JP2007112195A - ハイブリッド車両のモータ電力供給制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】モータへの電力供給を、バッテリとジェネレータのどちらかに切換え制御することにより、前輪をエンジンで駆動し後輪をモータで駆動するハイブリッド車両の燃費を向上させる。
【解決手段】4WDモード時に前後輪の駆動力を演算し(S11)、バッテリ充電状態に応じてバッテリ充電量が少ない程増大するようバッテリ充電分燃料消費率Gbを補正する(S12)。バッテリ充電量が満タンか否かによりモータへの電力供給源選択方式を選択し、バッテリ充電分燃料消費率に基づいて算出したバッテリ供給時の燃料消費量とエンジン運転状態に基づいて算出したジェネレータ供給時の燃料消費量を比較してバッテリとジェネレータの燃料消費量の少ない方をモータ2への電力供給源として選択し(S13〜S15)、選択された方をモータに接続する(S16〜S18)。
【選択図】図3
【解決手段】4WDモード時に前後輪の駆動力を演算し(S11)、バッテリ充電状態に応じてバッテリ充電量が少ない程増大するようバッテリ充電分燃料消費率Gbを補正する(S12)。バッテリ充電量が満タンか否かによりモータへの電力供給源選択方式を選択し、バッテリ充電分燃料消費率に基づいて算出したバッテリ供給時の燃料消費量とエンジン運転状態に基づいて算出したジェネレータ供給時の燃料消費量を比較してバッテリとジェネレータの燃料消費量の少ない方をモータ2への電力供給源として選択し(S13〜S15)、選択された方をモータに接続する(S16〜S18)。
【選択図】図3
Description
本発明は、前輪駆動軸と後輪駆動軸の一方をエンジンで駆動し他方をモータで駆動することにより、4輪駆動モードと2輪駆動モードの切換えが可能なハイブリッド車両のモータ電力供給制御装置に関し、特に、燃費が向上するようにモータへの電力供給を適切に制御するハブリッド車両のモータ電力供給制御装置に関する。
従来、前輪駆動軸と後輪駆動軸の一方をエンジンで駆動し他方をモータで駆動することにより、4輪駆動モードと2輪駆動モードの切換えが可能なハイブリッド車両が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に記載のハイブリッド車両は、前輪をエンジンで駆動し、後輪をモータで駆動し、2輪駆動モードではエンジンで前輪を駆動し、4輪駆動モードではエンジンでジェネレータを駆動して発電し、この発電電力をモータに供給することにより、エンジンとモータで4輪駆動走行を可能としている。
特開2005−54858号公報
特許文献1に記載のハイブリッド車両は、前輪をエンジンで駆動し、後輪をモータで駆動し、2輪駆動モードではエンジンで前輪を駆動し、4輪駆動モードではエンジンでジェネレータを駆動して発電し、この発電電力をモータに供給することにより、エンジンとモータで4輪駆動走行を可能としている。
しかしながら、従来の特許文献1に記載のハイブリッド車両のように、4輪駆動モード時に、目標モータ出力を得るために必要な電力を全てジェネレータで発電して供給する構成では、エンジンの運転状態が実際の走行に必要とされるエンジンとモータの各要求トルクに依存し、燃料消費量が最小となる理想トルクで常に運転することができないため、必ずしも燃料消費率が最良とはならない。
本発明は上記問題点に着目してなされたもので、バッテリを設け、モータへの電力供給を、バッテリとジェネレータのうちの燃料消費量の少ない方を選択して行うことにより、燃費向上を図るようにしたハイブリッド車両のモータ電力供給制御装置を提供することを目的とする。
このため、本発明は、前輪駆動軸と後輪駆動軸の一方を駆動するエンジンと、他方を駆動するモータと、前記エンジンにより駆動されて発電し前記モータへ電力供給可能なジェネレータとを備え、前記エンジンによる2輪駆動モードと前記エンジンと前記モータによる4輪駆動モードの切換えが可能なハブリッド車両の前記モータへの電力供給を制御するモータ電力供給制御装置において、前記ジェネレータの発電電力が充電可能で充電電力を前記モータに供給可能なバッテリと、前記ジェネレータの発電電力を前記バッテリに充電する際の充電電力量の発電に要した単位充電電力量当たりの燃料消費量を示すバッテリ充電分燃料消費率を演算するバッテリ充電分燃料消費率演算手段と、4輪駆動時の目標モータ出力を実現するために必要な駆動電力を前記モータに供給する際に、前記バッテリ充電分燃料消費率に基づいて算出したバッテリ供給時の燃料消費量とエンジン運転状態に基づいて算出したジェネレータ供給時の燃料消費量との比較結果に基づいて、バッテリとジェネレータのうちの燃料消費量の少ない方を電力供給源として選択するモータ電力供給源選択手段と、を備えて構成したことを特徴とする。
本発明によれば、バッテリを設けてバッテリとジェネレータからモータへ電力供給可能とし、バッテリに蓄えられている充電電力の単位電力量当たりの燃料消費量を示すバッテリ充電分燃料消費率に基づいてモータ駆動電力をバッテリから供給した時の燃料消費量を算出し、このバッテリ供給時の燃料消費量を、モータ駆動電力をジェネレータから供給した時の燃料消費量と比較して、4輪駆動時にモータが必要とする駆動電力を、燃料消費量の少ない方を選択して供給できるよう構成したので、エンジンで駆動する2輪駆動モードとエンジンとモータで駆動する4輪駆動モードの切換えが可能なハブリッド車両の燃費を向上できるようになる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の実施形態に係るモータ電力供給制御装置を適用するハイブリッド車両のシステム構成図である。
図1において、本実施形態のハイブリッド車両は、例えばエンジン1により前輪駆動軸を駆動しモータ2により後輪駆動軸を駆動することにより、エンジン1とモータ2の両方を駆動して走行する4輪駆動モード(4WDモード)とエンジン1のみを駆動して走行する2輪駆動モード(2WDモード)の切換えが可能な構成である。
図1は、本発明の実施形態に係るモータ電力供給制御装置を適用するハイブリッド車両のシステム構成図である。
図1において、本実施形態のハイブリッド車両は、例えばエンジン1により前輪駆動軸を駆動しモータ2により後輪駆動軸を駆動することにより、エンジン1とモータ2の両方を駆動して走行する4輪駆動モード(4WDモード)とエンジン1のみを駆動して走行する2輪駆動モード(2WDモード)の切換えが可能な構成である。
エンジン1の出力トルクは、変速機3及びディファレンシャルギヤ4を介して左右の前輪5L,5Rに伝達されると共に、その一部が無端ベルト6を介してジェネレータ7に伝達される。
ジェネレータ7は、エンジン1により駆動されて後述のコントロールユニット20の指令に基づきレギュレータによって調整される界磁電流に応じてエンジン1に対する負荷となり、この負荷に応じた電力を発電する。また、ジェネレータ7は、ジャンクションボックス8,9を介してバッテリ10とモータ2にそれぞれ接続され、ジャンクションボックス8,9内の各リレーのオン/オフをコントロールユニット20で制御することにより、バッテリ10やモータ2に対するジェネレータ7の発電電力の供給/遮断が制御される。
ジェネレータ7は、エンジン1により駆動されて後述のコントロールユニット20の指令に基づきレギュレータによって調整される界磁電流に応じてエンジン1に対する負荷となり、この負荷に応じた電力を発電する。また、ジェネレータ7は、ジャンクションボックス8,9を介してバッテリ10とモータ2にそれぞれ接続され、ジャンクションボックス8,9内の各リレーのオン/オフをコントロールユニット20で制御することにより、バッテリ10やモータ2に対するジェネレータ7の発電電力の供給/遮断が制御される。
バッテリ10は、ジャンクションボックス11を介してモータ2に接続され、ジャンクションボックス11内の各リレーのオン/オフをコントロールユニット20で制御することにより、モータ2に対する充電電力の供給/遮断が制御される。
モータ2の出力する駆動トルクは、減速機12、電磁クラッチ13及びディファレンシャルギヤ14を介して左右の後輪15L,15Rに伝達される。
モータ2の出力する駆動トルクは、減速機12、電磁クラッチ13及びディファレンシャルギヤ14を介して左右の後輪15L,15Rに伝達される。
コントロールユニット20には、エンジン回転速度を検出する回転速度センサ21、アクセルペダルの踏込み量を検出するアクセル開度センサ22、車速を検出する車速センサ23、スロットル弁開度を検出するスロットルセンサ24、各車輪5L,5R,15L,15Rの速度を検出する車輪速センサ25FL,25FR,25RL,25RR、バッテリ10の充放電電流を検出する電流センサ26、4WDモードと2WDモードを選択するモード選択スイッチ27等の各センサ類からの信号が入力されている。そして、コントロールユニット20は、2WDモード時には、回転速度センサ21、アクセル開度センサ22、車速センサ23、スロットルセンサ24等からの入力情報に基づいてドライバの要求する駆動力が得られるようエンジン1を制御し、車輪速センサ25FL,25FR,25RL,25RRからの入力情報により前輪5L,5Rのスリップを検出すると4WDモードへの切換制御を行う。また、バッテリ10に蓄えられている充電電力のバッテリ充電分燃料消費率を算出すると共に、このバッテリ充電分燃料消費率に基づいてバッテリ10に対して充電を行うか否かを判断してジェネレータ7の駆動を制御するバッテリ10の充電制御を行う。この際に、電流センサ26の充放電電流情報に基づいてバッテリ10の充電量SOC(ステートオブチャージ)を算出してバッテリ充電状態を監視し、バッテリ10の充電量SOCに応じて、バッテリ充電分燃料消費率を充電量SOCが少ない程悪化するように補正して充電を促進するようなバッテリ10の充電制御を行うことにより、バッテリ上がりを防止するようにしている。また、コントロールユニット20は、前記4WDモードへの切換制御やモード選択スイッチ27の選択操作により4WDモードになった時には、その時のバッテリ10に蓄えられた充電電力のバッテリ充電分燃料消費率、エンジン1の運転状態及びバッテリ充電量SOCに基づいて、モータ2への電力供給源をバッテリ10とするかジェネレータ7とするかを選択して燃費が最良になるようモータ2への電力供給制御を行う。従って、コントロールユニット20が、バッテリ充電分燃料消費率演算手段とモータ電力供給源選択手段の機能を備えている。
次に、本実施形態のコントロールユニット20の動作について詳述する。
まず、4WDモード時の電力供給制御や2WDモード時のバッテリ充電制御において重要となる、バッテリ10に蓄えられている充電電力のバッテリ充電分燃料消費率の演算動作を、図2のフローチャートを参照して説明する。尚、ジャンクションボックス8内のリレーをオンしてジェネレータ7をバッテリ10に接続したバッテリ充電時にこの演算が行われることは言うまでもない。
まず、4WDモード時の電力供給制御や2WDモード時のバッテリ充電制御において重要となる、バッテリ10に蓄えられている充電電力のバッテリ充電分燃料消費率の演算動作を、図2のフローチャートを参照して説明する。尚、ジャンクションボックス8内のリレーをオンしてジェネレータ7をバッテリ10に接続したバッテリ充電時にこの演算が行われることは言うまでもない。
本実施形態におけるバッテリ充電分燃料消費率とは、ジェネレータ7の発電電力をバッテリ10に充電する際の充電電力の発電に要した単位電力量当たりの燃料消費量を示すものである。
ステップ1(図中S1で示し、以下同様とする)では、バッテリ10に蓄えられる充電電力Qb(J)を下記の(1)式により演算する。
ステップ1(図中S1で示し、以下同様とする)では、バッテリ10に蓄えられる充電電力Qb(J)を下記の(1)式により演算する。
Qb=Q×ηb ・・・ (1)
ここで、Q(J)はジェネレータ7の発電電力、ηb(%)はバッテリ充電効率である。ジェネレータ7の発電電力Qは、例えばコントロールユニット20の発電指定値から得ることができる。
ステップ2では、前記充電電力Qbの充電に要した燃料消費量W(cc)を下記の(2)式により演算する。
ここで、Q(J)はジェネレータ7の発電電力、ηb(%)はバッテリ充電効率である。ジェネレータ7の発電電力Qは、例えばコントロールユニット20の発電指定値から得ることができる。
ステップ2では、前記充電電力Qbの充電に要した燃料消費量W(cc)を下記の(2)式により演算する。
W=Q×1/ηg×Ge ・・・ (2)
ここで、ηg(%)はジェネレータ7の発電効率、Geは発電電力Qを発電する時のエンジン燃料消費率(cc/J)である。エンジン燃料消費率Geは、後述する図5の予め記憶させたエンジン燃料消費率マップからその時のエンジン運転状態に基づいて得ることができる。
ここで、ηg(%)はジェネレータ7の発電効率、Geは発電電力Qを発電する時のエンジン燃料消費率(cc/J)である。エンジン燃料消費率Geは、後述する図5の予め記憶させたエンジン燃料消費率マップからその時のエンジン運転状態に基づいて得ることができる。
ステップ3では、充電の終了を判定し終了するまでステップ1,2の動作を繰り返し、終了したらステップ4に進む。尚、充電終了の判定は例えばジャンクションボックス8のリレーがオフしたことで判定すればよい。
ステップ4では、充電中にステップ1、2でそれぞれ演算された充電電力Qbと燃料消費量Wをそれぞれ積算し、充電電力の積算値Qbtotalと燃料消費量の積算値Wtotalをそれぞれ演算し、下記の(3)式によりバッテリ充電分燃料消費率Gb(cc/J)を演算する。この演算結果は、コントロールユニット20内のメモリに記憶する。
ステップ4では、充電中にステップ1、2でそれぞれ演算された充電電力Qbと燃料消費量Wをそれぞれ積算し、充電電力の積算値Qbtotalと燃料消費量の積算値Wtotalをそれぞれ演算し、下記の(3)式によりバッテリ充電分燃料消費率Gb(cc/J)を演算する。この演算結果は、コントロールユニット20内のメモリに記憶する。
Gb=Wtotal/Qbtotal ・・・ (3)
この演算フローは、バッテリ10の充電が行われる度に実行され、演算フローの実行の度に、新たに演算されたバッテリ充電分燃料消費率と記憶されているバッテリ充電分燃料消費率とを平均化処理して最新のバッテリ充電分燃料消費率Gbを算出し、算出した最新のバッテリ充電分燃料消費率Gbで記憶値を更新する。
この演算フローは、バッテリ10の充電が行われる度に実行され、演算フローの実行の度に、新たに演算されたバッテリ充電分燃料消費率と記憶されているバッテリ充電分燃料消費率とを平均化処理して最新のバッテリ充電分燃料消費率Gbを算出し、算出した最新のバッテリ充電分燃料消費率Gbで記憶値を更新する。
次に、4WDモード時のモータ電力供給制御について、図3のフローチャートを参照して詳述する。
ステップ11で、ドライバのアクセル操作に対応した前後輪の駆動力を演算する。
ステップ12で、記憶してあるバッテリ充電分燃料消費率Gbを現在のバッテリ充電状態に基づいて補正する。例えばバッテリ10の充放電電流を逐次時間積算して得られているバッテリ充電量SOCに応じた重み係数kを乗じてバッテリ充電分燃料消費量Gbを補正する。重み係数kは、図4に示すように、バッテリ充電量SOCが満タンに近い所定値V1以上ではバッテリ充電分燃料消費率Gbの真値を用いるようにk=1とし、バッテリ充電量SOCが所定値V1と確保しておきたい充電量として予め設定した閾値との間では、バッテリ充電量SOCが少ない程バッテリ充電分燃料消費量率Gbが増大するように定める。このようにバッテリ充電分燃料消費率Gbを重み係数kにより補正することにより、後述のステップ14,15におけるモータ2に対する電力供給源の選択動作において、バッテリ充電量SOCが少ない程、電力供給源としてバッテリ10が選択され難くなり、バッテリ10の過剰な放電によるバッテリ上がりを防止できる。
ステップ11で、ドライバのアクセル操作に対応した前後輪の駆動力を演算する。
ステップ12で、記憶してあるバッテリ充電分燃料消費率Gbを現在のバッテリ充電状態に基づいて補正する。例えばバッテリ10の充放電電流を逐次時間積算して得られているバッテリ充電量SOCに応じた重み係数kを乗じてバッテリ充電分燃料消費量Gbを補正する。重み係数kは、図4に示すように、バッテリ充電量SOCが満タンに近い所定値V1以上ではバッテリ充電分燃料消費率Gbの真値を用いるようにk=1とし、バッテリ充電量SOCが所定値V1と確保しておきたい充電量として予め設定した閾値との間では、バッテリ充電量SOCが少ない程バッテリ充電分燃料消費量率Gbが増大するように定める。このようにバッテリ充電分燃料消費率Gbを重み係数kにより補正することにより、後述のステップ14,15におけるモータ2に対する電力供給源の選択動作において、バッテリ充電量SOCが少ない程、電力供給源としてバッテリ10が選択され難くなり、バッテリ10の過剰な放電によるバッテリ上がりを防止できる。
ステップ13では、バッテリ充電量SOCが満タンか否かを判定し、満タンであればステップ14に進み、モータ2への電力供給源の選択方式として方式Aを選択し、後述する選択方式Aによりモータ2への電力供給源をバッテリ10とするかジェネレータ7とするかを判定する。また、満タンでなく充電可能な状態であればステップ15に進み、電力供給源の選択方式として方式Bを選択し、後述の選択方式Bによりモータ2への電力供給源をバッテリ10とするかジェネレータ7とするかを判定する。
ステップ16で、ステップ14或いはステップ15で選択された電力供給源を判定し、バッテリ10が選択された場合はステップ17に進み、ジャンクションボックス11のリレーをオンしてバッテリ10からモータ2に充電電力を供給して駆動する。ジェネレータ7が選択された場合はステップ18に進み、選択方式Aの時はジャンクションボックス9のリレーをオンしてジェネレータ7からその発電電力をモータ2に供給して駆動する。また、選択方式Bの時はジャンクションボックス9のリレーをオンしてジェネレータ7からその発電電力をモータ2に供給して駆動すると共に、ジャンクションボックス8のリレーをオンして後述するようにエンジン1の出力調整によりジェネレータ7で発生した余剰電力をバッテリ10へ充電する。
上述した選択方式A及びBによる電力供給源選択動作について詳述する。
まず、バッテリ10が満タンの場合に選択される選択方式Aについて説明する。
例えば、図5に示すエンジントルクとエンジン回転数と燃料消費率の関係を示すエンジン燃料消費率マップにおいて、ステップ1の前後輪駆動力演算値から、前輪駆動力分の目標エンジントルクがTeであり、後輪駆動力分のモータ出力に必要な電力をジェネレータ7で発電した時のジェネレータ負荷分を加算した総目標エンジントルクをTteとする。この場合、バッテリ10が満タンのためにバッテリ10を充電できないので、ジェネレータ負荷を増大して図5に点線で示す最良燃料消費率線でエンジンを運転させるようなエンジンの出力調整はできない。
まず、バッテリ10が満タンの場合に選択される選択方式Aについて説明する。
例えば、図5に示すエンジントルクとエンジン回転数と燃料消費率の関係を示すエンジン燃料消費率マップにおいて、ステップ1の前後輪駆動力演算値から、前輪駆動力分の目標エンジントルクがTeであり、後輪駆動力分のモータ出力に必要な電力をジェネレータ7で発電した時のジェネレータ負荷分を加算した総目標エンジントルクをTteとする。この場合、バッテリ10が満タンのためにバッテリ10を充電できないので、ジェネレータ負荷を増大して図5に点線で示す最良燃料消費率線でエンジンを運転させるようなエンジンの出力調整はできない。
従って、選択方式Aでは、モータ2に対する電力供給源を選択する場合、図5のエンジン燃料消費率マップに基づいて、バッテリ10からモータ2に必要電力を供給した場合の単位時間当たりの総燃料消費量Wb(cc/s)を、記憶されている現状のバッテリ充電分燃料消費率Gb(cc/J)と図5の実線で示す等燃料消費率曲線から得られる前輪駆動分の目標エンジン出力時の燃料消費率とを用いて下記の(4)式から演算する。この際、バッテリ10が満タンのため、ステップ12の補正において重み係数k=1でバッテリ充電分燃料消費率Gbは真値である。
Wb=(バッテリ持出し電力×Gb)
+((Te×2π×NE/60)×エンジン燃料消費率) ・・・ (4)
ここで、NEはエンジン回転数である。
また、ジェネレータ7からモータ2に必要電力を供給した場合の単位時間当たりの総燃料消費量Wg(cc/s)を、前記等燃料消費率曲線から得られる総目標エンジン出力時の燃料消費率に基づいて下記の(5)式から演算する。
+((Te×2π×NE/60)×エンジン燃料消費率) ・・・ (4)
ここで、NEはエンジン回転数である。
また、ジェネレータ7からモータ2に必要電力を供給した場合の単位時間当たりの総燃料消費量Wg(cc/s)を、前記等燃料消費率曲線から得られる総目標エンジン出力時の燃料消費率に基づいて下記の(5)式から演算する。
Wg=(Tte×2π×NE/60)×エンジン燃料消費率 ・・・ (5)
図6は、バッテリ充電分燃料消費率Gbをパラメータとしたエンジン燃料消費率と総燃料消費量の関係を示した図であり、図中の右側の各点がバッテリ10からモータ2に電力供給した場合の前記総燃料消費量Wbであり、図中の左側の点がジェネレータ7からモータ2に必要電力を供給した場合の前記総燃料消費量Wgである。そして、これら両演算値Wb、Wgの大小を比較し、Wb<Wgの時は電力供給源としてバッテリ10を選択し、Wb≧Wgの時は電力供給源としてジェネレータ7を選択する。
図6は、バッテリ充電分燃料消費率Gbをパラメータとしたエンジン燃料消費率と総燃料消費量の関係を示した図であり、図中の右側の各点がバッテリ10からモータ2に電力供給した場合の前記総燃料消費量Wbであり、図中の左側の点がジェネレータ7からモータ2に必要電力を供給した場合の前記総燃料消費量Wgである。そして、これら両演算値Wb、Wgの大小を比較し、Wb<Wgの時は電力供給源としてバッテリ10を選択し、Wb≧Wgの時は電力供給源としてジェネレータ7を選択する。
次に、バッテリ10が満タンでなく充電可能な状態の場合に選択される選択方式Bについて説明する。
例えば、図7に示すように、ステップ1の前後輪駆動力演算値から前輪駆動力分の目標エンジントルクがTeであり、後輪駆動力分のモータ出力に必要な電力をジェネレータ7で発電した時のジェネレータ負荷分を加算した総目標エンジントルクをTteとする。この場合、バッテリ10が満タンでないためにバッテリ10の充電が可能であり、バッテリ充電のために図7にエンジントルクTte′で示すように最良燃料消費率線でエンジンを運転させるようジェネレータ負荷を増大するエンジン出力調整が可能である。
例えば、図7に示すように、ステップ1の前後輪駆動力演算値から前輪駆動力分の目標エンジントルクがTeであり、後輪駆動力分のモータ出力に必要な電力をジェネレータ7で発電した時のジェネレータ負荷分を加算した総目標エンジントルクをTteとする。この場合、バッテリ10が満タンでないためにバッテリ10の充電が可能であり、バッテリ充電のために図7にエンジントルクTte′で示すように最良燃料消費率線でエンジンを運転させるようジェネレータ負荷を増大するエンジン出力調整が可能である。
従って、選択方式Bでは、モータ2に対する電力供給源を選択する場合、エンジン燃料消費率マップに基づいて、バッテリ10からモータ2に必要電力を供給した場合の単位時間当たりの燃料消費量Wb(cc/s)を記憶されている現状のバッテリ充電分燃料消費率Gb(cc/J)と等燃料消費率曲線から得られる前輪駆動分エンジン出力時の燃料消費率とを用いて下記の(6)式から演算する。この際、バッテリ10が満タンでないためステップ12の補正においてバッテリ充電分燃料消費率Gbは、バッテリ充電量SOCが少ない程悪化する側(バッテリ10の充電を促進する側)に重み係数k(k>1)により補正されたものを用いる。
Wb=(バッテリ持出し電力×k×Gb)
+((Te×2π×NE/60)×エンジン燃料消費率) ・・・ (6)
また、ジェネレータ7からモータ2に必要電力を供給した場合の単位時間当たりの燃料消費量Wg(cc/s)を、図6に示すように最良燃料消費率となるよう出力調整したエンジン出力とエンジン最良燃料消費率に基づいて下記の(7)式から演算する。
+((Te×2π×NE/60)×エンジン燃料消費率) ・・・ (6)
また、ジェネレータ7からモータ2に必要電力を供給した場合の単位時間当たりの燃料消費量Wg(cc/s)を、図6に示すように最良燃料消費率となるよう出力調整したエンジン出力とエンジン最良燃料消費率に基づいて下記の(7)式から演算する。
Wg=(Tte′×2π×NE/60)×エンジン最良燃料消費率 ・・・ (7)
その後は、選択方式Aと同様に、両演算値Wb、Wgの大小を比較し、Wb<Wgの時は電力供給源としてバッテリ10を選択し、Wb≧Wgの時は電力供給源としてジェネレータ7を選択する。
選択方式Bでジェネレータ7が選択されバッテリ10への充電が行われる場合には、図2に示すバッテリ充電分燃料消費率Gbの演算が行われ、演算結果に基づいて最新のバッテリ充電分燃料消費率Gbを更新記憶する。
その後は、選択方式Aと同様に、両演算値Wb、Wgの大小を比較し、Wb<Wgの時は電力供給源としてバッテリ10を選択し、Wb≧Wgの時は電力供給源としてジェネレータ7を選択する。
選択方式Bでジェネレータ7が選択されバッテリ10への充電が行われる場合には、図2に示すバッテリ充電分燃料消費率Gbの演算が行われ、演算結果に基づいて最新のバッテリ充電分燃料消費率Gbを更新記憶する。
尚、選択方式A,Bで総燃料消費量Wbを演算する際に、バッテリ充電分燃料消費率Gbとして補正しない真値を使用してもよい。
次に、2WDモード時におけるバッテリ10の充電制御動作について、図8のフローチャートを参照して詳述する。この演算フローは、エンジン1に余裕トルクがある時に実行される。
次に、2WDモード時におけるバッテリ10の充電制御動作について、図8のフローチャートを参照して詳述する。この演算フローは、エンジン1に余裕トルクがある時に実行される。
ステップ21で、エンジン出力を図7に示すように最良燃料消費率となるよう出力調整してジェネレータ7の発電電力をバッテリ10に充電する場合のバッテリ充電分燃料消費率Ggを、下記の(8)式により演算する。
Gg=最良燃料消費率×ηg×ηb ・・・ (8)
ηg、ηbは、前述のジェネレータ発電効率、バッテリ充電効率である。
Gg=最良燃料消費率×ηg×ηb ・・・ (8)
ηg、ηbは、前述のジェネレータ発電効率、バッテリ充電効率である。
ステップ22で、図3のステップ12と同様にして、現在のバッテリ充電量SOCに応じてバッテリ10の充電電力の記憶されているバッテリ充電分燃料消費率Gbを補正する。こうすることにより、バッテリ充電量SOCが少ない程バッテリ10の充電が行われ易くなり、バッテリ上がりを防止できる。
ステップ23で、バッテリ充電分燃料消費率GbとGgを比較し、Gb≧Ggの時は、ステップ24に進み、充電を許可する。一方、Gb<Ggの時は、ステップ25に進み、充電を禁止する。尚、ステップ22でバッテリ充電分燃料消費率Gbを補正せずにそのままの真値でステップ23の比較を行うようにしてもよい。
ステップ23で、バッテリ充電分燃料消費率GbとGgを比較し、Gb≧Ggの時は、ステップ24に進み、充電を許可する。一方、Gb<Ggの時は、ステップ25に進み、充電を禁止する。尚、ステップ22でバッテリ充電分燃料消費率Gbを補正せずにそのままの真値でステップ23の比較を行うようにしてもよい。
充電を許可された場合は、ステップ26でジェネレータ7を発電駆動すると共に、コントロールユニット20によりジャンクションボックス内のリレーをオンしてジェネレータ7とバッテリ10を接続し、ジェネレータ7の発電電力をバッテリ10に供給する。
かかる本実施形態のモータ電力供給制御装置によれば、バッテリ10に蓄えられている充電電力のバッテリ充電分燃料消費率Gbに基づいてモータ2の必要電力をバッテリ10から供給した場合の燃料消費量を算出し、エンジン運転状態に基づいてモータ2の必要電力をジェネレータ7を発電駆動して供給した場合のエンジン1の燃料消費量を算出し、両者を比較して燃料消費量の少ない方をモータ2への電力供給源として選択するようにしたので、この種のハイブリッド車両の燃費が向上する。
かかる本実施形態のモータ電力供給制御装置によれば、バッテリ10に蓄えられている充電電力のバッテリ充電分燃料消費率Gbに基づいてモータ2の必要電力をバッテリ10から供給した場合の燃料消費量を算出し、エンジン運転状態に基づいてモータ2の必要電力をジェネレータ7を発電駆動して供給した場合のエンジン1の燃料消費量を算出し、両者を比較して燃料消費量の少ない方をモータ2への電力供給源として選択するようにしたので、この種のハイブリッド車両の燃費が向上する。
また、前記両燃料消費量を比較する際に、バッテリ10に蓄えられている充電電力のバッテリ充電分燃料消費率Gbを、バッテリ10の充電量SOCが少ない程悪化するよう補正して比較することにより、バッテリ10の充電量SOCが少ない時程ジェネレータ7からの電力供給が行われ易くなるので、バッテリ10の放電を抑制でき、バッテリ上がりを防止できる。
また、2WDモード時のバッテリ10の充電制御時に、バッテリ10に蓄えられている充電電力のバッテリ充電分燃料消費率Gbを、バッテリ10の充電量SOCが少ない程悪化するよう補正することにより、バッテリ10の充電量SOCが少ない時程バッテリ10が充電され易くなるので、バッテリ上がりを抑制できる。
1 エンジン
2 モータ
5L,5R 前輪
7 ジェネレータ
8,9,11 ジャンクションボックス
10 バッテリ
15L,15R 後輪
20 コントロールユニット
21 回転速度センサ
22 アクセル開度センサ
23 車速センサ
24 スロットルセンサ
25FL,25FR,25RL,25RR 車輪速センサ
26 電流センサ
2 モータ
5L,5R 前輪
7 ジェネレータ
8,9,11 ジャンクションボックス
10 バッテリ
15L,15R 後輪
20 コントロールユニット
21 回転速度センサ
22 アクセル開度センサ
23 車速センサ
24 スロットルセンサ
25FL,25FR,25RL,25RR 車輪速センサ
26 電流センサ
Claims (5)
- 前輪駆動軸と後輪駆動軸の一方を駆動するエンジンと、他方を駆動するモータと、前記エンジンにより駆動されて発電し前記モータへ電力供給可能なジェネレータとを備え、前記エンジンによる2輪駆動モードと前記エンジンと前記モータによる4輪駆動モードの切換えが可能なハブリッド車両の前記モータへの電力供給を制御するモータ電力供給制御装置において、
前記ジェネレータの発電電力が充電可能で充電電力を前記モータに供給可能なバッテリと、
前記ジェネレータの発電電力を前記バッテリに充電する際の充電電力量の発電に要した単位充電電力量当たりの燃料消費量を示すバッテリ充電分燃料消費率を演算するバッテリ充電分燃料消費率演算手段と、
4輪駆動時の目標モータ出力を実現するために必要な駆動電力を前記モータに供給する際に、前記バッテリ充電分燃料消費率に基づいて算出したバッテリ供給時の燃料消費量とエンジン運転状態に基づいて算出したジェネレータ供給時の燃料消費量との比較結果に基づいて、バッテリとジェネレータのうちの燃料消費量の少ない方を電力供給源として選択するモータ電力供給源選択手段と、
を備えて構成したことを特徴とするハイブリッド車両のモータ電力供給制御装置。 - 前記モータ電力供給源選択手段は、前記バッテリの充電量が充電可能な状態である時は、最良燃料消費率になるよう出力調整したエンジン運転状態に基づいて前記ジェネレータ供給時の燃料消費量を算出して前記バッテリ供給時の燃料消費量と比較する構成である請求項1に記載のハイブリッド車両のモータ電力供給制御装置。
- 前記モータ電力供給源選択手段は、前記バッテリの充電量に応じて、バッテリ充電量が少ない程前記バッテリ供給時の燃料消費量が増大するよう前記バッテリ充電分燃料消費率を補正し、該補正したバッテリ充電分燃料消費率を用いてバッテリ供給時の燃料消費量を算出する構成である請求項2に記載のハブリッド車両のモータ電力供給制御装置。
- 前記ジェネレータの発電電力を前記バッテリに充電する際に、既にバッテリに蓄えられている充電電力に関するバッテリ充電分燃料消費率と前記ジェネレータの発電電力に関して演算したバッテリ充電分燃料消費率とを比較し、比較結果に基づいて、前記発電電力に関して演算したバッテリ充電分燃料消費率の方がよいときに充電を許可する構成とした請求項1〜3のいずれか1つに記載のハブリッド車両のモータ電力供給制御装置。
- 前記バッテリに蓄えられている充電電力に関するバッテリ充電分燃料消費率を、前記バッテリの充電量に応じてバッテリ充電量が少ない程悪化するように補正し、該補正したバッテリ充電分燃料消費率と前記発電電力に関して演算したバッテリ充電分燃料消費率とを比較する構成とした請求項4に記載のハイブリッド車両のモータ電力供給装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005302947A JP2007112195A (ja) | 2005-10-18 | 2005-10-18 | ハイブリッド車両のモータ電力供給制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2005302947A JP2007112195A (ja) | 2005-10-18 | 2005-10-18 | ハイブリッド車両のモータ電力供給制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2007112195A true JP2007112195A (ja) | 2007-05-10 |
Family
ID=38094790
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005302947A Pending JP2007112195A (ja) | 2005-10-18 | 2005-10-18 | ハイブリッド車両のモータ電力供給制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2007112195A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR100912917B1 (ko) | 2007-12-17 | 2009-08-20 | 영화테크(주) | 정션박스의 전원 분배구조 |
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-
2005
- 2005-10-18 JP JP2005302947A patent/JP2007112195A/ja active Pending
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