JP7213445B2 - HYBRID SYSTEM, HYBRID SYSTEM CONTROL DEVICE, AND HYBRID SYSTEM CONTROL METHOD - Google Patents
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Description
この開示は、ハイブリッドシステム、ハイブリッドシステムの制御装置、および、ハイブリッドシステムの制御方法に関し、特に、内燃機関の動力を利用して発電した電力を用いて電動機で駆動される車両に搭載されるハイブリッドシステム、ハイブリッドシステムの制御装置、および、ハイブリッドシステムの制御方法に関する。 The present disclosure relates to a hybrid system, a hybrid system control device, and a hybrid system control method, and in particular, a hybrid system mounted on a vehicle that is driven by an electric motor using electric power generated using the power of an internal combustion engine. , a control device for a hybrid system, and a control method for a hybrid system.
従来、ハイブリッド方式の車両において、加速中のエンジンの負荷を一定に保つように制御するものがあった(たとえば、特許文献1参照)。特許文献1の車両においては、加速初期は、エンジンの余った出力をモータジェネレータにより回生しながら走行することでバッテリのSOC(State Of Charge)が上昇する。加速後半は、このバッテリの電力を用いてモータジェネレータにより力行して、エンジンの不足する出力をアシストしながら走行する。このように制御すれば、スモークの発生を抑制することができる。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a hybrid vehicle, there has been a control to keep the engine load constant during acceleration (see, for example, Patent Document 1). In the vehicle disclosed in
しかし、特許文献1の車両においては、エンジンの負荷を一定に保つ直前に、負荷を急激に上昇させる必要がある。このため、過給遅れによりスモーク(黒煙)およびNOx(窒素酸化物)の排出量が悪化してしまう。また、エンジンの負荷を一定に保っているときに、車両を急加速する場合は、そのためにエンジンの回転速度も急に上昇させる必要があるので、同様に、過給遅れによりスモークおよびNOxの排出量が悪化してしまう。
However, in the vehicle of
この開示は、上述の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、黒煙および窒素酸化物の排出量を低減することが可能なハイブリッドシステム、ハイブリッドシステムの制御装置、および、ハイブリッドシステムの制御方法を提供することである。 This disclosure has been made to solve the above-mentioned problems, and aims to provide a hybrid system capable of reducing black smoke and nitrogen oxide emissions, a control device for the hybrid system, and a hybrid system. It is to provide a control method for the system.
この開示によるハイブリッドシステムは、内燃機関と、内燃機関から出力される動力を利用して発電を行なう発電機と、発電機による発電電力を充電する蓄電装置と、蓄電装置の放電電力および発電機による発電電力のうちの少なくとも一方の電力を用いて駆動される車両駆動用の電動機と、内燃機関の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率のうちの少なくとも一方を制限するよう制御する制御装置とを備える。 A hybrid system according to this disclosure includes an internal combustion engine, a generator that generates power using the power output from the internal combustion engine, a power storage device that charges the power generated by the power generator, and the power discharged from the power storage device and the power generator. Control to limit at least one of the rate of change of the target rotational speed and the rate of change of the target output torque of the electric motor for driving the vehicle, which is driven by using at least one of the generated electric power, and the internal combustion engine. and a device.
好ましくは、制御装置は、内燃機関の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率のうちの少なくとも一方が、黒煙が第1所定量よりも多く排出される変化率および窒素酸化物が第2所定量よりも多く排出される変化率の少なくとも一方よりも小さくなるように制限する。 Preferably, the control device determines that at least one of the rate of change of the target rotational speed and the rate of change of the target output torque of the internal combustion engine is such that at least one of the rate of change is such that black smoke is emitted in an amount greater than the first predetermined amount and the nitrogen oxides are Limit to be smaller than at least one of the rate of change at which more than the second predetermined amount is discharged.
さらに好ましくは、制御装置は、内燃機関の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率のうちの少なくとも一方を、予め定められた制御マップを用いて制御する。 More preferably, the control device controls at least one of the rate of change of the target rotational speed and the rate of change of the target output torque of the internal combustion engine using a predetermined control map.
さらに好ましくは、制御装置は、蓄電装置のSOCが所定値よりも高い場合は低い場合と比較して内燃機関の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率のうちの少なくとも一方が小さくなるようにする。 More preferably, when the SOC of the power storage device is higher than a predetermined value, at least one of the rate of change of the target rotational speed and the rate of change of the target output torque of the internal combustion engine becomes smaller than when the SOC is lower than the predetermined value. make it
さらに好ましくは、制御マップは、発電機への要求電力および車速から回転速度を特定可能なマップ、および、発電機への要求電力および目標回転速度から目標出力トルクを特定可能なマップを含む。 More preferably, the control map includes a map capable of identifying the rotation speed from the required electric power to the generator and the vehicle speed, and a map capable of specifying the target output torque from the required electric power to the generator and the target rotation speed.
さらに好ましくは、制御マップは、内燃機関の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率のうちの少なくとも一方を制限する制御よりも発電を優先する領域を含む。 Further preferably, the control map includes a region in which power generation is prioritized over control for limiting at least one of the rate of change of the target rotational speed and the rate of change of the target output torque of the internal combustion engine.
この開示の他の局面によるハイブリッドシステムの制御装置は、内燃機関と、内燃機関から出力される動力を利用して発電を行なう発電機と、発電機による発電電力を充電する蓄電装置と、蓄電装置の放電電力および発電機による発電電力のうちの少なくとも一方の電力を用いて駆動される車両駆動用の電動機とを備えるハイブリッドシステムを制御する制御装置である。制御装置は、内燃機関の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率のうちの少なくとも一方を制限するよう制御する。 A hybrid system control device according to another aspect of the present disclosure includes an internal combustion engine, a generator that generates power using power output from the internal combustion engine, a power storage device that charges the power generated by the power generator, and a power storage device. and a vehicle-driving electric motor that is driven using at least one of electric power discharged by the generator and electric power generated by the generator. The control device performs control to limit at least one of a change rate of the target rotational speed and a change rate of the target output torque of the internal combustion engine.
この開示のさらに他の局面によるハイブリッドシステムの制御方法は、内燃機関と、内燃機関から出力される動力を利用して発電を行なう発電機と、発電機による発電電力を充電する蓄電装置と、蓄電装置の放電電力および発電機による発電電力のうちの少なくとも一方の電力を用いて駆動される車両駆動用の電動機とを備えるハイブリッドシステムを制御する制御装置による制御方法である。制御方法は、制御装置が、内燃機関の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率のうちの少なくとも一方を制限するよう制御するステップを含む。 A hybrid system control method according to still another aspect of the present disclosure includes an internal combustion engine, a generator that generates power using power output from the internal combustion engine, a power storage device that charges the power generated by the power generator, and a power storage device. A control method by a control device for controlling a hybrid system including a vehicle-driving electric motor driven using at least one of electric power discharged from a device and electric power generated by a generator. The control method includes a step in which the control device controls to limit at least one of the rate of change of the target rotational speed and the rate of change of the target output torque of the internal combustion engine.
この開示に従えば、ハイブリッドシステムにおいて内燃機関の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率の少なくとも一方が制限される。その結果、黒煙および窒素酸化物の排出量を低減することが可能なハイブリッドシステム、ハイブリッドシステムの制御装置、および、ハイブリッドシステムの制御方法を提供することができる。 According to this disclosure, at least one of the rate of change of the target rotational speed and the rate of change of the target output torque of the internal combustion engine is limited in the hybrid system. As a result, it is possible to provide a hybrid system, a hybrid system control device, and a hybrid system control method capable of reducing black smoke and nitrogen oxide emissions.
以下、図面を参照しつつ、本開示の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号が付されている。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返されない。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. In the following description, identical parts are provided with identical reference numerals. Their names and functions are also the same. A detailed description thereof will therefore not be repeated.
図1は、この実施の形態における車両100の概略構成を示す図である。図1を参照して、車両100は、バッテリ10と、電力制御ユニット(以下、「PCU(Power Control Unit)」と称する)11と、エンジン20と、モータジェネレータ(以下、「MG(Motor Generator)」と称する)31と、MG32と、駆動輪40とを含む。また、車両100は、後述するHV-ECU51やEG-ECU52など、各種電子制御装置(ECU:Electronic Control Unit)をさらに含む。本実施の形態に係るバッテリ10は、本開示に係る「蓄電装置」の一例に相当する。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of
エンジン20は、燃料(ガソリンや軽油等)を燃焼させたときに生じる燃焼エネルギをピストンやクランクシャフトなどの運動子の運動エネルギに変換することによって動力を出力する内燃機関である。MG31およびMG32は、電気エネルギを力学的エネルギに変換したり、力学的エネルギを電気エネルギに変換したりする電力機器である。本実施の形態では、エンジン20としてディーゼルエンジンを採用し、MG31およびMG32として、ロータに永久磁石が埋設された三相交流同期式の電動発電機を採用する。エンジン20は、吸排気系にターボチャージャ(たとえば、可変ノズルターボ)を備えていてもよい。
The
本実施の形態に係る車両100は、シリーズハイブリッド車両である。車両100において、MG31(走行用モータ)は、電動機として動作することによって駆動輪40を駆動し、MG32は、エンジン20により駆動されることによって発電を行なう。MG31を駆動するための動力源は、MG32で発電される電力、およびバッテリ10に蓄えられる電力である。より具体的には、エンジン20の回転軸21とMG32の回転軸22とは、互いにギア23を介して機械的に連結され、エンジン20の回転軸21の回転に伴ってMG32の回転軸22も回転して、MG32が発電する。一方、MG31の回転軸41は、回転軸21,22とは機械的に連結されておらず、動力伝達ギア43を介して駆動軸42と機械的に連結されている。MG31の回転軸41に出力されるトルク(駆動力)は動力伝達ギア43を介して駆動軸42に伝達され、MG31の駆動力によって駆動軸42が回転する。そして、駆動軸42が回転することによって、駆動軸42の両端に設けられた駆動輪40が回転する。
MG31は、車両100の加速時において電動機として動作し、車両100の駆動輪40を駆動する。他方、車両100の制動時や下り斜面での加速度低減時においては、MG31は発電機として動作して回生発電を行なう。MG31が発電した電力は、PCU11を介してバッテリ10に供給される。
MG 31 operates as an electric motor during acceleration of
MG32は、エンジン20から出力される動力を利用して発電(エンジン発電)を行なうように構成される。MG32において生成されたエンジン発電電力は、MG32からMG31に供給されたり、MG32からPCU11を介してバッテリ10に供給されたりする。
PCU11は、MG31およびMG32に対応して設けられる2つのインバータと、各インバータに供給される直流電圧をバッテリ10の電圧以上(たとえば、600V)に昇圧する昇圧コンバータとを含んで構成される。PCU11は、HV-ECU51からの制御信号に従ってバッテリ10とMG31およびMG32との間で電力変換を実行する。PCU11は、MG31およびMG32の状態をそれぞれ別々に制御可能に構成されている。
PCU 11 includes two inverters provided corresponding to MG31 and MG32, and a boost converter for boosting the DC voltage supplied to each inverter to the voltage of
バッテリ10は、再充電可能な直流電源である。バッテリ10の定格電圧は、たとえば300V~450Vである。バッテリ10は、たとえば二次電池(再充電可能な電池)を含んで構成される。二次電池としては、たとえばリチウムイオン電池を採用できる。バッテリ10は、直列および/または並列に接続された複数の二次電池(たとえば、リチウムイオン電池)から構成される組電池を含んでいてもよい。なお、バッテリ10を構成する二次電池は、リチウムイオン電池に限られず、他の二次電池(たとえば、ニッケル水素電池)を採用してもよい。電解液式二次電池を採用してもよいし、全固体式二次電池を採用してもよい。また、バッテリ10としては、大容量のキャパシタなども採用可能である。
バッテリ10に対しては、バッテリ10の状態を監視する監視ユニット61が設けられている。監視ユニット61は、バッテリ10の状態(温度、電流、電圧等)を検出する各種センサを含む。HV-ECU51は、監視ユニット61の出力に基づいてバッテリ10の状態(SOC等)を検出するように構成される。SOC(State Of Charge)は、蓄電残量を示し、たとえば、満充電状態の蓄電量に対する現在の蓄電量の割合を0~100%で表わしたものである。SOCの測定方法としては、たとえば、電流値積算(クーロンカウント)による手法、または開放電圧(OCV:Open Circuit Voltage)の推定による手法など、種々の公知の手法を採用できる。
A
また、エンジン20に対しては、エンジン20の状態を監視する監視ユニット62が設けられている。監視ユニット62は、エンジン20の状態(冷却水温、吸気量、回転速度等)を検出する各種センサを含む。HV-ECU51およびEG-ECU52は、監視ユニット62の出力に基づいてエンジン20の状態を検出するように構成される。
A
また、MG31およびMG32に対しては、それぞれMG31およびMG32の状態を監視する監視ユニット63,64が設けられている。監視ユニット63,64は、MG31およびMG32の状態(温度、回転速度等)を検出する各種センサを含む。HV-ECU51は、監視ユニット63,64の出力に基づいてMG31およびMG32の状態を検出するように構成される。
Monitoring
車両100に含まれる各ECU(HV-ECU51、EG-ECU52)は、演算装置としてのCPU(Central Processing Unit)と、記憶装置と、各種信号を入出力するための入出力ポートと(いずれも図示せず)を含んで構成される。記憶装置は、作業用メモリとしてのRAM(Random Access Memory)と、保存用ストレージ(ROM(Read Only Memory)、書き換え可能な不揮発性メモリ等)とを含む。各ECUは、入力ポートに接続された各種機器(センサ等)から信号を受信し、受信した信号に基づいて出力ポートに接続された各種機器を制御する。記憶装置に記憶されているプログラムをCPUが実行することで、各種制御が実行される。ただし、各ECUが行なう制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア(電子回路)で処理することも可能である。本実施の形態に係るHV-ECU51およびEG-ECU52は、本開示に係る「制御装置」として機能する。
Each ECU (HV-
HV-ECU51は、エンジン20に対する出力要求値と、MG31およびMG32に対する出力要求値(たとえば、トルク要求値)とを算出する。そして、HV-ECU51は、エンジン20に対する出力要求値をEG-ECU52へ送信するとともに、MG31およびMG32に対する出力要求値に基づいて、MG31およびMG32に対する電力の供給(ひいては、MG31およびMG32の出力トルク)を制御する。HV-ECU51は、PCU11等を制御することにより、MG31およびMG32へ供給される電力の大きさ(振幅)および周波数等を制御することができる。また、HV-ECU51は、PCU11等を制御することにより、バッテリ10の充放電制御を行なう。
HV-
HV-ECU51の入力ポートに接続された各種機器は、監視ユニット61,63,64に含まれる各種センサのほかに、アクセル開度センサ65、および、車速センサ66をさらに含む。
Various devices connected to the input port of HV-
アクセル開度センサ65は、車両100のアクセルペダル(図示せず)の踏み込み量をアクセル開度として検出し、その検出結果(アクセル開度を示す信号)をHV-ECU51へ出力する。HV-ECU51は、アクセルペダルの踏み込み量が大きくなるほど、MG31の駆動力を大きくする。
また、車速センサ66は、車両100の速度を検出し、その検出結果(車速を示す信号)をHV-ECU51へ出力する。
EG-ECU52は、HV-ECU51からエンジン20に対する出力要求値を受信し、その出力要求値に対応する運動エネルギがエンジン20で発生するように、エンジン20の運転制御(燃料噴射制御、点火制御、吸入空気量調節制御等)を行なう。エンジン20の駆動によってエンジン発電が実行され、エンジン発電が行なわれていないときは、エンジン20は停止している。エンジン20が駆動されることによって、MG32においてエンジン発電電力が生成される。また、EG-ECU52は、監視ユニット62に含まれる各種センサの検出値を受信し、各検出値をHV-ECU51へ送信する。
The EG-
車両100の走行は、MG31が駆動輪40を駆動することによって行なわれる。HV-ECU51は、車両100の走行中に、バッテリ10のSOCが充電開始SOC以下になった場合に、エンジン発電電力によるバッテリ10の充電を開始し、バッテリ10のSOCが充電完了SOC以上になった場合に、その充電を停止させる。
バッテリ10のSOCが充電開始SOC以下であり、エンジン発電電力によるバッテリ10の充電を実行する場合、HV-ECU51は、発電に適した所定条件でエンジン20を駆動することをEG-ECU52に要求し、この要求に従ってEG-ECU52がエンジン20を制御することによって、車両100の走行で消費される電力よりも大きなエンジン発電電力がMG32で生成される。また、HV-ECU51は、PCU11等を制御して、生成されたエンジン発電電力をバッテリ10に供給する。これにより、エンジン発電電力によってバッテリ10が充電され、バッテリ10のSOCが高くなる。
When the SOC of
バッテリ10のSOCが充電完了SOC以上となった場合には、HV-ECU51が、EG-ECU52に指示してエンジン20を停止させるとともに、PCU11等を制御してバッテリ10への電力の供給を停止させる。
When the SOC of the
このように、車両100の走行中においては、バッテリ10のSOCが充電開始SOC以下になるたびにエンジン20が起動し、エンジン発電電力によるバッテリ10の充電が実行される。これにより、バッテリ10のSOCは、充電開始SOC以上かつ充電完了SOC以下の範囲内に概ね維持される。
In this manner, while
また、本実施の形態においては、車両100は、エンジン20の排気を処理する装置として、DPF(Diesel Particulate Filter)71と、NSR(NOx Storage Reduction)触媒72とを含む。エンジン20、DPF71およびNSR触媒72の間は、それぞれ排気管で接続される。
In the present embodiment,
エンジン20およびDPF71の間の排気管には、排気温センサ81と、A/Fセンサ82とが設けられる。排気温センサ81は、エンジン20からの排気の温度を検出し、その検出結果(排気温を示す信号)をEG-ECU52へ出力する。A/Fセンサ82は、エンジン20からの排気を分析して空燃比を検出し、その検出結果(空燃比を示す信号)をEG-ECU52へ出力する。
An
DPF71は、エンジン20の排気通路を流れる排気に含まれる粒子状物質(PM:Particulate Matter)を捕集するフィルタである。捕集されたPMは、DPF71の内部に堆積する。このため、定期的にDPF71の内部を高温にして、PMを燃焼させて除去することで、DPF71を再生する。
The
NSR触媒72は、吸蔵還元型NOx触媒であって、たとえばアルミナ(Al2O3)を担体とし、この担体上に例えばカリウム(K)、ナトリウム(Na)、リチウム(Li)、セシウムCsのようなアルカリ金属、バリウムBa、カルシウムCaのようなアルカリ土類、ランタン(La)、イットリウム(Y)のような希土類と、白金Ptのような貴金属とが担持されることによって構成される。
The
このNSR触媒72は、排気中に多量の酸素が存在している状態においてはNOxを吸収し、排気中の酸素濃度が低く、かつ還元成分(例えば燃料の未燃成分(HC))が多量に存在している状態においてはNOxをNO2もしくはNOに還元して放出する。NO2やNOとして放出されたNOxは、排気中のHCやCOと速やかに反応することによってさらに還元されてN2となる。ちなみにHCやCOは、NO2やNOを還元することで、自身は酸化されてH2OやCO2となる。すなわち、NSR触媒に導入される排気中の酸素濃度やHC成分を適宜調整すれば、排気中のHC、CO、NOxを浄化することができることになる。
This
NSR触媒72の下流の排気管には、NOxセンサ83が設けられる。NOxセンサ83は、NSR触媒72から出てきた排気に含まれるNOxの量を検出し、その検出結果(NOxの量を示す信号)をEG-ECU52へ出力する。
A
このようなエンジン20の動力を利用して発電した電力を用いてMG31で駆動される車両100に搭載されるハイブリッドシステムにおいて、加速中のエンジン20の負荷を一定に保つように制御する場合に、加速初期は、エンジン20の余った出力をMG32により回生しながら走行することでバッテリ10のSOC(State Of Charge)が上昇する。加速後半は、このバッテリ10の電力を用いてMG31により力行して、エンジン20の不足する出力をアシストしながら走行する。このように制御すれば、スモークの発生を抑制することができる。
In the hybrid system mounted on the
しかし、エンジン20の負荷を一定に保つ直前に、負荷を急激に上昇させる必要がある。このため、過給遅れによりスモークおよびNOxの排出量が悪化してしまう。また、エンジン20の負荷を一定に保っているときに、車両100を急加速する場合は、そのためにエンジン20の回転速度も急に上昇させる必要があるので、同様に、過給遅れによりスモークおよびNOxの排出量が悪化してしまう。
However, just before holding the load on the
そこで、この実施の形態においては、HV-ECU51およびEG-ECU52は、エンジン20の目標回転速度および目標出力トルクの変化率を制限するよう制御する。これにより、スモークおよびNOxの排出量を低減することができる。
Therefore, in this embodiment, HV-
図2は、この実施の形態におけるエンジン制御処理の流れを示すフローチャートである。このエンジン制御処理は、メイン処理から所定の制御周期ごとに呼出されて、EG-ECU52によって実行される。図2を参照して、EG-ECU52は、車速、SOC、アクセル開度等に従い、MG32による発電の要求電力を算出する(ステップ(以下「S」と記載する)101)。この要求電力は、アクセル開度等にしたがって車両100を駆動させるために必要な電力である。バッテリ10のSOCが充電完了SOCを上回った場合には、要求電力は0とされる。その結果、エンジン20が停止される。バッテリ10のSOCが充電開始SOCを下回った場合には、要求電力が算出され、発電要求が出される。
FIG. 2 is a flow chart showing the flow of engine control processing in this embodiment. This engine control process is called from the main process at predetermined control intervals and executed by the EG-
次に、EG-ECU52は、発電要求が有る、つまり、要求電力が0でないか否かを判断する(S102)。発電要求が無い(S102でNO)と判断した場合、EG-ECU52は、実行する処理をこの処理の呼出元に戻す。
Next, the EG-
一方、発電要求が有る(S102でYES)と判断した場合、EG-ECU52は、車速および要求電力に従い、エンジン20の目標回転速度を算出する(S103)。目標回転速度の算出については、後述の図3で説明する。次に、EG-ECU52は、目標回転速度および車速に従い、エンジン20の目標出力を算出する(S104)。目標出力の算出については、後述の図4で説明する。EG-ECU52は、算出した目標回転速度および目標出力となるようにエンジン20を制御し(S105)、EG-ECU52は、実行する処理をこの処理の呼出元の処理に戻す。
On the other hand, if it is determined that there is a power generation request (YES in S102), the EG-
このエンジン20の回転速度および出力の制御は、たとえば、MG32で回転速度を制御することにより実行される。具体的には、回転速度を高い目標回転速度とする場合、まず、MG32の発電量を下げるようPCU11を制御する。すると、要求電力に対して発電量が下回るため、発電量を上げるためMG32の回転速度、すなわち、エンジン20の回転速度を上げるよう制御される。次に、MG32の発電量を上げるようPCU11を制御する。この時点で、当初の発電量よりも高い発電量となるように制御される。すると、要求電力に対して発電量が上回るため、発電量を下げるためMG32の回転速度、すなわち、エンジン20の回転速度を下げるよう制御される。この時点で、当初の回転速度よりも高い回転速度となるように制御される。さらに、MG32の発電量を下げるようPCU11を制御する。すると、要求電力に対して発電量が下回るため、発電量を上げるためMG32の回転速度、すなわち、エンジン20の回転速度を上げるよう制御される。この時点で、目標回転速度となるように制御される。なお、エンジン20の回転速度および出力の制御は、他の方法で実行されるようにしてもよい。
Control of the rotational speed and output of
図3は、この実施の形態におけるエンジン20の目標回転速度の算出フローを示す図である。図3を参照して、まず、エンジン回転速度ベースマップを用いて車速および要求電力に対応するベースの回転速度を特定する。
FIG. 3 is a diagram showing a calculation flow of the target rotation speed of
図5は、この実施の形態におけるエンジン回転速度ベースマップを示す図である。図5を参照して、このマップにおいては、列見出しの値が車速、行見出しの値が要求出力(要求電力、つまり、エンジン20に掛かる負荷)、セルの値は回転速度である。要求電力が変化しても、車速が同一であれば、回転速度は一定となるように設定されている。また、0km/hから60km/hにおいては、車速が変化しても、回転速度は一定となるように設定されており、80km/h以上においては、車速の増加に従って回転速度の変化が緩やかに増加するように設定されている。なお、図5において、A1<A2<A3<A4である。たとえば、車速が60km/hであり、要求電力が100kWである場合、回転速度としてA1rpmが特定される。 FIG. 5 is a diagram showing an engine rotation speed base map in this embodiment. Referring to FIG. 5, in this map, the column heading value is the vehicle speed, the row heading value is the required output (required electric power, that is, the load applied to the engine 20), and the cell value is the rotational speed. Even if the required electric power changes, the rotation speed is set to be constant as long as the vehicle speed is the same. In addition, from 0 km/h to 60 km/h, even if the vehicle speed changes, the rotation speed is set to be constant, and above 80 km/h, the rotation speed changes gradually as the vehicle speed increases. set to increase. In addition, in FIG. 5, A1<A2<A3<A4. For example, when the vehicle speed is 60 km/h and the required power is 100 kW, A1 rpm is specified as the rotational speed.
また、車速が75km/hであり、要求電力が150kWである場合、75km/hの直下の列見出しの60kmと150kWの直下,直上の行見出しの140kW,160kWとに対応するセルの値であるA1rpm、および、75km/hの直上の列見出しの80kmと150kWの直下,直上の列見出しの140kW,160kWとに対応するセルの値であるA2rpmに基づいて、補間により、回転速度として、(A2-A1)×(75-60)/(80-60)+A1=(3×A2+A1)/4rpmが特定される。 When the vehicle speed is 75 km/h and the required power is 150 kW, the cell values corresponding to 60 km in the column heading directly under 75 km/h and 140 kW and 160 kW in the row headings directly under and above 150 kW are shown. Based on A1 rpm and A2 rpm, which is the cell value corresponding to 80 km in the column heading directly above 75 km/h and 140 kW and 160 kW in the column heading directly below and 150 kW directly above 75 km/h, the rotational speed is calculated as (A2 -A1)*(75-60)/(80-60)+A1=(3*A2+A1)/4 rpm.
図3に戻って、エンジン回転速度補正ベースマップを用いて車速および要求電力に対応する補正回転速度を特定する。補正回転速度は、ベースの回転速度を補正するために用いられる回転速度である。 Returning to FIG. 3, the engine rotation speed correction base map is used to specify the correction rotation speed corresponding to the vehicle speed and the required electric power. The correction rotational speed is the rotational speed used to correct the rotational speed of the base.
図6は、この実施の形態におけるエンジン回転速度補正ベースマップを示す図である。図6を参照して、このマップにおいては、列見出しの値は車速、行見出しの値は要求出力(要求電力、つまり、エンジン20に掛かる負荷)、セルの値は回転速度である。要求電力が増加しても、車速が同一であれば、補正回転速度は一定となるように設定されている。また、0km/hから100km/hにおいて、エンジン回転速度ベースマップの値に単純に加算した場合にA1rpmからA4rpmまで徐々に増加する値が設定されている。120km/h以上において、B6rpmよりも小さいB7rpmが設定されている。たとえば、車速が60km/hであり、要求電力が100kWである場合、補正回転速度としてB5rpmが特定される。このときのエンジン回転速度ベースマップで特定された回転速度A1rpmに、この補正回転速度B5rpmを単純に加算すると、A1+B5rpmとなる。 FIG. 6 is a diagram showing an engine rotation speed correction base map in this embodiment. Referring to FIG. 6, in this map, column heading values are vehicle speed, row heading values are requested output (required electric power, ie load applied to engine 20), and cell values are rotational speed. Even if the required electric power increases, if the vehicle speed is the same, the corrected rotation speed is set to be constant. Also, in the range of 0 km/h to 100 km/h, a value is set that gradually increases from A1 rpm to A4 rpm when simply added to the value of the engine rotation speed base map. B7 rpm, which is smaller than B6 rpm, is set above 120 km/h. For example, when the vehicle speed is 60 km/h and the required power is 100 kW, B5 rpm is specified as the corrected rotational speed. Simply adding this corrected rotational speed B5 rpm to the rotational speed A1 rpm specified by the engine rotational speed base map at this time results in A1+B5 rpm.
図3に戻って、SOC補正係数マップを用いてバッテリ10のSOCに対応する補正係数を特定する。この補正係数は、SOCが下がったら、補正回転速度を増加させるための補正係数である。
Returning to FIG. 3, the correction coefficient corresponding to the SOC of
図7は、この実施の形態における目標回転速度SOC補正係数マップを示す図である。図7を参照して、このマップにおいては、列見出しの値はSOC、行見出しの値は要求出力(要求電力、つまり、エンジン20に掛かる負荷)、セルの値は補正係数である。要求電力が増加しても、SOCが同一であれば、補正係数は一定となるように設定されている。また、SOCが30以下においては、SOCが変化しても、補正係数は一定となるように設定されている。SOCが45以上においては、SOCが変化しても、補正係数は一定となるように設定されている。たとえば、SOCが40%であり、要求電力が100kWである場合、補正係数としてC2が特定される。 FIG. 7 is a diagram showing a target rotational speed SOC correction coefficient map in this embodiment. Referring to FIG. 7, in this map, the column header value is SOC, the row header value is the required output (required power, that is, the load applied to engine 20), and the cell value is the correction factor. Even if the required power increases, the correction coefficient is set to be constant as long as the SOC remains the same. Moreover, when the SOC is 30 or less, the correction coefficient is set to be constant even if the SOC changes. When the SOC is 45 or higher, the correction coefficient is set to be constant even if the SOC changes. For example, if the SOC is 40% and the required power is 100 kW, then C2 is specified as the correction factor.
図3に戻って、図6のエンジン回転速度補正ベースマップで特定された補正回転速度に、図7の目標回転速度SOC補正係数マップで特定された補正係数を掛ける演算(図中「×」の記号で示す演算)をしたものを、図5のエンジン回転速度ベースマップで特定された回転速度に加算する演算(図中「+」の記号で示す演算)をする。たとえば、車速が60km/hであり、要求電力が100kWであり、SOCが40%である場合、エンジン回転速度補正ベースマップで特定された補正回転速度B5rpmに、目標回転速度SOC補正係数マップで特定された補正係数C2をかけたものを、エンジン回転速度ベースマップで特定された回転速度A1rpmに加算すると、A1+B5×C2rpmとなる。 Returning to FIG. 3, an operation of multiplying the correction engine speed specified by the engine rotation speed correction base map of FIG. 6 by the correction coefficient specified by the target engine speed SOC correction coefficient map of FIG. A calculation (calculation indicated by a "+" symbol in the figure) is performed to add the engine speed specified by the engine speed base map in FIG. For example, when the vehicle speed is 60 km/h, the required power is 100 kW, and the SOC is 40%, the corrected rotational speed B5 rpm specified by the engine rotational speed correction base map is specified by the target rotational speed SOC correction coefficient map. When the product multiplied by the correction coefficient C2 is added to the rotation speed A1 rpm specified by the engine rotation speed base map, the result is A1+B5×C2 rpm.
次に、上限回転速度を超える場合に上限回転速度に規制する演算(図中「MIN」の記号で示す演算)をする。たとえば、上述の「+」の記号で示す演算の結果は、J1rpmであり、上限回転速度を1.5×J1とする場合、上限回転速度を超えないので、「MIN」の記号で示す演算の結果は、J1rpmのままとなる。 Next, when the upper limit rotation speed is exceeded, a calculation (calculation indicated by the symbol "MIN" in the figure) is performed to limit the rotation speed to the upper limit. For example, the result of the calculation indicated by the above symbol "+" is J1 rpm, and when the upper limit rotation speed is 1.5 x J1, the upper limit rotation speed is not exceeded, so the calculation indicated by the symbol "MIN" is The result remains J1 rpm.
次に、なまし係数マップを用いてバッテリ10のSOCに対応するなまし係数を特定する。このなまし係数は、SOCに余裕がある場合に、回転速度の変化をなますための係数である。
Next, using the smoothing coefficient map, the smoothing coefficient corresponding to the SOC of
図8は、この実施の形態におけるなまし係数マップを示す図である。図8を参照して、このマップにおいては、列見出しの値はSOC、セルの値はなまし係数である。SOCが大きいほどなましの度合いが大きくなるようななまし係数が設定されている。SOCが30以下であれば、なまし係数がまったくなまさないことを示すD1となるように設定されている。SOCが50以上においては、SOCが変化しても、なまし係数は一定(D3)となるように設定されている。たとえば、SOCが40%である場合、なまし係数としてD2が特定される。 FIG. 8 is a diagram showing a smoothing coefficient map in this embodiment. Referring to FIG. 8, in this map, the column header values are SOC and the cell values are smoothing coefficients. The smoothing coefficient is set so that the degree of smoothing increases as the SOC increases. If the SOC is 30 or less, the smoothing coefficient is set to D1, which indicates no smoothing at all. When the SOC is 50 or more, the smoothing coefficient is set to be constant (D3) even if the SOC changes. For example, if the SOC is 40%, D2 is specified as the smoothing factor.
図3に戻って、上限回転速度を規制する演算で得られた回転速度に、図8で示したなまし係数マップで特定されたなまし係数を用いてなまし処理を施す演算をする。ここでは、なまし処理として、1次なまし処理を施すが、2次なまし処理やさらに高次のなまし処理を施すようにしてもよい。1次なまし処理においては、たとえば、上述の「MIN」の記号で示す演算で得られた回転速度から前回の回転速度を減算した差をなまし係数で割ったものを、前回の回転速度に加算する演算をする。なお、図2で示したように、所定の制御周期ごとに図3の演算が実行されるが、「前回」とは、所定の制御周期前の回のことである。たとえば、なまし係数がSOC40%に対応するD2であり、「MIN」の記号で示す演算で得られた回転速度がJ2rpmであり、前回の回転速度がJ2×9/10rpmである場合、1次なまし処理の演算によって、(J2-J2×9/10)/D2+J2×9/10=(1+9×D2)×J2/(10×D2)rpmが得られる。このように、なまし係数がD1よりも大きくなるにしたがって、前回の回転速度からの変化が小さくなる。 Returning to FIG. 3, the rotation speed obtained by the calculation for regulating the upper limit rotation speed is subjected to a smoothing process using the smoothing coefficient specified in the smoothing coefficient map shown in FIG. Here, primary smoothing processing is performed as smoothing processing, but secondary smoothing processing or higher-order smoothing processing may be performed. In the primary smoothing process, for example, the difference obtained by subtracting the previous rotation speed from the rotation speed obtained by the calculation indicated by the symbol "MIN" is divided by the smoothing coefficient, and the previous rotation speed is obtained. Perform addition operation. As shown in FIG. 2, the calculation of FIG. 3 is executed every predetermined control cycle, and the "previous time" means the time before the predetermined control cycle. For example, if the smoothing coefficient is D2 corresponding to an SOC of 40%, the rotation speed obtained by the calculation indicated by the symbol "MIN" is J2 rpm, and the previous rotation speed is J2 × 9/10 rpm, then the primary (J2-J2.times.9/10)/D2+J2.times.9/10=(1+9.times.D2).times.J2/(10.times.D2) rpm is obtained by the smoothing operation. Thus, as the smoothing coefficient becomes larger than D1, the change from the previous rotation speed becomes smaller.
次に、最低エンジン回転速度マップを用いて最低発電電力に対応する最低エンジン回転速度を特定する。最低発電電力は、要求電力から、バッテリ10の出力可能な電力を減算した電力である。
Next, the minimum engine speed map is used to identify the minimum engine speed corresponding to the minimum power generation. The minimum generated power is power obtained by subtracting the power that can be output from the
図9は、この実施の形態における最低エンジン回転速度マップを示す図である。図9を参照して、このマップにおいては、列見出しの値は最低発電電力、セルの値は最低エンジン回転速度である。要求電力に対してバッテリ10からの供給で足りない電力は、最低限、発電する必要がある。このため、最低発電電力が大きいほど、最低エンジン回転速度が大きくなるように設定されている。最低発電電力が40kW以上であれば、最低エンジン回転速度がE3rpmとなるように設定されている。最低発電電力が0kWであれば、最低エンジン回転速度がE1(=0)となるように設定されている。たとえば、最低発電電力が20kWである場合、最低エンジン回転速度としてE2rpmが特定される。
FIG. 9 is a diagram showing a minimum engine speed map in this embodiment. Referring to FIG. 9, in this map, the column heading value is minimum generated power and the cell value is minimum engine speed. It is necessary to generate at least the amount of power that the
図3に戻って、1次なまし処理の演算の後、最低エンジン回転速度を下回る場合に、下限回転速度を規制する演算(図中「MAX」の記号で示す演算)をする。この演算の結果が、エンジン20の目標回転速度とされる。たとえば、1次なまし処理の演算で得られた回転速度が1.5×E2rpmであり、最低エンジン回転速度がE2rpmである場合、最低エンジン回転速度を下回らないので、「MAX」の記号で示す演算の結果であるエンジン20の目標回転速度は、1.5×E2rpmとされる。
Returning to FIG. 3, after the calculation of the primary smoothing process, if the engine speed is less than the minimum engine speed, a calculation for restricting the lower limit engine speed (calculation indicated by the symbol “MAX” in the figure) is performed. The result of this calculation is the target rotation speed of the
図4は、この実施の形態におけるエンジン20の目標出力の算出フローを示す図である。図4を参照して、まず、エンジン目標出力ベースマップを用いてエンジン目標回転速度および要求電力に対応するベースのエンジン20の出力を特定する。
FIG. 4 is a diagram showing a calculation flow of the target output of
図10は、この実施の形態におけるエンジン目標出力ベースマップを示す図である。図10を参照して、このマップにおいては、列見出しの値が目標回転速度、行見出しの値が要求出力(要求電力、つまり、エンジン20に掛かる負荷)、セルの値はエンジン20の出力である。2390rpm以下では、要求電力が変化しても、回転速度が同一であれば、エンジン20の出力が一定となるように設定されている(負荷一定)。2395rpmでは、要求電力が50kW以上であれば、要求電力が大きくなるほど、エンジン20の出力が大きくなるように設定されている(発電優先)。たとえば、エンジン20の目標回転速度が1840rpmであり、要求電力が100kWである場合、1840rpmの直下の列見出しの1600rpmと行見出しの100kWとに対応するセルの値であるF4kW、および、1840rpmの直上の列見出しの2000rpmと行見出しの100kWとに対応するセルの値であるF5kWに基づいて、補間により、(1840-1600)×(F5-F4)/(2000-1600)+F4=(3×F5+2×F4)/5kWが特定される。
FIG. 10 is a diagram showing an engine target output base map in this embodiment. Referring to FIG. 10, in this map, the column heading value is the target rotation speed, the row heading value is the required output (required electric power, that is, the load applied to the engine 20), and the cell value is the output of the
図4に戻って、また、目標出力SOC補正係数マップ用いてエンジン目標回転速度およびバッテリ10のSOCに対応する補正係数を特定する。この補正係数は、SOCが下がったら、エンジン20の出力を増加させるための補正係数である。
Returning to FIG. 4, the target output SOC correction coefficient map is also used to specify correction coefficients corresponding to the engine target rotational speed and the SOC of the
図11は、この実施の形態における目標出力SOC補正係数マップを示す図である。図11を参照して、このマップにおいては、列見出しの値がエンジン20のSOC、セルの値は補正係数である。SOCが50以下では、SOC補正係数がG1、SOCが60以上では、補正係数がG2となるように設定されている。たとえば、SOCが40%である場合、補正係数はG1である。
FIG. 11 is a diagram showing a target output SOC correction coefficient map in this embodiment. Referring to FIG. 11, in this map, the column header values are the SOC of
図4に戻って、図10のエンジン目標出力ベースマップで特定されたエンジン20の出力に、図11の目標出力SOC補正係数マップで特定された補正係数を掛ける演算(図中「×」の記号で示す演算)をする。たとえば、エンジン20の出力がJ3kWで、補正係数がG1である場合、J3×G1kWとなる。
Returning to FIG. 4, the calculation of multiplying the output of the
次に、なまし係数マップを用いてエンジン回転速度およびバッテリ10のSOCに対応するなまし係数を特定する。このなまし係数は、SOCに余裕がある場合に、エンジン20の出力の変化をなますための係数である。
Next, using the smoothing coefficient map, the smoothing coefficient corresponding to the engine speed and the SOC of the
図12は、この実施の形態におけるなまし係数マップを示す図である。図12を参照して、このマップにおいては、列見出しの値はSOC、セルの値はなまし係数である。SOCが大きいほどなましの度合いが大きくなるようななまし係数が設定されている。SOCが30以下であれば、なまし係数がまったくなまさないことを示すH1となるように設定されている。SOCが40以上においては、SOCが変化しても、なまし係数は一定となるように設定されている。たとえば、SOCが40%である場合、なまし係数としてH3が特定される。 FIG. 12 is a diagram showing a smoothing coefficient map in this embodiment. Referring to FIG. 12, in this map, column header values are SOCs, and cell values are smoothing coefficients. The smoothing coefficient is set so that the degree of smoothing increases as the SOC increases. If the SOC is 30 or less, the smoothing coefficient is set to H1, which indicates no smoothing at all. When the SOC is 40 or higher, the smoothing coefficient is set to be constant even if the SOC changes. For example, if the SOC is 40%, H3 is specified as the smoothing factor.
図4に戻って、「×」の記号で示す演算で得られたエンジン20の出力に、図12のなまし係数マップで特定されたなまし係数を用いてなまし処理を施す演算をする。ここでは、なまし処理として、1次なまし処理を施すが、2次なまし処理やさらに高次のなまし処理を施すようにしてもよい。1次なまし処理においては、たとえば、上述の「×」の記号で示す演算で得られたエンジン20の出力から前回のエンジン20の出力を減算した差をなまし係数で割ったものを、前回のエンジン20の出力に加算する演算をする。なお、図2で示したように、所定の制御周期ごとに図4の演算が実行されるが、「前回」とは、所定の制御周期前の回のことである。たとえば、なまし係数がSOC40%に対応するH3であり、「×」の記号で示す演算で得られたエンジン20の出力がJ4kWであり、前回の回転速度がJ4×9/10kWである場合、1次なまし処理の演算によって、(J4-J4×9/10)/H3+J4×9/10=(1+9×H3)×J4/(10×H3)kWが得られる。このように、なまし係数がH1よりも大きくなるにしたがって、前回のエンジン20の出力からの変化が小さくなる。
Returning to FIG. 4, the output of the
1次なまし処理の演算の後、最低発電電力を下回る場合に、エンジン20の下限出力を規制する演算(図中「MAX」の記号で示す演算)をする。最低発電電力は、要求電力から、バッテリ10の出力可能な電力を減算した電力である。この演算の結果が、エンジン20の目標出力とされる。たとえば、1次なまし処理の演算で得られた出力がJ5+20kWであり、最低発電電力がJ5kWである場合、最低発電電力を下回らないので、「MAX」の記号で示す演算の結果であるエンジン20の目標出力は、J5+20kWとされる。
After the calculation of the primary smoothing process, when the generated power falls below the minimum generated power, the calculation for limiting the lower limit output of the engine 20 (calculation indicated by the symbol "MAX" in the figure) is performed. The minimum generated power is power obtained by subtracting the power that can be output from the
図13は、この実施の形態における制御結果の第1の例を示す図である。図13を参照して、図13(A)で示すように、バッテリ10の初期SOC=50%の状態から40km/hの定常運転で車両100を走行させた場合、図13(C)の破線で示すように、車両100の駆動のための要求出力は一定値となる。また、図13(B)から図13(D)で示すように、バッテリ10のSOCが充電完了SOCに達していない時刻0から40秒までは、図3および図4で示したフローで算出された目標回転速度および目標出力となるように、エンジン20が制御される。時刻40秒以降は、バッテリ10のSOCが充電完了SOCに達したため、エンジン20が停止させられる。なお、図13(C)および図13(D)においては、時刻0秒から急激に回転速度および出力が上昇しているようにグラフが描かれているが、実際には、図3および図4で示したなまし処理により回転速度および出力の上昇はなだらかとなるように制御される。
FIG. 13 is a diagram showing a first example of control results in this embodiment. Referring to FIG. 13, as shown in FIG. 13(A), when
図14は、この実施の形態における制御結果の第2の例を示す図である。図14を参照して、図14(A)で示すように、バッテリ10の初期SOC=50%の状態から100km/hの定常運転で車両100を走行させた場合、図14(C)の破線で示すように、車両100の駆動のための要求出力は一定値となる。また、図14(B)から図14(D)で示すように、バッテリ10のSOCが充電完了SOCに達していない時刻0から85秒までは、図3および図4で示したフローで算出された目標回転速度および目標出力となるように、エンジン20が制御される。時刻85秒以降は、バッテリ10のSOCが充電完了SOCに達したため、エンジン20が停止させられる。なお、図14(C)および図14(D)においては、時刻0秒から急激に回転速度および出力が上昇しているようにグラフが描かれているが、実際には、図3および図4で示したなまし処理により回転速度および出力の上昇はなだらかとなるように制御される。
FIG. 14 is a diagram showing a second example of control results in this embodiment. Referring to FIG. 14, as shown in FIG. 14(A), when
図15は、この実施の形態における制御結果の第3の例を示す図である。図15を参照して、図14(A)で示すように、バッテリ10の初期SOC=20%の状態から100km/hの定常運転で車両100を走行させた場合、図15(C)の破線で示すように、車両100の駆動のための要求出力は一定値となる。また、図15(B)から図15(D)で示すように、図で示す全期間で充電完了SOCに達していないので、図で示す全期間で、図3および図4で示したフローで算出された目標回転速度および目標出力となるように、エンジン20が制御される。SOC=40%に達する時刻58秒付近までは、図10の列見出しの回転速度2395rpmの、行見出しの要求出力50kW以上のセルの値で示される発電優先の出力に基づいて、エンジン20が制御される。時刻58秒付近でSOC=40%に達すると、図7の目標回転速度SOC補正係数マップで示したように補正係数が変わるので、エンジンの目標回転速度および目標出力が下げられる。なお、図15(C)および図15(D)においては、時刻0秒から急激に回転速度および出力が上昇しているようにグラフが描かれているが、実際には、図3および図4で示したなまし処理により回転速度および出力の上昇はなだらかとなるように制御される。
FIG. 15 is a diagram showing a third example of control results in this embodiment. Referring to FIG. 15, as shown in FIG. 14(A), when
図16は、この実施の形態における総合的な制御結果の第1の例を示す図である。図16を参照して、図16(A)で示すような、モード走行(RDE(Real Driving Emission、実路走行試験))の車速変化となるように車両100を走行させた場合の例である。この場合は、図16(B)で示すように、SOCは、充電開始SOCから充電終了SOCの範囲内で制御可能である。
FIG. 16 is a diagram showing a first example of comprehensive control results in this embodiment. Referring to FIG. 16, there is shown an example of a case where
図16(C)および図16(D)で示すように、時刻0から1800秒までの低負荷走行においては、エンジン20の回転速度および出力を0とできる期間が多い。なお、図16(C)において、実線がエンジン20の出力を示し、破線が車両100の駆動用のMG31の出力を示す。
As shown in FIGS. 16(C) and 16(D), during low-load running from
また、図16(C)および図16(D)で示すように、時刻3900秒から6400秒までの高負荷走行においては、図3および図4で示したなまし処理によって、エンジン20の回転速度および出力の変化率を抑制した発電が行われる。
Further, as shown in FIGS. 16(C) and 16(D), during high-load running from 3900 seconds to 6400 seconds, the rotation speed of
図17は、この実施の形態における総合的な制御結果の第2の例を示す図である。図17を参照して、図17(A)で示すような、0km/hから140km/hまでの全開加速での車速変化となるように車両100を走行させた場合の例である。この場合は、図17(B)で示すように、加速中である時刻0秒から25秒までの期間は全負荷走行となるため、SOCは大きく低下する。
FIG. 17 is a diagram showing a second example of comprehensive control results in this embodiment. Referring to FIG. 17, there is shown an example in which
図17(C)および図17(D)で示すように、時刻0秒から25秒までの加速中は、ほぼ、駆動用のMG31が最高出力で動かされる。これに伴い、図17(B)で示すように、バッテリ10のSOCが急激に低下するので、エンジン20の出力および回転速度が、なまし処理無しで発電優先で制御される。その後、図17(B)で示すように、時刻75秒付近でバッテリ10のSOCが充電開始SOCに達すると、エンジン20の出力が低下させられる。
As shown in FIGS. 17(C) and 17(D), during acceleration from 0 seconds to 25 seconds, the driving
[変形例]
(1) 前述した実施の形態においては、MG31およびMG32は、いずれも電動発電機であることとした。しかし、これに限定されず、MG31は、発電機であってもよい。MG32は、電動機であってもよい。
[Modification]
(1) In the above-described embodiment, both MG31 and MG32 are motor generators. However, without being limited to this, the
(2) 前述した実施の形態においては、図3および図4のフローにしたがい、エンジン20の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率を制限するように予め定められた、図5から図12のマップを用いて、エンジン20を制御するようにした。しかし、これに限定されず、エンジン20の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率の少なくとも一方を制限するのであれば、他の方法で制御するようにしてもよい。また、目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率の少なくとも一方を、所定の変化率よりも小さくなるように制限することに限定されず、目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率の少なくとも一方を0に制限する(すなわち、目標回転速度および目標出力トルクの少なくとも一方を一定にする)ようにしてもよい。
(2) In the above-described embodiment, the rate of change of the target rotation speed and the rate of change of the target output torque of the
(3) 前述した実施の形態においては、排気処理装置の構成がDPF71とNSR触媒72との組合せであることとした。しかし、これに限定されず、排気処理装置の構成はどのような構成であってもよい。たとえば、排気に含まれるNOxを還元するDeNOx触媒が、NSR触媒72でなく、還元剤(たとえば、尿素水、HC)を利用するSCR触媒であってもよい。
(3) In the above-described embodiment, the configuration of the exhaust treatment device is the combination of the
(4) 前述した実施の形態を、エンジン20とMG31とMG32とバッテリ10と制御装置(EG-ECU52、HV-ECU51、PCU11)とを含むハイブリッドシステムの開示として捉えることができる。また、このようなハイブリッドシステムの制御装置の開示、または、ハイブリッドシステムの制御方法の開示として捉えることができる。また、このようなハイブリッドシステムを備える車両100の開示として捉えることができる。
(4) The above-described embodiment can be regarded as disclosure of a hybrid
[効果]
(1) 図1で示したように、ハイブリッドシステムは、エンジン20と、エンジン20から出力される動力を利用して発電を行なうMG32と、MG32による発電電力を充電するバッテリ10と、バッテリ10の放電電力およびMG32による発電電力のうちの少なくとも一方の電力を用いて駆動される車両100の駆動用のMG31と、制御装置(EG-ECU52、HV-ECU51、PCU11)とを備える。図2から図12で示したように、制御装置は、エンジン20の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率のうちの少なくとも一方を制限するよう制御する。
[effect]
(1) As shown in FIG. 1, the hybrid system includes an
これにより、ハイブリッドシステムにおいて、エンジン20の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率のうちの少なくとも一方が制限される。その結果、黒煙および窒素酸化物の排出量を低減することができる。
Accordingly, in the hybrid system, at least one of the rate of change of the target rotation speed of
(2) 図3および図4のフローで示される演算は、エンジン20の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率のうちの少なくとも一方が、黒煙が法規制値よりも多く排出される変化率および窒素酸化物が法規制値よりも多く排出される変化率の少なくとも一方よりも小さくなるように制限するように予め設計される。制御装置は、このような演算に従いエンジン20を制御する。なお、法規制値でなく、自主規制値であってもよい。
(2) The calculations shown in the flows of FIGS. 3 and 4 are such that at least one of the rate of change of the target rotational speed and the rate of change of the target output torque of the
これにより、ハイブリッドシステムにおいて、エンジン20から排出される黒煙および窒素酸化物の少なくとも一方が法規制値よりも多く排出されるエンジン20の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率の少なくとも一方よりも、エンジン20の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率の少なくとも一方が小さくなるようにエンジン20が制御される。
Accordingly, in the hybrid system, at least one of the rate of change of the target rotation speed and the rate of change of the target output torque of the
(3) 図3および図4のフローで示される演算で用いられる図5から図12で示した制御マップを用いて、制御装置は、エンジン20の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率のうちの少なくとも一方を制御する。 (3) Using the control maps shown in FIGS. 5 to 12, which are used in the calculations shown in the flows of FIGS. Control at least one of the rates.
これにより、ハイブリッドシステムにおいて、エンジン20から排出される黒煙および窒素酸化物の少なくとも一方が法規制値よりも多く排出されるエンジン20の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率の少なくとも一方よりも、エンジン20の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率の少なくとも一方が小さくなるようにエンジン20が制御される。
Accordingly, in the hybrid system, at least one of the rate of change of the target rotation speed and the rate of change of the target output torque of the
(4) 図16および図17で示したように、制御装置は、前述の図3および図4のフローで示される演算においてバッテリ10のSOCが充電開始SOCよりも高い場合は低い場合と比較してエンジン20の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率のうちの少なくとも一方が小さくなるようにする。
(4) As shown in FIGS. 16 and 17, the controller compares when the SOC of the
(5) 図5から図12で示した制御マップは、MG32への要求電力および車速から回転速度を特定可能な図5のエンジン回転速度ベースマップ、および、MG32への要求電力および目標回転速度から目標出力トルクを特定可能な図10のエンジン目標出力ベースマップを含む。 (5) The control maps shown in FIGS. 5 to 12 are based on the engine rotation speed base map in FIG. Includes the engine target output base map of FIG. 10 that can specify the target output torque.
(6) 図10で示したように、制御マップのうちエンジン目標出力ベースマップは、エンジン20の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率のうちの少なくとも一方を制限する制御よりも発電を優先する領域を含む。なお、発電を優先するとは、目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率を特に制限せず、要求電力をエンジン20の出力により発電することである。
(6) As shown in FIG. 10, the engine target output base map among the control maps is more likely to generate power than the control that limits at least one of the rate of change of the target rotational speed and the rate of change of the target output torque of the
これにより、バッテリ10のSOCが充電開始SOCよりも低い場合に、エンジン20の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率の少なくとも一方の抑制よりも、発電を優先させることができる。
Thus, when the SOC of
今回開示された各実施の形態は、適宜組合わせて実施することも予定されている。そして、今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It is also planned to implement each embodiment disclosed this time in appropriate combination. And the embodiment disclosed this time should be considered as an illustration and not restrictive in all respects. The scope of the present disclosure is indicated by the scope of claims rather than the description of the above-described embodiments, and is intended to include all modifications within the scope and meaning equivalent to the scope of the claims.
10 バッテリ、11 PCU、20 エンジン、21,22,41 回転軸、23 ギア、31,32 MG、40 駆動輪、42 駆動軸、43 動力伝達ギア、51 HV-ECU、52 EG-ECU、61,62,63,64 監視ユニット、65 アクセル開度センサ、66 車速センサ、71 DPF、72 NSR触媒、81 排気温センサ、82 A/Fセンサ、83 NOxセンサ、100 車両。 10 battery, 11 PCU, 20 engine, 21, 22, 41 rotating shaft, 23 gear, 31, 32 MG, 40 drive wheel, 42 drive shaft, 43 power transmission gear, 51 HV-ECU, 52 EG-ECU, 61, 62, 63, 64 monitoring unit, 65 accelerator opening sensor, 66 vehicle speed sensor, 71 DPF, 72 NSR catalyst, 81 exhaust temperature sensor, 82 A/F sensor, 83 NOx sensor, 100 vehicle.
Claims (5)
前記内燃機関から出力される動力を利用して発電を行なう発電機と、
前記発電機による発電電力を充電する蓄電装置と、
前記蓄電装置の放電電力および前記発電機による発電電力のうちの少なくとも一方の電力を用いて駆動される車両駆動用の電動機と、
前記内燃機関の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率のうちの少なくとも一方を制限するよう制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記内燃機関の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率のうちの少なくとも一方が、黒煙が第1所定量よりも多く排出される変化率および窒素酸化物が第2所定量よりも多く排出される変化率の少なくとも一方よりも小さくなるように制限し、
前記内燃機関の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率のうちの少なくとも一方を、予め定められた制御マップを用いて制御し、
前記制御マップは、前記内燃機関の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率のうちの少なくとも一方を制限する制御よりも発電を優先する領域を含み、
前記発電を優先する領域は、前記蓄電装置のSOCが充電開始SOCよりも低い場合であって、前記発電機への要求電力が変化しても前記内燃機関の回転速度が同一であれば、前記内燃機関の出力が一定となるように設定されている所定の目標回転速度よりも高い前記内燃機関の回転速度で、かつ、前記発電機への要求電力が所定値以上であれば、前記発電機への要求電力が大きくなるほど前記内燃機関の出力が大きくなる領域である、ハイブリッドシステム。 an internal combustion engine;
a generator that generates power using the power output from the internal combustion engine;
a power storage device that charges power generated by the generator;
a vehicle-driving electric motor driven using at least one of electric power discharged from the power storage device and electric power generated by the generator;
a control device that controls to limit at least one of a rate of change of the target rotational speed and a rate of change of the target output torque of the internal combustion engine;
The control device is
At least one of the rate of change of the target rotational speed and the rate of change of the target output torque of the internal combustion engine is a rate of change at which more black smoke is emitted than a first predetermined amount and a rate of change at which more nitrogen oxides are emitted than a second predetermined amount. Restrict to be smaller than at least one of the rate of change that is discharged more,
controlling at least one of the rate of change of the target rotational speed and the rate of change of the target output torque of the internal combustion engine using a predetermined control map;
the control map includes a region in which power generation is prioritized over control for limiting at least one of a rate of change in target rotational speed and a rate of change in target output torque of the internal combustion engine;
The area in which the power generation is prioritized is when the SOC of the power storage device is lower than the charging start SOC, and when the rotation speed of the internal combustion engine is the same even if the required electric power to the generator changes, the If the rotation speed of the internal combustion engine is higher than a predetermined target rotation speed that is set so that the output of the internal combustion engine is constant, and if the power required for the generator is equal to or greater than a predetermined value, the generator A hybrid system in which the output of the internal combustion engine increases as the required electric power to the hybrid system increases.
前記内燃機関の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率のうちの少なくとも一方を制限するよう制御し、
前記内燃機関の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率のうちの少なくとも一方が、黒煙が第1所定量よりも多く排出される変化率および窒素酸化物が第2所定量よりも多く排出される変化率の少なくとも一方よりも小さくなるように制限し、
前記内燃機関の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率のうちの少なくとも一方を、予め定められた制御マップを用いて制御し、
前記制御マップは、前記内燃機関の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率のうちの少なくとも一方を制限する制御よりも発電を優先する領域を含み、
前記発電を優先する領域は、前記蓄電装置のSOCが充電開始SOCよりも低い場合であって、前記発電機への要求電力が変化しても前記内燃機関の回転速度が同一であれば、前記内燃機関の出力が一定となるように設定されている所定の目標回転速度よりも高い前記内燃機関の回転速度で、かつ、前記発電機への要求電力が所定値以上であれば、前記発電機への要求電力が大きくなるほど前記内燃機関の出力が大きくなる領域である、ハイブリッドシステムの制御装置。 An internal combustion engine, a generator that generates power using the power output from the internal combustion engine, a power storage device that charges the power generated by the power generator, and a power storage device that discharges the power generated by the power storage device and the power generated by the power generator. A control device for controlling a hybrid system comprising a vehicle-driving electric motor driven using at least one of electric power,
controlling to limit at least one of the rate of change of the target rotational speed and the rate of change of the target output torque of the internal combustion engine;
At least one of the rate of change of the target rotational speed and the rate of change of the target output torque of the internal combustion engine is a rate of change at which more black smoke is emitted than a first predetermined amount and a rate of change at which more nitrogen oxides are emitted than a second predetermined amount. Restrict to be smaller than at least one of the rate of change that is discharged more,
controlling at least one of the rate of change of the target rotational speed and the rate of change of the target output torque of the internal combustion engine using a predetermined control map;
the control map includes a region in which power generation is prioritized over control for limiting at least one of a rate of change in target rotational speed and a rate of change in target output torque of the internal combustion engine;
The area in which the power generation is prioritized is when the SOC of the power storage device is lower than the charging start SOC, and when the rotation speed of the internal combustion engine is the same even if the required electric power to the generator changes, the If the rotation speed of the internal combustion engine is higher than a predetermined target rotation speed that is set so that the output of the internal combustion engine is constant, and if the power required for the generator is equal to or greater than a predetermined value, the generator A control device for a hybrid system, which is a region in which the output of the internal combustion engine increases as the required electric power to the engine increases.
前記制御装置が、前記内燃機関の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率のうちの少なくとも一方を制限するよう制御するステップと、
前記内燃機関の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率のうちの少なくとも一方が、黒煙が第1所定量よりも多く排出される変化率および窒素酸化物が第2所定量よりも多く排出される変化率の少なくとも一方よりも小さくなるように制限するステップと、
前記内燃機関の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率のうちの少なくとも一方を、予め定められた制御マップを用いて制御するステップとを含み、
前記制御マップは、前記内燃機関の目標回転速度の変化率および目標出力トルクの変化率のうちの少なくとも一方を制限する制御よりも発電を優先する領域を含み、
前記発電を優先する領域は、前記蓄電装置のSOCが充電開始SOCよりも低い場合であって、前記発電機への要求電力が変化しても前記内燃機関の回転速度が同一であれば、前記内燃機関の出力が一定となるように設定されている所定の目標回転速度よりも高い前記内燃機関の回転速度で、かつ、前記発電機への要求電力が所定値以上であれば、前記発電機への要求電力が大きくなるほど前記内燃機関の出力が大きくなる領域である、ハイブリッドシステムの制御方法。 An internal combustion engine, a generator that generates power using the power output from the internal combustion engine, a power storage device that charges the power generated by the power generator, and a power storage device that discharges the power generated by the power storage device and the power generated by the power generator. A control method by a control device for controlling a hybrid system including a vehicle-driving electric motor driven using at least one of electric power,
a step in which the control device controls to limit at least one of the rate of change of the target rotational speed and the rate of change of the target output torque of the internal combustion engine;
At least one of the rate of change of the target rotational speed and the rate of change of the target output torque of the internal combustion engine is a rate of change at which more black smoke is emitted than a first predetermined amount and a rate of change at which more nitrogen oxides are emitted than a second predetermined amount. limiting to be less than at least one of the rate of change that is discharged more;
using a predetermined control map to control at least one of the rate of change of the target rotational speed and the rate of change of the target output torque of the internal combustion engine;
the control map includes a region in which power generation is prioritized over control for limiting at least one of a rate of change in target rotational speed and a rate of change in target output torque of the internal combustion engine;
The area in which the power generation is prioritized is when the SOC of the power storage device is lower than the charging start SOC, and when the rotation speed of the internal combustion engine is the same even if the required electric power to the generator changes, the If the rotation speed of the internal combustion engine is higher than a predetermined target rotation speed that is set so that the output of the internal combustion engine is constant, and if the power required for the generator is equal to or greater than a predetermined value, the generator A control method for a hybrid system, wherein the output of the internal combustion engine increases as the required electric power to the engine increases.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP4296101A4 (en) * | 2021-02-19 | 2024-04-03 | Nissan Motor Co., Ltd. | Control method for series hybrid vehicle and control device for series hybrid vehicle |
TWI839208B (en) * | 2023-05-08 | 2024-04-11 | 亞福儲能股份有限公司 | Hybrid power system and energy management optimization method thereof |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000125414A (en) | 1998-10-15 | 2000-04-28 | Nissan Motor Co Ltd | Control device for hybrid vehicle |
JP2008512301A (en) | 2004-09-15 | 2008-04-24 | ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | Driving method for motor vehicle drive device and device for carrying out this method |
JP2017213986A (en) | 2016-05-31 | 2017-12-07 | スズキ株式会社 | Control device for hybrid vehicle |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07336809A (en) * | 1994-06-06 | 1995-12-22 | Toyota Motor Corp | Control method of series hybrid vehicle |
JP3092452B2 (en) * | 1994-07-25 | 2000-09-25 | トヨタ自動車株式会社 | Power generation control method for series hybrid vehicles |
JP3376917B2 (en) * | 1998-06-02 | 2003-02-17 | 三菱自動車工業株式会社 | Hybrid vehicle |
JP5991441B2 (en) * | 2013-09-26 | 2016-09-14 | 日産自動車株式会社 | Control device for hybrid vehicle |
-
2019
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2020
- 2020-01-15 TW TW109101306A patent/TWI734345B/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000125414A (en) | 1998-10-15 | 2000-04-28 | Nissan Motor Co Ltd | Control device for hybrid vehicle |
JP2008512301A (en) | 2004-09-15 | 2008-04-24 | ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | Driving method for motor vehicle drive device and device for carrying out this method |
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