JP2015093536A - Drive control device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は排ガス悪化や燃費悪化の防止を図る駆動制御装置に関するものである。 The present invention relates to a drive control device that prevents exhaust gas deterioration and fuel consumption deterioration.
エンジン出力を電力に変換することが出来る機構(以下、「発電システム」という。)を搭載した車両が知られている。
発電システムには、モータジェネレータ(「MG」または「電動発電機」ともいう。)が用いられる。
モータジェネレータとして、例えば、発電を行うための「発電用モータ」や走行を行うための「走行用モータ(「駆動用モータ」ともいう。)」などが知られている(例えば、特許文献1)。
A vehicle equipped with a mechanism (hereinafter referred to as “power generation system”) that can convert engine output into electric power is known.
A motor generator (also referred to as “MG” or “motor generator”) is used in the power generation system.
As a motor generator, for example, a “power generation motor” for generating power and a “travel motor (also referred to as“ drive motor ”)” for traveling are known (for example, Patent Document 1). .
ところで、発電システムは、所望の発電電力が得られるように、エンジンに負荷(以下、「発電負荷」という。)を与えて駆動させ、そのエンジンの駆動によって得られる回転運動を発電用モータが受けることによって発電を行うことができる。 By the way, in the power generation system, a load (hereinafter referred to as “power generation load”) is applied to the engine and driven so that desired generated power can be obtained, and the power generation motor receives the rotational motion obtained by driving the engine. It is possible to generate electricity.
このとき、発電用モータが所望のトルクを発生させることが出来なくなると、エンジンに与えられる発電負荷が目標負荷よりも過大または過小となってしまい、エンジン回転数は目標回転数へのトレースを行うことができなくなる。
これにより、排ガス性能や燃費性能が悪化してしまうという不都合が生じる恐れがある。
なお、ここで、目標回転数とは、排ガス性能や燃費性能が良好となるときのエンジン回転数のことであり、この目標回転数となるようにエンジンに与えられる負荷を目標負荷という。
At this time, if the power generation motor can no longer generate a desired torque, the power generation load applied to the engine becomes larger or smaller than the target load, and the engine speed is traced to the target speed. I can't do that.
As a result, there may be a disadvantage that exhaust gas performance and fuel consumption performance are deteriorated.
Here, the target rotational speed is the engine rotational speed when the exhaust gas performance and the fuel consumption performance are good, and a load applied to the engine so as to be the target rotational speed is called a target load.
そこで、この発明は、発電システムに異常が発生したことを判定したら、エンジンの駆動を制御することによって、排ガスの出力や燃料消費の悪化を防止することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to prevent the deterioration of exhaust gas output and fuel consumption by controlling the engine drive when it is determined that an abnormality has occurred in the power generation system.
この発明は、エンジンと接続され、当該エンジンの駆動により発電を行う発電用モータと、この発電用モータで発生しているトルクである実トルク値と前記発電用モータに対して指令されるトルク指令値とに基づいて、前記エンジンの駆動を制御する制御手段と、を有することを特徴とする。 The present invention relates to a power generation motor that is connected to an engine and generates power by driving the engine, an actual torque value that is a torque generated by the power generation motor, and a torque command that is commanded to the power generation motor And control means for controlling the driving of the engine based on the value.
この発明によれば、発電システムに異常が発生したことを判定したら、エンジンの駆動を制御するため、排ガス悪化及び燃費悪化につながる故障を検出することができ、排ガス悪化及び燃費悪化を防ぐことが可能となる。
また、発電システムに異常が発生したことを判定したら、燃料カットやスロットル一定制御、エンジン出力制限などの制御を実施することにより、排ガス悪化を最小限に抑えることができる。また、排ガス悪化が惹起している状態で走行する事態を防ぐことができる。
According to the present invention, when it is determined that an abnormality has occurred in the power generation system, the engine drive is controlled, so that a failure leading to exhaust gas deterioration and fuel consumption deterioration can be detected, and exhaust gas deterioration and fuel consumption deterioration can be prevented. It becomes possible.
If it is determined that an abnormality has occurred in the power generation system, exhaust gas deterioration can be minimized by performing control such as fuel cut, constant throttle control, and engine output restriction. In addition, it is possible to prevent the vehicle from traveling in a state where exhaust gas deterioration has occurred.
以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する。 Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
図1及び図2はこの発明の実施例を示すものである。
図2において、1はシリーズ型ハイブリッド車両の駆動制御装置である。
この駆動制御装置1の発電システムの構成は、図2に示す如く、エンジン2と、駆動用モータ(「MG1」とも記載する。)3と、前記エンジン2に接続され、当該エンジン2の駆動により発電を行う発電用モータ(「MG2」とも記載する。)4と、高電圧バッテリ(「B」とも記載する。)5と、車両を統合的に制御する制御手段(「CC」とも記載する。)6とを有している。
このとき、制御手段6は、前記発電用モータ4で発生しているトルクである実トルク値と発電用モータ4に対して指令されるトルク指令値とに基づいて、前記エンジン2の駆動を制御する構成とする。
1 and 2 show an embodiment of the present invention.
In FIG. 2,
As shown in FIG. 2, the configuration of the power generation system of the
At this time, the control means 6 controls the driving of the
詳述すれば、制御手段6は、高電圧バッテリ5の充電状態や駆動用モータ3の消費電力等を元に発電電力を決定する。
そして、制御手段6は、この発電電力を満足しつつ、前記エンジン2の排ガス性能や燃費性能を最大化(良好に)するようなエンジン目標回転数およびトルク指令値を決定し、エンジン2ヘトルク指令値を出力するトルク指令を行う。
このとき、前記トルク指令値は、エンジン2を最も効率良く運転できる目標回転数およびトルクに基づいて設定される。
なお、エンジン2を最も効率良く運転できる目標回転数およびトルクは、一例として、排ガス性能や燃費性能が良好となるときのエンジン回転数およびトルクを目標としたものである。
また、目標回転数へのトレースは、制御手段6が発電用モータ4へのトルク指令値を変化させることにより実現している。
しかし、故障が発生したり、熱によって駆動が制限されたりすると、発電用モータ4は制御手段6のトルク指令に従うことができず、エンジン回転数は目標回転数ヘトレースできなくなるため、排ガスや燃費が悪化してしまうおそれがある。
More specifically, the control means 6 determines the generated power based on the state of charge of the
Then, the control means 6 determines an engine target rotational speed and a torque command value that maximize (excellently) the exhaust gas performance and fuel consumption performance of the
At this time, the torque command value is set based on a target rotational speed and torque that can operate the
Note that the target engine speed and torque at which the
The tracing to the target rotational speed is realized by the control means 6 changing the torque command value to the
However, if a failure occurs or the drive is limited by heat, the
そこで、制御手段6は、実トルク値とトルク指令値とを比較し、両者の差が所定の閾値τthより大きい場合に、エンジン2の駆動を制御する。
具体的には、実トルク値とトルク指令値とを比較する際には、両者の差の絶対値を求め、この絶対値と所定の閾値τthとを比較する。
Therefore, the control means 6 compares the actual torque value with the torque command value, and controls the driving of the
Specifically, when comparing the actual torque value and the torque command value, the absolute value of the difference between the two is obtained, and this absolute value is compared with a predetermined threshold value τth.
また、制御手段6は、実トルク値とトルク指令値との差が所定の閾値τthより大きい場合、発電の状態に異常があると判定し、当該異常が判定されたら、前記エンジン2の駆動を制御する。
なお、異常が発生したことを判定する回数を加算する判定カウンタCの機能を有し、この判定カウンタCが予め設定される判定カウンタ上限値Cthを超えた場合に異常が発生したことを確定し、エンジン2の駆動を制御する構成とする。
Further, when the difference between the actual torque value and the torque command value is larger than the predetermined threshold value τth, the control means 6 determines that there is an abnormality in the power generation state, and when the abnormality is determined, drives the
It has a function of a determination counter C that adds the number of times that it is determined that an abnormality has occurred. When this determination counter C exceeds a preset determination counter upper limit value Cth, it is determined that an abnormality has occurred. The driving of the
また、制御手段6によるエンジン2の駆動の制御として、具体的には、制御手段6は、エンジン2に噴出される燃料を停止する制御を行う(燃料カット)。
また、制御手段6は、エンジン2の吸気系に設けられたスロットル弁(図示せず)の開度を一定に維持する制御を行う(スロットル一定制御)。
また、制御手段6は、エンジン2のトルクを当該エンジン2の目標回転数に近づけるよう調整する制御を行う(エンジンの出力制限)。
これらの制御(燃料カット、スロットル一定制御、エンジンの出力制限)は、いずれか1つのみを実行してもよいし、各制御を組み合わせて実行してもよい。
Further, as control of the driving of the
Further, the control means 6 performs control to maintain a constant opening of a throttle valve (not shown) provided in the intake system of the engine 2 (constant throttle control).
Further, the control means 6 performs control to adjust the torque of the
Any one of these controls (fuel cut, constant throttle control, engine output restriction) may be executed, or the controls may be executed in combination.
駆動制御装置1は、以下の機能を実行可能である。
(1)実トルク値の検出
発電用モータ4の出力電流等から実トルク値を算出する。
実トルク値の算出は発電用モータ4が行ってもよいし、前記制御手段6が行ってもよい。
(2)トルク比較による異常判定
制御手段6は、発電用モータ4へのトルク指令値と算出した実トルク値とを比較し、比較の結果、両者の差が所定の閾値τthより大きい場合に、発電システムに異常が発生したことを判定する。
(3)異常判定時の制御
発電システムの異常が判定されたら、制御手段6は、エンジン2の駆動を制御する。
The
(1) Detection of actual torque value The actual torque value is calculated from the output current of the
The actual torque value may be calculated by the
(2) Abnormality determination by torque comparison The control means 6 compares the torque command value for the
(3) Control at the time of abnormality determination When the abnormality of the power generation system is determined, the control means 6 controls the driving of the
図1は、駆動制御装置1の異常判定の制御フローチャートである。
FIG. 1 is a control flowchart of abnormality determination of the
駆動制御装置1の制御プログラムがスタート(101)すると、
「判定カウンタC → 0」
の処理(102)に移行する。
処理(102)は、異常の判定回数を加算する判定カウンタCを「0(ゼロ)」にリセットするステップである。
処理(102)の後には、異常判定実施条件が成立しているか否かの判断(103)に移行する。
異常判定実施条件が成立しているか否かの判断(103)がNOの場合は、判断(103)がYESになるまで判断(103)を繰り返し行う。
異常判定実施条件が成立しているか否かの判断(103)がYESの場合は、
|トルク指令値−実トルク値|>τth
の判断(104)に移行する。
判断(104)は、実トルク値とトルク指令値とを比較し、両者の差の絶対値が所定の閾値τthより大きいか否かを判断するステップである。
判断(104)がNO、つまり、両者の差の絶対値が所定の閾値τthより小さい場合は、処理(102)に戻る。
判断(104)がYES、つまり、両者の差の絶対値が所定の閾値τthより大きい場合は、
「判定カウンタC → C+1」
の処理(105)に移行する。
処理(105)は、異常が発生したことをの判定した回数を測定するために、前回の判定カウンタCに「1」を加算して新たな判定カウンタCを設定するステップである。
その後、
C>Cth
の判断(106)に移行する。
判断(106)は、異常が発生したことを判定した回数を加算した判定カウンタCの測定値と予め設定される判定カウンタ上限値Cthとを比較するステップである。
判断(106)がNOの場合は、判定カウンタCの測定値が判定カウンタ上限値Cthを超えておらず異常の発生は確定されない。そして、判断(103)に戻る。
判断(106)がYESの場合は、判定カウンタCの測定値が判定カウンタ上限値Cthを超えたことによって、異常が発生したことを確定する(107)。
異常が発生したことを確定(107)したら、エンジン2の駆動を制御する(108)。
エンジン2の駆動制御は、以下の処理の少なくとも1つが行われる。
(1)エンジン2に噴出される燃料を停止する制御(燃料カット)
(2)スロットル弁の開度を一定に維持する制御(スロットル一定制御)
(3)エンジン2のトルクを目標回転数に近づけるよう調整する制御(エンジンの出力制限)
When the control program of the
"Judgment counter C → 0"
The process proceeds to (102).
The process (102) is a step of resetting a determination counter C that adds the number of times of abnormality determination to “0 (zero)”.
After the process (102), the process proceeds to a determination (103) as to whether or not an abnormality determination execution condition is satisfied.
If the determination (103) of whether or not the abnormality determination execution condition is satisfied is NO, the determination (103) is repeatedly performed until the determination (103) becomes YES.
If the determination (103) of whether or not the abnormality determination execution condition is satisfied is YES,
| Torque command value-actual torque value | > τth
The process proceeds to (104).
The determination (104) is a step of comparing the actual torque value with the torque command value and determining whether or not the absolute value of the difference between the two is greater than a predetermined threshold value τth.
If the determination (104) is NO, that is, if the absolute value of the difference between the two is smaller than the predetermined threshold τth, the processing returns to the processing (102).
If the determination (104) is YES, that is, if the absolute value of the difference between the two is larger than the predetermined threshold τth,
"Judgment counter C → C + 1"
The process proceeds to (105).
The process (105) is a step of setting a new determination counter C by adding “1” to the previous determination counter C in order to measure the number of times it has been determined that an abnormality has occurred.
after that,
C> Cth
The process proceeds to (106).
The determination (106) is a step of comparing the measured value of the determination counter C obtained by adding the number of times it is determined that an abnormality has occurred with a predetermined determination counter upper limit value Cth.
When the determination (106) is NO, the measured value of the determination counter C does not exceed the determination counter upper limit value Cth, and the occurrence of abnormality is not determined. And it returns to judgment (103).
If the determination (106) is YES, it is determined that an abnormality has occurred due to the measured value of the determination counter C exceeding the determination counter upper limit value Cth (107).
When it is determined that an abnormality has occurred (107), the drive of the
In the drive control of the
(1) Control to stop fuel injected into engine 2 (fuel cut)
(2) Control to keep the throttle valve opening constant (constant throttle control)
(3) Control for adjusting the torque of the
このように、駆動制御装置1の制御手段6は、発電用モータ4で発生しているトルクである実トルク値と前記発電用モータ4に対して指令されるトルク指令値とに基づいて、エンジン2の駆動を制御することによって、排ガス悪化及び燃費悪化につながる故障を検出して排ガス悪化及び燃費悪化を防ぐことができる。
As described above, the control means 6 of the
また、トルク指令値は、前記エンジン2を最も効率良く運転できる目標回転数およびトルクに基づいて設定されるため、排ガス性能や燃費性能が良好となるときのエンジン回転数でエンジン2を運転することが可能となり、排ガス悪化及び燃費悪化の防止に寄与し得る。
Further, since the torque command value is set based on the target rotational speed and torque that can operate the
また、制御手段6は、実トルク値と前記トルク指令値とを比較し、両者の差が所定の閾値τthより大きい場合に、燃料カットやスロットル一定制御、エンジン出力制限などを実施し、排ガス悪化を最小限に抑えることができる。 Further, the control means 6 compares the actual torque value with the torque command value, and if the difference between the two is larger than a predetermined threshold value τth, the control means 6 performs fuel cut, throttle constant control, engine output restriction, etc. Can be minimized.
また、制御手段6は、実トルク値とトルク指令値との差が所定の閾値τthより大きい場合、発電の状態に異常があると判定する。 Further, when the difference between the actual torque value and the torque command value is larger than the predetermined threshold value τth, the control means 6 determines that the power generation state is abnormal.
図3に、本発明の実施例2を示す。
実施例2において、実施例1と同一機能を果たす箇所には、同一符号を付与する。
FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention.
In the second embodiment, parts having the same functions as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
実施例1は、シリーズ型ハイブリッド車両の前記駆動制御装置1について説明したが、実施例2は、パラレル型ハイブリッド車両の駆動制御装置11について説明する。
In the first embodiment, the
駆動制御装置11の発電システムは、図3に示す如く、エンジン2と、変速機(「TM」とも記載する。)12と、エンジン2と変速機12とに接続するアシスト用モータ(「MG」とも記載する。)13と、高電圧バッテリ(「B」とも記載する。)5と、車両を統合的に制御する制御手段(「CC」とも記載する。)14とを有している。
制御手段14は、高電圧バッテリ5の充電状態やユーザからの加減速要求を元に発電電力を決定し、その発電電力を満足しつつ、前記エンジン2の排ガス性能や燃費性能が良好となるときのエンジン目標回転数およびトルクを決定し、エンジン2ヘトルク指令を行う。
そして、エンジン回転数の目標回転数へのトレースは、変速機12による変速とアシスト用モータ13のトルク変化とを組み合わせることにより実現する。
パラレル型ハイブリッド車両の駆動制御装置11のシステムにおいて、アシスト用モータ13が制御手段14のトルク指令値に従えない場合に、エンジン回転数は目標回転数ヘトレースできなくなるため、実施例1にて説明した異常判定の制御と同様の制御が効果的である。
また、実施例2の構成では、変速機12のみでエンジン回転数を制御できるため、異常が発生したことを確定した場合に制御モードを切り替えれば排ガス性能の低下及び燃費性能の低下を最小限に抑えつつ、正常状態に近い走行が可能である。
これにより、排ガス悪化及び燃費悪化につながる故障を検出して排ガス悪化及び燃費悪化を防ぐことができる。
As shown in FIG. 3, the power generation system of the
The control means 14 determines the generated power based on the state of charge of the high-
The tracing of the engine speed to the target speed is realized by combining the speed change by the
In the system of the
Further, in the configuration of the second embodiment, the engine speed can be controlled only by the
Thereby, the failure which leads to exhaust gas deterioration and fuel consumption deterioration can be detected, and exhaust gas deterioration and fuel consumption deterioration can be prevented.
1 駆動制御装置
2 エンジン
3 駆動用モータ(「MG1」とも記載する。)
4 発電用モータ(「MG2」とも記載する。)
5 高電圧バッテリ(「B」とも記載する。)
6 制御手段(「CC」とも記載する。)
DESCRIPTION OF
4 Motor for power generation (also described as “MG2”)
5 High voltage battery (also referred to as “B”)
6 Control means (also described as “CC”)
Claims (7)
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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