JP2004270512A - Hybrid vehicle controller - Google Patents

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JP2004270512A
JP2004270512A JP2003060821A JP2003060821A JP2004270512A JP 2004270512 A JP2004270512 A JP 2004270512A JP 2003060821 A JP2003060821 A JP 2003060821A JP 2003060821 A JP2003060821 A JP 2003060821A JP 2004270512 A JP2004270512 A JP 2004270512A
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Japan
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motor
running
engine
throttle
vehicle
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Application number
JP2003060821A
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Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Shoji
淳 庄司
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

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  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Controls For Constant Speed Travelling (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To control a throttle opening according to the presence or absence of automatic traveling during motor traveling accompanied by a fuel cut and effectively improve both fuel consumption and a response. <P>SOLUTION: A hybrid vehicle includes an driving motor 12 connected to an engine 11 and a driving wheel 10, and a setting switch 47 of an automatic speed controller that automatically maintains a constant vehicle speed and a distance between vehicles. During the motor traveling accompanied by a fuel cut, a crankshaft of the engine 11 directly connected to the motor 12 idles away to cause pumping loss and so on. Thus, if the vehicle is in the automatic traveling during the motor traveling, a throttle 23 is opened to reduce the pumping loss and improve the fuel consumption, and if it is not in automatic traveling, the throttle 23 is closed to improve the response. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両駆動源としてエンジンとモータとを併用するハイブリッド車両の制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
車両推進源としてエンジンとモータとを併用するハイブリッド車両では、エンジンへの燃料供給の停止すなわち燃料カットを伴う車両走行中に、スロットル開度を大きくすることにより、スロットルによるポンプ損失(絞り損失を含めたスロットルに起因する損失)を低下し、燃費の向上を図ることができる。例えば特許文献1では、燃料カットを伴う車両減速運転時には、ポンプ損失を軽減するために、スロットル開度を全開としている。
【0003】
【特許文献1】
特開2002−166754号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
エンジンへの燃料供給を停止し(燃料カット)、かつ、モータによりエンジンのクランクシャフトを空転させつつ駆動輪を回転駆動するモータ走行中に、アクセルの踏み込み等の加速要求により、主としてエンジンにより駆動輪を駆動するエンジン走行へ移行する場合、燃料噴射の開始直後にエンジントルクが一時的に大きく上昇して車両の搭乗者に予期せぬ突っ走り感等を与えることのないように、スロットル下流の負圧を十分に大きくして、シリンダへの吸入空気量を十分に小さくしてから、燃料の供給・着火を行う必要がある。
【0005】
しかしながら、スロットル下流の吸気通路の容積等に起因して、スロットルを開から閉へ切り換えてから負圧が発達するまでにある程度の時間がかかるため、仮にモータ走行中にスロットルを全開としていると、エンジン走行への移行過渡期に、負圧が十分に発達するまでの間、燃料の供給・着火を行うことができず、加速要求等に対する応答性の低下が懸念される。
【0006】
ところで、近年、車両の走行速度と車間距離の少なくとも一方を自動的に一定に保持する自動走行を行う自動速度制御装置(ACC;アダプティブ・クルーズ・コントロール)を備えた車両が一部で実用化されている。このような自動走行中には、急激な加速が要求される可能性は低く、自動走行が行われていない場合に比して、加速要求等に対する応答性(モータ走行からエンジン走行への移行の応答性)があまり問題とならない。
【0007】
本発明は、このような独自に知見した技術的課題に鑑みてなされたものであり、燃料カットを伴うモータ走行中には、自動走行の有無に応じてスロットル開度を制御することにより、燃費の向上と応答性の向上とを有効に両立し得る新規なハイブリッド車両の制御装置を提供することを主たる目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
エンジンと駆動輪とに接続するモータと、エンジンの吸気通路を開閉するスロットルと、を備える。車両の走行速度と車間距離の少なくとも一方を自動的に一定に保持する自動走行を行う自動速度制御装置等の自動走行手段を備える。エンジンへの燃料供給を停止して上記モータにより駆動輪を駆動するモータ走行中には、このモータによりエンジンのクランクシャフトが回転駆動つまり空転される。このモータ走行中には、上記自動走行中である場合に自動走行中でない場合に比してスロットル開度が大きくなるように、スロットル開度を制御する。
【0009】
【発明の効果】
モータ走行中で、かつ自動走行中である場合には、スロットルの開度を自動走行中でない場合に比して相対的に大きくしているため、ポンプ損失を低減して燃費の向上を図ることができる。但し、スロットルの開度が相対的に大きいために、モータ走行からエンジン走行への移行の応答性が相対的に低下するものの、自動走行中には応答性に対する要求が低く、実用上問題ない。
【0010】
自動走行中でない場合には、例えば運転者のアクセル操作に追従して速やかに加速・減速を行う必要があり、応答性に対する要求が高い。本発明では、モータ走行中で、かつ、自動走行中でない場合には、スロットルの開度を相対的に小さくしているため、モータ走行からエンジン走行への移行過渡期の応答性、すなわち加速要求等に対する応答性にも優れたものとなる。
【0011】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の一実施例に係る制御装置を適用したハイブリッド車両を示す概略構成図である。この車両は、駆動輪10を回転駆動する車両推進源としてエンジン11と駆動モータ12とを併用するハイブリッド車両である。エンジン11と駆動モータ12とは軸13により直接的に接続つまり直結されており、一体的に回転する。エンジン11及び駆動モータ12から駆動輪10への動力伝達経路には、ベルト式の無段変速機15,減速機16及びデファレンシャルギヤ17が設けられている。また、エンジン11にはベルト18及びプーリ19,20を介してジェネレータ21が接続されている。
【0012】
エンジン11は、例えば直列4気筒のガソリンエンジンである。エンジン11の吸気通路22には、吸入空気量を調整するスロットル23がコレクタ上流に設けられ、排気通路25にはマフラー26が配設されている。スロットル23は、電磁式のスロットル弁であり、後述するエンジンECU35によりエンジン走行モード等では主としてアクセルペダル44の操作に応じて開度が制御されるが、このアクセルペダル44の操作とは無関係に開度を変更・制御することも可能である。
【0013】
駆動モータ12及びジェネレータ21ともに、インバータ27を介して電力を蓄えるバッテリ28に電気的に接続された三相交流型のモータジェネレータであり、力行運転及び回生運転の双方を行うことができる。但し、駆動モータ12は、主として駆動輪10を力行・駆動する電動機として機能し、ジェネレータ21は、主としてエンジン11により駆動されて電力を回生する発電機として機能する。
【0014】
この車両には、エンジン等の機能ユニット毎に複数の電子制御ユニット(ECU)30〜35が設けられ、一つのハイブリッドECU30の元で全てのECUが情報を共有しながら同期して作動するCAN(コントローラ・エリア・ネットワーク)等のシステムを構成している。各ECUは、各種の制御処理を記憶・実行することができる周知のデジタルコンピュータである。
【0015】
バッテリECU31は、バッテリの電圧を検出する電圧センサ41とバッテリの充放電電流を検出する電流センサ42との検出信号に基づいて、例えば電流累積を行い、バッテリの蓄電量すなわちSOC(ステート・オブ・チャージ)を算出する。ジェネレータECU32はジェネレータ21の回転数・トルクを制御する。モータECU33は駆動モータ12の回転数・トルクを制御する。CVTECU34は無段変速機15を変速制御する。エンジンECU35は、エンジン11の燃料噴射量及び時期,点火時期及びスロットル開度等を制御する。
【0016】
ハイブリッドECU30には、車両運転状態を表す各種の信号として、上述したバッテリECU31からのSOCの他、車速センサ43により検出される車速信号、運転者による加速要求に対応するアクセルペダル44の開度信号、ブレーキペダル45の開度に相当するブレーキマスターシリンダ46の液圧信号、及び自動速度制御装置(ACC;アダプティブ・クルーズ・コントロール)の設定スイッチ47の信号等が入力される。これらの信号に基づいて、ハイブリッドECU30は、ECU32〜35や各種アクチュエータ等へ制御信号を出力し、車両全体の動作を統括的に制御する。
【0017】
上記の自動速度制御装置の設定スイッチ47として、この装置による自動走行をオン・オフするメインスイッチの他、目標・希望の設定車速を例えば40〜100km/hの範囲で設定する車速設定スイッチ、設定車速を例えば5km/hきざみで上昇する設定車速上昇スイッチ、設定車速を例えば5km/hきざみで低下する設定車速下降スイッチ、設定車間距離を例えば「長」「中」「短」の3段階に切り換える設定車間距離切換スイッチ等が設けられる。この自動速度制御装置による自動走行(追従走行)中、基本的には、先行車がいないときには車速を上記の設定車速に維持する自動定速走行が行われ、先行車がいる場合には設定車速を上限として設定車間距離を保つ自動定車間走行が行われる(自動走行手段)。
【0018】
車両の駆動形態として、エンジン11に燃料を噴射・供給し、主としてエンジン11が発生する駆動力により駆動輪10を駆動するエンジン走行モードと、エンジン11への燃料供給を停止するいわゆる燃料カットを行い、駆動モータ12の駆動力のみにより駆動輪10を駆動するモータ走行モード(モータ走行手段)と、があり、両モードはハイブリッドECU30により車両運転状態に応じて切り換えられる。エンジン走行モードでは、必要に応じて駆動モータ12を力行運転し、この駆動モータ12により車両推進力をアシストするようにしても良い。モータ走行モードでは、駆動モータ12に直結するエンジン11のクランクシャフトも回転駆動される。すなわち、エンジン11のクランクシャフトが空転・連れ回りされる。このため、燃料カットを伴うモータ走行中には、エンジンフリクションの損失及びポンプ損失の分、燃費性能の低下を招く。なお、エンジン11と駆動モータ12との間にクラッチを設ける構成であっても、次回のエンジン起動にそなえてクラッチを締結した状態でモータ走行を行う場合には、やはりクランクシャフトが空転してポンプ損失等を招く。
【0019】
上述したモータ走行中のポンプ損失はスロットル23を開くことにより低減することができる。但し、スロットル23を開くとスロットル下流の負圧が低下するために、アクセルの踏み込み・自動走行中での設定車速の変更・登坂による走行抵抗の増加等により、モータ走行からエンジン走行へ移行する場合に、シリンダへ流入する吸入空気量が過大となって燃焼トルクが急激に上昇することのないように、スロットル下流の負圧を十分に発達させてシリンダへの吸入空気量が十分に少なくなるのを待ってから、燃料の供給・着火を行う必要がある。しかしながら、吸気管容積に起因する応答遅れ等によりスロットル23を閉じても負圧は直ぐには発達せず、応答性の低下が懸念される。本実施例は、モータ走行中の場合には、自動走行の有無に応じてスロットルの開度を制御することにより(スロットル制御手段)、ポンプ損失の低減化による燃費の向上と応答性の向上とを高いレベルで実現するものである。
【0020】
図2は、本実施例の要部をなす制御の流れを示すフローチャートである。本制御は例えばハイブリッドECU30によってイグニッションスイッチのオンとともに開始され、所定期間(例えば10ms)毎に繰り返し実行される。
【0021】
S(ステップ)10では、SOCが所定値以上であるかを判定する。S20では、車両の目標駆動力と、モータ走行を安定して行うことができる駆動力の下限値であるモータ走行下限値と、を比較する。上記の目標駆動力は、例えば図3に示すように、車速とアクセル開度とを予め設定・記憶される目標駆動トルク設定マップ50にマッピングして目標駆動トルクを算出し、演算部51により目標駆動トルクと車速とを乗算して算出される。上記のモータ走行下限値は、例えば、SOCや電力配分等に基づいて算出される駆動モータの使用可能電力(モータ走行可能電力)からマージン電力を差し引いた値に効率を乗算して演算される。上記のマージン電力は、モータ走行からエンジン走行への移行中に必要な駆動力を保証するように、この駆動力分を加味して設定される。上記の効率は、駆動モータ12の電気損失分を考慮して設定される。
【0022】
再び図2を参照して、S10及びS20の双方が肯定された場合、つまり、SOCが所定値以上であり、かつ、目標駆動力がモータ走行下限値以下である場合に限り、S30,S40へ進み、モータ走行を許可するとともに、燃料カットを許可する。具体的には、それぞれの許可フラグをセットする(1とする)。これにより、図示せぬ他のルーチンによりモータ走行が実行される。つまり、エンジン11への燃料供給が停止され(燃料カット)、かつ、駆動モータ12のみにより駆動輪10が駆動される。この駆動モータ12の発生する動力によりエンジン11のクランクシャフトが空回り・連れ回しされる。
【0023】
S50では、自動走行中であるかを判定する。具体的には、上述した自動速度制御装置の設定スイッチ47のメインスイッチがオンとなっているかを判定する。
【0024】
S50で自動走行中でないと判定された場合、S60へ進み、スロットル閉要求をエンジンECU35へ出力する。これにより、エンジンECU35はスロットル23の開度を全閉に変更・制御する。このように、モータ走行中であり、かつ、自動走行中でないと判定された場合には、スロットル23が全閉とされる。従って、燃料カットを伴うモータ走行中にもスロットル下流の負圧が十分に維持され、次回のエンジン走行への移行時に、その応答性が向上する。
【0025】
S50で自動走行中であると判定された場合、後述するS70を経由してS90へ進み、目標スロットル開度を演算する。具体的には、図3に示すように、アクセル開度と車速とを予め設定・記憶された車両の目標駆動トルク設定マップ50にマッピングして、目標駆動トルクを算出し、演算部51により目標駆動トルクとSOCとを乗算して目標駆動力を算出する。この目標駆動力とSOCとを予め設定・記憶された目標スロットル開度設定マップ52にマッピングして、目標スロットル開度を算出する。
【0026】
図4は上記の目標スロットル開度設定マップ52を簡略的に示している。モータ走行からエンジン走行への移行過渡期には、負圧が十分に発達するまでの間、駆動モータ12により車両を駆動する必要があり、この移行過渡期の負圧発達時間に対する余裕度は目標駆動力及びSOCに応じて異なる。従って、目標駆動力とSOCとに応じて目標スロットル開度を設定している。具体的には、目標駆動力が大きくなるほど、目標スロットル開度を小さくする。また、SOCが大きくなるほど、目標スロットル開度を大きくする。更に、SOCがある値より高い状況では、エンジン走行モードへの過渡期に駆動モータ12へ余裕をもって電力を供給できるので、目標スロットル開度を、各目標駆動力毎の最大値としている。このS90で演算された目標スロットル開度はエンジンECU35へ送信され、エンジンECU35によりスロットル23が目標スロットル開度へ向けて制御される。
【0027】
このように、モータ走行中で、かつ、自動走行中である場合には、目標駆動力とSOCとに基づいてスロットル23を開いており、ポンプ損失を低減して燃費の向上を図ることができる。スロットルを開くことにより、このモータ走行からエンジン走行への移行の応答性は低下するものの、上述したように自動走行中には応答性の要求が比較的低いため、実用上問題となることはない。
【0028】
再び図2を参照して、S70では、燃料カット中であるか、つまり燃料カット処理が完了したかを判定する。燃料カットが完了するまではS90をバイパスし、燃料カットが完了してからS70からS90へ進み、上記のスロットル開度が演算される。すなわち、燃料カットが完了するまで、スロットル23の開制御を禁止している。これにより、燃料カットが完了する前にスロットル23が不用意に開いて燃焼安定性の低下等を招くおそれがなく、安定性・信頼性に優れている。
【0029】
上記のS10において、SOCが所定値未満であると判定された場合、仮にモータ走行を継続又は開始すると、モータ走行とエンジン走行とがハンチングする等の可能性があるために、S100へ進み、燃料カットを伴うモータ走行を禁止する。また、S20において、目標駆動力がモータ走行下限値を超える場合にも、S100へ進み、燃料カットを伴うモータ走行を禁止する。具体的には、上記のモータ走行の許可フラグを0にする。これを受けて、図示せぬ他のルーチンにより、例えばモータ走行中であった場合には、エンジン走行モードへ移行し、スロットル23を閉じて負圧を十分に発達させた後、燃料噴射を開始する。
【0030】
続くS105では、モータ走行からエンジン走行への移行中、すなわち移行過渡期であるかを判定する。移行過渡期であると判定されると、S105からS110へ進み、スロットル23の閉(全閉)要求をエンジンECU35へ出力し、スロットル23の閉弁が開始される。S120ではスロットル23の閉弁が完了したか、つまり全閉となったかを判定する。スロットル23の全閉が確認されると、S120からS130へ進み、燃料カットを禁止する。つまり、燃料カットを解除して、燃料の噴射を開始する。
【0031】
仮にモータ走行からエンジン走行への移行過渡期に、スロットル23が完全に閉じる前に燃料の供給を開始すると、シリンダ内の充填空気が過大となって燃焼トルクが急激に上昇し、運転者に予期せぬ突っ走り感を与えるおそれがある。これに対し本実施例では、S110〜S130の処理により、スロットル23の閉弁が完了するまで、燃料カットの解除を禁止しているため、上述したような突っ走り感を与えるおそれはなく、安定した走行を行うことができる。
【0032】
なお、上述した実施の形態では、先行車との車間距離または自車両の走行速度を一定に制御する自動速度制御装置と組み合わせたものとして説明したが、自車両の走行速度を一定に制御する機能のみを有する自動速度制御装置(定速走行制御装置ASCD;オート・スピード・コントロール・デバイス)と組み合わせても、同様の効果を有することはいうまでもない。
【0033】
以上のように本発明を具体的な実施例に基づいて説明してきたが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変形・変更を含むものである。例えば、エンジンと駆動モータの間に遊星歯車機構等の変速機を組み込んだ形式のハイブリッド車両に本発明を適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る制御装置を適用したハイブリッド車両を簡略的に示す構成図。
【図2】本実施例の制御の流れを示すフローチャート。
【図3】目標駆動力及び目標スロットル開度の算出処理を示す説明図。
【図4】目標スロットル開度の設定マップ。
【符号の説明】
10…駆動輪
11…エンジン
12…駆動モータ
23…スロットル
28…バッテリ
30…ハイブリッドECU
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a control device for a hybrid vehicle that uses both an engine and a motor as a vehicle drive source.
[0002]
[Prior art]
In a hybrid vehicle that uses both an engine and a motor as a vehicle propulsion source, the throttle loss is increased by stopping the fuel supply to the engine, that is, while the vehicle is running with a fuel cut, by increasing the throttle opening. Loss due to the throttle) is reduced, and the fuel efficiency can be improved. For example, in Patent Literature 1, during a vehicle deceleration operation with a fuel cut, the throttle opening is fully opened to reduce pump loss.
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2002-166754 A
[Problems to be solved by the invention]
During the running of the motor, which stops the fuel supply to the engine (fuel cut) and rotates the drive wheels while idling the engine's crankshaft, the drive wheels are mainly driven by the engine due to an acceleration request such as depressing the accelerator. When the engine shifts to driving, the negative pressure downstream of the throttle is adjusted so that the engine torque temporarily does not greatly increase immediately after the start of fuel injection and gives unexpected rushing feeling to the occupants of the vehicle. Needs to be sufficiently large so that the amount of intake air to the cylinder is sufficiently small before supplying and igniting fuel.
[0005]
However, due to the volume of the intake passage downstream of the throttle, etc., it takes some time from the opening of the throttle to the closing to the development of the negative pressure, so if the throttle is fully opened during motor running, During the transition period to the engine running, fuel supply and ignition cannot be performed until the negative pressure is sufficiently developed, and there is a concern that responsiveness to acceleration requests and the like may be reduced.
[0006]
By the way, in recent years, some vehicles equipped with an automatic speed control device (ACC; adaptive cruise control) for performing automatic traveling for automatically keeping at least one of the traveling speed and the inter-vehicle distance of the vehicle constant have been put to practical use. ing. During such automatic running, it is unlikely that rapid acceleration will be required, and the response to an acceleration request or the like (the transition from motor running to engine running) is less than when automatic running is not performed. Responsiveness) does not matter much.
[0007]
The present invention has been made in view of such a technical problem that has been uniquely found, and during motor driving with a fuel cut, by controlling the throttle opening in accordance with the presence or absence of automatic driving, fuel efficiency is improved. It is a main object of the present invention to provide a new hybrid vehicle control device capable of effectively achieving both improvement in responsiveness and responsiveness.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The motor includes a motor connected to the engine and drive wheels, and a throttle for opening and closing the intake passage of the engine. The vehicle is provided with automatic traveling means such as an automatic speed control device for automatically traveling to keep at least one of the traveling speed and the inter-vehicle distance of the vehicle constant. During motor running in which fuel supply to the engine is stopped and drive wheels are driven by the motor, the motor drives the crankshaft of the engine to rotate, that is, idle. During the motor running, the throttle opening is controlled so that the throttle opening is larger when the vehicle is running automatically than when the vehicle is not running automatically.
[0009]
【The invention's effect】
When the motor is running and the vehicle is running automatically, the throttle opening is relatively large compared to when the vehicle is not running automatically, so pump loss is reduced and fuel efficiency is improved. Can be. However, since the opening degree of the throttle is relatively large, the responsiveness of the transition from the motor running to the engine running is relatively reduced, but the demand for the responsiveness during the automatic running is low, and there is no practical problem.
[0010]
When the vehicle is not running automatically, for example, it is necessary to quickly accelerate and decelerate following the accelerator operation of the driver, and there is a high demand for responsiveness. According to the present invention, when the motor is running and the vehicle is not running automatically, the opening degree of the throttle is made relatively small. It also has excellent responsiveness to the like.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a hybrid vehicle to which a control device according to one embodiment of the present invention is applied. This vehicle is a hybrid vehicle that uses both an engine 11 and a drive motor 12 as a vehicle propulsion source that rotationally drives a drive wheel 10. The engine 11 and the drive motor 12 are directly connected, that is, directly connected by the shaft 13, and rotate integrally. A belt-type continuously variable transmission 15, a speed reducer 16, and a differential gear 17 are provided in a power transmission path from the engine 11 and the drive motor 12 to the drive wheels 10. Further, a generator 21 is connected to the engine 11 via a belt 18 and pulleys 19 and 20.
[0012]
The engine 11 is, for example, an in-line four-cylinder gasoline engine. A throttle 23 for adjusting the amount of intake air is provided upstream of the collector in the intake passage 22 of the engine 11, and a muffler 26 is provided in the exhaust passage 25. The throttle 23 is an electromagnetic throttle valve, and its opening is controlled by an engine ECU 35, which will be described later, mainly in accordance with the operation of an accelerator pedal 44 in an engine running mode or the like. It is also possible to change and control the degree.
[0013]
Both the drive motor 12 and the generator 21 are three-phase AC type motor generators electrically connected to a battery 28 that stores power via an inverter 27, and can perform both power running operation and regenerative operation. However, the drive motor 12 mainly functions as an electric motor for powering and driving the drive wheels 10, and the generator 21 mainly functions as a generator driven by the engine 11 to regenerate electric power.
[0014]
In this vehicle, a plurality of electronic control units (ECUs) 30 to 35 are provided for each functional unit such as an engine, and all ECUs operate in synchronization under a single hybrid ECU 30 while sharing information. Controller, area network, etc.). Each ECU is a known digital computer that can store and execute various control processes.
[0015]
The battery ECU 31 performs, for example, current accumulation based on detection signals of a voltage sensor 41 that detects a voltage of the battery and a current sensor 42 that detects a charging / discharging current of the battery, and stores a charged amount of the battery, that is, an SOC (state of charge). Charge). Generator ECU 32 controls the rotation speed and torque of generator 21. The motor ECU 33 controls the rotation speed and torque of the drive motor 12. The CVT ECU 34 controls the speed of the continuously variable transmission 15. The engine ECU 35 controls the fuel injection amount and timing of the engine 11, the ignition timing, the throttle opening, and the like.
[0016]
The hybrid ECU 30 sends to the hybrid ECU 30 various signals representing the vehicle driving state, in addition to the SOC from the battery ECU 31, a vehicle speed signal detected by a vehicle speed sensor 43, and an opening signal of an accelerator pedal 44 corresponding to a driver's acceleration request. , A hydraulic pressure signal of the brake master cylinder 46 corresponding to the opening of the brake pedal 45, a signal of a setting switch 47 of an automatic speed controller (ACC; adaptive cruise control), and the like. Based on these signals, the hybrid ECU 30 outputs control signals to the ECUs 32 to 35, various actuators, and the like, and controls the operation of the entire vehicle as a whole.
[0017]
As the setting switch 47 of the above-mentioned automatic speed control device, in addition to a main switch for turning on / off the automatic traveling by this device, a vehicle speed setting switch for setting a target / desired set vehicle speed in a range of 40 to 100 km / h, for example. A set vehicle speed increase switch that increases the vehicle speed at intervals of, for example, 5 km / h, a set vehicle speed lowering switch that decreases the set vehicle speed at intervals of, for example, 5 km / h, and a set inter-vehicle distance is switched between, for example, “long”, “medium”, and “short”. A set inter-vehicle distance switch and the like are provided. During automatic running (follow-up running) by the automatic speed control device, basically, when there is no preceding vehicle, automatic constant speed running is performed to maintain the vehicle speed at the set vehicle speed, and when there is a preceding vehicle, the set vehicle speed is set. Is performed and the set inter-vehicle distance is kept as an upper limit (automatic traveling means).
[0018]
As a driving mode of the vehicle, an engine running mode in which fuel is injected and supplied to the engine 11 and the driving wheels 10 are mainly driven by the driving force generated by the engine 11 and a so-called fuel cut in which the fuel supply to the engine 11 is stopped are performed. There is a motor running mode (motor running means) in which the driving wheels 10 are driven only by the driving force of the drive motor 12, and both modes are switched by the hybrid ECU 30 according to the vehicle driving state. In the engine running mode, the driving motor 12 may be driven by power as needed, and the driving motor 12 may assist the vehicle propulsion. In the motor running mode, the crankshaft of the engine 11 directly connected to the drive motor 12 is also driven to rotate. That is, the crankshaft of the engine 11 idles and rotates. For this reason, when the motor is traveling with a fuel cut, the fuel efficiency is reduced by the loss of the engine friction and the pump loss. Even if the clutch is provided between the engine 11 and the drive motor 12, if the motor is run with the clutch engaged in preparation for the next start of the engine, the crankshaft runs idle and the pump Incurs losses and the like.
[0019]
The above-described pump loss during motor running can be reduced by opening the throttle 23. However, when the throttle 23 is opened, the negative pressure downstream of the throttle is reduced. Therefore, when shifting from the motor running to the engine running by depressing the accelerator, changing the set vehicle speed during automatic running, increasing running resistance due to climbing a hill, or the like. In order to prevent the amount of intake air flowing into the cylinder from increasing excessively and the combustion torque from increasing rapidly, the negative pressure downstream of the throttle is sufficiently developed to reduce the amount of intake air into the cylinder sufficiently. It is necessary to supply fuel and ignite after waiting. However, even if the throttle 23 is closed due to a response delay or the like due to the intake pipe volume, the negative pressure does not develop immediately, and there is a concern that the responsiveness may decrease. In this embodiment, when the motor is running, the throttle opening is controlled in accordance with the presence or absence of the automatic running (throttle control means), thereby improving the fuel efficiency and the responsiveness by reducing the pump loss. At a high level.
[0020]
FIG. 2 is a flowchart illustrating a flow of control forming a main part of the present embodiment. This control is started when the ignition switch is turned on by the hybrid ECU 30, for example, and is repeatedly executed at predetermined intervals (for example, 10 ms).
[0021]
In S (step) 10, it is determined whether the SOC is equal to or more than a predetermined value. In S20, the target driving force of the vehicle is compared with a motor traveling lower limit value which is a lower limit value of the driving force at which the motor traveling can be stably performed. For example, as shown in FIG. 3, the target driving force is calculated by mapping the vehicle speed and the accelerator opening to a target driving torque setting map 50 which is set and stored in advance, and a target driving torque is calculated. It is calculated by multiplying the driving torque by the vehicle speed. The above-mentioned motor running lower limit value is calculated by multiplying a value obtained by subtracting a margin electric power from a usable electric power of the driving motor (motor driving electric power) calculated based on the SOC, electric power distribution, and the like, for example, and then multiplying the efficiency. The margin power is set in consideration of the driving force so as to guarantee the necessary driving force during the transition from the motor running to the engine running. The above efficiency is set in consideration of the electric loss of the drive motor 12.
[0022]
Referring to FIG. 2 again, if both S10 and S20 are affirmed, that is, if the SOC is equal to or more than the predetermined value and the target driving force is equal to or less than the motor driving lower limit value, the process proceeds to S30 and S40. Proceed, permitting the motor running, and permitting the fuel cut. Specifically, each permission flag is set (set to 1). Thus, the motor running is performed by another routine (not shown). That is, the supply of fuel to the engine 11 is stopped (fuel cut), and the drive wheels 10 are driven only by the drive motor 12. The power generated by the drive motor 12 causes the crankshaft of the engine 11 to idle and follow.
[0023]
In S50, it is determined whether the vehicle is traveling automatically. Specifically, it is determined whether the main switch of the setting switch 47 of the above-described automatic speed control device is turned on.
[0024]
If it is determined in S50 that the vehicle is not running automatically, the process proceeds to S60, and a throttle close request is output to the engine ECU 35. Thereby, the engine ECU 35 changes and controls the opening degree of the throttle 23 to the fully closed state. As described above, when it is determined that the vehicle is traveling by the motor and that the vehicle is not traveling automatically, the throttle 23 is fully closed. Therefore, the negative pressure downstream of the throttle is sufficiently maintained even during the motor running with the fuel cut, and the responsiveness is improved at the next shift to the engine running.
[0025]
If it is determined in S50 that the vehicle is traveling automatically, the process proceeds to S90 via S70 described later, and the target throttle opening is calculated. Specifically, as shown in FIG. 3, the accelerator opening and the vehicle speed are mapped on a target driving torque setting map 50 of the vehicle which is set and stored in advance, and a target driving torque is calculated. The target driving force is calculated by multiplying the driving torque by the SOC. The target driving force and the SOC are mapped to a target throttle opening setting map 52 set and stored in advance to calculate a target throttle opening.
[0026]
FIG. 4 schematically shows the target throttle opening degree setting map 52 described above. In the transitional period from the motor running to the engine running, the vehicle must be driven by the drive motor 12 until the negative pressure is sufficiently developed. It depends on the driving force and the SOC. Therefore, the target throttle opening is set according to the target driving force and the SOC. Specifically, the larger the target driving force, the smaller the target throttle opening. Further, the target throttle opening is increased as the SOC increases. Further, in a situation where the SOC is higher than a certain value, electric power can be supplied to the drive motor 12 with a margin during the transition to the engine drive mode, so that the target throttle opening is set to the maximum value for each target drive force. The target throttle opening calculated in S90 is transmitted to the engine ECU 35, and the engine ECU 35 controls the throttle 23 toward the target throttle opening.
[0027]
As described above, when the motor is traveling and the vehicle is traveling automatically, the throttle 23 is opened based on the target driving force and the SOC, so that pump loss can be reduced and fuel efficiency can be improved. . By opening the throttle, the responsiveness of the transition from the motor running to the engine running is reduced, but as described above, the demand for the responsiveness is relatively low during the automatic running, so that there is no practical problem. .
[0028]
Referring to FIG. 2 again, in S70, it is determined whether the fuel cut is being performed, that is, whether the fuel cut process is completed. Until the fuel cut is completed, S90 is bypassed. After the fuel cut is completed, the process proceeds from S70 to S90, and the throttle opening is calculated. That is, the opening control of the throttle 23 is prohibited until the fuel cut is completed. Thus, there is no possibility that the throttle 23 is opened carelessly before the fuel cut is completed, which may cause a decrease in combustion stability, and the stability and reliability are excellent.
[0029]
In the above S10, if it is determined that the SOC is less than the predetermined value, and if the motor running is continued or started, there is a possibility that the motor running and the engine running may be hunting. Prohibit motor travel with cutting. Also in S20, if the target driving force exceeds the motor running lower limit value, the process proceeds to S100, and the motor running with fuel cut is prohibited. Specifically, the above-mentioned motor running permission flag is set to 0. In response to this, by another routine (not shown), for example, when the motor is running, the mode is shifted to the engine running mode, the throttle 23 is closed and the negative pressure is sufficiently developed, and then the fuel injection is started. I do.
[0030]
In subsequent S105, it is determined whether or not the transition from the motor running to the engine running is being performed, that is, it is in a transition transition period. If it is determined that it is the transition transition period, the process proceeds from S105 to S110, in which a request to close (fully close) the throttle 23 is output to the engine ECU 35, and the closing of the throttle 23 is started. In S120, it is determined whether the closing of the throttle 23 has been completed, that is, whether the throttle 23 has been fully closed. When it is confirmed that the throttle 23 is fully closed, the process proceeds from S120 to S130, and the fuel cut is prohibited. That is, the fuel cut is canceled and the fuel injection is started.
[0031]
If the fuel supply is started before the throttle 23 is completely closed during the transition from the motor running to the engine running, the filling air in the cylinder becomes excessive, the combustion torque rises rapidly, and the There is a risk of giving a rushing feeling. On the other hand, in the present embodiment, since the cancellation of the fuel cut is prohibited until the closing of the throttle 23 is completed by the processing of S110 to S130, there is no possibility of giving the above-mentioned rushing feeling, and the stable You can drive.
[0032]
In the above-described embodiment, the automatic speed control device that controls the distance between the vehicle and the preceding vehicle or the traveling speed of the own vehicle is described as a combination. However, the function of controlling the traveling speed of the own vehicle constant is described. It is needless to say that the same effect can be obtained even in combination with an automatic speed control device having only an automatic speed control device (constant speed traveling control device ASCD; auto speed control device).
[0033]
As described above, the present invention has been described based on the specific embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and includes various modifications and changes without departing from the gist of the present invention. . For example, the present invention can be applied to a hybrid vehicle in which a transmission such as a planetary gear mechanism is incorporated between an engine and a drive motor.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing a hybrid vehicle to which a control device according to an embodiment of the present invention is applied.
FIG. 2 is a flowchart showing a control flow according to the embodiment.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a process for calculating a target driving force and a target throttle opening.
FIG. 4 is a setting map of a target throttle opening.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Drive wheel 11 ... Engine 12 ... Drive motor 23 ... Throttle 28 ... Battery 30 ... Hybrid ECU

Claims (5)

エンジンと駆動輪とに接続するモータと、
エンジンの吸気通路を開閉するスロットルと、
車両の走行速度と車間距離の少なくとも一方を自動的に一定に保持する自動走行を行う自動走行手段と、
エンジンへの燃料供給を停止して上記モータにより駆動輪を駆動し、このモータによりエンジンのクランクシャフトが回転駆動されているモータ走行を行うモータ走行手段と、
上記モータ走行中には、上記自動走行中である場合に自動走行中でない場合に比してスロットル開度が大きくなるように、スロットル開度を制御するスロットル制御手段と、を有するハイブリッド車両の制御装置。
A motor connected to the engine and drive wheels,
A throttle that opens and closes the intake passage of the engine,
Automatic traveling means for automatic traveling for automatically maintaining at least one of the traveling speed of the vehicle and the inter-vehicle distance constant;
Motor running means for stopping the fuel supply to the engine and driving the drive wheels by the motor, and running the motor with the crankshaft of the engine being rotationally driven by the motor;
A throttle control means for controlling the throttle opening so that the throttle opening is larger when the motor is running than when the vehicle is not running automatically during the motor running. apparatus.
上記モータと電気的に接続された蓄電可能なバッテリと、このバッテリの蓄電量を算出する手段と、車両の目標駆動力を算出する手段と、を有し、
上記スロットル制御手段は、上記自動走行中でない場合にはスロットルを全閉とし、上記自動走行中である場合には、上記バッテリの蓄電量と車両の目標駆動力とに基づいて、スロットル開度を制御する請求項1に記載のハイブリッド車両の制御装置。
A power storage battery electrically connected to the motor, means for calculating an amount of power stored in the battery, and means for calculating a target driving force of the vehicle,
The throttle control means closes the throttle fully when the automatic driving is not being performed, and sets the throttle opening based on the charged amount of the battery and the target driving force of the vehicle when the automatic driving is being performed. The control device for a hybrid vehicle according to claim 1, wherein the control is performed.
上記スロットル制御手段は、上記自動走行中である場合、上記バッテリの蓄電量が大きくなるほどスロットル開度を大きくし、上記車両の目標駆動力が大きくなるほどスロットル開度を小さくする請求項2に記載のハイブリッド車両の制御装置。3. The throttle control device according to claim 2, wherein the throttle control means increases the throttle opening as the charged amount of the battery increases, and decreases the throttle opening as the target driving force of the vehicle increases, during the automatic running. Control device for hybrid vehicle. 上記モータ走行から主としてエンジンにより駆動輪を駆動するエンジン走行への移行過渡期には、スロットルが閉じるまで、エンジンへの燃料供給を禁止する請求項1〜3のいずれかに記載のハイブリッド車両の制御装置。The control of the hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 3, wherein fuel supply to the engine is prohibited until the throttle is closed during a transition period from the motor running to the engine running in which driving wheels are mainly driven by the engine. apparatus. 上記モータと電気的に接続された蓄電可能なバッテリと、
このバッテリの蓄電量を算出する手段と、
車両の目標駆動力を算出する手段と、
上記モータ走行を安定して行い得るモータ走行下限値を算出する手段と、を有し、このモータ走行下限値は、バッテリの蓄電量から算出されるモータの使用可能電力から予め設定したマージン電力を差し引いた値に所定の効率を乗算することにより算出され、
かつ、上記目標駆動力とモータ走行下限値とを比較する手段と、
バッテリの蓄電量が所定値以上で、かつ、目標駆動力がモータ走行下限値以下の場合に、モータ走行を許可する手段と、
バッテリの蓄電量が所定値未満、あるいは目標駆動力がモータ走行下限値を上回る場合に、モータ走行を禁止する手段と、を有する請求項1〜4のいずれかに記載のハイブリッド車両の制御装置。
A storable battery electrically connected to the motor;
Means for calculating the charged amount of the battery;
Means for calculating a target driving force of the vehicle;
Means for calculating a motor running lower limit capable of stably performing the motor running, the motor running lower limit being a predetermined margin electric power from the motor usable electric power calculated from the charged amount of the battery. Calculated by multiplying the deducted value by a predetermined efficiency,
And means for comparing the target driving force with the motor traveling lower limit value,
Means for permitting motor travel when the amount of charge of the battery is equal to or greater than a predetermined value and the target driving force is equal to or less than the motor travel lower limit;
The control device for a hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 4, further comprising: means for prohibiting motor driving when the amount of charge of the battery is less than a predetermined value or when the target driving force exceeds the motor driving lower limit.
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