JP6281486B2 - Control device - Google Patents
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Description
本発明は、車両の制御装置に関し、特に、エンジンにより回転駆動される発電機を制御する制御装置の技術分野に関する。 The present invention relates to a vehicle control device, and more particularly, to a technical field of a control device that controls a generator that is rotationally driven by an engine.
この種の装置として、例えば、ハイブリッド車において、アクセルの踏み込みが停止された後、バッテリの充電率が低いことを条件に回生モードとなり、モータ・ジェネレータを、車の慣性エネルギを利用した発電機として機能させ、バッテリの電力を回収し、該バッテリが十分に充電されたときはモータ・ジェネレータの駆動を停止する装置が提案されている(特許文献1参照)。 As a device of this type, for example, in a hybrid vehicle, after the accelerator depression is stopped, the regenerative mode is entered on condition that the charging rate of the battery is low, and the motor / generator is used as a generator utilizing the inertia energy of the vehicle. There has been proposed a device that functions, collects electric power of a battery, and stops driving a motor / generator when the battery is sufficiently charged (see Patent Document 1).
或いは、車両のエンジンの回転を伝達することによりオルタネータを駆動し発電を行う装置であって、エンジン回転数の降下速度が閾値を超えたことを条件に、オルタネータが発電し出力する電圧又は電力を規定するfDUTYの上限を平時と比べて引き下げ、オルタネータに起因するエンジン回転数の大幅な落ち込みを防止する装置が提案されている(特許文献2参照)。 Alternatively, it is a device that generates power by driving the alternator by transmitting the rotation of the engine of the vehicle, and the voltage or power that the alternator generates and outputs is output on condition that the speed of decrease in engine speed exceeds a threshold value. There has been proposed a device that lowers the upper limit of the fDUTY to be defined as compared with normal time and prevents a significant drop in engine speed caused by the alternator (see Patent Document 2).
特許文献1に記載の技術では、回生モードにおけるモータ・ジェネレータに係る発電トルクが一定であるので、例えばエンジン回転数が急激に落ち込んでしまったり、エンストが発生したりする可能性があるという技術的問題点がある。特許文献2に記載の技術では、エンジン回転数が十分に高い場合であっても、エンジン回転数の降下速度が閾値を超えると、一律に、オルタネータの出力が制限されてしまうという技術的問題点がある。 In the technique described in Patent Document 1, since the power generation torque related to the motor / generator in the regeneration mode is constant, there is a possibility that, for example, the engine speed may drop sharply or engine stall may occur. There is a problem. In the technique described in Patent Document 2, even if the engine speed is sufficiently high, the output of the alternator is uniformly limited if the speed of decrease in the engine speed exceeds the threshold value. There is.
本発明は、例えば上記問題点に鑑みてなされたものであり、エンジン回転数に応じた適切な回生制御をすることができる制御装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above problems, for example, and an object of the present invention is to provide a control device capable of performing appropriate regenerative control in accordance with the engine speed.
本発明の制御装置は、上記課題を解決するために、エンジンと、前記エンジンの回転エネルギを用いて発電する発電手段と、を備える車両の制御装置であって、前記エンジンの回転数を検出する回転数検出手段と、前記車両に係るアクセル操作を検出するアクセル操作検出手段と、前記エンジンの回転数変化量を検出する回転数変化量検出手段と、前記アクセル操作検出手段によりアクセルオフが検出されたときに、前記検出された回転数が高い程、前記発電手段に係る発電トルクを大きく設定する発電制御手段と、を備え、前記発電制御手段は、前記アクセルオフが検出されたときの前記検出された回転数が一の値であり、且つ前記検出された回転数変化量が正の値である場合、前記アクセルオフが検出されたときの前記検出された回転数が前記一の値であり、且つ前記検出された回転数変化量が負の値である場合に比べて、前記発電トルクが大きくなるように、前記発電トルクを設定する。
In order to solve the above-described problem, the control device of the present invention is a vehicle control device including an engine and power generation means that generates electric power using rotational energy of the engine, and detects the rotational speed of the engine. An accelerator-off state is detected by an engine speed detecting means, an accelerator operation detecting means for detecting an accelerator operation related to the vehicle, an engine speed detecting means for detecting an engine speed change amount, and the accelerator operation detecting means. Power generation control means for setting the power generation torque related to the power generation means to be larger as the detected rotational speed is higher, and the power generation control means is configured to detect when the accelerator-off is detected. The detected rotational speed when the accelerator-off is detected when the detected rotational speed is a single value and the detected rotational speed change amount is a positive value. Wherein a first value, and the in comparison to when the detected speed change amount is a negative value, the so power torque increases, and sets the power generation torque.
本発明の制御装置によれば、当該制御装置は、エンジンと、該エンジンの回転エネルギを用いて発電する発電手段とを備える車両に搭載される。発電手段は、オルタネータ等の発電機に限らず、モータ・ジェネレータ(電動発電機)において実現される発電機であってもよい。つまり、発電手段として機能し得る限りにおいて、例えばハイブリッド車両に用いられるモータ・ジェネレータを意味してもかまわない。 According to the control device of the present invention, the control device is mounted on a vehicle including an engine and power generation means that generates electric power using rotational energy of the engine. The power generation means is not limited to a generator such as an alternator, and may be a generator realized in a motor generator (motor generator). That is, as long as it can function as a power generation means, it may mean, for example, a motor / generator used in a hybrid vehicle.
当該制御装置は、回転数検出手段、アクセル操作検出手段及び発電制御手段を備えて構成されている。 The control device includes a rotation speed detection unit, an accelerator operation detection unit, and a power generation control unit.
エンジンの回転数を検出する回転数検出手段と、車両に係るアクセル操作を検出するアクセル操作検出手段とには、公知の各種態様を適用可能であるので、その詳細についての説明は割愛する。 Since various known modes can be applied to the rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the engine and the accelerator operation detection means for detecting the accelerator operation related to the vehicle, a detailed description thereof will be omitted.
例えばメモリ、プロセッサ等を備えてなる発電制御手段は、アクセル操作検出手段によりアクセルオフが検出されたときに、回転数検出手段により検出された回転数が高い程、発電手段に係る発電トルクを大きく設定する。 For example, the power generation control means including a memory, a processor, and the like increases the power generation torque related to the power generation means as the rotation speed detected by the rotation speed detection means increases when the accelerator operation detection means detects accelerator off. Set.
ここで、本願発明者の研究によれば、以下の事項が判明している。即ち、回生発電が実施される際には、該回生発電が実施されない場合に比べて発電手段の発電トルクが大きく設定されることが多く、回生発電に起因してエンストリスクが高まる。他方で、ドライバビリティの観点からは、エンジン回転数を早期に減少させたほうが好ましい場合もある。具体的には例えば、運転者がアクセルを踏み込み過ぎた後に、該運転者がエンジン回転数の低減を図ってアクセルの踏み込みを止めた場合、エンジンの不要な吹き上がりが抑制されることが望ましい。 Here, according to the inventor's research, the following matters have been found. That is, when regenerative power generation is performed, the power generation torque of the power generation means is often set larger than when the regenerative power generation is not performed, and the engine risk increases due to regenerative power generation. On the other hand, from the viewpoint of drivability, it may be preferable to reduce the engine speed early. Specifically, for example, after the driver has stepped on the accelerator too much, when the driver stops the depression of the accelerator by reducing the engine speed, it is desirable to suppress unnecessary blowing of the engine.
そこで本発明では、上述の如く、発電制御手段により、アクセルオフが検出されたときに、エンジン回転数が高い程、発電手段に係る発電トルクが大きく設定される。 Therefore, in the present invention, as described above, when the accelerator-off is detected by the power generation control means, the power generation torque related to the power generation means is set larger as the engine speed is higher.
このため、エンジン回転数が比較的低い場合には、発電トルクが比較的小さく設定されるので、エンジン回転数の大幅な落ち込みを防止して、エンストリスクを抑制することができる。他方、エンジン回転数が比較的高い場合には、発電トルクが比較的大きく設定されるので、エンジン回転数を比較的早期に減少させることができ、例えばエンジンの不要な吹き上がりを抑制することができる。 For this reason, when the engine speed is relatively low, the power generation torque is set to be relatively small, so that a significant drop in the engine speed can be prevented and the engine risk can be suppressed. On the other hand, when the engine speed is relatively high, the power generation torque is set to be relatively large, so that the engine speed can be decreased relatively early, for example, suppressing unnecessary engine blow-up. it can.
つまり、本発明の制御装置は、エンストの回避とドライバビリティとを両立することができる。従って、本発明の制御装置によれば、アクセルオフが検出された場合に、エンジン回転数を適切な速度で減少させることができ、もって、運転者のフィーリングを向上させることができる。 That is, the control device of the present invention can achieve both avoidance of engine stall and drivability. Therefore, according to the control device of the present invention, when the accelerator-off is detected, the engine speed can be reduced at an appropriate speed, and the driver's feeling can be improved.
アクセルオフが検出されたときのエンジン回転数が同じ(ここでは、“一の値”)であっても、エンジン回転数の増加過程(即ち、“回転数変化量が正の値”)であるか、エンジン回転数の減少過程(即ち、“回転数変化量が負の値”)であるかによって、発電トルクが変更されることが望ましい。 Even if the engine speed when the accelerator-off is detected is the same (here, “one value”), the engine speed is increasing (ie, “the amount of change in the speed is a positive value”). It is desirable that the power generation torque be changed depending on whether the engine speed is decreasing (that is, “the amount of change in the engine speed is a negative value”).
具体的には例えば、エンジン回転数が減少過程であるにもかかわらず、エンジン回転数が比較的高いことに起因して比較的大きい発電トルクが設定されると、エンジン回転数の予期しない落ち込みが生じる可能性がある。他方、エンジン回転数が増加過程であるにもかかわらず、エンジン回転数が低いことに起因して比較的小さい発電トルクが設定されると、エンジン回転数の不要な吹き上がりの抑制が困難になる可能性がある。 Specifically, for example, when a relatively large power generation torque is set due to a relatively high engine speed even though the engine speed is decreasing, an unexpected drop in the engine speed may occur. It can happen. On the other hand, if a relatively small power generation torque is set due to the low engine speed, even though the engine speed is increasing, it is difficult to suppress an unnecessary increase in the engine speed. there is a possibility.
しかるに本発明では、発電制御手段により、アクセルオフが検出されたときのエンジン回転数が一の値であり、且つ回転数変化量が正の値である場合、アクセルオフが検出されたときのエンジン回転数が上記一の値であり、且つ回転数変化量が負の値である場合に比べて、発電トルクが大きく設定される。 However, in the present invention, when the engine speed when the accelerator off is detected by the power generation control means is a single value and the amount of change in the speed is a positive value, the engine when the accelerator off is detected. The power generation torque is set larger than in the case where the rotational speed is the above-mentioned one value and the rotational speed change amount is a negative value.
従って、本発明の制御装置によれば、運転者のフィーリングをより向上させることができ、実用上非常に有利である。 Therefore, according to the control device of the present invention , the feeling of the driver can be further improved, which is very advantageous in practice.
本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための形態から明らかにされる。 The effect | action and other gain of this invention are clarified from the form for implementing demonstrated below.
本発明の制御装置に係る実施形態を図面に基づいて説明する。 An embodiment according to a control device of the present invention will be described with reference to the drawings.
(構成)
実施形態に係る制御装置の構成について、図1を参照して説明する。図1は、実施形態に係る制御装置の概要を示す概略構成図である。
(Constitution)
The configuration of the control device according to the embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an overview of a control device according to an embodiment.
図1において、制御装置100が搭載される車両は、エンジン11と、該エンジン11の回転エネルギを用いて発電するオルタネータ12と、アクセルペダル13と、ECU(Electronic Control Unit:電子制御ユニット)21とを備えて構成されている。
In FIG. 1, a vehicle on which a
制御装置100は、ECU21、クランク角センサ22及びアクセルポジションセンサ23を備えて構成されている。本実施形態では、車両の各種電子制御用のECU21の機能の一部を、制御装置100の機能の一部として用いている。
The
制御装置100の一部としてのECU21は、クランク角センサ22の出力信号に基づいて、エンジン11の回転数Ne及び回転数変化量ΔNeを計算する。尚、エンジン11の回転数Neの算出方法には、公知の各種態様を適用可能であるので、その詳細についての説明は割愛する。回転数変化量ΔNeは、現在の回転数から、例えば1サンプリング周期前の回転数を差し引くことにより求めればよい。
The
(発電制御処理)
次に、以上のように構成された制御装置100が実施する発電制御処理について、図2のフローチャートを参照して説明する。尚、以降の説明では、エンジン11は運転中であるものとする。
(Power generation control processing)
Next, power generation control processing performed by the
図2において、制御装置100の一部としてのECU21は、先ず、アクセルポジションセンサ23の出力信号に基づいて、アクセル操作の有無を判定する(ステップS101)。アクセルオンであると判定された場合(ステップS101:ON)、ECU21は、オルタネータ12に、所定の加速時の発電トルクを設定する(ステップS104)。「加速時の発電トルク」は、燃費向上を図ることができるような値として設定されており、典型的には、後述するアクセルオフ時の発電トルクよりも小さい。
In FIG. 2, the
他方、アクセルオフであると判定された場合(ステップS101:OFF)、ECU21は、クランク角センサ22の出力信号に基づいて、エンジン11の回転数Neと回転数変化量ΔNeとを計算する(ステップS102)。
On the other hand, when it is determined that the accelerator is off (step S101: OFF), the
次に、ECU21は、計算された回転数Ne及び回転数変化量ΔNeと、図3に示すトルクマップとに基づいて、オルタネータ12に係るトルクを特定し、該特定されたトルクを発電トルクとして設定する(ステップS103)。
Next, the
ここで、トルクマップについて、図3を参照して説明を加える。尚、図3における等トルクライン(曲線)は、一例であり、トルクマップは無数の等トルクラインを含んでいる。 Here, the torque map will be described with reference to FIG. The equal torque line (curve) in FIG. 3 is an example, and the torque map includes an infinite number of equal torque lines.
図3に示すトルクマップは、次のような思想に基づいて構築される。即ち、エンジン11の回転数Neが比較的高い場合は、回転数Neを比較的早期に低減するために、トルクが比較的大きく設定される。他方、エンジン11の回転数Neが比較的低い場合は、エンストリスクを回避するために、トルクが比較的小さく設定される。つまり、エンジン11の回転数Neが高くなる程、トルクが大きくなる。言い換えれば、エンジン11の回転数Neが低くなる程、トルクが小さくなる。 The torque map shown in FIG. 3 is constructed based on the following concept. That is, when the rotational speed Ne of the engine 11 is relatively high, the torque is set to be relatively large in order to reduce the rotational speed Ne relatively early. On the other hand, when the rotational speed Ne of the engine 11 is relatively low, the torque is set to be relatively small in order to avoid the engine risk. That is, the torque increases as the rotational speed Ne of the engine 11 increases. In other words, the torque decreases as the rotational speed Ne of the engine 11 decreases.
また、一の回転数について見た場合(例えば、図3における回転数Ne1参照)、エンジン11の回転数変化量ΔNeが正の値の場合(即ち、エンジン11の回転数が増加している場合)、回転数変化量ΔNeが負の値の場合(即ち、エンジン11の回転数が減少している場合)に比べて、トルクが大きい。つまり、同一回転数では、回転数変化量ΔNeが大きくなる程、トルクが大きくなる。 Further, when looking at one rotation speed (see, for example, the rotation speed Ne1 in FIG. 3), when the rotation speed change amount ΔNe of the engine 11 is a positive value (that is, when the rotation speed of the engine 11 is increasing). ), The torque is larger than when the rotational speed change amount ΔNe is a negative value (that is, when the rotational speed of the engine 11 is decreasing). That is, at the same rotational speed, the torque increases as the rotational speed change amount ΔNe increases.
次に、実施形態に係る制御装置100の効果について、図4のタイムチャートを参照して説明する。
Next, the effect of the
図4の時刻t0に、運転者によりアクセルペダルが踏み込まれ(即ち、アクセルオンとなり)、時刻t1に、運転者によるアクセルペダルの踏み込みが停止される(即ち、アクセルオフされる)ものとする。エンジン11には慣性力が働くので、アクセルオフされたとしても、しばらくはエンジン11の回転数Neが増加する。このとき、何の対策も採らなければ、図4の破線のように、例えば時刻t2までエンジン11の回転数Neが増加し続け、その後減少に転じる。 It is assumed that the accelerator pedal is depressed by the driver (ie, the accelerator is turned on) at time t0 in FIG. 4, and the accelerator pedal depression by the driver is stopped (ie, the accelerator is turned off) at time t1. Since the inertial force works on the engine 11, even if the accelerator is turned off, the rotational speed Ne of the engine 11 increases for a while. At this time, if no measures are taken, the rotational speed Ne of the engine 11 continues to increase until, for example, time t2, as indicated by the broken line in FIG.
他方で、本実施形態では、上述の如く、アクセルオフされると、エンジン11の回転数Ne及び回転数変化量ΔNeに基づいてオルタネータ12の発電トルクが設定される。この結果、アクセルオフされると直ちに比較的大きな発電トルクが生じる(図4の“発電トルク”参照)。すると、発電トルクがエンジン11にとっての負荷となり、エンジン11の回転数Neが比較的早期に低下することとなる(図4の“Ne”参照)。 On the other hand, in the present embodiment, as described above, when the accelerator is turned off, the power generation torque of the alternator 12 is set based on the rotational speed Ne of the engine 11 and the rotational speed change amount ΔNe. As a result, when the accelerator is turned off, a relatively large power generation torque is generated immediately (see “power generation torque” in FIG. 4). Then, the power generation torque becomes a load on the engine 11, and the rotational speed Ne of the engine 11 decreases relatively early (see “Ne” in FIG. 4).
尚、発電トルクは、エンジン11の回転数Ne及び回転数変化量ΔNeに応じて、時間と共に低下する(図4の“発電トルク”の特に時刻t1〜時刻t2参照)。 Note that the power generation torque decreases with time according to the rotational speed Ne of the engine 11 and the rotational speed change amount ΔNe (see particularly “time t1 to time t2” of “power generation torque” in FIG. 4).
このように、本実施形態に係る制御装置100によれば、エンストを回避できると共に、ドライバビリティを向上して、運転者のフィーリングを向上することができる。
Thus, according to the
実施形態に係る「オルタネータ12」、「クランク角センサ22」及び「アクセルポジションセンサ23」は、夫々、本発明に係る「発電手段」、「回転数検出手段」及び「アクセル操作検出手段」の一例である。実施形態に係る「ECU21」は、本発明に係る「発電制御手段」及び「回転数変化量検出手段」の一例であると共に、「回転数検出手段」の他の一例である。
The “alternator 12”, “crank
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be appropriately changed without departing from the gist or concept of the invention that can be read from the claims and the entire specification. Moreover, it is included in the technical scope of the present invention.
11…エンジン、12…オルタネータ、13…アクセルペダル、21…ECU、22…クランク角センサ、23…アクセルペダルセンサ、100…制御装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Engine, 12 ... Alternator, 13 ... Accelerator pedal, 21 ... ECU, 22 ... Crank angle sensor, 23 ... Accelerator pedal sensor, 100 ... Control apparatus
Claims (1)
前記エンジンの回転数を検出する回転数検出手段と、
前記車両に係るアクセル操作を検出するアクセル操作検出手段と、
前記エンジンの回転数変化量を検出する回転数変化量検出手段と、
前記アクセル操作検出手段によりアクセルオフが検出されたときに、前記検出された回転数が高い程、前記発電手段に係る発電トルクを大きく設定する発電制御手段と、
を備え、
前記発電制御手段は、前記アクセルオフが検出されたときの前記検出された回転数が一の値であり、且つ前記検出された回転数変化量が正の値である場合、前記アクセルオフが検出されたときの前記検出された回転数が前記一の値であり、且つ前記検出された回転数変化量が負の値である場合に比べて、前記発電トルクが大きくなるように、前記発電トルクを設定する
ことを特徴とする制御装置。 A vehicle control device comprising: an engine; and power generation means for generating electric power using rotational energy of the engine,
A rotational speed detection means for detecting the rotational speed of the engine;
An accelerator operation detecting means for detecting an accelerator operation related to the vehicle;
A rotational speed change detecting means for detecting the rotational speed change of the engine;
When the accelerator operation is detected by the accelerator operation detecting means, the power generation control means for setting the power generation torque related to the power generation means to be larger as the detected rotational speed is higher;
With,
The power generation control means detects that the accelerator off is detected when the detected rotational speed when the accelerator off is detected is a single value and the detected rotational speed change amount is a positive value. The power generation torque is increased so that the power generation torque is larger than that in the case where the detected rotation speed is the one value and the detected rotation speed variation is a negative value. Set
A control device characterized by that.
Priority Applications (1)
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