JP3700606B2 - Vehicle control device - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は車両用制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
特開平11-146503号は、シリーズ型のハイブリッド車両における効率向上を狙いとして、車両走行状態に基づき必要な電力を発電する技術が開示されている。走行状態の変化に伴い電動機の出力は時々刻々変化するが、その出力変化に対応して過不足なく電力をリアルタイムに発電機から供給することができれば、バッテリにおける電力損失を最小限にとどめ、エンジンの出力を効率良く電動機へ伝達することができる。
【0003】
【発明が解決しようとしている問題点】
上記車両においては、電動機で使用する電力をリアルタイムに発電機から供給し、バッテリの充放電を最小限にすることにより、電力損失を低減できるだけでなく、バッテリ搭載容量を最小限にすることができる。バッテリはハイブリッド車両において大きなコスト及び重量割合を占めているため、それを小型化することができれば、コストだけでなく燃費や動力性能まで大きな効果が得られる。
【0004】
しかし、その一方で、バッテリ搭載容量を小さくすると次のような問題が生じる。すなわち、車両が加速時のように電動機が力行している場合には上記のとおりに発電機から必要な電力をリアルタイムに供給すればよいが、減速時に電動機で電力を回生する場合、バッテリが小さいとこの回生電力を全て蓄えることができなくなるという問題がある。
【0005】
そこで、特開平8-79914号では、減速時に回生電力が余剰となる場合に、発電機を力行させてエンジンを回転させることにより電力が消費されるようにし、バッテリが過充電になることを防止している。
【0006】
しかしながら、特開平8-79914号には、減速時における発電機の出力指令を走行用モータの回生制動電力と一致させる旨の記載があるものの、発電機と走行用モータをどのように制御してそれを実現するか開示されていない。燃料カット時は、燃料噴射量(あるいは吸入空気量)によるエンジントルクの制御ができないので、これを考慮した発電機と走行用モータの制御が必要であり、この制御が適切に行われないと、燃料カット時に電力収支のバランスが崩れ、バッテリの充電状態が適正値からずれてしまう。
【0007】
本発明は、かかる技術的課題を鑑みてなされたもので、減速時(燃料カット時)における発電機の出力指令(消費電力)を走行用モータの回生制動電力と一致させる具体的な制御内容を提示することを目的とする。
【0008】
【問題点を解決するための手段】
第1の発明は、エンジンと、前記エンジンの出力軸に連結された発電機と、車両の駆動軸に連結された電動機と、前記発電機及び前記電動機に接続されるバッテリとを備えた車両の制御装置において、前記車両の運転条件を検出する運転条件検出手段と、前記エンジンが燃料カット中か否かを前記運転条件に基づき判定する燃料カット判定手段と、燃料カット時における前記電動機の目標回生電力を前記運転条件に基づき算出する目標電動機回生電力算出手段と、前記エンジンの回転速度を検出するエンジン回転速度検出手段と、燃料カット時のエンジンブレーキトルクを前記エンジン回転速度に基づき算出するエンジンブレーキトルク算出手段と、燃料カット時の前記発電機の目標回転速度を前記目標電動機回生電力と前記エンジンブレーキトルクとに基づき算出する目標発電機回転速度算出手段と、燃料カット時、前記電動機の回生トルクを前記目標電動機回生電力に基づき制御すると共に、前記発電機の回転速度を前記目標発電機回転速度に基づき制御する制御手段とを備え、目標発電機回転速度算出手段が、燃料カット時、前記目標電動機回生電力を前記エンジンブレーキトルクで除して目標発電機回転速度を算出することを特徴とするものである。
【0010】
第2の発明は、エンジンと、前記エンジンの出力軸に連結された発電機と、車両の駆動軸に連結された電動機と、前記発電機及び前記電動機に接続されるバッテリとを備えた車両の制御装置において、前記車両の運転条件を検出する運転条件検出手段と、前記エンジンが燃料カット中か否かを前記運転条件に基づき判定する燃料カット判定手段と、燃料カット時における前記電動機の目標回生電力を前記運転条件に基づき算出する目標電動機回生電力算出手段と、前記エンジンの回転速度を検出するエンジン回転速度検出手段と、燃料カット時のエンジンブレーキトルクを前記エンジン回転速度に基づき算出するエンジンブレーキトルク算出手段と、燃料カット時の前記発電機の目標回転速度を前記目標電動機回生電力と前記エンジンブレーキトルクとに基づき算出する目標発電機回転速度算出手段と、燃料カット時、前記電動機の回生トルクを前記目標電動機回生電力に基づき制御すると共に、前記発電機の回転速度を前記目標発電機回転速度に基づき制御する制御手段と、車両の目標駆動力を前記車両運転条件に基づき算出する手段と、前記電動機のトルクを前記目標駆動力に基づき制御する手段とを備え、前記目標駆動力を算出する手段が、燃料カット中か否かに応じて前記目標駆動力の算出に使用するマップを切り換えることを特徴とするものである。
【0011】
第3の発明は、エンジンと、前記エンジンの出力軸に連結された発電機と、車両の駆動軸に連結された電動機と、前記発電機及び前記電動機に接続されるバッテリとを備えた車両の制御装置において、前記車両の運転条件を検出する運転条件検出手段と、前記エンジンが燃料カット中か否かを前記運転条件に基づき判定する燃料カット判定手段と、燃料カット時における前記電動機の目標回生電力を前記運転条件に基づき算出する目標電動機回生電力算出手段と、前記エンジンの回転速度を検出するエンジン回転速度検出手段と、燃料カット時のエンジンブレーキトルクを前記エンジン回転速度に基づき算出するエンジンブレーキトルク算出手段と、燃料カット時の前記発電機の目標回転速度を前記目標電動機回生電力と前記エンジンブレーキトルクとに基づき算出する目標発電機回転速度算出手段と、燃料カット時、前記電動機の回生トルクを前記目標電動機回生電力に基づき制御すると共に、前記発電機の回転速度を前記目標発電機回転速度に基づき制御する制御手段と、前記電動機の効率を算出する手段と、前記発電機の効率を算出する手段と、燃料カット時、前記電動機及び発電機の効率が低いほど燃料カット時の減速度が大きくなるように前記目標駆動力を前記電動機効率及び発電機効率に基づき補正する手段とを備えたことを特徴とするものである。
【0012】
第4の発明は、エンジンと、前記エンジンの出力軸に連結された発電機と、車両の駆動軸に連結された電動機と、前記発電機及び前記電動機に接続されるバッテリとを備えた車両の制御装置において、前記車両の運転条件を検出する運転条件検出手段と、前記エンジンが燃料カット中か否かを前記運転条件に基づき判定する燃料カット判定手段と、燃料カット時における前記電動機の目標回生電力を前記運転条件に基づき算出する目標電動機回生電力算出手段と、前記エンジンの回転速度を検出するエンジン回転速度検出手段と、燃料カット時のエンジンブレーキトルクを前記エンジン回転速度に基づき算出するエンジンブレーキトルク算出手段と、燃料カット時の前記発電機の目標回転速度を前記目標電動機回生電力と前記エンジンブレーキトルクとに基づき算出する目標発電機回転速度算出手段と、燃料カット時、前記電動機の回生トルクを前記目標電動機回生電力に基づき制御すると共に、前記発電機の回転速度を前記目標発電機回転速度に基づき制御する制御手段と、非燃料カット時に対応した前記発電機の目標回転速度を算出する手段とを備え、前記目標発電機回転速度算出手段は、前記燃料カット時の目標発電機回転速度が前記非燃料カット時に対応した目標発電機回転速度よりも小さいときは前記非燃料カット時に対応した目標発電機回転速度を前記発電機の目標回転速度とすることを特徴とするものである。
【0013】
【作用及び効果】
したがって、上記車両においては、減速時、車両駆動用の電動機を発電機として機能させて電力の回生が行われ、回生された電力が発電機の力行により消費されるが、そのときの運転条件に基づき推定されるエンジンブレーキトルクと電動機の目標回生電力とに基づき発電機の目標回転速度が設定されるので、発電機の回転速度を適切に制御し、かつ必要十分な電力だけを発電機の力行により消費することができる。発電機の目標回転速度は、例えば、推定したエンジンブレーキトルクで電動機の目標回生電力を除することにより算出することができる(第1の発明)。これにより、減速時(燃料カット時)においても電動機と発電機とで電力収支を一致させることができ、電力回生を行っているにもかかわらずバッテリから発電機に電力を供給する必要が生じたり、バッテリが過充電状態になったりするのを防止できる。
【0014】
また、第3の発明によれば、前記電動機及び発電機の効率が低いほど燃料カット時の減速度が大きくなるよう燃料カット時の目標駆動力が前記電動機及び発電機の効率に基づき補正されるので、燃料カット時に運転者に与える減速感を従来のガソリンエンジン搭載車両と同様のものとすることができる。また、発電機の力行により適切に余剰電力を消費しながらも発電機回転速度の変動を生じないので電力変動を抑制でき、バッテリへの負荷を極力低減することができる。
【0016】
さらに、第4の発明によれば、発電機の目標回転速度が変動するのが抑えられるので、燃料カット移行時に一時的に回転が低下することを防止でき、発電機の回転変動を小さくすることができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づき本発明の実施の形態について説明する。
【0018】
図1は本発明が適用される車両のシステム構成図である。この車両では、従来の機械式変速機に代えて、無段変速機として機能する電気パワートレイン5がエンジン1に接続されている。電気パワートレイン5は、主に発電機として使用される第1の回転電機(以下、発電機)2と主に電動機として使用される第2の回転電機(以下、電動機)4とで構成される。発電機2のロータ軸がエンジン1のクランク軸に連結され、電動機4のロータ軸(以下、出力軸)6は減速機を介して駆動軸(駆動輪が取付けられる回転軸)に連結される。
【0019】
発電機2、電動機4は永久磁石式交流同期モータ等の交流機であり、それぞれインバータ8に接続されている。発電機2、電動機4の回転速度はインバータ8の駆動周波数に応じて制御され、インバータ8の駆動周波数の比が電気パワートレイン5の入出力軸の回転速度比(変速比)となる。インバータ8にはさらにバッテリ9(リチウムバッテリあるいはニッケル水素バッテリ等)が接続されている。
【0020】
発電機2と電動機4の間にはクラッチ3が介装されており、このクラッチ3が締結されるとエンジン1と出力軸6が直結状態となってエンジン1で直接出力軸6を駆動することができる。クラッチ3は例えば電気パワートレイン5の発電機回転速度と電動機回転速度が一致したときに締結され、発電機2と電動機4における損失を抑制して車両の燃費性能を向上させることができる。
【0021】
また、電気パワートレイン5には、発電機2のロータ回転速度(以下、発電機回転速度)Niを検出する発電機回転速度センサ24と、電動機4のロータ回転速度(以下、電動機回転速度)Noを検出する電動機回転速度センサ21とが取付けられている。
【0022】
一方、エンジン1の吸気通路には電子制御式スロットル装置14が設けられており、スロットル開度は必要とされる発電電力に応じて設定される目標エンジントルクが実現されるよう運転者のアクセル操作とは独立して制御される。エンジン1にはこの他、吸入空気量を検出するエアフローメータ13、クランク角を検出するクランク角センサ23が設けられている。
【0023】
統合コントロールユニット(GCU)10は、基本的には、アクセル操作量センサ22によって検出されたアクセル操作量等に基づき運転者が要求する駆動力を求め、要求駆動力が実現されるようにトランスミッションコントロールユニット(TCU)12を介して電動機4のトルク制御を行う。また、電動機4の駆動出力(消費電力)に見合った発電電力が得られるようにトランスミッションコントロールユニット12を介しての発電機2の回転速度制御及びエンジンコントロールユニット(ECU)11を介してのエンジン1のトルク制御も併せて行う。
【0024】
さらに、統合コントロールユニット10は、車両減速時(燃料カット時)は、電動機4を発電機として機能させることにより電力を回生し、さらにこの回生電力を発電機2を電動機として力行させることによって消費し、減速時においても電力収支をバランスさせる。
【0025】
図2は、統合コントロールユニット10が行う車両制御の内容を示したブロック図である。
【0026】
これについて説明すると、ブロックB1ではアクセルペダル操作量APO[deg]と車速VSP[km/h]とに基づき、目標駆動力tFd0[N]が算出される。目標駆動力tFd0は、具体的には、アクセルペダル操作量APOと車速VSPに従って所定の目標駆動力マップを参照して算出される。駆動力マップはエンジンに燃料を供給している状態に合わせて設定してある。アクセルペダル操作量APOはアクセル操作量センサ22で検出され、車速VSPは電動機回転速度21センサで検出した電動機4の回転速度No[rpm]に定数G1を乗じて算出される。車両の駆動輪の半径をr[m]、電動機4の出力軸から駆動輪軸までの減速比をRとしたとき、定数G1はG1=2×π×r×60/(R×1000)により計算される値である。
【0027】
ブロックB2では目標駆動力tFd0[N]に車速VSP[m/s]を乗じて目標電動機出力tPo00[W]が算出される。車速VSPは電動機回転速度センサ22で検出した電動機回転速度No[rpm]に定数G2を乗じて算出される。定数G2はG1=2×π×r/(R×60)により計算される値である。
【0028】
ブロックB3では目標電動機出力tPo00[W]にフィルタ処理が施される。このフィルタ処理は電動機4の見かけ上の制御応答速度を小さくするために行われる。
【0029】
ブロックB4では車速VSP[km/h]に基づき燃料カット時の目標駆動力tFd_d[N]が算出される。具体的には、車速VSPに従って燃料カット時目標駆動力テーブルを参照して燃料カット時目標駆動力tFd_dが算出される。燃料カット時目標駆動力tFd_dは極低車速の範囲を除き負の値(車両が電動機4を駆動することを示す)に設定される。
【0030】
ブロックB5では、燃料カット時目標駆動力tFd_d[N]に車速VSP[m/s]を乗じて燃料カット時の目標電動機回生電力tPo_d[W]が算出される。燃料カット時目標電動機回生電力tPo_dは、電動機4の回生出力(=電動機4の回生駆動により単位時間当たりに消費される車両の運動エネルギー)の目標値を表す。
【0031】
ブロックB6では、燃料カット判定フラグfFCUTに基づいて目標電動機出力の選択が行われ、フラグfFCUTがゼロ(非燃料カット)のときはフィルタ処理後の目標電動機出力tPo0[W]が選択され、フラグfFCUTが1(燃料カット)のときは燃料カット時の目標電動機回生出力tPo_d[W]が選択される。
【0032】
なお、フラグfFCUTは、図3に示すように、アクセルペダルが全閉(アクセル操作量APOが略ゼロ)であるか否かをヒステリシス付きで判定するとともに(ブロックB41)、車速が所定車速以上であるか否かをヒステリシス付きで判定し(ブロックB42)、両判定結果をAND処理(ブロックB43)することによって設定される。
【0033】
ブロックB7ではブロックB6で選択された目標電動機出力を電動機回転速度No[rad/s]で除し、目標電動機トルクtTo[Nm]が算出される。電動機回転速度No[rad/s]は電動機回転速度センサ21で検出した電動機回転速度No[rpm]に定数G3(=2×π/60)を乗じて算出される。
【0034】
算出された目標電動機トルクtToはトランスミッションコントロールユニット12に送られ、目標電動機トルクtToに基づき電動機4のトルクが制御される。特に、目標電動機トルクtToが負の値である場合、トランスミッションコントロールユニット12は電動機4の回生トルクを制御することになる。
【0035】
ブロックB8では電動機回転速度No[rpm]と目標電動機トルクtTo[Nm]とに基づき電動機効率EFFmが算出される。ブロックB9では目標電動機出力tPo00[W]を電動機効率EFFmで除し、電動機4の消費電力tPg[W]が算出される。燃料カットが行われない場合は、電動機4が消費する電力を過不足なく発電機2で発電するダイレクト配電を行うので、電動機消費電力tPgは発電機2の目標発電電力を表している。
【0036】
ブロックB10では、発電機回転速度Ni[rpm]とエンジントルクとに基づき、発電機効率EFFgが算出される。発電機回転速度Niは発電機回転速度センサ24で検出される。また、エンジントルクの値としては、後述するブロックB22の出力(目標エンジントルクtTe[Nm])にブロックB11で所定の遅れ処理を施した値、あるいは後述するブロックB19の出力(エンジンブレーキトルクTe_d[Nm])の何れかをブロックB12で選択した値が使用される。
【0037】
ブロックB12では燃料カット判定フラグfFCUTがゼロ(非燃料カット)のときブロックB11の出力が、フラグfFCUTが1(燃料カット)のときブロックB19の出力が選択される。
【0038】
ブロックB13では目標発電機発電電力tPg[W]を発電機効率EFFgで除し、発電機回生出力tPe[W]が算出される。発電機2はエンジン1によって駆動されるので、tPeは目標エンジン出力を表している。ブロックB14では目標エンジン出力tPe[W]を車速VSP[m/s]で除し、第2目標駆動力tFd[N]が算出される。
【0039】
ブロックB15では、この第2目標駆動力tFd[N]と車速VSP[km/h]とに基づき、目標発電機回転速度tNi0[rpm]が算出される。具体的には、第2目標駆動力tFdと車速VSPに従って所定の出力配分マップを参照することにより目標発電機回転速度tNi0が算出される。
【0040】
ここで出力配分マップは、例えば図4のようになっている。これは例えば以下の考え方に基づいて定めることができる。図5、図6は、車速及びアクセル操作量に応じてエンジンの運転点を定める方法(出力配分を定める方法)の基本的な考え方を示したものである。
【0041】
運転者が加速しようとしてアクセルペダルを踏み増していった場合、車両の出力すなわち電動機4の出力はそれに応じて上昇する(図5)。そして、同じ出力をエンジン1から発生する場合、それぞれの出力に対して最も燃費が良くなる運転点をトレースするように、力行時の出力配分(エンジン及び発電機のトルクと回転速度の組み合わせ)を定めることができる(図6)。
【0042】
一方、アクセル全閉時は、エンジン回転速度に応じてエンジントルクは決まっているので、この場合は出力配分の設定方法に自由度は無く、電動機4の出力に応じてエンジントルクとエンジン回転速度の組み合わせは一義的に決まる。
【0043】
このようにして求めた、電動機出力に応じて求められる目標発電出力と目標発電機回転速度の例を図7に示す。最良燃費線やアクセル全閉時トルク線は一通りしかないので、燃費のみを考慮して出力配分を決めるのであれば、図7に示す関係を用いて目標発電出力から目標発電機回転速度を定めることができる。
【0044】
ただし、出力が等しくても、車速が低い領域ではあまりエンジントルクを大きな設定にしてしまうと音振性能が悪化するような場合、このような領域では回転をある程度高くしたいという要求がある。そこでこの様な要求に対応できるよう、車速に応じた設定の自由度を持たせる構成として、本例では出力配分を車速と駆動力に応じたマップとしている。図4は図7の関係を単純にマップへ置き換えたものである。
【0045】
以上のようにして図4に示すような出力配分マップが設定され、出力配分マップもエンジンが燃料カット状態あるいは燃料供給状態に応じて設定される。
【0046】
図2に戻り、ブロックB16では目標発電機回転速度tNi0[rpm]にフィルタ処理が施される。このフィルタ処理は、発電機2の見かけ上の制御応答速度を遅くするために行われる。このフィルタ処理はブロックB3のフィルタ処理と同じものである。
【0047】
ブロックB17では燃料カット時の目標駆動力tFd_d[N]に電動機効率EFFmを乗じて、燃料カット時の電動機4の発電電力(回生電力)tPg_d[W]が算出される。燃料カット時は、電動機4が回生した電力が過不足なく発電機2で消費されるので、tPg_dは燃料カット時の目標発電機消費電力でもある。
【0048】
ブロックB18ではこの目標発電機消費電力tPg_d[W]に発電機効率EFFgを乗じ、燃料カット時の発電機出力tPe_d[W]が算出される。燃料カット時は、発電機2がエンジン1を回転駆動するので、tPe_dは燃料カット時の目標エンジンブレーキ出力を表す。
【0049】
ブロックB19では発電機回転速度Ni[rpm](=エンジン回転速度)に基づき、燃料カット時のエンジンブレーキトルクTe_d[Nm]が算出される。具体的には、Niに従ってエンジンプレーキトルクテーブルを参照してTe_dが設定され、Te_dは負の値に設定される。Te_dが負の値ということは発電機2がエンジン1を駆動することを示す。
【0050】
ブロックB20では燃料カット時の目標エンジンブレーキ出力tPe_d[W]を燃料カット時のエンジンブレーキトルクTe_d[Nm]で除し、燃料カット時の目標発電機回転速度tNi_d[rad/s]が算出される。
【0051】
ブロックB21では燃料カット判定フラグfFCUTに基づいて最終的な目標発電機回転速度tNifが選択される。フラグfFCUTがゼロ(非燃料カット)のときはフィルタ処理後の目標発電機回転速度tNi[rpm]が、フラグfFCUTが1(燃料カット)のときは定数G4(=1/G3)を用いて単位換算した燃料カット時の目標発電機回転速度tNi_d[rpm]が最終的な目標電動機回転速度tNifとして選択される。
【0052】
そして、この最終的な目標発電機回転速度tNifはトランスミッションコントロールユニット12に送られ、このtNifに基づき発電機2の回転速度が制御される。
【0053】
一方、ブロックB22では、目標エンジン出力tPe[W]を発電機回転速度Ni[rad/s]で除し、目標エンジントルクtTe[Nm]が算出される。発電機回転速度Ni[rad/s]は発電機回転速度センサ24で検出した発電機回転速度Ni[rpm]に定数G3を乗じて算出される。
【0054】
算出された目標エンジントルクtTeはエンジンコントロールユニット11に送られ、目標エンジントルクtTeに基づきエンジン1のトルクが制御される。具体的には、電子制御式スロットル装置14のスロットル開度が制御され、エンジン吸入空気量が調整される。ただし、燃料カット判定フラグfFCUTが1の場合はエンジン1への燃料供給がカットされるので、この場合エンジン1のトルク制御は中断される。
【0055】
なお、非燃料カット時のエンジントルクはスロットル開度制御に対して所定の遅れを持って追随するのが一般的であることから、ブロックB3やブロックB12のフィルタ処理はこのようなエンジンの応答遅れに電動機や発電機の制御を同期させるために施されている。これに対し、燃料カット時のエンジンブレーキトルクには上記のような遅れがないので、燃料カット時の目標電動機出力や目標発電機回転速度にはフィルタ処理を施していない。
【0056】
上記制御を行うことにより、燃料カット時の電動機4によって回生された電力と発電機2を力行させることによる消費電力とを一致させることができ、減速時においても電力収支をバランスさせてバッテリ充電状態(SOC)の変動を抑制することができる(図10(a)、(b)のSOCの欄参照)。
【0057】
続いて本発明の第2の実施形態について説明する。この第2の実施形態は第1の実施形態を改良したものである。
【0058】
上記第1実施形態では、燃料カット時、目標駆動力テーブルに設定されたtFd_dに応じた減速度で車両を減速させることができる。しかし、第1の実施形態では、減速に伴う回生出力を電動機4と発電機2の効率分だけ小さくしたものが発電機出力(目標エンジンブレーキ出力)となるので、このときの目標発電機回転速度Ni_dは低速側となる傾向にあり、燃料カット時に発電機及びエンジンの回転速度の低下を招きやすい(図10(b)のNiの欄参照)。
【0059】
そこで、この第2の実施形態では、電動機4と発電機2の効率に基づき燃料カット時の目標駆動力tFd_dの絶対値が大きくなるように補正し、燃料カット移行時の発電機回転速度(エンジン回転速度)の低下を防止する(図11(a)のNiの欄参照)。
【0060】
図8は第2実施形態における統合コントロールユニット10の制御ブロック図である。
【0061】
先の実施形態と同じ部分には同じ引用番号を付し、異なる部分についてのみ説明すると、ブロックB30では、車速VSP[km/h]に基づき、燃料カット時の目標駆動力の基本値tFd_d0[N]が算出される。
【0062】
ブロックB31では燃料カット時の目標駆動力の基本値tFd_d0[N]に車速VSP[m/s]を乗じて燃料カット時の目標エンジンブレーキ出力(発電機出力)tPe_d[W]が算出される。
【0063】
ブロックB32では燃料カット時の発電機出力tPe_d[W]を発電機効率EFFgで除し、燃料カット時の発電機要求電力(=目標電動機発電電力)tPg_dが算出される。
【0064】
ブロックB33ではtPg_d[W]を電動機効率EFFmで除し、燃料カット時の目標電動機回生出力tPo_d[W]が算出される。
【0065】
上記処理によれば、燃料カット時の車両減速度は燃料カット時の目標駆動力テーブルにより設定されたtFd_d0相当の減速度より大きくなり、減速度は発電機効率EFFg、電動機効率EFFmが低くなるほど大きくなるが、これは通常のガソリンエンジン車でトランスミッションのフリクションが大きいほどアクセルペダルを戻して減速する際の減速度が大きくなることに対応する。
【0066】
続いて本発明の第3の実施形態について説明する。この第3の実施形態は第1あるいは第2の実施形態を改良したものである。
【0067】
上記第1、第2の実施形態では、燃料カット移行直後に発電機回転速度(エンジン回転速度)が一時的に変動する(図10(b)、図11(a)のNiの欄参照)。これはブロックB19のエンジンブレーキトルクテーブルがエンジン回転速度(=発電機回転速度)に対して割り付けてあることによる。
【0068】
例えば、現在の回転速度に基づきエンジンブレーキトルクTe_dを求め、このTe_dに基づいて目標発電機回転速度Ni_dを求めた場合に、それが現在の発電機回転速度Niよりも高いとその新しい目標値Ni_dに発電機回転速度が調整されるが、その調整後の回転速度に応じたTe_dが前回のTe_dよりも大きな値になり、これに基づく新しい目標発電機回転速度が最初の値よりも低くなると、今度は発電機回転速度の目標値が低下することになる。このような回転速度の変動は計算が収束するまで数回繰り返される。
【0069】
図9は第3の実施形態における統合コントロールユニット10の制御ブロック図であり、第2の実施形態を改良したものである。
【0070】
この第3の実施形態では、第2の実施形態と異なり、上記発電機回転速度の変動を極力低減するために、出力配分マップから求めた目標発電機回転速度tNi(非燃料カット時に対応した目標発電機回転速度)と、燃料カット時の目標発電機回転速度tNi_dのうち大きいほうを減速時の最終的な目標発電機回転速度として選択するブロックB40がブロックB20の後段に設けられている。これにより、目標発電機回転速度の変動が抑えられ、図11(b)のNiの欄に示すように、目標発電機回転速度の変動を防止することができ、結果として上記計算をすみやかに収束させることができる。
【0071】
なお、ここでは第3の実施形態を第2の実施形態の改良として説明したが、第1の実施形態のブロックB20の後段にブロックB40を追加し、発電機回転速度の変動を抑えることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用される車両のシステム構成図である。
【図2】統合コントロールユニットの制御内容を示すブロック図である。
【図3】燃料カット判定処理の内容を示すブロック図である。
【図4】出力配分マップの一例である。
【図5】出力配分を定める方法を説明するための図である。
【図6】同じく出力配分を定める方法を説明するための図である。
【図7】目標発電量と目標発電機回転速度の関係を示したテーブルである。
【図8】第2の実施形態を示すブロック図である。
【図9】第3の実施形態を示すブロック図である。
【図10】本発明の作用を説明するためのタイムチャートであり、(a)は本発明を適用しない場合の作用、(b)は第1の実施形態の作用を示す。
【図11】本発明の作用を説明するためのタイムチャートであり、(a)は第2の実施形態の作用、(b)は第3の実施形態の作用を示す。
【符号の説明】
1 エンジン
2 発電機
4 電動機
9 バッテリ
10 統合コントロールユニット(GCU)
11 エンジンコントロールユニット(ECU)
12 トランスミッションコントロールユニット(TCU)
14 電子制御式スロットル装置
21 電動機回転速度センサ
22 アクセル操作量センサ
23 クランク角センサ
24 発電機回転速度センサ[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a vehicle control device.
[0002]
[Prior art]
JP 11-14650ThreeNo. 2 discloses a technology for generating necessary electric power based on the vehicle running state with the aim of improving efficiency in a series type hybrid vehicle. Although the output of the motor changes from moment to moment as the driving state changes, if power can be supplied from the generator in real time in response to the change in output, the power loss in the battery is minimized and the engine Can be efficiently transmitted to the electric motor.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the above vehicle, the electric power used by the electric motor is supplied from the generator in real time, and the charging / discharging of the battery is minimized, thereby not only reducing the power loss but also minimizing the battery mounting capacity. . Since the battery occupies a large cost and weight ratio in the hybrid vehicle, if the battery can be reduced in size, not only the cost but also the fuel efficiency and the power performance can be obtained.
[0004]
On the other hand, however, the following problems occur when the battery mounting capacity is reduced. In other words, when the motor is powering as when the vehicle is accelerating, it is sufficient to supply the necessary power from the generator in real time as described above. However, if the motor regenerates power during deceleration, the battery is small. There is a problem that it is impossible to store all the regenerative power.
[0005]
Therefore, in Japanese Patent Laid-Open No. 8-79914, when the regenerative power becomes excessive at the time of deceleration, the power is consumed by rotating the engine by powering the generator to prevent the battery from being overcharged. are doing.
[0006]
However, although Japanese Patent Laid-Open No. 8-79914 describes that the generator output command at the time of deceleration coincides with the regenerative braking power of the traveling motor, how to control the generator and the traveling motor. It is not disclosed whether to realize it. When the fuel is cut, the engine torque cannot be controlled by the fuel injection amount (or the intake air amount). Therefore, it is necessary to control the generator and the traveling motor in consideration of this, and if this control is not properly performed, When the fuel is cut, the balance of power balance is lost, and the state of charge of the battery deviates from an appropriate value.
[0007]
The present invention has been made in view of such technical problems, and provides specific control contents for making the generator output command (power consumption) coincident with the regenerative braking power of the traveling motor at the time of deceleration (at the time of fuel cut). The purpose is to present.
[0008]
[Means for solving problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a vehicle comprising: an engine; a generator connected to the output shaft of the engine; an electric motor connected to a drive shaft of the vehicle; and a battery connected to the generator and the electric motor. In the control device, an operating condition detecting means for detecting an operating condition of the vehicle, a fuel cut determining means for determining whether or not the engine is in a fuel cut based on the operating condition, and a target regeneration of the electric motor at the time of the fuel cut Target motor regenerative power calculating means for calculating electric power based on the operating conditions, engine rotational speed detecting means for detecting the rotational speed of the engine, and engine brake for calculating engine brake torque at the time of fuel cut based on the engine rotational speed A torque calculation means, and a target rotational speed of the generator at the time of fuel cut, the target motor regenerative power and the engine breakage. A target generator rotation speed calculating means for calculating based on the torque, and controlling the regenerative torque of the electric motor based on the target motor regenerative electric power when the fuel is cut, and setting the rotation speed of the generator to the target generator rotation speed. Control means for controlling based on,The target generator rotational speed calculating means calculates the target generator rotational speed by dividing the target motor regenerative power by the engine brake torque when the fuel is cut.
[0010]
First2The invention ofIn a vehicle control device comprising: an engine; a generator coupled to an output shaft of the engine; an electric motor coupled to a drive shaft of the vehicle; and a battery connected to the generator and the electric motor. Operating condition detecting means for detecting the operating condition of the engine, fuel cut determining means for determining whether or not the engine is in a fuel cut based on the operating condition, and the target regenerative power of the electric motor at the time of the fuel cut as the operating condition Target motor regenerative power calculating means for calculating based on engine rotational speed detecting means for detecting the rotational speed of the engine, engine brake torque calculating means for calculating engine brake torque at the time of fuel cut based on the engine rotational speed, fuel The target rotational speed of the generator at the time of cutting is based on the target motor regenerative power and the engine brake torque. Target generator rotation speed calculation means for calculating the motor, and at the time of fuel cut, the regenerative torque of the motor is controlled based on the target motor regenerative power, and the rotation speed of the generator is controlled based on the target generator rotation speed Control means;Means for calculating a target driving force of the vehicle based on the vehicle driving conditions; means for controlling the torque of the electric motor based on the target driving force;Be equippedIn addition, the means for calculating the target driving force switches a map used for calculating the target driving force depending on whether or not the fuel is being cut.
[0011]
First3The invention ofIn a vehicle control device comprising: an engine; a generator coupled to an output shaft of the engine; an electric motor coupled to a drive shaft of the vehicle; and a battery connected to the generator and the electric motor. Operating condition detecting means for detecting the operating condition of the engine, fuel cut determining means for determining whether or not the engine is in a fuel cut based on the operating condition, and the target regenerative power of the electric motor at the time of the fuel cut as the operating condition Target motor regenerative power calculating means for calculating based on engine rotational speed detecting means for detecting the rotational speed of the engine, engine brake torque calculating means for calculating engine brake torque at the time of fuel cut based on the engine rotational speed, fuel The target rotational speed of the generator at the time of cutting is based on the target motor regenerative power and the engine brake torque. Target generator rotation speed calculation means for calculating the motor, and at the time of fuel cut, the regenerative torque of the motor is controlled based on the target motor regenerative power, and the rotation speed of the generator is controlled based on the target generator rotation speed Control means andMeans for calculating the efficiency of the motor; means for calculating the efficiency of the generator; and at the time of fuel cut, the target drive so that the deceleration at the time of fuel cut increases as the efficiency of the motor and generator decreases. Means for correcting the force based on the motor efficiency and the generator efficiency.
[0012]
First4The invention ofIn a vehicle control device comprising: an engine; a generator coupled to an output shaft of the engine; an electric motor coupled to a drive shaft of the vehicle; and a battery connected to the generator and the electric motor. Operating condition detecting means for detecting the operating condition of the engine, fuel cut determining means for determining whether or not the engine is in a fuel cut based on the operating condition, and the target regenerative power of the electric motor at the time of the fuel cut as the operating condition Target motor regenerative power calculating means for calculating based on engine rotational speed detecting means for detecting the rotational speed of the engine, engine brake torque calculating means for calculating engine brake torque at the time of fuel cut based on the engine rotational speed, fuel The target rotational speed of the generator at the time of cutting is based on the target motor regenerative power and the engine brake torque. Target generator rotation speed calculation means for calculating the motor, and at the time of fuel cut, the regenerative torque of the motor is controlled based on the target motor regenerative power, and the rotation speed of the generator is controlled based on the target generator rotation speed Control means;Means for calculating a target rotational speed of the generator corresponding to a non-fuel cutAnd be preparedThe target generator rotational speed calculating means is configured to output the target generator corresponding to the non-fuel cut when the target generator rotational speed at the fuel cut is smaller than the target generator rotational speed corresponding to the non-fuel cut. The rotation speed is set as a target rotation speed of the generator.
[0013]
[Action and effect]
Therefore, in the above vehicle, when decelerating, the motor for driving the vehicle functions as a generator to regenerate power, and the regenerated power is consumed by the power running of the generator.,Since the target rotational speed of the generator is set based on the engine brake torque estimated based on the operating conditions at that time and the target regenerative power of the electric motor, the rotational speed of the generator is appropriately controlled, and the necessary and sufficient power Can only be consumed by the power running of the generator. The target rotational speed of the generator can be calculated, for example, by dividing the target regenerative power of the motor by the estimated engine brake torque (first1Invention). This makes it possible to match the power balance between the motor and the generator even during deceleration (when the fuel is cut), and it is necessary to supply power from the battery to the generator despite the power regeneration. The battery can be prevented from being overcharged.
[0014]
According to the third invention, the target driving force at the time of fuel cut is corrected based on the efficiency of the motor and the generator so that the deceleration at the time of fuel cut increases as the efficiency of the motor and the generator decreases. Therefore, the feeling of deceleration given to the driver when the fuel is cut can be the same as that of the conventional vehicle equipped with a gasoline engine. Moreover, since fluctuation of the generator rotation speed does not occur while appropriately surplus power is consumed by the power running of the generator, the fluctuation of electric power can be suppressed, and the load on the battery can be reduced as much as possible.
[0016]
In addition4According to the invention, since the fluctuation of the target rotational speed of the generator is suppressed, it is possible to prevent the rotation from being temporarily lowered at the time of shifting to the fuel cut, and the fluctuation of the rotation of the generator can be reduced.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0018]
FIG. 1 is a system configuration diagram of a vehicle to which the present invention is applied. In this vehicle, an
[0019]
The
[0020]
A
[0021]
The
[0022]
On the other hand, an electronically controlled
[0023]
The integrated control unit (GCU) 10 basically obtains the driving force requested by the driver based on the accelerator operation amount detected by the accelerator
[0024]
Further, the
[0025]
FIG. 2 is a block diagram showing the contents of vehicle control performed by the
[0026]
This will be described. In block B1, the target driving force tFd0 [N] is calculated based on the accelerator pedal operation amount APO [deg] and the vehicle speed VSP [km / h]. Specifically, the target driving force tFd0 is calculated with reference to a predetermined target driving force map according to the accelerator pedal operation amount APO and the vehicle speed VSP. The driving force map is set according to the state in which fuel is supplied to the engine. The accelerator pedal operation amount APO is detected by the accelerator
[0027]
In block B2, the target motor output tPo00 [W] is calculated by multiplying the target driving force tFd0 [N] by the vehicle speed VSP [m / s]. The vehicle speed VSP is calculated by multiplying the motor rotation speed No [rpm] detected by the motor
[0028]
In block B3, the target motor output tPo00 [W] is filtered. This filtering process is performed in order to reduce the apparent control response speed of the
[0029]
In block B4, the target driving force tFd_d [N] at the time of fuel cut is calculated based on the vehicle speed VSP [km / h]. Specifically, the fuel-cut target driving force tFd_d is calculated according to the vehicle speed VSP with reference to the fuel-cut target driving force table. The target drive force tFd_d at the time of fuel cut is set to a negative value (indicating that the vehicle drives the electric motor 4) except for the extremely low vehicle speed range.
[0030]
In block B5, the target motor regenerative power tPo_d [W] at the time of fuel cut is calculated by multiplying the target drive force tFd_d [N] at the time of fuel cut by the vehicle speed VSP [m / s]. The target motor regenerative power tPo_d at the time of fuel cut represents the target value of the regenerative output of the motor 4 (= the kinetic energy of the vehicle consumed per unit time by the regenerative drive of the motor 4).
[0031]
In block B6, the target motor output is selected based on the fuel cut determination flag fFCUT. When the flag fFCUT is zero (non-fuel cut), the filtered target motor output tPo0 [W] is selected and the flag fFCUT is selected. Is 1 (fuel cut), the target motor regenerative output tPo_d [W] at the time of fuel cut is selected.
[0032]
As shown in FIG. 3, the flag fFCUT determines whether or not the accelerator pedal is fully closed (accelerator operation amount APO is substantially zero) with hysteresis (block B41), and the vehicle speed is equal to or higher than a predetermined vehicle speed. It is determined by determining whether or not there is hysteresis (block B42) and performing both AND processing (block B43) on both determination results.
[0033]
In block B7, the target motor output selected in block B6 is divided by the motor rotation speed No [rad / s] to calculate the target motor torque tTo [Nm]. The motor rotation speed No [rad / s] is calculated by multiplying the motor rotation speed No [rpm] detected by the motor
[0034]
The calculated target motor torque tTo is sent to the
[0035]
In block B8, the motor efficiency EFFm is calculated based on the motor rotation speed No [rpm] and the target motor torque tTo [Nm]. In block B9, the target motor output tPo00 [W] is divided by the motor efficiency EFFm, and the power consumption tPg [W] of the
[0036]
In block B10, the generator efficiency EFFg is calculated based on the generator rotational speed Ni [rpm] and the engine torque. The generator rotational speed Ni is detected by the generator
[0037]
In block B12, the output of block B11 is selected when the fuel cut determination flag fFCUT is zero (non-fuel cut), and the output of block B19 is selected when the flag fFCUT is 1 (fuel cut).
[0038]
In block B13, the target generator generated power tPg [W] is divided by the generator efficiency EFFg to calculate the generator regenerative output tPe [W]. Since the
[0039]
In block B15, the target generator rotational speed tNi0 [rpm] is calculated based on the second target driving force tFd [N] and the vehicle speed VSP [km / h]. Specifically, the target generator rotational speed tNi0 is calculated by referring to a predetermined output distribution map according to the second target driving force tFd and the vehicle speed VSP.
[0040]
Here, the output distribution map is, for example, as shown in FIG. This can be determined, for example, based on the following concept. 5 and 6 show the basic concept of a method for determining the operating point of the engine according to the vehicle speed and the accelerator operation amount (method for determining output distribution).
[0041]
When the driver depresses the accelerator pedal for acceleration, the output of the vehicle, that is, the output of the
[0042]
On the other hand, when the accelerator is fully closed, the engine torque is determined according to the engine rotational speed. In this case, there is no degree of freedom in the output distribution setting method, and the engine torque and the engine rotational speed are determined according to the output of the
[0043]
FIG. 7 shows an example of the target power generation output and the target generator rotation speed determined in accordance with the motor output thus determined. Since there is only one best fuel consumption line and accelerator fully closed torque line, if the output distribution is determined in consideration of only the fuel consumption, the target generator rotational speed is determined from the target power generation output using the relationship shown in FIG. be able to.
[0044]
However, even if the outputs are equal, if the sound vibration performance deteriorates if the engine torque is set too high in a region where the vehicle speed is low, there is a demand to increase the rotation to some extent in such a region. Therefore, in this example, the output distribution is a map corresponding to the vehicle speed and the driving force as a configuration that gives a degree of freedom of setting according to the vehicle speed so as to meet such a demand. FIG. 4 is obtained by simply replacing the relationship of FIG. 7 with a map.
[0045]
As described above, the output distribution map as shown in FIG. 4 is set, and the output distribution map is also set according to the fuel cut state or the fuel supply state of the engine.
[0046]
Returning to FIG. 2, in block B16, the target generator rotational speed tNi0 [rpm] is filtered. This filtering process is performed to reduce the apparent control response speed of the
[0047]
In block B17, the target driving force tFd_d [N] at the time of fuel cut is multiplied by the motor efficiency EFFm, and the generated power (regenerative power) tPg_d [W] of the
[0048]
In block B18, the target generator power consumption tPg_d [W] is multiplied by the generator efficiency EFFg to calculate the generator output tPe_d [W] at the time of fuel cut. Since the
[0049]
In block B19, an engine brake torque Te_d [Nm] at the time of fuel cut is calculated based on the generator rotational speed Ni [rpm] (= engine rotational speed). Specifically, Te_d is set with reference to the engine brake torque table according to Ni, and Te_d is set to a negative value. A negative value of Te_d indicates that the
[0050]
In block B20, the target engine brake output tPe_d [W] at the time of fuel cut is divided by the engine brake torque Te_d [Nm] at the time of fuel cut to calculate the target generator rotational speed tNi_d [rad / s] at the time of fuel cut. .
[0051]
In block B21, the final target generator rotational speed tNif is selected based on the fuel cut determination flag fFCUT. When the flag fFCUT is zero (non-fuel cut), the target generator rotational speed tNi [rpm] after the filtering process is used, and when the flag fFCUT is 1 (fuel cut), the constant G4 (= 1 / G3) is used. The converted target generator rotation speed tNi_d [rpm] at the time of fuel cut is selected as the final target motor rotation speed tNif.
[0052]
The final target generator rotational speed tNif is sent to the
[0053]
On the other hand, in block B22, the target engine output tPe [W] is divided by the generator rotational speed Ni [rad / s] to calculate the target engine torque tTe [Nm]. The generator rotational speed Ni [rad / s] is calculated by multiplying the generator rotational speed Ni [rpm] detected by the generator
[0054]
The calculated target engine torque tTe is sent to the
[0055]
Since the engine torque at the time of non-fuel cut generally follows a predetermined delay with respect to the throttle opening control, the filter processing of block B3 and block B12 is such a response delay of the engine. Is provided to synchronize the control of the motor and generator. On the other hand, since there is no delay as described above in the engine brake torque at the time of fuel cut, the target motor output and the target generator rotational speed at the time of fuel cut are not filtered.
[0056]
By performing the above control, the power regenerated by the
[0057]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. This second embodiment is an improvement of the first embodiment.
[0058]
In the first embodiment, when the fuel is cut, the vehicle can be decelerated at a deceleration corresponding to tFd_d set in the target driving force table. However, in the first embodiment, the regenerative output resulting from deceleration is reduced by the efficiency of the
[0059]
Therefore, in the second embodiment, the absolute value of the target driving force tFd_d at the time of fuel cut is corrected based on the efficiency of the
[0060]
FIG. 8 is a control block diagram of the
[0061]
The same reference numerals are assigned to the same parts as those of the previous embodiment, and only different parts will be described. In block B30, based on the vehicle speed VSP [km / h], the basic value tFd_d0 [N ] Is calculated.
[0062]
In block B31, the target engine brake output (generator output) tPe_d [W] at the time of fuel cut is calculated by multiplying the basic value tFd_d0 [N] of the target drive force at the time of fuel cut by the vehicle speed VSP [m / s].
[0063]
In block B32, the generator output tPe_d [W] at the time of fuel cut is divided by the generator efficiency EFFg, and the generator required power (= target motor generated power) tPg_d at the time of fuel cut is calculated.
[0064]
In block B33, tPg_d [W] is divided by the motor efficiency EFFm to calculate the target motor regenerative output tPo_d [W] at the time of fuel cut.
[0065]
According to the above processing, the vehicle deceleration at the time of fuel cut becomes larger than the deceleration corresponding to tFd_d0 set by the target driving force table at the time of fuel cut, and the deceleration becomes larger as the generator efficiency EFFg and the motor efficiency EFFm become lower. However, this corresponds to an increase in deceleration when decelerating by returning the accelerator pedal as the friction of the transmission increases in a normal gasoline engine vehicle.
[0066]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. The third embodiment is an improvement over the first or second embodiment.
[0067]
In the first and second embodiments, the generator rotational speed (engine rotational speed) fluctuates temporarily immediately after shifting to the fuel cut (see the Ni column in FIGS. 10B and 11A). This is because the engine brake torque table of block B19 is assigned to the engine speed (= generator speed).
[0068]
For example, when the engine brake torque Te_d is obtained based on the current rotational speed and the target generator rotational speed Ni_d is obtained based on the Te_d, if it is higher than the current generator rotational speed Ni, the new target value Ni_d The generator rotation speed is adjusted at the time, Te_d corresponding to the adjusted rotation speed becomes a larger value than the previous Te_d, and the new target generator rotation speed based on this becomes lower than the initial value, This time, the target value of the generator rotation speed will decrease. Such fluctuations in rotational speed are repeated several times until the calculation converges.
[0069]
FIG. 9 is a control block diagram of the
[0070]
In the third embodiment, unlike the second embodiment, in order to reduce the fluctuation of the generator rotation speed as much as possible, the target generator rotation speed tNi obtained from the output distribution map (the target corresponding to the non-fuel cut time) A block B40 for selecting a larger one of the generator rotation speed) and the target generator rotation speed tNi_d at the time of fuel cut as the final target generator rotation speed at the time of deceleration is provided in the subsequent stage of the block B20. As a result, fluctuations in the target generator rotational speed are suppressed, and fluctuations in the target generator rotational speed can be prevented as shown in the column of Ni in FIG. 11B, and as a result, the above calculation is converged quickly. Can be made.
[0071]
In addition, although 3rd Embodiment was demonstrated as improvement of 2nd Embodiment here, block B40 can be added to the back | latter stage of block B20 of 1st Embodiment, and it can also suppress the fluctuation | variation of a generator rotational speed. It is.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system configuration diagram of a vehicle to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a block diagram showing control contents of an integrated control unit.
FIG. 3 is a block diagram showing the contents of a fuel cut determination process.
FIG. 4 is an example of an output distribution map.
FIG. 5 is a diagram for explaining a method for determining output distribution;
FIG. 6 is a diagram for explaining a method of determining output distribution in the same manner.
FIG. 7 is a table showing a relationship between a target power generation amount and a target generator rotation speed.
FIG. 8 is a block diagram showing a second embodiment.
FIG. 9 is a block diagram showing a third embodiment.
10A and 10B are time charts for explaining the operation of the present invention, wherein FIG. 10A shows the operation when the present invention is not applied, and FIG. 10B shows the operation of the first embodiment.
11A and 11B are time charts for explaining the operation of the present invention, wherein FIG. 11A shows the operation of the second embodiment, and FIG. 11B shows the operation of the third embodiment.
[Explanation of symbols]
1 engine
2 Generator
4 Electric motor
9 Battery
10 Integrated control unit (GCU)
11 Engine control unit (ECU)
12 Transmission Control Unit (TCU)
14 Electronically controlled throttle device
21 Motor rotation speed sensor
Accelerator operation amount sensor
23 Crank angle sensor
24 Generator rotational speed sensor
Claims (4)
前記車両の運転条件を検出する運転条件検出手段と、
前記エンジンが燃料カット中か否かを前記運転条件に基づき判定する燃料カット判定手段と、
燃料カット時における前記電動機の目標回生電力を前記運転条件に基づき算出する目標電動機回生電力算出手段と、
前記エンジンの回転速度を検出するエンジン回転速度検出手段と、
燃料カット時のエンジンブレーキトルクを前記エンジン回転速度に基づき算出するエンジンブレーキトルク算出手段と、
燃料カット時の前記発電機の目標回転速度を前記目標電動機回生電力と前記エンジンブレーキトルクとに基づき算出する目標発電機回転速度算出手段と、
燃料カット時、前記電動機の回生トルクを前記目標電動機回生電力に基づき制御すると共に、前記発電機の回転速度を前記目標発電機回転速度に基づき制御する制御手段と、
を備え、
前記目標発電機回転速度算出手段は、燃料カット時、前記目標電動機回生電力を前記エンジンブレーキトルクで除して目標発電機回転速度を算出することを特徴とする車両制御装置。In a vehicle control device comprising: an engine; a generator connected to the output shaft of the engine; an electric motor connected to a drive shaft of the vehicle; and a battery connected to the generator and the electric motor;
Driving condition detecting means for detecting the driving condition of the vehicle;
Fuel cut determination means for determining whether or not the engine is in a fuel cut based on the operating conditions;
Target motor regenerative power calculating means for calculating a target regenerative power of the motor at the time of fuel cut based on the operating conditions;
Engine rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the engine;
Engine brake torque calculating means for calculating engine brake torque at the time of fuel cut based on the engine rotation speed;
Target generator rotation speed calculation means for calculating a target rotation speed of the generator at the time of fuel cut based on the target motor regenerative power and the engine brake torque;
Control means for controlling the regenerative torque of the electric motor based on the target electric motor regenerative electric power at the time of fuel cut, and controlling the rotational speed of the electric generator based on the target electric generator rotational speed;
Equipped with a,
The target generator rotation speed calculation means calculates the target generator rotation speed by dividing the target motor regenerative power by the engine brake torque when the fuel is cut .
前記車両の運転条件を検出する運転条件検出手段と、 Driving condition detecting means for detecting the driving condition of the vehicle;
前記エンジンが燃料カット中か否かを前記運転条件に基づき判定する燃料カット判定手段と、 Fuel cut determination means for determining whether the engine is in a fuel cut based on the operating conditions;
燃料カット時における前記電動機の目標回生電力を前記運転条件に基づき算出する目標電動機回生電力算出手段と、 Target motor regenerative power calculating means for calculating the target regenerative power of the motor at the time of fuel cut based on the operating conditions;
前記エンジンの回転速度を検出するエンジン回転速度検出手段と、 Engine rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the engine;
燃料カット時のエンジンブレーキトルクを前記エンジン回転速度に基づき算出するエンジンブレーキトルク算出手段と、 Engine brake torque calculating means for calculating engine brake torque at the time of fuel cut based on the engine rotational speed;
燃料カット時の前記発電機の目標回転速度を前記目標電動機回生電力と前記エンジンブレーキトルクとに基づき算出する目標発電機回転速度算出手段と、 Target generator rotation speed calculation means for calculating a target rotation speed of the generator at the time of fuel cut based on the target motor regenerative power and the engine brake torque;
燃料カット時、前記電動機の回生トルクを前記目標電動機回生電力に基づき制御すると共に、前記発電機の回転速度を前記目標発電機回転速度に基づき制御する制御手段と、 Control means for controlling the regenerative torque of the electric motor based on the target electric motor regenerative electric power at the time of fuel cut, and controlling the rotational speed of the electric generator based on the target electric generator rotational speed;
車両の目標駆動力を前記車両運転条件に基づき算出する手段と、 Means for calculating a target driving force of the vehicle based on the vehicle driving conditions;
前記電動機のトルクを前記目標駆動力に基づき制御する手段と、 Means for controlling the torque of the electric motor based on the target driving force;
を備え、With
前記目標駆動力を算出する手段は、燃料カット中か否かに応じて前記目標駆動力の算出に使用するマップを切り換えることを特徴とする車両制御装置。 The vehicle control apparatus characterized in that the means for calculating the target driving force switches a map used for calculating the target driving force depending on whether or not a fuel cut is in progress.
前記車両の運転条件を検出する運転条件検出手段と、 Driving condition detecting means for detecting the driving condition of the vehicle;
前記エンジンが燃料カット中か否かを前記運転条件に基づき判定する燃料カット判定手段と、 Fuel cut determination means for determining whether the engine is in a fuel cut based on the operating conditions;
燃料カット時における前記電動機の目標回生電力を前記運転条件に基づき算出する目標 A target for calculating the target regenerative power of the electric motor at the time of fuel cut based on the operating condition 電動機回生電力算出手段と、An electric motor regenerative power calculating means;
前記エンジンの回転速度を検出するエンジン回転速度検出手段と、 Engine rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the engine;
燃料カット時のエンジンブレーキトルクを前記エンジン回転速度に基づき算出するエンジンブレーキトルク算出手段と、 Engine brake torque calculating means for calculating engine brake torque at the time of fuel cut based on the engine rotational speed;
燃料カット時の前記発電機の目標回転速度を前記目標電動機回生電力と前記エンジンブレーキトルクとに基づき算出する目標発電機回転速度算出手段と、 Target generator rotation speed calculation means for calculating a target rotation speed of the generator at the time of fuel cut based on the target motor regenerative power and the engine brake torque;
燃料カット時、前記電動機の回生トルクを前記目標電動機回生電力に基づき制御すると共に、前記発電機の回転速度を前記目標発電機回転速度に基づき制御する制御手段と、 Control means for controlling the regenerative torque of the electric motor based on the target electric motor regenerative electric power at the time of fuel cut, and controlling the rotational speed of the electric generator based on the target electric generator rotational speed;
前記電動機の効率を算出する手段と、 Means for calculating the efficiency of the motor;
前記発電機の効率を算出する手段と、 Means for calculating the efficiency of the generator;
燃料カット時、前記電動機及び発電機の効率が低いほど燃料カット時の減速度が大きくなるように前記目標駆動力を前記電動機効率及び発電機効率に基づき補正する手段と、 Means for correcting the target driving force based on the motor efficiency and the generator efficiency so that the deceleration at the time of fuel cut increases as the efficiency of the motor and the generator is lower when the fuel is cut;
を備えたことを特徴とする車両制御装置。A vehicle control device comprising:
前記車両の運転条件を検出する運転条件検出手段と、 Driving condition detecting means for detecting the driving condition of the vehicle;
前記エンジンが燃料カット中か否かを前記運転条件に基づき判定する燃料カット判定手段と、 Fuel cut determination means for determining whether the engine is in a fuel cut based on the operating conditions;
燃料カット時における前記電動機の目標回生電力を前記運転条件に基づき算出する目標電動機回生電力算出手段と、 Target motor regenerative power calculating means for calculating the target regenerative power of the motor at the time of fuel cut based on the operating conditions;
前記エンジンの回転速度を検出するエンジン回転速度検出手段と、 Engine rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the engine;
燃料カット時のエンジンブレーキトルクを前記エンジン回転速度に基づき算出するエンジンブレーキトルク算出手段と、 Engine brake torque calculating means for calculating engine brake torque at the time of fuel cut based on the engine rotational speed;
燃料カット時の前記発電機の目標回転速度を前記目標電動機回生電力と前記エンジンブレーキトルクとに基づき算出する目標発電機回転速度算出手段と、 Target generator rotation speed calculation means for calculating a target rotation speed of the generator at the time of fuel cut based on the target motor regenerative power and the engine brake torque;
燃料カット時、前記電動機の回生トルクを前記目標電動機回生電力に基づき制御すると共に、前記発電機の回転速度を前記目標発電機回転速度に基づき制御する制御手段と、 Control means for controlling the regenerative torque of the electric motor based on the target electric motor regenerative electric power at the time of fuel cut, and controlling the rotational speed of the electric generator based on the target electric generator rotational speed;
非燃料カット時に対応した前記発電機の目標回転速度を算出する手段と、 Means for calculating a target rotational speed of the generator corresponding to a non-fuel cut;
を備え、With
前記目標発電機回転速度算出手段は、前記燃料カット時の目標発電機回転速度が前記非燃料カット時に対応した目標発電機回転速度よりも小さいときは前記非燃料カット時に対応した目標発電機回転速度を前記発電機の目標回転速度とする、 The target generator rotation speed calculating means is configured to output a target generator rotation speed corresponding to the non-fuel cut when the target generator rotation speed at the time of the fuel cut is smaller than a target generator rotation speed corresponding to the non-fuel cut. Is the target rotational speed of the generator,
ことを特徴とする車両制御装置。The vehicle control apparatus characterized by the above-mentioned.
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