JP7373446B2 - ハイブリッド車両およびその制御方法 - Google Patents
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Description
本発明の第2形態によれば、エンジン(109)およびモータ(107)の少なくとも一方の駆動力により走行し、充放電可能なバッテリ(101)と前記エンジン(109)の回転により発電するジェネレータ(111)とを有するハイブリッド車両の制御方法であって、ブレーキ使用により増加した前記モータ(107)の回生電力(11a)を算出し、前記回生電力(11a)の増加分に応じて目標バッテリ端電力を増加させ、増加した前記目標バッテリ端電力に従って前記ジェネレータ(111)の発電電力および/または前記モータ(107)の前記回生電力(11a)により前記バッテリ(101)が充電されるように前記エンジン(109)および前記ジェネレータ(111)を制御することで、前記ジェネレータ(111)の発電トルク(20a)を所定範囲より大きい値に維持する。
本発明の第3形態によれば、エンジン(109)およびモータ(107)の少なくとも一方の駆動力により走行し、充放電可能なバッテリ(101)と前記エンジン(109)の回転により発電するジェネレータ(111)とを有するハイブリッド車両の制御装置としてプロセッサを機能させるプログラムであって、ブレーキ使用により増加した前記モータ(107)の回生電力(11a)を算出する機能と、前記回生電力(11a)の増加分に応じて目標バッテリ端電力を増加させる機能と、増加した前記目標バッテリ端電力に従って前記ジェネレータ(111)の発電電力および/または前記モータ(107)の前記回生電力(11a)により前記バッテリ(101)が充電されるように前記エンジン(109)および前記ジェネレータ(111)を制御することで、前記ジェネレータ(111)の発電トルク(20a)を所定範囲より大きい値に維持する機能と、を前記プロセッサに実現する。
これによれば、ブレーキ使用による回生電力が増加しても、その増加分に応じてバッテリの目標電力値を増加させることで、ジェネレータによる発電量を変化させずに発電トルクを維持することができ、発電トルクが所定範囲まで低下する事態を回避できる。
前記制御ユニット(125)は、前記ブレーキ操作および/またはアクセルペダル操作によって生じ得る前記モータ(107)の前記回生電力(11a)を算出する回生電力算出手段(204)と、前記目標バッテリ端電力を前記回生電力(11a)に応じて増加させる目標バッテリ端電力算出手段(205)と、少なくとも増加した前記目標バッテリ端電力と、実際のバッテリ端電力と、要求駆動力とに基づいて前記エンジン(109)の要求トルクを算出するエンジン出力算出手段(207)と、を有することができる。これによりブレーキやアクセル操作によりモータの回生電力が増大しても発電トルクを維持することができる。
前記発電トルク(20a)の前記所定範囲は、前記エンジン(109)と前記モータ(107)あるいは前記ジェネレータ(111)とがギア機構(119)を介して結合されたシステムにおいて前記ジェネレータ(111)の前記発電トルク(20a)が低下したときに前記ギア機構(119)で異音が発生する範囲にすることができる。これにより、ブレーキ使用による回生電力が増加してもギア機構の異音の発生を回避できる。
本発明の実施形態によれば、ブレーキ使用による回生電力が増加しても、その増加分に応じてバッテリの目標電力値を増加させることで発電トルクを維持し、ガラ音発生領域の使用を回避する。
図2に例示するように、シリーズ/パラレル方式のハイブリッド車両(以下、単に「車両」という)は、バッテリ(BATT)101と、コンバータ(CONV)103と、第1インバータ(INV1)105と、電動機(MOT)107と、エンジン(ENG)109と、ジェネレータ(GEN)111と、第2インバータ(INV2)113と、ロックアップクラッチ(以下、単に「クラッチ」という。)115と、油圧回路117と、ギアボックス(以下、単に「ギア」という。)119と、車速センサ121と、回転数(NE)センサ123と、各種電子制御ユニット(ECU)と、管理ECU(MG-ECU)125と、を備える。ここでは、各種ECUとして、ジェネレータECU(GEN-ECU)、エンジンECU(ENG-ECU)、モータECU(MOT-ECU)、ブレーキECU(BRK-ECU)等が図示されている。
図3に例示するように、本実施形態による制御装置は図2における管理ECU125に実装される。管理ECU12は、回生トルク要求算出部201、要求駆動力算出部202、モータ指示トルク算出部203、回生電力算出部204、基本目標バッテリ端電力算出部205、加算器206および必要エンジン出力算出部207からなる機能的構成を有する。本実施形態における特徴的構成は回生電力算出部204を設け、回生電力を考慮して最終的な目標バッテリ端電力を算出することでジェネレータトルクの変動を回避したことにある。
図4において、時点t1でアクセルペダルが全閉されたものとする(a)。この時、モータ107のトルクは駆動からエンジンブレーキ相当の回生が行われ、回生電力によってバッテリ101の充電が行われる。このために、ジェネレータ111の発電トルクは基本レベル値10に示すように減少するが、ガラ音発生領域Rより大きい値に維持される。
以上説明したように、本発明の実施形態によれば、ブレーキ使用による回生電力11aが増加しても、その増加分に応じてバッテリの目標電力値PTを増加させることで発電トルク20aを基本レベル10に維持することができガラ音発生領域Rでの使用を回避できる。
103 コンバータ
105 第1インバータ
107 モータ
109 エンジン
111 ジェネレータ
113 第2インバータ
115 クラッチ
117 油圧回路
119 ギアボックス
121 車速センサ
123 回転数(NE)センサ
125 管理ECU(MG-ECU)
201 回生トルク要求算出部
202 要求駆動力算出部
203 モータ指示トルク算出部
204 回生電力算出部
205 基本目標バッテリ端電力算出部
206 加算器
207 必要エンジン出力算出部
Claims (7)
- エンジンおよびモータの少なくとも一方の駆動力により走行するハイブリッド車両であって、
充放電可能なバッテリと、
前記エンジンの回転により発電するジェネレータと、
前記バッテリの目標バッテリ端電力に従って前記ジェネレータの発電電力および/または前記モータの回生電力により前記バッテリが充電されるように前記エンジンおよび前記ジェネレータを制御する制御ユニットと、
を備え、
前記制御ユニットは、ブレーキ使用により前記モータの前記回生電力が増加すると、前記回生電力の増加分に応じて前記目標バッテリ端電力を増加させ、前記ジェネレータの発電トルクを所定範囲より大きい値に維持する
ことを特徴とするハイブリッド車両。 - 前記制御ユニットは、
前記ブレーキ使用および/またはアクセルペダル操作によって生じ得る前記モータの前記回生電力を算出する回生電力算出手段と、
前記目標バッテリ端電力を前記回生電力に応じて増加させる目標バッテリ端電力算出手段と、
少なくとも増加した前記目標バッテリ端電力と、実際のバッテリ端電力と、要求駆動力とに基づいて前記エンジンの要求トルクを算出するエンジン出力算出手段と、
を有する
ことを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド車両。 - 前記発電トルクの前記所定範囲は、前記エンジンと前記モータあるいは前記ジェネレータとがギア機構を介して結合されたシステムにおいて前記ジェネレータの前記発電トルクが低下したときに前記ギア機構で異音が発生する範囲である
ことを特徴とする請求項1または2に記載のハイブリッド車両。 - エンジンおよびモータの少なくとも一方の駆動力により走行し、充放電可能なバッテリと前記エンジンの回転により発電するジェネレータとを有するハイブリッド車両の制御方法であって、
ブレーキ使用により増加した前記モータの回生電力を算出し、
前記回生電力の増加分に応じて目標バッテリ端電力を増加させ、
増加した前記目標バッテリ端電力に従って前記ジェネレータの発電電力および/または前記モータの前記回生電力により前記バッテリが充電されるように前記エンジンおよび前記ジェネレータを制御することで、前記ジェネレータの発電トルクを所定範囲より大きい値に維持する
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御方法。 - 回生電力算出手段が前記ブレーキ使用および/またはアクセルペダル操作によって生じ得る前記モータの前記回生電力を算出し、
目標バッテリ端電力算出手段が前記目標バッテリ端電力を前記回生電力に応じて増加させ、
エンジン出力算出手段が、少なくとも増加した前記目標バッテリ端電力と、実際のバッテリ端電力と、要求駆動力とに基づいて前記エンジンの要求トルクを算出する
ことを特徴とする請求項4に記載のハイブリッド車両の制御方法。 - 前記発電トルクの前記所定範囲は、前記エンジンと前記モータあるいは前記ジェネレータとがギア機構を介して結合されたシステムにおいて前記ジェネレータの前記発電トルクが低下したときに前記ギア機構で異音が発生する範囲である
ことを特徴とする請求項4または5に記載のハイブリッド車両の制御方法。 - エンジンおよびモータの少なくとも一方の駆動力により走行し、充放電可能なバッテリと前記エンジンの回転により発電するジェネレータとを有するハイブリッド車両の制御装置としてプロセッサを機能させるプログラムであって、
ブレーキ使用により増加した前記モータの回生電力を算出する機能と、
前記回生電力の増加分に応じて目標バッテリ端電力を増加させる機能と、
増加した前記目標バッテリ端電力に従って前記ジェネレータの発電電力および/または前記モータの前記回生電力により前記バッテリが充電されるように前記エンジンおよび前記ジェネレータを制御することで、前記ジェネレータの発電トルクを所定範囲より大きい値に維持する機能と、
を前記プロセッサに実現する
ことを特徴とするプログラム。
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