JP2015077923A - Vehicle control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ハイブリッド車両を制御する車両制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle control apparatus that controls a hybrid vehicle.
近年、低燃費、低排気エミッションの社会的要請から車両の動力源としてエンジンおよびモータジェネレータを搭載したハイブリッド車両が注目されている。ハイブリッド車両では、エンジンにより必要な駆動力を得るエンジン走行モード、モータジェネレータにより必要な駆動力を得るEV走行モード、エンジンおよびモータジェネレータにより必要な駆動力を得るMGアシストモード、および、走行に必要な駆動力以上にエンジンを駆動することによりモータジェネレータにより発電を行うエンジン発電モードを切り替えることができる。
例えば特許文献1では、アクセルの踏み込み量やブレーキペダルの踏み込み量等に基づきエンジンの始動、停止を切り替える。
In recent years, a hybrid vehicle equipped with an engine and a motor generator as a power source of the vehicle has attracted attention due to the social demand for low fuel consumption and low exhaust emissions. In a hybrid vehicle, an engine traveling mode that obtains the necessary driving force by the engine, an EV traveling mode that obtains the necessary driving force by the motor generator, an MG assist mode that obtains the necessary driving force by the engine and the motor generator, and a traveling vehicle that are necessary for traveling By driving the engine beyond the driving force, it is possible to switch the engine power generation mode in which the motor generator generates power.
For example, in Patent Document 1, the engine is started and stopped based on the accelerator depression amount, the brake pedal depression amount, and the like.
しかしながら、特許文献1では、エンジン効率等が考慮されておらず、選択される走行モードは、燃費等の面から必ずしも最適であるとはいえない。
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、適切な走行モードを選択可能な車両制御装置を提供することにある。
However, in Patent Document 1, engine efficiency and the like are not taken into consideration, and the selected travel mode is not necessarily optimal in terms of fuel consumption and the like.
The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a vehicle control device capable of selecting an appropriate travel mode.
本発明の車両制御装置は、エンジンと、モータジェネレータと、モータジェネレータと電力を授受し、充放電可能に構成される蓄電部と、を備えるハイブリッド車両を制御するものであって、要求駆動パワー算出手段と、走行モード選択手段と、を備える。
要求駆動パワー算出手段は、ドライバ操作情報および車速情報に基づき、要求駆動パワーを算出する。
A vehicle control apparatus according to the present invention controls a hybrid vehicle including an engine, a motor generator, and a power storage unit configured to exchange power with the motor generator so as to be chargeable / dischargeable. Means and travel mode selection means.
The required drive power calculation means calculates the required drive power based on the driver operation information and the vehicle speed information.
走行モード選択手段は、要求駆動パワーをモータジェネレータで出力するEV走行モード、要求駆動パワーをエンジンで出力するエンジン走行モード、または、要求駆動パワーをエンジンで出力するとともにモータジェネレータを駆動して発電するエンジン発電モードを走行モードとして選択する。 The travel mode selection means is an EV travel mode in which the required drive power is output by the motor generator, an engine travel mode in which the required drive power is output by the engine, or the required drive power is output by the engine and the motor generator is driven to generate electric power. The engine power generation mode is selected as the traveling mode.
走行モード選択手段は、モータジェネレータを駆動して発電する場合の燃料消費増加量および発電電力に基づいて算出される燃料消費増加コストであるエンジン発電コストよりも、要求駆動パワーをモータジェネレータにて出力する場合の燃料消費削減量および消費電力に基づいて算出される燃料消費削減効果であるEV効果が大きい場合、走行モードをEV走行モードとする。 The travel mode selection means outputs the required drive power from the motor generator rather than the engine power generation cost which is the fuel consumption increase cost calculated based on the fuel consumption increase amount and generated power when driving the motor generator to generate power. When the EV effect that is the fuel consumption reduction effect calculated based on the fuel consumption reduction amount and the power consumption is large, the travel mode is set to the EV travel mode.
走行モード選択手段は、エンジン発電コストがEV効果以上であり、余剰電気エネルギがある場合、走行モードをEV走行モードとする。また、走行モード選択手段は、エンジン発電コストがEV効果以上であり、余剰電気エネルギがない場合、走行モードをエンジン走行モードまたはエンジン発電モードとする。 The travel mode selection means sets the travel mode to the EV travel mode when the engine power generation cost is equal to or higher than the EV effect and there is surplus electric energy. The travel mode selection means sets the travel mode to the engine travel mode or the engine power generation mode when the engine power generation cost is equal to or higher than the EV effect and there is no surplus electrical energy.
本発明では、EV効果とエンジン発電コストとを比較し、EV効果がエンジン発電コストより大きい場合、後にエンジン発電により不足分の電力を補うことになったとしても、モータジェネレータの駆動力で走行した方が燃費がよくなるので、余剰電気エネルギの有無によらず、走行モードとしてEV走行モードを選択する。 In the present invention, when the EV effect is compared with the engine power generation cost, and the EV effect is larger than the engine power generation cost, even if the shortage of power is compensated later by the engine power generation, the vehicle runs with the driving force of the motor generator. Since the fuel efficiency is better, the EV travel mode is selected as the travel mode regardless of the presence or absence of excess electric energy.
また、エンジン発電コストがEV効果以上である場合、減速回生等による余剰電気エネルギがある場合はEV走行モードとするが、余剰電気エネルギがなければ、エンジン走行モードまたはエンジン発電モードとする。
これにより、車両の走行状態に応じ、適切な走行モードが選択されるので、燃費が向上する。
Further, when the engine power generation cost is equal to or higher than the EV effect, the EV traveling mode is set when there is surplus electric energy due to deceleration regeneration or the like, but when there is no surplus electric energy, the engine traveling mode or the engine power generation mode is set.
Thereby, since an appropriate driving mode is selected according to the driving state of the vehicle, fuel efficiency is improved.
以下、本発明による車両制御装置を図面に基づいて説明する。以下、複数の実施形態において、実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態による車両制御装置を図1〜図16に基づいて説明する。
図1に示すように、車両制御システム1は、エンジン11、モータジェネレータ12、変速機13、インバータ14、蓄電部15、第1クラッチ16、第2クラッチ17、車両制御装置としての制御部20等を備える。
Hereinafter, a vehicle control device according to the present invention will be described with reference to the drawings. Hereinafter, in a plurality of embodiments, the same numerals are given to the substantially same composition, and explanation is omitted.
(First embodiment)
A vehicle control apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the vehicle control system 1 includes an
エンジン11およびモータジェネレータ12は、ハイブリッド車両である車両90の駆動源を構成する。エンジン11は、複数の気筒を有する内燃機関であり、エンジン11の駆動力は、第1クラッチ16を介してモータジェネレータ12に伝達される。
モータジェネレータ12は、蓄電部15から電力が供給されて回転することによりトルクを発生する電動機としての機能、および、エンジン11による駆動、或いは車両90の制動時に回生エネルギにより駆動されて発電する発電機としての機能を有する。
The
第1クラッチ16が接続されているとき、エンジン11の回転数であるエンジン回転数Nengとモータジェネレータ12の回転数であるMG回転数Nmgとは、所定比率となるように構成される。本実施形態では、エンジン回転数Nengに対するMG回転数Nmgの比が1である。すなわち本実施形態では、エンジン回転数NengとMG回転数Nmgとは等しい。
When the
エンジン11およびモータジェネレータ12の駆動力は、第2クラッチ17および変速機13を介して、駆動軸91に伝達される。駆動軸91に伝達された駆動力は、ギア92および車軸93を介して駆動輪95を回転させる。本実施形態の変速機13は、無段階に変速可能な無段変速機(CVT)である。
Driving forces of the
インバータ14は、モータジェネレータ12と蓄電部15との間に設けられ、蓄電部15の電力を交流電力に変換してモータジェネレータ12へ供給する。また、インバータ14は、モータジェネレータ12により発電された電力を直流電力に変換し、蓄電部15へ供給する。
蓄電部15は、例えばニッケル水素またはリチウムイオン等の二次電池であり、充放電可能に構成される。蓄電部15は、SOC(State of charge)が所定の範囲となるように充放電される。なお、蓄電部15は、電気二重層キャパシタ等で構成してもよい。
The
第1クラッチ16は、エンジン11とモータジェネレータ12との間に設けられ、エンジン11とモータジェネレータ12とを断続可能に構成される。第1クラッチ16は、走行モードが後述のEV走行モードであるとき、エンジン11とモータジェネレータ12とを切り離すように制御部20により制御される。
第2クラッチ17は、モータジェネレータ12と変速機13との間に設けられ、モータジェネレータ12と変速機13とを断続可能に構成される。
The
The
制御部20は、マイクロコンピュータ等により構成され、内部にはいずれも図示しないCPU、ROM、RAM、I/O、および、これらを接続するバスライン等を備えている。制御部20は、予め記憶されたプログラムをCPUで実行することによるソフトウェア処理や、専用の電子回路によるハードウェア処理により、エンジン11、モータジェネレータ12、変速機13、インバータ14、第1クラッチ16および第2クラッチ17等を制御することにより、車両90全体を制御する。
The
図2に示すように、制御部20は、要求駆動パワー算出部21、充電要求算出部22、走行モード選択部23、駆動パワー分配部24、エンジン動作点算出部25、および、MG指令トルク算出部26等を有する。
要求駆動パワー算出部21は、アクセル開度等のドライバ操作情報、車両90の走行速度に関する車速情報を取得し、要求駆動パワーPdrvを算出する。
充電要求算出部22では、蓄電部15のSOCに基づき、充電要求の有無を算出する。
As shown in FIG. 2, the
The required drive
The charge
走行モード選択部23では、走行モードを選択する。走行モードには、エンジン11の駆動により出力される駆動力であるエンジンパワーPengにより走行する「エンジン走行モード」、モータジェネレータ12の駆動により出力される駆動力であるMGパワーPmgにより走行する「EV走行モード」、エンジンパワーPengおよびMGパワーPmgにより走行する「MGアシストモード」、および、エンジンパワーPengにより走行するとともにモータジェネレータ12での発電を行う「エンジン発電モード」が含まれる。
The travel mode selection unit 23 selects a travel mode. In the travel mode, the engine travels by the engine power Peng that is output by driving the
MGアシストモードは、例えば要求駆動パワーPdrvがエンジン11を高効率に駆動可能な領域よりも大きい場合に選択される。このような場合、走行モードをMGアシストモードとし、要求駆動パワーPdrvの一部をモータジェネレータ12にて出力することにより、エンジン11を高効率領域にて駆動させることができる。
The MG assist mode is selected, for example, when the required drive power P drv is larger than a region where the
本実施形態では、車速情報、要求駆動パワーPdrv、充電要求の有無、および、単位電力あたりの燃料消費削減量であるEV効果、および、単位電力あたりの燃料消費増加量であるエンジン発電コストに基づき、エンジン11の駆動、モータジェネレータ12の駆動、および、第1クラッチ16の断続を制御することにより、走行モードを任意に切り替え可能である。EV効果、エンジン発電コスト、および、走行モードの選択方法の詳細については、後述する。
In the present embodiment, vehicle speed information, required drive power P drv , presence / absence of charge request, EV effect that is fuel consumption reduction amount per unit power, and engine power generation cost that is fuel consumption increase amount per unit power Based on this, the driving mode can be arbitrarily switched by controlling the driving of the
駆動パワー分配部24では、走行モードに応じ、要求駆動パワーPdrvおよび充電要求の有無に基づき、エンジン指令パワーおよびMG指令パワーを算出する。なお、EV走行モードでは、要求駆動パワーPdrvを全てMG指令パワーに振り分ける。また、エンジン走行モードでは、要求駆動パワーPdrvを全てエンジン指令パワーに振り分ける。
The drive
エンジン動作点算出部25では、エンジン指令パワーに基づき、エンジン11の動作点(回転数、トルク)を算出する。本実施形態の変速機13は無段変速機であり、所定範囲内において自由かつ連続的に変速比を設定できるので、エンジン11の動作点の自由度が高い。そのため本実施形態では、エンジン11の動作点が理想燃費線Li(図3参照)上となるようにパワーで制御される。すなわち、エンジン指令パワーに基づき、エンジン11の動作点が理想燃費線上となるように、エンジン指令トルクおよびエンジン指令回転数が算出される。本実施形態では、理想燃費線Liが「理想燃費情報」に対応する。
The engine operating
MG指令トルク算出部26では、MG指令パワーに基づき、MG指令トルクを算出する。MGアシストモードでは、エンジン回転数NengとMG回転数Nmgとが等しいので、MG指令回転数はエンジン指令回転数に基づいて算出され、MG指令回転数とMG指令パワーとに基づき、MG指令トルクが算出される。
The MG command
EV走行モードでは、第1クラッチ16により、エンジン11とモータジェネレータ12とが切り離されるので、エンジン回転数NengとMG回転数Nmgとの関連がなくなる。そのため、例えば、MGパワーPmgを出力するにあたり、後述するMG−INV効率ηeleが最もよくなる動作点に基づき、MG指令トルクを算出する。また、エンジン11とモータジェネレータ12とが第1クラッチ16に接続された状態に適切に移行できるように、MG指令トルクを算出するようにしてもよい。
In EV running mode, the first clutch 16, since the
ここで、単位電力あたりの燃料消費削減量および燃料消費増加量の算出方法について説明する。本実施形態では、EV走行モードにおける単位電力あたりの燃料消費削減量を「EV効果」、エンジン発電モードにおける単位電力あたりの燃料消費増加量を「エンジン発電コスト」とする。 Here, a method of calculating the fuel consumption reduction amount and the fuel consumption increase amount per unit power will be described. In the present embodiment, the fuel consumption reduction amount per unit power in the EV driving mode is referred to as “EV effect”, and the fuel consumption increase amount per unit power in the engine power generation mode is referred to as “engine power generation cost”.
まず、EV効果およびエンジン発電コストの算出に用いるエンジン効率ηeng、および、MG−INV効率ηeleについて説明する。エンジン効率ηengはエンジン11の単体での効率であり、MG−INV効率ηeleは、モータジェネレータ12およびインバータ14の合算効率である。本実施形態では、インバータ14の効率も含めた合算効率であるMG−INV効率ηeleを「モータジェネレータの効率」とする。
First, engine efficiency η eng and MG-INV efficiency η ele used for calculation of the EV effect and engine power generation cost will be described. The engine efficiency η eng is the efficiency of the
図3は、横軸をエンジン回転数Neng[rpm]、縦軸をエンジントルクTeng[Nm]とし、燃料消費率の等高線を破線にて示している。実線Le1、Le2、Le3は、エンジンパワーPengが同じである点を繋いだ等パワー線である。また、実線Liは、等パワー線上の燃料消費率が最小となる点を繋いだ理想燃費線である。 In FIG. 3, the horizontal axis is the engine speed N eng [rpm], the vertical axis is the engine torque T eng [Nm], and the contour lines of the fuel consumption rate are indicated by broken lines. Solid lines Le1, Le2, and Le3 are equal power lines that connect points where the engine power Peng is the same. A solid line Li is an ideal fuel consumption line connecting points where the fuel consumption rate on the equal power line is minimized.
図4は、図3を元に、理想燃費線Li上におけるエンジンパワーPengとエンジン回転数Nengとの関係を示した図である。また、図5は、図3を元に、理想燃費線Li上におけるエンジンパワーPengとエンジン効率ηengとの関係を示した図である。
本実施形態では、エンジン11の動作点が理想燃費線上となるように制御するので、図4に示すように、エンジンパワーPengが決まると、動作点が1点に決まるので、エンジン回転数Nengが決まる。また、図5に示すように、エンジンパワーPengが決まると、エンジン効率ηengが算出できる。
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the engine power P eng and the engine speed N eng on the ideal fuel consumption line Li based on FIG. FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the engine power P eng and the engine efficiency η eng on the ideal fuel consumption line Li based on FIG.
In this embodiment, control is performed so that the operating point of the
図6は、横軸をMGトルクTmg[Nm]、縦軸をMG回転数Nmg[rpm]とし、MG−INV効率ηele[−]の等高線を破線にて示している。実線Lm1、Lm2、Lm3は、MGパワーPmgが同じである点を繋いだ等パワー線である。
本実施形態では、エンジン回転数NengとMG回転数Nmgとが等しいので、エンジン回転数Nengが決まると、MG回転数Nmgも決まる。エンジン回転数NengはエンジンパワーPengに基づいて決まるので、MG回転数NmgはエンジンパワーPengに基づいて決まる、とも言える。
また、MG回転数NmgおよびMGパワーPmgが決まれば、動作点が1点に決まるので、図6のマップを参照すれば、MG−INV効率ηeleを算出することができる。
In FIG. 6, the horizontal axis represents MG torque T mg [Nm], the vertical axis represents MG rotation speed N mg [rpm], and contour lines of MG-INV efficiency η ele [−] are indicated by broken lines. The solid line Lm1, Lm2, Lm3 is a power line or the like that connects the points MG power P mg is the same.
In this embodiment, since the engine speed N eng and the MG speed N mg are equal, when the engine speed N eng is determined, the MG speed N mg is also determined. Since the engine speed N eng determined based on the engine power P eng, MG rotational speed N mg is determined based on the engine power P eng, and can be said.
If the MG rotation speed N mg and the MG power P mg are determined, the operating point is determined as one point. Therefore, the MG-INV efficiency η ele can be calculated by referring to the map of FIG.
具体的には、例えば図4に示すように、エンジンパワーPengがPEに決まると、エンジン回転数NengがNEに決まる。また図5に示すように、エンジンパワーPengがPEに決まると、エンジン効率ηengがηEに決まる。
また、エンジン回転数NengがNEに決まれば、MG回転数Nmgが一意にNMに決まる。そして、図6に示すように、MGパワーPmgおよびMG回転数Nmgが決まると、MG−INV効率ηeleがηMに決まる。
すなわち、エンジンパワーPengおよびMGパワーPmgが決定すれば、エンジン効率ηengおよびMG−INV効率ηeleが算出できる。
Specifically, as shown in FIG. 4, for example, when the engine power P eng is determined to be PE, the engine speed N eng is determined to be NE. As shown in FIG. 5, when the engine power P eng is determined to be PE, the engine efficiency η eng is determined to be ηE.
If the engine speed N eng is determined to be NE, the MG speed N mg is uniquely determined to be NM. Then, as shown in FIG. 6, when MG power P mg and MG rotation speed N mg are determined, MG-INV efficiency η ele is determined to be ηM.
That is, if the engine power P eng and the MG power P mg are determined, the engine efficiency η eng and the MG-INV efficiency η ele can be calculated.
EV走行時には、第1クラッチ16により、エンジン11とモータジェネレータ12とが切り離されるので、エンジン回転数NengとMG回転数Nmgとの関連がない。
そのため、EV走行モードでは、等パワー線上にてMG−INV効率ηeleが最もよい動作点にてモータジェネレータ12を駆動するものとし、MG−INV効率ηeleを算出してもよい。また、エンジン11とモータジェネレータ12とが第1クラッチ16にて接続された状態へ適切に移行可能なように、エンジン回転数Nengを考慮した動作点にてモータジェネレータ12を駆動するものとし、当該動作点に基づき、MG−INV効率ηeleを算出してもよい。
During the EV running, the first clutch 16, since the
Therefore, in the EV traveling mode, the
続いて、EV効果およびエンジン発電コストの算出方法を図7および図8に基づいて説明する。以下、単位時間あたりの燃料消費削減量を「燃料消費削減量ΔFCd」、単位時間あたりの燃料消費増加量を「燃料消費増加量ΔFCi」とする。 Next, a method for calculating the EV effect and the engine power generation cost will be described with reference to FIGS. Hereinafter, the fuel consumption reduction amount per unit time is referred to as “fuel consumption reduction amount ΔFC d ”, and the fuel consumption increase amount per unit time is referred to as “fuel consumption increase amount ΔFC i ”.
図7は、EV効果を説明する図である。
EV走行モードでは、要求駆動パワーPdrvは、蓄電部15の電力によりモータジェネレータ12が駆動されて生じるMGパワーPmgにより賄われる。したがって、要求駆動パワーPdrvは、消費電力Pbattc[kW]に基づき、式(1)で表される。
Pdrv=Pbattc×ηele(Pdrv) ・・・(1)
FIG. 7 is a diagram for explaining the EV effect.
In the EV travel mode, the required drive power P drv is covered by the MG power P mg generated when the
P drv = P battc × η ele (P drv ) (1)
式中の「ηele(Pdrv)」は、要求駆動パワーPdrvをMGパワーPmgとしてモータジェネレータ12から出力する際のMG−INV効率であり、図6に示すマップから算出される。以下、「ηele(Px)」は、パワーPxをMGパワーPmgとしてモータジェネレータ12から出力する際のMG−INV効率であり、図6に示すマップから算出される値とする。
“Η ele (P drv )” in the equation is the MG-INV efficiency when the required drive power P drv is output from the
また、EV走行モードでは、エンジン11の駆動により生じるエンジンパワーPengにて要求駆動パワーPdrvを出力する場合の燃料消費量FCdが、燃料消費削減量ΔFCdとなる。エンジン11の駆動により生じるエンジンパワーPengにて要求駆動パワーPdrvを賄う場合、要求駆動パワーPdrvは、以下の式(2)で表される。
Pdrv=ΔFCd×ρ×ηeng(Pdrv) ・・・(2)
In the EV travel mode, the fuel consumption FC d when the required drive power P drv is output at the engine power P eng generated by driving the
P drv = ΔFC d × ρ × η eng (P drv ) (2)
式中のηeng(Pdrv)は、要求駆動パワーPdrvをエンジンパワーPengとしてエンジン11から出力する際のエンジン効率であり、図5に示すマップから算出される。以下、「ηeng(Py)」は、パワーPyをエンジンパワーPengとしてエンジン11から出力する際のエンジン効率であり、図5に示すマップから算出される値とする。
なお、式中のρ[kJ/g]は、燃料エネルギ密度であり、燃料の種類に応じた定数である。
Η eng (P drv ) in the equation is the engine efficiency when the required drive power P drv is output from the
Note that ρ [kJ / g] in the equation is a fuel energy density, which is a constant corresponding to the type of fuel.
EV効果を式(3)のように定義すると、EV効果は、式(1)、(2)より、式(4)で表される。式(4)より、EV効果は、エンジン効率ηengおよびMG−INV効率ηeleに基づいて算出される。 When the EV effect is defined as in Expression (3), the EV effect is expressed by Expression (4) from Expressions (1) and (2). From the equation (4), the EV effect is calculated based on the engine efficiency η eng and the MG-INV efficiency η ele .
図8は、エンジン発電コストを説明する図である。
エンジン発電モードでは、エンジンパワーPengの一部がモータジェネレータ12の駆動に用いられ、モータジェネレータ12の駆動により発電された電力がインバータ14を経由して蓄電部15に供給され、蓄電部15が充電される。蓄電部15に充電される発電電力Pbattgは、式(5)により表される。
Pbattg=Pmg×ηele(Pmg) ・・・(5)
FIG. 8 is a diagram for explaining the engine power generation cost.
In the engine power generation mode, part of the engine power P eng is used to drive the
P battg = P mg × η ele (P mg ) (5)
エンジン発電モードでは、エンジン11で要求駆動パワーPdrvを出力する場合の燃料消費量FCdと、エンジン11で要求駆動パワーPdrvに加えてMGパワーPmgを出力する場合の燃料消費量FCeとの差が燃料消費増加量ΔFCiとなる。燃料消費増加量ΔFCiは、式(6)のように表される。 The engine power generation mode, consumption and FC d fuel in outputting requested power P drv engine 11, the fuel consumption FC e in outputting MG power P mg in addition to the requested power P drv engine 11 Is the fuel consumption increase amount ΔFC i . The fuel consumption increase amount ΔFC i is expressed as shown in Equation (6).
エンジン発電コストを式(7)のように定義すると、エンジン発電コストは、式(5)、(6)より、式(8)で表される。式(8)より、エンジン発電コストは、エンジン効率ηeng、MG−INV効率ηele、要求駆動パワーPdrv、および、MGパワーPmgに基づいて算出される。なお、発電のためにモータジェネレータ12の駆動に供されるMGパワーPmgは、後述のエンジン発電パワーPgenに対応する。
If the engine power generation cost is defined as in Expression (7), the engine power generation cost is expressed by Expression (8) from Expressions (5) and (6). From equation (8), the engine power generation cost is calculated based on the engine efficiency η eng , the MG-INV efficiency η ele , the required drive power P drv , and the MG power P mg . The MG power P mg used for driving the
式(4)、(8)は、パワーに基づいて算出されるエンジン効率ηengおよびMG−INV効率ηeleで表現されている。
すなわち、EV効果およびエンジン発電コストは、エンジン効率ηengおよびMG−INV効率ηeleに基づいて算出可能である。
Expressions (4) and (8) are expressed by engine efficiency η eng and MG-INV efficiency η ele calculated based on power.
That is, the EV effect and the engine power generation cost can be calculated based on the engine efficiency η eng and the MG-INV efficiency η ele .
なお、EV走行モードでは、以下の式(9)が成立する。
Pdrv=Pmg ・・・(9)
すなわち、式(4)を参照すると、EV効果は、要求駆動パワーPdrvまたはMGパワーPmgに基づいて算出される、とも言える。
In the EV travel mode, the following formula (9) is established.
P drv = P mg (9)
That is, referring to Equation (4), it can be said that the EV effect is calculated based on the required drive power P drv or the MG power P mg .
また、エンジン発電モードにおいて、以下の式(10)が成立する。
Pdrv=Peng−Pmg ・・・(10)
式(10)より、要求駆動パワーPdrv、エンジンパワーPengおよびMGパワーPmgは、他の2つにより換算可能である。
また、式(8)を参照すると、エンジン発電コストは、要求駆動パワーPdrv、エンジンパワーPengおよびMGパワーPmgのうちの少なくとも2つに基づいて算出される、とも言える。
In the engine power generation mode, the following expression (10) is established.
P drv = P eng -P mg (10)
From equation (10), the required drive power P drv , the engine power P eng and the MG power P mg can be converted by the other two.
Further, referring to equation (8), it can be said that the engine power generation cost is calculated based on at least two of the required drive power P drv , the engine power P eng and the MG power P mg .
駆動パワーを一定としたときのエンジン発電パワーPgenとエンジン発電コストとの関係を、図9に示す。図9に示すように、駆動パワーを一定としたとき、エンジン発電パワーPgenが小さいとエンジン発電コストが大きい。また、エンジン発電パワーPgenが大きくなると、エンジン発電コストの変化率が略一定となる。そこで本実施形態では、エンジン発電コストは、エンジン発電パワーPgenを固定値Pcとしたときの値とする。固定値Pcは、エンジン発電パワーPgenに対するエンジン発電コストの変化率が所定値より小さい範囲内の値とする。エンジン発電パワーPgenに対するエンジン発電コストの変化率の所定値は、例えば変曲点Qにおける変化率とすることができる。 FIG. 9 shows the relationship between the engine power generation power Pgen and the engine power generation cost when the drive power is constant. As shown in FIG. 9, when the driving power is constant, the engine power generation cost is large if the engine power generation power Pgen is small. Further, when the engine power generation power Pgen increases, the rate of change in engine power generation cost becomes substantially constant. Therefore, in this embodiment, the engine power generation cost is a value when the engine power generation power Pgen is a fixed value Pc . The fixed value P c is a value within a range in which the rate of change of the engine power generation cost with respect to the engine power generation power P gen is smaller than a predetermined value. The predetermined value of the rate of change of the engine power generation cost with respect to the engine power generation power Pgen can be, for example, the rate of change at the inflection point Q.
エンジン発電パワーPgenをPcで固定したときの駆動パワーとEV効果およびエンジン発電コストとの関係を図10に示す。本実施形態では、上述のようにして演算されたEV効果およびエンジン発電コストが、図10に示す如く、マップ化されている。
図10に示すように、モータジェネレータ12にて出力可能な駆動パワーの上限値であるEV上限値Pevuまでの領域を「EV可能領域」とする。
FIG. 10 shows the relationship between the drive power, the EV effect, and the engine power generation cost when the engine power generation power Pgen is fixed at Pc . In the present embodiment, the EV effect and engine power generation cost calculated as described above are mapped as shown in FIG.
As shown in FIG. 10, an area up to an EV upper limit value P evu that is an upper limit value of drive power that can be output by the
エンジン11は低パワー時に効率が悪いため、駆動パワーがPevb未満である場合、エンジン発電コストよりもEV効果の方が大きい。本実施形態では、エンジン発電コストとEV効果とが一致する駆動パワーを「EV基本閾値Pevb」とし、駆動パワーがEV基本閾値Pevb未満である領域を「EV基本領域」とする。EV基本領域では、エンジン発電コストよりもEV効果の方が大きいので、走行モードとしてEV走行モードを選択する。EV基本領域では、余剰電気エネルギがなく、後からエンジン発電により発電し、発電および電力消費にて損失が生じたとしても、EV走行した方が燃費が向上する。
Since the
一方、駆動パワーがEV基本閾値Pevb以上である場合、EV効果よりもエンジン発電コストの方が大きい。駆動パワーがEV基本閾値Pevb以上EV上限値Pevu未満の領域を「EV拡張領域」とする。EV拡張領域では、EV効果よりもエンジン発電コストの方が大きいので、エンジン発電させてまでEV走行せず、余剰電気エネルギの有無により、走行モードを選択する。すなわち、EV拡張領域では、余剰電気エネルギがある場合、EV走行モードとする。一方、余剰電気エネルギがない場合、EV走行で消費した電力を後からエンジン発電により補うと、燃費が悪化するので、EV走行モードとはせず、エンジン走行モードまたはエンジン発電モードとする。 On the other hand, when the drive power is equal to or higher than the EV basic threshold value P evb , the engine power generation cost is larger than the EV effect. An area where the drive power is equal to or higher than the EV basic threshold value P evb and lower than the EV upper limit value P evu is referred to as an “EV expansion area”. In the EV expansion region, the engine power generation cost is higher than the EV effect. Therefore, the EV mode is not performed until the engine is generated, and the traveling mode is selected depending on the presence or absence of surplus electric energy. That is, in the EV expansion region, when there is surplus electric energy, the EV traveling mode is set. On the other hand, when there is no surplus electric energy, if the electric power consumed in EV traveling is supplemented later by engine power generation, the fuel efficiency deteriorates. Therefore, the engine traveling mode or engine power generation mode is set instead of the EV traveling mode.
「余剰電気エネルギ」とは、発電エネルギと使用電気エネルギとの差分であって、発電エネルギは主に減速回生による発電エネルギとするが、例えばエンジン11を効率のよい動作点にて作動させるためにエンジン発電により余剰に発電された分の電気エネルギを含んでもよい。以下、余剰電気エネルギは、減速回生による発電エネルギ(以下、「減速回生発電エネルギEreg」という、)として説明する。
The “surplus electric energy” is a difference between the generated energy and the used electric energy, and the generated energy is mainly generated energy by deceleration regeneration. For example, in order to operate the
次に、走行モード選択処理を図11〜図14に示すフローチャートに基づいて説明する。この処理は、走行モード選択部23にて所定間隔にて実行される。
図11に示すように、最初のステップS11(以下、「ステップ」を省略し、単に記号「S」で示す。)では、減速回生発電エネルギ積算を行う。減速回生発電エネルギ積算のサブルーチンは、図12に基づいて後述する。
Next, the travel mode selection process will be described based on the flowcharts shown in FIGS. This process is executed at predetermined intervals by the travel mode selection unit 23.
As shown in FIG. 11, in the first step S11 (hereinafter, “step” is omitted and is simply indicated by the symbol “S”), deceleration regenerative power generation energy integration is performed. A subroutine for decelerating regenerative power generation energy integration will be described later with reference to FIG.
S12では、車速VがEV走行車速閾値Vth未満か否かを判断する。車速VがEV走行車速閾値Vth未満であると判断された場合(S12:YES)、S18へ移行し、走行モードをEV走行モードとする。車速VがEV走行車速閾値Vth以上であると判断された場合(S12:NO)、S13へ移行する。 In S12, it is determined whether or not the vehicle speed V is less than the EV traveling vehicle speed threshold value Vth . When it is determined that the vehicle speed V is less than the EV travel vehicle speed threshold V th (S12: YES), the process proceeds to S18 and the travel mode is set to the EV travel mode. When it is determined that the vehicle speed V is equal to or higher than the EV traveling vehicle speed threshold V th (S12: NO), the process proceeds to S13.
S13では、強制充電要求があるか否かを判断する。ここでの判断は、充電要求算出部22からの情報に基づいて判断され、SOCが強制充電閾値Bth未満である場合、強制充電要求があると判断され、SOCが強制充電閾値Bth以上である場合、強制充電要求がないと判断される。強制充電要求があると判断された場合(S13:YES)、すなわちSOCが強制充電閾値Bth未満である場合、S21へ移行し、走行モードをエンジン発電モードとする。強制充電要求がないと判断された場合(S13:NO)、すなわちSOCが強制充電閾値Bth以上である場合、S14へ移行する。
In S13, it is determined whether there is a forced charge request. This determination is made based on information from the charge
S14では、要求駆動パワーPdrvがEV可能領域か否かを判断する。本実施形態では、要求駆動パワーPdrvがEV上限値Pevu未満である場合、要求駆動パワーPdrvがEV可能領域であると判断する。要求駆動パワーPdrvがEV可能領域ではないと判断された場合(S14:NO)、すなわちPdrv≧Pevuのとき、S17へ移行する。要求駆動パワーPdrvがEV可能領域であると判断された場合(S14:YES)、すなわちPdrv<Pevuのとき、S15へ移行する。 In S14, it is determined whether or not the required drive power P drv is in the EV possible region. In the present embodiment, when the required drive power P drv is less than the EV upper limit value P evu, it is determined that the required drive power P drv is in the EV possible region. When it is determined that the required drive power P drv is not in the EV possible region (S14: NO), that is, when P drv ≧ P evu , the process proceeds to S17. When it is determined that the required drive power P drv is in the EV possible region (S14: YES), that is, when P drv <P evu , the process proceeds to S15.
S15では、要求駆動パワーPdrvがEV基本領域か否かを判断する。本実施形態は、EV効果とエンジン発電コストとが一致する駆動パワーであるEV基本閾値Pevb未満をEV基本領域とする(図10参照)。要求駆動パワーPdrvがEV基本領域であると判断された場合(S15:YES)、すなわちPdrv<Pevbのとき、S18へ移行し、走行モードをEV走行モードとする。要求駆動パワーPdrvがEV基本領域ではないと判断された場合(S15:NO)、すなわちPdrv≧Pevbのとき、S16へ移行する。 In S15, it is determined whether or not the required drive power P drv is in the EV basic region. In the present embodiment, an EV basic region is set to a value less than the EV basic threshold value P evb, which is a drive power at which the EV effect and the engine power generation cost match (see FIG. 10). When it is determined that the required drive power P drv is in the EV basic region (S15: YES), that is, when P drv <P evb , the process proceeds to S18 and the travel mode is set to the EV travel mode. When it is determined that the required drive power P drv is not in the EV basic region (S15: NO), that is, when P drv ≧ P evb , the process proceeds to S16.
S16では、S11にて算出される減速回生発電エネルギEregが、前回処理のS19にて算出されるEV基本消費エネルギEevbとEV拡張消費エネルギEeveとの和より大きいか否かを判断する。S16は、EV可能領域であって(S15:YES)、EV基本領域ではない(S16:NO)に移行するステップであるので、S16はEV拡張領域である。ここでの判断処理では、余剰電気エネルギの有無を判定しており、減速回生発電エネルギEregがEV基本消費エネルギEevbとEV拡張消費エネルギEeveとの和より大きければ、余剰電気エネルギがあると判断する。減速回生発電エネルギEregがEV基本消費エネルギEevbとEV拡張消費エネルギEeveとの和より大きいと判断された場合(S16:YES)、すなわち余剰電気エネルギがある場合、S18へ移行し、走行モードをEV走行モードとする。減速回生発電エネルギEregがEV基本消費エネルギEevbとEV拡張消費エネルギEeveとの和以下であると判断された場合(S16:NO)、すなわち余剰電気エネルギがない場合、S17へ移行する。 In S16, it is determined whether or not the deceleration regenerative power generation energy E reg calculated in S11 is larger than the sum of the EV basic consumption energy E evb and the EV extended consumption energy E eve calculated in S19 of the previous process. . S16 is an EV possible area (S15: YES), and is a step for shifting to an EV basic area (S16: NO), so S16 is an EV expansion area. In this determination process, it is determined whether or not there is surplus electric energy. If the deceleration regenerative power generation energy E reg is larger than the sum of the EV basic consumption energy E evb and the EV extended consumption energy E eve , there is excess electric energy. Judge. When it is determined that the deceleration regenerative power generation energy E reg is larger than the sum of the EV basic consumption energy E evb and the EV expansion consumption energy E eve (S16: YES), that is, when there is surplus electric energy, the process proceeds to S18 and travels The mode is an EV traveling mode. When it is determined that the deceleration regenerative power generation energy E reg is equal to or less than the sum of the EV basic consumption energy E evb and the EV expansion consumption energy E eve (S16: NO), that is, when there is no surplus electric energy, the process proceeds to S17.
S17では、S11にて算出される減速回生発電エネルギEregと前回処理のS22にて算出されるエンジン発電エネルギEgenとの和が、EV基本消費エネルギEevbより大きいか否かを判断する。減速回生発電エネルギEregとエンジン発電エネルギEgenとの和がEV基本消費エネルギEevbより大きいと判断された場合(S17:YES)、S20へ移行する。減速回生発電エネルギEregとエンジン発電エネルギEgenとの和がEV基本消費エネルギEevb以下であると判断された場合(S17:NO)、EV基本領域にて消費したEV基本消費エネルギEevbの不足分をエンジン発電にて賄うべく、S21へ移行し、走行モードをエンジン発電モードとする。 In S17, it is determined whether or not the sum of the deceleration regenerative power generation energy E reg calculated in S11 and the engine power generation energy E gen calculated in S22 of the previous process is larger than the EV basic consumption energy E evb . When it is determined that the sum of the deceleration regenerative power generation energy E reg and the engine power generation energy E gen is larger than the EV basic consumption energy E evb (S17: YES), the process proceeds to S20. When it is determined that the sum of the deceleration regenerative power generation energy E reg and the engine power generation energy E gen is equal to or less than the EV basic consumption energy E evb (S17: NO), the EV basic consumption energy E evb consumed in the EV basic region In order to cover the shortage with engine power generation, the process proceeds to S21 and the traveling mode is set to engine power generation mode.
車速VがEV走行車速閾値Vth未満であると判断された場合(S12:YES)、要求駆動パワーPdrvがEV基本領域であると判断された場合(S15:YES)、および、減速回生発電エネルギEregがEV基本消費エネルギEevbとEV拡張消費エネルギEeveとの和より大きいと判断された場合(S16:YES)に移行するS18では、走行モードをEV走行モードとする。
S19では、消費エネルギ積算を行う。消費エネルギ積算のサブルーチンは、図14に基づいて後述する。
When it is determined that the vehicle speed V is less than the EV traveling vehicle speed threshold V th (S12: YES), when the required drive power P drv is determined to be in the EV basic region (S15: YES), and deceleration regenerative power generation When it is determined that the energy E reg is larger than the sum of the EV basic consumption energy E evb and the EV extended consumption energy E eve (S16: YES), the traveling mode is set to the EV traveling mode.
In S19, energy consumption is integrated. The subroutine for energy consumption integration will be described later with reference to FIG.
減速回生発電エネルギEregとエンジン発電エネルギEgenとの和がEV基本消費エネルギEevbより大きいと判断された場合(S17:YES)に移行するS20では、走行モードをエンジン走行モードとする。
強制充電要求があると判断された場合(S13:YES)、および、減速回生発電エネルギEregとエンジン発電エネルギEgenとの和がEV基本消費エネルギEevb以下であると判断された場合(S17:NO)に移行するS21では、走行モードをエンジン発電モードとする。
S22では、エンジン発電エネルギ積算を行う。エンジン発電エネルギ積算のサブルーチンは、図13に基づいて後述する。
When it is determined that the sum of the deceleration regenerative power generation energy E reg and the engine power generation energy E gen is larger than the EV basic consumption energy E evb (S17: YES), the travel mode is set to the engine travel mode.
When it is determined that there is a forced charge request (S13: YES), and when it is determined that the sum of the deceleration regenerative power generation energy E reg and the engine power generation energy E gen is equal to or less than the EV basic consumption energy E evb (S17). : NO), the driving mode is set to the engine power generation mode in S21.
In S22, engine power generation energy integration is performed. The subroutine for integrating engine power generation energy will be described later with reference to FIG.
減速回生発電エネルギ積算のサブルーチンを図12に示す。
S111では、車速情報に基づき、減速中か否かを判断する。減速中ではないと判断された場合(S111:NO)、本サブルーチンを終了する。減速中であると判断された場合(S111:YES)、S112へ移行する。
S112では、MGトルクTmgが0未満か否かを判断する。MGトルクTmgが0以上であると判断された場合(S112:NO)、本サブルーチンを終了する。MGトルクTmgが0未満であると判断された場合(S112:YES)、S113へ移行する。
FIG. 12 shows a subroutine for decelerating regenerative power generation energy integration.
In S111, it is determined whether the vehicle is decelerating based on the vehicle speed information. If it is determined that the vehicle is not decelerating (S111: NO), this subroutine is terminated. When it is determined that the vehicle is decelerating (S111: YES), the process proceeds to S112.
In S112, it is determined whether the MG torque Tmg is less than zero. When it is determined that the MG torque T mg is 0 or more (S112: NO), this subroutine is terminated. When it is determined that the MG torque T mg is less than 0 (S112: YES), the process proceeds to S113.
S113では、減速回生発電パワーPregを算出する(式(11))。
Preg=Tmg×Nmg ・・・(11)
S114では、S113で算出された減速回生発電パワーPregを積算することにより減速回生発電エネルギEregを算出し、本サブルーチンを終了する。減速回生発電エネルギEregは、過去所定回数分の減速回生発電パワーPregの積算値とする。
In S113, deceleration regenerative power generation power Preg is calculated (formula (11)).
P reg = T mg × N mg (11)
In S114, deceleration regenerative power generation energy E reg is calculated by integrating the deceleration regenerative power generation power P reg calculated in S113, and this subroutine is finished. The deceleration regenerative power generation energy E reg is an integrated value of the deceleration regenerative power generation power P reg for the past predetermined number of times.
エンジン発電エネルギ積算のサブルーチンを図13に示す。
S221では、エンジントルクTengが0より大きいか否かを判断する。エンジントルクTengが0以下であると判断された場合(S221:NO)、本サブルーチンを終了する。エンジントルクTengが0より大きいと判断された場合(S221:YES)、S222へ移行する。
FIG. 13 shows a subroutine for engine power generation energy integration.
In S221, it is determined whether or not the engine torque T eng is greater than zero. When it is determined that the engine torque T eng is 0 or less (S221: NO), this subroutine is terminated. When it is determined that the engine torque T eng is greater than 0 (S221: YES), the process proceeds to S222.
S222では、図12中のS112と同様、MGトルクTmgが0未満か否かを判断する。MGトルクTmgが0以上であると判断された場合(S222:NO)、本サブルーチンを終了する。MGトルクTmgが0未満であると判断された場合(S222:YES)、S223へ移行する。 In S222, it is determined whether or not the MG torque Tmg is less than 0, similar to S112 in FIG. When it is determined that the MG torque Tmg is 0 or more (S222: NO), this subroutine is terminated. When it is determined that the MG torque T mg is less than 0 (S222: YES), the process proceeds to S223.
S223では、エンジン発電パワーPgenを算出する(式(12))。
Pgen=Tmg×Nmg ・・・(12)
S224では、S223にて算出されたエンジン発電パワーPgenを積算することによりエンジン発電エネルギEgenを算出し、本サブルーチンを終了する。エンジン発電エネルギEgenは、過去所定回数分のエンジン発電パワーPgenの積算値とする。
In S223, engine power generation power Pgen is calculated (formula (12)).
P gen = T mg × N mg (12)
In S224, and calculates an engine power generation energy E gen by integrating the engine generator power P gen calculated in S223, the subroutine ends. The engine power generation energy E gen is an integrated value of the engine power generation power P gen for a predetermined number of times in the past.
消費エネルギ積算のサブルーチンを図14に示す。
S191では、EV走行にて消費するEV消費パワーPevを算出する(式(13))。
Pev=Tmg×Nmg ・・・(13)
FIG. 14 shows a subroutine for integrating energy consumption.
In S191, EV consumption power P ev consumed in EV traveling is calculated (formula (13)).
P ev = T mg × N mg (13)
S192では、図11中のS15と同様であり、要求駆動パワーPdrvがEV基本領域か否かを判断する。要求駆動パワーPdrvがEV基本領域であると判断された場合(S192:YES)、すなわちPdrv<Pevbのとき、S193へ移行する。要求駆動パワーPdrvがEV基本領域ではないと判断された場合(S192:NO)、すなわちPdrv≧Pevbのとき、S194へ移行する。 In S192, similar to S15 in FIG. 11, it is determined whether or not the required drive power P drv is in the EV basic region. When it is determined that the required drive power P drv is the EV basic region ( S192 : YES), that is, when P drv <P evb , the process proceeds to S193. When it is determined that the required drive power P drv is not in the EV basic region ( S192 : NO), that is, when P drv ≧ P evb , the process proceeds to S194.
S193では、要求駆動パワーPdrvはEV基本領域であるので、EV基本領域にて消費されるEV基本消費エネルギEevbを算出し、本サブルーチンを終了する。EV基本消費エネルギEevbは、過去所定回数のうち、EV基本領域にてEV走行モードを選択したときのEV消費パワーPevの積算値とする。なお、EV基本消費エネルギEevbには、車速VがEV走行車速閾値Vth未満にてEV走行した場合の消費エネルギを含むものとする。EV基本消費エネルギEevbは、余剰電気エネルギで賄えず後にエンジン発電により補ったとしても燃費が向上するので、余剰電気エネルギを超えても差し支えない。 In S193, since the required drive power P drv is in the EV basic area, the EV basic consumption energy E evb consumed in the EV basic area is calculated, and this subroutine is terminated. The EV basic consumption energy E evb is an integrated value of the EV consumption power P ev when the EV travel mode is selected in the EV basic area among the past predetermined number of times. The EV basic energy consumption E evb includes energy consumed when the vehicle travels EV with the vehicle speed V being less than the EV travel vehicle speed threshold V th . Even if EV basic consumption energy E evb cannot be covered with surplus electrical energy and is later supplemented by engine power generation, fuel efficiency is improved, so it may exceed surplus electrical energy.
S194では、要求駆動パワーPdrvはEV拡張領域であるので、EV拡張領域にて消費されるEV拡張消費エネルギEeveを算出し、本サブルーチンを終了する。EV拡張消費エネルギEeveは、過去所定回数のうち、EV拡張領域にてEV走行モードを選択したときのEV消費パワーPevの積算値とする。EV拡張消費エネルギEeveは、後にエンジン発電により補うと燃費が悪化するので、余剰電気エネルギで賄える範囲内に抑える。 In S194, since the required drive power P drv is in the EV extension area, EV extension consumption energy E eve consumed in the EV extension area is calculated, and this subroutine is finished. The EV extended energy consumption E eve is an integrated value of the EV consumed power P ev when the EV travel mode is selected in the EV extended region among the past predetermined number of times. EV expansion consumption energy E eve is suppressed to a range that can be covered by surplus electric energy because fuel efficiency deteriorates when supplemented by engine power generation later.
ここで、走行モードの選択の具体例を図15および図16に基づいて説明する。図15は電気エネルギが余剰である場合(図11中のS16:YES)の例であり、図16は電気エネルギが不足である場合(S16:NO)の例である。
図15および図16では、(a)が車速V、(b)が要求駆動パワーPdrvを示す。図15および図16では、車速Vおよび要求駆動パワーPdrvは、同様に推移する。図15(c)および図16(c)は、MGパワーPmgを示しており、MGパワーPmgが正のとき、モータジェネレータ12はトルクを出力する電動機として機能し、MGパワーPmgが負のとき、モータジェネレータ12は発電機として機能し、このときのMGパワーPmgがエンジン発電パワーPgenに対応する。また、図15(d)および図16(d)は、電気エネルギを示しており、正のとき電気エネルギが余剰であり、負のとき電気エネルギが不足であることを意味する。
Here, a specific example of selecting the travel mode will be described with reference to FIGS. 15 and 16. FIG. 15 is an example when the electric energy is surplus (S16: YES in FIG. 11), and FIG. 16 is an example when the electric energy is insufficient (S16: NO).
15 and 16, (a) shows the vehicle speed V and (b) shows the required drive power P drv . In FIG. 15 and FIG. 16, the vehicle speed V and the required drive power P drv change similarly. Figure 15 (c) and FIG. 16 (c) shows the MG power P mg, when MG power P mg is positive, the motor-
まず、電気エネルギが余剰である場合を図15に基づいて説明する。
車速Vが上昇するt11からt13までの期間は、車速Vの上昇に伴って要求駆動パワーPdrvが上昇する。t11からt12までの期間は、要求駆動パワーPdrvがEV基本閾値Pevb未満であり、EV基本領域であるので(図11中のS15:YES)、走行モードをEV走行モードとする(S18)。
また、t12からt13までの期間は、要求駆動パワーPdrvはEV拡張領域であり(S14:YES、かつ、S15:NO)、電気エネルギが余剰であるので(S16:YES)、走行モードをEV走行モードとする(S18)。
First, the case where electric energy is surplus is demonstrated based on FIG.
During the period from t11 to t13 when the vehicle speed V increases, the required drive power P drv increases as the vehicle speed V increases. During the period from t11 to t12, since the required drive power P drv is less than the EV basic threshold value P evb and is in the EV basic region (S15 in FIG. 11: YES), the travel mode is set to the EV travel mode (S18). .
Further, during the period from t12 to t13, the required drive power P drv is in the EV expansion region (S14: YES and S15: NO), and the electric energy is excessive (S16: YES), so the travel mode is set to EV. The travel mode is set (S18).
車速Vが略一定であるt13からt14までの期間は、要求駆動パワーPdrvがEV基本領域であるので(S15:YES)、走行モードをEV走行モードとする(S18)。また、車速Vが上昇開始するt14からt15までの期間は、要求駆動パワーPdrvはEV拡張領域であり(S14:YES、かつ、S15:NO)、電気エネルギが余剰であるので(S16:YES)、走行モードをEV走行モードとする(S18)。 During the period from t13 to t14 when the vehicle speed V is substantially constant, since the required drive power P drv is in the EV basic region (S15: YES), the travel mode is set to the EV travel mode (S18). Further, during the period from t14 to t15 when the vehicle speed V starts to increase, the required drive power P drv is in the EV expansion region (S14: YES and S15: NO), and the electric energy is excessive (S16: YES). ), The travel mode is set to the EV travel mode (S18).
車速Vがさらに上昇するt15からt16の期間は、要求駆動パワーPdrvがEV上限値Pevuを超えており(S14:NO)、電気エネルギが不足していないので(S17:YES)、走行モードをエンジン走行モードとする。 During a period from t15 to t16 when the vehicle speed V further increases, the required drive power P drv exceeds the EV upper limit value P evu (S14: NO), and electric energy is not insufficient (S17: YES). Is the engine running mode.
車速Vが略一定であるt16からt18までの期間は、要求駆動パワーPdrvがEV拡張領域であり(S14:YES、かつ、S15:NO)、電気エネルギが余剰であるので(S16:YES)、走行モードをEV走行モードとする(S18)。ここで、t18にて、余剰電気エネルギがゼロになる。このとき、電気エネルギの過不足がないので(S16:NO、S17:YES)、t18からt19までの期間は、走行モードをエンジン走行モードとする(S20)。
車速Vが減少するt19からt20までの期間は、減速回生により電気エネルギが蓄積される。
During the period from t16 to t18 when the vehicle speed V is substantially constant, the required drive power P drv is in the EV expansion region (S14: YES and S15: NO), and the electric energy is surplus (S16: YES). The travel mode is set to the EV travel mode (S18). Here, at t18, the surplus electrical energy becomes zero. At this time, since there is no excess or deficiency of electric energy (S16: NO, S17: YES), during the period from t18 to t19, the travel mode is set to the engine travel mode (S20).
During the period from t19 to t20 when the vehicle speed V decreases, electric energy is accumulated by deceleration regeneration.
次に、電気エネルギが不足している場合を図16に基づいて説明する。
t11からt12までは、要求駆動パワーPdrvがEV基本領域であるので(図11中のS15:YES)、電気エネルギが余剰である図15と同様、EV走行モードとする。
t12からt13の期間は、要求駆動パワーPdrvはEV拡張領域であり(S14:YES、かつ、S15:NO)、電気エネルギが不足しているので(S16:NO)、走行モードをエンジン発電モードとする(S21)。
Next, the case where electric energy is insufficient will be described with reference to FIG.
From t11 to t12, since the required drive power P drv is in the EV basic region (S15 in FIG. 11: YES), the EV travel mode is set as in FIG. 15 where the electric energy is surplus.
During the period from t12 to t13, the required drive power P drv is in the EV expansion region (S14: YES and S15: NO), and the electric energy is insufficient (S16: NO). (S21).
t13からt14までの期間は、要求駆動パワーPdrvがEV基本領域であるので(S15:YES)、図15と同様、走行モードをEV走行モードとする(S18)。
t14からt15までの期間は、要求駆動パワーPdrvはEV拡張領域であり(S14:YES、かつ、S15:NO)、電気エネルギが不足しているので(S16:NO)、走行モードをエンジン発電モードとする(S21)。
また、t15からt16までの期間は、要求駆動パワーPdrvがEV上限値Pevuを超えており(S14:NO)、電気エネルギが不足しているので(S17:NO)、走行モードを引き続きエンジン発電モードとする。
Since the required drive power P drv is in the EV basic region during the period from t13 to t14 (S15: YES), the travel mode is set to the EV travel mode as in FIG. 15 (S18).
During the period from t14 to t15, the required drive power P drv is in the EV expansion region (S14: YES and S15: NO), and electric energy is insufficient (S16: NO). The mode is set (S21).
Further, during the period from t15 to t16, the required drive power P drv exceeds the EV upper limit value P evu (S14: NO), and the electric energy is insufficient (S17: NO), so the driving mode is continued in the engine. Set to power generation mode.
t16からt17までの期間は、要求駆動パワーPdrvはEV拡張領域であり(S14:YES、かつ、S15:NO)、電気エネルギが不足しているので(S16:NO)、走行モードをエンジン発電モードとする(S21)。ここで、t17にて、電気エネルギがゼロになる。このとき、電気エネルギの過不足がないので(S16:NO、S17:YES)、走行モードをエンジン走行モードとする(S20)。
車速Vが減少するt19からt20までの期間は、図15と同様、減速回生により電気エネルギが蓄積される。
During the period from t16 to t17, the required drive power P drv is in the EV expansion region (S14: YES and S15: NO), and the electric energy is insufficient (S16: NO). The mode is set (S21). Here, at t17, the electric energy becomes zero. At this time, since there is no excess or deficiency of electric energy (S16: NO, S17: YES), the travel mode is set to the engine travel mode (S20).
During the period from t19 to t20 when the vehicle speed V decreases, electric energy is accumulated by deceleration regeneration, as in FIG.
以上詳述したように、本発明の制御部20は、エンジン11と、モータジェネレータ12と、モータジェネレータ12と電力を授受する蓄電部15と、を備える車両90を制御するものであって、要求駆動パワー算出部21と、走行モード選択部23と、を備える。
要求駆動パワー算出部21は、ドライバ操作情報および車速情報に基づき、要求駆動パワーPdrvを算出する。
As described above in detail, the
The required drive
走行モード選択部23は、要求駆動パワーPdrvをモータジェネレータ12で出力するEV走行モード、要求駆動パワーPdrvをエンジン11で出力するエンジン走行モード、または、要求駆動パワーPdrvをエンジン11で出力するとともにモータジェネレータ12を駆動して発電するエンジン発電モードを、走行モードとして選択する。
Traveling mode selection unit 23, EV running mode for outputting the requested power P drv by
走行モード選択部23は、モータジェネレータ12をエンジン11にて駆動して発電する場合の燃料消費増加量ΔFCiおよび発電電力Pbattgに基づいて算出される燃料消費増加コストであるエンジン発電コストよりも、要求駆動パワーPdrvをモータジェネレータ12で出力する場合の燃料消費削減量ΔFCdおよび消費電力Pbattcに基づいて算出される燃料消費削減効果であるEV効果の方が大きい場合(図11中のS15:YES)、走行モードをEV走行モードとする(S18)。
The traveling mode selection unit 23 is more than the engine power generation cost that is the fuel consumption increase cost calculated based on the fuel consumption increase ΔFC i and the generated power P battg when the
走行モード選択部23は、エンジン発電コストがEV効果以上であり(S15:NO)、余剰電気エネルギがある場合(S16:YES)、走行モードをEV走行モードとする(S18)。また、走行モード選択部23は、エンジン発電コストがEV効果以上であり(S15:NO)、余剰電気エネルギがない場合(S16:NO)、走行モードをエンジン走行モードまたはエンジン発電モードとする(S20またはS21)。 When the engine power generation cost is equal to or higher than the EV effect (S15: NO) and there is surplus electric energy (S16: YES), the travel mode selection unit 23 sets the travel mode to the EV travel mode (S18). Further, when the engine power generation cost is equal to or higher than the EV effect (S15: NO) and there is no surplus electric energy (S16: NO), the travel mode selection unit 23 sets the travel mode to the engine travel mode or the engine power generation mode (S20). Or S21).
本実施形態では、EV効果とエンジン発電コストとを比較し、EV効果がエンジン発電コストより大きい場合、後にエンジン発電により不足分の電力を補うことになったとしても、モータジェネレータ12の駆動力で走行した方が燃費がよくなるので、余剰電気エネルギの有無によらず、走行モードとしてEV走行モードを選択する。
また、エンジン発電コストがEV効果以上である場合、減速回生等による余剰電気エネルギがある場合はEV走行モードとするが、余剰電気エネルギがなければ、エンジン走行モードまたはエンジン発電モードとする。
これにより、車両90の走行状態に応じ、適切な走行モードが選択されるので、燃費が向上する。また、走行モードの切り替えタイミングを予め設定しておく場合と比較し、切り替えタイミングを適合させるための手間を省くことができる。
In the present embodiment, the EV effect is compared with the engine power generation cost. If the EV effect is larger than the engine power generation cost, the driving power of the
Further, when the engine power generation cost is equal to or higher than the EV effect, the EV traveling mode is set when there is surplus electric energy due to deceleration regeneration or the like, but when there is no surplus electric energy, the engine traveling mode or the engine power generation mode is set.
Thereby, since an appropriate driving mode is selected according to the driving state of the
走行モードの決定に用いるエンジン発電コストは、要求駆動パワーPdrvにおける値とする。これにより、要求駆動パワーPdrvに応じ、走行モードを適切に選択することができる。
また、走行モードの決定に用いるエンジン発電コストは、モータジェネレータ12における発電に用いられるエンジン発電パワーPgenを固定値Pcとしたときの値とする。固定値Pcは、エンジン発電パワーPgenに対するエンジン発電コストの変化率が所定値より小さい範囲内の値である。これにより、走行モードの決定に用いるエンジン発電コストの演算を簡素化することができる。また、エンジン発電コストを図10に示すマップから演算する場合、マップを1つにできるので、マップを複数用意する場合と比較し、データ量を抑えることができる。
The engine power generation cost used for determining the travel mode is a value at the required drive power P drv . As a result, the travel mode can be appropriately selected according to the required drive power P drv .
The engine power generation cost used for determining the travel mode is a value when the engine power generation power Pgen used for power generation in the
走行モード選択部23は、エンジン発電コストが要求駆動パワーPdrvにおけるEV効果以上であり、電気エネルギの過不足がない場合、走行モードをエンジン走行モードとし、エンジン発電コストが要求駆動パワーPdrvにおけるEV効果以上であり、電気エネルギが不足している場合、走行モードをエンジン発電モードとする。
これにより、電気エネルギの状態に応じて走行モードが選択されるので、適切に蓄電部15を充電することができる。
The travel mode selection unit 23 sets the travel mode to the engine travel mode when the engine power generation cost is equal to or higher than the EV effect at the required drive power P drv and there is no excess or shortage of electric energy, and the engine power generation cost is equal to the required drive power P drv . When the EV effect is exceeded and electric energy is insufficient, the traveling mode is set to the engine power generation mode.
Thereby, since the traveling mode is selected according to the state of electric energy, the
EV効果の算出に用いる燃料消費削減量ΔFCdは、要求駆動パワーPdrvをエンジン11にて出力する場合に消費される燃料消費量FCdとして、エンジン効率ηengに基づいて算出される。また、EV効果の算出に用いられる消費電力Pbattcは、要求駆動パワーPdrvおよびMG−INV効率ηeleに基づいて算出される。
これにより、エンジン効率ηengおよびMG−INV効率ηeleが予めわかっていれば、例えば実際の車両を用いて実測する場合と比較し、簡素な構成にて適切にEV効果を算出することができる。
The fuel consumption reduction amount ΔFC d used for calculating the EV effect is calculated based on the engine efficiency η eng as the fuel consumption amount FC d consumed when the required drive power P drv is output by the
As a result, if the engine efficiency η eng and the MG-INV efficiency η ele are known in advance, the EV effect can be appropriately calculated with a simple configuration as compared with, for example, actual measurement using an actual vehicle. .
エンジン発電コストの算出に用いられる燃料消費増加量ΔFCiは、要求駆動パワーPdrvおよびモータジェネレータ12における発電に用いられるエンジン発電パワーPgenをエンジン11にて出力する場合に消費される燃料消費量FCeと、要求駆動パワーPdrvをエンジン11にて出力する場合に消費される燃料消費量FCdとの差として、エンジン効率ηengに基づいて算出される。また、エンジン発電コストの算出に用いられる発電電力Pbattgは、エンジン発電パワーPgenおよびMG−INV効率ηeleに基づいて算出される。
これにより、エンジン効率ηengおよびMG−INV効率ηeleが予めわかっていれば、例えば実際の車両を用いて実測する場合と比較し、簡素な構成にて適切にエンジン発電コストを算出することができる。
The fuel consumption increase amount ΔFC i used for calculating the engine power generation cost is the fuel consumption amount consumed when the
As a result, if the engine efficiency η eng and the MG-INV efficiency η ele are known in advance, the engine power generation cost can be appropriately calculated with a simple configuration as compared with, for example, actual measurement using an actual vehicle. it can.
エンジン効率ηengおよびエンジン回転数Nengは、エンジン11からの出力およびエンジン11における理想燃費情報に基づいて算出される。
また、MG−INV効率ηeleは、MG回転数Nmgおよびモータジェネレータ12からの出力に基づいて算出される。
これにより、パワーに基づいてエンジン効率ηengおよびMG−INV効率ηeleが適切に算出される。
The engine efficiency η eng and the engine speed N eng are calculated based on the output from the
Further, MG-INV efficiency η ele is calculated based on MG rotation speed N mg and output from
Thereby, the engine efficiency η eng and the MG-INV efficiency η ele are appropriately calculated based on the power.
車両90は、エンジン11およびモータジェネレータ12の駆動力を変速して駆動輪95に伝達する変速機13を備える。また、エンジン11の回転数Nengとモータジェネレータ12の回転数Nmgとが所定比率である。これにより、エンジン発電モードおよびMGアシストモードにおけるMG回転数Nmgをエンジン回転数Nengから適切に求めることができる。
特に、本実施形態の変速機13は、無段変速機であるので、エンジン11の動作点を理想燃費線上にて制御することができるので、燃費向上に寄与する。
The
In particular, since the
本実施形態では、要求駆動パワー算出部21が「要求駆動パワー算出手段」に対応し、走行モード選択部23が「走行モード選択手段」に対応する。また、図11中のS18、S20、および、S21が「走行モード選択手段」の機能としての処理に対応する。
In the present embodiment, the required
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態による車両制御装置は、EV基本領域およびEV拡張領域が上記実施形態と異なっているので、図17に基づき、この点を中心に説明する。なお、図17は、図10と対応する図である。
第1実施形態では、要求駆動パワーPdrvにおけるEV効果と、要求駆動パワーPdrvにおけるエンジン発電コストとを比較し、エンジン発電コストよりもEV効果が大きい領域をEV基本領域とした。
(Second Embodiment)
The vehicle control apparatus according to the second embodiment of the present invention is different from the above-described embodiment in the EV basic area and the EV expansion area, and will be described with reference to FIG. FIG. 17 corresponds to FIG.
In the first embodiment, the EV effect in requested power P drv, compared with the engine power generation cost in requested power P drv, the region is large EV effect than the engine power generation cost was EV basic area.
ところで、EV基本領域におけるEV走行にて使用される電力は、後にエンジン発電走行を行うことで補ってもよい。とすれば、エンジン発電モードにて走行を行うときの要求駆動パワーPdrvは、EV走行を行うときの要求駆動パワーPdrvと一致するとは限らない。 By the way, the electric power used in EV traveling in the EV basic region may be supplemented by performing engine power generation traveling later. Then, the required drive power P drv when traveling in the engine power generation mode does not always match the required drive power P drv when performing EV travel.
そこで本実施形態では、図17に示すように、走行モードに決定に用いるエンジン発電コストは、駆動パワーが所定範囲内であるときの最大値Cmaxとする。駆動パワーの所定範囲は、所定の上限値Pth(例えば30kW)以下の範囲とする。所定の上限値Pthは、例えば、走行モードをエンジン発電モードとし、エンジン11からの出力を要求駆動パワーPdrvより大きくとすると、エンジン効率ηengが低下するエンジン高効率領域の上限値とすることができる。
Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 17, the engine power generation cost used for determination in the travel mode is set to the maximum value C max when the drive power is within a predetermined range. The predetermined range of the driving power is set to a range not more than a predetermined upper limit value P th (for example, 30 kW). The predetermined upper limit value P th is, for example, the upper limit value of the engine high efficiency region where the engine efficiency η eng decreases when the driving mode is the engine power generation mode and the output from the
本実施形態では、EV効果が最大値Cmaxと一致する駆動パワーをEV基本閾値Pevb2とし、駆動パワーがEV基本閾値Pevb2未満である領域を「EV基本領域」とする。すなわち、本実施形態のEV基本領域は、エンジン発電を行うときの要求駆動パワーPdrvによらず、EV効果がエンジン発電コストよりも大きいことが確実である領域であるので、EV走行による電力をエンジン発電により補ったとしてもEV走行とした方が燃費が向上する。したがって、EV基本領域では、余剰電気エネルギによらず、走行モードをEV走行モードとする。 In the present embodiment, the drive power at which the EV effect matches the maximum value C max is defined as the EV basic threshold value P evb2, and the region where the drive power is less than the EV basic threshold value P evb2 is defined as the “EV basic region”. That is, the EV basic region of the present embodiment is a region where the EV effect is surely greater than the engine power generation cost regardless of the required drive power P drv when performing engine power generation. Even if supplemented by engine power generation, EV driving improves fuel efficiency. Therefore, in the EV basic region, the traveling mode is set to the EV traveling mode regardless of the surplus electric energy.
また、駆動パワーがEV基本閾値Pevb2以上EV上限値Pevu未満の領域を「EV拡張領域」とする。EV拡張領域では、エンジン発電を行うときの要求駆動パワーPdrvによっては、エンジン発電コストがEV効果よりも大きくなる可能性がある領域であるので、余剰電気エネルギがある場合には走行モードをEV走行モードとし、余剰電気エネルギがない場合には走行モードをエンジン走行モードまたはエンジン発電モードとする。 The driving power is a region of less than EV basic threshold value P Evb2 more EV upper limit value P EVU and "EV extended region." In the EV expansion region, the engine power generation cost may be larger than the EV effect depending on the required driving power P drv when performing engine power generation. Therefore, when there is surplus electric energy, the travel mode is set to EV. The travel mode is set, and when there is no surplus electric energy, the travel mode is set to the engine travel mode or the engine power generation mode.
本実施形態では、走行モードの決定に用いるエンジン発電コストは、要求駆動パワーPdrvが所定範囲内であるときの最大値とする。そして、エンジン発電走行時の要求駆動パワーPdrvによらずEV効果がエンジン発電コストよりも大きい場合にEV走行モードとし、エンジン発電走行時の要求駆動パワーPdrvによってはエンジン発電コストがEV効果よりも大きくなる可能性がある場合は、余剰電気エネルギに応じて走行モードを選択する。これにより、エンジン発電走行時の要求駆動パワーPdrvによらず、EV走行により不足した電気エネルギをエンジン発電にて補うことによる燃費悪化を防ぐことができる。
また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
In the present embodiment, the engine power generation cost used for determining the travel mode is the maximum value when the required drive power P drv is within a predetermined range. When the EV effect is larger than the engine power generation cost regardless of the required drive power P drv during engine power generation travel, the EV travel mode is set. Depending on the required drive power P drv during engine power generation travel, the engine power generation cost is less than the EV effect. If there is a possibility that the driving mode will also increase, the traveling mode is selected according to the surplus electric energy. Accordingly, it is possible to prevent deterioration in fuel consumption caused by supplementing electric energy deficient in EV traveling with engine power generation, regardless of the required drive power P drv during engine power generation traveling.
In addition, the same effects as those of the above embodiment can be obtained.
(他の実施形態)
(ア)上記実施形態では、余剰電気エネルギは、発電エネルギと使用エネルギの差分であって、発電エネルギを減速回生による発電エネルギとする。具体的には、減速回生による発電エネルギは、過去所定回数分の減速回生発電パワーPregの積算値である。他の実施形態では、減速回生による発電エネルギとして、過去所定回数分の減速回生発電パワーPregの積算値に加え、車速情報から予測される将来回生で得られる予測エネルギを含むようにしてもよい。すなわち、余剰電気エネルギとして、車速情報から予測される将来の減速回生にて得られる予測エネルギを含むようにしてもよい。これにより、EV拡張領域にて、EV走行可能な期間が増えるので、より燃費向上に寄与する。
(Other embodiments)
(A) In the above embodiment, surplus electric energy is the difference between the generated energy and the used energy, and the generated energy is used as the generated energy by decelerating regeneration. Specifically, the energy generated by the deceleration regeneration is an integrated value of the deceleration regeneration power P reg for a predetermined past number of times. In another embodiment, the power generation energy generated by the deceleration regeneration may include predicted energy obtained by future regeneration predicted from the vehicle speed information in addition to the integrated value of the deceleration regeneration power P reg for the past predetermined number of times. In other words, the surplus electrical energy may include predicted energy obtained by future deceleration regeneration predicted from vehicle speed information. As a result, the EV travelable period increases in the EV expansion region, which contributes to further improvement in fuel efficiency.
また、上記実施形態では、減速回生エネルギ積算、エンジン発電エネルギ積算、EV基本消費エネルギ積算、および、EV拡張エネルギ積算において、過去所定回数分の積算値とする。他の実施形態では、上記演算は、所定回数の移動平均としてもよい。また、所定回数に替えて、所定期間における積算値としてもよいし、所定走行距離における積算値としてもよい。また、演算毎に異なる範囲における積算としてもよい。 Moreover, in the said embodiment, it is set as the integrated value for the past predetermined number of times in deceleration regeneration energy integration, engine power generation energy integration, EV basic consumption energy integration, and EV expansion energy integration. In another embodiment, the calculation may be a moving average of a predetermined number of times. Further, instead of the predetermined number of times, an integrated value for a predetermined period may be used, or an integrated value for a predetermined travel distance may be used. Moreover, it is good also as integration in a different range for every calculation.
(イ)上記実施形態では、走行モードの決定に用いるエンジン発電コストは、モータジェネレータにおける発電に用いられるエンジン発電パワーPgenを固定値Pcとしたときの値とする。他の実施形態では、走行モードの決定に用いるエンジン発電コストを、エンジン発電パワーPgenに応じて可変としてもよい。すなわち、図10および図17では、エンジン発電コストは1つのライン(マップ)にて規定されるが、例えばエンジン発電パワーPgenに応じ、複数のライン(マップ)を用意してもよい。 (A) In the above embodiment, the engine power generation cost used for determining the travel mode is a value when the engine power generation power Pgen used for power generation in the motor generator is a fixed value Pc . In another embodiment, the engine power generation cost used for determining the travel mode may be variable according to the engine power generation power Pgen . That is, in FIG. 10 and FIG. 17, the engine power generation cost is defined by one line (map), but a plurality of lines (maps) may be prepared according to, for example, the engine power generation power Pgen .
(ウ)上記実施形態では、エンジンとモータジェネレータとの間に第1クラッチが設けられている。他の実施形態では、第1クラッチに加え、エンジンとモータジェネレータとの間にベルト、ギア、チェーン等の動力伝達手段を設け、動力伝達手段を介してエンジンとモータジェネレータとが接続されるように構成してもよい。また、エンジン回転数とMG回転数とが所定比率となるように構成されていれば、動力伝達手段は減速手段および増速手段を併せ持っていてもよい。また、第1クラッチは、省略してもよい。
(エ)上記実施形態では、変速機は無段変速機であるが、他の実施形態では多段変速機としてもよい。変速機が多段変速機である場合、理想燃費情報は、変速段数に応じて設定される。
(C) In the above embodiment, the first clutch is provided between the engine and the motor generator. In another embodiment, in addition to the first clutch, a power transmission unit such as a belt, a gear, or a chain is provided between the engine and the motor generator so that the engine and the motor generator are connected via the power transmission unit. It may be configured. Further, as long as the engine speed and the MG speed are configured to have a predetermined ratio, the power transmission means may have both a speed reduction means and a speed increase means. Further, the first clutch may be omitted.
(D) In the above embodiment, the transmission is a continuously variable transmission, but in other embodiments, it may be a multi-stage transmission. When the transmission is a multi-stage transmission, the ideal fuel consumption information is set according to the number of shift stages.
(オ)上記実施形態では、EV効果およびエンジン発電コストは、マップ化されている。他の実施形態では、EV効果およびエンジン発電コストは、式(4)、(8)を用いて、都度算出するようにしてもよい。
(カ)上記実施形態では、1つの車両制御装置が1つの制御部により構成される。他の実施形態では、例えばエンジンを制御するエンジン制御部、および、モータジェネレータを制御するMG制御部、といった具合に、車両制御装置を複数の制御部により構成してもよい。
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
(E) In the above embodiment, the EV effect and the engine power generation cost are mapped. In another embodiment, the EV effect and the engine power generation cost may be calculated each time using equations (4) and (8).
(F) In the above embodiment, one vehicle control device is constituted by one control unit. In another embodiment, the vehicle control device may be configured by a plurality of control units such as an engine control unit that controls the engine and an MG control unit that controls the motor generator.
As mentioned above, this invention is not limited to the said embodiment at all, In the range which does not deviate from the meaning of invention, it can implement with a various form.
11・・・エンジン
12・・・モータジェネレータ
13・・・変速機
14・・・インバータ
15・・・蓄電部
20・・・制御部(車両制御装置)
21・・・要求駆動パワー算出部(要求駆動パワー算出部)
23・・・走行モード選択部(走行モード選択手段)
90・・・車両(ハイブリッド車両)
DESCRIPTION OF
21: Required drive power calculation unit (required drive power calculation unit)
23... Travel mode selection unit (travel mode selection means)
90 ... Vehicle (hybrid vehicle)
Claims (11)
モータジェネレータ(12)と、
前記モータジェネレータと電力を授受し、充放電可能に構成される蓄電部(15)と、
を備えるハイブリッド車両(90)を制御する車両制御装置(20)であって、
ドライバ操作情報および車速情報に基づき、要求駆動パワーを算出する要求駆動パワー算出手段(21)と、
前記要求駆動パワーを前記モータジェネレータで出力するEV走行モード、前記要求駆動パワーを前記エンジンで出力するエンジン走行モード、または、前記要求駆動パワーを前記エンジンで出力するとともに前記モータジェネレータを駆動して発電するエンジン発電モードを、走行モードとして選択する走行モード選択手段(23)と、
を備え、
前記走行モード選択手段は、
前記モータジェネレータを前記エンジンの出力で駆動して発電する場合の燃料消費増加量および発電電力に基づいて算出される燃料消費増加コストであるエンジン発電コストよりも、前記要求駆動パワーを前記モータジェネレータで出力する場合の燃料消費削減量および消費電力に基づいて算出される燃料消費削減効果であるEV効果が大きい場合、前記走行モードを前記EV走行モードとし、
前記エンジン発電コストが前記EV効果以上であり、余剰電気エネルギがある場合、前記走行モードを前記EV走行モードとし、
前記エンジン発電コストが前記EV効果以上であり、前記余剰電気エネルギがない場合、前記走行モードを前記エンジン走行モードまたは前記エンジン発電モードとすることを特徴とする車両制御装置。 An engine (11);
A motor generator (12);
A power storage unit (15) configured to exchange power with the motor generator and be configured to be chargeable / dischargeable;
A vehicle control device (20) for controlling a hybrid vehicle (90) comprising:
Requested driving power calculating means (21) for calculating the required driving power based on the driver operation information and the vehicle speed information;
EV driving mode in which the required driving power is output by the motor generator, engine driving mode in which the required driving power is output by the engine, or output of the required driving power by the engine and driving the motor generator to generate power. Traveling mode selection means (23) for selecting the engine power generation mode to be performed as the traveling mode;
With
The travel mode selection means includes
When the motor generator is driven by the output of the engine to generate electric power, the motor generator generates the required driving power rather than the engine power generation cost which is the fuel consumption increase cost calculated based on the fuel consumption increase amount and the generated power. When the EV effect that is the fuel consumption reduction effect calculated based on the fuel consumption reduction amount and the power consumption when outputting is large, the travel mode is set as the EV travel mode,
When the engine power generation cost is equal to or higher than the EV effect and there is surplus electric energy, the travel mode is set to the EV travel mode,
When the engine power generation cost is equal to or higher than the EV effect and there is no surplus electric energy, the vehicle control device is characterized in that the travel mode is the engine travel mode or the engine power generation mode.
前記固定値は、前記エンジン発電パワーに対する前記エンジン発電コストの変化率が所定値より小さい範囲内の値であることを特徴とする請求項2または3に記載の車両制御装置。 The engine power generation cost used for determining the travel mode is a value when the engine power generation power used for power generation in the motor generator is a fixed value,
4. The vehicle control device according to claim 2, wherein the fixed value is a value within a range in which a rate of change of the engine power generation cost with respect to the engine power generation power is smaller than a predetermined value. 5.
前記エンジン発電コストが前記要求駆動パワーにおける前記EV効果以上であり、電気エネルギの過不足がない場合、前記走行モードを前記エンジン走行モードとし、
前記エンジン発電コストが前記要求駆動パワーにおける前記EV効果以上であり、電気エネルギが不足している場合、前記走行モードを前記エンジン発電モードとすることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の車両制御装置。 The travel mode selection means includes
When the engine power generation cost is equal to or higher than the EV effect at the required drive power and there is no excess or deficiency of electric energy, the travel mode is set as the engine travel mode,
6. The engine power generation mode according to claim 1, wherein when the engine power generation cost is equal to or higher than the EV effect in the required drive power and electric energy is insufficient, the travel mode is set to the engine power generation mode. The vehicle control device according to item.
前記EV効果の算出に用いられる前記消費電力は、前記要求駆動パワーおよび前記モータジェネレータの効率に基づいて算出されることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の車両制御装置。 The fuel consumption reduction amount used for calculating the EV effect is calculated based on the efficiency of the engine as a fuel consumption amount consumed when the required driving power is output by the engine,
The vehicle control apparatus according to claim 1, wherein the power consumption used for calculating the EV effect is calculated based on the required drive power and the efficiency of the motor generator. .
前記エンジン発電コストの算出に用いられる前記発電電力は、前記エンジン発電パワーおよび前記モータジェネレータの効率に基づいて算出されることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の車両制御装置。 The fuel consumption increase amount used for calculation of the engine power generation cost is the fuel consumption amount consumed when the engine outputs the required drive power and the engine power generation power used for power generation in the motor generator, As the difference from the fuel consumption consumed when the required drive power is output by the engine, it is calculated based on the efficiency of the engine,
The vehicle control according to any one of claims 1 to 7, wherein the generated power used for calculating the engine power generation cost is calculated based on the engine generated power and the efficiency of the motor generator. apparatus.
前記モータジェネレータの効率は、前記モータジェネレータの回転数および前記モータジェネレータからの出力に基づいて決定されることを特徴とする請求項7または8に記載の車両制御装置。 The engine efficiency and the engine speed are calculated based on output from the engine and ideal fuel consumption information in the engine,
9. The vehicle control device according to claim 7, wherein the efficiency of the motor generator is determined based on a rotation speed of the motor generator and an output from the motor generator.
前記エンジンおよび前記モータジェネレータの駆動力を変速して駆動輪(95)に伝達する変速機(13)を備え、
前記エンジンの回転数と前記モータジェネレータの回転数とが所定比率であることを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載の車両制御装置。 The hybrid vehicle
A transmission (13) for shifting the driving force of the engine and the motor generator and transmitting it to the drive wheels (95);
The vehicle control device according to any one of claims 1 to 9, wherein the rotation speed of the engine and the rotation speed of the motor generator are in a predetermined ratio.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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