JP2675790B2 - Control device for hybrid vehicle. - Google Patents
Control device for hybrid vehicle.Info
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、電動機およびエンジンにより駆動されるハ
イブリッド車両における制御装置に関する。
〔従来の技術〕
ガソリン等の化石燃料をエネルギー源としエンジンに
より駆動される車両においては、運転手は、アクセルの
踏み込みを調節して燃料の供給を増減することにより、
出力を調整することができる。
これに対して、バッテリを搭載し該バッテリからの電
気をエネルギー源とする車両においては、車両の推進装
置は、電動機で構成されるため、その出力の調整は、バ
ッテリから電動機に供給される電流を調整することによ
り行われる。
従来の車両用電動機の制御装置を第５図で示す。従来
の制御装置においては、車両を推進するめの電動機１
は、バッテリ２から供給される電流を電流調整装置３に
より調整することにより、その出力が調整されており、
上記電流調整装置３は、車速、アクセル開度等から得ら
れる電動機１のトルク要求値と、電動機１に設けられた
温度検出装置４により得られる検出温度とによって、電
動機１に供給する電流値を制御していた。
上記トルク要求値は、電動機１に対して求められるト
ルクの量であり、該トルク要求値に応じた電流を電動機
１に供給してやれば、その電流に比例したトルクが電動
機１から出力されるようになっている。
ところで、車両発進時、登坂走行時等で運転者が大き
な出力を要求する時は、電動機１に多くの電流が流れる
ので電動機１の温度が上昇する。電動機を高温で使用す
ると、第７図に示すように、電動機の絶縁性の程度によ
るＡ、Ｂ、Ｅ、Ｆ種の差はあるものの、電動機の寿命お
よび耐久性に問題を生じる。
そこで、従来は、電動機１に温度検出装置４を設け、
電動機１の温度が限界温度になると、電動機１への電流
の供給を停止させ、電動機１の温度がそれ以上高くなら
ないようにしていた。
［発明が解決しようとする問題点］
しかしながら、上記電動機の温度が限界温度になる
と、電動機への電流の供給を停止させる方式において
は、温度が下がるまで電動機の運転を再開することがで
きないという問題を有している。
本発明は上記従来の問題を解決するものであって、電
動機の温度が上昇した場合でも電動機の運転を停止させ
ることなく温度を降下させることができるハイブリッド
車両の制御装置を提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
そのために本発明のハイブリッド車両の制御装置は、
電動機とエンジンにより駆動されるハイブリッド車両に
おいて、車両走行状態に応じてエンジンおよび電動機へ
のトルク要求値を決定するトルク制御装置と、該トルク
制御装置により決定されたエンジンへのトルク要求値に
よりエンジンの出力を制御するエンジンコントロール装
置と、前記電動機の温度を検出する温度検出装置と、前
記温度検出装置により検出された温度と前記トルク制御
装置により決定された電動機へのトルク要求値とから前
記電動機の最適電流値を演算し、該最適電流値により前
記電動機の出力を制御する電流制御装置とを有し、前記
トルク制御装置は、前記決定された電動機へのトルク要
求値に対して前記最適電流値が小さい場合には、その減
少したトルク要求値分だけ前記エンジンへのトルク要求
値を増大させることを特徴とする。
［作用および発明の効果］
本発明においては、検出された電動機の温度と電動機
へのトルク要求値とから電動機の最適電流値を演算し、
該最適電流値により前記電動機の出力を制御し、決定さ
れた電動機へのトルク要求値に対して前記最適電流値が
小さい場合には、その減少したトルク要求値分だけ前記
エンジンへのトルク要求値を増大させるため、電動機の
温度が上昇した場合には、電流値を減少させると共にエ
ンジントルクを増大させることにより、電動機の運転を
停止させることなく電動機の温度を降下させて、電動機
の耐久性を向上させることができる。
さらに、電動機の耐久性に問題が生じない程度で電動
機を積極的に使用することにより排ガスによる大気汚染
を防止すると共に、車両全体のトルクを変化させないよ
うにして安定した走行を可能にすることができる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例について図面を参照しつつ説明
する。第１図は本発明のハイブリッド車両の制御装置の
１実施例を示す構成図、第２図は本発明に係わるトルク
制御装置の制御系のブロック図、第３図は電流調整装置
の制御系のブロック図、第４図は電流調整装置の処理の
フローを示す図である。
第１図において、本発明が適用される車両６は、前輪
７がエンジン８により駆動され、後輪９がそれぞれ別の
電動機１により駆動される構成になっている。電動機１
は電流調整装置３を介してバッテリ２に接続されると共
に、エンジン８にはエンジンコントロール装置10が配置
される。電動機１にはそれぞれ温度検出装置４を設ける
と共に、バッテリ２には電圧検出装置５を設け、検出し
た温度、電圧の信号を電流調整装置３に出力する。ま
た、エンジン８のコントロール装置10と電流調整装置３
には、それぞれのトルク要求値の配分を行うトルク制御
装置11の信号が出力される。
第２図は上記トルク制御装置11の構成を示し、入力イ
ンターフェース12、出力インターフェース13、制御部と
演算部とからなるCPU14、RAM15、ROM16で構成されてい
る。入力インターフェース12には、アクセル開度、車
速、シフトレバーの位置の情報等が入力され、これら情
報に基づきCPU14においては、各種プログラムおよびア
クセル開度、車速、シフトレバーの位置によるトルク配
分を記憶したRAM15、ROM16とやりとりを行い、車両の前
輪および後輪へのトルク配分を演算し、出力インターフ
ェース13から、エンジンコントロール装置10へのトルク
要求値及び電流調整装置３へのトルク要求値が出力され
る。
そして、エンジンコントロール装置10においては、エ
ンジン８に求められたトルク要求値に見合ったスロット
ル開度及び燃料噴射量が制御され、エンジントルクが出
力される。一方、電流調整装置３においては、後述する
ようにバッテリ電圧と電動機温度により電流値が更生さ
れて電動機１に出力される。
第３図は上記電流調整装置３の構成を示し、トルク制
御装置11と同様、入力インターフェース17、出力インタ
ーフェース18、制御部と演算部とからなるCPU19、RAM2
0、ROM21で構成されている。入力インターフェース17に
は、トルク制御装置11により配分されたトルク要求値、
電圧検出装置５により検出された電圧、温度検出装置４
により検出された電動機の温度が入力される。これら入
力情報はCPU19においてRAM20、ROM21とやりとりを行い
後述する最適電流値が演算され、出力インターフェース
18からCPU19で演算された最適電流値が出力され、最適
電流が電動機１に送られる。
次に第４図により、上記電流調整装置３による処理の
流れを説明する。
最初にステップで、初期設置が行われ、ステップ
において電動機１のトルク要求値が入力され、それに見
合った電流I0が設定される。続いて、ステップにおい
て、バッテリ２の電圧V1の値が入力され、基準電圧V0と
比較され、電流値は、次の式のとおり、I01に更生され
る。
I01＝I0＋Ａ（V0−V1）
A:電圧更生定数
すなわち、バッテリ２の電圧が基準の値より高くなった
場合には、電動機１の出力を同レベルに保つため、電動
機１へ供給される電流を少なくするように制御される。
あた、バッテリ２の電圧が基準の値より低くなった場合
には、出力を同レベルに保つため、供給される電流を多
くするように制御される。このようにして電動機１の出
力変動が小さくされる。
そして、さらにステップにおいて、電動機１の温度
T1の値が入力され、上限温度T0と比較され、T1−Ｂ（B:
更生開始温度）が０以上の場合電流値は、次の式のとお
り、I02に更生される。
I02＝I0×Ｃ〔T0−（T1−Ｂ）〕
C:温度再生定数
こうして得られた最適電流値I02により、電動機１に
供給される電流が調整される。従って、電動機１の温度
が限界温度に近づいてくると電動機１に送られる電流値
を小さくして温度上昇を抑え、電動機１の温度と限界温
度との差が少なければ少ないほど、電流値が小さくなる
ように制御される。なお、通常の車両走行時において
は、左右両車輪の出力は、均等でなければならず、左右
の電動機１には、同量の電流が供給されなければならな
い。したがって、左右の温度検出装置４から異なる温度
が検出された場合には、いずれか高い方の温度が最適電
流の演算に用いられる。
次に、ステップにおいて、上記I0とI02が比較さ
れ、I0がI02より大きい場合、すなわち、電動機１に必
要なトルクに対して電動機１から出力されるトルクが小
さい場合には、減少した電流値だけトルクが不足するの
で、ステップに進み、その不足分をエンジンで補うよ
うに信号を出力した後、ステップに進みI02を出力す
る。一方、I0がI02より大きくない場合には、ステップ
からそのままステップに進み、電動機１にI02を出
力する。
なお本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
種々の変更が可能である。
例えば上記実施例においては、前輪７をエンジン８に
より駆動し、後輪９を２つの電動機１により駆動してい
るが、前輪７を電動機で駆動し、後輪９をエンジンで駆
動する車両に適用してもよいし、エンジンと１つの電動
機により前輪および後輪を駆動する車両に適用してもよ
い。
以上説明したように本発明によれば、車両用電動機を
駆動中、なんらかの理由でバッテリの電圧が変化した場
合でも、電圧の変化に応じて最適電流値が電動機に送ら
れるため、電動機において安定した出力が得られ、ま
た、電動機の温度が上昇した場合には、電流値を減少さ
せると共にエンジントルクを増大させることにより、電
動機の運転を停止することなく温度を降下させることが
でき、電動機の耐久性を向上させることができる。The present invention relates to a control device for a hybrid vehicle driven by an electric motor and an engine. [Prior Art] In a vehicle driven by an engine using fossil fuel such as gasoline as an energy source, a driver adjusts the accelerator depression to increase or decrease the fuel supply,
The output can be adjusted. On the other hand, in a vehicle equipped with a battery and using electricity from the battery as an energy source, the propulsion device of the vehicle is composed of an electric motor, and therefore the output is adjusted by adjusting the current supplied from the battery to the electric motor. It is done by adjusting. FIG. 5 shows a conventional controller for a vehicle electric motor. In the conventional control device, the electric motor 1 for propelling the vehicle
Has its output adjusted by adjusting the current supplied from the battery 2 by the current adjusting device 3.
The current adjusting device 3 determines the current value to be supplied to the electric motor 1 by the torque request value of the electric motor 1 obtained from the vehicle speed, the accelerator opening degree, etc. and the detected temperature obtained by the temperature detecting device 4 provided in the electric motor 1. Had control. The torque demand value is the amount of torque required for the electric motor 1, and if a current according to the torque demand value is supplied to the electric motor 1, a torque proportional to the current is output from the electric motor 1. Has become. By the way, when the driver demands a large output, such as when the vehicle starts or when the vehicle is traveling on a slope, a large amount of current flows through the electric motor 1 and the temperature of the electric motor 1 rises. When the electric motor is used at a high temperature, as shown in FIG. 7, although there are differences among types A, B, E, and F depending on the degree of insulation of the electric motor, there is a problem in the life and durability of the electric motor. Therefore, conventionally, the temperature detection device 4 is provided in the electric motor 1,
When the temperature of the electric motor 1 reaches the limit temperature, the supply of electric current to the electric motor 1 is stopped so that the temperature of the electric motor 1 does not rise any higher. [Problems to be Solved by the Invention] However, when the temperature of the electric motor reaches a limit temperature, in the method of stopping the supply of the electric current to the electric motor, the operation of the electric motor cannot be restarted until the temperature decreases. have. The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a control device for a hybrid vehicle that can reduce the temperature of an electric motor without stopping the operation of the electric motor even when the temperature of the electric motor rises. To do. [Means for Solving Problems] Therefore, the control device for a hybrid vehicle of the present invention is
In a hybrid vehicle driven by an electric motor and an engine, a torque control device that determines a torque demand value for the engine and the electric motor according to a vehicle traveling state, and an engine torque that is determined by the torque demand value for the engine determined by the torque control device. An engine control device that controls the output, a temperature detection device that detects the temperature of the electric motor, a temperature detected by the temperature detection device, and a torque request value to the electric motor that is determined by the torque control device, of the electric motor. And a current control device for controlling an output of the electric motor according to the optimum current value, wherein the torque control device has the optimum current value with respect to the determined torque request value to the electric motor. Is small, increase the torque demand value to the engine by the reduced torque demand value. The features. [Operation and Effect of the Invention] In the present invention, the optimum current value of the electric motor is calculated from the detected temperature of the electric motor and the torque request value to the electric motor,
The output of the electric motor is controlled by the optimum current value, and when the optimum current value is smaller than the determined torque request value for the motor, the torque request value for the engine is reduced by the reduced torque request value. In order to increase the temperature of the electric motor, the current value is decreased and the engine torque is increased to decrease the temperature of the electric motor without stopping the operation of the electric motor to increase the durability of the electric motor. Can be improved. Furthermore, by positively using the electric motor to the extent that there is no problem with the durability of the electric motor, it is possible to prevent air pollution due to exhaust gas and to enable stable running by not changing the torque of the entire vehicle. it can. EXAMPLES Examples of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a control device for a hybrid vehicle of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of a control system of a torque control device according to the present invention, and FIG. 3 is a control system of a current regulator. FIG. 4 is a block diagram and FIG. 4 is a diagram showing a processing flow of the current regulator. In FIG. 1, a vehicle 6 to which the present invention is applied has a configuration in which front wheels 7 are driven by an engine 8 and rear wheels 9 are driven by different electric motors 1. Electric motor 1
Is connected to the battery 2 via the current adjusting device 3, and the engine control device 10 is arranged in the engine 8. Each of the electric motors 1 is provided with a temperature detecting device 4, and the battery 2 is provided with a voltage detecting device 5 to output the detected temperature and voltage signals to the current adjusting device 3. In addition, the control device 10 of the engine 8 and the current adjusting device 3
A signal of the torque control device 11 that distributes the respective torque request values is output to. FIG. 2 shows the configuration of the torque control device 11, which is composed of an input interface 12, an output interface 13, a CPU 14 including a control unit and a calculation unit, a RAM 15, and a ROM 16. Information on the accelerator opening, vehicle speed, shift lever position, etc. is input to the input interface 12, and based on these information, the CPU 14 stores various programs and accelerator distribution, vehicle speed, torque distribution by shift lever position. It interacts with RAM15 and ROM16 to calculate the torque distribution to the front and rear wheels of the vehicle, and the output interface 13 outputs the torque request value to the engine control device 10 and the torque request value to the current adjusting device 3. . Then, in the engine control device 10, the throttle opening and the fuel injection amount corresponding to the required torque value required for the engine 8 are controlled, and the engine torque is output. On the other hand, in the current adjusting device 3, the current value is regenerated by the battery voltage and the motor temperature and output to the motor 1 as described later. FIG. 3 shows the configuration of the current adjusting device 3, and similarly to the torque control device 11, an input interface 17, an output interface 18, a CPU 19 including a control unit and a computing unit, and a RAM 2
It consists of 0 and ROM21. The input interface 17 has a torque request value distributed by the torque control device 11,
Voltage detected by voltage detection device 5, temperature detection device 4
The temperature of the electric motor detected by is input. The input information is exchanged with the RAM 20 and the ROM 21 in the CPU 19 to calculate the optimum current value described later, and the output interface
The optimum current value calculated by the CPU 19 is output from 18 and the optimum current is sent to the electric motor 1. Next, referring to FIG. 4, the flow of processing by the current adjusting device 3 will be described. First, in step, initial installation is performed, and in step, the required torque value of the electric motor 1 is input, and the current I 0 corresponding to it is set. Then, in a step, the value of the voltage V 1 of the battery 2 is input and compared with the reference voltage V 0, and the current value is regenerated to I 01 according to the following equation. I 01 = I 0 + A (V 0 −V 1 ) A: Voltage regeneration constant, that is, when the voltage of the battery 2 becomes higher than the reference value, the output of the motor 1 is kept at the same level, so It is controlled to reduce the supplied current.
If the voltage of the battery 2 becomes lower than the reference value, the output is maintained at the same level, so that the supplied current is controlled to be increased. In this way, the output fluctuation of the electric motor 1 is reduced. Then, in a further step, the temperature of the electric motor 1
The value of T 1 is input, compared with the upper limit temperature T 0, and T 1 −B (B:
When the regeneration start temperature) is 0 or more, the current value is regenerated to I 02 according to the following equation. I 02 = I 0 × C [T 0 − (T 1 −B)] C: Temperature regeneration constant The current supplied to the electric motor 1 is adjusted by the optimum current value I 02 thus obtained. Therefore, when the temperature of the electric motor 1 approaches the limit temperature, the current value sent to the electric motor 1 is reduced to suppress the temperature rise, and the smaller the difference between the temperature of the electric motor 1 and the limit temperature, the smaller the current value. Controlled to be. It should be noted that during normal vehicle traveling, the outputs of the left and right wheels must be equal, and the same amount of current must be supplied to the left and right electric motors 1. Therefore, when different temperatures are detected from the left and right temperature detecting devices 4, the higher temperature is used for the calculation of the optimum current. Next, in step, the above I 0 and I 02 are compared, and if I 0 is larger than I 02 , that is, if the torque output from the electric motor 1 is smaller than the torque required for the electric motor 1, the decrease is made. Since the torque is insufficient by the specified current value, the process proceeds to step, a signal is output so that the engine compensates for the insufficient amount, and then the process proceeds to step to output I 02 . On the other hand, if I 0 is not larger than I 02 , the process proceeds from step to step as it is, and I 02 is output to the electric motor 1. Note that the present invention is not limited to the above embodiment,
Various modifications are possible. For example, in the above embodiment, the front wheels 7 are driven by the engine 8 and the rear wheels 9 are driven by the two electric motors 1. However, it is applied to a vehicle in which the front wheels 7 are driven by the electric motors and the rear wheels 9 are driven by the engine. Alternatively, it may be applied to a vehicle in which front wheels and rear wheels are driven by an engine and one electric motor. As described above, according to the present invention, even when the voltage of the battery changes for some reason while driving the vehicle electric motor, the optimum current value is sent to the electric motor according to the change of the voltage, so that the electric motor is stable. When the output is obtained and the temperature of the electric motor rises, the temperature can be lowered without stopping the operation of the electric motor by decreasing the current value and increasing the engine torque. It is possible to improve the sex.
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明のハイブリッド車両の制御装置の１実施
例を示す構成図、第２図は本発明に係わるトルク制御装
置の制御系のブロック図、第３図は電流調整装置の制御
系のブロック図、第４図は電流調整装置の処理のフロー
を示す図、第５図は従来の電動機の制御装置を示す図、
第６図は電動機への供給電圧と電動機の出力の関係を示
す図、第７図は電動機の温度と電動機寿命時間の関係を
示す図である。
１…電動機、２…バッテリ、３…電流調整装置、４…温
度検出装置、５…電圧検出装置、６…車両、７…前輪、
８…エンジン、９…後輪、10…コントロール装置、11…
トルク制御装置、12、17…入力インターフェース、13、
18…出力インターフェース、14、19…CPU、15、20…RA
M、16、21…ROM。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a control device for a hybrid vehicle of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of a control system of a torque control device according to the present invention, and FIG. FIG. 4 is a block diagram of a control system of the current regulator, FIG. 4 is a diagram showing a process flow of the current regulator, FIG. 5 is a diagram showing a conventional motor controller,
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the voltage supplied to the electric motor and the output of the electric motor, and FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the temperature of the electric motor and the electric motor life time. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric motor, 2 ... Battery, 3 ... Current adjusting device, 4 ... Temperature detecting device, 5 ... Voltage detecting device, 6 ... Vehicle, 7 ... Front wheel,
8 ... Engine, 9 ... Rear wheel, 10 ... Control device, 11 ...
Torque control device, 12, 17 ... Input interface, 13,
18 ... Output interface, 14, 19 ... CPU, 15, 20 ... RA
M, 16, 21 ... ROM.
Claims (1)
両において、車両走行状態に応じてエンジンおよび電動
機へのトルク要求値を決定するトルク制御装置と、該ト
ルク制御装置により決定されたエンジンへのトルク要求
値によりエンジンの出力を制御するエンジンコントロー
ル装置と、前記電動機の温度を検出する温度検出装置
と、前記温度検出装置により検出された温度と前記トル
ク制御装置により決定された電動機へのトルク要求値と
から前記電動機の最適電流値を演算し、該最適電流値に
より前記電動機の出力を制御する電流制御装置とを有
し、前記トルク制御装置は、前記決定された電動機への
トルク要求値に対して前記最適電流値が小さい場合に
は、その減少したトルク要求値分だけ前記エンジンへの
トルク要求値を増大させることを特徴とするハイブリッ
ド車両の制御装置。(57) [Claims] In a hybrid vehicle driven by an electric motor and an engine, a torque control device that determines a torque demand value for the engine and the electric motor according to a vehicle traveling state, and an engine torque that is determined by the torque demand value for the engine determined by the torque control device. An engine control device that controls the output, a temperature detection device that detects the temperature of the electric motor, a temperature detected by the temperature detection device, and a torque request value to the electric motor that is determined by the torque control device, of the electric motor. And a current control device for controlling an output of the electric motor according to the optimum current value, wherein the torque control device has the optimum current value with respect to the determined torque request value to the electric motor. Is small, increase the torque demand value to the engine by the reduced torque demand value. Control apparatus for a hybrid vehicle according to claim.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62282919A JP2675790B2 (en) | 1987-11-09 | 1987-11-09 | Control device for hybrid vehicle. |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP62282919A JP2675790B2 (en) | 1987-11-09 | 1987-11-09 | Control device for hybrid vehicle. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01126104A JPH01126104A (en) | 1989-05-18 |
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| Country | Link |
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|---|---|---|---|---|
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| JPS5869403A (en) * | 1981-10-20 | 1983-04-25 | Daihatsu Motor Co Ltd | Controller for hybrid vehicle |
-
1987
- 1987-11-09 JP JP62282919A patent/JP2675790B2/en not_active Expired - Lifetime
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