JP7023906B2 - 車両の制御装置 - Google Patents
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Description
内燃機関と、
前記内燃機関の動力により発電する発電機と、
前記発電機が発電した電力を蓄電する蓄電器と、
前記発電機又は前記蓄電器から供給された電力に応じた動力を出力し、駆動輪を駆動する電動機と、
前記内燃機関と前記駆動輪との間の動力の伝達経路を断接する断接部と、
を備え、
前記断接部を切断して、前記発電機及び前記蓄電器から供給された電力に応じて前記電動機が出力する動力により前記駆動輪を駆動して走行する第1走行モードと、
前記断接部を接続して、前記内燃機関が出力する動力と、前記蓄電器から供給された電力に応じて前記電動機が出力する動力と、により前記駆動輪を駆動して走行する第2走行モードと、
を含む複数の走行モードによって走行可能な車両の制御装置であって、
前記車両の車速を取得する車速取得部と、
前記車速に応じた前記第1走行モードにおける駆動力と、前記車速に応じた前記第2走行モードにおける駆動力と、を取得する駆動力取得部と、
前記車速に応じた前記第1走行モードにおける駆動力と、前記車速に応じた前記第2走行モードにおける駆動力との比較結果に基づいて、前記車速において大きな駆動力を得られる走行モードで前記車両を走行させる走行モード制御部と、
を備え、
前記走行モード制御部は、前記車両におけるアクセルペダル開度に応じた前記車速の上昇に伴って、前記車両の要求駆動力が、前記車速に応じた前記第1走行モードにおける駆動力よりも大きくなっている期間においては、前記第1走行モードから前記第2走行モードへの移行を禁止する。
次に、本実施形態の車両の走行モードについて説明する。車両は、「第1ハイブリッドドライブモード」、「第2ハイブリッドドライブモード」、「第1エンジンドライブモード」、「第2エンジンドライブモード」、及び「EVモード」で走行可能であり、このうちいずれかの走行モードによって走行する。
ハイブリッドドライブモードは、エンジンENGの動力によって発電機GENが発電した電力をモータMOTへ供給し、該電力に応じてモータMOTが出力する動力を主として走行する走行モードである。
図2Aに示すように、第1ハイブリッドドライブモードでは、クラッチCLは開放される(即ち切断状態とされる)。そして、エンジンENGの動力によって発電機GENが発電した電力がモータMOTに供給され、該電力に応じてモータMOTが出力した動力によって駆動輪DW、DWが駆動して、車両が走行する。
第2ハイブリッドドライブモードは、バッテリBATからの電力もモータMOTに供給される点が第1ハイブリッドドライブモードと異なる。即ち、図2Bに示すように、第2ハイブリッドドライブモードでは、第1ハイブリッドドライブモードと同様に、クラッチCLは開放される。そして、エンジンENGの動力によって発電機GENが発電した電力及びバッテリBATが出力した電力がモータMOTに供給され、該電力に応じてモータMOTが出力した動力によって駆動輪DW、DWが駆動して、車両が走行する。第2ハイブリッドドライブモードでは、バッテリBATが出力した電力もモータMOTに供給される分、車両が出力可能な駆動力も第1ハイブリッドドライブモードより大きくなる。
エンジンドライブモードは、エンジンENGが出力する動力を主として走行する走行モードである。
図3Aに示すように、第1エンジンドライブモードでは、クラッチCLが接続されることで、エンジンENGの動力が駆動輪DW、DWに伝達され、エンジンENGの動力によって駆動輪DW、DWが駆動して、車両が走行する。また、第1エンジンドライブモードでは、モータMOTは、車両の制動時における発電機としてのみ用いられ、モータMOTが発電した電力は第2インバータINV2及び電圧制御装置101を介してバッテリBATに充電される。
第2エンジンドライブモードは、バッテリBATからの電力がモータMOTに供給され、該電力に応じてモータMOTが出力した動力も駆動輪DW、DWに伝達される点が第1エンジンドライブモードと異なる。即ち、図3Bに示すように、第2エンジンドライブモードでは、第1エンジンドライブモードと同様に、クラッチCLが接続されることで、エンジンENGの動力が駆動輪DW、DWに伝達される。さらに、バッテリBATが出力した電力がモータMOTに供給され、該電力に応じてモータMOTが出力した動力も駆動輪DW、DWに伝達される。これにより、第2エンジンドライブモードでは、エンジンENGが出力した動力と、バッテリBATから供給された電力に応じてモータMOTが出力した動力と、によって駆動輪DW、DWが駆動して、車両が走行する。
EVモードは、エンジンENGが停止される点が第2ハイブリッドドライブモードと異なる。即ち、図4に示すように、EVモードでは、エンジンENGが停止されて、バッテリBATからの電力をモータMOTに供給し、該電力に応じてモータMOTが出力する動力によって駆動輪DW、DWが駆動して、車両が走行する。
次に、制御装置100による車両の走行モードの制御、具体的には、ハイブリッドドライブモード又はエンジンドライブモードにより車両を走行させる場合の制御について説明する。この場合、制御装置100は、基本的には、現在の車両の状況において第2ハイブリッドドライブモード及び第2エンジンドライブモードのそれぞれで得られる駆動力を取得し、これらを比較して、第2ハイブリッドドライブモードの方が大きな駆動力を得られる場合はハイブリッドドライブモードで車両を走行させ、第2エンジンドライブモードの方が大きな駆動力を得られる場合はエンジンドライブモードで車両を走行させる。
図5及び図6を参照しながら、制御装置100が車速VP及びモータMOTの温度TeMに基づき走行モードを制御する場合について具体的に説明する。図5に示すように、この場合、制御装置100は、車速取得部211と、モータ温度取得部212と、駆動力取得部220と、走行モード制御部230と、を備える。
エンジンENGが出力する動力は、車両周辺の気圧Pが低くなる程、低下する。このため、気圧Pが低い場合、エンジンENGが出力する動力を主として走行する第2エンジンドライブモードで得られる駆動力は、モータMOTが出力する動力を主として走行する第2ハイブリッドドライブモードで得られる駆動力よりも大きく低下する。したがって、制御装置100は、車速VPのほか気圧Pも参照して走行モードを制御することで、車両の駆動力を効率よく維持できる。
バッテリBATの出力は、バッテリBATの残容量が少なくなる程、低下する。これに応じて、バッテリBATからの電力によってモータMOTが出力する動力も、バッテリBATの残容量が少なくなる程、低下する。このため、バッテリBATの残容量が少ない場合、バッテリBATからの電力のみによってモータMOTに動力を出力させる第2エンジンドライブモードで得られる駆動力は、発電機GENからの電力も用いてモータMOTに動力を出力させる第2ハイブリッドドライブモードで得られる駆動力よりも大きく低下する。したがって、制御装置100は、車速VPのほかバッテリBATの残容量も参照して走行モードを制御することで、車両の駆動力を効率よく維持できる。
バッテリBATの出力は、バッテリBATの温度TeBが低くなる程、低下する。これに応じて、バッテリBATからの電力によってモータMOTが出力する動力も、バッテリBATの温度TeBが低くなる程、低下する。このため、バッテリBATの温度TeBが低い場合、バッテリBATからの電力のみによってモータMOTに動力を出力させる第2エンジンドライブモードで得られる駆動力は、発電機GENからの電力も用いてモータMOTに動力を出力させる第2ハイブリッドドライブモードで得られる駆動力よりも大きく低下する。したがって、制御装置100は、車速VPのほかバッテリBATの温度TeBも参照して走行モードを制御することで、車両の駆動力を効率よく維持できる。
次に、制御装置100によるエンジンドライブモードへの移行の禁止及び許可について説明する。前述したように、制御装置100は、車速VP等に応じた第2エンジンドライブモードにおける最大駆動力が、該車速VP等に応じた第2ハイブリッドドライブモードにおける最大駆動力よりも大きくなった場合に、ハイブリッドドライブモードからエンジンドライブモードへの移行を行う。
例えば、上記実施形態のマップは、第2ハイブリッドドライブモード及び第2エンジンドライブモードにおける、車速VPと、駆動力(最大駆動力)と、他の1つのパラメータ(温度TeM、気圧P、SOC又は温度TeB)との関係をあらわすものとしたが、これに限らない。例えば、マップは、第2ハイブリッドドライブモード及び第2エンジンドライブモードにおける、車速VPと、駆動力との関係のみをあらわすものであってもよい。また、マップは、第2ハイブリッドドライブモード及び第2エンジンドライブモードにおける、車速VPと、駆動力と、他の2以上のパラメータ(例えばSOC及びバッテリBATの温度TeB)と、の関係をあらわすものとしてもよい。
前記内燃機関の動力により発電する発電機(発電機GEN)と、
前記発電機が発電した電力を蓄電する蓄電器(バッテリBAT)と、
前記発電機又は前記蓄電器から供給された電力に応じた動力を出力し、駆動輪(駆動輪DW)を駆動する電動機(モータMOT)と、
前記内燃機関と前記駆動輪との間の動力の伝達経路を断接する断接部(クラッチCL)と、
を備え、
前記断接部を切断して、前記発電機及び前記蓄電器から供給された電力に応じて前記電動機が出力する動力により前記駆動輪を駆動して走行する第1走行モード(第2ハイブリッドドライブモード)と、
前記断接部を接続して、前記内燃機関が出力する動力と、前記蓄電器から供給された電力に応じて前記電動機が出力する動力と、により前記駆動輪を駆動して走行する第2走行モード(第2エンジンドライブモード)と、
を含む複数の走行モードによって走行可能な車両の制御装置(制御装置100)であって、
前記車両の車速を取得する車速取得部(車速取得部211)と、
前記車速に応じた前記第1走行モードにおける駆動力と、前記車速に応じた前記第2走行モードにおける駆動力と、を取得する駆動力取得部(駆動力取得部220)と、
前記車速に応じた前記第1走行モードにおける駆動力と、前記車速に応じた前記第2走行モードにおける駆動力との比較結果に基づいて、前記車速において大きな駆動力を得られる走行モードで前記車両を走行させる走行モード制御部(走行モード制御部230)と、
を備える、車両の制御装置。
前記電動機の温度を取得する電動機温度取得部(モータ温度取得部212)を備え、
前記駆動力取得部は、前記車速及び前記電動機の温度に応じた前記第1走行モードにおける駆動力と、前記車速及び前記電動機の温度に応じた前記第2走行モードにおける駆動力と、を取得し、
前記走行モード制御部は、前記車速及び前記電動機の温度に応じた前記第1走行モードにおける駆動力と、前記車速及び前記電動機の温度に応じた前記第2走行モードにおける駆動力との比較結果に基づいて、前記車速において大きな駆動力を得られる走行モードで前記車両を走行させる、車両の制御装置。
前記車両の周辺の気圧を取得する気圧取得部(気圧取得部213)を備え、
前記駆動力取得部は、前記車速及び前記気圧に応じた前記第1走行モードにおける駆動力と、前記車速及び前記気圧に応じた前記第2走行モードにおける駆動力と、を取得し、
前記走行モード制御部は、前記車速及び前記気圧に応じた前記第1走行モードにおける駆動力と、前記車速及び前記気圧に応じた前記第2走行モードにおける駆動力との比較結果に基づいて、前記車速において大きな駆動力を得られる走行モードで前記車両を走行させる、車両の制御装置。
前記蓄電器の蓄電量を取得する蓄電量取得部(SOC取得部214)を備え、
前記駆動力取得部は、前記車速及び前記蓄電量に応じた前記第1走行モードにおける駆動力と、前記車速及び前記蓄電量に応じた前記第2走行モードにおける駆動力と、を取得し、
前記走行モード制御部は、前記車速及び前記蓄電量に応じた前記第1走行モードにおける駆動力と、前記車速及び前記蓄電量に応じた前記第2走行モードにおける駆動力との比較結果に基づいて、前記車速において大きな駆動力を得られる走行モードで前記車両を走行させる、車両の制御装置。
前記蓄電器の温度を取得する蓄電器温度取得部(バッテリ温度取得部215)を備え、
前記駆動力取得部は、前記車速及び前記蓄電器の温度に応じた前記第1走行モードにおける駆動力と、前記車速及び前記蓄電器の温度に応じた前記第2走行モードにおける駆動力と、を取得し、
前記走行モード制御部は、前記車速及び前記蓄電器の温度に応じた前記第1走行モードにおける駆動力と、前記車速及び前記蓄電器の温度に応じた前記第2走行モードにおける駆動力との比較結果に基づいて、前記車速において大きな駆動力を得られる走行モードで前記車両を走行させる、車両の制御装置。
前記走行モード制御部は、前記車両におけるアクセルペダル開度に応じた前記車両の要求駆動力が、前記車速に応じた前記第1走行モードにおける駆動力よりも大きい期間においては、前記第1走行モードから前記第2走行モードへの移行を禁止する、車両の制御装置。
前記走行モード制御部は、前記車両の要求駆動力が、前記車速に応じた前記第1走行モードにおける駆動力よりも小さくなった場合に、前記第1走行モードから前記第2走行モードへの移行を許可する、車両の制御装置。
211 車速取得部
212 モータ温度取得部(電動機温度取得部)
213 気圧取得部
214 SOC取得部(蓄電量取得部)
215 バッテリ温度取得部(蓄電器温度取得部)
220 駆動力取得部
230 走行モード制御部
ENG エンジン
GEN 発電機
BAT バッテリ
MOT モータ
CL クラッチ
Claims (6)
- 内燃機関と、
前記内燃機関の動力により発電する発電機と、
前記発電機が発電した電力を蓄電する蓄電器と、
前記発電機又は前記蓄電器から供給された電力に応じた動力を出力し、駆動輪を駆動する電動機と、
前記内燃機関と前記駆動輪との間の動力の伝達経路を断接する断接部と、
を備え、
前記断接部を切断して、前記発電機及び前記蓄電器から供給された電力に応じて前記電動機が出力する動力により前記駆動輪を駆動して走行する第1走行モードと、
前記断接部を接続して、前記内燃機関が出力する動力と、前記蓄電器から供給された電力に応じて前記電動機が出力する動力と、により前記駆動輪を駆動して走行する第2走行モードと、
を含む複数の走行モードによって走行可能な車両の制御装置であって、
前記車両の車速を取得する車速取得部と、
前記車速に応じた前記第1走行モードにおける駆動力と、前記車速に応じた前記第2走行モードにおける駆動力と、を取得する駆動力取得部と、
前記車速に応じた前記第1走行モードにおける駆動力と、前記車速に応じた前記第2走行モードにおける駆動力との比較結果に基づいて、前記車速において大きな駆動力を得られる走行モードで前記車両を走行させる走行モード制御部と、
を備え、
前記走行モード制御部は、前記車両におけるアクセルペダル開度に応じた前記車速の上昇に伴って、前記車両の要求駆動力が、前記車速に応じた前記第1走行モードにおける駆動力よりも大きくなっている期間においては、前記第1走行モードから前記第2走行モードへの移行を禁止する、車両の制御装置。 - 請求項1に記載の車両の制御装置であって、
前記電動機の温度を取得する電動機温度取得部を備え、
前記駆動力取得部は、前記車速及び前記電動機の温度に応じた前記第1走行モードにおける駆動力と、前記車速及び前記電動機の温度に応じた前記第2走行モードにおける駆動力と、を取得し、
前記走行モード制御部は、前記車速及び前記電動機の温度に応じた前記第1走行モードにおける駆動力と、前記車速及び前記電動機の温度に応じた前記第2走行モードにおける駆動力との比較結果に基づいて、前記車速において大きな駆動力を得られる走行モードで前記車両を走行させる、車両の制御装置。 - 請求項1に記載の車両の制御装置であって、
前記車両の周辺の気圧を取得する気圧取得部を備え、
前記駆動力取得部は、前記車速及び前記気圧に応じた前記第1走行モードにおける駆動力と、前記車速及び前記気圧に応じた前記第2走行モードにおける駆動力と、を取得し、
前記走行モード制御部は、前記車速及び前記気圧に応じた前記第1走行モードにおける駆動力と、前記車速及び前記気圧に応じた前記第2走行モードにおける駆動力との比較結果に基づいて、前記車速において大きな駆動力を得られる走行モードで前記車両を走行させる、車両の制御装置。 - 請求項1に記載の車両の制御装置であって、
前記蓄電器の蓄電量を取得する蓄電量取得部を備え、
前記駆動力取得部は、前記車速及び前記蓄電量に応じた前記第1走行モードにおける駆動力と、前記車速及び前記蓄電量に応じた前記第2走行モードにおける駆動力と、を取得し、
前記走行モード制御部は、前記車速及び前記蓄電量に応じた前記第1走行モードにおける駆動力と、前記車速及び前記蓄電量に応じた前記第2走行モードにおける駆動力との比較結果に基づいて、前記車速において大きな駆動力を得られる走行モードで前記車両を走行させる、車両の制御装置。 - 請求項1に記載の車両の制御装置であって、
前記蓄電器の温度を取得する蓄電器温度取得部を備え、
前記駆動力取得部は、前記車速及び前記蓄電器の温度に応じた前記第1走行モードにおける駆動力と、前記車速及び前記蓄電器の温度に応じた前記第2走行モードにおける駆動力と、を取得し、
前記走行モード制御部は、前記車速及び前記蓄電器の温度に応じた前記第1走行モードにおける駆動力と、前記車速及び前記蓄電器の温度に応じた前記第2走行モードにおける駆動力との比較結果に基づいて、前記車速において大きな駆動力を得られる走行モードで前記車両を走行させる、車両の制御装置。 - 請求項1~5のいずれか一項に記載の車両の制御装置であって、
前記走行モード制御部は、前記車両の要求駆動力が、前記車速に応じた前記第1走行モードにおける駆動力よりも小さくなった場合に、前記第1走行モードから前記第2走行モードへの移行を許可する、車両の制御装置。
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