JP2016193624A - Control device for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の制御装置に関するものである。 The present invention relates to a vehicle control apparatus.
この種の技術としては、下記の特許文献1に記載の技術が開示されている。この文献には、モータジェネレータにおいて発電するためのエンジントルク(発電要求分エンジントルク)およびモータジェネレータトルクの変動値との和(以下、発電要求トルク)がモータジェネレータトルク制限を超えるときには、発電要求分エンジントルクを小さくするように補正するものが開示されている。
As this type of technique, a technique described in
バッテリ温度が低いときには、充電時にバッテリ電圧が上昇し易い。上記特許文献1に記載の技術では、バッテリ温度が低いときには、発電要求分エンジントルクの補正が解除されると短時間で発電要求トルクがモータジェネレータトルク制限を超えることとなる。そのため、発電要求分エンジントルクの補正と補正解除が頻繁に繰り返されることとなり、エンジンの回転数変動が激しくなる問題があった。
本発明は、上記問題に着目されたもので、その目的とするところは、エンジンによりモータジェネレータを駆動して発電する際に、エンジンの回転数変動を抑制することができる車両の制御装置を提供することである。
When the battery temperature is low, the battery voltage tends to rise during charging. In the technique described in
The present invention has been focused on the above problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle control device that can suppress fluctuations in the engine speed when the motor generator is driven by the engine to generate power. It is to be.
モータジェネレータに電力を供給するとともに、エンジンによりモータジェネレータを駆動することにより充電されるバッテリと、バッテリの充電状態に応じて、モータジェネレータによる目標発電量を演算する目標発電量演算手段と、バッテリ電圧が所定電圧以上になると、前記モータジェネレータの発電トルクを制限する発電トルク制限手段とを備え、目標発電量演算手段は、充電時のバッテリ電圧が上昇し易いと判断したときには、目標発電量に制限をかけるようにした。 A battery that supplies electric power to the motor generator and is charged by driving the motor generator by the engine, a target power generation amount calculating means that calculates a target power generation amount by the motor generator according to the state of charge of the battery, and a battery voltage Power generation torque limiting means for limiting the power generation torque of the motor generator when the battery voltage exceeds a predetermined voltage, and the target power generation amount calculation means limits the target power generation amount when it is determined that the battery voltage during charging is likely to increase. I tried to apply.
よって本発明では、エンジンによりモータジェネレータを駆動して発電する際に、エンジンの回転数変動を抑制することができる。 Therefore, in the present invention, when the motor generator is driven by the engine to generate power, fluctuations in the engine speed can be suppressed.
〔実施例1〕
[パワートレイン構成]
図1はハイブリッド車両のパワートレインの構成図を示す図である。ハイブリッド車両は、内燃機関の駆動力源であるエンジン1と、電力によって駆動力を発生する駆動力源であるモータジェネレータ2とを有する。エンジン1とモータジェネレータ2とは、車両の進行方向に直列に配置されている。エンジン1とモータジェネレータ2の出力は、自動変速機3により変速されて、リアファイナルドライブ6を介して後輪7rに出力される。エンジン1とモータジェネレータ2の出力の一部は、トランスファ31を経て、フロントファイナルドライブを介して前輪7fに出力される。
Example 1
[Powertrain configuration]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration diagram of a powertrain of a hybrid vehicle. The hybrid vehicle includes an
モータジェネレータ2は、例えばロータに永久磁石を用いた同期型モータにより構成される。モータジェネレータ2は、モータとして作用(いわゆる「力行」)するとともに、ジェネレータ(発電機)としても作用(いわゆる「回生」)する。
The
エンジン1の出力軸1aとモータジェネレータ2の入力軸2aとの間に、第一クラッチ4が介装されている。第一クラッチ4により、エンジン1とモータジェネレータ2との間の動力の伝達を断接可能にしている。第一クラッチ4は、例えば、比例ソレノイドバルブ等でクラッチ作動油圧を連続的に制御することで伝達トルク容量を変更可能な乾式単板クラッチ又は湿式多板クラッチにより構成される。
A first clutch 4 is interposed between the
自動変速機3内に第二クラッチ5が設けられている。第二クラッチ5は、エンジン1およびモータジェネレータ2と車輪7との間の動力の伝達を断接可能にしている。自動変速機3内にある既存の前進変速段選択用の摩擦要素または後退変速段選択用の摩擦要素のいずれかを、第二クラッチ5として用いている。第二クラッチ5は必ずしも1つの摩擦要素とは限らず、変速段に応じた任意の摩擦要素が第二クラッチ5となり得る。第二クラッチ5は、第一クラッチ4と同様に、伝達トルク容量を連続的に変更可能な構成である。第二クラッチ5は、例えば比例ソレノイドバルブでクラッチ作動油圧を連続的に制御することで伝達トルク容量を変更可能な、湿式多板クラッチ又は乾式単板クラッチからなる。
A
自動変速機3は、複数の摩擦要素(クラッチやブレーキ等)を選択的に締結および解放することによって、これら摩擦要素の組み合わせにより伝達経路を選択して変速段を決定する。したがって、自動変速機3は、入力軸3aから入力した回転を選択された変速段に応じた変速比に変速して出力軸3bに出力する。自動変速機3は、例えば前進7速後進1速といった有段変速機で構成されていてもよいし、無段変速機であってもよい。
The automatic transmission 3 selectively engages and disengages a plurality of friction elements (such as a clutch and a brake), and selects a transmission path by a combination of these friction elements to determine a gear position. Therefore, the automatic transmission 3 shifts the rotation input from the
自動変速機3の入力軸3aには、機械式オイルポンプ15が接続されている。機械式オイルポンプ15は入力軸3aの駆動力により駆動され作動油を吐出する。吐出された作動油は、第一クラッチ4、第二クラッチ5および他の摩擦要素を制御する制御圧として用いられる。吐出された作動油の一部は、自動変速機3内の各回転部材の潤滑油としても用いられる。
A
機械式オイルポンプ15とは別に電動式サブオイルポンプ14が設けられている。エンジン1およびモータジェネレータ2が停止し、機械式オイルポンプ15を駆動できないときには、電動式サブオイルポンプ14を駆動して作動油を確保する。
In addition to the
エンジン1の出力軸1aの付近には、エンジン1の回転数Neを検出するエンジン回転数センサ10が設けられている。モータジェネレータ2の入力軸2aの付近には、モータジェネレータ2の回転数Nmを検出するモータジェネレータ回転数センサ11が設けられている。
In the vicinity of the
自動変速機3の入力軸3aの付近には入力軸回転数Niを検出する自動変速機入力軸回転数センサ12が設けられている。自動変速機3の出力軸3bの付近には出力軸回転数Noを検出する自動変速機出力軸回転数センサ13が設けられている。
In the vicinity of the
[制御系の構成]
図2ハイブリッド車両の制御系の構成を示すブロック図である。ハイブリッド車両の制御系として、統合コントローラ21、エンジンコントローラ22、モータジェネレータコントローラ23、電動式サブオイルポンプコントローラ24を有する。
[Control system configuration]
2 is a block diagram showing the configuration of the control system of the hybrid vehicle. The hybrid vehicle control system includes an
統合コントローラ21は、エンジン回転数センサ10からエンジン回転数Neと、モータジェネレータ回転数センサ11からモータジェネレータ回転数Nmと、自動変速機入力軸回転数センサ12から入力軸回転数Niと、自動変速機出力軸回転数センサ13から出力軸回転数Noと、バッテリ電圧センサ18からバッテリ電圧Vbと、バッテリ電流センサ19からバッテリ電流Abと、アクセルペダル開度センサ20からアクセルペダル開度APOと、バッテリ温度センサ25からバッテリ温度を入力する。
The
統合コントローラ21は、アクセル開度APOと、バッテリ充電状態SOCと、車速VSP(自動変速機出力軸回転数Noに比例)とに応じて、パワートレインの動作点を決定し、運転者が望む駆動力を実現できる走行モードを選択する。バッテリ充電状態SOCは、車両走行時には電流の積算値から求めることができる。車両停止時には、バッテリ充電状態SOCに応じて電流と電圧との関係を示すマップから求めることができる。
The integrated
統合コントローラ21は、モータジェネレータコントローラ23に目標モータジェネレータトルクまたは目標モータジェネレータ回転数を指令する。統合コントローラ21は、エンジンコントローラ22に目標エンジントルクを指定する。統合コントローラ21は、第一クラッチ4の油圧を制御するソレノイドバルブ16、第二クラッチ5の油圧を制御するソレノイドバルブ17に、それぞれ駆動信号を指令する。
The
エンジンコントローラ22は、エンジントルクが目標エンジントルクとなるようにエンジン1を制御する。
モータジェネレータコントローラ23は、モータジェネレータ2のトルク制御を行うときには、モータジェネレータ2が出力するトルクが目標モータジェネレータトルクとなるようにモータジェネレータ2を制御する。モータジェネレータコントローラ23は、モータジェネレータ2の回転数制御を行うときには、モータジェネレータ2の回転数が目標モータジェネレータ回転数となるようにモータジェネレータ2を制御する。モータジェネレータコントローラ23は、モータジェネレータ2により発電を行うときには、エンジンコントローラ22と協調して、モータジェネレータ2が出力するトルクが目標発電トルクとなるようにモータジェネレータ2を制御する。
The
When performing torque control of the
電動式サブオイルポンプコントローラ24は、エンジン1およびモータジェネレータ2が停止し、機械式オイルポンプ15を駆動できないときには、電動式サブオイルポンプ14を駆動して作動油を確保する。
When the
インバータ8は、バッテリ9の電力を高周波電流に変換してモータジェネレータ2に供給する。また、モータジェネレータ2が発電状態にあるときは、発電された電力を直流電流に変換してバッテリ9に充電する。
The
[走行モード]
ハイブリッド車両のパワートレインは、第一クラッチ4の締結状態に応じて3つの走行モードを有している。
[Driving mode]
The powertrain of the hybrid vehicle has three travel modes according to the engaged state of the first clutch 4.
(EVモード)
第一の走行モードは、モータジェネレータ2の動力のみで走行する電気走行モード(以下「EVモード」という)である。例えば、停車状態からの発進時などを含む低負荷・低車速時には、EVモードが要求される。EVモードでは、エンジン1からの動力が不要であるからこれを停止させておくとともに第一クラッチ4を解放する。第二クラッチ5を締結させておくととともに自動変速機3を動力伝達状態にする。この状態でモータジェネレータ2のみによって車両の走行がなされる。
(EV mode)
The first travel mode is an electric travel mode (hereinafter referred to as “EV mode”) in which the vehicle travels only with the power of the
(HEVモード)
第二の走行モードは、エンジン1およびモータジェネレータ2の双方の動力を用いて走行するハイブリッド走行モード(以下「HEVモード」という)である。例えば、高速走行時や大負荷走行時などではHEVモードが要求される。HEVモードでは、第一クラッチ4および第二クラッチ5を締結状態とし、自動変速機3を動力伝達状態にする。この状態では、エンジン1からの出力回転及びモータジェネレータ2からの出力回転の双方が変速機の入力軸3aに入力されることとなり、双方によるハイブリッド走行がなされる。
(HEV mode)
The second traveling mode is a hybrid traveling mode (hereinafter referred to as “HEV mode”) in which traveling is performed using the power of both the
EVモードからHEVモードへ遷移するときには、第一クラッチ4を締結し、モータジェネレータ2のトルクを用いてエンジン1の始動を行うことができる。このとき、第一クラッチ4の伝達トルク容量を可変制御してスリップ締結させることにより、円滑なモードの遷移ができる。
When transitioning from the EV mode to the HEV mode, the first clutch 4 is engaged, and the
(WSCモード)
第三の走行モードは、第一クラッチ4を締結状態とし、第二クラッチ5をスリップ制御させてエンジン1とモータジェネレータ2との動力で走行するスリップ走行モード(以下「WSCモード」という)である。WSCモードは、低負荷・低車速時であっても、特にバッテリ充電状態SOCが低い場合やエンジン水温が低い場合には、エンジン1も始動してクリープ走行を実現する。WSCモードは、エンジン1が停止状態からの発進時にエンジン1を始動しつつ駆動力を出力可能なモードである。
(WSC mode)
The third traveling mode is a slip traveling mode (hereinafter referred to as “WSC mode”) in which the first clutch 4 is engaged and the
第二クラッチ5は、いわゆる発進クラッチとして機能することもできる。車両の発進時に第二クラッチ5の伝達トルク容量を可変制御してスリップ締結させることにより、トルクコンバータを具備しないパワートレインにあってもトルク変動を吸収して円滑な発進ができる。
The
[モータジェネレータによる発電]
モータジェネレータ2は、車両減速時に制動エネルギを回生して電力として回収できる。HEVモードおよびWSCモードでは、エンジン1の余剰のエネルギを電力として回収することができる。車両停車中であっても、バッテリ充電状態SOCが低くなったときにはエンジンを始動し、第一クラッチ4を締結、第二クラッチ5を解放して、モータジェネレータ2を駆動して発電することができる。
[Power generation by motor generator]
The
[バッテリ充電制御ブロック図]
図3はバッテリ9の充電制御の制御ブロック図である。バッテリ9の充電制御は、統合コントローラ21によって行われる。統合コントローラ21は、目標発電トルクを演算する目標発電量演算部26、バッテリ電圧に電圧フィードバック制限トルクを演算するバッテリ電圧フィードバック制御部27、電圧フィードバック制限トルクの変化速度を調整する変化速度調整部28、モータジェネレータトルク制限量を演算するモータジェネレータトルク制限量演算部29と、バッテリ充電時の目標モータジェネレータトルクおよび目標エンジントルクを演算する目標発電トルク制限部30とを有する。
[Battery charge control block diagram]
FIG. 3 is a control block diagram of the charging control of the
(目標発電量演算部)
目標発電量演算部26は、バッテリ充電状態SOC、モータジェネレータ回転数Nmおよびバッテリ温度を入力する。目標発電量演算部26は、バッテリ充電状態SOCとモータジェネレータ回転数Nmから目標発電量を演算する。
(Target power generation amount calculation unit)
The target power generation
目標発電量演算部26は、バッテリ温度が所定値以上であるときには演算した目標発電量に応じてモータジェネレータ2において発生させる通常目標発電トルクを演算して出力する。目標発電量演算部26は、バッテリ温度が所定値未満であるときには、通常目標発電量が小さくなるように補正した補正目標発電量を演算する。補正の方法は通常目標発電量にゲインをかけても良いし、所定の補正量を減算するようにしても良い。またバッテリ温度に応じてゲインや補正量を可変にしても良い。またはヘッドライト、オーディオ、エアコン、GPSなど(以下、補機)において消費される電力を賄える程度の発電量を補正発電量としても良い。
The target power generation
目標発電量演算部26は、バッテリ温度が所定値以上であるときには通常目標発電量を発電するための目標モータジェネレータトルクを目標発電トルクとして出力する。また目標発電量演算部26は、バッテリ温度が所定値未満であるときには補正目標発電量を発電するための目標モータジェネレータトルクを目標発電トルクとして出力する。
The target power generation
発電トルクは、モータジェネレータ2が発電機として作用するときに出力するトルクであり、エンジン1や制動時の車輪7によりモータジェネレータ2が駆動されるときの負荷トルクである。つまり、発電トルクはモータジェネレータ2の出力トルクとしては負の値のトルクであるが、以下の説明では単に発電トルクの大小はトルクの絶対値の大小として示している。
The power generation torque is a torque output when the
(バッテリ電圧フィードバック制御部)
バッテリ電圧フィードバック制御部27は、バッテリ電圧が所定値以上であるときには、バッテリ電圧が所定値未満となるように、モータジェネレータ2の発電トルクのフィードバック制御を行う。バッテリ電圧フィードバック制御部27は、モータジェネレータ2の目標発電トルクとして電圧フィードバック制限トルクを演算する。バッテリ電圧フィードバック制御部27は、バッテリ電圧が所定値以上であり、バッテリ電圧が上昇しているときには、電圧フィードバック制限トルクが徐々に小さくなるように演算する。バッテリ電圧フィードバック制御部27は、バッテリ電圧が所定値以上であり、バッテリ電圧が下降しているときには、電圧フィードバック制限トルク徐々に大きくなるように演算する。バッテリ電圧フィードバック制御部27は、バッテリ電圧が所定値未満であるときには、電圧フィードバック制限トルクは演算しない。
(Battery voltage feedback controller)
The battery voltage
(変化速度調整部)
変化速度調整部28では、電圧フィードバック制限トルクを徐々に小さくなるように制御するとき(発電トルクを制限するとき)の電圧フィードバック制限トルクの変化の速さに対して、電圧フィードバック制限トルク発電トルクを徐々に大きくなるように制御するとき(発電トルクの制限を解除するとき)の電圧フィードバック制限トルクの変化の速さが小さくなるようにする。
(Change rate adjustment unit)
The change
発電トルクの制限を解除するときの電圧フィードバック制限トルクの変化の速さは、バッテリ温度に応じて設定するようにしても良い。バッテリ温度が高いほど電圧フィードバック制限トルクの変化の速さを速く、バッテリ温度が低いほど電圧フィードバック制限トルクの変化の速さを遅くすれば良い。 The speed of change in the voltage feedback limit torque when canceling the limit of the power generation torque may be set according to the battery temperature. The higher the battery temperature, the faster the change rate of the voltage feedback limit torque, and the lower the battery temperature, the slower the change rate of the voltage feedback limit torque.
また、発電トルクの制限を解除するときの電圧フィードバック制限トルクの変化の速さは、補機の消費電力に応じて設定するようにしても良い。補機の消費電力が大きいほど電圧フィードバック制限トルクの変化の速さを速く、補機の消費電力が小さいほど電圧フィードバック制限トルクの変化の速さを遅くすれば良い。 Further, the speed of change of the voltage feedback limit torque when canceling the limit of the power generation torque may be set according to the power consumption of the auxiliary machine. The speed of change of the voltage feedback limit torque may be increased as the power consumption of the auxiliary machine is increased, and the speed of change of the voltage feedback limit torque may be decreased as the power consumption of the auxiliary machine is decreased.
(モータジェネレータトルク制限量演算部)
モータジェネレータトルク制限量演算部29は、電圧フィードバック制限トルク、バッテリ充電状態SOC、バッテリ制限量等を入力し、モータジェネレータトルク制限値を演算する。モータジェネレータトルク制限量演算部29は、バッテリ充電状態SOC、バッテリ制限量等からモータジェネレータ2の出力トルクを制限するバッテリ状態フィードバック制限トルクを演算する。モータジェネレータトルク制限量演算部29は、電圧フィードバック制限トルクと、バッテリ状態フィードバック制限トルクのうち小さい方をモータジェネレータトルク制限値として出力する。
(Motor generator torque limit calculation unit)
The motor generator torque limit
(目標発電トルク制限部)
目標発電トルク制限部30では、モータジェネレータトルク制限値と目標発電トルクのうち小さい方を目標モータジェネレータトルクとしてモータジェネレータ2(モータジェネレータコントローラ23)に出力する。またモータジェネレータ2により目標モータジェネレータトルクを出力するように目標エンジントルクを演算し、エンジン1(エンジンコントローラ22)に出力する。
(Target power generation torque limiter)
The target power
[バッテリ充電制御]
図4はバッテリ9の充電制御の流れを示すフローチャートである。
ステップS1では、発電可能量に制限がかかりやすい状態を検出したか否かを判定する。発電可能量に制限がかかり易い状態を検出したときには、ステップS2へ移行する。発電可能量に制限がかかり易い状態を検出しなかったときには、ステップS5へ移行する。発電可能量に制限がかかり易い状態とは、バッテリ温度が所定値未満の状態のことを示す。
[Battery charge control]
FIG. 4 is a flowchart showing a flow of charging control of the
In step S1, it is determined whether or not a state in which the power generation possible amount is likely to be limited is detected. When it is detected that the amount of power generation is likely to be limited, the process proceeds to step S2. When a state where the power generation possible amount is likely to be limited is not detected, the process proceeds to step S5. The state where the amount of power generation is likely to be limited indicates that the battery temperature is less than a predetermined value.
ステップS2では、目標発電量を通常目標発電量より低い補正目標発電量に切り替えて、ステップS3へ移行する。 In step S2, the target power generation amount is switched to a corrected target power generation amount lower than the normal target power generation amount, and the process proceeds to step S3.
ステップS3では、発電可能量に制限が介入したか否かを判定する。発電可能量に制限が介入したときには、ステップS4へ移行する。発電可能量に制限が介入しなかったときには、目標発電量に基づいてモータジェネレータ2およびエンジン1を制御して処理を終了する。
In step S3, it is determined whether or not a restriction has intervened in the power generation possible amount. When the restriction intervenes in the power generation possible amount, the process proceeds to step S4. When the restriction does not intervene in the power generation possible amount, the
ステップS4では、発電可能量の制限解除時に目標発電量へ所定の変化率を施すようにする。発電可能量制限時とは、バッテリ電圧が所定値以上でありバッテリ電圧が上昇しているときのことを示す。発電可能量解除時とは、バッテリ電圧が所定値以上でありバッテリ電圧が下降しているときのことを示す。 In step S4, a predetermined rate of change is applied to the target power generation amount when the restriction on the power generation possible amount is released. The time when the power generation possible amount is limited indicates that the battery voltage is higher than a predetermined value and the battery voltage is rising. When the power generation possible amount is canceled, the battery voltage is equal to or higher than a predetermined value and the battery voltage is decreasing.
電圧フィードバック制限トルクを徐々に小さくなるように制御するとき(発電トルクを制限するとき)の電圧フィードバック制限トルクの変化の速さに対して、電圧フィードバック制限トルク発電トルクを徐々に大きくなるように制御するとき(発電トルクの制限を解除するとき)の電圧フィードバック制限トルクの変化の速さが小さくなるようにする。 Control the voltage feedback limit torque to be gradually increased with respect to the speed of change of the voltage feedback limit torque when the voltage feedback limit torque is controlled to gradually decrease (when the generated torque is limited). The speed of change of the voltage feedback limit torque is reduced when the power generation torque limit is released (when the limit of the power generation torque is released).
ステップS5では、通常目標発電量に基づいた目標発電トルクに基づいて、モータジェネレータ2およびエンジン1を制御して処理を終了する。
In step S5, the
[バッテリ充電制御処理]
発電可能量に制限がかかりやすい状態を検出したときには、ステップS1→ステップS2と進む。ステップS2では、目標発電量を通常目標発電量より低い補正目標発電量に切り替える。
[Battery charge control processing]
When a state in which the power generation possible amount is likely to be limited is detected, the process proceeds from step S1 to step S2. In step S2, the target power generation amount is switched to a corrected target power generation amount lower than the normal target power generation amount.
さらに、発電可能量に制限が介入したと判断したときには、ステップS3→ステップS4へと移行する。ステップS4では、発電可能量の制限解除時に目標発電量へ所定の変化率を施すようにする。 Further, when it is determined that the restriction has intervened in the power generation possible amount, the process proceeds from step S3 to step S4. In step S4, a predetermined rate of change is applied to the target power generation amount when the restriction on the power generation possible amount is released.
一方、発電可能量に制限がかかりやすい状態を検出しなかったときには、ステップS1→ステップS5と進む。ステップS5では、目標発電量を通常目標発電量として発電制御を行う。 On the other hand, when a state in which the amount of power generation is likely to be limited is not detected, the process proceeds from step S1 to step S5. In step S5, power generation control is performed using the target power generation amount as the normal target power generation amount.
[作用]
(バッテリ温度に基づく目標発電量補正による作用)
図5はバッテリ温度による目標発電量の補正を行わなかったときの「(a)バッテリ電圧」、「(b)目標モータジェネレータトルク」および「(c)モータジェネレータ回転数」のタイムチャートである。
[Action]
(Operation by target power generation correction based on battery temperature)
FIG. 5 is a time chart of “(a) battery voltage”, “(b) target motor generator torque”, and “(c) motor generator rotational speed” when the target power generation amount is not corrected based on the battery temperature.
バッテリ温度が低いときには、バッテリ9の内部抵抗が大きくなる。そのため、充電量(電力)が同じであっても、バッテリ温度が高いときのバッテリ電圧の上昇率に対して、バッテリ温度が低いときのバッテリ電圧の上昇率は大きくなる。
When the battery temperature is low, the internal resistance of the
バッテリ電圧フィードバック制御部27では、バッテリ電圧が所定値(電圧フィードバック開始電圧)以上であるときには、バッテリ電圧が所定値未満となるように、モータジェネレータ2の発電トルクのフィードバック制御を行う。バッテリ電圧が所定値未満となるとフィードバック制御は終了する。しかし、バッテリ温度が低いときにはバッテリ電圧の上昇率が高いため、短時間でバッテリ電圧が所定値以上となり、再びフィードバック制御を行う。
The battery voltage
モータジェネレータ2の発電トルクのフィードバック制御中は、発電トルクが制限されるように電圧フィードバック制限トルクが演算される。これにより、目標モータジェネレータトルクの値は小さくなり、モータジェネレータ回転数も小さくなる。モータジェネレータ2が発電機として作用するときに、モータジェネレータ2はエンジン1により駆動されるため、目標エンジントルクが小さくなり、エンジン回転数も小さくなる。
During feedback control of the power generation torque of the
すなわち、バッテリ温度が所定値よりも低いときには、発電トルクの制限と制限解除とを繰り返すこととなるため、エンジン回転数やモータジェネレータ回転数の変動が激しくなる。 That is, when the battery temperature is lower than the predetermined value, the limit of the power generation torque and the release of the limit are repeated, so that fluctuations in the engine speed and the motor generator speed become severe.
そこで実施例1では、バッテリ温度が所定値以下のときには、バッテリ電圧が上昇し易い状態であると判定し、目標発電量を制限するようにした。具体的には、目標発電量を通常目標発電量よりも小さい補正目標発電量に切り替えるようにした。 Therefore, in the first embodiment, when the battery temperature is equal to or lower than the predetermined value, it is determined that the battery voltage is likely to rise, and the target power generation amount is limited. Specifically, the target power generation amount is switched to a corrected target power generation amount that is smaller than the normal target power generation amount.
図6はバッテリ温度による目標発電量の補正を行ったときの「(a)バッテリ電圧」、「(b)目標モータジェネレータトルク」および「(c)モータジェネレータ回転数」のタイムチャートである。 FIG. 6 is a time chart of “(a) battery voltage”, “(b) target motor generator torque”, and “(c) motor generator rotational speed” when the target power generation amount is corrected based on the battery temperature.
補正目標発電量に基づく目標発電トルク(低温時目標発電トルク)は、通常目標発電量に基づく目標発電トルクに対して小さいため、バッテリ電圧の上昇を緩やかにすることができる。そのため、バッテリ電圧が所定値(電圧フィードバック開始電圧)以上となり難くなる。 Since the target power generation torque based on the corrected target power generation amount (low temperature target power generation torque) is smaller than the target power generation torque based on the normal target power generation amount, the battery voltage can be gradually increased. Therefore, it becomes difficult for the battery voltage to become equal to or higher than a predetermined value (voltage feedback start voltage).
バッテリ電圧が所定値以上となり、発電トルクのフィードバック制御により再びバッテリ電圧が所定値未満となった後においても、低温時目標発電トルクが小さいため、再びバッテリ電圧が所定値(電圧フィードバック開始電圧)以上となり難くなる。 Even after the battery voltage becomes equal to or higher than the predetermined value and the battery voltage becomes lower than the predetermined value again by feedback control of the power generation torque, the target power generation torque at low temperature is small, so the battery voltage is again higher than the predetermined value (voltage feedback start voltage). It becomes difficult to become.
すなわち、バッテリ温度が所定値よりも低いときであっても、発電トルクの制限と制限解除とを繰り返しが抑制され、エンジン回転数やモータジェネレータ回転数の変動を小さくすることができる。 In other words, even when the battery temperature is lower than the predetermined value, repetition of limiting and releasing the power generation torque is suppressed, and fluctuations in the engine speed and motor generator speed can be reduced.
(制限解除時の発電トルクの変化速度低下による作用)
また実施例1では、電圧フィードバック制限トルクを徐々に小さくなるように制御するとき(発電トルクを制限するとき)の電圧フィードバック制限トルクの変化の速さに対して、電圧フィードバック制限トルク発電トルクを徐々に大きくなるように制御するとき(発電トルクの制限を解除するとき)の電圧フィードバック制限トルクの変化の速さが小さくなるようにした。
(Effects due to a decrease in the speed of change in power generation torque when the restriction is released)
In the first embodiment, the voltage feedback limit torque power generation torque is gradually increased with respect to the speed of change of the voltage feedback limit torque when the voltage feedback limit torque is controlled to gradually decrease (when the power generation torque is limited). The speed of change in the voltage feedback limit torque is reduced when the control is performed so as to increase (when the limit of the power generation torque is released).
図7は発電トルクの制限を解除するときの電圧フィードバック制限トルクの変化の速さを小さくするようにしたときの「(a)バッテリ電圧」、「(b)目標モータジェネレータトルク」および「(c)モータジェネレータ回転数」のタイムチャートである。 Fig. 7 shows `` (a) battery voltage '', `` (b) target motor generator torque '' and `` (c) when the speed of change of the voltage feedback limit torque when releasing the limit of power generation torque is reduced. It is a time chart of ") motor generator rotation speed".
実施例1では、発電トルクの制限を解除するときの電圧フィードバック制限トルクの変化の速さを小さくしたため、変化の速さを小さくしなかったときに比べて、発電トルクの制限を解除したときのバッテリ電圧は小さくなる。これにより、再びバッテリ電圧が所定値(電圧フィードバック開始電圧)以上となり難くなる。 In Example 1, since the speed of change of the voltage feedback limit torque when releasing the limit of the power generation torque was reduced, compared with the case where the speed of change was not reduced, the case where the restriction of the power generation torque was released Battery voltage is reduced. This makes it difficult for the battery voltage to again become a predetermined value (voltage feedback start voltage) or more.
すなわち、バッテリ温度が所定値よりも低いときであっても、発電トルクの制限と制限解除とを繰り返しが抑制され、エンジン回転数やモータジェネレータ回転数の変動を小さくすることができる。 In other words, even when the battery temperature is lower than the predetermined value, repetition of limiting and releasing the power generation torque is suppressed, and fluctuations in the engine speed and motor generator speed can be reduced.
また実施例1では、発電トルクの制限を解除するときの電圧フィードバック制限トルクの変化の速さを、バッテリ温度に応じて設定するようにした。バッテリ温度が低いときには、充電時のバッテリ電圧が上昇し易い。バッテリ温度が低いほど電圧フィードバック制限トルクの変化の速さを遅くすることにより、再びバッテリ電圧が所定値以上となり難くすることができる。 In the first embodiment, the speed of change of the voltage feedback limit torque when the limit of the power generation torque is canceled is set according to the battery temperature. When the battery temperature is low, the battery voltage during charging tends to increase. By lowering the speed of change of the voltage feedback limiting torque as the battery temperature is lower, the battery voltage can be made difficult to become a predetermined value or more again.
また実施例1では、発電トルクの制限を解除するときの電圧フィードバック制限トルクの変化の速さを、補機の消費電力に応じて設定するようにした。補機の消費電力が大きいときには、充電時のバッテリ電圧が上昇し難い。補機の消費電力が大きいほど電圧フィードバック制限トルクの変化の速さを速くすることにより、不必要に発電量を制限することなく、バッテリ9の電力不足を抑制することができる。
In the first embodiment, the speed of change of the voltage feedback limit torque when the limit of the power generation torque is canceled is set according to the power consumption of the auxiliary machine. When the power consumption of the auxiliary machine is large, the battery voltage during charging is difficult to increase. By increasing the speed of change of the voltage feedback limiting torque as the power consumption of the auxiliary machine is increased, it is possible to suppress the power shortage of the
〔効果〕
(1) エンジン1と、モータジェネレータ2と、エンジン1とモータジェネレータ2の一方または両方によって駆動される車輪7(駆動輪)と、モータジェネレータ2に電力を供給するとともに、エンジン1によりモータジェネレータ2を駆動することにより充電されるバッテリ9と、バッテリ9の充電状態に応じて、モータジェネレータ2による目標発電量を演算する目標発電量演算部26と、バッテリ電圧が所定電圧以上になると、モータジェネレータ2の発電トルクを制限するバッテリ電圧フィードバック制御部27(発電トルク制限手段)と、を備え、目標発電量演算部26は、充電時のバッテリ電圧が上昇し易いと判断したときには、目標発電量に制限をかけるようにした。
よって、バ充電時のバッテリ電圧が上昇し易い状況であっても、発電トルクの制限と制限解除とを繰り返しが抑制され、エンジン回転数やモータジェネレータ回転数の変動を小さくすることができる。
〔effect〕
(1) Electric power is supplied to the
Therefore, even in a situation where the battery voltage at the time of battery charging is likely to increase, it is possible to suppress the limitation of the generation torque and the cancellation of the limitation, and to reduce fluctuations in the engine speed and the motor generator speed.
(2) 目標発電量演算部26は、バッテリ温度が所定値よりも低いときに、充電時のバッテリ電圧が上昇し易いと判断するようにした。
よって、容易にバッテリ電圧が上昇しやすい状況を検出することができる。
(2) The target power generation
Therefore, it is possible to easily detect a situation where the battery voltage is likely to increase.
(3) 目標発電量演算部26は、充電時のバッテリ電圧が上昇し易いと判断したときの目標発電量を、充電時のバッテリ電圧が上昇し易いと判断していないときの目標発電量よりも小さくなるように演算するようにした。
よって、バッテリ電圧の上昇を緩やかにすることができ、発電トルクの制限が介入し難くすることができる。
(3) The target power generation
Therefore, the increase in battery voltage can be moderated, and the limitation of the power generation torque can be made difficult to intervene.
(4) バッテリ電圧フィードバック制御部27は、発電トルクを制限するときの発電トルクの変化の速さに対して、発電トルクの制限を解除するときの発電トルクの変化の速さが遅くなるように設定するようにした。
よって、発電トルクの制限が解除された後に、再び発電トルクの制限が介入するまでの時間を長くすることができ、制限の介入と解除の頻発を抑制することができる。
(4) The battery voltage
Therefore, after the limitation of the power generation torque is released, it is possible to lengthen the time until the power generation torque limit is intervened again, and the frequent occurrence of the restriction intervention and the release can be suppressed.
(5) バッテリ電圧フィードバック制御部27は、バッテリ9の電圧の上昇のし易さに応じて、発電トルクの制限を解除するときの発電トルクの変化の速さを設定するようにした。
よって、バッテリ9の電圧の上昇のし易いときにも、発電トルクの制限が解除された後に、再び発電トルクの制限が介入することを抑制することができる。
(5) The battery voltage
Therefore, even when the voltage of the
(6) バッテリ9の電力とモータジェネレータ2が発電した電力の一方または両方を用いて駆動する補機を備え、バッテリ電圧フィードバック制御部27は、補機の電力負荷に応じて、発電トルクの制限を解除するときの発電トルクの変化の速さを設定するようにした。
よって、補機の電力負荷が大きいときには、不必要に発電量を制限することなく、バッテリ9の電力不足を抑制することができる。
(6) An auxiliary machine that is driven using one or both of the electric power of the
Therefore, when the power load of the auxiliary machine is large, the shortage of power of the
〔他の実施例〕
以上、本発明を実施するための形態を、図面に基づく実施例により説明したが、本発明の具体的な構成は、実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
[Other Examples]
As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated by the Example based on drawing, the concrete structure of this invention is not limited to an Example, The design of the range which does not deviate from the summary of invention Any changes and the like are included in the present invention.
実施例1では、4輪駆動式のハイブリッド車両の例を示したが、フロントエンジンリヤホイールドライブ(FR)式のハイブリッド車両や、フロントエンジンフロントドライブ(FF)式のハイブリッド車両に適用しても良い。 In the first embodiment, an example of a four-wheel drive hybrid vehicle is shown, but the present invention may be applied to a front engine rear wheel drive (FR) hybrid vehicle or a front engine front drive (FF) hybrid vehicle. .
実施例1では、自動変速機3内に第二クラッチ5が設けられている例を示したが、自動変速機3よりもモータジェネレータ2側、または自動変速機3よりもファイナルドライブ6,16側に第二クラッチ5を設けるようにしても良い。
In the first embodiment, an example in which the
実施例1では、1つのモータジェネレータと2つのクラッチを有するハイブリッド車両の例を示したが、駆動源としてのモータと、発電機としてのジェネレータとを別々に有し、エンジンとモータの出力を動力分割機構を介して駆動輪に伝達するハイブリッド車両に適用しても良い。また、モータジェネレータを1有し、エンジンとモータとの間にクラッチを有さないハイブリッド車両に適用しても良い。 In the first embodiment, an example of a hybrid vehicle having one motor generator and two clutches has been shown. However, a motor as a drive source and a generator as a generator are separately provided, and the engine and motor outputs are used as power. You may apply to the hybrid vehicle which transmits to a driving wheel via a division mechanism. Further, the present invention may be applied to a hybrid vehicle having one motor generator and not having a clutch between the engine and the motor.
1 エンジン
2 モータジェネレータ
7 車輪(駆動輪)
9 バッテリ
26 目標発電量演算部
27 バッテリ電圧フィードバック制御部(発電トルク制限手段)
1 engine
2 Motor generator
7 wheels (drive wheels)
9 Battery
26 Target power generation amount calculation unit
27 Battery voltage feedback controller (power generation torque limiting means)
Claims (6)
モータジェネレータと、
前記エンジンと前記モータジェネレータの一方または両方によって駆動される駆動輪と、
前記モータジェネレータに電力を供給するとともに、前記エンジンにより前記モータジェネレータを駆動することにより充電されるバッテリと、
前記バッテリの充電状態に応じて、前記モータジェネレータによる目標発電量を演算する目標発電量演算手段と、
バッテリ電圧が所定電圧以上になると、前記モータジェネレータの発電トルクを制限する発電トルク制限手段と、
を備え、
前記目標発電量演算手段は、充電時の前記バッテリ電圧が上昇し易いと判断したときには、前記目標発電量に制限をかけることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 Engine,
A motor generator;
Drive wheels driven by one or both of the engine and the motor generator;
A battery that supplies power to the motor generator and is charged by driving the motor generator by the engine;
Target power generation amount calculating means for calculating a target power generation amount by the motor generator according to the state of charge of the battery;
A power generation torque limiting means for limiting the power generation torque of the motor generator when the battery voltage exceeds a predetermined voltage;
With
The control device for a hybrid vehicle, wherein the target power generation amount calculation means limits the target power generation amount when it is determined that the battery voltage during charging is likely to increase.
前記目標発電量演算手段は、バッテリ温度が所定値よりも低いときに、充電時の前記バッテリ電圧が上昇し易いと判断することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 In the hybrid vehicle control device according to claim 1,
The control device for a hybrid vehicle, wherein the target power generation amount calculation means determines that the battery voltage during charging is likely to increase when the battery temperature is lower than a predetermined value.
前記目標発電量演算手段は、充電時の前記バッテリ電圧が上昇し易いと判断したときの前記目標発電量を、充電時の前記バッテリ電圧が上昇し易いと判断していないときの前記目標発電量よりも小さくなるように演算することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 In the hybrid vehicle control device according to claim 1 or 2,
The target power generation amount calculation means determines the target power generation amount when it is determined that the battery voltage at the time of charging is likely to increase, and the target power generation amount when it is not determined that the battery voltage at the time of charging is likely to increase. A control apparatus for a hybrid vehicle, wherein the calculation is performed so as to be smaller.
前記発電トルク制限手段は、前記発電トルクを制限するときの前記発電トルクの変化の速さに対して、前記発電トルクの制限を解除するときの前記発電トルクの変化の速さが遅くなるように設定することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 In the hybrid vehicle control device according to any one of claims 1 to 3,
The power generation torque limiting means is configured such that the speed of change of the power generation torque when the power generation torque limit is released is slower than the speed of change of the power generation torque when the power generation torque is limited. A control apparatus for a hybrid vehicle, characterized by comprising:
前記発電トルク制限手段は、前記バッテリの電圧の上昇のし易さに応じて、前記発電トルクの制限を解除するときの前記発電トルクの変化の速さを設定することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 In the hybrid vehicle control device according to claim 4,
The power generation torque limiting means sets a speed of change of the power generation torque when the limitation of the power generation torque is released according to the ease of increase in the voltage of the battery. Control device.
前記バッテリの電力と前記モータジェネレータが発電した電力の一方または両方を用いて駆動する補機を備え、
前記発電トルク制限手段は、前記補機の電力負荷に応じて、前記発電トルクの制限を解除するときの前記発電トルクの変化の速さを設定することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 In the hybrid vehicle control device according to claim 4 or claim 5,
An auxiliary machine that is driven using one or both of the electric power of the battery and the electric power generated by the motor generator;
The control device for a hybrid vehicle, wherein the power generation torque limiting means sets a speed of change of the power generation torque when the power generation torque limit is released according to a power load of the auxiliary machine.
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