[go: up one dir, main page]

JP2007244030A - Vehicle control device - Google Patents

Vehicle control device Download PDF

Info

Publication number
JP2007244030A
JP2007244030A JP2006059506A JP2006059506A JP2007244030A JP 2007244030 A JP2007244030 A JP 2007244030A JP 2006059506 A JP2006059506 A JP 2006059506A JP 2006059506 A JP2006059506 A JP 2006059506A JP 2007244030 A JP2007244030 A JP 2007244030A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vehicle
torque
rotating electrical
secondary battery
soc
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.)
Pending
Application number
JP2006059506A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinichi Sukai
信一 須貝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2006059506A priority Critical patent/JP2007244030A/en
Publication of JP2007244030A publication Critical patent/JP2007244030A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

【課題】回転電機に電力を供給する二次電池のSOCを、運転者に違和感を与えることなく、速やかに低下させる。
【解決手段】制御装置60は、前輪48fと後輪48rをそれぞれ対応する回転電機MG2,MG3により独立して駆動可能な車両1の制御装置である。制御装置60は、二次電池56のSOCが所定の閾値に達したとき、前輪48fと後輪48fのうち、一方には、車両1を前進させる方向のトルクである前進トルクを与え、他方には、車両1を後進させる方向のトルクである後進トルクを与えるよう回転電機MG2,MG3をそれぞれ制御する。回転電機MG2,MG3における電力消費を強制的に増大させることで、運転者に違和感を与えることなく、二次電池のSOCを速やかに低下させることができる。
【選択図】図1
An object of the present invention is to quickly reduce the SOC of a secondary battery that supplies power to a rotating electrical machine without causing the driver to feel uncomfortable.
A control device 60 is a control device for a vehicle 1 capable of independently driving front wheels 48f and rear wheels 48r by corresponding rotating electrical machines MG2, MG3. When the SOC of the secondary battery 56 reaches a predetermined threshold value, the control device 60 gives one of the front wheels 48f and the rear wheels 48f a forward torque that is a torque in the direction in which the vehicle 1 moves forward, and the other. Controls the rotating electrical machines MG2 and MG3 so as to apply a reverse torque that is a torque in a direction in which the vehicle 1 is moved backward. By forcibly increasing the power consumption in the rotating electrical machines MG2 and MG3, the SOC of the secondary battery can be quickly reduced without causing the driver to feel uncomfortable.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、前輪と後輪をそれぞれ対応する回転電機により独立して駆動可能な車両の制御に関する。   The present invention relates to control of a vehicle in which front wheels and rear wheels can be independently driven by corresponding rotating electric machines.

近年、前輪と後輪をそれぞれ対応する回転電機により独立して駆動可能な車両が知られており、例えば、前輪を、内燃機関と回転電機により駆動し、後輪を、前輪を駆動する回転電機とは別に設けられた回転電機により駆動するハイブリッド車両や、前輪と後輪を、それぞれ対応する回転電機により駆動する電気自動車などがある。このような車両には、回転電機に供給する電力を貯蔵するための二次電池が設けられている。車両は、車両推進時に、二次電池から電力を供給して回転電機を電動機として作動させ、車輪を駆動することで、推進することができる。一方、車両減速時には、回転電機を発電機として作動させ、車輪から回転電機に伝達されたトルクを、電力に変換することで、車輪に制動力を生じさせて車両を減速すると共に、回転電機で変換した電力を、二次電池に回収する、いわゆる回生制動を行うことができる。   2. Description of the Related Art In recent years, vehicles are known in which front wheels and rear wheels can be independently driven by corresponding rotating electric machines. For example, front wheels are driven by an internal combustion engine and rotating electric machines, and rear wheels are driven by front electric wheels. There are a hybrid vehicle that is driven by a rotating electric machine provided separately from the electric vehicle, and an electric vehicle that drives front and rear wheels by corresponding rotating electric machines. Such a vehicle is provided with a secondary battery for storing electric power supplied to the rotating electrical machine. When the vehicle is propelled, the vehicle can be propelled by supplying electric power from the secondary battery, operating the rotating electric machine as an electric motor, and driving the wheels. On the other hand, when the vehicle is decelerated, the rotating electrical machine is operated as a generator, and the torque transmitted from the wheel to the rotating electrical machine is converted into electric power, thereby generating a braking force on the wheel and decelerating the vehicle. So-called regenerative braking can be performed in which the converted power is collected by the secondary battery.

この回生制動が長時間行われた場合など、二次電池は、回収された電力により、電池残容量(以下、SOCと記す)が大きくなりすぎる場合がある。このSOCが大きい状態が長時間継続されると、二次電池の寿命が低下してしまう等の様々な問題が生じる。   When this regenerative braking is performed for a long time, the secondary battery may have an excessively large remaining battery capacity (hereinafter referred to as SOC) due to the collected power. If the state where the SOC is large is continued for a long time, various problems such as a reduction in the life of the secondary battery occur.

これを対策するため、下記の特許文献1には、二次電池(高電圧バッテリ)の過充電状態を検出した場合に、回転電機(モータジェネレータ)により得られた電力を強制的に消費する機能を備えたハイブリッド車両が提案されている。この車両においては、高電圧バッテリが過充電状態のとき、回転電機により得られた電力を、車両のウインドウにある曇り止め用の熱線ヒータに供給し、ここで消費させることで、バッテリのSOCが、これ以上大きくなることを防止している。   In order to prevent this, the following Patent Document 1 discloses a function for forcibly consuming the electric power obtained by the rotating electrical machine (motor generator) when an overcharged state of a secondary battery (high voltage battery) is detected. A hybrid vehicle equipped with is proposed. In this vehicle, when the high-voltage battery is in an overcharged state, the electric power obtained by the rotating electrical machine is supplied to the hot wire heater for preventing fogging in the window of the vehicle and consumed here, so that the SOC of the battery is reduced. , Preventing further growth.

特開2001−157306号公報JP 2001-157306 A

しかし、特許文献1に記載の技術では、二次電池(高電圧バッテリ)が過充電状態となったとき、自動的に熱線ヒータが作動することとなるため、運転者は、熱線ヒータを操作していないにも関わらず、発せられる熱により熱線ヒータの作動を知覚してしまう。このような、運転者が作動を知覚可能な電装部品が、意図しないタイミングで作動することは、運転者に強い違和感を与えてしまうという問題が生じる。   However, in the technique described in Patent Document 1, when the secondary battery (high voltage battery) is overcharged, the hot wire heater is automatically operated, so the driver operates the hot wire heater. Although it is not, the operation of the hot wire heater is perceived by the generated heat. If such an electrical component that can be perceived by the driver is actuated at an unintended timing, there is a problem that the driver feels a strong sense of incongruity.

また、特許文献1に記載の技術では、回転電機により得られた電力を、高電圧バッテリの代わりに熱線ヒータに供給しているだけで、高電圧バッテリに蓄電されている電力を積極的に放電させることはできない。また、回転電機に電力を供給する高電圧バッテリは、車室内の電装部品に電力を供給するバッテリに比べて高容量なものであるため、これに熱線ヒータを接続し、ここで電力を消費させても、高電圧バッテリのSOCを速やかに低下させることはできない。   In the technique described in Patent Document 1, the electric power stored in the high-voltage battery is positively discharged simply by supplying the electric power obtained by the rotating electric machine to the hot wire heater instead of the high-voltage battery. I can't let you. In addition, the high voltage battery that supplies power to the rotating electrical machine has a higher capacity than the battery that supplies power to the electrical components in the passenger compartment. Therefore, a hot wire heater is connected to the battery to consume power. However, the SOC of the high voltage battery cannot be reduced quickly.

そこで、本発明は、回転電機に電力を供給する二次電池のSOCを、運転者に違和感を与えることなく、速やかに低下させることが可能な、車両の制御装置を提供する。   Therefore, the present invention provides a vehicle control apparatus that can quickly reduce the SOC of a secondary battery that supplies power to a rotating electrical machine without causing the driver to feel uncomfortable.

本発明に係る車両の制御装置は、回転電機に電力を供給する二次電池の残容量が、所定の閾値に達したとき、前輪と後輪のうち、一方には、車両を前進させる方向のトルクである前進トルクを与え、他方には、車両を後進させる方向のトルクである後進トルクを与えるよう回転電機を制御する。回転電機における電力消費を強制的に増大させることで、運転者に違和感を与えることなく、二次電池のSOCを速やかに低下させることができる。   When the remaining capacity of the secondary battery that supplies power to the rotating electrical machine reaches a predetermined threshold value, the vehicle control device according to the present invention has one of the front wheels and the rear wheels in a direction in which the vehicle moves forward. The rotating electrical machine is controlled so that a forward torque, which is a torque, is applied, and a reverse torque, which is a torque in the direction of moving the vehicle backward, is applied to the other. By forcibly increasing the power consumption in the rotating electric machine, the SOC of the secondary battery can be quickly reduced without causing the driver to feel uncomfortable.

好ましくは、前輪と後輪のうち一方に前進トルクを与えて前進しているとき、前記残容量が所定の閾値に達すると、他方に前進トルクより小さい値の後進トルクを与えるよう制御する。   Preferably, when the vehicle is moving forward by applying a forward torque to one of the front wheels and the rear wheels, the other wheel is controlled to give a reverse torque smaller than the forward torque when the remaining capacity reaches a predetermined threshold.

本発明の車両の制御装置によれば、回転電機に電力を供給する二次電池のSOCを、運転者に違和感を与えることなく、速やかに低下させることができる。   According to the vehicle control apparatus of the present invention, the SOC of the secondary battery that supplies power to the rotating electrical machine can be quickly reduced without causing the driver to feel uncomfortable.

以下、本発明に係る実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。一例として、前輪を、内燃機関と回転電機が駆動し、後輪を別の回転電機が駆動するハイブリッド車両にについて説明する。   Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. As an example, a hybrid vehicle in which the front wheels are driven by an internal combustion engine and a rotating electric machine and the rear wheels are driven by another rotating electric machine will be described.

まず、本実施形態の制御装置60が適用されるハイブリッド車両1の構成について、図1を用いて説明する。図1には、ハイブリッド車両1の概略構成を模式的に示している。ハイブリッド車両1には、これを推進するために、前輪48fを駆動する前輪駆動ユニット3と、後輪48rを駆動する後輪駆動ユニット5が設けられている。前輪駆動ユニット3は、原動機として、内燃機関10と、発電可能な電動機である回転電機MG1,MG2とを有しており、一方、後輪駆動ユニット5は、原動機として、回転電機MG3を有している。これにより、前輪48fと後輪48rは、それぞれ独立して駆動可能になっている。これら原動機は、車両全体を制御するハイブリッド用電子制御装置60(以下、単に「ECU」と記す)により、協調して作動するよう制御される。   First, the configuration of the hybrid vehicle 1 to which the control device 60 of the present embodiment is applied will be described with reference to FIG. FIG. 1 schematically shows a schematic configuration of the hybrid vehicle 1. In order to propel this, the hybrid vehicle 1 is provided with a front wheel drive unit 3 that drives the front wheels 48f and a rear wheel drive unit 5 that drives the rear wheels 48r. The front wheel drive unit 3 has an internal combustion engine 10 as a prime mover and rotating electric machines MG1 and MG2 that are electric motors capable of generating power, while the rear wheel drive unit 5 has a rotary electric machine MG3 as a prime mover. ing. Thereby, the front wheel 48f and the rear wheel 48r can be driven independently. These prime movers are controlled to operate cooperatively by a hybrid electronic control device 60 (hereinafter simply referred to as “ECU”) that controls the entire vehicle.

内燃機関10は、図示しない燃料噴射装置、点火装置、及びスロットルバルブを有しており、これら装置は、ECU60により制御されている。ECU60は、内燃機関10が発生する機械的動力、すなわちエンジントルクを調整することができる。内燃機関10が発生したエンジントルクは、クランク軸12から出力される。   The internal combustion engine 10 includes a fuel injection device, an ignition device, and a throttle valve (not shown), and these devices are controlled by the ECU 60. The ECU 60 can adjust mechanical power generated by the internal combustion engine 10, that is, engine torque. The engine torque generated by the internal combustion engine 10 is output from the crankshaft 12.

一方、回転電機MG1,MG2,及びMG3は、供給された電力を機械的動力に変換する電動機としての機能と、入力された機械的動力を電力に変換する発電機としての機能とを兼ね備えた、いわゆるモータジェネレータである。これら機能の切換えと、回転電機MG1,MG2,MG3が発生する機械的動力又は回収する電力は、回転電機MG1,MG2,MG3に、それぞれ対応して設けられたインバータ51,52,53により制御されている。ECU60は、インバータ51,52,53を制御することで、それぞれ回転電機MG1,MG2,MG3の発生する機械的動力、すなわちモータトルクを調整することができる。回転電機MG1,MG2,MG3が発生したモータトルクは、ロータ31,32,33にそれぞれ結合された回転軸31a,32a,33aから出力される。一方、回転軸31a,32a,33aから回転電機MG1,MG2,MG3に入力された機械的動力は、ここで電力に変換されて、後述する二次電池56に回収することが可能となっている。   On the other hand, the rotating electrical machines MG1, MG2, and MG3 have a function as an electric motor that converts supplied electric power into mechanical power and a function as a generator that converts input mechanical power into electric power. This is a so-called motor generator. The switching of these functions and the mechanical power generated by the rotating electrical machines MG1, MG2, and MG3 or the electric power to be recovered are controlled by inverters 51, 52, and 53 provided corresponding to the rotating electrical machines MG1, MG2, and MG3, respectively. ing. The ECU 60 can adjust the mechanical power generated by the rotating electrical machines MG1, MG2, and MG3, that is, the motor torque, by controlling the inverters 51, 52, and 53, respectively. Motor torque generated by the rotating electrical machines MG1, MG2, and MG3 is output from rotating shafts 31a, 32a, and 33a coupled to the rotors 31, 32, and 33, respectively. On the other hand, the mechanical power input to the rotating electrical machines MG1, MG2, and MG3 from the rotating shafts 31a, 32a, and 33a is converted into electric power here and can be recovered in the secondary battery 56 described later. .

前輪駆動ユニット3は、前述の内燃機関10と、回転電機MG1と,MG2に加えて、内燃機関10が出力したエンジントルクを分割する遊星歯車機構20と、遊星歯車機構20から伝達された回転を減速しトルクを増大させる減速装置40fと、減速装置40fから伝達された機械的動力を左右の駆動軸46fに分配して出力する差動装置45fが、一体に結合されて構成されている。回転電機MG1は、主に発電機として用いられ、一方、回転電機MG2は、主に電動機として用いられている。   The front wheel drive unit 3 includes the planetary gear mechanism 20 that divides the engine torque output from the internal combustion engine 10 in addition to the internal combustion engine 10 and the rotary electric machines MG1 and MG2, and the rotation transmitted from the planetary gear mechanism 20. A speed reduction device 40f that decelerates and increases torque and a differential device 45f that distributes and outputs the mechanical power transmitted from the speed reduction device 40f to the left and right drive shafts 46f are integrally configured. The rotating electrical machine MG1 is mainly used as a generator, while the rotating electrical machine MG2 is mainly used as an electric motor.

遊星歯車機構20のプラネタリキャリア28には、内燃機関10のクランク軸12が、サンギア22には、回転電機MG1のロータ31が、リングギア24には、回転電機MG2のロータ32が結合されている。内燃機関10がクランク軸12から出力したエンジントルクは、遊星歯車機構20のプラネタリキャリア28から、サンギア22に伝達されるエンジントルクと、リングギア24に伝達されるエンジントルクに分割される。内燃機関10からサンギア22に伝達されたエンジントルクは、回転電機MG1に伝達されて、ここで発電に供される。一方、内燃機関10からリングギア24に伝達されたエンジントルクは、回転電機MG2が出力したモータトルクと統合されて、リングギア24から減速装置40fに伝達される。減速装置40fから差動装置45fに伝達された機械的動力は、ここで左右の駆動軸46fに分配されて、前輪48fを駆動する。   The planetary carrier 28 of the planetary gear mechanism 20 is coupled to the crankshaft 12 of the internal combustion engine 10, the sun gear 22 is coupled to the rotor 31 of the rotating electrical machine MG1, and the ring gear 24 is coupled to the rotor 32 of the rotating electrical machine MG2. . The engine torque output from the crankshaft 12 by the internal combustion engine 10 is divided into an engine torque transmitted from the planetary carrier 28 of the planetary gear mechanism 20 to the sun gear 22 and an engine torque transmitted to the ring gear 24. The engine torque transmitted from the internal combustion engine 10 to the sun gear 22 is transmitted to the rotating electrical machine MG1, where it is used for power generation. On the other hand, the engine torque transmitted from the internal combustion engine 10 to the ring gear 24 is integrated with the motor torque output from the rotating electrical machine MG2, and is transmitted from the ring gear 24 to the reduction gear 40f. The mechanical power transmitted from the speed reduction device 40f to the differential device 45f is distributed to the left and right drive shafts 46f here to drive the front wheels 48f.

このように前輪駆動ユニット3を構成することで、回転電機MG2は、車両推進時において、二次電池56から供給された電力によりモータトルクを発生し、これを前輪48fに与えて駆動することができる。すなわち、回転電機MG2は、前輪48fに、車両1を前進させる方向のトルク(以下、前進トルクと記す)を与えることや、車両1を後進させる方向のトルク(以下、後進トルクと記す)を与えることが可能となっている。また、回転電機MG2は、車両減速時において、前輪48fから伝達された機械的動力を、電力に変換して後述する二次電池56に回収することが可能となっている。   By configuring the front wheel drive unit 3 in this way, the rotating electrical machine MG2 can generate motor torque by the electric power supplied from the secondary battery 56 and drive it to the front wheels 48f during vehicle propulsion. it can. That is, the rotating electrical machine MG2 gives the front wheel 48f torque in the direction in which the vehicle 1 moves forward (hereinafter referred to as forward torque), and torque in the direction in which the vehicle 1 moves backward (hereinafter referred to as reverse torque). It is possible. Moreover, the rotating electrical machine MG2 can convert the mechanical power transmitted from the front wheels 48f into electric power and collect it in a secondary battery 56 described later during vehicle deceleration.

一方、後輪駆動ユニット5は、前述の回転電機MG3に加えて、回転電機MG3から伝達された回転を減速しトルクを増大させる減速装置40rと、減速装置40rから伝達された機械的動力を左右の駆動軸46rに分配する差動装置45rが、一体に結合されて構成されている。回転電機MG3が出力した機械的動力は、減速装置40rから差動装置45rに伝達され、左右の駆動軸46rに分配されて、後輪48rを駆動する。   On the other hand, in addition to the above-described rotating electrical machine MG3, the rear wheel drive unit 5 decelerates the rotation transmitted from the rotating electrical machine MG3 and increases the torque, and the mechanical power transmitted from the speed reducing device 40r. A differential device 45r that distributes to the drive shaft 46r is integrally coupled. The mechanical power output from the rotating electrical machine MG3 is transmitted from the reduction gear 40r to the differential device 45r and distributed to the left and right drive shafts 46r to drive the rear wheels 48r.

このように後輪駆動ユニット5を構成することで、回転電機MG3は、車両推進時において、二次電池56から供給された電力によりモータトルクを発生し、これを後輪48rに与えて駆動することができる。すなわち回転電機MG3は、後輪48rに、前進トルク又は後進トルクを与えることが可能となっている。また、回転電機MG3は、車両減速時において、後輪48rから伝達された機械的動力を、電力に変換して後述する二次電池56に回収することが可能となっている。   By configuring the rear wheel drive unit 5 in this manner, the rotating electrical machine MG3 generates motor torque by the electric power supplied from the secondary battery 56 during vehicle propulsion, and applies this to the rear wheel 48r for driving. be able to. That is, the rotating electrical machine MG3 can apply forward torque or reverse torque to the rear wheel 48r. Further, the rotating electrical machine MG3 can convert the mechanical power transmitted from the rear wheel 48r into electric power and collect it in the secondary battery 56 described later during vehicle deceleration.

また、車両1には、前述の回転電機に供給する電力を貯蔵する二次電池56が設けられている。二次電池56は、回転電機MG1,MG2,MG3にそれぞれ対応して設けられたインバータ51,52,53に電気的に接続されており、このインバータ51,52,53を介して、それぞれ回転電機MG1,MG2,MG3との間で電力の授受が可能となっている。この電力の授受は、ECU60により制御される。   Further, the vehicle 1 is provided with a secondary battery 56 that stores electric power to be supplied to the rotating electric machine. The secondary battery 56 is electrically connected to inverters 51, 52, 53 provided corresponding to the rotary electric machines MG1, MG2, MG3, respectively, and the rotary electric machines are respectively connected via the inverters 51, 52, 53. Power can be exchanged with MG1, MG2, and MG3. The exchange of electric power is controlled by the ECU 60.

二次電池56は、ECU60が回転電機MG1,MG2,MG3を電動機として作動させる場合、回転電機MG1,MG2,MG3に電力を供給する。一方、ECU60が回転電機MG1,MG2,MG3を発電機として作動させる場合、二次電池56は、回転電機MG1,MG2,MG3で得られた電力(電気エネルギ)を、回収して蓄えることができる。   Secondary battery 56 supplies electric power to rotating electrical machines MG1, MG2, and MG3 when ECU 60 operates rotating electrical machines MG1, MG2, and MG3 as electric motors. On the other hand, when ECU 60 operates rotating electrical machines MG1, MG2, and MG3 as a generator, secondary battery 56 can collect and store the electric power (electric energy) obtained by rotating electrical machines MG1, MG2, and MG3. .

また、車両1には、二次電池56を監視するために電池監視ユニット58が設けられている。電池監視ユニット58は、二次電池56の温度や電圧、二次電池56の充放電電流などを監視しており、これら情報から二次電池56の残容量(以下、SOCと記す)を算出している。電池監視ユニット58は、算出された二次電池56のSOCを、ECU60に送出している。   The vehicle 1 is provided with a battery monitoring unit 58 for monitoring the secondary battery 56. The battery monitoring unit 58 monitors the temperature and voltage of the secondary battery 56, the charging / discharging current of the secondary battery 56, etc., and calculates the remaining capacity (hereinafter referred to as SOC) of the secondary battery 56 from these information. ing. The battery monitoring unit 58 sends the calculated SOC of the secondary battery 56 to the ECU 60.

また、車両1には、アクセルペダルの操作量(以下、アクセル操作量と記す)を検出するアクセルポジションセンサ62が設けられており、このセンサ62は、検出されたアクセル操作量の信号を、ECU60に送出している。また、車両1には、シフトレバーの操作位置(以下、シフト位置と記す)を検出するシフトポジションセンサ64が設けられており、このセンサ64は、検出されたシフト位置の信号を、ECU60に送出している。   Further, the vehicle 1 is provided with an accelerator position sensor 62 for detecting an operation amount of an accelerator pedal (hereinafter referred to as an accelerator operation amount). The sensor 62 uses a signal of the detected accelerator operation amount as an ECU 60. Is being sent to. The vehicle 1 is provided with a shift position sensor 64 that detects an operation position of the shift lever (hereinafter referred to as a shift position). The sensor 64 sends a signal of the detected shift position to the ECU 60. is doing.

また、車両1の四輪全て(48f,48r)には、各車輪の回転速度を検出する「車輪速センサ」(図示せず)が設けられており、ECU60は、これら車輪速センサから、各車輪の回転速度信号を検出している。ECU60は、左右の前輪48fの回転速度の平均値である前輪回転速度と、左右の後輪48rの回転速度の平均値である後輪回転速度を算出しており、算出された前輪回転速度と後輪回転速度のうちいずれか一方から、車両1の速度(以下、車速と記す)を決定している。   Further, all four wheels (48f, 48r) of the vehicle 1 are provided with “wheel speed sensors” (not shown) for detecting the rotational speeds of the respective wheels. The wheel speed signal is detected. The ECU 60 calculates a front wheel rotation speed that is an average value of the rotation speeds of the left and right front wheels 48f and a rear wheel rotation speed that is an average value of the rotation speeds of the left and right rear wheels 48r. The speed of the vehicle 1 (hereinafter referred to as the vehicle speed) is determined from either one of the rear wheel rotational speeds.

さらに、ECU60は、前輪回転速度と、後輪回転速度の差分から、スリップ率を算出している。後輪回転速度に比べて前輪回転速度が大きい場合、前輪回転速度を後輪回転速度で除した値が「前輪スリップ率」となり、前輪回転速度に比べて後輪回転速度が大きい場合は、後輪回転速度を前輪48fの回転速度で除した値が「後輪スリップ率」となる。以下、前輪スリップ率と後輪スリップ率を、単に「スリップ率」と記して説明する。なお、スリップ率の算出は、他の電子制御装置(図示せず)によって行われ、この算出結果を、ECU60が受ける構成としても良い。   Further, the ECU 60 calculates the slip ratio from the difference between the front wheel rotation speed and the rear wheel rotation speed. When the front wheel rotation speed is higher than the rear wheel rotation speed, the value obtained by dividing the front wheel rotation speed by the rear wheel rotation speed is the "front wheel slip ratio". When the rear wheel rotation speed is higher than the front wheel rotation speed, A value obtained by dividing the wheel rotation speed by the rotation speed of the front wheel 48f is the "rear wheel slip ratio". Hereinafter, the front wheel slip ratio and the rear wheel slip ratio will be described simply as “slip ratio”. The slip ratio may be calculated by another electronic control device (not shown), and the calculation result may be received by the ECU 60.

ECU60は、電池監視ユニット58から二次電池56のSOCの信号を、アクセルポジションセンサ62からアクセル操作量の信号を、シフトポジションセンサ64からシフト位置の信号を、それぞれ受けている。ECU60は、アクセル操作量から、運転者が車両1に要求している駆動力(以下、要求駆動力と記す)を算出している。ECU60は、算出された要求駆動力と、二次電池56のSOCに基づいて、内燃機関10が出力すべきエンジントルク、回転電機MG1,MG2,MG3が出力すべきモータトルク、及び回転電機MG1,MG2,MG3が発電すべき電力を決定し、この決定に基づいて、内燃機関10及び回転電機MG1,MG2,MG3を制御している。内燃機関10、及び回転電機MG1,MG2,MG3は、停車時を含む車両1の走行状態に応じて、協調して動作するよう制御される。   The ECU 60 receives the SOC signal of the secondary battery 56 from the battery monitoring unit 58, the accelerator operation amount signal from the accelerator position sensor 62, and the shift position signal from the shift position sensor 64, respectively. The ECU 60 calculates a driving force requested by the driver from the vehicle 1 (hereinafter referred to as a required driving force) from the accelerator operation amount. Based on the calculated required driving force and the SOC of the secondary battery 56, the ECU 60 outputs the engine torque to be output by the internal combustion engine 10, the motor torque to be output by the rotating electrical machines MG1, MG2, and MG3, and the rotating electrical machine MG1, Electric power to be generated by MG2 and MG3 is determined, and based on this determination, internal combustion engine 10 and rotating electrical machines MG1, MG2 and MG3 are controlled. The internal combustion engine 10 and the rotating electrical machines MG1, MG2, and MG3 are controlled to operate cooperatively according to the traveling state of the vehicle 1 including when the vehicle is stopped.

また、ECU60は、シフトポジションセンサ64からシフト位置の信号を受けている。ECU60は、シフト位置が、Dレンジであるとき、アクセル操作量から算出された要求駆動力に応じて車両を前進させる。一方、シフト位置がRレンジであるときは、要求駆動力に応じて車両を後進させる。また、ECU60は、シフト位置がNレンジやPレンジであるとき、アクセル操作量に関係なく、車両1が推進しないように制御する。   The ECU 60 receives a shift position signal from the shift position sensor 64. When the shift position is in the D range, the ECU 60 advances the vehicle according to the required driving force calculated from the accelerator operation amount. On the other hand, when the shift position is in the R range, the vehicle is moved backward according to the required driving force. Further, when the shift position is the N range or the P range, the ECU 60 performs control so that the vehicle 1 is not propelled regardless of the accelerator operation amount.

以上のように構成されたハイブリッド車両1は、前輪48fと後輪48rを、それぞれ対応する回転電機MG2,MG3により独立して駆動することができる。車両1は、前輪48fと後輪48rのうち少なくとも一方を駆動することで、前進方向又は後進方向に推進することができる。   The hybrid vehicle 1 configured as described above can independently drive the front wheels 48f and the rear wheels 48r by the corresponding rotating electric machines MG2 and MG3. The vehicle 1 can be propelled forward or backward by driving at least one of the front wheels 48f and the rear wheels 48r.

また、ハイブリッド車両1は、車両減速時には、回転電機MG2と回転電機MG3のうち少なくとも一方を、発電機として作動させ、車輪48(前輪48f,後輪48r)から伝達された機械的動力を電力に変換することで、車輪48に制動力を生じさせて車両1を減速すると共に、変換した電力を二次電池56に回収する、いわゆる「回生制動」を行うことができる。   Further, at the time of deceleration of the vehicle, the hybrid vehicle 1 operates at least one of the rotary electric machine MG2 and the rotary electric machine MG3 as a generator, and uses mechanical power transmitted from the wheels 48 (front wheels 48f, rear wheels 48r) as electric power. By performing the conversion, it is possible to perform a so-called “regenerative braking” in which a braking force is generated in the wheel 48 to decelerate the vehicle 1 and the converted electric power is collected in the secondary battery 56.

このような回生制動を、車両に長時間行わせた場合など、二次電池56は、回転電機MG2,MG3により回収された電力により、SOCが大きくなりすぎる場合がある。二次電池56のSOCが大きい状態が継続されると、二次電池の寿命が低下してしまう等の問題が生じる。   When such regenerative braking is performed on the vehicle for a long time, the SOC of the secondary battery 56 may become too large due to the electric power recovered by the rotating electrical machines MG2 and MG3. If the state of the SOC of the secondary battery 56 is continued, there arises a problem that the life of the secondary battery is reduced.

そこで、本実施形態では、二次電池56のSOCが所定の閾値に達したとき、ECU60が、回転電機MG2,MG3の発生するモータトルクの大きさと方向を制御することで、二次電池56に蓄えられた電力を、回転電機MG2と回転電機MG3で強制的に消費させている。以下、ECU60が実行する制御について、図2、図3(a),(b)、及び図4を用いて説明する。図2には、ECUが実行する制御のフローチャート図を示す。また、図3(a),(b)には、車両前進中に、車輪に与えられるトルクを模式的に示し、図4は、車両停止中に、車輪に与えられるトルクを模式的に示す。   Therefore, in the present embodiment, when the SOC of the secondary battery 56 reaches a predetermined threshold, the ECU 60 controls the magnitude and direction of the motor torque generated by the rotating electrical machines MG2 and MG3, thereby allowing the secondary battery 56 to The stored electric power is forcibly consumed by the rotary electric machine MG2 and the rotary electric machine MG3. Hereinafter, the control executed by the ECU 60 will be described with reference to FIGS. 2, 3A, 3B, and 4. FIG. FIG. 2 shows a flowchart of control executed by the ECU. 3A and 3B schematically show the torque applied to the wheels during forward movement of the vehicle, and FIG. 4 schematically shows the torque applied to the wheels while the vehicle is stopped.

まず、ECU60は、前述の各種センサや電子制御装置から信号を受けて、必要な制御変数を検出している(S100)。制御変数には、二次電池56のSOC、要求駆動力、車速、スリップ率、シフト位置などが含まれている。このような制御変数を検出することで、ECU60は、車両1の現在の走行状態を把握している。   First, the ECU 60 receives signals from the various sensors and the electronic control device described above and detects necessary control variables (S100). The control variables include the SOC of the secondary battery 56, the required driving force, the vehicle speed, the slip ratio, the shift position, and the like. By detecting such a control variable, the ECU 60 grasps the current traveling state of the vehicle 1.

そして、ステップS102において、二次電池56のSOCが、所定の閾値に達したかを判定する。この閾値は、例えば、75%に設定されており、予めECU60のROM60aに記憶されている。SOCが閾値に達している、すなわちSOCが大であると判定した場合、ECU60は、回転電機(MG2,MG3)による電力消費の増大を決定する(S104)。   In step S102, it is determined whether the SOC of the secondary battery 56 has reached a predetermined threshold value. This threshold is set to 75%, for example, and is stored in advance in the ROM 60a of the ECU 60. When it is determined that the SOC has reached the threshold value, that is, the SOC is large, the ECU 60 determines an increase in power consumption by the rotating electrical machine (MG2, MG3) (S104).

そして、ステップS106において、車両1が前進中であるか否かを判定する。ECU60は、算出された車速が、車両1の前進を示す値であるか否か、又は検出されたシフト位置がDレンジであるか否かで、車両1が前進中であるか否かを判定することができる。   In step S106, it is determined whether or not the vehicle 1 is moving forward. The ECU 60 determines whether or not the vehicle 1 is moving forward based on whether or not the calculated vehicle speed is a value indicating the forward movement of the vehicle 1 or whether or not the detected shift position is in the D range. can do.

車両が前進中であると判定された場合、ECU60は、前進トルクより小さい値の後進トルクを与えるよう回転電機(MG2,MG3)を制御する(S108)。例えば、図3(a)に示すように、前輪48fに500Nmの前進トルク(図中、矢印Aで示す)が与えられて車両1が前進している場合、ECU60は、図3(b)に示すように、前輪48fに1000Nmの前進トルク(図中、矢印Bで示す)を与えるよう回転電機MG2のモータトルクを増大させると共に、後輪48rに500Nmの後進トルク(図中、矢印Cで示す)を加えるよう回転電機MG3にモータトルクを発生させる。このように回転電機(MG2,MG3)を制御することで、車両1の推進力すなわち車両の加速を変化させることなく、回転電機MG2,MG3における電力消費を増大させる。これら回転電機(MG2,MG3)による電力消費により、二次電池56のSOCは、速やかに低下していく。   When it is determined that the vehicle is moving forward, the ECU 60 controls the rotating electrical machines (MG2, MG3) so as to give a reverse torque smaller than the forward torque (S108). For example, as shown in FIG. 3A, when the forward torque of 500 Nm is applied to the front wheel 48f (indicated by an arrow A in the figure) and the vehicle 1 is moving forward, the ECU 60 changes to FIG. As shown, the motor torque of the rotating electrical machine MG2 is increased so as to apply a forward torque of 1000 Nm (indicated by arrow B in the figure) to the front wheel 48f, and a reverse torque of 500 Nm (indicated by arrow C in the figure) is applied to the rear wheel 48r. ) To generate motor torque in the rotating electrical machine MG3. By controlling the rotating electrical machines (MG2, MG3) in this way, the power consumption in the rotating electrical machines MG2, MG3 is increased without changing the propulsive force of the vehicle 1, that is, the acceleration of the vehicle. Due to the power consumption by these rotating electrical machines (MG2, MG3), the SOC of the secondary battery 56 quickly decreases.

一方、車両が前進中ではないと判定された場合、車両が後進中であるか否かを判定する(S110)。ECU60は、算出された車速が車両1の後進を示す値であるか否か、又は、検出されたシフト位置がRレンジであるか否かで、車両1が後進中であるか否かを判定することができる。   On the other hand, if it is determined that the vehicle is not moving forward, it is determined whether or not the vehicle is moving backward (S110). The ECU 60 determines whether or not the vehicle 1 is moving backward based on whether or not the calculated vehicle speed is a value indicating the backward movement of the vehicle 1 or whether or not the detected shift position is in the R range. can do.

車両が後進中であると判定された場合、ECU60は、後進トルクより小さい値の前進トルクを与えるよう回転電機(MG2,MG3)を制御する(S112)。前輪48fと後輪48rのうち、一方には後進トルクを与え、他方には、後進トルクより小さい値の前進トルクを与えるよう、回転電機(MG2,MG3)を制御する。   When it is determined that the vehicle is moving backward, the ECU 60 controls the rotating electrical machines (MG2, MG3) so as to apply a forward torque smaller than the reverse torque (S112). The rotating electrical machines (MG2, MG3) are controlled so that one of the front wheel 48f and the rear wheel 48r is given reverse torque, and the other is given a forward torque smaller than the reverse torque.

一方、車両が前進中でも後進中でもないと判定された場合、車両は停止中であると判定されて、ステップS114に進む。なお、ECU60は、算出された車速がゼロであるか否か、又は、検出されたシフト位置がNレンジ或いはPレンジであるか否かで、車両1が停止中であるか否かを判定することもできる。   On the other hand, if it is determined that the vehicle is neither forward nor reverse, it is determined that the vehicle is stopped and the process proceeds to step S114. The ECU 60 determines whether the vehicle 1 is stopped based on whether the calculated vehicle speed is zero, or whether the detected shift position is in the N range or the P range. You can also.

車両が停止中であると判定された場合、ECU60は、等しい値の前進トルクと後進トルクを与えるよう回転電機(MG2,MG3)を制御する(S114)。例えば、図4に示すように、前輪48fに500Nmの前進トルク(図中、矢印Dで示す)を与えるよう回転電機MG2にモータトルクを発生させると共に、後輪48rに500Nmの後進トルク(図中、矢印Eで示す)を与えるよう回転電機MG3にモータトルクを発生させる。このように回転電機(MG2,MG3)を制御することで、車両1の停止状態を保ったまま、回転電機MG2,MG3により電力を消費させる。これら回転電機(MG2,MG3)による電力消費により、二次電池56のSOCは、速やかに低下していく。   When it is determined that the vehicle is stopped, the ECU 60 controls the rotating electrical machines (MG2, MG3) so as to give equal forward torque and reverse torque (S114). For example, as shown in FIG. 4, a motor torque is generated in the rotating electrical machine MG2 so that a forward torque of 500 Nm (indicated by an arrow D in the figure) is applied to the front wheel 48f, and a reverse torque of 500 Nm in the rear wheel 48r (in the figure). , The motor torque is generated in the rotating electrical machine MG3. By controlling the rotating electrical machines (MG2, MG3) in this way, power is consumed by the rotating electrical machines MG2, MG3 while the vehicle 1 is kept stopped. Due to the power consumption by these rotating electrical machines (MG2, MG3), the SOC of the secondary battery 56 quickly decreases.

そして、ステップS118において、二次電池56のSOCが、所定の目標値に達したか否かを判定する。この目標値は、例えば、50%に設定されており、予めECU60のROMに記憶されている。SOCが目標値に達するまで、ECU60は、前輪48fと後輪48rのうち、一方には前進トルクを、他方には後進トルクを与える制御、すなわち回転電機(MG2,MG3)により電力消費を増大させる制御(S104〜S114)を継続する。   In step S118, it is determined whether or not the SOC of the secondary battery 56 has reached a predetermined target value. This target value is set to 50%, for example, and is stored in advance in the ROM of the ECU 60. Until the SOC reaches the target value, the ECU 60 increases power consumption by the control that applies the forward torque to one of the front wheels 48f and the rear wheel 48r and the reverse torque to the other, that is, the rotating electrical machines (MG2, MG3). Control (S104 to S114) is continued.

なお、ステップS108,S112,S114において、回転電機(MG2,MG3)が増大させる前進トルク及び後進トルクの値は、前輪48fと後輪48rにスリップが生じない、すなわちスリップ率がほぼゼロとなる範囲内で設定されている。前輪48f及び後輪48rに、スリップが生じない範囲内で、前進トルク及び後進トルクの値を設定することで、車両の走行安定性を損なうことなく、回転電機MG2,MG3による電力消費を増大させることができる。   In steps S108, S112, and S114, the values of the forward torque and the reverse torque that are increased by the rotating electrical machines (MG2, MG3) are ranges in which no slip occurs in the front wheels 48f and the rear wheels 48r, that is, the slip ratio is almost zero. Is set within. By setting the values of the forward torque and the reverse torque within a range where no slip occurs in the front wheel 48f and the rear wheel 48r, the power consumption by the rotating electrical machines MG2 and MG3 is increased without impairing the running stability of the vehicle. be able to.

以上説明したように本実施形態では、二次電池56のSOCが所定の閾値に達したとき、前輪と後輪のうち、一方には前進トルクを与え、他方には後進トルクを与えるよう、回転電機MG2,MG3を制御している。回転電機MG2,MG3における電力消費を強制的に増大させることで、運転者に違和感を与えることなく、二次電池のSOCを速やかに低下させることができる。   As described above, in the present embodiment, when the SOC of the secondary battery 56 reaches a predetermined threshold, one of the front wheels and the rear wheels is given a forward torque and the other is given a reverse torque. Electric machines MG2 and MG3 are controlled. By forcibly increasing the power consumption in the rotating electrical machines MG2 and MG3, the SOC of the secondary battery can be quickly reduced without causing the driver to feel uncomfortable.

なお、本実施形態は、原動機として、内燃機関10と回転電機MG2,MG3を備えるハイブリッド車両1に適用するものとしたが、本発明は、この実施形態に限定されるものではない。本発明は、前輪と後輪をそれぞれ対応する回転電機により独立して駆動可能な車両であれば適用することができ、例えば、原動機として回転電機のみを備える電気自動車にも適用することができる。   In addition, although this embodiment shall be applied to the hybrid vehicle 1 provided with the internal combustion engine 10 and rotary electric machine MG2, MG3 as a motor | power_engine, this invention is not limited to this embodiment. The present invention can be applied to any vehicle that can independently drive the front wheels and the rear wheels by the corresponding rotating electric machines. For example, the present invention can also be applied to an electric vehicle that includes only the rotating electric machine as a prime mover.

本実施形態が適用されるハイブリッド車両の概略構成を示す図である。It is a figure showing a schematic structure of a hybrid vehicle to which this embodiment is applied. 本実施形態が実行する制御のフローチャート図である。It is a flowchart figure of the control which this embodiment performs. 本実施形態により、車両前進中に車輪に与えられるトルクを模式的に示す図であり、(a)は、二次電池のSOCが閾値に達していない場合を、(b)は、二次電池のSOCが閾値に達して、後進トルクが加えられた状態を示す。It is a figure which shows typically the torque provided to a wheel during vehicle advance by this embodiment, (a) is a case where SOC of a secondary battery has not reached the threshold value, (b) is a secondary battery. This shows a state where the SOC of the motor reaches the threshold value and reverse torque is applied. 本実施形態により、車両停止中に車輪に与えられるトルクを模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the torque given to a wheel during a vehicle stop by this embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 車両、3 前輪駆動ユニット、5 後輪駆動ユニット、10 内燃機関、20 遊星歯車機構、40f,40r 減速装置、45f,45r 差動装置、48f 前輪,48r 後輪、51,52,53 インバータ、56 二次電池、58 電池監視ユニット、60 ECU(電子制御装置)、MG1,MG2,MG3 回転電機。   1 vehicle, 3 front wheel drive unit, 5 rear wheel drive unit, 10 internal combustion engine, 20 planetary gear mechanism, 40f, 40r speed reducer, 45f, 45r differential device, 48f front wheel, 48r rear wheel, 51, 52, 53 inverter, 56 Secondary battery, 58 Battery monitoring unit, 60 ECU (electronic control unit), MG1, MG2, MG3 Rotating electric machine.

Claims (2)

前輪と後輪をそれぞれ対応する回転電機により独立して駆動可能な車両の制御装置であって、
回転電機に電力を供給する二次電池の残容量が、所定の閾値に達したとき、
前輪と後輪のうち、一方には、車両を前進させる方向のトルクである前進トルクを与え、他方には、車両を後進させる方向のトルクである後進トルクを与えるよう回転電機を制御する、
車両の制御装置。
A vehicle control device capable of independently driving front wheels and rear wheels by corresponding rotating electric machines,
When the remaining capacity of the secondary battery that supplies power to the rotating electrical machine reaches a predetermined threshold value,
One of the front wheels and the rear wheels is given a forward torque, which is a torque in the direction of moving the vehicle forward, and the other is controlled by a rotating electric machine so as to give a reverse torque, which is a torque in the direction of moving the vehicle backward,
Vehicle control device.
請求項1に記載の車両の制御装置であって、
前輪と後輪のうち一方に前進トルクを与えて前進しているとき、
前記残容量が所定の閾値に達すると、他方に、前進トルクより小さい値の後進トルクを与えるよう制御する、
車両の制御装置。
The vehicle control device according to claim 1,
When moving forward with a forward torque applied to one of the front and rear wheels,
When the remaining capacity reaches a predetermined threshold value, the other capacity is controlled to give a reverse torque smaller than the forward torque.
Vehicle control device.
JP2006059506A 2006-03-06 2006-03-06 Vehicle control device Pending JP2007244030A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006059506A JP2007244030A (en) 2006-03-06 2006-03-06 Vehicle control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006059506A JP2007244030A (en) 2006-03-06 2006-03-06 Vehicle control device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007244030A true JP2007244030A (en) 2007-09-20

Family

ID=38589004

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006059506A Pending JP2007244030A (en) 2006-03-06 2006-03-06 Vehicle control device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007244030A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011145255A1 (en) * 2010-05-21 2011-11-24 電動車両技術開発株式会社 Battery control device and vehicle
JP2019097290A (en) * 2017-11-22 2019-06-20 株式会社Subaru vehicle

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011145255A1 (en) * 2010-05-21 2011-11-24 電動車両技術開発株式会社 Battery control device and vehicle
JP2011240896A (en) * 2010-05-21 2011-12-01 Dendo Sharyo Gijutsu Kaihatsu Kk Battery control device and vehicle
JP2019097290A (en) * 2017-11-22 2019-06-20 株式会社Subaru vehicle
JP7026493B2 (en) 2017-11-22 2022-02-28 株式会社Subaru vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4225314B2 (en) Hybrid vehicle
JP4839864B2 (en) VEHICLE, ITS CONTROL METHOD, AND BRAKE DEVICE
JP5304350B2 (en) Vehicle control device
JP4086018B2 (en) HYBRID VEHICLE, ITS CONTROL METHOD, AND POWER OUTPUT DEVICE
JP3589208B2 (en) Hybrid vehicle drive system
JP2010006309A (en) Control device for vehicle
EP2084030B1 (en) Vehicle
JP2009029314A (en) Vehicle driving force control device
JP2010280363A (en) Vehicle control device
JP2010013042A (en) Vehicle controller
JP2009189217A (en) Automobile and control method thereof
JP5092611B2 (en) Vehicle driving force control device
JP4347071B2 (en) Vehicle and control method thereof
JP5668946B2 (en) Vehicle control device
JP2010280281A (en) Vehicle control device
JP4016897B2 (en) Charge / discharge control device for power storage device and automobile
JP2009293490A (en) Controller for vehicle
JP4285483B2 (en) Vehicle and control method thereof
JP3797284B2 (en) Control device for hybrid powertrain for vehicle
JP2003250202A (en) Vehicle regenerative control device and automobile
JP2007244030A (en) Vehicle control device
JP2008182855A (en) Vehicle and control method thereof
JP2006197756A (en) Regenerative braking controller for vehicle
JP2005210798A (en) Vehicle driving force control device and vehicle driving force control method
JP2010208480A (en) Hybrid vehicle