JP5125293B2 - Control device for hybrid vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、車両駆動源としてエンジンとモータとを併用するハイブリッド車両の制御装置に関する。 The present invention relates to a control apparatus for a hybrid vehicle that uses both an engine and a motor as a vehicle drive source.
この種の技術としては、特許文献1に記載の技術が開示されている。この公報では、車両の走行速度や車間距離を一定に保持する自動速度制御装置を備えたハイブリッド車両の制御装置が公開されている。
上記従来技術においては、自動走行中において設定車速の返送や登坂による走行抵抗の増加等により、駆動モータの駆動力のみにより駆動輪を駆動するモータ走行モードからエンジンが発生する駆動力により駆動輪を駆動するエンジン走行モードへと移行する。しかしながら、エンジン走行モードによる駆動が短時間である場合、エンジン始動が頻発し、燃費が悪化することがあるといった問題があった。 In the above prior art, the driving wheel is driven by the driving force generated by the engine from the motor driving mode in which the driving wheel is driven only by the driving force of the driving motor by returning the set vehicle speed or increasing the driving resistance by climbing during automatic driving. Transition to the driving engine running mode. However, when the driving in the engine running mode is performed for a short time, there is a problem that the engine starts frequently and the fuel consumption may be deteriorated.
本発明に上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、短時間のエンジン駆動を抑制し燃費の向上することができるハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made paying attention to the above problems, and an object of the present invention is to provide a control device for a hybrid vehicle that can suppress engine driving for a short time and improve fuel efficiency.
上記目的を達成するため、本発明のハイブリッド車両の制御装置では、モード遷移予測手段によりモータ走行モード、ハイブリッド走行モード、モータ走行モードの順に遷移すると予測した場合には、モード切替手段によるモータ走行モードからハイブリッド走行モードへの切り替えを禁止するモード切替禁止手段とを設けた。 In order to achieve the above object, in the hybrid vehicle control apparatus of the present invention, when the mode transition predicting unit predicts that the motor traveling mode, the hybrid traveling mode, and the motor traveling mode are shifted in this order, the motor traveling mode by the mode switching unit is used. And a mode switching prohibiting means for prohibiting switching from the hybrid travel mode to the hybrid travel mode.
そのため、エンジンの始動と停止を繰り返すことを抑制し、燃費の向上を図ることができる。 Therefore, repeated starting and stopping of the engine can be suppressed, and fuel consumption can be improved.
以下、本発明のハイブリッド車両の制御装置を実現する最良の形態を、実施例1ないし実施例4に基づいて説明する。
Hereinafter, the best mode for realizing a control device for a hybrid vehicle of the present invention will be described based on
[ハイブリッド車両の構成]
図1は、実施例1のハイブリッド車両1のシステム図である。図1において太実線は駆動力伝達を示し、太点線は強電回路を示し、細実線は弱電回路を示し、一点鎖線は油圧回路を示す。
ハイブリッド車両1の駆動系は、動力源としてエンジン2および駆動モータ3と、変速機として動力分割機構4と、発電を行う発電機5とを有している。
[Configuration of hybrid vehicle]
FIG. 1 is a system diagram of a
The drive system of the
動力分割機構4は、遊星歯車を有している。エンジン2はキャリアに、駆動モータ3はリングギヤに、発電機5はサンギヤに接続する。動力分割機構4のサンギヤに接続した出力軸6は、ファイナルドライブ7に動力を伝達する。ファイナルドライブ7は、出力軸6の回転を減速するとともに、左右の駆動輪8に接続するドライブシャフト9に動力を伝達する。
The power split mechanism 4 has a planetary gear. The
ハイブリッド車両1の強電系は、強電バッテリ11と、強電の供給により駆動する電動エアコンディショナ12と、強電を弱電に変換するDC/DCコンバータ13と、駆動モータ3および発電機5との間の電力を制御するインバータ14とを有している。インバータ14は、駆動モータ3に強電バッテリ11からの電力を供給するとともに、発電機5において発電された電力を強電バッテリ11へ充電している。DC/DCコンバータ13は、強電バッテリ11の電圧を落として、補機バッテリ15を充電している。
The high-voltage system of the
ハイブリッド車両1の油圧系は、ブレーキアクチュエータ31と機械ブレーキ32とを有している。ブレーキアクチュエータ31によって発生したブレーキ液圧を駆動輪8、従動輪10の各車輪に設けた機械ブレーキ32に伝達し、制動力を発生させる。
The hydraulic system of the
ハイブリッド車両1の制御系は、各装置を制御するコントローラ21と、各種の車両情報を検出するセンサとを有している。コントローラ21は、各センサから各種の車両情報と、強電バッテリ11、補機バッテリ15から充電情報(State Of Charg:以下SOC)と、DC/DCコンバータ13の出力電力情報と、電動エアコンディショナ12の駆動状態情報を入力する。入力した情報に基づいて演算を行い、演算結果に応じてエンジン2、インバータ14、強電バッテリ11、電動エアコンディショナ12、DC/DCコンバータ13、ブレーキアクチュエータ31を制御する。
The control system of the
各種センサとして、自車の速度を検出する車速センサ22と、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルペダルセンサ23と、ブレーキペダルの踏み込み量を検出するブレーキペダルセンサ24と、自車と先行車(または障害物)との距離を検出する車間距離センサ25と、ステアリングホイールの操舵による舵角を検出する舵角センサ26、自車の位置等を検出するGPS27、他車両と相互の車両制御状態を送受信する車車間通信器28を有している。
As various sensors, a
[自動走行制御機能]
ハイブリッド車両1のコントローラ21は自動走行制御機能を有している。この自動走行制御機能は、ドライバにより希望車速と希望車間距離とが入力され、この希望車速または希望車間距離を保つように制御する機能である。希望車速は、例えば40km/h〜100km/hの範囲から選択し、希望車間距離は、例えば「長」、「中」、「短」の3段階から選択される。先行車がいないときには、選択した希望車速を目標車速として自動走行制御を行う。先行車がいるときには、選択した希望車間距離を実現できるように目標車速を設定して自動走行制御を行う。
[Automatic running control function]
The
コントローラ21は、現在の車速と目標車速との差に応じて、現在の車速から目標車速までの移行時間を設定する。この移行時間に応じて要求トルクの遷移軌跡を決定する。図2は、車速に対する要求トルクの遷移軌跡を示す図である。図3(a)は車速のタイムチャートであり、図3(b)は要求トルクのタイムチャートである。ここでは、車速とトルクの組み合わせを運転点と表現する。
The
例えば、現在の車速Vaである運転点Aから目標車速Vb,Vcである運転点B,Cへの要求トルクの遷移を考える。なお、車速Va,Vb,VcのときのトルクはそれぞれTa,Tb,Tcとする。自動走行制御機能は、ドライバが選択した希望車速または希望車間距離に応じて、目標車速Vbを決定する。現在の車速Vaと目標車速Vb,Vcとの差に応じて、現在の車速Vaから目標車速Vb,Vcまでの移行時間Δtab,Δtacを設定する。この移行時間Δtab,Δtacに応じて、図2、図3(c)に示すように要求トルク遷移軌跡を決定して制御を行う。 For example, consider the transition of required torque from driving point A, which is the current vehicle speed Va, to driving points B, C, which are target vehicle speeds Vb, Vc. The torques at vehicle speeds Va, Vb, and Vc are Ta, Tb, and Tc, respectively. The automatic travel control function determines the target vehicle speed Vb according to the desired vehicle speed or the desired inter-vehicle distance selected by the driver. Transition times Δtab, Δtac from the current vehicle speed Va to the target vehicle speeds Vb, Vc are set according to the difference between the current vehicle speed Va and the target vehicle speeds Vb, Vc. In accordance with the transition times Δtab and Δtac, control is performed by determining the required torque transition locus as shown in FIGS. 2 and 3C.
[走行モード切替]
ハイブリッド車両1のコントロールユニット21は、走行モードとして駆動モータ3のみの駆動力によって走行するモータ走行モードと、駆動モータ3およびエンジン2の駆動力によって走行するハイブリッド走行モードとを切り替える。コントローラ21は、車速と要求トルクとに応じてモータ走行モードとハイブリッド走行モードとを切り替える。
[Driving mode switching]
The
図2に示すように、モータ走行モードとハイブリッド走行モードとを切り替える閾値であるモード遷移線を設定している。このモード遷移線は、車速に応じて設定された要求トルクの閾値である。要求トルクがモード遷移線未満である場合にはモータ走行モードによって走行し、モード遷移線以上である場合にはハイブリッド走行モードによって走行する。このモード遷移線は、駆動モータ3の定格出力や、エンジン2の燃費、強電バッテリ11のSOC等を考慮して設定したものである。
As shown in FIG. 2, a mode transition line that is a threshold value for switching between the motor travel mode and the hybrid travel mode is set. This mode transition line is a threshold value of the required torque set according to the vehicle speed. When the required torque is less than the mode transition line, the vehicle travels in the motor travel mode, and when it exceeds the mode transition line, the vehicle travels in the hybrid travel mode. This mode transition line is set in consideration of the rated output of the
前述のように、自動走行制御機能は、現在の車速と目標車速に応じて要求トルク遷移軌跡を決定する。そのため、自動走行時には、要求トルク軌跡を予測することができる。自動走行制御機能によって、運転点Aから運転点B,Cに移行するときの要求トルクの時間遷移を、図3を用いて説明する。
運転点Aから運転点Bへ移行する場合には、図3(b)の実線に示すように、時間tb1以前において、要求トルクはモード遷移線未満であるため、モータ走行モードで走行する。時間tb1において、要求トルクはモード遷移線以上となるため、エンジン2を始動してハイブリッド走行モードで走行する。時間tb2において、要求トルクは再びモード遷移未満となるため、エンジン2への燃料供給を中止してモータ走行モードで走行する。すなわち、運転点Aから運転点Bへ移行する場合には、走行モードは、モータ走行モード→ハイブリッド走行モード→モータ走行モードの順に遷移する。
As described above, the automatic travel control function determines the required torque transition locus according to the current vehicle speed and the target vehicle speed. Therefore, the required torque trajectory can be predicted during automatic traveling. The time transition of the required torque when shifting from the operating point A to the operating points B and C by the automatic travel control function will be described with reference to FIG.
When shifting from the operating point A to the operating point B, as shown by the solid line in FIG. 3B, the required torque is less than the mode transition line before the time tb1, so the vehicle travels in the motor travel mode. At time tb1, since the required torque is equal to or higher than the mode transition line, the
運転点Aから運転点Cへ移行する場合には、図3(b)の点線に示すように、時間tc1以前において、要求トルクはモード遷移線未満であるため、モータ走行モードで走行する。時間tc1において、要求トルクはモード遷移線以上となるため、エンジン2を始動してハイブリッド走行モードで走行する。以降、ハイブリッド走行モードによって走行する。すなわち、運転点Aから運転点Cへ移行する場合には、走行モードは、モータ走行モード→ハイブリッド走行モータの順に遷移する。
When shifting from the operating point A to the operating point C, as shown by the dotted line in FIG. 3B, the required torque is less than the mode transition line before the time tc1, and thus the vehicle travels in the motor travel mode. At time tc1, since the required torque is equal to or higher than the mode transition line, the
[ハイブリッド車両の制御処理]
図4は、コントローラ21における実施例1のハイブリッド車両の制御処理を示すフローチャートである。
ステップS1では、先行車が存在するか否かを判断して、先行車が存在する場合にはステップS2へ移行し、先行車が存在しない場合には処理を終了する。
[Control processing of hybrid vehicle]
FIG. 4 is a flowchart showing the control process of the hybrid vehicle of the first embodiment in the
In step S1, it is determined whether or not there is a preceding vehicle. If there is a preceding vehicle, the process proceeds to step S2, and if there is no preceding vehicle, the process ends.
ステップS2では、自動走行制御中であるか否かを判断して、自動走行制御中である場合にはステップS3へ移行し、自動走行制御中でない場合には処理を終了する。
ステップS3では、モータ走行モード(EVモード)であって要求トルクが増加しているか否かを判断して、この2条件を満たす場合にはステップS4へ移行し、この2条件のいずれかを満たさない場合には処理を終了する。
In step S2, it is determined whether or not automatic traveling control is being performed. If automatic traveling control is being performed, the process proceeds to step S3. If automatic traveling control is not being performed, the processing is terminated.
In step S3, it is determined whether or not the required torque is increased in the motor travel mode (EV mode). If these two conditions are satisfied, the process proceeds to step S4, and either of these two conditions is satisfied. If not, the process ends.
ステップS4では、強電バッテリ11の出力制限値が閾値以上であるか否かを判断して、閾値以上である場合にはステップS5へ移行し、閾値未満である場合には処理を終了する。強電バッテリ11の出力制限値は、強電バッテリ11の温度やSOCに応じて設定されている。
In step S4, it is determined whether or not the output limit value of the high-
図5は、強電バッテリ11の出力制限値を示すグラフであり、図5(a)は強電バッテリ11の温度に対する出力制限値、図5(b)は強電バッテリ11のSOCに対する出力制限値を示す。強電バッテリ11の温度に対する出力制限値は、通常は図5(a)に実線で示す値となるが、瞬時(例えば2秒間程度)であれば全温度帯に対して数[kw]上昇させた値(図5(a)の点線)で制御しても、強電バッテリ11の耐久性には影響を与えない。また、強電バッテリ11のSOCに対する出力制限値は、通常は図5(b)に実線で示す値となるが、瞬時(例えば2秒間程度)であれば、領域Aでは数[kw]、領域Bでは実線で示す値(図5(b)の点線)に1.2倍程度した値であっても強電バッテリ11の耐久性には影響を与えない。ステップ4では、図5(a),(b)に点線で示す値を出力制限値として設定している。
FIG. 5 is a graph showing the output limit value of the high-
ステップS5では、電動エアコンディショナ12、DC/DCコンバータ13等の補機の出力を減少可能か否かを判断して、減少可能である場合にはステップS6へ移行し、減少不可能である場合には処理を終了する。
ステップS6では、コントローラ21において算出した要求トルク遷移より、モード遷移がモータ走行モード(EVモード)→ハイブリッド走行モード(HEVモード)→モータ走行モード(EVモード)であるか否かを判断する。上記のモード遷移である場合にはステップS7へ移行し、上記のモード遷移でない場合には処理を終了する。
In step S5, it is determined whether or not the output of the auxiliary equipment such as the
In step S6, it is determined from the required torque transition calculated by the
ステップS7では、ハイブリッド走行モードによる走行時間が2秒以下であるか否かを判断し、2秒以下である場合にはステップS8へ移行し、2秒よりも大きい場合には処理を終了する。設定値である2秒は、駆動モータ3を定格出力以上で駆動しても駆動モータ3や強電バッテリ11の耐久性に影響が生じないように設定された値であり、2秒に限らず、駆動モータ3や強電バッテリ11の性能に応じて設定すれば良い。
In step S7, it is determined whether or not the travel time in the hybrid travel mode is 2 seconds or less. If it is 2 seconds or less, the process proceeds to step S8, and if it is greater than 2 seconds, the process is terminated. The set value of 2 seconds is a value set so that the durability of the
ステップS8では、モード遷移線を上昇させてステップS9へ移行する。モード遷移線を上昇させることによって、要求トルクが上昇させる前のモード遷移線以上となっても、モータ走行モードからハイブリッドモードに切り替わらない。要求トルクが上昇させる前のモード遷移線以上となる間は、駆動モータ3の出力を定格以上に設定する。すなわち、ハイブリッド走行モードにおいて、エンジン2と駆動モータ3によって出力するトルクを駆動モータ3のみによって出力している。
In step S8, the mode transition line is raised and the process proceeds to step S9. By raising the mode transition line, the motor travel mode is not switched to the hybrid mode even if the required torque becomes higher than the mode transition line before raising. The output of the
ステップS9では、先行車がいなくなったか否かを判断して、先行車がいなくなった場合には処理を終了し、先行車が存在している場合にはステップS10へ移行する。
ステップS10では、目標車速になったか否かを判断して、目標車速になった場合には処理を終了し、目標車速になっていない場合はステップS9へ戻る。
In step S9, it is determined whether or not there is no preceding vehicle. If there is no preceding vehicle, the process is terminated. If there is a preceding vehicle, the process proceeds to step S10.
In step S10, it is determined whether or not the target vehicle speed has been reached. If the target vehicle speed has been reached, the process ends. If not, the process returns to step S9.
[ハイブリッド車両の制御作用]
図6は、運転点A(車速Va、トルクTa)から運転点B(車速Vb、トルクTb)へ移行するときの要求トルクの遷移状態を示す図である。
[Control action of hybrid vehicle]
FIG. 6 is a diagram illustrating a transition state of the required torque when the driving point A (vehicle speed Va, torque Ta) is shifted to the driving point B (vehicle speed Vb, torque Tb).
モード遷移線が実線で示す位置にある場合には、運転点Aから運転点Bへ移行するときに、走行モードはモータ走行モード→ハイブリッド走行モード→モータ走行モードの順に遷移するため、一旦始動したエンジン2を再び停止することとなる。そのため、エンジン2の始動と停止を繰り返すこととなり、燃費の悪化につながるおそれがある。
When the mode transition line is at the position indicated by the solid line, when the driving point A shifts from the driving point A to the driving point B, the driving mode transitions in the order of motor driving mode → hybrid driving mode → motor driving mode. The
自動走行時には要求トルク遷移を予測することができる。そのため、自動走行時に予測された要求トルク遷移によって、走行モードがモータ走行モード→ハイブリッド走行モード→モータ走行モードの順に遷移する場合には、ハイブリッド走行モードへの切り替えを禁止するようにした。 The required torque transition can be predicted during automatic driving. For this reason, when the travel mode transitions in the order of motor travel mode → hybrid travel mode → motor travel mode due to the required torque transition predicted during automatic travel, switching to the hybrid travel mode is prohibited.
図7(a)は車速のタイムチャートであり、図7(b)は要求トルクのタイムチャートである。図7(b)に示すように、モード遷移線が実線で示す位置にある場合、時間tb1から時間tb2の間では走行モードはハイブリッド走行モードとなる。一方、モード遷移線を点線で示す位置まで上昇させた場合、ハイブリッド走行モードへの切り替えを禁止し、走行モードは常にモータ走行モードとなる。そのため、エンジン2の始動と停止を繰り返すことを抑制し、燃費の向上を図ることができる。
FIG. 7A is a time chart of vehicle speed, and FIG. 7B is a time chart of required torque. As shown in FIG. 7B, when the mode transition line is at the position indicated by the solid line, the traveling mode is the hybrid traveling mode between time tb1 and time tb2. On the other hand, when the mode transition line is raised to the position indicated by the dotted line, switching to the hybrid travel mode is prohibited, and the travel mode is always the motor travel mode. Therefore, repeated starting and stopping of the
また、モータ走行モードからハイブリッド走行モードへの切り替えを禁止する方法として、要求トルクを小さくし、現在の車速から目標車速までの移行時間を長くすることも考えられる。しかしながら、現在の車速から目標車速までの移行時間を長くすると、十分な加速性能を得ることができない。また長時間、駆動モータ3のみで駆動することとなり駆動モータ3の耐久性を悪化させてしまう。また、強電バッテリ11のSOCの減少が早く、充電のために結局エンジン2を始動する必要がある。
Further, as a method of prohibiting switching from the motor travel mode to the hybrid travel mode, it is conceivable to reduce the required torque and lengthen the transition time from the current vehicle speed to the target vehicle speed. However, if the transition time from the current vehicle speed to the target vehicle speed is lengthened, sufficient acceleration performance cannot be obtained. Moreover, it will drive only with the
そこで実施例1では、コントローラ21の自動走行機能を、現在の車速と目標車速との差に基づいて、現在の車速から目標車速に移行するまでの移行時間を決定するようにした。
そのため、十分な加速性能を得ることができる。また、長時間、モータ走行モードにより走行することを回避することが可能となり、駆動モータ3の耐久性を向上することができる。
Therefore, in the first embodiment, the automatic travel function of the
Therefore, sufficient acceleration performance can be obtained. Further, it is possible to avoid traveling in the motor travel mode for a long time, and the durability of the
図7(b)に示すように、モード遷移線を点線で示す位置に上昇させると、通常はエンジン2と駆動モータ3によって確保していたトルクを、駆動モータ3のみによって確保する必要がある。駆動モータ3のみによるトルクの確保が長時間におよぶと駆動モータ3の耐久性を悪化させてしまう。また、エネルギー効率が悪化するため、強電バッテリ11のSOCの減少が早く、充電のために結局エンジン2を始動する必要があり、かえって燃費が悪化するおそれがある。
As shown in FIG. 7B, when the mode transition line is raised to the position indicated by the dotted line, the torque normally secured by the
そこで、実施例1ではハイブリッド走行モードで走行する時間(図7(b)の時間tb1から時間tb2)が設定時間(例えば、2秒間)以上となる場合には、ハイブリッド走行モードへの切り替えを許可するようにした。 Therefore, in the first embodiment, when the time for traveling in the hybrid travel mode (from time tb1 to time tb2 in FIG. 7B) exceeds the set time (for example, 2 seconds), switching to the hybrid travel mode is permitted. I tried to do it.
そのため、駆動モータ3のみによるトルクの確保を短時間に抑えることが可能となり、駆動モータ3の耐久性を向上させることができる。また、エネルギー効率を向上させることが可能となり、燃費の向上を図ることができる。
Therefore, it is possible to suppress the securing of torque only by the
また、実施例1ではハイブリッド走行モードで走行する時間(図7(b)の時間tb1から時間tb2)が設定時間(例えば2秒間)未満である場合には、ハイブリッド走行モードへの切り替えを禁止するようにした。 In the first embodiment, when the time for traveling in the hybrid travel mode (from time tb1 to time tb2 in FIG. 7B) is less than the set time (for example, 2 seconds), switching to the hybrid travel mode is prohibited. I did it.
駆動モータ3の出力を短時間、定格以上としても駆動モータ3や強電バッテリ11の耐久性には影響は少ない。そのため、駆動モータ3や強電バッテリ11の耐久性を確保しつつ、エンジン2の始動と停止を繰り返すことを抑制し、燃費の向上を図ることができる。
Even if the output of the
ハイブリッド走行モードによる走行を禁止した場合、駆動モータ3の出力が要求トルクを満たさなければ、十分な加速性能を確保することができない。
そこで、駆動モータ3の出力は要求トルクを確保しつつ、要求トルクがモード遷移線以上となることを禁止するようにした。
そのため、駆動モータ3の出力は要求トルクを満たし、十分な加速性能を確保しつつ、ハイブリッド走行モードとなることを禁止することができる。
When traveling in the hybrid travel mode is prohibited, sufficient acceleration performance cannot be ensured unless the output of the
Therefore, the output of the
Therefore, the output of the
また、要求トルクがモード遷移線以上となることを禁止するために、モード遷移線を上昇させるようにした。
そのため、要求トルクを変化させずにハイブリッド走行モードとなることを禁止することができ、駆動モータ3の出力は要求トルクを満たし、十分な加速性能を確保することができる。
Also, the mode transition line is raised in order to prohibit the required torque from exceeding the mode transition line.
Therefore, the hybrid travel mode can be prohibited without changing the required torque, and the output of the
実施例1では、コントローラ21において算出した要求トルク遷移より、モード遷移がモータ走行モード→ハイブリッド走行モード→モータ走行モードであるか否かを判断していた。さらに、算出した要求トルク遷移よりハイブリッド走行モードによる走行時間が2秒間以下である場合に、ハイブリッド走行モードへの切り替えを禁止するようにしていた。
In the first embodiment, whether or not the mode transition is the motor travel mode → the hybrid travel mode → the motor travel mode is determined based on the required torque transition calculated by the
実施例2では、コントローラ21において算出した要求トルク遷移より、ハイブリッド走行モード時の要求トルクの時間積分値が設定値以上である場合に、ハイブリッド走行モードへの切り替えを禁止するようにした点で実施例1と異なる。
In the second embodiment, from the required torque transition calculated in the
実施例2のハイブリッド車両の制御装置は、実施例1と構成は同じであるもの、コントローラ21において行う処理が異なる。実施例1と同じ構成については同じ符号を付して説明を省略する。
The hybrid vehicle control device of the second embodiment has the same configuration as that of the first embodiment, but differs in the processing performed in the
[ハイブリッド車両の制御処理]
図8は、コントローラ21における実施例2のハイブリッド車両の制御処理を示すフローチャートである。
ステップS11では、先行車が存在するか否かを判断して、先行車が存在する場合にはステップS12へ移行し、先行車が存在しない場合には処理を終了する。
[Control processing of hybrid vehicle]
FIG. 8 is a flowchart showing a control process of the hybrid vehicle of the second embodiment in the
In step S11, it is determined whether or not there is a preceding vehicle. If there is a preceding vehicle, the process proceeds to step S12. If there is no preceding vehicle, the process ends.
ステップS12では、自動走行制御中であるか否かを判断して、自動走行制御中である場合にはステップS13へ移行し、自動走行制御中でない場合には処理を終了する。
ステップS13では、モータ走行モード(EVモード)であって要求トルクが増加しているか否かを判断して、この2条件を満たす場合にはステップS14へ移行し、この2条件のいずれかを満たさない場合には処理を終了する。
In step S12, it is determined whether or not automatic traveling control is being performed. If automatic traveling control is being performed, the process proceeds to step S13. If automatic traveling control is not being performed, the processing is terminated.
In step S13, it is determined whether or not the required torque is increased in the motor travel mode (EV mode). If these two conditions are satisfied, the process proceeds to step S14, and either of these two conditions is satisfied. If not, the process ends.
ステップS14では、強電バッテリ11の出力制限値が閾値以上であるか否かを判断して、閾値以上である場合にはステップS15へ移行し、閾値未満である場合には処理を終了する。強電バッテリ11の出力制限値は、強電バッテリ11の温度やSOCに応じて設定されている。
In step S14, it is determined whether or not the output limit value of the high-
ステップS15では、電動エアコンディショナ12、DC/DCコンバータ13等の補機の出力を減少可能か否かを判断して、減少可能である場合にはステップS16へ移行し、減少不可能である場合には処理を終了する。
ステップS16では、コントローラ21において算出した要求トルク遷移より、ハイブリッド走行モードによる走行時の要求トルクの時間積分値を算出して、ステップS17へ移行する。
In step S15, it is determined whether or not the output of the auxiliary equipment such as the
In step S16, the time integral value of the required torque during travel in the hybrid travel mode is calculated from the required torque transition calculated in the
ステップS17では、要求トルクの時間積分値が設定値以下であるか否かを判断し、設定値以下である場合にはステップS18へ移行し、設定値よりも大きい場合には処理を終了する。この設定値は、駆動モータ3を定格出力以上で駆動しても駆動モータ3や強電バッテリ11の耐久性に影響が生じないように設定された値である。
In step S17, it is determined whether or not the time integral value of the required torque is equal to or less than the set value. If it is equal to or less than the set value, the process proceeds to step S18, and if greater than the set value, the process ends. This set value is a value set so as not to affect the durability of the
ステップS18では、モード遷移線を上昇させてステップS19へ移行する。モード遷移線を上昇させることによって、要求トルクが上昇させる前のモード遷移線以上となっても、モータ走行モードからハイブリッドモードに切り替わらない。要求トルクが上昇させる前のモード遷移線以上となる間は、駆動モータ3の出力を定格以上に設定する。すなわち、ハイブリッド走行モードにおいて、エンジン2が出力すべき分を駆動モータ3によって出力している。
In step S18, the mode transition line is raised and the process proceeds to step S19. By raising the mode transition line, the motor travel mode is not switched to the hybrid mode even if the required torque becomes higher than the mode transition line before raising. The output of the
ステップS19では、先行車がいなくなったか否かを判断して、先行車がいなくなった場合には処理を終了し、先行車が存在している場合にはステップS20へ移行する。
ステップS20では、目標車速になったか否かを判断して、目標車速になった場合には処理を終了し、目標車速になっていない場合はステップS19へ戻る。
In step S19, it is determined whether or not there is no preceding vehicle. If there is no preceding vehicle, the process is terminated. If there is a preceding vehicle, the process proceeds to step S20.
In step S20, it is determined whether or not the target vehicle speed has been reached. If the target vehicle speed has been reached, the process ends. If not, the process returns to step S19.
[ハイブリッド車両の制御作用]
図9(a)は車速のタイムチャートであり、図9(b)は要求トルクのタイムチャートである。
駆動モータ3の仕事量は、出力したトルクの時間積分値である。駆動モータ3の仕事量が大きくなれば駆動モータ3の耐久性が悪化するおそれがある。
[Control action of hybrid vehicle]
FIG. 9A is a time chart of vehicle speed, and FIG. 9B is a time chart of required torque.
The work amount of the
そこで実施例2では、モータ走行モード時の要求トルクの時間積分値(図9(b)の斜線部分)が設定値以上である場合には、ハイブリッド走行モードへの切り替えを許可するようにした。
そのため、駆動モータ3による仕事量の増加を抑制し、駆動モータ3の耐久性を向上させることができる。
Therefore, in the second embodiment, when the time integral value of the required torque in the motor travel mode (the hatched portion in FIG. 9B) is equal to or greater than the set value, switching to the hybrid travel mode is permitted.
Therefore, an increase in the work amount by the
実施例1では、モード遷移線を上昇させてモータ走行モードからハイブリッド走行モードへ切り替わることを禁止していた。
実施例3では、要求トルクを抑制してモータ走行モードからハイブリッド走行モードへ切り替わることを禁止した点で実施例1と異なる。
In the first embodiment, it is prohibited to raise the mode transition line and switch from the motor travel mode to the hybrid travel mode.
The third embodiment is different from the first embodiment in that the required torque is suppressed and switching from the motor travel mode to the hybrid travel mode is prohibited.
実施例3のハイブリッド車両の制御装置は、実施例1と構成は同じであるもの、コントローラ21において行う処理が異なる。実施例1と同じ構成については同じ符号を付して説明を省略する。
The hybrid vehicle control device of the third embodiment has the same configuration as that of the first embodiment, but differs in the processing performed in the
[ハイブリッド車両の制御処理]
図10は、コントローラ21における実施例3のハイブリッド車両の制御処理を示すフローチャートである。
ステップS21では、先行車が存在するか否かを判断して、先行車が存在する場合にはステップS22へ移行し、先行車が存在しない場合には処理を終了する。
[Control processing of hybrid vehicle]
FIG. 10 is a flowchart showing the control process of the hybrid vehicle of the third embodiment in the
In step S21, it is determined whether or not there is a preceding vehicle. If there is a preceding vehicle, the process proceeds to step S22, and if there is no preceding vehicle, the process ends.
ステップS22では、自動走行制御中であるか否かを判断して、自動走行制御中である場合にはステップS23へ移行し、自動走行制御中でない場合には処理を終了する。
ステップS23では、モータ走行モード(EVモード)であって要求トルクが増加しているか否かを判断して、この2条件を満たす場合にはステップS24へ移行し、この2条件のいずれかを満たさない場合には処理を終了する。
In step S22, it is determined whether or not automatic traveling control is being performed. If automatic traveling control is being performed, the process proceeds to step S23, and if automatic traveling control is not being performed, the processing is terminated.
In step S23, it is determined whether or not the required torque is increased in the motor travel mode (EV mode). If these two conditions are satisfied, the process proceeds to step S24, and either of these two conditions is satisfied. If not, the process ends.
ステップS24では、強電バッテリ11の出力制限値が閾値以上であるか否かを判断して、閾値以上である場合にはステップS25へ移行し、閾値未満である場合には処理を終了する。強電バッテリ11の出力制限値は、強電バッテリ11の温度やSOCに応じて設定されている。
In step S24, it is determined whether or not the output limit value of the high-
ステップS25では、電動エアコンディショナ12、DC/DCコンバータ13等の補機の出力を減少可能か否かを判断して、減少可能である場合にはステップS26へ移行し、減少不可能である場合には処理を終了する。
ステップS26では、コントローラ21において算出した要求トルク遷移より、ハイブリッド走行モードによる走行時の要求トルクの時間積分値を算出して、ステップS27へ移行する。
In step S25, it is determined whether or not the output of the auxiliary equipment such as the
In step S26, the time integral value of the required torque during travel in the hybrid travel mode is calculated from the required torque transition calculated in the
ステップS27では、要求トルクの時間積分値が設定値以下であるか否かを判断し、設定値以下である場合にはステップS28へ移行し、設定値よりも大きい場合には処理を終了する。この設定値は、駆動モータ3を定格出力以上で駆動しても駆動モータ3や強電バッテリ11の耐久性に影響が生じないように設定された値である。
In step S27, it is determined whether or not the time integral value of the required torque is equal to or less than the set value. If it is equal to or less than the set value, the process proceeds to step S28, and if greater than the set value, the process ends. This set value is a value set so as not to affect the durability of the
ステップS28では、抑制した要求トルクを抑制要求トルクを出力してステップS29へ移行する。抑制要求トルクの出力によって、抑制要求トルクがモード遷移線以上となることを禁止する。この抑制要求トルクは、走行モードの切り替え判断にのみ用いて、駆動モータ3には要求トルクに応じて制御を行う。よって、通常であればハイブリッド走行モードで走行する範囲においては、駆動モータ3の出力を定格以上に設定される。すなわち、ハイブリッド走行モードにおいて、エンジン2が出力すべき分を駆動モータ3によって出力している。
In step S28, the suppressed request torque is output as the suppressed request torque, and the process proceeds to step S29. The output of the suppression request torque prohibits the suppression request torque from exceeding the mode transition line. This suppression request torque is used only for switching determination of the travel mode, and the
ステップS29では、先行車がいなくなったか否かを判断して、先行車がいなくなった場合には処理を終了し、先行車が存在している場合にはステップS30へ移行する。
ステップS30では、目標車速になったか否かを判断して、目標車速になった場合には処理を終了し、目標車速になっていない場合はステップS29へ戻る。
In step S29, it is determined whether or not there is no preceding vehicle. If there is no preceding vehicle, the process is terminated. If there is a preceding vehicle, the process proceeds to step S30.
In step S30, it is determined whether or not the target vehicle speed has been reached. If the target vehicle speed has been reached, the process ends. If not, the process returns to step S29.
[ハイブリッド車両の制御作用]
図11は、車速に対する要求トルクの遷移状態を示す図である。図12(a)は車速のタイムチャートであり、図12(b)は要求トルクのタイムチャートである。
エンジン2の始動と停止の繰り返しを抑制するためにハイブリッド走行モードによる走行を禁止したときに、駆動モータ3の出力が要求トルクを満たさなければ、十分な加速性能を確保することができない。
[Control action of hybrid vehicle]
FIG. 11 is a diagram showing a transition state of the required torque with respect to the vehicle speed. FIG. 12A is a time chart of vehicle speed, and FIG. 12B is a time chart of required torque.
Sufficient acceleration performance cannot be ensured if the output of the
そこで実施例3では、要求トルクを抑制した抑制要求トルクを出力するようにした。図11、図12(b)に示すように、抑制要求トルクはモード遷移線以上とならないため、モータ走行モードからハイブリッド走行モードへ切り替わることを禁止することが可能となる。また、駆動モータ3は要求トルクに基づいて制御されるため、駆動トルクの出力が要求トルクを満たし、十分な加速性能を確保することができる。
Therefore, in the third embodiment, the required suppression torque that suppresses the required torque is output. As shown in FIGS. 11 and 12 (b), the suppression request torque does not exceed the mode transition line, and therefore it is possible to prohibit switching from the motor travel mode to the hybrid travel mode. Further, since the
実施例1では、モード遷移線を上昇させてモータ走行モードからハイブリッド走行モードへ切り替わることを禁止していた。
実施例4では、マップを用いて現在の車速と目標車速とからモータ走行モードからハイブリッド走行モードへ切り替わることを禁止または許可を判断する点で実施例1と異なる。
In the first embodiment, it is prohibited to raise the mode transition line and switch from the motor travel mode to the hybrid travel mode.
The fourth embodiment is different from the first embodiment in that it is prohibited or permitted to switch from the motor travel mode to the hybrid travel mode from the current vehicle speed and the target vehicle speed using a map.
実施例4のハイブリッド車両の制御装置は、実施例1と構成は同じであるもの、コントローラ21において行う処理が異なる。実施例1と同じ構成については同じ符号を付して説明を省略する。
The hybrid vehicle control device of the fourth embodiment has the same configuration as that of the first embodiment, but differs in the processing performed in the
[ハイブリッド車両の制御処理]
図13は、コントローラ21における実施例4のハイブリッド車両の制御処理を示すフローチャートである。
ステップS31では、先行車が存在するか否かを判断して、先行車が存在する場合にはステップS32へ移行し、先行車が存在しない場合には処理を終了する。
[Control processing of hybrid vehicle]
FIG. 13 is a flowchart showing the control process of the hybrid vehicle of the fourth embodiment in the
In step S31, it is determined whether or not there is a preceding vehicle. If there is a preceding vehicle, the process proceeds to step S32. If the preceding vehicle does not exist, the process ends.
ステップS32では、自動走行制御中であるか否かを判断して、自動走行制御中である場合にはステップS33へ移行し、自動走行制御中でない場合には処理を終了する。
ステップS33では、モータ走行モード(EVモード)であって要求トルクが増加しているか否かを判断して、この2条件を満たす場合にはステップS34へ移行し、この2条件のいずれかを満たさない場合には処理を終了する。
In step S32, it is determined whether or not automatic traveling control is being performed. If automatic traveling control is being performed, the process proceeds to step S33, and if automatic traveling control is not being performed, the processing is terminated.
In step S33, it is determined whether or not the required torque is increased in the motor travel mode (EV mode). If these two conditions are satisfied, the process proceeds to step S34, and either of these two conditions is satisfied. If not, the process ends.
ステップS34では、強電バッテリ11の出力制限値が閾値以上であるか否かを判断して、閾値以上である場合にはステップS35へ移行し、閾値未満である場合には処理を終了する。強電バッテリ11の出力制限値は、強電バッテリ11の温度やSOCに応じて設定されている。
In step S34, it is determined whether or not the output limit value of the high-
ステップS35では、電動エアコンディショナ12、DC/DCコンバータ13等の補機の出力を減少可能か否かを判断して、減少可能である場合にはステップS36へ移行し、減少不可能である場合には処理を終了する。
ステップS36では、現在の車速と目標車速とを読み込み、ステップS37へ移行する。
In step S35, it is determined whether or not the output of the auxiliary equipment such as the
In step S36, the current vehicle speed and the target vehicle speed are read, and the process proceeds to step S37.
ステップS37では、マップからハイブリッド走行モードへの切替の許可を判断し、ステップS38へ移行する。図14は、ハイブリッド走行モードへの切替の許可の判断に用いるマップである。例えば、現在の車速が40[km/h]、目標車速が50[km/h]である場合には、ハイブリッド走行モードによる走行時間が2秒と求められる。この場合には、モータ走行モードからハイブリッド走行モードへの切替が許可される。一方、現在の車速が40[km/h]、目標車速が55[km/h]である場合には、ハイブリッド走行モードによる走行時間が5秒と求められる。この場合には、モータ走行モードからハイブリッド走行モードへの切り替えが禁止される。 In step S37, permission to switch from the map to the hybrid travel mode is determined, and the process proceeds to step S38. FIG. 14 is a map used for determining permission to switch to the hybrid travel mode. For example, when the current vehicle speed is 40 [km / h] and the target vehicle speed is 50 [km / h], the travel time in the hybrid travel mode is calculated as 2 seconds. In this case, switching from the motor travel mode to the hybrid travel mode is permitted. On the other hand, when the current vehicle speed is 40 [km / h] and the target vehicle speed is 55 [km / h], the travel time in the hybrid travel mode is calculated as 5 seconds. In this case, switching from the motor travel mode to the hybrid travel mode is prohibited.
ステップS38では、ステップS37でハイブリッド走行モードへの切り替えが許可された場合にはステップS39へ移行し、切り替えが禁止された場合には処理を終了する。
ステップS39では、先行車がいなくなったか否かを判断して、先行車がいなくなった場合には処理を終了し、先行車が存在している場合にはステップS40へ移行する。
ステップS40では、目標車速になったか否かを判断して、目標車速になった場合には処理を終了し、目標車速になっていない場合はステップS39へ戻る。
In step S38, if the switching to the hybrid travel mode is permitted in step S37, the process proceeds to step S39, and if the switching is prohibited, the process ends.
In step S39, it is determined whether or not there is no preceding vehicle. If there is no preceding vehicle, the process is terminated. If there is a preceding vehicle, the process proceeds to step S40.
In step S40, it is determined whether or not the target vehicle speed has been reached. If the target vehicle speed has been reached, the process ends. If not, the process returns to step S39.
[ハイブリッド車両の制御作用] [Control action of hybrid vehicle]
実施例4では、マップを用いて現在の車速と目標車速に応じてモータ走行モードからハイブリッド走行モードへの切り替えの許可または禁止を判断するようにした。
マップを用いたため、コントローラ21の処理を軽減することが可能となり、コントローラ21の処理能力を向上することができる。
In the fourth embodiment, permission or prohibition of switching from the motor travel mode to the hybrid travel mode is determined using the map according to the current vehicle speed and the target vehicle speed.
Since the map is used, the processing of the
(他の実施例)
以上、本発明を実施するための最良の形態を、実施例1ないし実施例4に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は、実施例1ないし実施例4に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
(Other examples)
The best mode for carrying out the present invention has been described based on the first to fourth embodiments. However, the specific configuration of the present invention is not limited to the first to fourth embodiments. The present invention includes any design changes that do not depart from the spirit of the invention.
1 ハイブリッド車両
2 エンジン
3 駆動モータ
11 強電バッテリ
12 電動エアコンディショナ
21 コントローラ
22 車速センサ
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記エンジンおよび前記モータの出力トルクを制御して自動走行を行う自動走行制御手段と、
前記モータのみで駆動するモータ走行モードと、前記エンジンと前記モータとによって駆動するハイブリッド走行モードとを切り替えるモード切替手段と、
現在の車速と目標車速に基づいて前記モータ走行モードと前記ハイブリッド走行モードとの間のモード遷移を予測するモード遷移予測手段と、
前記モード遷移予測手段により前記モータ走行モード、前記ハイブリッド走行モード、前記モータ走行モードの順に遷移すると予測した場合には、前記モード切替手段による前記モータ走行モードから前記ハイブリッド走行モードへの切り替えを禁止するモード切替禁止手段と、
を設けたことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 In a control device for a hybrid vehicle having an engine and a motor as a drive source of the vehicle,
Automatic traveling control means for performing automatic traveling by controlling output torque of the engine and the motor;
Mode switching means for switching between a motor travel mode driven by only the motor and a hybrid travel mode driven by the engine and the motor;
Mode transition prediction means for predicting a mode transition between the motor travel mode and the hybrid travel mode based on a current vehicle speed and a target vehicle speed;
When the mode transition predicting unit predicts that the motor traveling mode, the hybrid traveling mode, and the motor traveling mode transition in this order, the mode switching unit prohibits switching from the motor traveling mode to the hybrid traveling mode. Mode switching prohibition means,
A control apparatus for a hybrid vehicle, comprising:
前記自動走行制御手段は、前記現在の車速と前記目標車速との差に基づいて、前記現在の車速から前記目標車速へ遷移する遷移時間を決定する手段であることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 In the hybrid vehicle control device according to claim 1,
The automatic vehicle control means is means for determining a transition time for transition from the current vehicle speed to the target vehicle speed based on a difference between the current vehicle speed and the target vehicle speed. apparatus.
前記モード切替禁止手段は、前記モード遷移予測手段により予測した前記ハイブリッド走行モードの時間が設定時間以上である場合には、前記モード切替手段による前記モータ走行モードから前記ハイブリッド走行モードへの切り替えを許可することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 In the hybrid vehicle control device according to claim 1 or 2,
The mode switching prohibiting unit permits the mode switching unit to switch from the motor traveling mode to the hybrid traveling mode when the time of the hybrid traveling mode predicted by the mode transition predicting unit is longer than a set time. A hybrid vehicle control device.
前記モード切替禁止手段は、前記モード遷移予測手段により予測した前記ハイブリッド走行モードの時間が前記設定時間未満である場合には、前記設定時間未満の間、前記モータの出力を定格以上に出力することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 The hybrid vehicle control device according to any one of claims 1 to 3,
The mode switching prohibiting means, when the time of the hybrid travel mode predicted by the mode transition predicting means is less than the set time, outputs the output of the motor above the rating during the less than the set time. A hybrid vehicle control device.
モード遷移予測手段は、前記現在の車速と前記目標車速に応じて決定する要求トルクの遷移に基づいて前記モータ走行モードと前記ハイブリッド走行モードとの間のモード遷移を予測する手段であって、
前記モード切替禁止手段は、前記モード遷移予測手段により予測した前記ハイブリッド走行モードのときの前記要求トルクの時間積分値が設定値以上である場合には、前記モード切替手段による前記モータ走行モードから前記ハイブリッド走行モードへの切り替えを許可することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 In the hybrid vehicle control device according to claim 1,
The mode transition prediction means is a means for predicting a mode transition between the motor travel mode and the hybrid travel mode based on a transition of a required torque determined according to the current vehicle speed and the target vehicle speed,
When the time integral value of the required torque in the hybrid traveling mode predicted by the mode transition predicting unit is equal to or greater than a set value, the mode switching prohibiting unit determines whether the mode switching unit A hybrid vehicle control device that permits switching to a hybrid travel mode.
前記モード切替手段は、前記モータの出力トルクが車速に応じて設定した設定値以上となった場合に前記モータ走行モードからハイブリッド走行モードに切り替える手段であって、
前記モード切替禁止手段は、前記モータの出力トルクが前記設定値以上となることを禁止する手段であることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
In the hybrid vehicle control device according to any one of claims 1 to 5,
The mode switching means is means for switching from the motor travel mode to the hybrid travel mode when the output torque of the motor is equal to or greater than a set value set according to a vehicle speed,
The mode switching prohibiting means, a control apparatus for a hybrid vehicle, wherein the output torque of said motor is a means for inhibiting that the said set value or more.
前記モード切替禁止手段は、前記設定値を大きくすることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 In the hybrid vehicle control device according to claim 6,
The control device for a hybrid vehicle, wherein the mode switching prohibiting means increases the set value.
前記モード切替禁止手段は、前記モータの出力トルクを抑制して算出した抑制出力トルクを、前記モード切替手段に前記モータの出力トルクとして出力することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 In the hybrid vehicle control device according to claim 6 or 7,
The control device for a hybrid vehicle, wherein the mode switching prohibiting unit outputs a suppression output torque calculated by suppressing the output torque of the motor to the mode switching unit as an output torque of the motor.
前記モード切替禁止手段は、前記現在の車速と前記目標車速とに基づいて、前記モータ走行モードからハイブリッド走行モードへ切り替えを禁止または許可を判断するマップを有する手段であることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 In the hybrid vehicle control device according to any one of claims 1 to 5,
The mode switching prohibiting means is a means having a map for determining whether switching from the motor travel mode to the hybrid travel mode is prohibited or permitted based on the current vehicle speed and the target vehicle speed. Control device.
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