JP3928437B2 - Idle stop control device for vehicle - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のアイドルストップ制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
信号待ちなどで一時停車するときに、エンジンを停止する車両のアイドルストップ制御装置が知られている(例えば特開平11−187502号公報参照)。この装置では、走行時はエンジンの駆動力により補機を駆動し、アイドルストップ時は、エンジンと連結した補機駆動用モータを回転駆動させることにより補機を駆動している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の車両のアイドルストップ制御装置では、エンジンをアイドルストップする時に、補機を駆動するための駆動源をエンジンから補機駆動用モータへと切り換えるため、切り換えの際に補機駆動用モータの回転数が変動し、乗員に違和感を与えていた。この理由について説明する。
【0004】
補機駆動用モータは、構成および制御を簡略化するために、一定回転数で駆動するように制御している。この場合、アイドルストップ時の補機の駆動状態が高負荷・低負荷のいずれの場合でも、補機駆動用モータが一定の回転数となるような指令値が初期値として補機駆動用モータに入力され、この指令値と実際のモータの回転数とが一致するように回転数制御が行われている。しかし、補機が高負荷の場合には、指令値と実際のモータの回転数との差異により生ずる回転数の変動をすばやく吸収することができず、乗員に違和感を与えていた。
【0005】
上述した問題を防ぐために、補機が高負荷の状態でも回転数の変動を吸収できるような大容量のモータを採用することが考えられるが、消費電力が大きくなるという問題がある。
【0006】
本発明の目的は、大容量のモータを使用することなく、アイドルストップ時における補機駆動用モータの安定性を向上させる車両のアイドルストップ制御装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
一実施の形態を示す図1を参照して本発明を説明する。
(1)請求項1の発明は、少なくともエンジンENGから走行駆動力を得る状態を有する車両に搭載されるアイドルストップ制御装置において、補機駆動用モータMG3と、エンジン動作中はエンジンENGによって駆動され、エンジンENGの回転数が0となるアイドルストップ時には補機駆動用モータMG3によって駆動される補機P/S、CMP、ATPと、補機駆動用モータMG3の駆動状態が安定したか否かを判定する判定装置M/C3と、アイドルストップの起動要求があると補機P/S、CMP、ATPの負荷を低減し、判定装置M/C3により補機駆動用モータMG3の駆動状態が安定したと判定されると、補機P/S、CMP、ATPの負荷を低減させる前の駆動状態に徐々に復帰させる制御装置A/C,M/C3,ECU,HCMとを備えることにより、上記目的を達成する。
(2)請求項2の発明は、請求項1の車両のアイドルストップ制御装置において、制御装置A/C,M/C3,ECU,HCMは、アイドルストップの起動要求があると、補機P/S、CMP、ATPを停止させることを特徴とする。
(3)請求項3の発明は、請求項1または2の車両のアイドルストップ制御装置において、補機P/S、CMP、ATPの負荷を低減させる前の状態に徐々に復帰させる時間は、エンジンの回転数が0となるアイドルストップ時に補機駆動用モータMG3を駆動させている時の応答時定数よりも小さいことを特徴とする。
(4)請求項4の発明は、請求項1〜3のいずれかの車両のアイドルストップ制御装置において、補機駆動用モータMG3の回転速度を検出する回転速度センサPSをさらに備え、判定装置M/C3は、回転速度センサPSによって検出された回転速度に基づいて、補機駆動用モータMG3の駆動状態が安定したか否かを判定することを特徴とする。
(5)請求項5の発明は、請求項2〜4のいずれかの車両のアイドルストップ制御装置において、制御装置A/C,M/C3,ECU,HCMは、補機P/S、CMP、ATPが停止するまではエンジンENGの作動を継続させ、補機P/S、CMP、ATPが停止した後にエンジンENGを停止させることを特徴とする。
(6)請求項6の発明は、請求項2〜5のいずれかの車両のアイドルストップ制御装置において、アイドルストップの起動要求時に駆動を停止させる補機P/S、CMP、ATPは、エアコンコンプレッサーCMPであることを特徴とする。
【0008】
なお、上記課題を解決するための手段の項では、本発明をわかりやすく説明するために実施の形態の図1と対応づけたが、これにより本発明が実施の形態に限定されるものではない。
【0009】
【発明の効果】
本発明によれば、次のような効果を奏する。
(1)請求項1〜6の発明によれば、アイドルストップ直後に補機駆動用モータに補機の駆動負荷が急激にかかるのを防ぐことができ、補機駆動用モータの回転速度が変動するのを低減することができる。
(2)請求項2の発明によれば、アイドルストップの起動要求があると、補機の駆動を停止させるので、さらに補機駆動用モータの回転速度の変動を低減することができる。
(3)請求項3の発明によれば、徐々に補機の駆動を復帰させる時の補機駆動用モータへの影響を抑制することができる。
(4)請求項4の発明によれば、補機駆動用モータの駆動状態が安定したか否かを確実に判定することができるので、補機駆動用モータの回転速度の変動を確実に低減することができる。
(5)請求項5の発明によれば、補機の停止に伴う補機駆動用モータへの影響をエンジンにて吸収することができ、さらに補機駆動用モータの回転速度の変動を低減することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明によるアイドルストップ制御装置を適用した一実施の形態のハイブリッド車両の主要部の構成を示す。一実施の形態のハイブリッド車両は、エンジンENGとモータジェネレータMG1とを備え、エンジンENGとモータジェネレータMG1の両方またはいずれか一方の駆動力により走行する。なお、ハイブリッド車両の構成はこの一実施の形態の構成に限定されず、エンジンとモーターの両方またはいずれか一方の駆動力により走行するハイブリッド車両であればどのような構成のものでも本発明を適用することができる。また、本実施の形態では、ハイブリッド車両にアイドルストップ制御装置を適用したものとして説明するが、モータを備えずエンジンの駆動力のみで走行し、信号待ちなどでエンジンがアイドルストップを行う車両にも適用することができる。
【0011】
一般に、電動機(モータ)は、電力を駆動力に変換して力行運転するものであるが、そのままの構造で駆動力を電力に逆変換して回生運転することが可能である。また、発電機(ジェネレータ)は、駆動力を電力に変換して発電運転(回生運転と同等)するものであるが、そのままの構造で電力を駆動力に逆変換して力行運転することが可能である。つまり、電動機(モータ)と発電機(ジェネレータ)とは基本的に同一構造であり、どちらも駆動(力行)と発電(回生)とが可能である。したがって、本明細書では、電気エネルギー(電力)を回転エネルギー(駆動力)に変換する電動機(モータ)の機能と、回転エネルギーを電気エネルギーに変換する発電機(ジェネレータ)の機能を合わせ持つ回転電機を、モータジェネレータまたは単にモータと呼ぶ。一方、内燃機関はガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの燃料を燃やしたときに発生する燃焼エネルギーを回転エネルギー(駆動力)に変換するものであり、この明細書ではこれらの内燃機関をエンジンと総称する。
【0012】
エンジンENGの出力軸はモータジェネレータMG1の出力軸と連結されており、さらにモータジェネレータMG1の出力軸は自動変速機T/Mの入力軸と連結されている。自動変速機T/Mの出力軸は、減速機(不図示)および駆動軸(不図示)を介して駆動輪DWに連結されており、エンジンENGとモータジェネレータMG1の駆動力が駆動輪DWに伝達される。
【0013】
エンジンENGの出力軸はまた、プーリー&ベルト動力伝達機構P/B1とワンウェイクラッチCLを介してモータジェネレータMG3の出力軸と連結される。さらに、モータジェネレータMG3の出力軸は、プーリー&ベルト動力伝達機構P/B2を介して補機と連結される。本実施の形態では、補機として、パワーステアリングP/S、エアコン(空調装置)A/CのコンプレッサーCMPおよび自動変速機オイルポンプATPを例に上げて説明するが、これらに限定されることはない。ワンウェイクラッチCLは、一方向のみに駆動力を伝達するクラッチであり、本実施の形態では、エンジンENGとモータジェネレータMG1からモータジェネレータMG3と補機P/S、CMP、ATPへ駆動力を伝達する。
【0014】
エンジンENGの駆動時には、エンジンENGの駆動力がプーリー&ベルト動力伝達機構P/B1とワンウェイクラッチCLを介してモータジェネレータMG3へ伝達され、モータジェネレータMG3がエンジンENGの回転に連れ回るとともに、エンジンENGの駆動力により補機P/S、CMP、ATPが駆動される。
【0015】
一方、信号待ちなどでエンジンENGがアイドルストップすると、モータジェネレータMG3により補機P/S、CMP、ATPが駆動される。このとき、モータジェネレータMG3の駆動力は、ワンウェイクラッチCLの作用によりエンジンENGおよびモータジェネレータMG1には伝達されない。
【0016】
車両コントローラHCMは、エンジンENGの始動指令、停止指令およびトルク指令値Te*をエンジンコントローラECUへ出力し、エンジンENGを制御する。車両コントローラHCMはまた、モータジェネレータMG1の駆動(力行)指令および回生制動(発電制動)指令と、回転速度指令またはトルク指令をモータコントローラM/C1へ出力し、モータジェネレータMG1を制御する。車両コントローラHCMはさらに、モータジェネレータMG3の駆動(力行)指令および発電指令と、回転速度指令をモータコントローラM/C3へ出力し、モータジェネレータMG3を制御する。車両コントローラHCMは、エアコンコンプレッサーCMPの作動/停止制御を行うために、エアコンコンプレッサーCMPの制御指令をエアコンコントローラA/Cへ出力する。
【0017】
エンジンコントローラECUは、エンジンENGの始動および停止制御を行うと共に、エンジントルクがトルク指令値Te*に一致するように不図示のスロットルバルブ開閉装置、燃料噴射装置および点火時期制御装置を制御する。
【0018】
インバータINV1は、バッテリBattの直流電力を3相交流電力に変換してモータジェネレータMG1へ供給し、モータジェネレータMG1を駆動(力行)運転するとともに、モータジェネレータMG1が回生(発電)運転することにより発電する3相交流電力を直流電力に逆変換してバッテリBattへ供給する。モータコントローラM/C1は、車両コントローラHCMからの駆動(力行)指令および回生制動(発電制動)指令と、回転速度指令またはトルク指令に基づいてインバータINV1を制御し、モータジェネレータMG1を駆動する。
【0019】
インバータINV3は、バッテリBattの直流電力を3相交流電力に変換してモータジェネレータMG3へ供給し、モータジェネレータMG3を駆動(力行)運転するとともに、モータジェネレータMG3が回生運転することにより発電する3相交流電力を直流電力に逆変換してバッテリBattへ供給する。モータコントローラM/C3は、車両コントローラHCMからの駆動(力行)指令および発電指令と、回転速度指令に基づいてインバータINV3を制御し、モータジェネレータMG3を駆動する。
【0020】
なお、車両コントローラHCM、エンジンコントローラECU、モータコントローラM/C1およびM/C3、エアコンコントローラA/Cはそれぞれ、マイクロコンピュータとメモリやインタフェースなどの周辺部品から構成され、通信線を介して相互に種々の情報の授受を行う。
【0021】
図2は、ハイブリッド車両の走行中とアイドルストップ時のエンジンENG、補機駆動用モータMG3、エアコンコンプレッサーCMPの動作を示す表である。一実施の形態のハイブリッド車両のアイドルストップ制御装置では、アイドルストップ時にエアコンコンプレッサーCMPの作動を一時的に停止する。エアコンコンプレッサーCMPの作動が停止すると、エンジンENGを停止させる。車両走行中、エンジン連れ周り制御が行われていた補機駆動用モータMG3は、アイドルストップ時には目標回転速度N*で駆動するようにフィードバック制御が行われる。その後、モータジェネレータMG3の回転速度が目標回転速度N*と一致して駆動状態が安定すると、停止させていたエアコンコンプレッサーCMPの作動を停止前の状態まで復帰させる。これらの制御について、図3〜図6を用いて詳しく説明する。
【0022】
図3は、補機駆動用のモータコントローラM/C3およびエアコンコントローラA/Cの詳細な構成を示す制御ブロック図である。車両コントローラHCMは、エンジンENGの駆動中は、エアコンコントローラA/CへエアコンコンプレッサーCMPの制御指令値を出力するとともに、モータコントローラM/C3へトルク指令値(=0)を出力する。
【0023】
ハイブリッド車両が後述する所定のアイドルストップ条件を満たしたと判定すると、車両コントローラHCMは、モータジェネレータMG3の起動要求信号RQをONに設定して、モータコントローラM/C3とエアコンコントローラA/Cへ出力する。同時に、アイドルストップ時のモータジェネレータMG3の目標回転速度N*をモータコントローラM/C3に出力する。
【0024】
ここで、所定のアイドルストップ条件とは、車速センサSSにより検出された車速が0km/hであり、かつ、アクセルペダルセンサAPSにより検出されたアクセルペダル操作量が0でブレーキスイッチがオンとなる状態が所定時間継続し、さらにバッテリBattの充電状態SOCが70%以上となる場合である。
【0025】
<モータジェネレータMG3の駆動制御>
車両コントローラHCMから送られる起動要求信号RQを受信したモータコントローラM/C3は、この起動要求信号RQに基づいて、モータジェネレータMG3のトルク指令値T3*を制御する。すなわち、スイッチ部SW1が起動要求信号RQのオン・オフに応じて、トルク指令値T3*の切り替え制御を行う。
【0026】
−エンジン駆動中−
起動要求指令RQがオフのとき、つまりエンジンENGの駆動時には、トルク指令値T3*を0にしてモータジェネレータMG3のトルク制御を行う。この場合、モータコントローラM/C3内の電流制御部CCUは、インバータINV3を介して、モータジェネレータMG3にトルク指令値T3*=0に応じた電流を供給する。インバータINV3は、ベクトル制御によりモータジェネレータMG3を駆動しており、モータジェネレータMG3に流れるトルク分電流を0とし、励磁分電流のみを供給する。その結果、モータジェネレータMG3は、プーリー&ベルト動力伝達機構P/B1とワンウェイクラッチCLを介してエンジンENGの回転に連れ回り、さらに補機P/S、CMP、ATPもプーリー&ベルト動力伝達機構P/B2を介してエンジン駆動力により駆動される。
【0027】
−アイドルストップ時−
一方、モータジェネレータMG3の起動要求指令RQがオンのとき、つまりアイドルストップ時には、スイッチ部SW1は、回転速度制御部RSUから入力されるトルク指令値T3*を電流制御部CCUに出力する。回転速度制御部RSUは、車両コントローラHCMから入力される目標回転速度N*と、回転速度センサPSにより検出されたモータジェネレータMG3の回転速度N3とに基づいて、回転速度フィードバック制御を行うことにより、トルク指令値T3*を算出する。
【0028】
モータジェネレータMG3の回転速度フィードバック制御は、次のようにして実現される。モータジェネレータMG3の出力軸に連結された回転速度センサPSによりモータジェネレータMG3の回転速度N3を検出し、目標回転速度N*との偏差(N*−N3)に比例・積分制御(PI制御)を施す。そして、モータジェネレータMG3の回転速度N3を目標回転速度N*に一致させるためのトルク指令値T3*を、次式(1)により演算する。モータコントローラM/C3は、インバータINV3を制御して、演算したトルク指令値T3*に応じた電流をモータジェネレータMG3に供給する。
【数1】
T3*(n)=Kp3・(N*−N3(n))+Ki3・∫(N*−N3(n))dt …(1)
ここで、Kp3、Ki3はそれぞれ、モータジェネレータMG3の回転速度フィードバック制御における比例ゲインと積分ゲインであり、nはサンプリング数である。
【0029】
モータジェネレータMG3の回転速度が目標回転速度に近づいて、安定した状態になると、モータコントローラM/C3内の回転速度制御部RSUは、車両コントローラHCMに後述するエアコン出力復帰許可信号RACを送信する。モータジェネレータMG3の安定判別条件を次式(2)に示す。
【数2】
|(N*−N3(n))|<Nref をt2(sec)連続で検出 …(2)
ただし、Nrefは安定判別回転速度しきい値であり、t2は安定判別時間である。式(2)の条件が満たされた場合に、モータジェネレータMG3の回転速度N3が目標回転速度N*に到達して安定したと判定する。なお、モータジェネレータMG3の回転速度N3は、モータジェネレータMG3の出力軸に連結される回転速度センサPSにより検出される。
【0030】
<エアコンコンプレッサーCMPの駆動制御>
エアコンコントローラA/Cは、車両コントローラHCMから入力される起動要求指令RQに応じて、スイッチ制御部SW2およびスイッチ制御部SW3により、エアコンコンプレッサーCMPの制御を切り替える。すなわち、起動要求指令RQがオンの時(アイドルストップ時)には、駆動出力制限/復帰制御部DRUにより、エアコンコンプレッサーCMPの出力を一時的に制限する制御を行い、起動要求指令RQがオフの時(エンジン駆動時)には、常時駆動制御部ADUによりエアコンコンプレッサーCMPの出力を制限しない制御を行う。
【0031】
起動要求指令RQがオンになると、駆動出力制限/復帰制御部DRUは、エアコン出力指令値Wac*を0にすることにより、エアコンコンプレッサーCMPの出力を低下させて0にする。その後、車両コントローラHCMからエアコン出力復帰許可信号RAC=ONが送信されてくると、駆動出力制限/復帰制御部DRUは、次式(3)にてエアコン出力指令値Wac*を徐々に増大させる。これにより、エアコンコンプレッサーCMPの出力は、停止前の出力状態まで復帰される。
【数3】
Wac*(n) =Wac*(n−1)+ΔWac …(3)
ただし、ΔWacは出力復帰量である。このΔWacは、エアコン出力復帰制御時の出力の傾きを示すものであり、出力の復帰に要する時間が、モータジェネレータMG3の回転速度を目標回転速度N*に一致させる制御を行っている時の出力応答時定数より小さくなるように設定する。式(3)にて算出される出力指令値Wac*(n)が目標出力値Wac*以上に到達すると、Wac*(n) =Wac*に設定する。
【0032】
コンプレッサー駆動制御部CDUは、起動要求指令RQがオンの時には、駆動出力制限/復帰制御部DRUで演算されるエアコン出力指令値Wac*に基づいて、エアコンコンプレッサーCMPの制御を行い、起動要求指令RQがオフの時には、常時駆動制御部ADUから送信されるエアコン出力指令値Wac*に基づいて、エアコンコンプレッサーCMPの制御を行う。
【0033】
図4は、モータコントローラM/C3で行われる制御プログラムを示すフローチャートである。このフローチャートにより、アイドルストップ時のモータジェネレータMG3の動作を説明する。モータコントローラM/C3は、ハイブリッド車両のメインスイッチがオンされると、この制御プログラム(ステップS100〜ステップS160)を繰り返し実行する。なお、以下で単にエアコンと呼んでいるのは、エアコンコンプレッサーCMPのことである。
【0034】
ステップS100では、車両コントローラHCMから送信されきたモータジェネレータMG3の起動要求指令RQがオンであるか否かを判定する。オンであると判定するとステップS110に進み、オフであると判定するとステップS150に進む。ステップS110では、起動要求指令RQがオフからオンとされてから経過した時間を計測するためのカウンタt1cntが所定時間t1を経過したか否かを判定する。所定時間t1は、エアコンの出力を停止させる制御を行った時に、出力が0となるまでに要する時間であり、予め実験等により求めておく。カウンタt1cntの値が所定時間t1以上であると判定するとステップS120に進み、所定時間t1を経過していないと判定するとステップS160に進む。
【0035】
ステップS120では、モータジェネレータMG3の回転速度N3が目標回転速度N*と一致するように、モータジェネレータMG3のトルク指令値T3*を上述した式(1)に基づいて算出する。トルク指令値T3*を算出するとステップS130に進む。ステップS130では、モータジェネレータMG3の回転速度N3が目標回転速度N*に近づいて安定したか否かを判定する。この判定は、上述した式(2)に基づいて行う。式(2)の関係を満たして、モータジェネレータMG3の駆動状態が安定したと判定するとステップS140に進み、安定していないと判定すると本制御を終了する。ステップS140では、エアコン出力復帰許可信号RACをオンにして、車両コントローラHCMに出力して本制御を終了する。
【0036】
ステップS100で起動要求指令RQがオフであると判定してステップS150に進むと、エアコン出力復帰許可信号RACをOFFに設定するとともに、カウンタt1cntを0にセットしてステップS160に進む。ステップS160では、モータジェネレータMG3のトルク指令値T3*を0に設定する。これにより、モータジェネレータMG3は、エンジンENGの回転とともに連れ回る制御が行われる。トルク指令値T3*が0に設定されると、本制御を終了する。以後、上述したステップS100以後の処理が繰り返し行われる。
【0037】
図5は、エアコンコントローラA/Cで行われる制御プログラムを示すフローチャートである。エアコンコントローラA/Cは、ハイブリッド車両のメインスイッチがオンされると、この制御プログラム(ステップS10〜ステップS60)を繰り返し実行する。
【0038】
ステップS10では、車両コントローラHCMから送信されてくる起動要求指令RQがオンであるか否かを判定する。オンである(アイドルストップ時)と判定するとステップS20に進み、オフである(エンジン駆動時)と判定すると本制御を終了する。ステップS20では、エアコン出力指令値Wac*を0として、エアコンの出力を一時的に停止させる。エアコン出力指令値Wac*を0にすると、ステップS25に進む。ステップS25では、エアコン出力指令値Wac*=0を車両コントローラHCMに送信して、ステップS30に進む。
【0039】
ステップS30では、車両コントローラHCMから送信されてくるエアコン出力復帰許可信号RACがオンである(モータジェネレータMG3の駆動状態が安定した)か否かを判定する。このエアコン出力復帰許可信号RACは、モータコントローラM/C3から車両コントローラHCMに送信されたものである(図4のステップS140)。エアコン出力復帰許可信号RACがオンであると判定するとステップS40に進み、オフである(モータジェネレータMG3の駆動状態が安定してない)と判定すると本制御を終了する。ステップS40では、エアコン出力指令値Wac*(n) を前回の指令値Wac*(n−1)に対して、ΔWacだけ大きくする(式(3))。新たなエアコン出力指令値Wac*(n) を算出すると、ステップS50に進む。
【0040】
ステップS50では、ステップS40で演算したエアコン出力指令値Wac* (n)が出力目標値Wac*以上となったか否かを判定する。エアコン出力指令値Wac*(n)が出力目標値Wac*以上であると判定すると、ステップS60に進み、出力目標値Wac*より小さいと判定すると本制御を終了する。ステップS60では、エアコン出力指令値Wac*(n)を出力目標値Wac*に設定して、本制御を終了する。以後、上述したステップS10〜ステップS60の処理が繰り返し行われる。
【0041】
図6は、エンジンコントローラECUで行われる制御プログラムを示すフローチャートである。エンジンコントローラECUは、ハイブリッド車両のメインスイッチがオンされると、この制御プログラム(ステップS200〜ステップS230)を繰り返し実行する。
【0042】
ステップS200では、車両コントローラHCMから送信されてくる起動要求指令RQがオンであるか否かを判定する。オンであると判定するとステップS210に進み、オフであると判定すると本制御を終了する。ステップS210では、車両コントローラHCMから、エアコン出力指令値Wac*=0が送信されてきたか否かを判定する。エアコン出力指令値Wac*=0が入力された、すなわち、エアコンが停止したと判定するとステップS220に進み、停止していないと判定するとステップS230に進む。
【0043】
ステップS220では、エンジンENGの停止、すなわち、アイドルストップ制御を行い、本制御を終了する。一方、ステップS230では、エアコンがまだ停止していないので、エンジンENGをアイドリング時の回転数で保持するように制御して、本制御を終了する。以後、上述したステップS200以後の処理が行われる。
【0044】
図7(a)は、従来のアイドルストップ制御装置によるアイドルストップ時の各部の動作を示すタイムチャートであり、図7(b),(c)は本実施の形態のアイドルストップ制御装置によるアイドルストップ時の各部の動作を示すタイムチャートである。図7(a)〜(c)において、上から順に、モータジェネレータMG3の起動要求指令RQ、エンジンENGの毎分回転数(回転速度)NE、モータジェネレータMG3の毎分回転数(回転速度)N3、モータジェネレータMG3の出力トルクT3、エアコンコンプレッサーCMPの出力Wacを示す。また、図7(b),(c)では、最下部にエアコンコンプレッサーCMPの出力復帰許可信号RACを示す。
【0045】
図7(a)に示すように、従来のアイドルストップ制御装置では、起動要求指令RQがオンして、エンジンENGがアイドルストップしても、エアコンの出力を制限することなく一定にしているので、モータジェネレータMG3に補機P/S、CMP、ATPの駆動負荷が急に加わり、モータジェネレータMG3の回転速度N3が変動して目標回転速度N*になかなか収束せず、アイドルストップ直後の補機P/S、CMP、ATPの駆動速度が変動する(期間▲1▼)。
【0046】
図7(c)は、図4〜図6に示すフローチャートを用いて説明した制御を行った場合のタイムチャートを示す。起動要求指令RQがオンになると(時間A)、エアコンの出力指令値Wac*を0にして、一時的にエアコンの出力を停止させる。エアコンの出力が停止すると、エンジンENGのアイドルストップ制御を開始する。起動要求指令RQがオンになってから所定時間t1経過するまでは、モータジェネレータMG3をトルクT3=0にて、エンジンENGの連れ周り制御を行い、所定時間t1を経過すると(時間B)、モータジェネレータMG3の回転速度が目標回転速度N*になるように制御する。モータジェネレータMG3の回転速度が目標回転速度N*に近づいて安定したと判定すると(時間C)、エアコン出力復帰許可信号RACをオンにして、一時的に停止させていたエアコンの出力を徐々に復帰させる。
【0047】
これにより、図7(a)の場合と比べて、エンジン回転数NEとモータジェネレータMG3の出力トルクT3の変動を抑えることができ、アイドルストップ時にモータジェネレータMG3の回転速度の変動等に起因する乗員への違和感を低減することができる。
【0048】
図7(b)は、上述した一実施の形態によるアイドルストップ制御装置において、別の制御を行った場合のタイムチャートを示す。すなわち、起動要求指令RQがオンになると、エンジンENGのアイドルストップ制御を開始すると共に、エアコンの出力指令値Wac*を0にして、一時的にエアコンの出力を停止させる。その後、モータジェネレータMG3の駆動状態が安定すると、エアコン出力復帰許可信号RACをオンにして、エアコン出力を停止前の状態まで復帰させる。これにより、エンジン回転速度NEとモータジェネレータMG3の出力トルクT3が変動する時間(図7(b)の▲2▼)を、従来の場合(図7(a)の▲1▼)に比べて短くすることができる。ただし、図4〜図6に示すフローチャートを用いて説明した制御による場合程、エンジン回転速度NEとモータジェネレータMG3の出力トルクT3の変動を抑えることはできない。
【0049】
このように、エンジン動作中はエンジンENGによって駆動され、エンジンENGのアイドルストップ時にはモータジェネレータMG3によって駆動される補機P/S、CMP、ATPを備えた、本実施の形態のハイブリッド車両のアイドルストップ制御装置は、次の様な制御を行う。アイドルストップ時にはエアコン、すなわちエアコンコンプレッサーCMPの動作を一時的に停止させた後、モータジェネレータMG3の回転速度が目標回転速度N*で安定すると、エアコンの出力を停止前の状態まで徐々に復帰させる。その結果、アイドルストップ時にモータジェネレータMG3の回転速度が変動するのを低減することができる。従って、モータジェネレータMG3を安定した回転速度で制御することができ、消費電力を軽減することができる。
【0050】
一般的に、補機駆動用モータMG3は、補機をエンジンで駆動していた状態から補機駆動用モータMG3で駆動する状態に切り替えた時に最大負荷がかかるため、このときの最大負荷に応じた容量のモータが必要とされる。しかし、本実施の形態によれば、アイドルストップ時にエアコンの出力を一時的に停止させた後、徐々にエアコンの出力を復帰させるので、アイドルストップ時の回転速度変動を抑制するための補機駆動用のモータとして、大容量(高定格)のモータを使用する必要がなくなり、重量の軽減等により車両の燃費を低減することができる。
【0051】
また、エアコンが停止するまではエンジンENGの作動を継続させ、エアコンが停止した後にエンジンENGを停止させるので、エアコンの停止に伴う補機駆動用モータMG3への影響をエンジンENGにて吸収することができ、さらに補機駆動用モータMG3の回転速度の変動を低減することができる。さらに、エアコンコンプレッサーCMPの出力を徐々に停止前の駆動状態に復帰させる時間は、アイドルストップ時に補機駆動用モータMG3を駆動させている時の応答時定数よりも小さくしているので、出力復帰時の補機駆動用モータMG3への影響を抑制することができる。
【0052】
本発明は上述した一実施の形態に限定されることはない。例えば、起動要求指令RQがオン(アイドルストップ時)するとエアコンの出力を一時的に停止(Wac*=0)するようにしたが、モータジェネレータMG3の回転速度に影響を及ぼさない範囲にて、エアコンの負荷を低減させることにより、一定の低出力値にてエアコンを作動させてもよい。また、図5に示すフローチャートのステップS30では、車両コントローラHCMが各コントローラA/C,M/C1,M/C3,ECUを統合して制御しているので、エアコン出力復帰許可信号RACは、モータコントローラM/C3から車両コントローラHCMに送信された後、車両コントローラHCMからエアコンコントローラA/Cに送信されているが、モータコントローラM/C3からエアコンコントローラA/Cに直接送信するようにしてもよい。
【0053】
さらに、上述した実施の形態では、アイドルストップ制御時にモータジェネレータMG3の回転速度変動を低減させるために、モータジェネレータMG3で駆動される補機の一例として、エアコン、すなわちエアコンコンプレッサーCMPの出力を一時的に停止させる制御を行ったが、モータジェネレータMG3により駆動される補機であればエアコンに限定されることはない。
【0054】
特許請求の範囲の構成要素と一実施の形態の構成要素との対応関係は次の通りである。すなわち、モータジェネレータMG3が補機駆動用モータを、パワーステアリングP/S、エアコンのコンプレッサーCMPおよび自動変速機オイルポンプATPが補機を、モータコントローラM/C3が判定装置を、車両コントローラHCM、エンジンコントローラECU、エアコンコントローラA/C、モータコントローラM/C3が制御装置をそれぞれ構成する。なお、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、各構成要素は上記構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施の形態によるアイドルストップ制御装置が適用されるハイブリッド車両の一実施の形態の主要構成を示す図
【図2】一実施の形態によるアイドルストップ制御装置に用いられるエンジン、補機駆動用モータ、エアコンコンプレッサーの動作を示す表
【図3】モータコントローラM/C3およびエアコンコントローラA/Cの詳細な構成を示す制御ブロック図
【図4】モータコントローラM/C3で行われる制御プログラムを示す一実施の形態のフローチャート
【図5】エアコンコントローラで行われる制御プログラムを示す一実施の形態のフローチャート
【図6】エンジンコントローラで行われる制御プログラムを示す一実施の形態のフローチャート
【図7】図7(a)は、従来技術によるアイドルストップ時の各部の動作を示すタイムチャートであり、図7(b),(c)は本実施の形態のアイドルストップ制御装置によるアイドルストップ時の各部の動作を示すタイムチャート
【符号の説明】
ENG エンジン
MG1,MG3 モータジェネレータ
DW 駆動輪
HCM 車両コントローラ
ECU エンジンコントローラー
M/C1,M/C3 モータコントローラ
INV1,INV3 インバータ
P/S パワーステアリング
A/C エアコンコントローラ
CMP エアコンコンプレッサー
ATP 自動変速機オイルポンプ
CL ワンウェイクラッチ
Batt バッテリ
SS 速度センサ
APS アクセルペダルセンサ
PS 回転速度センサ
SW1,SW2,SW3 スイッチ部
RSU 回転速度制御部
CCU 電流制御部
DRU 駆動出力制限/復帰制御部
ADU 常時駆動制御部
CDU コンプレッサー駆動制御部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an idle stop control device for a vehicle.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art A vehicle idle stop control device that stops an engine when temporarily stopping due to a signal or the like is known (see, for example, JP-A-11-187502). In this device, the accessory is driven by the driving force of the engine during traveling, and the accessory is driven by rotating the accessory driving motor connected to the engine during idle stop.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional vehicle idle stop control device, when the engine is idle stopped, the drive source for driving the accessory is switched from the engine to the accessory drive motor. The rotation speed of the car fluctuated, giving the passengers a sense of incongruity. The reason for this will be described.
[0004]
The auxiliary machine drive motor is controlled to be driven at a constant rotational speed in order to simplify the configuration and control. In this case, regardless of whether the driving state of the auxiliary machine at the idle stop is high load or low load, a command value that sets the auxiliary machine driving motor to a constant rotational speed is set as an initial value to the auxiliary machine driving motor. The rotational speed control is performed so that the command value and the actual rotational speed of the motor coincide with each other. However, when the auxiliary machine has a high load, fluctuations in the rotational speed caused by the difference between the command value and the actual rotational speed of the motor cannot be quickly absorbed, giving the passenger a sense of incongruity.
[0005]
In order to prevent the above-described problem, it is conceivable to employ a large-capacity motor that can absorb fluctuations in the rotational speed even when the auxiliary machine is in a high load state, but there is a problem that power consumption increases.
[0006]
An object of the present invention is to provide an idle stop control device for a vehicle that improves the stability of an accessory driving motor at the time of idling stop without using a large capacity motor.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention will be described with reference to FIG. 1 showing an embodiment.
(1) The invention of
(2) The invention of
(3) According to the invention of claim 3, in the vehicle idle stop control device of
(4) The invention according to claim 4 is the idle stop control device for a vehicle according to any one of
(5) The invention of claim 5 is the idle stop control device for a vehicle according to any one of
(6) The invention of claim 6 is the idle stop control device for a vehicle according to any one of
[0008]
In the section of means for solving the above problems, the present invention is associated with FIG. 1 of the embodiment for easy understanding. However, the present invention is not limited to the embodiment. .
[0009]
【The invention's effect】
The present invention has the following effects.
(1) According to the first to sixth aspects of the present invention, it is possible to prevent a drive load of the auxiliary machine from being suddenly applied to the auxiliary machine drive motor immediately after the idle stop, and the rotational speed of the auxiliary machine drive motor varies. Can be reduced.
(2) According to the invention of
(3) According to the invention of claim 3, it is possible to suppress the influence on the accessory driving motor when gradually returning the driving of the accessory.
(4) According to the invention of claim 4, since it is possible to reliably determine whether or not the driving state of the accessory driving motor is stable, it is possible to reliably reduce fluctuations in the rotational speed of the accessory driving motor. can do.
(5) According to the invention of claim 5, the engine can absorb the influence on the accessory driving motor due to the stoppage of the accessory, and further the fluctuation of the rotational speed of the accessory driving motor is reduced. be able to.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows a configuration of a main part of a hybrid vehicle according to an embodiment to which an idle stop control device according to the present invention is applied. The hybrid vehicle according to the embodiment includes an engine ENG and a motor generator MG1, and travels by the driving force of either or both of the engine ENG and the motor generator MG1. Note that the configuration of the hybrid vehicle is not limited to the configuration of this embodiment, and the present invention can be applied to any configuration as long as it is a hybrid vehicle that travels by the driving force of both the engine and / or the motor. can do. In the present embodiment, the description will be made on the assumption that the idle stop control device is applied to a hybrid vehicle. Can be applied.
[0011]
Generally, an electric motor (motor) is a power running operation by converting electric power into driving force, but can be regenerated by reversely converting driving force into electric power with the same structure. In addition, the generator (generator) converts the driving force into electric power for power generation operation (equivalent to regenerative operation), but it can be converted to electric power for driving operation with the same structure. It is. That is, the electric motor (motor) and the generator (generator) basically have the same structure, and both can be driven (power running) and generated (regenerated). Therefore, in this specification, a rotating electrical machine having both the function of an electric motor (motor) that converts electrical energy (electric power) into rotational energy (driving force) and the function of a generator (generator) that converts rotational energy into electrical energy. Is called a motor generator or simply a motor. On the other hand, an internal combustion engine converts combustion energy generated when fuel such as a gasoline engine or a diesel engine is burned into rotational energy (driving force). In this specification, these internal combustion engines are collectively referred to as engines.
[0012]
The output shaft of engine ENG is connected to the output shaft of motor generator MG1, and the output shaft of motor generator MG1 is connected to the input shaft of automatic transmission T / M. The output shaft of the automatic transmission T / M is connected to the drive wheel DW via a speed reducer (not shown) and a drive shaft (not shown), and the driving force of the engine ENG and the motor generator MG1 is applied to the drive wheel DW. Communicated.
[0013]
The output shaft of engine ENG is also coupled to the output shaft of motor generator MG3 via pulley / belt power transmission mechanism P / B1 and one-way clutch CL. Furthermore, the output shaft of motor generator MG3 is connected to the auxiliary machine via pulley & belt power transmission mechanism P / B2. In the present embodiment, the power steering P / S, the compressor CMP of the air conditioner (air conditioner) A / C, and the automatic transmission oil pump ATP will be described as examples of the auxiliary machine, but the present invention is not limited to these. Absent. The one-way clutch CL is a clutch that transmits driving force only in one direction. In this embodiment, the one-way clutch CL transmits driving force from the engine ENG and motor generator MG1 to the motor generator MG3 and auxiliary devices P / S, CMP, and ATP. .
[0014]
When the engine ENG is driven, the driving force of the engine ENG is transmitted to the motor generator MG3 via the pulley & belt power transmission mechanism P / B1 and the one-way clutch CL. The auxiliary P / S, CMP, and ATP are driven by the driving force.
[0015]
On the other hand, when engine ENG is idle stopped due to a signal waiting or the like, auxiliary machines P / S, CMP, and ATP are driven by motor generator MG3. At this time, the driving force of motor generator MG3 is not transmitted to engine ENG and motor generator MG1 due to the action of one-way clutch CL.
[0016]
The vehicle controller HCM determines the engine ENG start command, stop command and torque command value Te. * Is output to the engine controller ECU to control the engine ENG. Vehicle controller HCM also outputs motor generator MG1 drive (power running) command and regenerative braking (power generation braking) command and rotational speed command or torque command to motor controller M / C1 to control motor generator MG1. Vehicle controller HCM further outputs motor generator MG3 drive (power running) command, power generation command, and rotation speed command to motor controller M / C3 to control motor generator MG3. The vehicle controller HCM outputs a control command for the air conditioner compressor CMP to the air conditioner controller A / C in order to perform the operation / stop control of the air conditioner compressor CMP.
[0017]
The engine controller ECU performs start and stop control of the engine ENG, and the engine torque is a torque command value Te. * The throttle valve opening / closing device (not shown), the fuel injection device, and the ignition timing control device are controlled so as to coincide with each other.
[0018]
The inverter INV1 converts the DC power of the battery Batt into three-phase AC power and supplies it to the motor generator MG1 to drive (power running) the motor generator MG1 and generate electric power when the motor generator MG1 performs regenerative (power generation) operation. The three-phase AC power to be converted is converted into DC power and supplied to the battery Batt. Motor controller M / C1 controls inverter INV1 based on a drive (power running) command and regenerative braking (power generation braking) command from vehicle controller HCM and a rotational speed command or a torque command, and drives motor generator MG1.
[0019]
The inverter INV3 converts the DC power of the battery Batt into three-phase AC power and supplies it to the motor generator MG3 to drive (power running) the motor generator MG3 and generate three-phase power when the motor generator MG3 performs regenerative operation. The AC power is converted back to DC power and supplied to the battery Batt. Motor controller M / C3 controls inverter INV3 based on the drive (power running) command and power generation command from vehicle controller HCM and the rotational speed command, and drives motor generator MG3.
[0020]
The vehicle controller HCM, engine controller ECU, motor controllers M / C1 and M / C3, and air conditioner controller A / C are each composed of a microcomputer and peripheral components such as a memory and an interface. Exchange information.
[0021]
FIG. 2 is a table showing the operations of the engine ENG, the accessory drive motor MG3, and the air conditioner compressor CMP during the hybrid vehicle traveling and idling stop. In the idle stop control device for a hybrid vehicle according to one embodiment, the operation of the air conditioner compressor CMP is temporarily stopped at the idle stop. When the operation of the air conditioner compressor CMP stops, the engine ENG is stopped. The auxiliary drive motor MG3, which has been controlled with the engine while the vehicle is running, has a target rotational speed N during idle stop. * Feedback control is performed so as to drive. After that, the rotational speed of the motor generator MG3 becomes the target rotational speed N. * When the driving state is stabilized in accordance with the above, the operation of the stopped air conditioner compressor CMP is returned to the state before the stop. These controls will be described in detail with reference to FIGS.
[0022]
FIG. 3 is a control block diagram showing a detailed configuration of the motor controller M / C3 for driving the auxiliary machine and the air conditioner controller A / C. While the engine ENG is being driven, the vehicle controller HCM outputs a control command value for the air conditioner compressor CMP to the air conditioner controller A / C and also outputs a torque command value (= 0) to the motor controller M / C3.
[0023]
When it is determined that the hybrid vehicle satisfies a predetermined idle stop condition described later, the vehicle controller HCM sets the start request signal RQ of the motor generator MG3 to ON and outputs it to the motor controller M / C3 and the air conditioner controller A / C. . At the same time, target rotational speed N of motor generator MG3 at the time of idling stop * Is output to the motor controller M / C3.
[0024]
Here, the predetermined idle stop condition is a state in which the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor SS is 0 km / h, the accelerator pedal operation amount detected by the accelerator pedal sensor APS is 0, and the brake switch is turned on. Is continued for a predetermined time, and the state of charge SOC of the battery Batt is 70% or more.
[0025]
<Drive control of motor generator MG3>
The motor controller M / C3 receiving the activation request signal RQ sent from the vehicle controller HCM, based on the activation request signal RQ, receives the torque command value T3 of the motor generator MG3. * To control. That is, the switch unit SW1 determines the torque command value T3 according to whether the activation request signal RQ is on or off. * Switching control is performed.
[0026]
-During engine operation-
When the start request command RQ is OFF, that is, when the engine ENG is driven, the torque command value T3 * Is set to 0 to perform torque control of the motor generator MG3. In this case, the current control unit CCU in the motor controller M / C3 sends the torque command value T3 to the motor generator MG3 via the inverter INV3. * = Current corresponding to 0 is supplied. The inverter INV3 drives the motor generator MG3 by vector control, sets the torque component current flowing through the motor generator MG3 to 0, and supplies only the excitation component current. As a result, the motor generator MG3 follows the rotation of the engine ENG via the pulley / belt power transmission mechanism P / B1 and the one-way clutch CL, and the auxiliary machines P / S, CMP, and ATP also operate as the pulley & belt power transmission mechanism P. Driven by engine driving force via / B2.
[0027]
-During idle stop-
On the other hand, when start request command RQ of motor generator MG3 is on, that is, at the time of idling stop, switch unit SW1 receives torque command value T3 input from rotational speed control unit RSU. * Is output to the current control unit CCU. The rotational speed control unit RSU is a target rotational speed N input from the vehicle controller HCM. * And a rotational speed feedback control based on the rotational speed N3 of the motor generator MG3 detected by the rotational speed sensor PS, thereby obtaining a torque command value T3. * Is calculated.
[0028]
The rotational speed feedback control of motor generator MG3 is realized as follows. The rotational speed N3 of the motor generator MG3 is detected by the rotational speed sensor PS connected to the output shaft of the motor generator MG3, and the target rotational speed N * Deviation from (N * -Proportional / integral control (PI control) is applied to -N3). Then, the rotational speed N3 of the motor generator MG3 is set to the target rotational speed N. * Torque command value T3 to match * Is calculated by the following equation (1). Motor controller M / C3 controls inverter INV3 and calculates torque command value T3 * Is supplied to the motor generator MG3.
[Expression 1]
T3 * (n) = Kp3 ・ (N * -N3 (n)) + Ki3 · ∫ (N * -N3 (n)) dt (1)
Here, Kp3 and Ki3 are respectively a proportional gain and an integral gain in the rotational speed feedback control of the motor generator MG3, and n is a sampling number.
[0029]
When the rotation speed of motor generator MG3 approaches the target rotation speed and becomes stable, rotation speed control unit RSU in motor controller M / C3 transmits an air conditioner output return permission signal RAC described later to vehicle controller HCM. The stability determination condition for motor generator MG3 is shown in the following equation (2).
[Expression 2]
| (N * -N3 (n)) | <Nref is detected continuously for t2 (sec) (2)
However, Nref is a stability determination rotational speed threshold value, and t2 is a stability determination time. When the condition of Expression (2) is satisfied, the rotational speed N3 of the motor generator MG3 becomes the target rotational speed N * Is determined to be stable. The rotational speed N3 of motor generator MG3 is detected by a rotational speed sensor PS connected to the output shaft of motor generator MG3.
[0030]
<Drive control of air conditioner compressor CMP>
The air conditioner controller A / C switches the control of the air conditioner compressor CMP by the switch control unit SW2 and the switch control unit SW3 according to the activation request command RQ input from the vehicle controller HCM. That is, when the start request command RQ is on (during idling stop), the drive output limit / return control unit DRU performs control to temporarily limit the output of the air conditioner compressor CMP, and the start request command RQ is off. At times (when the engine is driven), the constant drive control unit ADU performs control without limiting the output of the air conditioner compressor CMP.
[0031]
When the start request command RQ is turned on, the drive output limit / return control unit DRU reads the air conditioner output command value Wac. * By reducing the value to 0, the output of the air conditioner compressor CMP is reduced to 0. Thereafter, when the air conditioner output return permission signal RAC = ON is transmitted from the vehicle controller HCM, the drive output limit / return control unit DRU uses the following equation (3) to output the air conditioner output command value Wac. * Increase gradually. Thereby, the output of the air conditioner compressor CMP is restored to the output state before the stop.
[Equation 3]
Wac * (n) = Wac * (n−1) + ΔWac (3)
However, ΔWac is an output return amount. This ΔWac indicates the inclination of the output during the air conditioner output return control, and the time required for the return of the output is determined based on the rotational speed of the motor generator MG3 as the target rotational speed N. * It is set to be smaller than the output response time constant when the control to match is performed. Output command value Wac calculated by equation (3) * (n) is the target output value Wac * When you reach above, Wac * (n) = Wac * Set to.
[0032]
When the start request command RQ is ON, the compressor drive control unit CDU calculates the air conditioner output command value Wac calculated by the drive output limit / return control unit DRU. * Based on the air conditioner compressor CMP, and when the start request command RQ is OFF, the air conditioner output command value Wac transmitted from the constant drive control unit ADU * Based on the control of the air conditioning compressor CMP.
[0033]
FIG. 4 is a flowchart showing a control program executed by the motor controller M / C3. The operation of motor generator MG3 during idle stop will be described with reference to this flowchart. When the main switch of the hybrid vehicle is turned on, the motor controller M / C3 repeatedly executes this control program (Step S100 to Step S160). In the following, what is simply called an air conditioner is the air conditioner compressor CMP.
[0034]
In step S100, it is determined whether or not start request command RQ of motor generator MG3 transmitted from vehicle controller HCM is on. If it is determined to be on, the process proceeds to step S110, and if it is determined to be off, the process proceeds to step S150. In step S110, it is determined whether or not a counter t1cnt for measuring the time elapsed since the activation request command RQ is turned on from the off time has passed a predetermined time t1. The predetermined time t1 is a time required for the output to become zero when the control for stopping the output of the air conditioner is performed, and is obtained in advance by an experiment or the like. If it is determined that the value of the counter t1cnt is equal to or greater than the predetermined time t1, the process proceeds to step S120, and if it is determined that the predetermined time t1 has not elapsed, the process proceeds to step S160.
[0035]
In step S120, the rotational speed N3 of the motor generator MG3 is set to the target rotational speed N. * Motor generator MG3 torque command value T3 * Is calculated based on the above-described equation (1). Torque command value T3 * If calculated, the process proceeds to step S130. In step S130, the rotational speed N3 of the motor generator MG3 is changed to the target rotational speed N. * It is determined whether or not it is stable. This determination is made based on the above-described equation (2). If it is determined that the relationship of the expression (2) is satisfied and the driving state of the motor generator MG3 is stable, the process proceeds to step S140. If it is determined that the driving state is not stable, this control is terminated. In step S140, the air conditioner output return permission signal RAC is turned on and output to the vehicle controller HCM to end the present control.
[0036]
If it is determined in step S100 that the activation request command RQ is off and the process proceeds to step S150, the air conditioner output return permission signal RAC is set to OFF, the counter t1cnt is set to 0, and the process proceeds to step S160. In step S160, torque command value T3 of motor generator MG3. * Is set to 0. As a result, the motor generator MG3 is controlled to rotate with the rotation of the engine ENG. Torque command value T3 * When is set to 0, this control is terminated. Thereafter, the processing after step S100 described above is repeated.
[0037]
FIG. 5 is a flowchart showing a control program executed by the air conditioner controller A / C. When the main switch of the hybrid vehicle is turned on, the air conditioner controller A / C repeatedly executes this control program (step S10 to step S60).
[0038]
In step S10, it is determined whether the activation request command RQ transmitted from the vehicle controller HCM is on. If it is determined that it is on (during idle stop), the process proceeds to step S20. If it is determined that it is off (when the engine is driven), this control is terminated. In step S20, the air conditioner output command value Wac * Is set to 0, and the output of the air conditioner is temporarily stopped. Air conditioner output command value Wac * If 0 is set to 0, the process proceeds to step S25. In step S25, the air conditioner output command value Wac * = 0 is transmitted to the vehicle controller HCM, and the process proceeds to step S30.
[0039]
In step S30, it is determined whether or not the air conditioner output return permission signal RAC transmitted from the vehicle controller HCM is on (the driving state of the motor generator MG3 is stable). The air conditioner output return permission signal RAC is transmitted from the motor controller M / C3 to the vehicle controller HCM (step S140 in FIG. 4). If it is determined that the air conditioner output return permission signal RAC is on, the process proceeds to step S40, and if it is determined that it is off (the driving state of the motor generator MG3 is not stable), this control is terminated. In step S40, the air conditioner output command value Wac * (n) represents the previous command value Wac * (n−1) is increased by ΔWac (formula (3)). New air conditioner output command value Wac * When (n) is calculated, the process proceeds to step S50.
[0040]
In step S50, the air conditioner output command value Wac calculated in step S40. * (n) is the output target value Wac * It is determined whether or not the above has been reached. Air conditioner output command value Wac * (n) is the output target value Wac * If it determines with it being above, it will progress to step S60 and will output target value Wac. * If it is determined that the value is smaller, this control is terminated. In step S60, the air conditioner output command value Wac * (n) is the output target value Wac * Set this to end this control. Thereafter, the processes in steps S10 to S60 described above are repeated.
[0041]
FIG. 6 is a flowchart showing a control program executed by the engine controller ECU. When the main switch of the hybrid vehicle is turned on, the engine controller ECU repeatedly executes this control program (step S200 to step S230).
[0042]
In step S200, it is determined whether the activation request command RQ transmitted from the vehicle controller HCM is on. If it is determined to be on, the process proceeds to step S210, and if it is determined to be off, this control is terminated. In step S210, the air conditioner output command value Wac is received from the vehicle controller HCM. * It is determined whether or not “= 0” has been transmitted. Air conditioner output command value Wac * When = 0 is input, that is, when it is determined that the air conditioner has stopped, the process proceeds to step S220.
[0043]
In step S220, the engine ENG is stopped, that is, idle stop control is performed, and this control is terminated. On the other hand, in step S230, since the air conditioner has not been stopped yet, the engine ENG is controlled to be maintained at the idling speed, and this control is terminated. Thereafter, the processing after step S200 described above is performed.
[0044]
FIG. 7A is a time chart showing the operation of each part during idle stop by the conventional idle stop control device, and FIGS. 7B and 7C are idle stop by the idle stop control device of the present embodiment. It is a time chart which shows operation | movement of each part at the time. 7A to 7C, in order from the top, motor generator MG3 start request command RQ, engine ENG rotation speed (rotation speed) NE, motor generator MG3 rotation speed (rotation speed) N3 The output torque T3 of the motor generator MG3 and the output Wac of the air conditioner compressor CMP are shown. 7B and 7C show the output return permission signal RAC of the air conditioner compressor CMP at the bottom.
[0045]
As shown in FIG. 7A, in the conventional idle stop control device, even if the start request command RQ is turned on and the engine ENG is idle stopped, the output of the air conditioner is kept constant without being limited. Auxiliary P / S, CMP, and ATP drive loads are suddenly applied to the motor generator MG3, and the rotational speed N3 of the motor generator MG3 fluctuates and the target rotational speed N * It does not converge easily, and the driving speeds of the auxiliary machines P / S, CMP, and ATP immediately after the idle stop change (period (1)).
[0046]
FIG.7 (c) shows the time chart at the time of performing control demonstrated using the flowchart shown in FIGS. When the start request command RQ is turned on (time A), the output command value Wac of the air conditioner * Set to 0 to temporarily stop the output of the air conditioner. When the output of the air conditioner stops, the engine ENG idle stop control is started. Until the predetermined time t1 elapses after the activation request command RQ is turned on, the motor generator MG3 is controlled with the engine ENG at a torque T3 = 0, and when the predetermined time t1 elapses (time B), the motor The rotational speed of generator MG3 is the target rotational speed N * Control to become. The rotational speed of motor generator MG3 is the target rotational speed N * When it is determined that the air conditioner has approached and is stable (time C), the air conditioner output return permission signal RAC is turned on to gradually return the output of the air conditioner that has been temporarily stopped.
[0047]
As a result, fluctuations in the engine speed NE and the output torque T3 of the motor generator MG3 can be suppressed as compared with the case of FIG. 7A, and the occupant is caused by fluctuations in the rotation speed of the motor generator MG3 during idling stop. A sense of incongruity can be reduced.
[0048]
FIG.7 (b) shows the time chart at the time of performing another control in the idle stop control apparatus by one Embodiment mentioned above. That is, when the start request command RQ is turned on, the engine ENG idle stop control is started and the air conditioner output command value Wac is started. * Set to 0 to temporarily stop the output of the air conditioner. Thereafter, when the driving state of motor generator MG3 is stabilized, air conditioner output return permission signal RAC is turned on to return the air conditioner output to the state before stopping. Thereby, the time ((2) in FIG. 7 (b)) in which the engine speed NE and the output torque T3 of the motor generator MG3 fluctuate is shortened compared to the conventional case ((1) in FIG. 7 (a)). can do. However, fluctuations in the engine rotational speed NE and the output torque T3 of the motor generator MG3 cannot be suppressed as in the case of the control described with reference to the flowcharts shown in FIGS.
[0049]
As described above, the idle stop of the hybrid vehicle according to the present embodiment including the auxiliary devices P / S, CMP, and ATP that are driven by the engine ENG during engine operation and driven by the motor generator MG3 when the engine ENG is idle stopped. The control device performs the following control. At the time of idling stop, after the operation of the air conditioner, that is, the air conditioner compressor CMP, is temporarily stopped, the rotation speed of the motor generator MG3 becomes the target rotation speed N * When stabilized, the output of the air conditioner is gradually restored to the state before stopping. As a result, fluctuations in the rotational speed of motor generator MG3 during idle stop can be reduced. Therefore, motor generator MG3 can be controlled at a stable rotational speed, and power consumption can be reduced.
[0050]
In general, the auxiliary machine drive motor MG3 has a maximum load when the auxiliary machine is driven by the engine and is switched to a state driven by the auxiliary machine drive motor MG3. Capacity motors are required. However, according to the present embodiment, the output of the air conditioner is temporarily stopped at the time of idling stop, and then the output of the air conditioner is gradually restored. Therefore, the auxiliary drive for suppressing the rotational speed fluctuation at the time of idling stop Therefore, it is not necessary to use a large capacity (high rated) motor as the motor for the vehicle, and the fuel consumption of the vehicle can be reduced by reducing the weight.
[0051]
Also, the engine ENG will continue to operate until the air conditioner stops, and the engine ENG will stop after the air conditioner stops, so the engine ENG will absorb the effect on the auxiliary drive motor MG3 when the air conditioner stops. In addition, fluctuations in the rotational speed of the accessory drive motor MG3 can be reduced. In addition, the time for gradually returning the output of the air conditioner compressor CMP to the drive state before stopping is smaller than the response time constant when the auxiliary drive motor MG3 is driven at the time of idling stop. The influence on the accessory drive motor MG3 at the time can be suppressed.
[0052]
The present invention is not limited to the embodiment described above. For example, when the start request command RQ is turned on (during idle stop), the output of the air conditioner is temporarily stopped (Wac * However, the air conditioner may be operated at a constant low output value by reducing the load of the air conditioner within a range that does not affect the rotational speed of the motor generator MG3. Further, in step S30 of the flowchart shown in FIG. 5, the vehicle controller HCM controls the controllers A / C, M / C1, M / C3, and ECU in an integrated manner. After being transmitted from the controller M / C3 to the vehicle controller HCM, it is transmitted from the vehicle controller HCM to the air conditioner controller A / C. However, the motor controller M / C3 may be directly transmitted to the air conditioner controller A / C. .
[0053]
Further, in the above-described embodiment, as an example of an auxiliary machine driven by motor generator MG3, in order to reduce fluctuations in the rotational speed of motor generator MG3 during idle stop control, the output of an air conditioner, that is, an air conditioner compressor CMP, is temporarily However, it is not limited to an air conditioner as long as it is an auxiliary machine driven by the motor generator MG3.
[0054]
The correspondence between the constituent elements of the claims and the constituent elements of the embodiment is as follows. That is, motor generator MG3 is an auxiliary drive motor, power steering P / S, air conditioner compressor CMP and automatic transmission oil pump ATP is an auxiliary machine, motor controller M / C3 is a judgment device, vehicle controller HCM, engine The controller ECU, the air conditioner controller A / C, and the motor controller M / C3 each constitute a control device. In addition, each component is not limited to the said structure, unless the characteristic function of this invention is impaired.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a main configuration of an embodiment of a hybrid vehicle to which an idle stop control device according to an embodiment is applied.
FIG. 2 is a table showing operations of an engine, an auxiliary drive motor, and an air conditioner compressor used in the idle stop control device according to the embodiment;
FIG. 3 is a control block diagram showing a detailed configuration of the motor controller M / C3 and the air conditioner controller A / C.
FIG. 4 is a flowchart of an embodiment showing a control program executed by a motor controller M / C3.
FIG. 5 is a flowchart of an embodiment showing a control program executed by an air conditioner controller;
FIG. 6 is a flowchart of an embodiment showing a control program executed by the engine controller;
FIG. 7 (a) is a time chart showing the operation of each part at the time of idle stop according to the prior art, and FIGS. 7 (b) and 7 (c) are idle stop by the idle stop control device of the present embodiment. Time chart showing the operation of each part at the time
[Explanation of symbols]
ENG engine
MG1, MG3 motor generator
DW drive wheel
HCM vehicle controller
ECU engine controller
M / C1, M / C3 motor controller
INV1, INV3 inverter
P / S power steering
A / C air conditioner controller
CMP air conditioner compressor
ATP automatic transmission oil pump
CL one-way clutch
Batt battery
SS speed sensor
APS accelerator pedal sensor
PS rotation speed sensor
SW1, SW2, SW3 Switch part
RSU rotation speed controller
CCU current controller
DRU drive output limit / return controller
ADU constant drive controller
CDU compressor drive controller
Claims (6)
補機駆動用モータと、
前記エンジン動作中は前記エンジンによって駆動され、前記エンジンの回転数が0となるアイドルストップ時には前記補機駆動用モータによって駆動される補機と、
前記補機駆動用モータの駆動状態が安定したか否かを判定する判定装置と、
前記アイドルストップの起動要求があると前記補機の負荷を低減し、前記判定装置により前記補機駆動用モータの駆動状態が安定したと判定されると、前記補機の負荷を低減させる前の状態に徐々に復帰させる制御装置とを備えることを特徴とする車両のアイドルストップ制御装置。In an idle stop control device mounted on a vehicle having a state of obtaining at least driving power from an engine,
An auxiliary drive motor;
An auxiliary machine that is driven by the engine during the engine operation, and is driven by the auxiliary driving motor at an idle stop when the engine speed is 0 ;
A determination device for determining whether or not the driving state of the accessory driving motor is stable;
When there is a request for starting the idle stop, the load on the auxiliary machine is reduced. When the determination device determines that the driving state of the auxiliary machine driving motor is stable, the load before the auxiliary machine is reduced An idle stop control device for a vehicle, comprising: a control device for gradually returning the vehicle to a state.
前記制御装置は、前記アイドルストップの起動要求があると、前記補機を停止させることを特徴とする車両のアイドルストップ制御装置。The idle stop control device for a vehicle according to claim 1,
The control device stops the auxiliary machine when there is a request for starting the idle stop.
前記補機の負荷を低減させる前の状態に徐々に復帰させる時間は、前記エンジンの回転数が0となるアイドルストップ時に前記補機駆動用モータを駆動させている時の応答時定数よりも小さいことを特徴とする車両のアイドルストップ制御装置。The idle stop control device for a vehicle according to claim 1 or 2,
The time for gradually returning to the state before the load of the auxiliary machine is reduced is smaller than the response time constant when the auxiliary machine driving motor is driven at an idle stop when the engine speed is zero. An idle stop control device for a vehicle.
前記補機駆動用モータの回転速度を検出する回転速度センサをさらに備え、
前記判定装置は、前記回転速度センサによって検出された回転速度に基づいて、前記補機駆動用モータの駆動状態が安定したか否かを判定することを特徴とする車両のアイドルストップ制御装置。The idle stop control device for a vehicle according to any one of claims 1 to 3,
A rotation speed sensor for detecting a rotation speed of the accessory driving motor;
The determination apparatus determines whether or not the driving state of the accessory driving motor is stable based on the rotation speed detected by the rotation speed sensor.
前記制御装置は、前記補機が停止するまでは前記エンジンの作動を継続させ、前記補機が停止した後に前記エンジンを停止させることを特徴とする車両のアイドルストップ制御装置。The idle stop control device for a vehicle according to any one of claims 2 to 4,
The control device continues the operation of the engine until the auxiliary machine stops, and stops the engine after the auxiliary machine stops.
前記アイドルストップの起動要求時に駆動を停止させる補機は、エアコンコンプレッサーであることを特徴とする車両のアイドルストップ制御装置。In the vehicle idle stop control device according to any one of claims 2 to 5,
The idle stop control device for a vehicle, wherein the auxiliary machine that stops driving when the idle stop activation request is made is an air conditioner compressor.
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