JP2013052802A - ハイブリッド車両の制御装置および制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】エンジン3およびモータ4と、バッテリ52と、入力された動力を複数の変速段のいずれか1つで変速した状態で駆動輪DWに伝達可能な変速機構とを有するハイブリッド車両Vにおいて、バッテリ52の充電状態SOCが第1下限値SOCL1よりも小さくなったときに、充電状態SOCを回復させるために、エンジン3の燃料消費率が最小になるBSFCボトムトルクでエンジン3を運転し、モータ4による回生を行う充電優先走行を実行する。また、ハイブリッド車両Vの総合効率TEを変速段ごとに算出し、充電優先走行を実行するに際し、複数の変速段から、総合効率TEが最も大きな変速段を選択する。
【選択図】図3
Description
ENG走行モードは、エンジン3のみを動力源として用いる運転モードである。ENG走行モードでは、エンジン3の燃料噴射量、燃料噴射時期および点火時期を制御することによって、エンジン3の動力(以下「エンジン動力」という)が制御される。また、エンジン動力は、第1または第2変速機構11、31により変速され、駆動輪DWに伝達される。
EV走行モードは、モータ4のみを動力源として用いる運転モードである。EV走行モードでは、バッテリ51からモータ4に供給される電力を制御することによって、モータ4の動力(以下「モータ動力」という)が制御される。また、モータ動力が、第1変速機構11により1速段、3速段、5速段および7速段の1つで変速され、駆動輪DWに伝達される。この場合、これらのいずれの変速段においても、第1および第2クラッチC1、C2を解放状態に制御することによって、クランク軸3aに対する第1および第2入力軸13、32の係合を解除する。これにより、モータ4および駆動輪DWとエンジン3との間が遮断されるので、モータ動力がエンジン3に無駄に伝達されることがない。また、第5シンクロクラッチS5の制御によって、リバース軸42に対するリバースギヤ43の係合を解除する。
アシスト走行モードは、エンジン3をモータ4でアシストする運転モードである。アシスト走行モードでは、基本的に、エンジン3の良好な燃費が得られるように、エンジン3のトルク(以下「エンジントルク」という)を制御する。また、運転者から駆動輪DWに要求されるトルク(以下「要求トルク」という)TRQに対するエンジントルクの不足分が、モータ4のトルク(以下「モータトルク」という)によって補われる。要求トルクTRQは、検出されたアクセル開度APに応じて算出される。
充電走行モードは、エンジン動力の一部をモータ4で電力に変換し、発電を行うとともに、発電した電力をバッテリ52に充電する運転モードである。充電走行モードでは、要求トルクTRQと車速VPで定まる要求駆動力に対するエンジン動力の余剰分が、電力に変換され、バッテリ52に充電される。また、第1および第2変速機構11、31の変速段に応じて、第1クラッチC1、第2クラッチC2、および第1〜第5シンクロクラッチS1〜S5が、エンジン走行モードやEV走行モードの場合と同様にして制御される。
ENG始動モードは、エンジン3を始動するための運転モードである。ENG始動モードにおいて、ハイブリッド車両Vの停止中にエンジン3を始動する場合には、第1クラッチC1を締結状態に制御することによって、第1入力軸13をクランク軸3aに係合させるとともに、第2クラッチC2を解放状態に制御することによって、クランク軸3aへの第2入力軸32の係合を解除する。また、第1変速機構11の変速段をすべて解除(ニュートラル)するとともに、バッテリ51からモータ4に電力を供給し、モータ動力を発生させる。
V’ ハイブリッド車両
1 制御装置
2 ECU(充電優先走行実行手段、総合効率算出手段、変速段選択手段、
必要電力算出手段、予備選択手段、予測手段)
3 エンジン
3a クランク軸(機関出力軸)
4 モータ
DW 駆動輪
11 第1変速機構
13 第1入力軸
31 第2変速機構
32 第2入力軸
C1 第1クラッチ
C2 第2クラッチ
52 バッテリ(蓄電器)
66 カーナビゲーションシステム
71 変速機構
SOC 充電状態
SOCL1 第1下限値
TE 総合効率
Tref 所定時間
EPreq 必要電力
EP 充電量(充電効率)
SOCL2 第2下限値
Claims (9)
- 動力源としての内燃機関および発電可能な電動機と、当該電動機との間で電力の授受が可能な蓄電器と、入力された動力を複数の変速段のいずれか1つで変速した状態で駆動輪に伝達可能な変速機構とを有するハイブリッド車両の制御装置において、
前記蓄電器の充電状態が所定の第1下限値よりも低くなったときに、当該蓄電器の充電状態を回復させるために、前記内燃機関を最適燃費線近傍で運転するとともに、前記内燃機関の動力の一部を用いた前記電動機による回生を行う充電優先走行を実行する充電優先走行実行手段と、
前記ハイブリッド車両の総合効率を前記変速段ごとに算出する総合効率算出手段と、
前記充電優先走行を実行するに際し、前記複数の変速段から、前記算出された総合効率が最も大きな変速段を選択する変速段選択手段と、
を備えることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 - 内燃機関と、発電可能な電動機と、当該電動機との間で電力の授受が可能な蓄電器と、前記内燃機関の機関出力軸および前記電動機からの動力を第1入力軸で受け取り、複数の変速段のいずれか1つで変速した状態で駆動輪に伝達可能な第1変速機構と、前記機関出力軸からの動力を第2入力軸で受け取り、複数の変速段のいずれか1つで変速した状態で前記駆動輪に伝達可能な第2変速機構と、前記機関出力軸と前記第1変速機構との間を係合可能な第1クラッチと、前記機関出力軸と前記第2変速機構との間を係合可能な第2クラッチとを有するハイブリッド車両の制御装置において、
前記蓄電器の充電状態が所定の第1下限値よりも低くなったときに、当該蓄電器の充電状態を回復させるために、前記内燃機関を最適燃費線近傍で運転するとともに、前記内燃機関の動力の一部を用いた前記電動機による回生を行う充電優先走行を実行する充電優先走行実行手段と、
前記ハイブリッド車両の総合効率を前記変速段ごとに算出する総合効率算出手段と、
前記充電優先走行を実行するに際し、前記複数の変速段から、前記算出された総合効率が最も大きな変速段を選択する変速段選択手段と、
を備えることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 - 前記蓄電器の充電状態が前記第1下限値よりも低くなったときに、当該蓄電器の充電状態を所定時間以内に所定の目標充電状態まで回復させるのに必要な必要電力を算出する必要電力算出手段と、
前記複数の変速段から、前記電動機による回生によって前記算出された必要電力を発電可能な複数の変速段を予備的に選択する予備選択手段と、をさらに備え、
前記変速段選択手段は、前記選択された複数の変速段から、前記総合効率が最も大きな変速段を最終的に選択することを特徴とする、請求項1または2に記載のハイブリッド車両の制御装置。 - 前記第1クラッチが解放され、かつ前記第2クラッチが接続されている状態において、前記第2入力軸の動力が、前記第2変速機構および前記第1変速機構を介して、前記第1入力軸に伝達されるように構成されており、
前記変速段選択手段は、前記充電優先走行中、前記第2変速機構により前記内燃機関の動力を変速した状態で、前記蓄電器の充電状態が前記第1下限値よりも低い所定の第2下限値よりも低くなったときに、前記第2変速機構の変速段を1段、高速側にシフトするとともに、前記第1変速機構の複数の変速段から、前記電動機による回生を行ったときの前記蓄電器の充電効率が最も大きな変速段を選択す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の制御装置。 - 前記ハイブリッド車両には、当該ハイブリッド車両が走行している周辺の道路情報を表すデータを記憶するカーナビゲーションシステムが設けられており、
当該カーナビゲーションシステムに記憶されたデータに基づき、前記ハイブリッド車両の走行状況を予測する予測手段をさらに備え、
前記予測されたハイブリッド車両の走行状況に応じて、前記変速段の選択が行われることを特徴とする、請求項1または2に記載のハイブリッド車両の制御装置。 - アクセルペダルの開度の変化量が所定値よりも大きいときに、前記充電優先走行に代えて、前記内燃機関の動力を優先した動力優先走行が実行されることを特徴とする、請求項1または2に記載のハイブリッド車両の制御装置。
- 前記蓄電器の充電状態が前記第1下限値よりも低いときに、前記内燃機関の停止が禁止されることを特徴とする、請求項1または2に記載のハイブリッド車両の制御装置。
- 前記内燃機関が停止した状態で前記電動機の動力によって走行するEV走行中において、前記蓄電器の充電状態が前記第1下限値よりも低くなったときに、前記電動機の動力によって前記内燃機関を始動させることを特徴とする、請求項1または2に記載のハイブリッド車両の制御装置。
- 内燃機関と、発電可能な電動機と、当該電動機との間で電力の授受が可能な蓄電器と、前記内燃機関の機関出力軸および前記電動機からの動力を第1入力軸で受け取り、複数の変速段のいずれか1つで変速した状態で駆動輪に伝達可能な第1変速機構と、前記機関出力軸からの動力を第2入力軸で受け取り、複数の変速段のいずれか1つで変速した状態で前記駆動輪に伝達可能な第2変速機構と、前記機関出力軸と前記第1変速機構との間を係合可能な第1クラッチと、前記機関出力軸と前記第2変速機構との間を係合可能な第2クラッチとを有するハイブリッド車両の制御方法において、
前記蓄電器の充電状態が所定の第1下限値よりも低くなったときに、当該蓄電器の充電状態を回復させるために、前記内燃機関を最適燃費線近傍で運転するとともに、前記内燃機関の動力の一部を用いた前記電動機による回生を行う充電優先走行を実行し、
前記ハイブリッド車両の総合効率を前記変速段ごとに算出し、
前記蓄電器の充電状態を所定時間以内に所定の目標充電状態まで回復させるのに必要な必要電力を算出し、
前記複数の変速段から、前記電動機による回生を行ったときに前記算出された必要電力を発電可能な複数の変速段を予備的に選択し、
前記充電優先走行を実行するに際し、前記選択された複数の変速段から、前記算出された総合効率が最も大きな変速段を最終的に選択することを特徴とするハイブリッド車両の制御方法。
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