JP2020083083A - Control device of hybrid vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、ハイブリッド車両の制御装置に関するものである。 The present application relates to a control device for a hybrid vehicle.
従来、エンジンとモータ発電機を併用して車両の駆動力を得るハイブリッド車両が知られている。例えば特許文献1には、複数のエネルギー源におけるエネルギー消費量を共通の評価指標に変換し、これらを合算した評価指標を得て、複数の駆動力発生装置から車両要求出力を出力する場合に、評価指標を最適化する複数の駆動力発生装置の動作条件を求め、求めた動作条件を複数の駆動力発生装置の目標値に設定するハイブリッド自動車の制御装置が開示されている。
Conventionally, a hybrid vehicle is known in which an engine and a motor generator are used together to obtain a driving force of the vehicle. For example, in
特許文献1では、複数の駆動力発生装置としてエンジンとモータ発電機を併用するハイブリッド車両においては、エンジンの供給燃料量に相当する供給エネルギーと実際にクランク軸より取り出したエネルギーとの比率である熱効率に対して、モータ発電機に供給した電力とモータ発電機の回転力として取り出したエネルギーとの比率である駆動効率の方が良いため、モータ発電機の駆動割合が大きい程、エンジンとモータ発電機の共通の評価指標であるエンジンの供給エネルギーとモータ発電機の供給電力の合算値が最適値、即ち最小値となる。
In
モータ発電機の駆動割合が大きくなると、バッテリの電力消費が大きくなるため、バッテリが過放電となるか、バッテリの過放電を回避するためにエンジンの駆動力を用いたモータ発電機での発電が必要となるため、エンジンの燃料消費量が増加し、燃費が悪化するなどの課題があった。 When the drive ratio of the motor generator increases, the power consumption of the battery increases, so the battery will be over-discharged, or the motor-generator using the driving force of the engine to generate power in order to avoid over-discharge of the battery. As a result, the fuel consumption of the engine increases and the fuel consumption deteriorates.
本願は、前記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、バッテリの充放電収支を満たしつつ車両の燃費向上を実現できる、モータ発電機の動作選択を行うハイブリッド車両の制御装置を得ることを目的とする。 The present application discloses a technique for solving the above-described problems, and a hybrid vehicle control device for selecting an operation of a motor-generator that can improve vehicle fuel efficiency while satisfying the charge and discharge balance of a battery. Aim to get.
本願に開示されるハイブリッド車両の制御装置は、動力を発生させるエンジンと、前記エンジンとの間で動力を授受するモータ発電機と、前記モータ発電機に接続され、電力を充放電するバッテリと、を備えたハイブリッド車両の制御を行うハイブリッド車両の制御装置であって、
前記ハイブリッド車両の走行に必要な伝動軸トルクを演算する伝動軸トルク演算部と、少なくとも前記モータ発電機を駆動状態および停止状態のそれぞれの状態にする、前記モータ発電機への指令トルクの候補値であるモータ発電機トルク候補値を複数個設定するとともに、前記伝動軸トルクに基づいて複数個設定された前記モータ発電機トルク候補値に対応するエンジントルク候補値を演算するモータ発電機指令候補演算部と、複数個設定された前記モータ発電機トルク候補値のそれぞれに対応して、前記エンジントルク候補値とエンジン回転速度とエンジン燃料消費率とに基づいて、前記エンジンに供給するエンジン供給仕事率を演算するエンジン供給仕事率演算部と、複数個設定された前記モータ発電機トルク候補値のそれぞれに対応して、前記モータ発電機トルク候補値と前記モータ発電機の回転速度と前記モータ発電機の駆動効率に基づいて、前記モータ発電機の電気仕事率を演算するモータ発電機電気仕事率演算部と、複数個設定された前記モータ発電機トルク候補値のそれぞれに対応して、前記エンジン供給仕事率演算部で演算された前記エンジン供給仕事率と前記モータ発電機電気仕事率演算部で演算された前記モータ発電機の電気仕事率とを加算して、前記ハイブリッド車両の伝動軸に供給される伝動軸供給仕事率を演算する伝動軸供給仕事率演算部と、複数個設定された前記モータ発電機トルク候補値のそれぞれに対応する前記伝動軸供給仕事率から、前記モータ発電機が停止状態の前記伝動軸供給仕事率を減算した伝動軸供給仕事率差分を演算する伝動軸供給仕事率差分演算部と、複数個設定された前記モータ発電機トルク候補値のそれぞれに対応する前記伝動軸供給仕事率差分を前記モータ発電機トルク候補値で除算した単位伝動軸供給仕事率差分を演算する単位伝動軸供給仕事率差分演算部と、複数個設定された前記モータ発電機トルク候補値のそれぞれに対応する前記単位伝動軸供給仕事率差分が単位伝動軸供給仕事率差分下限値以上となる前記単位伝動軸供給仕事率差分の内、前記単位伝動軸供給仕事率差分が最大となる前記モータ発電機トルク候補値をモータ発電機駆動指令トルクとするモータ発電機指令トルク演算部と、を備えたことを特徴とする。
A control device for a hybrid vehicle disclosed in the present application, an engine that generates power, a motor generator that transmits and receives power between the engine, and a battery that is connected to the motor generator and that charges and discharges power, A hybrid vehicle control device for controlling a hybrid vehicle comprising:
A transmission shaft torque calculation unit that calculates a transmission shaft torque required for traveling of the hybrid vehicle, and a candidate value of a command torque to the motor generator that puts at least the motor generator in each of a driven state and a stopped state. A plurality of motor generator torque candidate values are set, and a motor generator command candidate calculation for calculating an engine torque candidate value corresponding to the plurality of motor generator torque candidate values set based on the transmission shaft torque. Section and a plurality of the motor/generator torque candidate values set, based on the engine torque candidate value, the engine rotation speed, and the engine fuel consumption rate, the engine supply work rate supplied to the engine. And a motor generator torque candidate value, a rotation speed of the motor generator, and the motor generator corresponding to each of the plurality of candidate motor generator torque values that are set. Based on the drive efficiency of the motor generator, the motor generator electric power calculator for calculating the electric power of the motor generator, and the engine supply corresponding to each of the plurality of motor generator torque candidate values set. The engine supply power calculated by the power calculation unit and the electric power of the motor generator calculated by the motor generator electric power calculation unit are added and supplied to the transmission shaft of the hybrid vehicle. From the transmission shaft supply power calculation unit for calculating the transmission shaft supply power, and the transmission shaft supply power corresponding to each of the plurality of candidate motor generator torque values, the motor generator is in the stopped state. And a transmission shaft supply power difference calculation unit for calculating a transmission shaft supply work power difference by subtracting the transmission shaft supply work power, and the transmission shaft supply corresponding to each of the plurality of motor generator torque candidate values set. A unit transmission shaft supply power difference calculation unit for calculating a unit transmission shaft supply power difference by dividing the power difference by the motor generator torque candidate value, and each of the plurality of motor generator torque candidate values set Among the unit transmission shaft supply work power differences in which the corresponding unit transmission shaft supply work power difference is greater than or equal to the unit transmission shaft supply work power difference lower limit value, the motor generator in which the unit transmission shaft supply work power difference is maximum And a motor-generator command torque calculation unit that uses the torque candidate value as a motor-generator drive command torque.
本願に開示されるハイブリッド車両の制御装置によれば、単位伝動軸供給仕事率差分下限値以上となる単位伝動軸供給仕事率差分のうち、単位伝動軸供給仕事率差分が最大、即ちモータ発電機指令トルク当たりの伝動軸供給仕事率低減量が最も大きいトルクをモータ発電機のトルク候補値の中から駆動指令トルクとして選定することにより、伝動軸トルクの内のモータ発電機の駆動割合を抑制することで、バッテリの過放電を抑制したうえで、燃費の向上が可能なハイブリッド車両の制御装置を得ることができる。 According to the control device for a hybrid vehicle disclosed in the present application, the unit transmission shaft supply power difference is the maximum among the unit transmission shaft supply power difference lower limit values equal to or higher than the unit transmission shaft supply power difference lower limit value, that is, the motor generator. Suppressing the drive ratio of the motor-generator among the transmission shaft torques by selecting the torque with the largest reduction amount of power supply of the transmission shaft per command torque as the drive command torque from the torque candidate values of the motor generator. Thus, it is possible to obtain the control device for the hybrid vehicle that can improve the fuel consumption while suppressing the over-discharge of the battery.
以下、本願に係るハイブリッド車両の制御装置の好適な実施の形態について図面を用いて説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of a control device for a hybrid vehicle according to the present application will be described with reference to the drawings.
実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係るハイブリッド車両の制御装置を搭載したハイブリッド車両のシステム構成図である。
図1において、エンジン101は、モータ発電機(以下、MGと称する。)102とプーリ(図示せず)を介してベルト103で動力を伝達しており、エンジン101とMG102は、エンジン101のプーリとMG102のプーリの回転比率(以下、プーリ比と称する。)で同期して回転する。
FIG. 1 is a system configuration diagram of a hybrid vehicle equipped with a hybrid vehicle control device according to the first embodiment.
In FIG. 1, an
トランスミッション104は、有段または無段変速機であり、走行状況に応じた変速比でエンジン101からの動力をプロペラシャフト105に伝達する。バッテリ106は、MG102に駆動電力を供給したり、MG102の発電電力を充電したりする。また、差動装置107は、プロペラシャフト105からの動力をドライブシャフト108を介して左右のタイヤ109に分配する。
The
コントローラ110は、演算処理を実行するCPU(Central Processing Unit)と、プログラムおよび固定値データを記憶するROM(Read Only Memory)と格納されているデータを更新して順次書き換えられるRAM(Random Access Memory)とを有するマイクロプロセッサと、周辺回路により構成されている。
The
コントローラ110は、エンジン101に装着されているクランク角センサ(図示せず)、吸入空気量センサ(図示せず)、およびアクセル開度センサ(図示せず)等の各種センサからの情報を得て、スロットルアクチュエータ(図示せず)、点火コイル(図示せず)、インジェクタ(図示せず)等の各種アクチュエータに指令信号を送ってエンジン101の駆動力を制御する。
The
また、コントローラ110は、MG102を発電するかまたは駆動するか、あるいは停止するかを決定してMG102を制御する。MG102への制御信号はトルク値で伝達され、トルク値が正の場合は駆動、トルク値が負の場合は発電、トルク値が零の場合は停止となる。
In addition,
更に、コントローラ110は、MG102からバッテリ106に充電される電流値、バッテリ106からMG102の駆動、および他の電気負荷(図示せず)に放電する電流値を入力してバッテリ106の充電状態(Soc:State of charge)を演算する。また、コントローラ110は、トランスミッション104のギヤ段もしくは変速比を決定してトランスミッション104を制御する。
Further, the
なお、コントローラ110は、エンジン101、MG102、トランスミッション104を制御するものとしたが、エンジン101を制御するエンジンコントローラ、MG102を制御するMGコントローラ、トランスミッション104を制御するトランスミッションコントローラをそれぞれ個別に設け、それらを通信信号で情報伝達して何れかのコントローラが調停を行う役目を担うか、各コントローラを統合制御するコントローラを別体で構成するようにしてもよい。
Note that the
図2は、実施の形態1に係るハイブリッド車両の制御装置を示すブロック図で、コントローラ110に設けられたCPUで実行されるプログラムの処理機能を表現している。
図2において、伝動軸トルク演算部201は、ハイブリッド車両が走行に必要なトルク、即ち運転者が要求する伝動軸の要求トルクを演算する。本実施の形態では、エンジン101とMG102の間はベルト103を介して動力伝達するため、伝動軸はクランク軸となる。MG102がエンジン101のクランク軸後端のトランスミッション104との間に搭載された場合は、エンジン101とMG102のトルクが合成されて動力伝達する軸が伝動軸となる。
FIG. 2 is a block diagram showing a control device for a hybrid vehicle according to the first embodiment, and expresses processing functions of a program executed by a CPU provided in
In FIG. 2, a transmission shaft
MG指令候補演算部202は、MG102の発電トルクおよび駆動トルクの候補値を複数設定するとともに、エンジン101のトルク候補値についても複数設定する。
MG command
エンジン要求仕事率演算部203は、エンジン101のトルク候補値の複数の設定値全てにおいて、エンジン101への要求仕事率を演算する。
The engine power
燃料消費率演算部204は、エンジン101のトルク候補値の複数の設定値全てにおけるエンジン101が消費する燃料消費率を演算する。
The fuel consumption
エンジン供給仕事率演算部205は、エンジン101のトルク候補値の複数の設定値全てにおいて、エンジン101が要求仕事率を発生するのに必要となるエンジン供給仕事率を演算する。
The engine supply
MG機械仕事率演算部206は、MG102のトルク候補値の複数の設定値全てにおいて、MG102の機械仕事率を演算する。
MG mechanical
MG効率演算部207は、MG102のトルク候補値の複数の設定値全てにおいて、MG102が発電するとき、および駆動するときのMG効率を演算する。
MG
MG電気仕事率演算部208は、MG102のトルク候補値の複数の設定値全てにおいて、MG102が機械仕事率を発生するのに必要なMGの電気仕事率を演算する。
The MG electric
伝動軸供給仕事率演算部209は、MG102のトルク候補値の複数の設定値全てにおいて、エンジン供給仕事率とMG電気仕事率の合計値である伝動軸供給仕事率を演算する。
The transmission shaft supply
伝動軸供給仕事率差分演算部210は、MG102のトルク候補値の複数の設定値全ての伝動軸供給仕事率から、MG102のトルク候補値が零、即ちMG102が停止状態の伝動軸供給仕事率を減算してMG102のトルク候補値の複数の設定値全ての伝動軸供給仕事率差分を演算する。伝動軸供給仕事率差分は、MG102が停止状態から駆動したとき、および発電したときの伝動軸供給仕事率の変化量を表している。
The transmission shaft supply power
単位伝動軸供給仕事率差分演算部211は、MG102のトルク候補値の複数の設定値全てにおける、伝動軸供給仕事率差分をMG102のトルク候補値で除算した値である単位伝動軸供給仕事率差分を演算する。この単位伝動軸供給仕事率差分は、MG102のトルクが1Nm当たりの伝動軸供給仕事率差分である。
The unit transmission shaft supply power
MG102を駆動する場合は、伝動軸供給仕事率差分はMG102を駆動したことによる伝動軸供給仕事率の低減量であり、マイナス値が大きい程低減量が大きい。MG102のトルク候補は駆動側をプラス値で表しているため、伝動軸供給仕事率差分をMG102のトルク候補値で除算して符号を反転する単位伝動軸供給仕事率差分は、値が大きい程MG102の単位トルク1Nm当たりの伝動軸供給仕事率の低減効果が大きいことを表している。
When the
MG102で発電する場合は、伝動軸供給仕事率差分はMG102で発電したことによる伝動軸供給仕事率の増加量であり、プラス値が大きい程増加量が大きい。MG102のトルク候補は発電側をマイナス値で表しているため、伝動軸供給仕事率差分をMG102のトルク候補値で除算して符号を反転する単位伝動軸供給仕事率差分は、値が小さい程MG102の単位トルク1Nm当たりの伝動軸供給仕事率の増加量が小さいことを表している。
When power is generated by the
MG指令トルク演算部212は、単位伝動軸供給仕事率差分を用いてMG102のトルク候補値の中からMG指令トルクを演算する。
MG command
図3から図5は、図2に示すハイブリッド車両の制御装置の動作をフローチャートに示したものである。以下、具体的に説明する。 3 to 5 are flowcharts showing the operation of the control device for the hybrid vehicle shown in FIG. The details will be described below.
本フローチャートは、コントローラ110で所定時間もしくは所定周期毎に実行される。まず、図3のステップS301において、伝動軸トルク演算部201が車両情報を読み込む。車両情報とは、エンジン101のエンジン回転速度、MG102のMG回転速度、バッテリ106のSocの情報である。また、運転者の操作情報としてアクセル開度も読み込む。Socは満充電時のバッテリ容量に対する現在充電されている充電量の比率で、値が大きい程、充電量が満たされていることを示す。
また、伝動軸トルク演算部201は、読み込んだ車両情報のうち、ドライバーが操作するアクセル開度とエンジン回転速度の情報を用いてあらかじめROMに記憶された値から伝動軸トルクTcrkの演算を行う。
This flowchart is executed by the
Further, the transmission shaft
次に、ステップS302からステップS306が、MG指令候補演算部202で実行される。
ステップS302では、発電下限トルクを設定する。
Tmg_genlo=Tmg_genlo(Soc)[Nm]
ここで、Tmg_genlo:発電下限トルク[Nm]
Tmg_genlo(Soc):発電下限トルクMAP値
を示し、発電下限トルクMAP値Tmg_genlo(Soc)から、現在のSocを用いて発電下限トルクTmg_genloを算出する。
Next, steps S302 to S306 are executed by the MG command
In step S302, the power generation lower limit torque is set.
Tmg_genlo=Tmg_genlo(Soc)[Nm]
Here, Tmg_genlo: lower limit torque of power generation [Nm]
Tmg_genlo(Soc): Indicates the power generation lower limit torque MAP value, and calculates the power generation lower limit torque Tmg_genlo from the power generation lower limit torque MAP value Tmg_genlo(Soc) using the current Soc.
ステップS303では、駆動上限トルクを設定する。
Tmg_assiup=Tmg_assiup(Soc)[Nm]
ここで、Tmg_assiup:駆動上限トルク[Nm]
Tmg_assiup(Soc):駆動上限トルクMAP値
を示し、駆動上限トルクMAP値Tmg_assiup(Soc)から、現在のSocを用いて駆動上限トルクTmg_assiupを算出する。
In step S303, the drive upper limit torque is set.
Tmg_assiup=Tmg_assiup(Soc) [Nm]
Here, Tmg_assiup: drive upper limit torque [Nm]
Tmg_assiup(Soc): Indicates the drive upper limit torque MAP value, and calculates the drive upper limit torque Tmg_assiup from the drive upper limit torque MAP value Tmg_assiup(Soc) using the current Soc.
ステップS304では、MGトルク候補に発電下限トルクを代入する。
Tmg_c=Tmg_genlo
ここで、Tmg_c:MGトルク候補[Nm]
Tmg_genlo:発電下限トルク[Nm]
を示している。MGトルク候補Tmg_cは、後述するように駆動上限トルクTmg_assiupまでMGトルク加算値毎に順次変更して、MGトルク候補値のそれぞれに対応する伝動軸供給仕事率等を演算する。
In step S304, the power generation lower limit torque is substituted into the MG torque candidate.
Tmg_c=Tmg_genlo
Here, Tmg_c: MG torque candidate [Nm]
Tmg_genlo: Lower limit torque of power generation [Nm]
Is shown. As will be described later, the MG torque candidate Tmg_c is sequentially changed for each MG torque addition value up to the drive upper limit torque Tmg_assiup, and the transmission shaft supply work rate or the like corresponding to each MG torque candidate value is calculated.
ステップS305では、添字の値をMGトルク候補から発電下限トルクを減算し、MGトルク加算値で除算することにより演算する。
i=(Tmg_c−Tmg_genlo)/Tmg_add
ここで、i:添字
Tmg_c:MGトルク候補[Nm]
Tmg_genlo:発電下限トルク[Nm]
Tmg_add:MGトルク加算値[Nm]
を示している。添字iは、後述するように伝動軸供給仕事率等を配列で定義してMGトルク候補Tmg_cのそれぞれの値に対応する配列位置を示すものであり、最小値、即ち配列の先頭を0番目とするものである。
In step S305, the subscript value is calculated by subtracting the power generation lower limit torque from the MG torque candidate and dividing by the MG torque addition value.
i=(Tmg_c-Tmg_genlo)/Tmg_add
Where i: subscript
Tmg_c: MG torque candidate [Nm]
Tmg_genlo: Lower limit torque of power generation [Nm]
Tmg_add: MG torque addition value [Nm]
Is shown. The subscript i indicates the array position corresponding to each value of the MG torque candidate Tmg_c by defining the transmission shaft supply power and the like in an array as described later, and the minimum value, that is, the beginning of the array is 0th. To do.
ステップS306では、エンジントルク候補を次式で演算し、MGトルク候補のそれぞれの値の格納位置を示す添字iの配列位置に格納する。
Teng_c[i]=Tcrk−Tmg_c
ここで、Teng_c:エンジントルク候補[Nm]
Tcrk:伝動軸トルク[Nm]
Tmg_c:MGトルク候補[Nm]
を示している。伝動軸トルクTcrkは、車両を要求の車速および加速度で走行するのに必要なクランク軸のトルクであり、ドライバーが操作するアクセル開度とエンジン回転速度の情報を用いてあらかじめROMに記憶された値から演算する。伝動軸トルクTcrkは、伝動軸トルク演算部201であらかじめ演算されている。
In step S306, the engine torque candidate is calculated by the following equation and stored in the array position of the subscript i indicating the storage position of each value of the MG torque candidate.
Teng_c[i]=Tcrk-Tmg_c
Here, Teng_c: engine torque candidate [Nm]
Tcrk: Transmission shaft torque [Nm]
Tmg_c: MG torque candidate [Nm]
Is shown. The transmission shaft torque Tcrk is the torque of the crankshaft required to drive the vehicle at the required vehicle speed and acceleration, and is a value stored in advance in ROM using information on the accelerator opening operated by the driver and the engine rotation speed. Calculate from. The transmission shaft torque Tcrk is calculated in advance by the transmission shaft
次に、ステップS307では、エンジン要求仕事率演算部203がエンジン要求仕事率を次式で演算し、MGトルク候補Tmg_cのそれぞれの値の格納位置を示す添字iの配列位置に格納する。
Peng_d[i]=Neng×2π/60×Teng_c[i]/1000
ここで、Peng_d:エンジン要求仕事率[kW]
Neng:エンジン回転速度[r/min]
Teng_c:エンジントルク候補[Nm]
を示している。
Next, in step S307, the engine required
Peng_d[i]=Neng×2π/60×Teng_c[i]/1000
Here, Peng_d: required engine power [kW]
Neng: Engine speed [r/min]
Teng_c: Engine torque candidate [Nm]
Is shown.
次に、ステップS308では、燃料消費率演算部204がエンジン燃料消費率を次式で演算し、MGトルク候補Tmg_cのそれぞれの値の格納位置を示す添字iの配列位置に格納する。
Feng[i]=FEmap(Neng、Teng_c[i])
ここで、Feng:エンジン燃料消費率[g/kW・h]
FEmap:燃料消費率マップ[g/kW・h]
Neng:エンジン回転速度[r/min]
Teng_c:エンジントルク候補[Nm]
を示している。燃料消費率マップFEmapには、エンジン回転速度Nengとエンジントルクに対応する燃料消費率がROMにあらかじめ格納されている。マップ値をグラフ化すると、後述の図6に示すように等高線で表される。
Next, in step S308, the fuel consumption
Feng[i]=FEmap(Neng, Teng_c[i])
Where Feng: Engine fuel consumption rate [g/kW·h]
FEmap: Fuel consumption rate map [g/kWh]
Neng: Engine speed [r/min]
Teng_c: Engine torque candidate [Nm]
Is shown. In the fuel consumption rate map FEmap, the fuel consumption rate corresponding to the engine rotation speed Neng and the engine torque is stored in the ROM in advance. When the map value is graphed, it is represented by contour lines as shown in FIG. 6 described later.
次に、ステップS309では、エンジン供給仕事率演算部205がエンジン供給仕事率を次式で演算し、MGトルク候補Tmg_cのそれぞれの値の格納位置を示す添字iの配列位置に格納する。
Peng_s[i]=Peng_d[i]×Feng[i]×Cfuel/3600
ここで、Peng_s:エンジン供給仕事率[kW]
Peng_d:エンジン要求仕事率[kW]
Feng:エンジン燃料消費率[g/kW・h]
Cfuel:ガソリンの低位発熱量[kJ/g]
を示している。ガソリンの低位発熱量Cfuelは一般的に44[kJ/g]と言われており、その値をあらかじめROMに記憶している。
Next, in step S309, the engine supply
Peng_s[i]=Peng_d[i]×Feng[i]×Cfuel/3600
Here, Peng_s: engine supply power [kW]
Peng_d: required engine power [kW]
Feng: Engine fuel consumption rate [g/kWh]
Cfuel: Lower heating value of gasoline [kJ/g]
Is shown. The lower heating value Cfuel of gasoline is generally said to be 44 [kJ/g], and the value is stored in the ROM in advance.
次に、ステップS310では、MG機械仕事率演算部206がMG機械仕事率を次式で演算し、MGトルク候補のそれぞれの値の格納位置を示す添字iの配列位置に格納する。
Pmg_m[i]=(Nmg/Rply)×2π/60×Tmg_c/1000
ここで、Pmg_m:MG機械仕事率[kW]
Nmg:MG回転速度[r/min]
Rply:プーリ比
Tmg_c:MGトルク候補[Nm]
を示している。プーリ比Rplyは、エンジン101のプーリとMG102のプーリの直径比率で、プーリ比Rplyが例えば2の場合、MG102のプーリの直径に対してエンジン101のプーリの直径が2倍大きいということである。プーリ比Rplyが2の場合、エンジン101とMG102の回転比率は1:2であり、エンジン101とMG102のトルク比率は1:1/2となる。
Next, in step S310, the MG mechanical
Pmg_m[i]=(Nmg/Rply)×2π/60×Tmg_c/1000
Here, Pmg_m: MG mechanical power [kW]
Nmg: MG rotation speed [r/min]
Rply: Pulley ratio
Tmg_c: MG torque candidate [Nm]
Is shown. The pulley ratio Rply is a diameter ratio of the pulley of the
ここで示すMGトルク候補Tmg_cは、エンジン101のクランク軸相当の値に変換した値で表しており、MG回転速度NmgはMG軸の値で表しているため、MG回転速度Nmgをエンジン101のクランク軸相当に変換するために、プーリ比Rplyで除算している。エンジン回転速度Neng=MG回転速度Nmg/プーリ比Rplyであるため、MG機械仕事率Pmg_mを、Pmg_m[i]=Neng×2π/60×Tmg_c/1000で求めてもよい。
The MG torque candidate Tmg_c shown here is represented by a value converted into a value corresponding to the crankshaft of the
次に、ステップS311では、MG効率演算部207がMG効率を次式で演算し、MGトルク候補のそれぞれの値の格納位置を示す添字iの配列位置に格納する。
EFFmg[i]=EFFmap(Nmg、Tmg_c/Rply)
ここで、EFFmg:MG効率
EFFmap:MG効率マップ
Nmg:MG回転速度[r/min]
Tmg_c:MGトルク候補[Nm]
Rply:プーリ比
を示している。MG効率EFFmgは、MG回転速度NmgとMGトルクに対応する効率がROMにあらかじめ格納されている。マップ値をグラフ化すると、後述の図7に示すように等高線で表される。MGトルク候補Tmg_cは、クランク軸相当の値で表現しているため、プーリ比Rplyで除算してMG軸相当に変換した値を用いてMG効率EFFmgを参照する。
Next, in step S311, the MG
EFFmg[i]=EFFmap(Nmg, Tmg_c/Rply)
Where EFFmg: MG efficiency
EFFmap: MG efficiency map
Nmg: MG rotation speed [r/min]
Tmg_c: MG torque candidate [Nm]
Rply: Indicates the pulley ratio. As the MG efficiency EFFmg, the efficiencies corresponding to the MG rotation speed Nmg and the MG torque are stored in the ROM in advance. When the map values are graphed, they are represented by contour lines as shown in FIG. 7 described later. Since the MG torque candidate Tmg_c is represented by a value corresponding to the crankshaft, the MG efficiency EFFmg is referred to by using a value obtained by dividing the MG torque candidate Tmg_c by the pulley ratio Rply and converting the MG shaft equivalent.
次に、ステップS312からステップS314が、MG電気仕事率演算部208で実行される。
ステップS312では、MGトルク候補Tmg_cが0以上であるかを判定する。MGトルク候補Tmg_cは、駆動側を正の値、発電側を負の値で表現しているため、0以上である場合は駆動側、0未満である場合は発電側を意味する。
Next, steps S312 to S314 are executed by the MG electric
In step S312, it is determined whether the MG torque candidate Tmg_c is 0 or more. Since the MG torque candidate Tmg_c expresses the drive side with a positive value and the power generation side with a negative value, the MG torque candidate Tmg_c means the drive side, and the power generation side if the power generation side is less than 0.
ステップS312でMGトルク候補Tmg_cが0以上の場合、即ちMGトルク候補Tmg_cが駆動側の値をとる場合、ステップS313でMG電気仕事率を次式で演算し、MGトルク候補Tmg_cのそれぞれの値の格納位置を示す添字iの配列位置に格納する。
Pmg_e[i]=Pmg_m[i]/EFFmg[i]
ここで、Pmg_e:MG電気仕事率[kW]
Pmg_m:MG機械仕事率[kW]
EFFmg:MG効率
を示している。MG102を駆動する場合のMG効率マップ値は、MG電気仕事率Pmg_eをMG機械仕事率Pmg_mに変換する場合の効率が設定されているため、MG機械仕事率Pmg_mをMG効率EFFmgで除算してMG電気仕事率Pmg_eを求める。
When the MG torque candidate Tmg_c is 0 or more in step S312, that is, when the MG torque candidate Tmg_c has a value on the drive side, the MG electric power is calculated by the following equation in step S313, and the MG torque candidate Tmg_c The data is stored in the array position of the subscript i indicating the storage position.
Pmg_e[i]=Pmg_m[i]/EFFmg[i]
Here, Pmg_e: MG electric work rate [kW]
Pmg_m: MG mechanical power [kW]
EFFmg: MG efficiency is shown. Since the MG efficiency map value when driving the
ステップS312でMGトルク候補Tmg_cが0未満の場合、即ちMGトルク候補Tmg_cが発電側の値をとる場合、ステップS314でMG電気仕事率を次式で演算し、MGトルク候補Tmg_cのそれぞれの値の格納位置を示す添字iの配列位置に格納する。
Pmg_e[i]=Pmg_m[i]×EFFmg[i]
ここで、Pmg_e:MG電気仕事率[kW]
Pmg_m:MG機械仕事率[kW]
EFFmg:MG効率
を示している。MG102で発電する場合のMG効率マップ値は、MG機械仕事率Pmg_mをMG電気仕事率Pmg_eに変換する場合の効率が設定されているため、MG機械仕事率Pmg_mにMG効率EFFmgを乗算してMG電気仕事率Pmg_eを求める。
If the MG torque candidate Tmg_c is less than 0 in step S312, that is, if the MG torque candidate Tmg_c has a value on the power generation side, the MG electric power is calculated by the following equation in step S314, and the value of each value of the MG torque candidate Tmg_c is calculated. The data is stored in the array position of the subscript i indicating the storage position.
Pmg_e[i]=Pmg_m[i]×EFFmg[i]
Here, Pmg_e: MG electric work rate [kW]
Pmg_m: MG mechanical power [kW]
EFFmg: MG efficiency is shown. Since the MG efficiency map value when power is generated by the
次に、ステップS315では、伝動軸供給仕事率演算部209が伝動軸供給仕事率を次式で演算し、MGトルク候補Tmg_cのそれぞれの値の格納位置を示す添字iの配列位置に格納する。
Pcrk_s[i]=Peng_s[i]+Pmg_e[i]
ここで、Pcrk_s:伝動軸供給仕事率[kW]
Peng_s:エンジン供給仕事率[kW]
Pmg_e:MG電気仕事率[kW]
を示している。伝動軸供給仕事率Pcrk_sは、エンジン101が供給する仕事率とMG102の電気仕事率のトータル仕事率である。
Next, in step S315, the transmission shaft supply
Pcrk_s[i]=Peng_s[i]+Pmg_e[i]
Here, Pcrk_s: Transmission shaft supply power [kW]
Peng_s: Engine supply work rate [kW]
Pmg_e: MG electric work rate [kW]
Is shown. The transmission shaft supply power Pcrk_s is the total power of the power supplied by the
次に、ステップS316とステップS317が、MG指令候補演算部202で実行される。
ステップS316では、MGトルク候補の値を更新する。
Tmg_c=Tmg_c+Tmg_add
ここで、Tmg_c:MGトルク候補[Nm]
Tmg_add:MGトルク加算値[Nm]
を示している。MGトルク候補Tmg_cにMGトルク加算値Tmg_addを加算して、新たなMGトルク候補Tmg_cとする。MGトルク加算値Tmg_addは、伝動軸供給仕事率Pcrk_sを複数演算するMG102およびエンジン101のトルクを変更する刻みであり、あらかじめROMに記憶している。
Next, steps S316 and S317 are executed by the MG command
In step S316, the value of the MG torque candidate is updated.
Tmg_c=Tmg_c+Tmg_add
Here, Tmg_c: MG torque candidate [Nm]
Tmg_add: MG torque addition value [Nm]
Is shown. The MG torque addition value Tmg_add is added to the MG torque candidate Tmg_c to obtain a new MG torque candidate Tmg_c. The MG torque addition value Tmg_add is a step for changing the torques of the
ステップS317では、MGトルク候補Tmg_cが駆動上限トルクTmg_assiup以下であるかを判定し、MGトルク候補Tmg_cが駆動上限トルクTmg_assiup以下である場合は、ステップS305からステップS316の演算を繰り返す。これにより、伝動軸供給仕事率演算部209は、発電下限トルクTmg_genloから駆動上限トルクTmg_assiupまでをMGトルク加算値Tmg_addごとの刻みでMGトルク候補Tmg_cに対する伝動軸供給仕事率Pcrk_sを演算する。
In step S317, it is determined whether the MG torque candidate Tmg_c is less than or equal to the drive upper limit torque Tmg_assiup, and if the MG torque candidate Tmg_c is less than or equal to the drive upper limit torque Tmg_assiup, the calculation of steps S305 to S316 is repeated. As a result, the transmission shaft supply
ステップS317でNOの場合は、発電下限トルクTmg_genloから駆動上限トルクTmg_assiupまでMGトルク加算値Tmg_addごとのMGトルク候補Tmg_cで伝動軸供給仕事率Pcrk_sの演算が完了したため、図4の演算フローに進む。 In the case of NO in step S317, since the calculation of the transmission shaft supply work rate Pcrk_s is completed with the MG torque candidate Tmg_c for each MG torque addition value Tmg_add from the power generation lower limit torque Tmg_genlo to the drive upper limit torque Tmg_assiup, the calculation flow of FIG.
ステップS401からステップS407は、伝動軸供給仕事率差分演算部210で実行される。ステップS401からステップS404は、後に演算する項目の初期設定を伝動軸供給仕事率差分演算部210で行っておく。
図4のステップS401では、単位伝動軸供給仕事率差分駆動最大値Pcrk_assimaxに最小値を設定する。最小値は単位伝動軸供給仕事率差分の算出の中では算出されない小さい値に設定されており、後述する単位伝動軸供給仕事率差分駆動最大値Pcrk_assimaxの算出処理の中で初回の条件成立時には更新されるようにする。
Steps S401 to S407 are executed by the transmission shaft supply work power
In step S401 of FIG. 4, the minimum value is set to the unit transmission shaft supply work power difference drive maximum value Pcrk_assimax. The minimum value is set to a small value that is not calculated in the calculation of the unit transmission shaft supply work power difference, and is updated when the first condition is satisfied in the calculation process of the unit transmission shaft supply work power difference drive maximum value Pcrk_assimax described later. To be done.
ステップS402では、単位伝動軸供給仕事率差分発電最小値Pcrk_genminに最大値を設定する。最大値は単位伝動軸供給仕事率差分の算出の中では算出されない大きい値に設定されており、後述する単位伝動軸供給仕事率差分発電最小値Pcrk_genminの算出処理の中で初回の条件成立時には更新されるようにする。 In step S402, a maximum value is set to the unit transmission shaft supply work power difference power generation minimum value Pcrk_genmin. The maximum value is set to a large value that is not calculated in the calculation of the unit transmission shaft supply work power difference, and is updated when the first condition is satisfied in the calculation process of the unit transmission shaft supply work power difference minimum power generation value Pcrk_genmin described later. To be done.
ステップS403では、MG駆動トルクTmg_assiに零を設定する。後述するMG駆動トルクTmg_assiの更新条件が成立せずにMG駆動トルクTmg_assiの更新がなされない場合には、MG駆動トルクTmg_assiを零にしてMG102を駆動させないようにする。
In step S403, the MG drive torque Tmg_assi is set to zero. When the MG drive torque Tmg_assi update condition is not satisfied and the MG drive torque Tmg_assi is not updated, the MG drive torque Tmg_assi is set to zero so that the
ステップS404では、MG発電トルクTmg_genに零を設定する。後述するMG発電トルクTmg_genの更新条件が成立せずに、MG発電トルクTmg_genの更新がなされない場合には、MG発電トルクTmg_genを零にしてMG102を発電させないようにする。
In step S404, the MG power generation torque Tmg_gen is set to zero. If the MG power generation torque Tmg_gen to be described later is not satisfied and the MG power generation torque Tmg_gen is not updated, the MG power generation torque Tmg_gen is set to zero to prevent the
ステップS405では、MGトルク候補に発電下限トルクを代入する。
Tmg_c=Tmg_genlo
ここで、Tmg_c:MGトルク候補[Nm]
Tmg_genlo:発電下限トルク[Nm]
を示している。MGトルク候補Tmg_cは、後述する駆動上限トルクまでMGトルク加算値毎に順次変更して、MGトルク候補値のそれぞれに対応する伝動軸供給仕事率差分、単位伝動軸供給仕事率差分等を演算する。
In step S405, the power generation lower limit torque is assigned to the MG torque candidate.
Tmg_c=Tmg_genlo
Here, Tmg_c: MG torque candidate [Nm]
Tmg_genlo: Lower limit torque of power generation [Nm]
Is shown. The MG torque candidate Tmg_c is sequentially changed for each MG torque addition value up to a drive upper limit torque to be described later, and a transmission shaft supply power difference, a unit transmission shaft supply power difference, etc. corresponding to each MG torque candidate value are calculated. ..
ステップS406では、添字の値をMGトルク候補から発電下限トルクを減算し、MGトルク加算値で除算することで演算する。
i=(Tmg_c−Tmg_genlo)/Tmg_add
ここで、i:添字
Tmg_c:MGトルク候補[Nm]
Tmg_genlo:発電下限トルク[Nm]
Tmg_add:MGトルク加算値[Nm]
を示している。添字iは、後述する単位伝動軸供給仕事率差分等を配列で定義してMGトルク候補Tmg_cのそれぞれの値に対応する配列位置を示すものであり、最小値、即ち配列の先頭を0番目とするものである。
In step S406, the subscript value is calculated by subtracting the power generation lower limit torque from the MG torque candidate and dividing by the MG torque addition value.
i=(Tmg_c-Tmg_genlo)/Tmg_add
Where i: subscript
Tmg_c: MG torque candidate [Nm]
Tmg_genlo: Lower limit torque of power generation [Nm]
Tmg_add: MG torque addition value [Nm]
Is shown. The subscript i indicates the array position corresponding to each value of the MG torque candidate Tmg_c by defining the unit transmission shaft supply work power difference, which will be described later, in an array, and the minimum value, that is, the beginning of the array is 0th. To do.
次に、ステップS407では、伝動軸供給仕事率差分を次式で演算し、MGトルク候補のそれぞれの値の格納位置を示す添字iの配列位置に格納する。
Pcrk_sub[i]=Pcrk_s[i]−Pcrk_s[i−(Tmg_c/Tmg_add)]
ここで、Pcrk_sub:伝動軸供給仕事率差分[kW]
Pcrk_s:伝動軸供給仕事率[kW]
Tmg_c:MGトルク候補
Tmg_add:MGトルク加算値[Nm]
を示している。添字iとMGトルク候補Tmg_cをMGトルク加算値Tmg_addで除した値の差分(i−(Tmg_c/Tmg_add))は、MG駆動トルクTmg_assiが0、即ちMG102を停止させる配列位置を示している。MGトルク候補Tmg_cに対応する配列位置の伝動軸供給仕事率Pcrk_sからMG102を停止させる配列位置の伝動軸供給仕事率Pcrk_sの差分をとって、MGトルク候補Tmg_cに対応する配列位置の伝動軸供給仕事率差分Pcrk_subの値を求める。伝動軸供給仕事率差分Pcrk_subは、MG102が停止している状態からMG102が駆動または発電を行っている状態の伝動軸供給仕事率Pcrk_sの変化量を表している。
Next, in step S407, the transmission shaft supply work power difference is calculated by the following equation and stored in the array position of the subscript i indicating the storage position of each value of the MG torque candidates.
Pcrk_sub[i]=Pcrk_s[i]-Pcrk_s[i-(Tmg_c/Tmg_add)]
Here, Pcrk_sub: Transmission shaft supply power difference [kW]
Pcrk_s: Transmission shaft supply power [kW]
Tmg_c: MG torque candidate
Tmg_add: MG torque addition value [Nm]
Is shown. The difference between the subscript i and the MG torque candidate Tmg_c divided by the MG torque addition value Tmg_add (i-(Tmg_c/Tmg_add)) indicates that the MG drive torque Tmg_assi is 0, that is, the array position at which the
次に、ステップS408では、単位伝動軸供給仕事率差分演算部211が単位伝動軸供給仕事率差分を次式で演算し、MGトルク候補のそれぞれの値の格納位置を示す添字iの配列位置に格納する。
Pcrk_unit[i]=Pcrk_sub[i]/Tmg_c×−1
ここで、Pcrk_unit:単位伝動軸供給仕事率差分[kW/Nm]
Pcrk_sub:伝動軸供給仕事率差分[kW]
Tmg_c:MGトルク候補[Nm]
を示している。単位伝動軸供給仕事率差分Pcrk_unitは、伝動軸供給仕事率差分Pcrk_subをMGトルク候補Tmg_cで除算した値、即ちMGトルク1Nm当たりの伝動軸供給仕事率差分Pcrk_subである。MG102を駆動させる場合は、MG駆動トルクTmg_assiは正の値、MG102を駆動させたときに伝動軸供給仕事率Pcrk_sが低減する場合の伝動軸供給仕事率差分Pcrk_subは負の値となるため、単位伝動軸供給仕事率差分Pcrk_unitが正の値になるように−1を乗算する。よって、単位伝動軸供給仕事率差分Pcrk_unitは正の値が大きい程、MGトルク1Nm当たりの伝動軸供給仕事率Pcrk_sの低減が大きいことを意味する。
Next, in step S408, the unit transmission shaft supply work power
Pcrk_unit[i]=Pcrk_sub[i]/Tmg_c×−1
Here, Pcrk_unit: unit transmission shaft supply work power difference [kW/Nm]
Pcrk_sub: Transmission shaft supply power difference [kW]
Tmg_c: MG torque candidate [Nm]
Is shown. The unit transmission shaft supply power difference Pcrk_unit is a value obtained by dividing the transmission shaft supply power difference Pcrk_sub by the MG torque candidate Tmg_c, that is, the transmission shaft supply power difference Pcrk_sub per MG torque 1Nm. When the
MG102で発電する場合は、MG発電トルクTmg_genは負の値、MG102で発電したときに伝動軸供給仕事率Pcrk_sが増加する場合の伝動軸供給仕事率差分Pcrk_subは正の値となるため、単位伝動軸供給仕事率差分Pcrk_unitが正の値になるように−1を乗算する。よって、単位伝動軸供給仕事率差分Pcrk_unitは正の値が大きい程、MGトルク1Nm当たりの伝動軸供給仕事率Pcrk_sの増加が大きいことを意味する。
When power is generated by the
次に、ステップS409からステップS417が、MG指令トルク演算部212で実行される。
ステップS409では、MG指令トルク演算部212はMGトルク候補Tmg_cが0以上であるかを判定する。MGトルク候補Tmg_cは、駆動側を正の値、発電側を負の値で表現しているため、0以上である場合は駆動側、0未満である場合は発電側を意味する。
Next, steps S409 to S417 are executed by the MG command
In step S409, MG command
ステップS409でMGトルク候補Tmg_cが0以上の場合、即ちMGトルク候補Tmg_cが駆動側の値をとる場合、ステップS410で単位伝動軸供給仕事率差分Pcrk_unit[i]が単位伝動軸供給仕事率差分駆動最小MAP値Pcrk_assimin(Soc)以上であるかを判定する。成立する場合は、ステップS411で単位伝動軸供給仕事率差分Pcrk_unit[i]が単位伝動軸供給仕事率差分駆動最大値Pcrk_assimaxよりも大きいかを判定する。成立する場合は、ステップS412で単位伝動軸供給仕事率差分駆動最大値Pcrk_assimaxに単位伝動軸供給仕事率差分Pcrk_unit[i]を設定する。ステップS413でMG駆動トルクTmg_assiにMGトルク候補Tmg_cを設定する。 If the MG torque candidate Tmg_c is 0 or more in step S409, that is, if the MG torque candidate Tmg_c has a value on the drive side, in step S410 the unit transmission shaft supply power difference Pcrk_unit[i] is the unit transmission shaft supply power difference drive. It is determined whether the minimum MAP value Pcrk_assimin(Soc) or more. If so, it is determined in step S411 whether the unit transmission shaft supply work power difference Pcrk_unit[i] is larger than the unit transmission shaft supply work power difference drive maximum value Pcrk_assimax. When it is satisfied, the unit transmission shaft supply work power difference Pcrk_unit[i] is set to the unit transmission shaft supply work power difference drive maximum value Pcrk_assimax in step S412. In step S413, the MG torque candidate Tmg_c is set to the MG drive torque Tmg_assi.
図8の実線は、単位伝動軸供給仕事率差分駆動最小MAP値Pcrk_assimin(Soc)の設定値例である。単位伝動軸供給仕事率差分駆動最小MAP値Pcrk_assimin(Soc)はSocごとに設定されている。単位伝動軸供給仕事率差分駆動最小MAP値Pcrk_assimin(Soc)はSocが小さい場合は大きい値、Socが大きくなるほど小さい値に設定することで、Socが小さい場合のMG駆動を抑制し、Socが大きい場合のMG駆動を積極的に行うことで、バッテリ106の過放電の防止と燃費向上の両立を図ることができる。
The solid line in FIG. 8 is an example of the set value of the unit transmission shaft supply work power differential drive minimum MAP value Pcrk_assimin(Soc). The unit transmission shaft supply work power difference drive minimum MAP value Pcrk_assimin(Soc) is set for each Soc. The unit transmission shaft supply work power differential drive minimum MAP value Pcrk_assimin(Soc) is set to a large value when Soc is small, and is set to a small value as Soc increases, thereby suppressing MG drive when Soc is small and increasing Soc. In this case, by positively driving the MG, it is possible to prevent over-discharge of the
ステップS409でMGトルク候補Tmg_cが0未満の場合、即ちMGトルク候補Tmg_cが発電側の値をとる場合、ステップS414で単位伝動軸供給仕事率差分Pcrk_unit[i]が単位伝動軸供給仕事率差分発電最大MAP値Pcrk_genmax(Soc)以下であるかを判定する。成立する場合は、ステップS415で単位伝動軸供給仕事率差分Pcrk_unit[i]が単位伝動軸供給仕事率差分発電最小値Pcek_genminよりも小さいかを判定する。成立する場合は、ステップS416で単位伝動軸供給仕事率差分発電最小値Pcek_genminに単位伝動軸供給仕事率差分Pcrk_unit[i]を設定する。ステップS413でMG発電トルクTmg_genにMGトルク候補Tmg_cを設定する。 If the MG torque candidate Tmg_c is less than 0 in step S409, that is, if the MG torque candidate Tmg_c has a value on the power generation side, in step S414, the unit transmission shaft supply power difference Pcrk_unit[i] is the unit transmission shaft supply power difference generation. It is determined whether the maximum MAP value Pcrk_genmax(Soc) or less. If so, it is determined in step S415 whether the unit transmission shaft supply work power difference Pcrk_unit[i] is smaller than the unit transmission shaft supply work power difference power generation minimum value Pcek_genmin. If so, the unit transmission shaft supply power difference Pcrk_unit[i] is set to the unit transmission shaft supply power difference power generation minimum value Pcek_genmin in step S416. In step S413, MG torque candidate Tmg_c is set to MG power generation torque Tmg_gen.
図8の破線は、単位伝動軸供給仕事率差分発電最大MAP値Pcrk_genmax(Soc)の設定値例である。単位伝動軸供給仕事率差分発電最大MAP値Pcrk_genmax(Soc)はSocごとに設定されている。単位伝動軸供給仕事率差分発電最大MAP値Pcrk_genmax(Soc)はSocが小さい場合は大きい値、Socが大きくなるほど小さい値に設定することで、Socが小さい場合のMG発電を積極的に行い、Socが大きい場合のMG発電を抑制することで、バッテリ106の過充電の防止と燃費悪化抑制の両立を図ることができる。
The broken line in FIG. 8 is an example of a set value of the unit transmission shaft supply work power differential power generation maximum MAP value Pcrk_genmax(Soc). The unit transmission shaft supply work power differential power generation maximum MAP value Pcrk_genmax(Soc) is set for each Soc. The unit transmission shaft supply power differential power generation maximum MAP value Pcrk_genmax(Soc) is set to a large value when Soc is small, and is set to a small value as Soc is large, so that MG power generation is actively performed when Soc is small, and Soc is small. By suppressing the MG power generation in the case of large, it is possible to achieve both prevention of overcharge of the
次に、ステップS418とステップS419が、伝動軸供給仕事率差分演算部210で実行される。
ステップS418では、MGトルク候補の値を更新する。
Tmg_c=Tmg_c+Tmg_add
ここで、Tmg_c:MGトルク候補[Nm]
Tmg_add:MGトルク加算値[Nm]
を示している。MGトルク候補Tmg_cにMGトルク加算値Tmg_addを加算し、新たなMGトルク候補Tmg_cとする。MGトルク加算値Tmg_addは、伝動軸供給仕事率差分Pcrk_sub等を複数演算するMG102およびエンジン101のトルクを変更する刻みであり、あらかじめROMに記憶している。
Next, step S418 and step S419 are performed by the transmission shaft supply power
In step S418, the value of the MG torque candidate is updated.
Tmg_c=Tmg_c+Tmg_add
Here, Tmg_c: MG torque candidate [Nm]
Tmg_add: MG torque addition value [Nm]
Is shown. The MG torque addition value Tmg_add is added to the MG torque candidate Tmg_c to obtain a new MG torque candidate Tmg_c. The MG torque addition value Tmg_add is a step for changing the torques of the
ステップS419では、MGトルク候補Tmg_cが駆動上限トルクTmg_assiup以下であるかを判定し、MGトルク候補Tmg_cが駆動上限トルクTmg_assiup以下である場合は、ステップS406からステップS418の演算を繰り返す。 In step S419, it is determined whether the MG torque candidate Tmg_c is less than or equal to the drive upper limit torque Tmg_assiup. If the MG torque candidate Tmg_c is less than or equal to the drive upper limit torque Tmg_assiup, the calculation of steps S406 to S418 is repeated.
これにより、発電下限トルク≦MGトルク<0で単位伝動軸供給仕事率差分≦単位伝動軸供給仕事率差分発電最大MAP値を満たす中で、最小の単位伝動軸供給仕事率差分Pcrk_unitを単位伝動軸供給仕事率差分発電最小値Pcrk_genminに設定し、単位伝動軸供給仕事率差分発電最小値Pcrk_genminとなるMGトルク候補Tmg_cをMG発電トルクTmg_genに設定する。 As a result, when the power generation lower limit torque≦MG torque<0, the unit transmission shaft supply work power difference≦the unit transmission shaft supply work power difference power generation maximum MAP value is satisfied, and the smallest unit transmission shaft supply work power difference Pcrk_unit is set as the unit transmission shaft. The supply power differential power generation minimum value Pcrk_genmin is set, and the MG torque candidate Tmg_c that becomes the unit transmission shaft power differential power generation minimum value Pcrk_genmin is set to the MG power generation torque Tmg_gen.
また、0≦MGトルク≦駆動上限トルクで単位伝動軸供給仕事率差分≧単位伝動軸供給仕事率差分駆動最小MAP値を満たす中で、最大の単位伝動軸供給仕事率差分Pcrk_unitを単位伝動軸供給仕事率差分駆動最大値Pcrk_assimaxに設定し、単位伝動軸供給仕事率差分駆動最大値Pcrk_assimaxとなるMGトルク候補Tmg_cをMG駆動トルクTmg_assiに設定する。
ステップS419でNOの場合は、MG発電トルクTmg_genとMG駆動トルクTmg_assiの演算が完了したため、図5の演算フローに進む。
Further, when 0≦MG torque≦upper limit drive torque, unit transmission shaft supply work power difference≧unit transmission shaft supply work power difference drive minimum MAP value is satisfied, and the maximum unit transmission shaft supply work power difference Pcrk_unit is supplied to the unit transmission shaft. The power difference differential drive maximum value Pcrk_assimax is set, and the MG torque candidate Tmg_c that becomes the unit transmission shaft supply power difference differential drive maximum value Pcrk_assimax is set as the MG drive torque Tmg_assi.
In the case of NO at step S419, since the calculation of the MG power generation torque Tmg_gen and the MG drive torque Tmg_assi has been completed, the processing flow proceeds to FIG.
図5のステップS501からS509は、MG指令トルク演算部212で実行される。先ずステップS501では、MG駆動トルクTmg_assiが零で、かつMG発電トルクTmg_genが零であるかを判定する。成立する場合は、ステップS505でMG指令トルクTmgを零に設定する。ステップS501で不成立の場合は、ステップS502でMG駆動トルクTmg_assiが正の値で、かつMG発電トルクTmg_genが零であるかを判定する。成立する場合は、ステップS506でMG指令トルクTmgにMG駆動トルクTmg_assiを設定する。不成立の場合は、ステップS503でMG駆動トルクTmg_assiが零で、かつMG発電トルクTmg_genが負の値であるかを判定する。成立する場合は、ステップS507でMG指令トルクTmgにMG発電トルクTmg_genを設定する。不成立の場合は、ステップS504で単位伝動軸供給仕事率差分駆動最大値Pcrk_assimaxが単位伝動軸供給仕事率差分発電最小値Pcrk_genminの符号判定値よりも大きいかを判定する。成立する場合は、ステップS508でMG指令トルクTmgにMG駆動トルクTmg_assiを設定する。不成立の場合は、ステップS509でMG指令トルクTmgにMG発電トルクTmg_genを設定する。
Steps S501 to S509 of FIG. 5 are executed by the MG command
単位伝動軸供給仕事率差分駆動最大値Pcrk_assimaxは、MG102を駆動することで伝動軸供給仕事率Pcrk_sが減少する変化量の負の値を、MG駆動トルクTmg_assiである正の値で除算して符号反転した値であり、MG駆動トルクTmg_assiの1Nm当たりの伝動軸供給仕事率Pcrk_sの減量側が正の値、増加側が負の値となる。単位伝動軸供給仕事率差分発電最小値Pcrk_genminは、MG102で発電することで伝動軸供給仕事率Pcrk_sが増加する変化量の正の値を、MG発電トルクTmg_genである負の値で除算して符号反転した値であり、MG発電トルクTmg_genの1Nm当たりの伝動軸供給仕事率Pcrk_sの増加側が正の値、減量側が負の値となる。従って、単位伝動軸供給仕事率差分駆動最大値Pcrk_assimaxと単位伝動軸供給仕事率差分発電最小値Pcrk_genminの減量量同士、増加量同士を比較するために、ステップS504では単位伝動軸供給仕事率差分発電最小値Pcrk_genminを符号反転する。
The unit transmission shaft supply work power difference drive maximum value Pcrk_assimax is a sign obtained by dividing the negative value of the amount of change in which the transmission shaft supply work power Pcrk_s decreases by driving the
MG指令トルクTmgが決定すると、MG指令トルクTmgをMG102に送信し、指令トルクを受信したMG102は指令トルクになるように制御される。MG指令トルクTmgが決定するとエンジントルクも決定するため、決定したエンジントルクになるようにスロットル開度を制御して吸入空気量を調整する。
When the MG command torque Tmg is determined, the MG command torque Tmg is transmitted to the
次に、MGトルクとエンジントルクの関係についてエンジン101の燃料消費率特性図と、MG102の発電、駆動効率の特性図を用いて説明する。伝動軸トルク(エンジントルク)の動作点は、一例であり、車両の走行条件により変化する。
Next, the relationship between the MG torque and the engine torque will be described using the fuel consumption rate characteristic diagram of the
図6は、横軸にエンジン回転速度r/min、縦軸にエンジントルクNmを表わすエンジン101の燃料消費率特性図であり、図7は、横軸にMG回転速度r/min、縦軸にMGトルクNmを表わすMG102の発電効率および駆動効率の特性図である。
MG102を停止している状態では、MGトルクは図7の(0)のトルク(トルク=0)となる。MG102の停止状態ではエンジントルクは伝動軸トルクと同一値であり、図6の(0)のトルクが伝動軸トルクでありエンジントルクである。
FIG. 6 is a fuel consumption rate characteristic diagram of the
In the state where the
MG102が発電する場合は、MGトルクは図7の(−1)のトルクとなる。エンジントルクは伝動軸トルクからMGトルクを減算した値となり、図6の(−1)のトルクとなる。なお、MGトルクは、発電時はマイナス、駆動時はプラス表記としている。
When the
MG102が駆動する場合は、MGトルクは図7の(1)から(4)のトルクとなる。エンジントルクは伝動軸トルクからMGトルクを減算した値となり、図6の(1)から(4)のトルクとなる。図6と図7では、それぞれ同じMGトルクおよびエンジントルクは同じ数値のトルク((−1)から(4))に対応している。MG102が負担する駆動トルクが大きい程、(1)から(2)、(2)から(3)、(3)から(4)へとエンジントルクは減少し、MGトルクは増加する。
When the
次に、図9から図12を用いて、図3から図5のフローチャートの動作を説明する。
図9は、駆動側のMGトルク候補Tmg_cを横軸に、伝動軸供給仕事率Pcrk_s、エンジン供給仕事率Peng_s、MG電気仕事率Pmg_eの各供給仕事率を縦軸に示したものである。
図9において、棒グラフの白色部分(a)はエンジン供給仕事率Peng_s、黒色部分の(b)はMG電気仕事率Pmg_eである。MG駆動トルクTmg_assiが増加すると、エンジン供給仕事率Peng_s(a)は減少し、MG電気仕事率Pmg_e(b)は増加する。エンジン供給仕事率Peng_s(a)とMG電気仕事率Pmg_e(b)の加算値(a+b)が伝動軸供給仕事率Pcrk_sである。また、(c)は伝動軸供給仕事率差分Pcrk_subであり、MGトルク候補Tmg_cが0のときの伝動軸供給仕事率Pcrk_sとMG102が駆動時の伝動軸供給仕事率Pcrk_sの差である。
Next, the operation of the flowcharts of FIGS. 3 to 5 will be described with reference to FIGS. 9 to 12.
FIG. 9 shows the drive-side MG torque candidate Tmg_c on the horizontal axis and the transmission-shaft supply power Pcrk_s, the engine supply power Peng_s, and the MG electric power Pmg_e on the vertical axis.
In FIG. 9, the white part (a) of the bar graph is the engine supply power Peng_s, and the black part (b) is the MG electric power Pmg_e. When the MG drive torque Tmg_assi increases, the engine supply power Peng_s(a) decreases and the MG electric power Pmg_e(b) increases. The addition value (a+b) of the engine supply power Peng_s(a) and the MG electric power Pmg_e(b) is the transmission shaft supply power Pcrk_s. Further, (c) is the transmission shaft supply power difference Pcrk_sub, which is the difference between the transmission shaft supply power Pcrk_s when the MG torque candidate Tmg_c is 0 and the transmission shaft supply power Pcrk_s when the
図10は、駆動側のMGトルク候補Tmg_cを横軸に、伝動軸供給仕事率差分Pcrk_subと単位伝動軸供給仕事率差分Pcrk_unitを縦軸に示したものである。
図10において、棒グラフの白色部分(c)は伝動軸供給仕事率差分Pcrk_subであり、図9の(c)と同じである。折れ線グラフ(d)は単位伝動軸供給仕事率差分Pcrk_unitであり、伝動軸供給仕事率差分Pcrk_sub(c)を横軸のMGトルク候補Tmg_cで除算して符号反転した値である。また、(e)は駆動上限トルクTmg_assiupであり、(f)は単位伝動軸供給仕事率差分駆動最小MAP値Pcrk_assimin(Soc)である。
FIG. 10 shows the drive-side MG torque candidate Tmg_c on the horizontal axis, and the transmission shaft supply power difference Pcrk_sub and the unit transmission shaft supply power difference Pcrk_unit on the vertical axis.
In FIG. 10, the white portion (c) of the bar graph is the transmission shaft supply power difference Pcrk_sub, which is the same as (c) of FIG. 9. The line graph (d) is a unit transmission shaft supply power difference Pcrk_unit, and is a value obtained by dividing the transmission shaft supply power difference Pcrk_sub(c) by the MG torque candidate Tmg_c on the horizontal axis and inverting the sign. Further, (e) is a drive upper limit torque Tmg_assiup, and (f) is a unit transmission shaft supply work power difference drive minimum MAP value Pcrk_assimimin(Soc).
MGトルク候補Tmg_cが駆動上限トルクTmg_assiup(e)以下であり、単位伝動軸供給仕事率差分Pcrk_unit(d)が単位伝動軸供給仕事率差分駆動最小MAP値Pcrk_assimin(Soc)(f)以上となるのは、MGトルク候補値が1から5[Nm]の間である。その中で単位伝動軸供給仕事率差分Pcrk_unit(d)が最大値となるのはMGトルク候補値が3[Nm]であるため、MG駆動トルクTmg_assiは3[Nm]が選定される。図3から5のフローチャートでは、MGトルク候補Tmg_cが駆動上限トルクTmg_assiup以下でしか単位伝動軸供給仕事率差分Pcrk_unitの算出を行わないため、図9、図10のMGトルク候補Tmg_cの9、10[Nm]での演算は行われないが、説明のために記載している。 The MG torque candidate Tmg_c is less than or equal to the drive upper limit torque Tmg_assiup(e), and the unit transmission shaft supply work rate difference Pcrk_unit(d) becomes equal to or larger than the unit transmission shaft supply work rate difference drive minimum MAP value Pcrk_assimin(Soc)(f). Indicates that the MG torque candidate value is between 1 and 5 [Nm]. Among them, the unit transmission shaft supply work power difference Pcrk_unit(d) has the maximum value since the MG torque candidate value is 3 [Nm], and thus the MG drive torque Tmg_assi is 3 [Nm]. In the flowcharts of FIGS. 3 to 5, since the unit transmission shaft supply work power difference Pcrk_unit is calculated only when the MG torque candidate Tmg_c is less than or equal to the drive upper limit torque Tmg_assiup, the MG torque candidate Tmg_c of FIGS. Nm] is not calculated, but it is shown for explanation.
図11は、発電側のMGトルク候補Tmg_cを横軸に、伝動軸供給仕事率Pcrk_s、エンジン供給仕事率Peng_s、MG電気仕事率Pmg_eの各供給仕事率を縦軸に示したものである。
図11において、棒グラフの白色部分(a)と黒色部分(b)を加算した値がMG102で発電するのに必要なエンジン供給仕事率増加分を含むエンジン供給仕事率Peng_sであり、棒グラフの黒色部分(b)はMG電気仕事率Pmg_eである。MG発電トルクTmg_genが増加(横軸のマイナス値が大きい)すると、エンジン供給仕事率Peng_s(a+b)は増加し、MG電気仕事率Pmg_e(b)も増加する。棒グラフの白色部分(a)は伝動軸供給仕事率Pcrk_sである。また、(c)は伝動軸供給仕事率差分Pcrk_subであり、MGトルク候補Tmg_cが0のときの伝動軸供給仕事率Pcrk_sとMG発電時の伝動軸供給仕事率Pcrk_sの差である。
FIG. 11 shows the MG torque candidate Tmg_c on the power generation side on the horizontal axis, and the transmission power supply power Pcrk_s, the engine supply power Peng_s, and the MG electric power Pmg_e on the vertical axis.
In FIG. 11, the value obtained by adding the white portion (a) and the black portion (b) of the bar graph is the engine supply work rate Peng_s including the increase in the engine supply work rate necessary for power generation by the
図12は、発電側のMGトルク候補Tmg_cを横軸に、伝動軸供給仕事率差分Pcrk_subと単位伝動軸供給仕事率差分Pcrk_unitを縦軸に示したものである。
図12において、棒グラフ(c)は伝動軸供給仕事率差分Pcrk_subを示し、図11の(c)と同じである。また、折れ線グラフで示す(d)は単位伝動軸供給仕事率差分Pcrk_unitを示し、伝動軸供給仕事率差分Pcrk_sub(c)を横軸のMGトルク候補Tmg_cで除算して符号反転した値である。また、(e)は発電下限トルクTmg_genloであり、(f)は単位伝動軸供給仕事率差分発電最大MAP値Pcrk_genmax(Soc)である。
FIG. 12 shows the MG torque candidate Tmg_c on the power generation side on the horizontal axis, and the transmission shaft supply power difference Pcrk_sub and the unit transmission shaft supply power difference Pcrk_unit on the vertical axis.
In FIG. 12, a bar graph (c) shows the transmission shaft supply power difference Pcrk_sub, which is the same as (c) in FIG. 11. Further, (d) shown by the line graph shows a unit transmission shaft supply power difference Pcrk_unit, which is a value obtained by dividing the transmission shaft supply power difference Pcrk_sub(c) by the MG torque candidate Tmg_c on the horizontal axis and inverting the sign. Further, (e) is the power generation lower limit torque Tmg_genlo, and (f) is the unit transmission shaft supply work power differential power generation maximum MAP value Pcrk_genmax(Soc).
MGトルク候補Tmg_cが発電下限トルクTmg_genlo(e)以上であり、単位伝動軸供給仕事率差分Pcrk_unit(d)が単位伝動軸供給仕事率差分発電最大MAP値Pcrk_genmax(Soc)(f)以下となるのは、MGトルク候補値が−3から−5[Nm]の間である。その中で単位伝動軸供給仕事率差分Pcrk_unit(d)が最小値となるのはMGトルク候補値が−5[Nm]であるため、MG発電トルクTmg_genは−5[Nm]が選定される。図3から5のフローチャートでは、MGトルク候補Tmg_cが発電下限トルクTmg_genlo以上でしか単位伝動軸供給仕事率差分Pcrk_unitの算出を行わないため、図11、図12のMGトルク候補Tmg_cの−6から−10[Nm]での演算は行われないが説明のために記載している。 The MG torque candidate Tmg_c is equal to or higher than the power generation lower limit torque Tmg_genlo(e), and the unit transmission shaft supply work power difference Pcrk_unit(d) is equal to or less than the unit transmission shaft supply work power difference power generation maximum MAP value Pcrk_genmax(Soc)(f). Indicates that the MG torque candidate value is between -3 and -5 [Nm]. Among them, the unit transmission shaft supply work power difference Pcrk_unit(d) becomes the minimum value because the MG torque candidate value is -5 [Nm], and therefore the MG power generation torque Tmg_gen is selected to be -5 [Nm]. In the flowcharts of FIGS. 3 to 5, since the unit transmission shaft supply work power difference Pcrk_unit is calculated only when the MG torque candidate Tmg_c is equal to or more than the power generation lower limit torque Tmg_genlo, the MG torque candidate Tmg_c shown in FIGS. Although the calculation at 10 [Nm] is not performed, it is described for the sake of explanation.
図10と図12のように、MG駆動トルクに3[Nm]、MG発電トルクに−5[Nm]が同時に選定された場合は、MG駆動トルクが3[Nm]の単位伝動軸供給仕事率差分Pcrk_unitと、MG発電トルクが−5[Nm]の単位伝動軸供給仕事率差分Pcrk_unitの符号反転値を比較して大きい方のMGトルクをMG指令トルクTmgに選定する。 As shown in FIGS. 10 and 12, when 3 [Nm] is selected for the MG drive torque and -5 [Nm] is selected for the MG power generation torque, the unit drive shaft supply power of the MG drive torque of 3 [Nm] is selected. The difference Pcrk_unit is compared with the sign reversal value of the unit transmission shaft supply work power difference Pcrk_unit whose MG power generation torque is −5 [Nm], and the larger MG torque is selected as the MG command torque Tmg.
以上のように、実施の形態1によれば、単位伝動軸供給仕事率差分下限値以上となる単位伝動軸供給仕事率差分Pcrk_unitのうち、単位伝動軸供給仕事率差分Pcrk_unitが最大、即ちMG指令トルク当たりの伝動軸供給仕事率低減量が最も大きいトルクをMG102のトルク候補値の中から駆動指令トルクとして選定することにより、伝動軸トルクの内のMG102の駆動割合を抑制することで、バッテリ106の過放電を抑制したうえで、従来技術よりも燃費の向上が可能なハイブリッド車両の制御装置を得ることができる。
As described above, according to the first embodiment, among the unit transmission shaft supply work power differences Pcrk_unit that are equal to or greater than the unit transmission shaft supply work power difference lower limit value, the unit transmission shaft supply work power difference Pcrk_unit is the maximum, that is, the MG command. By selecting, as the drive command torque, the torque with the largest reduction amount of the transmission shaft supply work rate per torque from among the torque candidate values of the
さらに、実施の形態1によれば、単位伝動軸供給仕事率差分上限値以下となる単位伝動軸供給仕事率差分Pcrk_unitのうち、単位伝動軸供給仕事率差分Pcrk_unitが最小、即ちMG指令トルク当たりの伝動軸供給仕事率増加量が最も小さいトルクをMG102のトルク候補値の中から発電指令トルクとして選定することにより、バッテリ106への過充電による燃費の悪化を抑制可能なハイブリッド車両の制御装置を得ることができる。
Furthermore, according to the first embodiment, among the unit transmission shaft supply work power differences Pcrk_unit that are less than or equal to the unit transmission shaft supply work power difference upper limit value, the unit transmission shaft supply work power difference Pcrk_unit is the minimum, that is, per MG command torque. By selecting, as the power generation command torque, the torque having the smallest increase in the power supply of the power transmission shaft from the torque candidate values of the
さらに、実施の形態1によれば、単位伝動軸供給仕事率差分上限値および単位伝動軸供給仕事率差分下限値をバッテリ106の充電状態に基づいて変更することにより、バッテリ106の充電状態が十分である場合はMG102のバッテリ電力を使用して駆動する範囲を拡大し、バッテリ106の充電状態が不十分であればMG102のエンジントルクを使用した発電でバッテリ106に電力を充電する範囲を拡大することで、バッテリ106の過放電を抑制した燃費の向上と、バッテリ106の過充電を抑制した燃費悪化の抑制を図ることが可能なハイブリッド車両の制御装置を得ることができる。
Further, according to the first embodiment, the unit transmission shaft supply work power difference upper limit value and the unit transmission shaft supply work power difference lower limit value are changed based on the charge state of
さらに、実施の形態1によれば、指令駆動トルク上限値および指令発電トルク下限値をバッテリ106の充電状態に基づいて変更することにより、バッテリ106の充電状態が十分である場合はMG102のバッテリ電力を使用して駆動する範囲を拡大し、バッテリ106の充電状態が不十分であればMG102のエンジントルクを使用した発電でバッテリ106に電力を充電する範囲を拡大することで、バッテリ106の過放電を抑制した燃費の向上と、バッテリ106の過充電を抑制した燃費悪化の抑制を図ることが可能なハイブリッド車両の制御装置を得ることができる。
Further, according to the first embodiment, by changing the command drive torque upper limit value and the command power generation torque lower limit value based on the charging state of
さらに、実施の形態1によれば、MG102の駆動指令トルクとMG102の発電指令トルクがともに零でない場合には、選定したMG駆動トルクの単位伝動軸供給仕事率差分と選定したMG発電トルクの単位伝動軸供給仕事率差分の符号反転値のうち、大きい単位伝動軸供給仕事率差分となる方のトルクをMG指令トルクTmgに選定し、MG102を駆動させたり発電させることにより、エネルギー効率のよいMG102の動作条件が得られるため、従来技術よりも燃費向上が可能なハイブリッド車両の制御装置を得ることができる。
Further, according to the first embodiment, when both the drive command torque of
本願は、例示的な実施の形態が記載されているが、実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも1つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合が含まれるものとする。
Although the present application describes example embodiments, the various features, aspects, and functions described in the embodiments are not limited to the application of any particular embodiment, alone or Various combinations can be applied to the embodiments.
Therefore, innumerable variations not illustrated are envisioned within the scope of the technology disclosed herein. For example, the case of modifying, adding or omitting at least one constituent element is included.
101 エンジン、102 モータ発電機(MG)、103 ベルト、104 トランスミッション、105 プロペラシャフト、106 バッテリ、107 差動装置、108 ドライブシャフト、109 タイヤ、110 コントローラ、201 伝動軸トルク演算部、202 MG指令候補演算部、203 エンジン要求仕事率演算部、204 燃料消費率演算部、205 エンジン供給仕事率演算部、206 MG機械仕事率演算部、207 MG効率演算部、208 MG電気仕事率演算部、209 伝動軸供給仕事率演算部、210 伝動軸供給仕事率差分演算部、211 単位伝動軸供給仕事率差分演算部、212 MG指令トルク演算部。 101 engine, 102 motor generator (MG), 103 belt, 104 transmission, 105 propeller shaft, 106 battery, 107 differential device, 108 drive shaft, 109 tire, 110 controller, 201 transmission shaft torque calculation unit, 202 MG command candidate Calculation unit, 203 Engine required power calculation unit, 204 Fuel consumption rate calculation unit, 205 Engine supply power calculation unit, 206 MG mechanical power calculation unit, 207 MG efficiency calculation unit, 208 MG electric power calculation unit, 209 Transmission Shaft supply power calculation unit, 210 Transmission shaft supply power difference calculation unit, 211 Unit transmission shaft supply power difference calculation unit, 212 MG command torque calculation unit.
また、コントローラ110は、MG102に発電させるのか、または駆動させるのか、あるいは停止させるのかを決定してMG102を制御する。MG102への制御信号はトルク値で伝達され、トルク値が正の場合は駆動、トルク値が負の場合は発電、トルク値が零の場合は停止となる。
Further, the
以上のように、エンジン101とMG102を併用して車両の駆動力を得るハイブリッド車両においては、走行に必要な伝動軸トルク(要求出力)は一つのみであるが、走行に必要な供給出力(供給仕事率)は複数の組み合わせが存在する。エンジン101は、図6に示すように、運転ポイント(エンジン回転速度、エンジン発生トルク)の違いによりそれぞれ効率が異なるため、同一の要求出力を得る場合であっても運転ポイントによって供給仕事率は異なる。即ち、効率が高い程、要求出力を得る供給仕事率は小さくなる。また、MG102は、図7に示すように、運転ポイント(MG回転速度、MG発生トルク)の違いによりそれぞれ効率が異なるため、同一の要求出力を得る場合であっても運転ポイントによって供給仕事率は異なる。即ち、効率が高い程、要求出力を得る供給仕事率は小さくなる。走行に必要な伝動軸トルク(要求出力)は、エンジン101の要求出力とMG102の要求出力の合計値であり、図9に示すようにその組み合わせは複数存在し、その時のエンジン101の供給仕事率とMG102の供給仕事率はそれぞれ異なる。
上記を踏まえて、実施の形態1に係るハイブリッド車両の制御装置は、単位伝動軸供給仕事率差分下限値以上となる単位伝動軸供給仕事率差分Pcrk_unitのうち、単位伝動軸供給仕事率差分Pcrk_unitが最大、即ちMG指令トルク当たりの伝動軸供給仕事率低減量が最も大きいトルクをMG102のトルク候補値の中から駆動指令トルクとして選定することにより、伝動軸トルクの内のMG102の駆動割合を抑制する。これにより、バッテリ106の過放電を抑制したうえで、従来技術よりも燃費の向上が可能なハイブリッド車両の制御装置を得ることができる。
As described above, in the hybrid vehicle that uses the
Based on the above, the control device for a hybrid vehicle according to the first embodiment has the unit transmission shaft supply power difference Pcrk_unit out of the unit transmission shaft supply power difference Pcrk_unit that is equal to or higher than the unit transmission shaft supply power difference lower limit value. The maximum, that is, the torque with the largest reduction amount of the power supply shaft work power per MG command torque is selected as the drive command torque from the torque candidate values of the
さらに、実施の形態1に係るハイブリッド車両の制御装置は、単位伝動軸供給仕事率差分上限値以下となる単位伝動軸供給仕事率差分Pcrk_unitのうち、単位伝動軸供給仕事率差分Pcrk_unitが最小、即ちMG指令トルク当たりの伝動軸供給仕事率増加量が最も小さいトルクをMG102のトルク候補値の中から発電指令トルクとして選定する。これにより、バッテリ106への過充電による燃費の悪化を抑制可能なハイブリッド車両の制御装置を得ることができる。
Furthermore, the control device for a hybrid vehicle according to the first embodiment has the smallest unit transmission shaft supply power difference Pcrk_unit among the unit transmission shaft supply power difference Pcrk_unit that is equal to or less than the unit transmission shaft supply power difference upper limit value, that is, The torque with the smallest increase amount of power supply to the transmission shaft per MG command torque is selected as the power generation command torque from the torque candidate values of MG102 . Accordingly , it is possible to obtain a control device for a hybrid vehicle that can suppress deterioration of fuel consumption due to overcharge of
さらに、実施の形態1に係るハイブリッド車両の制御装置は、単位伝動軸供給仕事率差分上限値および単位伝動軸供給仕事率差分下限値をバッテリ106の充電状態に基づいて変更することにより、バッテリ106の充電状態が十分である場合はMG102のバッテリ電力を使用して駆動する範囲を拡大し、バッテリ106の充電状態が不十分であればMG102のエンジントルクを使用した発電でバッテリ106に電力を充電する範囲を拡大する。これにより、バッテリ106の過放電を抑制した燃費の向上と、バッテリ106の過充電を抑制した燃費悪化の抑制を図ることが可能なハイブリッド車両の制御装置を得ることができる。
Further, the control device for a hybrid vehicle according to the first embodiment changes the unit transmission shaft supply work power difference upper limit value and the unit transmission shaft supply work power difference lower limit value based on the state of charge of
さらに、実施の形態1に係るハイブリッド車両の制御装置は、指令駆動トルク上限値および指令発電トルク下限値をバッテリ106の充電状態に基づいて変更することにより、バッテリ106の充電状態が十分である場合はMG102のバッテリ電力を使用して駆動する範囲を拡大し、バッテリ106の充電状態が不十分であればMG102のエンジントルクを使用した発電でバッテリ106に電力を充電する範囲を拡大する。これにより、バッテリ106の過放電を抑制した燃費の向上と、バッテリ106の過充電を抑制した燃費悪化の抑制を図ることが可能なハイブリッド車両の制御装置を得ることができる。
Further, the control device for the hybrid vehicle according to the first embodiment changes the command drive torque upper limit value and the command power generation torque lower limit value based on the charge state of
さらに、実施の形態1に係るハイブリッド車両の制御装置は、MG102の駆動指令トルクとMG102の発電指令トルクがともに零でない場合には、選定したMG駆動トルクの単位伝動軸供給仕事率差分と選定したMG発電トルクの単位伝動軸供給仕事率差分の符号反転値のうち、大きい単位伝動軸供給仕事率差分となる方のトルクをMG指令トルクTmgに選定し、MG102を駆動させたり発電させる。これにより、エネルギー効率のよいMG102の動作条件が得られるため、従来技術よりも燃費向上が可能なハイブリッド車両の制御装置を得ることができる。
Furthermore, when the drive command torque of
Claims (7)
前記ハイブリッド車両の走行に必要な伝動軸トルクを演算する伝動軸トルク演算部と、
少なくとも前記モータ発電機を駆動状態および停止状態のそれぞれの状態にする、前記モータ発電機への指令トルクの候補値であるモータ発電機トルク候補値を複数個設定するとともに、前記伝動軸トルクに基づいて複数個設定された前記モータ発電機トルク候補値に対応するエンジントルク候補値を演算するモータ発電機指令候補演算部と、
複数個設定された前記モータ発電機トルク候補値のそれぞれに対応して、前記エンジントルク候補値とエンジン回転速度とエンジン燃料消費率とに基づいて、前記エンジンに供給するエンジン供給仕事率を演算するエンジン供給仕事率演算部と、
複数個設定された前記モータ発電機トルク候補値のそれぞれに対応して、前記モータ発電機トルク候補値と前記モータ発電機の回転速度と前記モータ発電機の駆動効率に基づいて、前記モータ発電機の電気仕事率を演算するモータ発電機電気仕事率演算部と、
複数個設定された前記モータ発電機トルク候補値のそれぞれに対応して、前記エンジン供給仕事率演算部で演算された前記エンジン供給仕事率と前記モータ発電機電気仕事率演算部で演算された前記モータ発電機の電気仕事率とを加算して、前記ハイブリッド車両の伝動軸に供給される伝動軸供給仕事率を演算する伝動軸供給仕事率演算部と、
複数個設定された前記モータ発電機トルク候補値のそれぞれに対応する前記伝動軸供給仕事率から、前記モータ発電機が停止状態の前記伝動軸供給仕事率を減算した伝動軸供給仕事率差分を演算する伝動軸供給仕事率差分演算部と、
複数個設定された前記モータ発電機トルク候補値のそれぞれに対応する前記伝動軸供給仕事率差分を前記モータ発電機トルク候補値で除算した単位伝動軸供給仕事率差分を演算する単位伝動軸供給仕事率差分演算部と、
複数個設定された前記モータ発電機トルク候補値のそれぞれに対応する前記単位伝動軸供給仕事率差分が単位伝動軸供給仕事率差分下限値以上となる前記単位伝動軸供給仕事率差分の内、前記単位伝動軸供給仕事率差分が最大となる前記モータ発電機トルク候補値をモータ発電機駆動指令トルクとするモータ発電機指令トルク演算部と、を備えたことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 A hybrid vehicle for controlling a hybrid vehicle including an engine that generates power, a motor generator that transmits and receives power between the engine, and a battery that is connected to the motor generator and that charges and discharges electric power A control device,
A transmission shaft torque calculation unit that calculates a transmission shaft torque required for traveling of the hybrid vehicle;
Based on the transmission shaft torque, while setting a plurality of motor-generator torque candidate values that are candidate values of command torque to the motor-generator, at least setting the motor-generator in a driving state and a stopped state, respectively. A plurality of motor/generator command candidate calculation sections for calculating engine torque candidate values corresponding to the plurality of motor/generator torque candidate values set,
An engine supply work rate to be supplied to the engine is calculated based on the engine torque candidate value, the engine rotation speed, and the engine fuel consumption rate corresponding to each of the plurality of candidate motor generator torque values. An engine supply work rate calculation unit,
The motor generator, based on the motor generator torque candidate value, the rotation speed of the motor generator, and the driving efficiency of the motor generator, corresponding to each of the plurality of candidate motor generator torque values. A motor generator electric power calculation unit that calculates the electric power of
The engine supply power calculated by the engine supply power calculation unit and the motor power generator electric power calculation unit calculated by the engine supply power calculation unit corresponding to each of the plurality of motor generator torque candidate values set. A transmission shaft supply power calculation unit that calculates the transmission shaft supply power supplied to the transmission shaft of the hybrid vehicle by adding the electric power of the motor generator,
Calculate a transmission shaft supply power difference by subtracting the transmission shaft supply power when the motor generator is stopped from the transmission shaft supply power corresponding to each of the plurality of candidate motor generator torque values A transmission shaft supply work power difference calculation unit,
A unit transmission shaft supply work for calculating a unit transmission shaft supply work power difference obtained by dividing the transmission shaft supply work power difference corresponding to each of the plurality of motor generator torque candidate values set by the motor generator torque candidate value. A rate difference calculation unit,
Of the unit transmission shaft supply power difference in which the unit transmission shaft supply power difference corresponding to each of the plurality of motor generator torque candidate values set is not less than the unit transmission shaft supply power difference lower limit value, the A control device for a hybrid vehicle, comprising: a motor-generator command torque calculation unit that uses the motor-generator torque candidate value that maximizes the unit transmission shaft supply work power difference as a motor-generator drive command torque.
前記ハイブリッド車両の走行に必要な伝動軸トルクを演算する伝動軸トルク演算部と、
少なくとも前記モータ発電機を発電状態および停止状態のそれぞれの状態にする、前記モータ発電機への指令トルクの候補値であるモータ発電機トルク候補値を複数個設定するとともに、前記伝動軸トルクに基づいて複数個設定された前記モータ発電機トルク候補値に対応するエンジントルク候補値を演算するモータ発電機指令候補演算部と、
複数個設定された前記モータ発電機トルク候補値のそれぞれに対応して、前記エンジントルク候補値とエンジン回転速度とエンジン燃料消費率とに基づいて、前記エンジンに供給するエンジン供給仕事率を演算するエンジン供給仕事率演算部と、
複数個設定された前記モータ発電機トルク候補値のそれぞれに対応して、前記モータ発電機トルク候補値と前記モータ発電機の回転速度と前記モータ発電機の発電効率に基づいて、前記モータ発電機の電気仕事率を演算するモータ発電機電気仕事率演算部と、
複数個設定された前記モータ発電機トルク候補値のそれぞれに対応して、前記エンジン供給仕事率演算部で演算された前記エンジン供給仕事率と前記モータ発電機電気仕事率演算部で演算された前記モータ発電機の電気仕事率とを加算して、前記ハイブリッド車両の伝動軸に供給される伝動軸供給仕事率を演算する伝動軸供給仕事率演算部と、
複数個設定された前記モータ発電機トルク候補値のそれぞれに対応する前記伝動軸供給仕事率から、前記モータ発電機が停止状態の前記伝動軸供給仕事率を減算した伝動軸供給仕事率差分を演算する伝動軸供給仕事率差分演算部と、
複数個設定された前記モータ発電機トルク候補値のそれぞれに対応する前記伝動軸供給仕事率差分を前記モータ発電機トルク候補値で除算した単位伝動軸供給仕事率差分を演算する単位伝動軸供給仕事率差分演算部と、
複数個設定された前記モータ発電機トルク候補値のそれぞれに対応する前記単位伝動軸供給仕事率差分が単位伝動軸供給仕事率差分上限値以下となる前記単位伝動軸供給仕事率差分の内、前記単位伝動軸供給仕事率差分が最小となる前記モータ発電機トルク候補値をモータ発電機発電指令トルクとするモータ発電機指令トルク演算部と、を備えたことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 A hybrid vehicle for controlling a hybrid vehicle including an engine that generates power, a motor generator that transmits and receives power between the engine, and a battery that is connected to the motor generator and that charges and discharges electric power A control device,
A transmission shaft torque calculation unit that calculates a transmission shaft torque required for traveling of the hybrid vehicle;
Based on the transmission shaft torque, at least setting a plurality of motor-generator torque candidate values that are candidate values of the command torque to the motor-generator, in which the motor-generator is in each of a power generation state and a stopped state. A plurality of motor/generator command candidate calculation sections for calculating engine torque candidate values corresponding to the plurality of motor/generator torque candidate values set,
An engine supply work rate to be supplied to the engine is calculated based on the engine torque candidate value, the engine rotation speed, and the engine fuel consumption rate corresponding to each of the plurality of candidate motor generator torque values. An engine supply work rate calculation unit,
The motor generator based on the motor generator torque candidate value, the rotation speed of the motor generator, and the power generation efficiency of the motor generator corresponding to each of the plurality of candidate motor generator torque values. A motor-generator electric power calculation unit that calculates the electric power of
Corresponding to each of the plurality of motor generator torque candidate values set, the engine supply power calculated by the engine supply power calculation section and the motor supply electric power calculation section calculated by the motor generator power calculation section. A transmission shaft supply power calculation unit that calculates the transmission shaft supply power supplied to the transmission shaft of the hybrid vehicle by adding the electric power of the motor generator,
Calculate a transmission shaft supply power difference by subtracting the transmission shaft supply power when the motor generator is stopped from the transmission shaft supply power corresponding to each of the plurality of motor generator torque candidate values set A transmission shaft supply work power difference calculating unit,
Unit transmission shaft supply work for calculating a unit transmission shaft supply work power difference obtained by dividing the transmission shaft supply work power difference corresponding to each of the plurality of motor generator torque candidate values set by the motor generator torque candidate value A rate difference calculator,
Of the unit transmission shaft supply power difference, the unit transmission shaft supply power difference corresponding to each of the plurality of motor generator torque candidate values set is equal to or less than the unit transmission shaft supply power difference upper limit value, the A control device for a hybrid vehicle, comprising: a motor-generator command torque calculation unit that uses the motor-generator torque candidate value that minimizes the unit transmission shaft supply power difference as a motor-generator command torque.
前記ハイブリッド車両の走行に必要な伝動軸トルクを演算する伝動軸トルク演算部と、
前記モータ発電機を駆動状態および発電状態および停止状態のそれぞれの状態にする、前記モータ発電機への指令トルクの候補値であるモータ発電機トルク候補値を複数個設定するとともに、前記伝動軸トルクに基づいて複数個設定された前記モータ発電機トルク候補値に対応するエンジントルク候補値を演算するモータ発電機指令候補演算部と、
複数個設定された前記モータ発電機トルク候補値のそれぞれに対応して、前記エンジントルク候補値とエンジン回転速度とエンジン燃料消費率とに基づいて、前記エンジンに供給するエンジン供給仕事率を演算するエンジン供給仕事率演算部と、
複数個設定された前記モータ発電機トルク候補値のそれぞれに対応して、前記モータ発電機トルク候補値と前記モータ発電機の回転速度と前記モータ発電機の駆動効率および発電効率に基づいて、前記モータ発電機の電気仕事率を演算するモータ発電機電気仕事率演算部と、
複数個設定された前記モータ発電機トルク候補値のそれぞれに対応して、前記エンジン供給仕事率演算部で演算された前記エンジン供給仕事率と前記モータ発電機電気仕事率演算部で演算された前記モータ発電機の電気仕事率とを加算して、前記ハイブリッド車両の伝動軸に供給される伝動軸供給仕事率を演算する伝動軸供給仕事率演算部と、
複数個設定された前記モータ発電機トルク候補値のそれぞれに対応する前記伝動軸供給仕事率から、前記モータ発電機が停止状態の前記伝動軸供給仕事率を減算した伝動軸供給仕事率差分を演算する伝動軸供給仕事率差分演算部と、
複数個設定された前記モータ発電機トルク候補値のそれぞれに対応する前記伝動軸供給仕事率差分を前記モータ発電機トルク候補値で除算した単位伝動軸供給仕事率差分を演算する単位伝動軸供給仕事率差分演算部と、
複数個設定された前記モータ発電機トルク候補値のそれぞれに対応する前記単位伝動軸供給仕事率差分が単位伝動軸供給仕事率差分下限値以上となる前記単位伝動軸供給仕事率差分の内、前記単位伝動軸供給仕事率差分が最大となる前記モータ発電機トルク候補値をモータ発電機駆動指令トルクとするともに、複数個設定された前記モータ発電機トルク候補値のそれぞれに対応する前記単位伝動軸供給仕事率差分が単位伝動軸供給仕事率差分上限値以下となる前記単位伝動軸供給仕事率差分の内、前記単位伝動軸供給仕事率差分が最小となる前記モータ発電機トルク候補値をモータ発電機発電指令トルクとするモータ発電機指令トルク演算部と、を備えたことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 A hybrid vehicle for controlling a hybrid vehicle including an engine that generates power, a motor generator that transmits and receives power between the engine, and a battery that is connected to the motor generator and that charges and discharges electric power A control device,
A transmission shaft torque calculation unit that calculates a transmission shaft torque required for traveling of the hybrid vehicle;
A plurality of motor generator torque candidate values, which are candidate values for command torque to the motor generator, are set for setting the motor generator in the driving state, the power generating state, and the stopped state, respectively, and the transmission shaft torque is set. A motor-generator command candidate calculation unit that calculates an engine torque candidate value corresponding to a plurality of motor-generator torque candidate values set based on
An engine supply work rate to be supplied to the engine is calculated based on the engine torque candidate value, the engine rotation speed, and the engine fuel consumption rate corresponding to each of the plurality of candidate motor generator torque values. An engine supply work rate calculation unit,
Corresponding to each of the plurality of motor generator torque candidate values set, based on the motor generator torque candidate value, the rotation speed of the motor generator and the drive efficiency and power generation efficiency of the motor generator, A motor-generator electric power calculation unit that calculates the electric power of the motor-generator,
Corresponding to each of the plurality of motor generator torque candidate values set, the engine supply power calculated by the engine supply power calculation section and the motor supply electric power calculation section calculated by the motor generator power calculation section. A transmission shaft supply power calculation unit that calculates the transmission shaft supply power supplied to the transmission shaft of the hybrid vehicle by adding the electric power of the motor generator,
Calculate a transmission shaft supply power difference by subtracting the transmission shaft supply power when the motor generator is stopped from the transmission shaft supply power corresponding to each of the plurality of motor generator torque candidate values set A transmission shaft supply work power difference calculating unit,
Unit transmission shaft supply work for calculating a unit transmission shaft supply work power difference obtained by dividing the transmission shaft supply work power difference corresponding to each of the plurality of motor generator torque candidate values set by the motor generator torque candidate value A rate difference calculator,
Among the unit transmission shaft supply power difference, the unit transmission shaft supply power difference corresponding to each of the plurality of motor generator torque candidate values set is equal to or more than the unit transmission shaft supply power difference lower limit value, the Unit power transmission shaft The power generator torque candidate value that maximizes the power supply difference is set as the motor generator drive command torque, and the unit power transmission shaft corresponding to each of the plurality of motor generator torque candidate values set. Among the unit transmission shaft supply power difference in which the supply power difference is equal to or less than the unit transmission shaft supply power difference upper limit value, the motor generator torque candidate value in which the unit transmission shaft supply power difference is minimum is generated by the motor power generation. A control device for a hybrid vehicle, comprising: a motor-generator command torque calculation unit that uses a motor-generator command torque.
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