JP2009154701A - Hybrid vehicle, and control method and driving device therefor - Google Patents
Hybrid vehicle, and control method and driving device therefor Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009154701A JP2009154701A JP2007334770A JP2007334770A JP2009154701A JP 2009154701 A JP2009154701 A JP 2009154701A JP 2007334770 A JP2007334770 A JP 2007334770A JP 2007334770 A JP2007334770 A JP 2007334770A JP 2009154701 A JP2009154701 A JP 2009154701A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electric
- motor
- power
- vehicle speed
- range
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
Description
本発明は、ハイブリッド車両及びその制御方法並びに駆動装置に関する。 The present invention relates to a hybrid vehicle, a control method thereof, and a drive device.
従来、ハイブリッド車両としては、駆動軸へ動力を出力可能なエンジンと、車輪を駆動するモータジェネレータMG2と、エンジンを停止させた状態で車両を走行させるEVモードとエンジンとモータジェネレータMG2とを併用して車両を走行させるHVモードとを切り替える制御装置とを備え、EVモードからHVモードへ切り替えるタイミングを予測し、予測したタイミングよりも前にエンジンに運転させる準備(例えば暖機など)をさせることにより、燃費やエミッションの悪化を抑制しつつ、高速運転または高負荷運転が実現できるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
ところで、この特許文献1に記載されたハイブリッド車両などでは、例えば、EVスイッチの操作などにより運転者の指示でモータジェネレータMG2で走行するEVモードを設定してこのEVモードを実行することがある。運転者によってEVモードが設定された場合であっても、例えば、車速が高まると電力の消費が大きくなることなどによりバッテリの状態などにより自動的にHVモードへ移行させることがある。また、例えばエンジンからの排気を浄化する排気浄化装置の温度が低いなどにより、排気の浄化を向上させるためにEVモードからHVモードへ移行させることがある。しかしながら、このような場合、運転者はEVモードを指示していることから、EVモードでの走行をより長時間行ないたいという要望があった。
By the way, in the hybrid vehicle described in
本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、エミッションの悪化を抑制すると共に、内燃機関の運転を停止した状態で電動機からの動力だけで走行する電動走行をより長時間実行することができるハイブリッド車両及びその制御方法並びに駆動装置を提供することを主目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem, and suppresses the deterioration of emissions, and executes electric traveling that travels only with power from the electric motor for a longer time while the operation of the internal combustion engine is stopped. It is a main object of the present invention to provide a hybrid vehicle, a control method therefor, and a drive device.
本発明は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。 The present invention adopts the following means in order to achieve the above-mentioned object.
本発明のハイブリッド車両は、
排気を浄化する排気浄化装置が取り付けられ走行用の動力を出力可能な内燃機関と、
走行用の動力を出力可能な電動機と、
前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、
前記内燃機関の運転を停止した状態で前記電動機からの動力だけで走行する電動走行を指示する電動走行指示手段と、
前記排気浄化装置の状態を取得する状態取得手段と、
前記取得された排気浄化装置の状態が第1状態であるときには第1車速範囲を前記電動走行を実行することができる電動走行実行可能範囲に設定し、前記取得された排気浄化装置の状態が前記第1状態よりも排気浄化処理可能な第2状態であるときには前記第1車速範囲よりも広い第2車速範囲を前記電動走行実行可能範囲に設定する車速範囲設定手段と、
前記電動走行指示手段により前記電動走行が指示されているとき、車速が前記設定された電動走行実行可能範囲内にあるときには前記電動走行を実行するよう前記電動機を制御し、車速が前記設定された電動走行実行可能範囲外にあるときには前記電動走行を実行しないよう前記電動機を制御する制御手段と、
を備えたものである。
The hybrid vehicle of the present invention
An internal combustion engine that is equipped with an exhaust gas purification device that purifies exhaust gas and that can output driving power;
An electric motor capable of outputting driving power;
Power storage means capable of exchanging power with the motor;
An electric travel instruction means for instructing electric travel that travels only with power from the electric motor in a state where the operation of the internal combustion engine is stopped;
State acquisition means for acquiring the state of the exhaust purification device;
When the acquired state of the exhaust purification device is the first state, the first vehicle speed range is set to an electric travel feasible range in which the electric travel can be executed, and the acquired state of the exhaust purification device is the Vehicle speed range setting means for setting a second vehicle speed range that is wider than the first vehicle speed range as the electric travel feasible range when the exhaust gas purification process is in a second state that is more than the first state;
When the electric running is instructed by the electric running instruction means, the motor is controlled to execute the electric running when the vehicle speed is within the set electric running executable range, and the vehicle speed is set. Control means for controlling the electric motor so as not to execute the electric running when the electric running is outside the feasible range;
It is equipped with.
このハイブリッド車両では、内燃機関の運転を停止した状態で電動機からの動力だけで走行する電動走行を指示可能であり、排気浄化装置の状態が第1状態であるときには第1車速範囲を電動走行を実行することができる電動走行実行可能範囲に設定し、排気浄化装置の状態が第1状態よりも排気浄化処理可能な第2状態であるときには第1車速範囲よりも広い第2車速範囲を電動走行実行可能範囲に設定する。そして、電動走行が指示されているとき、車速が設定された電動走行実行可能範囲内にあるときには電動走行を実行するよう電動機を制御し、車速が設定された電動走行実行可能範囲外にあるときには電動走行を実行しないよう電動機を制御する。このように、排気浄化装置がより排気を浄化可能でない状態では、電動走行がより解除される傾向に電動走行実行可能範囲を設定し例えば内燃機関を運転するなどして排気の浄化性能を高めることが可能であり、排気浄化装置がより排気を浄化可能である状態では、電動走行がより解除されない傾向に電動走行実行可能範囲を設定し、電動走行を継続させるのである。したがって、エミッションの悪化を抑制すると共に、内燃機関の運転を停止した状態で電動機からの動力だけで走行する電動走行をより長時間実行することができる。 In this hybrid vehicle, it is possible to instruct electric traveling that travels only with the power from the electric motor while the operation of the internal combustion engine is stopped. When the state of the exhaust purification device is in the first state, electric traveling is performed in the first vehicle speed range. When the state where the exhaust gas purifying apparatus can be executed is set to a range where the exhaust gas purification can be performed and the exhaust gas purification device is in the second state where the exhaust gas purification process is possible, the electric vehicle travels in the second vehicle speed range wider than the first vehicle speed range. Set to the executable range. When the electric travel is instructed, the motor is controlled to execute the electric travel when the vehicle speed is within the set electric travel feasible range, and when the vehicle speed is outside the set electric travel feasible range. The electric motor is controlled so as not to execute electric driving. As described above, in a state where the exhaust purification device cannot purify the exhaust gas more, the exhaust gas purifying performance is set so that the electric travel is more likely to be released, and the exhaust gas purifying performance is improved by, for example, operating the internal combustion engine. In a state where the exhaust purification device can further purify the exhaust, the electric travel feasible range is set so that the electric travel is less likely to be released, and the electric travel is continued. Accordingly, it is possible to suppress the deterioration of the emission and to execute the electric traveling that travels with only the power from the electric motor in a state where the operation of the internal combustion engine is stopped for a longer time.
本発明のハイブリッド車両において、前記車速範囲設定手段は、前記電動走行実行可能範囲を設定するに際して、前記排気浄化装置の状態に関する所定の浄化条件が成立していないときには前記第1車速範囲を前記電動走行実行可能範囲に設定し、前記浄化条件が成立したときには前記第2車速範囲を前記電動走行実行可能範囲に設定するものとしてもよい。こうすれば、所定の浄化条件が成立した否かを判定することにより比較的容易に電動走行をより長時間実行することができる。 In the hybrid vehicle of the present invention, the vehicle speed range setting means sets the first vehicle speed range to the electric vehicle when a predetermined purification condition relating to the state of the exhaust emission control device is not satisfied when setting the electric travel executable range. The second vehicle speed range may be set to the electric travel feasible range when the travel feasible range is set and the purification condition is satisfied. In this way, it is possible to execute the electric traveling for a longer time relatively easily by determining whether or not the predetermined purification condition is satisfied.
本発明のハイブリッド車両において、前記車速範囲設定手段は、前記排気浄化装置の温度が所定温度以上であるとき及び前記内燃機関の温度が所定温度以上であるときの少なくとも一方であるときに前記浄化条件が成立したものとして前記電動走行実行可能範囲を設定するものとしてもよい。こうすれば、排気浄化装置の温度や内燃機関の温度などを用いて、より確実にエミッションの低減を抑制しつつ、電動走行をより長時間実行することができる。 In the hybrid vehicle according to the aspect of the invention, the vehicle speed range setting means may have the purification condition when the temperature of the exhaust purification device is at least one of a predetermined temperature and the temperature of the internal combustion engine is at least one of a predetermined temperature. It is good also as what sets the above-mentioned electric run feasible range as what was established. In this way, the electric travel can be executed for a longer time while more reliably suppressing the emission reduction by using the temperature of the exhaust purification device, the temperature of the internal combustion engine, or the like.
なお、前記制御手段は、前記排気浄化装置の状態が第1状態であり車速が前記設定された電動走行実行可能範囲外にあるときには前記排気浄化装置の温度を高めるよう前記内燃機関を運転制御するものとしてもよい。こうすれば、排気浄化装置の温度を高めることにより排気をより浄化可能な状態とすることができる。 The control means controls the operation of the internal combustion engine to increase the temperature of the exhaust gas purification device when the state of the exhaust gas purification device is in the first state and the vehicle speed is outside the set electric travel executable range. It may be a thing. If it carries out like this, it can be in the state which can purify | clean exhaust more by raising the temperature of an exhaust gas purification apparatus.
本発明のハイブリッド車両は、前記蓄電手段と電力のやりとりが可能で、車軸に連結された駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され、電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸に動力を入出力する電力動力入出力手段を備え、前記電動機は前記駆動軸に動力を入出力するよう接続されてなるものとしてもよい。このとき、前記電力動力入出力手段は、前記蓄電手段に接続され動力の入出力が可能な発電機と、前記駆動軸と前記出力軸と前記発電機の回転軸との3軸に接続され該3軸のうちのいずれか2軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する3軸式動力入出力手段と、を備える手段であるものとしてもよい。 The hybrid vehicle of the present invention is capable of exchanging electric power with the power storage means, is connected to a drive shaft connected to an axle, and is connected to the output shaft of the internal combustion engine so as to be rotatable independently of the drive shaft, Power input / output means for inputting / outputting power to / from the drive shaft and the output shaft with input / output of electric power and power may be provided, and the electric motor may be connected to input / output power to the drive shaft. Good. At this time, the power power input / output means is connected to three axes of a generator connected to the power storage means and capable of power input / output, the drive shaft, the output shaft, and a rotating shaft of the generator. Three-axis power input / output means for inputting / outputting power to / from the remaining shafts based on power input / output to / from any two of the three axes may be provided.
本発明のハイブリッド車両の制御方法は、
排気を浄化する排気浄化装置が取り付けられ走行用の動力を出力可能な内燃機関と、走行用の動力を出力可能な電動機と、前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、前記内燃機関の運転を停止した状態で前記電動機からの動力だけで走行する電動走行を指示する電動走行指示手段と、を備えるハイブリッド車両の制御方法であって、
前記排気浄化装置の状態を取得し、
前記取得した排気浄化装置の状態が第1状態であるときには第1車速範囲を前記電動走行を実行することができる電動走行実行可能範囲に設定し、前記取得した排気浄化装置の状態が前記第1状態よりも排気浄化処理可能な第2状態であるときには前記第1車速範囲よりも広い第2車速範囲を前記電動走行実行可能範囲に設定し、
前記電動走行指示手段により前記電動走行が指示されているとき、車速が前記設定した電動走行実行可能範囲内にあるときには前記電動走行を実行するよう前記電動機を制御し、車速が前記設定した電動走行実行可能範囲外にあるときには前記電動走行を実行しないよう前記電動機を制御する、ことを含むものである。
The hybrid vehicle control method of the present invention includes:
An internal combustion engine that is equipped with an exhaust purification device that purifies exhaust gas and that can output power for traveling, an electric motor that can output power for traveling, an electric storage means that can exchange electric power with the electric motor, and an operation of the internal combustion engine An electric travel instructing means for instructing an electric travel that travels only with power from the electric motor in a state where the vehicle is stopped,
Obtaining the state of the exhaust purification device;
When the acquired state of the exhaust purification device is the first state, the first vehicle speed range is set to an electric travel executable range in which the electric travel can be performed, and the acquired state of the exhaust purification device is the first state. A second vehicle speed range that is wider than the first vehicle speed range is set as the electric travel executable range when the exhaust gas purification process is in a second state that can be performed.
When the electric running is instructed by the electric running instruction means, the motor is controlled to execute the electric running when the vehicle speed is within the set electric running executable range, and the vehicle speed is set to the set electric running. And controlling the electric motor so as not to execute the electric traveling when the electric power is outside the feasible range.
このハイブリッド車両の制御方法では、内燃機関の運転を停止した状態で電動機からの動力だけで走行する電動走行を指示可能であり、排気浄化装置の状態が第1状態であるときには第1車速範囲を電動走行を実行することができる電動走行実行可能範囲に設定し、排気浄化装置の状態が第1状態よりも排気浄化処理可能な第2状態であるときには第1車速範囲よりも広い第2車速範囲を電動走行実行可能範囲に設定する。そして、電動走行が指示されているとき、車速が設定された電動走行実行可能範囲内にあるときには電動走行を実行するよう電動機を制御し、車速が設定された電動走行実行可能範囲外にあるときには電動走行を実行しないよう電動機を制御する。このように、排気浄化装置がより排気を浄化可能でない状態では、電動走行がより解除される傾向に電動走行実行可能範囲を設定し例えば内燃機関を運転するなどして排気の浄化性能を高めることが可能であり、排気浄化装置がより排気を浄化可能である状態では、電動走行がより解除されない傾向に電動走行実行可能範囲を設定し、電動走行を継続させるのである。したがって、エミッションの悪化を抑制すると共に、内燃機関の運転を停止した状態で電動機からの動力だけで走行する電動走行をより長時間実行することができる。なお、このハイブリッド車両の制御方法において、上述したハイブリッド車両の種々の態様を採用してもよいし、また、上述したハイブリッド車両の各機能を実現するようなステップを追加してもよい。 In this hybrid vehicle control method, it is possible to instruct electric travel that travels only with the power from the electric motor while the operation of the internal combustion engine is stopped, and when the exhaust purification device is in the first state, the first vehicle speed range is set. A second vehicle speed range wider than the first vehicle speed range is set to an electric travel executable range in which electric travel can be performed and the state of the exhaust purification device is in the second state in which exhaust purification processing is possible than in the first state. Is set to an electric travel feasible range. When the electric travel is instructed, the motor is controlled to execute the electric travel when the vehicle speed is within the set electric travel feasible range, and when the vehicle speed is outside the set electric travel feasible range. The electric motor is controlled so as not to execute electric driving. As described above, in a state where the exhaust purification device cannot purify the exhaust gas more, the exhaust gas purifying performance is set so that the electric travel is more likely to be released, and the exhaust gas purifying performance is improved by, for example, operating the internal combustion engine. In a state where the exhaust purification device can further purify the exhaust, the electric travel feasible range is set so that the electric travel is less likely to be released, and the electric travel is continued. Therefore, it is possible to suppress the deterioration of the emission and to execute the electric traveling that travels only with the power from the electric motor in a state where the operation of the internal combustion engine is stopped for a longer time. In this hybrid vehicle control method, various aspects of the hybrid vehicle described above may be adopted, and steps for realizing the functions of the hybrid vehicle described above may be added.
本発明の駆動装置は、
排気を浄化する排気浄化装置が取り付けられ走行用の動力を出力可能な内燃機関と、前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、前記内燃機関の運転を停止した状態で前記電動機からの動力だけで走行する電動走行を指示する電動走行指示手段と、を備える車両に搭載され、駆動軸を駆動する駆動装置であって、
走行用の動力を出力可能な電動機と、
前記排気浄化装置の状態を取得する状態取得手段と、
前記取得された排気浄化装置の状態が第1状態であるときには第1車速範囲を前記電動走行を実行することができる電動走行実行可能範囲に設定し、前記取得された排気浄化装置の状態が前記第1状態よりも排気浄化処理可能な第2状態であるときには前記第1車速範囲よりも広い第2車速範囲を前記電動走行実行可能範囲に設定する車速範囲設定手段と、
前記電動走行指示手段により前記電動走行が指示されているとき、車速が前記設定された電動走行実行可能範囲内にあるときには前記電動走行を実行するよう前記電動機を制御し、車速が前記設定された電動走行実行可能範囲外にあるときには前記電動走行を実行しないよう前記電動機を制御する制御手段と、
を備えるものである。
The drive device of the present invention is
An internal combustion engine that is equipped with an exhaust gas purification device that purifies exhaust gas and that can output power for traveling, power storage means that can exchange power with the motor, and only the power from the motor when the operation of the internal combustion engine is stopped An electric travel instructing means for instructing electric travel to travel with, and a drive device for driving a drive shaft,
An electric motor capable of outputting driving power;
State acquisition means for acquiring the state of the exhaust purification device;
When the acquired state of the exhaust purification device is the first state, the first vehicle speed range is set to an electric travel feasible range in which the electric travel can be executed, and the acquired state of the exhaust purification device is the Vehicle speed range setting means for setting a second vehicle speed range that is wider than the first vehicle speed range as the electric travel feasible range when the exhaust gas purification process is in a second state that is more than the first state;
When the electric running is instructed by the electric running instruction means, the motor is controlled to execute the electric running when the vehicle speed is within the set electric running executable range, and the vehicle speed is set. Control means for controlling the electric motor so as not to execute the electric running when the electric running is outside the feasible range;
Is provided.
この駆動装置では、内燃機関の運転を停止した状態で電動機からの動力だけで走行する電動走行を指示可能であり、排気浄化装置の状態が第1状態であるときには第1車速範囲を電動走行を実行することができる電動走行実行可能範囲に設定し、排気浄化装置の状態が第1状態よりも排気浄化処理可能な第2状態であるときには第1車速範囲よりも広い第2車速範囲を電動走行実行可能範囲に設定する。そして、電動走行が指示されているとき、車速が設定された電動走行実行可能範囲内にあるときには電動走行を実行するよう電動機を制御し、車速が設定された電動走行実行可能範囲外にあるときには電動走行を実行しないよう電動機を制御する。このように、排気浄化装置がより排気を浄化可能でない状態では、電動走行がより解除される傾向に電動走行実行可能範囲を設定し例えば内燃機関を運転するなどして排気の浄化性能を高めることが可能であり、排気浄化装置がより排気を浄化可能である状態では、電動走行がより解除されない傾向に電動走行実行可能範囲を設定し、電動走行を継続させるのである。したがって、エミッションの悪化を抑制すると共に、内燃機関の運転を停止した状態で電動機からの動力だけで走行する電動走行をより長時間実行することができる。なお、この駆動装置において、上述したハイブリッド車両の種々の態様を採用してもよい。 In this drive device, it is possible to instruct electric traveling that travels only with the power from the electric motor while the operation of the internal combustion engine is stopped. When the exhaust purification device is in the first state, electric driving is performed in the first vehicle speed range. When the state where the exhaust gas purifying apparatus can be executed is set to a range where the exhaust gas purification can be performed and the exhaust gas purification device is in the second state where the exhaust gas purification process is possible, the electric vehicle travels in the second vehicle speed range wider than the first vehicle speed range. Set to the executable range. When the electric travel is instructed, the motor is controlled to execute the electric travel when the vehicle speed is within the set electric travel feasible range, and when the vehicle speed is outside the set electric travel feasible range. The electric motor is controlled so as not to execute electric driving. As described above, in a state where the exhaust purification device cannot purify the exhaust gas more, the exhaust gas purifying performance is set so that the electric travel is more likely to be released, and the exhaust gas purifying performance is improved by, for example, operating the internal combustion engine. In a state where the exhaust purification device can further purify the exhaust, the electric travel feasible range is set so that the electric travel is less likely to be released, and the electric travel is continued. Therefore, it is possible to suppress the deterioration of the emission and to execute the electric traveling that travels only with the power from the electric motor in a state where the operation of the internal combustion engine is stopped for a longer time. In addition, in this drive device, you may employ | adopt the various aspects of the hybrid vehicle mentioned above.
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。 Next, the best mode for carrying out the present invention will be described using examples.
図1は、本発明の一実施例である駆動装置を搭載した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、エンジン22と、エンジン22の出力軸としてのクランクシャフト26にダンパ28を介して接続された3軸式の動力分配統合機構30と、動力分配統合機構30に接続された発電可能なモータMG1と、動力分配統合機構30に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに取り付けられた減速ギヤ35と、この減速ギヤ35に接続されたモータMG2と、動力出力装置全体をコントロール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、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する内燃機関であり、エンジン22の冷却水の温度Twを検出する水温センサ22aなどのエンジン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エンジン用電子制御ユニット(以下、エンジンECUという)24により燃料噴射制御や点火制御,吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。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装置(三元触媒)23を介して外気へ排出される。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ハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。なお、エンジンECU24は、クランクシャフト26に取り付けられた図示しないクランクポジションセンサからの信号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も演算している。また、エンジンECU24は、エンジン22の運転中の吸入空気量を積算しており、この積算した吸入空気量に基づいて浄化装置23の状態としての浄化装置温度Tgを演算している。
The
動力分配統合機構30は、外歯歯車のサンギヤ31と、このサンギヤ31と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ32と、サンギヤ31に噛合すると共にリングギヤ32に噛合する複数のピニオンギヤ33と、複数のピニオンギヤ33を自転かつ公転自在に保持するキャリア34とを備え、サンギヤ31とリングギヤ32とキャリア34とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構30は、キャリア34にはエンジン22のクランクシャフト26が、サンギヤ31にはモータMG1が、リングギヤ32にはリングギヤ軸32aを介して減速ギヤ35がそれぞれ連結されており、モータMG1が発電機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力をサンギヤ31側とリングギヤ32側にそのギヤ比に応じて分配し、モータMG1が電動機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力とサンギヤ31から入力されるモータMG1からの動力を統合してリングギヤ32側に出力する。リングギヤ32に出力された動力は、リングギヤ軸32aからギヤ機構60およびデファレンシャルギヤ62を介して、最終的には車両の駆動輪63a,63bに出力される。
The power distribution and
モータMG1およびモータMG2は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ41,42を介してバッテリ50と電力のやりとりを行なう。インバータ41,42とバッテリ50とを接続する電力ライン54は、各インバータ41,42が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータMG1,MG2のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ50は、モータMG1,MG2のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータMG1,MG2により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ50は充放電されない。モータMG1,MG2は、いずれもモータ用電子制御ユニット(以下、モータECUという)40により駆動制御されている。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43,44からの信号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が出力されている。モータECU40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ハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。なお、モータECU40は、回転位置検出センサ43,44からの信号に基づいてモータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2も演算している。
The motor MG1 and the motor MG2 are both configured as well-known synchronous generator motors that can be driven as generators and can be driven as motors, and exchange power with the
バッテリ50は、バッテリ用電子制御ユニット(以下、バッテリECUという)52によって管理されている。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,バッテリ50の出力端子に接続された電力ライン54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,バッテリ50に取り付けられた温度センサ51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ハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。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の積算値に基づいて残容量(SOC)を演算したり、演算した残容量(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を演算している。
The
ハイブリッド用電子制御ユニット70は、CPU72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、CPU72の他に処理プログラムを記憶するROM74と、データを一時的に記憶するRAM76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。ハイブリッド用電子制御ユニット70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,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,エンジン22の運転を停止した状態でモータMG2からの動力だけで走行するモータ走行を指示するEVスイッチ89からのEVスイッチ信号などが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット70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。
The hybrid
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としてのリングギヤ軸32a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リングギヤ軸32a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動力分配統合機構30とモータMG1とモータMG2とによってトルク変換されてリングギヤ軸32a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動力分配統合機構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リングギヤ軸32a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リングギヤ軸32a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、モータMG2のみからの動力で走行する場合をモータ走行と称し、エンジン22を運転して走行する場合を機関運転走行と称することがある。
The
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の動作について説明する。図2は実施例のハイブリッド用電子制御ユニット70により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートであり、図3は、モータ走行の実行が可能であるか否かを判定するときに用いるモータ走行実行上限値Vrefを設定するモータ走行可能範囲設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。両ルーチン共、ハイブリッド用電子制御ユニット70のROM74に記憶されており、所定時間毎(例えば8msec毎)に繰り返し実行される。
Next, the operation of the thus configured
駆動制御ルーチンを実行すると、ハイブリッド用電子制御ユニット70のCPU72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,EVスイッチ89がオンされているときのモータ走行可能な車速範囲の上限値であるモータ走行実行上限値Vref,浄化装置23の温度Tg,EVスイッチ89からのEVスイッチ信号EVSW,エンジン22の回転数Ne,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43,44により検出されるモータMG1,MG2の回転子の回転位置に基づいて計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。モータ走行実行上限値Vrefは、図3に示すモータ走行可能範囲設定ルーチンで設定された値を入力するものとした。浄化装置温度Tgは、エンジン22の運転による吸入空気量の積算値に基づいて求められた値をエンジンECU24から通信により入力するものとした。また、エンジン22の回転数Neは、エンジン22に取り付けられた図示しないクランクポジションセンサなどにより検出されて求められた回転数NeをエンジンECU24から通信により入力するものとした。バッテリ50の入出力制限Win,Woutは、温度センサ51により検出されたバッテリ50の電池温度Tbとバッテリ50の残容量(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。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の残容量(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。
When the drive control routine is executed, first, the
ここで、モータ走行可能範囲設定ルーチンについて説明する。このルーチンを実行すると、ハイブリッド用電子制御ユニット70のCPU72は、浄化装置23の温度TgをエンジンECU24から入力すると共に、エンジン22の冷却水温Twを水温センサ22aからエンジンECU24を介して入力する(ステップS300)。次に浄化装置温度Tgが所定の閾値Tgref以上であり、且つ冷却水温Twが所定の閾値Twref以上であるか否かを判定する(ステップS310)。この閾値Tgrefは、浄化装置23が所定の浄化機能を発揮することができる温度に経験的に定められている。また、閾値Twrefは、エンジン22が十分に暖機されている温度に経験的に定められている。ここでは、浄化装置23の暖機が必要であるか否かを判定するのである。浄化装置温度Tgが所定の閾値Tgref以上である、冷却水温Twが所定の閾値Twref以上である、という少なくともいずれか一方が満たされないときには、浄化装置23の暖機が必要であるものとして、モータ走行をキャンセルする閾値である、モータ走行実行上限値Vrefに比較的低い車速値V1(例えば15km/hなど)を設定し(ステップS320)、このルーチンを終了する。一方、ステップS310で浄化装置温度Tgが所定の閾値Tgref以上であり、且つ冷却水温Twが所定の閾値Twref以上であるときには、エンジン22や浄化装置23が十分に暖機されているものとして、車速値V1よりも大きな車速値V2、即ち車速値V1よりも広い車速範囲となる車速値V2(後述図7参照)をモータ走行実行上限値Vrefに設定し(ステップS330)、このルーチンを終了する。このように、浄化装置23の暖機を必要とするときにはよりモータ走行をキャンセルするものとし、浄化装置23の暖機が必要としないときには暖機に用いるバッテリ50の電力をモータ走行で用いることが可能であることから、よりモータ走行が継続される傾向にモータ走行実行上限値Vrefを設定するのである。
Here, the motor travelable range setting routine will be described. When this routine is executed, the
さて、駆動制御ルーチンのステップS100で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としてのリングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクTr*とエンジン22から出力すべき要求パワーPe*とを設定する(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。要求パワーPe*は、設定した要求トルクTr*にリングギヤ軸32aの回転数Nrを乗じたものにバッテリ50の充放電要求量Pb*とロスとを加えたものとして計算することができる。なお、リングギヤ軸32aの回転数Nrは、車速Vに換算係数kを乗じることによって求めたり、モータMG2の回転数Nm2を減速ギヤ35のギヤ比Grで割ることによって求めることができる。充放電要求量Pb*は、バッテリ50の残容量(SOC)やアクセル開度Accなどによって設定することができる。
When data is input in step S100 of the drive control routine, the ring gear shaft 32a as the drive shaft connected to the
続いて、EVスイッチ89がONされているか否かを判定し(ステップS120)、EVスイッチ89がONされていないときには、設定した要求パワーPe*を閾値Prefと比較する(ステップS130)。ここで、閾値Prefは、エンジン20の運転を行なうか否かを判定する閾値であり、エンジン20から効率よく出力できるパワーの下限値やその近傍の値として設定されている。要求パワーPe*が閾値Pref以上であるときには、エンジン22が運転されているか否かを判定する(ステップS140)。エンジン22が運転されているときには、設定した要求パワーPe*に基づいてエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する(ステップS150)。この設定は、エンジン22を効率よく動作させる動作ラインと要求パワーPe*とに基づいて行なわれる。エンジン22の動作ラインの一例と目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する様子を図5に示す。図示するように、目標回転数Ne*と目標トルクTe*は、動作ラインと要求パワーPe*(Ne*×Te*)が一定の曲線との交点により求めることができる。
Subsequently, it is determined whether or not the
次に、設定した目標回転数Ne*とリングギヤ軸32aの回転数Nr(Nm2/Gr)と動力分配統合機構30のギヤ比ρとを用いて次式(1)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*と現在の回転数Nm1とに基づいて式(2)によりモータMG1のトルク指令Tm1*を計算する(ステップS160)。ここで、式(1)は、動力分配統合機構30の回転要素に対する力学的な関係式である。動力分配統合機構30の回転要素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31の回転数を示し、C軸はエンジン22の回転数Neであるキャリア34の回転数を示し、R軸はモータMG2の回転数Nm2を減速ギヤ35のギヤ比Grで除したリングギヤ32の回転数Nrを示す。式(1)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がリングギヤ軸32aに作用するトルクと、モータMG2から出力されるトルクTm2が減速ギヤ35を介してリングギヤ軸32aに作用するトルクとを示す。また、式(2)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(2)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。
Next, using the set target rotational speed Ne *, the rotational speed Nr (Nm2 / Gr) of the ring gear shaft 32a, and the gear ratio ρ of the power distribution and
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ) (1)
Tm1*=前回Tm1*+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (2)
Nm1 * = Ne * ・ (1 + ρ) / ρ-Nm2 / (Gr ・ ρ) (1)
Tm1 * = previous Tm1 * + k1 (Nm1 * -Nm1) + k2∫ (Nm1 * -Nm1) dt (2)
こうしてモータMG1の目標回転数Nm1*とトルク指令Tm1*とを計算すると、バッテリ50の入出力制限Win,Woutと計算したモータMG1のトルク指令Tm1*に現在のモータMG1の回転数Nm1を乗じて得られるモータMG1の消費電力(発電電力)との偏差をモータMG2の回転数Nm2で割ることによりモータMG2から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Tmin,Tmaxを次式(3)および式(4)により計算すると共に(ステップS170)、要求トルクTr*とトルク指令Tm1*と動力分配統合機構30のギヤ比ρを用いてモータMG2から出力すべきトルクとしての仮モータトルクTm2tmpを式(5)により計算し(ステップS180)、計算したトルク制限Tmin,Tmaxで仮モータトルクTm2tmpを制限した値としてモータMG2のトルク指令Tm2*を設定する(ステップS190)。このようにモータMG2のトルク指令Tm2*を設定することにより、駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力する要求トルクTr*を、バッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で制限したトルクとして設定することができる。なお、式(5)は、前述した図6の共線図から容易に導き出すことができる。
When the target rotational speed Nm1 * and the torque command Tm1 * of the motor MG1 are thus calculated, the input / output limits Win and Wout of the
Tmin=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (3)
Tmax=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (4)
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (5)
Tmin = (Win-Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (3)
Tmax = (Wout-Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (4)
Tm2tmp = (Tr * + Tm1 * / ρ) / Gr (5)
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にそれぞれ送信して(ステップS200)、駆動制御ルーチンを終了する。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における燃料噴射制御や点火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。
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
一方、ステップS140でエンジン22が運転されていないときには、浄化装置温度Tgが閾値Tgref以上であり、且つ冷却水温Twが閾値Twref以上であるか否かを判定する(ステップS210)。なお、この閾値Tgrefは、上述したモータ走行可能範囲設定ルーチンでの閾値Tgrefと同じとしてもよいし、異なるものとしてもよい。また、閾値Twrefについても同様である。浄化装置温度Tgが閾値Tgref以上且つ冷却水温Twが閾値Twref以上であるという条件を満たさないときには、エンジン22及び浄化装置23の暖機が必要であるものとし、エンジン22の暖機処理を実行するよう設定する(ステップS220)。この暖機処理では、エンジン22から駆動用の動力を出力しない状態でエンジン22を運転させるというエンジン22の自立運転を、その起動後、所定時間のあいだ実行するよう定められている。なお、この暖機処理では、エンジン22の燃料噴射量を増量補正してもよい。ステップS220のあと、または、ステップS210で浄化装置温度Tgが閾値Tgref以上且つ冷却水温Twが閾値Twref以上であるという条件を満たすとき、モータMG1のトルク指令Tm1*にエンジン22のクランキング用のトルクTcrを設定する(ステップS230)。そして、エンジン22の回転数Neが閾値Nrefより大きいか否かを判定し(ステップS240)、エンジン22の回転数が閾値Nref以下のときにはステップS170〜S200の処理を実行し、エンジン22の回転数Neが閾値Nrefより大きいときにはエンジン22の燃料噴射制御や点火制御などを開始して(ステップS250)、ステップS170〜S200の処理を実行する。ここで、閾値Nrefは、燃料噴射制御や点火制御を開始するエンジン22の回転数であり、例えば800rpmや1000rpmなどに設定されている。ここで、エンジン22の暖機処理を実行するよう定められているときには、エンジンECU24やモータECU40は、バッテリ50の電力を利用してモータMG2から要求トルクTr*を満たすトルクを出力しつつ、エンジン22を自立運転し、エンジン22や浄化装置23の暖機を実行するものとした。
On the other hand, when the
一方、ステップS120でEVスイッチ89がONされているときには、入力した車速Vがモータ走行実行上限値Vref以下であるか否かを判定する(ステップS260)。車速Vがモータ走行実行上限値Vref以下であるとき、またはステップS130で要求パワーPe*が閾値Prefより小さいときには、モータ運転モードと判定し、エンジン22が運転されているときにはエンジン22を停止しエンジン22が停止しているときにはそれを継続し(ステップS270)、モータMG1のトルク指令Tm1*に値0を設定し(ステップS280)、その後、ステップS170〜S200の処理を実行する。このように、EVスイッチ89がONされたり要求パワーPe*が閾値Pref未満となったときには、モータ運転モードで走行する。ステップS260で車速Vがモータ走行実行上限値Vref以下でないとき、即ちモータ走行実行可能範囲外であるときには、バッテリ50によるモータ走行が可能ではないものとして、EVスイッチ89をOFF(解除)し(ステップS290)、ステップS140以降の処理、即ち、エンジン22や浄化装置23が暖機を必要とするなら、車速Vの比較的小さな状態で、エンジン22を起動してこのエンジン22や浄化装置23の暖機を実行する。図7は、浄化装置温度Tgとモータ走行実行上限値Vrefとの関係の一例を表す説明図である。図7に示すように、浄化装置温度Tgが閾値Tgrefを下回るときには、浄化装置23の暖機が必要であることから、比較的低い車速値V1以下をモータ走行の実行可能な範囲として設定することにより、エンジン22や浄化装置23の暖機を行いやすくする。一方、浄化装置温度Tgが閾値Tgref以上であるときには、浄化装置23の暖機が十分なされていることから、車速値V1よりも高い車速値V2、即ち浄化装置23の暖機が必要であるときの範囲に比して広い範囲をモータ走行の実行可能な範囲として設定することにより、モータ走行をより継続させるのである。なお、エンジン22の冷却水温Twについても、図7と同様である。
On the other hand, when the
以上詳述した本実施例のハイブリッド自動車20によれば、エンジン22の運転を停止した状態でモータMG2からの動力だけで走行するモータ走行が指示されているときに、浄化装置23の状態としての温度Tgが、排気を十分浄化可能な温度である閾値Tgrefを下回るときには車速値V1をモータ走行実行上限値Vrefに設定し(即ち車速値V1以下の範囲をモータ走行実行可能範囲とし)、浄化装置23の温度Tgが閾値Tgref以上の状態であるとき(浄化装置23の暖機が必要ない状態であるとき)には車速値V1以上の範囲よりも広い車速値V2以下の範囲をモータ走行実行可能範囲に設定する。そして、モータ走行が指示されているとき、バッテリ50の車速Vがモータ走行実行上限値Vref以下にあるときにはモータ走行を実行するようモータMG2を制御し、車速Vがモータ走行実行上限値Vrefを超えるときにはモータ走行を実行しないようモータMG2を制御する。このように、浄化装置23が、より排気を浄化可能であるときには、例えば浄化装置23をより浄化可能とする暖機処理などの実行を抑制可能であり、その際に消費される電力を走行用に用いることが可能である。したがって、エミッションの悪化を抑制すると共に、モータ走行をより長時間実行することができる。また、浄化装置23の温度が閾値Tgref以上であるとき及びエンジン22の冷却水温Twが閾値Twref以上であるときに車速値V1よりも高い値であり、モータ走行実行可能範囲の広い車速値V2をモータ走行実行上限値Vrefに設定するため、浄化装置温度Tgや冷却水温Twなどを用いて、より確実にエミッションの悪化を抑制しつつ、モータ走行をより長時間実行することができる。更に、浄化装置温度Tgが閾値Tgrefを下回るときには、浄化装置23の温度を高めるようエンジン22を運転するよう制御するため、浄化装置23の温度を高めることにより排気をより浄化可能な状態とすることができる。
According to the
上述した実施例では、エンジン22の冷却水温Twと浄化装置23の浄化装置温度Tgとを用いてエンジン22や浄化装置23の暖機の実行を行なうか否かを判定するものとしたが、エンジン22の冷却水温Twによる判定を省略してもよいし、浄化装置温度Tgによる判定を省略してもよい。こうしても、エミッションの悪化を抑制すると共に、モータ走行をより長時間実行することができる。なお、エンジン22の冷却水温Twをエンジン22の温度とみなして判定するものとしたが、エンジン22自体の温度を検出してもよい。
In the above-described embodiment, it is determined whether or not the
上述した実施例では、浄化装置温度Tgをエンジン22の運転による吸入空気量を積算して求めるものとしたが、浄化装置温度センサを浄化装置23に設け、このセンサによって浄化装置23の温度を計測し、この計測した値を用いるものとしてもよい。
In the above-described embodiment, the purifier temperature Tg is obtained by integrating the intake air amount by the operation of the
上述した実施例では、エンジン22を運転することにより浄化装置23の暖機を行なうものとしたが、浄化装置23にヒータを設け、バッテリ50の電力により浄化装置23を暖機するものとしてもよい。また、上述した実施例では、エンジン22や浄化装置23を暖機する際に、エンジン22を自立運転するものとしたが、エンジン22から駆動用の動力を出力しながら暖機するものとしてもよい。
In the embodiment described above, the
上述した実施例では、エンジン22の冷却水温Twに応じて、モータ走行実行上限値Vrefを車速値V1と車速値V2との2つの値で切り替えるものとしたが、浄化装置23が排気をより浄化可能となるほどモータ走行実行上限値Vref以下の範囲(モータ走行を実行可能な車速範囲)をより広い傾向とするものとしてもよい。即ち、エンジン22や浄化装置23の温度がより高くなるほどモーター走行実行上限値Vrefが高くなる傾向とするものとしてもよい。例えば、図8に示すように、浄化装置温度Tgが高くなるとモータ走行実行上限値Vrefが高くなる傾向に設定するものとしてもよい。なお、冷却水温Twについても同様である。
In the above-described embodiment, the motor travel execution upper limit value Vref is switched between the vehicle speed value V1 and the vehicle speed value V2 according to the coolant temperature Tw of the
実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG2の動力を減速ギヤ35により変速してリングギヤ軸32a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の動力をリングギヤ軸32a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における駆動輪64a,64bに接続された車軸)に接続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、エンジン22の動力を動力分配統合機構30を介して駆動輪63a,63bに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力するものとしたが、図10の変形例のハイブリッド自動車220に例示するように、エンジン22のクランクシャフト26に接続されたインナーロータ232と駆動輪63a,63bに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ234とを有し、エンジン22の動力の一部を駆動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機230を備えるものとしてもよい。
In the
上述した実施例では、パラレル−シリーズハイブリッド車両として説明したが、パラレルハイブリッド車両としてもよいし、シリーズハイブリッド車両としてもよい。また、上述した実施例では、ハイブリッド自動車20に適用して説明したが、列車などの自動車以外のハイブリッド車両に適用するものとしてもよい。また、上述した実施例では、ハイブリッド自動車20として説明したが、ハイブリッド車両の制御方法としてもよいし、モータMG2とハイブリッド用電子制御ユニット70とモータECU40とを備える駆動装置の態様としてもよい。
In the above-described embodiments, the parallel-series hybrid vehicle has been described. However, a parallel hybrid vehicle or a series hybrid vehicle may be used. Moreover, in the Example mentioned above, although demonstrated applying to the
ここで、実施例や変形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、エンジン22が「内燃機関」に相当し、モータMG2が「電動機」に相当し、バッテリ50が「蓄電手段」に相当し、エンジン22の運転を停止した状態でモータMG2からの動力だけで走行するモータ走行を指示するEVスイッチ89が「電動走行指示手段」に相当し、浄化装置23の状態としての浄化装置温度Tgを吸入空気量の積算値に基づいて取得するエンジンECU24が「状態取得手段」に相当し、浄化装置23の状態が閾値Tgrefを下回る第1状態であるときには車速値V1以下の範囲をモータ走行実行可能範囲に設定し、浄化装置23の状態が第1状態よりも排気浄化処理可能な第2状態であるときには車速値V1以下の範囲よりも広い車速値V2以下の範囲をモータ走行実行可能範囲に設定するハイブリッド用電子制御ユニット70が「車速範囲設定手段」に相当し、EVスイッチ89によりモータ走行が指示されているとき、車速Vがモータ走行実行上限値Vref以下の範囲にあるときにはモータ走行を実行するようモータMG2を制御し、車速Vがモータ走行実行上限値Vrefを超えるときにはモータ走行を実行しないようモータMG2を制御するモータECU40及びハイブリッド用電子制御ユニット70が「制御手段」に相当する。また、エンジン22のクランクシャフト26と駆動軸としてのリングギヤ軸32aに接続された動力分配統合機構30と動力分配統合機構30に接続されたモータMG1とが「電力動力入出力手段」に相当し、モータMG1が「発電機」に相当し、動力分配統合機構30が「3軸式動力入出力手段」に相当する。さらに、対ロータ電動機230も「電力動力入出力手段」に相当する。ここで、「内燃機関」としては、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する内燃機関に限定されるものではなく、水素エンジンなど如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータMG2に限定されるものではなく、誘導電動機など、駆動軸に動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「蓄電手段」としては、二次電池としてのバッテリ50に限定されるものではなく、キャパシタなど、電力動力入出力手段や電動機と電力のやりとりが可能であれば如何なるものとしても構わない。「電動機走行指示手段」としては、EVスイッチ89に限定されるものではなく、内燃機関の運転を停止した状態で電動機からの動力だけで走行する電動機走行を指示するものであれば如何なるものとしても構わない。「状態取得手段」としては、浄化装置23の状態としての浄化装置温度Tgを吸入空気量の積算値に基づいて取得するエンジンECU24に限定されるものではなく、浄化装置23の温度を直接又は間接的に計測する温度センサなど、浄化装置23の状態を取得することができるものであれば如何なるものとしても構わない。「車速範囲設定手段」としては、浄化装置23の状態が第1状態であるときには車速値V1以下の範囲をモータ走行実行可能範囲に設定し、浄化装置23の状態が第1状態よりも排気浄化処理可能な第2状態であるときには車速値V1による範囲よりも広い車速値V2以下の範囲をモータ走行実行可能範囲に設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「制御手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット70とエンジンECU24とモータECU40とからなる組み合わせに限定されるものではなく単一の電子制御ユニットにより構成されるなどとしてもよい。また、「制御手段」としては、上述した実施例の制御に限定されるものではなく、EVスイッチ89によりモータ走行が指示されているとき、車速Vがモータ走行実行可能範囲内にあるときにはモータ走行を実行するようモータMG2を制御し、車速Vがモータ走行実行可能範囲外にあるときにはモータ走行を実行しないようモータMG2を制御するものであれば如何なるものとしても構わない。「電力動力入出力手段」としては、動力分配統合機構30とモータMG1とを組み合わせたものや対ロータ電動機230に限定されるものではなく、車軸に連結された駆動軸に接続されると共に駆動軸とは独立に回転可能に内燃機関の出力軸に接続され、電力と動力の入出力を伴って駆動軸と出力軸とに動力を入出力可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「発電機」としては、同期発電電動機として構成されたモータMG1に限定されるものではなく、誘導電動機など、動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの発電機としても構わない。「3軸式動力入出力手段」としては、上述の動力分配統合機構30に限定されるものではなく、ダブルピニオン式の遊星歯車機構を用いるものや複数の遊星歯車機構を組み合わせて4以上の軸に接続されるものやデファレンシャルギヤのように遊星歯車とは異なる作動作用を有するものなど、駆動軸と出力軸と発電機の回転軸との3軸に接続され3軸のうちのいずれかに軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力するものであれば如何なるものとしても構わない。なお、実施例や変形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最良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。
Here, the correspondence between the main elements of the embodiments and the modified examples and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. In the embodiment, the
以上、本発明の実施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。 The embodiments of the present invention have been described using the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and can be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention. Of course you get.
20,120,220 ハイブリッド自動車、22 エンジン、23 浄化装置、24 エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、26 クランクシャフト、28 ダンパ、30 動力分配統合機構、31 サンギヤ、32 リングギヤ、32a リングギヤ軸、33 ピニオンギヤ、34 キャリア、35 減速ギヤ、40 モータ用電子制御ユニット(モータECU)、41,42 インバータ、43,44 回転位置検出センサ、50 バッテリ、51 温度センサ、52 バッテリ用電子制御ユニット(バッテリECU)、54 電力ライン、60 ギヤ機構、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、72 CPU、74 ROM、76 RAM、80 イグニッションスイッチ、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、89 EVスイッチ、230 対ロータ電動機、232 インナーロータ 234 アウターロータ、MG1,MG2 モータ。
20, 120, 220 Hybrid vehicle, 22 engine, 23 purification device, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 26 crankshaft, 28 damper, 30 power distribution integration mechanism, 31 sun gear, 32 ring gear, 32a ring gear shaft, 33 Pinion gear, 34 carrier, 35 reduction gear, 40 motor electronic control unit (motor ECU), 41, 42 inverter, 43, 44 rotational position detection sensor, 50 battery, 51 temperature sensor, 52 battery electronic control unit (battery ECU) , 54 power line, 60 gear mechanism, 62 differential gear, 63a, 63b drive wheel, 64a, 64b wheel, 70 hybrid electronic control unit, 72 CPU, 74 ROM, 76 RAM, 80 Igni Switch, 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, 89 EV switch, 230 rotor motor, 232
Claims (7)
走行用の動力を出力可能な電動機と、
前記電動機と電力をやり取り可能な蓄電手段と、
前記内燃機関の運転を停止した状態で前記電動機からの動力だけで走行する電動走行を指示する電動走行指示手段と、
前記排気浄化装置の状態を取得する状態取得手段と、
前記取得された排気浄化装置の状態が第1状態であるときには第1車速範囲を前記電動走行を実行することができる電動走行実行可能範囲に設定し、前記取得された排気浄化装置の状態が前記第1状態よりも排気浄化処理可能な第2状態であるときには前記第1車速範囲よりも広い第2車速範囲を前記電動走行実行可能範囲に設定する車速範囲設定手段と、
前記電動走行指示手段により前記電動走行が指示されているとき、車速が前記設定された電動走行実行可能範囲内にあるときには前記電動走行を実行するよう前記電動機を制御し、車速が前記設定された電動走行実行可能範囲外にあるときには前記電動走行を実行しないよう前記電動機を制御する制御手段と、
を備えたハイブリッド車両。 An internal combustion engine that is equipped with an exhaust gas purification device that purifies exhaust gas and that can output driving power;
An electric motor capable of outputting driving power;
Power storage means capable of exchanging power with the motor;
An electric travel instruction means for instructing electric travel that travels only with power from the electric motor in a state where the operation of the internal combustion engine is stopped;
State acquisition means for acquiring the state of the exhaust purification device;
When the acquired state of the exhaust purification device is the first state, the first vehicle speed range is set to an electric travel feasible range in which the electric travel can be executed, and the acquired state of the exhaust purification device is the Vehicle speed range setting means for setting a second vehicle speed range that is wider than the first vehicle speed range as the electric travel feasible range when the exhaust gas purification process is in a second state that is more than the first state;
When the electric running is instructed by the electric running instruction means, the motor is controlled to execute the electric running when the vehicle speed is within the set electric running executable range, and the vehicle speed is set. Control means for controlling the electric motor so as not to execute the electric running when the electric running is outside the feasible range;
Hybrid vehicle with
前記蓄電手段と電力のやりとりが可能で、車軸に連結された駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され、電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸に動力を入出力する電力動力入出力手段を備え、
前記電動機は前記駆動軸に動力を入出力するよう接続されてなる、ハイブリッド車両。 The hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 3,
Power can be exchanged with the power storage means, connected to a drive shaft connected to an axle, and connected to the output shaft of the internal combustion engine so as to be able to rotate independently of the drive shaft. Along with this, electric power input / output means for inputting and outputting power to the drive shaft and the output shaft,
A hybrid vehicle in which the electric motor is connected to the drive shaft so as to input and output power.
前記排気浄化装置の状態を取得し、
前記取得した排気浄化装置の状態が第1状態であるときには第1車速範囲を前記電動走行を実行することができる電動走行実行可能範囲に設定し、前記取得した排気浄化装置の状態が前記第1状態よりも排気浄化処理可能な第2状態であるときには前記第1車速範囲よりも広い第2車速範囲を前記電動走行実行可能範囲に設定し、
前記電動走行指示手段により前記電動走行が指示されているとき、車速が前記設定した電動走行実行可能範囲内にあるときには前記電動走行を実行するよう前記電動機を制御し、車速が前記設定した電動走行実行可能範囲外にあるときには前記電動走行を実行しないよう前記電動機を制御する、
ハイブリッド車両の制御方法。 An internal combustion engine that is equipped with an exhaust purification device that purifies exhaust gas and that can output power for traveling, an electric motor that can output power for traveling, an electric storage means that can exchange electric power with the electric motor, and an operation of the internal combustion engine An electric travel instructing means for instructing an electric travel that travels only with power from the electric motor in a state where the vehicle is stopped,
Obtaining the state of the exhaust purification device;
When the acquired state of the exhaust purification device is the first state, the first vehicle speed range is set to an electric travel executable range in which the electric travel can be performed, and the acquired state of the exhaust purification device is the first state. A second vehicle speed range that is wider than the first vehicle speed range is set as the electric travel executable range when the exhaust gas purification process is in a second state that can be performed.
When the electric running is instructed by the electric running instruction means, the motor is controlled to execute the electric running when the vehicle speed is within the set electric running executable range, and the vehicle speed is set to the set electric running. Controlling the electric motor so as not to execute the electric running when it is outside the feasible range;
Control method of hybrid vehicle.
走行用の動力を出力可能な電動機と、
前記排気浄化装置の状態を取得する状態取得手段と、
前記取得された排気浄化装置の状態が第1状態であるときには第1車速範囲を前記電動走行を実行することができる電動走行実行可能範囲に設定し、前記取得された排気浄化装置の状態が前記第1状態よりも排気浄化処理可能な第2状態であるときには前記第1車速範囲よりも広い第2車速範囲を前記電動走行実行可能範囲に設定する車速範囲設定手段と、
前記電動走行指示手段により前記電動走行が指示されているとき、車速が前記設定された電動走行実行可能範囲内にあるときには前記電動走行を実行するよう前記電動機を制御し、車速が前記設定された電動走行実行可能範囲外にあるときには前記電動走行を実行しないよう前記電動機を制御する制御手段と、
を備える駆動装置。 An internal combustion engine that is equipped with an exhaust gas purification device that purifies exhaust gas and that can output power for traveling, power storage means that can exchange power with the motor, and only the power from the motor when the operation of the internal combustion engine is stopped An electric travel instructing means for instructing electric travel to travel with, and a drive device for driving a drive shaft,
An electric motor capable of outputting driving power;
State acquisition means for acquiring the state of the exhaust purification device;
When the acquired state of the exhaust purification device is the first state, the first vehicle speed range is set to an electric travel feasible range in which the electric travel can be executed, and the acquired state of the exhaust purification device is the Vehicle speed range setting means for setting a second vehicle speed range that is wider than the first vehicle speed range as the electric travel feasible range when the exhaust gas purification process is in a second state that is more than the first state;
When the electric running is instructed by the electric running instruction means, the motor is controlled to execute the electric running when the vehicle speed is within the set electric running executable range, and the vehicle speed is set. Control means for controlling the electric motor so as not to execute the electric running when the electric running is outside the feasible range;
A drive device comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007334770A JP2009154701A (en) | 2007-12-26 | 2007-12-26 | Hybrid vehicle, and control method and driving device therefor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007334770A JP2009154701A (en) | 2007-12-26 | 2007-12-26 | Hybrid vehicle, and control method and driving device therefor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009154701A true JP2009154701A (en) | 2009-07-16 |
Family
ID=40959182
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007334770A Pending JP2009154701A (en) | 2007-12-26 | 2007-12-26 | Hybrid vehicle, and control method and driving device therefor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009154701A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019123330A (en) * | 2018-01-15 | 2019-07-25 | 本田技研工業株式会社 | Vehicle control system, vehicle control method, and program |
-
2007
- 2007-12-26 JP JP2007334770A patent/JP2009154701A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019123330A (en) * | 2018-01-15 | 2019-07-25 | 本田技研工業株式会社 | Vehicle control system, vehicle control method, and program |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4293266B2 (en) | Hybrid car | |
JP4552921B2 (en) | Hybrid vehicle and control method thereof | |
JP4183013B1 (en) | Vehicle and control method thereof | |
JP4123254B2 (en) | Internal combustion engine misfire determination device and internal combustion engine misfire determination method | |
JP4321619B2 (en) | Vehicle and control method thereof | |
JP4321648B2 (en) | Hybrid vehicle and control method thereof | |
JP4474293B2 (en) | Hybrid vehicle and control method thereof | |
JP4325700B2 (en) | POWER OUTPUT DEVICE, VEHICLE MOUNTING THE SAME, AND METHOD FOR CONTROLLING POWER OUTPUT DEVICE | |
JP2010179780A (en) | Hybrid vehicle and control method for the same | |
JP2007302185A (en) | Power output device, its control method, and vehicle | |
JP2010042700A (en) | Hybrid vehicle and its control method | |
JP5245899B2 (en) | Hybrid vehicle and control method thereof | |
JP4085996B2 (en) | Power output apparatus, automobile equipped with the same, and control method of power output apparatus | |
JP5217991B2 (en) | Hybrid vehicle and control method thereof | |
JP2005320911A (en) | Power output device, automobile having the power output device, and method of controlling the power output device | |
JP2009214588A (en) | Power output device, control method thereof, and vehicle | |
JP4196960B2 (en) | Power output apparatus, automobile equipped with the same, and control method therefor | |
JP3956944B2 (en) | Power output apparatus, automobile equipped with the same, and control method therefor | |
JP5494398B2 (en) | Hybrid car | |
JP2010274739A (en) | Internal combustion engine device and hybrid vehicle | |
JP2008239077A (en) | Vehicle and control method thereof | |
JP2009279965A (en) | Hybrid vehicle and method of controlling the same | |
JP2009274628A (en) | Hybrid vehicle and its control method | |
JP2008247098A (en) | Power output unit, control method therefor, and vehicle | |
JP2009248682A (en) | Hybrid vehicle and control method thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20090903 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20090904 |