JP2013147206A - プラグインハイブリッド車両 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】プラグインハイブリッド車両の走行時、エンジンが停止状態から駆動状態に移った時点の車速を車速閾値として記憶し(ステップST4)、その後、エンジンが停止した場合(ステップST6)、車速が車速閾値に低下するまでの期間中(ステップST7でNO判定されている期間中)は、電費学習のための電力消費量および走行距離の情報の取得を実行しないようにする。これにより、車両加速にともなう車両の運動エネルギの増大に起因する誤差が学習電費に反映されてしまうことを回避し、学習電費の精度を高め、EV走行可能距離を正確に算出する。
【選択図】図7
Description
前記の目的を達成するために講じられた本発明の解決原理は、プラグインハイブリッド車両の電費学習において、内燃機関の駆動時には電費学習のための情報を取得しないことに起因し、この内燃機関の駆動中にエネルギ量(車両の運動エネルギや車両の位置エネルギ等のエネルギ量)が上昇した場合には、内燃機関の停止時にこの上昇したエネルギを使用しながら電費学習が行われることで、電費に誤差が生じる可能性があるとして、このエネルギ量が内燃機関の駆動開始時点のエネルギ量に戻るまでは、内燃機関が停止していても、その走行期間中における情報(電力消費量および走行距離の情報)を電費学習に反映させないようにしている。
具体的に、本発明は、走行用の動力を出力可能な内燃機関および走行用の動力を出力可能な電動機を備え、これら内燃機関および電動機のうち少なくとも一つを走行駆動力源として走行可能であるとともに、蓄電装置に蓄電された電力を使用し前記電動機のみを走行駆動力源として走行した場合における電力消費率を算出することで電力消費率の学習が可能なプラグインハイブリッド車両を前提とする。このプラグインハイブリッド車両に対し、前記走行駆動力源として内燃機関を利用したことにより増加した車両運動エネルギおよび車両位置エネルギのうち少なくとも一方を電力消費率の学習に反映させないように、前記電力消費率の算出、または、その電力消費率を算出するための情報の取得を制限する構成となっている。
エンジン2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2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)11によって、燃料噴射制御、点火制御、吸入空気量調節制御などの運転制御が行われる。
動力分割機構3は、図1に示すように、外歯歯車のサンギヤ3aと、このサンギヤ3aと同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ3bと、サンギヤ3aに噛み合うとともにリングギヤ3bに噛み合う複数のピニオンギヤ3cと、これら複数のピニオンギヤ3cを自転かつ公転自在に保持するプラネタリキャリア3dとを備え、サンギヤ3aとリングギヤ3bとプラネタリキャリア3dとを回転要素とし差動作用を行う遊星歯車機構として構成されている。この動力分割機構3では、プラネタリキャリア3dにエンジン2のクランクシャフト2aが連結されている。また、サンギヤ3aに第1モータジェネレータMG1のロータ(回転子)が連結されている。さらに、リングギヤ3bに前記リングギヤ軸3eを介して前記リダクション機構7が連結されている。
前記リダクション機構7は、図1に示すように、外歯歯車のサンギヤ7aと、このサンギヤ7aと同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ7bと、サンギヤ7aに噛み合うとともにリングギヤ7bに噛み合う複数のピニオンギヤ7cと、これら複数のピニオンギヤ7cを自転自在に保持するプラネタリキャリア7dとを備えている。このリダクション機構7では、プラネタリキャリア7dがトランスミッションケースに固定されている。また、サンギヤ7aが第2モータジェネレータMG2のロータ(回転子)に連結されている。さらに、リングギヤ7bが前記リングギヤ軸3eに連結されている。
プラグインハイブリッド車両1には、ハイブリッドシステムの起動と停止とを切り換えるためのパワースイッチ51(図2参照)が設けられている。このパワースイッチ51は、例えば、跳ね返り式のプッシュスイッチあって、押圧操作される毎に、スイッチOnとスイッチOffとが交互に切り替わるようになっている。
モータジェネレータMG1,MG2は、いずれも、発電機として駆動できるとともに電動機として駆動できる周知の同期発電電動機により構成されており、インバータ21,22および昇圧コンバータ23を介してバッテリ(蓄電装置)24との間で電力のやりとりを行う。各インバータ21,22、昇圧コンバータ23およびバッテリ24を互いに接続する電力ライン25は、各インバータ21,22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、モータジェネレータ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24は、モータジェネレータ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、モータジェネレータMG1,MG2により電力収支がバランスしている場合には、バッテリ24は充放電されない。
バッテリ24は、複数のバッテリセルを一体化したバッテリモジュールを、さらに複数直列に接続して構成された組電池で成る。バッテリ24の電圧は、例えば200V程度である。バッテリ24には、第1モータジェネレータMG1および第2モータジェネレータMG2の他、車両外部の外部電源OEから供給される電力が充電可能となっている。なお、バッテリ24の代わりにもしくは加えてキャパシタを用いるようにしてもよい。
前述した如くプラグインハイブリッド車両1は、家庭用電源等の外部電源OEを利用して前記バッテリ24の充電が可能となっている。
前記ハイブリッドECU10は、図2に示すように、CPU(Central Processing Unit)40、ROM(Read Only Memory)41、RAM(Random Access Memory)42およびバックアップRAM43などを備えている。ROM41は、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。CPU40は、ROM41に記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて各種の演算処理を実行する。RAM42は、CPU40での演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリである。バックアップRAM43は、例えばIG−Off時にその保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。
次に、本プラグインハイブリッド車両1での駆動力の流れについて説明する。この駆動力の流れは、基本的には、前記CDモードおよびCSモードの何れにおいても共通であるので、ここでは各モードを区別することなく説明する。
次に、図5および図6を用いて、CD(EV)モードおよびCS(HV)モードについて説明する。CDモードおよびCSモードのうちいずれのモードを選択するかは、前記ハイブリッドECU10が、バッテリ24の残容量(蓄電量)SOCに応じて決定する。具体的には、バッテリ24の残容量SOCが所定量(閾値;例えば充電可能電力総量に対して25%)以上である場合にはCDモードが選択され、第2モータジェネレータMG2の動力のみを用いた走行を優先的に行うモードとなる。一方、バッテリ24の残容量SOCが前記所定量(閾値)未満となった場合にはCSモードが選択され、エンジン2および第2モータジェネレータMG2の両方の動力を用いた走行を優先的に行うモードとなる。
本実施形態に係るプラグインハイブリッド車両1は、前記CDモードで走行している場合における単位電力量あたりの走行距離を電費として学習するようになっている。そして、この学習電費に、バッテリ24の蓄電量SOC(CSモードに移行される所定値に達するまで使用可能な蓄電量)を乗算することによって走行可能距離(第2モータジェネレータMG2の駆動力のみで走行が可能な距離)が算出され、この走行可能距離をメータパネル上に表示するようになっている。
なお、この演算式は、バッテリ24の満充電(例えばSOC90%)からCDモードでの走行が可能な下限蓄電量SOC(例えば25%)まで電力が消費された場合の式である。このため、実際の電力消費量が、この場合(前述の場合には65%)よりも少ないときには、その比率に応じて前回トリップに対して求められたトリップ電費の影響度も低く設定されて最終学習電費(最新の学習電費)が求められることになる。なお、前記満充電の値や下限蓄電量SOCの値は、これらに限定されるものではない。
次に、本実施形態の特徴とする動作である車両1の運動エネルギ量に応じた電費学習動作について説明する。この電費学習動作では、前述した電費学習の基本動作にしたがって電費を学習している状況において、前記CDモード中において、車両加速要求等に応じ、エンジン2が停止状態から駆動状態に移った時点から増加した運動エネルギが、このエンジン始動時点における運動エネルギ量に低下するまでの期間中は、電力消費量および走行距離の情報(トリップ電費を算出するための情報)の取得を実行しないようにするものである。つまり、エンジン2の駆動にともなって一旦増加した運動エネルギが、元の運動エネルギ量(エンジン2が停止状態から駆動状態に移った時点(エンジン始動時点)での運動エネルギ量)に低下するまでの期間中にあっては電力消費量および走行距離の情報の取得を実行しないことで、この期間中における電力消費量および走行距離を電費学習に反映させないようにしている。これにより、加速によって高くなった車両1の運動エネルギを、減速時に使用しながら電費が算出されたことに起因する電費の誤差(電費が良好となる側の誤差)が生じないようにしている。
また、前回ルーチンまでの走行距離の積算値をdisi(トリップ開始時点では「0」)とし、今回ルーチンで取得された走行距離をΔdisとした場合、下記の式(3)によって走行距離の積算値disiが更新されることになる。
このようにして電力消費量の積算値(SOCi)および走行距離の積算値(disi)を更新した後にリターンされる。
次に、変形例について説明する。前述した実施形態では、エンジン2が停止状態から駆動状態に移った時点から増加した運動エネルギ(車速)が、このエンジン始動時点における運動エネルギ量に低下するまでの期間中は、電力消費量および走行距離の情報(トリップ電費を算出するための情報)の取得を実行しないようにしていた。
以上説明した実施形態および変形例は、FF(フロントエンジン・フロントドライブ)方式のプラグインハイブリッド車両1の制御に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限られることなく、FR(フロントエンジン・リアドライブ)方式のプラグインハイブリッド車両や、4輪駆動方式のプラグインハイブリッド車両の制御にも適用できる。
2 エンジン(内燃機関)
10 ハイブリッドECU
11 エンジンECU
13 モータECU
14 バッテリECU
15 プラグインECU
24 バッテリ(蓄電装置)
54 車速センサ
MG1 第1モータジェネレータ
MG2 第2モータジェネレータ(電動機)
Claims (1)
- 走行用の動力を出力可能な内燃機関および走行用の動力を出力可能な電動機を備え、これら内燃機関および電動機のうち少なくとも一つを走行駆動力源として走行可能であるとともに、蓄電装置に蓄電された電力を使用し前記電動機のみを走行駆動力源として走行した場合における電力消費率を算出することで電力消費率の学習が可能なプラグインハイブリッド車両において、
前記走行駆動力源として内燃機関を利用したことにより増加した車両運動エネルギおよび車両位置エネルギのうち少なくとも一方を電力消費率の学習に反映させないように、前記電力消費率の算出、または、その電力消費率を算出するための情報の取得を制限する構成となっていることを特徴とするプラグインハイブリッド車両。
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