JP2013075540A - Hybrid vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、ハイブリッド車両に係り、特にエンジンと電動モータとを動力源として備え、減速回生時における吸気量を調整するハイブリッド車両に関する。 The present invention relates to a hybrid vehicle, and more particularly to a hybrid vehicle that includes an engine and an electric motor as power sources and adjusts the intake air amount during deceleration regeneration.
ハイブリッド車両には、車両走行用の駆動源として、エンジンとこのエンジンの駆動軸に連結された電動モータとを備えるとともに、この電動モータに電力を供給する蓄電装置を備え、車両の加速時に蓄電装置から電動モータに電力を供給する一方、車両の減速時及び制動時には電動モータによる回生制動を行って発電された電力を蓄電装置に充電するものが知られている。
また、このようなハイブリッド車両の一種には、エンジンの出力を電動モータにより駆動補助するパラレルハイブリッド車両がある。このパラレルハイブリッド車両は、加速時においては電動モータによってエンジンの出力を駆動補助し、減速時においては駆動系からの逆駆動力により電動モータを駆動して発電させることにより、蓄電装置を充電する回生動作が行われる。これは、エンジンの内部摩擦によるエンジンブレーキ作用に加えて、電動モータによる発電時の負荷を利用して減速力を確保しつつ、エネルギ効率を高めようとするものである。この回生動作の効率をより高めるためには、エンジンブレーキの作用をできるだけ少なくしてその分だけ発電負荷を増やした方がよいものである。
このような観点から、回生時には、エンジンへの燃料供給を停止するとともに、スロットル開度を大きくして吸気量を増加させ、ポンピングロスを軽減し、回生量を増加させる吸気量制御装置がある。
The hybrid vehicle includes an engine and an electric motor connected to a drive shaft of the engine as a driving source for vehicle travel, and also includes an electric storage device that supplies electric power to the electric motor, and the electric storage device is used when the vehicle is accelerated. There is known a method in which electric power is supplied from an electric motor to an electric motor, while regenerative braking is performed by the electric motor when the vehicle is decelerated and braked, and the generated electric power is charged in a power storage device.
One type of hybrid vehicle is a parallel hybrid vehicle that assists driving of engine output by an electric motor. This parallel hybrid vehicle assists in driving the output of the engine with an electric motor during acceleration, and generates electric power by driving the electric motor with a reverse driving force from the drive system during deceleration, thereby charging the power storage device. Operation is performed. This is intended to increase energy efficiency while securing a deceleration force using a load during power generation by an electric motor in addition to an engine braking action due to internal friction of the engine. In order to further increase the efficiency of this regenerative operation, it is better to reduce the action of the engine brake as much as possible and increase the power generation load accordingly.
From this point of view, there is an intake air amount control device that stops the fuel supply to the engine during regeneration, increases the throttle opening to increase the intake air amount, reduces the pumping loss, and increases the regenerative amount.
特許文献1に係るハイブリッド車両の制御装置は、エンジンが減速状態かつ燃料供給停止状態である場合に、吸気弁(スロットルバルブ)の開度を調整して、エンジンブレーキの制動トルクを減少させることで、電動モータがより多くの電力を発電することができるものである。
特許文献2に係るブレーキブースタにおける負圧供給装置は、エンジンに接続された吸気管の負圧を利用して、運転者の操作力を増加させる増力装置を備えたものである。
The control apparatus for a hybrid vehicle according to Patent Document 1 adjusts the opening of an intake valve (throttle valve) to reduce the braking torque of the engine brake when the engine is in a deceleration state and in a fuel supply stop state. The electric motor can generate more electric power.
The negative pressure supply device in the brake booster according to
ところで、上記の特許文献1では、回生電力をより多く得るために、吸気弁(スロットルバルブ)を大きく開く場合がある。このとき、吸気管内の負圧は減少するため、ハイブリッド車両の制御を実行中に制動装置を操作した場合に、所望の制動力を得るために余分な力を必要とする問題が生じた。
また、減速時にスロットル開度を大きくすると、減速時には運転者がボンピンダブレーキを行ったときには、制動装置の負圧増力装置(マスターバック)ヘの負圧供給が十分に行われず、この負圧増力装置内の負圧が低下してブレーキが利きにくくなるという問題があった。
By the way, in Patent Document 1 described above, in order to obtain more regenerative power, the intake valve (throttle valve) may be opened greatly. At this time, since the negative pressure in the intake pipe decreases, there is a problem that an extra force is required to obtain a desired braking force when the braking device is operated while the hybrid vehicle is being controlled.
In addition, if the throttle opening is increased during deceleration, when the driver performs a bonder brake during deceleration, the negative pressure is not sufficiently supplied to the negative pressure booster (master back) of the braking device. There was a problem that the negative pressure in the device was lowered and the brake became difficult to work.
そこで、この発明は、回生制動による発電制御中であっても、常に十分な制動力を得ることができるハイブリッド車両を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a hybrid vehicle that can always obtain a sufficient braking force even during power generation control by regenerative braking.
この発明は、車両に搭載されたエンジンと、このエンジンの駆動軸に連結された電動モータと、この電動モータに電力を供給する蓄電装置とを設けたハイブリッド車両において、前記エンジンへ供給する吸気量を調整する吸気量調整装置を設け、運転者の操作力を増加させる増力装置を備えた制動装置を設け、前記車両が減速中に前記エンジンヘの燃料を停止する燃料供給制御手段と、この燃料供給制御手段による燃料停止中に前記電動モータによって発電された電力を前記蓄電装置に充電する回生制御手段と、この回生制御手段による前記蓄電装置への充電中に前記エンジンヘ供給する吸気量を増加させる吸気量増加制御を実行する一方、前記増力装置の内部負圧が減少した場合には前記エンジンヘ供給する吸気量を減少させる吸気量減少制御を実行する吸気量調整制御手段とを備えた制御手段を設けたことを特徴とする。 The present invention relates to a hybrid vehicle provided with an engine mounted on a vehicle, an electric motor connected to a drive shaft of the engine, and a power storage device that supplies electric power to the electric motor, and an intake air amount supplied to the engine A fuel supply control means for stopping the fuel to the engine while the vehicle is decelerating, and a fuel supply control means for providing an intake air amount adjusting device for adjusting Regenerative control means for charging the power storage device with electric power generated by the electric motor while the fuel is stopped by the supply control means, and increasing the amount of intake air supplied to the engine during charging of the power storage device by the regeneration control means While the intake air amount increase control is executed, when the internal negative pressure of the booster decreases, the intake air amount decrease decreases the intake air amount supplied to the engine Characterized in that a control means and an intake air amount adjustment control means for executing control.
この発明のハイブリッド車両は、回生制動による発電制御中であっても、常に十分な制動力を得ることができる。 The hybrid vehicle of the present invention can always obtain a sufficient braking force even during power generation control by regenerative braking.
この発明は、回生制動による発電制御中であっても、常に十分な制動力を得る目的を、充電を増加させるための吸気量増加制御に優先して吸気量減少制御を実行することにより実現するものである。 According to the present invention, even during power generation control by regenerative braking, the object of always obtaining sufficient braking force is realized by executing intake air amount decrease control in preference to intake air amount increase control for increasing charging. Is.
図1〜図5は、この発明の実施例を示すものである。
図1において、1はハイブリッド車両(以下「車両」という)、2は車輪である。
車両1には、車両走行用の駆動源として、エンジン(4気筒用)3とこのエンジン3の駆動軸4に連結した電動モータ5とが搭載されるとともに、この電動モータ5に電力を供給する蓄電装置(蓄電池)6が搭載されている。
エンジン3には、吸気装置7と排気装置8とが設けられる。
吸気装置7は、エンジン3に付設した吸気マニホルド9を備える。この吸気マニホルド9は、エンジン3に連結した4本の吸気分岐管10と、この吸気分岐管10の上流部に接続したサージタンク11とからなる。このサージタンク11には、吸入空気を導く吸気管12が付設される。
排気装置8は、エンジン3に付設した排気マニホルド13を備える。この排気マニホルド13は、エンジン3に連結した4本の排気分岐管14と、この排気分岐管14の下流部に接続して集合する集合部15とからなる。この集合部15には、触媒16を備えた排気管17が連結される。
1 to 5 show an embodiment of the present invention.
In FIG. 1, 1 is a hybrid vehicle (hereinafter referred to as “vehicle”), and 2 is a wheel.
The vehicle 1 is equipped with an engine (for four cylinders) 3 and an
The
The
The
車両1には、電動モータ5に連結した変速装置18が搭載されている。
車輪2には、ブレーキディスク19が備えられている。
吸気装置7は、エンジン3へ供給する吸気量を調整する吸気量調整装置20を備える。この吸気量調整装置20は、吸気装置7の吸気管12に配置された吸気弁(スロットルバルブ)21と、この吸気弁21を駆動するアクチュエータ22とで構成される。
車両1には、エンジン3へ燃料を供給する燃料供給装置23が搭載される。この燃料供給装置23は、吸気マニホルド9の各吸気分岐管10に対応して配置された4個の燃料噴射弁24を備える。
The vehicle 1 is equipped with a
The
The
A
図1、図2に示すように、車両1には、制動装置25が搭載される。この制動装置25は、運転者によって踏み込み操作されるブレーキペダル26と、運転者の操作力を増加させる増力装置27と、ブレーキディスク19に取り付けられたブレーキキャリパー28とを備える。
制動装置25は、増力装置27として、油圧式増力装置29と負圧式増力装置(マスターバック)30とを備え、内部負圧が負圧式増力装置30の内部負圧である。
油圧式増力装置29は、マスターシリンダ31と、このマスターシリンダ31へのブレーキフルードを貯留するオイル貯留タンク32と、マスターシリンダ31とオイル貯留タンク32とを連結する2本のオイル管33とを備える。マスターシリンダ31は、ブレーキキャリパー28に連絡している。
負圧式増力装置30は、ブレーキペダル26に連結し且つ油圧式増力装置29に接続している。
この負圧式増力装置30は、エンジン3に接続した吸気装置7に通気通路34を介して接続されている。この通気通路34は、吸気装置側接続端部35が吸気量調整装置20よりもエンジン3側のサージタンク11に接続されるとともに、負圧式増力装置30内の空気が吸気装置7側へ移動可能な一方向弁36を備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, a
The
The
The
The negative
車両1には、制御装置37が搭載される。この制御装置37は、制御手段(ECU)38を備える。
図3に示すように、制御手段38には、入力側で、エンジン3の駆動軸4の回転を車速として検出する車速センサ39と、負圧式増力装置30の内部負圧を検出する負圧センサ40と、サージタンク11内の圧力である吸気管圧力を検出する吸気圧センサ41と、エンジン3の回転数を検出するエンジン回転数センサ42とが連絡している。
また、制御手段38には、出力側で、吸気量調整装置20と、燃料供給装置23と、電動モータ5を制御するモータ制御装置43と、変速装置18を制御する変速制御装置44とが連絡している。
A
As shown in FIG. 3, on the input side, the control means 38 includes a
Further, on the output side, the
制御手段38は、車両1が減速中にエンジン3ヘの燃料を停止(燃料カット制御)する燃料供給制御手段38Aと、この燃料供給制御手段38Aによる燃料停止中に電動モータ5によって発電された電力を蓄電装置6に充電する回生制御手段38Bと、この回生制御手段38Bによる蓄電装置6への充電中にエンジン3ヘ供給する吸気量を増加させる吸気量増加制御を実行する一方、増力装置27の内部負圧が減少した場合にはエンジン3ヘ供給する吸気量を減少させる吸気量減少制御を実行する吸気量調整制御手段38Cと、電動モータ5を制御する電動モータ制御手段38Dと、車両1の加速・減速状態を判定する加減速判定手段38Eと、各種情報を記憶する記憶手段(メモリ)38Fとを備える。
燃料供給制御手段38Aは、エンジン回転数センサ42の出力値に基づいて燃料噴射弁24から噴射される燃料噴射量を決定する。吸気量調整制御手段38Cは、エンジン回転数センサ42と吸気圧センサ41とからの出力値に基づいて吸気弁21の開度(スロットル開度)を決定する。電動モータ制御手段38Dは、運転者のアクセルペダル26の踏み込み量に基づいて電動モータ5への出力値を決定する。加減速判定手段38Eは、車速センサ39の出力値に基づいて車両1が加速状態か減速状態かを判定する。
上記のような構成により、回生制御中であっても、充電を増加させるための吸気量増加制御に優先して吸気量減少制御を実行するため、増力装置27の内部負圧が減少することなく、常に十分な制動力を保持することができる。
The control means 38 is a fuel supply control means 38A for stopping fuel to the
The fuel supply control means 38A determines the fuel injection amount injected from the
With the above configuration, the intake air amount decrease control is executed prior to the intake air amount increase control for increasing the charge even during the regeneration control, so that the internal negative pressure of the
次に、この実施例に係る吸気量制御について、図4のフローテャートに基づいて説明する。
図4に示すように、制御手段38においてプログラムがスタートすると(ステップA01)、先ず、車両1の加減速判定制御を実行する(ステップA02)。
このステップA02では、車速センサ39に基づいて、所定時間中の駆動軸4の回転数(車速)を求め、その回転数を制御手段38の記憶手段38Fに記憶する。そして、過去の回転数よりも現在(最新)の回転数が低い場合に、減速状態と判定する。また、加速判定制御としては、エンジン回転数が所定値以上であって且つ運転者によるブレーキ操作が成された場合に、減速状態として判定することも可能である。つまり、車両1の発進直後以外に、ブレーキ操作されているならば、減速状態と判定する。
そして、車両1が減速中か否かを判断する(ステップA03)。
このステップA03がYESの場合には、燃料停止制御(燃料カット制御)を実行し(ステップA04)、また、回生制御を実行し(ステップA05)、そして、吸気量増加制御を実行する(ステップA06)。
その後、負圧センサ40の出力値が設定値以下か否かを判断する(ステップA07)。
このステップA07がYESの場合には、吸気量減少制御を実行する(ステップA08)。
このステップA08の処理後、前記ステップA03がNOの場合、又は前記ステップA07がNOの場合には、前記ステップA02に戻す。
Next, the intake air amount control according to this embodiment will be described based on the flowchart of FIG.
As shown in FIG. 4, when the program is started in the control means 38 (step A01), first, acceleration / deceleration determination control of the vehicle 1 is executed (step A02).
In step A02, the rotational speed (vehicle speed) of the drive shaft 4 during a predetermined time is obtained based on the
Then, it is determined whether or not the vehicle 1 is decelerating (step A03).
When this step A03 is YES, fuel stop control (fuel cut control) is executed (step A04), regenerative control is executed (step A05), and intake air amount increase control is executed (step A06). ).
Thereafter, it is determined whether or not the output value of the
If this step A07 is YES, the intake air amount reduction control is executed (step A08).
After step A08, if step A03 is NO, or if step A07 is NO, the process returns to step A02.
次いで、この実施例に係るスロットル制御について、図5のフローチャートに基づいて説明する。
図5に示すように、制御手段38においてプログラムがスタートすると(ステップB01)、先ず、減速時燃料カット状態(例えば、燃料カット状態か、又はアクセル開度が閉状態等)か否かを判断する(ステップB02)。
このステップB02がYESの場合には、負圧式増力装置30内の負圧が閾値以上か否かを判断する(ステップB03)。
このステップB03がYESの場合には、回生量増加を目的としたスロットル制御を行う(ステップB04)。
一方、このステップB03がNOの場合には、通常のスロットル制御を行う(ステップB05)。これにより、負圧式増力装置30内の負圧を所定値以上に確保することが可能となる。
このステップB05の処理後、前記ステップB04の処理後、又は前記ステップB02がNOの場合には、プログラムをリターンする(ステップB06)。
なお、この図5のスロットル制御は、周期的に行われる。
この結果、減速回生時でポンピングロスの低減による回生量増加を目的としたスロットル制御において、負圧式増力装置30内の負圧が閾値よりも小さくなった場合に、回生量増加を目的としたスロットル制御から通常のスロットル制御に戻すことにより、制動装置25の負圧式増力装置30内の負圧を所定値以上に確保できる。
Next, throttle control according to this embodiment will be described based on the flowchart of FIG.
As shown in FIG. 5, when the program is started in the control means 38 (step B01), first, it is determined whether or not the vehicle is in a fuel cut state during deceleration (for example, the fuel cut state or the accelerator opening is closed). (Step B02).
When this step B02 is YES, it is judged whether the negative pressure in the negative
When this step B03 is YES, throttle control for the purpose of increasing the regeneration amount is performed (step B04).
On the other hand, when this step B03 is NO, normal throttle control is performed (step B05). Thereby, it becomes possible to ensure the negative pressure in the negative
After step B05, after step B04, or when step B02 is NO, the program is returned (step B06).
The throttle control in FIG. 5 is performed periodically.
As a result, in throttle control aimed at increasing the regeneration amount by reducing pumping loss during deceleration regeneration, the throttle aimed at increasing the regeneration amount when the negative pressure in the
この発明に係る吸気量制御を、各種車両に適用可能である。 The intake air amount control according to the present invention can be applied to various vehicles.
1 車両
3 エンジン
4 駆動軸
5 電動モータ
6 蓄電装置
9 吸気マニホルド
11 サージタンク
20 吸気量調整装置
21 吸気弁
22 アクチュエータ
23 燃料供給装置
24 燃料噴射弁
25 制動装置
26 ブレーキペダル
27 増力装置
28 ブレーキキャリパー
29 油圧式増力装置
30 負圧式増力装置
31 マスターシリンダ
32 オイル貯留タンク
34 通気通路
35 吸気装置側接続端部
36 一方向弁
37 制御装置
38 制御手段
38A 燃料供給制御手段
38B 回生制御手段
38C 吸気量調整制御手段
38D 電動モータ制御手段
38E 加減速判定手段
38F 記憶手段(メモリ)
39 車速センサ
40 負圧センサ
41 吸気圧センサ
42 エンジン回転数センサ
43 モータ制御装置
44 変速制御装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
39
Claims (5)
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---|---|---|---|---|
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