JP4952506B2 - Vehicle drive control device - Google Patents
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Description
本発明は車両駆動制御装置に係り、特に回転電機を搭載する車両の駆動制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle drive control device, and more particularly to a drive control device for a vehicle equipped with a rotating electrical machine.
駆動源として回転電機を用いる車両として、ハイブリッド車両あるいは燃料電池搭載車両等がある。回転電機によって車両を駆動する場合、回転電機は発熱をするため、冷却装置を用い、場合によっては回転電機の出力制限が行われる。 As a vehicle using a rotating electric machine as a drive source, there are a hybrid vehicle, a fuel cell mounted vehicle, and the like. When the vehicle is driven by the rotating electrical machine, the rotating electrical machine generates heat, so a cooling device is used, and in some cases, the output of the rotating electrical machine is limited.
例えば、特許文献1には、遊星歯車組のキャリアにエンジン、サンギヤに主に発電機及びスタータに用いられるモータ・ジェネレータ、リングギヤに主にモータとして機能するモータ・ジェネレータを接続する構成のハイブリッド車両の制御装置において、温度検出手段によりいずれかの駆動要素の温度が上限値を超えるときは、その駆動要素の動作点を、温度上昇を抑制する側に変更することが開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a hybrid vehicle having a configuration in which an engine is connected to a carrier of a planetary gear set, a motor / generator mainly used for a generator and a starter is connected to a sun gear, and a motor / generator mainly functioning as a motor is connected to a ring gear. In the control device, it is disclosed that when the temperature of any drive element exceeds an upper limit value by the temperature detection means, the operating point of the drive element is changed to a side that suppresses the temperature rise.
回転電機が発熱するとき、負荷が同じでもその熱容量の大きさによって温度上昇が異なる。また、同じ熱容量の回転電機の間でも、負荷の大きさによって温度上昇が異なってくる。 When the rotating electrical machine generates heat, even if the load is the same, the temperature rise varies depending on the heat capacity. In addition, the temperature rise varies depending on the magnitude of the load even between rotating electric machines having the same heat capacity.
例えば、同じ坂道を登るときでも、熱容量の大きな回転電機を搭載する車両と、熱容量の小さい回転電機を搭載する車両とでは、温度上昇が車両によって異なってくる。 For example, even when climbing the same slope, the temperature rise differs between a vehicle equipped with a rotating electrical machine with a large heat capacity and a vehicle equipped with a rotating electrical machine with a small heat capacity.
また、例えば、車両に複数の回転電機が搭載される場合でも、これらの回転電機の熱容量の相違によって、それぞれの回転電機の温度上昇が異なってくる。 Further, for example, even when a plurality of rotating electrical machines are mounted on a vehicle, the temperature rise of each rotating electrical machine varies depending on the difference in heat capacity of these rotating electrical machines.
回転電機の熱容量あるいは負荷特性等の相違によって温度上昇が異なると、これに応じてそれぞれ異なる冷却装置を設け、あるいは、回転電機の出力制限等を行うことになり、コストアップ等につながる。 If the temperature rise differs due to differences in the heat capacity or load characteristics of the rotating electrical machine, different cooling devices are provided according to this, or the output of the rotating electrical machine is limited, leading to an increase in cost.
本発明の目的は、回転電機の特性の相違によって温度上昇の差が生じることを抑制できる車両駆動制御装置を提供することである。 The objective of this invention is providing the vehicle drive control apparatus which can suppress that the difference in a temperature rise arises by the difference in the characteristic of a rotary electric machine.
本発明に係る車両駆動制御装置は、1または複数の回転電機を備える車両の駆動制御装置であって、回転電機についてのトルク指令に対する回転電機についてのトルク出力の立上り特性である出力応答性の設定を、回転電機が搭載される車両の質量と、予め定めた複数種類の回転電機の熱容量との組合せに基づいて行うことを特徴とする。 A vehicle drive control device according to the present invention is a drive control device for a vehicle including one or more rotating electrical machines, and setting of output responsiveness that is a rising characteristic of torque output for the rotating electrical machine with respect to a torque command for the rotating electrical machine. Is performed based on a combination of the mass of the vehicle on which the rotating electrical machine is mounted and the heat capacities of a plurality of types of rotating electrical machines that are determined in advance .
また、本発明に係る車両駆動制御装置において、出力応答性の設定は、質量が同じ車両の間では、熱容量の少ない回転電機の出力応答性を熱容量の多い回転電機の出力応答性よりも遅くすることが好ましい。また、本発明に係る車両駆動制御装置において、出力応答性の設定は、熱容量が同じ回転電機の間では、質量が大きい車両に搭載される回転電機の出力応答性を質量が小さい車両に搭載される回転電機の出力応答性よりも遅くすることが好ましい。 In addition, the vehicle drive control device according to the present invention, the output response of the configuration, between the same vehicle mass, slower than the output responsiveness of the rotating electrical machine often the output response of the low heat capacity rotary electric machine thermal capacity It is preferable to do. In the vehicle drive control device according to the present invention, the output responsiveness is set between the rotating electrical machines having the same heat capacity and the output responsiveness of the rotating electrical machine mounted on the vehicle having a large mass is mounted on the vehicle having a small mass. It is preferable to make it slower than the output response of the rotating electrical machine.
また、本発明に係る車両駆動制御装置において、回転電機に加えて、さらにエンジンを備える車両について、回転電機についての出力応答性の設定は、エンジンの最大駆動力に対する回転電機の最大駆動力の比である最大駆動力比が大きいほど、出力応答性を遅くすることが好ましい。 In the vehicle drive control device according to the present invention, in addition to the rotary electric machine, the vehicle further comprising an engine, an output response of the settings for rotary electric machine, the ratio of the maximum driving force of the rotary electric machine to the maximum driving force of the engine The larger the maximum driving force ratio is, the slower the output response is.
また、本発明に係る車両駆動制御装置において、出力応答性の設定を、回転電機についてのトルク指令に対応するアクセル開度の大きさに応じて可変することが好ましい。 In the vehicle drive control apparatus according to the present invention, it is preferable that the output response setting is varied according to the accelerator opening corresponding to the torque command for the rotating electrical machine .
また、本発明に係る車両駆動制御装置において、出力応答性の設定は、アクセル開度が大きいほど出力応答性を遅くすることが好ましい。 In the vehicle drive control device according to the present invention, it is preferable that the output responsiveness is set slower as the accelerator opening is larger.
上記構成により、車両駆動制御装置は、回転電機についてのトルク指令に対する回転電機についてのトルク出力の立上り特性である応答速度を示す出力応答性の設定を、回転電機が搭載される車両の質量と、予め定めた複数種類の回転電機の熱容量との組合せに応じて異なる値とする。トルク出力に応じて回転電機は発熱するので、出力応答性が大きいと発熱による温度上昇が速くなり、出力応答性を遅くすると、温度上昇を遅らせることができる。したがって、回転電機の熱容量と車量の質量の組合せに応じ、出力応答性を変更することで、回転電機の熱容量または質量の相違による温度上昇の差が生じることを抑制できる。 With the above configuration, the vehicle drive control device sets the output response indicating the response speed, which is the rising characteristic of the torque output for the rotating electrical machine with respect to the torque command for the rotating electrical machine, the mass of the vehicle on which the rotating electrical machine is mounted, Different values are set according to combinations with predetermined heat capacities of a plurality of types of rotating electrical machines . Since the rotating electrical machine generates heat according to the torque output, if the output response is large, the temperature rise due to the heat generation becomes faster, and if the output response is slow, the temperature rise can be delayed. Therefore, by changing the output responsiveness according to the combination of the heat capacity of the rotating electrical machine and the mass of the vehicle amount, it is possible to suppress a difference in temperature increase due to the difference in the heat capacity or mass of the rotating electrical machine.
また、車両駆動制御装置において、出力応答性の設定は、回転電機の熱容量と、車両の質量とに基づいて行う。車両の質量が同じ車両の間では、熱容量の少ない回転電機の出力応答性を熱容量の多い回転電機の出力応答性よりも遅くする。熱容量が同じ車両の間では、質量が大きい車両に搭載される回転電機の出力応答性を質量が小さい車両に搭載される回転電機の出力応答性よりも遅くする。 In the vehicle drive control device, the output responsiveness is set based on the heat capacity of the rotating electrical machine and the mass of the vehicle. Between vehicles having the same vehicle mass, the output responsiveness of a rotating electrical machine having a small heat capacity is made slower than the output responsiveness of a rotating electrical machine having a large heat capacity. Between vehicles having the same heat capacity, the output responsiveness of a rotating electrical machine mounted on a vehicle having a large mass is made slower than the output responsiveness of a rotating electrical machine mounted on a vehicle having a small mass.
同じ走行負荷のときは、熱容量の小さい回転電機の方が速く温度上昇する。また、同じ
熱容量の回転電機であっても、車両の質量の大きい車両の方が回転電機に対する走行負荷が大きく、温度上昇が速い。そこで、温度上昇が速い特性のときに、出力応答性を遅くすることで、温度上昇を遅らせることができる。これにより、回転電機の熱容量または質量の相違による温度上昇の相違を抑制できる。
When the driving load is the same, the temperature of the rotating electric machine with a smaller heat capacity rises faster. In addition, even with a rotating electrical machine having the same heat capacity, a vehicle with a large vehicle mass has a greater traveling load on the rotating electrical machine and a faster temperature rise. Therefore, when the temperature rise is fast, the temperature rise can be delayed by slowing the output response. Thereby, the difference in the temperature rise by the difference in the heat capacity or mass of the rotating electrical machine can be suppressed.
また、車両駆動制御装置において、回転電機に加えて、さらにエンジンを備える車両について、回転電機についての出力応答性の設定を、エンジンの最大駆動力に対する回転電機の最大駆動力の比である最大駆動力比に基づいて行う。最大駆動力比が大きいほど出力応答性を遅くする。最大駆動力比が大きいということは、総駆動力に占める回転電機の駆動力の割合が大きいことを意味し、最大駆動力比の小さい場合に比べ、回転電機の温度上昇のばらつきが大きくなる。そこで、最大駆動力比が大きい特性のときに、出力応答性を遅くすることで、温度上昇のばらつきを抑制することができる。これにより、回転電機の熱容量または質量の相違による温度上昇の相違を抑制できる。 Further, in the vehicle drive control device, in addition to the rotating electrical machine, for a vehicle further including an engine, the output responsiveness setting for the rotating electrical machine is set to a maximum drive that is a ratio of the maximum driving force of the rotating electrical machine to the maximum driving force of the engine. Based on force ratio. The larger the maximum driving force ratio, the slower the output response. A large maximum driving force ratio means that the ratio of the driving force of the rotating electrical machine to the total driving force is large, and the variation in the temperature rise of the rotating electrical machine is larger than when the maximum driving force ratio is small. Therefore, when the maximum driving force ratio has a large characteristic, variation in temperature rise can be suppressed by slowing the output response. Thereby, the difference in the temperature rise by the difference in the heat capacity or mass of the rotating electrical machine can be suppressed.
また、車両駆動制御装置において、出力応答性の設定を、回転電機についてのトルク指令に対応するアクセル開度の大きさに応じて可変する。アクセル開度が大きいほど出力応答性を遅くする。アクセル開度が大きいほど、温度上昇が速くなるので、出力応答性を遅くして、温度上昇を遅らせることができる。このようにしても、回転電機の熱容量または質量の相違による温度上昇の相違を抑制できる。 In the vehicle drive control device, the output response setting is varied according to the accelerator opening corresponding to the torque command for the rotating electrical machine . The greater the accelerator opening, the slower the output response. The larger the accelerator opening, the faster the temperature rise. Therefore, the output response can be delayed and the temperature rise can be delayed. Even if it does in this way, the difference in the temperature rise by the difference in the heat capacity or mass of a rotary electric machine can be suppressed.
以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態につき、詳細に説明する。以下では、車両として、エンジンと回転電機とを備えるハイブリッド車両を説明するが、回転電機を搭載する車両であればよく、エンジンを搭載しない車両、例えば燃料電池車両であってもよい。また、回転電機として、車両に搭載されるモータ・ジェネレータ(M/G)を説明するが、単にモータとしての機能を有するものでもよい。 Embodiments according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Hereinafter, a hybrid vehicle including an engine and a rotating electric machine will be described as the vehicle. However, any vehicle including a rotating electric machine may be used, and a vehicle without an engine, for example, a fuel cell vehicle may be used. Moreover, although the motor generator (M / G) mounted in a vehicle is demonstrated as a rotary electric machine, you may have a function as a motor only.
図1は、ハイブリッド車両における車両駆動制御装置20の構成を示す図である。ここでは、車両駆動制御装置20の構成要素ではないが、トルク指令の入力手段であるアクセル開度4と、車両の駆動装置6とが示されている。ここで車両の駆動装置6は、エンジン8と回転電機10を含んで構成される。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a vehicle
アクセル開度4は、上記のように、トルク指令を車両駆動制御装置20に入力するための手段を意味し、例えば、アクセルペダルの踏み込み量である。
The accelerator opening 4 means a means for inputting a torque command to the vehicle
駆動装置6の中のエンジン8は、内燃機関であり、その出力により、車両の駆動輪を駆動し、また、回転電機10を駆動して発電させる機能を有する。回転電機10は、車両に搭載されるモータ・ジェネレータ(M/G)であって、電力が供給されるときはモータとして機能し、制動時には発電機として機能する三相同期型回転電機である。
The
ここで、回転電機10は、回転電機ユニットとして示されている。回転電機ユニットとは、様々な車両にそれぞれ個別に回転電機を設計すると、多数の仕様の回転電機を揃えなくてはならなくなるため、できるだけ標準化を進め、少ない種類の回転電機に絞込んだものである。例えば、大型車用回転電機ユニット、中型車用回転電機ユニット、小型車用回転電機ユニット等のように、仕様に応じて回転電機をユニット化することができる。
Here, the rotating
車両駆動制御装置20は、HVECU30と、車両駆動制御のための条件等を入力する入力部36と、記憶部40とを含んで構成される。
The vehicle
入力部36は、上記のように、車両駆動制御のための条件等を入力するデータ入力手段である。一般的には入力部としてキーボード、スイッチ、ボタン等を用いることができるが、車両搭載用の車両駆動制御装置20に適するものとして、外部のデータ入力装置と信号線で接続されるデータ入力端子を入力部36とすることができる。例えば、外部のPC(Personal Computer)とデータ伝送用信号線と接続し、PCのキーボード等を用いて、シリアルデータ等を入力部36から取得し、必要なデータを取得し終えれば、信号線の接続を外すものとできる。
As described above, the
入力されるデータとしては、回転電機10の特性に関するもので、回転電機10の発熱−温度特性として、回転電機熱容量、回転電機10の負荷特性として、車両の質量である車重、エンジン8との関係における回転電機10の駆動力特性として、エンジン8の最大駆動力に対する回転電機10の最大駆動力の比である最大駆動力比等である。
The input data relates to the characteristics of the rotating
記憶部40は、HVECU30の制御プログラム等を格納する機能を有し、ここでは特に、回転電機10の特性と、回転電機10の出力応答性との関係を示す出力応答性マップ42を格納する機能を有する。
The
ここで、回転電機10の出力応答性とは、アクセル開度4で与えられるトルク指令に対する回転電機10のトルク出力の応答性のことである。一般的には、トルク指令に対し、一義的に回転電機10のトルク出力が定められる。ここでは、トルク指令に対し、すぐトルク出力を立ち上げる場合と、ゆっくりトルク出力を立ち上げる場合のように、トルク指令に対するトルク出力の応答性を変更することができる。
Here, the output responsiveness of the rotating
記憶部40に記憶される出力応答性マップ42は、回転電機10の特性の相違によって適用される出力応答性を示すものである。出力応答性マップ42は、回転電機10の特性に関する値を検索キーとして、その特性に関する値に対応する出力応答性の値が関連付けられて格納される。回転電機10の特性としては、上記のように、回転電機10の発熱−温度特性としての回転電機熱容量、回転電機10の負荷特性としての車両の質量である車重、エンジン8との関係における回転電機10の駆動力特性として、エンジン8の最大駆動力に対する回転電機10の最大駆動力の比である最大駆動力比である。例えば、回転電機10の温度上昇特性としての回転電機容量の値に関連付けられて、出力応答性の値が記憶される。回転電機10の特性と出力応答性との関係の詳細については、後述する。
The
HVECU30は、ハイブリッド車両の作動全体を制御する電気制御ユニット(Electric Control Unit)である。HVECU30は、その機能によって、いくつかのECUに区分することができ、図1の例では、エンジン8の作動を制御するエンジンECU32、回転電機10の作動を制御するM/GECU34が示されている。これらのECUは、車両搭載に適した制御装置、コンピュータ等で構成することができる。
The
HVECU30がトルク指令としてアクセル開度4の値を取得すると、アクセル開度4の大きさに応じた出力トルクを出力するように、HVECU30は、車両の駆動装置6を制御する。例えば、エンジン8のみが作動している状態では、エンジンECU32がエンジン8への燃料噴射等を制御し、トルク指令に対応するトルクをエンジン8によって出力させる。エンジン8が作動していない状態では、M/GECU34が回転電機10の駆動電流等を制御し、トルク指令に対応するトルクを回転電機10によって出力させる。また、エンジン8も回転電機10も作動しているときは、エンジンECU32とM/GECU34との協働で、エンジン8と回転電機10とを作動させ、双方の出力によって、トルク指令に相当するトルクを出力させる。
When the
M/GECU34は、上記のように、アクセル開度4をトルク指令として、回転電機10を制御し、トルク指令に対応するトルク出力を出力させる機能を有するが、ここでは特に、回転電機10の特性に応じて、その出力応答性の値を設定する機能を有する。この機能は、出力応答性設定モジュール35によって実行される。これらの機能は、ソフトウェアで実現でき、具体的には、車両駆動制御プログラムの中の回転電機出力応答性設定プログラムを実行することで実現される。
As described above, the M /
上記構成の作用を、以下において図2から図8を用いて詳細に説明する。以下では、図1の符号を用いて説明する。最初に、回転電機の特性によって、温度上昇が異なる様子を説明し、次に、上記構成との関係を説明する。図2、図3は、回転電機10の特性の相違によって回転電機10の温度上昇が相違する様子を説明する図であり、図4、図5は、出力応答性の制御の様子を説明する図、図6から図8はエンジンと回転電機との関係を考慮した出力応答性の制御の様子を示す図である。
The operation of the above configuration will be described in detail below with reference to FIGS. Below, it demonstrates using the code | symbol of FIG. First, how the temperature rise varies depending on the characteristics of the rotating electrical machine will be described, and then the relationship with the above configuration will be described. 2 and 3 are diagrams for explaining how the temperature rise of the rotating
図2には、4種類の車両60,61,62,63が同じ勾配の坂道50を登ってゆく様子が示されている。車両60は、車両の質量である車重が軽い小型車(A)52に、熱容量の小さな回転電機ユニット(S)12が搭載されているものであり、車両61は、小型車(A)52に、熱容量の大きな回転電機ユニット(L)14が搭載されているものである。一方、車両62は、車重が重い大型車(B)54に、熱容量の小さな回転電機ユニット(S)12が搭載されているものであり、車両63は、大型車(B)54に、熱容量の大きな回転電機ユニット(L)14が搭載されているものである。
FIG. 2 shows a state in which four types of
このように、回転電機の熱容量と、車重とがそれぞれ異なる4種類の車両60,61,62,63が同じ勾配の坂道50、つまり同じ走行負荷の下で走行するとき、各車両60,61,62,63において、各回転電機の温度上昇の様子はかなり異なってくる。すなわち、熱容量が小さい回転電機ユニット(S)12の方が、熱量量の大きな回転電機ユニット(L)14よりも温度上昇が速くなる。また、同じ熱容量であっても、車重の重い大型車(B)54に搭載された回転電機ユニットの方が、車重の軽い小型車(A)52に搭載された回転電機ユニットよりも温度上昇が速い。
As described above, when the four types of
図3は、回転電機の温度上昇が回転電機の特性によって相違する様子を示す図で、横軸に時間経過を、縦軸に回転電機の温度をそれぞれとり、大型車(B)に回転電機ユニット(S)が搭載された場合(B−S)と、小型車(A)に回転電機ユニット(L)が搭載された場合(A−L)とを比較してある。図3に示されるように、大型車(B)に搭載された熱容量の小さな回転電機ユニット(S)は、小型車小型(A)に搭載された熱容量の大きな回転電機ユニット(L)に比べ、温度上昇の程度が速い。 FIG. 3 is a diagram showing how the temperature rise of the rotating electrical machine differs depending on the characteristics of the rotating electrical machine. The horizontal axis indicates the passage of time, the vertical axis indicates the temperature of the rotating electrical machine, and the large vehicle (B) has the rotating electrical machine unit. The case where (S) is mounted (B-S) and the case where the rotating electrical machine unit (L) is mounted on the small vehicle (A) are compared (AL). As shown in FIG. 3, the rotating electrical machine unit (S) with a small heat capacity mounted on the large vehicle (B) has a temperature higher than that of the rotating electrical machine unit (L) with a large heat capacity mounted on the small vehicle size (A). The rise is fast.
このように、回転電機の温度上昇に影響を及ぼすものとしては、上記のように、回転電機の発熱−温度特性としての回転電機熱容量、回転電機10の負荷特性としての車両の質量である車重等がある。勿論、坂道の勾配等の道路状況もある。これらを、回転電機の温度上昇特性、あるいは単に回転電機の特性と呼ぶこととすれば、回転電機の特性の相違によって、回転電機の温度上昇は相違することになる。
As described above, the influence on the temperature rise of the rotating electrical machine is as described above, the vehicle weight being the rotating electrical machine heat capacity as the heat generation-temperature characteristic of the rotating electrical machine and the vehicle mass as the load characteristic of the rotating
回転電機の特性の相違によって回転電機の温度上昇が相違することになると、例えば、回転電機ユニットを標準化して、様々な車両に搭載する場合に、回転電機の温度上昇が異なってくることになる。このような場合に、一々、冷却系を個別に設計し、あるいは揃えることはコストアップにつながることになる。 If the temperature rise of the rotating electrical machine differs due to the difference in the characteristics of the rotating electrical machine, for example, when the rotating electrical machine unit is standardized and mounted on various vehicles, the temperature rise of the rotating electrical machine will be different. . In such a case, designing and arranging cooling systems individually one by one leads to an increase in cost.
そこで、HVECU30は、トルク指令に対するトルク出力の出力応答性の設定を、回転電機の温度上昇特性に応じて異なる値とする。すなわち、温度上昇が速くなる回転電機については、トルク指令に対するトルク出力の応答を遅らせる制御を行い、これによって、回転電機の温度上昇を遅らせる。
Therefore, the
図4は、その様子を模式的に示す図である。ここでは、トルク指令としてアクセル開度4の値を横軸にとり、回転電機10のトルク出力を縦軸にとってある。すなわち、図4は、トルク指令に対するトルク出力の応答性を示す出力応答特性線を示している。通常の車両駆動制御では、回転電機10の温度上昇特性の相違に関らず、1つの出力応答特性線が用いられる。ここでは、回転電機10の温度上昇特性の相違に応じて、出力応答特性線の勾配が変更される。図2の例を用いると、熱容量の小さな回転電機ユニット(S)、車重の重い車両(B)に搭載される回転電機ユニットの場合の出力応答特性線の勾配は、熱容量の大きな回転電機ユニット(L)、車重の軽い車両(A)に搭載される回転電機ユニットの場合の出力応答特性線の勾配よりも緩やかに設定される。
FIG. 4 is a diagram schematically showing this state. Here, as a torque command, the value of the accelerator opening 4 is taken on the horizontal axis, and the torque output of the rotating
なお、図4は模式図であり、2つの出力応答特性線を示し、例えば、小型車(A)に搭載される回転電機ユニットの出力応答特性線と、熱容量の大きな回転電機ユニット(L)の出力応答特性線とを同じものとして説明したが、勿論、これらの出力応答特性線が異なる場合もある。また、車重の詳細な相違によっても特性線の勾配が異なり、また、熱容量の詳細な相違によっても特性線の勾配が異なってくる。 FIG. 4 is a schematic diagram showing two output response characteristic lines, for example, an output response characteristic line of a rotating electrical machine unit mounted on a small vehicle (A) and an output of a rotating electrical machine unit (L) having a large heat capacity. Although the response characteristic lines have been described as being the same, of course, these output response characteristic lines may be different. Further, the gradient of the characteristic line varies depending on the detailed difference in vehicle weight, and the gradient of the characteristic line also varies depending on the detailed difference in heat capacity.
このように、図4は、回転電機10の温度上昇特性をパラメータとして、回転電機の出力応答特性線をマップ化したものであるので、出力応答性マップと呼ぶことができ、これが、すでに、図1の説明に際し、記憶部40に格納される出力応答性マップ42である。
4 is a map of the output response characteristic line of the rotating electrical machine using the temperature rise characteristic of the rotating
図4の出力応答特性線の勾配は、トルク指令に対するトルク出力の出力応答性の値を示すものであり、出力応答性の値が小さい方が、出力応答性が遅いことになる。出力応答性が遅くなると、同じトルク指令を与えても、回転電機10のトルク出力は遅れて目標値に到達するので、その分、発熱も遅れ、温度上昇も遅れる。このようにして、回転電機10の温度上昇特性の相違で温度上昇が速くなる回転電機10について、出力応答性を遅くすることで、その温度上昇を遅らせることができる。このように、回転電機10の特性に応じて、出力応答性の値を設定することで、回転電機10の特性の相違による温度上昇に差が生じることを抑制することができる。
The slope of the output response characteristic line in FIG. 4 indicates the output response value of the torque output with respect to the torque command. The smaller the output response value, the slower the output response. When the output responsiveness is delayed, even if the same torque command is given, the torque output of the rotating
上記の例では、熱容量の少ない回転電機ユニット(S)の出力応答性は、熱容量の多い回転電機ユニット(L)の出力応答性よりも遅く設定されるので、同じトルク指令に対し、熱容量の少ない回転電機ユニット(S)の温度上昇を遅らせて、熱容量の大きい回転電機ユニット(L)の温度上昇と同じものとすることができる。同様に、質量が大きい車両である大型車(B)に搭載される回転電機ユニットの出力応答性は、質量が小さい車両である小型車(A)に搭載される回転電機ユニットの出力応答性よりも遅く設定されるので、同じトルク指令に対し、大型車(B)に搭載される回転電機ユニットの温度上昇を遅らせて、小型車(A)に搭載される回転電機ユニットの温度上昇と同じものとすることができる。 In the above example, the output responsiveness of the rotating electrical machine unit (S) having a small heat capacity is set slower than the output responsiveness of the rotating electrical machine unit (L) having a large heat capacity, so that the heat capacity is small for the same torque command. The temperature increase of the rotating electrical machine unit (S) can be delayed to be the same as the temperature increase of the rotating electrical machine unit (L) having a large heat capacity. Similarly, the output responsiveness of the rotating electrical machine unit mounted on the large vehicle (B) that is a vehicle having a large mass is higher than the output responsiveness of the rotating electrical machine unit mounted on the small vehicle (A) that is a vehicle having a small mass. Since it is set later, the temperature rise of the rotating electrical machine unit mounted on the large vehicle (B) is delayed with respect to the same torque command, and the temperature rise of the rotating electrical machine unit mounted on the small vehicle (A) is the same. be able to.
このように、トルク指令に対するトルク出力の出力応答性の設定を、回転電機の特性に応じて異なる値とすることで、回転電機の特性の相違によって回転電機の温度上昇が異なってくることを抑制することができる。 In this way, setting the output responsiveness of the torque output in response to the torque command to a different value according to the characteristics of the rotating electrical machine prevents the temperature rise of the rotating electrical machine from varying due to the difference in the characteristics of the rotating electrical machine. can do.
再び図1に戻り、M/GECU34の出力応答性設定モジュール35は、入力部36から回転電機10の特性に関するデータを取得し、そのデータを検索キーとして、記憶部40に格納される出力応答性マップ42から、対応する出力応答特性線を読み出す機能を有する。読み出された出力応答性マップ42は、図4で説明したものと同じ内容のもので、例えば、入力部36から取得された回転電機10の熱容量がSであれば、熱容量=Sを検索キーとして、図4の実線の出力応答特性線を読み出す。そして、読み出された出力応答特性線を、この車両に搭載された回転電機10の出力応答性の値に設定し、回転電機10の作動の制御が実行される。
Returning to FIG. 1 again, the output
上記の例では、図4の実線の出力応答特性線が設定されるので、この設定に従い、アクセル開度の値に応じて、破線の出力応答特性線よりも遅れてトルク出力が回転電機10より出力される。これにより、熱容量の小さい回転電機ユニット(S)の温度上昇を、破線の出力応答特性線を有する熱容量の大きい回転電機ユニット(L)の温度上昇と同じにすることができる。なお、入力部36から入力されるデータが、大型車(B)の場合も同様に、実線の出力応答特性線が設定され、その温度上昇が、破線の出力応答特性線を有する小型車(A)と同じにすることができる。
In the above example, the solid output response characteristic line of FIG. 4 is set, and according to this setting, the torque output is delayed from the broken output response characteristic line by the rotating
なお、図4では、出力応答特性の値を、アクセル開度に対するトルク出力の勾配とし、この勾配の値を、回転電機10の特性に応じて設定するものとした。この他に、出力応答性の設定をトルク指令であるアクセル開度の大きさに応じて可変するものとすることができる。図5は、そのような出力応答性の設定の様子を示す図である。
In FIG. 4, the value of the output response characteristic is the torque output gradient with respect to the accelerator opening, and this gradient value is set according to the characteristics of the rotating
図5は、横軸に時間をとり、縦軸に回転電機10のトルク出力をとってある。パラメータは、アクセル開度、すなわちトルク指令である。例えば、アクセル開度が大きな値のときは、回転電機10のトルク出力は速く立ち上がり、温度上昇も速くなる。一方アクセル開度が小さな値のときは、温度上昇が遅い。したがって、アクセル開度が大きな値のときは、トルク出力の立上がり速度を遅くすることで、温度上昇を遅らせ、アクセル開度が小さい場合の温度上昇と同じとすることができる。図5では、アクセル開度が100%のときのトルク出力の立上がり速度を、アクセル開度が50%のときのトルク出力の立上がり速度よりも遅らせる様子が示されている。このようにして、出力応答性の設定を、アクセル開度に応じて行い、具体的には、アクセル開度が大きいほど出力応答性を遅くすることで、アクセル開度に関らず、回転電機10の温度上昇を同じとすることができる。
In FIG. 5, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the torque output of the rotating
上記では、回転電機のみが車両の駆動に寄与するものとして説明した。次に、車両の駆動力が、エンジンと回転電機の双方によって供給される場合について、一例を挙げて説明する。以下では、図1の符号を用いて説明する。図6は、縦軸に駆動力をとり、2種類の駆動装置D(X),D(Y)について、その最大駆動力の内訳がそれぞれ示されている。 In the above description, it is assumed that only the rotating electrical machine contributes to driving of the vehicle. Next, a case where the driving force of the vehicle is supplied by both the engine and the rotating electric machine will be described with an example. Below, it demonstrates using the code | symbol of FIG. FIG. 6 shows the breakdown of the maximum driving force for the two types of driving devices D (X) and D (Y) with the driving force on the vertical axis.
駆動装置D(X)も駆動装置D(Y)も、エンジンの最大駆動力の大きさは同じであるが、駆動装置D(X)の回転電機M/G(X)の最大駆動力は、駆動装置D(Y)の回転電機M/G(Y)の最大駆動力よりも小さい。ここで、エンジンの最大駆動力に対する回転電機の最大駆動力の比を最大駆動力比と呼ぶことにすると、駆動装置D(X)の最大駆動力比は、駆動装置D(Y)の最大駆動力比よりも小さい。 The driving device D (X) and the driving device D (Y) have the same maximum driving force of the engine, but the maximum driving force of the rotating electrical machine M / G (X) of the driving device D (X) is It is smaller than the maximum driving force of the rotating electrical machine M / G (Y) of the driving device D (Y). Here, if the ratio of the maximum driving force of the rotating electrical machine to the maximum driving force of the engine is called the maximum driving force ratio, the maximum driving force ratio of the driving device D (X) is the maximum driving force of the driving device D (Y). Smaller than power ratio.
エンジンと回転電機とを有する駆動装置6において、最大駆動力比とは、エンジンから直達されるエンジン駆動力に対する回転電機駆動力の寄与の大きさを示すものである。したがって、最大駆動力比の大きな駆動装置の方が、最大駆動力において、回転電機駆動力の寄与が大きい。回転電機駆動力の寄与が大きいということは、その分、駆動装置6のトルク出力に対する影響も大きくなる。つまり、駆動装置6のトルク出力のばらつき、あるいは温度上昇のばらつきから言えば、最大駆動力比の大きい駆動装置D(Y)の方が、最大駆動力比の小さい駆動装置D(X)よりも、ばらつき幅が大きくなる。
In the
その様子を図7、図8に示す。これらの図では、横軸にトルク指令であるアクセル開度、縦軸に駆動装置6としてのトルク出力がとられている。すなわち図4で説明したものと同様に、駆動装置全体としての出力応答特性線が示されている。図7は、最大駆動力比の小さな駆動装置D(X)、図8は最大駆動力比の大きな駆動装置D(Y)の様子を示す図である。
This is shown in FIGS. In these figures, the horizontal axis represents the accelerator opening as a torque command, and the vertical axis represents the torque output as the
ここでは、出力応答特性線の目標、いわゆるアクセルワークの目標と、そのばらつき幅が示されている。アクセルワークの目標からの乖離は、エンジン8の最大駆動力が同じであるので、回転電機10の最大駆動力が大きいほど、ずれが大きくなりがちとなる。つまり、アクセルワークは、最大駆動力比が大きいほど、目標からのばらつき幅が大きくなる。アクセルワークの目標からのばらつき幅が大きくなると、駆動装置6としての温度上昇のばらつき幅も大きくなる。
Here, the target of the output response characteristic line, the target of so-called accelerator work, and the variation width thereof are shown. Since the maximum driving force of the
つまり、最大駆動力比の大きな駆動装置D(Y)の温度上昇の目標値からのばらつきは、最大駆動力比の小さな駆動装置D(X)の温度上昇の目標値からのばらつきよりも大きくなる。そこで、出力応答性の設定を、最大駆動力比に基づいて行うこととし、具体的には、最大駆動力比が大きいほど出力応答性を遅くする。このようにすることで、最大駆動力比の大きな駆動装置D(Y)の温度上昇の目標値からのばらつきを、最大駆動力比の小さな駆動装置D(X)の温度上昇の目標値からのばらつきと同じとすることができる。 That is, the variation from the target value of the temperature rise of the driving device D (Y) having a large maximum driving force ratio is larger than the variation from the target value of the temperature rise of the driving device D (X) having a small maximum driving force ratio. . Therefore, the output response is set based on the maximum driving force ratio. Specifically, the output response is delayed as the maximum driving force ratio increases. By doing so, the variation from the target value of the temperature rise of the drive device D (Y) having a large maximum driving force ratio is changed from the target value of the temperature rise of the drive device D (X) having a small maximum driving force ratio. It can be the same as the variation.
このように、回転電機10の特性として、回転電機熱容量、車重、最大駆動力の相違に応じて、出力応答性を設定することで、これらの相違に起因する温度上昇の差を抑制することができる。これによって、回転電機の特性の相違に応じて個々に冷却装置を設けることなく、異なる温度上昇特性の回転電機の間において、温度上昇を同じとすることができ、コストアップを抑制することができる。
Thus, as a characteristic of the rotating
上記のように、回転電機10の特性に応じて、出力応答性を設定する構成とすることで、車両の各要素を標準化することが容易になる。例えば、車体等の基本要素を標準化された複数のプラットフォームとし、そのプラットフォームに、車両の仕様に合わせ、標準化された駆動装置6と標準化された冷却システム等を搭載し、標準化された車両駆動制御装置20を用いることができる。この場合に、プラットフォームの種類、駆動装置の種類、特に回転電機10の熱容量等の特性を入力して、出力応答特性を設定することで、回転電機10の特性に相違があっても、温度上昇を同じとすることができる。
As described above, by configuring the output response according to the characteristics of the rotating
出力応答特性の設定は、上記のように、車両駆動制御装置20における入力部36からの回転電機10の特性のデータ入力に基づいて行うこととするほか、車両駆動制御装置20が実行する車両駆動制御プログラムに予め組み込むこととしてもよい。
As described above, the setting of the output response characteristic is performed based on the data input of the characteristic of the rotating
上記では、車両の駆動装置に1つの回転電機が含まれるものとして説明したが、車両によっては、複数の回転電機を含む場合がある。一例を挙げると、前輪駆動用の回転電機と、後輪駆動用の回転電機とを備える場合がある。このような場合に、各回転電機の熱容量が相違することがあり、そのままでは、各回転電機の温度上昇に差が生じることがある。 In the above description, the vehicle drive device has been described as including one rotating electrical machine. However, depending on the vehicle, a plurality of rotating electrical machines may be included. As an example, a rotating electric machine for driving front wheels and a rotating electric machine for driving rear wheels may be provided. In such a case, the heat capacities of the respective rotating electrical machines may be different, and if they are left as they are, a difference may occur in the temperature rise of each rotating electrical machine.
このような複数の回転電機が搭載される車両においても、各回転電機の熱容量等の特性に応じ、それぞれの回転電機の出力応答性を設定することで、各回転電機の温度上昇を同じとすることができる。これによって、回転電機の冷却システムの共通化、標準化を図ることができる。 Even in a vehicle equipped with such a plurality of rotating electrical machines, the temperature rise of each rotating electrical machine is made the same by setting the output responsiveness of each rotating electrical machine according to the characteristics such as the heat capacity of each rotating electrical machine. be able to. This makes it possible to standardize and standardize the cooling system for the rotating electrical machine.
4 アクセル開度、6 駆動装置、8 エンジン、10 回転電機、12 回転電機ユニット(S)、14 回転電機ユニット(L)、20 車両駆動制御装置、30 HVECU、32 エンジンECU、34 M/GECU、35 出力応答性設定モジュール、36 入力部、40 記憶部、42 出力応答性マップ、50 坂道、52 小型車(A)、54 大型車(B)、60,61,62,63 車両。 4 accelerator opening, 6 drive device, 8 engine, 10 rotating electrical machine, 12 rotating electrical machine unit (S), 14 rotating electrical machine unit (L), 20 vehicle drive control device, 30 HVECU, 32 engine ECU, 34 M / GECU, 35 output response setting module, 36 input unit, 40 storage unit, 42 output response map, 50 slope, 52 small car (A), 54 large car (B), 60, 61, 62, 63 vehicle.
Claims (6)
回転電機についてのトルク指令に対する回転電機についてのトルク出力の立上り特性である出力応答性の設定を、回転電機が搭載される車両の質量と、予め定めた複数種類の回転電機の熱容量との組合せに基づいて行うことを特徴とする車両駆動制御装置。 A car both drive motion control apparatus comprising one or more rotating electrical machines,
Setting the output responsiveness, which is the rising characteristic of torque output for the rotating electrical machine with respect to the torque command for the rotating electrical machine, to a combination of the mass of the vehicle on which the rotating electrical machine is mounted and the heat capacities of a plurality of predetermined types of rotating electrical machines The vehicle drive control apparatus characterized by performing based on this .
出力応答性の設定は、質量が同じ車両の間では、熱容量の少ない回転電機の出力応答性を熱容量の多い回転電機の出力応答性よりも遅くすることを特徴とする車両駆動制御装置。 The vehicle drive control device according to claim 1,
A vehicle drive control device characterized in that the output responsiveness is set such that, between vehicles having the same mass, the output responsiveness of a rotating electrical machine having a small heat capacity is made slower than the output responsiveness of a rotating electrical machine having a large heat capacity .
出力応答性の設定は、熱容量が同じ回転電機の間では、質量が大きい車両に搭載される回転電機の出力応答性を質量が小さい車両に搭載される回転電機の出力応答性よりも遅くすることを特徴とする車両駆動制御装置。 The vehicle drive control device according to claim 1 ,
The output responsiveness setting is to make the output responsiveness of a rotating electrical machine mounted on a vehicle with a large mass slower than the output response of a rotating electrical machine mounted on a vehicle with a small mass between rotating electrical machines with the same heat capacity. A vehicle drive control device.
回転電機に加えて、さらにエンジンを備える車両について、回転電機についての出力応答性の設定は、エンジンの最大駆動力に対する回転電機の最大駆動力の比である最大駆動力比が大きいほど、出力応答性を遅くすることを特徴とする車両駆動制御装置。 The vehicle drive control device according to claim 1 ,
For vehicles equipped with an engine in addition to the rotating electrical machine, the output response setting for the rotating electrical machine increases the output response as the maximum driving force ratio, which is the ratio of the maximum driving force of the rotating electrical machine to the maximum driving force of the engine, is larger. Vehicle drive control device characterized by slowing performance.
出力応答性の設定を、回転電機についてのトルク指令に対応するアクセル開度の大きさに応じて可変することを特徴とする車両駆動制御装置。 In the vehicle drive control device according to any one of claims 1 to 3 ,
Output response of the setting, the vehicle drive control apparatus characterized by variable according to the magnitude of the accelerator opening degree corresponding to the torque command for the electric rotating machine.
出力応答性の設定は、
アクセル開度が大きいほど出力応答性を遅くすることを特徴とする車両駆動制御装置。 In the vehicle drive control device according to claim 5,
The output response setting is
A vehicle drive control device characterized in that the output response is delayed as the accelerator opening increases .
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