトルク補正値のうち、絶対値が小さい方の値を選択し、それぞれ逆の符号を付して、左右の操向用トルク補正値DL,DRとして、足し算器に送る。
The proportional-integral control devices 52 and 53 output the left and right torque correction values according to the difference between the track target speed and the actual speed received from the left track speed meter 24 L and the right track speed meter 24 R, respectively.
The torque correction amount minimum value detection device 54 selects the value with the smaller absolute value from the received left and right torque correction values, and attaches the opposite sign to each of the left and right steering torque correction values D L. as D R, sent to adder.

永久磁石式同期電動機8,9は最大出力トルクが決まっているが、その最大出力トルクを越えた前後進用トルク指令値が指令された場合、指令したトルク値が得られずに速度変化を起こす可能性がある。このため、本実施形態では、2つの操向用トルク補正値のうち、絶対値が小さい方の操向用トルク補正値を採用することにより、補正後の電動機トルク指令値EL,ERが、電動機8,9の最大出力トルクを超えないようにしている。 Permanent magnet type synchronous motors 8 and 9 have a maximum output torque, but when a forward / reverse torque command value exceeding the maximum output torque is commanded, the commanded torque value cannot be obtained and a speed change occurs. there is a possibility. For this reason, in the present embodiment, by adopting the steering torque correction value having the smaller absolute value of the two steering torque correction values, the corrected motor torque command values E L and E R are obtained. The maximum output torque of the electric motors 8 and 9 is not exceeded.

なお、トルク補正量最小値検出装置54は、アクセル量及びステアリング量を受け取り、アクセル量が0の場合、ステアリング量に基づいた旋回方向によって外輪側を判断し、外輪側の操向用トルク補正値は0に、内輪側の操向用トルク補正値はそのまま出力するように構成されている。   The torque correction amount minimum value detection device 54 receives the accelerator amount and the steering amount, and when the accelerator amount is 0, determines the outer wheel side based on the turning direction based on the steering amount, and the steering wheel torque correction value on the outer wheel side. Is set to 0, and the steering torque correction value on the inner ring side is output as it is.

次に、図4に基づいて発電機の電力制御の概略について説明する。
本実施形態では、電動機8,9へ供給される電力は、発電機2及びバッテリ4の合計電力であり、その配分の決定は、発電機2の動作制御のみによって行われる。すなわち、コンバータ3は、発電機2の出力を制御する機能を有しており、発電機トルク指令値Tg*に基づいて発電機2の出力を制御する。
Next, an outline of power control of the generator will be described based on FIG.
In the present embodiment, the power supplied to the electric motors 8 and 9 is the total power of the generator 2 and the battery 4, and the determination of the distribution is performed only by the operation control of the generator 2. That is, the converter 3 has a function of controlling the output of the generator 2 and controls the output of the generator 2 based on the generator torque command value Tg *.

具体的には、制御装置12は、バッテリ充電率(SOC)に依存する電圧−電力特性を考慮して、直流バス5の目標電圧指令値Vbus*を決定し、その目標電圧指令値Vbus*と実際の直流バス電圧Vbusとに基づいて発電機トルク指令値Tg*を決定する。これにより、本実施形態では、発電機2を制御して直流バス5の電圧を調節することにより、間接的にバッテリ4の電力制御を行うことができる。
なお、バッテリ充電率(SOC)は、「バッテリの残容量/バッテリの満充電容量×100(%)」で特定される量であり、さらに温度を考慮して補正してもよい。
Specifically, the control device 12 determines the target voltage command value Vbus * of the DC bus 5 in consideration of the voltage-power characteristic depending on the battery charge rate (SOC), and the target voltage command value Vbus * The generator torque command value Tg * is determined based on the actual DC bus voltage Vbus. Thereby, in this embodiment, the electric power control of the battery 4 can be performed indirectly by controlling the generator 2 and adjusting the voltage of the DC bus 5.
The battery charge rate (SOC) is an amount specified by “remaining battery capacity / full charge capacity of battery × 100 (%)”, and may be corrected in consideration of temperature.

このため、本実施形態では、制御装置12は、電力制御装置60を備えている。この電力制御装置60は、走行用動力演算手段61と、エンジン最大出力演算手段62と、バッテリ出力決定手段63と、バッテリ電力−電圧特性対比手段64と、比較手段65と、直流バス電圧レギュレータ66を備えている。   For this reason, in the present embodiment, the control device 12 includes a power control device 60. The power control device 60 includes a driving power calculation means 61, an engine maximum output calculation means 62, a battery output determination means 63, a battery power-voltage characteristic comparison means 64, a comparison means 65, and a DC bus voltage regulator 66. It has.

走行用動力演算手段61は、電動機回転数,インバータトルク指令値(電動機トルク指令値)に基づいて、直流バス5に提供する走行用電力を算出する。例えば、走行用電力は、左右の各電動機回転数と、アクセル量,ブレーキ量,シフト位置,ステアリング量等に基づいて算出された電動機トルク指令値とにより、各電動機8,9に必要な走行用動力を算出し、各走行用電力に各インバータ6,7の効率を考慮して、各電動機8,9を駆動するための実際の走行用電力を算出することができる。また、直流バス5に接続された補機(電力負荷)である電気機器の動作に必要な電力(補機用電力)は別途算出される。これら走行用電力と補機用電力の合計が、要求電力となる。   The traveling power calculation means 61 calculates traveling power to be provided to the DC bus 5 based on the motor speed and the inverter torque command value (motor torque command value). For example, the electric power for traveling is required for the electric motors 8 and 9 based on the rotational speeds of the left and right motors and the motor torque command value calculated based on the accelerator amount, the brake amount, the shift position, the steering amount, and the like. Power can be calculated, and the actual power for driving the motors 8 and 9 can be calculated in consideration of the efficiency of the inverters 6 and 7 for each power for travel. Further, the power (auxiliary power) necessary for the operation of the electrical equipment that is an auxiliary machine (power load) connected to the DC bus 5 is calculated separately. The sum of the power for traveling and the power for auxiliary equipment is the required power.

エンジン最大出力演算手段62は、エンジン1の回転数,アクセル量,エンジン1のガバナの開度等に基づいて、エンジン1のその時点におけるエンジン最大出力を算出する。   The engine maximum output calculation means 62 calculates the engine maximum output at that time of the engine 1 based on the rotational speed of the engine 1, the accelerator amount, the opening degree of the governor of the engine 1, and the like.

バッテリ出力決定手段63は、要求電力と、エンジン最大出力から求められる発電機2の最大出力とを比較することにより、バッテリ4が出力すべき電力(バッテリ目標出力)を算出する。例えば、バッテリ目標出力は、要求電力から発電機2の最大出力を差し引くことにより算出される。これにより、エンジン1(又は発電機2)と、バッテリ4の動力配分が特定される。
なお、バッテリ4のSOCに応じて、バッテリ出力決定手段63が、動力配分を調整するように構成してもよい。
The battery output determination means 63 calculates the power (battery target output) to be output by the battery 4 by comparing the required power with the maximum output of the generator 2 obtained from the engine maximum output. For example, the battery target output is calculated by subtracting the maximum output of the generator 2 from the required power. Thereby, the power distribution of the engine 1 (or generator 2) and the battery 4 is specified.
The battery output determining unit 63 may be configured to adjust the power distribution according to the SOC of the battery 4.

バッテリ電力−電圧特性対比手段64は、バッテリ4におけるバッテリ電圧とバッテリ電力が対応付けられたテーブルを有している。なお、図4には、このテーブルの一例が示されている。テーブルは予め実験的に取得されたものであり、この例は、横軸をバッテリ電力(電流)、縦軸をバッテリ電圧としたグラフの形態であり、SOC毎に、バッテリ電圧とバッテリ入出力電力の関係が示されている。この例では、SOCが高いほど、バッテリ電圧は高く、SOCが低いほど、バッテリ電圧は低くなる傾向がある。また、バッテリ出力電力が大きくなるほど(すなわち、放電電流が大きくなるほど)、バッテリ電圧が低くなり、バッテリ入力電力が大きくなるほど(すなわち、充電電流が大きくなるほど)、バッテリ電圧が高くなる傾向がある。   The battery power-voltage characteristic comparison unit 64 has a table in which the battery voltage and the battery power in the battery 4 are associated with each other. FIG. 4 shows an example of this table. The table is experimentally acquired in advance, and this example is in the form of a graph with the horizontal axis representing battery power (current) and the vertical axis representing battery voltage, and the battery voltage and battery input / output power for each SOC. The relationship is shown. In this example, the higher the SOC, the higher the battery voltage, and the lower the SOC, the lower the battery voltage tends to be. Further, the battery voltage tends to increase as the battery output power increases (that is, the discharge current increases), and the battery voltage tends to increase as the battery input power increases (that is, the charging current increases).

バッテリ電力−電圧特性対比手段64は、受け取ったバッテリ目標出力及びSOCに基づいて、上記テーブルからバッテリ電圧を算出することができる。このバッテリ電圧が、直流バス5に対する電圧指令値Vbus*となる。   The battery power-voltage characteristic comparison unit 64 can calculate the battery voltage from the table based on the received battery target output and SOC. This battery voltage becomes the voltage command value Vbus * for the DC bus 5.

比較手段65は、直流バス電圧指令値Vbus*と実際の直流バス電圧Vbusとを比較し、比較結果を直流バス電圧レギュレータ66へ出力する。
直流バス電圧レギュレータ66は、この比較結果に基づいて、例えば、直流バス電圧指令値Vbus*と実際の直流バス電圧Vbusとが一致するように、発電機2のトルク指令値Tg*を算出し、コンバータ3へ出力する。コンバータ3は、このトルク指令値Tg*を受けて、発電機2の動作を制御する。
Comparing means 65 compares DC bus voltage command value Vbus * with actual DC bus voltage Vbus, and outputs the comparison result to DC bus voltage regulator 66.
Based on the comparison result, the DC bus voltage regulator 66 calculates the torque command value Tg * of the generator 2 so that, for example, the DC bus voltage command value Vbus * matches the actual DC bus voltage Vbus, Output to the converter 3. The converter 3 receives the torque command value Tg * and controls the operation of the generator 2.

次に、図5に基づいて、本実施形態の特徴的な構成である逆変速時トルク補正値演算装置について説明する。
上述のように、車両100の走行中において、シフトレバーが進行方向とは逆方向に対応するシフト位置に切り替えられた場合(すなわち、逆変速時)、制御装置12は、前後進用トルク指令値AL,ARに代えて、逆変速時トルク指令値CL,CRを、前後進用トルク指令値BL,BRとして、インバータ6,7へ出力するように構成されている。
Next, based on FIG. 5, a reverse shift torque correction value calculation device that is a characteristic configuration of the present embodiment will be described.
As described above, when the shift lever is switched to the shift position corresponding to the direction opposite to the traveling direction during traveling of the vehicle 100 (that is, during reverse shifting), the control device 12 displays the forward / reverse torque command value. Instead of A L and A R , the reverse shift torque command values C L and C R are output to the inverters 6 and 7 as the forward / reverse torque command values B L and B R.

このため、図5に示すように、制御装置12の逆変速トルク補正値演算装置40は、回生可能電力演算手段41と、電力トルク変換手段41aと、逆変速時アクセルトルク指令値演算手段42と、車速演算手段43と、最小値選択手段44と、符号選択手段45と、前進後進判定手段46と、逆変速判断手段47と、トルク指令値切替手段48と、変化率制限手段49とを備えている。   Therefore, as shown in FIG. 5, the reverse shift torque correction value calculation device 40 of the control device 12 includes a regenerative power calculation means 41, a power torque conversion means 41 a, and a reverse shift accelerator torque command value calculation means 42. Vehicle speed calculation means 43, minimum value selection means 44, sign selection means 45, forward / reverse determination means 46, reverse shift determination means 47, torque command value switching means 48, and change rate limiting means 49. ing.

なお、逆変速トルク補正値演算装置40は、左側の電動機8に対応した演算部分と、右側の電動機9に対応した演算部分を有しているが、図5は、左側の電動機8に対応した演算部分のみを示している。左右の演算部分は同様な構成であるので、右側の電動機9に対応した演算部分の説明は省略する。   The reverse transmission torque correction value calculation device 40 has a calculation portion corresponding to the left motor 8 and a calculation portion corresponding to the right motor 9, but FIG. 5 corresponds to the left motor 8. Only the calculation part is shown. Since the left and right calculation parts have the same configuration, the description of the calculation part corresponding to the right motor 9 is omitted.

回生可能電力演算手段41は、バッテリ4に付設されたバッテリ管理ユニット(BMU)から受け取ったSOCに基づいて、バッテリ4が現在の充電状態において、吸収又は回生可能な電力を算出するように構成されている。例えば、回生可能電力演算手段41は、各SOCに対して回生電力として受け入れ可能な電力を関連付けたバッテリSOC−回生可能電力テーブルを有しており、このテーブルを用いて、取得したSOCに基づいて、回生可能電力(充電可能電力)を算出する。   The regenerative power calculating means 41 is configured to calculate the power that the battery 4 can absorb or regenerate in the current charging state based on the SOC received from the battery management unit (BMU) attached to the battery 4. ing. For example, the regenerative power calculating means 41 has a battery SOC-regenerative power table that associates each SOC with power that can be accepted as regenerative power, and based on the obtained SOC using this table. The regenerative power (rechargeable power) is calculated.

このバッテリSOC−回生可能電力テーブルは、インバータ6,7と発電機としての電動機8,9の電力変換効率を考慮して、直流バス5に接続された電気機器に対する過電圧上限値及びバッテリ特性に基づいて予め決定することができる。
なお、図5には、このテーブルの一例が示されている。この例は、横軸をSOC、縦軸を回生可能電力としたグラフの形態であり、SOCと回生可能電力の関係が示されている。図5の例では、SOCが大きくなるほど、回生可能電力が小さくなる。
This battery SOC-regenerative power table is based on the overvoltage upper limit value and the battery characteristics for the electric equipment connected to the DC bus 5 in consideration of the power conversion efficiency of the inverters 6 and 7 and the electric motors 8 and 9 as the generators. Can be determined in advance.
FIG. 5 shows an example of this table. In this example, the horizontal axis is SOC and the vertical axis is regenerative power, and the relationship between the SOC and regenerative power is shown. In the example of FIG. 5, the regenerative power becomes smaller as the SOC becomes larger.

車速演算手段43は、左右の履帯10,11に設けられた履帯速度計24L,24Rからそれぞれ左右の履帯速度を受け取り、同期発電機としての電動機8,9の平均回転速度と、車速を算出する。
電力トルク変換手段41aは、回生可能電力演算手段41から受け取った回生可能電力を、車速演算手段43から受け取った平均回転速度で除した値に基づいて、回生可能トルク指令値を算出する。
なお、回生可能電力演算手段41及び電力トルク変換手段41aは、回生可能トルク指令値演算手段に相当する。
The vehicle speed calculation means 43 receives the left and right crawler speeds from the crawler speed meters 24 L and 24 R provided in the left and right crawler belts 10 and 11, respectively, and calculates the average rotational speed and the vehicle speed of the electric motors 8 and 9 as the synchronous generator. calculate.
The power torque conversion means 41 a calculates a regenerative torque command value based on a value obtained by dividing the regenerative power received from the regenerative power calculation means 41 by the average rotation speed received from the vehicle speed calculation means 43.
The regenerative power calculation means 41 and the power torque conversion means 41a correspond to regenerative torque command value calculation means.

逆変速時アクセルトルク指令値演算手段42は、逆変速時において運転者によって操作されているアクセルペダル20の操作量(アクセル量)に基づいて、現在の進行方向とは逆方向であるが、逆変速操作後のシフト位置に対応した進行方向へのトルク指令値を算出するように構成されている。   The reverse shift accelerator torque command value calculation means 42 is in a direction opposite to the current traveling direction based on the amount of operation (accelerator amount) of the accelerator pedal 20 operated by the driver during reverse shift. A torque command value in the traveling direction corresponding to the shift position after the shifting operation is calculated.

例えば、逆変速時アクセルトルク指令値演算手段42は、シフト位置毎に、各アクセル量に対してトルク指令値を関連付けた逆変速時アクセル量−アクセルトルク指令値テーブルを有しており、このテーブルを用いて、取得したアクセル量に基づいて、逆変速時アクセルトルク指令値を算出する。   For example, the reverse shift accelerator torque command value calculating means 42 has a reverse shift accelerator amount-accelerator torque command value table in which a torque command value is associated with each accelerator amount for each shift position. Is used to calculate the reverse torque accelerator torque command value based on the acquired accelerator amount.

なお、図5には、このテーブルの一例が示されている。この例は、横軸をアクセル量、縦軸をトルク指令値としたグラフの形態であり、アクセル量とトルク指令値の関係が示されている。図5の例では、アクセル量が大きいほど、トルク指令値(絶対値)が大きくなる。   FIG. 5 shows an example of this table. In this example, the horizontal axis represents the accelerator amount and the vertical axis represents the torque command value, and the relationship between the accelerator amount and the torque command value is shown. In the example of FIG. 5, the torque command value (absolute value) increases as the accelerator amount increases.

なお、本実施形態では、D位置に対応した進行方向を正とし、R位置に対応した進行方法を負としているので、シフト位置がD位置からR位置へ切り替えられると、負のトルク指令値が算出され、逆に、R位置からD位置へ切り替えられると、正のトルク指令値が算出される。   In this embodiment, since the traveling direction corresponding to the D position is positive and the traveling method corresponding to the R position is negative, when the shift position is switched from the D position to the R position, a negative torque command value is obtained. On the contrary, when the R position is switched to the D position, a positive torque command value is calculated.

最小値選択手段44は、受け取った回生可能トルク指令値と逆変速時アクセルトルク指令値のうち、絶対値が小さいトルク指令値を選択する。例えば、アクセル量が大きい場合の逆変速時アクセルトルク指令値では、回生電力が大きくなり過ぎるおそれがあるため、トルク指令値を、SOCに基づいて算出された回生可能トルク指令値に制限することにより、直流バス5の過電圧を防止することができる。一方、SOCが小さい場合には回生可能な電力には余裕があるので、大きな回生可能トルク指令値を設定可能であるが、アクセル量が小さい場合には、トルク指令値を、アクセル量に基づいて算出された逆変速時アクセルトルク指令値に制限することにより、運転者の意図しない車両100の動作を防止することができる。
最小値選択手段44は、トルク指令値選択手段に相当する。
The minimum value selection means 44 selects a torque command value having a small absolute value from the received regenerative torque command value and the reverse shift accelerator torque command value. For example, in the reverse shift accelerator torque command value when the accelerator amount is large, the regenerative electric power may become too large. Therefore, by limiting the torque command value to the regenerative torque command value calculated based on the SOC. The overvoltage of the DC bus 5 can be prevented. On the other hand, when the SOC is small, there is a margin in the electric power that can be regenerated, so a large regenerative torque command value can be set. However, when the accelerator amount is small, the torque command value is calculated based on the accelerator amount. By limiting to the calculated reverse shift accelerator torque command value, the operation of the vehicle 100 unintended by the driver can be prevented.
The minimum value selection means 44 corresponds to torque command value selection means.

前進後進判定手段46は、受け取った車速から、車両100の進行方向を判定する。すなわち、D位置に対応する方向が前進であり、R位置に対応する方向が後進であり、前進後進判定手段46は、車両100の前後進を判定し、前後進判定フラグを設定する。   The forward / reverse determination unit 46 determines the traveling direction of the vehicle 100 from the received vehicle speed. That is, the direction corresponding to the D position is forward, the direction corresponding to the R position is reverse, and the forward / reverse determination unit 46 determines whether the vehicle 100 is moving forward and backward, and sets a forward / backward determination flag.

符号選択手段45は、受け取った前後進判定フラグに基づいて、符号を次の表1に基づいて選択し、最小値選択手段44によって選択されたトルク指令値(絶対値)に付する。例えば、車両100が前方へ走行中に、シフト位置をR位置に切り替え、車両100が依然として前方に進行している逆変速状態では、車両100が前方へ進行しているので、前後進判定フラグは前進に設定される。また、シフト位置がR位置なので、前後進用トルク指令値ALの符号は負になる。前後進判定フラグが前進に設定されているので、逆変換時トルク指令値CLの符号は負になり、減速トルクを与えることになる。 Based on the received forward / reverse determination flag, the code selection unit 45 selects a code based on the following Table 1 and attaches it to the torque command value (absolute value) selected by the minimum value selection unit 44. For example, when the vehicle 100 is traveling forward, the shift position is switched to the R position, and the vehicle 100 is traveling forward in the reverse shift state where the vehicle 100 is still traveling forward, the forward / reverse determination flag is Set to forward. Further, the shift position is so the R position, the sign of the forward and reverse torque command value A L becomes negative. Since the forward-reverse judgment flag is set to forward, the sign of the inverse transform time torque command value C L is negative, will provide a deceleration torque.

Figure 2013163434
Figure 2013163434

逆変速判断手段47は、受け取った前後進判定フラグとシフト位置に基づいて、現在の状況が逆変速状態であるか否かを判定し、逆変速判定フラグを出力する。すなわち、車両100が前方へ進行しているにも関わらず、シフトレバーがR位置にある場合は、逆変速状態であることを示す逆変速判定フラグが出力される。また、車両100が後方へ進行しているにも関わらず、シフトレバーがD位置にある場合も、逆変速判定フラグが出力される。   Based on the received forward / reverse determination flag and the shift position, the reverse shift determination means 47 determines whether or not the current situation is the reverse shift state, and outputs a reverse shift determination flag. That is, when the shift lever is in the R position even though the vehicle 100 is traveling forward, a reverse shift determination flag indicating that the reverse shift state is being output is output. The reverse shift determination flag is also output when the shift lever is in the D position even though the vehicle 100 is traveling backward.

トルク指令値切替手段48は、通常時は、前後進トルク指令値演算装置30から受け取った前後進用トルク指令値ALを、前後進用トルク指令値BLとして出力する。しかしながら、トルク指令値切替手段48は、逆変速状態となり逆変速判定フラグを受け取っている間は、前後進用トルク指令値ALの代わりに、逆変速時トルク指令値CLを、前後進用トルク指令BLとして出力するように、出力を切り替える。
トルク指令値切替手段48は、逆変速時トルク指令値出力手段に相当する。
The torque command value switching means 48 normally outputs the forward / reverse torque command value A L received from the forward / reverse torque command value computing device 30 as the forward / reverse torque command value B L. However, while the torque command value switching means 48 is in the reverse shift state and receives the reverse shift determination flag, the reverse shift torque command value C L is used instead of the forward / reverse torque command value A L. The output is switched so that the torque command BL is output.
The torque command value switching means 48 corresponds to reverse torque torque command value output means.

変化率制限手段49は、逆変速操作が行われたときに、前後進用トルク指令BLが前後進用トルク指令値ALから逆変速時トルク指令値CLへの切り替わった際の車両100へ加わる前後方向の衝撃を緩和するためのものである。このため、変化率制限手段49は、前後進用トルク指令BLの変化率が所定の閾値よりも大きい場合に、変化率を所定の閾値に制限するように構成されている。 Change rate limiting means 49, when a reverse shift operation is performed, the vehicle 100 when the forward-reverse torque command B L is switched from the forward and reverse torque command value A L of the reverse shift when the torque command value C L This is to alleviate the impact in the front-rear direction applied to the head. For this reason, the change rate limiting means 49 is configured to limit the change rate to a predetermined threshold when the change rate of the forward / reverse torque command BL is larger than a predetermined threshold.

以上のように、本実施形態では、逆変速時において、電動機8,9が直流バス5に回生させる回生電力を、アクセル量に関わらずバッテリ4のSOCに応じて制限するように、電動機8,9へのトルク指令値(前後進用トルク指令値BL,BR)が決定される。これにより、逆変速時において、回生電力がバッテリ4によって吸収可能な電力以下に抑制されるため、直流バス5が過電圧になって電機機器が故障してしまうことを効果的に防止することができる。 As described above, in the present embodiment, the motor 8, 9 regenerates the DC bus 5 at the time of reverse shifting, so that the electric motor 8, 9 is limited according to the SOC of the battery 4 regardless of the accelerator amount. 9 is determined. (Torque command values for forward / reverse travel B L , B R ) Thereby, since regenerative electric power is suppressed below the electric power which can be absorbed with the battery 4 at the time of reverse gear shifting, it can prevent effectively that the direct-current bus 5 becomes overvoltage and an electric equipment breaks down. .

なお、本実施形態では、逆変速トルク補正値演算装置40内の逆変速時アクセルトルク指令値演算手段42が、アクセル量に基づいたトルク指令値を算出しているが、これに限らず、例えば、前後進トルク指令値演算装置30内の同様な手段によって算出された同様のトルク指令値を、逆変速時アクセルトルク指令値演算手段42からのトルク指令値に代えて、最小値選択手段44に入力させるように構成してもよい。   In the present embodiment, the reverse shift accelerator torque command value calculating means 42 in the reverse shift torque correction value calculating device 40 calculates the torque command value based on the accelerator amount. The similar torque command value calculated by the similar means in the forward / reverse torque command value calculating device 30 is replaced with the torque command value from the reverse-shift accelerator torque command value calculating means 42, and is sent to the minimum value selecting means 44. You may comprise so that it may input.

次に、図6に基づいて、本発明の第2の実施形態について説明する。
本実施形態は、高速で車両100が走行中に(すなわち、電動機8,9の回転数が高い状態で)、シフト位置を逆変速状態に切り替えた場合に好適な実施形態である。すなわち、高速走行中に逆変速状態になると、回生電力が大きくなるため、過電圧による電気機器の故障のリスクが高まる。第1の実施形態では、高速走行時に逆変速操作をすると、アクセル量に関わらず、バッテリ4のSOCによってトルク指令値が制限されてしまうので、十分なブレーキトルク又は減速トルクが得られない可能性がある。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
This embodiment is a preferred embodiment when the shift position is switched to the reverse shift state while the vehicle 100 is traveling at a high speed (that is, in a state where the rotation speed of the electric motors 8 and 9 is high). That is, when the reverse shift state is entered during high-speed traveling, the regenerative power increases, and the risk of failure of the electrical equipment due to overvoltage increases. In the first embodiment, if a reverse speed change operation is performed during high-speed traveling, the torque command value is limited by the SOC of the battery 4 regardless of the accelerator amount, so there is a possibility that sufficient brake torque or deceleration torque cannot be obtained. There is.

本実施形態では、このような高速走行中の逆変速操作においても、過電圧による電気機器の故障を防止すると共に、所定の減速トルクを得ることができるように構成されている。本実施形態の具体的な構成は、図6に示されている。本実施形態では、図5の逆変速トルク補正値演算装置40に代えて、図6に示された逆変速トルク補正値演算装置140が用いられる。
なお、第2の実施形態の図6において、図5に示した第1の実施形態と共通する要素については、同じ符号を用い、重複する説明は省略する。
In the present embodiment, even in such reverse gear shifting operation during high-speed traveling, a failure of the electric device due to overvoltage is prevented and a predetermined deceleration torque can be obtained. The specific configuration of this embodiment is shown in FIG. In this embodiment, the reverse transmission torque correction value calculation device 140 shown in FIG. 6 is used instead of the reverse transmission torque correction value calculation device 40 of FIG.
In FIG. 6 of the second embodiment, elements that are the same as those in the first embodiment shown in FIG.

図6に示すように、逆変速トルク補正値演算装置140は、図5の逆変速トルク補正値演算装置40の各要素に加えて、逆変速時車速トルク指令値演算手段101と、絶対値処理手段102と、メカ(機械的)ブレーキ指令値演算手段103と、メカブレーキ指令値切替手段104と、変化率制限手段105と、メカブレーキ指令値決定手段106と、トルク指令値差分演算手段144aとを備えている。   As shown in FIG. 6, the reverse shift torque correction value calculation device 140 includes the reverse shift vehicle speed torque command value calculation means 101, absolute value processing, in addition to the elements of the reverse shift torque correction value calculation device 40 of FIG. 5. Means 102, mechanical (mechanical) brake command value calculating means 103, mechanical brake command value switching means 104, change rate limiting means 105, mechanical brake command value determining means 106, torque command value difference calculating means 144a, It has.

逆変速時車速トルク指令値演算手段101は、車速に応じてトルク指令値(逆変速時車速トルク指令値)を算出するように構成されている。具体的には、逆変速時車速トルク指令値演算手段101は、車速(絶対値)に対して、減速トルクを得るためのトルク指令値が関連付けられた逆変速時車速−車速トルク指令テーブルを有している。なお、図6には、このテーブルの一例が示されている。この例は、横軸を車速(絶対値)、縦軸をトルク指令値としたグラフの形態であり、車速とトルク指令値の関係が示されている。この例では、車速が所定閾値以下の場合は、トルク指令値が一定であり、車速が所定閾値以上の場合は、車速が大きくなるほど、トルク指令値が小さくなる。したがって、本実施形態では、車速が大きいほど、逆変速時車速トルク指令値を小さくして、過大な回生電力の発生を防止することができる。   The reverse shift vehicle speed torque command value calculation means 101 is configured to calculate a torque command value (reverse shift vehicle speed torque command value) according to the vehicle speed. Specifically, the reverse shift vehicle speed torque command value calculation means 101 has a reverse shift vehicle speed-vehicle speed torque command table in which a torque command value for obtaining a deceleration torque is associated with a vehicle speed (absolute value). doing. FIG. 6 shows an example of this table. In this example, the horizontal axis represents the vehicle speed (absolute value) and the vertical axis represents the torque command value, and the relationship between the vehicle speed and the torque command value is shown. In this example, when the vehicle speed is equal to or less than a predetermined threshold, the torque command value is constant. When the vehicle speed is equal to or greater than the predetermined threshold, the torque command value decreases as the vehicle speed increases. Therefore, in the present embodiment, as the vehicle speed increases, the reverse speed vehicle speed torque command value can be reduced to prevent generation of excessive regenerative power.

なお、本例では、所定閾値以下の車速では一定のトルク指令値が出力されるように構成されているが、このような閾値を設けなくてもよい。また、本例では、車速が大きくなるにつれて、トルク指令値が徐々に小さくなるように構成されているが、これに限らず、車速が大きくなるにつれて、トルク指令値が段階的に小さくなるように構成してもよい。   In this example, a constant torque command value is output at a vehicle speed equal to or lower than a predetermined threshold. However, such a threshold need not be provided. In this example, the torque command value is configured to gradually decrease as the vehicle speed increases. However, the present invention is not limited to this, and the torque command value decreases stepwise as the vehicle speed increases. It may be configured.

より特定的には、車速が所定閾値以上では、車速とトルク指令値が反比例の関係となるように構成してもよい。この場合、所定閾値以下の車速では、一定のトルク指令値が出力されるが、所定閾値以上の車速では、車速とトルク指令値の積が一定値となる。この一定値は、電動機8,9からの機械的な出力の値(例えば、50kW)である。したがって、所定閾値以上の車速では、同期電動機及びインバータの効率(例えば、90%)を考慮することにより、一定の電力分(例えば、40kW=50kW×0.9)を回生電力として直流バス5へ回生させることができる。   More specifically, when the vehicle speed is equal to or higher than a predetermined threshold, the vehicle speed and the torque command value may be inversely proportional. In this case, a constant torque command value is output at a vehicle speed that is equal to or lower than a predetermined threshold value. However, at a vehicle speed that is equal to or higher than the predetermined threshold value, the product of the vehicle speed and the torque command value is a constant value. This constant value is a mechanical output value (for example, 50 kW) from the electric motors 8 and 9. Therefore, at a vehicle speed equal to or higher than a predetermined threshold, considering the efficiency (for example, 90%) of the synchronous motor and the inverter, a certain amount of power (for example, 40 kW = 50 kW × 0.9) is used as regenerative power to the DC bus 5. Can be regenerated.

例えば、通常の使用状態におけるバッテリ4のSOCの使用範囲が40〜70%であり、上限値の70%SOCにおいて、バッテリ4には40kWの電力を充電(回生)可能であるとする。この場合、常に、バッテリ4は少なくとも40kWの回生電力を吸収できる。このため、この最小限の回生電力を上記一定の電力分に設定すれば、後述するように、逆変速時車速トルク指令値演算手段101から出力された逆変速時車速トルク指令値が、前後進用のトルク指令値BLとして選択された場合に、回生電力が大き過ぎて直流バス5が過電圧になることを防止することができる。
したがって、逆変速時車速−車速トルク指令テーブルにおいて、車速とトルク指令値の積が一定値に設定される場合、この一定値は、同期電動機及びインバータの効率、及び、バッテリ4のSOCの使用範囲(回生可能な電力の最小値)を考慮して設定することが望ましい。
For example, it is assumed that the SOC usage range of the battery 4 in a normal use state is 40 to 70%, and the battery 4 can be charged (regenerated) at an upper limit of 70% SOC. In this case, the battery 4 can always absorb at least 40 kW of regenerative power. For this reason, if this minimum regenerative power is set to the above-mentioned constant power, the reverse speed vehicle speed torque command value output from the reverse speed vehicle speed torque command value calculation means 101, as will be described later, When the torque command value B L is selected, it is possible to prevent the regenerative power from being too large and causing the DC bus 5 to become overvoltage.
Therefore, when the product of the vehicle speed and the torque command value is set to a constant value in the reverse speed vehicle speed-vehicle speed torque command table, the constant value indicates the efficiency of the synchronous motor and the inverter, and the SOC usage range of the battery 4. It is desirable to set in consideration of (minimum power that can be regenerated).

絶対値処理手段102は、車速演算手段43から車速を表す信号を受けて、車速の大きさを表す車速絶対値信号を逆変速時車速トルク指令値演算手段101へ出力する。逆変速時車速トルク指令値演算手段101は、車速絶対値信号から車速(絶対値)を取得する。   The absolute value processing means 102 receives a signal representing the vehicle speed from the vehicle speed computing means 43 and outputs a vehicle speed absolute value signal representing the magnitude of the vehicle speed to the reverse speed vehicle speed torque command value computing means 101. The reverse speed vehicle speed torque command value calculation means 101 acquires the vehicle speed (absolute value) from the vehicle speed absolute value signal.

トルク指令値差分演算手段144aは、逆変速時アクセルトルク指令値演算手段42が出力した逆変速時アクセルトルク指令値から最小値選択手段44によって選択されたトルク指令値を差し引いた差分(絶対値)を算出し、メカブレーキ補正トルク指令値として出力する。   The torque command value difference calculation means 144a is a difference (absolute value) obtained by subtracting the torque command value selected by the minimum value selection means 44 from the reverse shift accelerator torque command value output by the reverse shift accelerator torque command value calculation means 42. Is calculated and output as a mechanical brake correction torque command value.

すなわち、運転者は、アクセルペダル20を操作することによって、アクセル量に応じた減速トルクが得られることを期待するが、選択されたトルク指令値が、逆変速時アクセルトルク指令値よりも小さいと、期待した減速トルクが得られないことになる。そこで、本実施形態では、トルク指令値差分演算手段144aは、不足する減速トルクを機械的ブレーキ装置によって得ることによって、所定の減速トルクが得られるように、メカブレーキ補正トルク指令値を出力する。   That is, the driver expects that a deceleration torque corresponding to the accelerator amount can be obtained by operating the accelerator pedal 20, but if the selected torque command value is smaller than the accelerator torque command value at the time of reverse shifting. Therefore, the expected deceleration torque cannot be obtained. Therefore, in the present embodiment, the torque command value difference calculating means 144a outputs a mechanical brake correction torque command value so that a predetermined deceleration torque can be obtained by obtaining an insufficient deceleration torque with a mechanical brake device.

これにより、逆変速時において、車両100全体にかかるブレーキトルク(すなわち、電動機8,9による回生トルクとメカブレーキ装置による制動トルクの和)を、車速やバッテリ4のSOCに関わらず、アクセル量に対応して発生させることができるので、必要なブレーキトルクを得ることが可能となる。   As a result, the brake torque applied to the entire vehicle 100 (that is, the sum of the regenerative torque by the electric motors 8 and 9 and the braking torque by the mechanical brake device) at the time of reverse shifting is set to the accelerator amount regardless of the vehicle speed and the SOC of the battery 4 Since it can generate | occur | produce correspondingly, it becomes possible to obtain required brake torque.

メカブレーキ指令値演算手段103は、メカブレーキ補正トルク指令値に対して、メカブレーキを作動させるためのメカブレーキ指令値(%)を関連付けたメカブレーキ指令演算テーブルを有しており、このテーブルを用いて、受け取ったメカブレーキ補正トルク指令値に基づいて、メカブレーキ指令値Gを算出する。なお、メカブレーキ指令値は、ブレーキ無しの効果が得られる状態からフルブレーキの効果が得られる状態までを、0%から100%で表している。   The mechanical brake command value calculation means 103 has a mechanical brake command calculation table in which a mechanical brake command value (%) for operating the mechanical brake is associated with the mechanical brake correction torque command value. The mechanical brake command value G is calculated based on the received mechanical brake correction torque command value. The mechanical brake command value is represented by 0% to 100% from a state where the effect without brake is obtained to a state where the effect of full brake is obtained.

図6には、このテーブルの一例が示されている。この例は、横軸をメカブレーキ補正トルク指令値Tm*、縦軸をメカブレーキ指令値(%)としたグラフの形態であり、メカブレーキ補正トルク指令値Tm*とメカブレーキ指令値(%)の関係が示されている。図6のテーブルの例では、メカブレーキ補正トルク指令値が所定閾値以下の範囲では、メカブレーキ補正トルク指令値が大きくなるほど、メカブレーキ指令値Gも大きくなり、所定閾値以上では、メカブレーキ指令値Gが一定(100%)になる。   FIG. 6 shows an example of this table. In this example, the horizontal axis represents the mechanical brake correction torque command value Tm * and the vertical axis represents the mechanical brake command value (%). The mechanical brake correction torque command value Tm * and the mechanical brake command value (%) The relationship is shown. In the example of the table of FIG. 6, the mechanical brake command value G increases as the mechanical brake correction torque command value increases within a range where the mechanical brake correction torque command value is less than or equal to a predetermined threshold value. G becomes constant (100%).

メカブレーキ指令値決定手段106は、運転者がブレーキペダル21を操作した操作量(ブレーキ量)に基づいて、メカブレーキを作動させるためのメカブレーキ指令値Fを算出する。
メカブレーキ指令値切替手段104は、通常時は、メカブレーキ指令値決定手段106から受け取ったメカブレーキ指令値Fをメカブレーキに対して出力する。しかしながら、逆変速判断手段47から逆変速状態であることを表す逆変速判定フラグを受け取っている間は、メカブレーキ指令値演算手段103から受け取ったメカブレーキ指令値Gを、メカブレーキ指令値Fの代わりに、メカブレーキに対して出力する。
したがって、本実施形態では、運転者が逆変速時にブレーキペダル21を操作しなくても、メカブレーキが補助的に作動して、減速トルクの不足分を補償するように構成されている。
The mechanical brake command value determining means 106 calculates a mechanical brake command value F for operating the mechanical brake based on an operation amount (brake amount) by which the driver operates the brake pedal 21.
The mechanical brake command value switching means 104 normally outputs the mechanical brake command value F received from the mechanical brake command value determining means 106 to the mechanical brake. However, while the reverse shift determination flag indicating the reverse shift state is received from the reverse shift determination unit 47, the mechanical brake command value G received from the mechanical brake command value calculation unit 103 is set to the mechanical brake command value F. Instead, it outputs to the mechanical brake.
Therefore, in this embodiment, even if the driver does not operate the brake pedal 21 during reverse gear shifting, the mechanical brake is actuated supplementarily to compensate for the shortage of deceleration torque.

変化率制限手段105は、逆変速操作が行われたときに、メカブレーキの作動によって車両100へ加わる前後方向の衝撃を緩和するためのものである。このため、変化率制限手段105は、メカブレーキ指令値Fからメカブレーキ指令値Gへの変化率が所定の閾値よりも大きい場合に、変化率を所定の閾値に制限するように構成されている。   The rate-of-change limiting means 105 is for reducing the longitudinal impact applied to the vehicle 100 by the operation of the mechanical brake when the reverse speed change operation is performed. Therefore, the change rate limiting means 105 is configured to limit the change rate to a predetermined threshold when the change rate from the mechanical brake command value F to the mechanical brake command value G is larger than a predetermined threshold. .

以上のように、本実施形態では、逆変速時に回生電力が大きくなり過ぎるのを防止するために回生制動が抑制され、十分な減速トルクが得られない場合であっても、その不足分を機械的ブレーキによって補償するように構成されている。これにより、本実施形態では、回生電力に起因して直流バス5が過電圧になって電機機器が故障してしまうことを防止することができると共に、所定の減速トルクを確保することができる。このような効果は、高速走行中に逆変速操作をした場合に特に顕著となる。   As described above, in this embodiment, even if regenerative braking is suppressed to prevent the regenerative power from becoming excessively large at the time of reverse gear shifting and sufficient deceleration torque cannot be obtained, the shortage is reduced. It is configured to compensate by a mechanical brake. Thus, in the present embodiment, it is possible to prevent the DC bus 5 from being overvoltage due to regenerative power and causing the electric device to fail, and to ensure a predetermined deceleration torque. Such an effect is particularly prominent when a reverse speed change operation is performed during high speed traveling.

40,140 逆変速トルク補正値演算装置
41 回生可能電力演算手段
41a 電力トルク変換手段
42 逆変速時アクセルトルク指令値演算手段
44 最小値選択手段
47 逆変速判断手段
48 トルク指令値切替手段
100 ハイブリッド車両
101 逆変速時車速トルク指令値演算手段
103 メカブレーキ指令値演算手段
144a トルク指令値差分演算手段
L,AR 前後進用トルク指令値
L,BR 前後進用トルク指令値
L,CR 逆変速時トルク指令値
L,DR 操向用トルク補正値
L,ER 電動機(インバータ)トルク指令値
40, 140 Reverse shift torque correction value calculation device 41 Regenerative power calculation means 41a Power torque conversion means 42 Reverse shift accelerator torque command value calculation means 44 Minimum value selection means 47 Reverse shift determination means 48 Torque command value switching means 100 Hybrid vehicle 101 reverse gear shifting speed torque command value calculating means 103 mechanical brake command value calculating unit 144a torque command value difference calculation means A L, A R forward and reverse torque command value B L, B R forward and reverse torque command value C L, C R Reverse speed torque command value D L , D R Steering torque correction value E L , E R motor (inverter) torque command value

Claims (8)

エンジンと、このエンジンによって駆動される発電機と、バッテリと、トルク指令値に基づいて前記発電機及び/又は前記バッテリからの電力を用いて駆動され外部に走行用動力を提供すると共に、回生電力を前記バッテリへ提供可能な電動機と、を備えたハイブリッド車両の制御装置であって、
シフト位置が車両進行方向とは逆方向に対応する逆変速位置にある逆変速状態であるか否かを判断する逆変速判断手段と、
前記バッテリが回生電力として受け入れ可能な電力に基づいて算出された回生可能トルク指令値と、アクセル量に応じて決定される前記逆方向へのアクセルトルク指令値のうち、絶対値の小さい方のトルク指令値を選択するトルク指令値選択手段と、
前記逆変速判断手段によって逆変速状態であると判断された場合に、前記トルク指令値選択手段によって選択されたトルク指令値を前記電動機へ出力する逆変速時トルク指令値出力手段と、
を備えたハイブリッド車両の制御装置。
An engine, a generator driven by the engine, a battery, and driving using the power from the generator and / or the battery based on a torque command value to provide driving power to the outside and regenerative power An electric motor capable of providing the battery to the battery, and a hybrid vehicle control device comprising:
Reverse shift determining means for determining whether or not the shift position is in a reverse shift state at a reverse shift position corresponding to a direction opposite to the vehicle traveling direction;
Torque with smaller absolute value among regenerative torque command value calculated based on electric power that can be accepted as regenerative power by battery and accelerator torque command value in reverse direction determined according to accelerator amount Torque command value selection means for selecting a command value;
A reverse-shift-time torque command value output means for outputting the torque command value selected by the torque command value selection means to the motor when the reverse-shift determination means determines that the reverse shift state is established;
The control apparatus of the hybrid vehicle provided with.
前記トルク指令値選択手段は、回生可能トルク指令値演算手段を備え、
この回生可能トルク指令値演算手段は、前記バッテリのSOCに基づいて前記バッテリが受け入れ可能な充電可能電力を算出し、前記電動機によって前記充電可能電力を回生させるように、前記回生可能トルク指令値を算出することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
The torque command value selection means includes regenerative torque command value calculation means,
The regenerative torque command value calculation means calculates rechargeable power that can be received by the battery based on the SOC of the battery, and sets the regenerative torque command value to regenerate the rechargeable power by the electric motor. A control device for a hybrid vehicle, characterized in that it calculates.
前記回生可能トルク指令値演算手段は、前記充電可能電力を前記電動機の回転速度で除した値に基づいて前記回生可能トルク指令値を算出することを特徴とする請求項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 2, wherein the regenerative torque command value calculation unit calculates the regenerative torque command value based on a value obtained by dividing the chargeable power by a rotation speed of the electric motor. Control device. 前記制御手段は、機械的ブレーキ指令値出力手段を更に備え、
この機械的ブレーキ指令値出力手段は、前記逆変速状態において、ブレーキペダルの操作量に関わらず所定の減速トルクを得るように、前記電動機を直接又は間接的に制動する機械的ブレーキ装置へブレーキ指令を出力することを特徴とする請求項1乃至3に記載のハイブリッド車両の制御装置。
The control means further comprises mechanical brake command value output means,
The mechanical brake command value output means provides a brake command to a mechanical brake device that directly or indirectly brakes the electric motor so as to obtain a predetermined deceleration torque regardless of the amount of operation of the brake pedal in the reverse shift state. The hybrid vehicle control device according to claim 1, wherein:
前記機械的ブレーキ指令値出力手段は、前記アクセルトルク指令値と前記選択されたトルク指令値との差分を補償するように、前記ブレーキ指令を算出することを特徴とする請求項4に記載のハイブリッド車両の制御装置。   5. The hybrid according to claim 4, wherein the mechanical brake command value output means calculates the brake command so as to compensate for a difference between the accelerator torque command value and the selected torque command value. Vehicle control device. 前記トルク指令値選択手段は、アクセルトルク指令値演算手段を備え、
このアクセルトルク指令値演算手段は、アクセル量に対応付けられたトルク指令値テーブルから前記アクセルトルク指令値を演算することを特徴とする請求項1乃至5に記載のハイブリッド車両の制御装置。
The torque command value selection means includes an accelerator torque command value calculation means,
6. The control apparatus for a hybrid vehicle according to claim 1, wherein the accelerator torque command value calculating means calculates the accelerator torque command value from a torque command value table associated with an accelerator amount.
前記トルク指令値選択手段は、車速トルク指令値演算手段を備え、
この車速トルク指令値演算手段は、車速に応じて前記逆方向への車速トルク指令値を算出し、
前記トルク指令値選択手段は、前記回生可能トルク指令値と、前記アクセルトルク指令値と、前記車速トルク指令値の3つのトルク指令値から、最も小さいトルク指令値を選択するように構成されていることを特徴とする請求項1乃至6に記載のハイブリッド車両の制御装置。
The torque command value selection means includes vehicle speed torque command value calculation means,
The vehicle speed torque command value calculating means calculates a vehicle speed torque command value in the reverse direction according to the vehicle speed,
The torque command value selection means is configured to select the smallest torque command value from the three torque command values of the regenerative torque command value, the accelerator torque command value, and the vehicle speed torque command value. The control apparatus for a hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 6.
前記車速トルク指令値演算手段は、前記車速トルク指令値に車速を乗じた値が一定値になるように前記車速トルク指令値を算出し、前記一定値は予め設定されていることを特徴とする請求項7に記載のハイブリッド車両の制御装置。   The vehicle speed torque command value calculation means calculates the vehicle speed torque command value so that a value obtained by multiplying the vehicle speed torque command value by a vehicle speed becomes a constant value, and the constant value is preset. The hybrid vehicle control device according to claim 7.
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