JP4512057B2 - Drive control apparatus for hybrid vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は車両の駆動源としてエンジンとジェネレータモータとを有するハイブリッド車両の駆動装置に関する。 The present invention relates to a drive device for a hybrid vehicle having an engine and a generator motor as drive sources for the vehicle.
動力源としてエンジンと電動モータとを有するハイブリッド車両の駆動方式には、発電用の動力源としてエンジンを駆動し、走行用の動力源として電動モータを駆動するシリーズ方式と、車両走行時の主要な動力源としてエンジンを駆動し、発進時や加速時に電動モータを補助的に駆動するパラレル方式とがある。シリーズ方式とパラレル方式とを組み合わせたタイプとして、走行状況に応じて電動モータとエンジンとの一方または双方を駆動させるようにしたシリーズ・パラレル方式がある。 The hybrid vehicle having an engine and an electric motor as a power source includes a series system in which the engine is driven as a power source for power generation and an electric motor is driven as a power source for traveling, There is a parallel system in which an engine is driven as a power source, and an electric motor is auxiliary driven when starting or accelerating. As a type combining the series method and the parallel method, there is a series / parallel method in which one or both of the electric motor and the engine are driven in accordance with the traveling state.
パラレル方式やシリーズ・パラレル方式のハイブリッド車両においては、電動モータによるシリーズ走行と、電動モータとエンジンとによるパラレル走行とに切り換えることができる。特許文献1には、シリーズ走行中にモータ電流値とエンジントルク指令値とからシリーズ走行時のエンジントルク定常偏差を求め、パラレル走行時にはエンジントルク定常偏差を用いてエンジントルク指令値を補正するようにしたハイブリッド車両用の速度制御装置が記載されている。
In a parallel type or series / parallel type hybrid vehicle, it is possible to switch between series running by an electric motor and parallel running by an electric motor and an engine. In
ハイブリッド車両の燃費を向上させるために、特許文献2には、最良燃費で出力できる回転である最良燃費回転速度と、最大出力を出力できる最低の回転速度である最適確保回転速度とを求めて、これら2つの回転速度のうち大きい方を変速機の目標入力回転速度として選択することにより、余裕駆動出力を確保しつつエンジンの運電域が最良燃費線からずれないようにする制御装置が記載されている。
駆動源としてエンジンとジェネレータモータとを有するハイブリッド車両の走行には、エンジンとジェネレータモータとにより車両を駆動する駆動パターンと、エンジンによりジェネレータモータを駆動して発電しながら車両を駆動する駆動パターンと、ジェネレータモータを休止させてエンジンにより走行する駆動パターンとがある。エンジンとジェネレータモータとにより車両を駆動する駆動パターンにおいては、エンジン出力値とアシスト出力値との組み合わせに種々のパターンがあり、同様に、エンジンにより発電しながら車両を駆動する駆動パターンにおいても、エンジン出力値と発電出力値との組み合わせに種々のパターンがある。 For driving a hybrid vehicle having an engine and a generator motor as a driving source, a driving pattern for driving the vehicle by the engine and the generator motor, a driving pattern for driving the vehicle while generating power by driving the generator motor by the engine, and There is a drive pattern in which the generator motor is stopped and travels by the engine. There are various combinations of engine output values and assist output values in driving patterns in which the vehicle is driven by the engine and the generator motor. Similarly, in driving patterns in which the vehicle is driven while generating power by the engine, the engine There are various patterns of combinations of output values and power generation output values.
従来では、エンジンをその燃費効率が高い領域で作動させるようにした駆動パターンを選択するようにしているが、車両の走行環境や走行状態によっては、燃費向上という観点からは不十分である。また、ジェネレータモータに電力を供給するとともにジェネレータモータにより発電された電力を蓄電するバッテリの残存容量によっても、駆動パターンを適性に設定する必要がある。 Conventionally, a drive pattern in which the engine is operated in a region where the fuel efficiency is high is selected. However, depending on the traveling environment and traveling state of the vehicle, this is insufficient from the viewpoint of improving fuel efficiency. Further, it is necessary to appropriately set the drive pattern depending on the remaining capacity of the battery that supplies power to the generator motor and stores the power generated by the generator motor.
本発明の目的は、駆動源としてエンジンとジェネレータモータとを有するハイブリッド車両の燃費を向上することにある。 An object of the present invention is to improve the fuel efficiency of a hybrid vehicle having an engine and a generator motor as drive sources.
本発明の他の目的は、ジェネレータモータを発電させる場合には発電出力をエンジン燃料消費量に換算し、ジェネレータモータのモータトルクによってエンジンを補助する場合にはモータのアシスト出力をエンジン燃料消費量に換算し、総合的な燃料消費量が最小となる駆動パターンによってエンジンとジェネレータモータとを駆動するようにすることにある。 Another object of the present invention is to convert the power generation output into engine fuel consumption when generating the generator motor, and to convert the motor assist output into engine fuel consumption when assisting the engine with the motor torque of the generator motor. In conversion, the engine and the generator motor are driven by a drive pattern that minimizes the total fuel consumption.
本発明の他の目的は、バッテリの残存容量によって駆動パターンを選択することにより、バッテリの残存容量を最適値に維持し得るようにすることにある。 Another object of the present invention is to select a drive pattern according to the remaining capacity of the battery so that the remaining capacity of the battery can be maintained at an optimum value.
本発明のハイブリッド車両の駆動制御装置は、駆動源としてのエンジンおよびジェネレータモータに連結されるパワーユニット軸と駆動輪との間に配置される変速機を有し、前記ジェネレータモータにより前記駆動輪への駆動力をアシストしたり、前記エンジンの駆動力により前記ジェネレータモータを発電するようにしたハイブリッド車両の駆動制御装置であって、運転者の車両要求駆動力を算出する車両要求駆動力算出部と、前記車両要求駆動力に基づいて複数の変速比候補を算出する変速比候補算出部と、複数の前記変速比候補それぞれについて、前記ジェネレータモータの1つの発電トルクの候補および1つのアシストトルクの候補を算出するジェネレータモータのトルク候補算出部と、複数の前記変速比候補それぞれに対して、複数のエンジン出力トルク候補と1つの発電トルク候補との駆動パターンおよび複数のエンジン出力トルク候補と1つのアシストトルク候補との駆動パターンについての組み合わせ候補を演算する駆動パターンの組み合わせ候補演算部と、発電トルクをエンジン燃料消費量に換算した換算燃料消費量と車両を駆動するためのエンジン燃料消費量との和により算出される発電時の前記燃料消費相当量と、アシストトルクをエンジン燃料消費量に換算した換算燃料消費量と車両を駆動するためのエンジン燃料消費量との和により算出されるアシスト時の前記燃料消費相当量とを、それぞれの前記駆動パターンの組合せ候補毎に求めて、前記燃料消費相当量が最小となる駆動パターンを決定する燃費比較部とを有し、決定された駆動パターンによって前記エンジンと前記ジェネレータモータを制御することを特徴とする。 A drive control apparatus for a hybrid vehicle according to the present invention includes a transmission disposed between a power unit shaft connected to an engine as a drive source and a generator motor and drive wheels, and the generator motor supplies the drive wheels to the drive wheels. A drive control device for a hybrid vehicle that assists the drive force or generates the generator motor by the drive force of the engine, the vehicle request drive force calculation unit for calculating the vehicle request drive force of the driver, A gear ratio candidate calculation unit that calculates a plurality of gear ratio candidates based on the vehicle required driving force, and one generator torque candidate and one assist torque candidate for the generator motor for each of the plurality of gear ratio candidates. For each of the generator motor torque candidate calculation sections to be calculated and the plurality of speed ratio candidates, A drive pattern combination candidate calculation unit for calculating a drive pattern of a plurality of engine output torque candidates and one power generation torque candidate, and a combination candidate for drive patterns of a plurality of engine output torque candidates and one assist torque candidate, and a power generation torque The fuel consumption equivalent amount at the time of power generation calculated by the sum of the converted fuel consumption amount converted into engine fuel consumption amount and the engine fuel consumption amount for driving the vehicle, and the assist torque converted into engine fuel consumption amount The fuel consumption equivalent amount at the time of assist calculated by the sum of the converted fuel consumption amount and the engine fuel consumption amount for driving the vehicle is obtained for each combination candidate of the drive patterns, and the fuel consumption equivalent amount is calculated. A fuel consumption comparison unit that determines a drive pattern that minimizes the amount, and depending on the determined drive pattern And controlling serial engine and the generator motor.
本発明のハイブリッド車両の駆動制御装置においては、発電時の前記換算燃料消費量をジェネレータ発電効率とジェネレータ発電出力と予め設定された第1の置換効率係数とに基づいて算出し、アシスト時の前記換算燃料消費量をモータ出力効率とモータアシスト出力と予め設定された第2の置換効率係数とに基づいて算出することを特徴とする。
In the drive control apparatus for a hybrid vehicle of the present invention, calculated on the basis of the first replacement efficiency coefficients of the terms of fuel consumption is preset a generator the power generation efficiency and the generator power output during power generation, said time assist and calculating on the basis of the converted fuel consumption and a second replacement efficiency coefficient set in advance and the motor output efficiency and motor assist output.
本発明のハイブリッド車両の駆動制御装置においては、前記第1の置換効率係数と前記第2の置換効率係数とが同一であることを特徴とする。 In the drive control apparatus for a hybrid vehicle of the present invention, the first replacement efficiency coefficient and the second replacement efficiency coefficient are the same.
本発明のハイブリッド車両の駆動制御装置においては、前記置換効率係数をバッテリ残存容量(SOC)に基づいて可変とすることを特徴とする。 The drive control apparatus for a hybrid vehicle according to the present invention is characterized in that the replacement efficiency coefficient is variable based on a remaining battery capacity (SOC).
本発明のハイブリッド車両の駆動制御装置においては、発電トルクの複数の候補およびアシストトルクの複数の候補を、それぞれの前記変速比候補毎に予め設定することを特徴とする。 In the drive control apparatus for a hybrid vehicle of the present invention, a plurality of candidates for power generation torque and a plurality of candidates for assist torque are set in advance for each of the gear ratio candidates.
本発明のハイブリッド車両の駆動制御装置においては、アシストした場合の駆動パターンの組み合わせ候補についての燃料消費相当量を先に算出して、その燃料消費相当量よりも、エンジン出力トルクを全て駆動輪に伝達するアシストしない場合の燃料消費相当量の方が小さくなる場合には、発電した場合の駆動パターンの組み合わせ候補についての燃料消費相当量を求め、その値が最も小さくなる組み合わせ候補を駆動パターンとして決定することを特徴とする。
In the hybrid vehicle drive control device of the present invention, the fuel consumption equivalent amount for the drive pattern combination candidate when assisting is calculated first, and the engine output torque is all applied to the drive wheels from the fuel consumption equivalent amount. If the fuel consumption equivalent amount without transmission assist is smaller, the fuel consumption equivalent amount is obtained for the drive pattern combination candidate when power is generated, and the combination candidate with the smallest value is determined as the drive pattern. It is characterized by doing.
本発明のハイブリッド車両の駆動制御装置においては、発電する駆動パターンが決定された場合には、発電電力と発電のための前記エンジンの燃料消費増加量との比により求められる発電時のジェネレータモータの発電率が所定の発電許可基準値範囲内となっていないときには、発電状態を許可しないかまたは他の駆動パターンを決定することを特徴とする。前記発電許可基準値をバッテリ残存容量(SOC)により可変とすることを特徴とする。
In the hybrid vehicle drive control device of the present invention, when the drive pattern to generate power is determined, the generator motor at the time of power generation is obtained by the ratio between the generated power and the fuel consumption increase amount of the engine for power generation. When the power generation rate is not within the predetermined power generation permission reference value range, the power generation state is not permitted or another drive pattern is determined. The power generation permission reference value is variable depending on a remaining battery capacity (SOC).
本発明のハイブリッド車両の駆動制御装置においては、アシストする駆動パターンが決定された場合には、放電電力とアシストによる前記エンジンの燃料消費減少量との比により求められるアシスト時のジェネレータモータのモータ出力率が所定のアシスト許可基準値範囲内となっていないときには、アシスト状態を許可しないかまたは他の駆動パターンを決定することを特徴とする。前記アシスト許可基準値をバッテリ残存容量(SOC)により可変とすることを特徴とする。
In the hybrid vehicle drive control device of the present invention, when the drive pattern to be assisted is determined, the motor output of the generator motor at the time of assist, which is obtained by the ratio between the discharge power and the fuel consumption reduction amount of the engine by the assist. When the rate is not within a predetermined assist permission reference value range, the assist state is not permitted or another drive pattern is determined. The assist permission reference value is variable depending on a remaining battery capacity (SOC).
本発明のハイブリッド車両の駆動制御装置においては、ロックアップクラッチが設けられたトルクコンバータを有し、変速比情報として前記ロックアップクラッチがオンのときとオフのときを含むことを特徴とする。 The drive control apparatus for a hybrid vehicle according to the present invention includes a torque converter provided with a lock-up clutch, and includes transmission gear ratio information when the lock-up clutch is on and off.
本発明によれば、車両要求駆動力に基づいて複数の変速比候補を算出し、複数の変速比候補それぞれについて、前記ジェネレータモータの特定の発電トルクの候補および特定のアシストトルクの候補を算出し、複数の変速比候補それぞれに対して、複数のエンジン出力トルク候補と特定の発電トルク候補との駆動パターンおよび複数のエンジン出力トルク候補と特定のアシストトルクとの駆動パターンについての複数の組み合わせ候補を演算し、それぞれの駆動パターンの組み合わせ候補について燃料消費相当量を算出して、燃料消費相当量が最小となる駆動パターンを決定するようにしたので、常に最良の燃費で車両を駆動することができる。 According to the present invention, a plurality of speed ratio candidates are calculated based on the vehicle required driving force, and a specific power generation torque candidate and a specific assist torque candidate of the generator motor are calculated for each of the plurality of speed ratio candidates. , For each of the plurality of gear ratio candidates, a plurality of combination candidates for a drive pattern of a plurality of engine output torque candidates and a specific power generation torque candidate and a drive pattern of a plurality of engine output torque candidates and a specific assist torque By calculating and calculating the fuel consumption equivalent amount for each drive pattern combination candidate and determining the drive pattern that minimizes the fuel consumption equivalent amount, the vehicle can always be driven with the best fuel consumption. .
本発明においては、発電時の燃料消費相当量は発電トルクをエンジン燃料消費量に換算した換算燃料消費量とエンジン燃料消費量との和により算出され、アシスト時の燃料消費相当量はアシストトルクをエンジン燃料消費量に換算した換算燃料消費量とエンジン燃料消費量との和により算出される。また、発電時の換算燃料消費量はジェネレータ発電効率とジェネレータ発電出力と予め設定された第1の置換効率係数に基づいて算出され、アシスト時の換算燃料消費量はモータ出力効率とモータアシスト出力と予め設定された第2の置換効率係数に基づいて算出される。さらに、置換効率係数をバッテリ残存容量(SOC)に基づいて可変とすることができる。
In the present invention, the fuel consumption equivalent amount at the time of power generation is calculated by the sum of the converted fuel consumption amount obtained by converting the power generation torque into the engine fuel consumption amount and the engine fuel consumption amount. It is calculated by the sum of the converted fuel consumption converted into the engine fuel consumption and the engine fuel consumption. The converted fuel consumption during power generation is calculated based on the generator power generation efficiency and the generator power generation output and a preset first replacement efficiency coefficient. The converted fuel consumption during assist is calculated based on the motor output efficiency and the motor assist output. It is calculated based on a preset second replacement efficiency coefficient. Furthermore, the replacement efficiency coefficient can be made variable based on the remaining battery capacity (SOC).
本発明においては、先にアシストした場合の駆動パターンの組み合わせ候補についての燃料消費相当量を算出して、その燃料消費相当量よりも、アシストしない場合の燃料消費相当量の方が小さくなる場合には、発電した場合の駆動パターンの組み合わせ候補についての燃料消費相当量を求めてその値が最も小さくなる組み合わせ候補を駆動パターンとして決定することができる。 In the present invention, when the fuel consumption equivalent amount is calculated for the drive pattern combination candidate with the first assist, and the fuel consumption equivalent amount without the assist is smaller than the fuel consumption equivalent amount. Can determine the fuel consumption equivalent amount for the drive pattern combination candidate when power is generated and determine the combination candidate having the smallest value as the drive pattern.
本発明においては、発電する駆動パターンが決定された場合には、発電電力と発電による燃料消費増加量との比により求められる発電時のジェネレータモータの発電率が所定の発電許可基準値範囲内となっていないときには、発電状態を許可しないかまたは他の駆動パターンを決定することができる。この発電許可基準値はバッテリ残存容量(SOC)により可変とすることができる。 In the present invention, when the drive pattern for power generation is determined, the power generation rate of the generator motor at the time of power generation determined by the ratio of the generated power and the increase in fuel consumption by power generation is within a predetermined power generation permission reference value range. If not, the power generation state is not allowed or another drive pattern can be determined. This power generation permission reference value can be made variable by the remaining battery capacity (SOC).
本発明においては、アシストする駆動パターンが決定された場合には、放電電力とアシストによる燃料消費減少量との比により求められるアシスト時のジェネレータモータのモータ出力率が所定のアシスト許可基準値範囲内となっていないときには、アシスト状態を許可しないかまたは他の駆動パターンを決定することができる。このアシスト許可基準値をバッテリ残存容量(SOC)により可変とすることができる。 In the present invention, when the driving pattern to be assisted is determined, the motor output rate of the generator motor at the time of assist determined by the ratio between the discharge power and the fuel consumption reduction amount by assist is within a predetermined assist permission reference value range. If not, the assist state is not permitted or another drive pattern can be determined. This assist permission reference value can be made variable by the remaining battery capacity (SOC).
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1はハイブリッド車両に搭載される駆動装置を示すスケルトン図であり、この駆動装置10は駆動源としてのエンジン11とジェネレータモータ12とを有している。ジェネレータモータ12は車両駆動源としてのモータの機能と発電機つまりジェネレータとしての機能とを具備している。以下の説明において、ジェネレータモータ12は、モータ12としても、ジェネレータ12としても記載されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a skeleton diagram showing a drive device mounted on a hybrid vehicle. This
エンジン11のクランク軸13はパワーユニット軸14に連結されており、ジェネレータモータ12はパワーユニット軸14に取り付けられるロータ15と、このロータ15の外側に配置されてパワーユニットケース16aに固定されるステータ17とを備えている。パワーユニット軸14はトルクコンバータ18を介して変速機入力軸19に連結されており、パワーユニット軸14に伝達されたエンジントルクとモータトルクは変速機入力軸19に伝達される。また、発電時にはエンジントルクはパワーユニット軸14を介してロータ15に伝達される。
The
トルクコンバータ18は、パワーユニット軸14に固定されるとともにフロントカバー20が設けられたポンプシェル21と、ポンプシェル21に設けられたポンプインペラ22に対向してタービン軸23に取り付けられるタービンランナ24とを有し、タービン軸23は変速機入力軸19に連結されている。トルクコンバータ18にはロックアップクラッチ25が設けられている。ロックアップクラッチ25は、フロントカバー20に締結されてクランク軸13をタービン軸23に直結させるロックアップオン状態と、フロントカバー20から離れてパワーユニット軸14とタービン軸23との直結状態を解除してトルクコンバータ18を介して駆動源の動力をタービン軸23を介して変速機入力軸19に伝達するロックアップオフ状態と、フロントカバー20にスリップ接触してスリップトルクを変速機入力軸19に伝達するスリップ状態とに作動する。
The
パワーユニットケース16aに連結される変速機ケース16b内には、変速機入力軸19を有する変速機26が組み込まれている。変速機26は複数の遊星歯車列に加えて、クラッチおよびブレーキなどの変速要素を有しており、変速要素のオンオフ制御により変速機入力軸19から変速機出力軸27に対する動力伝達経路が切り換えられる。これにより、変速機入力軸19に入力されるパワーユニット動力ないしトルクは、変速機26により駆動トルクが変換されるとともに変速されて変速機出力軸27に伝達される。変速機出力軸27は前輪出力軸28およびフロントデファレンシャル機構29を介して駆動輪としての図示しない前輪に連結されている。変速機ケース16bに連結されるエクステンションケース16c内には、センタデファレンシャル機構31が組み込まれており、変速機出力軸27は後輪出力軸32を介して駆動輪としての図示しない後輪に連結されている。なお、センタデファレンシャル機構31には差動制限クラッチ33が設けられており、差動制限クラッチ33を締結することにより、ピニオンギヤ34の差動回転を抑制して前後輪のトルク分配比を50:50に固定することができる。
A
このように、駆動装置10は動力源としてエンジン11とモータ12とを有しており、エンジン11とモータ12の一方または双方の駆動トルクを駆動輪に伝達することができる。さらに、エンジン11によりジェネレータ12を駆動してバッテリに充電することもでき、充電しながらエンジン11により車両を駆動することができる。この駆動装置10はパラレル方式の全輪駆動用のハイブリッド車両に搭載されるが、駆動装置10にセンタデファレンシャル機構31を設けなければ、駆動装置10は前輪のみを駆動輪とするハイブリッド車両用の駆動装置となる。この駆動装置10は、例えば、車両走行時には主要な動力源としてエンジン11を駆動し、発進時や加速時にはモータ12のアシストトルクを補助的に車両に付加することができる。ジェネレータモータ12は制動時には発電機として機能し、回生エネルギーを回収してバッテリを充電することができる。
Thus, the
図2はエンジン11とジェネレータモータ12の出力特性線図であり、パワーユニット軸14の回転数と、エンジン11の出力トルクと、ジェネレータモータ12の発電トルクおよびアシストトルクとの関係を示す。図2において一点鎖線ηf1〜ηf4は、エンジン11の燃料消費率マップを示し、ηf1からηf4に向かうに従ってエンジン11の燃料消費率は低くなり、エンジン11は低速高負荷領域で最良な燃料消費率となる。図2において一点鎖線ηm1〜ηm3は、ジェネレータモータ12をモータとして作動させる場合のモータ出力効率マップを示し、ηm1からηm3に向かうに従ってモータ出力効率は高くなる。一方、一点鎖線ηg1〜ηg3は、ジェネレータモータ12をジェネレータとして作動させる場合のジェネレータ発電効率マップを示し、ηg1からηg3に向かうに従ってジェネレータ出力効率は高くなる。図2において太線は、それぞれエンジンの最大出力トルク、モータの最大アシストトルク、およびジェネレータの最大発電トルクの変化特性を示す。この明細書において燃料消費率は、エンジンが発生するg/kwhであり、この値が低い方が燃費が良いことになる。
FIG. 2 is an output characteristic diagram of the
エンジン11およびモータ12からトルクコンバータ18を介して変速機入力軸19に伝達されるパワーユニットの動力は、変速機26により変速されて変速機出力軸27から駆動輪に伝達されるので、変速機26が前進5速の変速段を有する場合には、変速段に応じて点1st(第1速)〜点5th(第5速)で示すエンジン回転数とエンジントルクに設定すると、駆動輪には各変速段において同一の駆動力Hpを伝達することができる。つまり、運転者のアクセルペダル踏み込みによるドライバの要求馬力つまり車両要求駆動力Hpを満たすには、各変速段によってエンジン回転数と出力トルクが図2において、点1st〜点5thで示すように変化することになる。アクセルペダルの踏み込み操作がなされて駆動輪に伝達すべき車両要求駆動力Hpが変化すると、各変速段における車両要求駆動力Hpは図2において縦軸方向に変化する。
The power of the power unit transmitted from the
各点1st〜5thはそれぞれロックアップクラッチ25がフロントカバー20に締結されたロックアップクラッチオンの状態を示す。それぞれの変速段のもとでロックアップクラッチ25がフロントカバー20から離れると、エンジン回転数はx印で示すロックアップオフ(L/U:OFF)の回転数となり、ロックアップクラッチ25がスリップ状態のときには、エンジン回転数は各点1st〜5thとx印の位置との中間の回転数となる。
Each point 1st to 5th indicates a lockup clutch on state in which the
ジェネレータモータ12をモータとしてもジェネレータとしても作動させずに、エンジン動力のみを駆動輪に伝達する場合には、駆動輪にはエンジントルクのみが伝達されることになる。これに対し、エンジン11によってジェネレータ12を発電しながら駆動輪に必要な動力Hpを伝達するには、エンジントルクを太矢印で示すように高める必要があり、高めたエンジントルクがジェネレータ12に発電トルクとして伝達される。一方、駆動輪に必要な動力Hpをエンジン11とモータ12から伝達するには、モータ12からのアシストトルク分だけエンジン動力を低下させることになる。例えば、図2においては、第2速から第4速の変速段について、太矢印はジェネレータ12を発電させるためのエンジン11の出力トルク増加分を示し、この増加分はジェネレータ12の発電トルクに相当する。また、細矢印はモータ12によるアシストトルクの増加分を示し、この増加分はエンジン11のトルク減少分に相当する。
When only the engine power is transmitted to the drive wheels without operating the
図3はパワーユニット軸14に対して駆動源からパワーユニット出力Puを出力する場合におけるエンジン11とジェネレータモータ12の駆動パターンの例を示す駆動パターン線図である。図3に示すように、モータ12のアシスト出力を車両の駆動力に付加する場合には、複数のエンジン出力(Pe1〜Pe3)の候補と、複数のモータアシスト出力(Pm1〜Pm3)の候補とからなる複数の駆動パターンの組み合わせの中から選択された特定のエンジン出力とモータアシスト出力とからなる駆動パターンに基づいてパワーユニット軸14にユニット出力Puとして出力することができる。
FIG. 3 is a drive pattern diagram showing an example of drive patterns of the
同様に、エンジン11によりジェネレータ12を駆動して発電しながら車両を駆動する場合には、複数のエンジン出力(Pe5〜Pe7)の候補と、複数のジェネレータ発電出力(Pg1〜Pg3)の候補とからなる複数の駆動パターンの組み合わせの中から選択される特定の駆動パターンに基づいて、特定のエンジン出力をパワーユニット軸14に伝達しつつ、ジェネレータ12を特定のジェネレータ発電出力となるように駆動することができる。ジェネレータモータ12を休止させた場合には、エンジン出力Pe4がパワーユニット出力Puとしてパワーユニット軸14に伝達される。
Similarly, when the vehicle is driven while the
図4はエンジン回転数を同一とした条件のもとで、エンジン11の出力トルクと燃料消費量との関係を示す燃費特性線図である。エンジン11によりジェネレータ12を駆動して発電する場合には、ジェネレータ12の発電出力をエンジンの燃料消費量に換算することができる。一方、モータ12により車両駆動をアシストする場合には、モータ12のアシスト出力をエンジンの燃料消費量に換算することができる。図4においては、ジェネレータモータ12の発電時の発電出力とアシスト時のアシスト出力とをそれぞれエンジンの燃料消費量に換算し、換算した燃料消費量とエンジントルクとの関係を示す燃費特性線を示している。
FIG. 4 is a fuel efficiency characteristic diagram showing the relationship between the output torque of the
図4には、エンジン出力トルクが小さい領域と大きい領域とのそれぞれにおいて同一の発電トルクをエンジンからジェネレータ12に出力し、同一のアシストトルクをモータ12から出力した場合に、発電トルクをエンジンの燃料消費量に換算した燃料消費量と、アシストトルクをエンジンの燃料消費量に換算した燃料消費量とが示されている。発電時とアシスト時のいずれにおいても、エンジン出力トルクが小さい領域よりも大きい領域の方が、同一のトルクを得るための換算したエンジンの燃料消費量は多くなる。
In FIG. 4, when the same power generation torque is output from the engine to the
エンジン11によりジェネレータ12を駆動して発電するには、図4に示すように、エンジントルクが小さい領域で発電する場合における換算した燃料消費量Fg1の方が、エンジントルクが大きい領域で発電する場合における換算した燃料消費量Fg2よりも少ないので、エンジントルクが小さい領域で発電する方がエンジンの燃料消費量は少なくなる。これに対し、モータ12により車両駆動をアシストするには、図4に示すように、同一のアシストトルクを得るためのモータ12の換算した燃料消費量は、エンジントルクが大きい領域でモータ12を駆動する場合における換算した燃料消費量Fm2の方が、エンジントルクが小さい領域でモータ12を駆動する場合の換算した燃料消費量Fm1よりも大きくなるので、エンジントルクが大きい領域でアシストする方がアシストトルクに対応した換算燃料消費量が多くなる。つまり、エンジントルクが大きい領域でアシストする方がエンジンの燃料消費量を節約することになり、アシスト効果が大きくなる。
In order to generate power by driving the
したがって、エンジントルクが小さい領域で発電する方が、発電のためにエンジンを駆動する燃料消費量は少なくなるので発電効果が大きくなる。一方、エンジントルクが大きい領域でアシストする方が、アシストトルクに対応するエンジンの換算した燃料消費量が多くなるのでアシスト効果が大きくなる。このように、エンジンの出力トルクに応じて発電に有利な場合とアシストに有利な場合がある。しかも、図2に示すように、エンジントルクと回転数によって燃料消費率は変化し、ジェネレータモータ12のアシスト効率および発電効率はそれぞれのトルクと回転数によって変化することになる。
Therefore, generating power in a region where the engine torque is small increases the power generation effect because the amount of fuel consumed to drive the engine for power generation is reduced. Meanwhile, who assists in the region engine torque is large, the assist effect increases with the terms of the fuel consumption of the engine corresponding to the assist torque increases. Thus, there are cases where it is advantageous for power generation and cases where it is advantageous for assist depending on the output torque of the engine. In addition, as shown in FIG. 2, the fuel consumption rate varies depending on the engine torque and the rotational speed, and the assist efficiency and the power generation efficiency of the
そこで、本発明においては、発電時には発電トルクに相当させて換算したエンジンの換算燃料消費量と、車両を駆動するためのエンジンの燃料消費量との和によって発電時の燃料消費相当量を算出する。また、アシスト時には車両に伝達されるエンジントルクを得るためのエンジンの燃料消費量と、エンジントルクをアシストするためのモータトルクに相当させて換算したエンジンの換算燃料消費量との和によってアシスト時の燃料消費相当量を算出する。そして、燃料消費相当量が最も低くなる条件を1つの指標として、図3に示すように、エンジンの出力トルク候補とアシスト出力候補との組み合わせからなる複数の駆動パターンと、エンジンの出力トルク候補と発電トルク候補との組み合わせからなる複数の駆動パターンの中から、燃料消費相当量が最も低くなる特定の駆動パターンを選択する。 Therefore, in the present invention, the fuel consumption equivalent amount at the time of power generation is calculated by the sum of the converted fuel consumption amount of the engine converted corresponding to the power generation torque at the time of power generation and the fuel consumption amount of the engine for driving the vehicle. . In addition, at the time of assist, the fuel consumption of the engine for obtaining the engine torque transmitted to the vehicle and the converted fuel consumption of the engine converted to correspond to the motor torque for assisting the engine torque are obtained at the time of assist. Calculate the fuel consumption equivalent amount. Then, with the condition that the fuel consumption equivalent amount is the lowest as one index, as shown in FIG. 3, a plurality of drive patterns composed of combinations of engine output torque candidates and assist output candidates, engine output torque candidates, A specific drive pattern with the lowest amount corresponding to fuel consumption is selected from among a plurality of drive patterns composed of combinations with power generation torque candidates.
図3においてモータトルクとエンジントルクとを駆動輪に伝達する場合であっても、パワーユニットの出力トルクと回転数等からなる車両の走行状況によっては、図示された3つの駆動パターンのうち、エンジン出力をPe3とする場合の方がエンジン出力をPe1、Pe2とする場合よりも、エンジン出力は大きくても、燃料消費相当量が低くなる場合がある。そこで、本発明においては、エンジンの燃料消費量と、モータトルクに対応して換算されたエンジンの換算燃料消費量との合計により求められる燃料消費相当量を求めて、それが最も低くなる駆動パターンによってエンジン11とモータ12とを駆動する。これにより、エンジン11とモータ12とにより車両を駆動する場合におけるパワーユニット全体のガソリン消費量を少なくすることができる。
Even when the motor torque and the engine torque are transmitted to the drive wheels in FIG. 3, the engine output of the three drive patterns shown in FIG. When the engine output is Pe3, the fuel consumption may be lower than the case where the engine output is Pe1 and Pe2. Therefore, in the present invention, the fuel consumption equivalent amount obtained by the sum of the fuel consumption of the engine and the converted fuel consumption of the engine converted corresponding to the motor torque is obtained, and the drive pattern in which the drive pattern becomes the lowest To drive the
同様に、エンジン11によりジェネレータ12を駆動して発電しながらエンジン11により車両を駆動する場合であっても、車両の走行状況によっては、図示された3つの駆動パターンのうち、エンジン出力をPe7とする方が、エンジン出力をPe5、Pe6とする場合よりも、燃料消費相当量が低くなる場合がある。そこで、本発明においては、発電を含めたエンジンの燃料消費量と発電トルクに対応して換算された負のエンジンの換算燃料消費量との和により求められる燃料消費相当量を求めて、それが最も低くなる駆動パターンによってエンジン11とジェネレータ12を駆動する。これにより、エンジン11により発電しながら車両を駆動する場合におけるパワーユニット全体のガソリン消費量を少なくすることができる。
Similarly, even when the
このように、燃料消費相当量が最も低くなるときの発電量またはアシスト量によってエンジン11とジェネレータモータ12を制御することにより、車両のトータルの燃費を最良に設定することができる。
Thus, by controlling the
そのため、運転者の車両要求駆動力に基づいて車両の走行状況によりエンジン11でジェネレータ12を発電しながら車両に駆動力を伝達する場合におけるエンジントルクの候補と発電トルクの候補との駆動パターンの組み合わせ候補を複数算出し、さらに、エンジントルクとモータのアシストトルクとを駆動輪に伝達する場合におけるエンジントルクの候補とアシストトルクの候補との駆動パターンの組み合わせ候補を複数算出する。次いで、これら全ての駆動パターンの組み合わせ候補の中で燃料消費相当量が最も少なくなる駆動パターンを選択し、選択された駆動パターンによって発電するかアシストするかを決定するとともに、エンジン11とジェネレータモータ12の作動を制御する。
Therefore, a combination of drive patterns of engine torque candidates and power generation torque candidates when driving power is transmitted to the vehicle while the
したがって、例えば、図3に示す7つの駆動パターンのうち、エンジン出力トルクをPe7とし、発電トルクをPg3とする駆動パターンが他の駆動パターンよりも最も燃料消費相当量が小さいときには、この駆動パターンとなるように、エンジン11とジェネレータ12の作動が制御される。ただし、先にアシストトルク候補(Pm1〜Pm3)を有する駆動パターンの燃料消費相当量を算出し、これらの燃料消費相当量よりも、アシストしない場合(図3においてはエンジン出力トルクをPe4とした場合)の燃料消費相当量の方が小さい場合には、発電トルク候補を有する駆動パターンについての燃料消費相当量を求めてその値が最も小さくなる駆動パターンを決定するようにしても良い。ただし、全ての駆動パターンにおいては、エンジン回転数が最小値から最大値の間であって、エンジントルクが最大値以下となるように制限される。
Therefore, for example, when the drive pattern in which the engine output torque is Pe7 and the power generation torque is Pg3 among the seven drive patterns shown in FIG. Thus, the operations of the
燃料消費相当量を算出するには、発電する場合における発電トルクに換算したエンジン燃料消費量つまり置換(換算)燃料消費量と、アシストする場合におけるアシストトルクに換算したエンジン燃料消費量つまり置換(換算)燃料消費量とを求める。
To calculate the fuel consumption equivalent amount, the engine fuel consumption converted to the power generation torque when generating electricity, that is, the replacement (converted) fuel consumption, and the engine fuel consumption converted to assist torque when assisting, that is, the replacement (converted) ) Find the fuel consumption.
図5は発電時とアシスト時のそれぞれの置換燃料消費量つまり換算燃料消費量の換算方式を示す概念図であり、図5を参照してそれぞれの換算燃料消費量の算出方式を以下に説明する。
FIG. 5 is a conceptual diagram showing a conversion method of each replacement fuel consumption, that is, converted fuel consumption at the time of power generation and assist, and the calculation method of each converted fuel consumption will be described below with reference to FIG. .
(発電時)
まず、エンジン11によりジェネレータ12を駆動して発電する場合に、ジェネレータ発電出力(Pg)とその発電出力を得るためのエンジン燃料消費量つまり換算燃料消費量(f)との関係を求めると以下の通りである。
(During power generation)
First, when the
現時点でのジェネレータ12の発電電力(Eg1)は、
Eg1=Pg×ηg1 ・・・[1]により表される。
The generated power (Eg1) of the
Eg1 = Pg × ηg1 (1).
ただし、Pgはジェネレータ発電出力(kW)、つまり発電時にジェネレータモータで吸収する出力であり、ηg1は現時点でのジェネレータ発電出力(Pg)もしくは現時点での発電トルクとモータ回転数からマップにより参照されるジェネレータ発電効率である。 However, Pg is a generator power generation output (kW), that is, an output absorbed by the generator motor during power generation, and ηg1 is referred to by a map from the current generator power generation output (Pg) or the current power generation torque and the motor rotation speed. Generator power generation efficiency.
発電によりバッテリに蓄えられるバッテリ電力(V)は、
V=Eg1×μg1 ・・・[2]により表される。
Battery power (V) stored in the battery by power generation is
V = Eg1 × μg1 (2) [2]
ただし、μg1は現時点でのバッテリの充電効率である。 However, μg1 is the current charging efficiency of the battery.
上記[2]式によって得られたバッテリの充電電力が過去所定期間で行われた発電として考えると、Eg2=V/μg2 ・・・[3]と表される。 Considering the power generation of the battery obtained by the above equation [2] as the power generation performed in the past predetermined period, Eg2 = V / μg2 (3).
ここで、μg2は過去所定期間における平均的なバッテリの充電効率を表し、Eg2は当該所定期間における発電電力を表す。さらに、上記所定期間にジェネレータ12をエンジン11により駆動して発電電力(Eg2)を得るためのエンジン出力(Pe)は、
Pe=Eg2/ηg2・・・[4]と表される。
Here, μg2 represents the average battery charging efficiency in the past predetermined period, and Eg2 represents the generated power in the predetermined period. Further, the engine output (Pe) for driving the
Pe = Eg2 / ηg2 [4]
ここで、ηg2は上記所定期間におけるジェネレータ発電効率を示す。 Here, ηg2 indicates the generator power generation efficiency in the predetermined period.
このエンジン出力(Pe)を得るために要する燃料消費率(f)は、
f=Pe・ηf ・・・[5]と表される。
The fuel consumption rate (f) required to obtain this engine output (Pe) is
f = Pe · ηf (5)
ただし、ηfは上記所定期間に発電を行った際のエンジン燃費率を示す。 However, ηf represents the engine fuel efficiency when power is generated during the predetermined period.
上記[1]式から[5]式により、ジェネレータ12により発電する場合におけるエンジンの燃料消費率(f)はジェネレータ発電出力(Pg)と以下の関係となる。
From the above formulas [1] to [5], the fuel consumption rate (f) of the engine when power is generated by the
f=(ηf・μg1・ηg1・Pg)/(ηg2・μg2) ・・・[6]
この[6]式において(ηf/ηg2)をλ・Rとし、(μg1/μg2)を係数Kと置くと、[6]式は以下のように示される。
f = (ηf · μg1 · ηg1 · Pg) / (ηg2 · μg2) [6]
In this equation [6], when (ηf / ηg2) is λ · R and (μg1 / μg2) is a coefficient K, the equation [6] is expressed as follows.
f=λ・R・K・Pg・ηg1 ・・・[7]
[7]において、λは所定の係数であり、Rはエンジン燃費率(ηf)とジェネレータ発電効率(ηg2)との比により求められる置換効率係数である。したがって、エンジン11によってジェネレータ12を駆動するために要する換算燃料消費量(f)つまりエンジンの燃料消費率は、ジェネレータ発電出力(Pg)とジェネレータ発電効率(ηg1)とλ・Rの積に比例する。さらに、発電の場合は換算燃料消費量はマイナスの値とする。
f = λ · R · K · Pg · ηg1 [7]
In [7], λ is a predetermined coefficient, and R is a replacement efficiency coefficient determined by a ratio of the engine fuel efficiency (ηf) and the generator power generation efficiency (ηg2). Therefore, the converted fuel consumption (f) required for driving the
(アシスト時)
次に、モータ12によりエンジン動力をアシストする場合に、モータアシスト出力(Pm)とその出力を得るためのエンジン燃料消費量つまり換算燃料消費量(f)との関係を求めると、以下の通りである。
(When assisting)
Next, when the engine power is assisted by the
アシスト時のモータ消費電力(Em)(kW)は、
Em=Pm/ηm ・・・[11]となる。
Motor power consumption (Em) (kW) during assist is
Em = Pm / ηm (11)
ただし、ηmはモータ出力効率であり、現時点でのモータアシスト出力(Pm)もしくは現時点でのアシストトルクとモータ回転数からマップにより参照される。 However, ηm is the motor output efficiency, and is referred to by a map from the current motor assist output (Pm) or the current assist torque and the motor rotation speed.
モータ12に電力を供給するバッテリのバッテリ電力(V)は、
V=Em/μm ・・・[12]となる。
The battery power (V) of the battery that supplies power to the
V = Em / μm (12)
ただし、μmは現時点での放電効率である。 However, μm is the current discharge efficiency.
ここで[12]で得られたアシストに使われたバッテリ電力Vが過去所定期間に発電されたとして考える。 Here, it is assumed that the battery power V used for the assist obtained in [12] has been generated in the past predetermined period.
このバッテリ電力(V)を発電電力(Eg)に換算すると発電電力(Eg)は、
Eg=V/μg ・・・[13]となる。
When this battery power (V) is converted into generated power (Eg), the generated power (Eg) is
Eg = V / μg (13)
この発電電力に相当するエンジン出力(Pe)は、
Pe=Eg/ηg ・・・[14]となる。
The engine output (Pe) corresponding to this generated power is
Pe = Eg / ηg (14)
ただし、ηgは上記所定期間におけるジェネレータ発電効率である。このエンジン出力(Pe)を得るために必要な燃料消費率(f)は、
f=Pe×ηf ・・・[15]
ただし、ηfは過去所定期間の発電におけるエンジン燃費率を示す。
However, ηg is the generator power generation efficiency in the predetermined period. The fuel consumption rate (f) required to obtain this engine output (Pe) is
f = Pe × ηf [15]
However, ηf represents the engine fuel consumption rate during power generation in the past predetermined period.
上記[11]式から[15]式により、モータ12によりエンジン動力をアシストする場合におけるエンジンの燃料消費率(f)はモータアシスト出力(Pm)と以下の関係となる。
From the above formulas [11] to [15], the fuel consumption rate (f) of the engine when the
f=(Pm・ηf)/(μg・ηm・μm・ηg) ・・・[16]
[16]式において(ηf/ηg)をλ・Rとすると、(1/(μg・μm))は係数Kとなるので、[16]式は以下のように示される。
f = (Pm · ηf) / (μg · ηm · μm · ηg) [16]
If (ηf / ηg) is λ · R in the equation [16], (1 / (μg · μm)) is a coefficient K, and the equation [16] is expressed as follows.
f=λ・R・Pm・K/ηm ・・・[17]
[17]において、λは所定の係数であり、Rは上述のようにエンジン燃費率(ηf)と過去所定期間におけるジェネレータ発電効率(ηg)との比により求められる置換効率係数である。したがって、モータ12によりエンジン動力をアシストする場合におけるモータのアシスト動力に相当する換算燃料消費量(f)つまりエンジンの燃料消費率は、モータアシスト出力(Pm)とλ・Rの積に比例し、モータ出力効率(ηm)に反比例する。
f = λ · R · Pm · K / ηm [17]
In [17], λ is a predetermined coefficient, and R is a replacement efficiency coefficient obtained by the ratio of the engine fuel efficiency (ηf) and the generator power generation efficiency (ηg) in the past predetermined period as described above. Therefore, the converted fuel consumption (f) corresponding to the assist power of the motor when assisting the engine power by the
上述のように、ジェネレータ発電出力(Pg)は置換効率係数(R)によって燃料消費量に換算して換算燃料消費量を算出することができ、モータアシスト出力(Pm)は置換効率係数(R)によって燃料消費量に換算して換算燃料消費量を算出することができる。それぞれの換算燃料消費量とエンジン駆動のための燃料消費量との和により上述した燃料消費相当量が算出される。ここで、エンジン駆動のための燃料消費量の算出は現時点のエンジン出力トルクと回転数から求められる。
As described above, the generator power generation output (Pg) can be converted into the fuel consumption by the replacement efficiency coefficient (R) to calculate the converted fuel consumption, and the motor assist output (Pm) can be calculated as the replacement efficiency coefficient (R). The converted fuel consumption can be calculated by converting into the fuel consumption. The fuel consumption equivalent amount described above is calculated from the sum of each converted fuel consumption amount and the fuel consumption amount for driving the engine. Here, the calculation of the fuel consumption for driving the engine is obtained from the current engine output torque and the rotational speed.
このように、現時点での発電トルクは過去の所定期間に発電されたものとみなしてそのときの燃料消費率を求め、現時点でのアシストトルクは過去の所定期間に発電されたものとみなしてそのときの燃料消費率を求める。 In this way, the current power generation torque is considered to have been generated in the past predetermined period and the fuel consumption rate at that time is obtained, and the current assist torque is considered to have been generated in the past predetermined period. Find the fuel consumption rate when.
図6は発電時とアシスト時におけるλ・Rとバッテリ残存容量SOC(State of Charge)との関係を示す置換効率特性を示す特性線図である。ここで、過去所定期間のλ・RはSOCによって変化すると考えることができる。つまり、SOCが高い時は発電の必要性が少ないのでエンジン燃費率およびジェネレータ発電効率が比較的良いところで発電していたと考えられ、SOCが低い時は運転領域に拘わらず発電する必要があり、エンジン燃費率およびジェネレータ発電効率が比較的悪いところで発電したと考えられる。この関係を表したのが図6である。図6に示すように、SOCが基準値(例えば65%)よりも高くなるに従って、アシスト時の置換効率係数が小さくなり、モータのアシストトルクおよびジェネレータの発電トルクによる換算燃料消費量は小さくなる。これに対し、SOCが基準値よりも低くなるにしたがって、発電時の置換効率係数が大きくなり、ジェネレータの発電トルクおよびモータのアシストトルクによる換算燃料消費量は大きくなる。
FIG. 6 is a characteristic diagram showing the replacement efficiency characteristic showing the relationship between λ · R and the remaining battery capacity SOC (State of Charge) during power generation and during assist. Here, it can be considered that λ · R in the past predetermined period changes depending on the SOC. In other words, when the SOC is high, there is little need for power generation, so it is considered that power was generated where the engine fuel efficiency and generator power generation efficiency were relatively good. When the SOC was low, it was necessary to generate power regardless of the operating range. It is thought that power was generated where the fuel efficiency and generator power generation efficiency were relatively poor. FIG. 6 shows this relationship. As shown in FIG. 6, as the SOC becomes higher than a reference value (for example, 65%), the replacement efficiency coefficient at the time of assist decreases, and the converted fuel consumption by the assist torque of the motor and the power generation torque of the generator decreases. On the other hand, as the SOC becomes lower than the reference value, the replacement efficiency coefficient during power generation increases, and the converted fuel consumption due to the power generation torque of the generator and the assist torque of the motor increases.
図7は発電時とアシスト時のそれぞれについての燃料消費相当量の一例を示す燃費特性線図である。図7において符号a〜cを付した発電出力Pga〜Pgcは候補として決定された発電出力値を示し、符号A〜Cを付したアシスト出力PmA〜PmCは候補として決定されたアシスト出力値を示す。 FIG. 7 is a fuel consumption characteristic diagram showing an example of the fuel consumption equivalent amount during power generation and during assist. In FIG. 7, the power generation outputs Pga to Pgc with the symbols a to c indicate the power generation output values determined as candidates, and the assist outputs PmA to PmC with the symbols A to C indicate the assist output values determined as candidates. .
発電出力Pga〜Pgcに対応する燃料消費相当量は、それぞれの発電出力(Pg)に対応するエンジンの燃料消費量つまり換算燃料消費量(f)を上記[7]式から算出することにより、車両を駆動するとともにジェネレータを駆動するためのエンジンの燃料消費量と換算燃料消費量との和によって求められる。一方、アシスト出力PmA〜PmCに対応する燃料消費相当量は、それぞれのアシスト出力(Pm)に対応するエンジンの燃料消費率つまり換算燃料消費量(f)を上記[17]式から算出することにより、車両を駆動するためのエンジンの燃料消費量と換算燃料消費量との和によって求められる。 The fuel consumption equivalent amount corresponding to the power generation outputs Pga to Pgc is calculated by calculating the fuel consumption amount of the engine corresponding to each power generation output (Pg), that is, the converted fuel consumption amount (f) from the above equation [7]. And the sum of the fuel consumption of the engine and the converted fuel consumption for driving the generator. On the other hand, the fuel consumption equivalent amount corresponding to the assist outputs PmA to PmC is obtained by calculating the fuel consumption rate of the engine corresponding to each assist output (Pm), that is, the converted fuel consumption amount (f) from the above equation [17]. It is obtained by the sum of the fuel consumption of the engine for driving the vehicle and the converted fuel consumption.
それぞれの燃料消費相当量は、図6に示す特性の置換効率係数RがSOCによって変化するので、図7に示すように、SOCの量によって変化することになる。例えば、SOCの量が少ない場合には発電出力Pgcのときに燃料消費相当量が最も小さくなり、SOCの量が多い場合には発電出力Pgaのときに燃料消費相当量が最も少なくなり、SOCの量が中間値の場合には発電出力Pgbのときに燃料消費相当量が最も少なくなる。同様に、アシスト出力PmA〜mCについても、それぞれのSOC毎に燃料消費相当量が最も少なくなる値を求めることになる。このように、複数のアシスト出力および発電出力についての燃料消費相当量を求めて、最も燃料消費相当量が少なくなる値に基づいて、エンジン出力とモータジェネレータ出力の駆動パターンが選択される。 Since the replacement efficiency coefficient R having the characteristics shown in FIG. 6 varies depending on the SOC, the fuel consumption equivalent amounts vary depending on the SOC amount as shown in FIG. For example, when the SOC amount is small, the fuel consumption equivalent amount is the smallest at the power generation output Pgc, and when the SOC amount is large, the fuel consumption equivalent amount is the smallest at the power generation output Pga. In the case where the amount is an intermediate value, the fuel consumption equivalent amount is the smallest at the power generation output Pgb. Similarly, for the assist outputs PmA to mC, a value that minimizes the fuel consumption equivalent amount is obtained for each SOC. In this way, the fuel consumption equivalent amount for the plurality of assist outputs and the power generation output is obtained, and the drive pattern of the engine output and the motor generator output is selected based on the value that minimizes the fuel consumption equivalent amount.
図7においては、大中小の3種類のSOCの量についての燃料消費相当量を示すが、SOCの量を細かく分類してそれぞれのSOCの量に対し、発電出力の候補それぞれについて燃料消費相当量を算出し、アシスト出力の候補それぞれについて燃料消費相当量を算出することになる。同様に、発電出力の候補とアシスト出力の候補についても、図7に示すように、3つずつに限られることなく、多数の候補を発電出力とアシスト出力について決定し、それぞれの候補について燃料消費相当量を算出することになる。 FIG. 7 shows fuel consumption equivalent amounts for three types of SOCs, large, medium, and small. The amount of fuel consumption is classified for each power generation output candidate for each SOC amount by finely classifying the SOC amounts. And the fuel consumption equivalent amount is calculated for each of the assist output candidates. Similarly, as shown in FIG. 7, the power generation output candidates and the assist output candidates are not limited to three, and a large number of candidates are determined for the power generation output and the assist output, and fuel consumption is determined for each candidate. A considerable amount will be calculated.
このように、第1の指標値である燃料消費相当量に第2の指標値であるSOCの量を加味すると、燃料消費相当量は図7のように示される。時々刻々と変化する車両走行状況に応じて、図7に示す燃料消費相当量が最小となるようにパワーユニットの駆動を制御すると、高電圧バッテリのSOCを適正値に維持しながら、車両トータルの燃費を最良にすることができる。 Thus, when the amount of SOC, which is the second index value, is added to the fuel consumption equivalent, which is the first index value, the fuel consumption equivalent is shown in FIG. If the drive of the power unit is controlled so as to minimize the fuel consumption equivalent amount shown in FIG. 7 according to the vehicle running situation that changes from moment to moment, the total fuel consumption of the vehicle is maintained while maintaining the SOC of the high voltage battery at an appropriate value. Can be the best.
燃料消費相当量を指標とした制御に加えて、発電電力と燃料消費増加量との比率により求められる発電時のジェネレータ発電率と、モータ消費電力と燃料消費減少量との比率により求められるアシスト時のアシスト率を指標とし、燃料消費相当量によって決定されたエンジン出力とモータジェネレータ出力の駆動パターンを評価し、以下のように、効率の良い駆動パターンに変更することができる。これにより、燃料消費効率をより高めることができる。 In addition to control using fuel consumption equivalent amount as an indicator, at the time of assist, which is determined by the ratio of the generator power generation rate during power generation determined by the ratio between the generated power and the increase in fuel consumption, and the ratio between motor power consumption and the decrease in fuel consumption Using the assist rate as an index, the drive pattern of the engine output and the motor generator output determined by the fuel consumption equivalent amount is evaluated, and the drive pattern can be changed to an efficient drive pattern as follows. Thereby, fuel consumption efficiency can be raised more.
図8は発電率と発電出力との関係を示す発電率特性線図である。発電時のジェネレータ発電率ρgは、ρg=Eg/ΔFとなる。ただし、Egは発電電力を示し、ΔFは発電によるエンジンの燃料消費増加量を示す。このジェネレータ発電率ρgは、パワーユニットの回転数とエンジン出力トルクと発電出力つまり発電量とによって変化する。図8において、○印はパワーユニット軸の回転数が2400rpmでエンジンの出力トルクが60Nmの場合の発電率ρgを示し、×印はパワーユニット軸14の回転数が2000rpmでエンジンの出力トルクが30Nmの場合の発電率ρgを示し、それぞれは発電出力がPga、Pgb、Pbcの場合について示している。図8において符号GPは発電許可基準値を示し、発電許可基準値GPはSOCの量に応じてGPmax〜GPminの間で変化する。この発電許可基準値GPよりも、発電率ρgが高い場合には、ジェネレータモータ12によって発電が行われる。一方、発電率ρgが発電許可基準値GPよりも低い場合には、発電を停止させる駆動パターンが選択されるか、または燃料消費相当量が少ない方から第2番目以降となった駆動パターンが選択される。
FIG. 8 is a power generation rate characteristic diagram showing the relationship between the power generation rate and the power generation output. The generator power generation rate ρg during power generation is ρg = Eg / ΔF. Here, Eg represents generated power, and ΔF represents an increase in fuel consumption of the engine due to power generation. The generator power generation rate ρg varies depending on the rotational speed of the power unit, the engine output torque, and the power generation output, that is, the power generation amount. In FIG. 8, ◯ indicates the power generation rate ρg when the rotational speed of the power unit shaft is 2400 rpm and the engine output torque is 60 Nm, and X indicates the rotational speed of the
図9はアシスト率ρmとアシスト出力との関係を示すアシスト率特性線図である。アシスト時のアシスト率ρmは、ρm=Em/−ΔFとなる。ただし、Emは放電電力を示し、−ΔFはアシストによるエンジンの燃料消費減少量を示す。アシスト率ρmも、パワーユニットの回転数とエンジンの出力トルクとアシスト出力とによって変化する。図9において、○印はパワーユニット軸14の回転数が2400rpmでエンジンの出力トルクが60Nmの場合のアシスト率ρmを示し、×印はパワーユニット軸14の回転数が2000rpmでエンジンの出力トルクが30Nmの場合のアシスト率ρmを示し、それぞれはアシスト出力がPmA、PmB、PmCの場合について示している。図9において符号MPはアシスト許可基準値を示し、アシスト許可基準値MPはSOCの量に応じてMPmax〜MPminの間で変化する。このアシスト許可基準値MPよりも、アシスト率ρmが低い場合には、ジェネレータモータ12によってアシストが行われる。一方、アシスト率ρmがアシスト許可基準値MPよりも高い場合には、アシストを停止させる駆動パターンが選択されるか、または燃料消費相当量が少ない方から第2番目以降となった駆動パターンが選択される。
FIG. 9 is an assist rate characteristic diagram showing the relationship between the assist rate ρm and the assist output. The assist rate ρm at the time of assist is ρm = Em / −ΔF. Here, Em represents discharge power, and -ΔF represents the amount of fuel consumption reduction of the engine due to assist. The assist rate ρm also varies depending on the rotational speed of the power unit, the output torque of the engine, and the assist output. In FIG. 9, ◯ indicates the assist rate ρm when the rotational speed of the
このように、燃料消費相当量によって決定されたエンジン出力とモータジェネレータ出力の駆動パターンを発電率とアシスト率を指標として評価することにより、燃料消費相当量を少なくしつつ効率の良い駆動パターンによってエンジン11とジェネレータモータ12を制御することができる。燃料消費相当量を指標としてエンジン出力とモータジェネレータ出力の駆動パターンを決定する際に、発電率とアシスト率とを指標として発電許可基準値とアシスト許可基準値とを満たす駆動パターンのみを候補とするようにしても良い。
As described above, the engine output and the motor generator output drive pattern determined by the fuel consumption equivalent amount are evaluated using the power generation rate and the assist rate as an index, thereby reducing the fuel consumption amount and reducing the engine consumption by the efficient drive pattern. 11 and the
図10は本発明のハイブリッド車両の駆動制御装置における制御回路40を示すブロック図である。制御回路40は制御信号を演算するマイクロプロセッサCPU、演算式やマップデータ等を格納するROMおよび一時的にデータを格納するRAM等を備えており、駆動制御のための機能構成として捉えると、制御回路40は、以下の各算出部等を有している。
FIG. 10 is a block diagram showing a
制御回路40は車両要求駆動力算出部41を有し、この算出部41には、アクセルの踏み込み量の検出信号、ブレーキの踏み込みの検出信号、および車速の検出信号等の走行状況信号が入力される。これらの信号に基づいて算出部41は、駆動輪に伝達されるべき車両要求駆動力を算出し、算出結果はパワーユニット要求トルク算出部42に入力される。このパワーユニット要求トルク算出部42には、さらに変速機コントロールユニット(TCU)43と車速信号とからの信号とが入力される。変速機コントロールユニット(TCU)43は、アクセルの踏み込み量等の走行状況信号に基づいてギヤ比つまり変速比を決定し、その決定信号がパワーユニット要求トルク算出部42に送られるとともに、変速機の変速効率の信号と、トルクコンバータ18におけるトルク比の検出信号とが送られる。パワーユニット要求トルク算出部42は、ギヤ比およびトルクコンバータ18のトルク比等に基づいて、パワーユニット軸14に出力すべきパワーユニットトルクと、パワーユニット回転数とを算出し、それぞれの算出結果を駆動パターンの組み合わせ候補演算部44に送る。
The
パワーユニット要求トルク算出部42はジェネレータモータのトルク候補の算出部45にパワーユニット回転数の信号を送る。ジェネレータモータのトルク候補の算出部45には、高電圧バッテリコントロールユニット46からのSOC量の信号が送られるようになっており、SOC量とパワーユニット回転数とに基づいてジェネレータモータのトルク候補の算出部45は、複数の発電トルク候補とアシストトルクの候補を算出し、駆動パターンの組み合わせ候補演算部44に信号を送る。
The power unit required
駆動パターンの組み合わせ候補演算部44からの駆動パターンの組み合わせ候補の信号は燃費比較部47に送られるとともに、この燃費比較部47には高電圧バッテリコントロールユニット46からのSOC量の信号が送られて、駆動パターン組み合わせ候補の中で最も燃料消費相当量が小さい駆動パターンを選択する。選択された駆動パターンに基づいて、エンジンコントロールユニット(ECU)48にはエンジン要求トルクの信号が送られ、インバータコントロールユニット49にはジェネレータモータ12が発電する場合には発電トルクの信号が送られる一方、アシストする場合にはアシストトルクの信号が送られる。
A drive pattern combination candidate signal from the drive pattern combination
図11は制御回路40の変形例を示すブロック図である。図11においては、図10に示された機能構成と共通する機能を有する部分には同一の符号が付されている。図11に示す制御回路40は変速比候補算出部51を有している。この変速比候補算出部51には、アクセルペダルの踏み込み量の検出信号、ブレーキペダルの踏み込みの検出信号および車速の検出信号等の走行状況信号が入力され、変速比候補算出部51は、車両の走行状況に基づいて運転者が要求する車両要求トルクを満たす変速段の複数の候補と、トルクコンバータ18の作動パターンつまりロックアップをオンさせるかオフさせるか又はスリップ状態とさせるかについての複数の候補をパワーユニット要求トルク算出部42に送る。燃費比較部47によって決定された変速比の信号は、変速機コントロールユニット(TCU)43にフィードバックされるようになっている。
FIG. 11 is a block diagram showing a modified example of the
なお、図11に示す制御回路40には変速比候補算出部51が組み込まれているが、その機能を変速機コントロールユニット(TCU)43により行うようにすれば、図10に示す制御回路40によっても変速比候補算出部51と同一の機能を達成することができる。
The
(制御方式1)
図12は本発明の駆動制御装置による第1の制御方式のアルゴリズムを示すフローチャートであり、図13は第1の制御方式による図10に示した制御回路における信号の発生状態を示すブロック図であり、図14は第1の制御方式における駆動パターンを示す特性線図である。
(Control method 1)
12 is a flowchart showing an algorithm of the first control method by the drive control apparatus of the present invention, and FIG. 13 is a block diagram showing a signal generation state in the control circuit shown in FIG. 10 according to the first control method. FIG. 14 is a characteristic diagram showing a drive pattern in the first control method.
図12に示すように、ステップS1においてアクセルペダルの踏み込み量等の車両の走行状況に基づいて車両要求駆動力を算出し、ステップS2において変速機コントロールユニット43によって演算された変速比の情報を読み込む。変速比が求められると、パワーユニット要求トルク算出部42は変速比に応じたパワーユニットトルクと回転数をステップS3において算出する。図14においては、例えば、変速比の情報によって第3速が設定され、パワーユニット軸14に出力すべきトルクと回転数が符号Hp3で示される値であることが示されている。
As shown in FIG. 12, the vehicle required driving force is calculated on the basis of the traveling state of the vehicle such as the depression amount of the accelerator pedal in step S1, and the information of the gear ratio calculated by the
次に、ステップS4おいては、ジェネレータモータ12のトルク候補を複数算出する。このトルク候補には発電トルクとアシストトルクが含まれており、図14においては、例えば、3種類の候補の発電トルクPg1、Pg2、Pg3と、3種類の候補のアシストトルクPm1、Pm2、Pm3が算出されたことを示している。次いでステップS5においては、駆動パターンの組み合わせ候補を複数算出する。この駆動パターンの組み合わせを示すと、例えば、図3に示すようになる。ただし、この駆動パターンとしては、車両の制動時にジェネレータモータ12により回生エネルギーを回収する場合も含まれる。
Next, in step S4, a plurality of torque candidates for the
図14においては、発電トルクの候補とアシストトルクの候補としてそれぞれ3種類が候補として設けられていることが示されているが、それぞれの候補の数は任意とすることができ、予め複数の候補がそれぞれの変速段に対応してメモリ内にマップデータとして格納されている。 In FIG. 14, it is shown that three types of candidates for the power generation torque and the candidate for the assist torque are provided as candidates. However, the number of candidates can be set arbitrarily, and a plurality of candidates can be obtained in advance. Are stored as map data in the memory corresponding to each gear position.
ステップS6においては、複数の駆動パターンの組み合わせ候補のそれぞれについて燃料消費相当量を算出してそれぞれを比較し、ステップS7において複数の駆動パターンの組み合わせ候補の中で燃料消費相当量が最も少ない駆動パターンを決定する。決定された駆動パターンによってステップS8によりエンジントルクつまりエンジン出力Peが決定され、ステップS9によりアシストトルクつまりアシスト出力Pm、または発電トルクつまり発電出力Pgが決定される。このように、ステップS7において駆動パターンが決定されると、発電するのかアシストするのかが決定されるので、発電する場合にはステップS9では発電出力が決定され、アシストする場合にはアシストアシスト出力が決定される。 In step S6, the fuel consumption equivalent amount is calculated for each of the plurality of drive pattern combination candidates and compared with each other. In step S7, the drive pattern having the smallest fuel consumption equivalent amount among the plurality of drive pattern combination candidates. To decide. The engine torque, that is, the engine output Pe is determined in step S8 according to the determined drive pattern, and the assist torque, that is, the assist output Pm, or the power generation torque, that is, the power generation output Pg, is determined in step S9. Thus, when the drive pattern is determined in step S7, it is determined whether to generate power or to assist. Therefore, in the case of generating power, the generated output is determined in step S9, and in the case of assist, the assist assist output is determined. It is determined.
決定された発電トルクとアシストトルクについては、ステップ10のトルク効率評価ステップが実行され、決定された発電出力によりジェネレータ12を駆動するのが適性であるか否か、および決定されたアシスト出力によりモータ12を駆動するのが適性であるか否かが、上述した発電率(ρg)とアシスト率(ρm)とを指標として評価される。
With respect to the determined power generation torque and assist torque, the torque efficiency evaluation step of
図15はステップS9に示されたトルクの効率評価ステップのサブルーチンを示すフローチャートである。ステップS11では燃料消費相当量が最も少ないと判定されたのが発電であるかアシストであるかを判定し、発電であると判定された場合にはステップS12において図8に示す発電率ρgを算出し、アシストであると判定された場合にはステップS13では図9に示すアシスト率ρmを算出する。ステップS14では図12のステップS8で決定された発電トルクを出力するときにおける発電率ρgが発電許可基準値Gpを超えているか否かが判定され、ステップS15では、同様に決定されたアシストトルクを出力するときにおけるアシスト率ρmがアシスト許可基準値Mp以下であるか否かが判定される。 FIG. 15 is a flowchart showing a subroutine of the torque efficiency evaluation step shown in step S9. In step S11, it is determined whether it is power generation or assist that is determined to have the smallest amount corresponding to fuel consumption. If it is determined that power generation is performed, the power generation rate ρg shown in FIG. 8 is calculated in step S12. If it is determined to be assist, an assist rate ρm shown in FIG. 9 is calculated in step S13. In step S14, it is determined whether or not the power generation rate ρg when the power generation torque determined in step S8 of FIG. 12 is output exceeds the power generation permission reference value Gp. In step S15, the assist torque determined in the same manner is determined. It is determined whether or not the assist rate ρm when outputting is equal to or less than the assist permission reference value Mp.
発電する場合に発電率ρgが発電許可基準値Gp以上となっていれば、図12に示すステップS9において決定された発電トルクの信号がインバータコントロールユニット49に送られる(ステップS16)。一方、アシストする場合にアシスト率ρmがアシスト許可基準値Mp以下であれば、ステップS9において決定されたアシストルクの信号がインバータコントロールユニット49に送られる(ステップS17)。そして、いずれも許可基準値を満たしていない場合には、ステップS6において決定された駆動パターンに近い他の駆動パターンがステップS18において決定され、同様にして、新たな駆動パターンについてのエンジントルクとアシストトルクと発電トルクが決定される。ただし、いずれも許可基準値を満たしていない場合には、ステップS18において発電もアシストもしないように決定しても良い。 If the power generation rate ρg is equal to or greater than the power generation permission reference value Gp when generating power, the power generation torque signal determined in step S9 shown in FIG. 12 is sent to the inverter control unit 49 (step S16). On the other hand, if the assist rate ρm is equal to or less than the assist permission reference value Mp when assisting, the assist torque signal determined in step S9 is sent to the inverter control unit 49 (step S17). If none of the permitted reference values is satisfied, another drive pattern close to the drive pattern determined in step S6 is determined in step S18. Similarly, the engine torque and assist for the new drive pattern are determined. Torque and power generation torque are determined. However, if neither of them satisfies the permission reference value, it may be determined not to generate or assist in step S18.
(制御方式2)
図16は本発明の駆動制御装置による第2の制御方式のアルゴリズムを示すフローチャートであり、図17は第2の制御方式による図11に示した制御回路における信号の発生状態を示すブロック図であり、図18は第2の制御方式における駆動パターンを示す特性線図である。
(Control method 2)
16 is a flowchart showing an algorithm of the second control method by the drive control apparatus of the present invention, and FIG. 17 is a block diagram showing a signal generation state in the control circuit shown in FIG. 11 according to the second control method. FIG. 18 is a characteristic diagram showing a drive pattern in the second control method.
図11に示す制御回路40の変速比候補算出部51にはアクセルペダル等の走行状況信号が入力され、ステップS21により算出された車両要求駆動力を満たす変速比候補をステップS22において複数算出する。図17においては、パワーユニット要求トルク算出部42に候補1〜候補nまでの複数の変速比候補の算出値が入力された状態を示す。ステップS23においては、変速比候補のそれぞれについてパワーユニット軸14の回転数候補とトルク候補を複数(1〜n)算出し、パワーユニット軸14の回転数に対応するジェネレータモータ12のトルク候補つまり発電トルクとアシストトルクの候補1〜nを算出する(ステップS24)。次いで、それぞれのジェネレータモータのトルク候補1〜nとエンジントルク候補との組み合わせからなる駆動パターンの組み合わせ候補1〜nをステップS25において算出する。
A driving condition signal such as an accelerator pedal is input to the gear ratio
図18においては、変速比候補として第2速、第3速および第4速が算出され、それぞれの変速比候補についてエンジントルクと発電トルクまたはアシストトルクとの組み合わせからなる駆動パターンの組み合わせ候補が算出された状態を示している。それぞれの変速段において図示する場合には発電トルクとアシストトルクとが1つずつ予めメモリに格納されている。それぞれの駆動パターンの組み合わせ候補について、燃料消費相当量を算出して比較し、燃料消費相当量が最も小さくなる変速比をステップS27において決定し、決定された変速比に基づいてエンジントルクと、発電トルクまたはアシストトルクが決定される。決定された変速比は変速機コントロールユニット43にフィードバック信号として送られて変速機26の変速比が設定される。また、決定された発電トルクまたはアシストトルクについては、上述したステップS9と同様にステップS30において図15に示した効率評価ステップが実行される。
In FIG. 18, second speed, third speed, and fourth speed are calculated as speed ratio candidates, and drive pattern combination candidates that are combinations of engine torque and power generation torque or assist torque are calculated for each speed ratio candidate. It shows the state that was done. In the case of illustration at each gear stage, the power generation torque and the assist torque are stored in advance in the memory one by one. For each drive pattern combination candidate, a fuel consumption equivalent amount is calculated and compared, and a gear ratio at which the fuel consumption equivalent amount is minimized is determined in step S27. Based on the determined gear ratio, engine torque, Torque or assist torque is determined. The determined gear ratio is sent as a feedback signal to the
(制御方式3)
図19は本発明の駆動制御装置による第3の制御方式のアルゴリズムを示すフローチャートであり、図20は第3の制御方式による図11に示した制御回路における信号の発生状態を示すブロック図であり、図21は第3の制御方式における駆動パターンを示す特性線図である。
(Control method 3)
19 is a flowchart showing an algorithm of a third control method by the drive control apparatus of the present invention, and FIG. 20 is a block diagram showing a signal generation state in the control circuit shown in FIG. 11 according to the third control method. FIG. 21 is a characteristic diagram showing a drive pattern in the third control method.
この制御方式においても、第2制御方式と同様に、図11図に示す制御回路40の変速比候補算出部51にはアクセルペダル等の走行状況信号が入力され、ステップS31により算出された車両要求駆動力を満たす変速比候補をステップS32において複数算出する。図20においては、パワーユニット要求トルク算出部42に候補1〜候補nまでの複数の変速比候補の算出値が入力された状態を示す。ステップS33においては、変速比候補のそれぞれについてパワーユニット軸14の回転数候補を複数(1〜n)算出し、パワーユニット軸14の回転数に対応させてジェネレータモータ12の複数のトルク候補つまり複数の発電トルクとアシストトルクの候補1〜nを算出する(ステップS34)。次いで、それぞれのジェネレータモータ12のトルク候補1〜nとエンジントルク候補との組み合わせからなる駆動パターンの組み合わせ候補1〜nをステップS35において算出する。
In this control method as well, as in the second control method, the vehicle condition request calculated in step S31 is input to the speed ratio
図21においては、変速比候補として第2速、第3速および第4速が算出され、それぞれの変速比候補についてエンジントルクと複数の発電トルクおよびアシストトルクとの組み合わせからなる駆動パターンの組み合わせ候補が算出された状態を示している。図21において第3速の場合については、例えば、3種類の候補の発電トルクPg1、Pg2、Pg3と、3種類の候補のアシストトルクPm1、Pm2、Pm3が算出されたことを示しており、第2速と第4速についても同様に3種類の発電トルクとアシストトルクが算出されたことを示している。 In FIG. 21, second speed, third speed, and fourth speed are calculated as speed ratio candidates, and for each speed ratio candidate, drive pattern combination candidates that are combinations of engine torque, a plurality of power generation torques, and assist torque. Indicates the calculated state. In the case of the third speed in FIG. 21, for example, three types of power generation torques Pg1, Pg2, and Pg3 and three types of candidate assist torques Pm1, Pm2, and Pm3 are calculated. Similarly, for the second speed and the fourth speed, three types of power generation torque and assist torque are calculated.
それぞれの駆動パターンの組み合わせ候補について、燃料消費相当量を算出して比較し、燃料消費相当量が最も小さくなる変速比をステップS37において決定し、決定された変速比に基づいてエンジントルクと、発電トルクまたはアシストトルクが決定される。決定された変速比は変速機コントロールユニット43にフィードバック信号として送られて変速機26の変速比が設定される。また、決定された発電トルクまたはアシストトルクについては、上述したステップS29と同様にステップS39において効率評価ステップが実行される。
For each drive pattern combination candidate, a fuel consumption equivalent amount is calculated and compared, and a gear ratio that minimizes the fuel consumption equivalent amount is determined in step S37, and engine torque and power generation are determined based on the determined gear ratio. Torque or assist torque is determined. The determined gear ratio is sent as a feedback signal to the
第2の制御方式においては図18に示すように、それぞれの変速段について特定の発電トルク候補とアシストトルク候補とが1つずつ予め設定されているのに対して、第3の制御方式においては図21に示すように、それぞれの変速段について発電トルク候補とアシストトルク候補とが複数ずつ予め設定されている。 In the second control method, as shown in FIG. 18, one specific power generation torque candidate and one assist torque candidate are preset for each shift stage, whereas in the third control method, As shown in FIG. 21, a plurality of power generation torque candidates and a plurality of assist torque candidates are preset for each shift stage.
上述したそれぞれの制御方式においては、発電時の発電トルク候補についての換算燃料消費量を求めて燃料消費相当量を算出し、アシスト時のアシストトルク候補についての換算燃料消費量を求めて燃料消費相当量を算出し、全ての候補のうち最も燃料消費相当量が小さくなる発電トルクまたはアシストトルクを決定するようにしている。ただし、先にアシストトルク候補についての燃料消費相当量を求めて、その燃料消費相当量よりも、アシストしない場合の燃料消費相当量、つまりジェネレータモータ12を休止させて図3においてエンジン出力Pe4で示すエンジン出力の場合の燃料消費量の方が小さくなると判定された場合に、発電トルク候補についての燃料消費相当量を求めてその値が最も小さくなる発電トルク候補を決定するようにしても良い。逆に、先に発電トルク候補についての燃料消費相当量を求めて、その燃料消費相当量よりも、発電しない場合の燃料消費相当量が小さくなると判定された場合に、アシストトルク候補についての燃料消費相当量を求めてその値が最も小さくなるアシストトルク候補を決定するようにしても良い。
In each of the control methods described above, an equivalent fuel consumption amount is calculated for a power generation torque candidate at the time of power generation to calculate a fuel consumption equivalent amount, and a converted fuel consumption amount is calculated for an assist torque candidate at the time of assist to correspond to fuel consumption. The amount is calculated, and the power generation torque or the assist torque with the smallest amount corresponding to fuel consumption among all candidates is determined. However, the fuel consumption equivalent amount for the assist torque candidate is obtained first, and the fuel consumption equivalent amount in the case where the assist is not performed, that is, the
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。たとえば、変速機26は第1速から第5速の変速段を有しているが、変速段は前進5速に限られない。また、変速機26は有段変速機に限られず、無段変速機を用いることもできる。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, the
10 駆動装置
11 エンジン
12 ジェネレータモータ
13 クランク軸
14 パワーユニット軸
15 ロータ
17 ステータ
18 トルクコンバータ
19 変速機入力軸
DESCRIPTION OF
Claims (11)
運転者の車両要求駆動力を算出する車両要求駆動力算出部と、
前記車両要求駆動力に基づいて複数の変速比候補を算出する変速比候補算出部と、
複数の前記変速比候補それぞれについて、前記ジェネレータモータの1つの発電トルクの候補および1つのアシストトルクの候補を算出するジェネレータモータのトルク候補算出部と、
複数の前記変速比候補それぞれに対して、複数のエンジン出力トルク候補と1つの発電トルク候補との駆動パターンおよび複数のエンジン出力トルク候補と1つのアシストトルク候補との駆動パターンについての組み合わせ候補を演算する駆動パターンの組み合わせ候補演算部と、
発電トルクをエンジン燃料消費量に換算した換算燃料消費量と車両を駆動するためのエンジン燃料消費量との和により算出される発電時の燃料消費相当量と、アシストトルクをエンジン燃料消費量に換算した換算燃料消費量と車両を駆動するためのエンジン燃料消費量との和により算出されるアシスト時の燃料消費相当量とを、それぞれの前記駆動パターンの組合せ候補毎に求めて、前記燃料消費相当量が最小となる駆動パターンを決定する燃費比較部とを有し、
決定された駆動パターンによって前記エンジンと前記ジェネレータモータを制御することを特徴とするハイブリッド車両の駆動制御装置。
An engine as a drive source and a transmission disposed between a drive unit wheel and a power unit shaft connected to the generator motor, assisting the driving force to the drive wheel by the generator motor, and driving the engine A drive control device for a hybrid vehicle configured to generate the generator motor by force,
A vehicle required driving force calculation unit for calculating a vehicle required driving force of the driver;
A gear ratio candidate calculation unit that calculates a plurality of gear ratio candidates based on the vehicle required driving force;
For each of the plurality of gear ratio candidates, a generator motor torque candidate calculation unit that calculates one generator torque candidate and one assist torque candidate for the generator motor;
For each of the plurality of gear ratio candidates, a combination candidate for a drive pattern of a plurality of engine output torque candidates and one power generation torque candidate and a drive pattern of a plurality of engine output torque candidates and one assist torque candidate is calculated. A drive pattern combination candidate calculation unit to perform,
Equivalent fuel consumption during power generation calculated from the sum of converted fuel consumption converted from engine power consumption to engine fuel consumption and engine fuel consumption for driving the vehicle, and assist torque converted into engine fuel consumption The fuel consumption equivalent amount at the time of assist calculated by the sum of the converted fuel consumption amount and the engine fuel consumption amount for driving the vehicle is obtained for each combination candidate of the drive patterns, and the fuel consumption equivalent amount is calculated. A fuel consumption comparison unit that determines a drive pattern that minimizes the amount,
A drive control apparatus for a hybrid vehicle, wherein the engine and the generator motor are controlled according to the determined drive pattern.
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