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JP2004023857A - Motor-driven vehicle - Google Patents

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JP2004023857A
JP2004023857A JP2002173506A JP2002173506A JP2004023857A JP 2004023857 A JP2004023857 A JP 2004023857A JP 2002173506 A JP2002173506 A JP 2002173506A JP 2002173506 A JP2002173506 A JP 2002173506A JP 2004023857 A JP2004023857 A JP 2004023857A
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failure
vehicle
driving
engine
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JP2002173506A
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Japanese (ja)
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Susumu Komiyama
小宮山 晋
Takezo Yamaguchi
山口 武蔵
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a vehicle from being thrown out of control due to insufficient driving power while maintaining a travelable distance by restricting the driving power of a motor in case of generator failure. <P>SOLUTION: If an engine 1 or the generator 2 is failed and has no power generation, the output range of the motor 3 is restricted to a predetermined on-failure driving range on low-load side. At this time, it is judged whether or not a driver requests larger driving power than the on-failure driving region. If yes, the on-failure driving region is enlarged and the output of the motor 3 is restricted within the enlarged range. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、ハイブリッド車両、燃料電池車両等のモータで駆動輪を駆動し、車両を走行させるモータ駆動車両に関する。
【0002】
【従来の技術】
特開2001−145210に開示されているハイブリッド車両は、エンジンまたは発電機が故障して車両駆動用のモータに十分な電力を供給できない場合に、予め定められた低負荷側の故障時駆動領域の範囲内で蓄電装置のエネルギーだけを使いモータにより車両を走行させる。
【0003】
【発明が解決しようとしている問題点】
しかしながら、エンジンまたは発電機の故障が発生した状況が、予め想定した所定の運転条件よりも厳しい状況にあった場合、たとえば勾配が所定値以上の坂道の途中である場合や、想定以上の大きな段差を乗り越える必要がある場合は、設定された故障時駆動領域だけで駆動力が不足し、その状況から脱出することができない場合が発生しうる。つまり、蓄電装置のエネルギーを有効に使うために駆動力を制限したのにも関わらず、それによってまだ蓄電装置にエネルギーが十分に残っているのにその場から移動すること自体ができなくなる可能性があった。
【0004】
本発明は、かかる技術的課題を鑑みてなされたものであり、発電装置故障時に駆動力を制限して走行可能な距離を確保しつつ、駆動力不足により車両が走行不能に陥ることを回避することを目的とする。
【0005】
【問題点を解決するための手段】
発電装置が故障して発電できない場合に車両駆動用のモータの出力範囲を低負荷側の予め定めた故障時駆動領域に制限する。このとき、運転者が故障時駆動領域より大きな駆動力を要求しているかを判定し、運転者が故障時駆動領域より大きな駆動力を要求していると判定された場合は故障時駆動領域を拡大し、拡大した範囲でモータの出力を制限する。
【0006】
【作用及び効果】
本発明によれば、発電装置故障時に駆動力が制限されるのでモータの消費電力を抑え、故障時に走行可能な距離を確保することができる。また、駆動力制限中であっても、大きな駆動力を要求される場合には故障時駆動領域が拡大(モータの出力上限値が大側に変更)され、モータにより発生可能な駆動力が増大するので、駆動力不足により車両が走行不能に陥ることを回避することができる。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づき本発明の実施形態について説明する。
【0008】
図1は本発明に係るシリーズ方式のハイブリッド車両の概略構成を示している。この車両のパワートレインは、エンジン1と、エンジン1のクランクシャフトに直結され、エンジン1のパワーを電力に変換する発電機2と、発電機2とバッテリ6(蓄電装置)に電気的に接続され、発電機2で発電された電力またはバッテリ6に蓄えられている電力さらにはそれら両方により駆動されるモータ3とで構成される。この車両では、エンジン1及び発電機2が発電装置を構成する。
【0009】
モータ3のトルクはファイナルギヤ4を介して駆動輪5に伝達される。エンジン1のトルクは統合コントローラ9から出力されるエンジントルク指令値に基づきエンジンコントローラ7がスロットル開度を制御してエンジン1のトルクを制御する。
【0010】
また、エンジン1および発電機2の回転速度は、統合コントローラ9から出力される回転速度指令値と等しくなるように発電機コントローラ8により発電機2で回転速度制御を行う。回転速度制御は指令値と実回転速度の偏差に応じたトルク指令値を決定し、トルクがその指令値通りとなるようにベクトル制御を行う。このとき、発電機2はエンジントルクを吸収して発電する。エンジントルク指令値が発電量を制御し、回転速度指令値がエンジン1と発電機2の動作点を制御することになる。
【0011】
バッテリコントローラ10はバッテリ6の電圧、電流を電圧センサ、電流センサで検出し、バッテリ6の充電状態SOCと入出力可能パワーを演算して統合コントローラ9に送る。また、モータコントローラ11は統合コントローラ9からのモータトルク指令値に基づきモータ3のトルクをベクトル制御する。
【0012】
さらに、統合コントローラ9にはアクセルペダルの操作量APSを検出するアクセル操作量センサ12からの信号と、車速を検出する車速センサ13からの信号が入力される。
【0013】
図2は、発電装置(エンジン1及び発電機2)が故障していない通常運転時の統合コントローラ9の制御ブロック図である。各制御ブロックは一定時間(例えば10msec)毎に所定の演算を行う。以下、この制御ブロック図に沿って通常時の制御について説明する。
【0014】
ブロックB1は、アクセル操作量センサ12で検出したアクセル操作量APSと車速センサ13で検出した車速VSPから目標車軸駆動トルクマップM1を参照して目標車軸駆動トルクTsdを演算する。
【0015】
ブロックB2は、目標車軸駆動トルクTsdをファイナギヤのギヤ比Gfで割って、モータ3へのトルク指令値Tsmを演算する。モータトルク指令値Tsmはモータコントローラ11へ送られ、モータコントローラ11はモータトルク指令値Tsmに基づきモータ3のトルクをベクトル制御する。
【0016】
一方、ブロックB3では、目標車軸駆動トルクTsdに車速VSPから求まる車軸回転速度を乗じて目標駆動パワーPsdを演算する。ブロックB4では、モータ3で生じる損失を推定し、それを目標駆動パワーPsdに加算して目標駆動電力Pseを演算する。モータ3の損失を推定する方法としては、あらかじめトルク−回転速度毎の損失を測定してモータ損失マップを作成しておき、モータトルク指令値Tsmとモータ3の実回転速度からそのマップを参照して求める方法などが考えられる。
【0017】
ブロックB5では、バッテリコントローラ10で演算したバッテリ6の充電状態SOCと目標駆動電力Pseに基づき、システム全体での効率が上がるように目標駆動電力Pseの他にバッテリ6を充放電する電力をも含めた目標発電電力Psgを目標発電電力マップM2を参照して演算する。なお、ブロックB5でバッテリ6の充放電を考慮せずに、目標発電電力Psgを目標駆動電力Pseと同じ値としてもよい。
【0018】
ブロックB6では、目標発電電力Psgを出力する運転点の中で最も効率の高いエンジン1の回転速度である最良燃費回転速度Nsgを演算する。最良燃費回転速度Nsgを求めるには、例えば、予めエンジン1のすべての各動作点における燃費率と各動作点における発電機2で発生する損失を求め、発電量毎に最も効率の高いエンジン1及びモータ2の動作点を決定しておき、その動作点におけるエンジン1の回転速度を目標発電電力Psgごとに定めた最良燃費線テーブルT1を作成しておく。そして、目標発電電力Psgに基づきこのテーブルT1を参照して求める方法が考えられる。
【0019】
最良燃費回転速度Nsgは発電機コントローラ8に送られる。発電機コントローラ8は、エンジン1および発電機2の回転速度がその値に一致するように発電機2のトルクをベクトル制御する。
【0020】
一方、ブロックB7では、発電機2で発電を行う場合に生じる損失を推定して、それを目標発電電力Psgに加算して目標エンジン出力Psegを演算する。発電機2の損失はブロックB6の最良燃費線テーブルT1を求める場合と同様に、目標発電電力Psgごとに決まる最も効率の高い発電機2の動作点における発電機2の損失を用いる方法が考えられる。
【0021】
ブロックB8では、目標エンジン出力Psegを実エンジン回転速度で割ってエンジントルク指令値Tsを求める。エンジントルク指令値Tsはエンジンコントローラ7に送られ、エンジンコントローラ7はその値に基づきエンジン1のスロットル開度を制御してエンジン1のトルクを制御する。
【0022】
なお、低車速かつ低負荷時にエンジン1を停止してモータ3だけで走行する場合は、ブロックB5に車速VSPを入力して低車速かつ低負荷時であることを判断し、最良燃費回転速度Nsg、エンジントルク指令値Tsにゼロを設定することでエンジン1を停止させる。
【0023】
次に、上記ハイブリッド車両において、発電装置が故障、すなわち、エンジン1または発電機2が故障した場合について説明する。
【0024】
図3は発電装置が故障した場合の統合コントローラ9の制御ブロック図である。各制御ブロックは一定時間(例えば10msec)毎に所定の演算を行う。
【0025】
図2に示した通常時の制御ブロック図に対し、エンジン1及び発電機2の制御に関するブロックB3以降(図中破線で示す)がなくなり、代わりに最良燃費回転速度指令値Nsg、エンジントルク指令値Tsにゼロを設定するブロックB10、B11が設けられている。
【0026】
また、ブロックB1における処理内容が変更され、図4に示すフローチャートに従って、目標車軸駆動トルクTsdを演算する。図4に示すフローチャートは図2、図3に示した制御ブロック図と同様に一定時間(例えば10msec)ごとに実行される。
【0027】
図4を参照しながらブロックB1における目標車軸駆動トルクTsdの演算処理について説明すると、まず、ステップS1でアクセル操作量センサ12で検出されたアクセル操作量APS、車速センサ13で検出された車速VSPを読み込む。ステップS2では、車軸駆動トルクマップM1を参照して暫定車軸駆動トルクTsd1を演算する。車軸駆動トルクマップM1は図2のブロックB1で用いるものと同じものである。
【0028】
ステップS3では、発電装置が故障しているかどうかを判定し、正常と判断されば場合にはステップS4に進み、暫定車軸駆動トルクTsd1を目標車軸駆動トルクTsdとして制御フローを終了する。一方、ステップS3で発電装置が故障していると判定した場合にはステップS5以下に進む。ここで、発電装置の故障とは、エンジン1、発電機2の少なくともいずれか一方が故障することを意味するが、これらの故障には、エンジン1または発電機2そのものが機械的、電気的に故障して正常に機能しない場合の他、これらを制御するコントローラ7ないし9や信号線等に異常が発生し、エンジン1または発電機2を正常に制御できない場合も含まれる。
【0029】
ステップS5では、故障時駆動領域の最大駆動トルクTlmmaxを演算する。ここで、故障時駆動領域は、モータ3の最大駆動トルクで規定される領域よりも狭い領域に設定されている(図5の斜線領域)。これは、故障時駆動領域はモータ3の最大駆動トルクで規定される領域内で設定することができるのであるが、バッテリ6に貯えられたエネルギーを有効に使い、できるだけ走行距離を延ばすためには、極力必要以上の加速は行わずに一定速度を走行することが望ましく、そのためにはモータ3の駆動トルクを低く抑える必要があるからである。故障時駆動領域は、好ましくは、所定の勾配で発進ができ、かつその後所定の車速を維持して走行するのに必要な最低限の範囲に駆動トルクが制限されるように設定する。
【0030】
そこで、ステップS5における、故障時駆動領域の最大駆動トルクTlmmaxの設定方法としては、所定の勾配を所定の車速で走れること、発進時に所定の加速度が得られることなどの所定の運転条件を満たすように設定する方法が考えられる。しかし、不必要な加速をさらに減らしバッテリ6のエネルギーを有効に使って走行距離を伸ばすためには、平坦路で最も効率よく一定速走行できる車速を求め、その車速まで必要最低限の加速度で加速するのに必要な駆動トルクを故障時駆動領域の最大駆動トルクTlmmaxと設定する方法するのがよい。したがって、ここでは、車速毎の故障時駆動領域最大駆動トルクTlmmaxを規定したテーブルT2を予め用意しておき、車速VSPに基づきテーブルT2を参照することによって故障時駆動領域最大駆動トルクTlmmaxを演算するようにしている。
【0031】
ステップS5で故障時駆動領域の最大値Tlmmaxを演算したら、ステップS6に進み暫定車軸駆動トルクTsd1と故障時駆動領域の最大駆動トルクTlmmaxを比較する。暫定車軸駆動トルクTsd1の方が小さいか両者が等しい場合にはステップS7に進み、暫定車軸駆動トルクTsd1を目標車軸駆動トルクTsdとして制御フローを終了する
ステップS6で暫定車軸駆動トルクTsd1の方が大きい場合にはステップS8に進み、車速VSPの変化量から車両の実加速度を求め(実加速度検出手段)、車両の実加速度が所定値G未満であるかを判定する。所定値Gは車両の推定加速度であり、故障時駆動領域の最大駆動トルクTlmmaxを設定する際に用いた必要最低限の加速度に設定されるが、平坦路で最も効率よく一定速走行できる車速以上では所定値Gがゼロとなるように設定される(加速度推定手段)。
【0032】
ステップS8で車速の実加速度が所定値G以上である場合には走行(移動)するのに必要な駆動トルクがすでに確保できていると判断し、ステップ9で暫定車軸駆動トルクTsd1を故障時駆動領域の最大駆動トルクTlmmaxで制限したものを目標車軸駆動トルクTsdとして制御フローを終了する。
【0033】
ステップS8で車速VSPから求めた実加速度が所定値G未満である場合には、走行(移動)するのに必要な駆動力が確保できていないと判断しステップS10に進む。このステップS10に進む場合が「所定値以上の勾配の坂道や大きな段差といった所定の運転条件よりも厳しい状況で、駆動力不足でその場から移動すること自体ができなくなる恐れがある」ケースに相当する。なお、ステップS5からステップS9の処理が特許請求の範囲における故障時駆動力制限手段に相当し、ステップS5、S6、S8の処理が故障時緊急駆動力要求判定手段に相当する。
【0034】
故障時緊急駆動力要求の判定方法としては、緊急ボタンを車両に設け、運転者がそれを押すことで故障時緊急駆動力要求を判定する方法や、運転者がシフトレバーをLレンジ(または1速レンジ)に切り替えたことを利用して判定する方法なども考えられ、これらの方法によって故障時緊急駆動力要求を判定するようにしてもよい。
【0035】
なお、ここでは推定加速度として所定値Gを用いているが、モータ3のトルク指令値またはトルク推定値から車両の運動方程式を解いて加速度を推定する方法や、予め車速VSPごとに加速度を規定したテーブルデータを参照する方法により車両の加速度を推定するようにすれば、より高い精度で車両の加速度を推定できる。
【0036】
次に、ステップS10で故障時駆動領域を拡大させる場合の拡大量となる拡大駆動トルクTplsを演算する。拡大駆動トルクTplsの演算方法は、所定値G(推定加速度)と車速VSPから求めた実加速度の偏差を積分した値に比例するように決定する方法(図中ステップS10のkは比例定数)であり、実加速度と推定加速度の偏差が大きくなるほど故障時駆動領域の拡大量は大きくなる。なお、車速VSPから求めた実加速度が所定値G以下である時間に応じて拡大量を増加させる方法であってもよい。
【0037】
次に、ステップS11に進み、故障時緊急駆動領域の最大駆動トルクTmaxを演算する。故障時緊急駆動領域の最大駆動トルクTmaxの設定方法としては、モータ3の最大駆動トルクに応じて設定する方法、バッテリ6の出力可能電力に応じて設定する方法、もしくは両方を考慮して設定する方法などが考えられる。いずれの方法であってもモータ3で実際に出力できる最大駆動トルクを設定するのが望ましい。
【0038】
ステップS12では、暫定車軸駆動トルクTsd1を故障時駆動領域の最大駆動トルクTlmmaxと拡大駆動トルクTplsの和で制限し、さらに故障時緊急駆動領域の最大駆動トルクTmaxで制限したものを目標車軸駆動トルクTsdとして制御フローを終了する。ステップS10からS12の処理が特許請求の範囲記載の故障時緊急駆動力制限手段に相当する。
【0039】
以上の処理を経て目標車軸駆動トルクTsdが演算されたら、図3のブロックB2に進み、目標車軸駆動トルクTsdをファイナギヤのギヤ比Gfで割って、モータトルク指令値Tsmを演算する。
【0040】
次に、上記制御を行うことによる発電装置故障時の作用について説明する。
【0041】
上記ハイブリッド車両は、発電機2で発電した電力あるいはバッテリ6に蓄えられている電力を用いてモータ3を駆動し、車両を走行させるのであるが、発電装置であるエンジン1あるいは発電機2が故障し発電できない場合には、モータ3の出力範囲を低負荷側の予め定めた故障時駆動領域に制限して走行を継続する(図5参照)。
【0042】
しかし、モータ3の出力範囲を故障時駆動領域に制限するのみでは、坂道や段差を乗り越える必要がある場合に駆動力が不足する場合もありうる。そこで、統合コントローラ9は、駆動力制限時、一時的に運転者が故障時駆動領域より大きな駆動力を要求しているかを判定し、運転者が故障時駆動領域より大きな駆動力を要求していると判定されたときは故障時駆動領域を拡大し、拡大した範囲でモータ3の出力を制限する。
【0043】
これにより、予め想定した運転状況下では不必要な加速を制限して走行距離を伸ばすことができ、かつ故障時駆動領域では脱出できない状況に陥っても、故障時緊急駆動力要求判定に応じて故障時駆動領域を拡大することで、その状況から脱出するのに必要となる駆動力を得ることができる。
【0044】
また、車両の実加速度を検出するとともに車両の加速度を推定し、車両の実加速度と推定加速度から故障時緊急駆動力要求判定を行うので、故障時駆動領域では脱出できない状況に陥ったことをより確実に正しく判定でき、駆動力を制限と拡大をより正確に行うことができる。なお、本実施形態では車両の実加速度を車速の変化量から求めているが、加速度センサを設けて車両の実加速度を直接検出するようにしてもよい。
【0045】
さらに、車両の実加速度と推定加速度の偏差に応じて故障時駆動領域の拡大量が決定されるので、故障時駆動領域を拡大する際の拡大量を必要最低限に抑えることができ、駆動力を拡大する時においてもバッテリ6のエネルギーを有効に使うことができる。
【0046】
なお、この実施形態ではトルクを制限することで出力を制限しているが、モータ3の出力を制限する方法は他の方法であってもよい。
【0047】
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
【0048】
本発明は燃料電池車両、すなわち、燃料電池で発電した電力によってモータを駆動する燃料電池車両にも同様に適用することができる。燃料電池車両の構成は、図6に示すように、第1の実施形態の構成に対して、エンジン1及び発電機2を燃料電池15に、エンジンコントローラ7、発電機コントローラ8を燃料電池コントローラ16に置き換えたものとなる。この実施形態では、燃料電池15が発電装置を構成する。
【0049】
このとき統合コントローラ9から燃料電池コントローラ16に送られる信号は発電量指令値となる。燃料電池15が故障して発電できない場合はモータ3の出力範囲を制限して走行し、この場合の制御ブロック図およびフローチャートは図3および図4に示したものと略同様のものになる。
【0050】
したがって、この第2の実施形態では、発電装置である燃料電池が故障し発電できない場合に、モータの出力範囲を低負荷側の予め定めた故障時駆動領域に制限するが、故障時駆動領域より大きな駆動力を要求していると判定されたときは故障時駆動領域を拡大し、拡大した範囲でモータの出力を制限する。
【0051】
これにより、燃料電池車両においても、予め想定した運転状況下では不必要な加速を制限して走行距離を伸ばすことができ、かつ故障時駆動領域では脱出できない状況に陥っても、故障時緊急駆動力要求判定に応じて故障時駆動領域を拡大することで、その状況から脱出するのに必要となる駆動力を得ることができる。
【0052】
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。
【0053】
図7は本発明に係るパラレル方式のハイブリッド車両の概略構成を示している。本発明は、このようなパラレル方式のハイブリッド車両にも同様に適用することができる。
【0054】
この車両のパワートレインは、エンジン21と、エンジン21のクランク軸に直結されスタータモータとして機能するほかエンジン21のパワーを電力に変換するのにも用いられるスタータ22と、エンジン始動時にスタータ22に電力を供給したり、スタータ22で発電された電力を蓄えておくためのバッテリ23と、バッテリ23の電力により車両を駆動したり、減速時に車両の運動エネルギーを回生してバッテリ23に電力を蓄えることのできるモータ24と、エンジン21とモータ24の間に設けられ、エンジン21の出力を駆動系に伝達あるいは駆動系から遮断できるクラッチ25(エンジンによる駆動輪の直接駆動を可能にする駆動力伝達手段)と、ベルト式無段変速機(CVT)26で構成される。
【0055】
エンジン21、モータ24のトルクはCVT26の入力側(プライマリ)に入力され、出力側(セカンダリ)からファイナルギヤ27を介して駆動輪28に伝達される。
【0056】
エンジン21のトルクは統合コントローラ29から出力されるエンジントルク指令値に基づきエンジンコントローラ30がスロットル開度を制御してトルクを制御する。CVT26は入力側の回転速度が統合コントローラ29から出力される目標入力回転速度指令値と等しくなるように、CVTコントローラ31がプライマリ圧とセカンダリ圧を油圧アクチュエータで調整して変速比を制御する。
【0057】
また、CVTコントローラ31ではCVT26の入力側の回転速度と出力側の回転速度から実変速比を演算して統合コントローラ29へ送る。統合コントローラ29から出力される各トルク指令値に基づきスタータコントローラ22およびモータコントローラ33がスタータ22およびモータ24のトルクを制御する。
【0058】
クラッチ25はクラッチコントローラ34により統合コントローラ29から出力されるクラッチ締結指令に基づき締結、解放を行う。バッテリコントローラ35はバッテリ23の電圧、電流を電圧センサ、電流センサで検出し、バッテリ23の充電状態SOCと出力可能パワーを演算して統合コントローラ29に送る。
【0059】
さらに、統合コントローラ29にはアクセルペダルの操作量APSを検出するアクセル操作量センサ36と車速VSPを検出する車速センサ37の信号が入力される。なお、モータ24がCVT26の出力側にある構成も考えられ、この場合、クラッチ25はモータ24とCVT26の間に設けられる。
【0060】
エンジン21が故障しエンジン出力での走行ができない場合にはクラッチ25を解放してエンジン21による駆動輪28の直接駆動を中止し、モータ24のみで走行する。この場合の制御ブロック図およびフローチャートも図3および図4に示した第1の実施形態のものと略同様になる。
【0061】
したがって、この第3の実施形態でも、発電装置(エンジン21及びスタータ22)が故障し発電できない場合に、モータ21の出力範囲を低負荷側の予め定めた故障時駆動領域に制限するが、一時的に運転者が故障時駆動領域より大きな駆動力を要求していることを判定し、故障時駆動領域より大きな駆動力を要求していると判定されたときは故障時駆動領域を拡大し、拡大した範囲でモータ24の出力を制限する。
【0062】
これにより、パラレル方式のハイブリッド車両においても、予め想定した運転状況下では不必要な加速を制限して走行距離を伸ばすことができ、かつ故障時駆動領域では脱出できない状況に陥っても、故障時緊急駆動力要求判定に応じて故障時駆動領域を拡大することで、その状況から脱出するのに必要となる駆動力を得ることができる。
【0063】
以上説明したように、本発明は、シリーズ方式のハイブリッド車両、燃料電池車両、パラレル方式のハイブリッド車両等、モータで駆動輪を駆動するモータ駆動車両に広く適用することができ、本発明によれば、故障時駆動領域の範囲の駆動力で必要最低限の走行ができる場合には、駆動力を故障時駆動領域内に制限して不必要な加速でバッテリのエネルギーを浪費することを確実に防止することができる。
【0064】
そして、故障時駆動領域の最大駆動トルクまで駆動力を出力しても、所定の加速度が得られない場合に限り、所定の運転条件よりも厳しい状況でその場から移動することができなくなる恐れがある緊急事態と判断し、駆動力を故障時緊急駆動領域まで増加させ、その状況から脱出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るシリーズ方式のハイブリッド車両の概略構成図である。
【図2】発電装置が故障していないときの制御ブロック図である。
【図3】発電装置が故障しているときの制御ブロック図である。
【図4】目標車軸駆動力演算処理の内容を示したフローチャートである。
【図5】故障時駆動領域を示した図である。
【図6】本発明に係る燃料電池車両の概略構成図である(第2の実施形態)。
【図7】本発明に係るパラレル方式のハイブリッド車両の概略構成図である(第3の実施形態)。
【符号の説明】
1 エンジン
2 発電機
3 モータ
5 駆動輪
6 バッテリ(蓄電装置)
15 燃料電池
21 エンジン
24 モータ
25 クラッチ(駆動力伝達手段)
26 無段変速機(CVT)
28 駆動輪
[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a motor-driven vehicle in which driving wheels are driven by a motor of a hybrid vehicle, a fuel cell vehicle, or the like, and the vehicle runs.
[0002]
[Prior art]
The hybrid vehicle disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-145210 has a predetermined low-load-side failure drive region when a failure occurs in an engine or a generator and sufficient power cannot be supplied to a vehicle drive motor. The vehicle is driven by the motor using only the energy of the power storage device within the range.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the engine or generator failure occurs in a situation that is more severe than the predetermined operating condition assumed in advance, for example, when the vehicle is on a slope having a gradient equal to or higher than a predetermined value, or when a step larger than expected When it is necessary to overcome the above, there may be a case where the driving force is insufficient only in the set driving area at the time of the failure and it is not possible to escape from the situation. In other words, despite the fact that the driving force was limited in order to use the energy of the power storage device effectively, it may not be possible to move from the place itself even though there is still enough energy in the power storage device was there.
[0004]
The present invention has been made in view of such a technical problem, and it is possible to prevent a vehicle from being unable to travel due to a shortage of a driving force while limiting a driving force at the time of a failure of a power generator to secure a travelable distance. The purpose is to:
[0005]
[Means for solving the problem]
When the power generation device fails and cannot generate power, the output range of the vehicle driving motor is limited to a predetermined failure drive region on the low load side. At this time, it is determined whether the driver has requested a driving force larger than the failure drive region, and if it is determined that the driver has requested a drive force larger than the failure drive region, the failure drive region is determined. Enlarge and limit the motor output in the expanded range.
[0006]
[Action and effect]
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, since a driving force is restricted at the time of a generator failure, the power consumption of a motor can be suppressed and the distance which can run at the time of a failure can be ensured. In addition, even when the driving force is being limited, if a large driving force is required, the driving area at the time of failure is expanded (the upper limit value of the motor is changed to a larger value), and the driving force that can be generated by the motor increases. Therefore, it is possible to prevent the vehicle from running unnecessarily due to insufficient driving force.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0008]
FIG. 1 shows a schematic configuration of a series type hybrid vehicle according to the present invention. The power train of the vehicle is directly connected to an engine 1, a crankshaft of the engine 1, a generator 2 for converting the power of the engine 1 into electric power, and electrically connected to the generator 2 and a battery 6 (power storage device). , The electric power generated by the generator 2, the electric power stored in the battery 6, and the motor 3 driven by both of them. In this vehicle, the engine 1 and the generator 2 constitute a power generator.
[0009]
The torque of the motor 3 is transmitted to the drive wheels 5 via the final gear 4. The engine controller 7 controls the throttle opening based on the engine torque command value output from the integrated controller 9 to control the engine 1 torque.
[0010]
In addition, the generator 2 controls the rotation speed of the generator 2 so that the rotation speeds of the engine 1 and the generator 2 become equal to the rotation speed command value output from the integrated controller 9. The rotation speed control determines a torque command value according to the deviation between the command value and the actual rotation speed, and performs vector control so that the torque is in accordance with the command value. At this time, the generator 2 generates power by absorbing the engine torque. The engine torque command value controls the power generation amount, and the rotation speed command value controls the operating points of the engine 1 and the generator 2.
[0011]
The battery controller 10 detects the voltage and current of the battery 6 with a voltage sensor and a current sensor, calculates the state of charge SOC of the battery 6 and the input / output available power, and sends them to the integrated controller 9. Further, the motor controller 11 performs vector control of the torque of the motor 3 based on the motor torque command value from the integrated controller 9.
[0012]
Further, a signal from an accelerator operation amount sensor 12 for detecting an operation amount APS of an accelerator pedal and a signal from a vehicle speed sensor 13 for detecting a vehicle speed are input to the integrated controller 9.
[0013]
FIG. 2 is a control block diagram of the integrated controller 9 during normal operation in which the power generators (the engine 1 and the generator 2) do not fail. Each control block performs a predetermined calculation every fixed time (for example, every 10 msec). The normal control will be described below with reference to this control block diagram.
[0014]
The block B1 calculates a target axle driving torque Tsd from the accelerator operation amount APS detected by the accelerator operation amount sensor 12 and the vehicle speed VSP detected by the vehicle speed sensor 13 with reference to a target axle driving torque map M1.
[0015]
The block B2 calculates a torque command value Tsm to the motor 3 by dividing the target axle driving torque Tsd by the gear ratio Gf of the final gear. The motor torque command value Tsm is sent to the motor controller 11, and the motor controller 11 performs vector control of the torque of the motor 3 based on the motor torque command value Tsm.
[0016]
On the other hand, in block B3, the target drive power Psd is calculated by multiplying the target axle drive torque Tsd by the axle rotation speed obtained from the vehicle speed VSP. In block B4, the loss generated in the motor 3 is estimated and added to the target drive power Psd to calculate the target drive power Pse. As a method of estimating the loss of the motor 3, a motor loss map is created by measuring the loss for each torque-rotation speed in advance, and the map is referred to from the motor torque command value Tsm and the actual rotation speed of the motor 3. And other methods.
[0017]
In block B5, based on the state of charge SOC of the battery 6 calculated by the battery controller 10 and the target drive power Pse, the target drive power Pse is included in addition to the target drive power Pse so as to increase the efficiency of the entire system. The calculated target generated power Psg is calculated with reference to the target generated power map M2. Note that the target generated power Psg may be set to the same value as the target drive power Pse without considering charging and discharging of the battery 6 in the block B5.
[0018]
In block B6, the best fuel consumption rotation speed Nsg, which is the rotation speed of the engine 1 with the highest efficiency among the operating points that output the target generated power Psg, is calculated. In order to obtain the best fuel efficiency rotation speed Nsg, for example, the fuel efficiency at all operating points of the engine 1 and the loss occurring in the generator 2 at each operating point are obtained in advance, and the most efficient engines 1 and 2 are obtained for each power generation amount. An operating point of the motor 2 is determined, and a best fuel consumption line table T1 in which the rotational speed of the engine 1 at the operating point is determined for each target generated power Psg is created. Then, a method is conceivable in which the value is obtained by referring to the table T1 based on the target generated power Psg.
[0019]
The best fuel consumption rotation speed Nsg is sent to the generator controller 8. The generator controller 8 performs vector control of the torque of the generator 2 so that the rotation speeds of the engine 1 and the generator 2 match the values.
[0020]
On the other hand, in block B7, a loss that occurs when the power is generated by the generator 2 is estimated, and the loss is added to the target generated power Psg to calculate a target engine output Pseg. As in the case of obtaining the best fuel consumption line table T1 of the block B6, a method of using the loss of the generator 2 at the operating point of the generator 2 with the highest efficiency determined for each target generated power Psg can be considered. .
[0021]
In block B8, an engine torque command value Ts is obtained by dividing the target engine output Pseg by the actual engine speed. The engine torque command value Ts is sent to the engine controller 7, and the engine controller 7 controls the throttle opening of the engine 1 based on the value to control the torque of the engine 1.
[0022]
When the vehicle is driven only by the motor 3 while the engine 1 is stopped at a low vehicle speed and a low load, the vehicle speed VSP is input to the block B5 to determine that the vehicle is at a low vehicle speed and a low load, and the best fuel consumption rotation speed Nsg is determined. The engine 1 is stopped by setting the engine torque command value Ts to zero.
[0023]
Next, a description will be given of a case where the power generation device fails in the hybrid vehicle, that is, the engine 1 or the generator 2 fails.
[0024]
FIG. 3 is a control block diagram of the integrated controller 9 when the power generator fails. Each control block performs a predetermined calculation every fixed time (for example, every 10 msec).
[0025]
In contrast to the control block diagram in the normal state shown in FIG. 2, the block B3 and subsequent blocks (indicated by a broken line in the figure) relating to the control of the engine 1 and the generator 2 are eliminated, and the best fuel consumption rotation speed command value Nsg and the engine torque command value are replaced. Blocks B10 and B11 for setting Ts to zero are provided.
[0026]
Further, the processing content in block B1 is changed, and the target axle driving torque Tsd is calculated according to the flowchart shown in FIG. The flowchart shown in FIG. 4 is executed at regular intervals (for example, 10 msec), similarly to the control block diagrams shown in FIGS.
[0027]
The calculation process of the target axle driving torque Tsd in the block B1 will be described with reference to FIG. 4. First, in step S1, the accelerator operation amount APS detected by the accelerator operation amount sensor 12 and the vehicle speed VSP detected by the vehicle speed sensor 13 are calculated. Read. In step S2, the provisional axle driving torque Tsd1 is calculated with reference to the axle driving torque map M1. The axle driving torque map M1 is the same as that used in the block B1 in FIG.
[0028]
In step S3, it is determined whether or not the power generation device has failed. If it is determined that the power generation device is normal, the process proceeds to step S4, and the control flow ends with the provisional axle drive torque Tsd1 as the target axle drive torque Tsd. On the other hand, if it is determined in step S3 that the power generator has failed, the process proceeds to step S5. Here, the failure of the power generation device means that at least one of the engine 1 and the generator 2 fails, and these failures include the failure of the engine 1 or the generator 2 mechanically and electrically. In addition to a case in which the controller does not function normally due to a failure, a case in which an abnormality occurs in the controllers 7 to 9 and signal lines or the like for controlling them and the engine 1 or the generator 2 cannot be controlled normally is also included.
[0029]
In step S5, a maximum drive torque Tlmmax in the failure drive region is calculated. Here, the failure time drive region is set to a region narrower than a region defined by the maximum drive torque of the motor 3 (a hatched region in FIG. 5). This is because the failure drive area can be set within the area defined by the maximum drive torque of the motor 3. To effectively use the energy stored in the battery 6 and extend the travel distance as much as possible. This is because it is desirable to run at a constant speed without performing acceleration as much as possible as much as possible. For that purpose, it is necessary to keep the driving torque of the motor 3 low. The failure time drive region is preferably set so that the vehicle can start at a predetermined gradient and the drive torque is limited to a minimum range necessary for traveling while maintaining a predetermined vehicle speed thereafter.
[0030]
Therefore, the method of setting the maximum drive torque Tlmmax in the failure drive region in step S5 is such that predetermined drive conditions such as running a predetermined gradient at a predetermined vehicle speed and obtaining a predetermined acceleration at the time of starting are satisfied. Is possible. However, in order to further reduce unnecessary acceleration and extend the mileage by using the energy of the battery 6 effectively, a vehicle speed capable of traveling at a constant speed on a flat road with the highest efficiency is required, and the vehicle is accelerated to the vehicle speed with a minimum required acceleration. It is preferable to set the driving torque required to perform this operation as the maximum driving torque Tlmmax in the failure-time driving area. Therefore, here, a table T2 that defines the maximum drive torque at failure Tlmmax for each vehicle speed is prepared in advance, and the maximum drive torque at failure Tlmmax is calculated by referring to the table T2 based on the vehicle speed VSP. Like that.
[0031]
After calculating the maximum value Tlmmax of the drive area at the time of failure in step S5, the process proceeds to step S6 to compare the provisional axle drive torque Tsd1 with the maximum drive torque Tlmmax of the drive area at the time of failure. When the provisional axle driving torque Tsd1 is smaller or equal to each other, the process proceeds to step S7, and the provisional axle driving torque Tsd1 is set as the target axle driving torque Tsd. In this case, the process proceeds to step S8, where the actual acceleration of the vehicle is obtained from the change amount of the vehicle speed VSP (actual acceleration detecting means), and it is determined whether the actual acceleration of the vehicle is less than the predetermined value G. The predetermined value G is the estimated acceleration of the vehicle, and is set to the minimum necessary acceleration used when setting the maximum driving torque Tlmmax in the failure driving area, but is equal to or higher than the vehicle speed at which the vehicle can travel at a constant speed most efficiently on a flat road. Is set so that the predetermined value G becomes zero (acceleration estimating means).
[0032]
If the actual acceleration of the vehicle speed is equal to or greater than the predetermined value G in step S8, it is determined that the driving torque required for traveling (moving) has already been secured, and in step 9, the provisional axle driving torque Tsd1 is set to the drive at the time of failure. The control flow ends with the target axle drive torque Tsd limited by the maximum drive torque Tlmmax in the area.
[0033]
If the actual acceleration obtained from the vehicle speed VSP is less than the predetermined value G in step S8, it is determined that the driving force required for traveling (moving) cannot be secured, and the process proceeds to step S10. The case where the process proceeds to step S10 corresponds to a case where there is a possibility that the vehicle itself cannot be moved from the place due to insufficient driving force in a situation where the driving condition is more severe than a predetermined driving condition such as a slope having a gradient greater than a predetermined value or a large step. I do. It should be noted that the processing of steps S5 to S9 corresponds to a failure driving force limiting means in claims, and the processing of steps S5, S6, and S8 corresponds to a failure emergency driving force request determination means.
[0034]
As a method of determining the emergency driving force request at the time of failure, an emergency button is provided on the vehicle, and the driver presses the emergency button to determine the emergency driving force request at the time of failure, or the driver sets the shift lever to the L range (or 1 position). (Speed range) may be used for the determination, and the emergency driving force request at the time of failure may be determined by these methods.
[0035]
Here, the predetermined value G is used as the estimated acceleration. However, a method of estimating the acceleration by solving the equation of motion of the vehicle from the torque command value or the estimated torque value of the motor 3 or the acceleration is defined in advance for each vehicle speed VSP. If the acceleration of the vehicle is estimated by a method referring to the table data, the acceleration of the vehicle can be estimated with higher accuracy.
[0036]
Next, in step S10, an enlarged drive torque Tpls, which is an enlargement amount when the failure drive area is enlarged, is calculated. The method of calculating the enlarged drive torque Tpls is a method of determining a value proportional to a value obtained by integrating the deviation between the predetermined value G (estimated acceleration) and the actual acceleration obtained from the vehicle speed VSP (k in step S10 in the figure is a proportional constant). Yes, the larger the deviation between the actual acceleration and the estimated acceleration, the larger the amount of expansion of the failure-time drive region. Note that a method of increasing the enlargement amount according to the time when the actual acceleration obtained from the vehicle speed VSP is equal to or less than the predetermined value G may be used.
[0037]
Next, the process proceeds to step S11, where the maximum driving torque Tmax in the emergency driving area at the time of failure is calculated. As a method of setting the maximum drive torque Tmax in the emergency emergency drive region, a method of setting the maximum drive torque of the motor 3, a method of setting the output power of the battery 6, or both of them are considered. A method can be considered. In either case, it is desirable to set the maximum drive torque that can be actually output by the motor 3.
[0038]
In step S12, the provisional axle drive torque Tsd1 is limited by the sum of the maximum drive torque Tlmmax and the expanded drive torque Tpls in the failure drive area, and the target axle drive torque is further limited by the maximum drive torque Tmax in the failure emergency drive area. The control flow ends as Tsd. The processing of steps S10 to S12 corresponds to a failure emergency driving force limiting means described in the claims.
[0039]
After the target axle drive torque Tsd is calculated through the above processing, the process proceeds to block B2 in FIG. 3, where the target axle drive torque Tsd is divided by the gear ratio Gf of the final gear to calculate the motor torque command value Tsm.
[0040]
Next, an operation at the time of failure of the power generation device by performing the above control will be described.
[0041]
The hybrid vehicle drives the motor 3 by using the electric power generated by the generator 2 or the electric power stored in the battery 6 to run the vehicle. If the power cannot be generated, the output range of the motor 3 is limited to a predetermined failure drive region on the low load side to continue running (see FIG. 5).
[0042]
However, if the output range of the motor 3 is limited only to the failure drive region, the driving force may be insufficient when it is necessary to get over a hill or a step. Therefore, when the driving force is limited, the integrated controller 9 determines whether the driver temporarily requests a driving force larger than the failure driving region, and the driver requests a driving force larger than the failure driving region. If it is determined that there is a failure, the failure drive area is expanded, and the output of the motor 3 is limited within the expanded range.
[0043]
This makes it possible to extend unnecessary mileage by restricting unnecessary acceleration under a driving condition assumed in advance, and to respond to the emergency driving force request determination at the time of failure even if the vehicle falls into a state where it cannot escape in the failure drive region. By expanding the drive area at the time of failure, it is possible to obtain the driving force necessary to escape from the situation.
[0044]
In addition, since the actual acceleration of the vehicle is detected and the vehicle acceleration is estimated, and the emergency driving force request determination is performed based on the actual acceleration and the estimated acceleration of the vehicle. The determination can be made accurately and accurately, and the driving force can be limited and expanded more accurately. In the present embodiment, the actual acceleration of the vehicle is obtained from the amount of change in the vehicle speed. However, an actual acceleration of the vehicle may be directly detected by providing an acceleration sensor.
[0045]
Furthermore, since the amount of expansion of the drive area at the time of failure is determined according to the deviation between the actual acceleration and the estimated acceleration of the vehicle, the amount of expansion at the time of expanding the drive area at the time of failure can be suppressed to the minimum necessary. The energy of the battery 6 can be used effectively even when the power is expanded.
[0046]
In this embodiment, the output is limited by limiting the torque, but the method of limiting the output of the motor 3 may be another method.
[0047]
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
[0048]
The present invention can be similarly applied to a fuel cell vehicle, that is, a fuel cell vehicle in which a motor is driven by electric power generated by the fuel cell. As shown in FIG. 6, the configuration of the fuel cell vehicle is different from that of the first embodiment in that the engine 1 and the generator 2 are connected to the fuel cell 15, the engine controller 7 and the generator controller 8 are connected to the fuel cell controller 16. Will be replaced with In this embodiment, the fuel cell 15 constitutes a power generator.
[0049]
At this time, a signal sent from the integrated controller 9 to the fuel cell controller 16 becomes a power generation amount command value. When the fuel cell 15 fails and cannot generate power, the vehicle travels with the output range of the motor 3 restricted. In this case, the control block diagram and the flowchart are substantially the same as those shown in FIGS.
[0050]
Therefore, in the second embodiment, when the fuel cell as the power generation device fails and cannot generate power, the output range of the motor is limited to the predetermined failure drive region on the low load side. When it is determined that a large driving force is required, the failure-time driving area is expanded, and the output of the motor is limited within the expanded range.
[0051]
As a result, even in a fuel cell vehicle, it is possible to extend unnecessary mileage by limiting unnecessary acceleration under a driving condition assumed in advance, and to perform emergency driving in the event of a failure even if the vehicle cannot escape in a failure driving region. By expanding the failure-time driving area in accordance with the force request determination, it is possible to obtain a driving force required to escape from the situation.
[0052]
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
[0053]
FIG. 7 shows a schematic configuration of a parallel-type hybrid vehicle according to the present invention. The present invention can be similarly applied to such a parallel type hybrid vehicle.
[0054]
The power train of the vehicle includes an engine 21, a starter 22 which is directly connected to the crankshaft of the engine 21, functions as a starter motor and is also used to convert the power of the engine 21 into electric power, and an electric power supplied to the starter 22 when the engine is started. And a battery 23 for storing power generated by the starter 22 and driving the vehicle with the power of the battery 23, or regenerating kinetic energy of the vehicle during deceleration and storing power in the battery 23. And a clutch 25 that is provided between the engine 21 and the motor 24 and that can transmit the output of the engine 21 to the drive system or cut off the drive system from the drive system. ) And a belt-type continuously variable transmission (CVT) 26.
[0055]
The torque of the engine 21 and the motor 24 is input to the input side (primary) of the CVT 26, and transmitted from the output side (secondary) to the driving wheels 28 via the final gear 27.
[0056]
The engine controller 30 controls the throttle opening based on the engine torque command value output from the integrated controller 29 to control the torque of the engine 21. The CVT controller 31 controls the gear ratio by adjusting the primary pressure and the secondary pressure with the hydraulic actuator so that the rotation speed on the input side becomes equal to the target input rotation speed command value output from the integrated controller 29.
[0057]
The CVT controller 31 calculates the actual speed ratio from the rotation speed on the input side and the rotation speed on the output side of the CVT 26 and sends it to the integrated controller 29. The starter controller 22 and the motor controller 33 control the torque of the starter 22 and the motor 24 based on each torque command value output from the integrated controller 29.
[0058]
The clutch 25 engages and disengages based on a clutch engagement command output from the integrated controller 29 by the clutch controller 34. The battery controller 35 detects the voltage and current of the battery 23 with a voltage sensor and a current sensor, calculates the state of charge SOC of the battery 23 and the available output power, and sends them to the integrated controller 29.
[0059]
Further, signals of an accelerator operation amount sensor 36 for detecting an operation amount APS of an accelerator pedal and a vehicle speed sensor 37 for detecting a vehicle speed VSP are input to the integrated controller 29. Note that a configuration in which the motor 24 is on the output side of the CVT 26 is also conceivable. In this case, the clutch 25 is provided between the motor 24 and the CVT 26.
[0060]
If the engine 21 fails and cannot run with the engine output, the clutch 25 is released to stop the direct drive of the drive wheels 28 by the engine 21 and run with only the motor 24. The control block diagram and flowchart in this case are also substantially the same as those of the first embodiment shown in FIGS.
[0061]
Therefore, also in the third embodiment, when the power generation device (the engine 21 and the starter 22) fails and cannot generate power, the output range of the motor 21 is limited to a predetermined failure drive region on the low load side. It is determined that the driver is requesting a driving force larger than the failure drive region, and if it is determined that the driver is requesting a drive force larger than the failure drive region, the failure drive region is expanded, The output of the motor 24 is limited in the enlarged range.
[0062]
As a result, even in a parallel-type hybrid vehicle, it is possible to extend unnecessary driving speed by extending unnecessary mileage under a driving condition assumed in advance, and even if the vehicle cannot escape in a failure driving region, By expanding the failure-time drive area in accordance with the emergency drive force request determination, it is possible to obtain the drive force required to escape from the situation.
[0063]
As described above, the present invention can be widely applied to motor-driven vehicles that drive driving wheels with motors, such as series-type hybrid vehicles, fuel cell vehicles, and parallel-type hybrid vehicles. If the minimum required driving force can be achieved with the driving force in the range of the failure drive area, the drive force is limited to the failure drive area to prevent unnecessary acceleration and waste of battery energy. can do.
[0064]
Then, even if the driving force is output up to the maximum driving torque in the failure-time driving area, the vehicle may not be able to move from the place in a more severe condition than the predetermined driving condition only when the predetermined acceleration is not obtained. When it is determined that there is a certain emergency, the driving force can be increased to the emergency driving area at the time of failure, and the situation can be escaped.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a series type hybrid vehicle according to the present invention.
FIG. 2 is a control block diagram when the power generator is not out of order.
FIG. 3 is a control block diagram when the power generation device is out of order.
FIG. 4 is a flowchart showing the contents of a target axle driving force calculation process.
FIG. 5 is a diagram illustrating a failure drive region.
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a fuel cell vehicle according to the present invention (second embodiment).
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a parallel-type hybrid vehicle according to the present invention (third embodiment).
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 1 engine 2 generator 3 motor 5 drive wheel 6 battery (power storage device)
15 Fuel cell 21 Engine 24 Motor 25 Clutch (driving force transmission means)
26 continuously variable transmission (CVT)
28 drive wheels

Claims (6)

発電装置と、
前記発電装置に電気的に接続され、車両の駆動輪を駆動するモータと、
前記発電装置で発電した電力を蓄えるとともに、前記モータに電力を供給する蓄電装置と、
前記発電装置が故障し発電できない場合に、前記モータの出力範囲を低負荷側の予め定めた故障時駆動領域に制限する故障時駆動力制限手段と、
運転者が故障時駆動領域より大きな駆動力を要求していることを判定する故障時緊急駆動力要求判定手段と、
運転者が故障時駆動領域より大きな駆動力を要求していると判定した場合、前記故障時駆動領域を拡大し、拡大した範囲で前記モータの出力を制限する故障時緊急駆動力制限手段と、
を有することを特徴とするモータ駆動車両。
A generator set,
A motor that is electrically connected to the power generation device and drives driving wheels of a vehicle;
A power storage device that stores power generated by the power generation device and supplies power to the motor,
When the power generator fails and cannot generate power, a failure driving force limiting unit that limits the output range of the motor to a predetermined failure driving region on a low load side,
A failure emergency driving force request determination unit that determines that the driver is requesting a driving force larger than the failure driving region,
If it is determined that the driver is requesting a larger driving force than the failure drive region, the failure drive region is expanded, failure emergency drive force limiting means for limiting the output of the motor in the expanded range,
A motor-driven vehicle comprising:
前記発電装置が、
エンジンと、
前記エンジンによって駆動される発電機と、
で構成されることを特徴とする請求項1に記載のモータ駆動車両。
The power generator,
Engine and
A generator driven by the engine;
The motor-driven vehicle according to claim 1, wherein:
前記エンジンによる前記駆動輪の直接駆動を可能にする駆動力伝達手段をさらに備え、
前記エンジンが故障しエンジン出力での走行ができない場合に前記エンジンによる前記駆動輪の直接駆動を中止し、前記モータのみで走行することを特徴とする請求項2に記載のモータ駆動車両。
A driving force transmitting unit that enables direct driving of the driving wheels by the engine;
The motor-driven vehicle according to claim 2, wherein, when the engine fails and cannot run with the engine output, direct driving of the drive wheels by the engine is stopped and the vehicle runs only with the motor.
前記発電装置が燃料電池であることを特徴とする請求項1に記載のモータ駆動車両。The motor-driven vehicle according to claim 1, wherein the power generation device is a fuel cell. 車両の実加速度を検出する実加速度検出手段と、
車両の加速度を推定する加速度推定手段と、
を備え、前記故障時緊急駆動力要求判定手段が、車両の実加速度と推定加速度から故障時緊急駆動力要求判定を行うことを特徴とする請求項1から4のいずれか一つに記載のモータ駆動車両。
Actual acceleration detection means for detecting the actual acceleration of the vehicle,
Acceleration estimation means for estimating the acceleration of the vehicle;
The motor according to any one of claims 1 to 4, further comprising: a failure emergency driving force request determination unit that determines a failure emergency driving force request from the actual acceleration and the estimated acceleration of the vehicle. Driving vehicle.
車両の実加速度を検出する実加速度検出手段と、
車両の加速度を推定する加速度推定手段と、
を備え、故障時緊急駆動力制限手段が車両の実加速度と推定加速度の偏差に応じて故障時駆動領域の拡大量を決定することを特徴とする請求項1から4のいずれか一つに記載のモータ駆動車両。
Actual acceleration detection means for detecting the actual acceleration of the vehicle,
Acceleration estimation means for estimating the acceleration of the vehicle;
The emergency driving force limiting means at the time of failure determines the amount of expansion of the drive area at the time of failure according to the deviation between the actual acceleration and the estimated acceleration of the vehicle. Motor-driven vehicle.
JP2002173506A 2002-06-14 2002-06-14 Motor-driven vehicle Pending JP2004023857A (en)

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