KR102119047B1 - Control device for hybrid vehicle and control method for hybrid vehicle - Google Patents

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마사미 이시카와
요시나리 무라야마
미쯔토시 무라오카
타로 요시다
켄지 후루사와
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Abstract

본 발명은 하이브리드 자동차에서 엔진 구동력만을 이용하는 엔진 주행 모드에 있어서, 모터 제너레이터를 포함하는 모터 구동계 전체의 드래그 토크를 부정한다. 본 발명은 엔진, 모터 제너레이터, 인버터, 축전장치를 포함하는 하이브리드 차량에 대해 엔진의 구동력만으로 주행 제어하는 엔진 주행 모드에 있어서, 전류 지령값 연산부는 축전장치의 축전량이 소정치 이상인 경우 토크 지령값, 모터 제너레이터의 회전수 및 인버터 입력 DC 전압값에 근거하여 모터 제너레이터가 엔진에 부여하는 부하를 0으로 하는 토크 전류 지령값 및 약계자 전류 지령값을 연산하고, 전류 지령값 보정부는 모터 제너레이터 이외의 모터 구동계가 엔진에 부여하는 부하를 0으로 하는 토크 전류 보정값 및 약계자 전류 보정값을 연산한다.The present invention negates the drag torque of the entire motor drive system including the motor generator in the engine driving mode using only the engine driving force in the hybrid vehicle. The present invention provides an engine driving mode for driving control of a hybrid vehicle including an engine, a motor generator, an inverter, and a power storage device using only the driving force of the engine. Based on the number of revolutions of the motor generator and the DC voltage value of the inverter input, the torque current command value and the weak field current command value that make the load applied to the engine zero to the motor generator are calculated, and the current command value compensator includes motors other than the motor generator. The torque current correction value and the weak field current correction value for which the load applied to the engine by the drive system is zero are calculated.

Description

하이브리드 차량용 제어장치 및 제어 방법{CONTROL DEVICE FOR HYBRID VEHICLE AND CONTROL METHOD FOR HYBRID VEHICLE}CONTROL DEVICE FOR HYBRID VEHICLE AND CONTROL METHOD FOR HYBRID VEHICLE}

본 발명은 하이브리드 차량에 사용되는 하이브리드 차량용 제어장치 및 제어 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a control device and a control method for a hybrid vehicle used in a hybrid vehicle.

하이브리드 차량은 엔진, 모터 제너레이터, 상기 모터 제너레이터를 구동하는 인버터, 상기 인버터를 개재하여 상기 모터 제너레이터와 전력의 충방전을 수행하는 축전장치를 포함한다.The hybrid vehicle includes an engine, a motor generator, an inverter for driving the motor generator, and a power storage device for charging and discharging electric power with the motor generator via the inverter.

여기서, 하이브리드 자동차의 한 방식으로 엔진과 모터 구동계가 기계적으로 직결된 방식이 있다. 모터 구동계는 상기 모터 제너레이터, 상기 모터 제너레이터의 구동력을 엔진 구동축에 전달하는 벨트 및 풀리(pully)로 구성된다. Here, there is a method in which the engine and the motor drive system are mechanically directly connected as one method of the hybrid vehicle. The motor drive system is composed of the motor generator, a belt and a pulley that transmits the driving force of the motor generator to the engine drive shaft.

이러한 엔진 및 모터 구동계 직결 방식의 하이브리드 자동차에서는 엔진의 구동력만을 사용하는 엔진 주행 모드 시 상기 모터 제너레이터에서 발생하는 철손 등의 손실, 즉 엔진 출력에 대한 감속 방향의 드래그 토크가 발생한다. In such a hybrid vehicle directly connected to the engine and the motor drive system, in the engine driving mode using only the driving force of the engine, loss of iron loss or the like generated in the motor generator occurs, that is, drag torque in the deceleration direction with respect to the engine output.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 모터 제너레이터 자체의 드래그 토크를 제거하기 위한 토크를 모터 제너레이터에 발생시키고, 상기 모터 제너레이터의 드래그 토크가 엔진의 출력을 저해하지 않도록 0 토크로 제어하는 방법이 있다(특허문헌 참조). In order to solve this problem, there is a method of generating a torque for removing the drag torque of the motor generator itself to the motor generator, and controlling the torque with zero torque so that the drag torque of the motor generator does not inhibit the output of the engine (Patent Literature) Reference).

그러나, 상기 모터 구동계를 구성하는 벨트나 풀리(pully) 등의 기계 요소라도 회전 저항, 즉 엔진 출력에 대한 감속 방향의 기계 출력(부하)이 발생한다. However, even a mechanical element such as a belt or a pulley constituting the motor drive system generates rotational resistance, that is, mechanical output (load) in the deceleration direction with respect to the engine output.

따라서, 특허문헌에 기재되어 있는 것 같이 모터 제너레이터 자체의 드래그 토크를 제거하기 위해 0 토크 제어를 수행하더라도 상기 모터 구동계 전체로서는 엔진 출력에 대한 감속 방향의 출력이 발생하고 있으므로 엔진에 부하를 주는 문제가 있다.Therefore, even if the zero torque control is performed to remove the drag torque of the motor generator itself, as described in the patent document, since the output in the deceleration direction with respect to the engine output is generated in the entire motor drive system, there is a problem that loads the engine. have.

일본공개특허공보 제2013-0049359호Japanese Patent Publication No. 2013-0049359

본 발명은 하이브리드 자동차의 엔진 구동력만을 이용하는 엔진 주행 모드 시 모터 제너레이터 및 상기 모터 제너레이터와 엔진을 직결하기 위한 기계요소로 이루어지는 모터 구동계의 드래그 토크를 0으로 하고, 엔진에 부하를 주지 않는 하이브리드 차량용 제어장치 및 제어 방법을 제공한다.In the present invention, in the engine driving mode using only the engine driving force of a hybrid vehicle, a control device for a hybrid vehicle that sets a drag torque of a motor drive system composed of a motor generator and a mechanical element for directly connecting the motor generator and the engine to 0, and does not load the engine. And a control method.

본 발명에 따른 하이브리드 차량용 제어장치는 엔진과, 모터 제너레이터와, 상기 모터 제너레이터를 구동 하기 위한 인버터와, 상기 인버터를 개재하여 상기 모터 제너레이터와 전력 충방전을 수행하는 축전장치를 구비하는 하이브리드 차량에 있어서, 상기 엔진 및 상기 모터 제너레이터의 구동력을 이용하여 주행을 제어하는 하이브리드 주행 모드와, 상기 엔진의 구동력만을 이용하여 주행을 제어하는 엔진 주행 모드를 전환하는 하이브리드 차량용 제어장치로서, 상기 모터 제너레이터가 출력할 토크를 나타내는 토크 지령값, 상기 모터 제너레이터의 회전수 및 상기 인버터에 입력되는 인버터 입력 DC 전압값에 근거하여, 상기 인버터에 입력하는 토크 전류 지령값 및 약계자 전류 지령값을 연산하는 전류 지령값 연산부와, 상기 모터 제너레이터의 회전수 및 상기 인버터 입력 DC 전압값에 근거하여, 상기 토크 전류 지령값 및 상기 약계자 전류 지령값에 가산하는 토크 전류 보정값 및 약계자 전류 보정값을 연산하는 전류 지령값 보정부를 포함하고, The hybrid vehicle control apparatus according to the present invention is a hybrid vehicle having an engine, a motor generator, an inverter for driving the motor generator, and a power storage device for performing electric power charging and discharging with the motor via the inverter. , A hybrid vehicle control device for switching between a hybrid driving mode that controls driving using the driving force of the engine and the motor generator, and an engine driving mode that controls driving using only the driving force of the engine, wherein the motor generator outputs A current command value calculation unit that calculates a torque current command value and a weak field current command value input to the inverter based on a torque command value indicating torque, the number of revolutions of the motor generator, and an inverter input DC voltage value input to the inverter. And a current command value for calculating a torque current correction value and a weak field current correction value added to the torque current command value and the weak field current command value based on the number of revolutions of the motor generator and the inverter DC voltage value. Compensation unit,

상기 엔진 주행 모드에 있어서, 상기 축전장치의 축전량이 일정 값 이상인 경우 상기 전류 지령값 연산부는 상기 모터 제너레이터가 상기 엔진에 주는 부하를 0으로 하는 토크 전류 지령값 및 약계자 전류 지령값을 연산하고, 상기 전류 지령값 보정부는 상기 모터 제너레이터 이외의 모터 구동계가 상기 엔진에 주는 부하를 0으로 하는 토크 전류 보정값 및 약계자 전류 보정값을 연산하는 것을 특징으로 한다.In the engine driving mode, when the power storage amount of the power storage device is equal to or greater than a certain value, the current command value calculating unit calculates a torque current command value and a weak field current command value that makes the load applied to the engine to the engine zero. The current command value correcting unit is characterized by calculating a torque current correction value and a weak field current correction value that make the load applied to the engine by a motor drive system other than the motor generator to zero.

이 경우 모터 제너레이터의 회전수와 인버터 입력 DC 전압값에 근거하여 상기 전류 지령값 연산부는 상기 모터 제너레이터가 상기 엔진에 주는 부하를 0으로 하는 토크 전류 지령값 및 약계자 전류 지령값을 연산하고, 상기 전류 지령값 보정부는 상기 모터 제너레이터 이외의 모터 구동계가 상기 엔진에 주는 부하를 0으로 하는 토크 전류 보정값 및 약계자 전류 보정값을 연산하므로, 상기 모터 제너레이터 및 상기 모터 구동계의 드래그 토크를 부정하고, 엔진에 부하를 주지 않는 것이 가능해진다. In this case, based on the number of revolutions of the motor generator and the DC voltage value of the inverter, the current command value calculating unit calculates a torque current command value and a weak field current command value that makes the load applied to the engine to the engine zero. The current command value correcting unit calculates a torque current correction value and a weak field current correction value that makes the load applied to the engine by a motor drive system other than the motor generator to zero, thereby denying the drag torque of the motor generator and the motor drive system, It becomes possible to not load the engine.

또, 상기 토크 전류 지령값 및 상기 약계자 전류 지령값에 각각 상기 토크 전류 보정값 및 상기 약계자 전류 보정값을 가산하므로, 최적인 전류값으로 상기 모터 제너레이터를 구동 시킬 수 있고, 상기 모터 제너레이터의 효율 저하를 최소한으로 억제할 수 있다. In addition, since the torque current correction value and the weak field current correction value are added to the torque current command value and the weak field current command value, respectively, the motor generator can be driven with an optimum current value, and the motor generator Efficiency reduction can be minimized.

상기 모터 제너레이터의 회전수마다 미리 측정된 상기 모터 제너레이터 이외의 모터 구동계가 엔진에 주는 부하를 0으로 하는 토크 전류 보정값 및 약계자 전류 보정값을 나타내는 전류 보정값 데이터를 격납하는 전류 보정값 데이터 격납부를 더 포함하고, 상기 전류 지령값 보정부는 상기 모터 제너레이터의 회전수와 인버터 입력 DC전압에 근거하여 상기 전류 보정값 데이터 격납부에 격납된 전류 보정값 데이터를 이용하여 상기 토크 전류 보정값 및 상기 약계자 전류 보정값을 연산할 수 있다.A current correction value data value that stores current correction value data indicating torque current correction values and weak field current correction values that have a load applied to the engine by a motor drive system other than the motor generator, which is previously measured for each revolution of the motor generator, to zero. Further comprising a payment unit, the current command value correction unit using the current correction value data stored in the current correction value data storage unit based on the number of revolutions of the motor generator and the inverter input DC voltage, the torque current correction value and the The weak field current correction value can be calculated.

이 경우 상기 모터 제너레이터의 회전수마다 미리 측정된 전류 보정값 데이터를 이용해서 상기 토크 전류 보정값 및 상기 약계자 전류 보정값을 연산하므로, 상기 모터 구동계가 엔진에 주는 부하를 정밀도가 양호하게 0으로 할 수 있는 동시에 제어 내용을 간략화 할 수 있다. In this case, the torque current correction value and the weak field current correction value are calculated by using the current correction value data previously measured for each rotational speed of the motor generator, so that the load applied to the engine by the motor drive system is accurately set to 0. At the same time, the content of control can be simplified.

또, 상기 모터 제너레이터의 회전수마다 미리 측정된 상기 모터 제너레이터가 상기 엔진에 주는 부하를 0으로 하기 때문에 토크 전류 지령값 및 약계자 전류 지령값에 가산하는 보정값을 나타내는 지령값 연산용 보정 데이터를 격납하는 지령값 연산용 보정 데이터 격납부를 더 포함하고, 상기 전류 지령값 연산부는 토크 지령값, 상기 모터 제너레이터의 회전수 및 상기 인버터에 입력되는 인버터 입력 DC 전압값에 근거하여 상기 지령값 연산용 보정 데이터 격납부에 격납된 지령값 연산용 보정 데이터를 이용하여 상기 토크 전류 지령값 및 상기 약계자 전류 지령값을 연산할 수 있다.Further, since the load applied to the engine by the motor generator measured in advance for each revolution of the motor generator is set to 0, correction data for command value calculation indicating the correction value added to the torque current command value and the weak field current command value is calculated. Further comprising a correction data storage unit for calculating the command value to be stored, the current command value calculation unit is for calculating the command value based on a torque command value, the number of revolutions of the motor generator, and an inverter input DC voltage value input to the inverter. The torque current command value and the weak field current command value may be calculated using the correction data for calculating the command value stored in the correction data storage unit.

이 경우 상기 모터 제너레이터의 회전수마다 미리 측정된 지령값 연산용 보정 데이터를 이용해서 상기 토크 전류 지령값 및 상기 약계자 전류 지령값을 연산하므로, 상기 모터 제너레이터가 엔진에 주는 부하를 정밀하게 0으로 할 수 있는 동시에, 제어 내용을 간략화할 수 있다. In this case, the torque current command value and the weak field current command value are calculated using the correction data for calculating the command value previously measured for each rotational speed of the motor generator, so that the load applied to the engine by the motor generator is precisely set to 0. At the same time, the control contents can be simplified.

상기 전류 지령값 보정부가 상기 축전장치의 축전량이 만충전 상태인 경우에, 상기 토크 전류 보정값 및 상기 약계자 전류 보정값을 연산할 수 있다. 이 경우 상기 축전장치를 과부족 없이 충전할 수 있는 동시에, 상기 축전장치의 과충전을 방지하고, 상기 축전장치의 열화를 방지할 수 있다. When the current command value correcting unit is in a state where the power storage amount of the power storage device is fully charged, the torque current correction value and the weak field current correction value can be calculated. In this case, the power storage device can be charged without excessively shortage, and overcharge of the power storage device can be prevented, and deterioration of the power storage device can be prevented.

본 발명은 하이브리드 자동차에서 엔진의 구동력만을 이용하는 엔진 주행 모드 시 모터 제너레이터 및 상기 모터 제너레이터와 엔진을 직결하기 위한 기계요소로 이루어지는 모터 구동계의 드래그 토크를 0으로 하여 엔진에 부하를 주지 않는 것을 가능하게 한다.The present invention makes it possible to not apply a load to the engine by setting the drag torque of a motor drive system composed of a motor generator and a mechanical element for directly connecting the motor generator to the engine in an engine driving mode using only the engine driving force in a hybrid vehicle. .

도 1은 본 실시예에 따른 하이브리드 차량의 구성을 나타내는 개략도.
도 2는 본 실시예에 따른 하이브리드 차량용 제어장치의 회로 구성을 도시한 도면.
도 3은 본 실시예에 따른 모터 제너레이터 회전수와 토크 전류 보정값 및 약계자 전류 보정값과의 관계(일례)를 도시한 도면. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a hybrid vehicle according to the present embodiment.
2 is a diagram showing a circuit configuration of a hybrid vehicle control apparatus according to the present embodiment.
3 is a view showing a relationship (an example) between the motor generator rotation speed according to the present embodiment, the torque current correction value and the weak field current correction value.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art to which the present invention pertains may easily practice. However, the present invention can be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In the drawings, parts not related to the description are omitted in order to clearly describe the present invention. Similar reference numerals are used for similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Throughout the specification, when a part is said to be “connected” to another part, this includes not only “directly connected” but also “electrically connected” with another element in between. Also, when a part is said to "include" a certain component, this means that other components may be further included rather than excluding other components, unless otherwise stated.

이하에 본 발명에 따른 하이브리드 차량용 제어장치의 일 실시예에 대해서 도면을 참조하여 설명한다. Hereinafter, an embodiment of a control apparatus for a hybrid vehicle according to the present invention will be described with reference to the drawings.

본 실시예에 따른 하이브리드 차량용 제어장치(100)는 엔진(1) 및 모터 제너레이터(20)를 포함하는 모터 구동계(2), 모터 제너레이터(20)를 구동하기 위한 인버터(3), 인버터(3)를 개재하여 모터 제너레이터(20)에 대한 전력의 충방전을 수행하는 축전장치(4), 차량의 각 보조기기(7) 및 직류 보조 전원(8)에 전력을 공급하는 보조 기기류 전력계통(S1), 모터 제너레이터(20)를 역행 운전 또는 회생 운전하는 모터 전력계통(S2)을 포함하는 하이브리드 차량에 적용된다. The control apparatus 100 for a hybrid vehicle according to the present embodiment includes an engine 1 and a motor drive system 2 including the motor generator 20, an inverter 3 for driving the motor generator 20, and an inverter 3 Power storage device 4 that performs charging and discharging of electric power to and from the motor generator 20 via an electric power supply system (S1) that supplies electric power to each auxiliary device 7 and the DC auxiliary power supply 8 of the vehicle. , It is applied to a hybrid vehicle including a motor power system (S2) for driving the motor generator 20 in reverse driving or regenerative driving.

보조 기기류 전력계통(S1)은 직류 주전원이 되는 축전장치(4)(예를 들면 48V의 리튬이온 배터리), 상기 축전장치(4)의 양 출력 단자에 각각 접속되어 전기회로를 개폐하는 스위치(DC contactor)(5), 및 상기 각 스위치(5) 사이에 설치된 평활 콘덴서(직류 링크 콘덴서)(6), 상기 평활 콘덴서(6)를 통해 차량의 각 보조기기(예를 들면 전동 파워 스티어링, 에어컨(air conditioner), ECU등)(7) 및 직류 보조 전원(예를 들면, 12V/24V 배터리)(8)에 연결되어 전력을 공급하는 계통이다. Auxiliary equipment power system (S1) is a power storage device (4, for example, a lithium ion battery of 48V), which is a DC main power supply, and a switch (DC) that is connected to both output terminals of the power storage device (4) to open and close an electric circuit. contactor) 5, and a smoothing condenser (direct current link condenser) 6 installed between each switch 5 and each auxiliary device of the vehicle (for example, electric power steering, air conditioning () air conditioner), ECU, etc. 7 and a DC auxiliary power supply (e.g., 12V/24V battery) 8 to supply power.

또, 보조 기기류 전력계통(S1)은 DC/DC 컨버터(9)를 더 포함하고, 상기 DC/DC 컨버터(9)의 양 출력단에는 차량의 각 보조기기(7)와 직류 보조전원(8)이 병렬로 접속되어 있다. In addition, the auxiliary system power system (S1) further includes a DC/DC converter (9), and each of the DC/DC converters (9) has a secondary auxiliary power supply (7) and a DC auxiliary power supply (8). They are connected in parallel.

모터 전력계통(S2)은 평활 콘덴서(6)를 통해 보조 기기류 전력계통(S1)과 병렬로 접속되며, 축전장치(4)로부터의 직류전압에 대한 전압변환을 수행하는 승압회로(10), 상기 승압 회로(10)로부터 출력되는 직류전압을 교류 전압으로 변환하여 모터 제너레이터(20)에 출력하는 인버터(3)를 포함한다. The motor power system (S2) is connected in parallel with the auxiliary equipment power system (S1) through a smoothing condenser (6), the boosting circuit (10) for performing a voltage conversion for the DC voltage from the power storage device (4), And an inverter 3 which converts the DC voltage output from the boosting circuit 10 into an AC voltage and outputs it to the motor generator 20.

여기서, 본 실시예에 따른 하이브리드 차량은 엔진(1) 및 모터 제너레이터(20)의 동력을 병렬로 차륜의 구동에 사용하는 패러럴 방식을 적용한다. 구체적으로, 본 실시 예에 따른 패러럴 방식의 하이브리드 차량은 도 1 에 도시한 바와 같이, 엔진(1)의 구동축(11) 및 모터 제너레이터(20)를 포함하고, 벨트(21)나 풀리(pully)(22) 등으로 구성되는 모터 구동계(2)가 직결된다. 이와 동시에, 클러치 등을 설치하지 않고서는 분리할 수 없는 구조, 즉, 엔진(1)과 모터 제너레이터(20)가 항상 기계적으로 접속된 구조이다. Here, the hybrid vehicle according to the present embodiment applies a parallel method of using the power of the engine 1 and the motor generator 20 to drive the wheels in parallel. Specifically, the parallel type hybrid vehicle according to the present embodiment includes a drive shaft 11 and a motor generator 20 of the engine 1, as shown in FIG. 1, and a belt 21 or a pulley. The motor drive system 2 composed of 22 or the like is directly connected. At the same time, the structure cannot be separated without the installation of a clutch or the like, that is, the structure in which the engine 1 and the motor generator 20 are always mechanically connected.

그리고, 하이브리드 차량을 제어하는 하이브리드 차량용 제어장치(100)는 엔진(1)의 구동력만을 이용하여 주행을 제어하는 엔진 주행 모드(M1)와 엔진(1)의 구동력에 추가로 모터 제너레이터(20)의 구동력을 보조적으로 이용하여 주행을 제어하는 하이브리드 주행 모드(M2)를 전환한다. In addition, the hybrid vehicle control apparatus 100 for controlling the hybrid vehicle includes an engine driving mode M1 that controls driving using only the driving force of the engine 1 and a driving force of the engine 1 in addition to the driving force of the engine 1. The hybrid driving mode M2, which controls driving by using the driving force auxiliaryly, is switched.

구체적으로, 하이브리드 차량용 제어장치(100)는 도 2 에 도시한 바와 같이, 인버터(3)에 입력하는 토크 전류 지령값(Cq) 및 약계자 전류 지령값(Cd)을 연산하는 전류 지령값 연산부(101), 축전장치(4)의 축전량이 일정 값 이상인 경우 토크 전류 지령값(Cq) 및 약계자 전류 지령값(Cd)에 가산하는 토크 전류 보정값(Rq) 및 약계자 전류 보정값(Rd)를 연산하는 전류 지령값 보정부(102), 토크 전류 보정값(Rq) 및 약계자 전류 보정값(Rd)을 토크 전류 지령값(Cq) 및 약계자 전류 지령값(Cd)에 가산하는 가산기(103)를 구비한다. Specifically, as shown in FIG. 2, the hybrid vehicle control apparatus 100 includes a current command value calculating unit for calculating a torque current command value Cq and a weak field current command value Cd input to the inverter 3 ( 101), the torque current correction value (Rq) and the weak field current correction value (Rd) added to the torque current command value (Cq) and the weak field current command value (Cd) when the power storage amount of the power storage device 4 is equal to or greater than a certain value The current command value correcting unit 102 for calculating the torque current correction value Rq and the weak field current correction value Rd are added to the torque current command value Cq and the weak field current command value Cd. 103).

전류 지령값 연산부(101)는 모터 제너레이터(20)가 출력해야 할 토크를 나타내고, ECU(엔진 제어유닛)로부터 입력되는 토크 지령값, 모터 제너레이터(20)의 회전수, 및 인버터(3)에 입력되는 직류 전압 값인 인버터 입력 DC 전압값에 기초하여 토크 전류 지령값(Cq) 및 약계자 전류 지령값(Cd)을 연산한다. The current command value calculation unit 101 indicates the torque to be output by the motor generator 20, the torque command value input from the ECU (engine control unit), the number of revolutions of the motor generator 20, and input to the inverter 3 The torque current command value (Cq) and the weak field current command value (Cd) are calculated based on the DC voltage value, which is the inverter DC voltage value.

구체적으로, 전류 지령값 연산부(101)는 하이브리드 차량이 엔진 주행 모드(M1) 또는 하이브리드 주행 모드(M2) 중 선택되어 있는 주행 모드에 따라 모터 제너레이터(20)가 일정 크기의 토크를 발생시키도록 토크 전류 지령값(Cq) 및 약계자 전류 지령값(Cd)을 연산한다. Specifically, the current command value calculation unit 101 torques the motor generator 20 to generate a torque of a predetermined size according to the driving mode selected from the engine driving mode M1 or the hybrid driving mode M2. The current command value (Cq) and the weak field current command value (Cd) are calculated.

또, 구체적으로 설명하면, 하이브리드 차량이 엔진 주행 모드(M1)로 주행하고 있을 때, 전류 지령값 연산부(101)는 축전장치(4)의 축전량이 일정 값 이하인 경우 모터 제너레이터(20)가 회생 운전하도록 토크 전류 지령값(Cq) 및 약계자 전류 지령값(Cd)을 연산한다. In addition, specifically, when the hybrid vehicle is traveling in the engine driving mode M1, the current command value calculating unit 101 causes the motor generator 20 to regenerate when the power storage amount of the power storage device 4 is equal to or less than a certain value. To do so, the torque current command value Cq and the weak field current command value Cd are calculated.

또, 축전장치(4)의 축전량이 일정 값 이상인 경우, 예를 들면 축전장치(4)의 축전량이 만충전 상태의 경우에는 모터 제너레이터(20) 자체의 드래그 토크, 즉 모터 제너레이터(20)가 엔진(1)에 주는 부하가 0이 되도록 토크 전류 지령값(Cq) 및 약계자 전류 지령값(Cd)을 연산한다. Further, when the power storage amount of the power storage device 4 is equal to or greater than a certain value, for example, when the power storage amount of the power storage device 4 is fully charged, the drag torque of the motor generator 20 itself, that is, the motor generator 20 is the engine. The torque current command value (Cq) and the weak field current command value (Cd) are calculated so that the load applied to (1) becomes 0.

또한, 하이브리드 차량이 하이브리드 주행 모드(M2)로 주행하고 있을 때, 전류 지령값 연산부(101)는 모터 제너레이터(20)가 엔진(1)을 보조(역행 운전)하도록 일정 크기의 토크를 발생시키기 위한 토크 전류 지령값(Cq) 및 약계자 전류 지령값(Cd)을 연산한다. In addition, when the hybrid vehicle is traveling in the hybrid driving mode M2, the current command value calculating unit 101 is configured to generate a torque of a predetermined size so that the motor generator 20 assists (reverse driving) the engine 1. The torque current command value (Cq) and the weak field current command value (Cd) are calculated.

여기서, 전류 지령값 연산부(101)는 엔진 주행 모드(M1)로 주행하고 있을 때, 축전장치(4)의 축전량이 일정 값 이상인 경우, 예를 들면 축전장치(4)의 축전량이 만충전 상태인 경우 지령값 연산용 보정 데이터를 이용하여 토크 전류 지령값(Cq) 및 약계자 전류 지령값(Cd)을 연산한다. Here, when the current command value calculating unit 101 is traveling in the engine driving mode M1, when the power storage amount of the power storage device 4 is equal to or greater than a certain value, for example, the power storage amount of the power storage device 4 is fully charged. In this case, the torque current command value Cq and the weak field current command value Cd are calculated using the correction data for command value calculation.

구체적으로, 지령값 연산용 보정 데이터는 모터 제너레이터(20)에 의해 생기는 드래그 토크, 즉 모터 제너레이터(20)가 엔진(1)에 주는 부하를 0으로 하도록 토크 전류 지령값(Cq) 및 약계자 전류 지령값(Cd)에 가산하는 지령값을 나타내는 데이터이다. Specifically, the correction data for the command value calculation includes the drag current generated by the motor generator 20, that is, the torque current command value Cq and the field weakening current so that the load applied to the engine 1 by the motor generator 20 is zero. It is data showing the command value added to the command value Cd.

전류 지령값 보정부(102)는 엔진 주행 모드(M1)로 주행하고 있을 때, 축전장치(4)의 축전량이 일정 값 이상인 경우, 예를 들면 축전장치(4)의 축전량이 만충전 상태인 경우 토크 전류 보정값(Rq) 및 약계자 전류 보정값(Rd)을 나타내는 전류 보정값 데이터를 이용하여 토크 전류 지령값(Cq) 및 약계자 전류 지령값(Cd)에 가산하는 토크 전류 보정값(Rq) 및 약계자 전류 보정값(Rd)을 연산한다. When the current command value correcting unit 102 is traveling in the engine driving mode M1, when the power storage amount of the power storage device 4 is equal to or greater than a certain value, for example, when the power storage amount of the power storage device 4 is fully charged The torque current correction value Rq added to the torque current command value Cq and the weak field current command value Cd using current correction value data indicating the torque current correction value Rq and the weak field current correction value Rd. ) And the weak field current correction value Rd.

그리고, 도 2 에 도시한 바와 같이, 전류 지령값 보정부(102)가 연산한 토크 전류 보정값(Rq) 및 약계자 전류 보정값(Rd)을 가산기(103)에 입력하고, 가산기 (103)는 토크 전류 지령값(Cq) 및 약계자 전류 지령값(Cd)에 토크 전류 보정값(Rq) 및 약계자 전류 보정값(Rd)을 가산한다. 2, the torque current correction value Rq and the weak field current correction value Rd calculated by the current command value correction unit 102 are input to the adder 103, and the adder 103 is added. The torque current correction value Rq and the weak field current correction value Rd are added to the torque current command value Cq and the weak field current command value Cd.

여기에서, 전류 보정값 데이터는 모터 제너레이터(20) 이외의 모터 구동계 (2)에 의해 생기는 드래그 토크, 즉 모터 구동계(2)가 엔진(1)에 주는 부하를 0으로 하는 토크 전류 보정값(Rq) 및 약계자 전류 보정값(Rd)을 나타내는 데이터이다. Here, the current correction value data is the drag torque generated by the motor drive system 2 other than the motor generator 20, that is, the torque current correction value Rq which makes the load applied to the engine 1 by the motor drive system 2 to zero. ) And weak field current correction value (Rd).

구체적으로, 모터 구동계(2)를 구성하는 모터 제너레이터(20) 이외의 기계요소, 예를 들면 벨트(21)나 풀리(pully)(22) 등의 기계요소에서 생기는 기계적 손실(부하)을 0으로 하도록 토크 전류 보정값(Rq) 및 약계자 전류 보정값(Rd)이 설정될 수 있다. Specifically, the mechanical loss (load) caused by mechanical elements other than the motor generator 20 constituting the motor drive system 2, for example, the mechanical elements such as the belt 21 or the pulley 22, is zero. The torque current correction value Rq and the weak field current correction value Rd may be set so as to be performed.

여기서, 토크 전류 보정값(Rq) 및 약계자 전류 보정값(Rd)은 모터 제너레이터(20) 이외의 모터 구동계(2)가 엔진(1)에 주는 부하가 각 하이브리드 차량마다 다르기 때문에, 각 하이브리드 차량마다 개별적으로 설정될 수 있다.Here, since the torque current correction value Rq and the weak field current correction value Rd are different from each hybrid vehicle, the load applied to the engine 1 by the motor drive system 2 other than the motor generator 20 is different for each hybrid vehicle. Each can be set individually.

토크 전류 보정값(Rq) 및 약계자 전류 보정값(Rd)의 설정 방법의 일례로는 도 3 에 도시한 바와 같이, 엔진(1) 및 모터 제너레이터(20)를 포함하는 모터 구동계(2)를 하이브리드 차량에 탑재한 상태에서 모터 제너레이터(20) 이외의 모터 구동계(2)가 엔진(1)에 주는 부하를 모터 제너레이터(20)의 회전수마다 측정하고, 상기 부하에 따라 설정하는 방법이 적용될 수 있다.As an example of a method for setting the torque current correction value Rq and the weak field current correction value Rd, as shown in FIG. 3, the motor drive system 2 including the engine 1 and the motor generator 20 is provided. A method in which a load applied to the engine 1 by a motor drive system 2 other than the motor generator 20 in a state mounted on a hybrid vehicle is measured for each rotational speed of the motor generator 20, and a method of setting according to the load may be applied. have.

여기에서, 측정된 토크 전류 보정값(Rq) 및 약계자 전류 보정값(Rd)은 모터 제너레이터(20)의 회전수와 각 보정 값과의 관계를 나타내는 표 형식의 데이터로 격납되거나, 다항식으로 근사한 수식 데이터로 격납될 수 있다. Here, the measured torque current correction value Rq and the weak field current correction value Rd are stored in tabular data indicating the relationship between the number of revolutions of the motor generator 20 and each correction value, or approximated by a polynomial It can be stored as mathematical data.

이렇게 구성한 하이브리드 차량용 제어장치(100)는 모터 제너레이터(20)의 회전수 및 인버터 입력 DC 전압값에 근거하여 전류 지령값 연산부(101)를 통해 모터 제너레이터(20) 자체가 엔진(1)에 주는 부하가 0이 되는 토크 전류 지령값(Cq) 및 약계자 전류 지령값(Cd)을 연산한다.The hybrid vehicle control apparatus 100 configured as described above loads the motor generator 20 itself to the engine 1 through the current command value calculating unit 101 based on the number of revolutions of the motor generator 20 and the DC voltage value of the inverter. Calculate the torque current command value (Cq) and the weak field current command value (Cd) that becomes 0.

그리고, 전류 지령값 보정부(102)를 통해 모터 제너레이터(20) 이외의 모터 구동계(2)가 엔진(1)에 주는 부하가 0이 되는 토크 전류 보정값(Rq) 및 약계자 전류 보정값(Rd)을 연산한다. 그리고, 토크 전류 지령값(Cq) 및 약계자 전류 지령값(Cd)과 토크 전류 보정값(Rq) 및 약계자 전류 보정값(Rd)을 가산하므로, 모터 제너레이터(20) 및 모터 구동계(2) 각각의 드래그 토크를 0으로 하여 엔진(1)에 부하를 주지 않는다.Then, through the current command value correction unit 102, the torque current correction value Rq and the weak field current correction value (where the load applied to the engine 1 by the motor drive system 2 other than the motor generator 20 becomes 0) ( Rd). Then, the torque current command value Cq and the weak field current command value Cd and the torque current correction value Rq and the weak field current correction value Rd are added, so that the motor generator 20 and the motor drive system 2 are added. No load is applied to the engine 1 by setting each drag torque to zero.

또한, 토크 전류 지령값(Cq) 및 약계자 전류 지령값(Cd)에 각각 토크 전류 보정값(Rq) 및 약계자 전류 보정값(Rd)을 가산하므로, 최적의 전류값으로 모터 제너레이터(20)를 구동시킬 수 있고, 모터 제너레이터(20)의 효율 저하를 최소한으로 억제할 수 있다. In addition, since the torque current correction value Rq and the weak field current correction value Rd are added to the torque current command value Cq and the weak field current command value Cd, respectively, the motor generator 20 has an optimal current value. Can be driven, and the reduction in efficiency of the motor generator 20 can be minimized.

또, 전류 지령값 연산부(101)는 미리 측정된 모터 제너레이터(20)가 엔진(1)에 주는 부하를 0으로 하는 토크 전류 지령값(Cq) 및 약계자 전류 지령값(Cd)을 나타내는 지령값 연산용 보정 데이터를 이용하여 토크 전류 지령값(Cq) 및 약계자 전류 지령값(Cd)을 연산하므로, 모터 제너레이터(20)가 엔진에 주는 부하를 정밀하게 0으로 할 수 있는 동시에, 제어 내용을 간략화할 수 있다. In addition, the current command value calculating unit 101 is a command value indicating the torque current command value Cq and the weak field current command value Cd that make the load applied to the engine 1 by the motor generator 20 measured in advance to zero. The torque current command value (Cq) and the weak field current command value (Cd) are calculated using the calculation correction data, so that the load applied to the engine by the motor generator 20 can be precisely zeroed, and the control contents It can be simplified.

마찬가지로, 전류 지령값 보정부(102)는 미리 설정된 모터 구동계(2)가 엔진(1)에 주는 부하를 0으로 하는 토크 전류 보정값(Rq) 및 약계자 전류 보정값(Rd)을 나타내는 전류 보정값 데이터를 이용하여 토크 전류 보정값(Rq) 및 약계자 전류 보정값(Rd)을 연산하므로, 모터 구동계(2)가 엔진(1)에 부여하는 부하를 정밀하게 0에 할 수 있는 동시에, 제어 내용을 간략화할 수 있다. Similarly, the current command value correction unit 102 is current correction indicating the torque current correction value Rq and the weak field current correction value Rd, which makes the load given to the engine 1 by the preset motor drive system 2 to 0. The torque current correction value Rq and the weak field current correction value Rd are calculated using the value data, so that the load applied to the engine 1 by the motor drive system 2 can be precisely zeroed and controlled. The content can be simplified.

또한, 축전장치(4)의 축전량이 만충전 상태인 경우 모터 제너레이터(20) 및 모터 구동계(2)가 엔진(1)에 주는 부하가 0이 되도록 전류 지령값 연산부(101)가 토크 전류 지령값(Cq) 및 약계자 전류 지령값(Cd)를 연산하고, 전류 지령값 보정부(102)가 토크 전류 보정값(Rq) 및 약계자 전류 보정값(Rd)을 연산한다. 그러므로, 축전장치(4)를 과부족 없이 충전 할 수 있는 동시에, 축전장치(4)의 과충전을 방지하고, 축전장치(4)의 열화를 방지할 수 있다. In addition, when the amount of power storage of the power storage device 4 is in a fully charged state, the current command value calculation unit 101 is the torque current command value so that the load applied to the engine 1 by the motor generator 20 and the motor drive system 2 is zero. (Cq) and the weak field current command value (Cd) are calculated, and the current command value correction unit 102 calculates the torque current correction value (Rq) and the weak field current correction value (Rd). Therefore, it is possible to charge the power storage device 4 without excessively, and at the same time, it is possible to prevent overcharge of the power storage device 4 and to prevent deterioration of the power storage device 4.

한편, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것이 아니다. 예를 들면, 모터 제너레이터(20) 및 모터 구동계(2)가 엔진(1)에 주는 부하가 0가 되도록, 전류 지령값 연산부(101)가 토크 전류 지령값(Cq) 및 약계자 전류 지령값(Cd)을 연산하고, 전류 지령값 보정부(102)가 토크 전류 보정값(Rq) 및 약계자 전류 보정값(Rd)을 연산하는 것은 축전장치(4)의 축전량이 만충전 상태의 경우에 한정되는 것이 아니라, 모터 제너레이터(20)가 엔진(1)의 구동력을 보조하지 않는 경우에도 광범위하게 적용될 수 있다. Meanwhile, the present invention is not limited to the above embodiment. For example, the current command value calculating unit 101 is the torque current command value Cq and the weak field current command value so that the load that the motor generator 20 and the motor drive system 2 give to the engine 1 is zero. Cd), and the current command value correction unit 102 calculates the torque current correction value Rq and the weak field current correction value Rd is limited when the power storage amount of the power storage device 4 is fully charged. Rather, the motor generator 20 may be widely applied even when the driving force of the engine 1 is not assisted.

또한, 하이브리드 차량용 제어장치(100)가 적용되는 하이브리드 차량은 엔진(1)의 구동축(11)과 모터 제너레이터(20)를 포함하고, 벨트(21)나 풀리(pully)(22) 등으로 구성되는 모터 구동계(2)에 직결되는 방식에 한정되지 않고, 예를 들면 클러치 등을 설치하는 등 엔진(1)과 모터 구동계(2)가 기계적으로 분리 가능한 방식일 수 있다.In addition, the hybrid vehicle to which the controller 100 for a hybrid vehicle is applied includes a drive shaft 11 and a motor generator 20 of the engine 1, and is composed of a belt 21, a pulley 22, and the like. The method is not limited to a method directly connected to the motor drive system 2, and may be a method in which the engine 1 and the motor drive system 2 are mechanically separable, for example, by installing a clutch or the like.

또한, 모터 전력계통(S2)은 승압회로(10)를 포함하는 것에 한정되지 않고, 승압회로(10)가 없는 구성일 수도 있다. 그리고, 지령값 연산용 보정 데이터는 전용 지령값 연산용 보정 데이터 격납부(도시하지 않음)에 격납되거나, 전류 지령값 연산부(101)에 격납될 수 있다.Further, the motor power system S2 is not limited to including the boosting circuit 10, and may be configured without the boosting circuit 10. Then, the correction data for command value calculation may be stored in the dedicated command value calculation data storage unit (not shown) or may be stored in the current command value calculation unit 101.

마찬가지로, 전류 보정값 데이터는 전용 전류 보정값 데이터 격납부(도시하지 않음)에 격납되거나, 전류 지령값 보정부(102)에 격납될 수 있다. Similarly, the current correction value data may be stored in a dedicated current correction value data storage (not shown) or may be stored in the current command value correction unit 102.

그 이외에, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 그 취지를 일탈하지 않는 범위에서 여러가지 변형이 가능하다. In addition to this, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible without departing from the spirit.

100: 하이브리드 차량용 제어장치
1: 엔진
11: 구동축
2: 모터 구동계
20: 모터 제너레이터
21: 벨트
22: 풀리(pully)
3: 인버터
4: 축전장치
5: 스위치
6: 평활 콘덴서
7: 보조기기
8: 직류 보조 전원
9: DC/DC 컨버터
10: 승압회로
101: 전류 지령값 연산부
102: 전류 지령값 보정부 100: hybrid vehicle control device
1: engine
11: drive shaft
2: Motor drivetrain
20: motor generator
21: belt
22: pulley
3: Inverter
4: Power storage device
5: Switch
6: Smoothing condenser
7: Auxiliary equipment
8: DC auxiliary power
9: DC/DC converter
10: step-up circuit
101: current command value calculation unit
102: current command value correction unit

Claims (4)

엔진과, 모터 제너레이터와, 상기 모터 제너레이터를 구동 하기 위한 인버터와, 상기 인버터를 개재하여 상기 모터 제너레이터와 전력의 충방전을 수행하는 축전장치를 포함하는 하이브리드 차량에 대해 상기 엔진 및 상기 모터 제너레이터의 구동력을 이용하여 주행을 제어하는 하이브리드 주행 모드와, 상기 엔진의 구동력만을 이용하여 주행을 제어하는 엔진 주행 모드를 전환하는 하이브리드 차량용 제어장치로서,
상기 모터 제너레이터가 출력할 토크를 나타내는 토크 지령값, 상기 모터 제너레이터의 회전수 및 상기 인버터에 입력되는 인버터 입력 DC 전압값에 근거하여 상기 인버터에 입력하는 토크 전류 지령값 및 약계자 전류 지령값을 연산하는 전류 지령값 연산부; 및
상기 모터 제너레이터의 회전수 및 상기 인버터 입력 DC 전압값에 근거하여 상기 토크 전류 지령값 및 상기 약계자 전류 지령값에 가산하는 토크 전류 보정값 및 약계자 전류 보정값을 연산하는 전류 지령값 보정부를 포함하고,
상기 엔진 주행 모드 시 상기 축전장치의 축전량이 일정 값 이상인 경우 상기 전류 지령값 연산부는 상기 모터 제너레이터가 상기 엔진에 주는 부하를 0으로 하는 토크 전류 지령값 및 약계자 전류 지령값을 연산하고, 상기 전류 지령값 보정부는 상기 모터 제너레이터 이외의 모터 구동계가 상기 엔진에 주는 부하를 0으로 하는 토크 전류 보정값 및 약계자 전류 보정값을 연산하는 하이브리드 차량용 제어장치. Driving power of the engine and the motor generator for a hybrid vehicle including an engine, a motor generator, an inverter for driving the motor generator, and a power storage device for charging and discharging electric power with the motor generator via the inverter As a hybrid vehicle control device for switching the hybrid driving mode for controlling the driving by using, and the engine driving mode for controlling the driving using only the driving force of the engine,
Calculate the torque current command value and weak field current command value input to the inverter based on the torque command value indicating the torque to be output by the motor generator, the number of revolutions of the motor generator, and the inverter input DC voltage value input to the inverter. A current command value calculation unit; And
And a current command value compensator for calculating a torque current correction value and a weak field current correction value added to the torque current command value and the weak field current command value based on the number of revolutions of the motor generator and the inverter input DC voltage value. and,
When the power storage amount of the power storage device is equal to or greater than a certain value in the engine driving mode, the current command value calculation unit calculates a torque current command value and a weak field current command value that sets the load applied to the engine by the motor generator to zero, and the current The command value correcting unit is a control device for a hybrid vehicle that calculates a torque current correction value and a weak field current correction value that makes the load applied to the engine by a motor drive system other than the motor generator to zero. 제1 항에 있어서,
상기 모터 제너레이터의 회전수마다 미리 측정된 상기 모터 제너레이터 이외의 모터 구동계가 엔진에 주는 부하를 0으로 하는 토크 전류 보정값 및 약계자 전류 보정값을 나타내는 전류 보정값 데이터를 격납하는 전류 보정값 데이터 격납부를 더 포함하고,
상기 전류 지령값 보정부는 상기 모터 제너레이터의 회전수에 근거하여 상기 전류 보정값 데이터 격납부에 격납된 전류 보정값 데이터를 이용하여 상기 토크 전류 보정값 및 상기 약계자 전류 보정값을 연산하는 하이브리드 차량용 제어장치. According to claim 1,
A current correction value data value that stores current correction value data indicating torque current correction values and weak field current correction values that have a load applied to the engine by a motor drive system other than the motor generator, which is previously measured for each rotational speed of the motor generator, to zero. Further payment,
The current command value compensator controls a hybrid vehicle for calculating the torque current correction value and the weak field current correction value using the current correction value data stored in the current correction value data storage unit based on the number of revolutions of the motor generator. Device. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 전류 지령값 보정부는 상기 축전장치의 축전량이 만충전 상태인 경우 상기 토크 전류 보정값 및 상기 약계자 전류 보정값을 연산하는 하이브리드 차량용 제어장치. The method according to claim 1 or 2,
The current command value correcting unit is a hybrid vehicle control device for calculating the torque current correction value and the weak field current correction value when the power storage amount of the power storage device is fully charged. 삭제delete
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