JP2008068670A - ハイブリッド車両 - Google Patents

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Abstract

【課題】エンジンの駆動力とモータ駆動力とを駆動輪に伝達して走行するハイブリッド車両において、エンジンの電動スロットル弁を駆動するスロットルアクチュエータの故障時に、運転者を煩わせることなく通常走行可能なハイブリッド車両を提供することである。
【解決手段】スロットルアクチュエータの故障時には、走行用モータ15の駆動で走行する。そして、走行用モータ15のモータ駆動用電力を充足する電力がデフォルト電力に達しないときはデフォルト電力の一部をモータ駆動用電力として供給するとともに余剰電力はバッテリ20に充電し、モータ駆動用電力がデフォルト電力以上のときは、デフォルト電力とバッテリ出力電力とを合わせた電力でモータ駆動用電力を供給する。
【選択図】図1

Description

本発明は、エンジンと走行用モータとを有するハイブリッド車両に関するものである。
エンジンによる駆動輪の駆動と走行用モータによる駆動輪の駆動とを併用するシリーズハイブリッド車両においては、エンジンへの吸入空気量を調節する電動スロットル弁が備わっていて、アクセルの足踏操作量(以下、アクセル操作量と称する)によって制御されるスロットルアクチュエータ等で制御している形式のものがある。このような形式のハイブリッド車両の場合、前記のスロットルアクチュエータが故障したときに、電動スロットル弁によって吸入空気路が全閉してしまうと、エンジンが停止してしまうため、車両を交通の支障にならない場所に退避する退避走行ができなくなる。
そこで、スロットルアクチュエータの故障時にも通常走行可能な速度を確保する技術として、従来、吸入空気路と並行にバイパス通路を設けて、手動でパイバス通路を開いてエンジンに空気を吸入する技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
開示されている従来技術によれば、スロットルアクチュエータの故障時に電動スロットル弁が吸入空気路を全閉しても、車両停止後にバイパス通路を手動で開いてエンジンに空気を吸入することができ、走行用モータに電力を供給するバッテリに充電を続けられるだけの発電を可能なようにエンジンを回すことができる。そして、バッテリから電力を供給される走行用モータによって、通常走行可能となる。
また、スロットルアクチュエータの故障時には、電動スロットル弁によって吸入空気路が全閉しないように、電動スロットル弁を一定の開度(以下、デフォルト開度と称する)で開いた状態に機械的に保持する機能を有している。
特開2000−008924号公報(段落0031〜0040、図2)
しかしながら、運転者が手動操作する前記の従来技術においては、スロットルアクチュエータの故障時に運転者が手動でバイパス通路を開かなければならず煩わしいという問題がある。
また、スロットルアクチュエータの故障時にデフォルト開度に保持する保持機構においては、デフォルト開度を大きくすると、スロットルアクチュエータの故障時にはエンジンの駆動力が急に上昇するため、運転者に違和感を与え、商品性能上好ましくない。
したがって、商品性能を考慮してデフォルト開度は大きくできず(例えば、8%程度)、スロットルアクチュエータの故障時には車両を交通の支障にならない場所に退避する退避走行は可能であるが、通常走行は困難であるため一層の走行性能改善が望まれている。
そこで本発明は、スロットルアクチュエータの故障時において、運転者を煩わせることなく、かつ、通常走行可能なハイブリッド車両を提供することを課題とする。
前記課題を解決するため、請求項1に係る発明は、エンジンと、走行用モータと、を有し、前記エンジンの駆動力を、ジェネレータモータを介して駆動輪に伝達する第1の伝達経路と、前記走行用モータのモータ駆動力を前記駆動輪に伝達する第2の伝達経路と、前記ジェネレータモータで発電される発電電力を蓄電する蓄電手段(バッテリ20)と、を備え、前記エンジンへの吸入空気量を調節する電動スロットル弁と、アクセルの操作量に対応して前記電動スロットル弁の開度を制御するスロットルアクチュエータと、前記スロットルアクチュエータの異常を検出する異常検出手段(スロットル開度センサ103、コントローラ108)と、前記異常検出手段によって前記スロットルアクチュエータの異常が検出されると、前記電動スロットル弁を所定の開度で保持する開度保持手段(戻しスプリング106)と、を有するハイブリッド車両である。このハイブリッド車両は、前記異常検出手段によって前記スロットルアクチュエータの異常が検出されたときには、前記第2の伝達経路を介して前記モータ駆動力を前記駆動輪に伝達させるとともに、前記開度保持手段により前記電動スロットル弁を前記所定の開度で保持させ、その所定の開度での前記エンジンの駆動力で前記ジェネレータモータを駆動して発電電力を発電させる。そして、前記走行用モータに要求される要求駆動力を充足する電力が、前記発電電力に達しないときは、前記発電電力の一部で前記走行用モータを駆動して前記要求駆動力と同等のモータ駆動力を出力させるとともに、余剰電力を前記蓄電手段に蓄電させる。また、前記走行用モータに要求される要求駆動力を充足する電力が、前記発電電力を上回るときは、前記発電電力と前記蓄電手段が出力する電力とを合わせた電力で前記走行用モータを駆動して前記要求駆動力と同等のモータ駆動力を出力させる制御手段(駆動制御装置21)を有することを特徴とする。
請求項1に係る発明によって、スロットルアクチュエータの故障によって異常を検出したときにも電動スロットル弁で吸入空気路が全閉しない。そして、スロットルアクチュエータの異常検出時において、要求駆動力を充足する電力(以下、モータ駆動用電力と称する)が、開度保持手段で保持されている電動スロットル弁の所定の開度におけるエンジン駆動力で駆動されるジェネレータモータが発電する発電電力(以下、デフォルト電力と称する)に達しないときは、前記のデフォルト電力の一部で走行用モータを駆動して要求駆動力と同等のモータ駆動力を出力する。さらに、前記デフォルト電力において走行用モータの駆動に使用しない余剰電力(以下、単に余剰電力と称する)を、蓄電手段に蓄電することができる。そして、モータ駆動用電力がデフォルト電力を上回るときは前記のデフォルト電力と蓄電手段の出力電力とを合わせた電力で走行用モータを駆動して要求駆動力と同等のモータ駆動力を出力することができる。
また、請求項2に係る発明は、前記エンジンは、前記開度保持手段によって前記電動スロットル弁が所定の開度に保持されているときに、出力する駆動力を低減可能な出力補正手段(エンジン10の図示しない制御部)をさらに有し、前記蓄電手段は、蓄電する電力を制限する入出電力制御手段(駆動制御装置21)を有し、前記余剰電力が、前記蓄電手段が蓄電する電力の制限値を上回るときは、前記出力補正手段によって前記エンジンの駆動力を低減する制御手段(駆動制御装置21)を有することを特徴とする。
請求項2に係る発明によって、スロットルアクチュエータの異常検出時において、蓄電手段に蓄電する電力を制限して、前記の余剰電力が蓄電手段へ蓄電する電力を上回るときは、エンジンの駆動力を低減することができる。
また、請求項3に係る発明は、エンジンと、走行用モータと、を有し、前記エンジンの駆動力を、ジェネレータモータを介して駆動輪に伝達する第1の伝達経路と、前記走行用モータのモータ駆動力を前記駆動輪に伝達する第2の伝達経路と、前記ジェネレータモータで発電される発電電力を蓄電する蓄電手段(バッテリ20)と、を備え、前記エンジンへの吸入空気量を調節する電動スロットル弁と、アクセルの操作量に対応して前記電動スロットル弁の開度を制御するスロットルアクチュエータと、前記スロットルアクチュエータの異常を検出する異常検出手段(スロットル開度センサ103、コントローラ108)と、前記異常検出手段によって前記スロットルアクチュエータの異常が検出されると、前記電動スロットル弁を所定の開度で保持する開度保持手段(戻しスプリング106)と、を有するハイブリッド車両である。このハイブリッド車両は、前記異常検出手段によって前記スロットルアクチュエータの異常が検出されたときには、前記第2の伝達経路を介して前記モータ駆動力を前記駆動輪に伝達させるとともに、前記開度保持手段により前記電動スロットル弁を前記所定の開度で保持させ、その所定の開度での前記エンジンの駆動力で前記ジェネレータモータを駆動して発電電力を発電させ、前記走行用モータに要求される要求駆動力を充足する電力が、前記発電電力に達しないときは、前記エンジンの駆動を停止し、前記蓄電手段が出力する電力で前記走行用モータを駆動して前記要求駆動力と同等のモータ駆動力を出力させ、前記走行用モータに要求される要求駆動力を充足する電力が、前記発電電力を上回るときは、前記発電電力と前記蓄電手段が出力する電力とを合わせた電力で前記走行用モータを駆動して前記要求駆動力と同等のモータ駆動力を出力させる制御手段(駆動制御装置21)を有することを特徴とする。
請求項3に係る発明によって、蓄電手段の蓄電容量を検出することができ、スロットルアクチュエータの異常検出時に、モータ駆動用電力がデフォルト電力に達しないとき、蓄電手段の蓄電容量が所定値を上回る場合は、エンジンを停止して蓄電手段の出力電力で要求駆動力と同等のモータ駆動力を出力することができる。
また、請求項4に係る発明は、前記エンジンは、前記開度保持手段によって前記電動スロットル弁が所定の開度に保持されているときに、出力する駆動力を所定の可変範囲において低減可能な出力補正手段(エンジン10の図示しない制御部)をさらに有し、前記制御手段は、前記走行用モータに要求される要求駆動力を充足する電力が、前記出力補正手段による前記エンジンの駆動力の前記可変範囲に対応して変動する前記発電電力の変動範囲内にあるときには、前記出力補正手段によって前記エンジンの駆動力を低減して前記発電電力を低減し、低減された前記発電電力で前記走行用モータを駆動して、前記要求駆動力と同等のモータ駆動力を出力させることを特徴とする。
請求項4に係る発明によって、スロットルアクチュエータの異常検出時において、モータ駆動用電力が、開度保持手段で保持されている電動スロットル弁の所定の開度におけるエンジン駆動力の出力補正手段による可変範囲に対応して変動するジェネレータモータの発電電力の変動範囲内(以下、デフォルト電力変動範囲と称する)にあるときには、出力補正手段によってエンジンの駆動力を低減することで発電電力を低減してモータ駆動力を低減し、要求駆動力と同等のモータ駆動力を出力することができる。
また、請求項5に係る発明は、エンジンと、走行用モータと、を有し、前記エンジンの駆動力を、ジェネレータモータを介して駆動輪に伝達する第1の伝達経路と、前記走行用モータのモータ駆動力を前記駆動輪に伝達する第2の伝達経路と、前記ジェネレータモータで発電される発電電力を蓄電する蓄電手段(バッテリ20)と、を備え、前記エンジンへの吸入空気量を調節する電動スロットル弁と、アクセルの操作量に対応して前記電動スロットル弁の開度を制御するスロットルアクチュエータと、前記スロットルアクチュエータの異常を検出する異常検出手段(スロットル開度センサ103、コントローラ108)と、前記異常検出手段によって前記スロットルアクチュエータの異常が検出されると、前記電動スロットル弁を所定の開度で保持する開度保持手段(戻しスプリング106)と、を有するハイブリッド車両である。このハイブリッド車両の前記蓄電手段は、蓄電されている電力の蓄電容量を検出する蓄電容量検出手段(駆動制御装置21)を有していて、前記異常検出手段によって前記スロットルアクチュエータの異常が検出されたときには、前記第2の伝達経路を介して前記モータ駆動力を前記駆動輪に伝達させるとともに、前記開度保持手段により前記電動スロットル弁を前記所定の開度で保持させ、その所定の開度での前記エンジンの駆動力で前記ジェネレータモータを駆動して発電電力を発電させる。そして、前記蓄電容量検出手段が検出する前記蓄電容量が所定の値を上回るときに、前記走行用モータに要求される要求駆動力を充足する電力が、前記発電電力に達しなければ、前記エンジンの駆動を停止し、前記蓄電手段が出力する電力で前記走行用モータを駆動して前記要求駆動力と同等のモータ駆動力を出力させる第1走行モードと、前記蓄電容量検出手段が検出する前記蓄電容量が所定の値に達しないときに、前記走行用モータに要求される要求駆動力を充足する電力が、前記発電電力に達しなければ、前記発電電力の一部で前記走行用モータを駆動して前記要求駆動力と同等のモータ駆動力を出力させるとともに、余剰電力を前記蓄電手段に蓄電させる第2走行モードと、を選択する制御手段(駆動制御装置21)を有することを特徴とする。
請求項5に係る発明によって、蓄電手段の蓄電容量を検出することができ、スロットルアクチュエータの異常検出時に、モータ駆動用電力がデフォルト電力に達しないとき、蓄電手段の蓄電容量が所定値を上回る場合はエンジンを停止して、蓄電手段の出力電力で走行用モータを駆動して要求駆動力と同等のモータ駆動力を出力させることができ、蓄電手段の蓄電容量が所定値に達しない場合はエンジンの駆動力によるジェネレータモータの発電電力の一部で走行用モータを駆動してモータ駆動力を出力し、余剰電力を蓄電手段に蓄電することができる。
また、請求項6に係る発明は、前記制御手段は、前記走行用モータに要求される要求駆動力を充足する電力が、前記発電電力を上回るときは、前記発電電力と前記蓄電手段が出力する電力とを合わせた電力で前記走行用モータを駆動して前記要求駆動力と同等のモータ駆動力を出力させる制御手段を有することを特徴とする。
請求項6に係る発明によって、スロットルアクチュエータの異常検出時に、モータ駆動用電力がデフォルト電力を上回るとき、ジェネレータモータのデフォルト電力と蓄電手段の出力電力とを合わせた電力で走行用モータを駆動して要求駆動力と同等のモータ駆動力を出力することができる。
本発明によれば、スロットルアクチュエータの故障時において、運転者を煩わせることなく、かつ、通常走行可能なハイブリッド車両を提供することができる。
以下、本発明を実施するための最良の形態について、適宜図を用いて詳細に説明する。
《第1の実施形態》
まず、第1の実施形態に係るハイブリッド車両における、エンジンの駆動力を駆動輪に伝達する第1の伝達経路とモータの駆動力を駆動輪に伝達する第2の伝達経路、および、エンジンへの吸入空気量を調節する電動スロットル弁の構造を説明する。
図1は、第1の実施形態に係るハイブリッド車両における第1の伝達経路と第2の伝達経路とを示す概略図である。図1に示すように、第1の実施形態に係るハイブリッド車両1はシリーズハイブリッド車両であり、エンジン10から駆動力を出力するエンジン回転軸10aが、ジェネレータモータ11に接続されてエンジン10の駆動力でジェネレータモータ11を駆動する。
さらに、エンジン回転軸10aと接続された、ジェネレータモータ11のロータ軸11aにエンジン駆動力出力ギア12が設けられている。そして、エンジン駆動力出力ギア12は、伝達軸13に設けられるエンジン伝達ギア13aと噛合って、エンジン回転軸10aの駆動力を伝達軸13に入力する。すなわち、エンジン10の駆動力がエンジン回転軸10aを介して、伝達軸13に入力される。
伝達軸13には、ファイナルドライブギア17aが設けられていて、伝達軸13に入力されたエンジン10の駆動力がファイナルドライブギア17aに伝達される。ファイナルドライブギア17aは、ファイナルドリブンギア17bと噛合っていて、ファイナルドライブギア17aに伝達されるエンジン10の駆動力を、ファイナルドリブンギア17bを介してディファレンシャルギア17cに入力する。
そして、ディファレンシャルギア17cに入力されたエンジン10の駆動力によって駆動輪W、Wが駆動する。
以上のように、エンジン10からエンジン回転軸10aによって出力された駆動力が、ジェネレータモータ11を経由して、エンジン駆動力出力ギア12から伝達軸13を介してファイナルドライブギア17aに伝達され、ディファレンシャルギア17cに入力される経路が、請求項に記載の第1の伝達経路となる。
また、第1の実施形態に係るハイブリッド車両1には走行用モータ15が備わる。走行用モータ15は、パワードライブユニット(Power Drive Unit:以下、PDUと称する)19aおよびPDU19bを介してジェネレータモータ11と接続され、かつ、PDU19aを介してバッテリ(蓄電手段)20と接続される。そして、走行用モータ15は、ジェネレータモータ11もしくはバッテリ20が供給する電力、または、ジェネレータモータ11とバッテリ20とが並行して供給する電力で駆動される。
PDU19aは、例えば複数のトランジスタからなるスイッチング素子をブリッジ接続してなるインバータを備えて構成され、バッテリ20およびPDU19bから入力される直流電流を三相の交流電流に変換して走行用モータ15に供給する装置である。また、PDU19bは、PDU19aと同様の構造であってジェネレータモータ11で発電される交流電流を直流電流に変換して、バッテリ20に充電したり、PDU19aに対して出力したりする機能を有する。
走行用モータ15からモータ回転軸15aによって出力されるモータ駆動力は、モータ回転軸15aに設けられているモータ駆動力出力ギア16に伝達される。そして、モータ駆動力出力ギア16と伝達軸13に設けられるモータ伝達ギア13bとが噛合って、モータ伝達ギア13bにモータ駆動力を入力する。
モータ伝達ギア13bに入力されたモータ駆動力は、伝達軸13を介してファイナルドライブギア17aに伝達される。ファイナルドライブギア17aはファイナルドリブンギア17bと噛合っているので、ファイナルドライブギア17aに伝達されるモータ駆動力は、ファイナルドリブンギア17bを介してディファレンシャルギア17cに入力される。
そして、ディファレンシャルギア17cに入力されたモータ駆動力によって駆動輪W、Wが駆動する。
以上のように、走行用モータ15からモータ回転軸15aによって出力されたモータ駆動力が、モータ駆動力出力ギア16から伝達軸13を介してファイナルドライブギア17aに伝達され、ディファレンシャルギア17cに入力される経路が、請求項に記載の第2の伝達経路となる。
また、伝達軸13には、エンジン伝達ギア13aとモータ伝達ギア13bとの間に、エンジン10の駆動力の伝達を遮断可能なクラッチ機構14が備わっている。そして、クラッチ機構14の操作によって、エンジン10の駆動力をエンジン伝達ギア13aからファイナルドライブギア17aへ伝達したり遮断したりすることができる。
ジェネレータモータ11はエンジン10によって駆動されて、走行用モータ15を駆動したりバッテリ20に充電(蓄電)したりする電力を発電する。ジェネレータモータ11によって発電された電力のうち、バッテリ20に充電される電力は、PDU19bを介してバッテリ20に充電される。
以上のように構成されるハイブリッド車両1の駆動を制御するため、駆動制御装置21(制御手段)が備えられている。駆動制御装置21は、各種演算をするための図示しないCPU(Central Processing Unit)や周辺回路等からなる制御部21a、駆動制御装置21を動作するプログラムや各種データ等が記憶されている記憶部21b、エンジン10の図示しない制御部およびジェネレータモータ11の図示しない制御部およびクラッチ機構14の図示しない制御部および走行用モータ15の図示しない制御部およびPDU19a、19bと接続線で接続して、エンジン10、ジェネレータモータ11、クラッチ機構14、走行用モータ15、PDU19a、19bに制御信号を送信したりする外部インターフェース部21c等で構成されている。
また、駆動制御装置21は、外部インターフェース部21cを介して、後記するコントローラ108と接続線で接続して、弁体102、DCモータ107、アクセルペダル2のアクセル操作量等の状態を取得できる(図2参照)。
そして、駆動制御装置21によって、エンジン10および走行用モータ15の駆動や停止、ジェネレータモータ11による発電の制御、クラッチ機構14による第1の伝達経路の接続や遮断、PDU19bによるバッテリ20への充電のON・OFFやバッテリ20の充電状態の取得、コントローラ108との通信によるDCモータ107(図2参照)の状態の取得、などが管理および制御され、ハイブリッド車両1の駆動が制御される。
図2は、電動スロットル弁の構造を示す概略図である。電動スロットル弁100は、エンジン10(図1参照)に燃料燃焼用の空気を吸入するための吸入空気路10bに設けられていて、吸入空気路10bに垂直方向に横架されるスロットル軸101に取り付けられる弁体102の開度によって吸入空気路10bの空気流量を調節する。
図2に示すように、弁体102は吸入空気路10bに2つの軸受け104,105によって回動可能に取り付けられるスロットル軸101に固定されていて、スロットル軸101と弁体102とは一体に回転する。
スロットル軸101には、DCモータ(スロットルアクチュエータ)107が取り付けられ、スロットル軸101はDCモータ107の回転駆動によって回動する。そして、スロットル軸101の一方の端部には、スロットル開度センサ103が取り付けられ、スロットル軸101の回転角度を検出する。
また、スロットル軸101の一端には、弁体102をデフォルト開度に保持するための戻しスプリング106(開度保持手段)が備わっている。
なお、図2に示す電動スロットル弁100の構造は一例に過ぎず、これに限定するものではない。
コントローラ108は、スロットル開度センサ103の検出信号を入力してスロットル軸101の回転角度を検出することができる。
また、コントローラ108は、ペダルセンサ2aからの検出信号を入力してアクセルペダル2のアクセル操作量を算出し、弁体102が前記のアクセル操作量に対応した開度になるように、スロットル軸101の回転角度を参照しながら制御信号を出力してDCモータ107を駆動する。
なお、ペダルセンサ2aの種類は問わないが、例えば、アクセルペダル2を操作したときに、アクセルペダル2の回転軸周りに回転する角度を検出する角度センサとして、回転角度をアクセルペダル2のアクセル操作量として検出すればよい。
以上のような構造を有する電動スロットル弁100は、コントローラ108からの制御信号によってDCモータ107を駆動して、弁体102がアクセルペダル2のアクセル操作量に対応した開度になるように制御される。
そして、コントローラ108からの制御信号によってDCモータ107を駆動しても、スロットル開度センサ103からの検出信号が変化しない場合は、弁体102の開度が変化しないことを示す。そして、コントローラ108は、請求項に記載のスロットルアクチュエータの異常検出として、DCモータ107の異常を検出することができる。このとき、スロットル開度センサ103とコントローラ108とで、請求項に記載の異常検出手段を構成する。
ここで、スロットル開度センサ103を2つ備える構成としてもよい。
このような構成にすると、どちらか一方のスロットル開度センサ103からの検出信号のみが変化しない場合は、当該スロットル開度センサ103の故障(断線など)とし、DCモータ107の異常とはしないでハイブリッド車両1を通常走行することができる。このときに、エンジン10の駆動力およびモータ駆動力の出力を制限(例えば、30%程度)してもよい。
そして、2つのスロットル開度センサ103からの検出信号が変化しない場合や、2つのスロットル開度センサ103の検出信号の値が異なる場合に、DCモータ107の異常を検出したとすればよい。
このように、2つのスロットル開度センサ103を備えることで、DCモータ107の異常の検出精度を高めることができる。
そして、コントローラ108がDCモータ107の異常を検出したとき、コントローラ108はDCモータ107の位置制御を停止する。
DCモータ107の位置制御が停止されると、スロットル軸101はDCモータ107の回転駆動力から解放され、戻しスプリング106の付勢力によってスロットル軸101が回転し、弁体102はデフォルト開度の状態に保持される。そして、エンジン10(図1参照)は所定の駆動力(以下、デフォルト駆動力と称する)を出力する。
以上のような構造の第1の伝達経路および第2の伝達経路と電動スロットル弁100(図2参照)とを有するハイブリッド車両1において、DCモータ107(図2参照)の異常が検出された時の制御について、以下に説明する(適宜、図1および図2参照)。
第1の実施形態においては、コントローラ108がDCモータ107の異常を検出したときに、駆動制御装置21はクラッチ機構14でエンジン10の駆動力を遮断して、第2の伝達経路を介して走行用モータ15のモータ駆動力のみを駆動輪W、Wに伝達する。
また、エンジン10はデフォルト駆動力でジェネレータモータ11を駆動し、デフォルト電力を発電する。
そして、ハイブリッド車両1の運転者が操作するアクセルペダル2のアクセル操作量に対応するモータ駆動用電力が、デフォルト電力に達しない場合、駆動制御装置21は、デフォルト電力の一部を、モータ駆動用電力として供給し、余剰電力を、PDU19bを介してバッテリ20に充電する。
また、モータ駆動用電力がデフォルト電力以上の場合、駆動制御装置21は、デフォルト電力とバッテリ20からの出力電力とを合わせた電力でモータ駆動用電力を供給し、走行用モータ15を駆動することを特徴とする。
ここで、モータ駆動用電力とデフォルト電力とは、例えば駆動制御装置21で比較すればよい。駆動制御装置21はコントローラ108と接続線で接続されていて、アクセルペダル2のアクセル操作量の情報をコントローラ108から取得可能な構成とすることができる。
そして、コントローラ108がDCモータ107の異常を検出したときのアクセル操作量と、走行用モータ15に要求される要求駆動力を充足するモータ駆動用電力との対応をあらかじめ設定しておけば、駆動制御装置21はアクセル操作量の情報に基づいて必要なモータ駆動用電力を算出することができる。
また、デフォルト電力は、エンジン10のデフォルト駆動力で駆動されるジェネレータモータ11による発電電力で、ジェネレータモータ11の特性から決定される値であり、例えば駆動制御装置21を動作するプログラムに定数として設定しておくことができる。
このように、駆動制御装置21は算出したモータ駆動用電力と、あらかじめ設定されるデフォルト電力とを比較することができる。そして、駆動制御装置21はモータ駆動用電力とデフォルト電力との比較結果に基づいて、走行用モータ15を制御することが可能である。
図3は、アクセル操作量とエンジンの駆動力およびモータ駆動力との関係を示す図である。弁体102がデフォルト開度に保持されると、図3に示すように、エンジン10(図1参照)の駆動力はデフォルト駆動力Dfに保持される。また、アクセル操作量の増大に伴って、要求駆動力も増加する。ここで、エンジン10のデフォルト駆動力と要求駆動力とが同じとなるアクセル操作量が、デフォルト駆動力に相当する駆動力を要求するアクセル操作量(以下、デフォルト相当操作量と称する)となる。
第1の実施形態においては、コントローラ108がDCモータ107の異常を検出したときに、要求駆動力を走行用モータ15のモータ駆動力で出力する。したがって、アクセル操作量の増大に伴って、走行用モータ15のモータ駆動力を増大する必要がある。
走行用モータ15のモータ駆動力を増大するには、モータ駆動用電力を増加すればよい。すなわち、アクセル操作量の増大に伴って走行用モータ15のモータ駆動用電力を増加すればよい。
図4の(a)は、コントローラがDCモータの異常を検出したときのアクセル操作量と電力との相関図である。図3に示すようにエンジン10(図1参照)の駆動力はアクセル操作量に関係なく、デフォルト駆動力Dfで一定であるため、エンジン10で駆動されるジェネレータモータ11(図1参照)の発電電力は、図4の(a)に示すように、デフォルト電力Dwで一定となる。
モータ駆動用電力は、走行用モータ15を駆動するための電力であって、アクセル操作量の増大に伴って走行用モータ15の駆動力を増加するためには、図4の(a)に示すようにモータ駆動用電力をアクセル操作量の増大に伴って増加する必要がある。
図4の(a)において、アクセル操作量がデフォルト相当操作量より小さく、要求されるモータ駆動用電力がデフォルト電力より小さい範囲(図4の(a)にAで示す範囲)では、デフォルト電力の一部をモータ駆動用電力として供給すればよい。そして、余剰電力はPDU19bを介してバッテリ20に充電することができる。
すなわち、図4の(a)において、バッテリ20の出力電力(以下、バッテリ出力電力と称する)が0以下の範囲はバッテリ20へ電力を充電することを示している。
また、図4の(a)において、アクセル操作量がデフォルト相当操作量以上で、要求されるモータ駆動用電力がデフォルト電力以上の範囲(図4の(a)にBで示す範囲)では、デフォルト電力のみではモータ駆動用電力に充分ではない。したがって、バッテリ出力電力で不足する電力を補うことになる。すなわち、デフォルト電力とバッテリ出力電力とを合わせた電力でモータ駆動用電力を供給する。
このように、第1の実施形態では、コントローラ108がDCモータ107の異常を検出したときに、走行用モータ15のモータ駆動力のみを第2の伝達経路を介して駆動輪W、Wに伝達し、モータ駆動用電力を調整してモータ駆動力を要求駆動力と同等に調節することでハイブリッド車両1は走行する。
ハイブリッド車両1が通常走行中にコントローラ108がDCモータ107の異常を検出すると、弁体102の開度は、デフォルト開度に固定されるため、通常走行中の弁体102の開度から急変する場合がある。そして、弁体102の開度が急変すると、それに伴ってエンジン10の駆動力も急変することになる。
しかしながら、第1の実施形態においては、コントローラ108がDCモータ107の異常を検出すると、駆動制御装置21によって、走行用モータ15のモータ駆動力のみが第2の伝達経路を介して駆動輪W、Wに伝達されるため、エンジン10の駆動力の急変は駆動輪W、Wに伝達されない。したがってエンジン10の駆動力の急変によってハイブリッド車両1の乗り心地が悪化することはない。
以上のように、第1の実施形態として制御されるハイブリッド車両1においては、走行中にDCモータ107の異常が検出されて弁体102の開度がデフォルト開度に急変しても、ハイブリッド車両1の乗り心地が悪化することがないため、弁体102のデフォルト開度を大きく設定することができる。
また、第1の実施形態の別形態として、弁体102がデフォルト開度に保持されているときに、エンジン10が、例えば燃料噴射時期を調節する、プラグの点火時期を調節するなどの方法で、出力する駆動力を低減する出力補正手段を有し、かつ、バッテリ20が、充電する電力(以下、バッテリ充電電力と称する)を制限する入出電力制御手段を有する形態も考えられる。ここで、出力補正手段は、例えば、エンジン10の図示しない制御部に備えられ、駆動制御装置21からの命令にしたがって、エンジン10の出力を低減するように作動する。
入出電力制御手段は特に限定するものではないが、例えば、駆動制御装置21によって、バッテリ20の充電状態に応じて充電に対する制限量が設定されるものであり、この場合、駆動制御装置21が入出電力制御手段となる。
図4の(b)は、エンジン10が出力補正手段を有し、かつ、バッテリが入出電力制御手段を有するときのアクセル操作量と電力との相関図である。図4の(b)に示すように、バッテリ出力電力に下限値(Bmin)を設定する。バッテリ出力電力の下限値(Bmin)は、バッテリ充電電力の上限値を示し、Bminの絶対値で示される値以上の電力は充電しないことを示す。
図4の(b)において、アクセル操作量がデフォルト相当操作量より小さく、要求されるモータ駆動用電力がデフォルト電力より小さい範囲(図4の(b)にAで示す範囲)では、デフォルト電力の一部をモータ駆動用電力として供給すれば、要求駆動力と同等のモータ駆動が得られる。そして、余剰電力はバッテリ充電電力として、PDU19bを介してバッテリ20に充電することができる。
しかしながら、第1の実施形態の別形態においては、バッテリ20はバッテリ充電電力が制限されるため、余剰電力がバッテリ充電電力の制限値を超える場合、超える分は充電できない。
すなわち、図4の(b)において、アクセル操作量がデフォルト相当操作量より小さく、要求されるモータ駆動用電力がデフォルト電力より小さい範囲(図4の(b)にAで示す範囲)において、余剰電力がBminの絶対値より小さい範囲(図4の(b)にDで示す範囲)においては、余剰電力は全てバッテリ20に充電可能であるが、余剰電力がBminの絶対値以上の範囲(図4の(b)にEで示す範囲)は、余剰電力とBminの絶対値の差に相当する電力は充電できない。
そこで、デフォルト電力Dwの余剰電力がBminの絶対値以上のときに(図4の(b)にEで示す範囲)、駆動制御装置21は前記の出力補正手段によってエンジン10の駆動力を低減することでジェネレータモータ11の発電電力を低減し、余剰電力がBminの絶対値以下となるように制御する(図4の(b)にCで示す範囲)。
このように、バッテリ充電電力に上限値を有し、バッテリ充電電力値以上の余剰電力が発電されるときには、出力補正手段によってエンジン10の駆動力を低減することで、燃料の消費を抑えることができ、効率よい走行を確保できるという効果を奏する。
また、第1の実施形態の別形態において、バッテリ出力電力に上限値を設定する形態が考えられる。図4の(c)は、エンジン10が出力補正手段を有し、バッテリ出力電力に上限値を設定するときのアクセル操作量と電力との相関図である。図4の(c)に示すように、バッテリ出力電力に上限値(Bmax)を設定する。そして、バッテリ20はBmax以上の電力は出力しないことを示す。
すなわち、第1の実施形態の別形態において、バッテリ出力電力に上限値を設定すると、デフォルト電力とバッテリ出力電力の上限値Bmaxとを加算した電力がモータ駆動用電力の最大値となる(図4の(c)にFで示す範囲)。
このように、第1の実施形態の別形態においてバッテリ出力電力の上限値を設定すると、バッテリ20の電力消費を抑えることができ、小型のバッテリ20であっても長時間バッテリ出力電力を出力することが可能になるという効果を奏する。
以上のように、第1の実施形態の別形態においても、コントローラ108がDCモータ107の異常を検出したときに、駆動制御装置21は、走行用モータ15のモータ駆動力のみを第2の伝達経路を介して駆動輪W、Wに伝達し、モータ駆動力を要求駆動力と同等に調節することでハイブリッド車両1を走行させるため、第1の実施形態と同様に弁体102のデフォルト開度を大きく設定することができる。
《第2の実施形態》
第2の実施形態に係るハイブリッド車両1(図1参照)の第1の伝達経路と第2の伝達経路、および、電動スロットル弁100(図2参照)の構造は、第1の実施形態と同じであるため説明は省略する。
以下に、ハイブリッド車両1のDCモータ107の異常が検出された時の制御について説明する(適宜、図1および図2参照)。
第2の実施形態においては、コントローラ108がDCモータ107の異常を検出したときに、駆動制御装置21はクラッチ機構14でエンジン10の駆動力を遮断して、走行用モータ15のモータ駆動力のみを駆動輪W、Wに伝達する。
そして、モータ駆動用電力がデフォルト電力に達しない場合、駆動制御装置21はエンジン10を停止して、バッテリ20のバッテリ出力電力でモータ駆動用電力を供給して走行用モータ15を駆動し、モータ駆動用電力がデフォルト電力以上の場合、駆動制御装置21は、デフォルト電力とバッテリ20の出力電力とを合わせた電力でモータ駆動用電力を供給し、走行用モータ15を駆動することを特徴とする。
図5の(a)は、第2の実施形態において、コントローラがDCモータの異常を検出したときのアクセル操作量と電力との相関図である。図3に示すようにエンジン10(図1参照)の駆動力はアクセル操作量に関係なく、デフォルト駆動力Dfで一定であるため、エンジン10(図1参照)で駆動されるジェネレータモータ11(図1参照)の発電電力は、図5の(a)で示すようにデフォルト電力Dwで一定となる。また、デフォルト電力とモータ駆動用電力とが同じとなるアクセル操作量がデフォルト相当操作量となる。
第2の実施形態においては、アクセル操作量がデフォルト相当操作量より小さく、要求されるモータ駆動用電力がデフォルト電力に達しない範囲(図5の(a)にAで示す範囲)では、エンジン10を停止してジェネレータモータ11による発電電力を0として、バッテリ出力電力でモータ駆動用電力を供給する。そして、アクセル操作量がデフォルト開度以上で、要求されるモータ駆動用電力がデフォルト電力以上の範囲(図5の(a)にBで示す範囲)では、エンジン10(図1参照)を駆動してデフォルト電力とバッテリ出力電力とを合わせた電力でモータ駆動用電力を供給する。
このように、アクセル操作量がデフォルト相当操作量より小さくデフォルト電力がモータ駆動用電力より大きい範囲(図5の(a)にAで示す範囲)において、エンジン10を停止することで、燃料の消費を抑えることができ、効率よい走行を確保できるという効果を奏する。
そして、第2の実施形態においても、コントローラ108がDCモータ107の異常を検出したときに、駆動制御装置21は、走行用モータ15のモータ駆動力のみを第2の伝達経路を介して駆動輪W、Wに伝達し、モータ駆動力を要求駆動力と同等に調節することでハイブリッド車両1を走行させるため、第1の実施形態と同様に弁体102のデフォルト開度を大きく設定することができる。
また、第2の実施形態の別形態として、弁体102がデフォルト開度に保持されているときに、エンジン10が、例えば燃料噴射時期を調節する、プラグの点火時期を調節するなどの方法で、出力する駆動力を低減する出力補正手段を有する形態も考えられる。ここで、出力補正手段は、例えば、第1の実施形態の別形態と同様に、エンジン10の図示しない制御部に備えられ、駆動制御装置21からの命令にしたがって、エンジン10の出力を低減するように作動する。
図5の(b)は、第2の実施形態の別形態において、コントローラがDCモータの異常を検出したときのアクセル操作量と電力との相関図である。図3に示すように、エンジン10(図1参照)の駆動力はアクセル操作量に関係なく、デフォルト駆動力Dfで一定であるため、エンジン10(図1参照)で駆動されるジェネレータモータ11(図1参照)の発電電力は、図5の(b)に示すように、デフォルト電力Dwで一定となる。また、デフォルト電力とモータ駆動用電力とが同じとなるアクセル操作量がデフォルト相当操作量となる。
第2の実施形態の別形態によると、出力補正手段によってエンジン10の駆動力を低減可能であることから、デフォルト電力は図5の(b)に示すDwlまで低減可能となる。ここで、デフォルト電力の低減可能な範囲(DwとDwlの間)をデフォルト電力変動範囲とする。
アクセル操作量がデフォルト相当操作量より小さく、要求されるモータ駆動用電力がデフォルト電力に達しない範囲で、かつ、デフォルト電力変動範囲の下限値Dwlに達しない範囲(図5の(b)にDで示す範囲)においては、エンジン10を停止してジェネレータモータ11の発電電力を0とし、バッテリ出力電力でモータ駆動用電力を供給する。そして、要求されるモータ駆動用電力がデフォルト電力変動範囲(図5の(b)にCで示す範囲)にあるときには、出力補正手段で低減されるエンジン10の駆動力で駆動されるジェネレータモータ11の発電電力でモータ駆動用電力を供給する。
そして、アクセル操作量がデフォルト相当操作量以上で、要求されるモータ駆動用電力がデフォルト電力以上の範囲(図5の(b)にBで示す範囲)においては、デフォルト電力とバッテリ出力電力とを合わせた電力でモータ駆動用電力を供給する。
以上のように、第2の実施形態の別形態においても、コントローラ108がDCモータ107の異常を検出したときに、駆動制御装置21は、走行用モータ15のモータ駆動力のみを第2の伝達経路を介して駆動輪W、Wに伝達し、モータ駆動力を要求駆動力と同等に調節することでハイブリッド車両1を走行させるため、第1の実施形態と同様に弁体102のデフォルト開度を大きく設定することができる。
このように、第2の実施形態におけるハイブリッド車両1においても、弁体102のデフォルト開度を大きく設定することができる。そして、弁体102のデフォルト開度を大きく設定することで、通常の走行中にDCモータ107の異常を検出しても、通常走行が可能な程度のエンジン10のデフォルト駆動力が確保でき、例えば最寄りの修理工場まで通常走行して移動することが可能となるという、第1の実施形態と同等の効果を奏する。
《第3の実施形態》
第3の実施形態に係るハイブリッド車両1(図1参照)の第1の伝達経路と第2の伝達経路、および、電動スロットル弁100(図2参照)の構造は、第1の実施形態と同じであるため説明は省略する。
以下に、ハイブリッド車両1のDCモータ107の異常が検出された時の制御について説明する(適宜、図1および図2参照)。
第3の実施形態においては、コントローラ108がDCモータ107の異常を検出したときに、駆動制御装置21はクラッチ機構14でエンジン10の駆動力を遮断して、走行用モータ15のモータ駆動力のみを駆動輪W、Wに伝達する。
また、第3の実施形態においては、エンジン10が、例えば、燃料噴射時期を調節する、プラグの点火時期を調節するなどの方法でデフォルト駆動力を低減する出力補正手段を有する。ここで、出力補正手段は、例えば、第1の実施形態の別形態と同様に、エンジン10の図示しない制御部に備えられ、駆動制御装置21からの命令にしたがって、エンジン10の出力を低減するように作動する。
さらに、第3の実施形態においては、バッテリ20の充電容量(State Of Charge :以下、SOCと称する)を検出する充電容量検出手段(蓄電容量検出手段)を有する。
充電容量検出手段は特に限定するものではないが、例えば、駆動制御装置21を充電容量検出手段として、制御部21aが有する図示しないCPUで算出するようにすればよい。充電容量検出手段は、例えば、電流検出手段を有してバッテリ20の充電電流および出力電流を取り込んで、積算して充電電量および出力電量を算出して初期状態の充電容量に加算もしく減算することで、SOCを算出できる。
そして、第3の実施形態では、コントローラ108がDCモータ107の異常を検出した場合のハイブリッド車両1において、駆動制御装置21は、アクセル操作量がデフォルト相当操作量より小さく、モータ駆動用電力がデフォルト電力に達しない場合、前記の充電容量検出手段から通知されるバッテリ20のSOCが所定値(例えば、75/65%ヒス付)以上のときは、第1走行モードとしてエンジン10(図1参照)を停止してジェネレータモータ11による発電電力を0として、バッテリ出力電力によってモータ駆動用電力を供給することを特徴とする。
また、駆動制御装置21は、アクセル操作量がデフォルト相当操作量より小さく、モータ駆動用電力がデフォルト電力に達しない場合、前記の充電容量検出手段から通知されるバッテリ20のSOCが所定値に達しないときは、第2走行モードとしてデフォルト電力の一部をモータ駆動用電力として供給して走行用モータ15を駆動し、余剰電力を、PDU19bを介してバッテリ20に充電することを特徴とする。
さらに、第3の実施形態の別形態として、駆動制御装置21は、アクセル操作量がデフォルト相当操作量以上でモータ駆動用電力がデフォルト電力以上の場合、エンジン10(図1参照)を駆動してデフォルト電力とバッテリ出力電力とを合わせた電力でモータ駆動用電力を供給し、走行用モータ15を駆動する形態も考えられる。
図6は、第3の実施形態および、第3の実施形態の別形態におけるアクセル操作量と電力との相関図であって、(a)は、バッテリのSOCが所定値以上の場合を示す図、(b)は、バッテリのSOCが所定値に達しない場合を示す図である。
弁体102がデフォルト開度に保持されると、図3に示すようにエンジン10(図1参照)の駆動力はアクセル操作量に関係なく、デフォルト駆動力Dfで一定であるため、エンジン10で駆動されるジェネレータモータ11(図1参照)の発電電力は、図6の(a)および(b)に示すように、デフォルト電力Dwで一定となる。また、デフォルト電力とモータ駆動用電力とが同じとなるアクセル操作量がデフォルト相当操作量となる。
図6の(a)および(b)にAで示す範囲は、アクセル操作量がデフォルト相当操作量より小さく、要求されるモータ駆動用電力がデフォルト電力に達しない範囲を示し、図6の(a)および(b)にBで示す範囲は、第3の実施形態の別形態を示す範囲であって、アクセル操作量がデフォルト相当操作量以上で、要求されるモータ駆動用電力がDwで示されるデフォルト電力以上の範囲を示す。
第3の実施形態において、バッテリ20のSOCが所定値以上の場合、駆動制御装置21は、アクセル操作量がデフォルト相当操作量より小さく、要求されるモータ駆動用電力がデフォルト電力に達しないときは(図6の(a)にAで示す範囲)、エンジン10を停止してバッテリ出力電力のみによってモータ駆動用電力を供給するように制御する。
また、第3の実施形態において、バッテリ20のSOCが所定値に達しない場合、駆動制御装置21は、アクセル操作量がデフォルト相当操作量より小さく、要求されるモータ駆動用電力がデフォルト電力に達しないときは(図6の(b)にAで示す範囲)、デフォルト電力の一部をモータ駆動用電力として供給し、余剰電力を、PDU19bを介してバッテリ20に充電するように制御する。
ここで、図6の(b)において、バッテリ出力電力が0以下の範囲はバッテリ20へ電力を充電することを示している。
さらに、第3の実施形態の別形態として、アクセル操作量がデフォルト相当操作量以上で、要求されるモータ駆動用電力がデフォルト電力以上のとき(図6の(a)および(b)にBで示す範囲)、駆動制御装置21はデフォルト電力とバッテリ出力電力とを合わせた電力でモータ駆動用電力を出力するように制御する。
図7は、コントローラがDCモータの異常を検出した場合の第3の実施形態の別形態による制御を示すフローチャートである。
図7に示すように、コントローラ108(図2参照)がDCモータ107(図2参照)の異常を検出しないとき(S1→No)、駆動制御装置21(図1参照)は通常制御をするが(S10)、コントローラ108(図2参照)がDCモータ107(図2参照)の異常を検出すると(S1→Yes)、電動スロットル弁100(図2参照)がデフォルト開度に設定され(S2)、ジェネレータモータ11(図1参照)の発電電力はデフォルト電力に保たれる。
そして、駆動制御装置21はバッテリ20のSOCを確認し(S3)、SOCが所定値に達していない場合は(S3→Yes)、第2走行モードとして、駆動制御装置21は要求されるモータ駆動用電力とデフォルト電力とを比較する(S4)。
アクセル操作量がデフォルト相当操作量より小さく、要求されるモータ駆動用電力がデフォルト電力に達しないときには(S4→Yes)、駆動制御装置21は、デフォルト電力の一部をモータ駆動用電力として供給し、余剰電力は、PDU19bを介してバッテリ20に充電するように制御する(S5)。
また、アクセル操作量がデフォルト相当操作量以上で、要求されるモータ駆動用電力がデフォルト電力以上のときには(S4→No)、駆動制御装置21は、デフォルト電力とバッテリ出力電力とを合わせた電力でモータ駆動用電力を供給するように制御する(S6)。
S3に戻って、バッテリ20のSOCが所定値以上のときには(S3→No)、第1走行モードとして、駆動制御装置21は要求されるモータ駆動用電力とデフォルト電力とを比較して(S7)、要求されるモータ駆動用電力がデフォルト電力以上のときには(S7→No)、駆動制御装置21は、デフォルト電力とバッテリ出力電力とを合わせた電力でモータ駆動用電力を供給するように制御する(S9)。
また、要求されるモータ駆動用電力がデフォルト電力に達しないときは(S7→Yes)、駆動制御装置21は、エンジン10を停止して、バッテリ出力電力でモータ駆動用電力を供給するように制御する(S8)。
以上のように、第3の実施形態および、第3の実施形態の別形態においては、アクセル操作量がデフォルト相当操作量より小さく、要求されるモータ駆動用電力がデフォルト電力に達しない場合、駆動制御装置21はバッテリ20のSOCが所定値以上のときには、エンジン10を停止して、バッテリ出力電力でモータ駆動用電力を供給するように制御する。そして、バッテリ20のSOCが所定値に達しないときには、デフォルト電力の一部をモータ駆動用電力として供給し、余剰電力を、PDU19bを介してバッテリ20に充電するように制御する。
さらに、第3の実施形態の別形態においては、アクセル操作量がデフォルト相当操作量以上で、要求されるモータ駆動用電力がデフォルト電力以上の場合、駆動制御装置21は、デフォルト電力とバッテリ出力電力とを合わせた電力でモータ駆動用電力を供給するように制御する。
前記のように第3の実施形態および、第3の実施形態の別形態によると、アクセル操作量がデフォルト相当操作量より小さく要求駆動力がエンジン10のデフォルト駆動力に達しない状態での走行中に、コントローラ108がDCモータ107の異常を検出し、弁体102の開度がデフォルト開度まで急に開いてエンジン10の駆動力が上昇しても、バッテリ20のSOCが所定値以上の場合は、走行用モータ15のモータ駆動力のみを第2の伝達経路を介して駆動輪W、Wに伝達するように駆動制御装置21が制御するため、エンジン10の駆動力の急変は駆動輪W、Wに伝達されない。したがってエンジン10の駆動力が急変してもハイブリッド車両1は安定して走行することができる。
また、バッテリ20のSOCが所定値に達していない場合も、走行用モータ15のモータ駆動力のみを第2の伝達経路を介して駆動輪W、Wに伝達するように駆動制御装置21が制御するため、エンジン10の駆動力の急変は駆動輪W、Wに伝達されない。したがってエンジン10の駆動力が急変してもハイブリッド車両1は安定して走行することができる。
さらに、第3の実施形態の別形態においては、アクセル操作量がデフォルト相当操作量以上でモータ駆動用電力がデフォルト電力以上のときにも、駆動制御装置21は、走行用モータ15のモータ駆動力のみを第2の伝達経路を介して駆動輪W、Wに伝達するため、エンジン10の駆動力の急変は駆動輪W、Wに伝達されない。したがってエンジン10の駆動力が急変してもハイブリッド車両1は安定して走行することができる。
したがって、通常の走行中にコントローラ108によってDCモータ107の異常が検出されて弁体102の開度がデフォルト開度に急変しても、ハイブリッド車両1は安定して走行することができるため、弁体102のデフォルト開度を大きく設定することができる。
このように、第3の実施形態および、第3の実施形態の別形態におけるハイブリッド車両1においても、弁体102のデフォルト開度を大きく設定することができる。そして、弁体102のデフォルト開度を大きく設定することで、通常の走行中にDCモータ107の異常を検出しても、通常走行が可能な程度のエンジン10のデフォルト駆動力が確保でき、例えば最寄りの修理工場まで通常走行して移動することが可能となるという、第1の実施形態と同等の効果を奏する。
以上のように、本発明によると、ハイブリッド車両1の弁体102のデフォルト開度を大きく設定(例えば、20%程度)することができる。したがって、弁体102を駆動するDCモータ107の異常を検出しても、走行用モータ15で通常走行するのに必要な電力をジェネレータモータ11で発電可能なエンジン10のデフォルト駆動力が確保できる。
そして、通常走行に必要な走行用モータ15の駆動力を、エンジン10の駆動力で得ることができるため、コントローラ108がDCモータ107の異常を検出したときに、走行用モータ15のモータ駆動力による走行に切り替えることができる。したがって、ハイブリッド車両1が通常の走行中にDCモータ107の異常によって弁体102が故障しても、ハイブリッド車両1は、運転者が特別の操作をすることも必要なく、安定した走行を維持したまま通常走行可能で、例えば最寄りの修理工場まで大きな支障なく走行できるという優れた効果を奏する。
ハイブリッド車両における第1の伝達経路と第2の伝達経路とを示す概略図である。 電動スロットル弁の構造を示す概略図である。 アクセル操作量とエンジンの駆動力およびモータ駆動力との関係を示す図である。 (a)は、第1の実施形態において、コントローラがDCモータの異常を検出したときのアクセル操作量と電力との相関図、(b)は、第1の実施形態において、エンジンが出力補正手段を有し、かつ、バッテリが入出電力制御手段を有するときのアクセル操作量と電力との相関図、(c)は、エンジン10が出力補正手段を有し、バッテリ出力電力に上限値を設定するときのアクセル操作量と電力との相関図である。 (a)は、第2の実施形態において、コントローラがDCモータの異常を検出したときのアクセル操作量と電力との相関図、(b)は、第2の実施形態の別形態において、コントローラがDCモータの異常を検出したときのアクセル操作量と電力との相関図である。 第3の実施形態および、第3の実施形態の別形態におけるアクセル操作量と電力との相関図であって、(a)は、バッテリのSOCが所定値以上の場合を示す図、(b)は、バッテリのSOCが所定値に達しない場合を示す図である。 DCモータの異常を検出した場合の第3の実施形態の別形態を示すフローチャートである。
符号の説明
1 ハイブリッド車両
2 アクセルペダル
2a ペダルセンサ
10 エンジン
10a エンジン回転軸
11 ジェネレータモータ
11a ロータ軸
12 エンジン駆動力出力ギア
13 伝達軸
13a エンジン伝達ギア
13b モータ伝達ギア
14 クラッチ機構
15 走行用モータ
15a モータ回転軸
16 モータ駆動力出力ギア
17a ファイナルドライブギア
17b ファイナルドリブンギア
17c ディファレンシャルギア
20 バッテリ
21 駆動制御装置
100 電動スロットル弁
102 弁体
103 スロットル開度センサ
106 戻しスプリング
107 DCモータ
108 コントローラ
W 駆動輪

Claims (6)

  1. エンジンと、
    走行用モータと、を有し、
    前記エンジンの駆動力を、ジェネレータモータを介して駆動輪に伝達する第1の伝達経路と、
    前記走行用モータのモータ駆動力を前記駆動輪に伝達する第2の伝達経路と、
    前記ジェネレータモータで発電される発電電力を蓄電する蓄電手段と、を備え、
    前記エンジンへの吸入空気量を調節する電動スロットル弁と、
    アクセルの操作量に対応して前記電動スロットル弁の開度を制御するスロットルアクチュエータと、
    前記スロットルアクチュエータの異常を検出する異常検出手段と、
    前記異常検出手段によって前記スロットルアクチュエータの異常が検出されると、前記電動スロットル弁を所定の開度で保持する開度保持手段と、
    を有するハイブリッド車両であって、
    前記異常検出手段によって前記スロットルアクチュエータの異常が検出されたときには、前記第2の伝達経路を介して前記モータ駆動力を前記駆動輪に伝達させるとともに、前記開度保持手段により前記電動スロットル弁を前記所定の開度で保持させ、その所定の開度での前記エンジンの駆動力で前記ジェネレータモータを駆動して発電電力を発電させ、
    前記走行用モータに要求される要求駆動力を充足する電力が、前記発電電力に達しないときは、前記発電電力の一部で前記走行用モータを駆動して前記要求駆動力と同等のモータ駆動力を出力させるとともに、余剰電力を前記蓄電手段に蓄電させ、
    前記走行用モータに要求される要求駆動力を充足する電力が、前記発電電力を上回るときは、前記発電電力と前記蓄電手段が出力する電力とを合わせた電力で前記走行用モータを駆動して前記要求駆動力と同等のモータ駆動力を出力させる制御手段を有することを特徴とするハイブリッド車両。
  2. 前記エンジンは、前記開度保持手段によって前記電動スロットル弁が所定の開度に保持されているときに、出力する駆動力を低減可能な出力補正手段をさらに有し、
    前記蓄電手段は、蓄電する電力を制限する入出電力制御手段を有し、
    前記余剰電力が、前記蓄電手段が蓄電する電力の制限値を上回るときは、
    前記出力補正手段によって前記エンジンの駆動力を低減する前記制御手段を有することを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド車両。
  3. エンジンと、
    走行用モータと、を有し、
    前記エンジンの駆動力を、ジェネレータモータを介して駆動輪に伝達する第1の伝達経路と、
    前記走行用モータのモータ駆動力を前記駆動輪に伝達する第2の伝達経路と、
    前記ジェネレータモータで発電される発電電力を蓄電する蓄電手段と、を備え、
    前記エンジンへの吸入空気量を調節する電動スロットル弁と、
    アクセルの操作量に対応して前記電動スロットル弁の開度を制御するスロットルアクチュエータと、
    前記スロットルアクチュエータの異常を検出する異常検出手段と、
    前記異常検出手段によって前記スロットルアクチュエータの異常が検出されると、前記電動スロットル弁を所定の開度で保持する開度保持手段と、
    を有するハイブリッド車両であって、
    前記異常検出手段によって前記スロットルアクチュエータの異常が検出されたときには、前記第2の伝達経路を介して前記モータ駆動力を前記駆動輪に伝達させるとともに、前記開度保持手段により前記電動スロットル弁を前記所定の開度で保持させ、その所定の開度での前記エンジンの駆動力で前記ジェネレータモータを駆動して発電電力を発電させ、
    前記走行用モータに要求される要求駆動力を充足する電力が、前記発電電力に達しないときは、前記エンジンの駆動を停止し、前記蓄電手段が出力する電力で前記走行用モータを駆動して前記要求駆動力と同等のモータ駆動力を出力させ、
    前記走行用モータに要求される要求駆動力を充足する電力が、前記発電電力を上回るときは、前記発電電力と前記蓄電手段が出力する電力とを合わせた電力で前記走行用モータを駆動して前記要求駆動力と同等のモータ駆動力を出力させる制御手段を有することを特徴とするハイブリッド車両。
  4. 前記エンジンは、前記開度保持手段によって前記電動スロットル弁が所定の開度に保持されているときに、出力する駆動力を所定の可変範囲において低減可能な出力補正手段をさらに有し、
    前記制御手段は、
    前記走行用モータに要求される要求駆動力を充足する電力が、前記出力補正手段による前記エンジンの駆動力の前記可変範囲に対応して変動する前記発電電力の変動範囲内にあるときには、
    前記出力補正手段によって前記エンジンの駆動力を低減して前記発電電力を低減し、低減された前記発電電力で前記走行用モータを駆動して、前記要求駆動力と同等のモータ駆動力を出力させることを特徴とする請求項3に記載のハイブリッド車両。
  5. エンジンと、
    走行用モータと、を有し、
    前記エンジンの駆動力を、ジェネレータモータを介して駆動輪に伝達する第1の伝達経路と、
    前記走行用モータのモータ駆動力を前記駆動輪に伝達する第2の伝達経路と、
    前記ジェネレータモータで発電される発電電力を蓄電する蓄電手段と、を備え、
    前記エンジンへの吸入空気量を調節する電動スロットル弁と、
    アクセルの操作量に対応して前記電動スロットル弁の開度を制御するスロットルアクチュエータと、
    前記スロットルアクチュエータの異常を検出する異常検出手段と、
    前記異常検出手段によって前記スロットルアクチュエータの異常が検出されると、前記電動スロットル弁を所定の開度で保持する開度保持手段と、
    を有するハイブリッド車両であって、
    前記蓄電手段は、蓄電されている電力の蓄電容量を検出する蓄電容量検出手段を有していて、
    前記異常検出手段によって前記スロットルアクチュエータの異常が検出されたときには、前記第2の伝達経路を介して前記モータ駆動力を前記駆動輪に伝達させるとともに、前記開度保持手段により前記電動スロットル弁を前記所定の開度で保持させ、その所定の開度での前記エンジンの駆動力で前記ジェネレータモータを駆動して発電電力を発電させ、
    前記蓄電容量検出手段が検出する前記蓄電容量が所定の値を上回るときに、
    前記走行用モータに要求される要求駆動力を充足する電力が、前記発電電力に達しなければ、前記エンジンの駆動を停止し、前記蓄電手段が出力する電力で前記走行用モータを駆動して前記要求駆動力と同等のモータ駆動力を出力させる第1走行モードと、
    前記蓄電容量検出手段が検出する前記蓄電容量が所定の値に達しないときに、
    前記走行用モータに要求される要求駆動力を充足する電力が、前記発電電力に達しなければ、前記発電電力の一部で前記走行用モータを駆動して前記要求駆動力と同等のモータ駆動力を出力させるとともに、余剰電力を前記蓄電手段に蓄電させる第2走行モードと、
    を選択する制御手段を有することを特徴とするハイブリッド車両。
  6. 前記制御手段は、
    前記走行用モータに要求される要求駆動力を充足する電力が、前記発電電力を上回るときは、前記発電電力と前記蓄電手段が出力する電力とを合わせた電力で前記走行用モータを駆動して前記要求駆動力と同等のモータ駆動力を出力させる制御手段を有することを特徴とする請求項5に記載のハイブリッド車両。
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