JP2010125877A - ハイブリッド電気自動車の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】パラレル型ハイブリッド電気自動車において、エンジン効率の向上を図りながらバッテリへの充電を実施可能なハイブリッド電気自動車の制御装置を提供する。
【解決手段】要求駆動トルクTreqとエンジン回転速度Neとに基づき、予めエンジン駆動トルクとエンジン回転速度とに応じてエンジン効率ηの度合いが設定されたエンジン効率マップから少なくとも要求駆動トルクTreqに対応するエンジンの要求エンジン効率ηrを演算し、要求エンジン効率ηrの大きさに基づいてエンジンによる発電の実施可否を判定する(S18,S22)。
【選択図】図2
【解決手段】要求駆動トルクTreqとエンジン回転速度Neとに基づき、予めエンジン駆動トルクとエンジン回転速度とに応じてエンジン効率ηの度合いが設定されたエンジン効率マップから少なくとも要求駆動トルクTreqに対応するエンジンの要求エンジン効率ηrを演算し、要求エンジン効率ηrの大きさに基づいてエンジンによる発電の実施可否を判定する(S18,S22)。
【選択図】図2
Description
本発明はハイブリッド電気自動車の制御装置に関し、詳しくは、パラレル式ハイブリッド型電気自動車の制御技術に関する。
従来、エンジンと電動機とを車両に搭載し、エンジンの駆動力と電動機の駆動力とをそれぞれ車両の駆動輪に伝達可能とした、いわゆるパラレル型ハイブリッド電気自動車が開発され実用化されている。
このようなパラレル型ハイブリッド電気自動車では、電動機を駆動させるためにバッテリを搭載しているが、当該バッテリの蓄電力が減少した場合には、電動機をジェネレータとして使用してバッテリへの充電を行うようにしている。
このようなパラレル型ハイブリッド電気自動車では、電動機を駆動させるためにバッテリを搭載しているが、当該バッテリの蓄電力が減少した場合には、電動機をジェネレータとして使用してバッテリへの充電を行うようにしている。
例えば、車両の減速走行時において、車輪からの動力を電動機に伝達させることで電動機をジェネレータひいては制動装置として使用し、制動エネルギを電気エネルギに回生してバッテリへの充電を行うようにしている。また、車両が通常走行している場合には、必要に応じてエンジンの駆動力を利用して電動機をジェネレータとして作動させてバッテリへの充電を行うようにしている。
ところで、このようにエンジンの駆動力を利用して電動機をジェネレータとして使用する場合、エンジンの駆動力を増加させる必要があることから、効果的にエンジンの駆動力を利用するようにし、エネルギのロスを少なく抑えることが望まれる。
そこで、例えば、エンジン走行に対して電動機走行または電動機のアシスト走行を行った場合のバッテリ放電電力量と燃料低減量との比を駆動指標として求め、また、増加させたエンジン出力で発電した場合のバッテリ充電電力量と燃料増加量との比を充電指標として求め、駆動指標が基準値より小さければ電動機走行または電動機のアシスト走行を行い、充電指標が基準値より大きければ充電走行をする構成のシステムが知られている(特許文献1)。
そこで、例えば、エンジン走行に対して電動機走行または電動機のアシスト走行を行った場合のバッテリ放電電力量と燃料低減量との比を駆動指標として求め、また、増加させたエンジン出力で発電した場合のバッテリ充電電力量と燃料増加量との比を充電指標として求め、駆動指標が基準値より小さければ電動機走行または電動機のアシスト走行を行い、充電指標が基準値より大きければ充電走行をする構成のシステムが知られている(特許文献1)。
また、例えば、過去100秒における電動機への要求電力の分布に基づき車両の走行状態を推測し、当該走行状態により要求電力の変動が大きくバッテリから大電流が放電されたりバッテリが大電流で充電されてバッテリの負荷変動が大きい場合には、当該負荷変動分をエンジンの発電電力で吸収することでバッテリの寿命の長期化を図り、この場合において、エンジンをエミッション最良域・燃費最良域内で駆動させる構成の装置が知られている(特許文献2)。
特開2005−94865号公報
特開平9−98515号公報
しかしながら、上記特許文献1、2に開示の技術では、主として燃料消費量を低減することを目的としてエンジン制御を行うようにしており、例えば特許文献1の場合には、充電指標が基準値より大きく充電走行が可能と判断されても、エンジン効率に関して見てみれば、知らずにエンジン効率の悪い運転(低負荷運転)を行っていることがあり得、好ましいことではない。
また、特許文献2では、過去100秒における電動機への要求電力の分布に基づいて車両の走行状態を推測し、エンジン制御を行うようにしていることから、エンジン制御を行いたい現時点での瞬間における最適な運転条件を選択できないという問題もある。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、パラレル型ハイブリッド電気自動車において、エンジン効率の向上を図りながらバッテリへの充電を実施可能なハイブリッド電気自動車の制御装置を提供することにある。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、パラレル型ハイブリッド電気自動車において、エンジン効率の向上を図りながらバッテリへの充電を実施可能なハイブリッド電気自動車の制御装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明の請求項1のハイブリッド電気自動車の制御装置は、車両の駆動輪に駆動力を伝達可能なエンジンと、バッテリの蓄電力により前記駆動輪に駆動力を伝達可能且つ前記エンジンの駆動力により発電して前記バッテリへ充電可能な電動機とを備え、前記車両の運転状態に応じて前記エンジンと前記電動機との少なくとも一方が出力すべき駆動トルクとして求めた要求駆動トルクに基づき、前記エンジン及び前記電動機を制御する制御手段を有したハイブリッド電気自動車の制御装置において、前記要求駆動トルクを検出する要求トルク検出手段と、エンジン回転速度を検出する回転速度検出手段と、前記要求トルク検出手段からの情報及び前記回転速度検出手段からの情報に基づき、予めエンジン駆動トルクとエンジン回転速度とに応じてエンジン効率の度合いが設定されたエンジン効率マップから少なくとも前記要求駆動トルクに対応する前記エンジンの要求エンジン効率を演算するエンジン効率演算手段と、該エンジン効率演算手段により求めた要求エンジン効率の大きさに基づいて前記エンジンによる発電の実施可否を判定するエンジン発電実施可否判定手段とを備え、前記制御手段は、該エンジン発電実施可否判定手段により前記エンジンによる発電が実施可能と判定されると、前記エンジンにより前記電動機を発電作動させることを特徴とする。
請求項2のハイブリッド電気自動車の制御装置では、請求項1において、前記要求トルク検出手段からの情報及び前記回転速度検出手段からの情報に基づき、予めエンジン駆動トルクとエンジン回転速度とに応じてエンジン効率の度合いが設定されたエンジン効率マップから前記要求駆動トルクに対応する前記エンジンの要求エンジン効率及び前記要求駆動トルクに前記電動機の発電のための発電駆動トルクを付加した付加駆動トルクに対応する付加エンジン効率を演算するエンジン効率演算手段と、前記エンジン効率演算手段により求めた要求エンジン効率と付加エンジン効率とを比較して前記エンジンによる発電の実施可否を判定するエンジン発電実施可否判定手段とを備え、前記制御手段は、前記エンジン発電実施可否判定手段により前記エンジンによる発電が実施可能と判定されると、前記付加駆動トルクに基づいて前記エンジンにより前記電動機を発電作動させることを特徴とする。
請求項3のハイブリッド電気自動車の制御装置では、請求項2において、前記エンジン効率演算手段は、前記付加エンジン効率として最大エンジン効率を求め、前記エンジン発電実施可否判定手段は、前記要求駆動トルクと前記最大エンジン効率に対応する付加駆動トルクとの差に基づき前記エンジンによる発電の実施可否を判定し、前記制御手段は、前記エンジン発電実施可否判定手段により前記エンジンによる発電が実施可能と判定されると、前記最大エンジン効率となる付加駆動トルクに基づいて前記エンジンにより前記電動機を発電作動させることを特徴とする。
請求項4のハイブリッド電気自動車の制御装置では、請求項3において、前記発電駆動トルクが前記電動機における最大発電駆動トルクであって、前記要求駆動トルクと前記最大エンジン効率となる付加駆動トルクとの差に対し該最大発電駆動トルクが小さいとき、前記制御手段は、前記要求駆動トルクと前記最大発電駆動トルクとの和である付加駆動トルクに基づいて前記エンジンにより前記電動機を発電作動させることを特徴とする。
請求項5のハイブリッド電気自動車の制御装置では、請求項1において、さらに、前記要求トルク検出手段からの情報及び前記回転速度検出手段からの情報に基づき、予めエンジン駆動トルクとエンジン回転速度とに応じて燃料消費量の度合いが設定された燃料消費量マップから少なくとも前記要求駆動トルクに対応する前記エンジンの要求燃料消費量を演算する燃料消費量演算手段を備え、前記エンジン発電実施可否判定手段は、前記エンジン効率演算手段により求めた要求エンジン効率の大きさ及び前記燃料消費量演算手段により求めた要求燃料消費量の大きさに基づいて前記エンジンによる発電の実施可否を判定し、前記制御手段は、該エンジン発電実施可否判定手段により前記エンジンによる発電が実施可能と判定されると、前記エンジンにより前記電動機を発電作動させることを特徴とする。
請求項6のハイブリッド電気自動車の制御装置では、請求項2または3において、さらに、前記要求トルク検出手段からの情報及び前記回転速度検出手段からの情報に基づき、予めエンジン駆動トルクとエンジン回転速度とに応じて燃料消費量の度合いが設定された燃料消費量マップから前記要求駆動トルクに対応する前記エンジンの要求燃料消費量及び前記要求駆動トルクに前記電動機の発電のための発電駆動トルクを付加した付加駆動トルクに対応する付加燃料消費量を演算する燃料消費量演算手段を備え、前記エンジン発電実施可否判定手段は、前記発電駆動トルクを付加することによるエンジン効率の増大分の換算仕事と発電電力による前記電動機の仕事との和である利得機械仕事と、前記発電駆動トルクを付加することによる燃料消費量の増大分の換算仕事である損失機械仕事とを比較して前記エンジンによる発電の実施可否を判定し、前記制御手段は、前記エンジン発電実施可否判定手段により前記エンジンによる発電が実施可能と判定されると、前記付加駆動トルクに基づいて前記エンジンにより前記電動機を発電作動させることを特徴とする。
請求項7のハイブリッド電気自動車の制御装置では、請求項6において、前記エンジン発電実施可否判定手段は、前記利得機械仕事と前記損失機械仕事との差または比を前記バッテリの残存充電率に応じた閾値と比較して前記エンジンによる発電の実施可否を判定することを特徴とする。
請求項8のハイブリッド電気自動車の制御装置では、請求項2または3または6または7において、前記制御手段は、前記バッテリの残存充電率が第1所定値より高い場合には、前記発電駆動トルクを低減した付加駆動トルクに基づいて前記エンジンにより前記電動機を発電作動させることを特徴とする。
請求項8のハイブリッド電気自動車の制御装置では、請求項2または3または6または7において、前記制御手段は、前記バッテリの残存充電率が第1所定値より高い場合には、前記発電駆動トルクを低減した付加駆動トルクに基づいて前記エンジンにより前記電動機を発電作動させることを特徴とする。
請求項9のハイブリッド電気自動車の制御装置では、請求項2または3または6または7において、前記制御手段は、前記バッテリの残存充電率が第2所定値より低い場合には、前記発電駆動トルクを増大した付加駆動トルクに基づいて前記エンジンにより前記電動機を発電作動させることを特徴とする。
本発明の請求項1のハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、パラレル式ハイブリッド型電気自動車において、エンジン効率演算手段により、予めエンジン駆動トルクとエンジン回転速度とに応じてエンジン効率の度合いが設定されたエンジン効率マップから少なくとも要求駆動トルクに対応するエンジンの要求エンジン効率が演算され、エンジン発電実施可否判定手段により、上記エンジン効率演算手段により演算された要求エンジン効率の大きさに基づいてエンジンによる発電の実施可否が判定され、エンジンによる発電が実施可能と判定されると、電動機がエンジンにより発電作動される。
従って、車両の走行中にバッテリへの充電を行う際、例えば要求エンジン効率の大きさに対してより高いエンジン効率となる場合にエンジンによる発電を許容し、逆に要求エンジン効率の大きさに対してより低いエンジン効率となる場合にエンジンによる発電を行わないことにより、エンジンによる発電を効率よく行うことができる。
さらに、エンジン駆動トルクとエンジン回転速度とに応じてエンジン効率マップから要求エンジン効率を求めてエンジン制御を行うので、エンジン制御を行いたい現時点での瞬間における最適な運転条件を選択してエンジン制御を行うことができる。
さらに、エンジン駆動トルクとエンジン回転速度とに応じてエンジン効率マップから要求エンジン効率を求めてエンジン制御を行うので、エンジン制御を行いたい現時点での瞬間における最適な運転条件を選択してエンジン制御を行うことができる。
これにより、高効率なパラレル式ハイブリッド電気自動車を実現することができる。
また、請求項2のハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、エンジン効率演算手段により、エンジン効率マップから要求駆動トルクに対応するエンジンの要求エンジン効率及び要求駆動トルクに電動機の発電のための発電駆動トルクを付加した付加駆動トルクに対応する付加エンジン効率が演算され、エンジン発電実施可否判定手段により、上記エンジン効率演算手段により求めた要求エンジン効率と付加エンジン効率とを比較してエンジンによる発電の実施可否が判定され、エンジンによる発電が実施可能と判定されると、付加駆動トルクに基づいて電動機がエンジンにより発電作動される。
また、請求項2のハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、エンジン効率演算手段により、エンジン効率マップから要求駆動トルクに対応するエンジンの要求エンジン効率及び要求駆動トルクに電動機の発電のための発電駆動トルクを付加した付加駆動トルクに対応する付加エンジン効率が演算され、エンジン発電実施可否判定手段により、上記エンジン効率演算手段により求めた要求エンジン効率と付加エンジン効率とを比較してエンジンによる発電の実施可否が判定され、エンジンによる発電が実施可能と判定されると、付加駆動トルクに基づいて電動機がエンジンにより発電作動される。
従って、車両の走行中にバッテリへの充電を行う際、要求エンジン効率よりも発電駆動トルクを付加した付加エンジン効率が高い場合にはエンジンによる発電を許容し、逆に要求エンジン効率よりも付加エンジン効率が低い場合にはエンジンによる発電を行わないことにより、エンジンによる発電を効率よく行うことができる。
また、請求項3のハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、エンジン発電実施可否判定手段により、要求駆動トルクと最大エンジン効率に対応する付加駆動トルクとの差に基づきエンジンによる発電の実施可否が判定され、エンジンによる発電が実施可能と判定されると、最大エンジン効率となる付加駆動トルクに基づいて電動機がエンジンにより発電作動される。
また、請求項3のハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、エンジン発電実施可否判定手段により、要求駆動トルクと最大エンジン効率に対応する付加駆動トルクとの差に基づきエンジンによる発電の実施可否が判定され、エンジンによる発電が実施可能と判定されると、最大エンジン効率となる付加駆動トルクに基づいて電動機がエンジンにより発電作動される。
従って、車両の走行中にバッテリへの充電を行う際、最大エンジン効率となるようにして、エンジンによる発電を効率よく行うことができる。
また、請求項4のハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、要求駆動トルクと最大エンジン効率となる付加駆動トルクとの差に対し最大発電駆動トルクが小さいときには、要求駆動トルクと最大発電駆動トルクとの和である付加駆動トルクに基づいて電動機がエンジンにより発電作動される。
また、請求項4のハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、要求駆動トルクと最大エンジン効率となる付加駆動トルクとの差に対し最大発電駆動トルクが小さいときには、要求駆動トルクと最大発電駆動トルクとの和である付加駆動トルクに基づいて電動機がエンジンにより発電作動される。
従って、車両の走行中にバッテリへの充電を行う際、発電機が吸収できる最大発電駆動トルクが小さい場合であっても、極力エンジン効率を高めるようにして、エンジンによる発電を効率よく行うことができる。
また、請求項5のハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、さらに、燃料消費量演算手段により、予めエンジン駆動トルクとエンジン回転速度とに応じて燃料消費量の度合いが設定された燃料消費量マップから少なくとも要求駆動トルクに対応するエンジンの要求燃料消費量が演算され、エンジン発電実施可否判定手段により、上記エンジン効率演算手段により求めた要求エンジン効率の大きさ及び上記燃料消費量演算手段により求めた燃料消費量の大きさに基づいてエンジンによる発電の実施可否が判定され、エンジンによる発電が実施可能と判定されると、電動機がエンジンにより発電作動される。
また、請求項5のハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、さらに、燃料消費量演算手段により、予めエンジン駆動トルクとエンジン回転速度とに応じて燃料消費量の度合いが設定された燃料消費量マップから少なくとも要求駆動トルクに対応するエンジンの要求燃料消費量が演算され、エンジン発電実施可否判定手段により、上記エンジン効率演算手段により求めた要求エンジン効率の大きさ及び上記燃料消費量演算手段により求めた燃料消費量の大きさに基づいてエンジンによる発電の実施可否が判定され、エンジンによる発電が実施可能と判定されると、電動機がエンジンにより発電作動される。
従って、車両の走行中にバッテリへの充電を行う際、例えば要求燃料消費量の大きさに対して燃料消費量が増加するとしても要求エンジン効率の大きさに対してより高いエンジン効率となる場合にエンジンによる発電を許容し、逆に要求エンジン効率の大きさに対して高いエンジン効率となっても要求燃料消費量の大きさに対して燃料消費量が大きく増加してしまう場合にエンジンによる発電を行わないことにより、エンジンによる発電を、燃費の悪化を防止しつつ、より一層効率よく行うことができる。
これにより、さらに高効率なパラレル式ハイブリッド電気自動車を実現することができる。
また、請求項6のハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、燃料消費量演算手段により、燃料消費量マップから要求駆動トルクに対応するエンジンの要求燃料消費量及び要求駆動トルクに電動機の発電のための発電駆動トルクを付加した付加駆動トルクに対応する付加燃料消費量が演算され、エンジン発電実施可否判定手段により、発電駆動トルクを付加することによるエンジン効率の増大分の換算仕事と発電電力による電動機の仕事との和である利得機械仕事と、発電駆動トルクを付加することによる燃料消費量の増大分の換算仕事である損失機械仕事とを比較してエンジンによる発電の実施可否が判定され、エンジンによる発電が実施可能と判定されると、付加駆動トルクに基づいて電動機がエンジンにより発電作動される。
また、請求項6のハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、燃料消費量演算手段により、燃料消費量マップから要求駆動トルクに対応するエンジンの要求燃料消費量及び要求駆動トルクに電動機の発電のための発電駆動トルクを付加した付加駆動トルクに対応する付加燃料消費量が演算され、エンジン発電実施可否判定手段により、発電駆動トルクを付加することによるエンジン効率の増大分の換算仕事と発電電力による電動機の仕事との和である利得機械仕事と、発電駆動トルクを付加することによる燃料消費量の増大分の換算仕事である損失機械仕事とを比較してエンジンによる発電の実施可否が判定され、エンジンによる発電が実施可能と判定されると、付加駆動トルクに基づいて電動機がエンジンにより発電作動される。
従って、車両の走行中にバッテリへの充電を行う際、利得機械仕事が損失機械仕事より大きく、即ち要求燃料消費量に対して付加燃料消費量が大であるとしても要求エンジン効率に対して発電駆動トルクを付加した付加エンジン効率が十分に高くなるような場合にエンジンによる発電を許容し、逆に損失機械仕事が利得機械仕事より大きく、即ち要求エンジン効率に対して付加エンジン効率が高くても要求燃料消費量に対して付加燃料消費量が大きいような場合にエンジンによる発電を行わないことにより、エンジンによる発電を、燃費の悪化を防止しつつ、より一層効率よく行うことができる。
また、請求項7のハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、エンジン発電実施可否判定手段により、利得機械仕事と損失機械仕事との差または比をバッテリの残存充電率に応じた閾値と比較してエンジンによる発電の実施可否が判定される。
従って、車両の走行中にバッテリへの充電を行う際、利得機械仕事と損失機械仕事との差または比に基づき、利得機械仕事がバッテリの残存充電率(SOC)に応じた閾値に応じて損失機械仕事よりも大きい場合にはエンジンによる発電を許容し、逆に利得機械仕事が上記閾値に応じて損失機械仕事よりも小さい場合にはエンジンによる発電を行わないことにより、エンジンによる発電を、燃費の悪化を防止しつつ、より一層効率よく行うことができる。
従って、車両の走行中にバッテリへの充電を行う際、利得機械仕事と損失機械仕事との差または比に基づき、利得機械仕事がバッテリの残存充電率(SOC)に応じた閾値に応じて損失機械仕事よりも大きい場合にはエンジンによる発電を許容し、逆に利得機械仕事が上記閾値に応じて損失機械仕事よりも小さい場合にはエンジンによる発電を行わないことにより、エンジンによる発電を、燃費の悪化を防止しつつ、より一層効率よく行うことができる。
また、請求項8のハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、バッテリの残存充電率が第1所定値より高い場合には、発電駆動トルクを低減した付加駆動トルクに基づいて電動機がエンジンにより発電作動される。
従って、バッテリの残存充電率(SOC)が第1所定値より十分に高いような場合には、バッテリへの充電をする必要性が低く、エンジンによる発電を抑制することができる。
従って、バッテリの残存充電率(SOC)が第1所定値より十分に高いような場合には、バッテリへの充電をする必要性が低く、エンジンによる発電を抑制することができる。
また、請求項9のハイブリッド電気自動車の制御装置によれば、バッテリの残存充電率が第2所定値より低い場合には、発電駆動トルクを増大した付加駆動トルクに基づいて電動機がエンジンにより発電作動される。
従って、バッテリの残存充電率(SOC)が第2所定値より低いような場合には、速やかにバッテリへの充電をする必要があり、エンジンによる発電を増強することができる。
従って、バッテリの残存充電率(SOC)が第2所定値より低いような場合には、速やかにバッテリへの充電をする必要があり、エンジンによる発電を増強することができる。
以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。
先ず、第1実施例を説明する。
図1は本発明の一実施形態であるハイブリッド型電気自動車1の制御装置の要部構成図である。
ハイブリッド型電気自動車1はパラレル式ハイブリッド型電気自動車であり、ディーゼルエンジン(以下エンジンという)2の出力軸にはクラッチ4の入力軸が連結されており、クラッチ4の出力軸には例えば永久磁石式同期電動機のように発電も可能な電動機(以下電動機という)6の回転軸を介して自動変速機(以下変速機という)8の入力軸が連結されている。従って、本実施形態においては電動機6の回転速度と変速機8の入力軸の回転速度とは一致している。また、変速機8の出力軸はプロペラシャフト10、差動装置12及び駆動軸14を介して左右の駆動輪16に接続されている。
先ず、第1実施例を説明する。
図1は本発明の一実施形態であるハイブリッド型電気自動車1の制御装置の要部構成図である。
ハイブリッド型電気自動車1はパラレル式ハイブリッド型電気自動車であり、ディーゼルエンジン(以下エンジンという)2の出力軸にはクラッチ4の入力軸が連結されており、クラッチ4の出力軸には例えば永久磁石式同期電動機のように発電も可能な電動機(以下電動機という)6の回転軸を介して自動変速機(以下変速機という)8の入力軸が連結されている。従って、本実施形態においては電動機6の回転速度と変速機8の入力軸の回転速度とは一致している。また、変速機8の出力軸はプロペラシャフト10、差動装置12及び駆動軸14を介して左右の駆動輪16に接続されている。
従って、クラッチ4が接続されているときには、エンジン2の出力軸と電動機6の回転軸の両方が、変速機8を介して駆動輪16と機械的に接続可能となり、クラッチ4が切断されているときには電動機6の回転軸のみが変速機8を介して駆動輪16と機械的に接続可能となる。
電動機6は、バッテリ18に蓄えられた直流電力がインバータ20によって交流電力に変換されて供給されることによりモータとして作動し、その出力トルクが変速機8によって適切な速度に変速された後に駆動輪16に伝達されるよう構成されている。また、車両減速時には電動機6が発電機(ジェネレータ)として作動し、駆動輪16の回転による運動エネルギが変速機8を介し電動機6に伝達されて交流電力に変換されることにより回生制動力を発生する。そして、この交流電力はインバータ20によって直流電力に変換された後、バッテリ18に充電され、駆動輪16の回転による運動エネルギが電気エネルギとして回収される。
電動機6は、バッテリ18に蓄えられた直流電力がインバータ20によって交流電力に変換されて供給されることによりモータとして作動し、その出力トルクが変速機8によって適切な速度に変速された後に駆動輪16に伝達されるよう構成されている。また、車両減速時には電動機6が発電機(ジェネレータ)として作動し、駆動輪16の回転による運動エネルギが変速機8を介し電動機6に伝達されて交流電力に変換されることにより回生制動力を発生する。そして、この交流電力はインバータ20によって直流電力に変換された後、バッテリ18に充電され、駆動輪16の回転による運動エネルギが電気エネルギとして回収される。
一方、エンジン2の出力トルクは、クラッチ4が接続されているときに電動機6の回転軸を経由して変速機8に伝達され、適切な速度に変速された後に駆動輪16に伝達される。従って、エンジン2の出力トルクが駆動輪16に伝達されているときに電動機6がモータとして作動する場合には、エンジン2の出力トルクと電動機6の出力トルクとがそれぞれ変速機8を介して駆動輪16に伝達されることになる。即ち、車両の駆動のために駆動輪16に伝達されるべきトルクの一部がエンジン2から供給されると共に、残部が電動機6から供給されアシストされる。
また、バッテリ18の残存充電率(以下、SOCという)が低下してバッテリ18を充電する必要があるときには、車両の走行中であっても、電動機6が発電機として作動すると共に、エンジン2の出力トルクの一部を用いて電動機6を作動することにより発電が行われ、発電された交流電力をインバータ20によって直流電力に変換した後にバッテリ18に充電するようにしている。
車両ECU22は、車両やエンジン2の運転状態、及びエンジンECU24、インバータECU26並びにバッテリECU28からの情報などに応じて、クラッチ4の接続・切断制御及び変速機8の変速段切換制御を行うと共に、これらの制御状態や車両の発進、加速、減速など様々な運転状態に合わせてエンジン2や電動機6を適切に運転するための統合制御を行う。
そして車両ECU22は、このような制御を行う際に、アクセルペダル30の踏込量を検出するアクセル開度センサ(要求トルク検出手段)32や、車両の走行速度を検出する車速センサ34及び電動機6ひいてはエンジン2の回転速度を変速機8の入力回転速度として検出する回転速度センサ(回転速度検出手段)36の検出結果に基づき、車両の走行に必要な要求トルクを演算し、この要求トルクから、エンジン2が発生するトルク及び電動機6が発生するトルクを設定している。
エンジンECU24は、エンジン2自体の運転に必要な各種制御を行うと共に、車両ECU22によって設定されたエンジン2に必要とされるトルクをエンジン2が発生するよう、エンジン2の燃料の噴射量や噴射時期などを制御する。
一方、インバータECU26は、車両ECU22によって設定された電動機6が発生すべきトルクに基づきインバータ20を制御することにより、電動機6をモータ作動または発電機作動させて運転制御する。
一方、インバータECU26は、車両ECU22によって設定された電動機6が発生すべきトルクに基づきインバータ20を制御することにより、電動機6をモータ作動または発電機作動させて運転制御する。
また、バッテリECU28は、バッテリ18の温度や、バッテリ18の電圧、インバータ20とバッテリ18との間に流れる電流などを検出すると共に、これらの検出結果からバッテリ18のSOCを求め、求めたSOCを検出結果と共に車両ECU22に送っている。
以下、このように構成されたハイブリッド電気自動車1の制御装置の作用、効果について説明する。
以下、このように構成されたハイブリッド電気自動車1の制御装置の作用、効果について説明する。
上述したように、本発明に係るハイブリッド電気自動車1の制御装置では、車両の走行中であってもエンジン2の出力トルクの一部で電動機6を作動することにより発電を行い、発電電力をバッテリ18に充電するようにしており、この際、エンジン効率の向上を図りながらバッテリ18への充電を実施するようにしており、ここでは先ず、ハイブリッド電気自動車1の制御装置の第1実施例に係る作用、効果について説明する。
図2を参照すると、車両ECU22が実行する第1実施例に係るハイブリッド電気自動車1の制御装置における走行制御ルーチンがフローチャートで示されており、図3を参照すると、当該第1実施例に係る制御の概念図がエンジン効率マップ上に示されており、以下これら図2、3に沿い説明する。
ステップS10では、要求トルク(要求駆動トルク)Treqがゼロ未満であるか否かを判別する。具体的には、アクセル開度センサ32からの検出情報に基づき要求トルクTreqを求め、当該要求トルクTreqが負であるか否かを判別する。判別結果が真(Yes)で要求トルクTreqが負と判定された場合には、ステップS12に進み、上述の如く電動機6により回生制動力を発生させてバッテリ18への充電を行う(回生)。一方、判別結果が偽(No)の場合には、ステップS14に進む。
ステップS10では、要求トルク(要求駆動トルク)Treqがゼロ未満であるか否かを判別する。具体的には、アクセル開度センサ32からの検出情報に基づき要求トルクTreqを求め、当該要求トルクTreqが負であるか否かを判別する。判別結果が真(Yes)で要求トルクTreqが負と判定された場合には、ステップS12に進み、上述の如く電動機6により回生制動力を発生させてバッテリ18への充電を行う(回生)。一方、判別結果が偽(No)の場合には、ステップS14に進む。
ステップS14では、要求トルクTreqがエンジン最大トルクTemaxよりも大であるか否かを判別する。判別結果が真(Yes)で要求トルクTreqがエンジン最大トルクTemaxよりも大であるような場合には、エンジン2の駆動力だけでは足りない状況と考えられ、ステップS16に進み、上述の如くトルクの一部をエンジン2から供給すると共に残部を電動機6から供給するようにする(アシスト走行)。一方、判別結果が偽(No)の場合には、ステップS18に進む。
ステップS18では、電動機6を発電機として作動させた場合の発電駆動トルクを付加した付加駆動トルクT'に対応する付加エンジン効率η'が要求トルクTreqにおける要求エンジン効率ηrよりも小であるか否かを判別する(エンジン発電実施可否判定手段)。
即ち、図3に示すように、車両ECU22には、エンジン回転速度Ne及びエンジントルクTとエンジン効率ηとの関係が実験等により予めエンジン効率マップとして設定され記憶されており(エンジン効率演算手段)、同図には、例えば現在のエンジン回転速度Ne0における要求トルクTreqに対する要求エンジン効率ηrと電動機6を発電機として作動させるべく発電駆動トルクを付加した付加駆動トルクT’に対応する付加エンジン効率η'とがそれぞれ示されているが、これら要求エンジン効率ηrと付加エンジン効率η'とを比較し、要求エンジン効率ηrの方が付加駆動トルクη'よりも大であるか否かを判別する。
即ち、図3に示すように、車両ECU22には、エンジン回転速度Ne及びエンジントルクTとエンジン効率ηとの関係が実験等により予めエンジン効率マップとして設定され記憶されており(エンジン効率演算手段)、同図には、例えば現在のエンジン回転速度Ne0における要求トルクTreqに対する要求エンジン効率ηrと電動機6を発電機として作動させるべく発電駆動トルクを付加した付加駆動トルクT’に対応する付加エンジン効率η'とがそれぞれ示されているが、これら要求エンジン効率ηrと付加エンジン効率η'とを比較し、要求エンジン効率ηrの方が付加駆動トルクη'よりも大であるか否かを判別する。
ステップS18の判別結果が真(Yes)で付加エンジン効率η'が要求エンジン効率ηrよりも小であると判定された場合には、電動機6による発電は行わず、ステップS20に進み、要求トルクTreqが得られるよう、エンジン2の駆動力による走行或いはエンジン2と電動機6の駆動力によるアシスト走行を実施する。一方、ステップS18の判別結果が偽(No)の場合には、ステップS22に進む。
ステップS22では、電動機6による発電走行を行う。即ち、付加エンジン効率η'が要求エンジン効率ηr以上と判定された場合には、電動機6によって発電をすることでエンジン効率ηを高めることが可能であり、付加エンジン効率η'となる付加駆動トルクT’にてエンジン2の運転を行い、電動機6を作動させて発電を行い、バッテリ18への充電を行うようにする。
このように、本発明の第1実施例に係るハイブリッド電気自動車1の制御装置では、要求エンジン効率ηrと電動機6を発電機として作動させる場合の付加エンジン効率η'とを比較し、付加エンジン効率η'が要求エンジン効率ηr以上である場合にエンジン2にて電動機6を作動させて発電を行うようにしている。逆に付加エンジン効率η'が要求エンジン効率ηrよりも小さい場合にはエンジン2にて電動機6を作動させて発電を行わないようにしている。
従って、車両の走行中であっても、エンジン2による発電を効率よく行うことができる。
また、ここでは、エンジン回転速度Ne及びエンジントルクTとエンジン効率ηとに応じてエンジン効率マップから要求エンジン効率ηrを求めてエンジン制御を行うので、当該エンジン制御を行いたい現時点での瞬間における最適な運転条件を選択してエンジン2を制御することができる。
また、ここでは、エンジン回転速度Ne及びエンジントルクTとエンジン効率ηとに応じてエンジン効率マップから要求エンジン効率ηrを求めてエンジン制御を行うので、当該エンジン制御を行いたい現時点での瞬間における最適な運転条件を選択してエンジン2を制御することができる。
これにより、高効率なパラレル式ハイブリッド電気自動車を実現することができる。
次に第2実施例を説明する。
第2実施例では、ハイブリッド電気自動車1の制御装置の要部構成は上記第1実施例と同様に図1に示す通りであり、ここでは説明を省略する。
図4を参照すると、車両ECU22が実行する第2実施例に係るハイブリッド電気自動車1の制御装置の走行制御ルーチンがフローチャートで示されており、図5及び図6を参照すると、当該第2実施例に係る制御の概念図がエンジン効率マップ上に示されており、以下これら図4〜図6に沿い説明する。
次に第2実施例を説明する。
第2実施例では、ハイブリッド電気自動車1の制御装置の要部構成は上記第1実施例と同様に図1に示す通りであり、ここでは説明を省略する。
図4を参照すると、車両ECU22が実行する第2実施例に係るハイブリッド電気自動車1の制御装置の走行制御ルーチンがフローチャートで示されており、図5及び図6を参照すると、当該第2実施例に係る制御の概念図がエンジン効率マップ上に示されており、以下これら図4〜図6に沿い説明する。
図4において、ステップS10〜ステップS16は上記第1実施例における図2と同じであり、説明を省略する。
ステップS118では、最大エンジン効率ηmaxとなる付加駆動トルクTηmaxが要求トルクTreqより小であるか否かを判別する(エンジン発電実施可否判定手段)。
即ち、図5に示すように、上記図3同様、エンジン回転速度Ne及びエンジントルクTとエンジン効率ηとの関係がエンジン効率マップとして設定されており、同図には、例えば現在のエンジン回転速度Ne0における要求トルクTreqに対する要求エンジン効率ηrと最大エンジン効率ηmaxとがそれぞれ示されているが、ここでは、要求トルクTreqと最大エンジン効率ηmaxにおける付加駆動トルクTηmaxとを比較し、最大エンジン効率ηmaxとなる付加駆動トルクTηmaxが要求トルクTreqより小であるか否かを判別する。
ステップS118では、最大エンジン効率ηmaxとなる付加駆動トルクTηmaxが要求トルクTreqより小であるか否かを判別する(エンジン発電実施可否判定手段)。
即ち、図5に示すように、上記図3同様、エンジン回転速度Ne及びエンジントルクTとエンジン効率ηとの関係がエンジン効率マップとして設定されており、同図には、例えば現在のエンジン回転速度Ne0における要求トルクTreqに対する要求エンジン効率ηrと最大エンジン効率ηmaxとがそれぞれ示されているが、ここでは、要求トルクTreqと最大エンジン効率ηmaxにおける付加駆動トルクTηmaxとを比較し、最大エンジン効率ηmaxとなる付加駆動トルクTηmaxが要求トルクTreqより小であるか否かを判別する。
ステップS118の判別結果が真(Yes)で最大エンジン効率ηmaxとなる付加駆動トルクTηmaxが要求トルクTreqよりも小であると判定された場合には、電動機6による発電は行わず、ステップS20に進み、要求トルクTreqが得られるよう、エンジン2の駆動力による走行或いはエンジン2と電動機6の駆動力によるアシスト走行を実施する。一方、ステップS118の判別結果が偽(No)の場合には、ステップS122に進む。
付加駆動トルクTηmaxが要求トルクTreq以上と判定された場合には、エンジン2を付加駆動トルクTηmaxで作動させ電動機6により発電をすることでエンジン効率ηを高めることが可能であると考えられる。
そこで先ず、ステップS122では、付加駆動トルクTηmaxと要求トルクTreqとの差が電動機6の最大発電駆動トルクTgmaxより大であるか否かを判別する(Tηmax−Treq>Tgmax)。つまり、電動機6は最大発電駆動トルクTgmax以上の能力を発揮できないことから、ここでは電動機6が最大発電駆動トルクTgmax以上の能力を発揮できるか否かを判別する。
そこで先ず、ステップS122では、付加駆動トルクTηmaxと要求トルクTreqとの差が電動機6の最大発電駆動トルクTgmaxより大であるか否かを判別する(Tηmax−Treq>Tgmax)。つまり、電動機6は最大発電駆動トルクTgmax以上の能力を発揮できないことから、ここでは電動機6が最大発電駆動トルクTgmax以上の能力を発揮できるか否かを判別する。
ステップS122の判別結果が偽(No)で付加駆動トルクTηmaxと要求トルクTreqとの差が電動機6の最大発電駆動トルクTgmax以下と判定された場合には、ステップS124に進み、付加駆動トルクTηmaxでエンジン2の運転を行うことで電動機6による発電走行を行う。即ち、図5に示すように、要求トルクTreqに付加駆動トルクTηmaxと要求トルクTreqとの差(ΔT=Tηmax−Treq)を付加することで付加駆動トルクTηmaxを付加駆動トルクT'とし、この付加駆動トルクT'となるようエンジン2を駆動させて電動機6による発電走行を行う。
一方、ステップS122の判別結果が真(Yes)で付加駆動トルクTηmaxと要求トルクTreqとの差が電動機6の最大発電駆動トルクTgmaxより大と判定された場合には、ステップS126に進み、要求トルクTreqに対し最大発電駆動トルクTgmaxを付加してエンジン2の運転を行うことで電動機6による発電走行を行う。即ち、図6に示すように、要求トルクTreqに最大発電駆動トルクTgmax(ΔT=Tgmax)を付加して付加駆動トルクT'とし、この付加駆動トルクT'となるようエンジン2を駆動させて電動機6による発電走行を行う。
このように、本発明の第2実施例に係るハイブリッド電気自動車1の制御装置では、最大エンジン効率ηmaxとなる付加駆動トルクTηmaxと要求トルクTreqとを比較し、付加駆動トルクTηmaxが要求トルクTreq以上である場合にエンジン2にて電動機6を作動させて発電を行うようにしており、付加駆動トルクTηmaxと要求トルクTreqとの差が電動機6の最大発電駆動トルクTgmax以下のときには付加駆動トルクT'が付加駆動トルクTηmaxとなるようエンジン2を運転して発電を行うようにしている。
従って、車両の走行中にバッテリ18への充電を行う際、最大エンジン効率ηmaxとなるようにして、エンジン2による発電を効率よく行うことができる。
一方、付加駆動トルクTηmaxと要求トルクTreqとの差が電動機6の最大発電駆動トルクTgmaxより大きいときには付加駆動トルクT'が要求トルクTreqに最大発電駆動トルクTgmaxを付加した値となるようエンジン2を運転して発電を行うようにしている。
一方、付加駆動トルクTηmaxと要求トルクTreqとの差が電動機6の最大発電駆動トルクTgmaxより大きいときには付加駆動トルクT'が要求トルクTreqに最大発電駆動トルクTgmaxを付加した値となるようエンジン2を運転して発電を行うようにしている。
従って、車両の走行中にバッテリ18への充電を行う際、電動機6が吸収できる最大発電駆動トルクTgmaxが小さい場合であっても、極力エンジン効率ηを高めるようにして、エンジン2による発電を効率よく行うことができる。
次に第3実施例を説明する。
第3実施例においても、ハイブリッド電気自動車1の制御装置の要部構成は図1に示す通りであり、ここでは説明を省略する。
次に第3実施例を説明する。
第3実施例においても、ハイブリッド電気自動車1の制御装置の要部構成は図1に示す通りであり、ここでは説明を省略する。
図7を参照すると、車両ECU22が実行する第3実施例に係るハイブリッド電気自動車1の制御装置の走行制御ルーチンがフローチャートで示されており、図8及び図9を参照すると、当該第3実施例に係る制御の概念図がエンジン効率マップ上及び燃料消費量マップ上に示されており、以下これら図7〜図9に沿い説明する。
第3実施例では、上記第1及び第2実施例と異なり、車両ECU22には、エンジン効率マップの他、図9に示すように、エンジン回転速度Ne及びエンジントルクTと燃料消費量Qとの関係が燃料消費量マップとして設定され記憶されており、エンジン効率ηと燃料消費量Qとを考慮してエンジン2を運転することで電動機6による発電を行うようにしている。
第3実施例では、上記第1及び第2実施例と異なり、車両ECU22には、エンジン効率マップの他、図9に示すように、エンジン回転速度Ne及びエンジントルクTと燃料消費量Qとの関係が燃料消費量マップとして設定され記憶されており、エンジン効率ηと燃料消費量Qとを考慮してエンジン2を運転することで電動機6による発電を行うようにしている。
詳しくは、エンジン効率マップ及び燃料消費量マップから分かるように、エンジントルクTが大きくなるとエンジン効率ηは良化する一方、燃料消費量Qは悪化する傾向にあり、ここでは、エンジン効率ηと燃料消費量Qとを比較考量してエンジン2による発電を行うようにしており、以下説明する。
図7において、ステップS10〜ステップS16は上記第1実施例における図2と同じであり、説明を省略する。
図7において、ステップS10〜ステップS16は上記第1実施例における図2と同じであり、説明を省略する。
ステップS218では、損失機械仕事WLが利得機械仕事Wgよりも大であるか否かを判別する(エンジン発電実施可否判定手段)。ここに、利得機械仕事Wgとは、エンジン効率ηが良化した分(効率改善Δη)に相当する低減燃料消費量の要求エンジン効率ηrにおける換算仕事と、発電した発電電力により電動機6を駆動する場合の電動機仕事(発電電力×電動機効率)との和である。一方、損失機械仕事WLとは、図9に示すように、例えば現在のエンジン回転速度Ne0における要求トルクTreqに対する要求燃料消費量Qreqと付加燃料消費量Q'との燃料消費量の増加分(ΔQ)に対する要求エンジン効率ηrにおける換算仕事である。
ステップS218の判別結果が真(Yes)で損失機械仕事WLが利得機械仕事Wgよりも大と判定された場合には、ステップS20に進み、電動機6による発電は行わず、要求トルクTreqが得られるよう、エンジン2の駆動力による走行或いはエンジン2と電動機6の駆動力によるアシスト走行を実施する。即ち、損失機械仕事WLが利得機械仕事Wgよりも大であるような場合には、エンジン効率ηは良化するものの燃料消費量Qは悪化するような状況と考えられ、このような場合には、エンジン2による発電を行わないようにする。
一方、ステップS218の判別結果が偽(No)で損失機械仕事WLが利得機械仕事Wg以下、即ち利得機械仕事Wgが損失機械仕事WL以上である場合には、ステップS122以降に進み、エンジン2を駆動させて電動機6による発電走行を行う。つまり、利得機械仕事Wgが損失機械仕事WL以上である場合には、要求燃料消費量Qreqに対して付加燃料消費量Q'が大であるとしても要求エンジン効率ηrに対して発電駆動トルクを付加した付加エンジン効率η'が十分に高くなるような状況と考えられ、このような場合には、エンジン2を駆動させて電動機6による発電走行を行うようにする。
なお、ステップS122〜ステップS126は上記第2実施例における図4と同じであり、説明を省略する。
このように、本発明の第3実施例に係るハイブリッド電気自動車1の制御装置では、エンジン効率ηに基づく利得機械仕事Wgと燃料消費量Qに基づく損失機械仕事WLとを比較し、利得機械仕事Wgが損失機械仕事WL以上である場合にエンジン2にて電動機6を作動させて発電を行い、損失機械仕事WLが利得機械仕事Wgよりも大である場合にはエンジン2による発電を行わないようにしている。具体的には、第2実施例の場合と同様、付加駆動トルクTηmaxと要求トルクTreqとの差が電動機6の最大発電駆動トルクTgmax以下のときには付加駆動トルクT'が付加駆動トルクTηmaxとなるようエンジン2を運転して発電を行う。一方、付加駆動トルクTηmaxと要求トルクTreqとの差が電動機6の最大発電駆動トルクTgmaxより大きいときには付加駆動トルクT'が要求トルクTreqに最大発電駆動トルクTgmaxを付加した値となるようエンジン2を運転して発電を行うようにしている。
このように、本発明の第3実施例に係るハイブリッド電気自動車1の制御装置では、エンジン効率ηに基づく利得機械仕事Wgと燃料消費量Qに基づく損失機械仕事WLとを比較し、利得機械仕事Wgが損失機械仕事WL以上である場合にエンジン2にて電動機6を作動させて発電を行い、損失機械仕事WLが利得機械仕事Wgよりも大である場合にはエンジン2による発電を行わないようにしている。具体的には、第2実施例の場合と同様、付加駆動トルクTηmaxと要求トルクTreqとの差が電動機6の最大発電駆動トルクTgmax以下のときには付加駆動トルクT'が付加駆動トルクTηmaxとなるようエンジン2を運転して発電を行う。一方、付加駆動トルクTηmaxと要求トルクTreqとの差が電動機6の最大発電駆動トルクTgmaxより大きいときには付加駆動トルクT'が要求トルクTreqに最大発電駆動トルクTgmaxを付加した値となるようエンジン2を運転して発電を行うようにしている。
従って、車両の走行中にバッテリ18への充電を行う際、エンジン2による発電を、燃費の悪化を防止しつつ、より一層効率よく行うことができる。
次に第4実施例を説明する。
第4実施例は、上記第3実施例の変形例であり、以下、上記第3実施例と異なる部分についてのみ説明する。
次に第4実施例を説明する。
第4実施例は、上記第3実施例の変形例であり、以下、上記第3実施例と異なる部分についてのみ説明する。
図10を参照すると、車両ECU22が実行する第4実施例に係るハイブリッド電気自動車1の制御装置の走行制御ルーチンがフローチャートで示されており、以下、上記図8及び図9を参照しつつ図10に沿い説明する。
図10において、ステップS10〜ステップS16、ステップS122〜ステップS126は上記第3実施例における図7と同じであり、説明を省略する。
図10において、ステップS10〜ステップS16、ステップS122〜ステップS126は上記第3実施例における図7と同じであり、説明を省略する。
ステップS318では、利得機械仕事Wgと損失機械仕事WLとの差または比等(f(Wg、WL))が閾値よりも小さいか否かを判別する(エンジン発電実施可否判定手段)。ここに、閾値はSOCに応じて設定される値である。判別結果が真(Yes)でf(Wg、WL)が閾値よりも小さいと判定された場合には、ステップS20に進み、電動機6による発電は行わず、要求トルクTreqが得られるよう、エンジン2の駆動力による走行或いはエンジン2と電動機6の駆動力によるアシスト走行を実施する。一方、ステップS318の判別結果が偽(No)でf(Wg、WL)が閾値以上である場合には、ステップS122以降に進み、エンジン2を駆動させて電動機6による発電走行を行う。
このように、本発明の第4実施例に係るハイブリッド電気自動車1の制御装置においても、エンジン効率ηに基づく利得機械仕事Wgと燃料消費量Qに基づく損失機械仕事WLとを比較し、f(Wg、WL)が閾値以上である場合にエンジン2にて電動機6を作動させて発電を行い、f(Wg、WL)が閾値よりも小さい場合にはエンジン2による発電を行わないようにしている。
従って、車両の走行中にバッテリ18への充電を行う際、エンジン2による発電を、上記第3実施例の場合と同様に、燃費の悪化を防止しつつ、より一層効率よく行うことができる。
次に第5実施例を説明する。
第5実施例は、上記第3実施例の他の変形例であり、以下、上記第3実施例と異なる部分についてのみ説明する。
次に第5実施例を説明する。
第5実施例は、上記第3実施例の他の変形例であり、以下、上記第3実施例と異なる部分についてのみ説明する。
図11を参照すると、車両ECU22が実行する第5実施例に係るハイブリッド電気自動車1の制御装置の走行制御ルーチンがフローチャートで示されており、図12及び図13を参照すると、当該第5実施例に係る制御の概念図がエンジン効率マップ上に示されており、以下これら図11〜図13に沿い説明する。
図11において、ステップS10〜ステップS16は上記同様であり、説明を省略する。
図11において、ステップS10〜ステップS16は上記同様であり、説明を省略する。
ステップS30では、SOCが高SOC閾値(第1所定値)より大であるか否かを判別する、判別結果が真(Yes)でSOCが高SOC閾値より大である場合には、ステップS32に進む。
ステップS32では、上述の如く付加駆動トルクT'を求め、当該付加駆動トルクT'と要求トルクTreqとの差を追加トルク最適値ΔT0とした場合に、追加トルク最適値ΔT0以下に低減した低減追加トルクΔT1を追加トルクΔTとして設定する(ΔT=ΔT1:ΔT1≦ΔT0)。
ステップS32では、上述の如く付加駆動トルクT'を求め、当該付加駆動トルクT'と要求トルクTreqとの差を追加トルク最適値ΔT0とした場合に、追加トルク最適値ΔT0以下に低減した低減追加トルクΔT1を追加トルクΔTとして設定する(ΔT=ΔT1:ΔT1≦ΔT0)。
一方、ステップS30の判別結果が偽(No)でSOCが高SOC閾値以下である場合には、ステップS34に進む。
ステップS34では、SOCが低SOC閾値(第2所定値)より小であるか否かを判別する、判別結果が真(Yes)でSOCが低SOC閾値より小である場合には、ステップS36に進む。
ステップS34では、SOCが低SOC閾値(第2所定値)より小であるか否かを判別する、判別結果が真(Yes)でSOCが低SOC閾値より小である場合には、ステップS36に進む。
ステップS36では、やはり上述の如く付加駆動トルクT'を求め、追加トルク最適値ΔT0以上に増大した増加追加トルクΔT2を追加トルクΔTとして設定する(ΔT=ΔT2:ΔT2≧ΔT0)。
一方、ステップS34の判別結果が偽(No)でSOCが低SOC閾値以上である場合には、ステップS38に進み、この場合には追加トルク最適値ΔT0を追加トルクΔTとして設定する(ΔT=ΔT0)。
一方、ステップS34の判別結果が偽(No)でSOCが低SOC閾値以上である場合には、ステップS38に進み、この場合には追加トルク最適値ΔT0を追加トルクΔTとして設定する(ΔT=ΔT0)。
このようにして追加トルクΔTが求められたら、ステップS218に進み、損失機械仕事WLが利得機械仕事Wgよりも大か否かの判別を行い、損失機械仕事WLが利得機械仕事Wgよりも大と判定された場合には、ステップS20に進み、エンジン2の駆動力による走行或いはエンジン2と電動機6の駆動力によるアシスト走行を実施する。即ち、損失機械仕事WLが利得機械仕事Wgよりも大であるような場合には、エンジン効率ηは良化するものの燃料消費量Qは悪化するような状況と考えられ、このような場合には、エンジン2による発電を行わないようにする。
一方、ステップS218の判別結果が偽(No)で損失機械仕事WLが利得機械仕事Wg以下、即ち利得機械仕事Wgが損失機械仕事WL以上である場合には、ステップS22に進み、エンジン2を駆動させて電動機6による発電走行を行う。詳しくは、上記追加トルクΔTを要求トルクTreqに付加して新たに付加駆動トルクT'とし、この付加駆動トルクT’にてエンジン2の運転を行い、電動機6を作動させて発電を行い、バッテリ18への充電を行うようにする。
このように、本発明の第5実施例に係るハイブリッド電気自動車1の制御装置では、SOC閾値に基づき、SOCが高SOC閾値より大である場合には、追加トルク最適値ΔT0以下に低減した低減追加トルクΔT1を追加トルクΔTとし、SOCが低SOC閾値より小である場合には、追加トルク最適値ΔT0以上に増大した増加追加トルクΔT2を追加トルクΔTとして付加駆動トルクT'を設定するようにしている。
従って、SOCが高SOC閾値より十分に高いような場合には、バッテリ18への充電をする必要性が低く、エンジン2による発電を抑制することができ、SOCが低SOC閾値より低いような場合には、速やかにバッテリ18への充電をする必要があり、エンジン2による発電を増強することができる。
なお、ここでは、ステップS218において損失機械仕事WLが利得機械仕事Wgよりも大か否かの判別を行うようにしているが、当該第5実施例を上記第4実施例の変形例としてもよい。即ち、図14にフローチャートを示すように、図11のステップS218に代えてステップS318とし、利得機械仕事Wgと損失機械仕事WLとの差または比等(f(Wg、WL))が閾値よりも小さいか否かを判別するようにしてもよい。さらには、当該第5実施例を上記第1実施例または第2実施例の変形例としてもよい。即ち、図11のステップS218に代えてステップS18とし、付加エンジン効率η'が要求エンジン効率ηrよりも小であるか否かを判別するようにしてもよいし、ステップS218に代えてステップS118とし、最大エンジン効率ηmaxとなる付加駆動トルクTηmaxが要求トルクTreqより小であるか否かを判別するようにしてもよい。
なお、ここでは、ステップS218において損失機械仕事WLが利得機械仕事Wgよりも大か否かの判別を行うようにしているが、当該第5実施例を上記第4実施例の変形例としてもよい。即ち、図14にフローチャートを示すように、図11のステップS218に代えてステップS318とし、利得機械仕事Wgと損失機械仕事WLとの差または比等(f(Wg、WL))が閾値よりも小さいか否かを判別するようにしてもよい。さらには、当該第5実施例を上記第1実施例または第2実施例の変形例としてもよい。即ち、図11のステップS218に代えてステップS18とし、付加エンジン効率η'が要求エンジン効率ηrよりも小であるか否かを判別するようにしてもよいし、ステップS218に代えてステップS118とし、最大エンジン効率ηmaxとなる付加駆動トルクTηmaxが要求トルクTreqより小であるか否かを判別するようにしてもよい。
以上で本発明の一実施形態に係るハイブリッド電気自動車の制御装置についての説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
例えば、上記実施形態では、エンジン2をディーゼルエンジンとしたが、エンジン形式はこれに限られるものではなく、ガソリンエンジンなどでも良い。
また、上記実施形態では、電動機6を永久磁石式同期電動機としたが、電動機の形式はこれに限られるものではない。
例えば、上記実施形態では、エンジン2をディーゼルエンジンとしたが、エンジン形式はこれに限られるものではなく、ガソリンエンジンなどでも良い。
また、上記実施形態では、電動機6を永久磁石式同期電動機としたが、電動機の形式はこれに限られるものではない。
1 ハイブリッド電気自動車
2 エンジン
6 電動機
22 車両ECU
32 アクセル開度センサ(要求トルク検出手段)
36 回転速度センサ(回転速度検出手段)
2 エンジン
6 電動機
22 車両ECU
32 アクセル開度センサ(要求トルク検出手段)
36 回転速度センサ(回転速度検出手段)
Claims (9)
- 車両の駆動輪に駆動力を伝達可能なエンジンと、バッテリの蓄電力により前記駆動輪に駆動力を伝達可能且つ前記エンジンの駆動力により発電して前記バッテリへ充電可能な電動機とを備え、前記車両の運転状態に応じて前記エンジンと前記電動機との少なくとも一方が出力すべき駆動トルクとして求めた要求駆動トルクに基づき、前記エンジン及び前記電動機を制御する制御手段を有したハイブリッド電気自動車の制御装置において、
前記要求駆動トルクを検出する要求トルク検出手段と、
エンジン回転速度を検出する回転速度検出手段と、
前記要求トルク検出手段からの情報及び前記回転速度検出手段からの情報に基づき、予めエンジン駆動トルクとエンジン回転速度とに応じてエンジン効率の度合いが設定されたエンジン効率マップから少なくとも前記要求駆動トルクに対応する前記エンジンの要求エンジン効率を演算するエンジン効率演算手段と、
該エンジン効率演算手段により求めた要求エンジン効率の大きさに基づいて前記エンジンによる発電の実施可否を判定するエンジン発電実施可否判定手段とを備え、
前記制御手段は、該エンジン発電実施可否判定手段により前記エンジンによる発電が実施可能と判定されると、前記エンジンにより前記電動機を発電作動させることを特徴とするハイブリッド電気自動車の制御装置。 - 前記要求トルク検出手段からの情報及び前記回転速度検出手段からの情報に基づき、予めエンジン駆動トルクとエンジン回転速度とに応じてエンジン効率の度合いが設定されたエンジン効率マップから前記要求駆動トルクに対応する前記エンジンの要求エンジン効率及び前記要求駆動トルクに前記電動機の発電のための発電駆動トルクを付加した付加駆動トルクに対応する付加エンジン効率を演算するエンジン効率演算手段と、
前記エンジン効率演算手段により求めた要求エンジン効率と付加エンジン効率とを比較して前記エンジンによる発電の実施可否を判定するエンジン発電実施可否判定手段とを備え、
前記制御手段は、前記エンジン発電実施可否判定手段により前記エンジンによる発電が実施可能と判定されると、前記付加駆動トルクに基づいて前記エンジンにより前記電動機を発電作動させることを特徴とする、請求項1記載のハイブリッド電気自動車の制御装置。 - 前記エンジン効率演算手段は、前記付加エンジン効率として最大エンジン効率を求め、
前記エンジン発電実施可否判定手段は、前記要求駆動トルクと前記最大エンジン効率に対応する付加駆動トルクとの差に基づき前記エンジンによる発電の実施可否を判定し、
前記制御手段は、前記エンジン発電実施可否判定手段により前記エンジンによる発電が実施可能と判定されると、前記最大エンジン効率となる付加駆動トルクに基づいて前記エンジンにより前記電動機を発電作動させることを特徴とする、請求項2記載のハイブリッド電気自動車の制御装置。 - 前記発電駆動トルクが前記電動機における最大発電駆動トルクであって、前記要求駆動トルクと前記最大エンジン効率となる付加駆動トルクとの差に対し該最大発電駆動トルクが小さいとき、
前記制御手段は、前記要求駆動トルクと前記最大発電駆動トルクとの和である付加駆動トルクに基づいて前記エンジンにより前記電動機を発電作動させることを特徴とする、請求項3記載のハイブリッド電気自動車の制御装置。 - さらに、前記要求トルク検出手段からの情報及び前記回転速度検出手段からの情報に基づき、予めエンジン駆動トルクとエンジン回転速度とに応じて燃料消費量の度合いが設定された燃料消費量マップから少なくとも前記要求駆動トルクに対応する前記エンジンの要求燃料消費量を演算する燃料消費量演算手段を備え、
前記エンジン発電実施可否判定手段は、前記エンジン効率演算手段により求めた要求エンジン効率の大きさ及び前記燃料消費量演算手段により求めた要求燃料消費量の大きさに基づいて前記エンジンによる発電の実施可否を判定し、
前記制御手段は、該エンジン発電実施可否判定手段により前記エンジンによる発電が実施可能と判定されると、前記エンジンにより前記電動機を発電作動させることを特徴とする、請求項1記載のハイブリッド電気自動車の制御装置。 - さらに、前記要求トルク検出手段からの情報及び前記回転速度検出手段からの情報に基づき、予めエンジン駆動トルクとエンジン回転速度とに応じて燃料消費量の度合いが設定された燃料消費量マップから前記要求駆動トルクに対応する前記エンジンの要求燃料消費量及び前記要求駆動トルクに前記電動機の発電のための発電駆動トルクを付加した付加駆動トルクに対応する付加燃料消費量を演算する燃料消費量演算手段を備え、
前記エンジン発電実施可否判定手段は、前記発電駆動トルクを付加することによるエンジン効率の増大分の換算仕事と発電電力による前記電動機の仕事との和である利得機械仕事と、前記発電駆動トルクを付加することによる燃料消費量の増大分の換算仕事である損失機械仕事とを比較して前記エンジンによる発電の実施可否を判定し、
前記制御手段は、前記エンジン発電実施可否判定手段により前記エンジンによる発電が実施可能と判定されると、前記付加駆動トルクに基づいて前記エンジンにより前記電動機を発電作動させることを特徴とする、請求項2または3記載のハイブリッド電気自動車の制御装置。 - 前記エンジン発電実施可否判定手段は、前記利得機械仕事と前記損失機械仕事との差または比を前記バッテリの残存充電率に応じた閾値と比較して前記エンジンによる発電の実施可否を判定することを特徴とする、請求項6記載のハイブリッド電気自動車の制御装置。
- 前記制御手段は、前記バッテリの残存充電率が第1所定値より高い場合には、前記発電駆動トルクを低減した付加駆動トルクに基づいて前記エンジンにより前記電動機を発電作動させることを特徴とする、請求項2または3または6または7記載のハイブリッド電気自動車の制御装置。
- 前記制御手段は、前記バッテリの残存充電率が第2所定値より低い場合には、前記発電駆動トルクを増大した付加駆動トルクに基づいて前記エンジンにより前記電動機を発電作動させることを特徴とする、請求項2または3または6または7記載のハイブリッド電気自動車の制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008299381A JP2010125877A (ja) | 2008-11-25 | 2008-11-25 | ハイブリッド電気自動車の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2008299381A JP2010125877A (ja) | 2008-11-25 | 2008-11-25 | ハイブリッド電気自動車の制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2010125877A true JP2010125877A (ja) | 2010-06-10 |
Family
ID=42326567
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JP2008299381A Withdrawn JP2010125877A (ja) | 2008-11-25 | 2008-11-25 | ハイブリッド電気自動車の制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2010125877A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011104927A1 (de) | 2010-12-01 | 2012-06-06 | Mitsubishi Electric Corp. | Elektrizitätserzeugungs-Steuervorrichtung für Fahrzeug |
WO2014181616A1 (ja) * | 2013-05-08 | 2014-11-13 | 日産自動車株式会社 | ハイブリッド車両の制御装置 |
JP2019006333A (ja) * | 2017-06-28 | 2019-01-17 | トヨタ自動車株式会社 | ハイブリッド車両 |
-
2008
- 2008-11-25 JP JP2008299381A patent/JP2010125877A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
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DE102011104927A1 (de) | 2010-12-01 | 2012-06-06 | Mitsubishi Electric Corp. | Elektrizitätserzeugungs-Steuervorrichtung für Fahrzeug |
JP2012120335A (ja) * | 2010-12-01 | 2012-06-21 | Mitsubishi Electric Corp | 車両用発電制御装置 |
DE102011104927B4 (de) * | 2010-12-01 | 2017-02-02 | Mitsubishi Electric Corp. | Elektrizitätserzeugungs-Steuervorrichtung für Fahrzeug |
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