JP2015116991A - Control device of hybrid vehicle - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress deterioration in fuel economy at the time of heating by appropriately setting an output distribution between an engine and a MG (a motor generator) and an output distribution between a hot water heater and an electric heater.SOLUTION: After EG output (output of an engine 11) and MG output (output of a MG 12) are set based on travel request power, HP output corresponding to the MG output is set on an optimum HP output distribution line connecting the HP output (output of an electric heater 42) maximizing system utility function to the MG output; and HC output (output of a hot-water heater 22) is set by subtracting the HP output from heating request power. This allows the HC output and the HP output to be set so as to maximize the system utility function for the EG output and the MG output, where the system utility function is defined using the travel request power, the heating request power, generated power, discharged power, cooling-water heating power, cooling-water radiating power and fuel consumption power.

Description

本発明は、車両の動力源としてエンジンとモータとを搭載したハイブリッド車の制御装置に関する発明である。   The present invention relates to a control device for a hybrid vehicle equipped with an engine and a motor as a power source for the 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とモータとを搭載したハイブリッド車が注目されている。このようなハイブリッド車は、冬季に熱不足により燃費が悪化する傾向がある。特に、エンジンの冷却水の熱が不足状態になると、エンジンが強制稼働されてエンジン効率が低下することがある。   In recent years, a hybrid vehicle equipped with an engine and a motor as a power source of the vehicle has attracted attention because of the social demand for low fuel consumption and low exhaust emissions. Such hybrid vehicles tend to deteriorate fuel consumption due to lack of heat in winter. In particular, when the heat of the engine coolant becomes insufficient, the engine is forcibly operated and engine efficiency may be reduced.

そこで、冷却水の熱不足を補う技術として、例えば、特許文献1(特開平5−221233号公報)に記載されているように、エンジンの冷却水の熱を利用する温水暖房装置に加えて、電動コンプレッサで熱を発生させる電気暖房装置を搭載するようにしたものがある。このようなシステムにおいては、冷却水温が所定値よりも低いときには、温水暖房装置と電気暖房装置の出力配分を一定にして温水暖房装置と電気暖房装置の両方で暖房を行い、冷却水温が所定値以上のときには、温水暖房装置のみで暖房を行うようにしたものがある。   Therefore, as a technique for compensating for the lack of heat of the cooling water, for example, as described in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 5-221233), in addition to a hot water heating apparatus that uses the heat of the cooling water of the engine, There is an electric heater equipped with an electric heating device that generates heat. In such a system, when the cooling water temperature is lower than a predetermined value, heating is performed by both the hot water heating device and the electric heating device with the output distribution of the hot water heating device and the electric heating device being constant, and the cooling water temperature is a predetermined value. In some cases, heating is performed only by the hot water heater.

特開平5−221233号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-221233

しかし、従来技術では、冷却水温が所定値よりも低いときに温水暖房装置と電気暖房装置の出力配分を一定にするため、次のような問題がある。   However, in the prior art, when the cooling water temperature is lower than a predetermined value, the output distribution between the hot water heating device and the electric heating device is made constant.

冷却水温が低い場合でも、温水暖房装置のヒータコアで冷却水の熱が奪われるため、冷却水温が更に低下する可能性があり、冷却水温が所定水温以下になるとエンジンが強制稼働される。エンジンの強制稼働中は、エンジンの燃焼を停止してモータの動力で走行するEV走行ができないため、燃費が悪化する。また、走行負荷が高くてエンジンの出力が大きい(発熱量が多い)場合でも、冷却水温が所定値よりも低いと、電気暖房装置で電力が消費されるため、その分、EV走行できる距離が短くなって燃費が悪化する。   Even when the cooling water temperature is low, the heat of the cooling water is taken away by the heater core of the hot water heating apparatus, so that the cooling water temperature may further decrease, and the engine is forcibly operated when the cooling water temperature falls below a predetermined water temperature. While the engine is forcibly operated, EV traveling that stops the combustion of the engine and runs with the power of the motor cannot be performed, so that the fuel consumption deteriorates. Even when the driving load is high and the engine output is large (the amount of heat generated is large), if the cooling water temperature is lower than a predetermined value, electric power is consumed by the electric heating device, and accordingly, the EV traveling distance can be increased accordingly. It becomes shorter and fuel consumption worsens.

そこで、本発明が解決しようとする課題は、車両の動力源(エンジンやモータ)又は暖房装置(温水暖房装置や電気暖房装置)の出力を適切に設定して燃費を向上させることができるハイブリッド車の制御装置を提供することにある。   Therefore, the problem to be solved by the present invention is a hybrid vehicle capable of improving fuel efficiency by appropriately setting the output of a power source (engine or motor) or a heating device (hot water heating device or electric heating device) of the vehicle. It is to provide a control device.

上記課題を解決するために、請求項1に係る発明は、車両の動力源として搭載されたエンジン(11)及びモータ(12)と、エンジン(11)により駆動される発電機(12,17)と、充放電可能なバッテリ(18,21)と、エンジン(11)の冷却水の熱を利用する温水暖房装置(22)と、電気で熱を発生させる電気暖房装置(42)とを備えたハイブリッド車の制御装置において、エンジン(11)又はモータ(12)の出力に対してシステム効率が所定の適正範囲内になる温水暖房装置(22)又は電気暖房装置(42)の出力を結んだ出力配分ライン上で、エンジン(11)又はモータ(12)の出力に対応する温水暖房装置(22)又は電気暖房装置(42)の出力を設定する制御手段(33)を備えた構成としたものである。   In order to solve the above problems, an invention according to claim 1 is directed to an engine (11) and a motor (12) mounted as a power source of a vehicle, and a generator (12, 17) driven by the engine (11). And a chargeable / dischargeable battery (18, 21), a hot water heater (22) that uses the heat of the cooling water of the engine (11), and an electric heater (42) that generates heat by electricity. In the hybrid vehicle control device, the output of the hot water heating device (22) or the electric heating device (42) in which the system efficiency falls within a predetermined appropriate range with respect to the output of the engine (11) or the motor (12). On the distribution line, it is configured to include a control means (33) for setting the output of the hot water heater (22) or the electric heater (42) corresponding to the output of the engine (11) or the motor (12). That.

この構成では、先にエンジンやモータの出力を設定した後、そのエンジンやモータの出力に基づいて出力配分ライン上で温水暖房装置や電気暖房装置の出力を設定することで、そのときのエンジンやモータの出力に対してシステム効率が適正範囲内になるように温水暖房装置や電気暖房装置の出力を設定することができる。これにより、そのときのエンジンやモータの出力に対して温水暖房装置や電気暖房装置の出力を適切に設定して、システム効率を向上させることができ、燃費を向上させることができる。   In this configuration, after setting the output of the engine or motor first, the output of the hot water heater or electric heater is set on the output distribution line based on the output of the engine or motor. The output of the hot water heater or electric heater can be set so that the system efficiency is within an appropriate range with respect to the output of the motor. Thereby, the output of a hot water heating apparatus or an electric heating apparatus can be appropriately set with respect to the output of the engine or motor at that time, system efficiency can be improved, and fuel consumption can be improved.

また、請求項2に係る発明は、温水暖房装置(22)又は電気暖房装置(42)の出力に対してシステム効率が所定の適正範囲内になるエンジン(11)又はモータ(12)の出力を結んだ出力配分ライン上で、温水暖房装置(22)又は電気暖房装置(42)の出力に対応するエンジン(11)又はモータ(12)の出力を設定する制御手段(33)を備えた構成としたものである。   In the invention according to claim 2, the output of the engine (11) or the motor (12) in which the system efficiency is within a predetermined appropriate range with respect to the output of the hot water heater (22) or the electric heater (42). A configuration comprising control means (33) for setting the output of the engine (11) or the motor (12) corresponding to the output of the hot water heater (22) or the electric heater (42) on the connected output distribution line; It is a thing.

この構成では、先に温水暖房装置や電気暖房装置の出力を設定した後、その温水暖房装置や電気暖房装置の出力に基づいて出力配分ライン上でエンジンやモータの出力を設定することで、そのときの温水暖房装置や電気暖房装置の出力に対してシステム効率が適正範囲内になるようにエンジンやモータの出力を設定することができる。これにより、そのときの温水暖房装置や電気暖房装置の出力に対してエンジンやモータの出力を適切に設定して、システム効率を向上させることができ、燃費を向上させることができる。この請求項2に係る発明は、オートクルーズ(クルーズコントロール)中などの走行出力の配分に自由度が高い場合や暖房の立ち上がり時などの快適性が優先される場合に有効である。   In this configuration, after setting the output of the hot water heater or electric heater first, the output of the engine or motor is set on the output distribution line based on the output of the hot water heater or electric heater. The output of the engine or motor can be set so that the system efficiency falls within an appropriate range with respect to the output of the hot water heater or electric heater. Thereby, the output of an engine or a motor can be set appropriately with respect to the output of the hot water heater or electric heater at that time, the system efficiency can be improved, and the fuel efficiency can be improved. The invention according to claim 2 is effective in the case where the degree of freedom is high in the distribution of the traveling output such as during auto-cruise (cruise control) or the case where comfort is prioritized such as at the start of heating.

図1は本発明の実施例1におけるハイブリッド車の制御システムの概略構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a hybrid vehicle control system in Embodiment 1 of the present invention. 図2は実施例1の出力設定ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing the flow of processing of the output setting routine of the first embodiment. 図3は最適HP出力の算出方法を説明するブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a method for calculating the optimum HP output. 図4は最適HP出力配分算出マップの作成方法を説明する図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a method for creating an optimum HP output distribution calculation map. 図5は最適HP出力配分算出マップの一例を概念的に示す図である。FIG. 5 is a diagram conceptually illustrating an example of the optimum HP output distribution calculation map. 図6は実施例2の出力設定ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart showing the flow of processing of the output setting routine of the second embodiment. 図7はHC出力比率算出マップの一例を概念的に示す図である。FIG. 7 is a diagram conceptually illustrating an example of the HC output ratio calculation map. 図8は最適MG出力の算出方法を説明するブロック図である。FIG. 8 is a block diagram illustrating a method for calculating the optimum MG output.

以下、本発明を実施するための形態を具体化した幾つかの実施例を説明する。   Hereinafter, some embodiments embodying the mode for carrying out the present invention will be described.

本発明の実施例1を図1乃至図5に基づいて説明する。
まず、図1に基づいてハイブリッド車の制御システムの概略構成を説明する。
車両の動力源として内燃機関であるエンジン11とモータジェネレータ(以下「MG」と表記する)12とが搭載されている。エンジン11の出力軸(クランク軸)の動力がMG12を介して変速機13に伝達され、この変速機13の出力軸の動力がデファレンシャルギヤ機構14や車軸15等を介して車輪16に伝達される。変速機13は、複数段の変速段の中から変速段を段階的に切り換える有段変速機であっても良いし、無段階に変速するCVT(無段変速機)であっても良い。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
First, a schematic configuration of a hybrid vehicle control system will be described with reference to FIG.
An engine 11 that is an internal combustion engine and a motor generator (hereinafter referred to as “MG”) 12 are mounted as power sources for the vehicle. The power of the output shaft (crankshaft) of the engine 11 is transmitted to the transmission 13 via the MG 12, and the power of the output shaft of the transmission 13 is transmitted to the wheels 16 via the differential gear mechanism 14, the axle 15 and the like. . The transmission 13 may be a stepped transmission that switches the shift speed step by step from a plurality of shift speeds, or may be a CVT (continuously variable transmission) that shifts continuously.

エンジン11の動力を車輪16に伝達する動力伝達経路のうちのエンジン11と変速機13との間に、MG12の回転軸が動力伝達可能に連結されている。尚、エンジン11とMG12との間(又はMG12と変速機13との間)に、動力伝達を断続するためのクラッチ(図示せず)を設けるようにしても良い。   A rotary shaft of the MG 12 is connected between the engine 11 and the transmission 13 in a power transmission path for transmitting the power of the engine 11 to the wheels 16 so that the power can be transmitted. Note that a clutch (not shown) for intermittently transmitting power may be provided between the engine 11 and the MG 12 (or between the MG 12 and the transmission 13).

エンジン11の動力で駆動される発電機17の発電電力がメインバッテリ18に充電される。また、MG12を駆動するインバータ19がメインバッテリ18に接続され、MG12がインバータ19を介してメインバッテリ18と電力を授受するようになっている。発電機17は、DC−DCコンバータ20を介して低圧バッテリ21に接続されている。メインバッテリ18と低圧バッテリ21は、いずれも充放電可能(充電や放電が可能)なバッテリである。   The main battery 18 is charged with the power generated by the generator 17 driven by the power of the engine 11. An inverter 19 that drives the MG 12 is connected to the main battery 18, and the MG 12 exchanges power with the main battery 18 via the inverter 19. The generator 17 is connected to the low voltage battery 21 via the DC-DC converter 20. The main battery 18 and the low-voltage battery 21 are both batteries that can be charged and discharged (charge and discharge are possible).

また、車室内を暖房するための暖房装置として、エンジン11の冷却水の熱を利用する温水暖房装置22と、電気で熱を発生させる電気暖房装置42(ヒートポンプ装置)とが搭載されている。   Moreover, as a heating device for heating the vehicle interior, a hot water heating device 22 that uses heat of the cooling water of the engine 11 and an electric heating device 42 (heat pump device) that generates heat by electricity are mounted.

温水暖房装置22は、エンジン11の冷却水通路(図示せず)に、暖房用の温水回路23が接続され、この温水回路23に、暖房用のヒータコア24と電動ウォータポンプ25が設けられている。電動ウォータポンプ25は、低圧バッテリ21の電力で駆動され、この電動ウォータポンプ25によりエンジン11とヒータコア24との間で冷却水(温水)を循環させるようになっている。   In the hot water heater 22, a heating hot water circuit 23 is connected to a cooling water passage (not shown) of the engine 11, and a heating heater core 24 and an electric water pump 25 are provided in the hot water circuit 23. . The electric water pump 25 is driven by the electric power of the low-voltage battery 21, and the electric water pump 25 circulates cooling water (hot water) between the engine 11 and the heater core 24.

電気暖房装置42は、低温低圧のガス冷媒を圧縮して高温高圧のガス冷媒にする電動コンプレッサ37と、高温高圧のガス冷媒から熱を放出させて高圧の液状冷媒にする室内熱交換器38(凝縮器)と、高圧の液状冷媒を減圧膨張させて低温低圧の液状冷媒にする膨張弁39と、低温低圧の液状冷媒に熱を吸収させて低温低圧のガス冷媒にする室外熱交換器40(蒸発器)と、室外熱交換器40で蒸発されなかった液状冷媒を分離してコンプレッサ37にガス冷媒のみを供給するアキュムレータ41等から構成されている。   The electric heating device 42 includes an electric compressor 37 that compresses a low-temperature and low-pressure gas refrigerant into a high-temperature and high-pressure gas refrigerant, and an indoor heat exchanger 38 that releases heat from the high-temperature and high-pressure gas refrigerant into a high-pressure liquid refrigerant. A condenser), an expansion valve 39 that expands the high-pressure liquid refrigerant under reduced pressure to form a low-temperature and low-pressure liquid refrigerant, and an outdoor heat exchanger 40 that absorbs heat into the low-temperature and low-pressure liquid refrigerant to form a low-temperature and low-pressure gas refrigerant ( An evaporator) and an accumulator 41 for separating the liquid refrigerant that has not been evaporated by the outdoor heat exchanger 40 and supplying only the gas refrigerant to the compressor 37.

電動コンプレッサ37は、コンプレッサ用インバータ(図示せず)を介して低圧バッテリ21に接続されている。後述するエアコンECU36によりコンプレッサ用インバータを制御して電動コンプレッサ37を制御するようになっている。ヒータコア24及び室内熱交換器38の近傍には、温風を発生させるブロアファン26が配置され、室外熱交換器40の近傍には、ラジエタファン27が配置されている。   The electric compressor 37 is connected to the low voltage battery 21 via a compressor inverter (not shown). The air conditioner ECU 36 described later controls the compressor inverter by controlling the compressor inverter. A blower fan 26 that generates warm air is disposed in the vicinity of the heater core 24 and the indoor heat exchanger 38, and a radiator fan 27 is disposed in the vicinity of the outdoor heat exchanger 40.

アクセルセンサ28によってアクセル開度(アクセルペダルの操作量)が検出され、シフトスイッチ29によってシフトレバーの操作位置が検出される。更に、ブレーキスイッチ30によってブレーキ操作(又はブレーキセンサによってブレーキ操作量)が検出され、車速センサ31によって車速が検出される。   The accelerator sensor 28 detects the accelerator opening (the amount of operation of the accelerator pedal), and the shift switch 29 detects the operation position of the shift lever. Further, a brake operation (or a brake operation amount by a brake sensor) is detected by the brake switch 30, and a vehicle speed is detected by the vehicle speed sensor 31.

ハイブリッドECU33は、車両全体を総合的に制御するコンピュータであり、上述した各種のセンサやスイッチの出力信号を読み込んで、車両の運転状態を検出する。このハイブリッドECU33は、エンジン11の運転を制御するエンジンECU34と、インバータ19を制御してMG12を制御すると共に発電機17を制御するMG−ECU35と、暖房装置22,42(電動ウォータポンプ25、ブロアファン26、電動コンプレッサ37等)を制御するエアコンECU36との間で制御信号やデータ信号等を送受信し、各ECU34〜36によって車両の運転状態に応じて、エンジン11、MG12、発電機17、暖房装置22,42等を制御する。   The hybrid ECU 33 is a computer that comprehensively controls the entire vehicle, and reads the output signals of the various sensors and switches described above to detect the driving state of the vehicle. The hybrid ECU 33 includes an engine ECU 34 that controls the operation of the engine 11, an MG-ECU 35 that controls the inverter 19 to control the MG 12 and the generator 17, and heating devices 22 and 42 (the electric water pump 25, the blower Control signals, data signals, and the like are transmitted to and received from the air conditioner ECU 36 that controls the fan 26, the electric compressor 37, etc., and the ECUs 11, 36, 36, and the engine 11, MG 12, generator 17, heating The devices 22, 42 and the like are controlled.

ところで、エンジン11の冷却水温が低い場合、温水暖房装置22による暖房だけでは、冷却水温が更に低下する可能性がある。この場合、冷却水を昇温させるためにエンジン11を強制稼働させると、エンジン11の燃焼を停止してMG12の動力で走行するEV走行ができないため、燃費が悪化する。また、電気暖房装置42の出力を大きくすれば、冷却水温の低下を抑制できるが、電気暖房装置42で電力が消費されるため、その分、EV走行できる距離が短くなって燃費が悪化する。   By the way, when the cooling water temperature of the engine 11 is low, there is a possibility that the cooling water temperature is further lowered only by the heating by the hot water heating device 22. In this case, if the engine 11 is forcibly operated in order to raise the temperature of the cooling water, the EV traveling that stops the combustion of the engine 11 and travels with the power of the MG 12 cannot be performed. Further, if the output of the electric heating device 42 is increased, the cooling water temperature can be prevented from decreasing. However, since electric power is consumed by the electric heating device 42, the distance that the EV can travel is shortened and the fuel consumption is deteriorated.

燃費を改善するには、冷却水の熱が不足しない程度に熱を有効に使いきって電気暖房装置42の出力を最小限にして、EV走行可能な距離を長くすることが求められ、そのためには、温水暖房装置22と電気暖房装置42の出力配分を適切に設定する必要がある。   In order to improve the fuel efficiency, it is required to use the heat effectively so that the heat of the cooling water is not insufficient, to minimize the output of the electric heating device 42, and to increase the EV travelable distance. Needs to set the output distribution of the hot water heater 22 and the electric heater 42 appropriately.

そこで、本実施例1では、ハイブリッドECU33により後述する図2の出力設定ルーチンを実行することで、エンジン11及びMG12の出力と温水暖房装置22(ヒータコア24)及び電気暖房装置42の出力を次のようにして設定する。尚、以下の説明では、エンジン11の出力を「EG出力」と表記し、MG12の出力を「MG出力」と表記する。また、温水暖房装置22(ヒータコア24)の出力を「HC出力」と表記し、電気暖房装置42の出力を「HP出力」と表記する。   Therefore, in the first embodiment, the hybrid ECU 33 executes an output setting routine of FIG. 2 to be described later, whereby the outputs of the engine 11 and MG 12 and the outputs of the hot water heater 22 (heater core 24) and the electric heater 42 are as follows. Set as follows. In the following description, the output of the engine 11 is expressed as “EG output”, and the output of the MG 12 is expressed as “MG output”. Further, the output of the hot water heater 22 (heater core 24) is expressed as “HC output”, and the output of the electric heater 42 is expressed as “HP output”.

まず、車両の走行要求パワーに基づいてEG出力とMG出力を設定する。
この後、MG出力に対してシステム効率が所定の適正範囲内になるHP出力を結んだHP出力配分ライン上で、MG出力に対応するHP出力を設定する。この際、本実施例1では、車両の走行動力と暖房熱量とMG12や発電機17の発電電力とメインバッテリ18や低圧バッテリ21の放電電力と冷却水加熱量と冷却水放熱量と燃料消費パワー(燃料消費量に燃料の低位発熱量を乗じた値)とを用いてシステム効率関数を定義し、MG出力に対してシステム効率関数が最大になるHP出力を結んだ最適HP出力配分ライン上で、MG出力に対応するHP出力を設定する。
First, an EG output and an MG output are set based on the required travel power of the vehicle.
Thereafter, the HP output corresponding to the MG output is set on the HP output distribution line that connects the HP output in which the system efficiency is within a predetermined appropriate range with respect to the MG output. In this case, in the first embodiment, the driving power of the vehicle, the amount of heating heat, the generated power of the MG 12 and the generator 17, the discharged power of the main battery 18 and the low-voltage battery 21, the amount of cooling water heating, the amount of heat dissipated in cooling water, and the fuel consumption power. The system efficiency function is defined using (the value obtained by multiplying the fuel consumption by the lower heating value of the fuel), and on the optimum HP output distribution line connecting the HP output that maximizes the system efficiency function with respect to the MG output. , HP output corresponding to MG output is set.

この後、車両の暖房要求パワーとHP出力に基づいてHC出力を設定する。
これにより、そのときのEG出力とMG出力に対してシステム効率が適正範囲内(本実施例ではシステム効率関数が最大)になるようにHC出力とHP出力を設定する。
Thereafter, the HC output is set based on the required heating power of the vehicle and the HP output.
Thereby, the HC output and the HP output are set so that the system efficiency is within an appropriate range with respect to the EG output and the MG output at that time (in this embodiment, the system efficiency function is maximum).

以下、本実施例1でハイブリッドECU33が実行する図2の出力設定ルーチンの処理内容を説明する。
図2に示す出力設定ルーチンは、ハイブリッドECU33の電源オン期間中に所定周期で繰り返し実行され、特許請求の範囲でいう制御手段としての役割を果たす。
Hereinafter, the processing content of the output setting routine of FIG. 2 executed by the hybrid ECU 33 in the first embodiment will be described.
The output setting routine shown in FIG. 2 is repeatedly executed at a predetermined period during the power-on period of the hybrid ECU 33, and serves as a control means in the claims.

本ルーチンが起動されると、まず、ステップ101で、アクセル開度等に基づいて車両の走行要求パワー(車両の走行に必要なパワー)をマップ又は数式等により算出する。更に、外気温と車室内温度と目標車室内温度等に基づいて暖房要求パワー(車室内の暖房に必要なパワー)をマップ又は数式等により算出する。   When this routine is started, first, in step 101, the required travel power of the vehicle (power required for traveling of the vehicle) is calculated by a map or a mathematical formula based on the accelerator opening or the like. Further, the required heating power (power required for heating the passenger compartment) is calculated based on the outside air temperature, the passenger compartment temperature, the target passenger compartment temperature, and the like using a map or a mathematical expression.

この後、ステップ102に進み、走行要求パワーに基づいてEG出力とMG出力を設定する。この場合、例えば、暖房要求を考慮せずに、走行要求パワーと発電電力と放電電力とを用いてシステム効率関数を定義し、このシステム効率関数が最大又は最大を含む所定範囲内になるようにEG出力とMG出力を設定する。或は、バッテリSOC(メインバッテリ18や低圧バッテリ21の充電状態)に応じた充放電電力をマップ等により算出し、走行要求パワーに充放電電力を加算して車両要求パワーを算出する。この車両要求パワーが閾値よりも大きいか否かでエンジン11のオン/オフを判定して、EG出力とMG出力を設定する。但し、暖房オン時で冷却水温が所定値以下の場合にはEV走行を禁止してエンジン11を稼働させる。   Thereafter, the process proceeds to step 102, where the EG output and the MG output are set based on the required travel power. In this case, for example, the system efficiency function is defined using the travel request power, the generated power, and the discharge power without considering the heating request so that the system efficiency function is within a predetermined range including the maximum or the maximum. Set EG output and MG output. Alternatively, the charging / discharging power corresponding to the battery SOC (the charging state of the main battery 18 and the low voltage battery 21) is calculated from a map or the like, and the charging / discharging power is added to the traveling required power to calculate the required vehicle power. The engine 11 is turned on / off based on whether or not the vehicle required power is greater than the threshold value, and the EG output and the MG output are set. However, when the cooling water temperature is equal to or lower than a predetermined value when heating is on, EV traveling is prohibited and the engine 11 is operated.

このステップ102で算出したEG出力をエンジンECU34に指令するEG出力として設定すると共に、ステップ102で算出したMG出力をMG−ECU35に指令するMG出力として設定する。   The EG output calculated in step 102 is set as the EG output commanded to the engine ECU 34, and the MG output calculated in step 102 is set as the MG output commanded to the MG-ECU 35.

この後、ステップ103に進み、MG出力に対してシステム効率関数が最大になるHP出力を結んだ最適HP出力配分ライン上で、MG出力に対応するHP出力を設定する。具体的には、図3に示すように、最適HP出力配分算出マップ(図5参照)を用いて、走行要求パワーと暖房要求パワーとMG出力とに応じた最適HP出力を算出する。最適HP出力配分算出マップは、予め試験データや設計データ等に基づいて作成され、ハイブリッドECU33のROMに記憶されている。   Thereafter, the process proceeds to step 103, and the HP output corresponding to the MG output is set on the optimum HP output distribution line connecting the HP output having the maximum system efficiency function with respect to the MG output. Specifically, as shown in FIG. 3, an optimum HP output corresponding to the travel required power, the required heating power, and the MG output is calculated using an optimal HP output distribution calculation map (see FIG. 5). The optimum HP output distribution calculation map is created in advance based on test data, design data, and the like, and is stored in the ROM of the hybrid ECU 33.

最適HP出力配分算出マップは、次のようにして作成されている。まず、車両の走行要求パワー(走行動力)と暖房要求パワー(単位時間当りの暖房熱量)とMG12や発電機17の発電電力とメインバッテリ18や低圧バッテリ21の放電電力と冷却水加熱力(単位時間当りの冷却水加熱量)と冷却水放熱力(単位時間当りの冷却水放熱量)とを用いてシステム効率関数を下記(1)式で定義する。   The optimum HP output distribution calculation map is created as follows. First, the required travel power of the vehicle (travel power), the required heating power (heating heat per unit time), the generated power of the MG 12 and the generator 17, the discharged power of the main battery 18 and the low-voltage battery 21, and the cooling water heating power (unit) The system efficiency function is defined by the following formula (1) using the cooling water heating amount per hour) and the cooling water heat radiation power (cooling water heat radiation amount per unit time).

Figure 2015116991
Figure 2015116991

ここで、[−]は無次元数を意味する。αは発電電力の重み係数(例えば1.0)であり、βは放電電力を燃料消費パワーに換算するための係数(例えば0.3)である。また、δは冷却水放熱力を燃料消費パワーに換算するための係数(例えば0.2)であり、γは冷却水加熱力の重み係数(例えば1.0)である。   Here, [-] means a dimensionless number. α is a weighting coefficient (for example, 1.0) of generated power, and β is a coefficient (for example, 0.3) for converting discharged power to fuel consumption power. Further, δ is a coefficient (for example, 0.2) for converting the cooling water radiation power into fuel consumption power, and γ is a weighting coefficient (for example, 1.0) of the cooling water heating power.

図4に示すように、このシステム効率関数において、走行要求パワーと暖房要求パワーの組み合わせ毎に、エンジン11とMG12の出力配分及び温水暖房装置22と電気暖房装置42の出力配分を変化させて、システム効率関数の等高線(効率グラフ)を作成し、MG出力に対してシステム効率関数が最大になるHP出力を結んだ最適HP出力配分ラインを算出する。このようにして算出した走行要求パワーと暖房要求パワーの組み合わせ毎の最適HP出力配分ラインのデータを用いて、最適HP出力配分算出マップ(図5参照)を作成する。   As shown in FIG. 4, in this system efficiency function, the output distribution of the engine 11 and the MG 12 and the output distribution of the hot water heater 22 and the electric heater 42 are changed for each combination of the travel required power and the required heating power. A contour line (efficiency graph) of the system efficiency function is created, and an optimum HP output distribution line connecting the HP output that maximizes the system efficiency function with respect to the MG output is calculated. The optimum HP output distribution calculation map (see FIG. 5) is created using the data of the optimum HP output distribution line for each combination of the travel required power and the required heating power calculated in this way.

最適HP出力を算出した後、暖房要求パワーから最適HP出力を減算して最適HC出力を求める。
最適HC出力=暖房要求パワー−最適HP出力
After calculating the optimum HP output, the optimum HC output is obtained by subtracting the optimum HP output from the required heating power.
Optimal HC output = Heating demand power-Optimal HP output

この後、ステップ104に進み、現在のバッテリSOCとMG出力とHP入力(電気暖房装置42の消費電力)とSOC変換係数K1 とを用いて、将来のバッテリSOCの予測値を次式により算出する。   Thereafter, the routine proceeds to step 104, where the predicted value of the future battery SOC is calculated by the following equation using the current battery SOC, MG output, HP input (power consumption of the electric heating device 42) and the SOC conversion coefficient K1. .

バッテリSOC予測値=現在のバッテリSOC+K1 ×(−MG出力−HP入力)
ここで、SOC変換係数K1 は、バッテリSOCの1%に相当するバッテリ出力の逆数である。また、MG出力は、上記ステップ102で設定したMG出力を用いる。HP入力(電気暖房装置42の消費電力)は、上記ステップ103で設定したHP出力(最適HP出力)に基づいて算出する。
Battery SOC predicted value = current battery SOC + K1 × (−MG output−HP input)
Here, the SOC conversion coefficient K1 is the reciprocal of the battery output corresponding to 1% of the battery SOC. As the MG output, the MG output set in step 102 is used. The HP input (power consumption of the electric heating device 42) is calculated based on the HP output (optimum HP output) set in step 103 above.

更に、現在の冷却水温とエンジン11の冷却水加熱力(単位時間当りの冷却水加熱量)とヒータコア24の冷却水放熱力(単位時間当りの冷却水放熱量)と水温変換係数K2 とを用いて、将来の冷却水温の予測値を次式により算出する。   Further, the current cooling water temperature, the cooling water heating power of the engine 11 (cooling water heating amount per unit time), the cooling water heat dissipation power of the heater core 24 (cooling water heat dissipation amount per unit time), and the water temperature conversion coefficient K2 are used. Thus, the predicted value of the future cooling water temperature is calculated by the following equation.

冷却水温予測値=現在の冷却水温+K2 ×(冷却水加熱力−冷却水放熱力)
ここで、水温変換係数K2 は、冷却水量と冷却水の比熱から算出したものである。また、エンジン11の冷却水加熱力は、上記ステップ102で設定したEG出力に基づいて算出する。ヒータコア24の冷却水放熱力は、上記ステップ103で設定したHC出力(最適HC出力)に基づいて算出する。
Predicted cooling water temperature value = current cooling water temperature + K2 x (cooling water heating power-cooling water heat dissipation power)
Here, the water temperature conversion coefficient K2 is calculated from the cooling water amount and the specific heat of the cooling water. Further, the cooling water heating power of the engine 11 is calculated based on the EG output set in step 102 above. The cooling water radiating power of the heater core 24 is calculated based on the HC output (optimum HC output) set in step 103 above.

この後、ステップ105に進み、バッテリSOC予測値が所定値以上で且つ冷却水温予測値が所定値以上であるか否かを判定する。ここで、バッテリSOC予測値の判定に用いる所定値は、例えば、バッテリSOCの下限値(許容下限値)よりも少し高い値に設定されている。また、冷却水温予測値の判定に用いる所定値は、例えば、冷却水温の下限値(許容下限値)よりも少し高い値に設定されている。   Thereafter, the process proceeds to step 105, where it is determined whether or not the predicted battery SOC value is equal to or greater than a predetermined value and the predicted coolant temperature is equal to or greater than the predetermined value. Here, the predetermined value used for the determination of the battery SOC predicted value is set to a value slightly higher than the lower limit value (allowable lower limit value) of the battery SOC, for example. Moreover, the predetermined value used for the determination of the predicted coolant temperature is set to a value slightly higher than the lower limit (allowable lower limit) of the coolant temperature, for example.

このステップ105で、バッテリSOC予測値が所定値以上で且つ冷却水温予測値が所定値以上であると判定された場合には、ステップ106に進み、エアコンECU36に指令するHP出力を最適HP出力に設定すると共に、エアコンECU36に指令するHC出力を最適HC出力に設定する。
HP出力=最適HP出力
HC出力=最適HC出力
If it is determined in step 105 that the predicted battery SOC value is equal to or greater than the predetermined value and the predicted coolant temperature is equal to or greater than the predetermined value, the process proceeds to step 106 to change the HP output commanded to the air conditioner ECU 36 to the optimal HP output. At the same time, the HC output commanded to the air conditioner ECU 36 is set to the optimum HC output.
HP output = optimum HP output
HC output = optimum HC output

一方、上記ステップ105で、バッテリSOC予測値が所定値未満であるか又は冷却水温予測値が所定値未満であると判定された場合には、ステップ107に進み、バッテリSOC予測値が所定値未満であるか否かを判定する。   On the other hand, if it is determined in step 105 that the predicted battery SOC value is less than the predetermined value or the predicted coolant temperature is less than the predetermined value, the process proceeds to step 107, where the predicted battery SOC value is less than the predetermined value. It is determined whether or not.

このステップ107で、バッテリSOC予測値が所定値未満である(バッテリSOC予測値が所定値未満で且つ冷却水温予測値が所定値未満の場合も含む)と判定された場合には、ステップ108に進み、バッテリSOCが下限値を下回らないようにHP出力とHC出力を設定(補正)する。   If it is determined in step 107 that the predicted battery SOC value is less than the predetermined value (including the case where the predicted battery SOC value is less than the predetermined value and the predicted coolant temperature is less than the predetermined value), the process proceeds to step 108. Then, the HP output and the HC output are set (corrected) so that the battery SOC does not fall below the lower limit value.

具体的には、バッテリSOC下限値までの余裕分(現在のバッテリSOC−バッテリSOC下限値)とSOC変換係数K1 とCOP変換係数K3 とを用いて、補正後のHP出力を次式により算出する。
補正後のHP出力=バッテリSOC下限値までの余裕分/K1 ×K3
ここで、COP変換係数K3 は、電力を熱出力(単位時間当りの熱量)に変換するための係数である。
Specifically, the corrected HP output is calculated by the following equation using the margin to the battery SOC lower limit value (current battery SOC-battery SOC lower limit value), the SOC conversion coefficient K1, and the COP conversion coefficient K3. .
HP output after correction = margin to battery SOC lower limit / K1 x K3
Here, the COP conversion coefficient K3 is a coefficient for converting electric power into heat output (amount of heat per unit time).

更に、補正前のHC出力(最適HC出力)と補正前のHP出力(最適HP出力)と補正後のHP出力とを用いて、補正後のHC出力を次式により算出する。
補正後のHC出力=補正前のHC出力+(補正前のHP出力−補正後のHP出力)
このステップ108で算出したHP出力とHC出力を、エアコンECU36に指令するHP出力とHC出力として設定する。
Further, the corrected HC output is calculated by the following equation using the uncorrected HC output (optimum HC output), the uncorrected HP output (optimum HP output), and the corrected HP output.
HC output after correction = HC output before correction + (HP output before correction−HP output after correction)
The HP output and HC output calculated in step 108 are set as the HP output and HC output commanded to the air conditioner ECU 36.

一方、上記ステップ107で、冷却水温予測値が所定値未満であると判定された場合には、ステップ109に進み、冷却水温が下限値を下回らないようにHP出力とHC出力を設定(補正)する。   On the other hand, if it is determined in step 107 that the predicted coolant temperature is less than the predetermined value, the process proceeds to step 109, where HP output and HC output are set (corrected) so that the coolant temperature does not fall below the lower limit value. To do.

具体的には、冷却水温下限値までの余裕分(現在の冷却水温−冷却水温下限値)と水温変換係数K2 とを用いて、補正後のHC出力を次式により算出する。
補正後のHC出力=冷却水温下限値までの余裕分/K2
Specifically, the corrected HC output is calculated by the following equation using a margin (current cooling water temperature−cooling water temperature lower limit value) up to the cooling water temperature lower limit value and the water temperature conversion coefficient K2.
HC output after correction = margin to cooling water temperature lower limit / K2

更に、補正前のHP出力(最適HP出力)と補正前のHC出力(最適HC出力)と補正後のHC出力とを用いて、補正後のHP出力を次式により算出する。
補正後のHP出力=補正前のHP出力+(補正前のHC出力−補正後のHC出力)
このステップ109で算出したHP出力とHC出力を、エアコンECU36に指令するHP出力とHC出力として設定する。
Further, the corrected HP output is calculated by the following equation using the uncorrected HP output (optimum HP output), the uncorrected HC output (optimum HC output), and the corrected HC output.
HP output after correction = HP output before correction + (HC output before correction−HC output after correction)
The HP output and HC output calculated in step 109 are set as the HP output and HC output commanded to the air conditioner ECU 36.

以上説明した本実施例1では、走行要求パワーに基づいてEG出力とMG出力を設定した後、MG出力に対してシステム効率関数が最大になるHP出力を結んだ最適HP出力配分ライン上で、MG出力に対応するHP出力を設定し、暖房要求パワーからHP出力を減算してHC出力を設定するようにしている。これにより、そのときのエンジン11やMG12の出力に対して温水暖房装置22や電気暖房装置42の出力を適切に設定して、システム効率を向上させることができる。その結果、冷却水温の低下を抑制してエンジン11の強制稼働を抑制すると共に、エンジン11の発生熱量を有効活用して電気暖房装置42の電力消費をできるだけ少なくすることが可能となるため、EV走行可能な距離を長くすることができ、燃費を向上させることができる。また、走行に伴う充放電量と発熱量と、暖房に使う放電量と放熱量のバランスを調整することができ、冷却水熱を有効に活用しながら、バッテリSOCも管理できるようになる。   In the first embodiment described above, after setting the EG output and the MG output based on the required travel power, on the optimum HP output distribution line connecting the HP output that maximizes the system efficiency function with respect to the MG output, The HP output corresponding to the MG output is set, and the HC output is set by subtracting the HP output from the required heating power. Thereby, the system efficiency can be improved by appropriately setting the outputs of the hot water heater 22 and the electric heater 42 with respect to the outputs of the engine 11 and the MG 12 at that time. As a result, it is possible to suppress the forced operation of the engine 11 by suppressing the decrease in the coolant temperature, and to effectively use the amount of heat generated by the engine 11 to reduce the power consumption of the electric heating device 42 as much as possible. The distance that can be traveled can be increased, and fuel consumption can be improved. Further, the balance between the charge / discharge amount and the heat generation amount associated with traveling, the discharge amount and the heat release amount used for heating can be adjusted, and the battery SOC can be managed while effectively utilizing the cooling water heat.

本実施例1では、例えば、最適HP出力配分算出マップ(図5参照)は、走行要求パワー=6kW、暖房要求パワー=3kWで、MG出力=6kW(MG出力比率=100%)のときに、最適HP出力=2.4kW(HP出力比率=80%)となるように設定され、この場合、EG出力=0kW、HC出力=0.6kWとなる。これにより、走行要求パワーが低め(6kW)の場合には、できる限りEV走行して燃費向上を図ることができる。また、エンジン11の発熱が無いため、暖房要求パワーの80%を電気暖房装置42で担うことで冷却水温の低下を抑制することができる。   In the first embodiment, for example, when the optimum HP output distribution calculation map (see FIG. 5) is travel required power = 6 kW, heating required power = 3 kW, and MG output = 6 kW (MG output ratio = 100%), The optimum HP output is set to 2.4 kW (HP output ratio = 80%). In this case, EG output = 0 kW and HC output = 0.6 kW. As a result, when the required travel power is low (6 kW), the vehicle can travel as much as possible to improve fuel efficiency. Moreover, since there is no heat_generation | fever of the engine 11, the fall of a cooling water temperature can be suppressed by carrying 80% of heating request | requirement power with the electric heating apparatus 42. FIG.

また、最適HP出力配分算出マップは、走行要求パワー=12kW、暖房要求パワー=4kWで、MG出力=−6kW(MG出力比率=−50%)のときに、最適HP出力=0.6kW(HP出力比率=16%)となるように設定され、この場合、EG出力=18kW、HC出力=3.4kWとなる。これにより、走行要求パワーが高め(12kW)の場合には、エンジン11の冷却水加熱量が大きいため、HC出力を高め(3.4kW)に設定する。また、MG出力を負の値(発電側)に設定してMG12で発電(バッテリ18を充電)するようにしているのは、負荷増大によりエンジン11をより高効率で稼働させることと、バッテリSOC回復のためである。更に、冷却水熱量を使い過ぎないように電気暖房装置42も併用する。   Further, the optimum HP output distribution calculation map shows that when the required travel power is 12 kW, the required heating power is 4 kW, and the MG output is -6 kW (MG output ratio = -50%), the optimal HP output is 0.6 kW (HP Output ratio = 16%). In this case, EG output = 18 kW and HC output = 3.4 kW. Thus, when the required traveling power is high (12 kW), the HC output is set to be high (3.4 kW) because the cooling water heating amount of the engine 11 is large. In addition, the MG output is set to a negative value (power generation side) and the MG 12 generates power (charges the battery 18) because the engine 11 is operated with higher efficiency due to an increase in load, and the battery SOC. It is for recovery. Furthermore, an electric heating device 42 is also used so as not to overuse the cooling water heat quantity.

尚、上記実施例1では、MG出力に対してシステム効率関数が最大になるHP出力を結んだ最適HP出力配分ライン上でHP出力を設定するようにしたが、これに限定されず、例えば、MG出力に対してシステム効率関数が最大付近の所定範囲内になるHP出力を結んだHP出力配分ライン上でHP出力を設定するようにしても良い。更に、上記実施例1で説明したシステム効率関数に限定されず、他の方法で算出したシステム効率が適正範囲内(例えば最大又は最大付近の所定範囲内)になるHP出力を結んだHP出力配分ライン上でHP出力を設定するようにしても良い。或は、MG出力に対してシステム効率(システム効率関数を含む)が適正範囲内(例えば最大又は最大付近の所定範囲内)になるHC出力を結んだHC出力配分ライン上でHC出力を設定するようにしても良い。   In the first embodiment, the HP output is set on the optimum HP output distribution line that connects the HP output that maximizes the system efficiency function with respect to the MG output. You may make it set HP output on the HP output distribution line which tied HP output with which a system efficiency function is in the predetermined range near the maximum with respect to MG output. Further, the system efficiency function is not limited to the system efficiency function described in the first embodiment, and the HP output distribution is obtained by connecting HP outputs in which the system efficiency calculated by another method is within an appropriate range (for example, within a predetermined range near the maximum or maximum) You may make it set HP output on a line. Alternatively, the HC output is set on the HC output distribution line connecting the HC outputs in which the system efficiency (including the system efficiency function) is within an appropriate range (for example, within a predetermined range near the maximum or maximum) with respect to the MG output. You may do it.

また、EG出力に対してシステム効率(システム効率関数を含む)が適正範囲内(例えば最大又は最大付近の所定範囲内)になるHP出力を結んだHP出力配分ライン上でHP出力を設定するようにしても良い。或は、EG出力に対してシステム効率(システム効率関数を含む)が適正範囲内(例えば最大又は最大付近の所定範囲内)になるHC出力を結んだHC出力配分ライン上でHC出力を設定するようにしても良い。   Further, the HP output is set on the HP output distribution line connecting the HP outputs in which the system efficiency (including the system efficiency function) is within an appropriate range (for example, within a predetermined range near the maximum) with respect to the EG output. Anyway. Alternatively, the HC output is set on the HC output distribution line connecting the HC outputs in which the system efficiency (including the system efficiency function) is within an appropriate range (for example, within a predetermined range near the maximum or maximum) with respect to the EG output. You may do it.

次に、図6乃至図8を用いて本発明の実施例2を説明する。但し、前記実施例1と実質的に同一部分については説明を省略又は簡略化し、主として前記実施例1と異なる部分について説明する。   Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. However, description of substantially the same parts as those in the first embodiment will be omitted or simplified, and different parts from the first embodiment will be mainly described.

本実施例2では、ハイブリッドECU33により後述する図6の出力設定ルーチンを実行することで、EG出力及びMG出力とHC出力及びHP出力を次のようにして設定する。   In the second embodiment, an EG output, an MG output, an HC output, and an HP output are set as follows by executing an output setting routine of FIG.

まず、車両の暖房要求パワーに基づいてHC出力とHP出力を設定する。
この後、HP出力に対してシステム効率が所定の適正範囲内になるMG出力を結んだMG出力配分ライン上で、HP出力に対応するMG出力を設定する。この際、本実施例2では、車両の走行動力と暖房熱量とMG12や発電機17の発電電力とメインバッテリ18や低圧バッテリ21の放電電力と冷却水加熱量と冷却水放熱量とを用いてシステム効率関数を定義し、HP出力に対してシステム効率関数が最大になるMG出力を結んだ最適MG出力配分ライン上で、HP出力に対応するMG出力を設定する。
First, the HC output and the HP output are set based on the required heating power of the vehicle.
Thereafter, the MG output corresponding to the HP output is set on the MG output distribution line connecting the MG outputs whose system efficiency is within a predetermined appropriate range with respect to the HP output. At this time, in the second embodiment, the driving power of the vehicle, the heating heat amount, the generated power of the MG 12 and the generator 17, the discharge power of the main battery 18 and the low-voltage battery 21, the cooling water heating amount, and the cooling water heat dissipation amount are used. A system efficiency function is defined, and an MG output corresponding to the HP output is set on the optimum MG output distribution line connecting the MG outputs that maximize the system efficiency function with respect to the HP output.

この後、車両の走行要求パワーとMG出力に基づいてEG出力を設定する。
これにより、そのときのHC出力とHP出力に対してシステム効率が適正範囲内(本実施例ではシステム効率関数が最大)になるようにEG出力とMG出力を設定する。
Thereafter, the EG output is set based on the required traveling power of the vehicle and the MG output.
Thereby, the EG output and the MG output are set so that the system efficiency is within an appropriate range (the system efficiency function is maximum in this embodiment) with respect to the HC output and the HP output at that time.

以下、本実施例2でハイブリッドECU33が実行する図6の出力設定ルーチンの処理内容を説明する。
図6に示す出力設定ルーチンは、ハイブリッドECU33の電源オン期間中に所定周期で繰り返し実行され、特許請求の範囲でいう制御手段としての役割を果たす。
Hereinafter, the processing content of the output setting routine of FIG. 6 executed by the hybrid ECU 33 in the second embodiment will be described.
The output setting routine shown in FIG. 6 is repeatedly executed at a predetermined cycle during the power-on period of the hybrid ECU 33, and serves as a control means in the claims.

本ルーチンが起動されると、まず、ステップ201で、アクセル開度等に基づいて車両の走行要求パワーをマップ又は数式等により算出する。更に、外気温と車室内温度と目標車室内温度等に基づいて暖房要求パワーをマップ又は数式等により算出する。   When this routine is started, first, in step 201, the required travel power of the vehicle is calculated based on the accelerator opening and the like by using a map or a mathematical expression. Further, the required heating power is calculated by a map or a mathematical formula based on the outside air temperature, the passenger compartment temperature, the target passenger compartment temperature, and the like.

この後、ステップ202に進み、暖房要求パワーに基づいてHC出力とHP出力を設定する。具体的には、まず、HC出力比率算出マップ(図7参照)を用いて、バッテリSOCと冷却水温とに応じたHC出力比率を算出する。HC出力比率算出マップは、予め試験データや設計データ等に基づいて作成され、ハイブリッドECU33のROMに記憶されている。この後、暖房要求パワーにHC出力比率を乗算してHC出力を求め、このHC出力を暖房要求パワーから減算してHP出力を求める。   Then, it progresses to step 202 and sets HC output and HP output based on heating request power. Specifically, first, an HC output ratio corresponding to the battery SOC and the coolant temperature is calculated using an HC output ratio calculation map (see FIG. 7). The HC output ratio calculation map is created in advance based on test data, design data, and the like, and is stored in the ROM of the hybrid ECU 33. Thereafter, the heating request power is multiplied by the HC output ratio to obtain the HC output, and the HC output is subtracted from the heating request power to obtain the HP output.

HC出力=暖房要求パワー×HC出力比率
HP出力=暖房要求パワー−HC出力
このステップ202で算出したHC出力とHP出力を、エアコンECU36に指令するHC出力とHP出力として設定する。
HC output = heating required power x HC output ratio
HP output = heating required power−HC output The HC output and HP output calculated in step 202 are set as the HC output and HP output commanded to the air conditioner ECU 36.

この後、ステップ203に進み、HP出力に対してシステム効率関数が最大になるMG出力を結んだ最適MG出力配分ライン上で、HP出力に対応するMG出力を設定する。具体的には、図8に示すように、最適MG出力配分算出マップを用いて、走行要求パワーと暖房要求パワーとHP出力とに応じた最適MG出力を算出する。最適MG出力配分算出マップは、予め試験データや設計データ等に基づいて作成され、ハイブリッドECU33のROMに記憶されている。   Thereafter, the process proceeds to step 203, and the MG output corresponding to the HP output is set on the optimal MG output distribution line connecting the MG output having the maximum system efficiency function with respect to the HP output. Specifically, as shown in FIG. 8, an optimal MG output corresponding to the travel required power, the required heating power, and the HP output is calculated using an optimal MG output distribution calculation map. The optimal MG output distribution calculation map is created in advance based on test data, design data, and the like, and is stored in the ROM of the hybrid ECU 33.

最適MG出力配分算出マップは、次のようにして作成されている。システム効率関数において、走行要求パワーと暖房要求パワーの組み合わせ毎に、エンジン11とMG12の出力配分及び温水暖房装置22と電気暖房装置42の出力配分を変化させて、システム効率関数の等高線(効率グラフ)を作成し、HP出力に対してシステム効率関数が最大になるMG出力を結んだ最適MG出力配分ラインを算出する。このようにして算出した走行要求パワーと暖房要求パワーの組み合わせ毎の最適MG出力配分ラインのデータを用いて、最適MG出力配分算出マップを作成する。   The optimal MG output distribution calculation map is created as follows. In the system efficiency function, the output distribution of the engine 11 and the MG 12 and the output distribution of the hot water heating device 22 and the electric heating device 42 are changed for each combination of the required travel power and the required heating power, and the contour of the system efficiency function (efficiency graph) ) To calculate the optimum MG output distribution line connecting the MG outputs having the maximum system efficiency function with respect to the HP outputs. An optimal MG output distribution calculation map is created using the data of the optimal MG output distribution line for each combination of the travel required power and the required heating power calculated in this way.

最適MG出力を算出した後、走行要求パワーから最適MG出力を減算して最適EG出力を求める。
最適EG出力=走行要求パワー−最適MG出力
After calculating the optimum MG output, the optimum EG output is obtained by subtracting the optimum MG output from the required travel power.
Optimal EG output = Traveling demand power-Optimal MG output

この後、ステップ204に進み、現在のバッテリSOCとMG出力とHP入力(電気暖房装置42の消費電力)とSOC変換係数K1 とを用いて、将来のバッテリSOCの予測値を次式により算出する。   Thereafter, the process proceeds to step 204, and the predicted value of the future battery SOC is calculated by the following equation using the current battery SOC, MG output, HP input (power consumption of the electric heating device 42) and the SOC conversion coefficient K1. .

バッテリSOC予測値=現在のバッテリSOC+K1 ×(−MG出力−HP入力)
ここで、MG出力は、上記ステップ203で設定したMG出力(最適MG出力)を用いる。HP入力(電気暖房装置42の消費電力)は、上記ステップ202で設定したHP出力に基づいて算出する。
Battery SOC predicted value = current battery SOC + K1 × (−MG output−HP input)
Here, the MG output (optimum MG output) set in step 203 is used as the MG output. The HP input (power consumption of the electric heating device 42) is calculated based on the HP output set in step 202 above.

この後、ステップ205に進み、バッテリSOC予測値が所定値以上であるか否かを判定する。このステップ205で、バッテリSOC予測値が所定値以上であると判定された場合には、ステップ206に進み、MG−ECU35に指令するMG出力を最適MG出力に設定すると共に、エンジンECU34に指令するEG出力を最適EG出力に設定する。
MG出力=最適MG出力
EG出力=最適EG出力
Thereafter, the process proceeds to step 205, where it is determined whether or not the predicted battery SOC value is greater than or equal to a predetermined value. If it is determined in step 205 that the predicted battery SOC value is greater than or equal to a predetermined value, the process proceeds to step 206, where the MG output commanded to the MG-ECU 35 is set to the optimum MG output and commanded to the engine ECU 34. Set the EG output to the optimum EG output.
MG output = optimum MG output
EG output = optimum EG output

一方、上記ステップ205で、バッテリSOC予測値が所定値未満であると判定された場合には、ステップ207に進み、バッテリSOCが下限値を下回らないようにMG出力とEG出力を設定(補正)する。   On the other hand, if it is determined in step 205 that the predicted battery SOC value is less than the predetermined value, the process proceeds to step 207, where the MG output and the EG output are set (corrected) so that the battery SOC does not fall below the lower limit value. To do.

具体的には、バッテリSOC下限値までの余裕分(現在のバッテリSOC−バッテリSOC下限値)とSOC変換係数K1 と変換係数K4 とを用いて、補正後のMG出力を次式により算出する。
補正後のMG出力=バッテリSOC下限値までの余裕分/K1 ×K4
ここで、変換係数K4 は、電力を機械的出力に変換するための係数である。
Specifically, the corrected MG output is calculated by the following equation using the margin to the battery SOC lower limit value (current battery SOC-battery SOC lower limit value), the SOC conversion coefficient K1, and the conversion coefficient K4.
MG output after correction = margin to battery SOC lower limit / K1 x K4
Here, the conversion coefficient K4 is a coefficient for converting electric power into a mechanical output.

更に、補正前のEG出力(最適EG出力)と補正前のMG出力(最適MG出力)と補正後のMG出力とを用いて、補正後のEG出力を次式により算出する。
補正後のEG出力=補正前のEG出力+(補正前のMG出力−補正後のMG出力)
Further, using the EG output before correction (optimum EG output), the MG output before correction (optimum MG output), and the corrected MG output, the corrected EG output is calculated by the following equation.
EG output after correction = EG output before correction + (MG output before correction−MG output after correction)

このステップ207で算出したMG出力をMG−ECU35に指令するMG出力として設定すると共に、ステップ207で算出したEG出力をエンジンECU34に指令するEG出力として設定する。   The MG output calculated in step 207 is set as the MG output commanded to the MG-ECU 35, and the EG output calculated in step 207 is set as the EG output commanded to the engine ECU 34.

以上説明した本実施例2では、暖房要求パワーに基づいてHC出力とHP出力を設定した後、HP出力に対してシステム効率関数が最大になるMG出力を結んだ最適MG出力配分ライン上で、HP出力に対応するMG出力を設定し、走行要求パワーからMG出力を減算してEG出力を設定するようにしている。これにより、そのときの温水暖房装置22や電気暖房装置42の出力に対してエンジン11やMG12の出力を適切に設定して、システム効率を向上させることができ、燃費を向上させることができる。本実施例2は、オートクルーズ(クルーズコントロール)中などの走行出力の配分に自由度が高い場合や暖房の立ち上がり時などの快適性が優先される場合に有効である。   In the second embodiment described above, after setting the HC output and the HP output based on the heating required power, on the optimum MG output distribution line connecting the MG output that maximizes the system efficiency function with respect to the HP output, The MG output corresponding to the HP output is set, and the EG output is set by subtracting the MG output from the travel required power. Thereby, the output of the engine 11 and the MG 12 can be appropriately set with respect to the outputs of the hot water heater 22 and the electric heater 42 at that time, the system efficiency can be improved, and the fuel efficiency can be improved. The second embodiment is effective when the degree of freedom is high in the distribution of traveling output, such as during auto-cruise (cruise control), or when comfort is prioritized such as at the start of heating.

尚、上記実施例2では、HP出力に対してシステム効率関数が最大になるMG出力を結んだ最適MG出力配分ライン上でMG出力を設定するようにしたが、これに限定されず、例えば、HP出力に対してシステム効率関数が最大付近の所定範囲内になるMG出力を結んだMG出力配分ライン上でMG出力を設定するようにしても良い。更に、他の方法で算出したシステム効率が適正範囲内(例えば最大又は最大付近の所定範囲内)になるMG出力を結んだMG出力配分ライン上でMG出力を設定するようにしても良い。或は、HP出力に対してシステム効率(システム効率関数を含む)が適正範囲内(例えば最大又は最大付近の所定範囲内)になるEG出力を結んだEG出力配分ライン上でEG出力を設定するようにしても良い。   In the second embodiment, the MG output is set on the optimum MG output distribution line connecting the MG output that maximizes the system efficiency function with respect to the HP output. However, the present invention is not limited to this. For example, The MG output may be set on the MG output distribution line in which the MG output whose system efficiency function is within a predetermined range near the maximum is connected to the HP output. Furthermore, the MG output may be set on the MG output distribution line connecting the MG outputs in which the system efficiency calculated by another method is within an appropriate range (for example, within a predetermined range near the maximum or the maximum). Alternatively, the EG output is set on the EG output distribution line that connects the EG outputs in which the system efficiency (including the system efficiency function) is within an appropriate range (for example, within a predetermined range near the maximum) with respect to the HP output. You may do it.

また、HC出力に対してシステム効率(システム効率関数を含む)が適正範囲内(例えば最大又は最大付近の所定範囲内)になるMG出力を結んだMG出力配分ライン上でMG出力を設定するようにしても良い。或は、HC出力に対してシステム効率(システム効率関数を含む)が適正範囲内(例えば最大又は最大付近の所定範囲内)になるEG出力を結んだEG出力配分ライン上でEG出力を設定するようにしても良い。   Further, the MG output is set on the MG output distribution line connecting the MG outputs in which the system efficiency (including the system efficiency function) is within an appropriate range (for example, within a predetermined range near the maximum) with respect to the HC output. Anyway. Alternatively, the EG output is set on the EG output distribution line connecting the EG outputs in which the system efficiency (including the system efficiency function) is within an appropriate range (for example, within a predetermined range near the maximum) with respect to the HC output. You may do it.

また、上記各実施例1,2では、ハイブリッドECUで出力設定ルーチンを実行するようにしたが、これに限定されず、ハイブリッドECU以外の他のECU(例えばエンジンECUやMG−ECUやエアコンECU等のうちの少なくとも一つ)で出力設定ルーチンを実行するようにしたり、或は、ハイブリッドECUと他のECUの両方で出力設定ルーチンを実行するようにしても良い。   In the first and second embodiments, the output setting routine is executed by the hybrid ECU. However, the present invention is not limited to this, and other ECUs (for example, an engine ECU, an MG-ECU, an air conditioner ECU, etc.) The output setting routine may be executed in at least one of them, or the output setting routine may be executed in both the hybrid ECU and another ECU.

その他、本発明は、図1に示す構成のハイブリッド車に限定されず、車両の動力源としてエンジンとモータジェネレータとを搭載した種々の構成のハイブリッド車(例えば複数のモータジェネレータを搭載したハイブリッド車)に適用して実施することができ、また、車両外部の電源からバッテリに充電可能なPHV車(プラグインハイブリッド車)にも適用して実施できる。   In addition, the present invention is not limited to the hybrid vehicle having the configuration shown in FIG. 1, and hybrid vehicles having various configurations (for example, a hybrid vehicle having a plurality of motor generators) in which an engine and a motor generator are mounted as a power source of the vehicle. The present invention can also be applied to a PHV vehicle (plug-in hybrid vehicle) that can charge a battery from a power source outside the vehicle.

11…エンジン、12…MG(モータ,発電機)、17…発電機、18…メインバッテリ、21…低圧バッテリ、22…温水暖房装置、33…ハイブリッドECU(制御手段)、42…電気暖房装置   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Engine, 12 ... MG (motor, generator), 17 ... Generator, 18 ... Main battery, 21 ... Low voltage battery, 22 ... Hot water heater, 33 ... Hybrid ECU (control means), 42 ... Electric heater

Claims (2)

車両の動力源として搭載されたエンジン(11)及びモータ(12)と、前記エンジン(11)により駆動される発電機(12,17)と、充放電可能なバッテリ(18,21)と、前記エンジン(11)の冷却水の熱を利用する温水暖房装置(22)と、電気で熱を発生させる電気暖房装置(42)とを備えたハイブリッド車の制御装置において、
前記エンジン(11)又は前記モータ(12)の出力に対してシステム効率が所定の適正範囲内になる前記温水暖房装置(22)又は前記電気暖房装置(42)の出力を結んだ出力配分ライン上で、前記エンジン(11)又は前記モータ(12)の出力に対応する前記温水暖房装置(22)又は前記電気暖房装置(42)の出力を設定する制御手段(33)を備えていることを特徴とするハイブリッド車の制御装置。
An engine (11) and a motor (12) mounted as a power source of the vehicle; a generator (12, 17) driven by the engine (11); a chargeable / dischargeable battery (18, 21); In a hybrid vehicle control device comprising a hot water heater (22) that uses the heat of cooling water of the engine (11) and an electric heater (42) that generates heat by electricity,
On the output distribution line connecting the outputs of the hot water heating device (22) or the electric heating device (42) whose system efficiency is within a predetermined appropriate range with respect to the output of the engine (11) or the motor (12) The control means (33) for setting the output of the hot water heater (22) or the electric heater (42) corresponding to the output of the engine (11) or the motor (12) is provided. A hybrid vehicle control device.
車両の動力源として搭載されたエンジン(11)及びモータ(12)と、前記エンジン(11)により駆動される発電機(12,17)と、充放電可能なバッテリ(18,21)と、前記エンジン(11)の冷却水の熱を利用する温水暖房装置(22)と、電気で熱を発生させる電気暖房装置(42)とを備えたハイブリッド車の制御装置において、
前記温水暖房装置(22)又は前記電気暖房装置(42)の出力に対してシステム効率が所定の適正範囲内になる前記エンジン(11)又は前記モータ(12)の出力を結んだ出力配分ライン上で、前記温水暖房装置(22)又は前記電気暖房装置(42)の出力に対応する前記エンジン(11)又は前記モータ(12)の出力を設定する制御手段(33)を備えていることを特徴とするハイブリッド車の制御装置。
An engine (11) and a motor (12) mounted as a power source of the vehicle; a generator (12, 17) driven by the engine (11); a chargeable / dischargeable battery (18, 21); In a hybrid vehicle control device comprising a hot water heater (22) that uses the heat of cooling water of the engine (11) and an electric heater (42) that generates heat by electricity,
On the output distribution line that connects the output of the engine (11) or the motor (12) with a system efficiency within a predetermined appropriate range with respect to the output of the hot water heater (22) or the electric heater (42) The control means (33) for setting the output of the engine (11) or the motor (12) corresponding to the output of the hot water heater (22) or the electric heater (42) is provided. A hybrid vehicle control device.
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