JP2022131780A - Vehicular control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle control device.
たとえば、シリーズ方式のハイブリッド車両には、エンジンの動力で発電する発電モータと、走行用の動力を発生する駆動モータとが搭載されている。 For example, a series hybrid vehicle is equipped with a generator motor that generates power from the power of the engine and a drive motor that generates power for running.
また、ハイブリッド車両には、電池(バッテリ)が搭載されており、発電モータの発電電力が電池に蓄えられ、電池から駆動モータに電力が供給される。電池に蓄えられている電力は、駆動モータの駆動電力として使用されるだけでなく、補機や車室内を空調するエアコンディショナなどの電装品の駆動電力としても使用される。電装品には、電池の電力がDC-DCコンバータで降圧されて供給される。 In addition, the hybrid vehicle is equipped with a battery, and electric power generated by the generator motor is stored in the battery, and electric power is supplied from the battery to the drive motor. The electric power stored in the battery is used not only to drive the drive motor, but also to drive electrical equipment such as auxiliary equipment and an air conditioner that air-conditions the interior of the vehicle. Battery power is stepped down by a DC-DC converter and supplied to electrical equipment.
電池には、その使用範囲が電池の充電状態(充電容量に対する充電残量の比率)を示すSOC(State Of Charge)の範囲として設定されている。そして、電池のSOCが使用範囲内に維持されるように、電池の充放電収支が制御される。充放電収支の制御では、ハイブリッド車両の走行に必要とされる駆動要求パワーと、発電モータに要求される発電量である発電要求パワーとが求められて、駆動要求パワーおよび発電要求パワーがそれぞれ駆動モータおよび発電モータで実現されるように、駆動モータおよび発電モータが制御される。 In the battery, the usage range is set as a SOC (State Of Charge) range that indicates the state of charge of the battery (the ratio of the remaining charge to the charge capacity). Then, the charge/discharge balance of the battery is controlled so that the SOC of the battery is maintained within the operating range. In the control of the charge/discharge balance, the required drive power required for running the hybrid vehicle and the required power generation required for the generator motor are obtained, and the required drive power and the required power generation are respectively driven. Drive motors and generator motors are controlled as is implemented with motors and generator motors.
発電要求パワーには、駆動モータにより消費される電力、つまり駆動要求パワーと、電池のSOCを使用範囲内に収めるための充放電量である電池要求パワーとが含まれる。また、発電要求パワーには、DC-DCコンバータから出力される電力など、発電モータおよび駆動モータ以外で消費される電力が含まれる。 The required power generation includes electric power consumed by the drive motor, that is, required drive power, and required battery power, which is the charge/discharge amount for keeping the SOC of the battery within the usable range. In addition, the requested power generation includes power consumed by components other than the generator motor and the drive motor, such as power output from the DC-DC converter.
発電モータおよび駆動モータ以外で消費される電力を検出できない構成では、その消費電力が推定されて、消費推定パワーとして発電要求パワーに足し込まれる。そのため、消費推定パワーと駆動モータ以外で実際に消費される電力とに乖離が生じると、電池の充放電収支が狙いからずれてしまう。 In a configuration in which power consumed by motors other than the generator motor and the drive motor cannot be detected, the power consumption is estimated and added to the power generation request as estimated power consumption. Therefore, if there is a discrepancy between the estimated power consumption and the power actually consumed by components other than the drive motor, the charge/discharge balance of the battery will deviate from the target.
本発明の目的は、消費推定パワーと駆動モータ以外で実際に消費される電力との乖離を小さくできる、車両用制御装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a vehicle control apparatus capable of reducing the divergence between the estimated power consumption and the power actually consumed by components other than the drive motor.
前記の目的を達成するため、本発明の一の局面に係る車両用制御装置は、電力を充放電する電池と、動力を発生するエンジンと、エンジンの動力で発電する発電モータと、走行用の動力を発生する駆動モータとが搭載された車両に用いられる制御装置であって、車両の走行に必要とされる駆動要求パワーを求めて、駆動モータが駆動要求パワーを発生するように、駆動モータを制御する駆動モータ制御手段と、駆動要求パワー、電池の充電状態を使用範囲内に収めるための充放電量である電池要求パワーならびに発電モータおよび駆動モータ以外で消費される電力として推定した消費推定パワーの合算により発電要求パワーを求めて、発電モータが発電要求パワーを発生するように、発電モータを制御する発電モータ制御手段と、駆動モータが実際に発生する駆動実パワー、発電モータが実際に発生する発電実パワーおよび消費推定パワーの合算値と電池から実際に放電される電池実パワーとの差分を求め、その差分に基づいて消費推定パワーを補正する補正手段とを含む。 In order to achieve the above object, a vehicle control device according to one aspect of the present invention includes a battery that charges and discharges electric power, an engine that generates power, a generator motor that generates power using the power of the engine, and a vehicle for running. A control device for use in a vehicle equipped with a drive motor for generating power, the drive motor determining a required drive power required for running the vehicle, and controlling the drive motor so that the drive motor generates the required drive power. drive motor control means for controlling the required drive power, the required battery power that is the amount of charge and discharge for keeping the state of charge of the battery within the range of use, and the consumption estimation estimated as the power consumed by the generator motor and other than the drive motor A generator motor control means for controlling the generator motor so that the generator motor generates the requested power generation by obtaining the required power generation by summing the powers; Correcting means for calculating the difference between the sum of the generated actual power and the estimated power consumption and the actual battery power actually discharged from the battery, and correcting the estimated power consumption based on the difference.
この構成によれば、駆動要求パワーおよび発電要求パワーが求められて、駆動要求パワーおよび発電要求パワーがそれぞれ駆動モータおよび発電モータから出力されるように、駆動モータおよび発電モータが制御される。駆動要求パワーは、車両の走行に必要とされる動力であり、車両の車速およびアクセル開度などから求められる。発電要求パワーは、駆動要求パワーと、電池の充電状態を使用範囲内に収めるための充放電量である電池要求パワーと、発電モータおよび駆動モータ以外で消費される電力として推定した消費推定パワーとの合算により求められる。 According to this configuration, the drive motor and the generator motor are controlled so that the drive motor and the generator motor output the requested drive power and the requested power for generation, respectively. The required drive power is the power required for running the vehicle, and is obtained from the vehicle speed, accelerator opening, and the like. The required power for generation consists of the required drive power, the required battery power that is the charge/discharge amount for keeping the state of charge of the battery within the range of use, and the estimated power consumption that is estimated as the power consumed by the motor other than the generator motor and the drive motor. Calculated by adding up
そして、駆動モータが実際に発生する駆動実パワーおよび発電モータが実際に発生する発電実パワーが検出されて、発電実パワー、駆動実パワーおよび消費推定パワーが合算され、その合算値と電池から実際に放電される電池実パワーとの差分が求められて、その差分に基づいて消費推定パワーが補正される。発電実パワー、駆動実パワーおよび消費推定パワーの合算値と電池実パワーとの差分は、消費推定パワーと発電モータおよび駆動モータ以外で実際に消費される電力との乖離量に相当するので、その差分に基づいて消費推定パワーを補正することにより、消費推定パワーと発電モータおよび駆動モータ以外で実際に消費される電力との乖離を小さくすることができる。これにより、発電要求パワーを精度よく設定することができ、電池の充放電収支を狙いに近づけることができる。その結果、電池の充電状態の管理の精度が向上し、電池の劣化(充放電による電池のダメージ)を抑制することができる。 Then, the actual driving power actually generated by the driving motor and the actual power generation actually generated by the generating motor are detected, and the actual generated power, the actual driving power, and the estimated power consumption are added, and the total value and the battery are used as the actual power. A difference from the actual battery power that is discharged during the period is obtained, and the estimated power consumption is corrected based on the difference. The difference between the sum of the actual generated power, the actual driving power, and the estimated power consumption and the actual battery power corresponds to the amount of divergence between the estimated power consumption and the power actually consumed by components other than the generating motor and the driving motor. By correcting the estimated power consumption based on the difference, it is possible to reduce the deviation between the estimated power consumption and the power actually consumed by components other than the generator motor and drive motor. As a result, the requested power generation can be set with high accuracy, and the charge/discharge balance of the battery can be brought closer to the target. As a result, the accuracy of managing the state of charge of the battery is improved, and deterioration of the battery (damage to the battery due to charging and discharging) can be suppressed.
本発明の他の局面に係る車両用制御装置は、電力を充放電する電池と、動力を発生するエンジンと、エンジンの動力で発電する発電モータと、走行用の動力を発生する駆動モータとが搭載された車両に用いられる制御装置であって、車両の走行に必要とされる駆動要求パワーを求めて、駆動モータが駆動要求パワーを発生するように、駆動モータを制御する駆動モータ制御手段と、駆動要求パワー、電池の充電状態を使用範囲内に収めるための充放電量である電池要求パワーならびに発電モータおよび駆動モータ以外で消費される電力として推定した消費推定パワーの合算により発電要求パワーを求めて、発電モータが発電要求パワーを発生するように、発電モータを制御する発電モータ制御手段と、電池要求パワーと電池から実際に放電される電池実パワーとの差分を求め、その差分に基づいて消費推定パワーを補正する補正手段とを含む。 A vehicle control device according to another aspect of the present invention includes a battery that charges and discharges electric power, an engine that generates power, a generator motor that generates power using the power of the engine, and a drive motor that generates power for running. A control device for use in a vehicle mounted with the drive motor control means for determining a required drive power required for running the vehicle and controlling the drive motor so that the drive motor generates the required drive power. , required driving power, required battery power, which is the charge/discharge amount to keep the state of charge of the battery within the usable range, and estimated power consumption estimated as power consumed by the generator motor and other than the drive motor, to obtain the required power generation power. A generator motor control means for controlling the generator motor so that the generator motor generates the requested power generation power, and a difference between the requested battery power and the actual battery power actually discharged from the battery is obtained, and based on the difference correction means for correcting the estimated power consumption by using the
この構成によれば、駆動要求パワーおよび発電要求パワーが求められて、駆動要求パワーおよび発電要求パワーがそれぞれ駆動モータおよび発電モータから出力されるように、駆動モータおよび発電モータが制御される。駆動要求パワーは、車両の走行に必要とされる動力であり、車両の車速およびアクセル開度などから求められる。発電要求パワーは、駆動要求パワーと、電池の充電状態を使用範囲内に収めるための充放電量である電池要求パワーと、発電モータおよび駆動モータ以外で消費される電力として推定した消費推定パワーとの合算により求められる。 According to this configuration, the drive motor and the generator motor are controlled so that the drive motor and the generator motor output the requested drive power and the requested power for generation, respectively. The required drive power is the power required for running the vehicle, and is obtained from the vehicle speed, accelerator opening, and the like. The required power for generation consists of the required drive power, the required battery power that is the charge/discharge amount for keeping the state of charge of the battery within the range of use, and the estimated power consumption that is estimated as the power consumed by the motor other than the generator motor and the drive motor. Calculated by adding up
そして、電池要求パワーと電池から実際に放電される電池実パワーとの差分が求められて、その差分に基づいて消費推定パワーが補正される。電池要求パワーと電池実パワーとの差分は、消費推定パワーと発電モータおよび駆動モータ以外で実際に消費される電力との乖離量に応じて増減するので、その差分に基づいて消費推定パワーを補正することにより、消費推定パワーと発電モータおよび駆動モータ以外で実際に消費される電力との乖離を小さくすることができる。これにより、発電要求パワーを精度よく設定することができ、電池の充放電収支を狙いに近づけることができる。その結果、電池の充電状態の管理の精度が向上し、電池の劣化を抑制することができる。 Then, the difference between the required battery power and the actual battery power actually discharged from the battery is obtained, and the estimated power consumption is corrected based on the difference. The difference between the required battery power and the actual battery power increases or decreases according to the difference between the estimated power consumption and the power actually consumed by motors other than the generator motor and the drive motor, so the estimated power consumption is corrected based on the difference. By doing so, it is possible to reduce the difference between the estimated power consumption and the power actually consumed by components other than the generator motor and the drive motor. As a result, the requested power generation can be set with high accuracy, and the charge/discharge balance of the battery can be brought closer to the target. As a result, the accuracy of managing the state of charge of the battery is improved, and deterioration of the battery can be suppressed.
本発明によれば、発電モータおよび駆動モータ以外で実際に消費される電力とその電力の推定値である消費推定パワーとの乖離を小さくすることができるので、発電要求パワーを精度よく設定することができ、電池の充放電収支を狙いに近づけることができる。その結果、電池の充電状態の管理の精度が向上し、電池の劣化を抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the difference between the power actually consumed by the motor other than the generator motor and the drive motor and the estimated power consumption, which is an estimated value of the power. It is possible to bring the charge/discharge balance of the battery closer to the target. As a result, the accuracy of managing the state of charge of the battery is improved, and deterioration of the battery can be suppressed.
以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Below, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
<ハイブリッド車両の要部構成>
図1は、ハイブリッド車両1の要部の構成を示すブロック図である。
<Main configuration of hybrid vehicle>
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of main parts of a
ハイブリッド車両1は、シリーズ方式のハイブリッドシステムを搭載した車両である。ハイブリッド車両1には、エンジン2、発電モータ(MG1)3および駆動モータ(MG2)4が搭載されている。
The
エンジン2は、たとえば、ガソリンエンジンであり、燃焼室への吸気量を調整するための電子スロットルバルブ、燃料を吸入空気に噴射するインジェクタ(燃料噴射装置)および燃焼室内に電気放電を生じさせる点火プラグなどを備えている。
The
発電モータ3および駆動モータ4は、たとえば、永久磁石同期モータ(PMSM:Permanent Magnet Synchronous Motor)からなる。
The
発電モータ3は、エンジン2の動力により発電を行う発電モータとして、その回転軸がエンジン2のクランクシャフトとギヤなどを介して機械的に連結される。
The
駆動モータ4は、ハイブリッド車両1の走行用の動力を発生する駆動モータとして、その回転軸がハイブリッド車両1の走行駆動系に連結される。走行駆動系には、たとえば、デファレンシャルギヤが含まれており、駆動モータ4の動力は、デファレンシャルギヤに伝達され、デファレンシャルギヤから左右の駆動輪に分配されて伝達される。
The
また、ハイブリッド車両1には、電池(BAT)11およびPCU(Power Control Unit:パワーコントロールユニット)12が搭載されている。
Also, the
電池11は、複数の二次電池を組み合わせた組電池である。二次電池は、たとえば、リチウムイオン電池である。電池11は、たとえば、約200~350V(ボルト)の直流電力を出力する。
The
PCU12は、発電モータ3および駆動モータ4の駆動を制御するためのユニットであり、インバータ13,14、コンバータ(CONV)15およびMGECU16を備えている。
The PCU 12 is a unit for controlling the driving of the
インバータ(INV1)13は、発電モータ3を駆動する三相電圧形インバータであり、2個のIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor:絶縁ゲートバイポーラトランジスタ)の直列回路をU相、V相およびW相の各相に対応して設け、それらの直列回路をプラス配線とマイナス配線との間に互いに並列に接続した構成を有している。インバータ13は、発電モータ3の力行運転時に、直流電力を交流電力に変換して、交流電力を発電モータ3に供給する。また、インバータ13は、発電モータ3の回生運転(発電運転)時に、発電モータ3で発生する交流電力を直流電力に変換する。
The inverter (INV1) 13 is a three-phase voltage source inverter that drives the
インバータ(INV2)14は、駆動モータ4を駆動する三相電圧形インバータであり、インバータ13と同様に、2個のIGBTの直列回路をU相、V相およびW相の各相に対応して設け、それらの直列回路をプラス配線とマイナス配線との間に互いに並列に接続した構成を有している。インバータ14は、駆動モータ4の力行運転時に、直流電力を交流電力に変換して、交流電力を駆動モータ4に供給する。また、インバータ14は、駆動モータ4の回生運転(発電運転)時に、駆動モータ4で発生する交流電力を直流電力に変換する。
The inverter (INV2) 14 is a three-phase voltage source inverter that drives the
コンバータ15は、発電モータ3および駆動モータ4の力行運転時に、電池11から出力される直流電力を昇圧してインバータ13,14に供給する。また、発電モータ3および駆動モータ4の回生運転時には、インバータ13,14から出力される直流電力を降圧して電池11に供給する。
ハイブリッド車両1には、複数のECU(Electronic Control Unit:電子制御ユニット)が搭載されており、MGECU16は、複数のECUのうちの1つである。各ECUは、マイコン(マイクロコントローラ)を備えており、マイコンには、たとえば、CPU、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリおよびDRAM(Dynamic Random Access Memory)などの揮発性メモリが内蔵されている。複数のECUは、CAN(Controller Area Network)通信プロトコルによる双方向通信が可能に接続されている。
The
複数のECUには、HVECU17が含まれている。HVECU17は、エンジン2を制御し、また、PCU12を介して発電モータ3および駆動モータ4を制御する。発電モータ3および駆動モータ4の制御では、HVECU17からMGECU16に、発電モータ3のトルク指令値および駆動モータ4のトルク指令値が入力される。MGECU16は、HVECU17から入力されるトルク指令値に基づいて、インバータ13,14およびコンバータ15の動作を制御する。
The
ハイブリッド車両1では、エンジン2の始動時には、電池11から発電モータ3に電力が供給されて、発電モータ3が力行運転されることにより、エンジン2が発電モータ3によりモータリング(クランキング)される。モータリングによりエンジン2の回転数がファイアリングに必要な回転数まで上昇した状態で、エンジン2の点火プラグがスパークされると、エンジン2がファイアリングする。
In the
ハイブリッド車両1の走行時には、駆動モータ4が力行運転されて、駆動モータ4が動力を発生する。エンジン2が停止されて、発電モータ3による発電が行われず、電池11から駆動モータ4に電力が供給されて、その電力で駆動モータ4が駆動されることにより、ハイブリッド車両1がEV走行する。また、エンジン2が運転状態(ファイアリング)にされて、発電モータ3が発電運転(回生運転)されながら、発電モータ3(および電池11)からの電力が駆動モータ4に供給されて、駆動モータ4が駆動されることにより、ハイブリッド車両1がHV走行する。
When the
ハイブリッド車両1の減速時には、駆動モータ4が回生運転されて、駆動輪から駆動モータ4に伝達される動力が交流電力に変換される。このとき、駆動モータ4が走行駆動系の抵抗となり、その抵抗がハイブリッド車両1を制動する制動力(回生制動力)として作用する。このときにも、駆動モータ4の発電電力が電池11に供給されることにより、電池11が充電される。
During deceleration of the
<充放電収支制御>
図2は、充放電収支制御について説明するためのブロック図である。
<Charge/discharge balance control>
FIG. 2 is a block diagram for explaining charge/discharge balance control.
ハイブリッド車両1のイグニッションスイッチがオンである間、たとえば、HVECU17により、電池11の充電状態(充電容量に対する充電残量の比率)を示すSOC(State Of Charge)が繰り返し演算されている。HVECU17には、電池11を充電する充電電流と電池11から放電される放電電流とを区別して検出可能な電流センサが接続されている。また、HVECU17には、電池11の端子電圧が入力されている。HVECU17では、電流センサの検出信号から充電電流および放電電流の電流値が取得されて、電池11への充電量および電池11からの放電量が算出される。そして、充電量および放電量の積算により、電池11の充電残量が算出され、その充電残量からSOCが演算される。演算されたSOCは、HVECU17に内蔵されている不揮発性メモリに更新して記憶される。
While the ignition switch of the
電池11には、その使用範囲がSOCの範囲として設定されている。そして、電池11のSOCが使用範囲内に維持されるように、HVECU17により、電池11の充放電収支を制御する充放電収支制御が行われる。
The usage range of the
充放電収支制御では、ハイブリッド車両1の車速およびアクセル開度から、ハイブリッド車両1の走行に必要とされる駆動要求パワーが求められる。アクセル開度は、車室内に設けられたアクセルペダルの最大操作量に対する現在の操作量の割合であり、アクセルペダルの操作量は、アクセルセンサにより検出される。
In the charge/discharge balance control, the required drive power required for running the
駆動要求パワーが求められると、駆動要求パワーおよび駆動モータ4の回転数から駆動モータ4のトルク指令値が求められ、そのトルク指令値がHVECU17からMGECU16に送信される。そして、MGECU16により、インバータ14およびコンバータ15が制御されて、トルク指令値に応じた電力が駆動モータ4に供給されることにより、駆動モータ4から駆動要求パワーに応じたパワー(駆動実パワー)が出力される。
When the requested drive power is obtained, a torque command value for the
一方、発電モータ3に要求される発電量である発電要求パワーが求められる。すなわち、発電要求パワーを求めるために、電池11のSOCを使用範囲内に収めるための充放電量である電池要求パワーが求められ、また、駆動モータ4以外で消費される電力が消費推定パワーとして推定される。駆動モータ4以外で消費される電力には、電装品により消費される電力ならびに発電モータ3、駆動モータ4、インバータ13,14およびコンバータ15などでの電力損失が含まれる。駆動モータ4以外の電装品は、電池11の電力がDC-DCコンバータで12V(ボルト)降圧されて供給される電気負荷をいい、たとえば、車室内を空調するエアコンディショナやエンジン2の補機などである。発電要求パワーは、駆動要求パワー、発電要求パワーおよび消費推定パワーが加算器21で加算されることにより求められる。
On the other hand, the requested power generation power, which is the amount of power generation required for the
発電要求パワーが求められると、発電要求パワーおよび発電モータ3の回転数から発電モータ3のトルク指令値が求められ、そのトルク指令値がHVECU17からMGECU16に送信される。そして、MGECU16により、インバータ13およびコンバータ15が制御されて、トルク指令値に応じた電力が発電モータ3に供給されることにより、発電モータ3から発電要求パワーに応じたパワー(発電実パワー)が出力される。
When the power generation request is obtained, a torque command value for the
なお、電池11のSOCは、HVECU17とは別のECU、たとえば、電池11に接続されたリレー回路を制御するBMS(Battery Management System)ECUにより演算されて、BMSECUからHVECU17に送信されてもよい。
Note that the SOC of the
<補正値演算処理>
図3は、消費推定パワーを補正する補正値を演算する補正値演算処理について説明するためのブロック図である。
<Correction value calculation processing>
FIG. 3 is a block diagram for explaining correction value calculation processing for calculating a correction value for correcting the estimated power consumption.
消費推定パワーは、駆動モータ4以外で消費される電力の推定値であるので、駆動モータ4以外で実際に消費される電力から乖離すると、充放電収支制御の精度が低下し、電池11の充放電収支が狙いからずれてしまう。電池11の充放電収支が狙いから大きくずれると、電池11のSOCが使用範囲内に収まらない事態も生じ得る。
Since the estimated power consumption is an estimated value of the power consumed by components other than the
そこで、HVECU17により、充放電収支制御が行われているときに、補正値演算処理が行われて、消費推定パワーを補正する補正値が求められる。
Therefore, when the charge/discharge balance control is being performed by the
補正値演算処理では、駆動モータ4が実際に発生する駆動実パワーが求められる。MGECU16には、インバータ14から駆動モータ4に供給されるモータ電流を検出する電流センサが接続されている。また、MGECU16には、駆動モータ4の端子間電圧(モータ電圧)が入力されている。MGECU16により、駆動モータ4のモータ電流およびモータ電圧が検出されて、そのモータ電流およびモータ電圧がMGECU16からHVECU17に送信される。そして、HVECU17により、駆動モータ4のモータ電流およびモータ電圧から駆動実パワーが演算される。
In the correction value calculation process, the actual drive power actually generated by the
また、発電モータ3が実際に発生する発電実パワーが求められる。MGECU16には、インバータ13から発電モータ3に供給されるモータ電流を検出する電流センサが接続されている。また、MGECU16には、発電モータ3の端子間電圧(モータ電圧)が入力されている。MGECU16により、発電モータ3のモータ電流およびモータ電圧が検出されて、そのモータ電流およびモータ電圧がMGECU16からHVECU17に送信される。そして、HVECU17により、発電モータ3のモータ電流およびモータ電圧から発電実パワーが演算される。
Also, the actual power generated by the
一方、電池11の充電/放電電流および端子電圧の乗算により、電池11から実際に放電される電池実パワーが求められる。電池11が充電される場合、電池実パワーは負の値をとる。
On the other hand, by multiplying the charging/discharging current of the
そして、駆動実パワー、発電実パワーおよび消費推定パワーが加算器31で合算され、その合算値が減算器32に入力される。また、減算器32には、電池実パワーが入力される。減算器32では、駆動実パワー、発電実パワーおよび消費推定パワーの合算値から電池実パワーが減算されて、駆動実パワー、発電実パワーおよび消費推定パワーの合算値と電池実パワーとの差分が求められる。この差分は、消費推定パワーと発電モータ3および駆動モータ4以外で実際に消費される電力との乖離量に相当する。
Then, the actual drive power, the actual generated power, and the estimated power consumption are added together by the
減算器32から出力される差分は、フィルタ処理部33によるフィルタ処理の後、PI制御部34に入力される。
The difference output from the
駆動実パワー、発電実パワーおよび電池実パワーには、電流に含まれるリプル成分(脈動成分)などのノイズ成分が含まれるので、フィルタ処理部33におけるフィルタ処理により、そのノイズ成分が除去される。また、減算器32から入力される差分には、HVECU17と他のECUとの間での通信による遅れが含まれるので、フィルタ処理部33におけるフィルタ処理により、その遅れが補償される。
Since the actual driving power, the actual power generation and the actual battery power contain noise components such as ripple components (pulsation components) contained in the current, the noise components are removed by filtering in the
PI制御部34では、PI(Proportional-Integral:比例積分)制御則に従って、フィルタ処理後の差分から補正値が求められる。そして、PI制御部34で求められた補正値が消費推定パワーに加えられることにより、消費推定パワーが補正され、その補正後の消費推定パワーを使用して充放電収支制御が行われることにより、消費推定パワーがフィードバック調整される。
The
<作用効果>
以上のように、ハイブリッド車両1では、駆動要求パワーおよび発電要求パワーが求められて、駆動要求パワーおよび発電要求パワーがそれぞれ駆動モータ4および発電モータ3から出力されるように、駆動モータ4および発電モータ3が制御される。駆動要求パワーは、ハイブリッド車両1の走行に必要とされる動力であり、ハイブリッド車両1の車速およびアクセル開度などから求められる。発電要求パワーは、駆動要求パワーと、電池11のSOCを使用範囲内に収めるための充放電量である電池要求パワーと、発電モータ3および駆動モータ4以外で消費される電力として推定された消費推定パワーとの合算により求められる。
<Effect>
As described above, in the
そして、駆動モータ4が実際に発生する駆動実パワーおよび発電モータ3が実際に発生する発電実パワーが検出されて、発電実パワー、駆動実パワーおよび消費推定パワーが合算され、その合算値と電池11から実際に放電される電池実パワーとの差分が求められて、その差分に基づいて消費推定パワーが補正される。発電実パワー、駆動実パワーおよび消費推定パワーの合算値と電池実パワーとの差分は、消費推定パワーと発電モータ3および駆動モータ4以外で実際に消費される電力との乖離量に相当するので、その差分に基づいて消費推定パワーを補正することにより、消費推定パワーと発電モータ3および駆動モータ4以外で実際に消費される電力との乖離を小さくすることができる。これにより、発電要求パワーを精度よく設定することができ、電池11の充放電収支を狙いに近づけることができる。その結果、電池11のSOCの管理の精度が向上し、電池11の劣化(充放電による電池11のダメージ)を抑制することができる。
Then, the actual driving power actually generated by the driving
<他の実施形態>
図4は、補正値演算処理の他の例を説明するためのブロック図である。
<Other embodiments>
FIG. 4 is a block diagram for explaining another example of correction value calculation processing.
消費推定パワーを補正する補正値は、図4に示される補正値演算処理により求められてもよい。すなわち、充放電収支制御が行われているときに、電池実パワーが求められて、電池実パワーが減算器41に入力される。電池実パワーの演算手法は、前述の実施形態で説明したとおりである。また、減算器41には、充放電収支制御で使用される電池要求パワーが入力される。減算器41では、電池要求パワーから電池実パワーが減算されて、電池要求パワーと電池実パワーとの差分が求められる。
A correction value for correcting the estimated power consumption may be obtained by the correction value calculation process shown in FIG. That is, when the charge/discharge balance control is being performed, the actual battery power is obtained and input to the
減算器41から出力される差分は、フィルタ処理部42によるフィルタ処理の後、PI制御部43に入力される。フィルタ処理部42およびPI制御部43における処理は、それぞれ前述のフィルタ処理部33およびPI制御部34における処理と同様である。
The difference output from the
電池要求パワーと電池実パワーとの差分は、消費推定パワーと発電モータ3および駆動モータ4以外で実際に消費される電力との乖離量に応じて増減するので、その差分に基づいて消費推定パワーを補正することにより、消費推定パワーと発電モータ3および駆動モータ4以外で実際に消費される電力との乖離を小さくすることができる。よって、前述の実施形態と同様に、発電要求パワーを精度よく設定することができ、電池11の充放電収支を狙いに近づけることができる。その結果、電池11のSOCの管理の精度が向上し、電池11の劣化を抑制することができる。
Since the difference between the required battery power and the actual battery power increases or decreases according to the difference between the estimated power consumption and the power actually consumed by components other than the
ただし、電池11の充放電に何らかの制限が介入した場合、電池11の充放電収支を狙いに合わせることができない可能性があるため、その制限が介入していないときには、図4に示される補正値演算処理が行うこともできる。
However, if some restriction intervenes in the charge/discharge of the
<変形例>
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、さらに他の形態で実施することもできる。
<Modification>
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention can also be implemented in other forms.
たとえば、前述の実施形態では、シリーズ方式のハイブリッドシステムを搭載したハイブリッド車両1を取り上げたが、本発明は、シリーズ・パラレル方式など、シリーズ方式以外の方式のハイブリッドシステムを搭載した車両に適用可能である。シリーズ・パラレル方式のハイブリッドシステムでは、たとえば、エンジンおよびモータが遊星歯車機構に接続されており、エンジンからの動力を分割してモータおよび駆動輪に振り分けることができ、エンジンからの動力およびモータからの動力を合成して駆動輪に伝達することができる。
For example, in the above-described embodiment, the
その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。 In addition, various design changes can be made to the above configuration within the scope of the matters described in the claims.
1:ハイブリッド車両(車両)
2:エンジン
3:発電モータ
4:駆動モータ
11:電池
12:PCU(車両用制御装置、駆動モータ制御手段、発電モータ制御手段)
17:HVECU(車両用制御装置、駆動モータ制御手段、発電モータ制御手段、補正手段)
1: Hybrid vehicle (vehicle)
2: Engine 3: Generating Motor 4: Driving Motor 11: Battery 12: PCU (Vehicle Control Device, Driving Motor Control Means, Generating Motor Control Means)
17: HVECU (vehicle control device, drive motor control means, generator motor control means, correction means)
Claims (1)
前記車両の走行に必要とされる駆動要求パワーを求めて、前記駆動モータが前記駆動要求パワーを発生するように、前記駆動モータを制御する駆動モータ制御手段と、
前記駆動要求パワー、前記電池の充電状態を使用範囲内に収めるための充放電量である電池要求パワーならびに前記発電モータおよび前記駆動モータ以外で消費される電力として推定した消費推定パワーの合算により発電要求パワーを求めて、前記発電モータが前記発電要求パワーを発生するように、前記発電モータを制御する発電モータ制御手段と、
前記駆動モータが実際に発生する駆動実パワー、前記発電モータが実際に発生する発電実パワーおよび前記消費推定パワーの合算値と前記電池から実際に放電される電池実パワーとの差分を求め、その差分に基づいて前記消費推定パワーを補正する補正手段と、を含む、車両用制御装置。 A control device for use in a vehicle equipped with a battery that charges and discharges electric power, an engine that generates power, a generator motor that generates power with the power of the engine, and a drive motor that generates power for running,
drive motor control means for obtaining a required drive power required for running the vehicle and controlling the drive motor so that the drive motor generates the required drive power;
Electric power is generated by summing the required driving power, the required battery power that is the charge/discharge amount for keeping the state of charge of the battery within the usable range, and the estimated consumption power estimated as power consumed by the generator motor and other than the drive motor. generator motor control means for obtaining a required power and controlling the generator motor so that the generator motor generates the required power generation;
A difference between the sum of the actual drive power actually generated by the drive motor, the actual generated power actually generated by the generator motor, and the estimated power consumption, and the actual battery power actually discharged from the battery is obtained, and correction means for correcting the estimated power consumption based on the difference.
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