JP2015196492A - Hybrid electric vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ハイブリッド車に関し、詳しくは、エンジンと、エンジンからの動力を用いて発電可能な発電機と、発電機による発電電力により充電可能なバッテリと、バッテリからの電力を用いて後進走行を含む走行用の駆動力を出力可能な電動機と、を備えるハイブリッド車に関する。 The present invention relates to a hybrid vehicle, and more specifically, an engine, a generator that can generate electricity using power from the engine, a battery that can be charged by power generated by the generator, and reverse running using electric power from the battery. The present invention relates to a hybrid vehicle including an electric motor that can output a driving force for traveling.
従来、この種のハイブリッド車としては、シフトポジションが駐車ポジションや後進ポジションのときにはエンジンを起動しやすくするものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。このハイブリッド車では、こうした制御により、駐車ポジションや後進ポジションのときに発電機によるバッテリの充電を早めに行ない、バッテリの蓄電割合が低下するのを抑制している。 Conventionally, as this type of hybrid vehicle, one that makes it easy to start the engine when the shift position is a parking position or a reverse position has been proposed (for example, see Patent Document 1). In this hybrid vehicle, by such control, the battery is quickly charged by the generator at the parking position or the reverse drive position, and the battery storage ratio is prevented from decreasing.
また、後進方向に登り勾配を走行するときには、登り勾配が大きいほど小さな充電用の電力となるよう充放電要求電力を設定するものが提案されている(例えば、特許文献2参照)。このハイブリッド車では、こうした制御により、発電機による充電用の電力の発生に伴って出力される前進方向の駆動力を小さくして、後進時の駆動力が大きくなるようにしている。 In addition, when traveling on a climbing gradient in the reverse direction, there has been proposed one that sets the charge / discharge required power so that the charging power becomes smaller as the climbing gradient increases (for example, see Patent Document 2). In this hybrid vehicle, by such control, the driving force in the forward direction that is output in association with the generation of charging electric power by the generator is reduced, so that the driving force during the reverse drive is increased.
さらに、後進走行する際に、燃料噴射を停止した状態のエンジンを発電機でモータリングするものも提案されている(例えば、特許文献3参照)。このハイブリッド車では、こうした制御により、エンジンのモータリングに伴って出力される後進用の駆動力により電動機からの後進用の駆動力の不足分を補填している。 Further, there has been proposed a motoring of an engine in a state where fuel injection is stopped with a generator when traveling backward (see, for example, Patent Document 3). In this hybrid vehicle, by such control, the deficiency of the reverse drive force from the electric motor is compensated by the reverse drive force output accompanying the motoring of the engine.
上述したハイブリッド車では、エンジンからの動力を用いて発電機により発電すると、この発電に伴って前進方向の駆動力が出力されるため、後進走行のときには、基本的には電動機からの動力だけで走行する。このため、車両前方に下り勾配の駐車場で駐車し、後進走行により発進しなければならないときには、大きな駆動力による比較的長い後進走行が必要となる。こうした後進走行の際に上述の特許文献1に記載された内容では、早期にエンジンを起動して発電機によりバッテリを充電するが、この充電により後進走行用の駆動力が減少してしまい、後進方向の登り勾配での走行において駆動力不足を生じさせる。また、特許文献2に記載された内容では、登り勾配が大きいほど小さな充電用の電力となるよう充放電要求電力を設定するため、駆動力不足を若干緩和することができるだけで、駆動力不足を解消することはできない。特許文献3に記載された内容では、発電機によるエンジンのモータリングによって駆動力不足を解消することができるが、発電機によるエンジンのモータリングにより電力消費するため、後進走行可能な距離が短くなり、駐車場からの発進に必要な距離の後進走行を行なうことができない場合を生じる。こうした問題の一部は、前進方向の駆動力の出力を伴わずにエンジンからの動力を用いて発電機により発電することができるハイブリッド車においても同様である。なお、前方に下り勾配で停車しても、前進方向に発進できる場合もある。
In the hybrid vehicle described above, when power is generated by the generator using the power from the engine, the driving force in the forward direction is output along with this power generation. Therefore, when traveling backward, basically only the power from the motor is used. Run. For this reason, when it is necessary to park in the downhill parking lot in front of the vehicle and start by reverse travel, a relatively long reverse travel with a large driving force is required. In the contents described in
本発明のハイブリッド車は、車両の斜め前方が下り勾配の停車から後進走行による発進を行なう際に駆動力の低下を伴わずに後進走行可能な距離を長くすることを主目的とする。 The main object of the hybrid vehicle of the present invention is to increase the distance that the vehicle can travel backward without reducing the driving force when the vehicle is started by traveling backward from a vehicle having a downward slope when the vehicle is diagonally forward.
本発明のハイブリッド車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 The hybrid vehicle of the present invention employs the following means in order to achieve the main object described above.
本発明のハイブリッド車は、
エンジンと、前記エンジンからの動力を用いて発電可能な発電機と、前記発電機による発電電力により充電可能なバッテリと、前記バッテリからの電力を用いて後進走行を含む走行用の駆動力を出力可能な電動機と、を備えるハイブリッド車において、
車両の斜め前方が下り勾配の斜め勾配状態で停車して駐車レンジとしたときに前記バッテリの蓄電割合が前記斜め勾配状態に基づいて計算される目標蓄電割合未満であるときには、前記バッテリが充電されるよう前記エンジンと前記発電機とを制御する強制充電制御を実行する制御手段を備える、
ことを特徴とする。
The hybrid vehicle of the present invention
An engine, a generator capable of generating electric power using the power from the engine, a battery that can be charged by the electric power generated by the generator, and a driving force for traveling including reverse traveling using the electric power from the battery In a hybrid vehicle equipped with a possible electric motor,
The battery is charged when the storage ratio of the battery is less than the target storage ratio calculated on the basis of the oblique slope state when the vehicle is parked in the parking range by tilting the vehicle forward in a downward slope. Control means for executing forced charging control for controlling the engine and the generator
It is characterized by that.
この本発明のハイブリッド車では、車両の斜め前方が下り勾配の斜め勾配状態で停車して駐車レンジとしたときに、後進走行による発進が行なわれると推定する。そして、バッテリの蓄電割合が斜め勾配状態に基づいて計算される目標蓄電割合未満であるときには、バッテリが充電されるようエンジンと発電機とを制御する強制充電制御を実行する。これにより、バッテリの蓄電割合は大きくなるから、後進走行可能な距離を長くすることができる。また、バッテリを充電するタイミングを遅くするから、前進方向の駆動力の出力を伴ってエンジンからの動力を用いて発電機により発電するタイプのハイブリッド車の場合でも、後進走行の際の駆動力を低下させるタイミングを遅くすることができる。これらの結果、後進走行による発進を行なう際に駆動力の低下を伴わずに後進走行可能な距離を長くすることができる。 In the hybrid vehicle according to the present invention, it is estimated that the vehicle starts to move backward when the vehicle is parked in a diagonally sloping state with a downward slope. Then, when the power storage ratio of the battery is less than the target power storage ratio calculated based on the oblique gradient state, forced charge control for controlling the engine and the generator is executed so that the battery is charged. Thereby, since the storage ratio of the battery is increased, the distance in which the vehicle can travel backward can be increased. In addition, since the timing for charging the battery is delayed, even in the case of a hybrid vehicle of the type that generates electric power by a generator using the power from the engine with the output of the driving force in the forward direction, the driving force at the time of reverse traveling is reduced. The timing to decrease can be delayed. As a result, it is possible to increase the distance in which the vehicle can travel backward without reducing the driving force when starting the vehicle by traveling backward.
ここで、「斜め勾配状態」は、車両前後方向の下り勾配の大きさが第1閾値より大きく且つ車両左右方向の勾配の大きさが第2閾値より大きい状態を考えることができる。また、「目標蓄電割合」は、車両前後方向の下り勾配と車両左右方向の勾配との2乗和の平方根が大きいほど大きくなる傾向に予め設定されているものとすることもできる。こうすれば、斜め勾配状態における勾配が大きいほど目標蓄電割合を大きくして、大きな斜め勾配状態における勾配のときでも駆動力の低下を伴わずに後進走行可能な距離を長くすることができる。 Here, the “diagonal gradient state” can be considered as a state in which the magnitude of the downward gradient in the vehicle longitudinal direction is larger than the first threshold value and the magnitude of the gradient in the vehicle lateral direction is larger than the second threshold value. Further, the “target power storage ratio” may be set in advance so as to increase as the square root of the sum of squares of the downward gradient in the vehicle front-rear direction and the gradient in the vehicle left-right direction increases. In this way, the larger the gradient in the oblique gradient state, the larger the target power storage ratio, and the longer the distance that can be traveled backward without decreasing the driving force even when the gradient is in the large oblique gradient state.
また、本発明のハイブリッド車において、前記制御手段は、前記強制充電制御を実行している最中にシフトポジションが後進用ポジションにされたときに、前記バッテリの蓄電割合が前記目標蓄電割合より小さい値として予め定められた制御下限割合以上のときには前記強制充電制御を停止し、前記バッテリの蓄電割合が前記制御下限割合未満のときには前記強制充電制御を継続する手段であるものとすることもできる。こうすれば、後進走行の際の駆動力を確保することができると共に、後進走行の際のバッテリを充電するタイミングを遅くすることができる。 In the hybrid vehicle of the present invention, when the shift position is set to the reverse position while the forced charging control is being performed, the control means has a storage ratio of the battery smaller than the target storage ratio. The forced charge control may be stopped when the value is equal to or greater than a predetermined control lower limit ratio, and the forced charge control may be continued when the battery storage ratio is less than the control lower limit ratio. In this way, it is possible to secure the driving force during reverse travel and to delay the timing for charging the battery during reverse travel.
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。 Next, the form for implementing this invention is demonstrated using an Example.
図1は、本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車20は、図示するように、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力するエンジン22と、エンジン22を駆動制御するエンジン用電子制御ユニット(以下、エンジンECUという)24と、エンジン22のクランクシャフト26にキャリアが接続されると共に駆動輪38a,38bにデファレンシャルギヤ37を介して連結された駆動軸36にリングギヤが接続されたプラネタリギヤ30と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子がプラネタリギヤ30のサンギヤに接続されたモータMG1と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子が駆動軸36に接続されたモータMG2と、モータMG1,MG2を駆動するためのインバータ41,42と、インバータ41,42の図示しないスイッチング素子をスイッチング制御することによってモータMG1,MG2を駆動制御するモータ用電子制御ユニット(以下、モータECUという)40と、例えばリチウムイオン二次電池として構成されてインバータ41,42を介してモータMG1,MG2と電力をやりとりするバッテリ50と、バッテリ50を管理するバッテリ用電子制御ユニット(以下、バッテリECUという)52と、車両全体を制御するハイブリッド用電子制御ユニット(以下、HVECUという)70と、を備える。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a
エンジンECU24には、エンジン22を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されており、エンジンECU24からは、エンジン22を運転制御するための種々の制御信号が出力ポートを介して出力されている。エンジンECU24は、エンジン22のクランクシャフト26に取り付けられた図示しないクランクポジションセンサからの信号に基づいてエンジン22の回転数Neを演算している。
The engine ECU 24 receives signals from various sensors necessary for controlling the operation of the
モータECU40には、モータMG1,MG2を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されており、モータECU40からは、インバータ41,42の図示しないスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。モータECU40は、モータMG1,MG2の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサからのモータMG1,MG2の回転子の回転位置θm1,θm2に基づいてモータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2を演算している。
Signals from various sensors necessary to drive and control the motors MG1 and MG2 are input to the motor ECU 40 via an input port. The
バッテリECU52には、バッテリ50を管理するのに必要な各種センサ、例えばバッテリ50の端子間に接続された電圧センサ51aからのバッテリ電圧Vbやバッテリ50からの電力ラインに接続された電流センサ51bからの充放電電流Ib,バッテリ50に取り付けられた温度センサ51cからのバッテリ温度Tbなどの信号が入力ポートを介して入力されている。バッテリECU52は、バッテリ50を管理するために、電流センサ51bにより検出されたバッテリ50の充放電電流Ibの積算値に基づいてそのときのバッテリ50から放電可能な電力の容量の全容量に対する割合である蓄電割合SOCを演算したり、演算した蓄電割合SOCとバッテリ温度Tbとに基づいてバッテリ50を充放電してもよい許容入出力電力である入出力制限Win,Woutを演算したりしている。
The
HVECU70には、イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号,シフトレバー81の操作位置を検出するシフトポジションセンサ82からのシフトポジションSP,アクセルペダル83の踏み込み量を検出するアクセル開度センサ84からのアクセル開度Acc,ブレーキペダル85の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ86からのブレーキペダルポジションBP,車速センサ88からの車速V,加速度センサ89からの加速度Gなどが入力ポートを介して入力されている。HVECU70は、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と通信可能に接続されており、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。なお、実施例のハイブリッド自動車20では、シフトレバー81の操作位置(シフトポジションセンサ82により検出されるシフトポジションSP)としては、駐車時に用いる駐車ポジション(Pレンジ),後進走行用のリバースポジション(Rレンジ),中立のニュートラルポジション(Nレンジ),前進走行用のドライブポジション(Dレンジ)などがある。
The
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20では、前進走行時には、エンジン22の運転を伴って走行するハイブリッド走行モード(HV走行モード)や、エンジン22の運転(燃料噴射制御など)を停止して走行する電動走行モード(EV走行モード)で走行し、後進走行時には、基本的には、EV走行モードで走行する。
In the
HV走行モードでの走行時には、HVECU70は、アクセル開度Accと車速Vとに基づいて走行に要求される要求トルクTr*(前進走行するときが正の値)を設定する。続いて、設定した要求トルクTr*に駆動軸36の回転数Nr(例えばモータMG2の回転数Nm2(前進走行するときが正の値))を乗じて走行に要求される走行用パワーPdrv*を計算し、計算した走行用パワーPdrv*からバッテリ50の蓄電割合SOCに基づくバッテリ50の充放電要求パワーPb*(バッテリ50から放電するときが正の値)を減じて車両に要求される要求パワーPe*を設定する。そして、要求パワーPe*とエンジン22を効率よく運転するための動作ライン(例えば燃費最適動作ライン)とを用いてエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定し、エンジン22の回転数Neが目標回転数Ne*となるようにするための回転数フィードバック制御によってモータMG1のトルク指令Tm1*を設定する。そして、モータMG1をトルク指令Tm1*で駆動したときにモータMG1から出力されてプラネタリギヤ30を介して駆動軸36に伝達されるトルクを要求トルクTr*から減じてモータMG2の仮トルクTm2tmpを計算し、モータMG1のトルク指令Tm1*に回転数Nm1を乗じて得られるモータMG1の消費電力(発電電力)をバッテリ50の入出力制限Win,Woutから減じて更にモータMG2の回転数Nm2で除してモータMG2のトルク制限Tm2min,Tm2maxを計算し、仮トルクTm2tmpをトルク制限Tm2min,Tm2maxおよび正側,負側の定格トルクTm2rat1,Tm2rat2で制限してモータMG2のトルク指令Tm2*を計算する。ここで、定格トルクTm2rat1,Tm2rat2は、モータMG2の回転数Nm2と定格トルクTm2rat1,Tm2rat2との関係を予め定めたマップに回転数Nm2を適用して設定するものとした。そして、目標回転数Ne*と目標トルクTe*とについてはエンジンECU24に送信し、トルク指令Tm1*,Tm2*についてはモータECU40に送信する。目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを受信したエンジンECU24は、目標回転数Ne*と目標トルクTe*とによってエンジン22が運転されるようエンジン22の吸入空気量制御や燃料噴射制御,点火制御などを行なう。また、トルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、トルク指令Tm1*,Tm2*でモータMG1,MG2が駆動されるようインバータ41,42の複数のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
When traveling in the HV traveling mode, the
EV走行モードでの走行時には、HVECU70は、アクセル開度Accと車速Vとに基づいて要求トルクTr*を設定し、モータMG1のトルク指令Tm1*に値0を設定すると共にHVモードでの走行時と同様にモータMG2のトルク指令Tm2*を設定してモータECU40に送信する。そして、トルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、モータMG1,MG2がトルク指令Tm1*,Tm2*で駆動されるようインバータ41,42のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
During travel in the EV travel mode, the
次に、こうして構成されたハイブリッド自動車20の動作、特に車両の斜め前方が下り勾配の斜め勾配状態で停車して後進走行により発進する際の動作について説明する。図2は、HVECU70により実行される強制充電制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎(例えば、数十msec毎)に繰り返し実行される。
Next, the operation of the
強制充電制御ルーチンが実行されると、HVECU70は、まず、車速Vが値0であるか否か、シフトポジションSPがRレンジであるか否かを判定し(ステップS100)、車速Vが値0ではなく、且つ、シフトポジションSPがRレンジではないときには、斜め下り坂路で前向きに駐車しているか否かを示す斜め下り坂路前向き停車判定フラグAに値0を設定する(ステップS110)。車速Vが値0ではなく、且つ、シフトポジションSPがRレンジではないときとしては、通常はDレンジで走行しているときを意味している。したがって、走行中は斜め下り坂路前向き停車判定フラグAには値0が設定されることになる。
When the forced charging control routine is executed, the
一方、車速Vが値0であったり、シフトポジションSPがRレンジであるときには、車両前後方向の加速度G(x)が閾値Grad1以上であるか否か(ステップS120)、車両左右方向の加速度G(y)の絶対値が閾値Grad2以上であるか否か(ステップS130)、車速V(N)が値0であり且つ車速V(N−1)が値0より大きいか否か(ステップS140)を判定する。ここで、車両前後方向の加速度G(x)と車両左右方向の加速度G(y)は、加速度センサ89からの加速度Gにおける車両前後方向の加速度と加速度Gにおける車両左右方向の加速度であり、停車中は重力加速度gの車両前後方向成分と車両左右方向成分を意味することになる。なお、実施例では、車両前後方向の加速度G(x)は前向きの加速度を正とし、車両左右方向の加速度G(y)は右向きの加速度を正としている。閾値Grad1と閾値Grad2は、前進方向に斜め下り坂路であって後進走行による発進の際には比較的大きな駆動力(トルク)を要する坂路を判定するための閾値として実験などにより予め定められるものである。これらのことから、ステップS120,S130の判定は、後進走行による発進で比較的大きな駆動力(トルク)を要する前進方向に斜め下り坂路であるか否かの判定となる。車速V(N)や車速V(N−1)のNはカウンタであり、このルーチンが実行される毎に値1だけインクリメントされるものである(ステップS220参照)。したがって、車速V(N)は今回このルーチンが実行されたときの車速Vであり、車速V(N−1)は前回このルーチンが実行されたときの車速Vである。これらのことから、ステップS140の判定は、前進走行から停車したか否かの判定となる。したがって、ステップS120〜S140の判定は、後進走行による発進で比較的大きな駆動力(トルク)を要する前進方向に斜め下り坂路で前向きに停車したか否かの判定となる。ステップS120〜S140の何れも肯定的判定、即ち、後進走行による発進で比較的大きな駆動力(トルク)を要する前進方向に斜め下り坂路で前向きに停車したときには、斜め下り坂路前向き停車判定フラグAに値1が設定され(ステップS150)、ステップS120〜S140のいずれか1つでも否定的判定のときには、斜め下り坂路前向き停車判定フラグAはそのときの値が保持される。斜め下り坂路前向き停車判定フラグAに値1が設定された後にシフトポジションSPを変更せずに停車を継続すると、ステップS140で否定的判定がなされるが、斜め下り坂路前向き停車判定フラグAは値1のまま保持される。
On the other hand, when the vehicle speed V is 0 or the shift position SP is in the R range, whether or not the vehicle longitudinal acceleration G (x) is equal to or greater than the threshold Grad1 (step S120), the vehicle lateral acceleration G Whether or not the absolute value of (y) is greater than or equal to the threshold value Grad2 (step S130), whether or not the vehicle speed V (N) is 0 and the vehicle speed V (N-1) is greater than 0 (step S140). Determine. Here, the vehicle longitudinal acceleration G (x) and the vehicle lateral acceleration G (y) are the vehicle longitudinal acceleration and the vehicle lateral acceleration of the acceleration G from the
こうして斜め下り坂路前向き停車判定フラグAに値0や値1が設定されたりそのときの値が保持されると、斜め下り坂路前向き停車判定フラグAが値1であり、且つ、シフトポジションSPがPレンジであるか否かを判定する(ステップS160)。斜め下り坂路で前向きに停車する車両の状態は、通常は、単なる一時停止か下り坂で切り返しによる進行方向の変更を行なっている場合が想定されるから、シフトポジションSPがPレンジとされることはない。したがって、斜め下り坂路で前向きに停車したあとにシフトポジションSPをPレンジとするときには、図3に示すように、前方に壁などの障害物があるために前進走行による発進ができない駐車である場合が想定される。したがって、ステップS160の判定は、斜め下り坂路における前向き駐車の後に後進走行による発進の可能性が高いか否かの判定を意味することになる。なお、斜め下り坂路における前向き駐車の後の後進走行による発進では、比較的大きな駆動力が必要となると共に後進走行に必要な走行距離も長くなる。
Thus, when the
いま、斜め下り坂路前向き停車判定フラグAに値1が設定された後にシフトポジションSPがPレンジにされたときを考える。このときには、車両前後方向の加速度G(x)と車両左右方向の加速度G(y)とに基づいて坂路勾配Sgradを計算し(ステップS170)、計算した坂路勾配Sgradに基づいて充電目標SOC*を設定する(ステップS180)。坂路勾配Sgradは、次式(1),(2)を解くことにより求めることができる。式(1)の「G(z)」は最大傾斜方向の加速度であり、式(2)の「g」は重力加速度である。充電目標SOC*は、実施例では、坂路勾配Sgradと充電目標SOC*との関係を予め定めて充電目標設定用マップとして記憶しておき、坂路勾配Sgradが与えられると記憶したマップから対応する充電目標SOC*を導出することにより設定するものとした。充電目標設定用マップの一例を図4に示す。図示するように、充電目標設定用マップは、坂路勾配Sgradが大きいほど充電目標SOC*が大きくなる傾向に設定されている。
Consider the case where the shift position SP is set to the P range after the
G(z)=√(G(x)2+G(y)2) (1)
sin(Sgrad)=G(z)/g (2)
G (z) = √ (G (x) 2 + G (y) 2 ) (1)
sin (Sgrad) = G (z) / g (2)
こうして充電目標SOC*を設定すると、蓄電割合SOCと充電目標SOC*とを比較する(ステップS190)。蓄電割合SOCが充電目標SOC*未満のときには、要求パワーPe*に強制充電用の所定パワーPchgを設定すると共に、設定した要求パワーPe*と動作ラインとを用いてエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定してバッテリ50の強制充電を実行する(ステップS200)。バッテリ50の強制充電は、HVECU70によりエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とをエンジンECU24に送信すると共にエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*を用いてエンジン22が目標回転数Ne*で運転されるように演算されるモータMG1のトルク指令Tm1*をモータECU40に送信し、設定値を受信したエンジンECU24がエンジン22を目標回転数Ne*と目標トルクTe*とによる運転ポイントで運転するようにエンジン22の燃料噴射制御や点火制御を実行すると共にモータECU40がトルク指令Tm1*によりモータMG1を駆動制御することにより実行する。一方、蓄電割合SOCが充電目標SOC*以上のときには、バッテリ50の強制充電を実行しているときにはエンジン22の運転を停止する(ステップS210)。エンジン22の運転停止は、HVECU70がエンジン22の運転を停止する制御信号をエンジンECU24とモータECU40とに送信し、この制御信号を受信したエンジンECU24がエンジン22への燃料噴射制御や点火制御を停止し、モータECU40がモータMG1の駆動制御を停止することにより実行する。これにより、ステップS160が肯定的判定(A=1&SP=Pレンジ)が継続している最中に、バッテリ50の蓄電割合SOCが充電目標SOC*に至るまで充電が行なわれる。
When the charging target SOC * is thus set, the storage ratio SOC is compared with the charging target SOC * (step S190). When the storage ratio SOC is less than the target charge SOC *, the predetermined power Pchg for forced charging is set as the required power Pe *, and the target rotational speed Ne * of the
続いて、カウンタNを値1だけインクリメントし(ステップS220)、シフトポジションSPがRレンジであるか否かを判定する(ステップS230)。シフトポジションSPがRレンジではないときには、これで本ルーチンを終了する。一方、シフトポジションSPがRレンジであるときには、蓄電割合SOCが強制充電開始下限値Smin未満であるか否かを判定する(ステップS240)。ここで、強制充電開始下限値Sminは、路面に勾配がないときなどの通常状態のときに強制充電を開始する蓄電割合SOCとして予め設定されるものである。蓄電割合SOCが強制充電開始下限値Smin未満のときには、要求パワーPe*に強制充電用の所定パワーPchgを設定すると共に、設定した要求パワーPe*と動作ラインとを用いてエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定してバッテリ50の強制充電を実行して(ステップS250)、本ルーチンを終了し、蓄電割合SOCが強制充電開始下限値Smin以上のときには、バッテリ50の強制充電を実行しているときにはエンジン22の運転を停止して(ステップS260)、本ルーチンを終了する。
Subsequently, the counter N is incremented by 1 (step S220), and it is determined whether or not the shift position SP is in the R range (step S230). When the shift position SP is not in the R range, this routine ends. On the other hand, when the shift position SP is in the R range, it is determined whether or not the storage ratio SOC is less than the forcible charging start lower limit value Smin (step S240). Here, the forced charging start lower limit value Smin is set in advance as a power storage ratio SOC at which forced charging is started in a normal state such as when there is no gradient on the road surface. When the power storage rate SOC is less than the forced charging start lower limit Smin, the predetermined power Pchg for forced charging is set as the required power Pe *, and the target rotational speed of the
図3の中段の車両に示すように、斜め前が下り坂路となる駐車場に車両が矢印に示すように走行して停車し、その後、シフトポジションSPをPレンジとしたときを考える。車両が矢印に示すように走行しているときには、シフトポジションSPはDレンジであり、車速Vは値0ではないから、強制充電制御ルーチンでは、ステップS100で肯定的判定(V≠0&SP≠Rレンジ)がなされ、ステップS110で斜め下り坂路前向き停車判定フラグAに値0が設定される。斜め下り坂路前向き停車判定フラグAが値0であり且つシフトポジションSPがDレンジであるため、ステップS160で否定的判定(A≠1,SP≠Pレンジ)がなされ、ステップS220でカウンタNがインクリメントされ、ステップS220で否定的判定(SP≠Rレンジ)がなされて、処理を終了する。即ち、シフトポジションSPがDレンジで停車するまでは、斜め下り坂路前向き停車判定フラグAに値0が設定されるだけで処理を終了するのである。
As shown in the middle vehicle of FIG. 3, consider a case where the vehicle travels as indicated by an arrow in a parking lot whose diagonally forward is a downhill road and stops, and then the shift position SP is set to the P range. When the vehicle is traveling as indicated by the arrow, the shift position SP is in the D range and the vehicle speed V is not 0. Therefore, in the forced charge control routine, an affirmative determination (V ≠ 0 & SP ≠ R range) in step S100. In step S110, a
シフトポジションSPがDレンジの状態で車両が停車すると、ステップS100で否定的判定(V=0)がなされ、車両前後方向の加速度G(x)が閾値Grad1以上であり、且つ、車両左右方向の加速度G(y)の絶対値が閾値Grad2以上であるときには、ステップS140も肯定的判定(V(N)=0&V(N−1)>0)がなされるから、斜め下り坂路前向き停車判定フラグAに値1が設定される(ステップS150)。斜め下り坂路前向き停車判定フラグAは値1であるがシフトポジションSPはDレンジであるため、ステップS160で否定的判定(SP≠Pレンジ)がなされ、ステップS220でカウンタNがインクリメントされ、ステップS230で否定的判定(SP≠Rレンジ)がなされて、処理を終了する。車両前後方向の加速度G(x)が閾値Grad1未満であったり、車両左右方向の加速度G(y)の絶対値が閾値Grad2未満であるときには、値0の斜め下り坂路前向き停車判定フラグAが保持されて、ステップS160で否定的判定(A≠1,SP≠Pレンジ)がなされ、ステップS220でカウンタNがインクリメントされ、ステップS220で否定的判定(SP≠Rレンジ)がなされて、処理を終了する。即ち、シフトポジションSPがDレンジの状態で車両が停車したときに車両前後方向の加速度G(x)が閾値Grad1以上であり且つ車両左右方向の加速度G(y)の絶対値が閾値Grad2以上であるときにだけ斜め下り坂路前向き停車判定フラグAに値1が設定されるのである。
If the vehicle stops with the shift position SP in the D range, a negative determination (V = 0) is made in step S100, the vehicle longitudinal acceleration G (x) is equal to or greater than the threshold Grad1, and the vehicle lateral direction When the absolute value of the acceleration G (y) is greater than or equal to the threshold value Grad2, a positive determination (V (N) = 0 & V (N-1)> 0) is also made in step S140. Is set to 1 (step S150). Since the diagonal downhill forward stop flag A is 1, but the shift position SP is in the D range, a negative determination (SP ≠ P range) is made in step S160, the counter N is incremented in step S220, and step S230. A negative determination (SP ≠ R range) is made and the process ends. When the acceleration G (x) in the longitudinal direction of the vehicle is less than the threshold value Grad1 or the absolute value of the acceleration G (y) in the lateral direction of the vehicle is less than the threshold value Grad2, the forward stop stop determination flag A having a value of 0 is held. In step S160, a negative determination (A ≠ 1, SP ≠ P range) is made. In step S220, the counter N is incremented. In step S220, a negative determination (SP ≠ R range) is made, and the process ends. To do. That is, when the vehicle stops with the shift position SP in the D range, the vehicle longitudinal acceleration G (x) is greater than or equal to the threshold Grad1 and the vehicle lateral acceleration G (y) is greater than or equal to the threshold Grad2. Only when there is a
シフトポジションSPがDレンジの状態のままで車両の停車が継続すると、ステップS100で否定的判定(V=0)がなされ、ステップS120,S130の判定の後にステップS140で否定的判定(V(N)=0&V(N−1)=0)がなされ、斜め下り坂路前向き停車判定フラグAは値1であるがシフトポジションSPはDレンジであるため、ステップS160で否定的判定(A≠1,SP≠Pレンジ)がなされ、ステップS220でカウンタNがインクリメントされ、ステップS230で否定的判定(SP≠Rレンジ)がなされて、処理を終了する。したがって、この状態では、値1の斜め下り坂路前向き停車判定フラグAが保持されてカウンタNだけがインクリメントされる。 If the vehicle continues to stop while the shift position SP is in the D range, a negative determination (V = 0) is made in step S100, and a negative determination (V (N (V) N) is made in step S140 after the determination in steps S120 and S130. ) = 0 & V (N-1) = 0), and the forward-facing stop determination flag A on the diagonal downhill road is 1 but the shift position SP is in the D range, so a negative determination (A ≠ 1, SP in step S160). ≠ P range), the counter N is incremented in step S220, a negative determination (SP ≠ R range) is made in step S230, and the process ends. Accordingly, in this state, the diagonally downhill forward stop flag A having a value of 1 is held, and only the counter N is incremented.
斜め下り坂路前向き停車判定フラグAに値1が設定された後にシフトポジションSPがPレンジとされると、ステップS100で否定的判定(V=0)がなされ、ステップS120,S130の判定の後にステップS140で否定的判定(V(N)=0&V(N−1)=0)がなされた後に、斜め下り坂路前向き停車判定フラグAは値1であり且つシフトポジションSPがPレンジであるため、ステップS160で肯定的判定がなされ、ステップS170で坂路勾配Sgradが計算され、ステップS180で坂路Sgradとマップに基づいて充電目標SOC*が設定される。続いて、ステップS190で蓄電割合SOCと充電目標SOC*が比較され、蓄電割合SOCが充電目標SOC*未満のときには、ステップS200でバッテリ50の強制充電が実行され、蓄電割合SOCが充電目標SOC*以上のときには、ステップS210でバッテリ50の強制充電を実行しているときにはエンジン22の運転を停止する。そして、ステップS220でカウンタNがインクリメントされ、ステップS230で否定的判定(SP≠Rレンジ)がなされて、処理を終了する。したがって、斜め下り坂路前向き停車判定フラグAに値1が設定された後にシフトポジションSPがPレンジとされ、その後この状態が継続されると、バッテリ50の蓄電割合SOCが充電目標SOC*に至るまで充電が行なわれる。
If the shift position SP is set to the P range after the
蓄電割合SOCが充電目標SOC*に至るまでバッテリ50の強制充電が行なわれた後にシフトポジションSPがRレンジとされると、ステップS100〜S150の処理の後に、ステップS160で否定的判定(SP≠Pレンジ)がなされ、ステップS220でカウンタNがインクリメントされ、ステップS230で肯定的判定(SP=Rレンジ)がなされる。そして、ステップS240で蓄電割合SOCが強制充電開始下限値Smin未満であるか否かの判定がなされるが、充電目標SOC*は強制充電開始下限値Sminより大きいため、この判定は否定的判定がなされ、エンジン22の運転停止を確認して処理を終了する。実施例のハイブリッド自動車20は、その構造上、バッテリ50の強制充電を行なうと前進方向に駆動力を出力するため、バッテリ50の強制充電を実行しながら後進走行するときには、後進走行の駆動力は、モータMG2から出力される後進走行用の駆動力からバッテリ50の強制充電に伴う前進方向の駆動力を減じたものとなる。しかし、実施例の強制充電制御ルーチンのように、蓄電割合SOCが充電目標SOC*に至るまでバッテリ50の強制充電を実行しておけば、シフトポジションSPがRレンジとされたときにはバッテリ50の強制充電は行なわれないから、後進走行の駆動力の低下なしで後進走行することができる。図5は、後進走行による登坂開始持の蓄電割合SOCと駆動力低下なしで後進走行による登坂可能な距離との関係の一例を示す説明図である。図示するように、蓄電割合SOCが強制充電開始下限値Sminより大きければ蓄電割合SOCが大きいほど駆動力低下なしで後進走行による登坂可能な距離は長くなる。充電目標SOC*は坂路勾配Sgradが大きいほど大きな値に設定されから、蓄電割合SOCが充電目標SOC*に至るまでバッテリ50の強制充電が行なわれれば、坂路勾配Sgradが大きいほど大きなトルクで後進走行しても駆動力の低下なしで後進走行による登坂可能な距離が長くなる。
If the shift position SP is set to the R range after the battery 50 is forcibly charged until the storage rate SOC reaches the charge target SOC *, a negative determination (SP ≠) in step S160 after the processing of steps S100 to S150. P range) is made, the counter N is incremented in step S220, and a positive determination (SP = R range) is made in step S230. In step S240, it is determined whether or not the storage ratio SOC is less than the forced charge start lower limit value Smin. However, since the charge target SOC * is greater than the forced charge start lower limit value Smin, this determination is negative. After confirming that the operation of the
蓄電割合SOCが充電目標SOC*に至るまでバッテリ50の強制充電が行なわれた後にシフトポジションSPがRレンジとされると、ステップS160で否定的判定(SP≠Pレンジ)がなされ、ステップS220でカウンタNがインクリメントされ、ステップS230で肯定的判定(SP=Rレンジ)がなされる。そして、ステップS240で蓄電割合SOCが強制充電開始下限値Smin未満であるか否かの判定がなされ、蓄電割合SOCが強制充電開始下限値Smin未満のときにはバッテリ50の強制充電が継続され(ステップS250)、蓄電割合SOCが強制充電開始下限値Smin未満のときにはバッテリ50の強制充電が終了される(ステップS260)。バッテリ50の強制充電中は、通常は、蓄電割合SOCは強制充電開始下限値Sminより大きい場合が多いから、バッテリ50の強制充電が終了されることになる。したがって、蓄電割合SOCが充電目標SOC*に至るまでバッテリ50の強制充電が行なわれた場合に比して後進走行による登坂可能な距離は短くなるものの、後進走行の駆動力の低下なしで後進走行することができる。 If the shift position SP is set to the R range after the battery 50 is forcibly charged until the storage rate SOC reaches the charge target SOC *, a negative determination (SP ≠ P range) is made in step S160, and in step S220. The counter N is incremented, and an affirmative determination (SP = R range) is made in step S230. Then, in step S240, it is determined whether or not the power storage rate SOC is less than the forced charge start lower limit value Smin. When the power storage rate SOC is less than the forced charge start lower limit value Smin, the battery 50 is continuously charged (step S250). ) When the storage ratio SOC is less than the forced charging start lower limit value Smin, the forced charging of the battery 50 is terminated (step S260). During the forced charging of the battery 50, normally, the power storage rate SOC is often larger than the forced charging start lower limit value Smin, so that the forced charging of the battery 50 is terminated. Therefore, although the distance that can be climbed by reverse travel is shorter than when the battery 50 is forcibly charged until the storage rate SOC reaches the charge target SOC *, the reverse travel is performed without a decrease in the driving force of the reverse travel. can do.
以上説明した実施例のハイブリッド自動車20では、車両が前進走行により車両前後方向の加速度G(x)が閾値Grad1以上であり且つ車両左右方向の加速度G(y)の絶対値が閾値Grad2以上である斜め前が下り坂路で停車し、その後、シフトポジションSPをPレンジとしたときには、車両前後方向の加速度G(x)と車両左右方向の加速度G(y)とに基づいて坂路勾配Sgradを計算すると共に坂路勾配Sgradが大きいほど大きくなるように充電目標SOC*が設定し、バッテリ50の蓄電割合SOCが充電目標SOC*に至るまでバッテリ50の強制充電を実行する。これにより、その後にシフトポジションSPをRレンジとして後進走行により発進するときに駆動力の低下を伴わずに後進走行可能な距離を長くすることができる。
In the
本実施形態では、バッテリ50の強制充電を行なうと前進方向に駆動力を出力する実施例のハイブリッド自動車20に本発明を適用するものとしたが、こうした構成のハイブリッド車だけでなく、エンジンと、エンジンからの動力を用いて発電可能な発電機と、発電機による発電電力により充電可能なバッテリと、バッテリからの電力を用いて後進走行を含む走行用の駆動力を出力可能な電動機と、を備えるものであれば、如何なるタイプのハイブリッド車に本発明を適用するものとしてもよい。
In the present embodiment, the present invention is applied to the
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン22が「エンジン」に相当し、モータMG1が「発電機」に相当し、バッテリ50が「バッテリ」に相当し、モータMG2が「電動機」に相当し、エンジンECU24とモータECU40とHVECU70とが「制御手段」に相当する。
The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. In the embodiment, the
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。 The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem is the same as that of the embodiment described in the column of means for solving the problem. Therefore, the elements of the invention described in the column of means for solving the problems are not limited. That is, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problems should be made based on the description of the column, and the examples are those of the invention described in the column of means for solving the problems. It is only a specific example.
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated using the Example, this invention is not limited at all to such an Example, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it is with various forms. Of course, it can be implemented.
本発明は、ハイブリッド車の製造産業などに利用可能である。 The present invention can be used in the manufacturing industry of hybrid vehicles.
20 ハイブリッド自動車、22 エンジン、24 エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、26 クランクシャフト、30 プラネタリギヤ、36 駆動軸、37 デファレンシャルギヤ、38a,38b 駆動輪、40 モータ用電子制御ユニット(モータECU)、41,42 インバータ、50 バッテリ、51a 電圧センサ、51b 電流センサ、51c 温度センサ、52 バッテリ用電子制御ユニット(バッテリECU)、70 ハイブリッド用電子制御ユニット(HVECU)、80 イグニッションスイッチ、81 シフトレバー、82 シフトポジションセンサ、83 アクセルペダル、84 アクセル開度センサ、85 ブレーキペダル、86 ブレーキペダルポジションセンサ、88 車速センサ、89 加速度センサ、MG1,MG2 モータ。 20 hybrid vehicle, 22 engine, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 26 crankshaft, 30 planetary gear, 36 drive shaft, 37 differential gear, 38a, 38b drive wheel, 40 motor electronic control unit (motor ECU), 41, 42 Inverter, 50 Battery, 51a Voltage sensor, 51b Current sensor, 51c Temperature sensor, 52 Battery electronic control unit (Battery ECU), 70 Hybrid electronic control unit (HVECU), 80 Ignition switch, 81 Shift lever, 82 Shift position sensor, 83 accelerator pedal, 84 accelerator opening sensor, 85 brake pedal, 86 brake pedal position sensor, 88 vehicle speed sensor, 89 acceleration sensor MG1, MG2 motor.
Claims (1)
車両の斜め前方が下り勾配の斜め勾配状態で停車して駐車レンジとしたときに前記バッテリの蓄電割合が前記斜め勾配状態に基づいて計算される目標蓄電割合未満であるときには、前記バッテリが充電されるよう前記エンジンと前記発電機とを制御する強制充電制御を実行する制御手段を備える、
ことを特徴とするハイブリッド車。 An engine, a generator capable of generating electric power using the power from the engine, a battery that can be charged by the electric power generated by the generator, and a driving force for traveling including reverse traveling using the electric power from the battery In a hybrid vehicle equipped with a possible electric motor,
The battery is charged when the storage ratio of the battery is less than the target storage ratio calculated on the basis of the oblique slope state when the vehicle is parked in the parking range by tilting the vehicle forward in a downward slope. Control means for executing forced charging control for controlling the engine and the generator
A hybrid vehicle characterized by that.
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