JP6156619B2 - Hybrid vehicle operation control device - Google Patents
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Description
本発明は、ハイブリッド車における発電機及びエンジンの作動制御技術に関する。 The present invention relates to a generator and engine operation control technology in a hybrid vehicle.
近年開発されているハイブリッド車において、エンジンと、エンジンにより駆動されて発電する発電機と、発電機から電力を供給されて充電可能な駆動用バッテリと、駆動用バッテリまたは発電機から電力を供給されて駆動輪を駆動する駆動用モータと、を備えた車両が知られている。
上記のようなハイブリッド車においては、発電機により発電された電力は、駆動用バッテリや駆動用モータに供給される。また、車両減速時においては、駆動用モータによって回生発電が行われ、発電された電力が駆動用バッテリに供給され、充電が可能となっている。
In a hybrid vehicle that has been developed in recent years, an engine, a generator that is driven by the engine to generate electric power, a driving battery that is supplied with electric power and can be charged, and an electric power that is supplied from the driving battery or the electric generator There is known a vehicle including a drive motor that drives drive wheels.
In the hybrid vehicle as described above, the electric power generated by the generator is supplied to the drive battery and the drive motor. Further, when the vehicle is decelerated, regenerative power generation is performed by the drive motor, and the generated power is supplied to the drive battery so that charging is possible.
更に、特許文献1では、ハイブリッド車において、車両減速時に、例えば駆動用バッテリの充電率が高く駆動用モータによって回生発電された電力を全て充電できない場合には、余剰電力を発電機に供給し、エンジンとともに駆動することで、余剰電力を消費する技術が提案されている。
Furthermore, in
ところで、上記のようにエンジンにより駆動される発電機を有するハイブリッド車において、発電機における出力(発電電力)を制御して、エンジンの負荷を変化させることで、エンジンの回転速度を制御する技術が開発されている。
このように、発電機の出力制御によりエンジンの回転速度を制御すると、燃料噴射量制御等によるエンジン自体の回転速度制御よりも応答性のよい制御が可能となる。
By the way, in the hybrid vehicle having the generator driven by the engine as described above, there is a technique for controlling the rotation speed of the engine by controlling the output (generated power) in the generator and changing the engine load. Has been developed.
In this way, when the engine speed is controlled by the output control of the generator, control with better responsiveness than the engine speed control by the fuel injection amount control or the like becomes possible.
しかしながら、発電機が発電した電力を受け入れる駆動用バッテリが高充電率状態や低温状態である場合には、電力の受入れ量が制限されてしまう。したがって、発電機の出力を低下せざるを得ず、エンジンの回転速度が上昇してしまい、エンジンの回転速度を目標値に制御することが困難となってしまうといった問題点があった。
本発明は、上述した課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、駆動用バッテリの状態に拘わらず、発電機やエンジンの駆動トルクを適切に制御して、エンジンの回転速度を精度良く制御することが可能なハイブリッド車の作動制御装置を提供することにある。
However, when the driving battery that receives the power generated by the generator is in a high charge rate state or a low temperature state, the amount of power received is limited. Therefore, there has been a problem that the output of the generator has to be reduced, the engine speed increases, and it becomes difficult to control the engine speed to the target value.
The present invention has been made to solve the above-described problems. The object of the present invention is to appropriately control the driving torque of the generator and the engine regardless of the state of the driving battery so as to rotate the engine. An object of the present invention is to provide an operation control device for a hybrid vehicle capable of accurately controlling the speed.
上記の目的を達成するべく、請求項1のハイブリッド車の作動制御装置は、車両に搭載されるエンジンと、当該エンジンにより駆動されて発電する発電機と、発電機から電力を供給されて充電可能な駆動用バッテリと、を備えたハイブリッド車において、発電機の入力軸とエンジンの出力軸とが直結状態である際に、エンジンの駆動要求トルクを発電機の要求出力に応じた必要発電トルクに設定するとともに、発電機の駆動トルクをエンジンの実回転速度と目標回転速度との速度差に応じて設定される第1のトルク補正量で必要発電トルクを補正した値に設定して、エンジンの回転速度を制御する制御手段を備えたハイブリッド車の作動制御装置であって、制御手段は、駆動用バッテリの電力受入れ状態が所定値未満に低下している際は、発電機の駆動トルクを第1のトルク補正量の限界値に基づく第2のトルク補正量で必要発電トルクを補正した値に設定するとともに、エンジンの駆動要求トルクを第1のトルク補正量から第2のトルク補正量を減算した値である第3のトルク補正量で必要発電トルクを補正した値に設定するようにエンジンの回転速度の制御を変更することを特徴とする。
In order to achieve the above object, an operation control device for a hybrid vehicle according to
また、請求項2のハイブリッド車の作動制御装置は、請求項1において、駆動用バッテリの電力受入れ状態は、駆動用バッテリの温度に基づいて判定されることを特徴とする。
Also, the hybrid vehicle operation control apparatus according to
また、請求項3のハイブリッド車の作動制御装置は、請求項1において、駆動用バッテリの電力受入れ状態は、駆動用バッテリの充電率に基づいて判定されることを特徴とする。
また、請求項4のハイブリッド車の作動制御装置は、請求項1から3のいずれか1項において、第3のトルク補正量の最大変化率は、第2のトルク補正量の最大変化率よりも小さくなるように設定されることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, there is provided the hybrid vehicle operation control device according to the first aspect, wherein the power acceptance state of the driving battery is determined based on a charging rate of the driving battery.
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the hybrid vehicle operation control device according to any one of the first to third aspects, wherein the maximum rate of change of the third torque correction amount is greater than the maximum rate of change of the second torque correction amount. It is set so that it may become small.
請求項1のハイブリッド車の作動制御装置によれば、発電機の入力軸とエンジンの出力軸とが直結状態において、駆動用バッテリの電力受入れ状態が所定値以上の際は、エンジンの駆動要求トルクを発電機の必要発電トルクに設定するとともに、発電機の駆動トルクをエンジンの実回転速度と目標回転速度との速度差に応じて設定される第1のトルク補正量で必要発電トルクを補正した値に設定することで、エンジンの回転速度を精度良く制御することが可能となる。そして、駆動用バッテリの電力受入れ状態が所定値未満に低下している際には、発電機の駆動トルクを第1のトルク補正量の限界値に基づく第2のトルク補正量で必要発電トルクを補正した値に設定するとともに、エンジンの駆動要求トルクを第1のトルク補正量から第2のトルク補正量を減算した値である第3のトルク補正量で必要発電トルクを補正した値に設定するようにエンジンの回転速度の制御を変更することで、駆動用バッテリの電力受入れ状態が低下して発電機の駆動トルクが制限されたとしても、エンジンの駆動要求トルクの補正によって補い、エンジンの回転速度の制御が可能となる。よって、駆動用バッテリの電力受入れ状態に拘わらず、エンジンの回転速度を精度良く制御することが可能となる。
According to the hybrid vehicle operation control apparatus of
特に、第3のトルク補正量が、第1のトルク補正量から第2のトルク補正量を減算した値に設定されるので、駆動用バッテリの電力受入れ状態が所定値未満の際に設定される第2のトルク補正量と第3のトルク補正量とを加算した値を、駆動用バッテリの電力受入れ状態が所定以上の際に設定される第1のトルク補正量に一致させることができ、駆動用バッテリの電力受入れ状態の低下に伴って制限される発電機の駆動トルクをエンジンの駆動トルクの補正により完全に補うことができ、電力受入れ状態の低下時においてもエンジンの回転速度を制御することができる。
また、請求項2のハイブリッド車の作動制御装置によれば、駆動用バッテリの電力受入れ状態が駆動用バッテリの温度に基づいて判定されるので、駆動用バッテリの温度低下に伴う駆動用バッテリの電力受入れ状態の低下によって、発電機の駆動トルクが制限されたとしても、エンジンの駆動トルクを補正して、エンジンの回転速度を精度良く制御することができる。
In particular, the third torque correction amount, since it is set to a value obtained by subtracting the second torque correction amount from a first torque correction amount, the power receiving state of the driving battery is set when less than a predetermined value A value obtained by adding the second torque correction amount and the third torque correction amount to the first torque correction amount set when the power acceptance state of the driving battery is equal to or greater than a predetermined value, The driving torque of the generator, which is limited as the power receiving state of the driving battery decreases, can be completely compensated by correcting the driving torque of the engine, and the engine speed is controlled even when the power receiving state decreases. be able to.
According to the hybrid vehicle operation control device of the second aspect , since the power acceptance state of the drive battery is determined based on the temperature of the drive battery, the power of the drive battery accompanying a decrease in the temperature of the drive battery. Even if the driving torque of the generator is limited due to the decrease in the acceptance state, the engine driving torque can be corrected and the engine speed can be controlled with high accuracy.
また、請求項3のハイブリッド車の作動制御装置によれば、駆動用バッテリの電力受入れ状態が駆動用バッテリの充電率に基づいて判定されるので、駆動用バッテリの充電率が上昇して満充電に近づくに伴って駆動用バッテリの電力受入れ状態が低下し、発電機の駆動トルクが制限されたとしても、エンジンの駆動トルクを補正して、エンジンの回転速度を精度良く制御することができる。 According to the hybrid vehicle operation control apparatus of the third aspect , since the power acceptance state of the drive battery is determined based on the charge rate of the drive battery, the charge rate of the drive battery is increased and fully charged. Even when the power acceptance state of the driving battery is reduced as the speed approaches, and the driving torque of the generator is limited, the engine driving torque can be corrected and the rotational speed of the engine can be accurately controlled.
また、請求項4のハイブリッド車の作動制御装置によれば、第3のトルク補正量の最大変化率は、第2のトルク補正量の最大変化率よりも小さくなるように設定されるので、発電機よりも駆動トルクの変化の応答性が低いエンジンについて、その駆動トルクを緩やかに変化させ、エンジンのハンチングを抑制することができる。 According to the hybrid vehicle operation control apparatus of the fourth aspect , the maximum change rate of the third torque correction amount is set to be smaller than the maximum change rate of the second torque correction amount. With respect to an engine having a response of a change in driving torque lower than that of the engine, the driving torque can be gradually changed to suppress engine hunting.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係るプラグインハイブリッド車(以下、車両1という)の概略構成図である。
本実施形態の車両1は、エンジン2の出力によって前輪3を駆動して走行可能であるとともに、前輪3を駆動する電動のフロントモータ4及び後輪5を駆動する電動のリヤモータ6を備えた4輪駆動車である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a plug-in hybrid vehicle (hereinafter referred to as a vehicle 1) according to an embodiment of the present invention.
The
エンジン2は、減速機7を介して前輪3の駆動軸8を駆動可能であるとともに、発電機9を駆動して発電させることが可能となっている。なお、本実施形態では、エンジン2の出力軸と発電機9の入力軸とが直結されており、よってエンジン2の出力軸の回転速度と発電機9の入力軸の回転速度とが一致する。
フロントモータ4は、フロントインバータ10を介して、車両1に搭載された駆動用バッテリ11及び発電機9から高電圧の電力を供給されて駆動し、減速機7を介して前輪3の駆動軸8を駆動する。減速機7には、エンジン2の出力軸と前輪3の駆動軸8との間の動力の伝達を断接切換え可能なクラッチ7aが内蔵されている。
The
The front motor 4 is driven by being supplied with high-voltage power from the
リヤモータ6は、リヤインバータ12を介して駆動用バッテリ11及び発電機9から高電圧の電力を供給されて駆動し、減速機13を介して後輪5の駆動軸14を駆動する。
発電機9によって発電された電力は、フロントインバータ10を介して駆動用バッテリ11を充電可能であるとともに、フロントモータ4及びリヤモータ6に電力を供給可能である。
The rear motor 6 is driven by being supplied with high voltage power from the
The electric power generated by the generator 9 can charge the
駆動用バッテリ11は、リチウムイオン電池等の二次電池で構成され、複数の電池セルをまとめて構成された図示しない電池モジュールを有しており、更に、電池モジュールの充電率(State Of Charge、以下、SOC)や温度等を監視するバッテリモニタリングユニット11aを備えている。また、バッテリモニタリングユニット11aは、電池モジュールの充電率SOC及び温度から、駆動用バッテリ11への受入れ可能電力Wbを演算する機能を有している。受入れ可能電力Wbは、駆動用バッテリ11に対して充電すべく入力可能な最大電力であり、充電率SOCが高くなるに伴って低下するとともに、温度が低下するに伴って低下する傾向を有している。バッテリモニタリングユニット11aは、充電率SOC及び温度に対する受入れ可能電力Wbのマップがあらかじめ記憶されており、このマップを用いて駆動用バッテリ11の受入れ可能電力Wb(電力受入れ状態)が求められる。
The
フロントインバータ10は、フロントモータコントロールユニット10aとジェネレータコントロールユニット10b(制御手段)を有している。フロントモータコントロールユニット10aは、ハイブリッドコントロールユニット20(制御手段)からの制御信号に基づきフロントモータ4の出力を制御する。ジェネレータコントロールユニット10bは、ハイブリッドコントロールユニット20からの制御信号(後述する発電機トルクPg)に基づき発電機9の出力(発電電力)を制御する機能を有する。
The
リヤインバータ12は、リヤモータコントロールユニット12aを有している。リヤモータコントロールユニット12aは、ハイブリッドコントロールユニット20からの制御信号に基づきリヤモータ6の出力を制御する機能を有する。
また、車両1には、駆動用バッテリ11を外部電源によって充電する充電機21が備えられている。
The
The
ハイブリッドコンロトールユニット20は、車両1の総合的な制御を行うための制御装置であり、入出力装置、記憶装置(ROM、RAM、不揮発性RAM等)、中央演算処理装置(CPU)及びタイマ等を含んで構成される。
ハイブリッドコンロトールユニット20の入力側には、駆動用バッテリ11のバッテリモニタリングユニット11a、フロントインバータ10のフロントモータコントロールユニット10aとジェネレータコントロールユニット10b、リヤインバータ12のリヤモータコントロールユニット12a、エンジン2の駆動制御を行うエンジンコントロールユニット22(制御手段)、及びアクセル操作量を検出するアクセル開度センサ40が接続されており、これらの機器からの検出及び作動情報が入力される。
The
On the input side of the
一方、ハイブリッドコンロトールユニット20の出力側には、フロントインバータ10のフロントモータコントロールユニット10aとジェネレータコントロールユニット10b、リヤインバータ12のリヤモータコントロールユニット12a、減速機7(クラッチ7a)、エンジンコントロールユニット22が接続されている。
そして、ハイブリッドコンロトールユニット20は、アクセル開度センサ40等の上記各種検出量及び各種作動情報に基づいて、車両の走行駆動に必要とする車両要求出力を演算し、エンジンコントロールユニット22、フロントモータコントロールユニット10a、ジェネレータコントロールユニット10b及びリヤモータコントロールユニット12a、減速機7に制御信号を送信して、走行モード((EVモード、電気自動車モード)、シリーズモード、パラレルモード)の切換え、エンジン4とフロントモータ9とリヤモータ11の出力、発電機9の出力を制御する。
On the other hand, on the output side of the
Then, the
EVモードでは、エンジン2を停止し、駆動用バッテリ11から供給される電力によりフロントモータ4やリヤモータ6を駆動して走行させる。
シリーズモードでは、減速機7のクラッチ7aを切断し、エンジン2により発電機9を作動する。そして、発電機9により発電された電力及び駆動用バッテリ11から供給される電力によりフロントモータ4やリヤモータ6を駆動して走行させる。また、シリーズモードでは、エンジン2の回転速度を目標回転速度Vtに設定し、余剰出力によって発電した電力を駆動用バッテリ11に供給して駆動用バッテリ11を充電する。
In the EV mode, the
In the series mode, the clutch 7 a of the speed reducer 7 is disconnected and the generator 9 is operated by the
パラレルモードでは、減速機7のクラッチ7aを接続し、エンジン2から減速機7を介して機械的に動力を伝達して前輪3を駆動させる。また、エンジン2により発電機9を作動させて発電した電力及び駆動用バッテリ11から供給される電力によってフロントモータ4やリヤモータ6を駆動して走行させる。
ハイブリッドコントロールユニット20は、高速領域のように、エンジン2の効率のよい領域では、走行モードをパラレルモードとする。また、パラレルモードを除く領域、即ち中低速領域では、駆動用バッテリ11の充電率SOCに基づいてEVモードとシリーズモードとの間で切換える。
In the parallel mode, the clutch 7 a of the speed reducer 7 is connected, and the power is mechanically transmitted from the
The
また、ハイブリッドコントロールユニット20は、駆動用バッテリ11の充電率SOCが許容範囲より低下したときには、エンジン2を強制的に駆動して発電させて駆動用バッテリ11を充電させる。
本実施形態では、シリーズモードのようにエンジン2により発電機9を駆動する走行モードにおいて、発電機9の駆動トルク(発電機トルクPg)及びエンジン2の駆動要求トルク(要求エンジントルクPe)を制御して、エンジン2の実回転速度Vを目標回転速度Vtにする機能を有している。
Further, when the charging rate SOC of the
In the present embodiment, the driving torque of the generator 9 (generator torque Pg) and the required driving torque of the engine 2 (required engine torque Pe) are controlled in the travel mode in which the generator 9 is driven by the
図2は、ハイブリッドコントロールユニット20における要求エンジントルクPeと発電機トルクPgの設定要領を示すフローチャートである。
本制御は、シリーズモード時において、所定時間毎に繰り返し実行される。
始めにステップS10では、バッテリモニタリングユニット11aから入力した受入れ可能電力Wbが所定値Wb1以上であるか否かを判別する。受入れ可能電力Wbが所定値Wb1以上である場合には、ステップS20に進む。受入れ可能電力Wbが所定値Wb1未満である場合には、ステップS30に進む。
FIG. 2 is a flowchart showing how to set the required engine torque Pe and the generator torque Pg in the
This control is repeatedly executed every predetermined time in the series mode.
First, in step S10, it is determined whether or not the acceptable power Wb input from the
ステップS20では、次式(1)に示すように、要求エンジントルクPeを必要発電トルクPgdに設定する。
Pe=Pgd・・・(1)
なお、上記の必要発電トルクPgdは、発電機トルクPgの要求値であり、発電機9の要求出力(要求出力電力)に応じて当該発電機9を駆動するのに必要なトルクである。
In step S20, as shown in the following equation (1), the required engine torque Pe is set to the required power generation torque Pgd.
Pe = Pgd (1)
The required power generation torque Pgd is a required value of the generator torque Pg, and is a torque required to drive the generator 9 according to a required output (required output power) of the generator 9.
また、次式(2)に示すように、発電機トルクPgを、必要発電トルクPgdに速度F/B補正量A(第1のトルク補正量)を加算した値に設定する。
Pg=Pgd+A・・・(2)
なお、速度F/B補正量Aは、発電機9の入力軸の実回転速度と目標回転速度との差に応じて設定される。なお、本実施形態では、発電機9の入力軸とエンジン2の出力軸とが直結しているので、速度F/B補正量Aをエンジン2の実回転速度Vと目標回転速度Vtとの速度差ΔV(=V−Vt)に応じて設定すればよい。速度F/B補正量Aは、速度差ΔVに所定の正の係数Cvを積算して求められる値である。即ち、速度差ΔVが0の場合には速度F/B補正量Aが0であり、速度差ΔVが増加するに伴って速度F/B補正量Aも増加する。また速度差ΔVが負の値である場合には速度F/B補正量Aも負の値となる。そして、本ルーチンを終了する。
Further, as shown in the following equation (2), the generator torque Pg is set to a value obtained by adding the speed F / B correction amount A (first torque correction amount) to the necessary power generation torque Pgd.
Pg = Pgd + A (2)
The speed F / B correction amount A is set according to the difference between the actual rotational speed of the input shaft of the generator 9 and the target rotational speed. In the present embodiment, since the input shaft of the generator 9 and the output shaft of the
ステップS30では、次式(3)に示すように、要求エンジントルクPeを、必要発電トルクPgdに速度F/B補正量C(第3のトルク補正量)を加算した値に設定する。
Pe=Pgd+C・・・(3)
また、次式(4)に示すように、発電機トルクPgを、必要発電トルクPgdに速度F/B補正量B(第2のトルク補正量)を加算した値に設定する。
In step S30, as shown in the following equation (3), the required engine torque Pe is set to a value obtained by adding the speed F / B correction amount C (third torque correction amount) to the required power generation torque Pgd.
Pe = Pgd + C (3)
Further, as shown in the following equation (4), the generator torque Pg is set to a value obtained by adding the speed F / B correction amount B (second torque correction amount) to the necessary power generation torque Pgd.
Pg=Pgd+B・・・(4)
速度F/B補正量Bは、上述の速度F/B補正量Aの限界値(最大絶対値)であり、発電機トルクPgが出力可能範囲を超えないような値に設定される。速度F/B補正量Cは、次式(5)に示すように、前述の速度F/B補正量Aから速度F/B補正量Bを減算した値である。
C=A−B・・・(5)
そして、本ルーチンを終了する。
Pg = Pgd + B (4)
The speed F / B correction amount B is the limit value (maximum absolute value) of the speed F / B correction amount A described above, and is set to a value that does not exceed the output possible range of the generator torque Pg. The speed F / B correction amount C is a value obtained by subtracting the speed F / B correction amount B from the speed F / B correction amount A described above, as shown in the following equation (5).
C = A−B (5)
Then, this routine ends.
以上のように制御することで、本実施形態では、駆動用バッテリ11の受入れ可能電力Wbが所定値Wb1以上である場合(通常時)には、要求エンジントルクPeが必要発電トルクPgdに設定される。これにより、エンジン2により駆動した発電機9によって要求量の発電が可能となる。
更に、発電機トルクPgを、必要発電トルクPgdに速度F/B補正量Aを加算した値に設定することで、エンジン2の実回転速度Vと目標回転速度Vとの速度差ΔVが発生したときに、発電機トルクPgが補正される。エンジン2の実回転速度Vが目標回転速度Vtより高い場合には、速度F/B補正量Aが0より大きくなるので、発電機トルクPgが増加し、よってエンジン2に対する負荷が増加して、エンジン2の実回転速度Vが低下する。また、エンジン2の実回転速度Vが目標回転速度Vtより小さい場合には、速度F/B補正量Aが負の値になるので、発電機トルクPgが低下し、エンジン2に対する負荷が減少して、エンジン2の実回転速度Vが増加する。速度F/B補正量Aは実回転速度Vと目標回転速度Vtの速度差ΔVに応じて設定されるので、この速度差ΔVの増減に応じた発電機トルクPgの補正により、エンジン2の実回転速度Vを目標回転速度Vtに近づけることができる。このように、発電機トルクPgの制御により、エンジン2の実回転速度Vを制御するので、エンジン2の要求エンジントルクPeを増減させてエンジン2の実回転速度Vを目標回転速度Vtにする方法よりも、応答性の良い回転速度制御を行うことができる。
By controlling as described above, in the present embodiment, when the acceptable power Wb of the driving
Furthermore, by setting the generator torque Pg to a value obtained by adding the speed F / B correction amount A to the required power generation torque Pgd, a speed difference ΔV between the actual rotational speed V and the target rotational speed V of the
また、駆動用バッテリ11の受入れ可能電力Wbが所定値Wb1未満である際(バッテリ受入れ不足時)には、発電機トルクPgが、必要発電トルクPgdに速度F/B補正量Bを加算した値に設定される。速度F/B補正量Bは、速度F/B補正量Aの限界値であるので、エンジン2の実回転速度Vと目標回転速度Vtとの速度差ΔVが発生したときに、可能な範囲で発電機トルクPgが補正される。
Further, when the acceptable power Wb of the driving
更に、要求エンジントルクPeが、必要発電トルクPgdに速度F/B補正量Cを加算した値に設定され、速度F/B補正量Cは速度差ΔVを解消するのに必要な速度F/B補正量Aから発電機トルクPgの速度F/B補正量Bを減算した値であるので、発電機9によるトルク補正を限界まで行った上で、その不足分を要求エンジントルクPeの補正によって補うことができる。 Further, the required engine torque Pe is set to a value obtained by adding the speed F / B correction amount C to the required power generation torque Pgd, and the speed F / B correction amount C is a speed F / B necessary for eliminating the speed difference ΔV. Since this is a value obtained by subtracting the speed F / B correction amount B of the generator torque Pg from the correction amount A, the torque correction by the generator 9 is performed to the limit, and the shortage is compensated by correcting the required engine torque Pe. be able to.
図3及び図4は、本実施形態において、エンジン2の目標回転速度Vtを低下させる場合での要求エンジントルクPe、発電機トルクPg及び実エンジン回転速度Vの推移の一例を示すタイムチャートである。図3は、通常時を示し、図4は、バッテリ受入れ不足時を示す。
エンジン2の目標回転速度VtをV1から滑らかに低下させてV2に移行させるよう制御する場合、駆動用バッテリ11の受入れ可能電力Wbが所定値Wb1以上である通常時では、図3に示すように、要求エンジントルクPeが必要発電トルクPgdに維持され、発電機トルクPgが速度差ΔVに応じたトルク補正量(速度F/B補正量A)低下する。したがって、図3中の破線に示す、エンジン2及び発電機9の駆動トルクの要求値は、発電機トルクPgと一致する。このようにトルク補正することで、エンジン2の実回転速度Vは目標回転速度Vtと一致するように精度良く推移する。
3 and 4 are time charts showing an example of changes in the required engine torque Pe, the generator torque Pg, and the actual engine rotation speed V when the target rotation speed Vt of the
When the control is performed so that the target rotational speed Vt of the
また、バッテリ受入れ不足時では、図4に示すように、発電機トルクPgがトルク補正量の限界値(速度F/B補正量B)で補正されて低下し、要求エンジントルクPeもトルク補正量(速度F/B補正量C)で補正されて低下する。エンジン2のトルク補正量(速度F/B補正量C)と、発電機トルクPgのトルク補正量(速度F/B補正量B)との合計値が、速度差ΔVに基づく補正量(速度F/B補正量A)と同一に設定されるので、図4中の破線に示すように、エンジン2及び発電機9の駆動トルクの要求値を、上記通常時と同様に低下させることができる。よって、バッテリ受入れ不足時においても、エンジン2の実回転速度Vが目標回転速度Vtと一致するように推移させることができる。
Further, when the battery acceptance is insufficient, as shown in FIG. 4, the generator torque Pg is corrected and reduced by the limit value of the torque correction amount (speed F / B correction amount B), and the required engine torque Pe is also reduced by the torque correction amount. It is corrected by (speed F / B correction amount C) and decreases. The total value of the torque correction amount (speed F / B correction amount C) of the
このように、エンジン2の実回転速度Vと目標回転速度Vtとの速度差ΔVが発生したときに、駆動用バッテリ11の受入れ可能電力Wbが所定値Wb1以上である通常時には、発電機9のトルク補正によって応答性の良い回転速度の制御が行われ、受入れ可能電力Wbが所定値Wb1未満の受け入れ状態低下時では、発電機9のトルク補正とエンジン2のトルク補正の両方が行われるように変更することで、受入れ可能電力Wbの低下に伴い発電機9のトルク補正が制限されても、エンジン2の実回転速度Vを十分に目標回転速度Vtに制御することができる。よって、駆動用バッテリ11の電力受入れ状態に拘わらず、エンジン2の回転速度を精度良く制御することが可能となる。
As described above, when the speed difference ΔV between the actual rotational speed V of the
更に、要求エンジントルクPeを急に増減させるとハンチングを起こす虞があるので、図4に示すように、バッテリ11の受入れ状態低下時において、エンジン2のトルク補正量(速度F/B補正量C)の変化率を抑えることで、要求エンジントルクPeの変化率を抑えるようにしている。これにより、エンジン2のハンチングを抑え回転速度を精度良く安定させることができる。エンジン2のトルク補正量の変化率を抑えることで発生するトルク補正量の不足分については、発電機9のトルク補正量(速度F/B補正量B)を増加させることで補えばよい。このように制御する場合には、速度F/B補正量Bについては、限界値より余裕を持って設定させることが望ましい。したがって、回転速度差ΔVに基づくトルク補正量の大きな変化については要求エンジントルクPeの補正で対応し、トルク補正量の細かい変化については発電機トルクPgの補正で対応することになり、広い補正範囲でより精度のよい回転速度制御が可能となる。
Furthermore, if the required engine torque Pe is suddenly increased or decreased, hunting may occur. Therefore, as shown in FIG. ) To suppress the change rate of the required engine torque Pe. Thereby, the hunting of the
なお、本願発明は、上記実施形態に限定するものでない。例えば、上記実施形態では、
駆動用バッテリ11の受入れ可能電力Wbを、充電率SOC及び温度に基づいて演算しているが、充電率SOC及び温度のうちいずれか1つから受入れ可能電力Wbを演算してもよいし、その他の条件から受入れ可能電力Wbを推定してもよい。
また、受け入れ可能電力Wbに応じて速度F/B補正量Bを変化させてもよい。詳しくは、受け入れ可能電力Wbが増加するに伴って速度F/B補正量Bを増加させるように設定すればよい。これにより、速度F/B補正量Bをより大きく設定することができ、発電機9のみでのトルク補正の機会を増加させ、より応答性の高い回転速度制御が可能となる。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment. For example, in the above embodiment,
The acceptable power Wb of the driving
Further, the speed F / B correction amount B may be changed according to the acceptable power Wb. Specifically, the speed F / B correction amount B may be set to increase as the acceptable power Wb increases. As a result, the speed F / B correction amount B can be set larger, increasing the opportunity for torque correction using only the generator 9 and enabling more responsive rotational speed control.
また、本実施形態では、EVモード、シリーズモード及びパラレルモードの切換え可能なプラグインハイブリッド車に本発明を適用しているが、エンジンによって発電機を駆動し、発電機の負荷の制御によりエンジンの回転速度を制御可能な車両に広く適用することができる。 In the present embodiment, the present invention is applied to a plug-in hybrid vehicle that can be switched between the EV mode, the series mode, and the parallel mode. However, the generator is driven by the engine, and the engine load is controlled by controlling the load of the generator. The present invention can be widely applied to vehicles that can control the rotation speed.
1 車両
2 エンジン
9 発電機
10b ジェネレータコントロールユニット(制御手段)
11 駆動用バッテリ
11a バッテリモニタリングユニット
20 ハイブリッドコントロールユニット(制御手段)
22 エンジンコントロールユニット(制御手段)
DESCRIPTION OF
11 Battery for driving 11a
22 Engine control unit (control means)
Claims (4)
前記発電機の入力軸と前記エンジンの出力軸とが直結状態である際に、前記エンジンの駆動要求トルクを前記発電機の要求出力に応じた必要発電トルクに設定するとともに、前記発電機の駆動トルクを前記エンジンの実回転速度と目標回転速度との速度差に応じて設定される第1のトルク補正量で前記必要発電トルクを補正した値に設定して、前記エンジンの回転速度を制御する制御手段を備えたハイブリッド車の作動制御装置であって、
前記制御手段は、前記駆動用バッテリの電力受入れ状態が所定値未満に低下している際は、前記発電機の駆動トルクを前記第1のトルク補正量の限界値に基づく第2のトルク補正量で前記必要発電トルクを補正した値に設定するとともに、前記エンジンの駆動要求トルクを前記第1のトルク補正量から前記第2のトルク補正量を減算した値である第3のトルク補正量で前記必要発電トルクを補正した値に設定するように前記エンジンの回転速度の制御を変更することを特徴とするハイブリッド車の作動制御装置。 In a hybrid vehicle comprising an engine mounted on a vehicle, a generator that is driven by the engine to generate electric power, and a drive battery that is supplied with electric power and can be charged,
When the input shaft of the generator and the output shaft of the engine are in a direct connection state, the drive request torque of the engine is set to a required power generation torque according to the required output of the generator, and the generator drive The torque is set to a value obtained by correcting the required power generation torque with a first torque correction amount set according to the speed difference between the actual engine speed and the target engine speed, and the engine speed is controlled. An operation control device for a hybrid vehicle provided with a control means,
When the power acceptance state of the driving battery is reduced below a predetermined value, the control means sets the second torque correction amount based on the limit value of the first torque correction amount to the driving torque of the generator. The required power generation torque is set to a corrected value, and the engine drive request torque is set to a third torque correction amount that is a value obtained by subtracting the second torque correction amount from the first torque correction amount. An operation control device for a hybrid vehicle, wherein the control of the rotational speed of the engine is changed so as to set a necessary power generation torque to a corrected value.
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