JP2017094835A - Hybrid-vehicular regenerative electric power volume control system, hybrid vehicle, and hybrid-vehicular regenerative electric power volume control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ハイブリッド車両の回生電力量制御システム、ハイブリッド車両及びハイブリッド車両の回生電力量制御方法に関し、更に詳しくは、車両走行用の動力源であるエンジン及びモータージェネレーターと、制御装置と、を有するハイブリッドシステムを備えたハイブリッド車両の回生電力量制御システム、ハイブリッド車両及びハイブリッド車両の回生電力量制御方法に関する。 The present invention relates to a regenerative electric energy control system for a hybrid vehicle, a hybrid vehicle, and a regenerative electric energy control method for a hybrid vehicle. More specifically, the present invention includes an engine and a motor generator, which are power sources for running a vehicle, and a control device. The present invention relates to a regenerative electric energy control system for a hybrid vehicle including a hybrid system, a hybrid vehicle, and a regenerative electric energy control method for a hybrid vehicle.
近年、燃費向上及び環境対策などの観点から、車両の運転状態に応じて複合的に制御されるエンジン及びモータージェネレーターを有するハイブリッドシステムを備えたハイブリッド車両(以下「HEV」という。)が注目されている。このHEVにおいては、車両の加速時や発進時には、モータージェネレーターによる駆動力のアシストが行われる一方で、慣性走行時や始動時にはモータージェネレーターによる回生発電が行われる(例えば、特許文献1を参照)。 In recent years, a hybrid vehicle (hereinafter referred to as “HEV”) including a hybrid system having an engine and a motor generator that are controlled in combination according to the driving state of the vehicle has attracted attention from the viewpoint of improving fuel efficiency and environmental measures. Yes. In this HEV, when the vehicle is accelerated or started, the driving force is assisted by the motor generator, while regenerative power generation is performed by the motor generator at the time of inertia traveling or starting (see, for example, Patent Document 1).
このHEVが慣性走行しているときにおける、モータージェネレーターによる回生電力量の目標値(目標回生電力量)は、従来、HEVの走行状態(エンジンの燃料噴射量、エンジン回転数、車速等)に基づいて設定されてきた。なお、慣性走行とは、運転者がアクセルペダルを踏まずに(アクセルオフで)エンジンブレーキを効かせながら走行していることである。 The target value of the regenerative electric energy by the motor generator (target regenerative electric energy) when the HEV is traveling inertially is conventionally based on the HEV driving condition (engine fuel injection amount, engine speed, vehicle speed, etc.). Has been set. The inertia traveling means that the driver travels while applying the engine brake without pressing the accelerator pedal (when the accelerator is off).
しかしながら、HEVが下り勾配の道路を走行しているときに、その道路の下り勾配の大きさによっては、モータージェネレーターによる回生電力量を未だ大きくする余地が残っていた。 However, when the HEV is traveling on a downhill road, there is still room for increasing the amount of regenerative power generated by the motor generator depending on the downgrade of the road.
また、ハイブリッド車両の回生発電に関連する技術として、降坂時の勾配度に応じて自動変速機の変速比を低レシオ化または低シフト化するとともに、減速の程度に応じて決定された回生量を所定に減少させるハイブリッド車両の回生制御装置が提案されている(例えば、特許文献2参照)。 In addition, as a technology related to regenerative power generation of hybrid vehicles, the ratio of the automatic transmission is reduced or shifted according to the degree of gradient when descending the slope, and the regenerative amount determined according to the degree of deceleration A regenerative control device for a hybrid vehicle that reduces the predetermined amount has been proposed (see, for example, Patent Document 2).
しかしながら、上記のハイブリッド車両の回生制御装置では、降坂時の勾配度に応じて回生量を所定に減少させているので、すなわち、勾配度が大きくなるにつれて回生可能な量も大きくなるにもかかわらず、その回生可能な量の多くを無駄に捨てていることとなり、結果として、燃費の向上を図ることができないという問題がある。 However, in the above-described regenerative control device for a hybrid vehicle, the regenerative amount is reduced to a predetermined value in accordance with the gradient when descending, that is, the amount that can be regenerated increases as the gradient increases. Therefore, much of the amount that can be regenerated is wasted, and as a result, there is a problem that fuel consumption cannot be improved.
本発明の目的は、ハイブリッド車両が下り勾配の道路を走行しているときに、モータージェネレーターによる回生電力量を大きくすることができ、モータージェネレーターにインバーターを介して接続されるバッテリーの充電量を十分に確保することができ、その結果として燃費を向上させることができるハイブリッド車両の回生電力量制御システム、ハイブリッド車両及びハイブリッド車両の回生電力量制御方法を提供することにある。 An object of the present invention is to increase the amount of regenerative electric power generated by a motor generator when a hybrid vehicle is traveling on a downhill road, and to sufficiently charge a battery connected to the motor generator via an inverter. It is desirable to provide a regenerative electric energy control system for a hybrid vehicle, a hybrid vehicle, and a regenerative electric energy control method for a hybrid vehicle that can be ensured at the same time.
上記の目的を達成する本発明のハイブリッド車両の回生電力量制御システムは、車両走行用の動力源であるエンジン及びモータージェネレーターと、制御装置と、を有するハイブリッドシステムを備えたハイブリッド車両の回生電力量制御システムにおいて、前記制御装置が、前記ハイブリッド車両の走行地点の道路勾配が予め設定された設定勾配閾値以上の下り勾配である場合に、前記モータージェネレーターの回生電力量の目標値である目標回生電力量を、前記ハイブリッド車両の走行状態に基づいて設定される回生電力量である基本回生電力量に、前記走行地点の下り勾配の大きさの正関数として設定される補正回生電力量を加算して算出する制御を行うように構成される。 The regenerative electric energy control system for a hybrid vehicle according to the present invention that achieves the above-described object provides a regenerative electric energy for a hybrid vehicle including a hybrid system including an engine and a motor generator that are power sources for driving the vehicle, and a control device. In the control system, when the road gradient of the travel point of the hybrid vehicle is a downward gradient that is equal to or greater than a preset gradient threshold, the target regenerative power that is a target value of the regenerative power amount of the motor generator The amount is added to the basic regenerative power amount that is the regenerative power amount set based on the traveling state of the hybrid vehicle, and the corrected regenerative power amount that is set as a positive function of the magnitude of the downward slope of the travel point. It is configured to perform control to calculate.
また、上記のハイブリッド車両の回生電力量制御システムにおいて、前記制御装置が、前記ハイブリッド車両の走行地点の道路勾配が前記設定勾配閾値以上の下り勾配である場合に、前記モータージェネレーターの目標回生電力量と、前記モータージェネレーターにインバーターを介して接続されるバッテリーの充電量の合計値である合計電力量が、前記バッテリーに充電できる量の最大値である最大充電量値以上となったときには、前記合計電力量が前記最大充電量値未満となるように、前記目標回生電力量を減少させる制御を行うように構成される。 Further, in the above regenerative electric energy control system for a hybrid vehicle, when the control device has a road gradient at a travel point of the hybrid vehicle that is a downward gradient equal to or greater than the set gradient threshold, the target regenerative electric energy of the motor generator And when the total amount of power, which is the total amount of charge of the battery connected to the motor generator via an inverter, is equal to or greater than the maximum amount of charge that is the maximum amount of charge that can be charged to the battery, the total amount Control is performed to reduce the target regenerative power amount so that the power amount is less than the maximum charge amount value.
また、上記の目的を達成する本発明のハイブリッド車両は、上記のハイブリッド車両の回生電力量制御システムを備えて構成される。 Moreover, the hybrid vehicle of the present invention that achieves the above object is configured to include the regenerative electric energy control system for the hybrid vehicle.
また、上記の目的を達成する本発明のハイブリッド車両の回生電力量制御方法は、車両走行用の動力源であるエンジン及びモータージェネレーターを有するハイブリッドシステムを備えたハイブリッド車両の回生電力量制御方法において、前記ハイブリッド車両の走行地点の道路勾配が予め設定された設定勾配閾値以上の下り勾配である場合に、前記モータージェネレーターの回生電力量の目標値である目標回生電力量を、前記ハイブリッド車両の走行状態に基づいて設定される回生電力量である基本回生電力量に、前記走行地点の下り勾配の大きさの正関数として設定される補正回生電力量を加算して算出する制御を行うことを特徴とする方法である。 A regenerative electric energy control method for a hybrid vehicle of the present invention that achieves the above object is a method for controlling the regenerative electric energy of a hybrid vehicle including a hybrid system having an engine and a motor generator as a power source for vehicle travel. When the road gradient of the travel point of the hybrid vehicle is a downward gradient that is equal to or greater than a preset gradient threshold, a target regenerative power amount that is a target value of the regenerative power amount of the motor generator is determined as a travel state of the hybrid vehicle. Control is performed by adding a correction regenerative power amount set as a positive function of the magnitude of the downward slope of the travel point to a basic regenerative power amount that is set based on It is a method to do.
また、上記のハイブリッド車両の回生電力量制御方法において、前記ハイブリッド車両の走行地点の道路勾配が前記設定勾配閾値以上の下り勾配である場合に、前記モータージェネレーターの目標回生電力量と、前記モータージェネレーターにインバーターを介して接続されるバッテリーの充電量の合計値である合計電力量が、前記バッテリーに充電できる量の最大値である最大充電量値以上となったときには、前記合計電力量が前記最大充電量値未満となるように、前記目標回生電力量を減少させる制御を行うことを特徴とする方法である。 Further, in the above regenerative electric energy control method for a hybrid vehicle, when the road gradient of the travel point of the hybrid vehicle is a downward gradient equal to or greater than the set gradient threshold, the target regenerative electric energy of the motor generator and the motor generator When the total power amount that is the total charge amount of the battery connected to the battery via the inverter becomes equal to or greater than the maximum charge amount value that is the maximum value that can be charged to the battery, the total power amount is In this method, control is performed to reduce the target regenerative power amount so as to be less than a charge amount value.
本発明のハイブリッド車両の回生電力量制御システム、ハイブリッド車両及びハイブリッド車両の回生電力量制御方法によれば、ハイブリッド車両が急な下り勾配の道路を走行しているときに、その下り勾配が大きくなるにつれて、モータージェネレーターの回生電力量の目標値(目標回生電力量)を大きくするので、モータージェネレーターにインバーターを介して接続されるバッテリーの充電量を十分に確保することができる。その結果、バッテリーへの充電のためのエンジンの燃料噴射を抑制でき、さらに、上り勾配の道路でのモータージェネレーターのアシスト機会を増加することができ、燃費を向上させることができる。 According to the regenerative electric energy control system for a hybrid vehicle, the hybrid vehicle, and the regenerative electric energy control method for a hybrid vehicle according to the present invention, when the hybrid vehicle is traveling on a steep downhill road, the downgrade is increased. Accordingly, since the target value (target regenerative power amount) of the regenerative power amount of the motor generator is increased, the charge amount of the battery connected to the motor generator via the inverter can be sufficiently secured. As a result, the fuel injection of the engine for charging the battery can be suppressed, and further the motor generator assist opportunities on the uphill road can be increased, thereby improving the fuel consumption.
また、モータージェネレーターによる回生電力量をバッテリーに充電すると、バッテリーの充電量が過剰になると予測される場合には、モータージェネレーターによる目標回生電力量を減少補正するので、バッテリーへの過剰な充電を防止して、バッテリーの耐久性を向上させることができる。 In addition, if it is predicted that the amount of battery charge will be excessive when the battery is charged with regenerative power from the motor generator, the target regenerative power by the motor generator will be corrected to decrease, thus preventing excessive charging of the battery. Thus, the durability of the battery can be improved.
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図1は、本発明の実施形態からなるハイブリッド車両の回生電力量制御システムを備えたハイブリッド車両を示す。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a hybrid vehicle equipped with a regenerative electric energy control system for a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.
このハイブリッド車両(以下「HEV」という。)は、普通乗用車のみならず、バスやトラック、ピックアップトラックなどを含む車両であり、車両の運転状態に応じて複合的に制御されるエンジン10及びモータージェネレーター31を有するハイブリッドシステム30を備えている。
The hybrid vehicle (hereinafter referred to as “HEV”) is a vehicle including not only a normal passenger car but also a bus, a truck, a pickup truck, and the like, and an
エンジン10においては、エンジン本体11に形成された複数(この例では4個)の気筒12内における燃料の燃焼により発生した熱エネルギーにより、クランクシャフト13が回転駆動される。このエンジン10には、ディーゼルエンジンやガソリンエンジンが用いられる。クランクシャフト13の回転動力は、クランクシャフト13の一端部に接続するクラッチ14(例えば、湿式多板クラッチなど)を通じてトランスミッション20に伝達される。
In the
トランスミッション20には、HEVの運転状態と予め設定されたマップデータとに基づいて決定された目標変速段へ、変速用アクチュエーター(図示しない)を用いて自動的に変速するAMTやATが用いられている。なお、トランスミッション20は、AMTのような自動変速式に限るものではなく、ドライバーが手動で変速するマニュアル式であってもよい。
The
トランスミッション20で変速された回転動力は、プロペラシャフト22を通じてデファレンシャル23に伝達され、一対の駆動輪24にそれぞれ駆動力として分配される。
The rotational power changed by the
ハイブリッドシステム30は、モータージェネレーター31と、そのモータージェネレーター31に順に電気的に接続するインバーター35、高電圧バッテリー32、DC/DCコンバーター33及び低電圧バッテリー34とを有している。
The
高電圧バッテリー32としては、リチウムイオンバッテリーやニッケル水素バッテリーなどが好ましく例示される。また、低電圧バッテリー34には鉛バッテリーが用いられる。
Preferred examples of the
DC/DCコンバーター33は、高電圧バッテリー32と低電圧バッテリー34との間における充放電の方向及び出力電圧を制御する機能を有している。また、低電圧バッテリー34は、各種の車両電装品36に電力を供給する。
The DC /
このハイブリッドシステム30における種々のパラメーター、例えば、電流値、電圧値やSOC値などは、BMS(バッテリーマネジメントシステム)39により検出される。
Various parameters in the
モータージェネレーター31は、回転軸37に取り付けられた第1プーリー15とエンジン本体11の出力軸であるクランクシャフト13の他端部に取り付けられた第2プーリー16との間に掛け回された無端状のベルト状部材17を介して、エンジン10との間で動力を伝達する。なお、2つのプーリー15、16及びベルト状部材17の代わりに、ギヤボックスなどを用いて動力を伝達することもできる。また、モータージェネレーター31に接続するエンジン本体11の出力軸は、クランクシャフト13に限るものではなく、例えばエンジン本体11とトランスミッション20の間の伝達軸やプロペラシャフト22であっても良い。
The
このモータージェネレーター31は、エンジン本体11を始動するスターターモーター(図示せず)の代わりに、クランキングを行う機能を有していてもよい。
The
これらのエンジン10及びハイブリッドシステム30は、制御装置80により制御される。具体的には、HEVの発進時や加速時には、ハイブリッドシステム30は高電圧バッテリー32から電力を供給されたモータージェネレーター31により駆動力の少なくとも一部をアシストする一方で、慣性走行時や制動時においては、モータージェネレーター31による回生発電を行い、余剰の運動エネルギーを電力に変換して高電圧バッテリー32を充電する。
The
本発明のハイブリッド車両の回生電力量制御システムは、車両走行用の動力源であるエンジン10及びモータージェネレーター31と、制御装置80と、を有するハイブリッドシステム30を備えたシステムである。
The regenerative electric energy control system for a hybrid vehicle according to the present invention is a system including a
そして、制御装置80が、ハイブリッド車両の走行地点の道路勾配Gが実験等により予め設定された設定勾配閾値G1以上の下り勾配である場合に、モータージェネレーター31の回生電力量の目標値である目標回生電力量Etを、ハイブリッド車両の走行状態(エンジン10の燃料噴射量、エンジン回転数、車速等)に基づいて設定される回生電力量である基本回生電力量Ebに、走行地点の下り勾配Gの大きさの正関数として設定される補正回生電力量Ecを加算して算出する制御を行うように構成する。すなわち、目標回生電力量Et=基本回生電力量Eb+補正回生電力量Ecとするとともに、この補正回生電力量Ecを、走行地点の下り勾配Gが小さいときには小さくなるように、走行地点の下り勾配Gが大きいときには大きくなるように、設定する。
Then, when the road gradient G at the travel point of the hybrid vehicle is a downward gradient equal to or greater than a preset gradient threshold G1 set by experiments or the like, the
ここで、道路勾配Gは、例えば、ESCシステム(横滑り防止システム)に搭載されている加速度センサー(Gセンサ−)、輪速センサー、ジャイロセンサー等の各種センサーの検出値を用いて推定算出したり、あるいは、ハイブリッド車両にナビゲーションシステムが搭載されている場合には、このナビゲーションシステムに登録されている道路勾配情報を用いたりして算出する。 Here, the road gradient G is estimated and calculated using detection values of various sensors such as an acceleration sensor (G sensor), a wheel speed sensor, and a gyro sensor mounted on the ESC system (side slip prevention system), for example. Alternatively, when the navigation system is mounted on the hybrid vehicle, the calculation is performed by using road gradient information registered in the navigation system.
また、この設定勾配閾値G1は、ハイブリッド車両に加わる重力加速度による前進方向の力が走行抵抗以上になり、エンジン10及びモータージェネレーター31からの駆動力が無くても、減速しない勾配に選定される。
Further, the set gradient threshold G1 is selected so that the force in the forward direction due to the gravitational acceleration applied to the hybrid vehicle is equal to or greater than the running resistance and the vehicle does not decelerate even if there is no driving force from the
より詳細には、この設定勾配閾値G1は、図5に示すような車重と設定勾配閾値G1の相関関係を設定した制御マップを用いて、ハイブリッド車両の車重を基に算出される。ハイブリッド車両の車重が軽いほど設定勾配閾値G1は大きくなり、車重が重いほど設定勾配閾値G1は小さくなる。 More specifically, the set gradient threshold value G1 is calculated based on the vehicle weight of the hybrid vehicle using a control map in which the correlation between the vehicle weight and the set gradient threshold value G1 is set as shown in FIG. The set gradient threshold value G1 increases as the vehicle weight of the hybrid vehicle decreases, and the set gradient threshold value G1 decreases as the vehicle weight increases.
また、設定勾配閾値G1の大きさに基づいて補正回生電力量Ecは変化する。図4に示すように、ハイブリッド車両の車重をa、b、c(a>b>c)として、それぞれの車重に対応する設定勾配閾値G1をG1a、G1b、G1cとし、それぞれの設定勾配閾値G1に対応する補正回生電力量Ecを示す線をLa、Lb、Lcとした場合、車重が大きくなるにつれて、補正回生電力量Ecが大きくなることが分かる。 Further, the corrected regenerative electric energy Ec changes based on the magnitude of the set gradient threshold G1. As shown in FIG. 4, the vehicle weight of the hybrid vehicle is set to a, b, c (a> b> c), the set gradient threshold G1 corresponding to each vehicle weight is set to G1a, G1b, G1c, and each set gradient is set. When the lines indicating the corrected regenerative electric energy Ec corresponding to the threshold G1 are La, Lb, and Lc, it can be seen that the corrected regenerative electric energy Ec increases as the vehicle weight increases.
なお、ハイブリッド車両がオートクルーズ走行する場合には、従来は、運転者により設定された設定車速度で一定走行するように、モータージェネレーター31による回生電力量(回生トルク)の目標回生量Etを基本回生電力量Ebに設定しているが、本発明では、道路勾配Gが設定勾配閾値G1以上の下り勾配である場合には、走行地点の下り勾配Gの大きさの正関数として補正回生電力量Ecを設定して、目標回生電力量Et(=Eb+Ec)を算出するフィードフォワード制御を行う。
When the hybrid vehicle travels by auto-cruise, conventionally, the target regeneration amount Et of the regenerative electric energy (regenerative torque) by the
なお、オートクルーズは、特に高速道路を走行する際に使用されており、運転者によってオートクルーズ作動スイッチ(図示しない)が投入された場合に、制御装置80が、HEVを自動走行させて予定通りに運行させる走行モードである。
Autocruise is used especially when traveling on a highway. When an autocruise operation switch (not shown) is turned on by a driver, the
このオートクルーズにおける走行モードとしては、エンジン走行、アシスト走行、モータ走行、及び惰性走行を、走行路の勾配、ハイブリッド車両の車重などのパラメーターに基づいて適時選択して、ハイブリッド車両の車速を予め設定された目標速度範囲に維持してHEVを自動走行させるモードや、先行車両に追従するように適時選択して、HEVに先行車を追従させるモードを例示できる。 As the travel mode in this auto cruise, engine travel, assist travel, motor travel, and inertia travel are selected in a timely manner based on parameters such as the gradient of the travel path and the vehicle weight of the hybrid vehicle, and the vehicle speed of the hybrid vehicle is determined in advance. Examples include a mode in which the HEV is automatically driven while maintaining the set target speed range, and a mode in which the HEV is made to follow the preceding vehicle by appropriately selecting to follow the preceding vehicle.
また、上記のハイブリッド車両の回生電力量制御システムにおいて、制御装置80が、ハイブリッド車両の走行地点の道路勾配Gが設定勾配閾値G1以上の下り勾配である場合に、モータージェネレーター31の目標回生電力量Etと、モータージェネレーター31にインバーター35を介して接続される高電圧バッテリー32の充電量Esの合計値である合計電力量E(=Et+Es)が、高電圧バッテリー32に充電できる量の最大値である最大充電量値Esmax以上となった(E≧Esmax)ときには、合計電力量Eが最大充電量値Esmax未満となるように、目標回生電力量Etを減少させる制御を行うように構成する。この充電量EsはBMS39により検出され、充電量Esの検出値のデータはBMS39または制御装置80に記憶させる。
Further, in the above-described hybrid vehicle regenerative power control system, when the
次に、上記のハイブリッド車両の回生電力量制御システムを基にした、本発明のハイブリッド車両の回生電力量制御方法について、図2、図3の制御フローを参照しながら説明する。図2の制御フローは、車両の始動時等で、図3の制御フローを実施する前に、上級の制御フローから呼ばれて実施され、実施後に、上級の制御フローに戻る制御フローとして示している。図3の制御フローは、車両の慣性走行時や始動時等、モータージェネレーター31による回生発電制御を行うときに、予め設定した制御時間が経過する毎に上級の制御フローから呼ばれて実施され、実施後に上級の制御フローに戻る制御フローとして示している。
Next, a regenerative electric energy control method for a hybrid vehicle according to the present invention based on the above-described hybrid vehicle regenerative electric energy control system will be described with reference to the control flow of FIGS. The control flow shown in FIG. 2 is called from the advanced control flow before starting the control flow shown in FIG. 3 at the start of the vehicle or the like, and is shown as a control flow that returns to the advanced control flow after the execution. Yes. The control flow of FIG. 3 is called and executed from an advanced control flow every time a preset control time elapses when performing regenerative power generation control by the
図2の制御フローについて説明する。図2の制御フローがスタートすると、ステップS10にて、ハイブリッド車両の車重を取得して、この取得した車重の情報を制御装置80に記憶させる。この車重の取得方法は、車両重量計(図示しない)等を用いて車重を検出する方法でもよいし、車両の寸法等に係る各種パラメーターを用いて車重を推定する方法でもよい。また、発進時や変速時に駆動輪24に伝達される駆動力が走行抵抗に等しくなるとして車重を推定する方法でもよい。
The control flow of FIG. 2 will be described. When the control flow in FIG. 2 starts, the vehicle weight of the hybrid vehicle is acquired in step S10, and the acquired vehicle weight information is stored in the
そして、ステップS10の制御を実施後、ステップS20に進み、ステップS20にて、図5に示すような車重と設定勾配閾値G1の相関関係を設定した制御マップを用いて、ステップS10で取得した車重の情報を基に、設定勾配閾値G1を算出して、制御装置80に記憶させる。ステップS20の制御を実施後、リターンに進み、本制御フローを終了して、上級の制御フローに戻る。なお、この設定勾配閾値G1としては、例えば、ハイブリッド車両の車重が25tの場合には、2%の勾配を例示できる。
Then, after carrying out the control of step S10, the process proceeds to step S20. In step S20, the control map in which the correlation between the vehicle weight and the set gradient threshold value G1 as shown in FIG. 5 is used is obtained in step S10. Based on the vehicle weight information, the set gradient threshold G1 is calculated and stored in the
図3の制御フローについて説明する。図3の制御フローがスタートすると、ステップS30にて、高電圧バッテリー32の充電量EsをBMS39または制御装置80より読み込むとともに、ハイブリッド車両の走行状態(エンジン10の燃料噴射量、エンジン回転数、車速等)に基づいて基本回生電力量Ebを推定算出する。ステップS30の制御を実施後、ステップS40に進む。
The control flow of FIG. 3 will be described. When the control flow of FIG. 3 starts, in step S30, the charge amount Es of the
ステップS40にて、ハイブリッド車両の走行地点の道路勾配GがステップS20で算出した設定勾配G1以上か否かを判定する。この道路勾配Gの算出は、ステップS30またはステップS40で行う。ステップS40にて、道路勾配Gが設定勾配G1未満であると判定した場合(NO)は、ステップS80に進み、ステップS80にて、基本回生電力量Ebを目標回生電力量Et(=Eb)に設定する。ステップS80の制御を実施後、ステップS90に進み、目標回生電力量Et分のモータージェネレーター31による回生発電制御を実施する。ステップS90の制御を実施後、リターンに進み、本制御フローを終了して、上級の制御フローに戻る。
In step S40, it is determined whether or not the road gradient G at the travel point of the hybrid vehicle is greater than or equal to the set gradient G1 calculated in step S20. This road gradient G is calculated in step S30 or step S40. When it is determined in step S40 that the road gradient G is less than the set gradient G1 (NO), the process proceeds to step S80, and in step S80, the basic regenerative power amount Eb is changed to the target regenerative power amount Et (= Eb). Set. After performing the control in step S80, the process proceeds to step S90, and regenerative power generation control by the
一方、ステップS40にて、道路勾配Gが設定勾配G1以上であると判定した場合(YES)は、ステップS50に進み、ステップS50にて、走行地点の下り勾配Gの大きさの正関数として設定される補正回生電力量Ecを算出するとともに、この補正回生電力量Ecと、ステップS30で読み込みまたは算出した充電量Es及び基本回生電力量Ebを用いて、目標回生電力量Et(=Eb+Ec)及び合計電力量E(=Et+Es)を算出する。ステップS50の制御を実施後、ステップS60に進む。 On the other hand, if it is determined in step S40 that the road gradient G is greater than or equal to the set gradient G1 (YES), the process proceeds to step S50, and is set as a positive function of the magnitude of the downward gradient G at the travel point in step S50. The corrected regenerative electric energy Ec is calculated, and the target regenerative electric energy Et (= Eb + Ec) is calculated using the corrected regenerative electric energy Ec, the charge amount Es read and calculated in step S30, and the basic regenerative electric energy Eb. The total electric energy E (= Et + Es) is calculated. After performing the control in step S50, the process proceeds to step S60.
ステップS60にて、ステップS50で算出した合計電力量Eが最大充電量値Esmax以上であるか否かを判定する。ステップS60にて、合計電力量Eが最大充電量値Esmax未満であると判定した場合(NO)には、ステップS90に進み、目標回生電力量Et分のモータージェネレーター31による回生発電制御を実施する。ステップS90の制御を実施後、リターンに進み、本制御フローを終了して、上級の制御フローに戻る。
In step S60, it is determined whether or not the total power amount E calculated in step S50 is greater than or equal to the maximum charge amount value Esmax. If it is determined in step S60 that the total power amount E is less than the maximum charge amount value Esmax (NO), the process proceeds to step S90, and regenerative power generation control by the
一方、ステップS60にて、合計電力量Eが最大充電量値Esmax以上であると判定した場合(YES)には、ステップS70に進み、ステップS70にて、合計電力量Eが最大充電量値Esmax未満となるように、目標回生電力量Etを減少させる制御(補正)を行う。ステップS70の制御を実施後、ステップS90に進み、目標回生電力量Et分のモータージェネレーター31による回生発電制御を実施する。ステップS90の制御を実施後、リターンに進み、本制御フローを終了して、上級の制御フローに戻る。
On the other hand, when it is determined in step S60 that the total power amount E is equal to or greater than the maximum charge amount value Esmax (YES), the process proceeds to step S70, and in step S70, the total power amount E is the maximum charge amount value Esmax. Control (correction) is performed to reduce the target regenerative electric energy Et so as to be less than the value. After performing the control in step S70, the process proceeds to step S90, and regenerative power generation control by the
以上のように、上記のハイブリッド車両の回生電力量制御システムを基にした、本発明のハイブリッド車両の回生電力量制御方法は、車両走行用の動力源であるエンジン10及びモータージェネレーター31を有するハイブリッドシステム30を備えたハイブリッド車両の回生電力量制御方法において、ハイブリッド車両の走行地点の道路勾配Gが予め設定された設定勾配閾値G1以上の下り勾配である場合に、モータージェネレーター31の回生電力量の目標値である目標回生電力量Etを、ハイブリッド車両の走行状態に基づいて設定される回生電力量である基本回生電力量Ebに、走行地点の下り勾配Gの大きさの正関数として設定される補正回生電力量Ecを加算して算出する制御を行うことを特徴とする方法である。
As described above, the regenerative electric energy control method for a hybrid vehicle according to the present invention based on the above-described regenerative electric energy control system for a hybrid vehicle is a hybrid having the
また、上記のハイブリッド車両の回生電力量制御方法において、ハイブリッド車両の走行地点の道路勾配Gが設定勾配閾値G1以上の下り勾配である場合に、モータージェネレーター31の目標回生電力量Etと、モータージェネレーター31にインバーター35を介して接続される高電圧バッテリー32の充電量Esの合計値である合計電力量E(=Et+Es)が、高電圧バッテリー32に充電できる量の最大値である最大充電量値Esmax以上となったときには、合計電力量Eが最大充電量値Esmax未満となるように、目標回生電力量Etを減少させる制御を行うことを特徴とする方法である。
Further, in the above regenerative electric energy control method for the hybrid vehicle, when the road gradient G at the travel point of the hybrid vehicle is a downward gradient equal to or greater than the set gradient threshold G1, the target regenerative electric energy Et of the
本発明のハイブリッド車両の回生電力量制御システム、ハイブリッド車両及びハイブリッド車両の回生電力量制御方法によれば、ハイブリッド車両が急な下り勾配の道路を走行しているときに、その下り勾配が大きくなるにつれて、モータージェネレーター31の回生電力量の目標値(目標回生電力量)Etを大きくするので、モータージェネレーター31にインバーター35を介して接続される高電圧バッテリー32の充電量を十分に確保することができる。その結果、高電圧バッテリー32への充電のためのエンジン10の燃料噴射を抑制でき、さらに、上り勾配の道路でのモータージェネレーター31のアシスト機会を増加することができ、燃費を向上させることができる。
According to the regenerative electric energy control system for a hybrid vehicle, the hybrid vehicle, and the regenerative electric energy control method for a hybrid vehicle according to the present invention, when the hybrid vehicle is traveling on a steep downhill road, the downgrade is increased. Accordingly, the target value (target regenerative power amount) Et of the regenerative power amount of the
また、モータージェネレーター31による回生電力量を高電圧バッテリー32に充電すると、高電圧バッテリー32の充電量が過剰になると予測される場合には、モータージェネレーター31による目標回生電力量Etを減少補正するので、高電圧バッテリー32への過剰な充電を防止して、高電圧バッテリー32の耐久性を向上させることができる。
In addition, when the
加えて、特に、ハイブリッド車両がバスやトラックなどの大型車両の場合には、積荷や乗客数によって車重が大きく変動するので、車重に応じて設定勾配閾値G1や補正回生電力量Ecを設定することが望ましい。 In addition, especially when the hybrid vehicle is a large vehicle such as a bus or truck, the vehicle weight varies greatly depending on the load and the number of passengers, so the set gradient threshold G1 and the corrected regenerative electric energy Ec are set according to the vehicle weight. It is desirable to do.
このように、車重に応じて設定勾配閾値G1や補正回生電力量Ecを設定することで、車重が比較的重い場合には、モータージェネレーター31の回生電力量をより増加させることができるので、燃費の向上に有利になる。また、車重が比較的軽い場合には、回生による過剰な制動力によってハイブリッド車両が減速し過ぎることを回避できるので、ドライバビリティの向上に有利になる。
Thus, by setting the set gradient threshold G1 and the corrected regenerative electric energy Ec according to the vehicle weight, the regenerative electric energy of the
10 エンジン
11 エンジン本体
30 ハイブリッドシステム
31 モータージェネレーター
32 高電圧バッテリー(バッテリー)
35 インバーター
80 制御装置
Et 目標回生電力量
Eb 基本回生電力量
Ec 補正回生電力量
Es 高電圧バッテリーの充電量
Esmax 高電圧バッテリーの充電量の最大値
E 高電圧バッテリーの充電量と目標回生電力量の合計電力量
10
35
Claims (5)
前記制御装置が、
前記ハイブリッド車両の走行地点の道路勾配が予め設定された設定勾配閾値以上の下り勾配である場合に、
前記モータージェネレーターの回生電力量の目標値である目標回生電力量を、前記ハイブリッド車両の走行状態に基づいて設定される回生電力量である基本回生電力量に、前記走行地点の下り勾配の大きさの正関数として設定される補正回生電力量を加算して算出する制御を行うように構成されるハイブリッド車両の回生電力量制御システム。 In a regenerative electric energy control system for a hybrid vehicle comprising a hybrid system having an engine and a motor generator, which are power sources for driving the vehicle, and a control device,
The control device is
When the road gradient of the travel point of the hybrid vehicle is a downward gradient equal to or higher than a preset gradient threshold,
The target regenerative power amount that is the target value of the regenerative power amount of the motor generator is changed to the basic regenerative power amount that is the regenerative power amount that is set based on the running state of the hybrid vehicle, and the magnitude of the downward slope of the travel point A regenerative electric energy control system for a hybrid vehicle configured to perform control for adding and calculating a corrected regenerative electric energy set as a positive function of
前記ハイブリッド車両の走行地点の道路勾配が前記設定勾配閾値以上の下り勾配である場合に、
前記モータージェネレーターの目標回生電力量と、前記モータージェネレーターにインバーターを介して接続されるバッテリーの充電量の合計値である合計電力量が、前記バッテリーに充電できる量の最大値である最大充電量値以上となったときには、前記合計電力量が前記最大充電量値未満となるように、前記目標回生電力量を減少させる制御を行うように構成される請求項1に記載のハイブリッド車両の回生電力量制御システム。 The control device is
When the road gradient of the travel point of the hybrid vehicle is a downward gradient equal to or greater than the set gradient threshold,
The maximum amount of charge that is the maximum amount of charge that can be charged to the battery, the total amount of power that is the sum of the amount of charge of the target regenerative power of the motor generator and the amount of charge of the battery connected to the motor generator via an inverter. 2. The regenerative electric energy of the hybrid vehicle according to claim 1, configured to perform a control to decrease the target regenerative electric energy so that the total electric energy becomes less than the maximum charge amount value when the above becomes the above. Control system.
前記ハイブリッド車両の走行地点の道路勾配が予め設定された設定勾配閾値以上の下り勾配である場合に、
前記モータージェネレーターの回生電力量の目標値である目標回生電力量を、前記ハイブリッド車両の走行状態に基づいて設定される回生電力量である基本回生電力量に、前記走行地点の下り勾配の大きさの正関数として設定される補正回生電力量を加算して算出する制御を行うことを特徴とするハイブリッド車両の回生電力量制御方法。 In a method for controlling regenerative electric energy of a hybrid vehicle including a hybrid system having an engine and a motor generator as a power source for vehicle travel,
When the road gradient of the travel point of the hybrid vehicle is a downward gradient equal to or higher than a preset gradient threshold,
The target regenerative power amount that is the target value of the regenerative power amount of the motor generator is changed to the basic regenerative power amount that is the regenerative power amount that is set based on the running state of the hybrid vehicle, and the magnitude of the downward slope of the travel point A regenerative electric energy control method for a hybrid vehicle, wherein control is performed by adding and calculating a corrected regenerative electric energy set as a positive function of the hybrid vehicle.
前記モータージェネレーターの目標回生電力量と、前記モータージェネレーターにインバーターを介して接続されるバッテリーの充電量の合計値である合計電力量が、前記バッテリーに充電できる量の最大値である最大充電量値以上となったときには、前記合計電力量が前記最大充電量値未満となるように、前記目標回生電力量を減少させる制御を行うことを特徴とする請求項4に記載のハイブリッド車両の回生電力量制御方法。 When the road gradient of the travel point of the hybrid vehicle is a downward gradient equal to or greater than the set gradient threshold,
The maximum amount of charge that is the maximum amount of charge that can be charged to the battery, the total amount of power that is the sum of the amount of charge of the target regenerative power of the motor generator and the amount of charge of the battery connected to the motor generator via an inverter. 5. The regenerative power amount of the hybrid vehicle according to claim 4, wherein when the above is reached, control is performed to reduce the target regenerative power amount so that the total power amount is less than the maximum charge amount value. Control method.
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