JP2014222989A - Regeneration control apparatus for electric automobile - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a regeneration control apparatus for an electric automobile, the apparatus capable of charging a battery by efficiently converting kinetic or potential energy of a vehicle into power while preventing deterioration and breakdown of the battery due to excessive charging during a downhill travel and the like, thus enabling improvement in energy efficiency of the entire vehicle.SOLUTION: A regeneration control apparatus performs: obtaining information of a downhill road existing ahead of a vehicle (S2); predicting respective calorific values H(n) of a battery at plural determination periods Tlim(n) on the basis of the obtained information of the downhill road (S10); selecting a minimum value of a current Iopt corresponding to an individual upper limit value Hlim(n) that has been determined to exceed (S20, 22) in a case where any of the calorific values H(n) exceeds respective upper limit values Hlim(n) (No for S12); and controlling a motor output on the basis of a target output Pdem calculated from the selected current Iopt (S24).

Description

本発明は電気自動車の回生制御装置に係り、詳しくは降坂路の走行中にモータを回生制御して発電された電力をバッテリに充電する回生制御装置に関する。   The present invention relates to a regenerative control device for an electric vehicle, and more particularly to a regenerative control device that charges a battery with electric power generated by regenerative control of a motor during traveling on a downhill road.

従来からの走行用動力源としてエンジンを搭載したエンジン車両の効率を改善するために、エンジンに加えて走行用動力源としてモータを搭載したハイブリッド電気自動車、或いはエンジンに代えてモータを搭載した電気自動車など(以下、電気自動車と総称する)が実用化されている。
このような電気自動車では、モータを回生制御することにより発電機として作動可能なため、例えば降坂路での走行時などでは、駆動輪側からの逆駆動によりモータに発電させて発電電力をバッテリに充電している。これにより車両の運動エネルギまたは位置エネルギを電力として回収でき、その後のモータによる走行時にバッテリからの放電電力を利用している。
In order to improve the efficiency of an engine vehicle equipped with an engine as a conventional driving power source, a hybrid electric vehicle equipped with a motor as a driving power source in addition to the engine, or an electric vehicle equipped with a motor instead of the engine (Hereinafter collectively referred to as an electric vehicle).
In such an electric vehicle, since the motor can be operated as a generator by controlling the regeneration of the motor, for example, when traveling on a downhill road, the motor generates power by reverse driving from the drive wheel side, and the generated power is transferred to the battery. Charging. As a result, the kinetic energy or potential energy of the vehicle can be recovered as electric power, and the electric power discharged from the battery is used during subsequent driving by the motor.

ところで、この種の電気自動車にはリチウム二次電池などがバッテリとして搭載されるが、その充放電時の電流には熱的な制限がある。即ち、限界を超えた充放電電流はバッテリの温度上昇に費やされ、結果としてバッテリが過熱して劣化や破損の要因になる。そこで、例えば特許文献1の技術では、バッテリの充放電時の電流I、及び判定時間tに基づき、次式(1)から発熱量Hを算出し、その発熱量Hが予め設定された上限許容値を超えた時点で充放電電流を制限する対策を講じている。
H=I2t……(1)
By the way, a lithium secondary battery or the like is mounted as a battery in this type of electric vehicle, but there is a thermal restriction on the current during charging and discharging. That is, the charging / discharging current exceeding the limit is consumed for the temperature rise of the battery, and as a result, the battery is overheated and causes deterioration or breakage. Therefore, for example, in the technique disclosed in Patent Document 1, the heat generation amount H is calculated from the following equation (1) based on the current I during charging / discharging of the battery and the determination time t, and the heat generation amount H is set to a preset upper limit allowable value. Measures are taken to limit the charge / discharge current when the value is exceeded.
H = I 2 t …… (1)

特開2009−81958号公報JP 2009-81958 A

特許文献1に記載されたバッテリの保護対策は、上記のように電気自動車を回生走行させる場合にも実施される。しかしながら、例えば急勾配且つ長い降坂路では、モータの回生制御によるバッテリへの充電が大電流で且つ長時間に亘って行われることになる。よって、上式(1)から算出される発熱量Hが急激に増加して早期に段階でバッテリの上限許容値を超え、モータの回生制御が中止されたり或いは充電電流の抑制により回生制御が制限されたりしてしまう。   The battery protection measures described in Patent Document 1 are also implemented when the electric vehicle is regenerated as described above. However, for example, on a steep and long downhill road, charging of the battery by regenerative control of the motor is performed with a large current for a long time. Therefore, the heat generation amount H calculated from the above equation (1) suddenly increases and exceeds the upper limit allowable value of the battery at an early stage, and the regeneration control of the motor is stopped or the regeneration control is limited by suppressing the charging current. It will be.

従って、例えばバッテリのSOC(充電率:State Of Charge)を制御範囲の上限まで増加(以下、バッテリの満充電という)できるほどの急勾配且つ長い降坂路であっても、その際にバッテリを満充電にできない。この状況は、降坂路によって得られるはずの車両の運動エネルギまたは位置エネルギを電力として有効利用できないことを意味し、従来から抜本的な対策が要望されていた。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、降坂路などの走行時において過剰な充電に起因するバッテリの劣化や破損を防止した上で、車両の運動エネルギまたは位置エネルギを効率よく電力に変換してバッテリを充電でき、もって車両全体のエネルギ効率を向上することができる電気自動車の回生制御装置を提供することにある。
Thus, for example, even if the road is steep and long enough to increase the SOC (State Of Charge) of the battery to the upper limit of the control range (hereinafter referred to as full battery charge), the battery is fully charged at that time. It cannot be charged. This situation means that the kinetic energy or potential energy of the vehicle that should be obtained by the downhill road cannot be effectively used as electric power, and a drastic countermeasure has been demanded from the past.
The present invention has been made to solve such problems, and the object of the present invention is to prevent the battery from being deteriorated or damaged due to excessive charging during traveling on a downhill road or the like. It is an object of the present invention to provide a regenerative control device for an electric vehicle that can efficiently convert the kinetic energy or potential energy into electric power and charge the battery, thereby improving the energy efficiency of the entire vehicle.

上記目的を達成するため、本発明は、走行用動力源として装備されたモータの駆動力を駆動輪に伝達して走行すると共に、降坂路の走行中には駆動輪側からの逆駆動によりモータを回生制御して回生電力をバッテリに充電する電気自動車において、車両の前方に存在する降坂路の情報を取得する降坂路情報取得手段と、降坂路情報取得手段により取得された降坂路の情報に基づき、実現可能な最大出力でモータを回生制御しながら降坂路を走行したときに、予め設定された複数の判定時間におけるバッテリの充電に起因して発生する発熱量をそれぞれ予測する発熱量予測手段と、発熱量予測手段により予測された各判定時間毎の予測発熱量が、各判定時間に対応して予め設定された上限許容値を超えるか否かをそれぞれ判定する第1の発熱量判定手段と、第1の発熱量判定手段により何れかの予測発熱量が対応する上限許容値を超えると判定されたときに、超えると判定された各上限許容値に対応するバッテリの充電電流をそれぞれ算出して最小値を選出し、最小値の充電電流に基づきモータの出力を算出して目標出力として設定する目標出力設定手段と、車両が降坂路に到達して降坂路を走行するとき、第1の発熱量判定手段により何れかの予測発熱量が対応する上限許容値を超えると判定されている場合には、目標出力設定手段により設定された目標出力に基づきモータの出力を制御するモータ出力制御手段とを備えたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, the present invention travels by transmitting the driving force of a motor equipped as a driving power source to driving wheels, and reversely drives from the driving wheels while traveling downhill. In an electric vehicle that regeneratively controls and recharges the battery with regenerative power, downhill road information acquisition means for acquiring downhill road information existing in front of the vehicle, and downhill road information acquired by the downhill road information acquisition means Based on this, the heat generation amount predicting means for predicting the heat generation amount generated due to the charging of the battery at a plurality of preset determination times when traveling on a downhill road while regeneratively controlling the motor at the maximum possible output And a first heat generation amount for determining whether or not the predicted heat generation amount for each determination time predicted by the heat generation amount prediction means exceeds an upper limit allowable value set in advance corresponding to each determination time. The battery charging current corresponding to each upper limit allowable value determined to exceed when any of the predicted heat generation amounts exceeds the corresponding upper limit allowable value. When calculating the minimum value, selecting the minimum value, calculating the motor output based on the minimum charging current and setting it as the target output, and when the vehicle reaches the downhill road and travels on the downhill road, A motor that controls the output of the motor based on the target output set by the target output setting means when any one of the predicted heat generation amounts exceeds the corresponding upper limit allowable value by the first heat generation amount determination means Output control means.

車両の前方に存在する降坂路の情報に基づき、実現可能な最大出力でモータを回生制御しながら降坂路を走行したときのバッテリの発熱量が複数の判定時間毎に予測される。これらの予測発熱量の何れかが対応する上限許容値を超える場合には、超えると判定された上限許容値に対応するバッテリの充電電流がそれぞれ算出され、最小値として選出された充電電流から算出した目標出力に基づきモータの出力が制御される。このため、バッテリの充電電流が発熱量に基づく制限を受けなくなり、モータの回生制御中に略一定の回生トルクが保たれ、全体として確保できる発電量を増加させることができる。   Based on the information of the downhill road existing in front of the vehicle, the amount of heat generated by the battery when traveling on the downhill road while regeneratively controlling the motor with the maximum possible output is predicted for each of a plurality of determination times. If any of these predicted heat generation values exceeds the corresponding upper limit allowable value, the charging current of the battery corresponding to the upper limit allowable value determined to exceed is calculated, and calculated from the charging current selected as the minimum value. The motor output is controlled based on the target output. For this reason, the charging current of the battery is not limited based on the amount of heat generation, and a substantially constant regeneration torque is maintained during the regeneration control of the motor, so that the amount of power generation that can be secured as a whole can be increased.

その他の態様として、目標出力設定手段が、第1の発熱量判定手段により全ての予測発熱量が対応する上限許容値を超えないと判定されたときに、各予測発熱量に対応するバッテリの充電電流をそれぞれ算出して最大値を選出し、最大値の充電電流に基づきモータの出力を算出して目標出力として設定することが好ましい。   As another aspect, when the target output setting unit determines that all the predicted heat generation amounts do not exceed the corresponding upper limit allowable value by the first heat generation amount determination unit, charging of the battery corresponding to each predicted heat generation amount Preferably, each current is calculated to select the maximum value, and the motor output is calculated based on the maximum charging current and set as the target output.

全ての予測発熱量が対応する上限許容値を超えない場合には、各発熱量に対応する充電電流がそれぞれ算出され、最大値として選出された充電電流から算出した目標出力に基づきモータの出力が制御される。この場合、何れの制限条件でも発熱量は上限許容値を超えないと予測されるため、最大値の充電電流に基づくモータの制御により可能な限り大きな発電量を確保することができる。   If all predicted heat generation amounts do not exceed the corresponding upper limit allowable value, the charging current corresponding to each heat generation amount is calculated, and the motor output is based on the target output calculated from the charging current selected as the maximum value. Be controlled. In this case, since the heat generation amount is predicted not to exceed the upper limit allowable value under any of the limiting conditions, the largest possible power generation amount can be ensured by controlling the motor based on the maximum charging current.

また別の態様として、目標出力設定手段により、何れかの予測発熱量が対応する上限許容値を超えるとして最小値の充電電流から算出したモータ出力が目標出力として設定されたときに、最小値の充電電流が選出された上限許容値と対応する判定時間の前半で目標出力を増加側に補正し、判定時間の後半で目標出力を減少側に補正し、増加側及び減少側の補正を判定時間毎に繰り返す目標出力補正手段を備え、モータ出力制御手段が、目標出力補正手段により補正された後の目標出力に基づきモータの出力を制御することが好ましい。   As another aspect, when the target output setting means sets the motor output calculated from the minimum charging current as any predicted heat generation amount exceeding the corresponding upper limit allowable value as the target output, The target output is corrected to the increase side in the first half of the judgment time corresponding to the upper limit allowable value selected for the charging current, the target output is corrected to the decrease side in the second half of the judgment time, and the correction on the increase side and the decrease side is the judgment time. It is preferable that a target output correction unit that repeats every time is provided, and the motor output control unit controls the output of the motor based on the target output corrected by the target output correction unit.

判定時間の途中で降坂路での走行が終了した場合、判定時間の後半に比して前半にモータ出力が高められることにより、降坂路の終了時点でバッテリのSOCを一層増加できる。よって、発熱量の制限条件に基づき電流の制限を回避した上で、より多くの発電量を確保することができる。   When traveling on the downhill road is completed in the middle of the determination time, the motor output is increased in the first half compared to the second half of the determination time, so that the SOC of the battery can be further increased at the end of the downhill road. Therefore, it is possible to secure a larger amount of power generation while avoiding the current limitation based on the heat generation amount limitation condition.

また別の態様として、車両が降坂路に到達した時点のバッテリの発熱量を判定する第2の発熱量判定手段を備え、目標出力補正手段が、第2の発熱量判定手段により判定されたバッテリの発熱量が予め設定された発熱量判定値を超えるときには、判定時間内において目標出力を増加側の所定値から減少側の所定値まで略一定の変化率で変化させるように補正し、第2の発熱量判定手段により判定された発熱量が発熱量判定値以下のときには、目標出力を判定時間の前半で増加側の略一定値に補正し、判定時間の後半で減少側の略一定値に補正することが好ましい。   As another aspect, the battery includes a second heat generation amount determination unit that determines a heat generation amount of the battery when the vehicle reaches the downhill road, and the target output correction unit is determined by the second heat generation amount determination unit. When the heat generation amount exceeds the preset heat generation amount determination value, the target output is corrected so as to change at a substantially constant rate of change from the predetermined value on the increase side to the predetermined value on the decrease side within the determination time. When the calorific value determined by the calorific value determination means is equal to or less than the calorific value determination value, the target output is corrected to an approximately constant value on the increase side in the first half of the determination time and is set to an approximately constant value on the decrease side in the latter half of the determination time. It is preferable to correct.

降坂路への到達時点の発熱量が発熱量判定値を超えるときには、増加側の所定値から減少側の所定値まで略一定の変化率で変化するように目標出力が補正される。発熱量が増加し難くなるため、充電電流の制限を回避しながら発電量を増加できる。また、降坂路への到達時点の発熱量が発熱量判定値以下のときには、目標出力が判定時間の前半で増加側の略一定値に補正され、判定時間の後半で減少側の略一定値に補正される。未だ発熱量が低いため発熱量が増加しても上限許容値を超えることはなく、より多くの発電量を確保できる。   When the amount of heat generated when reaching the downhill road exceeds the heat generation amount determination value, the target output is corrected so as to change at a substantially constant change rate from a predetermined value on the increase side to a predetermined value on the decrease side. Since the amount of generated heat is difficult to increase, the amount of power generation can be increased while avoiding the limitation of the charging current. When the amount of heat generated when reaching the downhill road is equal to or less than the heat generation amount determination value, the target output is corrected to a substantially constant value on the increase side in the first half of the determination time, and is decreased to a substantially constant value on the decrease side in the second half of the determination time. It is corrected. Since the calorific value is still low, even if the calorific value increases, the upper limit allowable value is not exceeded, and a larger amount of power generation can be secured.

また別の態様として、降坂路情報取得手段が、降坂路の情報と共に該降坂路の直後の路面情報を取得し、降坂路情報取得手段により取得された降坂路の直後の路面情報に基づき、降坂路の直後の走行に要求されるモータ出力を予測するモータ出力予測手段を備え、目標出力補正手段が、モータ出力予測手段により予測されたモータ出力が大きいほど、目標出力の増加側及び減少側の補正量を縮小することが好ましい。   As another aspect, the downhill road information acquisition unit acquires road surface information immediately after the downhill road along with the downhill road information, and based on the road surface information immediately after the downhill road acquired by the downhill road information acquisition unit. The motor output prediction means for predicting the motor output required for traveling immediately after the slope is provided, and the target output correction means increases or decreases the target output as the motor output predicted by the motor output prediction means increases. It is preferable to reduce the correction amount.

予測したモータ出力が大きいほど目標出力の補正量が縮小されるため、降坂路の走行終了の時点での発熱量が抑制される。従って、たとえ降坂路の直後に登坂路でモータを力行制御することによりバッテリの発熱量が増加した場合であっても、発熱量が上限許容値を超える事態を回避できる。このため、放電電流の制限による力行制御の中断を未然に防止でき、もって車両のドライバビリティを向上することができる。   As the predicted motor output is larger, the correction amount of the target output is reduced, so that the amount of heat generated at the end of traveling on the downhill road is suppressed. Therefore, even if the heat generation amount of the battery is increased by performing power running control on the uphill road immediately after the downhill road, a situation where the heat generation amount exceeds the upper limit allowable value can be avoided. For this reason, the interruption of the power running control due to the limitation of the discharge current can be prevented and the drivability of the vehicle can be improved.

本発明によれば、降坂路などの走行時において過剰な充電に起因するバッテリの劣化や破損を防止した上で、車両の運動エネルギまたは位置エネルギを効率よく電力に変換してバッテリを充電でき、もって車両全体のエネルギ効率を向上することができる。   According to the present invention, the battery can be charged by efficiently converting the kinetic energy or potential energy of the vehicle into electric power after preventing deterioration or breakage of the battery due to excessive charging during traveling on a downhill road, Thus, the energy efficiency of the entire vehicle can be improved.

実施形態の回生制御装置が搭載されたハイブリッド型トラックを示す全体構成図である。It is a whole lineblock diagram showing a hybrid truck carrying a regeneration control device of an embodiment. 第1実施形態の車両ECUが実行するモータ回生制御ルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the motor regeneration control routine which vehicle ECU of 1st Embodiment performs. 第1実施形態におけるモータ回生制御の実行状況を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the execution situation of motor regeneration control in a 1st embodiment. 第2実施形態におけるモータ回生制御の実行状況を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the execution situation of motor regeneration control in a 2nd embodiment. 第2実施形態における回生制御中のモータ出力の変動状況を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the fluctuation state of the motor output in regeneration control in 2nd Embodiment. 第2実施形態の別例における回生制御中のモータ出力の変動状況を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the fluctuation state of the motor output in the regeneration control in another example of 2nd Embodiment.

[第1実施形態]
以下、本発明をハイブリッド型トラックの回生制御装置に具体化した第1実施形態を説明する。
図1は本実施形態の回生制御装置が搭載されたハイブリッド型トラックを示す全体構成図である。
ハイブリッド型トラック1はいわゆるパラレル型ハイブリッド車両として構成されており、以下の説明では、車両と称する場合もある。車両1には走行用動力源としてディーゼルエンジン(以下、エンジンという)2、及び例えば永久磁石式同期電動機のように発電機としても作動可能なモータ3が搭載されている。エンジン1の出力軸にはクラッチ4が連結され、クラッチ4にはモータ3の回転軸を介して自動変速機5の入力側が連結されている。自動変速機5の出力側にはプロペラシャフト6を介して差動装置7が連結され、差動装置7には駆動軸8を介して左右の駆動輪9が連結されている。
[First Embodiment]
A first embodiment in which the present invention is embodied in a regenerative control device for a hybrid truck will be described below.
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a hybrid truck on which the regeneration control device of this embodiment is mounted.
The hybrid type truck 1 is configured as a so-called parallel type hybrid vehicle, and may be referred to as a vehicle in the following description. A vehicle 1 is equipped with a diesel engine (hereinafter referred to as an engine) 2 as a driving power source and a motor 3 that can also operate as a generator such as a permanent magnet synchronous motor. A clutch 4 is connected to the output shaft of the engine 1, and an input side of the automatic transmission 5 is connected to the clutch 4 via a rotating shaft of the motor 3. A differential device 7 is connected to the output side of the automatic transmission 5 via a propeller shaft 6, and left and right drive wheels 9 are connected to the differential device 7 via a drive shaft 8.

自動変速機5は一般的な手動変速機をベースとしてクラッチ4の断接操作及び変速段の切換操作を自動化したものであり、本実施形態では、前進6速後退1速の変速段を有している。当然ながら、変速機5の構成はこれに限るものではなく任意に変更可能であり、例えば手動式変速機として具体化してもよいし、2系統の動力伝達系を備えたいわゆるデュアルクラッチ式自動変速機として具体化してもよい。   The automatic transmission 5 is based on a general manual transmission and automates the engagement / disengagement operation of the clutch 4 and the switching operation of the shift speed. In this embodiment, the automatic transmission 5 has a forward speed 6-speed reverse-speed 1 speed. ing. Of course, the configuration of the transmission 5 is not limited to this, and can be arbitrarily changed. For example, the transmission 5 may be embodied as a manual transmission, or a so-called dual clutch automatic transmission having two power transmission systems. It may be embodied as a machine.

モータ3にはインバータ10を介してバッテリ11が接続されている。バッテリ11に蓄えられた直流電力はインバータ10により交流電力に変換されてモータ3に供給され(力行制御)、モータ3が発生した駆動力は自動変速機5で変速された後に駆動輪9に伝達されて車両1を走行させる。また、例えば車両1の減速時や降坂路での走行時には、駆動輪9側からの逆駆動によりモータ3が発電機として作動する(回生制御)。モータ3が発生した負側の駆動力は制動力として駆動輪9側に伝達されると共に、モータ3が発電した交流電力がインバータ10で直流電力に変換されてバッテリ11に充電される。   A battery 11 is connected to the motor 3 via an inverter 10. The DC power stored in the battery 11 is converted into AC power by the inverter 10 and supplied to the motor 3 (power running control), and the driving force generated by the motor 3 is transmitted to the drive wheels 9 after being shifted by the automatic transmission 5. The vehicle 1 is made to travel. For example, when the vehicle 1 decelerates or travels on a downhill road, the motor 3 operates as a generator by reverse driving from the drive wheel 9 side (regenerative control). The negative driving force generated by the motor 3 is transmitted to the driving wheel 9 side as a braking force, and the AC power generated by the motor 3 is converted into DC power by the inverter 10 and charged to the battery 11.

このようなモータ3が発生する駆動力は上記クラッチ4の断接状態に関わらず駆動輪9側に伝達され、これに対してエンジン2が発生する駆動力はクラッチ4の接続時に限って駆動輪9側に伝達される。従って、クラッチ4の切断時には、上記のようにモータ3が発生する正側または負側の駆動力が駆動輪9側に伝達されて車両1が走行する。また、クラッチ4の接続時には、エンジン2及びモータ3の駆動力が駆動輪9側に伝達されたり、或いはエンジン2の駆動力のみが駆動輪側に伝達されたりして車両1が走行する。   The driving force generated by the motor 3 is transmitted to the driving wheel 9 regardless of the state of connection / disconnection of the clutch 4, and the driving force generated by the engine 2 is driven only when the clutch 4 is connected. 9 side. Therefore, when the clutch 4 is disengaged, the positive or negative driving force generated by the motor 3 as described above is transmitted to the driving wheel 9 side, and the vehicle 1 travels. When the clutch 4 is connected, the driving force of the engine 2 and the motor 3 is transmitted to the driving wheel 9 side, or only the driving force of the engine 2 is transmitted to the driving wheel side, so that the vehicle 1 travels.

車両ECU13は車両全体を統合制御するための制御回路である。そのために車両ECU13には、アクセルペダル14の操作量θaccを検出するアクセルセンサ15、ブレーキペダル16の踏込操作を検出するブレーキスイッチ17、車両1の速度Vを検出する車速センサ18、エンジン2の回転速度Neを検出するエンジン回転速度センサ19、及びモータ3の回転速度Ntを検出するモータ回転速度センサ20などの各種センサ・スイッチ類が接続されている。
また、車両ECU13には、図示はしないがクラッチ4を断接操作するアクチュエータ、及び自動変速機5を変速操作するアクチュエータなどが接続されると共に、エンジン制御用のエンジンECU22、インバータ制御用のインバータECU23、及びバッテリ11を管理するバッテリECU24が接続されている。
The vehicle ECU 13 is a control circuit for integrated control of the entire vehicle. For this purpose, the vehicle ECU 13 includes an accelerator sensor 15 that detects the operation amount θacc of the accelerator pedal 14, a brake switch 17 that detects the depression operation of the brake pedal 16, a vehicle speed sensor 18 that detects the speed V of the vehicle 1, and the rotation of the engine 2. Various sensors and switches such as an engine rotation speed sensor 19 for detecting the speed Ne and a motor rotation speed sensor 20 for detecting the rotation speed Nt of the motor 3 are connected.
The vehicle ECU 13 is connected with an actuator (not shown) for connecting / disconnecting the clutch 4 and an actuator for shifting the automatic transmission 5, and an engine ECU 22 for engine control and an inverter ECU 23 for inverter control. And a battery ECU 24 for managing the battery 11 are connected.

車両ECU13は、運転者によるアクセル操作量θaccなどに基づき車両1を走行させるために必要な要求トルクを算出し、その要求トルクやバッテリ11のSOCなどに基づき車両1の走行モードを選択する。本実施形態では走行モードとして、エンジン2の駆動力のみを用いるE/Gモード、モータ3の駆動力のみを用いるEVモード、及びエンジン2及びモータ3の駆動力を共に用いるHEVモードが設定されており、その何れかの走行モードを車両ECU13が選択するようになっている。   The vehicle ECU 13 calculates a required torque necessary for the vehicle 1 to travel based on the accelerator operation amount θacc by the driver, and selects the travel mode of the vehicle 1 based on the required torque, the SOC of the battery 11, and the like. In this embodiment, an E / G mode that uses only the driving force of the engine 2, an EV mode that uses only the driving force of the motor 3, and an HEV mode that uses both the driving force of the engine 2 and the motor 3 are set as the traveling mode. The vehicle ECU 13 selects one of the travel modes.

車両ECU13は選択した走行モードに基づき、要求トルクをエンジン2やモータ3が出力すべきトルク指令値に換算する。例えばHEVモードでは要求トルクをエンジン2側及びモータ3側に配分した上で、その時点の変速段に基づきエンジン2及びモータ3のトルク指令値を算出する。また、E/Gモードでは要求トルクを変速段に基づきエンジン2へのトルク指令値に換算し、EVモードでは要求トルクを変速段に基づきモータ3へのトルク指令値に換算する。   The vehicle ECU 13 converts the required torque into a torque command value to be output by the engine 2 or the motor 3 based on the selected travel mode. For example, in the HEV mode, the required torque is distributed to the engine 2 side and the motor 3 side, and torque command values for the engine 2 and the motor 3 are calculated based on the gear position at that time. In the E / G mode, the required torque is converted into a torque command value for the engine 2 based on the gear position, and in the EV mode, the required torque is converted into a torque command value for the motor 3 based on the gear speed.

そして、車両ECU13は選択した走行モードを実行すべく、EVモードでは上記クラッチ4を切断し、E/Gモード及びHEVモードではクラッチ4を接続した上で、エンジンECU22及びインバータECU23にトルク指令値を適宜出力する。また、車両1の走行中において車両ECU13は、アクセル操作量θaccや車速Vなどに基づき図示しないシフトマップから目標変速段を算出し、この目標変速段を達成すべく、アクチュエータによりクラッチ4の断接操作及び変速段の切換操作を実行する。   Then, the vehicle ECU 13 disconnects the clutch 4 in the EV mode and connects the clutch 4 in the E / G mode and HEV mode in order to execute the selected travel mode, and then sends a torque command value to the engine ECU 22 and the inverter ECU 23. Output as appropriate. Further, during traveling of the vehicle 1, the vehicle ECU 13 calculates a target gear position from a shift map (not shown) based on the accelerator operation amount θacc, the vehicle speed V, and the like, and the actuator 4 connects and disconnects the clutch 4 to achieve this target gear position. Executes operation and gear change operation.

一方、エンジンECU22は、車両ECU13から入力された走行モード及びトルク指令値を達成するように噴射量制御や噴射時期制御を実行する。例えばE/GモードやHEVモードでは、正側のトルク指令値に対してエンジン2に駆動力を発生させ、負側のトルク指令値に対してエンジンブレーキを発生させる。また、EVモードの場合には、燃料噴射の中止によりエンジン2を停止保持する、またはアイドル運転状態とする。   On the other hand, the engine ECU 22 executes injection amount control and injection timing control so as to achieve the travel mode and torque command value input from the vehicle ECU 13. For example, in the E / G mode and the HEV mode, the driving force is generated in the engine 2 with respect to the positive torque command value, and the engine brake is generated with respect to the negative torque command value. Further, in the EV mode, the engine 2 is stopped and held by stopping the fuel injection or is set in an idle operation state.

また、インバータECU23は、車両ECU13から入力された走行モード及びトルク指令値を達成するように、インバータ10を駆動制御する。例えばEVモードやHEVモードでは、正側のトルク指令値に対してモータ3を力行制御して正側の駆動力を発生させ、負側のトルク指令値に対してはモータ3を回生制御して負側の駆動力を発生させる。また、E/Gモードの場合には、モータ3の駆動力を0に制御する。
また、バッテリECU24は、バッテリ11の温度、バッテリ11の電圧、インバータ10とバッテリ11との間に流れる電流などを検出すると共に、これらの検出結果からバッテリ11のSOCを算出し、このSOCを検出結果と共に車両ECU13に出力する。
Further, the inverter ECU 23 drives and controls the inverter 10 so as to achieve the travel mode and the torque command value input from the vehicle ECU 13. For example, in the EV mode or HEV mode, the motor 3 is controlled by powering the positive torque command value to generate a positive driving force, and the motor 3 is regeneratively controlled to the negative torque command value. Generate negative driving force. In the E / G mode, the driving force of the motor 3 is controlled to zero.
Further, the battery ECU 24 detects the temperature of the battery 11, the voltage of the battery 11, the current flowing between the inverter 10 and the battery 11, etc., calculates the SOC of the battery 11 from these detection results, and detects this SOC. It outputs to vehicle ECU13 with a result.

ところで、上記のように降坂路での車両1の回生走行時にはモータ3により発電された電力をバッテリ11に充電しているが、[発明が解決しようとする課題]で述べたように、バッテリ11への充電電流は熱的な制限を受ける。このため上式(1)に基づき発熱量Hが所定の上限許容値を超えた時点で、たとえ降坂路が連続していたとしてもモータ3の回生制御を中止或いは制限せざるを得ない。結果として、バッテリ11を十分に充電できないという問題がある。   By the way, as described above, the battery 11 is charged with the electric power generated by the motor 3 during the regenerative running of the vehicle 1 on the downhill road. As described in [Problems to be Solved by the Invention], the battery 11 is charged. The charging current to is subject to thermal limitations. For this reason, when the heat generation amount H exceeds a predetermined upper limit allowable value based on the above equation (1), the regenerative control of the motor 3 must be stopped or limited even if the downhill road is continuous. As a result, there is a problem that the battery 11 cannot be charged sufficiently.

一方、降坂路の勾配や長さなどに応じてモータ3の回生制御によるバッテリ11の充電状態は異なり、それに応じて発熱量Hの増加状況が相違する。よって、発熱量Hの増加状況に関わらず、常に適切にバッテリ11の充電電流を抑制して劣化や破損を防止する必要がある。そこで、予め複数の制限条件毎に判定時間及び上限許容値を設定し、それらの制限条件に基づきそれぞれ発熱量Hを判定する対策が講じられている。即ち、この場合には、各制限条件の判定時間毎に上式(1)から発熱量Hを算出し、それらの発熱量Hの何れか一つでも上限許容値を超えると、充電電流Iを抑制してモータ3の回生制御を中止或いは制限している。   On the other hand, the state of charge of the battery 11 by the regenerative control of the motor 3 differs depending on the slope and length of the downhill road, and the amount of heat generation H increases accordingly. Therefore, it is necessary to always appropriately suppress the charging current of the battery 11 to prevent deterioration or breakage regardless of the increase state of the heat generation amount H. Therefore, measures are taken in advance for setting a determination time and an upper limit allowable value for each of a plurality of limiting conditions, and determining the amount of heat generation H based on those limiting conditions. That is, in this case, the calorific value H is calculated from the above equation (1) at each determination time of each limiting condition, and if any one of the calorific values H exceeds the upper limit allowable value, the charging current I is The regenerative control of the motor 3 is stopped or restricted.

上記した問題点を鑑みて本発明者は、モータ3の回生制御中にバッテリ11の発熱量Hを上限許容値に抑制し続けると、電流Iが発熱量Hに基づく制限を受けなくなることに着目した。即ち、電流Iが発熱量Hの制限を受けなくなれば、回生制御中に略一定の回生トルクを保つことができるため、全体として確保できる発電量を増加可能となる。但し、上記のよう発熱量Hに基づく制限条件が複数設定されている場合には、何れの制限条件の上限許容値に発熱量Hを抑制すべきかを見極める必要があり、以下、この点を含めた降坂路でのモータ3の回生制御を説明する。   In view of the above-described problems, the present inventor notices that the current I is not limited based on the heat generation amount H if the heat generation amount H of the battery 11 is continuously suppressed to the upper limit allowable value during the regeneration control of the motor 3. did. That is, if the current I is no longer limited by the heat generation amount H, a substantially constant regenerative torque can be maintained during regenerative control, so that the amount of power generation that can be secured as a whole can be increased. However, when a plurality of limiting conditions based on the heat generation amount H are set as described above, it is necessary to determine which upper limit allowable value of the heat generation amount H should be suppressed. Next, regenerative control of the motor 3 on the downhill road will be described.

上記のようにモータ3の回生制御中にバッテリ11の発熱量Hを上限許容値に抑制するには、降坂路の走行を開始する以前に、この発熱量Hに関する要件を満足させることができる最適なモータ出力を導き出す必要がある。そのためには、自車の道路上の前方に存在する降坂路の情報、具体的には降坂路の勾配及び降坂路の長さに関する情報が必要となる。そこで、本実施形態の回生制御装置では、前方に存在する降坂路の情報を取得するために、図1に示すように車両ECU13にナビゲーション装置31(降坂路情報取得手段)及び通信装置32(降坂路情報取得手段)が接続されている。   In order to suppress the heat generation amount H of the battery 11 to the upper limit allowable value during the regeneration control of the motor 3 as described above, it is optimal to satisfy the requirement regarding the heat generation amount H before starting the traveling on the downhill road. It is necessary to derive a stable motor output. For this purpose, information on downhill roads existing ahead on the road of the vehicle, specifically information on the slope of the downhill roads and the length of the downhill roads is required. Therefore, in the regenerative control device of the present embodiment, in order to acquire information on the downhill road existing ahead, as shown in FIG. 1, the navigation device 31 (downhill road information acquisition means) and the communication device 32 (downhill) are provided to the vehicle ECU 13 as shown in FIG. Slope information acquisition means) is connected.

ナビゲーション装置31は自己の記憶領域に記憶されている地図データ、及びアンテナを介して受信されるGPS情報やVICS(登録商標)情報などに基づき、車両1の走行中に地図上の自車位置を特定する。通信装置32は、路側に適宜設置されているデータセンタの路側通信システムとの間で路車間通信を行うと共に、周囲を走行中の他車との間で車々間通信を行う。
通信対象となる情報は多岐にわたり、例えば自車が保有しない地図情報、或いは道路情報(道路のカーブや勾配など)や交通情報(渋滞情報、事故情報、工事情報など)、或いは地域情報(観光スポットの案内など)を路側通信システムや他車から取得したり、逆にこれらの情報を他車に供給したりする。
The navigation device 31 determines the position of the vehicle on the map while the vehicle 1 is traveling based on the map data stored in its own storage area and the GPS information or VICS (registered trademark) information received via the antenna. Identify. The communication device 32 performs road-to-vehicle communication with a roadside communication system of a data center that is appropriately installed on the roadside, and performs vehicle-to-vehicle communication with other vehicles that are traveling around.
Information to be communicated varies widely, for example, map information that the vehicle does not have, road information (road curves and gradients, etc.), traffic information (congestion information, accident information, construction information, etc.), or local information (tourist spots) Or the like) from the roadside communication system or other vehicles, or conversely, such information is supplied to other vehicles.

図2は車両ECU13が実行するモータ回生制御ルーチンを示し、車両ECU13は車両1の走行中に当該ルーチンを所定の制御インターバルで実行する。
まず、ステップS2でナビゲーション装置31及び通信装置32を利用して自車の前方に存在する降坂路の情報を取得する(降坂路情報取得手段)。続くステップS4ではモータ3を回生制御できる降坂路が存在する場合に、その降坂路で回収し得る最大エネルギEmaxを算出する。最大エネルギEmaxは、例えば降坂路の勾配、降坂路の長さ、車両1の重量、車両1が受ける走行抵抗、モータ3の最大出力、バッテリ11の容量、現在のバッテリ11のSOCなどの影響を受けるため、これらの各要件に基づき算出される。
FIG. 2 shows a motor regeneration control routine executed by the vehicle ECU 13. The vehicle ECU 13 executes the routine at predetermined control intervals while the vehicle 1 is traveling.
First, in step S2, the information on the downhill road ahead of the host vehicle is acquired using the navigation device 31 and the communication device 32 (downhill road information acquisition means). In the subsequent step S4, when there is a downhill road that can regeneratively control the motor 3, the maximum energy Emax that can be recovered on the downhill road is calculated. The maximum energy Emax is influenced by, for example, the slope of the downhill road, the length of the downhill road, the weight of the vehicle 1, the running resistance received by the vehicle 1, the maximum output of the motor 3, the capacity of the battery 11, and the SOC of the current battery 11. It is calculated based on each of these requirements.

続くステップS6では、次式(2)に従って上記各要件を前提として回生制御によりモータ3が出力可能な最大出力Pmaxを算出する。
Pmax=Emax/T……(2)
ここに、Tは回生制御の継続時間(降坂路の走行時間)であり、降坂路の長さ及び降坂路での車両1の平均車速から算出される。
In the subsequent step S6, the maximum output Pmax that can be output by the motor 3 by regenerative control is calculated according to the following equation (2) on the premise of the above requirements.
Pmax = Emax / T (2)
Here, T is the duration of regenerative control (traveling time on the downhill road), and is calculated from the length of the downhill road and the average vehicle speed of the vehicle 1 on the downhill road.

さらにステップS8で、次式(3)に従って降坂路を走行中において最大出力Pmaxを達成するために必要なモータ3の平均電流Iavを算出する。
Iav=Pmax/Vav×η……(3)
ここに、Vavはバッテリ11の平均電圧、ηはモータ3の効率である。
Further, in step S8, the average current Iav of the motor 3 necessary for achieving the maximum output Pmax while traveling on the downhill road is calculated according to the following equation (3).
Iav = Pmax / Vav × η …… (3)
Here, Vav is the average voltage of the battery 11 and η is the efficiency of the motor 3.

その後ステップS10で、次式(4)に従って発熱量H(n)(n=1〜3)をそれぞれ算出する(発熱量予測手段)。
H(n)=Iav2×Tlim(n)……(4)
ここに、Tlim(n)(n=1〜3)は判定時間であり、バッテリ11の発熱量Hを抑制するための3種の制限条件として、予め上限許容値Hlmi(n)(n=1〜3)と共に設定されている。
Thereafter, in step S10, a calorific value H (n) (n = 1 to 3) is calculated according to the following equation (4) (calorific value predicting means).
H (n) = Iav 2 × Tlim (n) …… (4)
Here, Tlim (n) (n = 1 to 3) is a determination time, and as an upper limit allowable value Hlmi (n) (n = 1) as three kinds of limiting conditions for suppressing the heat generation amount H of the battery 11. ~ 3) and set.

本実施形態では、判定時間Tlim(n)としてT1,T2,T3が定められ、それらの判定時間Tlim(n)内にバッテリ11に発生する発熱量Hの上限として上限許容値Hlmi(n)が定められている。モータ3の回生制御中において発熱量Hは、例えば1sec毎の移動平均により各判定時間Tlim(n)内の積算値として逐次算出され、何れかの制限条件に基づく発熱量Hが対応する上限許容値Hlmi(n)を超える場合には、バッテリ11への充電電流Iの制限により発熱量Hの抑制が図られる。
上記ステップS10では、このような判定時間Tlim(n)及び平均電流Iavに基づき、各判定時間Tlim(n)内での発熱量Hの予測値として発熱量H(n)(予測発熱量)が算出される。
In the present embodiment, T1, T2, and T3 are determined as the determination times Tlim (n), and an upper limit allowable value Hlmi (n) is set as an upper limit of the heat generation amount H generated in the battery 11 within these determination times Tlim (n). It has been established. During the regenerative control of the motor 3, the heat generation amount H is sequentially calculated as an integrated value within each determination time Tlim (n) by, for example, a moving average every 1 second, and the heat generation amount H based on any of the limiting conditions corresponds to the upper limit allowable When the value Hlmi (n) is exceeded, the heat generation amount H is suppressed by limiting the charging current I to the battery 11.
In step S10, based on the determination time Tlim (n) and the average current Iav, the heat generation amount H (n) (predicted heat generation amount) is calculated as a predicted value of the heat generation amount H within each determination time Tlim (n). Calculated.

続くステップS12では、以上のようにして算出した各発熱量H(n)を上限許容値Hlmi(n)(n=1〜3)と比較する(第1の発熱量判定手段)。ステップS12で、全ての発熱量H(n)が対応する上限許容値Hlmi(n)を超えないと判定したときには、ステップS14に移行する。ステップS14では各発熱量H(n)及び対応する判定時間Tlim(n)に基づき、次式(5)に従って各発熱量H(n)に対応する電流Ioptをそれぞれ算出し、続くステップS16で算出した電流Ioptの中から最大値を選出する。

Figure 2014222989
In subsequent step S12, each calorific value H (n) calculated as described above is compared with an upper limit allowable value Hlmi (n) (n = 1 to 3) (first calorific value determining means). When it is determined in step S12 that all the heat generation amounts H (n) do not exceed the corresponding upper limit allowable value Hlmi (n), the process proceeds to step S14. In step S14, the current Iopt corresponding to each heat generation amount H (n) is calculated according to the following equation (5) based on each heat generation amount H (n) and the corresponding determination time Tlim (n), and then calculated in step S16. The maximum value is selected from the selected current Iopt.
Figure 2014222989

さらにステップS18で、次式(6)に従って最大値の電流Iopt及びバッテリ11の平均電圧Vavに基づきモータ出力を算出し、このモータ出力を目標出力Pdemとして設定する(目標出力設定手段)。
Pdem=Iopt×Vav/η……(6)
電流Ioptは、モータ3の回生制御中に3種の制限条件の下で発熱量H(n)が発生したときの最大のバッテリ11の充電電流Iとして選出され、その電流Ioptにより達成されるモータ出力として目標出力Pdemが算出される。即ち、何れの制限条件でもモータ3の回生制御中の発熱量H(n)は上限許容値Hlmi(n)を超えないと予測されるため、可能な限り大きな発電量を確保すべく、各発熱量H(n)相当の電流Ioptから最大値を選出して目標出力Pdemとして設定しているのである。
In step S18, a motor output is calculated based on the maximum current Iopt and the average voltage Vav of the battery 11 according to the following equation (6), and this motor output is set as the target output Pdem (target output setting means).
Pdem = Iopt × Vav / η …… (6)
The current Iopt is selected as the maximum charging current I of the battery 11 when the heat generation amount H (n) is generated under the three kinds of limiting conditions during the regeneration control of the motor 3, and the motor achieved by the current Iopt. A target output Pdem is calculated as an output. That is, the heat generation amount H (n) during the regenerative control of the motor 3 is predicted not to exceed the upper limit allowable value Hlmi (n) under any limiting condition. The maximum value is selected from the current Iopt corresponding to the amount H (n) and set as the target output Pdem.

一方、上記ステップS12で、何れかの発熱量H(n)が対応する上限許容値Hlmi(n)を超えるときには、ステップS20に移行する。ステップS20では、発熱量H(n)が上限許容値Hlmi(n)を超えている制限条件を選出し、それらの制限条件に適用されている上限許容値Hlmi(n)及び対応する判定時間Tlim(n)に基づき、下式(7)に従って電流Ioptをそれぞれ算出する。
続くステップS22では算出した電流Ioptの中から最小値を選出し、その後にステップS18に移行して、最小値の電流Iopt及び平均電圧Vavからモータ出力を算出して目標出力Pdemとして設定する(目標出力設定手段)。

Figure 2014222989
On the other hand, when any one of the heat generation amounts H (n) exceeds the corresponding upper limit allowable value Hlmi (n) in step S12, the process proceeds to step S20. In step S20, limiting conditions in which the heat generation amount H (n) exceeds the upper limit allowable value Hlmi (n) are selected, and the upper limit allowable value Hlmi (n) applied to these limiting conditions and the corresponding determination time Tlim. Based on (n), the current Iopt is calculated according to the following equation (7).
In the subsequent step S22, the minimum value is selected from the calculated current Iopt, and then the process proceeds to step S18, where the motor output is calculated from the minimum value current Iopt and the average voltage Vav and set as the target output Pdem (target). Output setting means).
Figure 2014222989

ステップS20,22の処理では、例えば全ての制限条件で発熱量H(n)が上限許容値Hlmi(n)を超えるときには、各制限条件で算出された電流Ioptの中から最も小さい値が選出される。また、1つの制限条件のみで発熱量H(n)が上限許容値Hlmi(n)を超えるときには、その制限条件の電流Ioptが選出される。
電流Ioptは、モータ3の回生制御中に発熱量H(n)が上限許容値Hlmi(n)を超えると判定された制限条件の中で、発熱量Hを上限許容値Hlmi(n)に抑制し得る最小のバッテリ11の充電電流Iとして選出される。また、選出された最小値の電流Ioptにより達成されるモータ出力として、目標出力Pdemが算出される。
In the processes of steps S20 and S22, for example, when the heat generation amount H (n) exceeds the upper limit allowable value Hlmi (n) under all the limiting conditions, the smallest value is selected from the currents Iopt calculated under the respective limiting conditions. The When the heat generation amount H (n) exceeds the upper limit allowable value Hlmi (n) under only one limiting condition, the current Iopt for the limiting condition is selected.
The current Iopt is controlled to the upper limit allowable value Hlmi (n) under the limit condition that the heat generation amount H (n) is determined to exceed the upper limit allowable value Hlmi (n) during the regeneration control of the motor 3. The smallest possible charging current I of the battery 11 is selected. Further, the target output Pdem is calculated as the motor output achieved by the selected minimum current Iopt.

即ち、発熱量H(n)が上限許容値Hlmi(n)を超えない制限条件に関しては、発熱量Hを抑制する必要はない。しかし、発熱量H(n)が上限許容値Hlmi(n)を超える制限条件に関しては、少なくとも発熱量Hを上限許容値Hlmi(n)に抑制するために上限許容値Hlmi(n)相当値まで電流Ioptを制限する必要がある。また、このような発熱量Hの抑制を要する制限条件が複数ある場合には、発熱量Hの抑制のためにより電流Ioptの制限を要する側(電流Ioptが小の側)の制限条件を満足する必要があるため、最小値の電流Ioptを選出しているのである。   In other words, it is not necessary to suppress the heat generation amount H with respect to a limiting condition in which the heat generation amount H (n) does not exceed the upper limit allowable value Hlmi (n). However, with regard to the limiting condition where the heat generation amount H (n) exceeds the upper limit allowable value Hlmi (n), at least up to the upper limit allowable value Hlmi (n) equivalent value in order to suppress the heat generation amount H to the upper limit allowable value Hlmi (n). It is necessary to limit the current Iopt. Further, when there are a plurality of restriction conditions that require suppression of the heat generation amount H, the restriction conditions on the side that requires the restriction of the current Iopt for suppressing the heat generation amount H (the side where the current Iopt is small) are satisfied. Since it is necessary, the minimum current Iopt is selected.

以上のようにして目標出力Pdemを設定した後に、車両ECU13はステップS18からステップS22に移行して車両1が降坂路に到達したか否かを判定する。ステップS22の判定がYesになると、ステップS24で目標出力Pdemに基づきモータ3を回生制御する(モータ出力制御手段)。続くステップS26では降坂路が終了したか否かを判定し、Noの判定を下している間はステップS24の処理を繰り返す。降坂路の終了によりステップS26の判定がYesになると、ルーチンを終了する。   After setting the target output Pdem as described above, the vehicle ECU 13 proceeds from step S18 to step S22 to determine whether or not the vehicle 1 has reached the downhill road. If the determination in step S22 is Yes, the motor 3 is regeneratively controlled based on the target output Pdem in step S24 (motor output control means). In a succeeding step S26, it is determined whether or not the downhill road is finished, and the process of the step S24 is repeated while the determination of No is made. If the determination in step S26 is Yes due to the end of the downhill road, the routine ends.

次に、以上の車両ECU13による降坂路でのモータ3の回生制御の実行状況を図3のタイムチャートに基づき説明する。同図では、本実施形態による制御を太い実線で示し、特許文献1による制御を破線で示している。
車両1が降坂路に到達すると、適正な車速Vの維持のために細い実線で示すように負側の要求トルクが設定され、その一部がモータ3による回生トルクとして配分され、不足分が車両1に装備されている制動装置により補われる。車両1の制動装置としては、エンジン2の圧縮開放ブレーキ、排気ブレーキ、或いはリターダなどがある。このときクラッチ4の断接状態は何れであってもよく、クラッチ4を切断している場合にはエンジン2をアイドル運転させ、クラッチ4を接続している場合にはエンジン2を燃料カットして駆動輪9側からの逆駆動によりモータリング運転させる。
Next, the execution state of the regeneration control of the motor 3 on the downhill road by the vehicle ECU 13 will be described based on the time chart of FIG. In the figure, the control according to the present embodiment is indicated by a thick solid line, and the control according to Patent Document 1 is indicated by a broken line.
When the vehicle 1 reaches the downhill road, the required torque on the negative side is set as shown by a thin solid line in order to maintain an appropriate vehicle speed V, a part of which is distributed as the regenerative torque by the motor 3, and the shortage is the vehicle. 1 is supplemented by a braking device equipped with. Examples of the braking device for the vehicle 1 include a compression release brake, an exhaust brake, a retarder, and the like of the engine 2. At this time, the clutch 4 may be connected or disconnected. When the clutch 4 is disconnected, the engine 2 is idled. When the clutch 4 is connected, the engine 2 is fuel-cut. Motoring operation is performed by reverse driving from the drive wheel 9 side.

まず、特許文献1によるモータ3の回生制御状況を説明すると、破線で示すように、回生制御の開始当初はモータ3が最大出力で制御されることにより大きな回生トルクが得られ、それに応じてSOCも比較的に急激に増加する。しかし、上式(1)から算出された発熱量Hが上限許容値に接近すると、バッテリ11への充電電流Iを制限するためにハッチングで示すようにモータ3の回生トルクが次第に低下し、それに伴ってSOCの増加が緩慢となる。このため、降坂路の走行終了の時点でもSOCはそれほど増加していないことが判る。   First, the regenerative control state of the motor 3 according to Patent Document 1 will be described. As shown by the broken line, at the beginning of the regenerative control, the motor 3 is controlled at the maximum output to obtain a large regenerative torque, and the SOC is accordingly adjusted. Also increases relatively rapidly. However, when the heat generation amount H calculated from the above equation (1) approaches the upper limit allowable value, the regenerative torque of the motor 3 gradually decreases as shown by hatching to limit the charging current I to the battery 11, Along with this, the increase in SOC becomes slow. For this reason, it can be seen that the SOC does not increase so much even at the end of traveling on the downhill road.

太い実線で示す本実施形態は、ステップS12で何れかの発熱量H(n)(少なくとも発熱量H(2))が上限許容値Hlmi(n)を超えると判定された場合を示す。この場合には、ステップS20,22で最小値として上限許容値Hlmi(2)相当の電流Ioptが選出され、その電流Ioptから求められた目標出力Pdemに基づきモータ出力が制御される。従って、モータ3の回生制御中の発熱量H(2)は上限許容値Hlmt(2)近傍まで増加し、その後に飽和して上限許容値Hlmt(2)近傍に保たれ続ける。   This embodiment indicated by a thick solid line shows a case where it is determined in step S12 that any one of the heat generation amounts H (n) (at least the heat generation amount H (2)) exceeds the upper limit allowable value Hlmi (n). In this case, the current Iopt corresponding to the upper limit allowable value Hlmi (2) is selected as the minimum value in steps S20 and S22, and the motor output is controlled based on the target output Pdem obtained from the current Iopt. Therefore, the amount of heat generation H (2) during the regeneration control of the motor 3 increases to the vicinity of the upper limit allowable value Hlmt (2), and then saturates and continues to be maintained near the upper limit allowable value Hlmt (2).

このとき、他の発熱量H(1),H(3)は上限許容値Hlmt(1),Hlmt(3)よりも十分に低いため、これ以上電流Iを抑制する必要はない。逆にこれ以上電流Iを増加させると、発熱量H(2)が上限許容値Hlmt(2)を超えることから、発熱量Hの制限条件に基づき強制的に電流Iが制限されてしまう。よって、このときの電流Iは、発熱量Hの制限条件に基づく制限を受けることがない最大値に保たれることになる。   At this time, since the other heat generation amounts H (1) and H (3) are sufficiently lower than the upper limit allowable values Hlmt (1) and Hlmt (3), it is not necessary to suppress the current I any more. On the other hand, if the current I is further increased, the heat generation amount H (2) exceeds the upper limit allowable value Hlmt (2), so that the current I is forcibly limited based on the restriction condition of the heat generation amount H. Therefore, the current I at this time is kept at the maximum value that is not restricted based on the restriction condition of the heat generation amount H.

そして、特許文献1の場合と比較すると、本実施形態の場合には回生制御の開始当初は回生トルクが若干低下するものの、バッテリ11の充電電流Iが発熱量Hの制限条件に基づく制限を受けなくなる。結果としてモータ3の回生制御中に略一定の回生トルクが保たれ、全体として確保できる発電量が増加することにより降坂路の終了時点でバッテリ11のSOCがより高い値まで増加する。また、充電電流Iの制限に起因するトルクショックを防止できるため、車両1のドライバビリティが向上する。   And compared with the case of patent document 1, in the case of this embodiment, although the regenerative torque is slightly reduced at the beginning of the regenerative control, the charging current I of the battery 11 is restricted based on the restriction condition of the heat generation amount H. Disappear. As a result, a substantially constant regenerative torque is maintained during regenerative control of the motor 3, and the amount of power generation that can be ensured as a whole increases, so that the SOC of the battery 11 increases to a higher value at the end of the downhill road. Moreover, since the torque shock resulting from the restriction | limiting of the charging current I can be prevented, the drivability of the vehicle 1 improves.

一方、ステップS12で全ての発熱量H(n)が上限許容値Hlmi(n)を超えない場合には、ステップS14、16で各発熱量H(n)相当の電流Ioptから最大値を選出してモータ出力が制御される。制御状況は図示していないが、この場合には発熱量Hの制限条件に基づき電流Iは制限されないため、最大値の電流Ioptに基づきモータ出力を制御しても何ら問題ない。結果として、この場合でも降坂路の走行中に可能な限り大きな発電量が確保される。
よって、本実施形態のハイブリッド型トラック1の回生制御装置によれば、降坂路などの走行時において過剰な充電に起因するバッテリ11の劣化や破損を防止した上で、車両1の運動エネルギまたは位置エネルギを効率よく電力に変換してバッテリ11を充電でき、もって車両全体のエネルギ効率を向上させることができる。
On the other hand, if all the heat generation amounts H (n) do not exceed the upper limit allowable value Hlmi (n) in step S12, the maximum value is selected from the current Iopt corresponding to each heat generation amount H (n) in steps S14 and S16. To control the motor output. Although the control status is not illustrated, in this case, since the current I is not limited based on the limit condition of the heat generation amount H, there is no problem even if the motor output is controlled based on the maximum current Iopt. As a result, even in this case, as much power generation as possible is ensured while traveling downhill.
Therefore, according to the regenerative control device for the hybrid truck 1 of the present embodiment, the kinetic energy or position of the vehicle 1 is prevented while preventing the battery 11 from being deteriorated or damaged due to excessive charging during traveling on a downhill road or the like. The battery 11 can be charged by efficiently converting energy into electric power, thereby improving the energy efficiency of the entire vehicle.

ところで、この第1実施形態では、モータ3の回生制御中に上限許容値Hlmi(n)相当或いは発熱量H(n)相当の電流Ioptを保つことにより、発熱量Hの制限条件に基づく電流Iの制限を回避したが、このように略一定の電流Iを維持する必要は必ずしもない。上記のように移動平均により各判定時間Tlim(n)内の積算値として発熱量Hを逐次算出しているため、これらの積算値が上限許容値Hlmi(n)を超えなければ、回生制御中に電流Iひいてはモータ出力を変動させた場合であっても、上記制限条件に基づく電流Iの強制的な制限を回避できる。   By the way, in the first embodiment, the current Iopt corresponding to the upper limit allowable value Hlmi (n) or the heat generation amount H (n) is maintained during the regenerative control of the motor 3, so that the current I based on the restriction condition of the heat generation amount H is maintained. However, it is not always necessary to maintain the substantially constant current I. Since the calorific value H is sequentially calculated as an integrated value within each determination time Tlim (n) by moving average as described above, if these integrated values do not exceed the upper limit allowable value Hlmi (n), regenerative control is in progress. In addition, even when the current I and the motor output are varied, the forcible limitation of the current I based on the above-described limiting conditions can be avoided.

一方で、降坂路の走行が各判定時間Tlim(n)の経過と一致するタイミングで終了することは希であり、ほとんどの場合には各判定時間Tlim(n)の途中で降坂路の走行が終了する。例えば判定時間Tlim(n)=T1の場合、降坂路での走行開始(判定時間Tlim(n)のカウント開始)からT1、T1×2、T1×3が経過したそれぞれの時点と一致するタイミングで走行が終了することは希である。ほとんどの場合には、0〜T1の期間中、T1〜T1×2の期間中、T1×2〜T1×3の期間中の何れかのタイミングで降坂路の走行が終了する。
以上の点を鑑みると、判定時間Tlim(n)の後半に比して判定時間Tlim(n)の前半でモータ出力を高めに制御すれば、判定時間Tlim(n)の途中で降坂路での走行が終了(モータ3の回生制御が終了)した場合に、より多くの発電量を確保できることが判る。以上の知見の下に、モータ3の回生制御中にモータ出力を変動させた別例を第2実施形態として説明する。
On the other hand, it is rare that the running on the downhill road ends at the timing coincident with the passage of each judgment time Tlim (n). In most cases, the running on the downhill road is in the middle of each judgment time Tlim (n). finish. For example, when the judgment time Tlim (n) = T1, the timing coincides with the time points when T1, T1 × 2, and T1 × 3 have elapsed from the start of traveling on the downhill road (the count time Tlim (n) starts counting). It is rare that the run ends. In most cases, traveling on the downhill road is completed at any timing during the period of 0 to T1, the period of T1 to T1 × 2, and the period of T1 × 2 to T1 × 3.
In view of the above points, if the motor output is controlled to be higher in the first half of the determination time Tlim (n) than in the second half of the determination time Tlim (n), the road on the downhill road is in the middle of the determination time Tlim (n). It can be seen that a greater amount of power generation can be secured when the travel is finished (the regeneration control of the motor 3 is finished). Based on the above knowledge, another example in which the motor output is varied during the regeneration control of the motor 3 will be described as a second embodiment.

[第2実施形態]
上記のように本実施形態の特徴は回生制御中にモータ出力を変動させることにあり、図1に基づき説明した基本的な構成、図2に基づき説明した車両ECU13の処理に関しては第1実施形態と相違ない。そこで、共通する構成の箇所の説明は省略し、相違点を重点的に述べる。
図4は車両ECU13による降坂路でのモータ3の回生制御の実行状況を示すタイムチャート、図5は回生制御中のモータ出力の変動状況を示すタイムチャートである。なお、図5はモータ出力を発電量として表すため、図4の回生トルクとは上下逆の関係になっているが、両者は同一特性を表している。
[Second Embodiment]
As described above, the feature of the present embodiment is that the motor output is varied during the regeneration control. The basic configuration explained based on FIG. 1 and the processing of the vehicle ECU 13 explained based on FIG. 2 are the first embodiment. No difference. Therefore, the description of the common parts will be omitted, and the differences will be emphasized.
FIG. 4 is a time chart showing the execution state of the regeneration control of the motor 3 on the downhill road by the vehicle ECU 13, and FIG. 5 is a time chart showing the fluctuation state of the motor output during the regeneration control. In addition, since FIG. 5 represents a motor output as an electric power generation amount, it has the relationship upside down with the regenerative torque of FIG. 4, but both represent the same characteristic.

図5中に一点鎖線で示すように、第1実施形態では、図2のステップS18で設定された目標出力Pdemを達成するようにモータ出力が略一定に制御される、これに対して本実施形態では、太い実線で示すように判定時間Tlim(n)の前半で目標出力を増加側に補正し、判定時間Tlim(n)の後半で目標出力Pdemを減少側に補正し(目標出力補正手段)、補正後の目標出力Pdemに基づきモータ出力を制御している(モータ出力制御手段)。
詳しくは、この例では図5のポイントaで降坂路の走行が開始されると、判定時間Tlim(n)が経過する間に目標出力Pdemが増加側の所定値から減少側の所定値まで略一定の変化率で変化するように、目標出力Pdemを補正している。判定時間Tlim(n)の経過後も降坂路が連続する場合には、再び判定時間Tlim(n)のカウントを開始して同様の補正を繰り返す。
As indicated by the alternate long and short dash line in FIG. 5, in the first embodiment, the motor output is controlled to be substantially constant so as to achieve the target output Pdem set in step S18 of FIG. In the embodiment, as shown by a thick solid line, the target output is corrected to the increase side in the first half of the determination time Tlim (n), and the target output Pdem is corrected to the decrease side in the second half of the determination time Tlim (n) (target output correction means) The motor output is controlled based on the corrected target output Pdem (motor output control means).
Specifically, in this example, when traveling on a downhill road is started at point a in FIG. 5, the target output Pdem is substantially reduced from a predetermined value on the increase side to a predetermined value on the decrease side while the determination time Tlim (n) elapses. The target output Pdem is corrected so as to change at a constant change rate. If the downhill road continues after the determination time Tlim (n) elapses, the determination time Tlim (n) starts counting again and the same correction is repeated.

判定時間Tlim(n)としては、最小値の電流Ioptが選出された制限条件の判定時間Tlim(n)を適用し、その判定時間Tlim(n)を1周期として上記のように目標出力Pdemの補正を行えばよい。
増加側及び減少側の2つの所定値は、補正前の目標出力Pdemを中心として同一偏差を有するように設定されている。このため、補正後の目標出力Pdemに基づきモータ出力が制御されることにより、最初の判定時間Tlim(n)が経過した時点では第1実施形態とほぼ同一の発電量が得られる。この点は、2回目或いは3回目の判定時間Tlim(n)が経過した時点でも同様である。
As the determination time Tlim (n), the determination time Tlim (n) of the limiting condition in which the minimum current Iopt is selected is applied, and the determination time Tlim (n) is set as one cycle and the target output Pdem is set as described above. Correction may be performed.
The two predetermined values on the increase side and the decrease side are set to have the same deviation around the target output Pdem before correction. Therefore, by controlling the motor output based on the corrected target output Pdem, almost the same amount of power generation as in the first embodiment can be obtained when the first determination time Tlim (n) has elapsed. This is the same even when the second or third determination time Tlim (n) has elapsed.

しかし、図5のポイントb,cで示すように、ほとんどの場合には判定時間Tlim(n)の途中で降坂路での走行が終了する。これらの場合には、判定時間Tlim(n)の後半に比して前半にモータ出力が高められることにより、図4に示すように、降坂路の終了時点で第1実施形態に比較してバッテリ11のSOCを一層増加させることができる。この点は、図5中のハッチングの面積を比較しても明らかであり、減少側よりも増加側のハッチングの面積が大であることから、発電量が増加していることが推測できる。
従って、この第2実施形態のハイブリッド型トラックの回生制御装置によれば、発熱量Hの制限条件に基づく電流Iの制限を回避した上で、より多くの発電量を確保することができる。
However, as shown by points b and c in FIG. 5, in most cases, traveling on the downhill road ends in the middle of the determination time Tlim (n). In these cases, the motor output is increased in the first half compared to the second half of the determination time Tlim (n), and as shown in FIG. 4, the battery is compared with the first embodiment at the end of the downhill road. The SOC of 11 can be further increased. This point is apparent even when the hatched areas in FIG. 5 are compared, and it can be estimated that the amount of power generation is increased since the hatched area on the increasing side is larger than the decreasing side.
Therefore, according to the regenerative control device for the hybrid truck of the second embodiment, it is possible to secure a larger amount of power generation while avoiding the limitation of the current I based on the limitation condition of the heat generation amount H.

なお、目標出力Pdemの補正処理は上記第2実施形態に限ることはなく、例えば図6に示すように実施してもよい。この別例では、目標出力を判定時間Tlim(n)の前半で増加側の略一定値に補正し、判定時間Tlim(n)の後半で減少側の略一定値に補正している(目標出力補正手段)。このような場合でも、第2実施形態と同様の作用効果を得ることができる。   The correction process of the target output Pdem is not limited to the second embodiment, and may be performed as shown in FIG. 6, for example. In this example, the target output is corrected to an approximately constant value on the increase side in the first half of the determination time Tlim (n), and is corrected to an approximately constant value on the decrease side in the latter half of the determination time Tlim (n) (target output). Correction means). Even in such a case, the same effect as the second embodiment can be obtained.

図5の制御例と図6の制御例とを比較すると、図6の場合には判定時間Tlim(n)の前半で高いモータ出力を維持することから、判定時間Tlim(n)の途中で降坂路が終了した場合には、図5よりも多くの発電量を確保できる。
しかし、発電量を確保し易いことは、反面では電流Iに基づく発熱量Hが増加し易いことを意味する。このため、車両1が降坂路に到達した時点で既にある程度まで発熱量Hが増加している場合、図6の制御例を開始すると、肝心の降坂路での走行中に発熱量Hが上限許容値を超えて電流Iが制限され、かえって発電量が減少する可能性がある。また、図6の制御例では、判定時間Tlim(n)の開始・終了時点のみならず、判定時間Tlim(n)の中間時点でもモータ出力がステップ的に変動するため、トルクショックの問題が発生し易い。
When the control example of FIG. 5 is compared with the control example of FIG. 6, in the case of FIG. 6, the high motor output is maintained in the first half of the determination time Tlim (n). When the slope is finished, it is possible to secure a larger amount of power generation than in FIG.
However, the fact that it is easy to ensure the amount of power generation means that the heat generation amount H based on the current I tends to increase. For this reason, when the heat generation amount H has already increased to some extent when the vehicle 1 reaches the downhill road, when the control example of FIG. 6 is started, the upper limit of the heat generation amount H is allowed during traveling on the downhill road. There is a possibility that the current I is limited beyond the value and the power generation amount is reduced. Further, in the control example of FIG. 6, the motor output fluctuates stepwise not only at the start / end time of the determination time Tlim (n) but also at the intermediate time of the determination time Tlim (n). Easy to do.

このような利害得失を鑑みると、車両1が降坂路に到達した時点のバッテリ11の発熱量Hを判定し(第2の発熱量判定手段)、判定した発熱量Hに基づき双方の制御例を切り換えるようにしてもよい。例えば、降坂路の到達した時点の発熱量Hが予め設定された発熱量判定値を超えるときには、図5の制御例を実行する(目標出力補正手段)。この制御例によれば、図6の制御例に比べると降坂路の走行中に発熱量Hが増加し難いため、電流Iの制限を回避しながら発電量を増加させることができる。   In view of such advantages and disadvantages, the heat generation amount H of the battery 11 when the vehicle 1 reaches the downhill road is determined (second heat generation amount determination means), and both control examples are based on the determined heat generation amount H. You may make it switch. For example, when the heat generation amount H when the downhill road reaches exceeds a preset heat generation amount determination value, the control example of FIG. 5 is executed (target output correction means). According to this control example, the heat generation amount H is less likely to increase during traveling on the downhill road compared to the control example of FIG. 6, and thus the power generation amount can be increased while avoiding the limitation of the current I.

また、降坂路の到達した時点の発熱量Hが発熱量判定値以下のときには、図6の制御例を実行する(目標出力補正手段)。未だ発熱量Hが低いため、図6の制御例の実行により発熱量Hが増加しても降坂路の走行中に上限許容値を超えることはない。そして、電流Iの制限を回避しながら図5の制御よりも多くの発電量を確保することができる。   Further, when the heat generation amount H when the downhill road reaches is equal to or less than the heat generation amount determination value, the control example of FIG. 6 is executed (target output correction means). Since the calorific value H is still low, even if the calorific value H is increased by execution of the control example of FIG. 6, the upper limit allowable value is not exceeded during traveling on the downhill road. Further, it is possible to secure a larger amount of power generation than the control of FIG. 5 while avoiding the limitation of the current I.

一方、例えば降坂路の走行を終了した直後に登坂路に移行した場合、モータ3は回生制御から直ちに力行制御に切り換えられ、放電電流Iの増加に伴ってバッテリ11の発熱量Hが急増する。よって、このような状況が予測されるときには、降坂路の走行を終了した時点でバッテリ11の発熱量Hをある程度抑制しておくことが望ましい。図5,6の何れの制御例でも、目標出力Pdemを中心とした増加側及び減少側の補正量Aを縮小するほど発電量の点では不利になる(モータ出力を略一定とした第1実施形態の発電量に近づく)が、降坂路の走行終了の時点での発熱量Hを抑制できる。   On the other hand, for example, when the vehicle 3 shifts to the uphill road immediately after the running on the downhill road, the motor 3 is immediately switched from the regenerative control to the power running control, and the heat generation amount H of the battery 11 rapidly increases as the discharge current I increases. Therefore, when such a situation is predicted, it is desirable to suppress the heat generation amount H of the battery 11 to some extent when the traveling on the downhill road is finished. In both control examples of FIGS. 5 and 6, as the correction amount A on the increase side and the decrease side centering on the target output Pdem is reduced, the power generation amount becomes more disadvantageous (first implementation in which the motor output is substantially constant). However, the amount of heat generation H at the end of traveling on the downhill road can be suppressed.

そこで、車両1が降坂路に到達する以前に、自車の前方の降坂路の情報と共に降坂路の直後の路面情報も取得し(降坂路情報取得手段)、その路面情報に基づき、降坂路の直後の走行に要求されるモータ出力を予測しておく(モータ出力予測手段)。そして、第2実施形態で述べたように目標出力Pdemを増加側及び減少側に補正する際には、予測したモータ出力が大きいほど補正量Aを縮小する(目標出力補正手段)。
これにより降坂路を走行中に生じるバッテリ11の発熱量H、ひいては降坂路の走行終了の時点での発熱量Hが抑制される。よって、たとえ降坂路の直後に登坂路でモータ3を力行制御することによりバッテリ11の発熱量Hが増加した場合であっても、発熱量Hが上限許容値を超える事態を回避できる。このため、放電電流Iの制限による力行制御の中断を未然に防止でき、もって車両1のドライバビリティを向上することができる。
Therefore, before the vehicle 1 reaches the downhill road, the road surface information immediately after the downhill road is acquired together with the information of the downhill road ahead of the own vehicle (downhill road information acquisition means), and the downhill road information is obtained based on the road surface information. The motor output required for the next run is predicted (motor output prediction means). As described in the second embodiment, when the target output Pdem is corrected to the increase side and the decrease side, the correction amount A is reduced as the predicted motor output increases (target output correction means).
As a result, the heat generation amount H of the battery 11 generated during traveling on the downhill road, and hence the heat generation amount H at the end of traveling on the downhill road, is suppressed. Therefore, even if the heat generation amount H of the battery 11 is increased by performing the power running control on the uphill road immediately after the downhill road, it is possible to avoid a situation where the heat generation amount H exceeds the upper limit allowable value. For this reason, the interruption of the power running control due to the restriction of the discharge current I can be prevented, and the drivability of the vehicle 1 can be improved.

以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば上記各実施形態では、エンジン2に加えて走行用動力源としてモータ3を搭載したハイブリッド型トラック1に具体化したが、モータ3のみを搭載した電気自動車に具体化してもよいし、バスや乗用車に具体化してもよい。
また上記各実施形態では、ステップS20,22において各上限許容値Hlmi(n)相当の電流Ioptから最小値を選出して目標出力Pdemを設定することにより、発熱量H(n)を上限許容値Hlmi(n)近傍に保った(図4のH(2)とHlmi(2)の関係)。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば発熱量H(n)を上限許容値Hlmi(n)よりも若干低い値に抑制してもよく、このような場合も本発明に含まれるものとする。
This is the end of the description of the embodiment, but the aspect of the present invention is not limited to this embodiment. For example, in each of the above embodiments, the hybrid truck 1 in which the motor 3 is mounted as a driving power source in addition to the engine 2 is embodied, but may be embodied in an electric vehicle in which only the motor 3 is mounted, It may be embodied in a passenger car.
In each of the above embodiments, the heat generation amount H (n) is set to the upper limit allowable value by selecting the minimum value from the current Iopt corresponding to each upper limit allowable value Hlmi (n) and setting the target output Pdem in steps S20 and S22. It was kept near Hlmi (n) (relationship between H (2) and Hlmi (2) in FIG. 4). However, the present invention is not limited to this. For example, the heat generation amount H (n) may be suppressed to a value slightly lower than the upper limit allowable value Hlmi (n), and such a case is also included in the present invention. And

2 エンジン
3 モータ
9 駆動輪
11 バッテリ
13 車両ECU(降坂路情報取得手段、発熱量予測手段、第1の発熱量判定手段、
第2の発熱量判定手段、目標出力設定手段、目標出力補正手段、モータ出力予測手段)
23 インバータECU(モータ出力制御手段)
31 ナビゲーション装置(降坂路情報取得手段)
32 通信装置(降坂路情報取得手段)
2 engine 3 motor 9 driving wheel 11 battery 13 vehicle ECU (downhill road information acquisition means, heat generation amount prediction means, first heat generation amount determination means,
(Second heat generation determination means, target output setting means, target output correction means, motor output prediction means)
23 Inverter ECU (motor output control means)
31 Navigation device (downhill road information acquisition means)
32 Communication device (downhill road information acquisition means)

以上のようにして目標出力Pdemを設定した後に、車両ECU13はステップS18からステップS2に移行して車両1が降坂路に到達したか否かを判定する。ステップS2の判定がYesになると、ステップS24で目標出力Pdemに基づきモータ3を回生制御する(モータ出力制御手段)。続くステップS26では降坂路が終了したか否かを判定し、Noの判定を下している間はステップS24の処理を繰り返す。降坂路の終了によりステップS26の判定がYesになると、ルーチンを終了する。 After setting the target output Pdem As described above, the vehicle ECU13 determines whether the host vehicle has reached the vehicle 1 is downhill shifts from step S18 to step S2 3. When the judgment at Step S2 3 becomes to Yes, to regenerative control of the motor 3 based on the target output Pdem in step S24 (motor output control means). In a succeeding step S26, it is determined whether or not the downhill road is finished, and the process of the step S24 is repeated while the determination of No is made. If the determination in step S26 is Yes due to the end of the downhill road, the routine ends.

Claims (5)

走行用動力源として装備されたモータの駆動力を駆動輪に伝達して走行すると共に、降坂路の走行中には上記駆動輪側からの逆駆動によりモータを回生制御して回生電力をバッテリに充電する電気自動車において、
車両の前方に存在する降坂路の情報を取得する降坂路情報取得手段と、
上記降坂路情報取得手段により取得された降坂路の情報に基づき、実現可能な最大出力で上記モータを回生制御しながら上記降坂路を走行したときに、予め設定された複数の判定時間における上記バッテリの充電に起因して発生する発熱量をそれぞれ予測する発熱量予測手段と、
上記発熱量予測手段により予測された各判定時間毎の予測発熱量が、各判定時間に対応して予め設定された上限許容値を超えるか否かをそれぞれ判定する第1の発熱量判定手段と、
上記第1の発熱量判定手段により上記何れかの予測発熱量が対応する上限許容値を超えると判定されたときに、該超えると判定された各上限許容値に対応する上記バッテリの充電電流をそれぞれ算出して最小値を選出し、該最小値の充電電流に基づき上記モータの出力を算出して目標出力として設定する目標出力設定手段と、
上記車両が上記降坂路に到達して該降坂路を走行するとき、上記第1の発熱量判定手段により上記何れかの予測発熱量が対応する上限許容値を超えると判定されている場合には、上記目標出力設定手段により設定された目標出力に基づき上記モータの出力を制御するモータ出力制御手段と
を備えたことを特徴とする電気自動車の回生制御装置。
The power of the motor equipped as a power source for travel is transmitted to the drive wheels to travel, and while traveling downhill, the motor is regeneratively controlled by reverse drive from the drive wheels to regenerate power to the battery. In the electric car to charge,
Downhill road information acquisition means for acquiring downhill road information in front of the vehicle;
Based on the downhill road information acquired by the downhill road information acquisition means, the battery at a plurality of preset determination times when traveling on the downhill road while regeneratively controlling the motor with the maximum output that can be realized. A calorific value predicting means for predicting the calorific value generated due to the charging of each,
First heat generation amount determination means for determining whether the predicted heat generation amount for each determination time predicted by the heat generation amount prediction means exceeds an upper limit allowable value set in advance corresponding to each determination time; ,
When the first heat generation amount determining unit determines that any one of the predicted heat generation amounts exceeds the corresponding upper limit allowable value, the charging current of the battery corresponding to each upper limit allowable value determined to exceed the upper limit allowable value is calculated. A target output setting means for calculating and selecting the minimum value, calculating the output of the motor based on the charging current of the minimum value, and setting it as a target output;
When the vehicle reaches the downhill road and travels on the downhill road, when it is determined by the first heat generation amount determination means that any one of the predicted heat generation amounts exceeds the corresponding upper limit allowable value And a motor output control means for controlling the output of the motor based on the target output set by the target output setting means.
上記目標出力設定手段は、上記第1の発熱量判定手段により上記全ての予測発熱量が対応する上限許容値を超えないと判定されたときに、各予測発熱量に対応する上記バッテリの充電電流をそれぞれ算出して最大値を選出し、該最大値の充電電流に基づき上記モータの出力を算出して目標出力として設定することを特徴とする請求項1に記載の電気自動車の回生制御装置。   The target output setting means, when the first heat generation amount determination means determines that all the predicted heat generation amounts do not exceed the corresponding upper limit allowable value, the charging current of the battery corresponding to each predicted heat generation amount The regenerative control device for an electric vehicle according to claim 1, wherein the maximum value is selected by calculating each of the values and the output of the motor is calculated based on the charging current of the maximum value and set as a target output. 上記目標出力設定手段により、上記何れかの予測発熱量が対応する上限許容値を超えるとして最小値の充電電流から算出したモータ出力が目標出力として設定されたときに、該最小値の充電電流が選出された上限許容値と対応する判定時間の前半で上記目標出力を増加側に補正し、該判定時間の後半で上記目標出力を減少側に補正し、該増加側及び減少側の補正を判定時間毎に繰り返す目標出力補正手段を備え、
上記モータ出力制御手段は、上記目標出力補正手段により補正された後の目標出力に基づき上記モータの出力を制御することを特徴とする請求項1または2に記載の電気自動車の回生制御装置。
When the motor output calculated from the minimum charging current is set as the target output by the target output setting means so that any one of the predicted heat generation amounts exceeds the corresponding upper limit allowable value, the charging current of the minimum value is The target output is corrected to the increase side in the first half of the determination time corresponding to the selected upper limit allowable value, the target output is corrected to the decrease side in the second half of the determination time, and the correction on the increase side and the decrease side is determined. It has a target output correction means that repeats every time,
3. The electric vehicle regeneration control apparatus according to claim 1, wherein the motor output control means controls the output of the motor based on the target output corrected by the target output correction means.
上記車両が降坂路に到達した時点の上記バッテリの発熱量を判定する第2の発熱量判定手段を備え、
上記目標出力補正手段は、上記第2の発熱量判定手段により判定された上記バッテリの発熱量が予め設定された発熱量判定値を超えるときには、上記判定時間内において上記目標出力を増加側の所定値から減少側の所定値まで略一定の変化率で変化させるように補正し、上記第2の発熱量判定手段により判定された発熱量が上記発熱量判定値以下のときには、上記目標出力を上記判定時間の前半で増加側の略一定値に補正し、該判定時間の後半で減少側の略一定値に補正することを特徴とする請求項3に記載の電気自動車の回生制御装置。
A second calorific value determining means for determining the calorific value of the battery when the vehicle reaches a downhill road;
The target output correcting means increases the target output to a predetermined value on the increase side within the determination time when the heat generation amount of the battery determined by the second heat generation amount determination means exceeds a preset heat generation amount determination value. When the heat generation amount determined by the second heat generation amount determination means is equal to or less than the heat generation amount determination value, the target output is set to the above value. The regenerative control device for an electric vehicle according to claim 3, wherein correction is made to a substantially constant value on the increase side in the first half of the determination time, and correction is made to a substantially constant value on the decrease side in the second half of the determination time.
上記降坂路情報取得手段は、上記降坂路の情報と共に該降坂路の直後の路面情報を取得し、
上記降坂路情報取得手段により取得された降坂路の直後の路面情報に基づき、該降坂路の直後の走行に要求されるモータ出力を予測するモータ出力予測手段を備え、
上記目標出力補正手段は、上記モータ出力予測手段により予測されたモータ出力が大きいほど、上記目標出力の増加側及び減少側の補正量を縮小することを特徴とする請求項3または4に記載の電気自動車の回生制御装置。
The downhill road information acquisition means acquires road surface information immediately after the downhill road along with the downhill road information,
Based on the road surface information immediately after the downhill road acquired by the downhill road information acquisition means, motor output prediction means for predicting the motor output required for traveling immediately after the downhill road,
The said target output correction | amendment means shrinks | reduces the correction amount of the increase side of the said target output, and the reduction | decrease side, so that the motor output estimated by the said motor output prediction means is large. Electric vehicle regeneration control device.
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