JP2014189081A - Hybrid vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ハイブリッド自動車に関し、詳しくは、吸気バルブの開閉タイミングを変更する可変バルブタイミング機構を有するエンジンと、発電可能な第1モータと、エンジンの出力軸と第1モータの回転軸と車軸に連結された駆動軸とに3つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、走行用の動力を入出力する第2モータと、第1モータおよび第2モータと電力のやりとりが可能なバッテリと、を備えるハイブリッド自動車に関する。 The present invention relates to a hybrid vehicle, and more particularly, to an engine having a variable valve timing mechanism that changes the opening / closing timing of an intake valve, a first motor capable of generating power, an output shaft of the engine, a rotating shaft of the first motor, and an axle. A planetary gear mechanism in which three rotating elements are connected to a connected drive shaft, a second motor that inputs and outputs driving power, a battery that can exchange power with the first motor and the second motor, Relates to a hybrid vehicle comprising
従来、この種のハイブリッド自動車としては、通常は要求動力に対してエンジンを最も運転効率のよい運転ポイントで運転するが、回転数制限により運転ポイントで運転できないときは、要求動力に相当する動力を出力できるようにトルクを増大してエンジンを運転するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。このハイブリッド自動車では、トルクの増大は、エンジンの回転数とトルクに基づくマップに従って可変バルブタイミング機構を制御し、吸気弁の開閉タイミングを変更することによって行なう。そして、こうした制御により、バッテリからの電力供給を抑制し、要求動力が大きいときでも運転効率を向上している。 Conventionally, in this type of hybrid vehicle, the engine is normally operated at the operating point with the highest operating efficiency with respect to the required power. One that increases the torque so that it can be output and operates the engine has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In this hybrid vehicle, the torque is increased by controlling the variable valve timing mechanism according to a map based on the engine speed and torque and changing the opening / closing timing of the intake valve. And by such control, the electric power supply from a battery is suppressed and driving efficiency is improved even when required power is large.
また、アクセルペダルから入力される走行要求パワーとバッテリの充電要求パワーとを合算したエンジン要求パワーがエンジンの燃費最良域を超える場合には、バッテリの充電要求パワーを制限するものが提案されている(例えば、特許文献2参照)。このハイブリッド自動車では、こうした制御により、燃費が低下するのを抑制している。 In addition, when the engine required power, which is the sum of the required travel power input from the accelerator pedal and the required battery charge power, exceeds the best fuel efficiency range of the engine, there is proposed one that limits the required charge power of the battery. (For example, refer to Patent Document 2). In this hybrid vehicle, such control suppresses a reduction in fuel consumption.
しかしながら、上述の前者のハイブリッド自動車では、要求動力により回転数制限により運転ポイントで運転できないときに、直ちにエンジンのトルクを増大するものとすれば、車両の燃費を悪化させてしまう。また、後者のハイブリッド自動車では、アクセルペダルから入力される走行要求パワーがエンジンの燃費最良域を超える場合には、バッテリの充電要求パワーを制限しても、対処できない。 However, in the above-described hybrid vehicle, if the engine torque is increased immediately when the engine cannot be driven at the driving point due to the rotational speed limitation due to the required power, the fuel consumption of the vehicle is deteriorated. In the latter hybrid vehicle, when the required travel power input from the accelerator pedal exceeds the engine fuel efficiency best range, even if the required charge power of the battery is limited, it cannot be coped with.
本発明のハイブリッド自動車は、回転数制限によりエンジンが出力することができるパワーより大きいパワーが要求がなされたときに燃費の低下を抑制しながら要求されたパワーを出力して走行することを主目的とする。 The hybrid vehicle of the present invention has a main purpose of outputting the requested power while suppressing a decrease in fuel consumption when a power greater than the power that can be output by the engine due to the rotational speed limitation is requested. And
本発明のハイブリッド自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 The hybrid vehicle of the present invention employs the following means in order to achieve the main object described above.
本発明のハイブリッド自動車は、
トルクを増大するトルク増大機構を有するエンジンと、発電可能な第1モータと、前記エンジンの出力軸と前記第1モータの回転軸と車軸に連結された駆動軸とに3つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、走行用の動力を入出力する第2モータと、前記第1モータおよび前記第2モータと電力のやりとりが可能なバッテリと、を備えるハイブリッド自動車であって、
前記エンジンに対して所定回転数以下で運転する回転数制限が課されている最中に車両の走行に要求される走行用パワーを前記エンジンから出力するために燃費を優先する燃費優先動作ライン上で前記エンジンを運転すると前記エンジンの回転数が前記所定回転数より大きな回転数になるときであって、更に、前記エンジンを前記燃費優先動作ライン上の前記所定回転数に対応する上限運転ポイントで運転したときに前記エンジンから出力するパワーを前記走行用パワーから減じて得られる不足パワーが前記バッテリから出力可能な許容最大パワーより大きいときには、前記所定回転数で運転する前記エンジンから前記トルク増大機構によるトルクの増大を伴って前記走行用パワーから前記許容最大パワーを減じて得られるパワーを出力すると共に前記バッテリから前記許容最大パワーを出力して前記走行用パワーにより走行するように前記エンジンと前記第1モータと前記第2モータとを制御する制御手段、
を備えることを特徴とする。
The hybrid vehicle of the present invention
Three rotating elements are connected to an engine having a torque increasing mechanism for increasing torque, a first motor capable of generating electricity, an output shaft of the engine, a rotating shaft of the first motor, and a driving shaft connected to an axle. A hybrid vehicle comprising: a planetary gear mechanism; a second motor that inputs and outputs driving power; and a battery that can exchange power with the first motor and the second motor,
On the fuel efficiency priority operation line in which fuel efficiency is given priority in order to output from the engine the traveling power required for traveling of the vehicle while the rotational speed limit for driving the engine at a predetermined rotational speed or less is imposed. When the engine is operated at the time when the engine speed becomes larger than the predetermined engine speed, the engine is operated at an upper limit operation point corresponding to the predetermined engine speed on the fuel consumption priority operation line. When the insufficient power obtained by subtracting the power output from the engine from the driving power when driving is greater than the allowable maximum power that can be output from the battery, the torque increasing mechanism from the engine operating at the predetermined speed The power obtained by subtracting the allowable maximum power from the traveling power with an increase in torque due to Both control means for controlling said engine and said first motor and said second motor so as to run through the traveling power and outputting the maximum allowable power from said battery,
It is characterized by providing.
この本発明のハイブリッド自動車では、(1)エンジンに対して所定回転数以下で運転する回転数制限が課されていること、(2)車両の走行に要求される走行用パワー(Pdrv)をエンジンから出力するために燃費を優先する燃費優先動作ライン上でエンジンを運転するとエンジンの回転数が前記所定回転数より大きな回転数になるときであること、更に、(3)エンジンを燃費優先動作ライン上の所定回転数に対応する上限運転ポイントで運転したときにエンジンから出力するパワー(Pelim)を走行用パワー(Pdrv)から減じて得られる不足パワー(ΔP=Pdrv−Pelim)がバッテリから出力可能な許容最大パワー(Pbmax)より大きいときであること、の3つの条件を満たしているときには、所定回転数で運転するエンジンからトルク増大機構によるトルクの増大を伴って走行用パワー(Pdrv)から許容最大パワー(Pbmax)を減じて得られるパワーを出力すると共にバッテリから許容最大パワー(Pbmax)を出力して走行用パワー(Pdrv)により走行するようにエンジンと第1モータと第2モータとを制御する。これにより、走行用パワー(Pdrv)により走行するために、バッテリの劣化の促進を抑制すると共にトルク増大機構によるトルクの増大を最小限にして、燃費の低下を抑制しつつ走行用パワー(Pdrv)により走行することができる。 In the hybrid vehicle of the present invention, (1) the engine speed is restricted to be operated at a predetermined speed or less, and (2) the power (Pdrv) for traveling required for traveling of the vehicle is engine. When the engine is operated on a fuel efficiency priority operation line that gives priority to fuel efficiency in order to output from the engine, the engine speed becomes a speed greater than the predetermined speed, and (3) the engine is operated in the fuel efficiency priority operation line. Underpower (ΔP = Pdrv-Pelim) obtained by subtracting the power output from the engine (Pelim) from the driving power (Pdrv) when operating at the upper limit operating point corresponding to the above predetermined rotational speed can be output from the battery When the above three conditions are satisfied, the operation is performed at a predetermined rotational speed. The engine outputs a power obtained by subtracting the allowable maximum power (Pbmax) from the traveling power (Pdrv) with an increase in torque by the torque increasing mechanism and outputs the allowable maximum power (Pbmax) from the battery. The engine, the first motor, and the second motor are controlled to run with power (Pdrv). As a result, in order to travel with the power for traveling (Pdrv), the acceleration of battery deterioration is suppressed and the increase in torque by the torque increasing mechanism is minimized, while the power for traveling (Pdrv) is suppressed while suppressing the decrease in fuel consumption. It can drive by.
ここで、トルク増大機構としては、吸気バルブの開閉タイミングを変更する可変バルブタイミング機構や、ターボチャージャーやスーパーチャージャーなどの過給機などを用いることができる。 Here, as the torque increasing mechanism, a variable valve timing mechanism for changing the opening / closing timing of the intake valve, a supercharger such as a turbocharger or a supercharger, or the like can be used.
本発明のハイブリッド自動車では、(1)エンジンに対して所定回転数以下で運転する回転数制限が課されていること、(2)車両の走行に要求される走行用パワー(Pdrv)をエンジンから出力するために燃費を優先する燃費優先動作ライン上でエンジンを運転するとエンジンの回転数が前記所定回転数より大きな回転数になるときであること、の2条件を満たし、更に、(3)エンジンを燃費優先動作ライン上の所定回転数に対応する上限運転ポイントで運転したときにエンジンから出力するパワー(Pelim)を走行用パワー(Pdrv)から減じて得られる不足パワー(ΔP=Pdrv−Pelim)がバッテリから出力可能な許容最大パワー(Pbmax)以下のときには、エンジンを上限運転ポイントで運転すると共にバッテリから不足パワー(ΔP)を出力して走行用パワー(Pdrv)により走行するようにエンジンと第1モータと第2モータとを制御するものとすることもできる。こうすれば、トルク増大機構によるトルクを増大しなくてもよいから、燃費の低下を抑制することができると共に、走行用パワー(Pdrv)で走行することができる。 In the hybrid vehicle of the present invention, (1) the engine speed limit is imposed on the engine at a predetermined speed or less, and (2) the driving power (Pdrv) required for driving the vehicle is from the engine. When the engine is operated on a fuel efficiency priority operation line that gives priority to fuel efficiency for output, the engine speed is when the engine speed is greater than the predetermined speed, and (3) the engine Is the insufficient power (ΔP = Pdrv−Pelim) obtained by subtracting the power (Pelim) output from the engine from the driving power (Pdrv) when driving at the upper limit operating point corresponding to the predetermined rotational speed on the fuel consumption priority operation line Is less than the maximum allowable power (Pbmax) that can be output from the battery, the engine is operated at the upper limit operating point and the battery is It may be one that controls the engine and the first motor and the second motor so as to run due to a lack of Li power traveling power and output (ΔP) (Pdrv). By so doing, it is not necessary to increase the torque by the torque increasing mechanism, so that it is possible to suppress a reduction in fuel consumption and to travel with the traveling power (Pdrv).
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。 Next, the form for implementing this invention is demonstrated using an Example.
図1は、本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車20は、図示するように、ガソリンや軽油などを燃料とするエンジン22と、エンジン22の運転状態を検出する各種センサから信号を入力すると共にエンジン22の燃料噴射制御や点火制御,吸入空気量調節制御などを行なうエンジン用電子制御ユニット(以下、エンジンECUという)24と、エンジン22の出力軸としてのクランクシャフト26にキャリアが接続されると共に駆動輪63a,63bにデファレンシャルギヤ62を介して連結された駆動軸32にリングギヤが接続されたプラネタリギヤ30と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子がプラネタリギヤ30のサンギヤに接続されたモータMG1と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子が駆動軸32に接続されたモータMG2と、モータMG1,MG2を駆動するためのインバータ41,42と、インバータ41,42の図示しないスイッチング素子をスイッチング制御することによってモータMG1,MG2を駆動制御するモータ用電子制御ユニット(以下、モータECUという)40と、例えばリチウムイオン二次電池として構成されてインバータ41,42を介してモータMG1,MG2と電力をやりとりするバッテリ50と、バッテリ50の端子間電圧や充放電電流Ib,電池温度Tbなどを用いてバッテリ50を管理するバッテリ用電子制御ユニット(以下、バッテリECUという)52と、シフトレバー81のポジションを検出するシフトポジションセンサ82からのシフトポジションSPやアクセルペダル83の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Acc,ブレーキペダル85の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ86からのブレーキポジション,車速センサ88からの車速Vなどを入力すると共にエンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と通信して車両全体を制御するハイブリッド用電子制御ユニット70と、を備える。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a
エンジン22は、例えばガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力可能なエンジンとして構成されており、図2に示すように、エアクリーナ122により清浄された空気をスロットルバルブ124を介して吸入すると共に燃料噴射弁126からガソリンを噴射して吸入された空気とガソリンとを混合し、この混合気を吸気バルブ128を介して燃焼室に吸入し、点火プラグ130による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられるピストン132の往復運動をクランクシャフト26の回転運動に変換する。エンジン22からの排気は、一酸化炭素(CO)や炭化水素(HC),窒素酸化物(NOx)の有害成分を浄化する浄化触媒(三元触媒)を有する浄化装置134を介して外気へ排出されると共に排気を吸気に還流する排気再循環装置(以下、「EGR(Exhaust Gas Recirculation)システム」という)160を介して吸気側に供給される。EGRシステム160は、浄化装置134の後段に接続されて排気を吸気側のサージタンクに供給するためのEGR管162と、EGR管162に配置されステッピングモータ163により駆動されるEGRバルブ164とを備え、EGRバルブ164の開度の調節により、不燃焼ガスとしての排気の還流量を調節して吸気側に還流する。エンジン22は、こうして空気と排気とガソリンとの混合気を燃焼室に吸引することができるようになっている。以下、エンジン22の排気を吸気側に還流することをEGRといい、吸気側に還流される排気の量をEGR量Veという。
The
エンジンECU24は、CPU24aを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPU24aの他に処理プログラムを記憶するROM24bと、データを一時的に記憶するRAM24cと、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。エンジンECU24には、エンジン22の状態を検出する種々のセンサからの信号、例えば、クランクシャフト26の回転位置を検出するクランクポジションセンサ140からのクランクポジションやエンジン22の冷却水の温度を検出する水温センサ142からの冷却水温Tw,燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブ128や排気バルブを開閉するカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ144からのカムポジション,スロットルバルブ124のポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサ146からのスロットル開度TH,吸気管に取り付けられたエアフローメータ148からの吸入空気量Qa,同じく吸気管に取り付けられた温度センサ149からの吸気温Ta,吸気管内の圧力を検出する吸気圧センサ158からの吸気圧Pin,浄化装置134に取り付けられた温度センサ134aからの触媒温度Tc,空燃比センサ135aからの空燃比AF,酸素センサ135bからの酸素信号O2,シリンダブロックに取り付けられてノッキングの発生に伴って生じる振動を検出するノックセンサ159からのノック信号Ks,EGRバルブ164の開度を検出するEGRバルブ開度センサ165からのEGRバルブ開度EVなどが入力ポートを介して入力されている。また、エンジンECU24からは、エンジン22を駆動するための種々の制御信号、例えば、燃料噴射弁126への駆動信号や、スロットルバルブ124のポジションを調節するスロットルモータ136への駆動信号、イグナイタと一体化されたイグニッションコイル138への制御信号、吸気バルブ128の開閉タイミングを変更可能な可変バルブタイミング機構150への制御信号,EGRバルブ164の開度を調整するステッピングモータ163への駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。エンジンECU24は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70からの制御信号によりエンジン22を運転制御すると共に必要に応じてエンジン22の運転状態に関するデータを出力する。なお、エンジンECU24は、クランクポジションセンサ140からのクランクポジションに基づいてクランクシャフト26の回転数即ちエンジン22の回転数Neを演算したり、エアフローメータ148からの吸入空気量Qaとエンジン22の回転数Neとに基づいて体積効率(エンジン22の1サイクルあたりの行程容積に対する1サイクルで実際に吸入される空気の容積の比)KLを演算したり、エアフローメータ148からの吸入空気量QaとEGRバルブ開度センサ165からのEGRバルブ開度EVとエンジン22の回転数Neとに基づいてEGR量Veとエンジン22の吸入空気量Qaとの和に対するEGR量Veの比率としてのEGR率Reを演算したり、ノックセンサ159からのノック信号Ksの大きさや波形に基づいてノッキングの発生レベルを示すノック強度Krを演算したりしている。
The engine ECU 24 is configured as a microprocessor centered on the
モータECU40は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。モータECU40には、モータMG1,MG2を駆動制御するために必要な信号、例えばモータMG1,MG2の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサからの回転位置θm1,θm2や図示しない電流センサにより検出されるモータMG1,MG2に印加される相電流などが入力ポートを介して入力されており、モータECU40からは、インバータ41,42へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。また、モータECU40は、HVECU70と通信しており、HVECU70からの制御信号によってモータMG1,MG2を駆動制御すると共に必要に応じてモータMG1,MG2の運転状態に関するデータをHVECU70に出力する。なお、モータECU40は、回転位置検出センサからのモータMG1,MG2の回転子の回転位置θm1,θm2に基づいてモータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2も演算している。
Although not shown, the
バッテリECU52は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。バッテリECU52には、バッテリ50を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ50の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧Vbやバッテリ50の出力端子に接続された電力ラインに取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流Ib,バッテリ50に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度Tbなどが入力されており、必要に応じてバッテリ50の状態に関するデータを通信によりHVECU70に送信する。また、バッテリECU52は、バッテリ50を管理するために、電流センサにより検出された充放電電流Ibの積算値に基づいてそのときのバッテリ50から放電可能な電力の容量の全容量に対する割合である蓄電割合SOCを演算したり、演算した蓄電割合SOCと電池温度Tbとに基づいてバッテリ50を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Win,Woutを演算したりしている。なお、バッテリ50の入出力制限Win,Woutは、電池温度Tbに基づいて入出力制限Win,Woutの基本値を設定し、バッテリ50の蓄電割合SOCに基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Win,Woutの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。
Although not shown, the
HVECU70は、図示しないがCPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,記憶したデータを保持する不揮発性のフラッシュメモリ,入出力ポート,通信ポートを備える。HVECU70には、イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号やシフトレバー81の操作位置を検出するシフトポジションセンサ82からのシフトポジションSP,アクセルペダル83の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Acc,ブレーキペダル85の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ86からのブレーキペダルポジションBP,車速センサ88からの車速Vなどが入力ポートを介して入力されている。HVECU70は、前述したように、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と通信ポートを介して接続されており、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
Although not shown, the
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20は、運転者によるアクセルペダル83の踏み込み量に対応するアクセル開度Accと車速Vとに基づいて駆動軸32に出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力が駆動軸32に出力されるように、エンジン22とモータMG1とモータMG2とが運転制御される。エンジン22とモータMG1とモータMG2の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にエンジン22から出力される動力のすべてがプラネタリギヤ30とモータMG1とモータMG2とによってトルク変換されて駆動軸32に出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ50の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にバッテリ50の充放電を伴ってエンジン22から出力される動力の全部またはその一部がプラネタリギヤ30とモータMG1とモータMG2とによるトルク変換を伴って要求動力が駆動軸32に出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御する充放電運転モード、エンジン22の運転を停止してモータMG2からの要求動力に見合う動力を駆動軸32に出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。なお、トルク変換運転モードと充放電運転モードは、いずれもエンジン22の運転を伴って要求動力が駆動軸32に出力されるようエンジン22とモータMG1,MG2とを制御するモードであり、実質的な制御における差異はないため、以下、両者を合わせてエンジン運転モードという。
The
エンジン運転モードでは、ハイブリッド用電子制御ユニット70は、アクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Accと車速センサ88からの車速Vとに基づいて駆動軸32に出力すべき要求トルクTr*を設定し、設定した要求トルクTr*に駆動軸32の回転数Nr(例えば、モータMG2の回転数Nm2に換算係数を乗じて得られる回転数や車速Vに換算係数を乗じて得られる回転数)を乗じて走行に要求される走行用パワーPr*を計算すると共に計算した走行用パワーPr*からバッテリ50の蓄電割合SOCに基づいて得られるバッテリ50の充放電要求パワーPb*(バッテリ50から放電するときが正の値)を減じてエンジン22から出力すべきパワーとしての要求パワーPe*を設定し、要求パワーPe*を効率よくエンジン22から出力することができるエンジン22の回転数NeとトルクTeとの関係としての動作ライン(例えば燃費最適動作ライン)を用いてエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定し、バッテリ50を充放電してもよい最大電力としてバッテリ50の蓄電割合SOCやバッテリ50の温度により設定される入出力制限Win,Woutの範囲内で、エンジン22の回転数Neが目標回転数Ne*となるようにするための回転数フィードバック制御によりモータMG1から出力すべきトルクとしてのトルク指令Tm1*を設定すると共にモータMG1をトルク指令Tm1*で駆動したときにプラネタリギヤ30を介して駆動軸32に作用するトルクを要求トルクTr*から減じてモータMG2のトルク指令Tm2*を設定し、目標回転数Ne*と目標トルクTe*とについてエンジンECU24に送信し、トルク指令Tm1*,Tm2*についてはモータECU40に送信する。そして、目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを受信したエンジンECU24は、目標回転数Ne*と目標トルクTe*とに基づいてEGR率Reの目標値としての目標EGR率Re*を設定し、目標回転数Ne*と目標トルクTe*とによってエンジン22が運転されるようエンジン22の制御(具体的には、スロットルバルブ124の開度を制御する吸入空気量制御や、燃料噴射弁126からの燃料噴射量を制御する燃料噴射制御,点火プラグ130の点火時期を制御する点火制御,吸気バルブ128の開閉タイミングを制御する吸気バルブタイミング可変制御など)を行なうと共にEGR率Reが目標EGR率Re*となるようEGRシステム160のEGRバルブ164の開度を制御するEGR制御を行なう。また、トルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、モータMG1,MG2がトルク指令Tm1*,Tm2*で駆動されるようインバータ41,42のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。エンジン運転モードでは、要求パワーPe*がエンジン22を効率よく運転するためにエンジン22の運転を停止した方がよいとして予め設定された閾値Pstop未満に至ったときにエンジン22の運転を停止してモータ運転モードに移行する。
In the engine operation mode, the hybrid
モータ運転モードでは、ハイブリッド用電子制御ユニット70は、モータMG1のトルク指令Tm1*に値0を設定すると共にバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で要求トルクTr*が駆動軸32に出力されるようモータMG2のトルク指令Tm2*を設定してモータECU40に送信する。そして、トルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、モータMG1,MG2がトルク指令Tm1*,Tm2*で駆動されるようインバータ41,42のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。モータ運転モードでは、上述の要求パワーPe*がエンジン22を効率よく運転するためにエンジン22を始動した方がよいとして予め設定された閾値Pstart以上に至ったときにエンジン22を始動してエンジン運転モードに移行する。
In the motor operation mode, the hybrid
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20の動作、特にエンジン22に回転数制限Nelimが課されているときの動作について説明する。図3は、HVECU70により実行されるエンジン運転モードにおける駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎(例えば、数msec毎)に繰り返し実行される。
Next, the operation of the
駆動制御ルーチンが実行されると、HVECU70は、まず、アクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Accや車速センサ88からの車速V,モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2,エンジン22の回転数制限Nelim,バッテリ50の入出力制限Win,Woutなど制御に必要なデータを入力する処理を実行する(ステップS100)。ここで、モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2は、回転位置検出センサにより検出されたモータMG1,MG2の回転子の回転位置θm1,θm2に基づいて演算されたものをモータECU40から通信により入力するものとした。また、バッテリ50の入出力制限Win,Woutは、バッテリ50の電池温度Tbとバッテリ50の蓄電割合SOCとに基づいて設定されたものをバッテリECU52から通信により入力するものとした。更に、エンジン22の回転数制限Nelimは、図示しない回転数制限設定ルーチンにより設定されたものを入力するものとした。エンジン22の回転数制限Nelimは、種々の要因により設定されるが、主な要因としては、プラネタリギヤ30の回転数制限に基づくものを挙げることができる。プラネタリギヤ30において、サンギヤとリングギヤのギヤ比ρ(サンギヤの歯数/リングギヤの歯数)、サンギヤの回転数Ns、プラネタリキャリアの回転数Nc、リングギヤの回転数Nrの間には、次式(1)の関係が成立する。リングギヤの回転数Nrは車速Vと等価なパラメータであり、プラネタリキャリアの回転数Ncはエンジン22の回転数Neと等価なパラメータである。サンギヤの回転数Nsには機械的な制限値が存在するから、プラネタリキャリアの最大回転数Ncは、この制限値の下でリングギヤの回転数Nrに応じて変化し、回転数Nrが値0のときに最も小さく、回転数Nrが大きくなるにつれて大きくなる。こうした理由により、エンジン22の回転数制限Nelimは車速Vによって変化する。
When the drive control routine is executed, first, the
Ns=Nc+(Nc−Nr)/ρ・・・(1) Ns = Nc + (Nc−Nr) / ρ (1)
こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度Accと車速Vとに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪63a,63bに連結された駆動軸32に出力すべき要求トルクTr*と走行に要求さえる走行用パワーPdrvを設定する(ステップS110)。要求トルクTr*は、実施例では、アクセル開度Accと車速Vと要求トルクTr*との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてROM74に記憶しておき、アクセル開度Accと車速Vとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクTr*を導出して設定するものとした。図4に要求トルク設定用マップの一例を示す。走行用パワーPdrvは、設定した要求トルクTr*に駆動軸32の回転数Nrを乗じることにより計算することができる。なお、駆動軸32の回転数Nrは、車速Vに換算係数kvを乗じること(Nr=kv・V)によって求めたり、モータMG2の回転数Nm2を換算係数kmを乗じること(Nr=km・Nm2)によって求めることができる。
When the data is input in this way, the required torque Tr * to be output to the
続いて、エンジン22の回転数制限Nelimと最適燃費ラインとを用いて最適燃費ライン上でエンジン22を回転数制限Nelimで運転したときにエンジン22から出力するパワーをエンジン上限パワーPelimとして計算する(ステップS120)。図5は、最適燃費ラインと最大トルクラインの一例と不足パワーΔPが負の値のときに目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する様子を示す説明図である。図中、最適動燃費ラインは、可変バルブタイミング機構150やEGRシステム160の作動を含めてエンジン22の回転数に対して最も燃費(エネルギ効率)が良くなる運転ポイントを連続する曲線として示したものであり、最大トルクラインは、可変バルブタイミング機構150やEGRシステム160の作動を含めてエンジン22の回転数に対して最も大きなトルクを出力する運転ポイントを連続する曲線として示したものである。エンジン上限パワーPelimは、回転数制限Nelimと最適燃費ラインとの交点の運転ポイント、即ち、回転数制限Nelimとこれに対応するトルクTelimとからなる運転ポイントでエンジン22うを運転したときにエンジン22から出力されるパワーを意味している。不足パワーΔPが負の値のときに目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する様子については後述する。
Subsequently, using the engine speed limit Nelim and the optimum fuel efficiency line, the power output from the
次に、走行用パワーPdrvからエンジン上限パワーPelimを減じて不足パワーΔPを計算し(ステップS130)、不足パワーΔPが値0より大きいか否か、即ち、走行用パワーPdrvがエンジン上限パワーPelimより大きいか否かを判定する(ステップS140)。不足パワーΔPが値0以下のとき、即ち、走行用パワーPdrvがエンジン上限パワーPelim以下のときには、回転数制限Nelimが課された状態でも走行用パワーPdrvを、エンジン22を最適燃費ライン上の運転ポイントで運転してエンジン22から出力することができると判断し、走行用パワーPdrvから充放電要求パワーPb*を減じたものとエンジン上限パワーPelimとのうち小さい方をエンジン22に要求される要求パワーPe*として設定し(ステップS160)、設定した要求パワーPe*と最適燃費ラインとを用いてエンジン22を運転すべき運転ポイントとしての目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する(ステップS170)。この目標回転数Ne*と目標トルクTe*の設定は、要求パワーPe*が一定の曲線と最適燃費ラインの交点の運転ポイントにおける回転数とトルクとして求めることができる。充放電要求パワーPb*が値0であるときを考えると、要求パワーPe*は走行用パワーPdrvに一致(Pe*=Pdrv)するから、目標回転数Ne*と目標トルクTe*は、図5では走行用パワーPdrvが一定の曲線と最適燃費ラインとの交点として求めることができる。
Next, the engine upper limit power Pelim is subtracted from the driving power Pdrv to calculate the insufficient power ΔP (step S130), and whether or not the insufficient power ΔP is greater than the
こうして目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定すると、エンジン22の目標回転数Ne*とモータMG2の回転数Nm2と動力分配統合機構30のギヤ比ρとを用いて次式(2)によりモータMG1の目標回転数Nm1*を計算すると共に計算した目標回転数Nm1*と入力したモータMG1の回転数Nm1とに基づいて式(3)によりモータMG1のトルク指令Tm1*を設定する(ステップS200)。ここで、式(2)は、プラネタリギヤ30の回転要素(サンギヤ、リングギヤ、プラネタリキャリア)に対する力学的な関係式である。エンジン22からパワーを出力している状態で走行しているときのプラネタリギヤ30の回転要素(サンギヤ、リングギヤ、プラネタリキャリア)における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を図6に示す。図中、左のS軸はモータMG1の回転数Nm1であるサンギヤの回転数Nsを示し、C軸はエンジン22の回転数Neであるプラネタリキャリアの回転数Ncを示し、R軸はモータMG2の回転数Nm2である駆動軸32の回転数Nrを示す。式(2)は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。なお、R軸上の2つの太線矢印は、モータMG1から出力されたトルクTm1が駆動軸32に作用するトルクと、モータMG2から出力されるトルクTm2が駆動軸32に作用するトルクとを示す。また、式(3)は、モータMG1を目標回転数Nm1*で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式(3)中、右辺第2項の「k1」は比例項のゲインであり、右辺第3項の「k2」は積分項のゲインである。
When the target rotational speed Ne * and the target torque Te * are thus set, the following equation (2) is obtained using the target rotational speed Ne * of the
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/ρ (2)
Tm1*=ρ・Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (3)
Nm1 * = Ne * ・ (1 + ρ) / ρ-Nm2 / ρ (2)
Tm1 * = ρ ・ Te * / (1 + ρ) + k1 (Nm1 * -Nm1) + k2∫ (Nm1 * -Nm1) dt (3)
そして、次式(4)により、要求トルクTr*に設定したトルク指令Tm1*をプラネタリギヤ30のギヤ比ρで除したものを加えたものとしてモータMG2のトルク指令Tm2*を設定する(ステップS210)。式(4)は、図8の共線図から容易に導くことができる。
Then, the torque command Tm2 * of the motor MG2 is set by adding the torque command Tm1 * set to the required torque Tr * divided by the gear ratio ρ of the
Tm2*=Tr*+Tm1*/ρ (4) Tm2 * = Tr * + Tm1 * / ρ (4)
こうしてエンジン22の目標回転数Ne*や目標トルクTe*,モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定すると、エンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*についてはエンジンECU24に、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*についてはモータECU40にそれぞれ送信し(ステップS220)、駆動制御ルーチンを終了する。最適燃費ライン上の運転ポイントとしての目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを受信したエンジンECU24は、エンジン22が目標回転数Ne*と目標トルクTe*とによって示される運転ポイントで運転されるようにエンジン22における吸入空気量制御や燃料噴射制御,点火制御,バルブタイミング制御,EGR制御などの制御を行なう。また、トルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、トルク指令Tm1*でモータMG1が駆動されると共にトルク指令Tm2*でモータMG2が駆動されるようインバータ41,42のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。こうした制御により、最適燃費ライン上の運転ポイントでエンジン22を運転して駆動軸32に走行用パワーPdrvを出力して走行することができる。
Thus, when the target engine speed Ne *, the target torque Te *, and the torque commands Tm1 *, Tm2 * of the motors MG1, MG2 are set, the target engine speed Ne * and the target torque Te * of the
ステップS140で不足パワーΔPが値0より大きいと判定されたとき、即ち、走行用パワーPdrvがエンジン上限パワーPelimより大きいと判定されたときには、不足パワーΔPがバッテリ50の出力制限Wout以下であるか否かを判定する(ステップS150)。不足パワーΔPがバッテリ50の出力制限Wout以下のときには、エンジン22を最適燃費ライン上の回転数制限Nelimで運転するために、目標回転数Ne*に回転数制限Nelimを設定すると共に目標トルクTe*に最適燃費ライン上で回転数制限Nelimに対応するトルク上限Telimを設定し(ステップS180)、設定した目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを用いてモータMG1のトルク指令Tm1*とモータMG2のトルク指定Tm2*とを設定し(ステップS200,S210)、エンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*についてはエンジンECU24に、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*についてはモータECU40にそれぞれ送信し(ステップS220)、駆動制御ルーチンを終了する。
When it is determined in step S140 that the insufficient power ΔP is greater than 0, that is, when it is determined that the traveling power Pdrv is greater than the engine upper limit power Pelim, is the insufficient power ΔP less than or equal to the output limit Wout of the
図7は、最適燃費ラインと最大トルクラインの一例と不足パワーΔPが正の値で出力制限Wout以下のときに目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する様子を示す説明図である。図中、「ΔP」のハッチング部分も含めてトルクTelim以上のハッチング部分全体がバッテリ50の出力制限Woutである。走行用パワーPdrvが一定の曲線と最適燃費ラインとの交点の運転ポイントにおける回転数Ne1は回転数制限Nelimより大きくなり、走行用パワーPdrvが一定の曲線における回転数制限Nelimに対応するトルクTe1はトルクTelimより大きくなる。走行用パワーPdrvは回転数制限NelimとトルクTe1との積(図7ではx軸,y軸,x=Nelim,y=Te1の4直線で囲まれる部分)であるから、エンジン22を回転数制限NelimとトルクTelimの運転ポイントで運転すれば、トルクTe1からトルクTelimを減じたトルクに回転数制限Nelimを乗じて得られる不足パワーΔP(図7では「ΔP」としてハッチングされた部分)だけ不足することになる。不足パワーΔPはバッテリ50の出力制限Wout以下であるから、この不足パワーΔPをバッテリ50から出力すれば、車両は要求トルクTr*を駆動軸32に出力して走行することになる。上述したステップS180,S200〜S220の処理がこの制御である。こうした制御により、最適燃費ライン上の運転ポイントでエンジン22を運転して駆動軸32に走行用パワーPdrvを出力して走行することができる。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of the optimum fuel consumption line and the maximum torque line and how the target rotational speed Ne * and the target torque Te * are set when the insufficient power ΔP is a positive value and is equal to or less than the output limit Wout. . In the figure, the entire hatched portion of the torque Telim or more including the hatched portion of “ΔP” is the output limit Wout of the
ステップS150で不足パワーΔPがバッテリ50の出力制限Woutより大きいと判定されたときには、回転数制限Nelimを課した条件ではエンジン22を最適燃費ライン上の運転ポイントでは運転できないと判断し、エンジン22の目標回転数Ne*には回転数制限Nelimを設定すると共に、目標トルクTe*には走行用パワーPdrvからバッテリ50出力制限Woutを減じたものを回転数制限Nelimで除したものを設定し(ステップS190)、設定した目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを用いてモータMG1のトルク指令Tm1*とモータMG2のトルク指定Tm2*とを設定し(ステップS200,S210)、エンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*についてはエンジンECU24に、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*についてはモータECU40にそれぞれ送信し(ステップS220)、駆動制御ルーチンを終了する。
When it is determined in step S150 that the insufficient power ΔP is larger than the output limit Wout of the
図8は、最適燃費ラインと最大トルクラインの一例と不足パワーΔPが正の値で出力制限Woutより大きいときに目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する様子を示す説明図である。図中、「Wout」のハッチング部分も含めてトルクTelim以上のハッチング部分全体が不足パワーΔPである。不足パワーΔPが正の値で出力制限Wout以下のときと同様に、走行用パワーPdrvが一定の曲線と最適燃費ラインとの交点の運転ポイントにおける回転数Ne2は回転数制限Nelimより大きくなり、走行用パワーPdrvが一定の曲線における回転数制限Nelimに対応するトルクTe2はトルクTelimより大きくなる。走行用パワーPdrvは回転数制限NelimとトルクTe2との積(図8ではx軸,y軸,x=Nelim,y=Te2の4直線で囲まれる部分)であるから、バッテリ50から出力制限Woutを出力したとしても図8中、下のハッチング部分に相当する分だけパワーが不足する。したがって、エンジン22を回転数制限NelimとトルクTe3の運転ポイントで運転する必要が生じる。このトルクTe3は、走行用パワーPdrvからバッテリ50出力制限Woutを減じたものを回転数制限Nelimで除したものであるから、ステップS190の目標トルクTe*に一致する。したがって、上述したステップS190,S200〜S220の処理は、エンジン22を回転数制限NelimとトルクTelimで運転したときに走行用パワーPdrvに対して不足する不足パワーΔPを、バッテリ50から出力制限Woutに相当するパワーとエンジン22のトルクをトルクTelimより大きいトルクTe3とすることによる増加パワーとにより賄うのである。ここで、エンジン22のトルクを増大する手法としては、可変バルブタイミング機構150の吸気バルブ128の開閉タイミングを進角することにより行なうことができる。こうした制御により、燃費の低下を抑制しながら駆動軸32に走行用パワーPdrvを出力して走行することができる。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of the optimal fuel consumption line and the maximum torque line and how the target rotational speed Ne * and the target torque Te * are set when the insufficient power ΔP is a positive value and larger than the output limit Wout. . In the figure, the entire hatched portion of the torque Telim or more including the hatched portion of “Wout” is the insufficient power ΔP. As in the case where the insufficient power ΔP is a positive value and is less than or equal to the output limit Wout, the rotational speed Ne2 at the operating point at the intersection of the traveling power Pdrv with the constant curve and the optimal fuel consumption line becomes larger than the rotational speed limit Nelim, The torque Te2 corresponding to the rotational speed limit Nelim in a curve with a constant power Pdrv is larger than the torque Telim. The travel power Pdrv is the product of the rotational speed limit Nelim and the torque Te2 (in FIG. 8, the portion surrounded by the four straight lines x-axis, y-axis, x = Nelim, y = Te2). Even if is output, the power is insufficient by the amount corresponding to the lower hatched portion in FIG. Therefore, it is necessary to operate the
以上説明した実施例のハイブリッド自動車20によれば、エンジン22に回転数制限Nelimが課されている最中に走行用パワーPdrvからエンジン上限パワーPelimを減じて得られる不足パワーΔPがバッテリ50の出力制限Woutより大きいときには、可変バルブタイミング機構150による吸気バルブ128の開閉タイミングの進角を伴って回転数制限Nelimと走行用パワーPdrvからバッテリ50出力制限Woutを減じたものを回転数制限Nelimで除したトルクとからなる運転ポイントでエンジン22を運転してエンジン22から走行用パワーPdrvからバッテリ50の出力制限Woutに相当するパワーを減じたパワーを出力し、バッテリ50から出力制限Woutに相当するパワーを出力し、駆動軸32に走行用パワーPdrvを出力して走行するよう制御することにより、燃費の低下を抑制しながら駆動軸32に走行用パワーPdrvを出力して走行することができる。
According to the
また、実施例のハイブリッド自動車20によれば、エンジン22に回転数制限Nelimが課されている最中に走行用パワーPdrvからエンジン上限パワーPelimを減じて得られる不足パワーΔPがバッテリ50の出力制限Wout以下のときには、エンジン22を最適燃費ライン上の回転数制限NelimとトルクTelimとからなる運転ポイントで運転すると共に、不足パワーΔPをバッテリ50から出力して駆動軸32に走行用パワーPdrvを出力して走行するよう制御することにより、最適燃費ライン上の運転ポイントでエンジン22を運転して駆動軸32に走行用パワーPdrvを出力して走行することができる。
Further, according to the
実施例のハイブリッド自動車20では、不足パワーΔPがバッテリ50の出力制限Woutより大きいときには、可変バルブタイミング機構150による吸気バルブ128の開閉タイミングの進角を伴って回転数制限Nelimと走行用パワーPdrvからバッテリ50出力制限Woutを減じたものを回転数制限Nelimで除したトルクとからなる運転ポイントでエンジン22を運転するものとしたが、可変バルブタイミング機構150による吸気バルブ128の開閉タイミングの進角だけでなく、EGRシステム160におけるEGR量Veを変更したりしてもよい。また、ターボチャージャーやスーパーチャージャーなどの過給機を備えるエンジンでは、過給器の過給率を大きくするものとしてもよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG2からの動力を駆動輪63a,63bに連結された駆動軸32に出力するものとしたが、図9の変形例のハイブリッド自動車120に例示するように、モータMG2からの動力を駆動軸32が接続された車軸(駆動輪63a,63bが接続された車軸)とは異なる車軸(図9における車輪64a,64bに接続された車軸)に出力するものとしてもよい。
In the
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、可変バルブタイミング機構150を有するエンジン22が「エンジン」に相当し、モータMG1が「第1モータ」に相当し、プラネタリギヤ30が「遊星歯車機構」に相当し、バッテリ50が「バッテリ」に相当し、図3の駆動制御ルーチンを実行するHVECU70とHVECU70からの送信によりエンジン22やモータMG1,MG2を制御するエンジンECU24,モータECU40とが「制御手段」に相当する。
The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. In the embodiment, the
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。 The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem is the same as that of the embodiment described in the column of means for solving the problem. Therefore, the elements of the invention described in the column of means for solving the problems are not limited. That is, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problems should be made based on the description of the column, and the examples are those of the invention described in the column of means for solving the problems. It is only a specific example.
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated using the Example, this invention is not limited at all to such an Example, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it is with various forms. Of course, it can be implemented.
本発明は、ハイブリッド自動車の製造産業などに利用可能である。 The present invention can be used in the manufacturing industry of hybrid vehicles.
20,120 ハイブリッド自動車、22 エンジン、24 エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、24a CPU、24b ROM、24c RAM、26 クランクシャフト、30 プラネタリギヤ、32 駆動軸、40 モータ用電子制御ユニット(モータECU)、41,42 インバータ、50 バッテリ、62 デファレンシャルギヤ、63a,63b 駆動輪、64a,64b 車輪、70 ハイブリッド用電子制御ユニット、81 シフトレバー、82 シフトポジションセンサ、83 アクセルペダル、84 アクセルペダルポジションセンサ、85 ブレーキペダル、86 ブレーキペダルポジションセンサ、88 車速センサ、122 エアクリーナ、124 スロットルバルブ、126 燃料噴射弁、128 吸気バルブ、130 点火プラグ、132 ピストン、134 浄化装置、134a 温度センサ、135a 空燃比センサ、135b 酸素センサ、136,スロットルモータ、138 イグニッションコイル、140 クランクポジションセンサ、142 水温センサ、144 カムポジションセンサ、146 スロットルバルブポジションセンサ、148 エアフローメータ、149 温度センサ、150 可変バルブタイミング機構、159 ノックセンサ、160 EGRシステム、162 EGR管、163 ステッピングモータ、164 EGRバルブ、165 EGRバルブ開度センサ、MG1,MG2 モータ。
20,120 Hybrid vehicle, 22 engine, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 24a CPU, 24b ROM, 24c RAM, 26 crankshaft, 30 planetary gear, 32 drive shaft, 40 motor electronic control unit (motor ECU) , 41, 42 Inverter, 50 Battery, 62 Differential gear, 63a, 63b Drive wheel, 64a, 64b Wheel, 70 Hybrid electronic control unit, 81 Shift lever, 82 Shift position sensor, 83 Accelerator pedal, 84 Accelerator pedal position sensor, 85 Brake pedal, 86 Brake pedal position sensor, 88 Vehicle speed sensor, 122 Air cleaner, 124 Throttle valve, 126 Fuel injection valve, 128
Claims (1)
前記エンジンに対して所定回転数以下で運転する回転数制限が課されている最中に車両の走行に要求される走行用パワーを前記エンジンから出力するために燃費を優先する燃費優先動作ライン上で前記エンジンを運転すると前記エンジンの回転数が前記所定回転数より大きな回転数になるときであって、更に、前記エンジンを前記燃費優先動作ライン上の前記所定回転数に対応する上限運転ポイントで運転したときに前記エンジンから出力するパワーを前記走行用パワーから減じて得られる不足パワーが前記バッテリから出力可能な許容最大パワーより大きいときには、前記所定回転数で運転する前記エンジンから前記トルク増大機構によるトルクの増大を伴って前記走行用パワーから前記許容最大パワーを減じて得られるパワーを出力すると共に前記バッテリから前記許容最大パワーを出力して前記走行用パワーにより走行するように前記エンジンと前記第1モータと前記第2モータとを制御する制御手段、
を備えるハイブリッド自動車。 Three rotating elements are connected to an engine having a torque increasing mechanism for increasing torque, a first motor capable of generating electricity, an output shaft of the engine, a rotating shaft of the first motor, and a driving shaft connected to an axle. A hybrid vehicle comprising: a planetary gear mechanism; a second motor that inputs and outputs driving power; and a battery that can exchange power with the first motor and the second motor,
On the fuel efficiency priority operation line in which fuel efficiency is given priority in order to output from the engine the traveling power required for traveling of the vehicle while the rotational speed limit for driving the engine at a predetermined rotational speed or less is imposed. When the engine is operated at the time when the engine speed becomes larger than the predetermined engine speed, the engine is operated at an upper limit operation point corresponding to the predetermined engine speed on the fuel consumption priority operation line. When the insufficient power obtained by subtracting the power output from the engine from the driving power when driving is greater than the allowable maximum power that can be output from the battery, the torque increasing mechanism from the engine operating at the predetermined speed The power obtained by subtracting the allowable maximum power from the traveling power with an increase in torque due to Both control means for controlling said engine and said first motor and said second motor so as to run through the traveling power and outputting the maximum allowable power from said battery,
A hybrid car with
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