JP2009248913A - Hybrid car and its control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ハイブリッド車に関し、詳しくは、走行用の動力を出力する内燃機関とこの内燃機関からの動力を用いて発電する発電機と走行用の動力を出力する電動機と発電機および電動機と電力のやりとりを行なう蓄電手段とを備えるハイブリッド車およびその制御方法に関する。 The present invention relates to a hybrid vehicle, and more specifically, an internal combustion engine that outputs power for traveling, a generator that generates power using the power from the internal combustion engine, a motor that outputs power for traveling, a generator, and a motor and electric power. The present invention relates to a hybrid vehicle including a power storage means for performing exchanges and a control method thereof.
従来、この種のハイブリッド車としては、エンジンと、エンジンからの動力を用いて発電する発電機と、走行用の動力を出力する走行用モータと、発電機や走行用モータと電力のやりとりを行なうバッテリと、を備えるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。このハイブリッド車では、車速が小さいときには、車両の共振帯を避けてエンジンの運転ポイントを設定することにより、運転者が感じる騒音や振動を抑制して発電機による発電を行なうことができるとしている。
ハイブリッド車では、燃費を考慮してエンジンを比較的低回転で運転するため、バッテリの残容量(SOC)が小さくなると、バッテリを充電するためにエンジンからある程度のパワーが出力されるようエンジンを低回転高トルクの振動や異音を生じやすい領域で運転する場合がある。このとき、車速が大きければ走行による振動や騒音によりエンジンを低回転高トルクで運転することにより生じる振動や異音はマスクされるが、車速が小さいときにはマスクされないため、バッテリを充電する充電電力を小さく制限することによりエンジンを低回転高トルクで運転しないようにすることが行なわれる。一方、ハイブリッド車では、若干の騒音や振動が生じても燃費を優先して走行することを望むユーザのために燃費を優先して走行する燃費優先走行モードに切り替えるスイッチを備えるものもある。こうした燃費優先走行モードで走行するときには、燃費を優先することから、バッテリの残容量(SOC)が小さくなったときの処理として通常の走行モードとは異なる処理が望まれる。 In a hybrid vehicle, the engine is operated at a relatively low speed in consideration of fuel consumption. Therefore, when the remaining battery capacity (SOC) decreases, the engine is reduced so that a certain amount of power is output from the engine to charge the battery. There is a case where the engine is operated in a region where vibration of high torque and abnormal noise are likely to occur. At this time, if the vehicle speed is high, vibration and noise generated by driving the engine at low rotation and high torque are masked by vibration and noise due to traveling, but when the vehicle speed is low, it is not masked. By limiting to a small value, the engine is not operated at a low rotation and high torque. On the other hand, some hybrid vehicles include a switch for switching to a fuel consumption priority traveling mode in which fuel consumption is prioritized for a user who desires to travel with priority on fuel efficiency even if slight noise or vibration occurs. When traveling in such a fuel consumption priority traveling mode, priority is given to fuel efficiency, and therefore processing different from the normal traveling mode is desired as processing when the remaining battery capacity (SOC) decreases.
本発明のハイブリッド車およびその制御方法は、燃費優先走行モードで走行している最中に蓄電装置の残容量が小さくなったときには燃費を優先して蓄電装置を充電することを主目的とする。 The main object of the hybrid vehicle and the control method thereof according to the present invention is to charge the power storage device with priority on fuel efficiency when the remaining capacity of the power storage device becomes small during traveling in the fuel efficiency priority traveling mode.
本発明のハイブリッド車およびその制御方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 The hybrid vehicle of the present invention and its control method employ the following means in order to achieve the main object described above.
本発明のハイブリッド車は、
走行用の動力を出力する内燃機関と、前記内燃機関からの動力を用いて発電する発電機と、走行用の動力を出力する電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりを行なう蓄電手段と、を備えるハイブリッド車であって、
車速を検出する車速検出手段と、
応答性と燃費と運転環境とのある程度の調和をもって走行する通常走行モードと該通常走行モードより燃費を優先して走行する燃費優先走行モードとを切り替えて設定するモード切替設定手段と、
走行に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記蓄電手段を充電する充電要求がなされているとき、前記モード切替設定手段により通常走行モードが設定されているときには前記検出された車速に対して第1の関係を用いて得られる充電制限値の範囲内で前記蓄電手段が充電されながら前記設定された要求駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記モード切替設定手段により燃費優先同行モードが設定されているときには前記検出された車速に対して前記第1の関係に比して絶対値が大きな電力が前記充電制限値として得られる第2の関係を用いて得られる充電制限値の範囲内で前記蓄電手段が充電されながら前記設定された要求駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
The hybrid vehicle of the present invention
An internal combustion engine that outputs power for traveling, a generator that generates power using the power from the internal combustion engine, an electric motor that outputs power for traveling, and an electric storage means that exchanges electric power with the generator and the motor A hybrid vehicle comprising:
Vehicle speed detection means for detecting the vehicle speed;
Mode switching setting means for switching between a normal driving mode for driving with a certain degree of harmony between responsiveness, fuel consumption, and driving environment, and a fuel consumption priority driving mode for driving with priority on fuel consumption over the normal driving mode;
A required driving force setting means for setting a required driving force required for traveling;
When the charging request for charging the power storage means is made, and when the normal travel mode is set by the mode switching setting means, the charge limit value obtained using the first relationship with respect to the detected vehicle speed The internal combustion engine, the generator, and the electric motor are controlled so as to run with the set required driving force while the power storage means is charged within a range, and the fuel consumption priority accompanying mode is set by the mode switching setting means. The power storage within the range of the charge limit value obtained using the second relationship in which electric power having a larger absolute value than the first relationship is obtained as the charge limit value with respect to the detected vehicle speed. Control means for controlling the internal combustion engine, the generator and the electric motor so as to travel with the set required driving force while the means is charged;
It is a summary to provide.
この本発明のハイブリッド車では、蓄電手段を充電する充電要求がなされているときに、モード切替設定手段により応答性と燃費と運転環境とのある程度の調和をもって走行する通常走行モードが設定されているときには車速に対して第1の関係を用いて得られる充電制限値の範囲内で蓄電手段が充電されながら走行に要求される要求駆動力により走行するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御し、モード切替設定手段により通常走行モードより燃費を優先して走行する燃費優先走行モードが設定されているときには車速に対して第1の関係に比して絶対値が大きな電力が充電制限値として得られる第2の関係を用いて得られる充電制限値の範囲内で蓄電手段が充電されながら要求駆動力により走行するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御する。これにより、燃費優先走行モードが設定されているときには、運転者に若干の振動や異音を感じさせる場合があるものの通常走行モードが設定されているときに比して燃費を向上させて即ち燃費を優先して蓄電手段を充電することができる。 In the hybrid vehicle of the present invention, when a charge request for charging the power storage means is made, a normal travel mode is set in which the mode switching setting means travels with a certain degree of harmony between responsiveness, fuel consumption, and driving environment. Sometimes, the internal combustion engine, the generator, and the motor are controlled to run with the required driving force required for running while the power storage means is charged within the range of the charging limit value obtained using the first relationship with respect to the vehicle speed. When the fuel consumption priority traveling mode is set in which the fuel consumption is prioritized over the normal traveling mode by the mode switching setting means, electric power having a larger absolute value than the first relationship is obtained as the charge limit value with respect to the vehicle speed. The internal combustion engine, the generator, and the electric motor are driven so as to travel with the required driving force while the power storage means is charged within the range of the charging limit value obtained using the second relationship. To your. As a result, when the fuel consumption priority driving mode is set, the driver may feel a slight vibration or noise, but the fuel consumption is improved as compared to when the normal driving mode is set, that is, the fuel consumption. The power storage means can be charged with priority.
こうした本発明のハイブリッド車において、前記第1の関係は、車速が小さいほど絶対値が小さな電力が前記充電制限値として得られる関係であるものとすることもできる。これは、車速が大きいときには走行による振動や騒音も大きいため内燃機関からの振動や異音がマスクされることに基づく。 In the hybrid vehicle of the present invention, the first relationship may be a relationship in which electric power having a smaller absolute value is obtained as the charge limit value as the vehicle speed is lower. This is based on the fact that vibration and noise from the internal combustion engine are masked when the vehicle speed is high because vibration and noise due to traveling are also large.
また、本発明のハイブリッド車において、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との3軸に接続されて該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を備え、前記電動機は、前記駆動軸に動力を入出力可能である、ものとすることもできる。 Further, in the hybrid vehicle of the present invention, the drive shaft connected to the axle, the output shaft of the internal combustion engine, and the rotation shaft of the generator are connected to the three shafts so as to enter any two of the three shafts. Three-axis power input / output means for inputting / outputting power to / from the remaining shafts based on the output power may be provided, and the electric motor may be capable of inputting / outputting power to / from the drive shaft.
本発明のハイブリッド車の制御方法は、
走行用の動力を出力する内燃機関と、前記内燃機関からの動力を用いて発電する発電機と、走行用の動力を出力する電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりを行なう蓄電手段と、応答性と燃費と運転環境とのある程度の調和をもって走行する通常走行モードと該通常走行モードより燃費を優先して走行する燃費優先走行モードとを切り替えて設定するモード切替設定手段と、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
前記蓄電手段を充電する充電要求がなされているとき、前記モード切替設定手段により通常走行モードが設定されているときには車速に対して第1の関係を用いて得られる充電制限値の範囲内で前記蓄電手段が充電されながら走行に要求される要求駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記モード切替設定手段により燃費優先同行モードが設定されているときには車速に対して前記第1の関係に比して絶対値が大きな電力が前記充電制限値として得られる第2の関係を用いて得られる充電制限値の範囲内で前記蓄電手段が充電されながら前記要求駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する、
ことを特徴とする。
The hybrid vehicle control method of the present invention includes:
An internal combustion engine that outputs power for traveling, a generator that generates power using the power from the internal combustion engine, an electric motor that outputs power for traveling, and an electric storage means that exchanges electric power with the generator and the motor And mode switching setting means for switching and setting a normal driving mode for driving with a certain degree of harmony between responsiveness, fuel consumption, and driving environment, and a fuel consumption priority driving mode for driving with priority on fuel consumption over the normal driving mode. A hybrid vehicle control method comprising:
When the charge request for charging the power storage means is made, and when the normal travel mode is set by the mode switching setting means, the charge limit value is obtained within the range of the charge limit value obtained using the first relationship with respect to the vehicle speed. The internal combustion engine, the generator, and the electric motor are controlled to run with the required driving force required for running while the power storage means is charged, and the vehicle speed when the fuel consumption priority accompanying mode is set by the mode switching setting means In contrast, the request is made while the power storage means is charged within the range of the charge limit value obtained using the second relationship in which the power having a larger absolute value than the first relationship is obtained as the charge limit value. Controlling the internal combustion engine, the generator, and the electric motor so as to travel by driving force;
It is characterized by that.
この本発明のハイブリッド車の制御方法では、蓄電手段を充電する充電要求がなされているときに、モード切替設定手段により応答性と燃費と運転環境とのある程度の調和をもって走行する通常走行モードが設定されているときには車速に対して第1の関係を用いて得られる充電制限値の範囲内で蓄電手段が充電されながら走行に要求される要求駆動力により走行するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御し、モード切替設定手段により通常走行モードより燃費を優先して走行する燃費優先走行モードが設定されているときには車速に対して第1の関係に比して絶対値が大きな電力が充電制限値として得られる第2の関係を用いて得られる充電制限値の範囲内で蓄電手段が充電されながら要求駆動力により走行するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御する。これにより、燃費優先走行モードが設定されているときには、若干の振動や異音が生じる場合があるものの通常走行モードが設定されているときに比して燃費を向上させて即ち燃費を優先して蓄電手段を充電することができる。 In this hybrid vehicle control method of the present invention, when the charging request for charging the power storage means is made, the mode switching setting means sets the normal driving mode for traveling with a certain degree of harmony between responsiveness, fuel consumption, and driving environment. The internal combustion engine, the generator, and the electric motor so as to travel with the required driving force required for traveling while the power storage means is charged within the range of the charging limit value obtained by using the first relationship with respect to the vehicle speed. When the fuel consumption priority traveling mode is set in which the fuel consumption is prioritized over the normal traveling mode by the mode switching setting means, electric power having a larger absolute value than the first relationship is charged with respect to the vehicle speed. The internal combustion engine and the generator so as to travel with the required driving force while the power storage means is charged within the range of the charging limit value obtained using the second relationship obtained as a value. To control and motivation. As a result, when the fuel consumption priority driving mode is set, some vibrations and noise may occur, but the fuel efficiency is improved as compared to when the normal driving mode is set, that is, the fuel consumption is given priority. The power storage means can be charged.
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、本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車20は、図示するように、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、車両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、例えばガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、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ECU24には、エンジン22の運転状態を検出する各種センサからの信号、例えば、エンジン22のクランクシャフト26のクランク角を検出する図示しないクランクポジションセンサからのクランクポジションなどが入力されている。エンジンECU24は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70からの制御信号によりエンジン22を運転制御すると共に必要に応じてエンジン22の運転状態に関するデータを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、図示しないクランクポジションセンサからのクランクポジションに基づいてクランクシャフト26の回転数、即ちエンジン22の回転数Neも演算している。
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。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。
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,運転席近傍に取り付けられて燃費と快適性とを考慮して走行する通常走行モードと通常走行モードより燃費を優先して走行する燃費優先モードとを切り替えて設定するエコスイッチ89からのエコスイッチ信号ESW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。なお、エコスイッチ信号ESWは、燃費優先モードが設定されているときにオンとなり、通常走行モードが設定されているときにオフとなる信号である。
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。
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、特にアクセル開度Accが比較的小さく且つバッテリ50が充電を要求しているときの動作について説明する。図2は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る。このルーチンは、所定時間毎(例えば数msec毎)に繰り返し実行される。
Next, the operation of the
駆動制御ルーチンが実行されると、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,バッテリ50の残容量SOC,バッテリ50の入出力制限Win,Wout,エコスイッチ89からのエコスイッチ信号ESWなど制御に必要なデータを入力する処理を実行し(ステップS100)、図3に例示する目標充電電力設定処理によりバッテリ50に充電すべき目標充電電力Pb*を設定する(ステップS110)。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により検出されたモータMG1,MG2の回転子の回転位置に基づいて演算されたものをモータECU40から通信により入力するものとした。また、バッテリ50の残容量SOCと入出力制限Win,Woutとについては、バッテリ50の充放電電流の積算値に基づいて演算したものとバッテリ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とをバッテリECU52から通信により入力するものとした。いま、バッテリ50が充電を要求しているときを考えており、バッテリ50の残容量SOCとしては後述する目標残容量SOC*より小さい値が入力されることになる。なお、目標充電電力設定処理については説明の都合上後述する。
When the drive control routine is executed, first, the
次に、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*と駆動軸要求パワーPr*とを設定する(ステップS120)。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。駆動軸要求パワーPr*は、設定した要求トルクTr*にリングギヤ軸32aの回転数Nrを乗じることにより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(Nr=k・V)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(Nr=Nm2/Gr)によって求めることができる。
Next, the required torque Tr * and the drive shaft required power to be output to the
続いて、駆動軸要求パワーPr*から目標充電電力Pb*を減じてロスLossを加えることによりエンジン22に要求される要求パワーPe*を設定すると共に(ステップS130)、設定した要求パワーPe*に基づいてエンジン22を運転すべき運転ポイントとしての目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する(ステップS140)。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, by subtracting the target charging power Pb * from the driving shaft required power Pr * and adding a loss Loss, the required power Pe * required for the
次に、エンジン22の目標回転数Ne*とモータMG2の回転数Nm2と動力分配統合機構30のギヤ比ρと減速ギヤ35のギヤ比Gr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*と入力したモータMG1の回転数Nm1とエンジン22の目標トルクTe*と動力分配統合機構30のギヤ比ρ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S150)。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。エンジン22からパワーを出力している状態で走行しているときの動力分配統合機構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の一例を図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から出力されるトルク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 target rotational speed Ne * of the
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ) (1)
Tm1*=-ρ・Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (2)
Nm1 * = Ne * ・ (1 + ρ) / ρ-Nm2 / (Gr ・ ρ) (1)
Tm1 * =-ρ ・ Te * / (1 + ρ) + k1 (Nm1 * -Nm1) + k2∫ (Nm1 * -Nm1) dt (2)
そして、要求トルクTr*に設定したトルク指令Tm1*を動力分配統合機構30のギヤ比ρで除したものを加えて更に減速ギヤ35のギヤ比Grで除してモータMG2から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクTm2tmpを次式(3)により計算すると共に(ステップS160)、バッテリ50の入出力制限Win,Woutと設定したトルク指令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Tm2min,Tm2maxを次式(4)および式(5)により計算すると共に(ステップS170)、設定した仮トルクTm2tmpをトルク制限Tm2min,Tm2maxで制限してモータMG2のトルク指令Tm2*を設定する(ステップS180)。ここで、式(3)は、図6の共線図から容易に導くことができる。
Then, the torque command Tm1 * set as the required torque Tr * is divided by the gear ratio ρ of the power distribution and
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (3)
Tm2min=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (4)
Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (5)
Tm2tmp = (Tr * + Tm1 * / ρ) / Gr (3)
Tm2min = (Win-Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (4)
Tm2max = (Wout-Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (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(ステップS190)、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における吸入空気量制御や燃料噴射制御,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。こうした制御により、バッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内でエンジン22を効率よく運転して駆動軸としてのリングギヤ軸32aに要求トルクTr*を出力して走行することができる。
Thus, when the target engine speed Ne *, the target torque Te *, and the torque commands Tm1 *, Tm2 * of the motors MG1, MG2 are set, the target engine speed Ne * and the target torque Te * of the
次に、目標充電電力設定処理について説明する。図3の目標充電電力設定処理では、まず、入力したバッテリ50の残容量SOCに基づいてバッテリ50に充電すべき電力の仮の値としての仮充電電力Pbtmpを設定し(ステップS200)、エコスイッチ信号ESWのオンオフを判定する(ステップS210)。仮充電電力Pbtmpは、実施例では、残容量SOCと仮充電電力Pbtmpとの関係を予め定めて仮充電電力設定用マップとしてROM74に記憶しておき、残容量SOCが与えられると記憶したマップから対応する仮充電電力Pbtmpを導出して設定するものとした。図7に仮充電電力設定用マップの一例を示す。なお、いま、バッテリ50の残容量SOCが目標残容量SOC*より小さいときを考えているが、図7には、参考のために、残容量SOCが目標残容量SOC*より大きいときに用いられるバッテリ50から放電すべき放電電力を設定するためのマップについても破線で併せて示している。仮充電電力Pbtmpは、図示するように、残容量SOCが小さいほどバッテリ50の充電に許容される最大電力としての最大充電電力Pbmin(実施例では負の値)に向けて充電電力が大きくなる傾向に設定される。なお、目標残容量SOC*としては例えば50%や60%などを用いることができる。
Next, the target charging power setting process will be described. In the target charging power setting process of FIG. 3, first, temporary charging power Pbtmp as a temporary value of power to be charged to the
エコスイッチ信号ESWがオフのとき即ち通常走行モードが選択されている通常走行時には車速Vと通常走行時のマップとに基づいて充電電力制限Pblimを設定し(ステップS220)、エコスイッチ信号ESWがオンのとき即ち燃費優先モードが選択されている燃費優先時には車速Vと燃費優先時のマップとに基づいて充電電力制限Pblimを設定し(ステップS230)、仮充電電力Pbtmpを充電電力制限Pblimで制限して目標充電電力Pb*を設定して(ステップS240)、目標充電電力設定処理を終了する。充電電力制限Pblimは、実施例では、車速Vと充電電力制限Pblimとの関係を予め定めて選択されたモードごとに充電電力制限設定用マップとしてROM74に記憶しておき、車速Vが与えられると記憶したマップから対応する充電電力制限Pblimを導出して設定するものとした。図8に充電電力制限設定用マップの一例を示す。図中、実線は通常走行時のマップを示し、一点鎖線は燃費優先時のマップを示す。充電電力制限Pblimは、通常走行時には、実線に示すように、車速Vが閾値Vref以上の領域では一定の値として最大充電電力Pbminが設定されると共に車速Vが閾値Vref未満の領域では車速Vが小さいほど値Pb1に向けて絶対値が小さくなる傾向に即ち充電電力が小さくなる傾向に設定され、燃費優先時には、一点鎖線に示すように、車速Vに拘わらず一定に最大充電電力Pbminが設定される。ここで、閾値Vrefは、エンジン22を異音や振動が大きい領域で運転しても、この異音や振動を走行による騒音や振動によってマスクできる車速の下限車速近傍の車速として予め定められた車速を用いることができる。また、値Pb1は、最大充電電力Pbminより絶対値が小さい値(充電電力として小さい値)であって、エンジン22の要求パワーPe*として用いられるときに振動や異音が生じやすい領域を避けてエンジン22の運転ポイントが設定されるパワーとしてエンジン22の特性などに基づいて予め定められた値を用いることができる。実施例では、目標充電電力Pb*は、仮充電電力Pbtmpを充電電力制限Pbminで制限して設定されるから、通常走行時には車速Vが閾値Vref以上のときには仮充電電力Pbtmpが設定されると共に車速Vが閾値Vref未満のときには車速Vが小さいほど充電電力が制限されて設定されることになり、燃費優先時には車速に拘わらず仮充電電力Pbtmpが設定されることになる。そして、こうして目標充電電力Pb*を設定すると、図2の駆動制御ルーチンで説明したように、駆動軸としてのリングギヤ軸32aに要求される駆動軸要求パワーPr*から目標充電電力Pb*を減じてロスLossを加えることによりエンジン22に要求される要求パワーPe*が設定されると共に(ステップS130)、設定した要求パワーPe*を用いてエンジン22の目標運転ポイントが設定される(ステップS140)。図9に車速Vが小さくバッテリ50が充電を要求しているときに目標充電電力設定処理によって設定された目標充電電力Pb*を用いて設定されるエンジン22の目標運転ポイントの一例を示す。図中実線はエンジン22を効率よく運転させるための動作ラインであり、破線はエンジン22の効率を等高線として示す効率曲線である。実施例ではアクセル開度Accが比較的小さいとき即ち駆動軸要求パワーPr*が比較的小さいときを考えており、エンジン22に要求される要求パワーPe*も比較的小さな値になる。一般的に、エンジン22は、破線に示すように、同回転数であれば大きなトルクを出力する方が効率がよくなる傾向があり、要求パワーPe*が比較的小さいときには、エンジン22からこもり音や共振などによる振動や異音が生じやすい低回転高トルク領域(図中、斜線領域)で運転することになる場合がある。この振動や異音は、車速Vが大きいときには走行による振動や騒音によってマスクされるものの、車速Vが小さいときには走行による振動や騒音も小さくなってマスクされないため運転者に不快感を与えてしまう。このため、通常走行時には、図8中実線に示すように、車速Vが閾値Vref未満の領域では車速Vが小さいほどバッテリ50に充電すべき電力に制限を課すものとした。これにより、通常走行時に設定される運転ポイントは、図9に示すように、振動や異音が生じやすい領域を避けることができ、運転者に与える違和感を抑制することができる。一方、充電電力を制限してエンジン22から小さなパワーを出力するとエンジン22から生じる振動や異音は抑制することができるもののエンジン22の効率は下がるため、燃費優先時には、図8中一点鎖線に示すように、通常走行時に比して制限を緩和するよう充電電力制限Pblimを設定するものとした。即ち、燃費優先時には、運転者が燃費の向上を望んでいるため、通常走行時に比してバッテリ50に充電すべき電力に制限を課すことなくエンジン22の運転ポイントを設定するのである。これにより、燃費優先時には、図9に示すように、運転者に若干の振動や異音を感じさせることがあるものの通常走行時に比して燃費を向上させて即ち燃費を優先してバッテリ50を充電することができる。
When the eco switch signal ESW is off, that is, during normal driving when the normal driving mode is selected, the charging power limit Pblim is set based on the vehicle speed V and the map during normal driving (step S220), and the eco switch signal ESW is turned on. In other words, that is, when the fuel efficiency priority mode is selected, the charging power limit Pblim is set based on the vehicle speed V and the map of the fuel efficiency priority (step S230), and the temporary charging power Pbtmp is limited by the charging power limit Pblim. The target charging power Pb * is set (step S240), and the target charging power setting process is terminated. In the embodiment, the charging power limit Pblim is stored in the
以上説明した実施例のハイブリッド自動車20によれば、燃費優先時には、通常走行時に比してバッテリ50に充電すべき電力に対する制限が緩和される傾向に車速Vに対して充電電力制限Pblimを設定すると共に設定した充電電力制限Pblimを用いてバッテリ50を充電すべき目標充電電力Pb*を設定し、この目標充電電力Pb*がバッテリ50に入出力されると共に駆動軸としてのリングギヤ軸32aに要求トルクTr*を出力して走行するようエンジン22とモータMG1,MG2とを制御するから、燃費優先時には、運転者にエンジン22から若干の振動や異音を感じさせる場合があるものの通常走行時に比して燃費を向上させて即ち燃費を優先してバッテリ50を充電することができる。
According to the
実施例のハイブリッド自動車20では、燃費優先時の充電電力制限Pblimは、車速Vに拘わらず一定に最大充電電力Pbminが設定されるものとしたが、通常走行時より車速に対して絶対値が大きな電力が設定されるものとすればよく、例えば、車速Vが閾値Vref未満のときには車速Vが小さいほど値Pb1より絶対値が大きく最大充電電力Pbminより絶対値が小さい値Pb2に向かって絶対値が小さくなる傾向の電力が設定され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、減速ギヤ35を介して駆動軸としてのリングギヤ軸32aにモータMG2を取り付けるものとしたが、リングギヤ軸32aにモータMG2を直接取り付けるものとしてもよいし、減速ギヤ35に代えて2段変速や3段変速,4段変速などの変速機を介してリングギヤ軸32aにモータMG2を取り付けるものとしても構わない。
In 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10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10における車輪64a,64bに接続された車軸)に出力するものとしてもよい。
In the
実施例の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11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
また、本実施例では、本発明の内容をハイブリッド自動車20として説明したが、こうしたハイブリッド車の制御方法の形態としてもよい。
Further, in the present embodiment, the content of the present invention has been described as 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MG1が「発電機」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、車速センサ88が「車速検出手段」に相当し、エコスイッチ89が「モード切替設定手段」に相当し、アクセル開度Accと車速Vとに基づいて要求トルクTr*を設定する図2の駆動制御ルーチンのステップS120の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット70が「要求駆動力設定手段」に相当し、バッテリ50の残容量SOCに基づいて仮充電電力Pbtmpを設定し、エコスイッチ信号ESWがオフのとき即ち通常走行時には車速Vと通常走行時のマップとに基づいて充電電力制限Pblimを設定し、エコスイッチ信号ESWがオンのとき即ち燃費優先時には車速Vと燃費優先時のマップとに基づいて充電電力制限Pblimを設定し、仮充電電力Pbtmpを充電電力制限Pblimで制限して目標充電電力Pb*を設定し、この目標充電電力Pb*がバッテリ50に入力されると共にバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で駆動軸としてのリングギヤ軸32aに要求トルクTr*を出力して走行するようエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定してエンジンECU24やモータECU40に送信する図2の駆動制御ルーチンや図3の目標充電電力設定処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット70と目標回転数Ne*と目標トルクTe*とに基づいてエンジン22を制御するエンジンECU24とトルク指令Tm1*,Tm2*に基づいてモータMG1,MG2を制御するモータECU40とが「制御手段」に相当する。また、動力分配統合機構30が「3軸式動力入出力手段」に相当し、さらに、対ロータ電動機230も「発電機」に相当する。
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
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。「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や対ロータ電動機230に限定されるものではなく、誘導電動機など、内燃機関からの動力を用いて発電する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。「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、走行用の動力を出力するものであれば如何なるものとしても構わない。「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、発電機や電動機と電力のやりとりを行なうものであれば如何なるものとしても構わない。「車速検出手段」としては、車速センサ88に限定されるものではなく、車速を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「モード切替手段」としては、エコスイッチ89に限定されるものではなく、応答性と燃費と運転環境とのある程度の調和をもって走行する通常走行モードと通常走行モードより燃費を優先して走行する燃費優先走行モードとを切り替えて設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「要求駆動力設定手段」としては、アクセル開度Accと車速Vとに基づいて要求トルクTr*を設定するものに限定されるものではなく、アクセル開度Accだけに基づいて要求トルクを設定するものや走行経路が予め設定されているものにあっては走行経路における走行位置に基づいて要求トルクを設定するものなど、走行に要求される要求駆動力を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、バッテリ50の残容量SOCに基づいて仮充電電力Pbtmpを設定し、エコスイッチ信号ESWがオフのとき即ち通常走行時には車速Vと通常走行時のマップとに基づいて充電電力制限Pblimを設定し、エコスイッチ信号ESWがオンのとき即ち燃費優先時には車速Vと燃費優先時のマップとに基づいて充電電力制限Pblimを設定し、仮充電電力Pbtmpを充電電力制限Pblimで制限して目標充電電力Pb*を設定し、この目標充電電力Pb*がバッテリ50に入出力されると共にバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で駆動軸としてのリングギヤ軸32aに要求トルクTr*を出力して走行するようエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定してエンジン22やモータMG1,MG2を制御するものに限定されるものではなく、蓄電手段を充電する充電要求がなされているときに、モード切替設定手段により応答性と燃費と運転環境とのある程度の調和をもって走行する通常走行モードが設定されているときには車速に対して第1の関係を用いて得られる充電制限値の範囲内で蓄電手段が充電されながら走行に要求される要求駆動力により走行するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御し、モード切替設定手段により通常走行モードより燃費を優先して走行する燃費優先走行モードが設定されているときには車速に対して第1の関係に比して絶対値が大きな電力が充電制限値として得られる第2の関係を用いて得られる充電制限値の範囲内で蓄電手段が充電されながら要求駆動力により走行するよう内燃機関と発電機と電動機とを制御する、ものであれば如何なるものとしても構わない。さらに、「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ものであれば如何なるものとしても構わない。
Here, the “internal combustion engine” is not limited to an internal combustion engine that outputs power using a hydrocarbon fuel such as gasoline or light oil, and may be any type of internal combustion engine such as a hydrogen engine. The “generator” is not limited to the motor MG1 and the
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。 Note that the correspondence between the main elements of the embodiment and the modified example and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem is described in the column of means for the embodiment to solve the problem. Since this is an example for specifically describing the best mode for carrying out the invention, the elements of the invention described in the column of means for solving the problems are not limited. That is, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problems should be made based on the description of the column, and the examples are those of the invention described in the column of means for solving the problems. It is only a specific example.
以上、本発明を実施するための最良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 best mode for carrying out the present invention has been described with reference to the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Of course, it can be implemented in the form.
本発明は、車両の製造産業などに利用可能である。 The present invention can be used in the vehicle manufacturing industry.
20,120,220 ハイブリッド自動車、22 エンジン、24 エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、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 エコスイッチ、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, 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
Claims (4)
車速を検出する車速検出手段と、
応答性と燃費と運転環境とのある程度の調和をもって走行する通常走行モードと該通常走行モードより燃費を優先して走行する燃費優先走行モードとを切り替えて設定するモード切替設定手段と、
走行に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記蓄電手段を充電する充電要求がなされているとき、前記モード切替設定手段により通常走行モードが設定されているときには前記検出された車速に対して第1の関係を用いて得られる充電制限値の範囲内で前記蓄電手段が充電されながら前記設定された要求駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記モード切替設定手段により燃費優先走行モードが設定されているときには前記検出された車速に対して前記第1の関係に比して絶対値が大きな電力が前記充電制限値として得られる第2の関係を用いて得られる充電制限値の範囲内で前記蓄電手段が充電されながら前記設定された要求駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えるハイブリッド車。 An internal combustion engine that outputs power for traveling, a generator that generates power using the power from the internal combustion engine, an electric motor that outputs power for traveling, and an electric storage means that exchanges electric power with the generator and the motor A hybrid vehicle comprising:
Vehicle speed detection means for detecting the vehicle speed;
Mode switching setting means for switching and setting a normal driving mode for driving with a certain degree of harmony between responsiveness, fuel consumption, and driving environment, and a fuel consumption priority driving mode for driving with priority on fuel consumption over the normal driving mode;
Required driving force setting means for setting required driving force required for traveling;
When the charge request for charging the power storage means is made, and when the normal travel mode is set by the mode switching setting means, the charge limit value obtained using the first relationship with respect to the detected vehicle speed The internal combustion engine, the generator, and the electric motor are controlled to run with the set required driving force while the power storage means is charged within a range, and a fuel consumption priority running mode is set by the mode switching setting means. The power storage is performed within a range of a charge limit value obtained using a second relationship in which electric power having a larger absolute value than the first relationship is obtained as the charge limit value with respect to the detected vehicle speed. Control means for controlling the internal combustion engine, the generator and the electric motor so as to travel with the set required driving force while the means is charged;
A hybrid car with
車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の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を備え、
前記電動機は、前記駆動軸に動力を入出力可能である、
ハイブリッド車。 A hybrid vehicle according to claim 1 or 2,
It is connected to three shafts, that is, a drive shaft coupled to an axle, an output shaft of the internal combustion engine, and a rotating shaft of the generator, and the remaining power is determined based on power input / output to / from any two of the three shafts. Equipped with a three-axis power input / output means to input and output power to the shaft,
The electric motor can input and output power to the drive shaft.
Hybrid car.
前記蓄電手段を充電する充電要求がなされているとき、前記モード切替設定手段により通常走行モードが設定されているときには車速に対して第1の関係を用いて得られる充電制限値の範囲内で前記蓄電手段が充電されながら走行に要求される要求駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御し、前記モード切替設定手段により燃費優先同行モードが設定されているときには車速に対して前記第1の関係に比して絶対値が大きな電力が前記充電制限値として得られる第2の関係を用いて得られる充電制限値の範囲内で前記蓄電手段が充電されながら前記要求駆動力により走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する、
ことを特徴とするハイブリッド車の制御方法。 An internal combustion engine that outputs power for traveling, a generator that generates power using the power from the internal combustion engine, an electric motor that outputs power for traveling, and an electric storage means that exchanges electric power with the generator and the motor And mode switching setting means for switching and setting a normal driving mode for driving with a certain degree of harmony between responsiveness, fuel consumption, and driving environment, and a fuel consumption priority driving mode for driving with priority on fuel consumption over the normal driving mode. A hybrid vehicle control method comprising:
When the charge request for charging the power storage means is made, and when the normal travel mode is set by the mode switching setting means, the charge limit value is obtained within the range of the charge limit value obtained using the first relationship with respect to the vehicle speed. The internal combustion engine, the generator, and the electric motor are controlled to run with the required driving force required for running while the power storage means is charged, and the vehicle speed when the fuel consumption priority accompanying mode is set by the mode switching setting means In contrast, the request is made while the power storage means is charged within the range of the charge limit value obtained using the second relationship in which the power having a larger absolute value than the first relationship is obtained as the charge limit value. Controlling the internal combustion engine, the generator, and the electric motor so as to travel by driving force;
A control method for a hybrid vehicle.
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