JP2011189889A - Hybrid vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ハイブリッド車両に関する。 The present invention relates to a hybrid vehicle.
ハイブリッド車両は、電動機及び/又は内燃機関を動力源として駆動することによって走行する。このようなハイブリッド車両において、内燃機関を動力源として走行する際に、電動機によって必要に応じてアシストを行う技術が知られている。例えば、特許文献1には、パターンセレクトスイッチ等の操作手段が使用者により操作された場合に、電動機によるアシストトルク量を増加させることが記載されている。
The hybrid vehicle travels by driving with an electric motor and / or an internal combustion engine as a power source. In such a hybrid vehicle, a technique is known in which an electric motor assists as necessary when traveling using an internal combustion engine as a power source. For example,
上記特許文献1によれば、動力性能に対する使用者の要求を満足させることが可能となる。しかしながら、電動機によるアシストトルク量を増加させるには蓄電器の電力を多く消費する必要があり、蓄電器の残容量(SOC:State Of Charge)によっては十分なアシストトルクを得ることができないおそれがある。
According to
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、蓄電器の残容量を考慮しつつ使用者の加速要求を満足させることができるハイブリッド車両を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a hybrid vehicle that can satisfy a user's acceleration request while considering the remaining capacity of the battery.
上記目的を達成するために、請求項1に係る発明は、内燃機関(例えば、後述の実施形態におけるエンジン6)と、電動機(例えば、後述の実施形態におけるモータ7)と、前記電動機に電力を供給する蓄電器(例えば、後述の実施形態におけるバッテリ3)と、を備え、前記内燃機関および前記電動機の少なくとも一方により駆動されるハイブリッド車両において、前記蓄電器の残容量を判定する残容量判定部(例えば、後述の実施形態におけるECU5)と、使用者により操作可能な操作部(例えば、後述の実施形態におけるボタン9)と、前記使用者による前記操作部の操作と前記蓄電器の残容量とに応じて、強力アシストモードにより前記電動機の出力を増加させるよう制御する出力制御部(例えば、後述の実施形態におけるECU5)と、前記使用者による前記操作部の操作と前記蓄電器の残容量とに応じて、前記蓄電器を充電するよう制御する充電制御部(例えば、後述の実施形態におけるECU5)と、を備え、前記操作部が操作された時点で前記蓄電器の残容量がしきい値未満であると判定された場合には、前記充電制御部が前記蓄電器を充電するよう制御するとともに前記蓄電器の残容量が所定値未満であることを表示部(例えば、後述の実施形態における表示部10)に表示し、前記操作部が操作された時点で前記蓄電器の残容量が前記第1しきい値以上であると判定された場合には、前記出力制御部が前記電動機の出力を増加させるよう制御することを特徴とする。
In order to achieve the above object, an invention according to
請求項2に係る発明は、請求項1に記載のハイブリッド車両において、前記使用者による前記操作部の操作に応じて、前記出力制御部が変速マップを加速重視に変更することを特徴とする。
The invention according to
請求項3に係る発明は、請求項2に記載のハイブリッド車両において、2つの変速部(例えば、後述の実施形態における第1主軸11、第2中間軸16)を備え、前記電動機は2つの前記変速部のいずれか一方に接続されており、前記変速マップが加速重視に変更された場合には、前記電動機の接続された前記変速部が優先的に利用されることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the hybrid vehicle according to the second aspect of the present invention, the transmission includes two transmission portions (for example, a first
請求項4に係る発明は、請求項1に記載のハイブリッド車両において、前記ハイブリッド車両の後部に、前記変速部に接続されない第2電動機を備え、前記操作部が操作された時点で前記蓄電器の残容量が前記第1しきい値以上であると判定された場合には、前記出力制御部が前記第2電動機の出力を増加させることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the hybrid vehicle according to the first aspect, a second electric motor that is not connected to the transmission unit is provided at the rear of the hybrid vehicle, and when the operation unit is operated, When it is determined that the capacity is greater than or equal to the first threshold value, the output control unit increases the output of the second electric motor.
請求項5に係る発明は、請求項1に記載のハイブリッド車両において、前記使用者による前記操作部の操作と前記蓄電器の残容量とに応じて前記充電制御部が前記蓄電器を充電するよう制御した後、前記蓄電器の残容量が前記第1しきい値以上になったと判定された場合に、前記充電制御部は前記蓄電器の残容量が前記第1しきい値以上になったことを前記表示部に表示することを特徴とする。 According to a fifth aspect of the invention, in the hybrid vehicle according to the first aspect, the charge control unit controls the battery to be charged according to the operation of the operation unit by the user and the remaining capacity of the battery. Thereafter, when it is determined that the remaining capacity of the battery is equal to or greater than the first threshold value, the charge control unit indicates that the remaining capacity of the capacitor is equal to or greater than the first threshold value. It is characterized by displaying.
請求項6に係る発明は、請求項5に記載のハイブリッド車両において、前記充電制御部は、回生量の増加および前記内燃機関の出力の増加の少なくとも一方により前記蓄電器を充電するようことを特徴とする。 According to a sixth aspect of the invention, in the hybrid vehicle of the fifth aspect, the charge control unit charges the battery by at least one of an increase in the regeneration amount and an increase in the output of the internal combustion engine. To do.
請求項7に係る発明は、請求項6に記載のハイブリッド車両において、前記使用者による前記操作部の操作と前記蓄電器の残容量とに応じて前記出力制御部が前記強力アシストモードにより前記電動機の出力を増加させるよう制御した後、前記蓄電器の残容量が第2しきい値未満になったと判定された場合に、前記出力制御部は前記強力アシストモードを終了するとともに前記蓄電器の残容量が第2しきい値未満になったことを前記表示部に表示することを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the hybrid vehicle according to the sixth aspect of the present invention, the output control unit controls the motor according to the strong assist mode according to the operation of the operation unit by the user and the remaining capacity of the battery. When it is determined that the remaining capacity of the battery has become less than a second threshold after controlling to increase the output, the output control unit ends the strong assist mode and the remaining capacity of the battery is It is characterized by displaying on the said display part that it became less than 2 threshold values.
請求項8に係る発明は、請求項1に記載のハイブリッド車両において、前記使用者による前記操作部の操作に応じて、前記強力アシストモードを終了することを特徴とする。
The invention according to claim 8 is characterized in that, in the hybrid vehicle according to
請求項1の発明によれば、蓄電器のSOCが第1しきい値以上である場合には、強力アシストモードにより電動機の出力を増加させるので、使用者の加速要求を満たすことができる。また、蓄電器のSOCが第1しきい値未満である場合には、蓄電器の充電制御を行うことにより蓄電器のSOCを増加させるので、強力アシストモードの実施に備えることができる。また、蓄電器のSOCが所定値未満であることを表示するので、使用者の利便性を向上することができる。 According to the first aspect of the present invention, when the SOC of the battery is greater than or equal to the first threshold value, the output of the electric motor is increased by the strong assist mode, so that the user's acceleration request can be satisfied. Further, when the SOC of the battery is less than the first threshold value, the SOC of the battery is increased by performing charge control of the battery, so that it is possible to prepare for the execution of the strong assist mode. Moreover, since it is displayed that the SOC of the battery is less than the predetermined value, the convenience for the user can be improved.
請求項2の発明によれば、操作部の操作に応じて変速マップを加速重視に変更できるので、使用者の要求に応じて加速重視の走行を行うことができる。 According to the second aspect of the present invention, the shift map can be changed to emphasize acceleration according to the operation of the operation unit, and therefore, acceleration-oriented traveling can be performed according to the user's request.
請求項3の発明によれば、変速マップが加速重視に変更されたときには、電動機が接続されている変速部が優先的に使用されるので、加速重視の走行を効率よく行うことができる。 According to the third aspect of the present invention, when the shift map is changed to emphasize acceleration, the shift unit to which the electric motor is connected is preferentially used, so that acceleration-oriented travel can be performed efficiently.
請求項4の発明によれば、車両の後部に配置された第2電動機の出力を増加させるので、使用者の加速要求を満たすことができる。
According to the invention of
請求項5の発明によれば、充電により蓄電器のSOCが第1しきい値以上になったことを表示するので、使用者の利便性を向上することができる。
According to the invention of
請求項6の発明によれば、回生量を増加させることや内燃機関の駆動、電気利用の抑制により蓄電器を充電するので、蓄電器のSOCを迅速に増加させることができる。 According to the sixth aspect of the present invention, since the battery is charged by increasing the regenerative amount, driving the internal combustion engine, and suppressing the use of electricity, the SOC of the battery can be rapidly increased.
請求項7の発明によれば、蓄電器のSOCが第2しきい値未満に低下したときには強力アシストモードを終了するので蓄電器のSOCが極端に低下することがない。また、強力アシストモードを終了することを表示するので、使用者の利便性を向上することができる。 According to the seventh aspect of the present invention, when the SOC of the battery drops below the second threshold value, the strong assist mode is terminated, so the SOC of the battery does not drop extremely. Further, since the end of the powerful assist mode is displayed, the convenience for the user can be improved.
請求項8の発明によれば、操作部の操作に応じて強力アシストモードを終了することができるので、さらに使用者の要求に沿った制御が可能となる。 According to the eighth aspect of the present invention, the strong assist mode can be ended in accordance with the operation of the operation unit, and thus control according to the user's request is possible.
以下、本発明に係るハイブリッド車両の実施の形態を、添付図面に基づいて説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。 Embodiments of a hybrid vehicle according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The drawings are viewed in the direction of the reference numerals.
<第1実施形態>
第1実施形態に係るハイブリッド車両1は、図1に示すように、車軸9,9を介して駆動輪DW,DW(被駆動部)を駆動するためのものであり、駆動源であるエンジン6と、モータ7と、動力を駆動輪DW,DWに伝達する減速機構としての変速機20と、変速機20の一部を構成する遊星歯車機構30と、を備えている。
<First Embodiment>
As shown in FIG. 1, the
エンジン6は、例えばガソリンエンジンであり、このエンジン6のクランク軸6aには、変速機20の第1クラッチ41(第1断接手段)と第2クラッチ42(第2断接手段)が設けられている。
The
モータ7は、3相ブラシレスDCモータ(以下、IPMモータと呼ぶことがある。)であり、3n個の電機子71aで構成されたステータ71と、このステータ71に対向するように配置されたロータ72とを有している。各電機子71aは、鉄芯71bと、この鉄芯71bに巻き回されたコイル71cで構成されており、不図示のケースに固定されて、回転軸を中心に周方向にほぼ等間隔で並んでいる。3n個のコイル71cは、n組のU相、V相,W相の3相コイルを構成している。
The
ロータ72は、回転軸を中心にほぼ等間隔で並んだn個の永久磁石72aを有しており、隣り合う各2つの永久磁石72aの極性は、互いに異なっている。各永久磁石72aを保持したロータヨーク72bを固定する固定部は、軟磁性体(例えば鉄)で構成された中空円筒状を有し、後述する遊星歯車機構30のリングギヤ35の外周側に配置され、遊星歯車機構30のサンギヤ32に連結されている。これにより、ロータ72は、遊星歯車機構30のサンギヤ32と一体回転可能に構成されている。
The
遊星歯車機構30は、サンギヤ32と、このサンギヤ32と同軸上に配置され、かつ、このサンギヤ32の周囲を取り囲むように配置されたリングギヤ35と、サンギヤ32とリングギヤ35に噛合されたプラネタリギヤ34と、このプラネタリギヤ34を自転可能、かつ、公転可能に支持するキャリア36とを有している。このようにして、サンギヤ32とリングギヤ35とキャリア36が、相互に差動回転自在に構成されている。
The
リングギヤ35には、同期機構を有しリングギヤ35の回転を停止(ロック)可能に構成されたシンクロロック機構61が設けられている。
The
変速機20は、前述した第1クラッチ41と第2クラッチ42と、遊星歯車機構30と、複数の変速ギヤ群を備えた、いわゆるツインクラッチ式変速機である。
The
より具体的に説明すると、変速機20は、エンジン6のクランク軸6aと同軸(回転軸線A1)上に配置された第1主軸11(第1変速部)と、第2主軸12と、連結軸13と、回転軸線A1と平行に配置された回転軸線B1を中心として回転自在なカウンタ軸14と、回転軸線A1と平行に配置された回転軸線C1を中心として回転自在な第1中間軸15と、回転軸線A1と平行に配置された回転軸線D1を中心として回転自在な第2中間軸16(第2変速部)と、回転軸線A1と平行に配置された回転軸線E1を中心として回転自在なリバース軸17を備えている。
More specifically, the
第1主軸11には、エンジン6側に第1クラッチ41が設けられ、エンジン6側とは反対側に遊星歯車機構30のサンギヤ32とモータ7のロータ72が取り付けられている。従って、第1主軸11は、第1クラッチ41によって選択的にエンジン6のクランク軸6aと連結されるとともにモータ7と直結され、エンジン6及び/又はモータ7の動力がサンギヤ32に伝達されるように構成されている。
The first
第2主軸12は、第1主軸11より短く中空に構成されており、第1主軸11のエンジン6側の周囲を覆うように相対回転自在に配置されている。また、第2主軸12には、エンジン6側に第2クラッチ42が設けられ、エンジン6側とは反対側にアイドル駆動ギヤ27aが一体に取り付けられている。従って、第2主軸12は、第2クラッチ42によって選択的にエンジン6のクランク軸6aと連結され、エンジン6の動力がアイドル駆動ギヤ27aへ伝達されるように構成されている。
The second
連結軸13は、第1主軸11より短く中空に構成されており、第1主軸11のエンジン6側とは反対側の周囲を覆うように相対回転自在に配置されている。また、連結軸13には、エンジン6側に第3速用駆動ギヤ23aが一体に取り付けられ、エンジン6側とは反対側に遊星歯車機構30のキャリア36が取り付けられている。従って、プラネタリギヤ34の公転により連結軸13に取り付けられたキャリア36と第3速用駆動ギヤ23aが一体回転可能に構成されている。
The connecting
さらに、第1主軸11には、連結軸13に取り付けられた第3速用駆動ギヤ23aと第2主軸12に取り付けられたアイドル駆動ギヤ27aとの間に、第1主軸11と相対回転自在に第5速用駆動ギヤ25aが設けられるとともに第1主軸11と一体に回転するリバース従動ギヤ28bが取り付けられている。さらに第3速用駆動ギヤ23aと第5速用駆動ギヤ25aとの間には、第1主軸11と第3速用駆動ギヤ23a又は第5速用駆動ギヤ25aとを連結又は開放する第1変速用シフター51(第1同期装置)が設けられている。そして、第1変速用シフター51が第3速用接続位置でインギヤするときには、第1主軸11と第3速用駆動ギヤ23aが連結して一体で回転し、第5速用接続位置でインギヤするときには、第1主軸11と第5速用駆動ギヤ25aが一体で回転し、第1変速用シフター51がニュートラル位置にあるときには、第1主軸11は第3速用駆動ギヤ23aと第5速用駆動ギヤ25aに対し相対回転する。なお、第1主軸11と第3速用駆動ギヤ23aが一体で回転するとき、第1主軸11に取り付けられたサンギヤ32と第3速用駆動ギヤ23aに連結軸13で連結されたキャリア36は一体で回転するとともに、リングギヤ35も一体で回転し、遊星歯車機構30が一体となる。
Further, the first
第1中間軸15には、第2主軸12に取り付けられたアイドル駆動ギヤ27aと噛合する第1アイドル従動ギヤ27bが一体回転可能に取り付けられている。
A first idle driven
第2中間軸16には、第1中間軸15に取り付けられた第1アイドル従動ギヤ27bと噛合する第2アイドル従動ギヤ27cが一体回転可能に取り付けられている。第2アイドル従動ギヤ27cは、前述したアイドル駆動ギヤ27aと第1アイドル従動ギヤ27bとともに第1アイドルギヤ列27Aを構成している。また、第2中間軸16には、第1主軸11周りに設けられた第3速用駆動ギヤ23aと第5速用駆動ギヤ25aと対応する位置にそれぞれ第2中間軸16と相対回転可能な第2速用駆動ギヤ22aと第4速用駆動ギヤ24aとが設けられている。さらに第2中間軸16には、第2速用駆動ギヤ22aと第4速用駆動ギヤ24aとの間に、第2中間軸16と第2速用駆動ギヤ22a又は第4速用駆動ギヤ24aとを連結又は開放する第2変速用シフター52(第2同期装置)が設けられている。そして、第2変速用シフター52が第2速用接続位置でインギヤするときには、第2中間軸16と第2速用駆動ギヤ22aとが一体で回転し、第2変速用シフター52が第4速用接続位置でインギヤするときには、第2中間軸16と第4速用駆動ギヤ24aとが一体で回転し、第2変速用シフター52がニュートラル位置にあるときには、第2中間軸16は第2速用駆動ギヤ22aと第4速用駆動ギヤ24aに対し相対回転する。
A second idle driven
カウンタ軸14には、エンジン6側とは反対側から順に第1共用従動ギヤ23bと、第2共用従動ギヤ24bと、パーキングギヤ21と、ファイナルギヤ26aとが一体回転可能に取り付けられている。
ここで、第1共用従動ギヤ23bは、連結軸13に取り付けられた第3速用駆動ギヤ23aと噛合して第3速用駆動ギヤ23aと共に第3速用ギヤ対23を構成し、第2中間軸16に設けられた第2速用駆動ギヤ22aと噛合して第2速用駆動ギヤ22aと共に第2速用ギヤ対22を構成する。
第2共用従動ギヤ24bは、第1主軸11に設けられた第5速用駆動ギヤ25aと噛合して第5速用駆動ギヤ25aと共に第5速用ギヤ対25を構成し、第2中間軸16に設けられた第4速用駆動ギヤ24aと噛合して第4速用駆動ギヤ24aと共に第4速用ギヤ対24を構成する。
ファイナルギヤ26aは差動ギヤ機構8と噛合して、差動ギヤ機構8は、駆動軸4,4を介して駆動輪DW,DWに連結されている。従って、カウンタ軸14に伝達された動力はファイナルギヤ26aから差動ギヤ機構8、駆動軸4,4、駆動輪DW,DWへと出力される。
A first shared driven
Here, the first shared driven
The second shared driven
The
リバース軸17には、第1中間軸15に取り付けられた第1アイドル従動ギヤ27bと噛合する第3アイドル従動ギヤ27dが一体回転可能に取り付けられている。第3アイドル従動ギヤ27dは、前述したアイドル駆動ギヤ27aと第1アイドル従動ギヤ27bとともに第2アイドルギヤ列27Bを構成している。また、リバース軸17には、第1主軸11に取り付けられた後進用従動ギヤ28bと噛合する後進用駆動ギヤ28aがリバース軸17と相対回転自在に設けられている。後進用駆動ギヤ28aは、後進用従動ギヤ28bとともに後進用ギヤ列28を構成している。さらに後進用駆動ギヤ28aのエンジン6側とは反対側にリバース軸17と後進用駆動ギヤ28aとを連結又は開放する後進用シフター53が設けられている。そして、後進用シフター53が後進用接続位置でインギヤするときには、リバース軸17と後進用駆動ギヤ28aとが一体で回転し、後進用シフター53がニュートラル位置にあるときには、リバース軸17と後進用駆動ギヤ28aとが相対回転する。
A third idle driven
なお、第1変速用シフター51、第2変速用シフター52、後進用シフター53は、接続する軸とギヤの回転数を一致させる同期機構(シンクロナイザー機構)を有するクラッチ機構を用いている。
The first shifter 51, the
このように構成された変速機20は、2つの変速軸の一方の変速軸である第1主軸11上に第3速用駆動ギヤ23aと第5速用駆動ギヤ25aからなる奇数段ギヤ群が設けられ、2つの変速軸の他方の変速軸である第2中間軸16上に第2速用駆動ギヤ22aと第4速用駆動ギヤ24aからなる偶数段ギヤ群が設けられる。
The
以上の構成により、本実施形態のハイブリッド車両1は、以下の第1〜第5の伝達経路を有している。
(1)第1伝達経路は、エンジン6のクランク軸6aが、第1主軸11、遊星歯車機構30、連結軸13、第3速用ギヤ対23(第3速用駆動ギヤ23a、第1共用従動ギヤ23b)、カウンタ軸14、ファイナルギヤ26a、差動ギヤ機構8、駆動軸4,4を介して、駆動輪DW,DWに連結される伝達経路である。ここで、遊星歯車機構30の減速比は、第1伝達経路を介して駆動輪DW,DWに伝達されるエンジントルクが第1速相当となるように設定されている。即ち、遊星歯車機構30の減速比と第3速用ギヤ対23の減速比をかけ合わせた減速比が第1速相当となるように設定されている。
With the above configuration, the
(1) In the first transmission path, the
(2)第2伝達経路は、エンジン6のクランク軸6aが、第2主軸12、第1アイドルギヤ列27A(アイドル駆動ギヤ27a、第1アイドル従動ギヤ27b、第2アイドル従動ギヤ27c)、第2中間軸16、第2速用ギヤ対22(第2速用駆動ギヤ22a、第1共用従動ギヤ23b)又は第4速用ギヤ対24(第4速用駆動ギヤ24a、第2共用従動ギヤ24b)、カウンタ軸14、ファイナルギヤ26a、差動ギヤ機構8、駆動軸4,4を介して、駆動輪DW,DWに連結される伝達経路である。
(2) In the second transmission path, the
(3)第3伝達経路は、エンジン6のクランク軸6aが、第1主軸11、第3速用ギヤ対23(第3速用駆動ギヤ23a、第1共用従動ギヤ23b)又は第5速用ギヤ対25(第5速用駆動ギヤ25a、第2共用従動ギヤ24b)、カウンタ軸14、ファイナルギヤ26a、差動ギヤ機構8、駆動軸4,4を介して、遊星歯車機構30を介さずに、駆動輪DW,DWに連結される伝達経路である。
(3) In the third transmission path, the
(4)第4伝達経路は、モータ7が、遊星歯車機構30又は第3速用ギヤ対23(第3速用駆動ギヤ23a、第1共用従動ギヤ23b)又は第5速用ギヤ対25(第5速用駆動ギヤ25a、第2共用従動ギヤ24b)、カウンタ軸14、ファイナルギヤ26a、差動ギヤ機構8、駆動軸4,4を介して、駆動輪DW,DWに連結される伝達経路である。この第4伝達経路を介して、第1及び第2クラッチ41、42を切断した状態で、シンクロロック機構61をロックするとともに第1変速用シフター51をニュートラルにすることで第1速EV走行がなされ、シンクロロック機構61のロックを解除し第1変速用シフター51を第3接続位置でインギヤすることで第3速EV走行がなされ、シンクロロック機構61のロックを解除し第1変速用シフター51を第5接続位置でインギヤすることで第5速EV走行がなされる。
(4) In the fourth transmission path, the
(5)第5伝達経路は、エンジン6のクランク軸6aが、第2主軸12、第2アイドルギヤ列27B(アイドル駆動ギヤ27a、第1アイドル従動ギヤ27b、第3アイドル従動ギヤ27d)、リバース軸17、後進用ギヤ列28(後進用駆動ギヤ28a、後進用従動ギヤ28b)、遊星歯車機構30、連結軸13、第3速用ギヤ対23(第3速用駆動ギヤ23a、第1共用従動ギヤ23b)、カウンタ軸14、ファイナルギヤ26a、差動ギヤ機構8、駆動軸4,4を介して、駆動輪DW,DWに連結される伝達経路である。
(5) In the fifth transmission path, the
また、本実施形態のハイブリッド車両1において、モータ7は、その動作を制御するパワーコントロールユニット(以下、PDUという。)2を介してバッテリ3に接続され、バッテリ3からの電力供給と、バッテリ3へのエネルギー回生がPDU2を介して行われるようになっている。即ち、モータ7は、バッテリ3からPDU2を介して供給された電力によって駆動され、また、エンジン6の動力により発電したり、また減速走行時における駆動輪DW,DWの回転により回生発電したりすることにより、バッテリ3の充電(エネルギー回収)を行うことが可能である。さらに、PDU2は、電気制御ユニット(以下、ECUという。)5に接続されている。
In the
ECU5は、車両全体の各種制御をするための制御装置であり、ECU5には加速要求、制動要求、エンジン回転数、モータ回転数、モータ温度、第1及び第2主軸11、12の回転数、カウンタ軸14等の回転数、車速、シフトポジション、SOCなどが入力される一方、ECU5からは、エンジン6を制御する信号、モータ7を制御する信号、バッテリ3における発電状態・充電状態・放電状態などを示す信号、第1及び第2変速シフター51、52、後進用シフター53を制御する信号、シンクロロック機構61のロックを制御する信号などが出力される。また、ECU5は後述するようにバッテリ3の充電制御を行う。
The
このように構成されたハイブリッド車両1は、第1及び第2クラッチ41、42の断接を制御するとともに第1変速用シフター51、第2変速用シフター52および後進用シフター53の接続位置を制御することにより、エンジン6で第1〜第5速走行および後進走行を行うことができる。また、エンジン6で走行中に第1及び第2変速用シフター51、52の接続位置を制御することにより、モータ7でアシストしたり回生したり、さらにアイドリング中にエンジン6をモータ7で始動したりバッテリ3を充電することもできる。また、ハイブリッド車両1はモータ7を利用してEV走行を行なうこともできる。
The
バッテリ3のSOCは、所定の上限値(上限SOC)と下限値(下限SOC)との間の値をとるように制御され、通常時には、上限SOCと下限SOCの略中間の値(以下、目標SOCと呼ぶ)になるように制御される。バッテリ3のSOCが目標SOC付近の値である場合にはモータ7による通常のアシストが可能である一方、上限SOCまで余裕があるので、回生発電された電力を受け入れやすい。通常、ECU5は、上限SOCを超えないように充放電を制御するとともに、SOCが下限SOCを下回った場合には充電を行うよう制御する。
The SOC of the
第1実施形態のハイブリッド車両1は、例えば運転席前方の不図示の操作盤に配置されるボタン9を備えている。このボタン9は使用者により操作可能であり、さらなる加速を得たいときに使用者はボタン9を押すことができる。ボタン9が押されると、ECU5は、ボタン9が押された時点でのバッテリ3のSOCの値に応じて後述する充電制御や強力アシストモードでの電動機の出力制御を行うとともに、変速マップを加速重視に切替える。
The
図2はボタン9の一例を示す。ボタン9は、色の変化や点滅により車両の現在の状態やバッテリ3のSOCに関する情報を表示可能な表示部10を有している。表示部10は、例えば内蔵されたLEDによって種々の色に点灯・明滅が可能な「R」の文字によって構成される。表示部10は通常は緑に点灯している(図2(a))。
FIG. 2 shows an example of the button 9. The button 9 has a
通常時にボタン9が押されると、バッテリ3のSOCに応じて、表示部10の色が変化する。ボタン9が押された時点でのバッテリ3のSOCが所定の第1しきい値未満である場合には、表示部10が青色に変化する(図2(b))。そして、ボタン9が押された時点でのバッテリ3のSOCが第1しきい値未満である場合、ECU5は、バッテリ3のSOCが第1しきい値に到達するように充電を行う。バッテリ3の充電は、エンジンの駆動により行われるとともに、回生量を増加させることにより行われる。
When the button 9 is pressed during normal operation, the color of the
ここで、第1しきい値は、目標SOC以上かつ上限SOC未満の任意の値である。前述したように、バッテリ3のSOCは通常時は目標SOC付近の値になるように制御されているが、強力アシストモードではモータ7によって通常よりも多くのアシストが行われるため、バッテリ3のSOCが通常よりもはやく低下する。その結果、強力アシストモードを短時間しか実施できないおそれがあり、使用者の要求を満足できないおそれがある。このような事態を防止するため、本実施形態では、強力アシストモードを実行する前に、目標SOCよりも多い第1しきい値以上のSOCになるまでバッテリ3を充電する。尚、第1しきい値は上限SOCに近い値であることが好ましい。
Here, the first threshold value is an arbitrary value that is not less than the target SOC and less than the upper limit SOC. As described above, the SOC of the
通常、エンジン6は、エンジンの回転数に関するBSFC(Brake Specific Fuel Consumption:正味燃料消費率)マップに従って、アクセル開度に応じた要求出力に対して最も燃費効率がよくなるように回転数やトルクを制御されている。バッテリ3の充電を行う際には、ECU5は、アクセル開度に応じた要求出力よりも高い出力が得られるようにエンジン6を制御する。即ち、充電時には、アクセル開度に応じた要求出力よりも高い所定の出力値が設定され、その出力値に関して最も燃費効率がよくなるエンジン6の回転数やトルクがBSFCマップに従って設定される。このようにエンジン6が制御されることによって要求出力よりも高い所定の出力値を得ることができ、要求出力分は車両の駆動に用いるとともに、余剰分を用いてモータ7により発電し、PDU2を介してバッテリ3を充電することが可能となる。
Normally, the
減速走行時には、駆動輪DW,DWの回転によりモータ7が回生発電し、PDU2を介してバッテリ3が充電される。通常時は、このような回生発電もバッテリ3のSOCが目標SOC付近の値となるように行われる。しかしながら、ボタン9の操作によって充電が行われる場合には、バッテリ3のSOCが第1しきい値に到達するまで回生発電可能となるよう制御する。
During deceleration traveling, the
バッテリ3の充電が行われる間、ECU5は、バッテリ3が充電中であることを表示部10により使用者に示す。バッテリ3の充電中、表示部10は青に点滅する(図2(c))。
While the
充電によってバッテリ3のSOCが第1しきい値に到達すると、ECU5はバッテリ3の充電を終了するとともに、バッテリ3のSOCが第1しきい値に到達したことを表示部10により使用者に示す。このとき表示部10は赤に点灯する(図2(d))。充電が終了してから所定時間ボタン9が押されなければ、表示部10は通常状態を示す緑の点灯に戻る。
When the SOC of the
ボタン9が押された時点でバッテリ3のSOCが第1しきい値以上である場合には、ECU5は、バッテリ3のSOCが第1しきい値以上であり、強力出力モードで走行可能であることを、表示部10により使用者に示す。このとき、表示部10は赤に点灯する(図2(d))。そして、ECU5は、モータ7の出力を増加させることにより強力アシストモードで走行するように制御するとともに、強力アシストモードで走行中であることを表示部10に示す。このとき表示部10は赤に点滅する(図2(e))。
When the SOC of the
強力アシストモードでモータ7の出力を増加させて走行すると、バッテリ3のSOCが減少する。その結果バッテリ3のSOCが所定の第2しきい値未満となった場合には、ECU5は強力アシストモードを終了し、モータ7の出力を通常状態に戻す。ここで、第2しきい値は、第1しきい値よりも低い任意の値であり、目標SOCと下限SOCの間の値であってもよく、また下限SOC自体であってもよい。
When traveling with the output of the
なお、バッテリ3のSOCが第2しきい値まで低下する前であっても、SOCが所定の値にまで低下した場合には、ECU5は、SOCが低下したためにもうすぐ強力アシストモードを終了することを表示部10に表示することができる。このとき、表示部10は例えば黄色に点滅する(図2(f))。この状態でボタン9が再度押された場合には、ECU5は強力アシストモードを終了するとともに、表示部10を青に点灯させることによりSOCが第1しきい値未満であることを表示した後、充電制御へと移る。バッテリ3のSOCが第2しきい値未満となった場合には、ECU5は強力アシストモードを終了してモータ7の出力を通常に戻し、表示部10を緑の点灯に戻す。
Even if the SOC of the
また、バッテリ3のSOCの値に関わらず、ボタン9が押されたときには、ECU5が変速マップを加速重視に変更する。変速マップの加速重視への変更は、1つ下の変速段に切り替えることにより行われる。これによってエンジン6の回転数を高くなるとともにトルクが減少するため、使用者の加速要求に応えることができる。また、変速マップを加速重視に変更した場合には、モータ3によりアシストする際の効率を向上させるために、モータ3が接続されている変速段を使用する。前述したように、第1主軸11には、エンジン6側とは反対側にモータ7のロータ72が取り付けられており、第1主軸11上には第3速用駆動ギヤ23aと第5速用駆動ギヤ25aからなる奇数段ギヤ群が設けられている。従って、ECU5は、変速マップを加速重視に変更した場合には、第3速用駆動ギヤ23aまたは第5速用駆動ギヤ25aを優先的に利用するように制御する。
Regardless of the SOC value of the
図3は、本実施形態の制御装置の動作を説明するフローチャートである。まず、ECU5はボタン9が押されたかどうかを判断する(ステップS11)。ボタン9が押されない場合は、処理が終了する。ボタン9が押された場合、ECU5は、変速マップを加速重視に変更する(ステップ12)。次いでECU5は、バッテリ3のSOCが第1しきい値以上であるかどうかを判定する(ステップS13)。バッテリ3のSOCが第1しきい値未満であると判定された場合には、ECU5は、バッテリ3のSOCが第1しきい値未満であることを表示部10に表示する(ステップS14)。このとき表示部10は青に点灯する。次いで、ECU5はバッテリ3の充電制御を行う(ステップS15)。
FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation of the control device of the present embodiment. First, the
図4は、バッテリ3の充電制御の動作を説明するフローチャートである。まず、ECU5は、バッテリ3を充電するように制御し、表示部10にバッテリ3の充電中であることを表示する(ステップS31)。このとき表示部10は青に点滅する。
FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of charging control of the
バッテリ3の充電を行う一方、ECU5は、バッテリ3のSOCが第1しきい値以上に到達したかどうかを判定する(ステップS32)。バッテリ3のSOCが第1しきい値未満である場合には充電が継続される。バッテリ3のSOCが第1しきい値以上に到達したと判定された場合には、ECU5はバッテリ3の充電を終了するとともに、バッテリ3の充電を終了したことを表示部10に表示する(ステップS33)。このとき、表示部10は赤に点灯する。充電が完了してSOCが所定値となった後、一定の時間内に使用者によりボタン9が再度押されなければ、表示部10の表示を緑の点灯に戻し(ステップS34)、処理が終了する。
While charging the
図3に戻って、ステップS13においてバッテリ3のSOCが第1しきい値以上であると判定された場合には、ECU5は、バッテリ3のSOCが第1しきい値以上であることを表示部10に表示する(ステップS16)。このとき表示部10は赤に点灯する。次いでECU5は、強力アシストモードにより、モータ7の出力を増加させるように制御する(ステップS17)。
Returning to FIG. 3, when it is determined in step S <b> 13 that the SOC of
強力アシストモードを行う一方、ECU5は、バッテリ3のSOCが第2しきい値未満に低下したかどうかを判定する(ステップS18)。バッテリ3のSOCが第2しきい値以上である場合には強力アシストモードが継続される。バッテリ3のSOCが第2しきい値未満に低下した場合には、ECU5は強力アシストモードを終了する(ステップS19)。ECU5は、表示部10の表示を緑の点灯に戻し(ステップS20)、処理が終了する。
While performing the strong assist mode, the
尚、前記した第1実施形態においては、表示部10のみによってバッテリ3のSOCや車両の状態を使用者に表示していたが、音声等によって表示を行ってもよい。
In the first embodiment described above, the SOC of the
以上説明したように、第1実施形態に係るハイブリッド車両1によれば、バッテリ3のSOCが第1しきい値以上である場合には、強力アシストモードによりモータ7の出力を増加させるので、使用者の加速要求を満たすことができる。また、バッテリ3のSOCが第1しきい値未満である場合には、バッテリ3の充電制御を行うことによりバッテリ3のSOCを増加させるので、強力アシストモードの実施に備えることができる。また、ボタン9の操作に応じて変速マップを加速重視に変更できるので、使用者の要求に応じて加速重視の走行を行うことができる。また、バッテリ3のSOCや車両の状態について表示を行うので、使用者の利便性を向上することができる。
As described above, according to the
<第2実施形態>
次に第2実施形態のハイブリッド車両1Aについて図5を参照して説明する。ハイブリッド車両1Aは、変速機20Aにおいて遊星歯車機構30と、第2〜第5速用ギヤ対22〜25に加えて、第6速用ギヤ対96と第7速用ギヤ対97を備えている点で,第1実施形態のハイブリッド車両1と相違している。以下、このハイブリッド車両1Aについて、上述したハイブリッド車両1との相違点のみを説明する。
Second Embodiment
Next, a
第1主軸11には、第3速用駆動ギヤ23aと第5速用駆動ギヤ25aとの間に第1主軸11と相対回転自在に第7速用駆動ギヤ97aが設けられている。また、第3速用駆動ギヤ23aと第7速用駆動ギヤ97aとの間に、第1主軸11と第3速用駆動ギヤ23a又は第7速用駆動ギヤ97aとを連結又は開放する第1変速用シフター51Aが設けられ、第7速用駆動ギヤ97aと第5速用駆動ギヤ25aとの間に、第1主軸11と第5速用駆動ギヤ25aとを連結又は開放する第3変速用シフター51Bが設けられている。そして、第1変速用シフター51Aが第3速用接続位置でインギヤするときには、第1主軸11と第3速用駆動ギヤ23aが連結して一体に回転し、第7速用接続位置でインギヤするときには、第1主軸11と第7速用駆動ギヤ97aが一体に回転し、第1変速用シフター51Aがニュートラル位置にあるときには、第1主軸11は第3速用駆動ギヤ23aと第7速用駆動ギヤ97aに対し相対回転する。また、第3変速用シフター51Bが第5速用接続位置でインギヤするときには、第1主軸11と第5速用駆動ギヤ25aが連結して一体に回転し、第3変速用シフター51Bがニュートラル位置にあるときには、第1主軸11は第5速用駆動ギヤ25aに対し相対回転する。
The first
第2中間軸16には、第2速用駆動ギヤ22aと第4速用駆動ギヤ24aとの間に第2中間軸16と相対回転自在に第6速用駆動ギヤ96aが設けられている。また、第2速用駆動ギヤ22aと第6速用駆動ギヤ96aとの間に、第2中間軸16と第2速用駆動ギヤ22a又は第6速用駆動ギヤ96aとを連結又は開放する第2変速用シフター52Aが設けられ、第6速用駆動ギヤ96aと第4速用駆動ギヤ24aとの間に、第2中間軸16と第4速用駆動ギヤ24aとを連結又は開放する第4変速用シフター52Bが設けられている。そして、第2変速用シフター52Aが第2速用接続位置でインギヤするときには、第2中間軸16と第2速用駆動ギヤ22aが連結して一体に回転し、第6速用接続位置でインギヤするときには、第2中間軸16と第6速用駆動ギヤ96aが一体に回転し、第2変速用シフター52Aがニュートラル位置にあるときには、第2中間軸16は第2速用駆動ギヤ22aと第6速用駆動ギヤ96aに対し相対回転する。また、第4変速用シフター52Bが第4速用接続位置でインギヤするときには、第2中間軸16と第4速用駆動ギヤ24aが連結して一体に回転し、第4変速用シフター52Bがニュートラル位置にあるときには、第2中間軸16は第4速用駆動ギヤ24aに対し相対回転する。
The second
カウンタ軸14には、第1共用従動ギヤ23bと第2共用従動ギヤ24bとの間に、第3共用従動ギヤ96bがカウンタ軸14に一体に取り付けられている。
ここで、第3共用従動ギヤ96bは、第1主軸11に設けられた第7速用駆動ギヤ97aと噛合して第7速用駆動ギヤ97aと共に第7速用ギヤ対97を構成し、第2中間軸16に設けられた第6速用駆動ギヤ96aと噛合して第6速用駆動ギヤ96aと共に第6速用ギヤ対26を構成する。
A third shared driven
Here, the third shared driven
そして、第2変速用シフター52Aが第6速用接続位置でインギヤした状態で第2クラッチ42を締結することで第6速走行を行うことができ、また、第1変速用シフター51Aが第7速用接続位置でインギヤした状態で第1クラッチ41を締結することで第7速走行を行うことができ、それぞれモータ7でアシスト又は充電することができる。
Then, the
このように構成されたハイブリッド車両1Aは、1st EVモード、3rd EVモード、5th EVモードに加えて、7th EVモードでEV走行することができる。
The
第2実施形態のハイブリッド車両1Aにおいては、エンジン6やモータ7が車両の前部に配置されている一方、車両の後部には、不図示の第2モータが配置されている。第2モータはモータ7と同様にバッテリ3の電力によって駆動される一方、変速機20Aには接続されておらず、通常、発進時や坂道での走行時のみ駆動される。第2実施形態においては、ボタン9が押された時点でのバッテリ3のSOCがしきい値以上である場合、ECU5は強力アシストモードにより第2モータの出力を増加させる。これによって使用者の加速要求をさらに満たすことが可能となる。
In the
尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が可能である。例えば、前記説明においてはツインクラッチ式変速機の搭載されたハイブリッド車両として説明したが、無段階変速機(CVT)の搭載された車両であってもよい。また、強力アシストモードを実行中にボタン9が操作された場合には、ECU5は強力アシストモードを終了し、モータ7の出力を通常状態に戻してもよい。これによって、さらに使用者の要求に沿った制御が可能となる。
In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A deformation | transformation, improvement, etc. are possible suitably. For example, in the above description, a hybrid vehicle equipped with a twin clutch transmission is described, but a vehicle equipped with a continuously variable transmission (CVT) may be used. If the button 9 is operated during execution of the strong assist mode, the
1、1A ハイブリッド車両
3 バッテリ(蓄電器)
5 ECU
6 エンジン(内燃機関)
7 モータ(電動機)
9 ボタン(操作部)
10 表示部
1,
5 ECU
6 Engine (Internal combustion engine)
7 Motor (electric motor)
9 button (operation unit)
10 Display section
Claims (8)
前記蓄電器の残容量を判定する残容量判定部と、
使用者により操作可能な操作部と、
前記使用者による前記操作部の操作と前記蓄電器の残容量とに応じて、強力アシストモードにより前記電動機の出力を増加させるよう制御する出力制御部と、
前記使用者による前記操作部の操作と前記蓄電器の残容量とに応じて、前記蓄電器を充電するよう制御する充電制御部と、を備え、
前記操作部が操作された時点で前記蓄電器の残容量がしきい値未満であると判定された場合には、前記充電制御部が前記蓄電器を充電するよう制御するとともに前記蓄電器の残容量が所定値未満であることを表示部に表示し、
前記操作部が操作された時点で前記蓄電器の残容量が前記第1しきい値以上であると判定された場合には、前記出力制御部が前記電動機の出力を増加させるよう制御することを特徴とするハイブリッド車両。 In a hybrid vehicle comprising an internal combustion engine, an electric motor, and a capacitor that supplies electric power to the electric motor, and driven by at least one of the internal combustion engine and the electric motor,
A remaining capacity determination unit that determines the remaining capacity of the battery;
An operation unit that can be operated by a user;
An output control unit that controls to increase the output of the electric motor in a powerful assist mode according to the operation of the operation unit by the user and the remaining capacity of the battery;
A charge control unit that controls charging of the battery according to an operation of the operation unit by the user and a remaining capacity of the battery;
When it is determined that the remaining capacity of the battery is less than a threshold at the time when the operation unit is operated, the charge control unit controls to charge the battery and the remaining capacity of the battery is predetermined. Display on the display that it is less than the value,
When it is determined that the remaining capacity of the battery is greater than or equal to the first threshold value when the operation unit is operated, the output control unit controls to increase the output of the electric motor. A hybrid vehicle.
前記電動機は2つの前記変速部のいずれか一方に接続されており、
前記変速マップが加速重視に変更された場合には、前記電動機の接続された前記変速部が優先的に利用されることを特徴とする請求項2に記載のハイブリッド車両。 With two transmissions,
The electric motor is connected to one of the two transmission units;
The hybrid vehicle according to claim 2, wherein when the shift map is changed to emphasize acceleration, the shift unit connected to the electric motor is preferentially used.
前記操作部が操作された時点で前記蓄電器の残容量が前記第1しきい値以上であると判定された場合には、前記出力制御部が前記第2電動機の出力を増加させるよう制御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。 A second electric motor not connected to the transmission unit at the rear of the hybrid vehicle;
When it is determined that the remaining capacity of the battery is greater than or equal to the first threshold value when the operation unit is operated, the output control unit controls to increase the output of the second electric motor. The hybrid vehicle according to claim 1.
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