JP2015093575A - Hybrid vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンとバッテリから供給される電力によって駆動する走行用モータとを備えるハイブリッド車両に関する。 The present invention relates to a hybrid vehicle including an engine and a traveling motor driven by electric power supplied from a battery.
特許文献1では、バッテリが過放電状態となってときに、バッテリの負荷を低減するためにバッテリ出力を低く制限し、その分エンジンの出力で補うことで、バッテリを保護している。 In Patent Document 1, when the battery is in an overdischarged state, the battery output is limited to a low level in order to reduce the load on the battery, and the battery output is compensated accordingly, thereby protecting the battery.
しかしながら、過放電状態や電池温度が高温状態になるとバッテリ出力を低く制限してバッテリ負荷を低減させなければならない。そのため、バッテリ出力を低く制限した分、エンジン出力を大きくしなければならず、燃費が悪化する。 However, when the overdischarge state or the battery temperature becomes a high temperature state, the battery output must be reduced to reduce the battery load. For this reason, the engine output must be increased by the amount that the battery output is limited to a low level, and the fuel efficiency is deteriorated.
したがって、バッテリが過放電状態や電池温度が高温状態とならないように、言い換えれば、過放電状態や電池温度が高温状態となってバッテリ出力の上限値が低く制限される状況とならないように、常時、バッテリの負荷(使用量)を低減できれば、燃費悪化を抑制することができる。 Therefore, to prevent the battery from being overdischarged and the battery temperature from becoming high temperature, in other words, to prevent the battery from being overdischarged and the battery temperature from becoming high temperature, the upper limit value of the battery output will be limited to a low level. If the load (usage amount) of the battery can be reduced, fuel consumption deterioration can be suppressed.
一方で、過放電状態や電池温度の高温状態等に伴ってバッテリ出力が低く制限される状況とならないように、バッテリの負荷(使用量)を低減させようとすると、必要な動力を得ることができずに、ユーザが要求する車両の挙動変化に与える影響が大きくなってしまうおそれがある。 On the other hand, if the load (usage amount) of the battery is reduced so that the battery output is not limited to a low level due to an overdischarge state or a high temperature state of the battery, necessary power can be obtained. Otherwise, the influence on the behavior change of the vehicle requested by the user may be increased.
そこで、本発明は、エンジン及び走行用のモータを備えたハイブリッド車両において、要求トルクに応じた車両の挙動変化に与える影響を抑制しつつ、バッテリの負荷を常時低減させることを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to constantly reduce the load of a battery in a hybrid vehicle including an engine and a driving motor while suppressing an influence on a change in the behavior of the vehicle according to the required torque.
本願発明のハイブリッド車両は、駆動輪に接続された駆動軸に動力を出力するエンジンと、バッテリから供給される電力を用いて駆動軸に動力を出力する走行用モータと、アクセルペダル踏み込み量及び車速に基づいて駆動軸に出力される要求トルクを算出するとともに、バッテリの状態に応じた電池出力量を算出して要求トルクに対する出力制御を行う制御装置と、を備える。制御装置は、要求トルクによって車両が加速する際の車速に応じて予め規定された許容加速度低減量を用いて電池出力低減量を算出し、電池出力量よりも電池出力低減量分低い出力量で、要求トルクに対するバッテリの出力制御を行う。 The hybrid vehicle of the present invention includes an engine that outputs power to a drive shaft connected to drive wheels, a travel motor that outputs power to the drive shaft using electric power supplied from a battery, an accelerator pedal depression amount, and a vehicle speed. And a control device that calculates the required torque output to the drive shaft based on the control and calculates the battery output amount according to the state of the battery and performs output control on the required torque. The control device calculates the battery output reduction amount using a predetermined allowable acceleration reduction amount according to the vehicle speed when the vehicle is accelerated by the required torque, and the output amount is lower by the battery output reduction amount than the battery output amount. Then, the battery output is controlled with respect to the required torque.
本願発明によれば、要求トルクによってハイブリッド車両が加速する際の車速に応じて許容加速度低減量(例えば、要求トルクにおける必要な加速度に対してユーザが違和感を感じない範囲で低減可能な加速度)を予め規定し、要求トルクに対して許容加速度低減量分低い電池出力量でバッテリの出力制御を行うので、要求トルクに応じた車両の挙動変化に与える影響を抑制しつつ、過放電状態や電池温度の高温状態等に伴ってバッテリ出力が低く制限される状況とならないように、バッテリの負荷(使用量)を常時低減させることができる。 According to the present invention, an allowable acceleration reduction amount (for example, an acceleration that can be reduced within a range in which the user does not feel uncomfortable with the required acceleration in the required torque) according to the vehicle speed when the hybrid vehicle is accelerated by the required torque. Since the battery output control is performed with a battery output amount that is specified in advance and is lower by the allowable acceleration reduction amount than the required torque, the overdischarge state and battery temperature are suppressed while suppressing the influence on the vehicle behavior change according to the required torque. Thus, the load (usage amount) of the battery can be constantly reduced so that the battery output is not limited to a low level due to the high temperature state.
以下、本発明の実施例について説明する。 Examples of the present invention will be described below.
(実施例1)
図1から図3は、実施例1を示す図である。図1は、本実施例のハイブリッド車両(Hybrid Vehicle)の構成ブロック図である。なお、ハイブリッド車両を一例に説明するが、本実施例の車両制御は、外部電源からの外部充電機能を備えているプラグインハイブリッド車両(Plug-in Hybrid Vehicle)にも適用できる。
Example 1
1 to 3 are diagrams showing a first embodiment. FIG. 1 is a configuration block diagram of a hybrid vehicle of this embodiment. Although a hybrid vehicle will be described as an example, the vehicle control of the present embodiment can also be applied to a plug-in hybrid vehicle having an external charging function from an external power source.
図1に示すように、ハイブリッド車100は、エンジン1、第1MG(Motor Generator)2、第2MG3、動力分配機構4、トランスミッション(無段変速機、減速装置など)5、及びバッテリ6が搭載される。
As shown in FIG. 1, the
エンジン1の出力軸は、動力分配機構4に接続される。動力分配機構4は、トランスミッション5の入力軸及び第1MG(発電用モータ)2の入力軸と連結される。トランスミッション5の出力軸(駆動軸)Pは、駆動輪7のディファレンシャルギア(差動装置)8に連結され、エンジン1の動力が動力分配機構4を介して駆動輪7に伝達される。また、トランスミッション5の出力軸Pは、第2MG(走行用モータ)3の出力軸と連結されている。第2MG3の動力は、トランスミッション5を介して駆動輪7に伝達されるようになっている。
An output shaft of the engine 1 is connected to the power distribution mechanism 4. The power distribution mechanism 4 is connected to the input shaft of the
動力分配機構4は、エンジン1が発生させる動力を2つの経路に分割し、トランスミッション5を介して駆動輪7に伝達する第1経路と、エンジン1が発生させた動力を第1MG2に伝達して発電させる第2経路とを含む。動力分配機構4は、後述する車両制御装置10によって制御され、車両制御装置10は、エンジン1の駆動力を用いた走行制御やバッテリ6への充電制御等に応じて、第1及び第2経路それぞれに伝達される動力やその比率を制御する。
The power distribution mechanism 4 divides the power generated by the engine 1 into two paths and transmits the power generated by the engine 1 to the first MG 2 by transmitting the power generated by the engine 1 to the drive wheels 7 via the
バッテリ6は、第2MG3に電力を供給する電源装置である。バッテリ6の直流電力は、インバータ9により交流電力に変換され、第2MG3に供給される。第2MG3は、三相同期モータや三相誘導モータなどの交流モータである。
The
インバータ9は、バッテリ6から出力された直流電力を交流電力に変換し、交流電力を第2MG3に出力する。第2MG3は、インバータ9から出力された交流電力を受けて、ハイブリッド車両100を走行させるための運動エネルギを生成する。第2MG3によって生成された運動エネルギは、トランスミッション5を介して駆動輪7に伝達される。
車両が減速したり、停止するときなどのハイブリッド車100の制動時には、駆動輪7がトランスミッション5を介して第2MG3を駆動させる。第2MG3は、ジェネレータ(発電機)として作動し、ハイブリッド車両100の制動時に発生する運動エネルギを電気エネルギ(交流電力)に変換する。
When the
本実施例の第2MG3は、バッテリ6から供給される電力によって駆動する車両走行の駆動源であるとともに、制動エネルギを電力に変換する回生ブレーキとして作動する。第2MG3によって発電された電力(回生エネルギー)は、インバータ9を介してバッテリ6に蓄えられる。インバータ9は、第2MG3が生成した交流電力を直流電力に変換し、直流電力(回生電力)をバッテリ6に出力する。
The second MG 3 of this embodiment is a driving source for vehicle travel that is driven by electric power supplied from the
なお、本実施例では、バッテリ6をインバータ9に接続しているが、これに限るものではない。具体的には、バッテリ6を昇圧回路に接続するとともに、昇圧回路をインバータ9に接続することができる。昇圧回路を用いることにより、バッテリ6の出力電圧を昇圧することができる。また、昇圧回路は、インバータ9からバッテリ6への出力電圧を降圧することができる。
In the present embodiment, the
第1MG2は、エンジン1の動力により回転駆動することにより発電し、インバータ9を介して発電した電力をバッテリ6に供給するジェネレータである。第1MG2は、第2MG3と同様に、三相同期モータや三相誘導モータなどの交流モータで構成できる。
The first MG 2 is a generator that generates electric power by being rotationally driven by the power of the engine 1 and supplies electric power generated through the
第1MG2により発電された電力は、そのまま第2MG3を駆動させる電力として供給したり、バッテリ6に蓄えられる電力として供給することができる。例えば、第1MG2は、バッテリ6のSOC(State of Charge)やハイブリッド車両100の要求出力等に応じて制御され、第2MG3は、バッテリ6に蓄えられた電力、第1MG2により発電された電力のうちのいずれか一方又は両方の電力によって駆動制御されるようにすることができる。
The electric power generated by the first MG 2 can be supplied as it is as electric power for driving the second MG 3 or can be supplied as electric power stored in the
エンジン1は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの燃料を燃焼させて動力を出力する公知の内燃機関である。エンジン1には、エンジン1の回転数センサ12が設けられる。回転数センサ12は、エンジン1の回転数を検出して、検出されたエンジン1の回転数(又は回転数を示す信号)を、エンジン制御装置11に出力する。アクセルポジションセンサ13は、アクセル開度(アクセルペダルの踏み込み量)を検出して、車両制御装置10に出力する。
The engine 1 is a known internal combustion engine that outputs power by burning fuel such as a gasoline engine or a diesel engine. The engine 1 is provided with a
車速センサ14は、検出したハイブリッド車両100の速度を車両制御装置10に出力する。例えば、車速センサ14は、駆動輪7の回転数や第2MG3の回転数等から車両速度を算出・検出することができる。
The
エンジン制御装置11は、車両制御装置10からのエンジン制御信号に基づいてエンジン1を制御するエンジンECUである。エンジン制御装置11は、車両全体の制御を行うメインコントローラである車両制御装置10に接続されている。エンジン制御装置11は、回転数センサ12などの各種センサの検出値に基づいて、車両制御装置10によって定められた目標回転数及び目標トルクで動作するように、エンジン1の燃料噴射量や吸気する空気量、点火時期などを制御する。
The engine control device 11 is an engine ECU that controls the engine 1 based on an engine control signal from the
バッテリ6は、例えば、電気的に直列に接続された複数の単電池を有する組電池である。単電池としては、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池といった二次電池を用いることができる。また、二次電池の代わりに、電気二重層キャパシタ(コンデンサ)を用いることができる。
The
また、バッテリ6の端子間電圧を検出したり、バッテリ6を構成する各単電池の電圧を検出する電圧センサや、バッテリ6に流れる電流を検出する電流センサ、バッテリ6の温度(電池温度)を検出する温度センサ等を備えることができる。これら各センサ機器の検出値は、車両制御装置10に出力される。
In addition, the voltage between the terminals of the
車両全体の制御を行うメインコントローラである車両制御装置10は、ハイブリッド車両100全体で要求される車両要求出力、例えば、アクセルポジションセンサ13によって検出されるアクセルペダルの踏み込み量と、車速センサ14によって検出される車速(車両速度)に基づいて、駆動輪7に接続される駆動軸Pに出力する要求トルク(要求駆動力)を算出し、算出された要求トルクにエンジン1の出力制御及びバッテリ6の入出力制御を行う。
The
また、本実施例の車両制御装置10は、バッテリ6のSOCや劣化状態などを管理するとともに、バッテリ6の充放電動作を制御するバッテリECUとしても機能する。なお、車両制御装置10とは個別に、バッテリECUを設けた構成であってもよい。また、車両制御装置10及びエンジン制御装置11の各制御装置は、1つの制御装置で構成することも可能であり、メインコントローラとしての車両制御装置10が、エンジン制御装置11や個別に構成された場合のバッテリECU(バッテリ制御装置)の各機能を備えるように構成することもできる。
In addition, the
車両制御装置10は、図1に示すように、メモリ10aを備えることができる。メモリ10aは、電圧センサ、電流センサ及び温度センサの各検出値や、各検出値を用いて算出されるSOCや満充電容量等の算出値、入出力制御に用いられる各種情報等を記憶している。メモリ10aは、車両制御装置10に対して内蔵又は外付けされる構成とすることができる。
The
車両制御装置10は、運転状態に応じて駆動供給源を選択し、エンジン1及び第2MG3のうちの一方又は両方からの駆動力を用いたハイブリッド車両100の走行制御を遂行する。
The
例えば、エンジン1からの駆動力を使用せずに(エンジン1を停止した状態で)、第2MG3のみを駆動源としてハイブリッド車両100の走行制御(EV走行モード)を行うことができる。なお、第2MG3のみを駆動源とした走行制御の場合でも、エンジン1を駆動して第1MG2による発電制御を行うことができる。一方、車両制御装置10は、エンジン1のみ、もしくはエンジン1および第2MG3の両方を駆動源としてハイブリッド車両100の走行制御(HV走行モード)を行うことができる。
For example, traveling control (EV traveling mode) of the
本実施例の車両制御装置10は、ハイブリッド車両100全体で要求される車両要求出力を算出して運転状態に応じて駆動源を自動的に選択し、エンジン制御装置11を介してエンジン1を制御しつつ、バッテリ6の入出力制御を行い、エンジン1及び第2MG3のうちの一方又は両方からの駆動力を用いた車両の走行制御を遂行する。なお、ユーザが、EV走行モードを選択し、第2MG3のみを駆動源としたハイブリッド車両100の走行制御を行うこともできる。
The
次に、本実施例のバッテリ6の入出力制御について詳細に説明する。まず、上記特許文献1の図4(a)で開示されているように、ハイブリッド車両100の駆動軸Pに要求される要求トルクTpは、車速とアクセル開度を用いて求めることができ、メモリ10aに各アクセル開度に応じた要求トルクと車速との関係を予め規定したマップを記憶しておくことができる。車両制御装置10は、車両走行の際のアクセルポジションセンサ13によって検出されるアクセル開度と車速センサ14によって検出される車速とを用いて、上記マップから、駆動軸Pに要求される要求トルクTpを算出することができる。
Next, input / output control of the
車両制御装置10は、算出された要求トルクTpを満たすように、エンジン1の動力又は/及びバッテリ6の出力制御(第2MG3の駆動制御)を行う。このとき、車両制御装置10は、バッテリ6の状態(電池温度、SOC)に基づいて、バッテリ6の出力可能な電力値(許容出力電力量)A1を決定する。
The
車両制御装置10は、決定された許容出力電力量A1の範囲で、要求トルクTpに応じた電池出力値Aを決定するが、例えば、車両制御装置10は、算出された要求トルクTpが許容出力電力量A1の範囲でまかなえる場合、エンジン1の駆動力を使用せずにバッテリ6の出力のみで、第2MG3を介した駆動軸Pへの駆動力の出力制御を行うように、バッテリ6の電池出力値Aを決定する。
The
一方、車両制御装置10は、算出された要求トルクTpが許容出力電力量A1の範囲でまかなえない場合、すなわち、バッテリ6の許容出力電力量A1(電力量A1に応じた第2MG3の駆動力)よりも要求トルクTpが大きい場合は、エンジン1の駆動力を使用し、足らない分の駆動力をエンジン1から出力させるように制御し、バッテリ6及びエンジン1の両者の出力制御を行う。
On the other hand, the
このように車両制御装置10は、バッテリ6の電池温度やSOCに基づいて、バッテリ6の出力可能な電力値(許容出力電力量)A1を決定し、算出された要求トルクに応じたバッテリ6の電力出力値Aを決定し、要求トルクに対して決定された電池出力値Aでバッテリ6の出力制御を行う。
As described above, the
ここで、例えば、バッテリ6の電力で要求トルクTpを満たすことができる場合、電池出力値Aは、以下のようにして算出することができる。EV走行モードでのハイブリッド車両100の走行制御時も同様である。
Here, for example, when the required torque Tp can be satisfied with the power of the
要求トルクTpは、上述のようにアクセルペダルの踏み込み量及び車速に基づいて算出され、要求トルクTpによってハイブリッド車両100が加速する。つまり、必要な加速度を出すための駆動軸Pのトルク(要求トルク)Tpは、以下の式1ように表すことができる。
(式1)Tp=必要な加速度×車重×タイヤ半径÷デフ比
The required torque Tp is calculated based on the depression amount of the accelerator pedal and the vehicle speed as described above, and the
(Formula 1) Tp = required acceleration x vehicle weight x tire radius ÷ differential ratio
上記式1において、タイヤ半径は、駆動輪7の半径であり、デフ比は、ディファレンシャルギア8のギア比である。一方、第2MG3から駆動軸7に出力されるMG2トルクTmは、以下の式2で表すことができる。
(式2)MG2トルクTm=Tp÷トランスミッション5の減速比
In the above formula 1, the tire radius is the radius of the drive wheel 7 and the differential ratio is the gear ratio of the differential gear 8. On the other hand, the MG2 torque Tm output from the second MG3 to the drive shaft 7 can be expressed by the following
(Formula 2) MG2 torque Tm = Tp ÷ speed reduction ratio of
また、第2MG3が、式2で示したMG2トルクTmを出力するために必要なパワーPm[kW]は、下記の式3で表すことができる。
(式3)必要なモータパワーPm=Tm×MG2回転数(車速)×2π÷60÷1000
Further, the power Pm [kW] required for the second MG 3 to output the MG2 torque Tm shown in
(Expression 3) Required Motor Power Pm = Tm × MG2 Rotational Speed (Vehicle Speed) × 2π ÷ 60 ÷ 1000
したがって、これら式1〜式3から、要求トルクTpに応じて必要な加速度を得るために必要な第2MG3のパワーPmを算出することができる。車両制御装置10は、要求トルクTpに対し、算出された第2MG3のパワーPmに応じた電力をバッテリ6から第2MG3に供給するように制御する。なお、第2MG3のパワーPmとバッテリ6の電池出力値(電力量)Aとの関係は、電力ロス等を考慮して第2MG3の出力性能から予め決められており、第2MG3のパワーPmが算出されれば、バッテリ6の電池出力(電力量)も算出することができる。
Therefore, from these equations 1 to 3, the power Pm of the second MG 3 necessary for obtaining the necessary acceleration according to the required torque Tp can be calculated. The
一方、バッテリ6の電力で要求トルクTpを満たすことができない場合、上記式1から上記式2のMG2トルクTmを差し引いた差分トルクをエンジン1から出力するように制御することができる。すなわち、バッテリ6の電池温度やSOCに基づいて、バッテリ6の許容出力電力量A1が決定されるが、要求トルクTpが許容出力電力量A1よりも大きな電力を必要とする場合、式3において第2MG3が出力可能なモータパワーは、許容出力電力量A1を上限値として制限されることになる。
On the other hand, when the required torque Tp cannot be satisfied with the electric power of the
そこで、車両制御装置10は、算出された要求トルクTpと許容出力電力量A1から決定(制限)される第2MG3が出力可能なモータパワーPmとを比較し、要求トルクTpに対して第2MG3が出力可能なモータパワーPmでは足らない分の駆動力を算出し、算出された足らない分の駆動力をエンジン1の出力で補うように、エンジン1から駆動軸Pの動力を出力するように制御する。なお、エンジン1の出力制御は、特許文献1等の周知の手法を適用することができる。また、この場合、式3において第2MG3が出力可能なモータパワーPmは、バッテリ6の許容出力電力量A1が上限値となるので、バッテリ6の電池出力値Aを許容出力電力量A1に決定して、バッテリ6から第2MG3への出力制御を行う。
Therefore, the
このようにバッテリ6の電池出力は、要求トルクTpに応じて必要な加速度を得るために使用されるが、上記式1から式3に示したように、要求トルクTpに応じた必要な加速度に対し、車速とバッテリ6の電池出力の関係を導くことができる。
As described above, the battery output of the
一方、ハイブリッド車両100は、車両走行時の要求トルクTpに応じて加速する際、言い換えれば、バッテリ6の電力を用いて要求トルクTpに対する駆動力を駆動軸Pに出力する際、ユーザが感じる加速度に許容範囲がある。つまり、ユーザが感じる加速度が大きい場合、要求トルクTpに対する車両の挙動変化が速く、ユーザは、車両の応答性能が高いと感じる一方で、要求トルクTpに応じて必要な加速度を、ユーザが違和感を感じない範囲で低減しても、ユーザは、要求トルクTpに対する車両の挙動変化の遅れ(鈍さ)を感じ難い。
On the other hand, when the
そこで、本実施例では、車速に応じてユーザが違和感を感じない加速度変化(許容加速度低減量α)を、実験等によって予め求めておき、許容加速度低減量α分の電池出力を低減させたバッテリ6の出力制御を行う。 In this embodiment, therefore, a battery in which an acceleration change (allowable acceleration reduction amount α) that does not give the user a sense of incongruity according to the vehicle speed is obtained in advance by experiments or the like, and the battery output corresponding to the allowable acceleration reduction amount α is reduced. 6 is controlled.
図2は、要求トルクTpによってハイブリッド車両100が加速する際の、車速に応じて予め規定された許容加速度低減量と電池出力低減量の関係を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a relationship between the allowable acceleration reduction amount and the battery output reduction amount that are defined in advance according to the vehicle speed when the
上述のように、上記式1から式3から要求トルクTpに応じて必要な加速度に対し、車速とバッテリ6の電池出力の関係を導くことができるので、例えば、要求トルクTpに対して「必要な加速度」の項に、予め実験等によって求められた「ユーザが違和感を感じない加速度」を用い、ユーザが違和感を感じない許容加速度低減量αに応じた電池出力低減量A2を算出することができる。
As described above, the relationship between the vehicle speed and the battery output of the
つまり、要求トルクTpに対して必要な加速度を得る際に、ユーザが違和感を感じない許容加速度を差し引いた加速度を得るために必要な電力で、バッテリ6の出力制御を行うよう、許容加速度低減量αに応じた電池出力低減量A2を車速に応じて算出する。図2の例では、車速Vaに対してユーザが違和感を感じない許容加速度低減量αが規定されるとともに、許容加速度低減量α分低減した場合に低減可能なバッテリ6の出力低減量A2が上記式1から式3に基づいて予め算出された一例である。図2に示したマップは、メモリ10aに予め記憶しておくことができる。
That is, when obtaining the required acceleration with respect to the required torque Tp, the allowable acceleration reduction amount is performed so that the output control of the
なお、上述のように出力低減量A2は、車速が大きくなるにつれて大きくなるように規定することができる。これは、車速は大きい状態でさらに加速する際、ユーザが違和感を感じない加速度変化の幅が大きいことに起因する。したがって、本実施例では、車速が大きいほど、バッテリ6の出力低減量A2(バッテリ6の出力制限量)が大きくなっている。 As described above, the output reduction amount A2 can be defined to increase as the vehicle speed increases. This is due to the large range of acceleration changes that the user does not feel uncomfortable when further accelerating with a high vehicle speed. Therefore, in this embodiment, the output reduction amount A2 of the battery 6 (the output limit amount of the battery 6) increases as the vehicle speed increases.
本実施例の車両制御装置10は、要求トルクTpに対してバッテリ6の電池出力量Aを決定する際、要求トルクTpに応じて必要な加速度を車速に応じて許容加速度低減量α分の低減させ、低減させる加速度分の電池出力を低減させた電池出力量Aで、バッテリ6の出力制御を行うように制御する。
When determining the battery output amount A of the
図3は、本実施例のハイブリッド車両100の車両制御の処理フローを示す図である。本制御は、車両制御装置10によって遂行される。
FIG. 3 is a diagram illustrating a processing flow of vehicle control of the
図3に示すように、車両制御装置10は、アクセルポジションセンサ13の検出値及び車速センサ14の検出値に基づいて、駆動軸Pに要求される要求トルクTpを算出する(S101)。
As shown in FIG. 3, the
車両制御装置10は、バッテリ6の電池温度とSOCを用いて、バッテリ6が出力可能な電力量(上限値)A1を算出する(S102)。次に、車両制御装置10は、車速センサ14の検出値を用いて、図2に示したマップから許容加速度低減量αに応じた電池出力低減量A2を算出する(S103)。
The
車両制御装置10は、ステップS101で算出された許容出力電力量A1からステップS103で算出された電力低減量A2を減算した電池出力値Aを算出し、電池出力値A(=A1―A2)をバッテリ6の電池出力値Aとして決定する(S104)。
The
車両制御装置10は、ステップS104で決定された許容加速度低減量αを考慮して低減された電池出力値Aに基づくバッテリ6の出力制御を行う(S105)。
The
このように本実施例のハイブリッド車両100は、要求トルクTpによってハイブリッド車両100が加速する際の車速に応じて許容加速度低減量α(要求トルクにおける必要な加速度に対してユーザが違和感を感じない範囲で低減可能な加速度)を予め規定し、要求トルクTpに対して許容加速度低減量α分低い電池出力量Aでバッテリの出力制御を行うので、要求トルクTpに応じた車両の挙動変化に与える影響を抑制しつつ、バッテリ6の負荷を低減させることができる。
As described above, the
特に、本実施例のバッテリ6の出力抑制方法は、電池温度やSOC、電池劣化等に応じてバッテリ6の上限値を制限する(出力上限値を低くする)のではなく、バッテリ6からの電力を用いて要求トルクに対する駆動力を得る車両走行時に、常時、許容加速度低減量α分低い電池出力量Aでバッテリの出力制御を行うので、バッテリ6が過放電等にならないように、バッテリ6の負荷を軽減させることができる。
In particular, the method for suppressing the output of the
つまり、バッテリ6の電池出力は、過放電状態や電池温度の高温状態になると電池保護の観点からバッテリ出力が低く制限される。そのため、バッテリ6の電池出力を低く制限した分、エンジン1の出力を大きくしなければならず、燃費が悪化してしまう。しかしながら、本実施例では、要求トルクTpに応じた車両の挙動変化に与える影響を抑制しつつ、バッテリ6の負荷を常時低減させているので、過放電状態や電池温度の高温状態等に伴ってバッテリ出力が低く制限される状況を抑制することができ、且つ燃費の悪化を抑制することができる。
That is, the battery output of the
また、電池温度やSOC、電池劣化等に応じてバッテリ6の上限値を下げて単にバッテリ6の出力値を制限する(過放電状態や電池温度の高温状態に応じて電池保護の観点から単にバッテリ出力を低く制限する)場合に比べ、要求トルクTpにおける必要な加速度に対してユーザが違和感を感じない範囲で低減可能な許容加速度低減量α分の出力値を制限するので、要求トルクTpに応じた車両の挙動変化に与える影響を小さくでき、車両の挙動変化を満足しつつ、バッテリ6の負荷(使用量)を低減させることができる。
Further, the upper limit value of the
また、車速が大きくなるにつれて、必要な加速度を得るために必要な電池出力が大きくなるので、バッテリ6のSOC低下量が大きくなり、また、電池温度が高くなる。しかしながら、本実施例では、車速が大きくなるにつれて出力低減量A2が大きくなる。したがって、車速が小さい場合に比べてバッテリ6の負荷を大きく低減させることができ、過放電状態や電池温度の高温状態等に伴ってバッテリ出力が低く制限される状況になり難くすることができる。
Further, as the vehicle speed increases, the battery output necessary to obtain the required acceleration increases, so the amount of decrease in the SOC of the
なお、本実施例の車両制御は、バッテリ6の電力で要求トルクTpを満たすことができる場合及びできない場合の双方において、要求トルクTpに応じたバッテリ6の電力を用いた第2MG3の動力制御が行われる際に、常に適用することができる。
In the vehicle control of the present embodiment, the power control of the second MG 3 using the electric power of the
また、電池温度やSOC、電池劣化等に応じてバッテリ6の上限値(許容出力電力量A1)を下げてバッテリ6の出力制限を実施した状態でも適用可能である。また、電池出力値Aを許容加速度低減量αに応じて低くする態様を一例に説明したが、上述のように、第2MG3のモータパワーPmを車速に応じた許容加速度低減量α分低くし、バッテリ6の負荷を低減するように構成することもできる。
Further, the present invention can also be applied in a state in which the upper limit value (allowable output power amount A1) of the
1:エンジン、2:第1MG、3:第2MG、4:動力分配機構、5:トランスミッション、6:バッテリ、7:駆動輪、P:駆動軸、8:ディファレンシャルギア、9:インバータ、10:車両制御装置、11:エンジン制御装置、12:回転数センサ、13:アクセルポジションセンサ、14:車速センサ
1: Engine, 2: 1st MG, 3: 2nd MG, 4: Power distribution mechanism, 5: Transmission, 6: Battery, 7: Drive wheel, P: Drive shaft, 8: Differential gear, 9: Inverter, 10: Vehicle Control device, 11: engine control device, 12: rotation speed sensor, 13: accelerator position sensor, 14: vehicle speed sensor
Claims (1)
アクセルペダル踏み込み量及び車速に基づいて前記駆動軸に出力される要求トルクを算出するとともに、前記バッテリの状態に応じた電池出力量を算出して前記要求トルクに対する出力制御を行う制御装置を備え、
前記制御装置は、
前記要求トルクによって前記車両が加速する際の車速に応じて予め規定された許容加速度低減量を用いて電池出力低減量を算出し、前記電池出力量よりも前記電池出力低減量分低い出力量で、前記要求トルクに対する前記バッテリの出力制御を行うことを特徴とするハイブリッド車両。
A hybrid vehicle comprising: an engine that outputs power to a drive shaft connected to drive wheels; and a travel motor that outputs power to the drive shaft using electric power supplied from a battery,
A control device that calculates a required torque output to the drive shaft based on an accelerator pedal depression amount and a vehicle speed, calculates a battery output amount according to a state of the battery, and performs output control on the required torque,
The controller is
A battery output reduction amount is calculated using an allowable acceleration reduction amount that is defined in advance according to a vehicle speed when the vehicle is accelerated by the required torque, and an output amount that is lower than the battery output amount by the battery output reduction amount. A hybrid vehicle that performs output control of the battery with respect to the required torque.
Priority Applications (1)
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JP2013234115A JP2015093575A (en) | 2013-11-12 | 2013-11-12 | Hybrid vehicle |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101684543B1 (en) * | 2015-06-19 | 2016-12-20 | 현대자동차 주식회사 | System and method for driving mode control of hybrid vehicle |
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2013
- 2013-11-12 JP JP2013234115A patent/JP2015093575A/en active Pending
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