JP2003047105A - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents
ハイブリッド車両の制御装置Info
- Publication number
- JP2003047105A JP2003047105A JP2001230732A JP2001230732A JP2003047105A JP 2003047105 A JP2003047105 A JP 2003047105A JP 2001230732 A JP2001230732 A JP 2001230732A JP 2001230732 A JP2001230732 A JP 2001230732A JP 2003047105 A JP2003047105 A JP 2003047105A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel cut
- output
- electric motor
- power
- generator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 154
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims description 22
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 claims description 9
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 15
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 description 14
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 12
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 11
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 7
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 7
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 7
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 6
- 230000004044 response Effects 0.000 description 4
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 4
- 101100008046 Caenorhabditis elegans cut-2 gene Proteins 0.000 description 2
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 2
- 101150069344 CUT1 gene Proteins 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101100219325 Phaseolus vulgaris BA13 gene Proteins 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009347 mechanical transmission Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
Landscapes
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
電力の入出力を抑制するハイブリッド車両の制御装置を
提供する。 【解決手段】 コントロールユニット10は、運転条件
に基づいてエンジン1の燃料カット条件を判定し、この
判定結果をバッテリ9の許容入出力電力に応じて遅延さ
せた後にエンジン1へ供給する燃料をカットし、発電機
制御と電動機制御との間のタイミングずれによるバッテ
リ9への電力の入出力レベルを低下させる。
Description
の制御装置に関する。
型のハイブリッド車両における効率向上を狙いとして、
車両走行状態に基づき必要な電力を発電する技術が開示
されている。走行状態の変化に伴い電動機の出力は時々
刻々変化するが、その出力変化に対応して過不足なく電
力をリアルタイムに発電機から供給することができれ
ば、バッテリにおける電力損失を最小限にとどめ、エン
ジンの出力を効率良く電動機へ伝達することができる。
電動機で使用する電力をリアルタイムに発電機から供給
し、バッテリの充放電を最小限にすることにより、電力
損失を低減できるだけでなく、バッテリ搭載容量を最小
限にすることができる。バッテリはハイブリッド車両に
おいて大きなコスト及び重量割合を占めているため、そ
れを小型化することができれば、コストだけでなく燃費
や動力性能まで大きな効果が得られる。
小さくすると次のような問題が生じる。すなわち、車両
が加速時のように電動機が力行している場合には上記の
とおりに発電機から必要な電力をリアルタイムに供給す
ればよいが、減速時に電動機で電力を回生する場合、バ
ッテリが小さいとこの回生電力を全て蓄えることができ
なくなるという問題がある。
速時に回生電力が余剰となる場合に、発電機を力行させ
てエンジンを回転させることにより電力が消費されるよ
うにし、バッテリが過充電になることを防止している。
費を良好に保つためにエンジンへの供給燃料のカットが
行われる。この燃料カットの際には、エンジントルクは
瞬時に低下し、それまで力行していた電動機は出力軸か
ら駆動されて瞬時に発電状態へ移行し、それまで発電を
行っていた発電機は瞬時に力行状態へ移行する。この電
動機の力行から発電へと発電機の発電から力行への各移
行のタイミングにずれが生じると、発電電力と消費電力
との差が瞬間的に大きくなり、過大な電力がバッテリに
入出力されてバッテリ劣化を促進させる。
れたもので、燃料カットの際バッテリへの過大な電力の
入出力を抑制するハイブリッド車両の制御装置を提供す
ることを目的とする。
と、前記エンジンの出力軸に連結される発電機と、車両
の駆動軸に連結される電動機と、前記発電機および前記
電動機に接続されるバッテリとを備え、車両の減速時に
前記電動機で回生される電力を前記発電機に供給して消
費するようにしたハイブリッド車両の制御装置におい
て、車両の運転条件を検出する運転条件検出手段と、検
出した運転条件に基づいてエンジンの燃料カット条件を
判定する燃料カット判定手段と、該燃料カット判定手段
の判定結果を所定の遅延時間だけ遅延させる燃料カット
判定遅延手段と、該燃料カット判定遅延手段によって遅
延された燃料カット判定に応じてエンジンへ供給する燃
料をカットするエンジン制御手段と、を備えることを特
徴とする。
燃料カット判定遅延手段の所定の遅延時間は、バッテリ
の許容入出力電力に応じて前記遅延時間を算出する遅延
時間算出手段により設定されることを特徴とする。
燃料カット判定遅延手段の所定の遅延時間は、バッテリ
の許容出力電力に応じて前記遅延時間を算出する遅延時
間算出手段により設定され、前記電動機による回生電力
の発生に先行して燃料カットおよび発電機による電力消
費を行わせることを特徴とする。
電動機は、前記発電機の発電電力に対応した電動機出力
を、前記遅延時間算出手段による遅延時間の経過後にお
いて電動機出力が所定値に安定するまで継続することを
特徴とする。
ト許可条件が成立してから所定の遅延時間が経過するま
での間エンジンヘの燃料供給が維持され、この間にエン
ジントルクは徐々に低下する。エンジントルクが十分に
低下した後であれば、燃料カット実行に伴って行われる
ステップ的な発電機制御と電動機制御との間にタイミン
グずれが生じても、過大な電力がバッテリに入出力され
ることが無くなり、バッテリが劣化するのを防止するこ
とができる。
バッテリの許容入出力電力に応じて設定するため、燃料
カット実行に伴って発生するバッテリ入出力電力を許容
範囲(バッテリの劣化を引き起こさない範囲)内に抑える
ことができる。
バッテリの許容出力電力に応じて設定し、電動機による
回生電力の発生に先行して燃料カットおよび発電機によ
る電力消費を行わせるため、遅延時間を可能な限り短く
設定でき、燃料カットによる燃費改善を最大限得ること
ができる。
と電動機の消費(発電)電力とを一致させる制御を燃料カ
ット実行時だけ一時中断して電動機出力(負荷)の変動
幅を抑制して車両の運転性を向上させることができる。
実施の形態について説明する。
構成図である。この車両では、従来の機械式変速機に代
えて、無段変速機として機能する電気パワートレイン5
がエンジン1に接続されている。電気パワートレイン5
は、主に発電機として使用される第1の回転電機(以
下、発電機)2と主に電動機として使用される第2の回
転電機(以下、電動機)4とで構成される。発電機2の
ロータ軸がエンジン1のクランク軸に連結され、電動機
4のロータ軸(以下、出力軸)6は減速機を介して駆動
軸(駆動輪が取付けられる回転軸)に連結される。
モータ等の交流機であり、それぞれインバータ8に接続
されている。発電機2、電動機4の回転速度はインバー
タ8の駆動周波数に応じて制御され、インバータ8の駆
動周波数の比が電気パワートレイン5の入出力軸の回転
速度比(変速比)となる。インバータ8にはさらにバッ
テリ9(リチウムバッテリあるいはニッケル水素バッテ
リ等)が接続されている。
介装されており、このクラッチ3が締結されるとエンジ
ン1と出力軸6が直結状態となってエンジン1で直接出
力軸6を駆動することができる。クラッチ3は例えば電
気パワートレイン5の発電機回転速度と電動機回転速度
が一致したときに締結され、発電機2と電動機4におけ
る損失を抑制して車両の燃費性能を向上させることがで
きる。
2のロータ回転速度(以下、発電機回転速度)Niを検
出する発電機回転速度センサ24と、電動機4のロータ
回転速度(以下、電動機回転速度)Noを検出する電動
機回転速度センサ21とが取付けられている。
式スロットル装置14が設けられており、スロットル開
度は必要とされる発電電力に応じて設定される目標エン
ジントルクが実現されるよう運転者のアクセル操作とは
独立して制御される。エンジン1にはこの他、吸入空気
量を検出するエアフローメータ13、クランク角を検出
するクランク角センサ23が設けられている。
は、基本的には、アクセル操作量センサ22によって検
出されたアクセル操作量等に基づき運転者が要求する駆
動力を求め、要求駆動力が実現されるようにトランスミ
ッションコントロールユニット(TCU)12を介して
電動機4のトルク制御を行う。また、電動機4の駆動出
力(消費電力)に見合った発電電力が得られるようにト
ランスミッションコントロールユニット12を介しての
発電機2の回転速度制御及びエンジンコントロールユニ
ット(ECU)11を介してのエンジン1のトルク制御
も併せて行う。
は、車両減速時(燃料カット時)は、電動機4を発電機
として機能させることにより電力を回生し、さらにこの
回生電力を発電機2を電動機として力行させることによ
って消費し、減速時においても電力収支をバランスさせ
る。
行う車両制御の内容を示したブロック図である。
はアクセルペダル操作量APO[deg]と車速VSP
[km/h]とに基づき、目標駆動力tFdO[N]が
算出される。目標駆動力tFdOは、具体的には、アク
セルペダル操作量APOと車速VSPに従って所定の目
標駆動力マップを参照して算出される。駆動力マップは
エンジンに燃料を供給している状態に合わせて設定して
ある。アクセルペダル操作量APOはアクセル操作量セ
ンサ22で検出され、車速VSPは電動機回転速度21
センサで検出した電動機4の回転速度No[rpm]に
定数G1を乗じて算出される。車両の駆動輪の半径をr
[m]、電動機4の出力軸から駆動輪軸までの減速比を
Rとしたとき、定数G1はG1=2×π×r×60/
(R×1000)により計算される値である。
[N]に車速VSP[m/s]を乗じて目標電動機出力
tPo00[W]が算出される。車速VSPは電動機回
転速度センサ21で検出した電動機回転速度No[rp
m]に定数G2を乗じて算出される。定数G2はG1=
2×π×r/(R×60)により計算される値である。
0[W]にフィルタ処理が施される。このフィルタ処理
は電動機4の見かけ上の制御応答速度を小さくするため
に行われる。
に基づき燃料カット時の目標駆動力tFd_d[N]が
算出される。具体的には、車速VSPに従って燃料カッ
ト時目標駆動力テーブルを参照して燃料カット時の目標
駆動力tFd_dが算出される。燃料カット時の目標駆
動力tFd_dは極低車速の範囲を除き負の値(車両が
電動機4を駆動することを示す)に設定される。
動力tFd_d[N]に車速VSP[m/s]を乗じて
燃料カット時の目標電動機回生電力tPo_d[W]が
算出される。燃料カット時の目標電動機回生電力tPo
_dは、電動機4の回生出力(=電動機4の回生駆動に
より単位時間当たりに消費される車両の運動エネルギ
ー)の目標値を表す。
0からの燃料カット判定フラグfFCUTに基づいて目
標電動機出力の選択が行われ、フラグfFCUTがゼロ
(非燃料カット)のときはフィルタ処理後の目標電動機
出力tPoO[W]が選択され、フラグfFCUTが1
(燃料カット)のときは燃料カット時の目標電動機回生
電力tPo_d[W]が選択される。
に示すブロック図よりなる燃料カット判定手段30によ
り設定される。ブロックB30では、フィルタ処理後の
目標電動機出力tPoO[W]とバッテリ許容入力電力
BPc[W]とに基づき、充電側ディレイ時間DLFC
UTc[ms]が算出される。充電側ディレイ時間DL
FCUTcは、燃料カット実行前後で発電機制御と電動
機制御との間にずれが生じた場合でもそのときに発生す
るバッテリ充電側(入力側)の最大電力差がバッテリ許容
入力電力BPc以下となるディレイ時間として算出され
る。バッテリ許容入力電力BPcはバッテリの温度や充
電状態に応じて算出される値であり、バッテリ劣化を引
き起こさない入力電力の上限を示している。
標電動機出力tPoO[W]とバッテリ許容出力電力B
Pd[W]とに基づき、放電側ディレイ時間DLFCU
Td[ms]が算出される。放電側ディレイ時間DLF
CUTdは、燃料カット実行前後で発電機制御と電動機
制御との間にずれが生じた場合でもそのときに発生する
バッテリ放電側(出力側)の最大電力差がバッテリ許容出
力電力BPd以下となるディレイ時間として算出され
る。バッテリ許容出力電力BPdはバッテリの温度や充
電状態に応じて算出される値であり、バッテリ劣化を引
き起こさない出力電力の上限を示している。
DLFCUTcと放電側ディレイ時間DLFCUTdの
うちの大きい方を最終的なディレイ時間DLFCUT
[ms]として選択してブロックB36へ出力する。
閉(アクセルペダル操作量APOが略ゼロ)であるか否
かをヒステリシス付きで判定するとともに、ブロックB
34では、車速が所定車速以上であるか否かをヒステリ
シス付きで判定する。ブロックB43は、両判定結果を
AND処理し、出力が1であるとき燃料カット条件成立
信号をブロックB36とブロックB37へ出力する。
択されたディレイ時間DLFCUT[ms]だけ入力さ
れた燃料カット条件成立信号を遅延させ、ブロックB3
7では、ブロックB35の出力とブロックB36の出力
とのAND処理を行って燃料カット判定フラグfFCU
Tの値を決定する。
た目標電動機出力を電動機回転速度No[rad/s]
で除し、目標電動機トルクtTo[Nm]が算出され
る。電動機回転速度No[rad/s]は電動機回転速
度センサ21で検出した電動機回転速度No[rpm]
に定数G3(=2×π/60)を乗じて算出される。
ンスミッションコントロールユニット12に送られ、目
標電動機トルクtToに基づき電動機4のトルクが制御
される。特に、目標電動機トルクtToが負の値である
場合、トランスミッションコントロールユニット12は
電動機4の回生トルクを制御することになる。
pm]と目標電動機トルクtTo[Nm]とに基づき電
動機効率EFFmが算出される。ブロックB9では目標
電動機出力tPo00[W]を電動機効率EFFmで除
し、電動機4の消費電力tPg[W]が算出される。燃
料カットが行われない場合は、電動機4が消費する電力
を過不足なく発電機2で発電するダイレクト配電を行う
ので、電動機消費電力tPgは発電機2の目標発電電力
に相当する。
[rpm]とエンジントルクとに基づき、発電機効率E
FFgが算出される。発電機回転速度Niは発電機回転
速度センサ24で検出される。また、エンジントルクの
値としては、後述するブロックB22の出力(目標エン
ジントルクtTe[Nm])にブロックB11で所定の
遅れ処理を施した値、あるいは後述するブロックB19
の出力(エンジンブレーキトルクTe_d[Nm])の
何れかをブロックB12で選択した値が使用される。
fFCUTがゼロ(非燃料カット)のときブロックB1
1の出力が、フラグfFCUTが1(燃料カット)のと
きブロックB19の出力が選択される。
[W]を発電機効率EFFgで除し、目標エンジン出力
tPe[W]が算出される。ブロックB14では目標エ
ンジン出力tPe[W]を車速VSP[m/s]で除
し、第2目標駆動力tFd[N]が算出される。
tFd[N]と車速VSP[km/h]とに基づき、目
標発電機回転速度tNiO[rpm]が算出される。具
体的には、第2目標駆動力tFdと車速VSPに従って
所定の出力配分マップを参照することにより目標発電機
回転速度tNiOが算出される。
うになっている。これは例えば以下の考え方に基づいて
定めることができる。図5、図6は、車速及びアクセル
操作量に応じてエンジンの運転点を定める方法(出力配
分を定める方法)の基本的な考え方を示したものであ
る。
を踏み増していった場合、車両の出力すなわち電動機4
の出力はそれに応じて上昇する(図5)。そして、同じ
出力をエンジン1から発生する場合、それぞれの出力に
対して最も燃費が良くなる運転点をトレースするよう
に、力行時の出力配分(エンジン及び発電機のトルクと
回転速度の組み合わせ)を定めることができる(図
6)。
度に応じてエンジントルクは決まっているので、この場
合は出力配分の設定方法に自由度は無く、電動機4の出
力に応じてエンジントルクとエンジン回転速度の組み合
わせば一義的に決まる。
て求められる目標発電出力と目標発電機回転速度の例を
図7に示す。最良燃費線やアクセル全閉時トルク線は一
通りしかないので、燃費のみを考慮して出力配分を決め
るのであれば、図7に示す関係を用いて目標発電出力か
ら目標発電機回転速度を定めることができる。
域ではあまりエンジントルクを大きな設定にしてしまう
と音振性能が悪化するような場合、このような領域では
回転をある程度高くしたいという要求がある。そこでこ
の様な要求に対応できるよう、車速に応じた設定の自由
度を持たせる構成として、本例では出力配分を車速と駆
動力に応じたマップとしている。図4は図7の関係を単
純にマップへ置き換えたものである。
分マップが設定され、出力配分マップもエンジンが燃料
カット状態あるいは燃料供給状態に応じて設定される。
機回転速度tNiO[rpm]にフィルタ処理が施され
る。このフィルタ処理は、発電機2の見かけ上の制御応
答速度を遅くするために行われる。このフィルタ処理は
ブロックB3のフィルタ処理と同じものである。
動力tFd_d[N]に電動機効率EFFmを乗じて、
燃料カット時の電動機4の発電電力(回生電力)tPg
_d[W]が算出される。燃料カット時は、電動機4が
回生した電力が過不足なく発電機2で消費されるので、
tPg_dは燃料カット時の目標発電機消費電力でもあ
る。
力tPg_d[W]に発電機効率EFFgを乗じ、燃料
カット時の発電機出力tPe_d[W]が算出される。
燃料カット時は、発電機2がエンジン1を回転駆動する
ので、燃料カット時の発電機出力tPe_dは燃料カッ
ト時の目標エンジンブレーキ出力を表す。
[rpm](=エンジン回転速度)に基づき、燃料カッ
ト時のエンジンブレーキトルクTe_d[Nm]が算出
される。具体的には、発電機回転速度Niに従ってエン
ジンブレーキトルクテーブルを参照して燃料カット時の
エンジンブレーキトルクTe_dが設定され、燃料カッ
ト時のエンジンブレーキトルクTe_dは負の値に設定
される。燃料カット時のエンジンブレーキトルクTe_
dが負の値ということは発電機2がエンジン1を駆動す
ることを示す。
ンジンブレーキ出力tPe_d[W]を燃料カット時の
エンジンブレーキトルクTe_d[Nm]で除し、燃料
カット時の目標発電機回転速度tNi_d[rad/
s]が算出される。
fFCUTに基づいて最終的な目標発電機回転速度tN
ifが選択される。フラグfFCUTがゼロ(非燃料カ
ット)のときはフィルタ処理後の目標発電機回転速度t
Ni[rpm]が、フラグfFCUTが1(燃料カッ
ト)のときは定数G4(=1/G3)を用いて単位換算
した燃料カット時の目標発電機回転速度tNi_d[r
pm]が最終的な目標電動機回転速度tNifとして選
択される。
tNifはトランスミッションコントロールユニット1
2に送られ、このtNifに基づき発電機2の回転速度
が制御される。
出力tPe[W]を発電機回転速度Ni[rad/s]
で除し、目標エンジントルクtTe[Nm]が算出され
る。発電機回転速度Ni[rad/s]は発電機回転速
度センサ24で検出した発電機回転速度Ni[rpm]
に定数G3を乗じて算出される。
ンジンコントロールユニット11に送られ、目標エンジ
ントルクtTeに基づきエンジン1のトルクが制御され
る。具体的には、電子制御式スロットル装置14のスロ
ットル開度が制御され、エンジン吸入空気量が調整され
る。ただし、燃料カット判定フラグfFCUTが1の場
合はエンジン1への燃料供給がカットされるので、この
場合エンジン1のトルク制御は中断される。
スロットル開度制御に対して所定の遅れを持って追随す
るのが一般的であることから、ブロックB3やブロック
B16のフィルタ処理はこのようなエンジンの応答遅れ
に電動機や発電機の制御を同期させるために施されてい
る。これに対し、燃料カット時のエンジンブレーキトル
クには上記のような遅れがないので、燃料カット時の目
標電動機出力や目標発電機回転速度にはフィルタ処理を
施していない。
t1でアクセルペダルの踏込みを解放しての燃料カット
時の作動を説明する。図8は、アクセルペダル操作量A
POの推移を(A)に、電動機4の出力(=消費電力)
の推移を(B)に、発電機2の発電電力(=エンジン出
力)とエンジントルクの推移を(C)に、バッテリ入出
力電力の推移を(D)に夫々示す。図8(B)におい
て、値がゼロより大は電動機4の力行状態、ゼロより小
は発電(回生)状態を示し、図8(C)において、値がゼ
ロより大は発電機2の発電状態、ゼロより小は力行状態
を示している。また、図8(D)において、値がゼロよ
り大はバッテリ9の放電状態であり、ゼロより小は充電
状態を示す。
行時である時t0〜t1においては、電動機4はブロッ
クB1〜B3により得られたフィルタ処理後の目標電動
機出力tPoO[W]にしたがい駆動制御される(図8
(B))。発電機2はブロックB9により得られる目標
発電電力tPgに基づき、ブロックB16によるフィル
タ処理後の目標発電機回転速度tNiにより回転速度が
制御され、エンジン1はブロックB13による目標エン
ジン出力tPeに基づきその出力がエンジンコントロー
ルユニット11により制御される(図8(C))。
APOがゼロに低下すると、図3に示す燃料カット判定
手段30のブロックB33はアクセルペダル操作量AP
Oが全閉であるか否かをヒステリシス付きで判定し、ブ
ロックB34で車速VSPにより車両走行中である場
合、ブロックB35により燃料カット条件成立信号をブ
ロックB36とブロックB37に出力する。
充電側ディレイ時間DLFCUTcとブロックB31に
よる放電側ディレイ時間DFLCUTdとがブロックB
32でセレクトハイしたディレイ時間DLFCUTによ
り設定した時間だけ遅延してブロックB37に燃料カッ
ト条件成立信号を出力する。従って、ブロックB37か
ら出力される燃料カット判定フラグfFCUTの値がゼ
ロから1への変化は、時点t1からディレイ時間DLF
CUTが経過する時点t3まで遅延される。
tPo00は、図8(B)に示すように、時点t1より
発電側に偏移し、フィルタ処理後の目標電動機出力tP
oOはブロックB3によるフィルタの時定数に従って目
標電動機出力tPo00に向かって低下し、時点t2で
力行状態から発電(回生)状態に変化し、その後も、目
標電動機出力tPo00に向かって漸近する。
化は、ブロックB9による電動機目標発電電力tPgを
図8(C)に示すように時点t1より力行側に偏移さ
せ、発電機2の実発電電力EはブロックB16によるフ
ィルタの時定数に従って目標発電機出力tPgに向かっ
て低下し、時点t2でエンジン1により駆動される発電
状態からエンジン1を駆動する力行状態に変化し、その
後も、目標発電機出力tPgに向かって漸近する。
は、ブロックB13により得られる目標エンジントルク
tPeを駆動側から被駆動側(ブレーキ側)に偏移さ
せ、ブロックB22、エンジンコントロールユニット1
1を経由してエンジン1から得られる実エンジントルク
Fは目標エンジントルクtPeに向かって低下し、時点
t2近辺で駆動側から被駆動側(ブレーキ側)に変化
し、その後も、目標エンジントルクtPeに向かって漸
近する。
出力軸6により駆動されて発電(回生)状態にあり、発
電された電力は発電機2を力行させて駆動し、発電機2
によりエンジン1を駆動している回生制御(エンジンブ
レーキ)状態となる。
36に設定されたディレイ時間DLFCUTが経過する
(時点t3)と、ブロックB37より燃料カット条件フ
ラグfFCUTが1となり、エンジンコントロールユニ
ット11はエンジン1への燃料をカットし、ブロックB
6が切換わり、電動機4はブロックB4、B5により得
られる燃料カット時の目標電動機回生電力tPo_dを
発生するよう制御される。
1への変化は、ブロックB21を切換え、前記燃料カッ
ト時の目標電動機回生電力tPo_dに基づいてブロッ
クB9により出力される燃料カット時の目標消費電力t
Pg_dとなるようブロックB18、B20を経由して
発電機2を制御する。
LFCUTだけ燃料カット条件フラグfFCUTの1へ
の出力を遅延することで、ブロックB3、B16より出
力されるフィルタ処理後の目標電動機出力tPoO、目
標発電機電力が、時点t2において発電状態と力行(消
費)状態とに既に偏移しており、夫々、燃料カット時の
目標電動機回生電力tPo_d、目標発電機消費電力t
Pg_dに充分接近している。
イミングがずれて、例えば、電動機4の燃料カット時の
目標電動機回生電力tPo_dの立ち上がりが発電機2
の目標消費電力tPg_dの立ち上がりより早い場合に
は、発電機2で消費し切れない電力が、図8(D)の点
線のごとく、瞬間的にバッテリ9へ充電されるが、バッ
テリ許容入力電力BPcを超えることはない。
機回生電力tPo_dの立ち上がりが発電機2の目標消
費電力tPg_dの立ち上がりより遅れた場合には、電
動機4で発電されている電力では発電機2の消費を賄い
きれなくバッテリ9から発電機2へ放電されるが、図8
(D)の実線のごとく瞬間的であり、バッテリ許容出力
電力BPdを超えることはない。
よび電動機4は、燃料カット時の目標消費電力tPg_
dおよび燃料カット時の目標電動機回生電力tPo_d
により制御され、車両の回生制動がなされる。
件フラグfFCUTのディレイ時間をバッテリ9の許容
入出力電力BPc、BPdに応じて可変にする例につい
て説明しているが、これに限定されず、例えば、固定値
のディレイ時間を設定してもよい。この場合には、バッ
テリ許容入力電力BPdやバッテリ許容出力電力BPd
が最小の場合でもバッテリ入出力電力が許容範囲内とな
るような値が設定されるものであり、燃費は多少悪化す
る。
3〜B35による燃料カット許可条件が成立してからブ
ロックB36による所定の遅延時間が経過するまでの間
エンジンヘの燃料供給が維持され、この間にエンジント
ルクFは徐々に低下する。エンジントルクFが十分に低
下した後であれば、燃料カット実行に伴って行われるス
テップ的な発電機制御と電動機制御との間にタイミング
ずれが生じても、過大な電力がバッテリ9に入出力され
ることが無くなり、バッテリ9が劣化するのを防止する
ことができる。
30〜B32によりバッテリ9の許容入出力電力BP
c、BPdに応じて設定するため、燃料カット実行に伴
って発生するバッテリ9の入出力電力を許容範囲(バッ
テリ9の劣化を引き起こさない範囲)内に抑えることが
できる。
示す統合コントロールユニット10のブロック図であ
り、第1実施態様では、バッテリの状態により変化する
ディレイ時間の後、電動機、発電機、および、エンジン
に対して一斉に燃料カット制御状態へ移行するようにし
ているのに対し、第2の実施形態では、電動機の非燃料
カット時の制御から燃料カット時の目標電動機回生電力
を発生させる制御への切換えを固定した遅延時間後に行
うようにしたものである。
対する燃料カット判定フラグfFCUT1と、ブロック
B12、B21、および、エンジンコントロールユニッ
ト11に対する燃料カット判定フラグfFCUT2とは
独立し、燃料カット判定フラグfFCUT1は図10に
示すブロック図により遅延され、また、燃料カット判定
フラグfFCUT2は図11に示すブロック図により遅
延される。図10、11は燃料カット判定手段30Aを
構成する。
1の遅延は、固定値の遅延時間DLFCUT[ms]を
持つブロックB43により行われる。ブロックB40で
アクセルペダルが全閉(アクセルペダル操作量APOが
略ゼロ)であるか否かをヒステリシス付きで判定すると
ともに、ブロックB41で、車速VSPが所定車速以上
であるか否かをヒステリシス付きで判定し、ブロックB
42で両判定結果をAND処理し、出力が1であるとき
燃料カット条件が成立していることをブロックB43と
ブロックB44へ出力する。
レイ時間DLFCUT[ms]だけ入力された燃料カッ
ト条件の出力を遅延させ、ブロックB44では、ブロッ
クB41の出力とブロックB43の出力とのAND処理
を行って燃料カットフラグfFCUT1の値を決定して
いる。
2の算出は、ブロックB50で、フィルタ処理後の目標
電動機出力tPoO[W]とバッテリ許容出力電力BP
d[W]とに基づき、第2ディレイ時間DLFCUT2
[ms]が算出され、ブロックB54に遅延時間として
設定される。第2ディレイ時間DLFCUT2は、燃料
カット実行前後で発電機制御と電動機制御との間にずれ
が生じた場合でもそのときに発生するバッテリ放電側
(出力側)の最大電力差がバッテリ許容出力電力BPd以
下となるディレイ時間として算出される。バッテリ許容
出力電力BPdはバッテリ9の温度や充電状態に応じて
算出される値であり、バッテリ9の劣化を引き起こさな
い出力電力の上限を示している。
ダルが全閉(アクセルペダル操作量APOが略ゼロ)で
あるか否かをヒステリシス付きで判定するとともに、ブ
ロックB52で、車速VSPが所定車速以上であるか否
かをヒステリシス付きで判定し、ブロックB53で両判
定結果をAND処理し、出力が1であるとき燃料カット
条件が成立していることをブロックB54とブロックB
55へ出力する。
0により設定された第2ディレイ時間DLFCUT2
[ms]だけ入力された燃料カット条件の出力を遅延さ
せ、ブロックB55では、ブロックB53の出力とブロ
ックB54の出力とのAND処理を行って燃料カットフ
ラグfFCUT2の値を決定している。
ートにより説明する。図12の(A)〜(D)は図8と
同様のものである。
クセルペダル操作量APOがゼロに低下すると、電動機
4のフィルタ処理後の目標電動機出力tPoOはブロッ
クB3のフィルタ通過前の目標電動機出力(発電状態)
tPo00に漸近する時定数カーブに沿って低下し、発
電(回生)状態となり、両目標電動機出力(tPoO,
tPo00)が一致した後、燃料カット判定フラグfF
CUT1が1と出力される時点t3において、ブロック
B6が切換わり、電動機4はブロックB4、B5により
得られる燃料カット時の目標電動機回生電力tPo_d
を発生するよう制御される(図12(B))。
動機目標発電電力tPgを図12(C)に示すように時
点t1より力行側に偏移させ、発電機2の実発電電力E
はブロックB16によるフィルタの時定数に従って目標
発電機出力tPgに向かって低下する。
電電力tPgの力行側への偏移により、ブロックB13
により得られる目標エンジントルクtPeを駆動側から
被駆動側(ブレーキ側)に偏移させ、ブロックB22、
エンジンコントロールユニット11を経由してエンジン
1から得られる実エンジントルクFは目標エンジントル
クtPeに向かって低下する。
時間DLFCUT2が経過すると、ブロックB55より
燃料カット判定フラグfFCUT2が1に出力され、エ
ンジンコントロールユニット11はエンジン1への燃料
をカットし、ブロックB21が切換わり、前記燃料カッ
ト時の目標電動機回生電力tPo_dに基づいてブロッ
クB9により出力される燃料カット時の目標消費電力t
Pg_dとなるようブロックB18、B20を経由して
発電機2は制御される。
LFCUT1、DLFCUT2とのタイミングの差によ
り、時点t2〜t3間においては、バッテリ9から発電
機2に対して電動機4による回生の遅れに基づく放電出
力が、図12(D)に示すごとくなされる。
いて、バッテリ許容出力電力BPdとフィルタ処理後の
目標電動機出力tPoOとの関数でディレイ時間DLF
CUT2を設定しているため、バッテリ9の許容出力電
力BPdを超えることはない。
電動機出力tPo00(=tPoO)と燃料カット時の
目標電動機回生出力tPo_dとの間の出力差は、バッ
テリの状態により増減することがない固定値として設定
しているため、燃料カット時に発生する駆動(制動)力
変化の段差が一定であり、車両運転者に違和感を与える
ことがない。
力を電動機4の消費(発電)電力に一致させる制御を燃料
カット実行時だけ中断して車両の運転性を向上させるこ
とができる。
2をバッテリ9の許容出力電力BPdに応じて設定し、
電動機4による回生電力の発生に先行して燃料カットお
よび発電機2による電力消費を行わせるため、遅延時間
DLFCUT2を可能な限り短く設定でき、燃料カット
による燃費改善を最大限得ることができる。
4の消費(発電)電力とを一致させる制御を燃料カット実
行時だけ一時中断して電動機出力(負荷)の変動幅を抑
制して車両の運転性を向上させることができる。
ロック図。
図。
たテーブル。
移(A)、電動機の出力推移(B)、発電機の発電電力
推移(C)、バッテリの入出力電力推移(D)により作
動を説明するタイムチャート。
図。
ク図。
セルペダル操作量推移(A)、電動機の出力推移
(B)、発電機の発電電力推移(C)、バッテリの入出
力電力推移(D)により作動を説明するタイムチャー
ト。
U) 12 電子制御式スロットル装置 14 電動機回転速度センサ 21 アクセル操作量センサ 22 クランク角センサ 23 発電機回転速度センサ
Claims (4)
- 【請求項1】 エンジンと、前記エンジンの出力軸に連
結される発電機と、車両の駆動軸に連結される電動機
と、前記発電機および前記電動機に接続されるバッテリ
とを備え、車両の減速時に前記電動機で回生される電力
を前記発電機に供給して消費するようにしたハイブリッ
ド車両の制御装置において、 車両の運転条件を検出する運転条件検出手段と、 検出した運転条件に基づいてエンジンの燃料カット条件
を判定する燃料カット判定手段と、 該燃料カット判定手段の判定結果を所定の遅延時間だけ
遅延させる燃料カット判定遅延手段と、 該燃料カット判定遅延手段によって遅延された燃料カッ
ト判定に応じてエンジンへ供給する燃料をカットするエ
ンジン制御手段と、 を備えることを特徴とするハイブリッド車両の制御装
置。 - 【請求項2】 前記燃料カット判定遅延手段の所定の遅
延時間は、バッテリの許容入出力電力に応じて前記遅延
時間を算出する遅延時間算出手段により設定されること
を特徴とする請求項1に記載のハイブリッド車両の制御
装置。 - 【請求項3】 前記燃料カット判定遅延手段の所定の遅
延時間は、バッテリの許容出力電力に応じて前記遅延時
間を算出する遅延時間算出手段により設定され、前記電
動機による回生電力の発生に先行して燃料カットおよび
発電機による電力消費を行わせることを特徴とする請求
項1に記載のハイブリッド車両の制御装置。 - 【請求項4】 前記電動機は、前記発電機の発電電力に
対応した電動機出力を、前記遅延時間算出手段による遅
延時間の経過後において電動機出力が所定値に安定する
まで継続することを特徴とする請求項3に記載のハイブ
リッド車両の制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001230732A JP3707543B2 (ja) | 2001-07-31 | 2001-07-31 | ハイブリッド車両の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001230732A JP3707543B2 (ja) | 2001-07-31 | 2001-07-31 | ハイブリッド車両の制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003047105A true JP2003047105A (ja) | 2003-02-14 |
JP3707543B2 JP3707543B2 (ja) | 2005-10-19 |
Family
ID=19062892
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001230732A Expired - Fee Related JP3707543B2 (ja) | 2001-07-31 | 2001-07-31 | ハイブリッド車両の制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3707543B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009107555A (ja) * | 2007-10-31 | 2009-05-21 | Toyota Motor Corp | 動力出力装置、それを備えた車両および動力出力装置の制御方法 |
JP2013019384A (ja) * | 2011-07-13 | 2013-01-31 | Toyota Motor Corp | 車両の回生制御装置 |
-
2001
- 2001-07-31 JP JP2001230732A patent/JP3707543B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009107555A (ja) * | 2007-10-31 | 2009-05-21 | Toyota Motor Corp | 動力出力装置、それを備えた車両および動力出力装置の制御方法 |
JP2013019384A (ja) * | 2011-07-13 | 2013-01-31 | Toyota Motor Corp | 車両の回生制御装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3707543B2 (ja) | 2005-10-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100908950B1 (ko) | 차량의 제어 장치 | |
JP3401181B2 (ja) | ハイブリッド車の駆動制御装置 | |
JP3746775B2 (ja) | ハイブリッド車両の制御装置 | |
US6625525B2 (en) | Vehicle drive system and controlling method thereof | |
JPH11324751A (ja) | 駆動力制御装置 | |
KR20030048089A (ko) | 차량의 하이브리드 시스템 | |
JP3808489B2 (ja) | ハイブリッド車両の制御装置 | |
JP3654128B2 (ja) | 車両用制御装置 | |
JP5691389B2 (ja) | ハイブリッド車両の制御装置 | |
JP3624774B2 (ja) | 車両用駆動力制御装置 | |
JP3555603B2 (ja) | ハイブリッド車両 | |
JP3841052B2 (ja) | ハイブリッド車両の制御装置 | |
JP2008024010A (ja) | ハイブリッド車両の制御装置 | |
JP2000097068A (ja) | ハイブリッド車両の制御装置 | |
JP3714405B2 (ja) | 車両の制御装置 | |
JP2004242450A (ja) | ハイブリッド車両の制御装置 | |
WO2003082619A1 (fr) | Dispositif de commande pour vehicule hybride | |
JP2010013002A (ja) | ハイブリッド駆動装置及び駆動制御装置 | |
JP3707543B2 (ja) | ハイブリッド車両の制御装置 | |
JP2002051406A (ja) | 車両の制御装置 | |
JP4830987B2 (ja) | 制駆動力制御装置 | |
JP4281263B2 (ja) | ハイブリッド車両の制御装置 | |
JP3700606B2 (ja) | 車両制御装置 | |
JPH0898320A (ja) | シリーズパラレル複合電気自動車の制御装置 | |
JP2004343830A (ja) | ハイブリッド車両の制御装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040127 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050215 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050411 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050713 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050726 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090812 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090812 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100812 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110812 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120812 Year of fee payment: 7 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |