JP6775637B1 - Vehicle control device and vehicle control method - Google Patents

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Abstract

【課題】複数の動力源による車両動作の条件が成立中に、総入力仕事率最小探索における探索時間および探索精度を向上させ、燃費あるいは電費を向上させる車両の制御装置、および車両の制御方法を提供する。【解決手段】駆動源であるエンジンおよびモータに要求するトルクの内、いずれが短時間で総入力仕事率が最小となる動作点を検索できる探索パラメータであるかを選定し、選定された探索パラメータを用いて総入力仕事率最小探索制御を行い、各駆動源に要求するトルクの分配を演算する。【選択図】図2PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vehicle control device and a vehicle control method for improving search time and search accuracy in a total input power minimum search and improving fuel consumption or electricity cost while conditions for vehicle operation by a plurality of power sources are satisfied. provide. SOLUTION: Of the torques required for an engine and a motor as a drive source, which is a search parameter that can search for an operating point that minimizes the total input power in a short time is selected, and the selected search parameter is selected. The total input power minimum search control is performed using, and the distribution of torque required for each drive source is calculated. [Selection diagram] Fig. 2

Description

本願は、車両の制御装置および車両の制御方法に関するものである。 The present application relates to a vehicle control device and a vehicle control method.

近年、省エネルギーおよび環境を考慮した車両として、エンジンおよびモータなど複数の駆動源から動力を得る車両、例えばハイブリッド車両の普及が進んでいる。ハイブリッド車両の走行モードとしては、エンジンを作動させずにモータの動力で走行する「EV(Electric Vehicle)モード」、エンジンを用いて発電しつつモータの動力で走行する「シリーズモード」、エンジンとモータの両方の動力で走行する「パラレルモード」などがあり、走行モードの切り換えは車両の状況に応じて制御されている。 In recent years, vehicles that obtain power from a plurality of drive sources such as an engine and a motor, for example, a hybrid vehicle, have become widespread as vehicles that consider energy saving and the environment. Hybrid vehicle driving modes include the "EV (Electric Vehicle) mode", which runs on the power of the motor without operating the engine, the "series mode", which runs on the power of the motor while generating electricity using the engine, and the engine and motor. There is a "parallel mode" that runs on both of these motors, and the switching of the running mode is controlled according to the vehicle conditions.

エンジンとモータの両方の動力で走行するパラレルモードにおいては、運転者が要求する車両の出力パワー(出力の仕事率)、即ち車両のトルクを得るために、エンジンとモータのそれぞれにおいて負担させるトルク(トルクの分配)を決定し、要求トルクとして指示しなければならない。その際、エンジンとモータの要求トルクを得るために投入しなければならない燃料および電力、即ち入力の仕事率を鑑みてトルク分配を決定しないと、必要以上に燃料および電力を消費してしまう、即ち効率が悪い状態で動作することとなり、燃費が悪化してしまう問題がある。よって、エンジンおよびモータの効率を考慮してそれぞれの要求トルクを決定する制御が必要となる。 In the parallel mode in which the vehicle travels with the power of both the engine and the motor, the output power of the vehicle (power of output) required by the driver, that is, the torque borne by each of the engine and the motor in order to obtain the torque of the vehicle ( Torque distribution) must be determined and indicated as the required torque. At that time, if the torque distribution is not determined in consideration of the fuel and electric power that must be input in order to obtain the required torque of the engine and the motor, that is, the power of the input, the fuel and electric power are consumed more than necessary. There is a problem that the fuel consumption is deteriorated because the operation is performed in an inefficient state. Therefore, it is necessary to control to determine the required torques in consideration of the efficiency of the engine and the motor.

例えば特許文献1には、エンジンの熱効率が最適値となる基準パワーよりも要求パワーが大きい場合、モータアシストパワーをパラメータとして車両の燃料消費量を算出し、この燃料消費量が最小値となる時のモータアシストパワーを探索し、探索された値を最適モータアシストパワーに設定し、エンジンとモータのトルクの分配を制御する技術が開示されている。 For example, in Patent Document 1, when the required power is larger than the reference power at which the thermal efficiency of the engine is the optimum value, the fuel consumption of the vehicle is calculated using the motor assist power as a parameter, and when this fuel consumption becomes the minimum value. A technique for searching for the motor assist power of the engine, setting the searched value to the optimum motor assist power, and controlling the distribution of torque between the engine and the motor is disclosed.

特開2018−134901号公報JP-A-2018-134901

特許文献1に開示された車両燃料消費量もしくは入力仕事率の最小値を探索する制御における課題は、探索時間である。電子コントロールユニットの所定時間周期の演算タイミング中に、所定のアルゴリズムで最小値を見つけるまで探索を繰り返すため、アルゴリズムもしくは探索時に利用する設定値などが妥当なものでないと、探索時間が長くなり、その間他の処理ができなくなってしまうことになる。このような状態を防止するために、探索時には探索の限界時間もしくは限界繰り返し回数を設定しておき、それを超える場合には最小値が見つけられていなくとも探索を途中で終了し、他処理のための時間を確保することが一般的である。その代わり、限界時間もしくは限界繰り返し回数による探索終了となった場合には、探索結果によって得られる燃費効果が小さくなってしまうことになる。 The problem in the control for searching the minimum value of the vehicle fuel consumption amount or the input power disclosed in Patent Document 1 is the search time. Since the search is repeated until the minimum value is found by the predetermined algorithm during the calculation timing of the electronic control unit in the predetermined time cycle, if the algorithm or the setting value used at the time of the search is not appropriate, the search time becomes long, and during that time. Other processing will not be possible. In order to prevent such a situation, the limit time or the limit number of repetitions of the search is set at the time of search, and if it exceeds that, the search is terminated halfway even if the minimum value is not found, and other processing is performed. It is common to secure time for this. Instead, when the search ends due to the limit time or the limit number of repetitions, the fuel consumption effect obtained from the search result becomes small.

ここで、最小値探索のアルゴリズムの一つとして勾配法が挙げられる。勾配法では、所定関数の勾配に関する情報を用いて解を探索する。例えば、勾配法の一つである最急降下法では、現在値から所定関数の傾き(一階微分)に応じた値を減算し、変数の変化が十分小さくなるか、もしくは0になるまでそれを反復計算して最小値を探索する。この所定関数の傾きに応じた値が必要以上に小さいと、最小値の解を見つけるまでの反復計算が多くなり探索時間が長くなる。一方で所定関数の傾きに応じた値が必要以上に大きいと、反復計算しても最小値の解に近づかないか、もしくは遠ざかってしまう場合がある。 Here, the gradient method can be mentioned as one of the algorithms for searching the minimum value. The gradient method searches for a solution using information about the gradient of a given function. For example, in the steepest descent method, which is one of the gradient methods, the value corresponding to the slope (first-order differentiation) of a predetermined function is subtracted from the current value, and it is calculated until the change of the variable becomes sufficiently small or becomes 0. Iteratively calculate to find the minimum value. If the value corresponding to the slope of this predetermined function is smaller than necessary, the number of iterative calculations until the solution of the minimum value is found becomes large, and the search time becomes long. On the other hand, if the value corresponding to the slope of the predetermined function is larger than necessary, the solution of the minimum value may not be approached or may be moved away even by iterative calculation.

また、燃料消費量もしくは入力仕事率の最小値を探索する制御における上記所定関数とは、燃料消費量もしくは入力仕事率の関係式を、各駆動源の要求トルクを変数にして整理した式である。即ち、各駆動源の要求トルクの分配に関し、入力仕事率を考慮して決定している。ここで、車両の要求トルクは現在の車両の状態および運転者の動作によりあらかじめ設定されているものであり、且つ各駆動源に対する要求トルクの合計である。即ち、複数の動力源の要求トルクの内、一つの動力源の要求トルクは他の動力源の要求トルクと車両の要求トルクとの関係式に変換できる。よって、燃料消費量もしくは入力仕事率の最小値を探索する制御における上記所定関数は、(動力源の数−1)の要求トルクを変数とした式となる。 Further, the above-mentioned predetermined function in the control for searching for the minimum value of the fuel consumption amount or the input power is an expression obtained by arranging the relational expression of the fuel consumption amount or the input power with the required torque of each drive source as a variable. .. That is, the distribution of the required torque of each drive source is determined in consideration of the input power. Here, the required torque of the vehicle is preset according to the current state of the vehicle and the operation of the driver, and is the total of the required torques for each drive source. That is, among the required torques of the plurality of power sources, the required torque of one power source can be converted into the relational expression between the required torque of the other power source and the required torque of the vehicle. Therefore, the above-mentioned predetermined function in the control for searching the minimum value of the fuel consumption amount or the input power is an expression with the required torque of (number of power sources-1) as a variable.

ここで、どの動力源の要求トルクを、他の動力源の要求トルクと車両の要求トルクとの関係式とするかで、最小値を探索する制御における探索時間が変化する場合がある。例えば、エンジンとモータの2つの動力源がある場合、ある動作点ではエンジンの要求トルクをパラメータとした方が探索時間が短く、他の動作点ではモータの要求トルクをパラメータとした方が探索時間が短い場合がある。このような場合、電子コントロールユニットに搭載する探索ロジックを、どちらか一方の要求トルクをパラメータとして構築してしまうと、探索ロジック動作時に探索時間が長いケースが発生し、探索の限界時間もしくは限界繰り返し回数による探索終了となって、得られる燃費効果が小さくなってしまう可能性がある。 Here, the search time in the control for searching the minimum value may change depending on which power source required torque is used as the relational expression between the required torque of another power source and the required torque of the vehicle. For example, when there are two power sources, an engine and a motor, the search time is shorter when the required torque of the engine is used as a parameter at one operating point, and the search time is shorter when the required torque of the motor is used as a parameter at other operating points. May be short. In such a case, if the search logic mounted on the electronic control unit is constructed with the required torque of either one as a parameter, a case may occur in which the search time is long during the operation of the search logic, and the search limit time or limit repetition occurs. There is a possibility that the obtained fuel efficiency effect will be reduced due to the end of the search depending on the number of times.

ここで、特許文献1に開示された最小値探索においては、モータアシストパワーを変化させて、車両燃料消費量が最小値となる時のモータアシストパワーを探索し、探索された値を最適モータアシストパワーと設定しているため、探索時間が長いケースが発生し、燃費効果が小さくなってしまう可能性がある。 Here, in the minimum value search disclosed in Patent Document 1, the motor assist power is changed to search for the motor assist power when the vehicle fuel consumption becomes the minimum value, and the searched value is the optimum motor assist. Since it is set as power, there is a possibility that the search time may be long and the fuel consumption effect may be reduced.

本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、複数の動力源による車両動作の条件が成立中に、総入力仕事率最小探索における探索時間および探索精度を向上させ、燃費あるいは電費を向上させる車両の制御装置および車両の制御方法を提供することを目的とする。 The present application discloses a technique for solving the above-mentioned problems, and improves the search time and search accuracy in the total input power minimum search while the conditions for vehicle operation by a plurality of power sources are satisfied. It is an object of the present invention to provide a vehicle control device and a vehicle control method for improving fuel efficiency or electricity cost.

本願に開示される車両の制御装置は、複数の駆動源が搭載された車両の制御装置であって、前記複数の駆動源を構成する第1駆動源と第2駆動源に要求するトルクを探索パラメータとし、前記複数の駆動源の総入力仕事率が最小となる動作点を探索する総入力仕事率最小探索制御手段と、前記総入力仕事率最小探索制御手段で探索された第1駆動源要求トルクおよび第2駆動源要求トルクで車両を動作させるトルク分配制御手段と、前記第1駆動源要求トルクおよび前記第2駆動源要求トルクのそれぞれをパラメータとして前記総入力仕事率の勾配を勾配法により演算し、前記第1駆動源要求トルクをパラメータとした前記総入力仕事率の勾配と前記第2駆動源要求トルクをパラメータとした前記総入力仕事率との勾配の大きいパラメータを前記総入力仕事率最小探索制御手段における探索パラメータとして選定する探索パラメータ選定手段と、を備え、
前記探索パラメータ選定手段の選定した探索パラメータを用いて、前記総入力仕事率最小探索制御手段を動作させることを特徴とする。
The vehicle control device disclosed in the present application is a vehicle control device equipped with a plurality of drive sources, and searches for torque required for the first drive source and the second drive source constituting the plurality of drive sources. As parameters, a total input work rate minimum search control means for searching for an operating point that minimizes the total input work rate of the plurality of drive sources, and a first drive source request searched by the total input work rate minimum search control means. and torque distribution control means for operating the vehicle by the torque and the second drive source required torque, the gradient method the gradient of the total input power rate of each of the first driving source required torque and the second drive source required torque as a parameter A parameter having a large gradient between the gradient of the total input power with the first drive source required torque as a parameter and the total input power with the second drive source required torque as a parameter is the total input power. A search parameter selection means for selecting as a search parameter in the minimum search control means is provided.
The search parameter selected by the search parameter selection means is used to operate the total input power minimum search control means.

本願に開示される車両の制御装置によれば、複数の動力源による車両動作の条件が成立中に、総入力仕事率最小探索における探索時間および探索精度を向上することができる。従って、運転者の要求に対し必要最小限の燃料あるいは電力で車両を動作させ、燃費あるいは電費を向上することができる。 According to the vehicle control device disclosed in the present application, the search time and search accuracy in the total input power minimum search can be improved while the conditions for vehicle operation by a plurality of power sources are satisfied. Therefore, it is possible to operate the vehicle with the minimum necessary fuel or electric power in response to the driver's request and improve fuel efficiency or electric power cost.

実施の形態1に係るハイブリッド車両の制御装置を含むシステム全体を示す構成図である。It is a block diagram which shows the whole system including the control device of the hybrid vehicle which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係るハイブリッド車両の制御装置の構成並びに機能を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure and function of the control device of the hybrid vehicle which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係るハイブリッド車両の制御装置における車両制御用電子コントロールユニットの探索パラメータ選定手段、モータ駆動可能最大トルク演算手段、探索パラメータ学習手段の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation of the search parameter selection means of the electronic control unit for vehicle control in the control device of the hybrid vehicle which concerns on Embodiment 1, the motor driveable maximum torque calculation means, and the search parameter learning means. 実施の形態1に係るハイブリッド車両の制御装置における探索パラメータ学習手段での探索パラメータを学習させるマップの例を示した図である。It is a figure which showed the example of the map which trains the search parameter by the search parameter learning means in the control device of the hybrid vehicle which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係るハイブリッド車両の制御装置のエンジンおよびモータの効率特性を示したイメージ図である。It is an image diagram which showed the efficiency characteristic of the engine and the motor of the control device of the hybrid vehicle which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係るハイブリッド車両の制御装置における車両制御用電子コントロールユニットの探索パラメータ選定手段、モータ駆動可能最大トルク演算手段、探索パラメータ学習手段の動作を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the operation of the search parameter selection means of the electronic control unit for vehicle control in the control device of the hybrid vehicle which concerns on Embodiment 1, the motor driveable maximum torque calculation means, and the search parameter learning means. 実施の形態1に係るハイブリッド車両の制御装置と従来のハイブリッド車両の制御装置の探索パラメータの違いによる探索回数の違いの例を示した図である。It is a figure which showed the example of the difference in the number of searches by the difference in the search parameters of the control device of a hybrid vehicle and the control device of a conventional hybrid vehicle which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態2に係る電動車両の制御装置を含むシステム全体を示す構成図である。It is a block diagram which shows the whole system including the control device of the electric vehicle which concerns on Embodiment 2.

以下、本願に係る車両の制御装置および車両の制御方法の好適な実施の形態について図面を用いて説明する。なお、複数の動力源による車両動作の条件が成立中に、探索パラメータ学習値、もしくは総入力仕事率最小探索において、勾配が大きくなるパラメータを探索パラメータとして総入力仕事率最小探索を実施し、複数動力源におけるトルクの分配を演算する実施の形態について説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the vehicle control device and the vehicle control method according to the present application will be described with reference to the drawings. In addition, while the conditions for vehicle operation by a plurality of power sources are satisfied, the total input power minimum search is performed by using the search parameter learning value or the parameter with a large gradient as the search parameter in the total input power minimum search. An embodiment of calculating the distribution of torque in the power source will be described.

実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係るハイブリッド車両の制御装置を含むシステム全体を示す構成図である。また、図2は、実施の形態1に係るハイブリッド車両の制御装置の構成並びに機能を示すブロック図で、後述する車両制御用電子コントロールユニットに各手段が記憶されている。
Embodiment 1.
FIG. 1 is a configuration diagram showing the entire system including the control device for the hybrid vehicle according to the first embodiment. Further, FIG. 2 is a block diagram showing a configuration and a function of a control device for a hybrid vehicle according to the first embodiment, and each means is stored in an electronic control unit for vehicle control described later.

図1において、第1駆動源であるエンジン101と第2駆動源であるモータ102は、エンジン101のクランクプーリ103、モータ102のプーリ104、およびベルト105により連結されている。エンジン101とモータ102の動力は、トランスミッション106、ディファレンシャルギア107を介してドライブシャフト108に接続されたタイヤ109へと伝達される。 In FIG. 1, the engine 101, which is the first drive source, and the motor 102, which is the second drive source, are connected by a crank pulley 103 of the engine 101, a pulley 104 of the motor 102, and a belt 105. The power of the engine 101 and the motor 102 is transmitted to the tire 109 connected to the drive shaft 108 via the transmission 106 and the differential gear 107.

モータ102は、インバータ(図示せず)を経由してバッテリ(図示せず)に接続されており、エンジン101からの動力伝達もしくは車両減速時におけるドライブシャフト108からの動力伝達などで発電して電力供給する一方、車両加速時に力行運転を行うことによりドライブシャフト108に動力を伝える。モータ制御用電子コントロールユニット110(以下、モータ用ECUと称する。)は、マイクロプロセッサなどで構成されており、モータ102を適切な状態に制御している。また、エンジン制御用電子コントロールユニット111(以下、エンジン用ECUと称する。)は、マイクロプロセッサなどで構成されており、エンジン101を適切な状態に制御している。 The motor 102 is connected to a battery (not shown) via an inverter (not shown), and generates electric power by power transmission from the engine 101 or power transmission from the drive shaft 108 when the vehicle is decelerating. While supplying power, power is transmitted to the drive shaft 108 by performing power running when the vehicle is accelerating. The motor control electronic control unit 110 (hereinafter, referred to as a motor ECU) is composed of a microprocessor or the like, and controls the motor 102 in an appropriate state. Further, the engine control electronic control unit 111 (hereinafter, referred to as an engine ECU) is composed of a microprocessor or the like, and controls the engine 101 in an appropriate state.

車両制御用電子コントロールユニット112(以下、車両用ECUと称する。)は、マイクロプロセッサなどで構成されており、車速センサ113、アクセルポジションセンサ114、ブレーキストロークセンサ115などのセンサ入力信号により、車両の運転状態および運転者の車両動作要求を判断し、車両を適切な状態に制御している。なお、車両を適切な状態に制御するために、車両用ECU112には、図2に示す総入力仕事率最小探索制御手段201、トルク分配制御手段202、探索パラメータ選定手段203、第2駆動源駆動可能最大トルク演算手段であるモータ駆動可能最大トルク演算手段204、探索パラメータ学習手段205に関するプログラムあるいは固定値データが記憶されている。また後述するように、トルク分配制御手段202により分配された第1駆動源要求トルクであるエンジン要求トルクTeおよび第2駆動源要求トルクであるモータ要求トルクTmは、それぞれエンジン用ECU111およびモータ用ECU110に送信されてエンジン101およびモータ102が適切に制御される。 The vehicle control electronic control unit 112 (hereinafter referred to as a vehicle ECU) is composed of a microprocessor or the like, and uses sensor input signals such as a vehicle speed sensor 113, an accelerator position sensor 114, and a brake stroke sensor 115 to control a vehicle. The driving state and the driver's vehicle operation request are judged, and the vehicle is controlled to an appropriate state. In order to control the vehicle to an appropriate state, the vehicle ECU 112 includes the total input power minimum search control means 201, the torque distribution control means 202, the search parameter selection means 203, and the second drive source drive shown in FIG. A program or fixed value data relating to the motor driveable maximum torque calculation means 204 and the search parameter learning means 205, which are the possible maximum torque calculation means, is stored. Further, as will be described later, the engine required torque Te which is the first drive source required torque and the motor required torque Tm which is the second drive source required torque distributed by the torque distribution control means 202 are the engine ECU 111 and the motor ECU 110, respectively. The engine 101 and the motor 102 are properly controlled.

図2に示す総入力仕事率最小探索制御手段201は、勾配法による最適化問題のアルゴリズムを用い、運転者が要求する車両のトルクを実現する最小の総入力仕事率を演算し、各動力源に対する要求トルクを演算する。具体的な演算方法は、後述する図3を用いた制御の流れにおいて説明する。 The total input power minimum search control means 201 shown in FIG. 2 uses the algorithm of the optimization problem by the gradient method to calculate the minimum total input power that realizes the torque of the vehicle required by the driver, and each power source. Calculate the required torque for. A specific calculation method will be described in the flow of control using FIG. 3 described later.

トルク分配制御手段202は、総入力仕事率最小探索制御手段201で演算された各動力源に対する要求トルクを各動力源のECU、即ち、モータ用ECU110、エンジン用ECU111に送信する。 The torque distribution control means 202 transmits the required torque for each power source calculated by the total input power minimum search control means 201 to the ECUs of each power source, that is, the motor ECU 110 and the engine ECU 111.

探索パラメータ選定手段203は、各動力源のトルクをパラメータとして総入力仕事率の勾配を演算し、勾配の大きいパラメータを総入力仕事率最小探索制御手段201における探索パラメータとして選定する。具体的な演算方法は、後述する図3を用いた制御の流れにおいて説明する。 The search parameter selection means 203 calculates the gradient of the total input power using the torque of each power source as a parameter, and selects a parameter having a large gradient as a search parameter in the total input power minimum search control means 201. A specific calculation method will be described in the flow of control using FIG. 3 described later.

モータ駆動可能最大トルク演算手段204は、バッテリの充電状態によるモータ動作制限内もしくはモータ保護のためのモータ動作制限内で出力可能なモータ駆動最大トルクTmmxを演算する。具体的な演算方法は、後述する図3を用いた制御の流れにおいて説明する。 The motor drive maximum torque calculation means 204 calculates the motor drive maximum torque Tmmx that can be output within the motor operation limit depending on the state of charge of the battery or within the motor operation limit for motor protection. A specific calculation method will be described in the flow of control using FIG. 3 described later.

探索パラメータ学習手段205は、モータ駆動可能最大トルク演算手段204で演算されたモータ駆動最大トルクTmmxと車両の動作点(車輪回転数Nwと車両要求トルクTw)に応じたマップに対し、総入力仕事率最小探索制御手段201における探索パラメータがモータ要求トルクTmであるか、もしくはエンジン要求トルクTeであるかを記憶して学習する。具体的な演算方法は、後述する図3を用いた制御の流れにおいて説明する。 The search parameter learning means 205 performs total input work on a map corresponding to the motor drive maximum torque Tmmx calculated by the motor drive maximum torque calculation means 204 and the operating point of the vehicle (wheel rotation speed Nw and vehicle required torque Tw). It is memorized and learned whether the search parameter in the rate minimum search control means 201 is the motor required torque Tm or the engine required torque Te. A specific calculation method will be described in the flow of control using FIG. 3 described later.

以下、上記のように構成されたハイブリッド車両の制御装置において、複数の動力源による車両動作の条件が成立中に、探索パラメータ学習値、もしくは総入力仕事率最小探索において勾配が大きくなるパラメータを探索パラメータとして総入力仕事率最小探索を実施し、複数動力源におけるトルクの分配を演算する動作について説明する。 Hereinafter, in the hybrid vehicle control device configured as described above, a search parameter learning value or a parameter having a large gradient in the total input power minimum search is searched for while the conditions for vehicle operation by a plurality of power sources are satisfied. The operation of performing the minimum total input power search as a parameter and calculating the torque distribution in a plurality of power sources will be described.

まず、図3のフローチャートを参照しながら、各動作を説明する。なお、この動作は、車両用ECU112において所定時間周期のメインルーチン内のサブルーチンとして実行される。 First, each operation will be described with reference to the flowchart of FIG. This operation is executed as a subroutine in the main routine having a predetermined time cycle in the vehicle ECU 112.

ステップS301において、現在、複数の動力源による車両動作のモードであるかを判定する。例えば、車両加速時にエンジン101を動作させるための燃料、およびモータ102を動作させるための電力(バッテリ充電状態)が共に十分にある場合などに成立するものである。 In step S301, it is determined whether or not the vehicle is currently in the mode of vehicle operation by a plurality of power sources. For example, this is established when both the fuel for operating the engine 101 and the electric power (battery charged state) for operating the motor 102 when accelerating the vehicle are sufficient.

ステップS301において、現在、複数の動力源による車両動作のモードが成立していないと判定された場合は、本ルーチンの処理は不要とし、そのままサブルーチンを終了する。また、ステップS301において、現在、複数の動力源による車両動作のモードが成立していると判定された場合は、次のステップS302へ進む。 If it is determined in step S301 that the mode of vehicle operation by a plurality of power sources is not currently established, the processing of this routine is unnecessary and the subroutine is terminated as it is. If it is determined in step S301 that the mode of vehicle operation by a plurality of power sources is currently established, the process proceeds to the next step S302.

ステップS302では、バッテリの充電状態によるモータ動作制限内もしくはモータ保護のためのモータ動作制限内で出力可能な最大トルクを演算する。バッテリの充電状態SOCが少ない状態、もしくはモータ102の温度TMPMが高い状態などにおいてモータ102の駆動を制限し、バッテリもしくはモータ102を保護する必要がある。そのために、例えば次式(1)のように、各状態に応じたテーブル値の最小値でモータ駆動最大トルクTmmxが演算される。
Tmmx=min(table(SOC),table(TMPM))・・・(1)
このステップS302がモータ駆動可能最大トルク演算手段204に相当する。
ステップS302の次に、ステップS303に進む。
In step S302, the maximum torque that can be output is calculated within the motor operation limit depending on the state of charge of the battery or within the motor operation limit for motor protection. It is necessary to limit the drive of the motor 102 and protect the battery or the motor 102 when the battery charge state SOC is low or the temperature TMPM of the motor 102 is high. Therefore, for example, as in the following equation (1), the motor drive maximum torque Tmmx is calculated with the minimum value of the table value corresponding to each state.
Tmmx = min (table (SOC), table (TMPM)) ... (1)
This step S302 corresponds to the motor driveable maximum torque calculation means 204.
After step S302, the process proceeds to step S303.

ステップS303では、例えば、車速Vvとタイヤ半径rtから演算される車輪回転数Nwが次式(2)のように、また、現在の車速Vvおよび運転者のアクセル操作PosAPSに応じて演算される車両要求トルクTwが次式(3)のように演算される。
Nw=Vv÷rt×60÷(2π)÷3.6・・・(2)
Tw=map(Vv,PosAPS)・・・(3)
In step S303, for example, the wheel rotation number Nw calculated from the vehicle speed Vv and the tire radius rt is calculated according to the following equation (2), the current vehicle speed Vv, and the driver's accelerator operation PosAPS. The required torque Tw is calculated by the following equation (3).
Nw = Vv ÷ rt × 60 ÷ (2π) ÷ 3.6 ... (2)
Tw = map (Vv, PosAPS) ... (3)

そして、次式(4)のように、ステップS302で演算したモータ駆動最大トルクTmmx、車輪回転数Nw、および車両要求トルクTwに応じた学習マップを参照し、学習マップ値PrmLが初期値ではない、即ち、過去に同じ動作点で後述する総入力仕事率最小探索制御手段201が実行されていれば、学習フラグFLGLに1を代入してステップS305に進み、学習マップ値PrmLの探索パラメータで総入力仕事率最小探索制御手段201を実行する。ステップS303で学習マップ値PrmLが初期値であった場合は、学習フラグFLGLに0を代入してステップS304に進む。
PrmL=map(Tmmx,Nw,Tw)・・・(4)
Then, as in the following equation (4), referring to the learning map according to the motor drive maximum torque Tmmx, the wheel rotation number Nw, and the vehicle required torque Tw calculated in step S302, the learning map value PrmL is not the initial value. That is, if the total input power minimum search control means 201, which will be described later, has been executed at the same operating point in the past, 1 is substituted for the learning flag FLGL to proceed to step S305, and the total is totaled with the search parameter of the learning map value PrmL. The input power minimum search control means 201 is executed. If the learning map value PrmL is the initial value in step S303, 0 is assigned to the learning flag FLGL and the process proceeds to step S304.
PrmL = map (Tmmx, Nw, Tw) ... (4)

なお、式(4)の学習マップは、例えば、図4のようなモータ駆動最大トルクTmmxと車両の動作点(車輪回転数Nwと車両要求トルクTw)の軸を持ち、未学習時は初期値として0が入力されている。また、総入力仕事率最小探索制御手段201における探索パラメータがモータ要求トルクである場合にはそれを表す値として1が入力され、総入力仕事率最小探索制御手段201における探索パラメータがエンジン要求トルクである場合にはそれを表す値として2が入力されて学習するマップである。 The learning map of equation (4) has axes of the maximum motor drive torque Tmmx and the operating point of the vehicle (wheel rotation speed Nw and vehicle required torque Tw) as shown in FIG. 4, and is an initial value when not learned. 0 is input as. If the search parameter in the total input power minimum search control means 201 is the motor required torque, 1 is input as a value representing it, and the search parameter in the total input power minimum search control means 201 is the engine required torque. In some cases, 2 is input as a value representing it and the map is learned.

また、探索パラメータの数は(動力源の数−1)であり、本実施の形態では動力源は2つであるため探索パラメータとするものを判別できるようにしているが、動力源が3つ以上ある場合には探索パラメータが複数存在することになるため、学習マップには「探索パラメータとしないパラメータ」を判別できるようなマップにしてもよい。 Further, the number of search parameters is (number of power sources-1), and since there are two power sources in this embodiment, it is possible to determine what is the search parameter, but there are three power sources. In the above case, since there are a plurality of search parameters, the learning map may be a map that can discriminate "parameters that are not search parameters".

ステップS304では、モータ要求トルクTmによる探索勾配SLM、およびエンジン要求トルクTeによる探索勾配SLEを比較し、勾配が大きい方を探索パラメータとして選定する。ここで、それぞれの探索勾配は、後述する総入力仕事率最小探索制御手段201の勾配演算式であり、例えば最急降下法の勾配演算として次式(5)および次式(6)のように演算される。
SLM=α×∂Pt/∂Tm・・・(5)
SLE=β×∂Pt/∂Te・・・(6)
式(5)は、総入力仕事率Ptに対するモータ要求トルクTmの偏微分∂Pt/∂Tmに更新係数αを掛けたものである。式(6)は、総入力仕事率Ptに対するエンジン要求トルクTeの偏微分∂Pt/∂Teに更新係数βを掛けたものである。
In step S304, the search gradient SLM based on the motor required torque Tm and the search gradient SLE based on the engine required torque Te are compared, and the one having the larger gradient is selected as the search parameter. Here, each search gradient is a gradient calculation formula of the total input power minimum search control means 201, which will be described later, and is calculated as the following equations (5) and (6) as the gradient calculation of the steepest descent method, for example. Will be done.
SLM = α × ∂Pt / ∂Tm ・ ・ ・ (5)
SLE = β × ∂Pt / ∂Te ・ ・ ・ (6)
Equation (5) is obtained by multiplying the partial differential ∂Pt / ∂Tm of the motor required torque Tm with respect to the total input power Pt by the update coefficient α. Equation (6) is obtained by multiplying the partial differential ∂Pt / ∂Te of the engine required torque Te with respect to the total input power Pt by the update coefficient β.

ここで、モータ要求トルクTmもしくはエンジン要求トルクTeは、車両要求トルクTwを用いてどちらか一方の変数で整理することができるため、偏微分∂Pt/∂Tmと偏微分∂Pt/∂Teは基本的には同じ値になるが、演算途中で使用する効率マップにおける微小区間の傾きを演算する際などにおいて同じ値とならない場合がある。また、更新係数αと更新係数βは条件によって変化するよう設定されている場合がある。 Here, the motor required torque Tm or the engine required torque Te can be arranged by either variable using the vehicle required torque Tw, so that the partial differential ∂Pt / ∂Tm and the partial differential ∂Pt / ∂Te are Basically, the values are the same, but they may not be the same when calculating the slope of a minute section in the efficiency map used during the calculation. Further, the update coefficient α and the update coefficient β may be set to change depending on the conditions.

即ち、図5(a)のように動作点が「ア」から「イ」の方向に動く場合、エンジン効率は複数の等高線を跨いでいるため効率の変化量が大きいことがわかるが、図5(b)のようにモータ駆動効率特性では同じ動作点変化であっても効率の変化量はエンジン効率ほどではない。これら特性を鑑みて、更新係数αと更新係数βは、総入力仕事率最小探索制御手段201の収束精度と収束時間のバランスがとれる値として動作点に応じて設定してある。例えば、図5(b)の「ア」の動作点では、モータ駆動効率特性の変化が小さい動作点であるため、モータ要求トルクTmをパラメータとした勾配の更新係数αは、エンジン要求トルクTeをパラメータとした勾配の更新係数βよりも大きく設定してある。 That is, when the operating point moves in the direction from "A" to "B" as shown in FIG. 5A, it can be seen that the amount of change in efficiency is large because the engine efficiency straddles a plurality of contour lines. As in (b), the amount of change in efficiency is not as large as the engine efficiency even if the operating point changes in the motor drive efficiency characteristics. In view of these characteristics, the update coefficient α and the update coefficient β are set according to the operating point as values that can balance the convergence accuracy and the convergence time of the total input power minimum search control means 201. For example, at the operating point of “A” in FIG. 5 (b), since the change in the motor drive efficiency characteristic is small, the gradient update coefficient α with the motor required torque Tm as a parameter is the engine required torque Te. It is set larger than the update coefficient β of the gradient used as a parameter.

これらのことから探索勾配SLEと探索勾配SLMは異なる値となり、探索パラメータによって探索時間が変化する。即ち、探索勾配が大きい方が、探索1回あたりの更新が大きいため、総入力仕事率最小探索制御手段201の収束が早くなる。このステップS304が探索パラメータ選定手段203に相当する。 From these facts, the search gradient SLE and the search gradient SLM have different values, and the search time changes depending on the search parameters. That is, the larger the search gradient, the larger the update per search, so that the total input power minimum search control means 201 converges faster. This step S304 corresponds to the search parameter selection means 203.

ステップS305では、ステップS303もしくはステップS304で選定された探索パラメータを用いて総入力仕事率最小探索制御手段201での総入力仕事率最小探索を実行する。例えば、所定時間周期のメインルーチン内のサブルーチン毎において、前述の式(5)もしくは式(6)のような勾配で探索パラメータのモータ要求トルクTmもしくはエンジン要求トルクTeを更新し、探索値収束条件成立もしくは所定探索回数となるまで演算し続ける。このように、最急降下法などの勾配法による最適化問題アルゴリズムで総入力仕事率Ptの最小値を演算する。 In step S305, the total input power minimum search in the total input power minimum search control means 201 is executed using the search parameters selected in step S303 or step S304. For example, the motor required torque Tm or engine required torque Te of the search parameter is updated with a gradient as in the above equation (5) or (6) for each subroutine in the main routine having a predetermined time cycle, and the search value convergence condition is obtained. The calculation is continued until the establishment or the predetermined number of searches is reached. In this way, the minimum value of the total input power Pt is calculated by the optimization problem algorithm based on the gradient method such as the steepest descent method.

次に、ステップS306において、ステップS302で演算したモータ駆動最大トルクTmmxとステップS303で演算した車輪回転数Nwと、車両要求トルクTwにおける学習マップ値を、ステップS305で使用した探索パラメータと判別できる値(例えば、前述の通りエンジン要求トルクTeが探索パラメータだった場合には1が、モータ要求トルクTmが探索パラメータだった場合には2となるなど)で更新する。このステップS306およびステップS303が探索パラメータ学習手段205に相当する。
ステップS306の終了後、サブルーチンを終了し、演算したエンジン要求トルクTeおよびモータ要求トルクTmにトルクを分配して制御するトルク分配制御手段202が実行される。
なお、前記説明のように、探索パラメータの選定は、ステップS304で実施し、その後にステップS305で総入力仕事率最小探索を実行している。よって、探索パラメータを選定するために演算する前記(5)式、および(6)式におけるモータ要求トルクTm、エンジン要求トルクTeは、現在、即ち、サブルーチンの1演算周期前にメモリに記憶されているモータ要求トルクであり、エンジン要求トルクである。よって、それぞれの偏微分値は、これらの値を用いているため、サブルーチンの1演算周期において一意な値となる。
また、サブルーチンの1演算周期毎に変化するモータ要求トルクTmおよびエンジン要求トルクTeに対する更新係数α、βは、前述のように、あらかじめ設定されている。
Next, in step S306, the motor drive maximum torque Tmmx calculated in step S302, the wheel rotation speed Nw calculated in step S303, and the learning map value in the vehicle required torque Tw can be discriminated from the search parameters used in step S305. (For example, as described above, 1 is set when the engine required torque Te is the search parameter, 2 is set when the motor required torque Tm is the search parameter, and so on). Steps S306 and S303 correspond to the search parameter learning means 205.
After the end of step S306, the subroutine is terminated, and the torque distribution control means 202 for distributing and controlling the torque to the calculated engine required torque Te and motor required torque Tm is executed.
As described above, the search parameter is selected in step S304, and then the total input power minimum search is executed in step S305. Therefore, the motor required torque Tm and the engine required torque Te in the above equations (5) and (6) calculated to select the search parameter are currently stored in the memory, that is, one arithmetic cycle of the subroutine. It is the required torque of the motor and the required torque of the engine. Therefore, since each partial differential value uses these values, it becomes a unique value in one operation cycle of the subroutine.
Further, the update coefficients α and β for the motor required torque Tm and the engine required torque Te that change in each operation cycle of the subroutine are set in advance as described above.

以上説明した実施の形態1に係るハイブリッド車両の制御装置において、複数の動力源による車両動作の条件が成立中に、探索パラメータ学習値、もしくは総入力仕事率最小探索において勾配が大きくなるパラメータを探索パラメータとして総入力仕事率最小探索を実施し、複数動力源におけるトルクの分配を演算する実行例について図6のタイミングチャートを用いて説明する。 In the hybrid vehicle control device according to the first embodiment described above, while the conditions for vehicle operation by a plurality of power sources are satisfied, a search parameter learning value or a parameter having a large gradient in the total input power minimum search is searched for. An execution example in which the minimum total input power search is performed as a parameter and the torque distribution in a plurality of power sources is calculated will be described with reference to the timing chart of FIG.

まず初めに、時刻aのタイミングにおいて、運転者の加速要求によりアクセルが踏まれるのに応じて、車両要求トルクTwが増加する。このタイミングにおけるモータ駆動最大トルクTmmx、車輪回転数Nw、車両要求トルクTwからマップ参照される学習マップ値PrmLは初期値であったため、学習フラグFLGLが0となる。モータ要求トルクTmによる探索勾配、およびエンジン要求トルクTeによる探索勾配を比較して選定された結果、モータ要求トルクTmが探索パラメータPrmとなり、総入力仕事率最小探索により最小となる総入力仕事率Ptが演算される。またこの際、探索パラメータPrmを学習マップに記憶して更新される。この総入力仕事率Ptとなるエンジン要求トルクTeおよびモータ要求トルクTmでエンジン101およびモータ102が動作するため、運転者の加速要求に対し、必要最小限の燃料および電力で車速が増加する。 First of all, at the timing of time a, the vehicle required torque Tw increases in response to the accelerator being stepped on by the driver's acceleration request. Since the learning map value PrmL referenced from the motor drive maximum torque Tmmx, wheel rotation speed Nw, and vehicle required torque Tw at this timing was the initial value, the learning flag FLGL becomes 0. As a result of comparing the search gradient based on the motor required torque Tm and the search gradient based on the engine required torque Te, the motor required torque Tm becomes the search parameter Prm, and the total input power Pt is minimized by the minimum total input power search. Is calculated. At this time, the search parameter Prm is stored in the learning map and updated. Since the engine 101 and the motor 102 operate at the engine required torque Te and the motor required torque Tm, which are the total input power Pt, the vehicle speed is increased with the minimum necessary fuel and electric power in response to the driver's acceleration request.

次に、時刻bのタイミングにおいて、時刻aより継続して加速要求がされているが、モータ駆動最大トルクTmmx、車輪回転数Nw、車両要求トルクTwが時刻aから大きく変化していないため時刻aで学習されたマップ値が参照され、学習フラグFLGLが1となる。その学習マップ値、即ちモータ要求トルクTmを探索パラメータPrmとして用い、総入力仕事率最小探索により最小となる総入力仕事率Ptが演算され、その際のエンジン要求トルクTeおよびモータ要求トルクTmでエンジン101およびモータ102が動作する。そのため、学習マップにより探索パラメータ選定時の処理時間を低減し、総入力仕事率最小探索における探索時間に余裕を持たせることができるため、最小の総入力仕事率Ptの探索を確実に演算でき、必要最小限の燃料および電力で車速が増加する。 Next, at the timing of time b, acceleration is continuously requested from time a, but since the maximum motor drive torque Tmmx, wheel rotation speed Nw, and vehicle required torque Tw have not changed significantly from time a, time a The map value learned in is referred to, and the learning flag FLGL becomes 1. Using the learning map value, that is, the motor required torque Tm as the search parameter Prm, the minimum total input work rate Pt is calculated by the total input power minimum search, and the engine is calculated with the engine required torque Te and the motor required torque Tm at that time. The 101 and the motor 102 operate. Therefore, the learning map can reduce the processing time when selecting search parameters and allow a margin in the search time in the total input power minimum search, so that the search for the minimum total input power Pt can be reliably calculated. Vehicle speed increases with the minimum amount of fuel and power required.

次に、時刻cのタイミングにおいては、時刻aおよび時刻bよりも大きな加速要求がされている。そのため、モータ駆動最大トルクTmmx、車輪回転数Nw、車両要求トルクTwが大きく変化し、学習マップの参照先は時刻aおよび時刻bとは別の点となる。
時刻cにおける学習マップの参照先は、初期値であったため、学習フラグFLGLが0となる。そして、探索パラメータ選定の結果、エンジン要求トルクTeが探索パラメータPrmとなり、総入力仕事率最小探索により最小となる総入力仕事率Ptが演算されると共に、探索パラメータPrmが学習マップに記憶される。
ここで、従来の探索パラメータとした場合と本実施の形態の探索パラメータとした場合において総入力仕事率最小探索の演算結果、即ち総入力仕事率Ptが異なる挙動を図7を用いて説明する。
Next, at the timing of time c, an acceleration request larger than that of time a and time b is requested. Therefore, the maximum motor drive torque Tmmx, the wheel rotation speed Nw, and the vehicle required torque Tw change significantly, and the reference destination of the learning map is different from the time a and the time b.
Since the reference destination of the learning map at time c is the initial value, the learning flag FLGL becomes 0. Then, as a result of the search parameter selection, the engine required torque Te becomes the search parameter Pr, the total input power Pt that becomes the minimum by the total input power minimum search is calculated, and the search parameter Prm is stored in the learning map.
Here, the calculation result of the total input power minimum search, that is, the behavior in which the total input power Pt is different between the case of using the conventional search parameter and the case of using the search parameter of the present embodiment will be described with reference to FIG.

図7では、図6の時刻cのタイミングにおける総入力仕事率最小探索の探索回数とその探索途中の総入力仕事率Ptを表している。従来、即ちモータ要求トルクTmを探索パラメータとした場合、総入力仕事率最小探索における勾配が比較的小さく、探索中の総入力仕事率Ptが収束、即ち総入力仕事率が最小になる値を探索完了するのに探索回数が多くかかる。但し、車両用ECU112の処理時間などの問題から、探索回数制限によって探索が強制的に終了されてしまうため、その時点での総入力仕事率Ptが図6の時刻cの総入力仕事率Ptとなる。 FIG. 7 shows the number of searches for the minimum total input power search at the timing of time c in FIG. 6 and the total input power Pt during the search. Conventionally, that is, when the motor required torque Tm is used as the search parameter, the gradient in the total input power minimum search is relatively small, and the total input power Pt during the search converges, that is, the value that minimizes the total input power is searched. It takes a lot of searches to complete. However, due to problems such as the processing time of the vehicle ECU 112, the search is forcibly terminated due to the limit on the number of searches. Therefore, the total input power Pt at that time is the total input power Pt at time c in FIG. Become.

一方、本実施の形態では、モータ要求トルクTmではなくエンジン要求トルクTeを探索パラメータとして用いており、図7における総入力仕事率Ptが探索回数制限前に収束する。そのため、総入力仕事率Ptの最小値が図6の時刻cの最終的な総入力仕事率Ptとなる。 On the other hand, in the present embodiment, the engine required torque Te is used as the search parameter instead of the motor required torque Tm, and the total input power Pt in FIG. 7 converges before the search number limit is limited. Therefore, the minimum value of the total input power Pt is the final total input power Pt at time c in FIG.

よって、図6の時刻cにおいて、従来と本実施の形態との間に探索結果である総入力仕事率Ptに差が生じ、その結果、従来よりも本実施の形態における総入力仕事率最小探索を実施することにより、必要最小限の燃料および電力で車両を動作させ、燃費を向上することができる。 Therefore, at time c in FIG. 6, there is a difference in the total input power Pt, which is the search result, between the conventional method and the present embodiment, and as a result, the total input power minimum search in the present embodiment is performed more than before. By implementing the above, it is possible to operate the vehicle with the minimum required fuel and electric power and improve fuel efficiency.

図6の時刻dのタイミングにおいては、時刻cで学習した探索パラメータを用いて探索される。従来制御ではこの時点でも探索回数限界までに最小の総入力仕事率の探索が完了せずに、探索途中の総入力仕事率となる。しかし、総入力仕事率は徐々に最小値に近づいているため、時刻d以降においては、本実施の形態による総入力仕事率Ptと同等の結果が得られる。 At the timing of time d in FIG. 6, the search is performed using the search parameters learned at time c. In the conventional control, the search for the minimum total input power is not completed by the limit of the number of searches even at this point, and the total input power during the search is reached. However, since the total input power is gradually approaching the minimum value, after time d, the same result as the total input power Pt according to the present embodiment can be obtained.

時刻eのタイミングにおいては、学習マップを参照する先が変化したため、一旦、学習フラグFLGLが0になり、モータ要求トルクTmによる探索勾配、およびエンジン要求トルクTeによる探索勾配を比較して選定される探索パラメータPrmを用いて、総入力仕事率最小探索により最小となる総入力仕事率Ptが演算されると共に、探索パラメータPrmが学習マップに記憶される。その結果、必要最小限の燃料および電力で車速が増加する。 At the timing of time e, since the destination for referring to the learning map has changed, the learning flag FLGL is temporarily set to 0, and the search gradient based on the motor required torque Tm and the search gradient based on the engine required torque Te are compared and selected. Using the search parameter Prm, the total input power Pt that is minimized by the minimum search for the total input power is calculated, and the search parameter Prm is stored in the learning map. As a result, vehicle speed increases with the minimum amount of fuel and power required.

以上詳述したように、実施の形態1に係るハイブリッド車両の制御装置およびハイブリッド車両の制御方法によれば、複数の動力源、即ち、エンジン101とモータ102による車両動作の条件が成立中に、総入力仕事率最小探索において勾配が大きくなるパラメータを探索パラメータとして総入力仕事率最小探索を実施することにより、総入力仕事率最小探索における探索時間および探索精度を向上することができる。従って、運転者の要求に対し必要最小限の燃料および電力で車両を動作させ、燃費を向上することができる。また、一度演算した総入力仕事率最小探索において勾配が大きくなるパラメータを学習マップに記憶することで、探索パラメータ選定時の処理時間を低減し、総入力仕事率最小探索における探索時間に余裕を持たせることができるため、最小の総入力仕事率の探索を確実に演算でき、必要最小限の燃料および電力で車両を動作させ、燃費を向上することができる。 As described in detail above, according to the hybrid vehicle control device and the hybrid vehicle control method according to the first embodiment, while the conditions for vehicle operation by the plurality of power sources, that is, the engine 101 and the motor 102 are satisfied, By performing the total input power minimum search with the parameter that increases the gradient in the total input power minimum search as the search parameter, the search time and search accuracy in the total input power minimum search can be improved. Therefore, it is possible to operate the vehicle with the minimum necessary fuel and electric power in response to the driver's request and improve fuel efficiency. In addition, by storing in the learning map the parameters that increase the gradient in the total input power minimum search once calculated, the processing time when selecting search parameters is reduced, and the search time in the total input power minimum search has a margin. Therefore, the search for the minimum total input power can be reliably calculated, the vehicle can be operated with the minimum required fuel and power, and fuel efficiency can be improved.

実施の形態2.
次に、実施の形態2に係る車両の制御装置および車両の制御方法について説明する。実施の形態1では、エンジンとモータを駆動源とするハイブリッド車両を例に挙げて説明したが、モータとモータを駆動源とする電動車両に適用することもできる。
図8は、第1駆動源と第2駆動源の両者をモータとした実施の形態2に係る車両の制御装置を含むシステム全体を示す構成図である。
図8において、第1駆動源である第1のモータ401の動力は、ギア機構(図示せず)から第1のディファレンシャルギア402を介して第1のドライブシャフト403に接続されたタイヤ404へと伝達される。第2駆動源である第2のモータ405の動力は、ギア機構(図示せず)から第2のディファレンシャルギア406を介して第2のドライブシャフト407に接続されたタイヤ408へと伝達される。
Embodiment 2.
Next, the vehicle control device and the vehicle control method according to the second embodiment will be described. In the first embodiment, a hybrid vehicle having an engine and a motor as a drive source has been described as an example, but it can also be applied to a motor and an electric vehicle having the motor as a drive source.
FIG. 8 is a configuration diagram showing the entire system including the vehicle control device according to the second embodiment in which both the first drive source and the second drive source are motors.
In FIG. 8, the power of the first motor 401, which is the first drive source, is transferred from the gear mechanism (not shown) to the tire 404 connected to the first drive shaft 403 via the first differential gear 402. Be transmitted. The power of the second motor 405, which is the second drive source, is transmitted from the gear mechanism (not shown) to the tire 408 connected to the second drive shaft 407 via the second differential gear 406.

第1のモータ401および第2のモータ405は、それぞれインバータ(図示せず)を経由してバッテリ(図示せず)に接続されており、車両減速時における第1のドライブシャフト403と第2のドライブシャフト407からの動力伝達などで発電して電力供給する一方、車両加速時に力行運転を行うことにより第1のドライブシャフト403と第2のドライブシャフト407に動力を伝える。第1のモータ制御用電子コントロールユニット(以下、第1モータ用ECUと称する。)409および第2のモータ制御用電子コントロールユニット(以下、第2モータ用ECUと称する。)410は、マイクロプロセッサなどで構成されており、第1のモータ401および第2のモータ405を適切な状態に制御している。その他の構成については実施の形態1と同様であり、同一符号を付すことにより重複説明を省略する。 The first motor 401 and the second motor 405 are connected to a battery (not shown) via an inverter (not shown), respectively, and the first drive shaft 403 and the second drive shaft 403 and the second motor 405 during vehicle deceleration are used. While power is generated and supplied by power transmission from the drive shaft 407, power is transmitted to the first drive shaft 403 and the second drive shaft 407 by performing power running operation when the vehicle is accelerating. The first motor control electronic control unit (hereinafter referred to as the first motor ECU) 409 and the second motor control electronic control unit (hereinafter referred to as the second motor ECU) 410 are a microprocessor or the like. The first motor 401 and the second motor 405 are controlled to an appropriate state. Other configurations are the same as those in the first embodiment, and duplicate description will be omitted by assigning the same reference numerals.

上記のように構成された車両の制御装置において、複数の動力源、即ち、第1のモータ401および第2のモータ405による車両動作の条件が成立中に、探索パラメータ学習値、もしくは総入力仕事率最小探索において勾配が大きくなるパラメータを探索パラメータとして総入力仕事率最小探索を実施し、複数動力源におけるトルクの分配を演算する。
この演算については、実施の形態1のモータ102を第2のモータ405、同エンジン101を第1のモータ401、モータ用ECU110を第2モータ用ECU410、エンジン用ECU111を第1モータ用ECU409と置き換えることにより、実施の形態1で説明した演算動作と同様であり説明を省略する。
In the vehicle control device configured as described above, the search parameter learning value or the total input work is performed while the conditions for vehicle operation by the plurality of power sources, that is, the first motor 401 and the second motor 405 are satisfied. The total input power minimum search is performed with the parameter that increases the gradient in the rate minimum search as the search parameter, and the torque distribution in multiple power sources is calculated.
Regarding this calculation, the motor 102 of the first embodiment is replaced with the second motor 405, the engine 101 is replaced with the first motor 401, the motor ECU 110 is replaced with the second motor ECU 410, and the engine ECU 111 is replaced with the first motor ECU 409. This is the same as the calculation operation described in the first embodiment, and the description thereof will be omitted.

上記実施の形態2においても実施の形態1と同様、複数の動力源、即ち、第1のモータ401と第2のモータ405による車両動作の条件が成立中に、総入力仕事率最小探索において勾配が大きくなるパラメータを探索パラメータとして総入力仕事率最小探索を実施することにより、総入力仕事率最小探索における探索時間および探索精度を向上することができる。従って、運転者の要求に対し必要最小限の電力で車両を動作させ、電費を向上することができる。また、一度演算した総入力仕事率最小探索において勾配が大きくなるパラメータを学習マップに記憶することで、探索パラメータ選定時の処理時間を低減し、総入力仕事率最小探索における探索時間に余裕を持たせることができるため、最小の総入力仕事率の探索を確実に演算でき、必要最小限の電力で車両を動作させ、電費を向上することができる。 Similarly to the first embodiment, the second embodiment also has a gradient in the total input power minimum search while the conditions for vehicle operation by the plurality of power sources, that is, the first motor 401 and the second motor 405 are satisfied. By performing the total input power minimum search with the parameter that increases the total input power as the search parameter, the search time and search accuracy in the total input power minimum search can be improved. Therefore, it is possible to operate the vehicle with the minimum necessary electric power in response to the driver's request and improve the electric power cost. In addition, by storing the parameters that increase the gradient in the total input power minimum search once calculated in the learning map, the processing time when selecting the search parameters is reduced, and the search time in the total input power minimum search has a margin. Therefore, the search for the minimum total input power can be reliably calculated, the vehicle can be operated with the minimum required power, and the power cost can be improved.

上記実施の形態1では、複数の駆動源としてエンジンとモータをそれぞれ1つ搭載したハイブリッド車両について説明し、実施の形態2では、複数の駆動源として2つのモータを搭載したEV車両について説明したが、本願は、他に4つのモータを搭載したEV車両、あるいはエンジンと2つのモータを搭載したハイブリッド車両にも適用でき、複数の駆動源が搭載された車両に適用できるものである。
また、上記実施の形態1では、複数の駆動源としてエンジンとモータをそれぞれ1つ搭載したハイブリッド車両について燃費向上の効果があることを説明し、実施の形態2では、複数の駆動源として2つのモータを搭載したEV車両について電費向上の効果があることを説明したが、本願は、例えば複数の駆動源としてエンジンとモータを搭載し、外部充電が可能なプラグインハイブリッド車両については、燃費と電費の向上効果があるものである。
In the first embodiment, a hybrid vehicle equipped with one engine and one motor as a plurality of drive sources has been described, and in the second embodiment, an EV vehicle equipped with two motors as a plurality of drive sources has been described. The present application can also be applied to an EV vehicle equipped with four other motors, or a hybrid vehicle equipped with an engine and two motors, and can be applied to a vehicle equipped with a plurality of drive sources.
Further, in the first embodiment, it is explained that the hybrid vehicle in which one engine and one motor are mounted as a plurality of drive sources each have an effect of improving fuel efficiency, and in the second embodiment, two as a plurality of drive sources. We have explained that EV vehicles equipped with a motor have the effect of improving electricity costs, but in this application, for example, for plug-in hybrid vehicles equipped with an engine and a motor as multiple drive sources and capable of external charging, fuel consumption and electricity costs It has the effect of improving.

以上、本願においては、例示的な実施の形態が記載されているが、実施の形態に記載された様々な特徴、態様、および機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも1つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合が含まれるものとする。
As described above, although exemplary embodiments have been described in the present application, the various features, aspects, and functions described in the embodiments are not limited to the application of the specific embodiments, but are independent. It is applicable to embodiments in or in various combinations.
Therefore, innumerable variations not illustrated are envisioned within the scope of the techniques disclosed in the present application. For example, it is assumed that at least one component is modified, added or omitted.

101 エンジン、102 モータ、103 クランクプーリ、104 プーリ、105 ベルト、106 トランスミッション、107 ディファレンシャルギア、108 ドライブシャフト、109 タイヤ、110 モータ用ECU、111 エンジン用ECU、112 車両用ECU、113 車速センサ、114 アクセルポジションセンサ、115 ブレーキストロークセンサ、201 総入力仕事率最小探索制御手段、202 トルク分配制御手段、203 探索パラメータ選定手段、204 モータ駆動可能最大トルク演算手段、205 探索パラメータ学習手段、401 第1のモータ、402 第1のディファレンシャルギア、403 第1のドライブシャフト、404,408 タイヤ、405 第2のモータ、406 2のディファレンシャルギア、407 第2のドライブシャフト、409 第1モータ用ECU、410 第2モータ用ECU。 101 engine, 102 motor, 103 crank pulley, 104 pulley, 105 belt, 106 transmission, 107 differential gear, 108 drive shaft, 109 tire, 110 motor ECU, 111 engine ECU, 112 vehicle ECU, 113 vehicle speed sensor, 114 Accelerator position sensor, 115 brake stroke sensor, 201 total input work rate minimum search control means, 202 torque distribution control means, 203 search parameter selection means, 204 motor driveable maximum torque calculation means, 205 search parameter learning means, 401 first Motor, 402 1st differential gear, 403 1st drive shaft, 404,408 tires, 405 2nd motor, 4062 differential gear, 407 2nd drive shaft, 409 1st motor ECU, 410 2nd ECU for motor.

Claims (3)

複数の駆動源が搭載された車両の制御装置であって、
前記複数の駆動源を構成する第1駆動源と第2駆動源に要求するトルクを探索パラメータとし、前記複数の駆動源の総入力仕事率が最小となる動作点を探索する総入力仕事率最小探索制御手段と、
前記総入力仕事率最小探索制御手段で探索された第1駆動源要求トルクおよび第2駆動源要求トルクで車両を動作させるトルク分配制御手段と、
前記第1駆動源要求トルクおよび前記第2駆動源要求トルクのそれぞれをパラメータとして前記総入力仕事率の勾配を勾配法により演算し、前記第1駆動源要求トルクをパラメータとした前記総入力仕事率の勾配と前記第2駆動源要求トルクをパラメータとした前記総入力仕事率との勾配の大きいパラメータを前記総入力仕事率最小探索制御手段における探索パラメータとして選定する探索パラメータ選定手段と、を備え、
前記探索パラメータ選定手段の選定した探索パラメータを用いて、前記総入力仕事率最小探索制御手段を動作させることを特徴とする車両の制御装置。
A vehicle control device equipped with multiple drive sources.
The torque required for the first drive source and the second drive source constituting the plurality of drive sources is used as a search parameter, and the total input power minimum for searching the operating point at which the total input powers of the plurality of drive sources are minimized. Search control means and
A torque distribution control means for operating the vehicle with the first drive source required torque and the second drive source required torque searched by the total input power minimum search control means, and
The total input power rate respectively calculated by the gradient method the gradient of the total input work rate as parameters, in which the said first driving source torque demand as parameters of the first drive source required torque and the second drive source required torque A search parameter selection means for selecting a parameter having a large gradient between the gradient of the above and the total input power with the second drive source required torque as a parameter as a search parameter in the total input power minimum search control means is provided.
A vehicle control device for operating the total input work rate minimum search control means using the search parameters selected by the search parameter selection means.
前記第2駆動源の駆動可能な最大トルクを演算する第2駆動源駆動可能最大トルク演算手段と、
前記第2駆動源駆動可能最大トルク演算手段と前記車両の動作点に応じて、前記探索パラメータ選定手段の探索パラメータを学習させる探索パラメータ学習手段と、を備え、
前記車両の動作点における前記総入力仕事率が最小でない場合、次回以降においては学習した探索パラメータを、前記探索パラメータ選定手段の探索パラメータとすることを特徴とする請求項1に記載の車両の制御装置。
The second drive source driveable maximum torque calculation means for calculating the driveable maximum torque of the second drive source, and
The second drive source driveable maximum torque calculation means and the search parameter learning means for learning the search parameters of the search parameter selection means according to the operating point of the vehicle are provided.
The vehicle control according to claim 1, wherein when the total input power at the operating point of the vehicle is not the minimum, the learned search parameters are used as the search parameters of the search parameter selection means from the next time onward. apparatus.
複数の駆動源が搭載された車両の制御方法であって、
前記複数の駆動源を構成する第1駆動源および第2駆動源に要求するトルクを探索パラメータとし、前記複数の駆動源の総入力仕事率が最小となる動作点を探索する第1のステップと、
前記第1のステップで探索された前記第1駆動源に要求する第1駆動源要求トルクおよび前記第2駆動源に要求する第2駆動源要求トルクで車両を動作させる第2のステップと、
前記第1駆動源要求トルクおよび前記第2駆動源要求トルクのそれぞれをパラメータとして前記総入力仕事率の勾配を勾配法により演算し、前記第1駆動源要求トルクをパラメータとした前記総入力仕事率の勾配と前記第2駆動源要求トルクをパラメータとした前記総入力仕事率との勾配の大きいパラメータを選定する第3のステップと、を有し、
前記第3のステップにおいて選定されたパラメータを用いて、前記総入力仕事率が最小となる動作点を探索することを特徴とする車両の制御方法。
It is a control method for a vehicle equipped with multiple drive sources.
The first step of searching for an operating point that minimizes the total input power of the plurality of drive sources , using the torques required for the first drive source and the second drive source constituting the plurality of drive sources as search parameters. ,
A second step of operating the vehicle with the first drive source required torque required for the first drive source and the second drive source required torque required for the second drive source, which are searched for in the first step.
The gradient of the total input power is calculated by the gradient method with each of the first drive source required torque and the second drive source required torque as parameters, and the total input power with the first drive source required torque as parameters. A third step of selecting a parameter having a large gradient between the gradient of the above and the total input power with the required torque of the second drive source as a parameter
A vehicle control method comprising searching for an operating point that minimizes the total input power using the parameters selected in the third step.
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