JP6129364B1 - Hybrid vehicle control apparatus and braking control method for hybrid vehicle - Google Patents
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Abstract
【課題】コスト上昇を抑えた上で、車両に搭載されたモータ・ジェネレータ装置の電気回路の故障による動作特性の変動、制動力の喪失が車両の挙動へ及ぼす影響を抑制する。【解決手段】モータ部(5)と、インバータ部(3)と、モータ制御部(4)とを有して構成されたモータ・ジェネレータ装置(2)と、運転者のブレーキ操作に応じて算出したハイブリッド車両の目標制動トルクを、摩擦ブレーキによる制動トルクと、モータ・ジェネレータ装置による回生制動トルクとに分配し、ハイブリッド車両の減速制御を行う車両制御部(11)とを備えたハイブリッド車両制御装置であって、モータ制御部は、インバータ部の動作履歴に応じて出力可能な回生制動トルクの最大値を設定し、車両制御部は、モータ・ジェネレータ装置に割り当てる回生制動トルクを、回生制動トルクの最大値を上限として制限する。【選択図】図1An object of the present invention is to suppress an increase in cost and suppress an influence of a change in operating characteristics and a loss of braking force due to a failure of an electric circuit of a motor / generator device mounted on the vehicle on the behavior of the vehicle. A motor / generator device (2) including a motor unit (5), an inverter unit (3), and a motor control unit (4), and calculation according to a driver's brake operation. The hybrid vehicle control device includes a vehicle control unit (11) that distributes the target braking torque of the hybrid vehicle to the braking torque by the friction brake and the regenerative braking torque by the motor / generator device and performs deceleration control of the hybrid vehicle. The motor control unit sets the maximum value of the regenerative braking torque that can be output according to the operation history of the inverter unit, and the vehicle control unit determines the regenerative braking torque assigned to the motor / generator device as the regenerative braking torque. Limit the maximum value to the upper limit. [Selection] Figure 1
Description
本発明は、ハイブリッド自動車に搭載され、適切な制動制御を実現するハイブリッド車両制御装置、およびハイブリッド車両の制動制御方法に関する。 The present invention relates to a hybrid vehicle control device that is mounted on a hybrid vehicle and realizes appropriate braking control, and a hybrid vehicle braking control method.
車載用モータ・ジェネレータ装置(以下、単にモータ・ジェネレータ装置と称す)を搭載したハイブリッド車両では、減速時の車両全体の制動力の一部を、モータ・ジェネレータ装置の回生制動力により得る技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。 In a hybrid vehicle equipped with an in-vehicle motor / generator device (hereinafter simply referred to as a motor / generator device), a technique for obtaining a part of the braking force of the entire vehicle during deceleration by the regenerative braking force of the motor / generator device is known. (For example, refer to Patent Document 1).
また、回生ブレーキに異常が発生した場合にも、車両挙動を安定させる車両制御装置に関する従来技術も知られている(例えば、特許文献2参照)。この特許文献2は、ブレーキペダルの操作量、またはアクセルペダルの操作量に基づいて算出された車両の目標減速加速度と、Gセンサが検出する減速加速度との差分値を求める。 In addition, a related art relating to a vehicle control device that stabilizes vehicle behavior even when an abnormality occurs in the regenerative brake is also known (see, for example, Patent Document 2). This patent document 2 calculates | requires the difference value of the target deceleration acceleration of the vehicle calculated based on the operation amount of a brake pedal or the operation amount of an accelerator pedal, and the deceleration acceleration which G sensor detects.
そして、特許文献2は、この差分値が所定範囲を超え、回生ブレーキの異常を検出した場合には、低下した回生ブレーキの制動力を回生ブレーキ以外の正常な摩擦ブレーキ、エンジン、トランスミッションにトルクを配分するトルク補償制御を行っている。この結果、特許文献2は、回生ブレーキに異常が発生した場合にも、車両挙動を安定させることができる。 In Patent Document 2, when this difference value exceeds a predetermined range and an abnormality of the regenerative brake is detected, the reduced regenerative brake force is applied to the normal friction brake, engine, and transmission other than the regenerative brake. Distributing torque compensation control is performed. As a result, Patent Document 2 can stabilize the vehicle behavior even when an abnormality occurs in the regenerative brake.
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
特許文献1で提示されたハイブリッド車両は、制動力の一部をモータ・ジェネレータ装置の回生制動力により得ている。このため、モータ・ジェネレータ装置の電気回路の故障時には、所定の制動力が得られず、制動距離が長くなる、あるいは車両の挙動が不安定になるという問題がある。
However, the prior art has the following problems.
In the hybrid vehicle presented in Patent Document 1, a part of the braking force is obtained by the regenerative braking force of the motor / generator device. For this reason, when the electric circuit of the motor / generator device fails, there is a problem that a predetermined braking force cannot be obtained and the braking distance becomes long or the behavior of the vehicle becomes unstable.
また、特許文献2で提示された車両制御装置は、Gセンサにより車両の減速加速度を計測する必要がある。この結果、コスト上昇に繋がるとともに、Gセンサの故障時には、適切なトルク補償制御を行うことができないという問題がある。 Further, the vehicle control device presented in Patent Document 2 needs to measure the deceleration acceleration of the vehicle using a G sensor. As a result, this leads to an increase in cost and there is a problem that appropriate torque compensation control cannot be performed when the G sensor fails.
本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、コスト上昇を抑えた上で、車両に搭載されたモータ・ジェネレータ装置の電気回路の故障による動作特性の変動、制動力の喪失が車両の挙動へ及ぼす影響を抑制することのできるハイブリッド車両制御装置、およびハイブリッド車両の制動制御方法を得ることを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and while suppressing an increase in cost, fluctuations in operating characteristics due to a failure in an electric circuit of a motor / generator device mounted on a vehicle, braking force An object of the present invention is to obtain a hybrid vehicle control device and a hybrid vehicle braking control method capable of suppressing the effect of loss of vehicle on the behavior of the vehicle.
本発明に係るハイブリッド車両制御装置は、モータ部と、インバータ部と、モータ制御部とを有して構成され、モータ部の駆動軸とエンジンの駆動軸との間で双方向のトルク伝達機構を利用して、モータ部が生成する制動トルクをエンジンの駆動軸に伝えてハイブリッド車両の制動力の一部とするモータ・ジェネレータ装置と、運転者のブレーキ操作に応じて算出したハイブリッド車両の目標制動トルクを、摩擦ブレーキによる制動トルクと、モータ・ジェネレータ装置による回生制動トルクとに分配し、ハイブリッド車両の減速制御を行う車両制御部とを備えたハイブリッド車両制御装置であって、モータ制御部は、インバータ部とモータ部との間に流れる電流の計測結果の履歴から作成されるデータをインバータ部の動作履歴として記録し、動作履歴に応じて出力可能な回生制動トルクの最大値を設定し、設定した回生制動トルクの最大値を車両制御部に通知し、車両制御部は、モータ・ジェネレータ装置に割り当てる回生制動トルクを、モータ制御部から通知された回生制動トルクの最大値を上限として制限するものである。 A hybrid vehicle control device according to the present invention includes a motor unit, an inverter unit, and a motor control unit, and includes a bidirectional torque transmission mechanism between a drive shaft of the motor unit and a drive shaft of the engine. And a motor / generator device that transmits the braking torque generated by the motor unit to the drive shaft of the engine to be a part of the braking force of the hybrid vehicle, and the target braking of the hybrid vehicle calculated according to the driver's braking operation A hybrid vehicle control device including a vehicle control unit that distributes torque to a braking torque by a friction brake and a regenerative braking torque by a motor / generator device and performs deceleration control of the hybrid vehicle, wherein the motor control unit is: recording data created from the measurement results of the history of the current flowing between the inverter and the motor unit as an operation history of the inverter The maximum value of the regenerative braking torque that can be output according to the operation history is set, the maximum value of the set regenerative braking torque is notified to the vehicle control unit, and the vehicle control unit determines the regenerative braking torque to be assigned to the motor / generator device. The maximum value of the regenerative braking torque notified from the motor control unit is limited as an upper limit.
また、本発明に係るハイブリッド車両の制動制御方法は、モータ部と、インバータ部と、モータ制御部とを有して構成され、モータ部の駆動軸とエンジンの駆動軸との間で双方向のトルク伝達機構を利用して、モータ部が生成する制動トルクをエンジンの駆動軸に伝えてハイブリッド車両の制動力の一部とするモータ・ジェネレータ装置と、運転者のブレーキ操作に応じて算出したハイブリッド車両の目標制動トルクを、摩擦ブレーキによる制動トルクと、モータ・ジェネレータ装置による回生制動トルクとに分配し、ハイブリッド車両の減速制御を行う車両制御部とを備えたハイブリッド車両制御装置において実行されるハイブリッド車両の制動制御方法であって、モータ制御部において、インバータ部とモータ部との間に流れる電流の計測結果の履歴から作成されるデータをインバータ部の動作履歴として記録する第1ステップと、モータ制御部において、動作履歴に応じて出力可能な回生制動トルクの最大値を設定し、設定した回生制動トルクの最大値を車両制御部に通知する第2ステップと、車両制御部において、モータ・ジェネレータ装置に割り当てる回生制動トルクを、第2ステップにより通知された回生制動トルクの最大値を上限として制限する第3ステップとを有するものである。 The braking control method for a hybrid vehicle according to the present invention includes a motor unit, an inverter unit, and a motor control unit, and is configured to be bidirectional between the drive shaft of the motor unit and the drive shaft of the engine. A motor / generator device that uses the torque transmission mechanism to transmit the braking torque generated by the motor unit to the drive shaft of the engine to be a part of the braking force of the hybrid vehicle, and the hybrid calculated according to the driver's brake operation A hybrid executed in a hybrid vehicle control device including a vehicle control unit that distributes a target braking torque of a vehicle to a braking torque by a friction brake and a regenerative braking torque by a motor / generator device and performs deceleration control of the hybrid vehicle. a braking control method for a vehicle, the motor control unit, a total of a current flowing between the inverter and the motor unit A first step of recording the data created from the results of the history as the operation history of the inverter, the motor control unit sets a maximum value of the output possible regenerative braking torque depending on the operating history, the regenerative braking torque set A second step of notifying the vehicle control unit of the maximum value of the regenerative braking torque, and the vehicle control unit limiting the regenerative braking torque assigned to the motor / generator device with the maximum value of the regenerative braking torque notified by the second step as an upper limit. 3 steps.
本発明によれば、モータ・ジェネレータ装置のインバータ部の動作履歴に応じてモータ、ジェネレータに割り当てる制動トルクの上限を制限する構成を備えている。この結果、コスト上昇を抑えた上で、車両に搭載されたモータ・ジェネレータ装置の電気回路の故障による動作特性の変動、制動力の喪失が車両の挙動へ及ぼす影響を抑制することのできるハイブリッド車両制御装置、およびハイブリッド車両の制動制御方法を得ることができる。 According to the present invention, the upper limit of the braking torque assigned to the motor and the generator is limited according to the operation history of the inverter unit of the motor / generator device. As a result, a hybrid vehicle capable of suppressing the influence of fluctuations in operating characteristics and loss of braking force on vehicle behavior due to failure of an electric circuit of a motor / generator device mounted on the vehicle while suppressing an increase in cost A control device and a braking control method for a hybrid vehicle can be obtained.
以下、本発明の車載用モータ・ジェネレータ装置、および車載用モータ・ジェネレータ装置の制御方法の好適な実施の形態につき、図面を用いて説明する。なお、各図において、同一、または相当する部分については、同一符号を付して説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of an in-vehicle motor / generator device and a control method for an in-vehicle motor / generator device of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated about the part which is the same or it corresponds.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1におけるモータ・ジェネレータ装置を含むハイブリッド自動車の概略構成図である。図1に示すように、本実施の形態1におけるハイブリッド自動車は、バッテリ1、モータ・ジェネレータ装置2、エンジン6、エンジン制御ECU7、ブレーキ装置8、ブレーキ制御ECU9、ブレーキペダル10、車両制御ECU11、アクセルペダル12、車載ネットワーク(CAN)13、およびバッテリ制御ECU14を備えて構成されている。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a hybrid vehicle including a motor / generator device according to Embodiment 1 of the present invention. As shown in FIG. 1, the hybrid vehicle in the first embodiment includes a battery 1, a motor / generator device 2, an
また、モータ・ジェネレータ装置2は、インバータ部3、モータ制御部4、およびモータ部5を含んで構成されている。そして、図2は、本発明の実施の形態1におけるモータ・ジェネレータ装置2の内部構成を示すブロック図である。
The motor / generator device 2 includes an
図2において、インバータ部3は、電流センサ31、および温度センサ32を備えて構成されている。また、モータ制御部4は、CANコントローラ41、信号入力部42、タイマ43、メモリ44、マイコン45、およびPWMコントローラ46を備えて構成されている。さらに、モータ部5は、角度センサ51を備えて構成されている。なお、温度センサ32の活用例に関しては、実施の形態2で詳述する。
In FIG. 2, the
次に、図1、図2の構成に基づいて、本実施の形態1におけるモータ・ジェネレータ装置の具体的な制動制御処理について説明する。バッテリ1は、モータ・ジェネレータ装置2に電源を供給し、また、モータ・ジェネレータ装置2は、バッテリ1の充電を行う。 Next, a specific braking control process of the motor / generator apparatus according to the first embodiment will be described based on the configurations of FIGS. The battery 1 supplies power to the motor / generator apparatus 2, and the motor / generator apparatus 2 charges the battery 1.
モータ部5の駆動軸は、図示していないベルトにより、エンジン6の駆動系と結合され、トルク伝達が可能な構成となっている。
The drive shaft of the
また、モータ・ジェネレータ装置2、エンジン制御ECU7、ブレーキ制御ECU9、車両制御ECU11、およびバッテリ制御ECU14は、車載ネットワーク13を介して相互に通信を行うことのできる構成を備えている。そして、このような構成により、車両制御ECU11からの指令により、ハイブリッド自動車である車両の制御が行われる。
Further, the motor / generator device 2, the
次に、車両の制動動作について説明する。
車両制御ECU11は、モータ・ジェネレータ装置2から出力可能な最大制動力を、定期的にモータ・ジェネレータ装置2に対して問い合わせる。そして、車両制御ECU11は、モータ・ジェネレータ装置2から受信した最大制動力を記憶する。
Next, the braking operation of the vehicle will be described.
The
運転者がブレーキ操作を行うと、車両制御ECU11は、ブレーキペダル10およびアクセルペダル12の操作量から、車両全体の目標制動力を設定する。さらに、車両制御ECU11は、目標制動力を、モータ・ジェネレータ装置2に割り当てる制動力と、ブレーキ装置8に割り当てる制動力に分けて算出する。
When the driver performs a brake operation, the
このとき、車両制御ECU11は、記憶されている最大制動力を上限として、モータ・ジェネレータ装置2に割り当てる制動力を算出する。そして、車両制御ECU11は、算出した制動力を、モータ・ジェネレータ装置2に通知するとともに、目標制動力からモータ・ジェネレータ装置2に割り当てた制動力を減算した残りの制動力を、ブレーキ装置8に通知する。
At this time, the
そして、モータ・ジェネレータ装置2が受信した制動力を発生することで、ブレーキ装置8に割り当てた制動力とともに、車両全体の制動力が得られることとなる。
Then, the braking force of the entire vehicle is obtained together with the braking force assigned to the
次に、モータ・ジェネレータ装置2の動作制御について、図2を用いて説明する。モータ・ジェネレータ装置2に内蔵されたモータ制御部4は、モータ・ジェネレータ装置2の動作制御を行う。 Next, operation control of the motor / generator apparatus 2 will be described with reference to FIG. The motor control unit 4 built in the motor / generator apparatus 2 controls the operation of the motor / generator apparatus 2.
モータ制御部4内のCANコントローラ41は、車両制御ECU11からモータ・ジェネレータ装置2の目標制動力を受信する。そして、マイコン45は、受信した目標制動力を発生させるために必要な三相交流電流を求める。さらに、PWMコントローラ46は、マイコン45により求めた三相交流電流に対応する制御信号を出力することにより、インバータ部3を制御する。この結果、インバータ部3からモータ部5に、所望の三相交流電流が出力される。
The
なお、モータ部5が界磁モータの場合は、制動力を発生させる際に、界磁電流の制御も行う。
When the
モータ回転数、およびインバータ部3に供給されるバッテリ電圧に応じて、所定のトルクあるいは発電電圧を出力するために必要なモータ部5の特性情報は、モータ制御部4内のメモリ44に事前に記録させておく。そして、モータ制御部4は、メモリ44の特性情報を使用して、必要な三相交流電流を求める。
Depending on the motor speed and the battery voltage supplied to the
インバータ部3内の電流センサ31は、モータ部5に出力する三相交流電流値を計測し、モータ制御部4の信号入力部42に対して電流値を入力する。タイマ43は、三相交流電流の通電時間を計測し、メモリ44に記録してある前回計測時の通電時間に今回の計測時間を加算し、累積通電時間として、メモリ44の記録内容を更新する。
The current sensor 31 in the
モータ制御部4は、車両制御ECU11からの最大制動力の問い合わせに対して、メモリ44に事前に記録された特性情報、インバータ部3に供給されるバッテリ電圧、およびモータ部5の回転数に応じて、モータ部5が出力可能な第1の制動力を計算する。ここで、モータ制御部4は、モータ部5の回転数を、角度センサ51の検出結果から得ることができる。
The motor control unit 4 responds to the inquiry about the maximum braking force from the
次に、モータ制御部4は、累積の通電時間に応じて定めた出力制限ゲインを第1の制動力に乗じることで、第2の制動力を求め、この第2の制動力を、出力可能な最大制動力として、車両制御ECU11に返答する。
Next, the motor control unit 4 obtains the second braking force by multiplying the first braking force by the output limiting gain determined according to the cumulative energization time, and can output the second braking force. The maximum braking force is returned to the
ここで、累積の通電時間に応じて定めた出力制限ゲインは、事前の信頼性試験等で得られた故障率推移を元にし、所定の故障率以上となる期間では最大制動量を低く設定するように、値があらかじめ設定されている。 Here, the output limit gain determined according to the cumulative energization time is based on the failure rate transition obtained in the previous reliability test, etc., and the maximum braking amount is set low during a period exceeding the predetermined failure rate. As shown, the value is preset.
以上のように、実施の形態1によれば、モータ・ジェネレータ装置のインバータ部の動作履歴に応じてモータ、ジェネレータに割り当てる制動トルクの上限を制限する構成を備えている。より具体的には、モータ・ジェネレータ装置が出力可能な最大制動力を、三相交流電流の累積通電時間に対する故障率に応じて制限した値を上限値として算出し、モータ・ジェネレータ装置の制動力として割り当てることのできる構成を備えている。 As described above, according to the first embodiment, the upper limit of the braking torque assigned to the motor and the generator is limited according to the operation history of the inverter unit of the motor / generator device. More specifically, the maximum braking force that can be output by the motor / generator device is calculated as an upper limit value that is limited according to the failure rate with respect to the cumulative energization time of the three-phase alternating current, and the braking force of the motor / generator device is calculated. It has a configuration that can be assigned as
このため、モータ・ジェネレータ装置の故障率の高い期間において、モータ・ジェネレータ装置に割り当てる制動力を、車両全体の目標制動力に対して小さくすることができる。この結果、モータ・ジェネレータ装置の故障時に喪失する制動力が及ぼす車両全体の制動動作への影響を軽減することができる。 For this reason, the braking force allocated to the motor / generator device can be made smaller than the target braking force of the entire vehicle during a period when the failure rate of the motor / generator device is high. As a result, it is possible to reduce the influence of the braking force lost when the motor / generator device fails on the braking operation of the entire vehicle.
実施の形態2.
本発明におけるモータ・ジェネレータ装置の別の形態について、図1および図2を用いて説明する。より具体的には、本実施の形態2におけるモータ・ジェネレータ装置2は、先の図2に示したような、インバータ部3内に設けられた温度センサ32による計測結果を利用して、制動力の割当てを行う場合について説明する。
Embodiment 2. FIG.
Another embodiment of the motor / generator apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. More specifically, the motor / generator apparatus 2 according to the second embodiment uses the measurement result obtained by the
インバータ部3内の温度センサ32は、インバータ部3の温度を計測し、モータ制御部4の信号入力部42に対して、温度計測値を入力する。
The
先の実施の形態1で説明したように、電流センサ31は、三相交流電流値を定期的に計測する。これに加えて、本実施の形態2において、温度センサ32は、インバータ部3の温度を定期的に計測する。そして、これらの計測結果は、モータ制御部4の信号入力部42に入力される。
As described in the first embodiment, the current sensor 31 periodically measures the three-phase alternating current value. In addition, in the second embodiment, the
モータ制御部4は、タイマ43により、あらかじめ設定した許容温度に相当する所定の温度以上での三相交流電流の通電時間を計測し、メモリ44に記録してある前回計測時の通電時間に今回の計測時間を加算し、所定の温度以上での累積通電時間として、メモリ44の記録内容を更新する。
The motor control unit 4 measures the energization time of the three-phase alternating current above a predetermined temperature corresponding to the preset allowable temperature by the
モータ制御部4は、車両制御ECU11からの最大制動力の問い合わせに対して、先の実施の形態1と同様にして、モータ部5が出力可能な第1の制動力を求め、さらに、所定の温度以上での累積通電時間に応じて定めた出力制限ゲインを第1の制動力に乗じた第2の制動力を求め、この第2の制動力を、出力可能な最大制動力として、車両制御ECU11に返答する。
In response to an inquiry about the maximum braking force from the
ここで、所定の温度以上での累積通電時間に応じて定めた出力制限ゲインは、事前の信頼性試験等で得られた故障率推移を元にし、所定の故障率以上となる期間では最大制動量を低く設定するように、値があらかじめ設定されている。 Here, the output limit gain determined according to the cumulative energization time at a predetermined temperature or higher is based on the failure rate transition obtained in the previous reliability test, etc., and the maximum braking is performed in the period when it exceeds the predetermined failure rate. The value is preset to set the amount low.
以上のように、本実施の形態2によれば、モータ・ジェネレータ装置が出力可能な最大制動力を、所定の温度以上での三相交流電流の累積通電時間に対する故障率に応じて制限した値を上限値として算出し、モータ・ジェネレータ装置の制動力として割り当てることのできる構成を備えている。換言すると、先の実施の形態1に対して、さらに、インバータ部の温度を考慮した上で、適切な制動力の割当てを実現できる構成を備えている。 As described above, according to the second embodiment, the maximum braking force that can be output by the motor / generator device is a value that is limited according to the failure rate with respect to the cumulative energization time of the three-phase alternating current at a predetermined temperature or higher. Can be calculated as an upper limit value and assigned as the braking force of the motor / generator device. In other words, with respect to the first embodiment, a configuration capable of realizing appropriate allocation of braking force in consideration of the temperature of the inverter unit is provided.
このため、所定の温度以上での累積通電時間に応じた故障率により、モータ・ジェネレータ装置に割り当てる制動力を削減することができる。この結果、インバータ温度を考慮した上で、モータ・ジェネレータ装置の故障時に喪失する制動力が及ぼす車両全体の制動動作への影響を軽減することができる。 Therefore, the braking force allocated to the motor / generator device can be reduced by the failure rate corresponding to the cumulative energization time at a predetermined temperature or higher. As a result, in consideration of the inverter temperature, it is possible to reduce the influence of the braking force lost when the motor / generator device fails on the braking operation of the entire vehicle.
なお、上述した実施の形態2では、温度センサ32によりインバータ部3の温度を測定したが、本発明は、このような構成に限定されるものではない。温度センサ32の代わりに、モータ部5の温度を計測するための温度センサを設け、インバータ部3の温度計測結果の代わりにモータ部5の温度計測結果を用いて、適切な制動力の割当てを実現することも可能である。
In the second embodiment described above, the temperature of the
実施の形態3.
本実施の形態3では、モータ・ジェネレータ装置を搭載した車両が走行開始から終了するまでの間における、モータ・ジェネレータ装置の概略動作について説明するとともに、駆動動作において実際にモータ部5に流れた実電流値を元に、最大制動力を制限する手法について説明する。
In the third embodiment, the schematic operation of the motor / generator apparatus during the period from the start to the end of travel of the vehicle equipped with the motor / generator apparatus will be described, and the actual flow that has actually flowed to the
車両の動作は、運転者のキー操作から始まり、順に(1)エンジン始動、(2)加速、(3)定速走行、(4)減速が行われる。本実施の形態3におけるモータ・ジェネレータ装置2は、(1)のエンジン始動時、および(2)の加速時において、駆動トルクの生成動作を、(3)の定速走行では発電動作を、そして、(4)の減速動作では回生(制動)トルクの生成動作を、車両制御ECU11からの指令に従って実施する。
The operation of the vehicle starts from the driver's key operation, and (1) engine start, (2) acceleration, (3) constant speed running, and (4) deceleration are performed in order. The motor / generator apparatus 2 according to the third embodiment performs the drive torque generation operation at the time of engine start (1) and the acceleration at (2), power generation operation at the constant speed travel of (3), and In the decelerating operation (4), the regeneration (braking) torque generation operation is performed in accordance with a command from the
車両のエンジン始動時、および加速時において、モータ・ジェネレータ装置2は、車両制御ECU11から目標トルク指令を受信する。そして、モータ・ジェネレータ装置2内のモータ制御部4は、目標トルクを発生させるために必要な三相交流電流を求める。さらに、モータ制御部4は、PWMコントローラ46からの制御信号により、インバータ部3を制御し、その結果、インバータ部3からモータ部5に三相交流電流が出力される。
The motor / generator device 2 receives a target torque command from the
モータ制御部4、インバータ部3による駆動トルク生成動作は、回生(制動)動作と同様であるが、モータ回転角度と三相交流電流の位相関係が異なり、発生するトルクの回転方向が、駆動時と制動時で逆となる。
The drive torque generation operation by the motor control unit 4 and the
インバータ部3は、電流センサ31が計測した、モータ部5に流れる三相電流値を、モータ制御部4の信号入力部42に入力させる。モータ制御部4は、入力された三相電流値によりフィードバック制御を行い、モータ部5から目標トルクを生成させる。同時に、モータ制御部4は、三相電流値の最大値を、メモリ44に記録する。
The
次に、(4)の車両の減速動作時について説明する。車両制御ECU11は、モータ・ジェネレータ装置2から出力可能な最大制動力を受信し、最大制動力を上限として、モータ・ジェネレータ装置2の目標制動力を割当て、モータ・ジェネレータ装置2に送信する。そして、モータ・ジェネレータ装置2は、先の実施の形態1、2と同様にして、受信した目標制動力を発生する。
Next, the time of vehicle deceleration operation (4) will be described. The
本実施の形態3におけるモータ・ジェネレータ装置2は、出力可能な最大制動力を以下の手順で設定し、車両制御ECU11からの問い合わせに応答して、送信する。
The motor / generator apparatus 2 according to the third embodiment sets the maximum braking force that can be output by the following procedure, and transmits it in response to an inquiry from the
モータ制御部4は、モータ部5の特性情報、バッテリ電圧、およびインバータ部3の温度情報に応じて、モータ部5が出力可能な第1の制動力を計算し、さらに、累積通電時間に応じて定めた出力制限ゲインを第1の制動力に乗じることで、第2の制動力を計算する。
The motor control unit 4 calculates the first braking force that can be output by the
次に、モータ制御部4は、モータ部5の特性情報を元に、メモリ44に記録した三相電流の最大値に相当する電流を流した場合に得られる第3の制動力を計算する。そして、モータ制御部4は、第2の制動力と第3の制動力とを比較し、大きい制動力を、出力可能な最大制動力として、車両制御ECU11に対して返答する。
Next, the motor control unit 4 calculates a third braking force obtained when a current corresponding to the maximum value of the three-phase current recorded in the
なお、三相電流の最大値の計測期間は、電源投入時から電源遮断時までの期間とすることができる。また、モータ制御部4は、第2の制動力を算出せずに、第3の制動力を、出力可能な最大制動力として、車両制御ECU11に対して返答することもできる。
The maximum three-phase current measurement period can be a period from when the power is turned on to when the power is turned off. The motor control unit 4 can also return the third braking force as the maximum braking force that can be output to the
以上のように、実施の形態3によれば、駆動動作において実際に流された実電流値を元に、最大制動力を制限することができる構成を備えている。この結果、故障の可能性が低い電流値の範囲内での制動動作が可能になる。 As described above, according to the third embodiment, the maximum braking force can be limited based on the actual current value actually passed in the driving operation. As a result, a braking operation can be performed within a current value range where the possibility of failure is low.
なお、上述した実施の形態3では、先の実施の形態2の構成によるモータ・ジェネレータ装置を適用した場合について説明したが、先の実施の形態1の構成によるモータ・ジェネレータ装置を適用することも可能である。 In the third embodiment described above, the case where the motor / generator apparatus having the configuration of the second embodiment is applied has been described. However, the motor / generator apparatus having the configuration of the first embodiment may be applied. Is possible.
1 バッテリ、2 モータ・ジェネレータ装置、3 インバータ部、4 モータ制御部、5 モータ部、6 ハイブリッド車両のエンジン、7 エンジン制御ECU、8 ブレーキ装置、9 ブレーキ制御ECU、10 ブレーキペダル、11 車両制御ECU、12 アクセルペダル、13 車載ネットワーク、14 バッテリ制御ECU、31 電流センサ、32 温度センサ、41 CANコントローラ、42 信号入力部、43 タイマ、44 メモリ、45 マイコン、46 PWMコントローラ、51 角度センサ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Battery, 2 Motor generator apparatus, 3 Inverter part, 4 Motor control part, 5 Motor part, 6 Hybrid vehicle engine, 7 Engine control ECU, 8 Brake apparatus, 9 Brake control ECU, 10 Brake pedal, 11 Vehicle control ECU , 12 accelerator pedal, 13 in-vehicle network, 14 battery control ECU, 31 current sensor, 32 temperature sensor, 41 CAN controller, 42 signal input unit, 43 timer, 44 memory, 45 microcomputer, 46 PWM controller, 51 angle sensor.
Claims (8)
運転者のブレーキ操作に応じて算出した前記ハイブリッド車両の目標制動トルクを、摩擦ブレーキによる制動トルクと、前記モータ・ジェネレータ装置による回生制動トルクとに分配し、前記ハイブリッド車両の減速制御を行う車両制御部と
を備えたハイブリッド車両制御装置であって、
前記モータ制御部は、前記インバータ部と前記モータ部との間に流れる電流の計測結果の履歴から作成されるデータを前記インバータ部の動作履歴として記録し、前記動作履歴に応じて出力可能な前記回生制動トルクの最大値を設定し、設定した前記回生制動トルクの最大値を前記車両制御部に通知し、
前記車両制御部は、前記モータ・ジェネレータ装置に割り当てる前記回生制動トルクを、前記モータ制御部から通知された前記回生制動トルクの最大値を上限として制限する
ハイブリッド車両制御装置。 The motor unit is configured to include a motor unit, an inverter unit, and a motor control unit, and the motor unit is generated using a bidirectional torque transmission mechanism between the drive shaft of the motor unit and the drive shaft of the engine. A motor / generator device that transmits a braking torque to the engine drive shaft to be part of the braking force of the hybrid vehicle;
Vehicle control for performing deceleration control of the hybrid vehicle by distributing the target braking torque of the hybrid vehicle calculated according to the brake operation of the driver to the braking torque by the friction brake and the regenerative braking torque by the motor / generator device A hybrid vehicle control device comprising:
The motor control unit records data created from a history of measurement results of current flowing between the inverter unit and the motor unit as an operation history of the inverter unit, and can output the data according to the operation history Set the maximum value of regenerative braking torque, notify the set maximum value of the regenerative braking torque to the vehicle control unit,
The hybrid vehicle control device, wherein the vehicle control unit limits the regenerative braking torque assigned to the motor / generator device with the maximum value of the regenerative braking torque notified from the motor control unit as an upper limit.
前記モータ制御部は、
前記電流センサによる計測結果から、前記インバータ部と前記モータ部との間に流れる前記電流の通電時間を累積して前記動作履歴として記録し、
前記通電時間に応じて前記回生制動トルクの最大値を設定する
請求項1に記載のハイブリッド車両制御装置。 The motor / generator device further includes a current sensor that measures a current flowing between the inverter unit and the motor unit,
The motor controller is
From the measurement result by the current sensor, the energization time of the current flowing between the inverter unit and the motor unit is accumulated and recorded as the operation history,
The hybrid vehicle control device according to claim 1, wherein a maximum value of the regenerative braking torque is set according to the energization time.
前記インバータ部と前記モータ部との間に流れる電流を計測する電流センサと、
前記インバータ部あるいは前記モータ部の温度を計測する温度センサと
をさらに有し、
前記モータ制御部は、
前記電流センサおよび前記温度センサによる計測結果から、あらかじめ設定した許容温度以上で、前記インバータ部と前記モータ部との間に流れる前記電流の通電時間を累積して前記動作履歴として記録し、
前記通電時間に応じて前記回生制動トルクの最大値を設定する
請求項1に記載のハイブリッド車両制御装置。 The motor / generator device includes:
A current sensor for measuring a current flowing between the inverter unit and the motor unit;
A temperature sensor that measures the temperature of the inverter unit or the motor unit;
The motor controller is
From the measurement results by the current sensor and the temperature sensor, the energization time of the current flowing between the inverter unit and the motor unit is accumulated at a preset allowable temperature or higher and recorded as the operation history,
The hybrid vehicle control device according to claim 1, wherein a maximum value of the regenerative braking torque is set according to the energization time.
前記モータ制御部は、
前記電流センサによる計測結果から、前記インバータ部と前記モータ部との間に流れる前記電流の最大電流値を前記動作履歴として記録し、
前記最大電流値に応じて前記回生制動トルクの最大値を設定する
請求項1に記載のハイブリッド車両制御装置。 The motor / generator device further includes a current sensor that measures a current flowing between the inverter unit and the motor unit,
The motor controller is
From the measurement result by the current sensor, the maximum current value of the current flowing between the inverter unit and the motor unit is recorded as the operation history,
The hybrid vehicle control device according to claim 1, wherein a maximum value of the regenerative braking torque is set according to the maximum current value.
前記モータ制御部は、
前記電流センサによる計測結果から、前記インバータ部と前記モータ部との間に流れる前記電流の通電時間を累積して前記動作履歴として記録するとともに、前記インバータ部と前記モータ部との間に流れる前記電流の最大電流値を前記動作履歴として記録し、
前記通電時間に応じて算出した前記回生制動トルクの最大値と、前記最大電流値に応じて算出した前記回生制動トルクの最大値とを比較し、大きい方の値を回生制動トルクの最大値として設定する
請求項1に記載のハイブリッド車両制御装置。 The motor / generator device further includes a current sensor that measures a current flowing between the inverter unit and the motor unit,
The motor controller is
From the measurement result by the current sensor, the energization time of the current flowing between the inverter unit and the motor unit is accumulated and recorded as the operation history, and the current flowing between the inverter unit and the motor unit is recorded. Record the maximum current value of the current as the operation history,
The maximum value of the regenerative braking torque calculated according to the energization time is compared with the maximum value of the regenerative braking torque calculated according to the maximum current value, and the larger value is set as the maximum value of the regenerative braking torque. The hybrid vehicle control device according to claim 1 to be set.
前記インバータ部と前記モータ部との間に流れる電流を計測する電流センサと、
前記インバータ部あるいは前記モータ部の温度を計測する温度センサと
をさらに有し、
前記モータ制御部は、
前記電流センサおよび前記温度センサによる計測結果から、あらかじめ設定した許容温度以上で前記インバータ部と前記モータ部との間に流れる前記電流の通電時間を累積して前記動作履歴として記録するとともに、前記インバータ部と前記モータ部との間に流れる前記電流の最大電流値を前記動作履歴として記録し、
前記通電時間に応じて算出した前記回生制動トルクの最大値と、前記最大電流値に応じて算出した前記回生制動トルクの最大値とを比較し、大きい方の値を回生制動トルクの最大値として設定する
請求項1に記載のハイブリッド車両制御装置。 The motor / generator device includes:
A current sensor for measuring a current flowing between the inverter unit and the motor unit;
A temperature sensor that measures the temperature of the inverter unit or the motor unit;
The motor controller is
From the measurement results of the current sensor and the temperature sensor, the current conduction time of the current flowing between the inverter unit and the motor unit at a preset allowable temperature or higher is accumulated and recorded as the operation history, and the inverter A maximum current value of the current flowing between the motor unit and the motor unit is recorded as the operation history,
The maximum value of the regenerative braking torque calculated according to the energization time is compared with the maximum value of the regenerative braking torque calculated according to the maximum current value, and the larger value is set as the maximum value of the regenerative braking torque. The hybrid vehicle control device according to claim 1 to be set.
請求項4から6のいずれか1項に記載のハイブリッド車両制御装置。 The hybrid vehicle control device according to any one of claims 4 to 6, wherein the motor control unit sets the measurement period of the maximum current value to a period from power-on to power-off.
運転者のブレーキ操作に応じて算出した前記ハイブリッド車両の目標制動トルクを、摩擦ブレーキによる制動トルクと、前記モータ・ジェネレータ装置による回生制動トルクとに分配し、前記ハイブリッド車両の減速制御を行う車両制御部と
を備えたハイブリッド車両制御装置において実行されるハイブリッド車両の制動制御方法であって、
前記モータ制御部において、前記インバータ部と前記モータ部との間に流れる電流の計測結果の履歴から作成されるデータを前記インバータ部の動作履歴として記録する第1ステップと、
前記モータ制御部において、前記動作履歴に応じて出力可能な前記回生制動トルクの最大値を設定し、設定した前記回生制動トルクの最大値を前記車両制御部に通知する第2ステップと、
前記車両制御部において、前記モータ・ジェネレータ装置に割り当てる前記回生制動トルクを、前記第2ステップにより通知された前記回生制動トルクの最大値を上限として制限する第3ステップと
を有するハイブリッド車両の制動制御方法。 The motor unit is configured to include a motor unit, an inverter unit, and a motor control unit, and the motor unit is generated using a bidirectional torque transmission mechanism between the drive shaft of the motor unit and the drive shaft of the engine. A motor / generator device that transmits a braking torque to the engine drive shaft to be part of the braking force of the hybrid vehicle;
Vehicle control for performing deceleration control of the hybrid vehicle by distributing the target braking torque of the hybrid vehicle calculated according to the brake operation of the driver to the braking torque by the friction brake and the regenerative braking torque by the motor / generator device A braking control method for a hybrid vehicle that is executed in a hybrid vehicle control device comprising:
In the motor control unit, a first step of recording data created from a history of measurement results of current flowing between the inverter unit and the motor unit as an operation history of the inverter unit;
A second step of setting, in the motor control unit, a maximum value of the regenerative braking torque that can be output according to the operation history, and notifying the vehicle control unit of the set maximum value of the regenerative braking torque;
The vehicle control unit has a third step of restricting the regenerative braking torque assigned to the motor / generator device with the maximum value of the regenerative braking torque notified in the second step as an upper limit. Method.
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