JP7185038B2 - ハイブリッド車両の駆動制御装置およびハイブリッド車両の駆動制御方法 - Google Patents
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Description
本発明によるハイブリッド車両の駆動制御方法は、電動機と内燃機関であるエンジンとを用いて駆動されるハイブリッド車両の駆動制御方法であって、前記車両の走行環境情報を取得し、前記取得した前記走行環境情報に基づいて、前記車両が走行予定であって前記電動機の発熱が予想される経路である第1区間と、前記車両が前記第1区間の後に走行予定であって前記電動機の発熱が前記第1区間よりも小さい経路である第2区間とにおける前記電動機による電力消費率を算出し、前記第1区間における前記電力消費率と前記第2区間における前記電力消費率との電費差を算出し、前記第2区間の距離に応じた電費差閾値を、前記第2区間の距離が長いほど小さくなるように設定し、前記電費差が前記電費差閾値以下である場合に、前記第1区間における前記電動機の出力トルクを第1のトルクで制御し、前記電費差が前記電費差閾値を超えている場合に、前記第1区間における前記電動機の出力トルクを前記第1のトルクよりも低い第2のトルクに制限する。
駆動制御装置100は、モータ(電動機)1、および燃料を燃焼させて車両を駆動する内燃機関のエンジン2を備える。さらに、モータ1に電力を供給するバッテリ3と、バッテリ3からの直流電流を三相交流電流に変換してモータ1に供給するインバータ4を備える。モータ1の近傍には、モータ1の温度を検出する温度センサなどの温度検出部5が設けられている。
環境情報取得部16は、ナビゲーション装置8内の地図情報等より走行経路に係る第1区間の勾配と距離の情報と、その後の第2区間の勾配と距離の情報とからなる走行環境情報等を取得する。
電力消費算出部18は、電力消費率マップ13に基づいて、車両の速度と走行路の勾配に基づいてモータ1の電力消費率を求める。すなわち、モータ1の発熱が予想される経路である第1区間と、モータ1の発熱が第1区間よりも小さい経路である第2区間に関する情報に基づいて、第1区間および第2区間におけるモータ1による電力消費を算出する。
第1負荷率制限マップは、モータ1の温度における最大負荷率を規定したマップであり、図4において点線で示す。第1負荷率制限マップは、トルク制限温度Tlim1に達するまでは一定(100%)であり、トルク制限温度Tlim1以上において最大負荷率がモータ温度の上昇と共に減少し、トルク遮断温度Tlim2で負荷率は0%となる。
図5(A)は、環境情報取得部16がナビゲーション装置8から取得した環境情報を示す。以下の説明では、勾配θ1で走行距離d1の登板路を第1区間、勾配θ2で走行距離d2の走行路を第2区間と称する。第1区間は、モータ1の発熱が予想される経路であり、第2区間は、モータ1の発熱が第1区間よりも小さい経路である。環境情報取得部16は、第1区間p-f1の開始地点pにおいて、第1区間p-f1の勾配θ1、第1区間の後の第2区間f1-f2の走行距離d2と勾配θ2の情報をナビゲーション装置8から取得する。
図6のステップS10では、温度検出部5からモータ1の現在の温度を取得する。そして、ステップS11では、第1区間p-f1の開始地点pを走行している時に、取得したモータ1の温度情報に基づいてトルク制限温度Tlim0に到達したかを判断する。トルク制限温度Tlim0に到達していなければ、ステップS10へ戻る。トルク制限温度Tlim0に到達していれば、ステップS12へ進む。
ステップS22では、負荷率制限マップ11を第1負荷率制限マップから、第2負荷率制限マップに切り替える。
(1)ハイブリッド車両の駆動制御装置100は、車両を駆動するモータ1と、燃料を燃焼させて車両を駆動するエンジン2と、モータ1の温度を検出する温度検出部5と、車両の走行環境情報を取得する環境情報取得部16と、環境情報取得部16より、モータ1の発熱が予想される経路である第1区間と、モータ1の発熱が第1区間よりも小さい経路である第2区間に関する情報を受信し、第1区間および第2区間におけるモータ1による電力消費を算出する電力消費算出部18と、温度検出部5により検出したモータ1の温度と電力消費算出部18により算出した電力消費とに基づいて、第1区間におけるモータ1の出力トルクを制御し、エンジン2による駆動比率を変更する車両制御部6とを備える。これにより、走行経路に応じてエンジンによる駆動比率を変更して燃費を改善できる。
(1)実施形態では、第1勾配の登板路である第1区間と、第1勾配よりも勾配が小さい第2勾配の走行路である第2区間を例に説明した。しかし、登板路に限らず、第1区間が第2区間よりモータの発熱が大きいと予想される走行路であれば同様に本実施形態を適用できる。例えば、第1区間を高速道路へ合流する加速区間とし、第2区間を高速道路の走行区間としてもよい。
Claims (12)
- 電動機と内燃機関であるエンジンとを用いて駆動されるハイブリッド車両の駆動制御装置であって、
前記車両の走行環境情報を取得する環境情報取得部と、
前記環境情報取得部より、前記車両が走行予定であって前記電動機の発熱が予想される経路である第1区間に関する情報と、前記車両が前記第1区間の後に走行予定であって前記電動機の発熱が前記第1区間よりも小さい経路である第2区間に関する情報とを受信し、前記第1区間および前記第2区間における前記電動機による電力消費率を算出する電力消費算出部と、
前記電力消費算出部により算出した前記電力消費率に基づいて、前記第1区間における前記電動機の出力トルクを制御し、前記エンジンによる駆動比率を変更する車両制御部とを備え、
前記車両制御部は、
前記第1区間における前記電力消費率と前記第2区間における前記電力消費率との電費差を算出し、
前記第2区間の距離に応じた電費差閾値を、前記第2区間の距離が長いほど小さくなるように設定し、
前記電費差が前記電費差閾値以下である場合に、前記第1区間における前記電動機の出力トルクを第1のトルクで制御し、
前記電費差が前記電費差閾値を超えている場合に、前記第1区間における前記電動機の出力トルクを前記第1のトルクよりも低い第2のトルクに制限するハイブリッド車両の駆動制御装置。 - 請求項1に記載のハイブリッド車両の駆動制御装置において、
前記電動機の温度を検出する温度検出部と、
前記温度検出部により検出した前記電動機の温度に基づいて、前記第1区間および前記第2区間における前記電動機の温度上昇を推測する温度上昇算出部とを備え、
前記温度上昇算出部により、前記第1区間における前記電動機の温度が所定のトルク制限温度に到達し、前記第2区間における前記電動機の温度が前記トルク制限温度に達しないと推測された場合に、前記電力消費算出部による前記電力消費率の算出処理と、前記車両制御部による前記電費差の算出処理とを実施し、
前記温度上昇算出部により、前記第1区間における前記電動機の温度が前記トルク制限温度に達しないか、または前記第2区間における前記電動機の温度が前記トルク制限温度に到達すると推測された場合に、前記電力消費算出部による前記電力消費率の算出処理と、前記車両制御部による前記電費差の算出処理とを実施しないハイブリッド車両の駆動制御装置。 - 請求項2に記載のハイブリッド車両の駆動制御装置において、
前記車両が走行中に、前記温度検出部により検出した前記電動機の温度が所定温度に到達した場合に、前記温度上昇算出部による前記電動機の温度上昇の推測を実施するハイブリッド車両の駆動制御装置。 - 請求項1に記載のハイブリッド車両の駆動制御装置において、
前記第1区間は、第1勾配の登板路であり、
前記第2区間は、前記第1勾配よりも小さい第2勾配の走行路であるハイブリッド車両の駆動制御装置。 - 請求項1に記載のハイブリッド車両の駆動制御装置において、
前記車両制御部は、前記電費差が前記電費差閾値を超えている場合に、前記第1区間における前記電動機の出力トルクを前記第2のトルクに制限することで、前記第1のトルクで制御した場合よりも前記エンジンによる駆動比率を高めるハイブリッド車両の駆動制御装置。 - 請求項1に記載のハイブリッド車両の駆動制御装置において、
前記車両制御部は、前記電動機の温度と最大負荷率の関係をそれぞれ表す第1負荷率制限マップおよび第2負荷率制限マップを有し、
前記第1負荷率制限マップは、前記電動機の温度が所定の第1トルク制限温度以上では、前記電動機の最大負荷率が前記電動機の温度上昇に応じて次第に減少し、前記電動機の温度が前記第1トルク制限温度よりも高い所定の第2トルク制限温度のときに前記電動機の最大負荷率が0となるように設定され、
前記第2負荷率制限マップは、前記電動機の温度が前記第1トルク制限温度よりも低い所定の第3トルク制限温度以上では、前記電動機の最大負荷率が前記電動機の温度上昇に応じて次第に減少し、前記電動機の温度が前記第1トルク制限温度のときに前記電動機の最大負荷率が0となるように設定され、
前記車両制御部は、
前記電費差が前記電費差閾値以下である場合に、前記第1負荷率制限マップを用いて、前記第1区間における前記電動機の出力トルクを前記第1のトルクで制御し、
前記電費差が前記電費差閾値を超えている場合に、前記第2負荷率制限マップを用いて、前記第1区間における前記電動機の出力トルクを前記第2のトルクに制限するハイブリッド車両の駆動制御装置。 - 電動機と内燃機関であるエンジンとを用いて駆動されるハイブリッド車両の駆動制御方法であって、
前記車両の走行環境情報を取得し、
前記取得した前記走行環境情報に基づいて、前記車両が走行予定であって前記電動機の発熱が予想される経路である第1区間と、前記車両が前記第1区間の後に走行予定であって前記電動機の発熱が前記第1区間よりも小さい経路である第2区間とにおける前記電動機による電力消費率を算出し、
前記第1区間における前記電力消費率と前記第2区間における前記電力消費率との電費差を算出し、
前記第2区間の距離に応じた電費差閾値を、前記第2区間の距離が長いほど小さくなるように設定し、
前記電費差が前記電費差閾値以下である場合に、前記第1区間における前記電動機の出力トルクを第1のトルクで制御し、
前記電費差が前記電費差閾値を超えている場合に、前記第1区間における前記電動機の出力トルクを前記第1のトルクよりも低い第2のトルクに制限するハイブリッド車両の駆動制御方法。 - 請求項7に記載のハイブリッド車両の駆動制御方法において、
前記電動機の温度を検出し、
前記検出した前記電動機の温度に基づいて、前記第1区間および前記第2区間における前記電動機の温度上昇を推測し、
前記第1区間における前記電動機の温度が所定のトルク制限温度に到達し、前記第2区間における前記電動機の温度が前記トルク制限温度に達しないと推測された場合に、前記電力消費率の算出処理と、前記電費差の算出処理とを実施し、
前記第1区間における前記電動機の温度が前記トルク制限温度に達しないか、または前記第2区間における前記電動機の温度が前記トルク制限温度に到達すると推測された場合に、前記電力消費率の算出処理と、前記電費差の算出処理とを実施しないハイブリッド車両の駆動制御方法。 - 請求項8に記載のハイブリッド車両の駆動制御方法において、
前記車両が走行中に前記電動機の温度が所定温度に到達した場合に、前記電動機の温度上昇の推測を実施するハイブリッド車両の駆動制御方法。 - 請求項7に記載のハイブリッド車両の駆動制御方法において、
前記第1区間は、第1勾配の登板路であり、
前記第2区間は、前記第1勾配よりも小さい第2勾配の走行路であるハイブリッド車両の駆動制御方法。 - 請求項7に記載のハイブリッド車両の駆動制御方法において、
前記電費差が前記電費差閾値を超えている場合に、前記第1区間における前記電動機の出力トルクを前記第2のトルクに制限することで、前記第1のトルクで制御した場合よりも前記エンジンによる駆動比率を高めるハイブリッド車両の駆動制御方法。 - 請求項7に記載のハイブリッド車両の駆動制御方法において、
前記電動機の温度と最大負荷率の関係をそれぞれ表す第1負荷率制限マップおよび第2負荷率制限マップを有し、
前記第1負荷率制限マップは、前記電動機の温度が所定の第1トルク制限温度以上では、前記電動機の最大負荷率が前記電動機の温度上昇に応じて次第に減少し、前記電動機の温度が前記第1トルク制限温度よりも高い所定の第2トルク制限温度のときに前記電動機の最大負荷率が0となるように設定され、
前記第2負荷率制限マップは、前記電動機の温度が前記第1トルク制限温度よりも低い所定の第3トルク制限温度以上では、前記電動機の最大負荷率が前記電動機の温度上昇に応じて次第に減少し、前記電動機の温度が前記第1トルク制限温度のときに前記電動機の最大負荷率が0となるように設定され、
前記電費差が前記電費差閾値以下である場合に、前記第1負荷率制限マップを用いて、前記第1区間における前記電動機の出力トルクを前記第1のトルクで制御し、
前記電費差が前記電費差閾値を超えている場合に、前記第2負荷率制限マップを用いて、前記第1区間における前記電動機の出力トルクを前記第2のトルクに制限するハイブリッド車両の駆動制御方法。
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