JP2015200201A - 車両の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】燃料カットを伴う減速回生中から燃料噴射を再開した時、アクセル開度から求めたエンジン要求トルクと、実吸入空気量等のトルク算出情報から求めたエンジン実トルクとの差を過大トルクとしとし、この過大トルクを発電機の回生発電若しくは相短絡制動による発電機のトルクにより抑制する。
【選択図】図2
Description
車両を駆動するエンジンに駆動されて発電する発電機と前記発電機の出力により充電される蓄電装置を備えた車両の減速時に、前記エンジンへの燃料噴射を停止する燃料カットを行うと共に前記エンジンのスロットル弁の開度を大きくして前記発電機の減速回生発電を行い、前記減速回生発電の終了後に前記エンジンへの燃料噴射を再開するようにした車両の制御装置であって、
前記蓄電装置の充電量を算出する充電量算出手段と、
前記エンジンへの吸入空気量を制御するアクセルの開度に基づいてエンジン要求トルクを算出するエンジン要求トルク算出手段と、
前記エンジンに吸入される実吸入空気量を計測する吸入空気量計測手段と、
前記燃料噴射を再開してからのトルク算出情報に基づいてエンジン実トルクを算出するエンジン実トルク算出手段と、
前記エンジン要求トルクと前記エンジン実トルクに基づいて、前記燃料カットを停止して前記燃料噴射を再開したときに発生する抑制すべき過大トルクを算出する抑制トルク算出手段と、
前記抑制トルク算出手段により算出された前記過大トルクを、前記発電機の複数の異なる動作態様のうちの何れかの動作態様に基づいて抑制する過大トルク抑制手段と、
前記発電機が発電可能か否かを判定する発電可否判定手段と、
備え、
前記過大トルク抑制手段は、少なくとも前記エンジンの回転数と前記発電可否判定手段の結果に基づき、前記発電機の複数の動作態様のうちの何れかを選択して前記過大トルクを抑制する、
ことを特徴とする。
図1は、この発明の実施の形態1による車両の制御装置を示す構成図である。図1に於いて、車両の走行用駆動源としてのエンジン1の出力である駆動力は、クランク軸5と、CVT(Continuously Variable Transmission:無段変速機)6のプーリー7と、ベルト8と、クラッチ9と、ドライブシャフト10とを介して車輪11に伝達される。又、エンジン1の駆動力は、クランク軸5と、プーリー4と、ベルト3とを介して発電機2を駆動して発電し、その発電電力は図示していない蓄電装置に充電される。蓄電装置としては、例えば鉛バッテリ、リチウムイオンバッテリ、ニッカドバッテリ、ニッケル水素バッテリ、キャパシター等がある。
5へ進み、そうでなければ(N)、ステップ4007へ進む。ここで、所定値TRQ1は、過大トルクによりショックが発生する値を、経験値、実験、シミュレーション等から決定される。
験、シミュレーション等から決定される。
(1)充電電流が所定値A1未満であるか否かを判定する。ここで、所定値A1は、それ以上の充電電流で充電を行うと蓄電装置が故障する電流値を、経験値、実験、シミュレーション等から決定される。
(2)充電電圧が所定値V1未満であるか否かを判定する。ここで、所定値V1は、それ以上の充電電圧で充電を行うと蓄電装置が故障する電圧値を、経験値、実験、シミュレーション等から決定される。
(3)蓄電装置の温度が所定値TMP1以上、所定値TMP2未満であるか否かを判定する。例えば蓄電装置がリチウムイオンバッテリであり、高温な状態で充電を行うと火災が発生するなどの危険があるため、回生発電による充電は行えない。又、蓄電装置温度が低温の場合は充電電力の受け入れが悪くなるため、過大トルクに対して回生発電の回生トルクが不十分となり、過大トルクを抑制できない。ここで、所定値TMP1、TMP2は、経験値、実験、シミュレーション等から決定される。
(4)蓄電装置の充電量が所定値SOC1未満であるか否かを判定する。ここで所定値SOC1は、蓄電装置をそれ以上充電したくない充電量や、満充電状態と判断できる充電量等を、経験値、実験、シミュレーションなどから設定する。
実施の形態1では、発電機を備えた車両への適用例を示したが、発電機の代わりにモータ・ジェネレータを備えた車両にも適用することができる。図6は、この発明の実施の形態2による車両の制御装置を示す構成図である。図6に於いて、車両の走行用駆動源としてのエンジン1の出力である駆動力は、クランク軸5と、CVT6のプーリー7と、ベルト8と、クラッチ9と、ドライブシャフト10とを介して車輪11に伝達される。又、エンジン1の駆動力は、クランク軸5と、プーリー4と、ベルト3とを介してモータ・ジェネレータ20を駆動して発電し、その発電電力は図示していない蓄電装置に充電される。
信経路を介して伝えられる。
(1)車両を駆動するエンジンに駆動されて発電する発電機と前記発電機の出力により充電される蓄電装置を備えた車両の減速時に、前記エンジンへの燃料噴射を停止する燃料カットを行うと共に前記エンジンのスロットル弁の開度を大きくして前記発電機の減速回生発電を行い、前記減速回生発電の終了後に前記エンジンへの燃料噴射を再開するようにした車両の制御装置であって、
前記蓄電装置の充電量を算出する充電量算出手段と、
前記エンジンへの吸入空気量を制御するアクセルの開度に基づいてエンジン要求トルクを算出するエンジン要求トルク算出手段と、
前記エンジンに吸入される実吸入空気量を計測する吸入空気量計測手段と、
前記燃料噴射を再開してからのトルク算出情報に基づいてエンジン実トルクを算出するエンジン実トルク算出手段と、
前記エンジン要求トルクと前記エンジン実トルクに基づいて、前記燃料カットを停止して前記燃料噴射を再開したときに発生する抑制すべき過大トルクを算出する抑制トルク算出手段と、
前記抑制トルク算出手段により算出された前記過大トルクを、前記発電機の複数の異なる動作態様のうちの何れかの動作態様に基づいて抑制する過大トルク抑制手段と、
前記発電機が発電可能か否かを判定する発電可否判定手段と、
備え、
前記過大トルク抑制手段は、少なくとも前記エンジンの回転数と前記発電可否判定手段の結果に基づき、前記発電機の複数の動作態様のうちの何れかを選択して前記過大トルクを抑制する、
ことを特徴とする車両の制御装置。
この構成によれば、アクセル開度から算出したエンジン要求トルクと、燃料噴射を再開
してからの実吸入空気量等のトルク算出情報から算出したエンジン実トルクとから、燃料カットを停止して前記燃料噴射を再開したときに発生する抑制すべき過大トルクを算出して抑制トルクとし、少なくとも前記エンジンの回転数と前記発電可否判定手段の結果に基づき、前記発電機の複数の動作態様のうちの何れかを選択して前記過大トルクを抑制するようにしたので、車両の減速時の回生発電を終了する時期と燃料噴射開始時期が異なっている場合や過大なエンジントルクに釣り合う十分な回生トルクが得られない場合でも、燃料カットを伴う減速時の回生発電動作から、燃料カットを停止して燃料噴射へ復帰した時に、車両に生じるショックを抑制することができる。更に、スロットル開度ではなくアクセル開度から算出したエンジン要求トルクを用いることで、運転者が意図する再加速が行える。
前記過大トルク抑制手段は、前記発電可否判定手段の判定結果に基づき、前記発電機の回生発電による動作態様と、前記発電機の電機子巻線の相短絡による短絡制動による動作態様のうちの何れかを選択し、前記選択した動作態様により前記発電機に発生するトルクに基づいて前記抑制すべき過大トルクを抑制する、
ことを特徴とする上記(1)に記載の車両の制御装置。
前記抑制すべき過大トルクに対応した回生トルクを発生して前記発電機が発電するであろう回生発電電力量を推定する回生発電電力量推定手段と、
前記充電量算出手段により算出した前記蓄電装置の充電量に基づいて、前記蓄電装置の受け入れ可能電力量を推定する受け入れ可能電力量推定手段と、
を備え、
前記発電可否判定手段は、
回生発電電力量推定手段により推定された前記回生発電電力量と、受け入れ可能電力量推定手段により推定された前記受け入れ可能電力量とを比較して、前記発電機が発電可能かを判定するように構成され、
前記過大トルク抑制手段は、前記発電可否判定手段の判定結果に基づき、前記発電機の動作態様を選択して前記過大トルクを抑制する、
ことを特徴とする上記(2)に記載の車両の制御装置。
この構成によれば、蓄電装置の充電量と、抑制トルクに基づいた回生発電電力量とを比較して、回生発電と三相短絡とを切り替えて過大トルクを抑制するので、蓄電装置の充電量により回生発電できない場合や十分な回生トルクが得られないような場合でも、三相短絡に切り替えることで、短絡制動トルクにより過大トルクを抑制できる。
また、発電可否判定手段により、エンジン回転数が低く、回生発電の回生トルクによる過大トルク抑制が行えないと判断した場合も、三相短絡に切り替えることで、短絡制動トルクにより過大トルクを抑制できる。
前記過大トルク抑制手段は、前記発電可否判定手段の判定結果と前記充電可否判定手段の判定結果に基づき、前記複数の過大トルク抑制手段を切り替えて前記過大トルクを抑制する、
ことを特徴とする上記(2)に記載の車両の制御装置。
この構成によれば、蓄電装置の状態、即ち充電電圧、充電電流、温度、充電量の少なくとも一つから蓄電装置の充電可否を判定して、回生発電と三相短絡とを切り替えて過大トルクを抑制するので、蓄電装置の状態により回生発電できない場合や十分な回生トルクが得られないような場合でも、三相短絡の短絡制動トルクにより過大トルクを抑制できる。
前記吹け上がり検出手段が前記エンジン回転数の吹け上がりを検出したとき、前記発電機の回生発電による動作態様から前記発電機の電機子巻線の相短絡による短絡制動による動作態様に切り替える、
ことを特徴とする上記(2)から(4)のうちの何れかに記載の車両の制御装置。
この構成によれば、回生発電の回生トルクによる過大トルク抑制中に、エンジン回転数を監視し、エンジン回転数の吹け上がりを検出した場合に、回生発電の回生トルクによる過大トルク抑制が不十分であると判定し、回生発電から三相短絡に切り替えて、三相短絡の短絡制動トルクにより過大トルクを抑制できる。
ことを特徴とする上記(2)から(4)のうちの何れかに記載の車両の制御装置。
この構成によれば、回生発電の回生トルクによる過大トルク抑制中に、回生発電電力量と受け入れ可能電力量とを比較して発電不可能と判定した場合に、回生発電から三相短絡に切り替えて、三相短絡の短絡制動トルクにより過大トルクを抑制できる。
ことを特徴とする上記(3)又は(4)に記載の車両の制御装置。
この構成によれば、回生発電の回生トルクによる過大トルク抑制中に、蓄電装置の状態、即ち充電電圧、充電電流、温度、充電量の少なくとも一つから蓄電装置が充電不可能であると判定した場合に、回生発電から三相短絡に切り替えて、蓄電装置を故障させたりすることなく、三相短絡の短絡制動トルクにより過大トルクを抑制できる。
ことを特徴とする上記(1)から(7)のうちの何れかに記載の車両の制御装置。
前記過大トルク抑制手段は、前記発電可否判定手段の判定結果に基づき、前記発電機の回生発電による動作態様と、前記発電機の電機子巻線の相短絡による短絡制動による動作態様と、前記逆回転方向トルクを発生する動作態様とのうちの何れかを選択し、前記選択した動作態様により前記発電機に発生するトルクに基づいて前記抑制すべき過大トルクを抑制する、
ことを特徴とする上記(8)に記載の車両の制御装置。
上記(8)又は(9)の構成によれば、蓄電装置が満充電で放電を優先させたい場合などに、モータ・ジェネレータで逆回転方向トルクを発生することで過大トルクを抑制できる。
(1)車両を駆動するエンジンに駆動されて発電する発電機と前記発電機の出力により充電される蓄電装置を備えた車両の減速時に、前記エンジンへの燃料噴射を停止する燃料カットを行うと共に前記エンジンのスロットル弁の開度を大きくして前記発電機の減速回生発電を行い、前記減速回生発電の終了後に前記エンジンへの燃料噴射を再開するようにした車両の制御装置であって、
前記蓄電装置の充電量を算出する充電量算出手段と、
前記エンジンへの吸入空気量を制御するアクセルの開度に基づいてエンジン要求トルクを算出するエンジン要求トルク算出手段と、
前記エンジンに吸入される実吸入空気量を計測する吸入空気量計測手段と、
前記燃料噴射を再開してからのトルク算出情報に基づいてエンジン実トルクを算出するエンジン実トルク算出手段と、
前記エンジン要求トルクと前記エンジン実トルクに基づいて、前記燃料カットを停止して前記燃料噴射を再開したときに発生する抑制すべき過大トルクを算出する抑制トルク算出手段と、
前記抑制トルク算出手段により算出された前記過大トルクを、前記発電機の複数の異なる動作態様のうちの何れかの動作態様に基づいて抑制する過大トルク抑制手段と、
前記発電機が発電可能か否かを判定する発電可否判定手段と、
備え、
前記トルク算出情報は、少なくとも、前記減速回生発電の終了後の実吸入空気量と、前記実吸入空気量に基づき算出された燃料噴射量と、を含む情報であり、
前記過大トルク抑制手段は、少なくとも前記エンジンの回転数と前記発電可否判定手段の結果に基づき、前記発電機の複数の動作態様のうちの何れかを選択して前記過大トルクを抑制する、
ことを特徴とする車両の制御装置。
この構成によれば、アクセル開度から算出したエンジン要求トルクと、燃料噴射を再開してからの実吸入空気量等のトルク算出情報から算出したエンジン実トルクとから、燃料カットを停止して前記燃料噴射を再開したときに発生する抑制すべき過大トルクを算出して抑制トルクとし、少なくとも前記エンジンの回転数と前記発電可否判定手段の結果に基づき、前記発電機の複数の動作態様のうちの何れかを選択して前記過大トルクを抑制するようにしたので、車両の減速時の回生発電を終了する時期と燃料噴射開始時期が異なっている場合や過大なエンジントルクに釣り合う十分な回生トルクが得られない場合でも、燃料カットを伴う減速時の回生発電動作から、燃料カットを停止して燃料噴射へ復帰した時に、車両に生じるショックを抑制することができる。更に、スロットル開度ではなくアクセル開度から算出したエンジン要求トルクを用いることで、運転者が意図する再加速が行える。
ことを特徴とする上記(4)に記載の車両の制御装置。
この構成によれば、回生発電の回生トルクによる過大トルク抑制中に、蓄電装置の状態、即ち充電電圧、充電電流、温度、充電量の少なくとも一つから蓄電装置が充電不可能であると判定した場合に、回生発電から三相短絡に切り替えて、蓄電装置を故障させたりすることなく、三相短絡の短絡制動トルクにより過大トルクを抑制できる。
Claims (9)
- 車両を駆動するエンジンに駆動されて発電する発電機と前記発電機の出力により充電される蓄電装置を備えた車両の減速時に、前記エンジンへの燃料噴射を停止する燃料カットを行うと共に前記エンジンのスロットル弁の開度を大きくして前記発電機の減速回生発電を行い、前記減速回生発電の終了後に前記エンジンへの燃料噴射を再開するようにした車両の制御装置であって、
前記蓄電装置の充電量を算出する充電量算出手段と、
前記エンジンへの吸入空気量を制御するアクセルの開度に基づいてエンジン要求トルクを算出するエンジン要求トルク算出手段と、
前記エンジンに吸入される実吸入空気量を計測する吸入空気量計測手段と、
前記燃料噴射を再開してからのトルク算出情報に基づいてエンジン実トルクを算出するエンジン実トルク算出手段と、
前記エンジン要求トルクと前記エンジン実トルクに基づいて、前記燃料カットを停止して前記燃料噴射を再開したときに発生する抑制すべき過大トルクを算出する抑制トルク算出手段と、
前記抑制トルク算出手段により算出された前記過大トルクを、前記発電機の複数の異なる動作態様のうちの何れかの動作態様に基づいて抑制する過大トルク抑制手段と、
前記発電機が発電可能か否かを判定する発電可否判定手段と、
備え、
前記過大トルク抑制手段は、少なくとも前記エンジンの回転数と前記発電可否判定手段の結果に基づき、前記発電機の複数の動作態様のうちの何れかを選択して前記過大トルクを抑制する、
ことを特徴とする車両の制御装置。 - 前記発電機の複数の異なる動作態様は、前記発電機の回生発電による動作態様と、前記発電機の電機子巻線の相短絡による短絡制動による動作態様を含み、
前記過大トルク抑制手段は、前記発電可否判定手段の判定結果に基づき、前記発電機の回生発電による動作態様と、前記発電機の電機子巻線の相短絡による短絡制動による動作態様のうちの何れかを選択し、前記選択した動作態様により前記発電機に発生するトルクに基づいて前記抑制すべき過大トルクを抑制する、
ことを特徴とする請求項1に記載の車両の制御装置。 - 前記選択される前記発電機の動作態様は、前記発電機の回生発電による動作態様であり、
前記抑制すべき過大トルクに対応した回生トルクを発生して前記発電機が発電するであろう回生発電電力量を推定する回生発電電力量推定手段と、
前記充電量算出手段により算出した前記蓄電装置の充電量に基づいて、前記蓄電装置の受け入れ可能電力量を推定する受け入れ可能電力量推定手段と、
を備え、
前記発電可否判定手段は、
回生発電電力量推定手段により推定された前記回生発電電力量と、受け入れ可能電力量推定手段により推定された前記受け入れ可能電力量とを比較して、前記発電機が発電可能かを判定するように構成され、
前記過大トルク抑制手段は、前記発電可否判定手段の判定結果に基づき、前記発電機の動作態様を選択して前記過大トルクを抑制する、
ことを特徴とする請求項2に記載の車両の制御装置。 - 前記蓄電装置の充電電圧と充電電流と温度と充電量との少なくとも一つに基づいて、前記蓄電装置の充電の可否を判定する充電可否判定手段を備え、
前記過大トルク抑制手段は、前記発電可否判定手段の判定結果と前記充電可否判定手段の判定結果に基づき、前記複数の過大トルク抑制手段を切り替えて前記過大トルクを抑制する、
ことを特徴とする請求項2に記載の車両の制御装置。 - 前記過大トルク抑制手段は、前記回生発電の回生トルクによる前記過大トルク抑制中に、エンジン回転数を監視し、エンジン回転数の吹け上がりを検出する吹け上がり検出手段を備え、
前記吹け上がり検出手段が前記エンジン回転数の吹け上がりを検出したとき、前記発電機の回生発電による動作態様から前記発電機の電機子巻線の相短絡による短絡制動による動作態様に切り替える、
ことを特徴とする請求項2から4のうちの何れか一項に記載の車両の制御装置。 - 前記過大トルク抑制手段は、前記回生発電の回生トルクによる前記過大トルク抑制中に、前記発電機が発電不可能と前記発電可否判定手段が判定したとき、前記発電機の回生発電による動作態様から前記発電機の電機子巻線の相短絡による短絡制動による動作態様に切り替える、
ことを特徴とする請求項2から4のうちの何れか一項に記載の車両の制御装置。 - 前記過大トルク抑制手段は、前記回生発電の回生トルクによる前記過大トルク抑制中に、前記発電可否判定手段が前記充電可否判定手段の判定結果に基づいて発電不可能と判定したとき、前記発電機の回生発電による動作態様から前記発電機の電機子巻線の相短絡による短絡制動による動作態様に切り替える、
ことを特徴とする請求項3又は4に記載の車両の制御装置。 - 前記発電機は、モータ・ジェネレータにより構成されている、
ことを特徴とする請求項1から7のうちの何れか一項に記載の車両の制御装置。 - 前記複数の異なる動作態様は、前記モータ・ジェネレータの回生発電による動作態様と、前記モータ・ジェネレータの電機子巻線の相短絡による短絡制動による動作態様と、前記モータ・ジェネレータの逆回転方向トルクを発生する動作態様とを含み、
前記過大トルク抑制手段は、前記発電可否判定手段の判定結果に基づき、前記発電機の回生発電による動作態様と、前記発電機の電機子巻線の相短絡による短絡制動による動作態様と、前記逆回転方向トルクを発生する動作態様とのうちの何れかを選択し、前記選択した動作態様により前記発電機に発生するトルクに基づいて前記抑制すべき過大トルクを抑制する、
ことを特徴とする請求項8に記載の車両の制御装置。
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