Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

JP2014004912A - ハイブリッド自動車の制御装置 - Google Patents

ハイブリッド自動車の制御装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2014004912A
JP2014004912A JP2012141715A JP2012141715A JP2014004912A JP 2014004912 A JP2014004912 A JP 2014004912A JP 2012141715 A JP2012141715 A JP 2012141715A JP 2012141715 A JP2012141715 A JP 2012141715A JP 2014004912 A JP2014004912 A JP 2014004912A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
generator
power generation
internal combustion
combustion engine
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
JP2012141715A
Other languages
English (en)
Inventor
Teruo Wakashiro
輝男 若城
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.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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 Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP2012141715A priority Critical patent/JP2014004912A/ja
Publication of JP2014004912A publication Critical patent/JP2014004912A/ja
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
    • Y02T10/62Hybrid vehicles
    • 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】 蓄電池の残容量を維持しながら電動機の要求駆動力を満たすことが可能なハイブリッド自動車の制御装置を提供する。
【解決手段】 制御装置29は、要求出力、車両状態、走行状態に応じて発電機13の電動機14の出力を設定するとともに、電動機出力補正係数PSLVFUELに応じて前記電動機14の出力を補正するので、例えば、燃料タンク34の燃料残量が少ないときに、シリーズ走行に移行した後の後続距離が小さくなるのを予測し、EV走行における電動機14の出力制限を行うことで全走行距離の拡大を図ることができる。またシリーズ走行に移行した後も電動機14の出力制限を行うことで、発電機13の出力を制限して内燃機関12の燃料消費量を削減し、全走行距離の拡大を図ることができる。
【選択図】 図1

Description

本発明は、内燃機関で駆動される発電機と、前記発電機により発電した電力を蓄える蓄電池と、前記発電機により発電した電力あるいは前記蓄電池に蓄えた電力で駆動される電動機と、前記内燃機関に燃料を供給する燃料タンクと、前記内燃機関および前記発電機を制御する制御装置とを備えるハイブリッド自動車の制御装置に関する。
蓄電池に蓄えた電力のみによって電動機を駆動して走行するEV走行モードと、内燃機関で駆動される発電機によって発電された電力によって電動機を駆動して走行するシリーズ走行モードとを行うハイブリッド自動車において、蓄電池を外部電源に接続して充電することが可能な、いわゆるプラグイン型のハイブリッド自動車が知られている。
かかるプラグイン型のハイブリッド自動車において、外部電源からの充電を行った後の燃料使用状態を示すパラメータが所定値以上になったときに、電動機の出力または発電機の出力を制限して運転者に外部電源による充電を促すことで、内燃機関を駆動するシリーズ走行を最小限に抑えて環境性能の悪化を防止するものが、下記特許文献1により公知である。
またプラグイン型のハイブリッド自動車において、外部電源からの充電を行った後のEV走行時間を示すパラメータが所定値以上になったときに、電動機の出力を制限して運転者に外部電源による充電を促すことで、内燃機関を駆動するシリーズ走行を最小限に抑えて環境性能の悪化を防止するものが、下記特許文献2により公知である。
特開平08−019114号公報 特開平08−154307号公報
ところで、プラグイン型のハイブリッド自動車では、蓄電池に蓄えた電力で走行するEV走行が基本となり、蓄電池の残容量が低下した場合に限って内燃機関で発電機を作動させて電動機を駆動するため、プラグイン型以外のハイブリッド自動車に比べて発電機が作動する頻度が必然的に小さくなる。従って、プラグイン型のハイブリッド自動車では、発電機を駆動する内燃機関に小型で排気量が小さいものが使用され、燃料タンクの容量も小さくなる。
上記特許文献1に記載されたものは燃料使用状態を示すパラメータが所定値以上になったときに電動機の出力または発電機の出力を制限するものである。また上記特許文献2に記載されたものはEV走行時間を示すパラメータが所定値以上になったときに電動機の出力または発電機の出力を制限するものである。しかしながら、上記特許文献1および上記特許文献2に記載されたものは、燃料タンクの燃料残量を直接監視していない。従って、燃料タンクの容量が小さいプラグイン型のハイブリッド自動車では、蓄電池の残容量が低下してシリーズ走行が開始されたときに燃料が早期に底をついて充分な距離を走行できなくなる可能性があった。
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、シリーズ走行を行うハイブリッド自動車の燃料残量の不足による航続距離の減少を未然に防止することを目的とする。
上記目的を達成するために、請求項1に記載された発明によれば、内燃機関で駆動される発電機と、前記発電機により発電した電力を蓄える蓄電池と、前記発電機により発電した電力あるいは前記蓄電池に蓄えた電力で駆動される電動機と、前記内燃機関に燃料を供給する燃料タンクと、前記内燃機関および前記発電機を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、要求出力、車両状態および走行状態に応じて前記電動機の出力を設定するとともに、前記電力および/または前記燃料の状態に基づく出力補正係数に応じて前記電動機の出力を補正することを特徴とするハイブリッド自動車の制御装置が提案される。
また請求項2に記載された発明によれば、請求項1の構成に加えて、前記制御装置は、前記燃料タンクの燃料残量および/または前記蓄電池の残容量から出力補正係数を設定することを特徴とするハイブリッド自動車の制御装置が提案される。
また請求項3に記載された発明によれば、請求項1または請求項2の構成に加えて、前記制御装置は、前記出力補正係数に応じて前記電動機の出力を補正するとき、前記補正した電動機の出力に対応する前記発電量に基づいて前記内燃機関および前記発電機を制御することを特徴とするハイブリッド自動車の制御装置が提案される。
また請求項4に記載された発明によれば、請求項1〜請求項3の何れか1項の構成に加えて、前記制御装置は、車両状態および走行状態により必要となる電力量に応じて上乗せ発電量を設定するとともに、前記出力補正係数に応じて前記電動機の出力を補正するとき、前記補正した電動機の出力に対応する前記上乗せ発電量に基づいて前記内燃機関および前記発電機を制御することを特徴とするハイブリッド自動車の制御装置が提案される。
また請求項5に記載された発明によれば、請求項1または請求項2の構成に加えて、前記制御装置は、前記出力補正係数に応じて前記電動機の出力を補正するとき、前記補正した電動機の出力に対応する前記内燃機関回転数に基づいて前記内燃機関および前記発電機を制御することを特徴とするハイブリッド自動車の制御装置が提案される。
また請求項6に記載された発明によれば、請求項1、請求項2または請求項5の構成に加えて、前記制御装置は、車両状態および走行状態により必要となる電力量に応じた前記発電機による発電ができる上乗せ内燃機関回転数を設定するとともに、前記出力補正係数に応じて前記電動機の出力を補正するとき、前記補正した電動機の出力に対応する上乗せ内燃機関回転数に基づいて前記内燃機関および前記発電機を制御することを特徴とするハイブリッド自動車の制御装置が提案される。
また請求項7に記載された発明によれば、請求項1〜請求項6の何れか1項の構成に加えて、前記制御装置は、前記出力補正係数に基づいて前記発電機の発電の可否を判定することを特徴とするハイブリッド自動車の制御装置が提案される。
また請求項8に記載された発明によれば、請求項1〜請求項7の何れか1項の構成に加えて、前記制御装置は、前記出力補正係数が所定値未満になったときに警告手段を作動させることを特徴とするハイブリッド自動車の制御装置が提案される。
なお、実施の形態の電動コンプレッサ22および電動ヒータ23は本発明の空調装置に対応し、実施の形態の各車速における巡行出力PGENRLは本発明の発電量に対応し、実施の形態の各車速における発電上乗せ基本量PGENBASEは本発明の上乗せ発電量に対応し、実施の形態の蓄電池11の残容量SOCおよび燃料タンク34の燃料残量LVFUELに基づく電動機出力補正係数PSLVFUELは本発明の出力補正係数に対応する。
請求項1および請求項2の構成によれば、ハイブリッド自動車の制御装置は、内燃機関で駆動される発電機と、発電機により発電した電力を蓄える蓄電池と、発電機により発電した電力あるいは蓄電池に蓄えた電力で駆動される電動機と、内燃機関に燃料を供給する燃料タンクと、内燃機関および発電機を制御する制御装置とを備える。制御装置は、要求出力、車両状態および走行状態に応じて電動機の出力を設定するとともに、前記電力および/または前記燃料の状態に基づく出力補正係数に応じて電動機の出力を補正するので、例えば、燃料タンクの燃料残量が少ないときに、シリーズ走行に移行した後の後続距離が小さくなるのを予測し、EV走行における電動機の出力制限を行うことで全走行距離の拡大を図ることができる。またシリーズ走行に移行した後も電動機の出力制限を行うことで、発電機の出力を制限して内燃機関の燃料消費量を削減し、全走行距離の拡大を図ることができる。これらの制御は燃料タンクの実際の燃料残量および/または蓄電池の実際の電力の残容量の大小に応じて行われるため、燃料残量を最大限に確保するとともに燃料残量の消費を最小限に抑えて全走行距離を最大限に拡大することができる。
また請求項3の構成によれば、制御装置は、走行状態に応じて巡行に必要な出力相当の発電量を設定するとともに、出力補正係数に応じて電動機の出力を補正するとき、補正した電動機の出力に対応する発電量に基づいて内燃機関および前記発電機を制御するので、下り坂や減速時に発電機の余剰出力で蓄電池を充電することが可能となり、内燃機関の効率を低下させるような大出力の発電を行うことなく、発電機の発電頻度が拡大されることで蓄電池の残容量を確保することができる。
また請求項4の構成によれば、制御装置は、車両状態および走行状態により必要となる電力量に応じて上乗せ発電量を設定するとともに、出力補正係数に応じて電動機の出力を補正するとき、補正した電動機の出力に対応する上乗せ発電量に基づいて内燃機関および発電機を制御するので、車両が巡行するのに必要な出力を賄うことができる電力を発電機による発電量で賄い、さらに所定の余裕分を上乗せ発電量で補いながら、車両の一時的な加速やEV走行を行う際に必要な電力を蓄電池の電力で賄うことで、内燃機関を小型化しながら燃費最良点の近傍で運転することを可能にし、燃費の低減、CO2 排出量の低減、内燃機関の騒音の低減を達成するとともに、蓄電池が放電傾向になるのを防止して必要な残容量を確保することができる。
また請求項5の構成によれば、制御装置は、走行状態に応じて巡行に必要な出力相当の発電機による発電ができる内燃機関回転数を設定するとともに、出力補正係数に応じて電動機の出力を補正するとき、補正した電動機の出力に対応する内燃機関回転数に基づいて内燃機関および発電機を制御するので、下り坂や減速時に発電機の余剰出力で蓄電池を充電することが可能となり、内燃機関の効率を低下させるような大出力の発電を行うことなく、発電機の発電頻度が拡大されることで蓄電池の残容量を確保することができる。しかも車速の増加に応じて発電機の発電量、つまり内燃機関回転数が増加することで、アクセルペダルを操作したときの運転者の違和感を解消することができる。また車速や走行状態に応じた内燃機関の回転数を設定しているので、アクセルペダルを操作したときの違和感を解消することができる。
また請求項6の構成によれば、制御装置は、出力補正係数に応じて電動機の出力を補正するとき、補正した電動機の出力に対応する上乗せ内燃機関回転数に基づいて内燃機関および発電機を制御するので、車両が巡行するのに必要な出力を賄うことができる電力を発電機による発電量で賄い、さらに所定の余裕分を上乗せ内燃機関回転数による発電量で補いながら、車両の一時的な加速やEV走行を行う際に必要な電力を蓄電池の電力で賄うことで、内燃機関を小型化しながら燃費最良点の近傍で運転することを可能にし、燃費の低減、CO2 排出量の低減、内燃機関の騒音の低減を達成するとともに、蓄電池が放電傾向になるのを防止して必要な残容量を確保することができる。
また請求項7の構成によれば、制御装置は、蓄電池の残容量に基づいて発電機の発電の可否を判定するので、燃料残量が少ないときに発電を規制して全走行距離を最大限に拡大することができる。
また請求項8の構成によれば、制御装置は、出力補正係数が所定値未満になったときに警告手段を作動させるので、例えば、運転者に給油あるいは充電を促して燃料切れあるいは電力切れにより走行不能になる事態を未然に防止することができる。
ハイブリッド自動車のパワーユニットの全体構成を示すブロック図。(第1の実施の形態) オペレーション決定ルーチンのフローチャート。(第1の実施の形態) 放電深度算出ルーチンのフローチャート。(第1の実施の形態) 発電実施判断ルーチンのフローチャート。(第1の実施の形態) 発電量算出ルーチンのフローチャート。(第1の実施の形態) 要求駆動用出力制限ルーチンのフローチャート。(第1の実施の形態) 放電深度の算出手法の説明図。(第1の実施の形態) オペレーション決定ルーチンのフローチャート。(第2の実施の形態) 発電機回転数算出ルーチンのフローチャート。(第2の実施の形態) 発電量算出ルーチンのフローチャート。(第2の実施の形態)
第1の実施の形態
以下、図1〜図7に基づいて本発明の第1の実施の形態を説明する。
リチウムイオン(Li−ion)型などの蓄電池11を搭載したハイブリッド車両は、内燃機関12のクランクシャフトに発電機13が連結され、走行用の電動機14が駆動輪に連結されたシリーズ型のハイブリッド車両である。蓄電池11は、例えば外部の充電装置(図示略)などに接続可能な外部充電プラグ15を備え、この外部充電プラグ15を介して外部の充電装置16により充電可能とされている。
発電機13および電動機14は、例えば3相のDCブラシレス型のものであって、発電機13は第1パワードライブユニット17に接続され、電動機14は第2パワードライブユニット18に接続される。第1、第2パワードライブユニット17,18は、例えばトランジスタなどのスイッチング素子を複数用いてブリッジ接続してなるブリッジ回路を具備するパルス幅変調(PWM)によるPWMインバータを備えて構成され、第1コンバータ19を介して蓄電池11に接続される。
例えば内燃機関12の動力により発電機13が発電する場合には、発電機13から出力される交流の発電電力を第1パワードライブユニット17で直流電力に変換した後、更に第1コンバータ19で電圧変換して蓄電池11を充電したり、第2パワードライブユニット18で再び交流電力に変換して電動機14に電力供給したりする。また、例えば電動機14の駆動時には、蓄電池11から出力される直流電力あるいは発電機13から出力されて第2パワードライブユニット17で変換された直流電力を、第2パワードライブユニット18で交流電力に変換して電動機14に供給する。
一方、例えばハイブリッド車両の減速時などにおいて駆動輪側から電動機14側に駆動力が伝達されると、電動機14は発電機として機能していわゆる回生制動力を発生し、車体の運動エネルギーを電気エネルギーとして回収する。この電動機14の発電時には、第2パワードライブユニット18は電動機14から出力される交流の発電(回生)電力を直流電力に変換し、更に第1コンバータ19で電圧変換して蓄電池11を充電する。
また、各種補機類からなる電気負荷を駆動するための低圧の12V蓄電池20は第2コンバータ21を介して蓄電池11に接続されており、第2コンバータ21は蓄電池11のの端子間電圧あるいは更に第1コンバータ19の端子間電圧を所定の電圧値まで降圧して12V蓄電池20を充電可能である。
なお、例えば蓄電池11の残容量(SOC:State Of Charge )が低下している場合などにおいては、12V蓄電池20の端子間電圧を第2コンバータ21で昇圧して蓄電池11を充電可能にしてもよい。
また、車室を空調する電動コンプレッサ22および電動ヒータ23が蓄電池11に接続されている。
ハイブリッド車両の動力系統を制御する制御装置24は、例えばCPU(Central Processing Unit )などの電子回路により構成される各種のECU(Electronic Control Unit :電子制御ユニット)として、蓄電池ECU25、内燃機関ECU26、コンバータECU27、電動機ECU28、発電機ECU29および空調用ECU30に接続されて制御される
発電機ECU29は、第1パワードライブユニット17の電力変換動作を制御することで内燃機関12の動力による発電機13の発電を制御する。
電動機ECU28は、第2パワードライブユニット18の電力変換動作を制御することで電動機14の駆動および発電を制御する。
第1、第2パワードライブユニット17,18の電力変換動作は、例えばパルス幅変調(PWM)などにより第1、第2パワードライブユニット17,18のトランジスタをオン/オフ駆動させるためのパルスに応じて制御され、このパルスのデューティ、つまりオン/オフの比率によって、発電機13および電動機14の作動量が制御される。
蓄電池ECU25は、例えば蓄電池11を含む高圧電装系の監視および保護などの制御と、第2コンバータ21の電力変換動作の制御とを行なう。例えば、蓄電池ECU25は、蓄電池11の端子間電圧と電流と温度との各検出信号に基づき、残容量(SOC:State Of Charge )などの各種の状態量を算出する。なお、蓄電池ECU25は、蓄電池11の電圧を検出する電圧センサ、蓄電池11の電流を検出する電流センサ、蓄電池11の温度を検出する温度センサ、内燃機関12に燃料を供給する燃料タンク34の残容量を検出する燃料残容量センサと接続され、これらセンサから出力される検出信号が入力される。また蓄電池ECU25は、運転者にランプ、チャイム、音声等で警告を発する警告手段35と接続される。
内燃機関ECU26は、例えば内燃機関12への燃料供給や点火タイミングなどを制御する。例えば、内燃機関ECU26は、スロットルバルブを駆動する電磁アクチュエータに制御電流を通電して、蓄電池ECU25の指示に応じたバルブ開度となるようにスロットルバルブを電子制御する。また、運転者からの要求出力に対して追従して制御する場合、内燃機関ECU26は、アクセルペダル開度に応じて、スロットルバルブを駆動する電磁アクチュエータに制御電流を通電して電子制御する。さらに、内燃機関ECU26は、他の全てのECUの管理および制御を行なう。このため、内燃機関ECU26には、ハイブリッド車両の状態量を検出する各種のセンサから出力される検出信号が入力されている。
各種のセンサは、例えば、車速を検出する車速センサ、内燃機関12の冷却水温度を検出する冷却水温度センサ、アクセルペダル開度を検出するアクセルペダル開度センサ等である。
なお、各ECUは、ハイブリッド車両の各種の状態を検出するセンサ類と共に、車両のCAN(Controller Area Network )通信第1ライン31に接続されている。
また、電動コンプレッサ22および電動ヒータ23は、ハイブリッド車両の各種の状態を表示する計器類からなるメータと共に、CAN(Controller Area Network )通信第1ライン31よりも通信速度の遅いCAN(Controller Area Network )通信第2ライン32に接続されている。
内燃機関12、発電機13および第1パワードライブユニット17は、内燃機関12の駆動力で電力を発生する補助動力部33を構成する。
次に、上記構成を備えたハイブリッド自動車の発電制御について説明する。
図2のフローチャートはオペレーション決定ルーチンを示すもので、本ルーチンにより、ハイブリッド自動車の6種類の運転モードが決定される。
先ずステップS1で運転者により選択されたセレクトレンジが「P」レンジ(パーキングレンジ)あるいは「N」レンジ(ニュートラルレンジ)であれば、ステップS2で発電機13の発電量である発電機発電出力PREQGENをアイドル時の発電機出力PREQGENIDLに設定し、ステップS3で内燃機関12の回転数である発電機用内燃機関回転数NGENをアイドル時の発電機用内燃機関回転数NGENIDLに設定する。続くステップS4で蓄電池11の残容量SOC(State of Charge )がアイドル発電実施上限残容量SOCIDLE以下であれば、ステップS5で運転モードを第1モード(REVアイドルモード)に設定し、オペレーション決定ルーチンを終了する。前記ステップS4で蓄電池11の残容量SOCがアイドル発電実施上限残容量SOCIDLEを超えていれば、ステップS6で運転モードを第2モード(アイドルストップモード)に設定し、オペレーション決定ルーチンを終了する。
蓄電池11の残容量SOCは、電流センサで検出した充放電電流を積算して積算充電量および積算放電量を算出し、積算充電量および積算放電量を初期状態あるいは充放電開始直前の残容量SOCに加算または減算することで算出可能である。また蓄電池11の開放電圧OCV(Open Circuit Voltage)は残容量SOCと相関関係にあるため、開放電圧OCVから残容量SOCを算出することも可能である。
第1モード(REVアイドルモード)は、蓄電池11の残容量SOCを増加させるべく、「P」レンジ(駐車レンジ)あるいは「N」レンジ(ニュートラルレンジ)で電動機14を停止させた状態で、内燃機関12をアイドリング運転して発電機13に発電を行わせ、発電機13の発電電力で蓄電池11を充電するモードである。
第2モード(アイドルストップモード)は、蓄電池11の残容量SOCが充分であるため、「P」レンジあるいは「N」レンジで電動機14を停止させた状態で、内燃機関12をアイドリングストップ制御して発電機13を停止させるモードである。
前記ステップS1で運転者により選択されたセレクトレンジが「P」レンジでも「N」レンジでもない場合、例えば、「D」レンジ(前進走行レンジ)あるいは「R」レンジ(後進走行レンジ)である場合、ステップS7で運転者がブレーキペダルを踏んでおり、かつステップS8で車速センサにより検出した車速VPがゼロのとき、つまり、車両が停止しているとき、前記ステップS2〜ステップS4に移行してステップS5の第1モードあるいはステップS6の第2モードを選択する。
前記ステップS7で運転者がブレーキペダルを踏んでいないとき、あるいはブレーキペダルを踏んでいても前記ステップS8で車速VPがゼロでないとき、例えば、車両が前進あるいは後進の減速走行の減速走行を行っているとき、ステップS9Aで車速VPおよびアクセルペダル開度センサで検出したアクセルペダル開度APをパラメータとして、運転者が電動機14に出力させることを要求している要求駆動力FREQFをマップ検索する。続くステップS9Bで車速VPおよび要求駆動力FREQFから発電機13に出力させるべき要求駆動用出力PREQを算出する。その詳細は図6のフローチャートに基づいて後から詳述する。 続くステップS10で車速VPと、車速VPを時間微分して算出した加速度αと、要求駆動力FREQFの前回値FREQFBとから、車両が現在走行している路面の勾配推定値θを算出する。勾配推定値θは(1)式で算出される。
θ=[FREQFB−(Ra+Rr+Rc)]/(W*g) …(1)
ここで、(1)式中のRaは空気抵抗、Rrは転がり抵抗、Rcは加速抵抗、Wは車両重量、gは重力加速度である。Rrは(2)式、Rcは(3)式、Rcは(4)式で算出される。
Ra=λ*S*VP2 …(2)
Rr=W*μ …(3)
Rc=α*W …(4)
ここで、(2)〜(4)式中のλは空気抵抗係数、Sは前面投影面積、VPは車速、μは転がり抵抗係数、αは加速度である。
続くステップS11で蓄電池11の放電深度DODを算出する。その詳細は図3のフローチャートに基づいて後から詳述する。続くステップS12で内燃機関12を駆動して発電機13による発電を実施するか否か、つまり補助動力部33による発電を実施するか否かを判断する。その詳細は図4のフローチャートに基づいて後から詳述する。続くステップS14で発電機13による発電量である発電機発電出力PREQGENを算出する。その詳細は図5のフローチャートに基づいて後から詳述する。
続くステップS15で、前記ステップS14で算出した発電機発電出力PREQGENをパラメータとして発電機13を駆動する内燃機関12の回転数である発電機用内燃機関回転数NGENをテーブル検索する。発電機13は内燃機関12に接続されて駆動されるため、発電機発電出力PREQGENの増加に伴い、発電機用内燃機関回転数NGENは増加する。
続くステップS16Aで、前記ステップS9Aで算出した要求駆動力FREQFがゼロ未満のとき、つまり電動機14が回生しているとき、ステップS17で発電実施フラグF_GEN=「0」(発電非実施)であれば、ステップS18で運転モードを第3モード(EV回生モード)に設定し、オペレーション決定ルーチンを終了する。前記ステップS17で発電実施フラグF_GEN=「1」(発電実施)であれば、ステップS19で運転モードを第4モード(REV回生モード)に設定し、オペレーション決定ルーチンを終了する。
第3モード(EV回生モード)は、車両の減速時に駆動輪から逆伝達される駆動力で電動機14を発電機として機能させて蓄電池11を充電し、内燃機関12および発電機13は停止するモードである。
第4モード(REV回生モード)は、車両の減速時に駆動輪から逆伝達される駆動力で電動機14を発電機として機能させて蓄電池11を充電するとともに、内燃機関12で発電機13を駆動し、発電機13が発電した電力で蓄電池11を充電するモードである。このように、車両の減速時に電動機14の回生発電による蓄電池11の充電だけでなく、補助動力部33の駆動による蓄電池11の充電を並行して行うことで、回生発電による充電では不充分である場合でも、蓄電池11の効率的に充電することができる。
前記ステップS16Aで要求駆動力FREQFがゼロ以上のとき、つまり電動機14が駆動されるとき、ステップS16Bで、前記ステップS9Bで算出した電動機14の要求駆動用出力PREQを制限処理する。その詳細は図6のフローチャートに基づいて後から詳述する。続くステップS20で発電実施フラグF_GEN=「1」(発電実施)であれば、ステップS21で運転モードを第5モード(REV走行モード)に設定し、オペレーション決定ルーチンを終了する。前記ステップS20で発電実施フラグF_GEN=「0」(発電非実施)であれば、ステップS22で運転モードを第6モード(EV走行モード)に設定し、オペレーション決定ルーチンを終了する。
第5モード(REV走行モード)は、補助動力部33が発電した電力および/または蓄電池11に蓄えた電力で電動機14を駆動して走行するモードであり、内燃機関12、発電機13および電動機14は全て駆動される。
第6モード(EV走行モード)は、補助動力部33を停止し、蓄電池11に蓄えた電力で電動機14を駆動して走行するモードであり、内燃機関12および発電機13は停止して電動機14は駆動される。
第5モードおよび第6モードでは電動機14が要求駆動用出力PREQで駆動されるが、その際に要求駆動用出力PREQが制限処理されていれば、それに応じて電動機14の出力が制限される。
次に、前記ステップS11のサブルーチンである放電深度算出ルーチンを、図3のフローチャートおよび図7の説明図に基づいて説明する。
先ずステップS101でスタータスイッチがオンされたとき、ステップS102でそのときの残容量SOCを放電深度算出基準残容量SOCINTに設定する。続くステップS103で放電深度算出基準残容量SOCINTが放電深度算出基準残容量下限値SOCINTL未満か否かを判断し、放電深度算出基準残容量SOCINTが放電深度算出基準残容量下限値SOCINTL未満と判定したとき、ステップS104で放電深度算出基準残容量下限値SOCINTLを放電深度算出基準残容量SOCINTに設定する。なお、放電深度算出基準残容量SOCINTが放電深度算出基準残容量下限値SOCINTL以上と判定したとき、放電深度算出基準残容量下限値SOCINTLをステップS102で設定した値で維持する。
続くステップS105で放電深度算出基準残容量SOCINTから放電深度算出実施判断放電量DODLMTを減算した値を放電深度算出実施下限閾値SOCLMTLに設定する。続くステップS106で放電深度算出基準残容量SOCINTに放電深度算出実施判断充電量SOCUPを加算した値を放電深度算出実施上限閾値SOCLMTHに設定する。そしてステップS107で放電深度算出実施フラグF_DODLMTを「0」(不実施)に設定するとともに、ステップS108で放電深度DODを初期値である「0」に設定し、放電震度算出ルーチンを終了する。
前記ステップS101でスタータスイッチがオフされたとき、あるいはオンされなかったとき、ステップS109で残容量SOCが放電深度算出実施上限残容量SOCUPHを超えているか否かを判断し、残容量SOCが放電深度算出実施上限残容量SOCUPHを超えていると判定したとき、前記ステップS107および前記ステップS108に移行して放電深度算出を実行しない。前記ステップS109で残容量SOCが放電深度算出実施上限残容量SOCUPH以下と判定したとき、ステップS110に進む。
続くステップS110で残容量SOCが前記放電深度算出実施下限閾値SOCLMTL以下か否かを判断し、残容量SOCが前記放電深度算出実施下限閾値SOCLMTL以下になれば(図7のA点参照)、ステップS111で放電深度算出実施フラグF_DODLMTを「1」(実施)に設定するとともに、ステップS112で放電深度算出基準残容量SOCINTから残容量SOCを減算した値を電深度DODに設定し、放電深度算出ルーチンを終了する。前記ステップS110で残容量SOCが前記放電深度算出実施下限閾値SOCLMTLを超えていると判定したとき、ステップS113に進む。
そして、ステップS113で放電深度算出実施フラグF_DODLMTが「1」(実施)に設定されているとき、即ち放電深度DODの算出が実施されているとき、ステップS114で残容量SOCが放電深度算出実施上限閾値SOCLMTHを超えているか否かを判定し、残容量SOCが放電深度算出実施上限閾値SOCLMTHを超えていれば(図7のB点参照)、前記ステップS102〜ステップS108に移行して処理を実行し、放電深度算出ルーチンを終了する。なお、ステップS102では、ステップ114から移行したときの残容量SOCで藻放電深度算出基準残容量SOCINTを更新して処理を実行する。
前記ステップS113で放電深度算出実施フラグF_DODLMTが「0」(不実施)に設定されているとき、ステップS114で残容量SOCが放電深度算出実施上限残容量SOCUPH以下と判定したとき、放電深度算出ルーチンを終了する。
次に、前記ステップS12のサブルーチンである発電実施判断ルーチンを、図4のフローチャートに基づいて説明する。
先ずステップS201で蓄電池11の残容量SOCがREVモード発電実施上限残容量SOCREV未満であるか否かを判定し、蓄電池11の残容量SOCがREVモード発電実施上限残容量SOCREV以上と判定したときには、ステップS202で発電実施フラグF_GEN=「0」にして補助動力部33による発電を停止し、発電実施判断ルーチンを終了する。前記ステップS201で蓄電池11の残容量SOCがREVモード発電実施上限残容量SOCREV未満と判定したときであっても、続くステップS203で、冷却水温度センサで検出した内燃機関12の冷却水温度TWがEVモード実施上限水温TWEV以下と判定されたときは、内燃機関12の暖機が完了していないため、ステップS202で発電実施フラグF_GEN=「0」にして補助動力部33による発電を停止し、発電実施判断ルーチンを終了する。
前記ステップS201で蓄電池11の残容量SOCがREVモード発電実施上限残容量SOCREV未満と判定し、前記ステップS203で冷却水温度センサで検出した内燃機関11の冷却水温度TWがEVモード実施上限水温TWEVを超えていると判定したとき、ステップS204で放電深度DODをパラメータとして放電深度による発電実施下限車速VPGENDODをテーブル検索する。なお、放電深度による発電実施下限車速VPGENDODは、放電深度DODの増加に伴って減少する。即ち、蓄電池11の容量が減少すると、補助動力部33を低車速で作動させることで、EV走行の頻度が減少して蓄電池11の過放電が抑制される。
続くステップS205で残容量SOCをパラメータとして残容量による発電実施下限車速VPGENSOCをテーブル検索する。なお、残容量による発電実施下限車速VPGENSOCは、残容量SOCの減少に伴って減少する。即ち、蓄電池11の容量が減少すると、補助動力部33を低車速で作動させることで、EV走行の頻度が減少して蓄電池11の過放電が抑制される。
続くステップS206で車速VPが放電深度による発電実施下限車速VPGENDODを上回るか否かを判定し、車速VPが放電深度による発電実施下限車速VPGENDOD以下のとき、ステップS207で車速VPが残容量による発電実施下限車速VPGENSOCを上回るか否かを判定する。車速VPが残容量による発電実施下限車速VPGENSOC以下のとき、ステップS202で発電実施フラグF_GEN=「0」にして補助動力部33による発電を停止し、発電実施判断ルーチンを終了する。
ステップS206で車速VPが放電深度による発電実施下限車速VPGENDODを上回ると判定したとき、ステップS207で車速VPが残容量による発電実施下限車速VPGENSOCを上回ると判定したとき、ステップS208で発電実施フラグF_GEN=「1」にして補助動力部33による発電を開始し、発電実施判断ルーチンを終了する。
その結果、蓄電池11の放電深度DODが増加したとき、あるいは蓄電池11の残容量SOCが減少したとき、つまり蓄電池11が過放電になる可能性があるとき、補助動力部33が作動して発電を開始する車速VPを低下させることで、蓄電池11の過放電を未然に防止することができる。
次に、前記ステップS14のサブルーチンである発電量算出ルーチンを、図5のフローチャートに基づいて説明する。
先ずステップS401で車速VPをパラメータとして各車速における巡航に必要な出力相当の発電量PGENRLをテーブル検索する。各車速における巡航に必要な出力相当の発電量PGENRLは、電動機14が車両の転がり抵抗および空気抵抗に打ち勝つだけの駆動力を発生するために、補助動力部33が発電すべき発電量であり、車速VPの増加に応じて増加する。
続くステップS402で車速VPと前記ステップS10で算出した路面の勾配推定値θとをパラメータとして各車速と勾配の発電補正量PGENSLPをマップ検索する。
続くステップS403で車速VPをパラメータとして各車速における発電上乗せ発電量PGENBASEをテーブル検索する。各車速における発電上乗せ発電量PGENBASEは、車速VPの増加に伴って減少する。
続くステップS404で車速VPおよび放電深度DODをパラメータとして各車速と放電深度の発電上乗せ量PGENDODをマップ検索し、ステップS405で車速VPおよび残容量SOCをパラメータとして各車速と残容量の発電上乗せ量PGENSOCをマップ検索する。放電深度DODが大きくなると、あるいは残容量SOCが小さくなると各車速における発電上乗せ発電量PGENBASEが不足する可能性があるため、各車速と放電深度の発電上乗せ量PGENDODおよび各車速と残容量の発電上乗せ量PGENSOCによって各車速における発電上乗せ発電量PGENBASEが補正される。
続くステップS406で車速VPをパラメータとして各車速の空調使用時の発電上乗せ量PGENACをテーブル検索する。
そして、ステップS407で空調使用フラグF_AC=「1」(空調使用)であるか否かを判定する。空調使用フラグF_AC=「0」(空調使用なし)であって電動コンプレッサ22も電動ヒータ23も使用されていなければ、ステップS408で各車速における巡航に必要な出力相当の発電量PGENRL、各車速と勾配の発電補正量PGENSLP、各車速における発電上乗せ発電量PGENBASE、各車速と放電深度の発電上乗せ量PGENDODおよび各車速と残容量の発電上乗せ量PGENSOCを加算して発電機発電出力PREQGENを算出し、発電量算出ルーチンを終了する。
また、ステップS407で空調使用フラグF_AC=「1」であって電動コンプレッサ22か電動ヒータ23が使用されていれば、ステップS409で各車速における巡航に必要な出力相当の発電量PGENRL、各車速と勾配の発電補正量PGENSLP、各車速における発電上乗せ発電量PGENBASE、各車速と放電深度の発電上乗せ量PGENDOD、各車速と残容量の発電上乗せ量PGENSOCおよび各車速の空調使用時の発電上乗せ量PGENACを加算して発電機発電出力PREQGENを算出し、発電量算出ルーチンを終了する。
次に、前記ステップS16Bのサブルーチンである要求駆動用出力制限ルーチンを、図6のフローチャートに基づいて説明する。
先ずステップS601で燃料残量センサで燃料タンク34の燃料残量LVFUELを検出した後、ステップS602で蓄電池11の残容量SOCおよび燃料残量LVFUELをパラメータとして電動機出力補正係数PSLVFUELをマップ検索し、ステップS603で電動機14の要求駆動用出力PREQに電動機出力補正係数PSLVFUELを乗算することで、要求駆動用出力PREQを補正する。続くステップS604で電動機出力補正係数PSLVFUELが給油警告閾値PSWARN以上であれば、要求駆動用出力制限ルーチンを終了し、前記ステップS604で電動機出力補正係数PSLVFUELが給油警告閾値PSWARN未満であれば、ステップS605で運転者に給油を促すべく警告手段35が作動し、要求駆動用出力制限ルーチンを終了する。
本実施の形態では、車両が走行するときに必ず発生する転がり抵抗および空気抵抗に相当する出力である「各車速における巡航に必要な出力相当の発電量PGENRL」と、所定の余裕量として設定した「各車速における発電上乗せ発電量PGENBASE」とを加算した出力を補助動力部33に発生させ、それ以外に加速等により一時的に必要となる出力と、低車速時のEV走行に必要となる出力とは、蓄電池11に蓄えた電力で賄われる。つまり本実施の形態による補助動力部33の制御は、「巡航出力追従型発電」であると言える。
この「巡航出力追従型制御」により、従来の「要求出力追従型発電制御」の課題である、電動機が必要とする要求発電量が大きい場合に内燃機関の回転数が大きくなるために燃費最良点から大きく外れてしまい、補助動力部の出力により走行する際に燃費が大幅に悪化するという問題や、要求発電量が大きい場合に内燃機関の回転数増加によって振動や騒音が増加するという問題が解消される。また従来の「定点運転型発電制御」の課題である、燃費やCO2 排出量を低減すべく内燃機関を小型化して燃費最良点で運転すると、発電機の発電量が電動機の要求駆動力を満たすことができず、蓄電池が放電傾向となってエネルギーの維持が困難になるという問題が解消される。
しかも「各車速における巡航に必要な出力相当の発電量PGENRL」は車速VPに応じて設定されるので、下り坂や減速時に発電機13の余剰出力で蓄電池11を充電することが可能となる。よって内燃機関12の効率を低下させるような大出力発電を行うことなく、下り坂や減速時に発電機13の発電頻度が拡大されることで、蓄電池11のエネルギーの維持が一層容易になる。
また、本実施の形態では、EV走行からREV走行(即ち、補助動力部33で発電した電力による走行)に切り換わる車速である「放電深度による発電実施下限車速VPGENDOD」および「残容量による発電実施下限車速VPGENSOC」を、蓄電池11の残容量SOCや放電深度DODに応じて変化させるので、低車速・低出力時におけるエネルギー制御を的確に行うことが可能になる。
更に、REV走行時における「各車速における巡航に必要な出力相当の発電量PGENRL」を「各車速と勾配の発電補正量PGENSLP」によって補正するので、路面の勾配による影響を補償して補助動力部33の発電量を適切に制御することができるだけでなく、「各車速における発電上乗せ発電量PGENBASE」を「各車速と放電深度の発電上乗せ量PGENDOD」、「各車速と残容量の発電上乗せ量PGENSOC」および「各車速の空調使用時の発電上乗せ量PGENAC」で補正するので、残容量SOC、放電深度DODおよび空調の負荷による影響を補償して補助動力部33の発電量を適切に制御することができ、中高車速・中高出力時におけるエネルギー制御を的確に行うことが可能になる。
また燃料タンク34の燃料残量や蓄電池11の残容量SOCにかかる「電動機出力補正係数PSLVFUEL」に応じてシリーズ走行に移行した後の後続距離が小さくなるのを予測し、EV走行時における電動機14の要求駆動用出力PREQを制限することで全走行距離の拡大を図ることができるだけでなく、シリーズ走行に移行した後も電動機14の出力制限を行うことで、発電機13の出力を制限して内燃機関12の燃料消費量を削減し、全走行距離の拡大を図ることができる。これらの制御は燃料タンク34の実際の燃料残量の大小に応じて行われるため、燃料残量を最大限に確保するとともに燃料残量の消費を最小限に抑えて全走行距離を最大限に拡大し、燃料切れにより走行不能になる事態を未然に回避することができる。例えば、燃料タンク34の燃料残量が小さいほど電動機14の要求駆動用出力PREQを小さく設定するので、燃料残量の減少に応じて発電機13の発電量を減少させて燃料を更に節約することができる。
しかも「電動機出力補正係数PSLVFUEL」が所定値以下になると警告手段35を作動させて運転者に給油を促すので、燃料切れにより走行不能になる事態を一層確実に回避することができる。
なお、実施の形態では燃料タンク34の燃料残量や蓄電池11の残容量SOCの減少に応じて電動機出力補正係数PSLVFUELで電動機14の要求駆動用出力PREQを規制するようになっているが、燃料タンク34の燃料残量や蓄電池11の残容量SOCの減少に応じて発電機13の上限発電量を規制しても同様の作用効果を達成することができる。
第2の実施の形態
次に、図8〜図10に基づいて本発明の第2の実施の形態を説明する。
第1の実施の形態は、図2のフローチャートのステップS12で発電実施の可否を判断した後、ステップS14で車速VPをパラメータとして各車速における巡行出力PGENRLを求め、この各車速における巡行出力PGENRLから発電機発電出力PREQGENを算出しているが、第2の実施の形態は、図8のフローチャートのステップS12で発電実施の可否を判断した後、ステップS13で車速VPをパラメータとして各車速における発電機用内燃機関基本回転数NGENRLを求め、この各車速における発電機用内燃機関基本回転数NGENRLから発電機用内燃機関回転数NGENを算出し、更にステップS14で発電機用内燃機関回転数NGENから発電機発電出力PREQGENを算出する点で異なっており、その他の点は第1の実施の形態と同じである。以下、第1の実施の形態との相違点を中心として第2の実施の形態を説明する。
先ず、図8のフローチャートのステップS13のサブルーチンである発電機回転数算出ルーチンを、図9のフローチャートに基づいて説明する。
先ずステップS301で車速VPをパラメータとして各車速における発電機用内燃機関基本回転数NGENRLをテーブル検索する。各車速における発電機用内燃機関基本回転数NGENRLは、電動機14が車両の転がり抵抗および空気抵抗に打ち勝つだけの駆動力を発生し得る発電量が得られる内燃機関11の回転数であり、車速VPの増加に応じて増加する。
続くステップS302で車速VPと前記ステップS10で算出した路面の勾配推定値θとをパラメータとして各車速と勾配の発電回転数補正量DNGENSLPをマップ検索する。路面が登り勾配のときは車両の巡行に必要な発電量が増加し、路面が下り勾配のときは車両の巡行に必要な発電量が減少するため、各車速と勾配の発電回転数補正量DNGENSLPによって各車速における発電機用内燃機関基本回転数NGENRLが補正される。
続くステップS303で車速VPをパラメータとして各車速における発電回転数上乗せ基本回転数DNGENBASEをテーブル検索する。各車速における発電回転数上乗せ基本回転数DNGENBASEは、車速VPの増加に伴って減少する。
続くステップS304で車速VPおよび放電深度DODをパラメータとして各車速と放電深度の発電回転数上乗せ量DNGENDODをマップ検索し、ステップS305で車速VPおよび残容量SOCをパラメータとして各車速と残容量の発電回転数上乗せ量DNGENSOCをマップ検索する。放電深度DODが大きくなると、あるいは残容量SOCが小さくなると各車速における発電回転数上乗せ基本回転数DNGENBASEが不足する可能性があるため、各車速と放電深度の発電回転数上乗せ量DNGENDODおよび各車速と残容量の発電回転数上乗せ量DNGENSOCによって各車速における発電回転数上乗せ基本回転数DNGENBASEが補正される。
続くステップS306で車速VPをパラメータとして各車速の空調使用時の発電上乗せ量PGENACをテーブル検索する。
そして、ステップS307で空調使用フラグF_AC=「1」(空調使用)であるか否かを判定する。空調使用フラグF_AC=「0」(空調使用なし)であって電動コンプレッサ22も電動ヒータ23も使用されていなければ、ステップS308で各車速における発電機用内燃機関基本回転数NGENRL、各車速と勾配の発電回転数補正量DNGENSLP、各車速における発電回転数上乗せ基本回転数DNGENBASE、各車速と放電深度の発電回転数上乗せ量DNGENDODおよび各車速と残容量の発電回転数上乗せ量DNGENSOCを加算して発電機用内燃機関回転数NGENを算出し、発電機回転数算出ルーチンを終了する。
また、ステップS307で空調使用フラグF_AC=「1」であって電動コンプレッサ22か電動ヒータ23が使用されていれば、ステップS309で各車速における発電機用内燃機関基本回転数NGENRL、各車速と勾配の発電回転数補正量DNGENSLP、各車速における発電回転数上乗せ基本回転数DNGENBASE、各車速と放電深度の発電回転数上乗せ量DNGENDOD、各車速と残容量の発電回転数上乗せ量DNGENSOCおよび各車速の空調使用時の発電回転数上乗せ量DNGENACを加算して発電機用内燃機関回転数NGENを算出し、発電機回転数算出ルーチンを終了する。
次に、前記ステップS14のサブルーチンである発電量算出ルーチンを、図10のフローチャートに基づいて説明する。
ステップS451で発電機用内燃機関回転数NGENをパラメータとして発電機発電出力PREQGENをテーブル検索し、発電量算出ルーチンを終了する。発電機13を所定の回転数で駆動するとき、その発電量は負荷トルクを変化させることで調整可能である。発電機発電出力PREQGENは、発電機用内燃機関回転数NGENで内燃機関12を運転したときに、内燃機関12の運転効率が最良となる負荷トルクが発生するように設定される。図10のテーブルから明らかなように、発電機発電出力PREQGENは発電機用内燃機関回転数NGENに概ね比例する。
なお、図8に示すように、第2の実施の形態においても、前述した第1の実施の形態と同様に、ステップS16Aで要求駆動力FREQFがゼロ以上のとき、つまり電動機14が駆動されるとき、ステップS16Bで、ステップS9Bで算出した電動機14の要求駆動用出力PREQを制限処理する。要求駆動用出力PREQの制限処理の詳細は、第1の実施の形態で既に説明した内容と同じである(図6のフローチャート参照)。
本実施の形態では、車両が走行するときに必ず発生する転がり抵抗および空気抵抗に相当する発電量を得るための「各車速における発電機用内燃機関基本回転数NGENRL」と、所定の余裕量として設定した「各車速における発電回転数上乗せ基本回転数DNGENBASE」とを加算した回転数で内燃機関12を運転して発電し、それ以外に加速等により一時的に必要となる出力と、低車速時のEV走行に必要となる出力とは、蓄電池11に蓄えた電力で賄われる。「各車速における発電機用内燃機関基本回転数NGENRL」と、「各車速における発電回転数上乗せ基本回転数DNGENBASE」とを加算した回転数で内燃機関12を運転したときの発電量は、車両の巡行出力に厳密に一致しているわけではないが、概ね一致しているため、本実施の形態による補助動力部33の制御は、「巡航出力追従型発電」に準ずる制御であると言える。 この「巡航出力追従型制御」に準ずる制御より、従来の「要求出力追従型発電制御」の課題である、電動機が必要とする要求発電量が大きい場合に内燃機関の回転数が大きくなるために燃費最良点から大きく外れてしまい、補助動力部の出力により走行する際に燃費が大幅に悪化するという問題や、要求発電量が大きい場合に内燃機関の回転数増加によって振動や騒音が増加するという問題が解消される。また従来の「定点運転型発電制御」の課題である、燃費やCO2 排出量を低減すべく内燃機関を小型化して燃費最良点で運転すると、発電機の発電量が電動機の要求駆動力を満たすことができず、蓄電池が放電傾向となってエネルギーの維持が困難になるという問題が解消される。
しかも「各車速における発電機用内燃機関基本回転数NGENRL」は車速VPに応じて設定されるので、下り坂や減速時に発電機13の余剰出力で蓄電池11を充電することが可能となる。よって内燃機関12の効率を低下させるような大出力発電を行うことなく、下り坂や減速時に発電機13の発電頻度が拡大されることで、蓄電池11のエネルギーの維持が一層容易になる。
また発電機用内燃機関回転数NGENをパラメータとして発電機発電出力PREQGENを検索するテーブル(図10参照)は、内燃機関12の運転効率が最良となる負荷トルクを発電機13が発生するように設定されるので、車両の巡行に必要な発電量を確保しながら内燃機関12を高効率で運転して燃料消費量を節減することができる。
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
例えば、実施の形態ではプラグイン型のハイブリッド自動車について説明したが、本発明はシリーズ型のハイブリッド自動車、あるいはシリーズ走行が可能なパラレル型のハイブリッド自動車に対しても適用することができる。
また放電深度DODの算出手法は実施の形態に限定されず、任意の手法を採用することができる。
11 蓄電池
12 内燃機関
13 発電機
14 電動機
29 制御装置
34 燃料タンク
35 警告手段
DNGENBASE 各車速における発電回転数上乗せ基本量
LVFUEL 燃料残量
NGENRL 各車速における発電機用内燃機関基本回転数
PGENRL 各車速における巡行出力(発電量)
PGENBASE 各車速における発電上乗せ基本量(上乗せ発電量)
PREQ 要求駆動用出力
PSLVFUEL 燃料残量とSOCから決定される電動機出力補正係数(補正係数)

Claims (8)

  1. 内燃機関で駆動される発電機と、前記発電機により発電した電力を蓄える蓄電池と、前記発電機により発電した電力あるいは前記蓄電池に蓄えた電力で駆動される電動機と、前記内燃機関に燃料を供給する燃料タンクと、前記内燃機関および前記発電機を制御する制御装置とを備え、
    前記制御装置は、前記蓄電池の状態に応じて前記発電機の発電の可否を判定し、発電を許可したときに、要求出力、車両状態および走行状態に応じて前記電動機の出力を設定するとともに、前記電力および/または前記燃料の状態に基づく出力補正係数に応じて前記電動機の出力を補正することを特徴とするハイブリッド自動車の制御装置。
  2. 前記制御装置は、前記燃料タンクの燃料残量および/または前記蓄電池の残容量から出力補正係数を設定することを特徴とする、請求項1に記載のハイブリッド自動車の制御装置。
  3. 前記制御装置は、前記出力補正係数に応じて前記電動機の出力を補正するとき、前記補正した電動機の出力に対応する前記発電量に基づいて前記内燃機関および前記発電機を制御することを特徴とする、請求項1または請求項2に記載のハイブリッド自動車の制御装置。
  4. 前記制御装置は、車両状態および走行状態により必要となる電力量に応じて上乗せ発電量を設定するとともに、前記出力補正係数に応じて前記電動機の出力を補正するとき、前記補正した電動機の出力に対応する前記上乗せ発電量に基づいて前記内燃機関および前記発電機を制御することを特徴とする、請求項1〜請求項3の何れか1項に記載のハイブリッド自動車の制御装置。
  5. 前記制御装置は、前記出力補正係数に応じて前記電動機の出力を補正するとき、前記補正した電動機の出力に対応する前記内燃機関回転数に基づいて前記内燃機関および前記発電機を制御することを特徴とする、請求項1または請求項2に記載のハイブリッド自動車の制御装置。
  6. 前記制御装置は、車両状態および走行状態により必要となる電力量に応じた前記発電機による発電ができる上乗せ内燃機関回転数を設定するとともに、前記出力補正係数に応じて前記電動機の出力を補正するとき、前記補正した電動機の出力に対応する上乗せ内燃機関回転数に基づいて前記内燃機関および前記発電機を制御することを特徴とする、請求項1、請求項2または請求項5に記載のハイブリッド自動車の制御装置。
  7. 前記制御装置は、前記出力補正係数に基づいて前記発電機の発電の可否を判定することを特徴とする、請求項1〜請求項6の何れか1項に記載のハイブリッド自動車の制御装
    置。
  8. 前記制御装置は、前記出力補正係数が所定値未満になったときに警告手段を作動させることを特徴とする、請求項1〜請求項7の何れか1項に記載のハイブリッド自動車の制御装置。
JP2012141715A 2012-06-25 2012-06-25 ハイブリッド自動車の制御装置 Pending JP2014004912A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012141715A JP2014004912A (ja) 2012-06-25 2012-06-25 ハイブリッド自動車の制御装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012141715A JP2014004912A (ja) 2012-06-25 2012-06-25 ハイブリッド自動車の制御装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2014004912A true JP2014004912A (ja) 2014-01-16

Family

ID=50103064

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012141715A Pending JP2014004912A (ja) 2012-06-25 2012-06-25 ハイブリッド自動車の制御装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2014004912A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015161433A (ja) * 2014-02-26 2015-09-07 シャープ株式会社 空気調和機及び動力装置
JP2016097740A (ja) * 2014-11-19 2016-05-30 トヨタ自動車株式会社 車両制御装置
CN106364337A (zh) * 2016-08-26 2017-02-01 北京新能源汽车股份有限公司 一种增程器发电功率的控制方法、装置及汽车
JP2021161992A (ja) * 2020-04-02 2021-10-11 マツダ株式会社 電動パーキングロック装置搭載車両
CN118182179A (zh) * 2024-05-16 2024-06-14 武汉海亿新能源科技有限公司 一种大功率氢燃料电池矿卡动力系统及其控制方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015161433A (ja) * 2014-02-26 2015-09-07 シャープ株式会社 空気調和機及び動力装置
JP2016097740A (ja) * 2014-11-19 2016-05-30 トヨタ自動車株式会社 車両制御装置
CN106364337A (zh) * 2016-08-26 2017-02-01 北京新能源汽车股份有限公司 一种增程器发电功率的控制方法、装置及汽车
JP2021161992A (ja) * 2020-04-02 2021-10-11 マツダ株式会社 電動パーキングロック装置搭載車両
JP7435180B2 (ja) 2020-04-02 2024-02-21 マツダ株式会社 電動パーキングロック装置搭載車両
CN118182179A (zh) * 2024-05-16 2024-06-14 武汉海亿新能源科技有限公司 一种大功率氢燃料电池矿卡动力系统及其控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10381695B2 (en) Cooling system for secondary battery
JP5799127B2 (ja) ハイブリッド車両の制御装置
JP5547699B2 (ja) 車両の駆動装置
US20150046010A1 (en) Electric power generation control system for hybrid automobile
JP5958868B2 (ja) 発電制御装置
US9199590B2 (en) Vehicle control device, vehicle, and vehicle control method
WO2013051104A1 (ja) 充電制御装置および充電制御方法
KR101836250B1 (ko) 구동 모터를 구비한 차량의 dc 컨버터의 출력 전압을 제어하는 방법 및 장치
JP2010202119A (ja) ハイブリッド車両およびその制御方法
JP2004328906A (ja) ハイブリッド車両の充電制御装置
JP2014004912A (ja) ハイブリッド自動車の制御装置
KR101558359B1 (ko) 하이브리드 차량의 토크 모니터링 방법
JP2013241129A (ja) ハイブリッド自動車の発電制御装置
JP6582928B2 (ja) ハイブリッド車両の変速制御装置
JP2013216264A (ja) ハイブリッド自動車の発電制御装置
JP2017100473A (ja) ハイブリッド車両のモータアシスト制御装置
JP6447473B2 (ja) ハイブリッド車両
JP5035125B2 (ja) ハイブリッド車およびその制御方法
JP2023119119A (ja) 電動車両の制御システム