JP2020083232A - Control device for hybrid vehicle - Google Patents
Control device for hybrid vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020083232A JP2020083232A JP2018224413A JP2018224413A JP2020083232A JP 2020083232 A JP2020083232 A JP 2020083232A JP 2018224413 A JP2018224413 A JP 2018224413A JP 2018224413 A JP2018224413 A JP 2018224413A JP 2020083232 A JP2020083232 A JP 2020083232A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- generator
- engine
- control device
- power
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
Abstract
Description
本発明は、エンジンとモータージェネレーターとが歯車機構を介して接続されたハイブリッド車両の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for a hybrid vehicle in which an engine and a motor generator are connected via a gear mechanism.
従来、エンジンとモータージェネレーターとが歯車機構を介して接続されたハイブリッド車両において、モータージェネレーターの作動状態を制御することで歯車機構の歯打ち音を抑制する技術が知られている。すなわち、モータージェネレーターを力行側や回生側に制御して、バックラッシュ(歯車の隙間)による歯当たりの騒音や振動を抑制するものである。例えば、モータージェネレーターの駆動用バッテリーの残容量に余裕があるときにはモータージェネレーターが力行側に制御され、余裕がないときには回生側に制御される(特許文献1〜4参照)。このような制御により、モータージェネレーター側の歯車がエンジン側の歯車に対して正転方向または逆転方向に押し付けられた状態で回転し、騒音や振動が抑制される。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a hybrid vehicle in which an engine and a motor generator are connected via a gear mechanism, a technique is known in which the rattle noise of the gear mechanism is suppressed by controlling the operating state of the motor generator. That is, the motor generator is controlled to the power running side or the regenerative side to suppress the noise and vibration on the tooth contact due to the backlash (gear gap). For example, the motor generator is controlled to the power running side when the remaining capacity of the drive battery of the motor generator has a margin, and is controlled to the regeneration side when there is no margin (see
上記の技術では、モータージェネレーターを力行側に制御すれば駆動用バッテリーの電力が消費され、回生側に制御すれば発電電力が駆動用バッテリーに充電される。一方、駆動用バッテリの温度が低い場合には、このような制御が駆動用バッテリーの劣化を促進する可能性がある。例えば、極低温環境でリチウムイオン二次電池を充電した場合、残容量の大小に関わらず負極にリチウムのデンドライトが析出し、バッテリー性能が低下しやすくなる。 In the above technique, the power of the drive battery is consumed when the motor generator is controlled to the power running side, and the generated power is charged to the drive battery when the motor generator is controlled to the regeneration side. On the other hand, when the temperature of the drive battery is low, such control may accelerate deterioration of the drive battery. For example, when a lithium ion secondary battery is charged in an extremely low temperature environment, lithium dendrites are deposited on the negative electrode regardless of the size of the remaining capacity, and battery performance is likely to deteriorate.
本件の目的の一つは、上記のような課題に鑑みて創案されたものであり、バッテリー性能を維持しつつ歯車機構の歯打ち音を抑制できるようにしたハイブリッド車両の制御装置を提供することである。なお、この目的に限らず、後述する「発明を実施するための形態」に示す各構成から導き出される作用効果であって、従来の技術では得られない作用効果を奏することも、本件の他の目的として位置付けることができる。 One of the objects of the present invention was devised in view of the above problems, and to provide a control device for a hybrid vehicle capable of suppressing gear rattle noise of a gear mechanism while maintaining battery performance. Is. It should be noted that the present invention is not limited to this purpose, and it is also possible to obtain operational effects that are derived from the respective configurations shown in "Modes for carrying out the invention" to be described later, and which cannot be obtained by conventional techniques. Can be positioned as a purpose.
(1)ここで開示するハイブリッド車両の制御装置は、電動機及び発電機として機能するモータージェネレーターと、歯車機構を介して前記モータージェネレーターに接続されたエンジンと、前記モータージェネレーターとの間で電力を授受するバッテリーと、を具備する。本装置は、前記バッテリーの充電率及び温度の情報を取得する取得部と、前記充電率及び前記温度に基づき、前記バッテリーの入力可能電力を算出する算出部とを備える。また、前記歯車機構の歯打ち音が発生しうる前記エンジンの運転領域において、前記入力可能電力が所定値を超える場合に前記モータージェネレーターを回生駆動し、前記入力可能電力が所定値以下である場合に前記モータージェネレーターを力行駆動する制御部を備える。 (1) A control device for a hybrid vehicle disclosed herein exchanges electric power between a motor generator functioning as an electric motor and a generator, an engine connected to the motor generator via a gear mechanism, and the motor generator. And a battery that operates. The device includes an acquisition unit that acquires information on the charging rate and temperature of the battery, and a calculation unit that calculates the inputtable electric power of the battery based on the charging rate and the temperature. Further, in the operating region of the engine in which gear rattling noise of the gear mechanism may occur, when the inputtable electric power exceeds a predetermined value, the motor generator is regeneratively driven, and the inputtable electric power is below a predetermined value. And a control unit for driving the motor generator to perform power running.
(2)前記算出部が、前記バッテリーの健全度を算出するとともに、前記充電率と前記温度と前記健全度とに基づいて前記入力可能電力を算出することが好ましい。
(3)前記制御部が、前記エンジンの回転速度が遅いほど前記モータージェネレーターのトルクを大きく設定することが好ましい。
(2) It is preferable that the calculation unit calculates the soundness of the battery and also calculates the inputtable electric power based on the charging rate, the temperature, and the soundness.
(3) It is preferable that the control unit sets the torque of the motor generator to be larger as the rotation speed of the engine is slower.
バッテリーの温度に基づいて算出された入力可能電力を用いてモータージェネレーターの力行駆動と回生駆動とを使い分けることで、バッテリー性能を維持しつつ歯車機構の歯打ち音を確実に抑制することができる。 By selectively using the power running drive and the regenerative drive of the motor generator by using the inputtable electric power calculated based on the temperature of the battery, it is possible to reliably suppress the rattling noise of the gear mechanism while maintaining the battery performance.
[1.構成]
本実施形態の制御装置10は、図1に示す車両1に適用される。この車両1は、モーター2,ジェネレーター3(モータージェネレーター),エンジン5を搭載したハイブリッド自動車である。モーター2及びジェネレーター3は、それぞれが電動機としての機能と発電機としての機能とを兼ね備えたモータージェネレーターである。モーター2は、おもに車両1の駆動力を生成するために用いられ、車両1の減速時には回生発電を行う。ジェネレーター3は、エンジン5の駆動力で発電するために用いられるだけでなく、エンジン5を始動させることや、モーター2,エンジン5とともに車両1の駆動力を生成することも可能である。
[1. Constitution]
The
エンジン5は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関であり、燃料(ガソリン,軽油等)を含む混合気を燃焼室内で燃焼させることで回転軸を駆動する。エンジン5で生成される駆動力は、ジェネレーター3に発電させるために、あるいは駆動輪を駆動するために用いられる。本実施形態のエンジン5は、空調システムの熱源や動力源としての機能を兼ね備えている。例えば、エンジン5の駆動力は、エアコンコンプレッサーの回転駆動に利用される。また、エンジン5の廃熱(排熱)は、車室暖房に利用される。
The
図1に示すように、エンジン5とジェネレーター3とを接続する動力伝達経路上には、歯車機構4が介装される。歯車機構4は、エンジン5の回転を所定の変速比(減速比)でジェネレーター3側に伝達するように機能する。言い換えれば、ジェネレーター3の回転はこの変速比の逆数に相当する比率でエンジン5側に伝達される。また、エンジン5と駆動輪とを接続する動力伝達経路上には、クラッチ8が介装される。ジェネレーター3はクラッチ8よりもエンジン5側の動力伝達経路に接続され、モーター2はクラッチ8よりも駆動輪側の動力伝達経路に接続される。クラッチ8を開放(切断)することで、ジェネレーター3とエンジン5とが駆動輪から独立した状態となる。
As shown in FIG. 1, a gear mechanism 4 is provided on a power transmission path connecting the
モーター2のみで車両1を走行させる場合(例えばEV走行モード時)や、モーター2で車両1を走行させつつエンジン5でジェネレーター3に発電させる場合(例えばシリーズ走行モード時)には、クラッチ8が開放される。一方、エンジン5のみで車両1を走行させる場合(例えばENG走行モード時)や、エンジン5とモーター2とを併用して(要すればジェネレーター3も併用して)車両1を走行させる場合(例えばパラレル走行モード時)には、クラッチ8が閉鎖(接続)される。
When the
モーター2,ジェネレーター3の各々には、駆動用のバッテリー9が電気的に接続される。バッテリー9は、モーター2,ジェネレーター3のそれぞれとの間で電力を授受しうる電池(二次電池)である。バッテリー9の具体例としては、リチウムイオン二次電池,固体リチウムイオン電池,グラフェン二次電池,フロー電池などが挙げられる。バッテリー9に求められる主要な機能は、モーター2,ジェネレーター3を駆動するための電力を供給するとともに、モーター2,ジェネレーター3で生成された発電電力を蓄えることである。また、本実施形態のバッテリー9は、外部給電装置による外部充電を実施できるようになっており、外部充電用のインレット(充電口)が車両1の側面に設けられている。外部給電装置に接続された充電ガンをインレットに差し込むことで、バッテリー9の外部充電が可能となる。
A
モーター2とバッテリー9とをつなぐ電気回路上には、インバーター6が介装される。インバーター6は、バッテリー9側の直流電力とモーター2側の交流電力とを相互に変換する変換器(AC-DCインバータ)である。各インバーター6,7には、複数のスイッチング素子を含む三相ブリッジ回路が内蔵される。交流電力は、各スイッチング素子の接続状態を断続的に切り替えることで生成される。また、スイッチング周波数や出力電圧を制御することで、モーター2,ジェネレーター3の出力(トルク,回転数)が調節される。モーター2,ジェネレーター3及びインバーター6,7の作動状態は、制御装置10(ECU)で制御される。
An
制御装置10は、バッテリー9の性能を良好に維持しつつ、歯車機構4の歯打ち音を抑制する制御を実施するための電子制御装置(コンピューター)である。図2に示すように、制御装置10には、プロセッサー21(中央処理装置),メモリ22(メインメモリ),記憶装置23(ストレージ),インターフェース装置24が内蔵され、これらが内部バス25を介して接続される。プロセッサー21は、制御ユニット(制御回路)や演算ユニット(演算回路),キャッシュメモリ(レジスタ群)などを内蔵する中央処理装置である。
The
メモリ22は、プログラムや作業中のデータが格納される記憶装置であり、例えばROM(Read Only Memory),RAM(Random Access Memory)がこれに含まれる。記憶装置23は、メモリ22よりも長期的に保持されるデータやファームウェアが格納されるストレージであり、例えばフラッシュメモリやEEPROMなどの不揮発性メモリがこれに含まれる。インターフェース装置24は、制御装置10と外部との間の入出力を司るI/O(Input and Output)回路を含む装置であり、プロセッサー21と各種周辺機器との間でやり取りされる情報を双方向に翻訳(変換)する機能を持つ。
The
制御装置10には、インターフェース装置24を介して、エンジン回転数センサー11,温度センサー12,電圧センサー13,電流センサー14,アクセル開度センサー15,車速センサー16,インバーター7が接続される。エンジン回転数センサー11はエンジン回転数N(単位時間あたりの回転数,回転速度)を検出するセンサーであり、温度センサー12はバッテリー9の温度(セル温度,モジュール温度,ケーシング温度など)を検出するセンサーである。
An engine speed sensor 11, a
電圧センサー13はバッテリー9の電圧(端子電圧)を検出するセンサーであり、電流センサー14はバッテリー9の入出力電流を検出するセンサーである。アクセル開度センサー12はアクセル開度(アクセルペダルの踏み込み量)に対応する信号を出力するセンサーであり、車速センサー13は車両1の走行速度(車速)に対応する信号を出力するセンサーである。本実施形態の制御装置10は、上記の各種センサーで検出された情報に基づき、インバーター7を制御することでジェネレーター3の作動状態を制御する。
The
[2.制御]
制御装置10は、歯車機構4の歯打ち音が発生しうるエンジン5の運転領域において、その歯打ち音を抑制するためにジェネレーター3を力行駆動,回生駆動する制御を実施する。歯打ち音が発生しうる運転領域とは、エンジン5が作動している走行モード(ENG走行モード,シリーズ走行モード,パラレル走行モード)において、エンジン回転数Nが所定値N0以下の運転領域である。所定値N0は、例えば500〜1500[rpm]の範囲内(アイドリング回転域)で設定される固定値としてもよいし、エンジン5から歯車機構4に入力される駆動トルクや摩擦損失に応じて設定される可変値としてもよい。
[2. control]
In the operating region of the
制御装置10で実施される制御の内容は、ソフトウェアとして制御プログラム26に記述される。図2中に示す制御プログラム26に含まれる各要素は、その内容を機能的に分類したものである。制御プログラム26には、取得部27,算出部28,制御部29が設けられる。なお、ソフトウェアの代わりに、これらの要素と同等の処理を実行するハードウェア(論理回路)を用いて、同様の制御を実現することも可能である。
The contents of control executed by the
取得部27は、少なくともバッテリー9の充電率SOC(State Of Charge)及び温度Tの情報を取得する機能を持つ。充電率SOCとは、バッテリー9の満充電容量[Ah]に対するその時点の充電量[Ah]の百分率であり、バッテリー9の充放電特性(例えば電圧や電流の積算値など)に基づいて推定される。また、ここでいう温度Tとは、バッテリー9の充放電反応に係る電解液の温度であり、温度センサー12で検出された温度(セル温度,モジュール温度,ケーシング温度など)に基づいて推定される。
The
また、取得部27は、バッテリー9の健全度SOH(State Of Health)も併せて取得する。健全度SOHとは、新品時のバッテリー9の満充電容量[Ah]に対するその時点の満充電容量[Ah]の百分率であり、健康度や劣化度と称される場合もあるパラメーターである。新品時の満充電容量[Ah]は、あらかじめ設定(実測)された固定値である。その時点の満充電容量[Ah]は、例えばバッテリー9の電力が空の状態から満充電状態になるまでに充電された電流の積算値として算出できる。あるいは、バッテリー9の使用時間から、その時点の満充電容量[Ah]を推定してもよい。具体的な充電率SOC,健全度SOHの算出手法には、公知の手法を採用することができる。本実施形態では、充電率SOCの算出に係る「満充電容量[Ah]」が固定値であるものとする。
The
算出部28は、少なくとも取得部27で取得された充電率SOC及び温度Tに基づき、バッテリー9の入力可能電力Pを算出する機能を持つ。入力可能電力Pとは、バッテリー9を劣化させることなく蓄電させることのできる電気量[Ah](または電力量[Wh])を意味する。入力可能電力Pは、充電率SOCが高いほど小さく、充電率SOCが低いほど大きい値とされる。また、温度Tが低いほど小さく、温度Tが高いほど大きい値とされる。
The
本実施形態の算出部28は、充電率SOC,温度Tだけでなく、健全度SOHも考慮して入力可能電力Pを算出する。入力可能電力Pは、健全度SOHが低いほど小さい値とされる。例えば、満充電容量[Ah]と充電率SOCとに基づいて、バッテリー9を満充電状態にするのに要する充電可能電気量X[Ah]を算出する。一方、健全度SOHが低いほど減少する第一ゲインK1と温度Tが低下するほど減少する第二ゲインK2とを0<K1≦1,0<K2≦1の範囲内で設定する。その後、充電可能電気量Xと第一ゲインK1と第二ゲインK2との積を入力可能電力Pとして算出する。
The
第一ゲインK1,第二ゲインK2の設定に使用されるグラフを図3(A),(B)に例示する。本実施形態における第一ゲインK1は、百分率で表される健全度SOHを小数に変換した値(SOH/100)以下の範囲で設定される。すなわち、第一ゲインK1の値は、図3(A)に示す破線よりも下の範囲で設定される。これにより、バッテリー9の劣化が小さい健全な状態であるほど、より慎重に(より安全率の高い)入力可能電力Pの値が算出されることになり、劣化の促進が抑制される。また、第二ゲインK2のグラフは、温度Tが高いほど1.0に漸近し、温度が低いほど0に漸近するように設定される。
Graphs used for setting the first gain K 1 and the second gain K 2 are illustrated in FIGS. 3(A) and 3(B). The first gain K 1 in the present embodiment is set in a range equal to or less than a value (SOH/100) obtained by converting the soundness SOH expressed as a percentage into a decimal. That is, the value of the first gain K 1 is set in the range below the broken line shown in FIG. As a result, as the deterioration of the
制御部29は、入力可能電力Pに基づいてジェネレーター3の作動状態を制御する機能を持つ。ここでいう作動状態には、力行駆動の状態と回生駆動の状態(発電状態)とが含まれる。入力可能電力Pが所定値P0を超える場合、制御部29は回生電力を無理なくバッテリー9に蓄えられるものと判断し、ジェネレーター3を回生駆動する。一方、入力可能電力Pが所定値P0以下の場合には、ジェネレーター3を力行駆動する。これにより、バッテリー9の充電受入性が低い状態での蓄電が防止され、バッテリー9の劣化が抑制される。なお、バッテリー9の充電率SOCが比較的低い状態であっても、極低温環境においては充電によるバッテリー9の劣化が進行する。このような課題に対し、本実施形態では温度Tが低いほど入力可能電力Pが小さい値となり、バッテリー9への無理な充電が防止されやすくなる。したがって、充電率SOCのみに基づく既存の制御と比較して、バッテリー9の劣化がより効果的に抑制される。
The
制御部29がジェネレーター3の作動状態を制御するための前提条件には、少なくともエンジン5が歯打ち音の発生しうる運転領域で作動していることが含まれ、具体的にはエンジン回転数Nが所定値N0以下であることが含まれる。逆に、エンジン回転数Nが所定値N0を超える運転領域では、歯車機構4で歯打ち音がほとんど発生しないため、ジェネレーター3を作動させる必要はないが、ジェネレーター3を停止させる必要がある訳ではない。例えば、他の車載制御装置の要請によりジェネレーター3を作動させたいような状況(例えば、バッテリー9の充電量を増やしたい状況や、車両1の駆動トルクをさらに増加させたい状況など)には、エンジン回転数Nが所定値N0を超える状況で、制御部29がジェネレーター3を力行駆動または回生駆動してもよい。
Prerequisites for the
ジェネレーター3を回生駆動する際の回生トルクの大きさや、力行駆動する際の力行トルクの大きさは、少なくとも歯車機構4で生じる歯打ち音が所定の騒音レベル未満に抑えられる大きさの固定としてもよい。一方、歯車機構4の歯打ち音はエンジン回転数Nが低いほど発生しやすくなることから、エンジン回転数Nに応じてジェネレーター3のトルク(回生トルク,力行トルク)を設定してもよい。例えば、図4に示すように、エンジン回転数Nが低いほど、ジェネレーター3のトルクを大きく設定する。ジェネレーター3のトルクを大きくすることで、歯車機構4におけるジェネレーター3側の歯車がエンジン5側の歯車に対してより強く押し付けられることになり、歯打ち音を生じにくくすることができる。
The magnitude of the regenerative torque when the
なお、同一のエンジン回転数Nに対して設定される回生トルク,力行トルクの大きさは同一とされる。例えば、所定のエンジン回転数N1に対応する力行トルクの値がT1であるとき、そのエンジン回転数N1に対応する回生トルクの値は-T1となる。このような設定により、ジェネレーター3の力行時における面圧と回生時における面圧との差を減少させる(ゼロにする)ことができ、摩耗の偏りを防止することができる。また、エンジン5に対するジェネレーター3の負荷についても、力行時と回生時とでほぼ同一にすることができ、エンジン5の動作安定性を向上させることができる。
The magnitudes of the regenerative torque and the power running torque set for the same engine speed N are the same. For example, when the value of the power running torque corresponding to the predetermined engine speed N 1 is T 1 , the value of the regenerative torque corresponding to the engine speed N 1 is −T 1 . With such a setting, the difference between the surface pressure during powering of the
なお、ジェネレーター3のトルク(回生トルク,力行トルク)が小さ過ぎると歯打ち音が発生しやすくなってしまうため、いずれもある程度大きい範囲内で設定することが好ましい。言い換えれば、図4に示すように、絶対値が所定値E0よりも大きい範囲に収まるようなトルクとエンジン回転数Nとの関係を利用して、ジェネレーター3のトルク(回生トルク,力行トルク)を設定することが好ましい。 If the torque of the generator 3 (regenerative torque, power running torque) is too small, gear rattling noise is likely to occur. In other words, as shown in FIG. 4, the torque of the generator 3 (regenerative torque, power running torque) is utilized by utilizing the relationship between the torque and the engine speed N whose absolute value falls within a range larger than the predetermined value E 0. Is preferably set.
[3.フローチャート]
図5は、ジェネレーター3の作動状態を制御するためのフローチャート例である。このフローは、エンジン5が作動しているときに、所定の周期で繰り返し実施される。まず、制御に用いられる各種情報が制御装置10に入力される(ステップA1)。取得部27は、それらの情報に基づいて、バッテリー9の充電率SOC,健全度SOH,温度Tの情報を取得する。また、エンジン回転数Nの情報も併せて取得する。
[3. flowchart]
FIG. 5 is an example of a flowchart for controlling the operating state of the
算出部28は、ジェネレーター3がすでに発電している状態であれば、その回生トルクEを算出する(ステップA2)。回生トルクEは、ジェネレーター3の回転速度やインバーター7の作動状態に基づいて算出される。また、算出部28は、充電率SOC,健全度SOH,温度Tに基づいてバッテリー9の入力可能電力Pを算出する(ステップA3)。例えば、充電率SOCに基づいて充電可能電気量Xを算出し、健全度SOH及び温度Tに基づいて第一ゲインK1,第二ゲインK2を算出する。これらの積が入力可能電力Pとなる。
If the
続いて制御部29は、エンジン回転数Nが所定値N0以下であるか否かを判定する(ステップA4)。ここで、N>N0であれば、歯車機構4で歯打ち音がほとんど発生しないため、ジェネレーター3の作動状態を制御することなく本フローを終了させる。また、N≦N0の場合には、回生トルクEが所定値E0以下であるかを判定する(ステップA5)。E>E0の場合、歯車機構4で歯打ち音がほとんど発生しないと判断し、ジェネレーター3の作動状態をそれ以上制御することなく(発電状態を維持したまま)本フローを終了させる。
Subsequently, the
ステップA5でE≦E0の場合には、入力可能電力Pが所定値P0以下であるか否かを判定する(ステップA6)。ここで、P≦P0のときには、エンジン回転数Nに対応する力行トルクを設定するとともに(ステップA7)、ジェネレーター3を力行駆動する(ステップA8)。これにより、バッテリー9の充電受入性が低い状態での蓄電が防止され、バッテリー9の劣化が抑制される。一方、P>P0のときには、エンジン回転数Nに対応する回生トルクを設定するとともに(ステップA9)、ジェネレーター3を回生駆動する(ステップA10)。これにより、ジェネレーター3で発電された電力がジェネレーター3に蓄電される。
When E≦E 0 in step A5, it is determined whether or not the inputtable electric power P is equal to or less than the predetermined value P 0 (step A6). Here, when P≦P 0 , the power running torque corresponding to the engine speed N is set (step A7), and the
上記の制御では、ジェネレーター3を回生駆動することで、充電率SOCが徐々に上昇する。これにより、入力可能電力Pが徐々に減少し、所定値P0以下になるとジェネレーター3が力行駆動される。一方、ジェネレーター3を力行駆動することで、充電率SOCが徐々に低下する。これにより、入力可能電力Pが徐々に増加し、所定値P0を超えた時点でジェネレーター3が回生駆動される。このようにジェネレーター3の作動状態は、入力可能電力Pがほぼ一定になるように(言い換えれば、充電率SOCがほぼ一定の範囲内に維持されるように)、力行と回生とに制御される。
In the above control, the charging rate SOC is gradually increased by regeneratively driving the
[4.作用,効果]
(1)上記の制御装置10では、バッテリー9の充電率SOCや温度Tに基づいて入力可能電力Pが算出される。また、この入力可能電力Pに基づいて、ジェネレーター3の力行駆動と回生駆動とが使い分けられる。このような制御により、バッテリー性能を維持しつつ歯車機構4の歯打ち音を確実に抑制することができる。例えば、充電率SOCが比較的低い状態(40〜60%)の極低温環境(-20℃)においてエンジン回転数Nが所定値N0以下になった場合、従来の制御システムでは、ジェネレーター3が無理に回生駆動されて発電電力がバッテリー9に流入し、バッテリー9が急速に劣化するおそれがある。これに対し、上記の制御装置10によれば、バッテリー9の充電受入性が低ければジェネレーター3が力行駆動されるため、歯打ち音を抑えつつバッテリー9の劣化を抑制することができる。
[4. Action, effect]
(1) In the
(2)上記の制御装置10では、入力可能電力Pが充電率SOC,健全度SOH,温度Tの三者に基づいて算出される。これにより、入力可能電力Pの算出精度を向上させることができ、バッテリー9の充電受入性を精度よく把握することができる。したがって、より効果的に、バッテリー性能を維持しつつ歯車機構の歯打ち音を抑制することができる。
(3)上記の制御装置10は、図4に示すように、エンジン回転数Nが低いほど、ジェネレーター3のトルクを大きく設定している。このように、低速域でのジェネレータートルクを大きく設定することで、歯車機構4におけるジェネレーター3側の歯車をエンジン5側の歯車に対してより強く押し付けることができ、歯打ち音を生じにくくすることができる。
(2) In the
(3) As shown in FIG. 4, the
[5.変形例]
上記の実施形態はあくまでも例示に過ぎず、本実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。例えば、バッテリー9の入力可能電力Pを算出する際に、充電率SOCや温度Tだけでなくアクセル開度や車速を併用してもよい。
[5. Modification]
The above embodiment is merely an example, and is not intended to exclude various modifications and application of techniques that are not explicitly described in this embodiment. Each configuration of the present embodiment can be variously modified and implemented without departing from the spirit thereof. Also, they can be selected or combined as needed. For example, when calculating the inputtable electric power P of the
また、上述の実施形態ではハイブリッド自動車に搭載された制御装置10を例示したが、電気自動車や電動カートなどにも適用可能である。少なくとも、電動機及び発電機として機能するジェネレーター3とエンジン5との間に歯車機構4が介装された車両において、上述の実施形態と同様の制御を実施することで、同様の作用効果を獲得することができる。
Further, although the
1 車両
2 モーター
3 ジェネレーター(モータージェネレーター)
4 歯車機構
5 エンジン
6,7 インバーター
8 クラッチ
9 バッテリー
10 制御装置
11 エンジン回転数センサー
12 温度センサー
13 電圧センサー
14 電流センサー
26 制御プログラム
27 取得部
28 算出部
29 制御部
SOC 充電率
SOH 健全度
T 温度
1 vehicle 2
4
SOC charge rate
SOH soundness
T temperature
Claims (3)
前記バッテリーの充電率及び温度の情報を取得する取得部と、
前記充電率及び前記温度に基づき、前記バッテリーの入力可能電力を算出する算出部と、
前記歯車機構の歯打ち音が発生しうる前記エンジンの運転領域において、前記入力可能電力が所定値を超える場合に前記モータージェネレーターを回生駆動し、前記入力可能電力が所定値以下である場合に前記モータージェネレーターを力行駆動する制御部と、
を備えることを特徴とする、ハイブリッド車両の制御装置。 A control device for a hybrid vehicle, comprising: a motor generator functioning as an electric motor and a generator; an engine connected to the motor generator via a gear mechanism; and a battery for exchanging electric power between the motor generator. hand,
An acquisition unit for acquiring information on the charging rate and temperature of the battery,
A calculator that calculates the inputtable electric power of the battery based on the charging rate and the temperature;
In the operating region of the engine in which gear rattle of the gear mechanism may occur, the motor generator is regeneratively driven when the inputtable electric power exceeds a predetermined value, and when the inputtable electric power is a predetermined value or less, A control unit that power-drives the motor generator,
A control device for a hybrid vehicle, comprising:
ことを特徴とする、請求項1記載のハイブリッド車両の制御装置。 The hybrid vehicle according to claim 1, wherein the calculator calculates the soundness of the battery and calculates the inputtable electric power based on the charging rate, the temperature, and the soundness. Control device.
ことを特徴とする、請求項1または2記載のハイブリッド車両の制御装置。 The control device for a hybrid vehicle according to claim 1, wherein the control unit sets the torque of the motor generator to be larger as the rotation speed of the engine is slower.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018224413A JP2020083232A (en) | 2018-11-30 | 2018-11-30 | Control device for hybrid vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018224413A JP2020083232A (en) | 2018-11-30 | 2018-11-30 | Control device for hybrid vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020083232A true JP2020083232A (en) | 2020-06-04 |
Family
ID=70906037
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018224413A Pending JP2020083232A (en) | 2018-11-30 | 2018-11-30 | Control device for hybrid vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2020083232A (en) |
-
2018
- 2018-11-30 JP JP2018224413A patent/JP2020083232A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8886479B2 (en) | Charge state detecting device for battery pack and method for detecting charge state | |
JP4961830B2 (en) | Charge / discharge control device, charge / discharge control method for electric storage device, and electric vehicle | |
JP6011541B2 (en) | Charge control device and charge control method | |
JP4595829B2 (en) | Secondary battery control device and control method | |
JP5741153B2 (en) | Charge control device | |
JP2018134901A (en) | Hybrid vehicle | |
JP2008295300A (en) | Power restrictions arrangement of vehicle equipped with capacitor | |
JP2015131573A (en) | Hybrid electric vehicle | |
US9106102B2 (en) | Battery charge control apparatus | |
JP6897577B2 (en) | Control device for hybrid system in vehicle | |
WO2009139252A1 (en) | Discharge control device for secondary battery | |
JP2013060056A (en) | Control device for hybrid vehicle | |
JP5772209B2 (en) | Charge / discharge control device for power storage device and electric vehicle equipped with the same | |
JP6149814B2 (en) | Hybrid vehicle | |
JP7047408B2 (en) | Electric vehicle | |
JP2006341708A (en) | Controller for hybrid vehicle | |
JP2020083232A (en) | Control device for hybrid vehicle | |
JP2011230670A (en) | Electric vehicle | |
JP2019161922A (en) | Vehicle comprising power generator and method for control of power generation of on-vehicle power generator | |
JP5267882B2 (en) | Power generation control device | |
JP6874648B2 (en) | Battery system | |
US10525914B2 (en) | Power system | |
CN112238853A (en) | Vehicle control device | |
JP5339091B2 (en) | Hybrid car | |
JP2009142068A (en) | Vehicle and method of controlling the same |