JP2014094627A - Hybrid vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ハイブリッド自動車に関し、詳しくは、エンジンと、第1モータと、車軸に連結された駆動軸とエンジンの出力軸と第1モータの回転軸とに3つの回転要素が接続されたプラネタリギヤと、駆動軸に回転軸が接続された第2モータと、第1モータおよび第2モータと電力をやりとりするバッテリと、を備えるハイブリッド自動車に関する。 The present invention relates to a hybrid vehicle. More specifically, the present invention relates to an engine, a first motor, a driving shaft coupled to an axle, an output shaft of the engine, and a planetary gear having three rotating elements connected to a rotating shaft of the first motor. The present invention relates to a hybrid vehicle including a second motor having a rotating shaft connected to a drive shaft, and a battery that exchanges electric power with the first motor and the second motor.
従来、この種のハイブリッド自動車としては、エンジンと、第1MGと、第2MGと、第1MGとエンジンと第2MGおよび駆動輪とにサンギヤとキャリアとリングギヤとが接続された動力分割装置と、第1MGおよび第2MGと電力をやりとりするバッテリと、を備えるものにおいて、EV走行時には、ユーザによる要求パワーに基づく指令パワーを第2MGのパワーで実現させるように第2MGを制御し、HV走行時には、指令パワーをエンジンと第2MGとの双方のパワーで実現させるようにエンジンと第1MGと第2MGとを制御するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。このハイブリッド自動車では、EV走行時に要求パワーがバッテリ出力制限値に第1所定値を加えた値に達したときにエンジン始動条件が成立したとしてHV走行に移行する。また、エンジン始動条件が成立した時点でないときには前回の指令パワーを基準パワーに設定し、エンジン始動条件が成立した時点のときには前回の実走行パワーを基準パワーに設定し、要求パワーと基準パワーに第2所定値を加えた値とのうち小さい方を指令パワーに設定する。こうした処理により、エンジン始動条件が成立した時点で指令パワーが実走行パワーに近づくから、EV走行からHV走行への移行期間中に指令パワーと実走行パワーとが乖離するのを抑制することができる。 Conventionally, this type of hybrid vehicle includes an engine, a first MG, a second MG, a power split device in which a sun gear, a carrier, and a ring gear are connected to the first MG, the engine, the second MG, and a drive wheel, and the first MG. And a battery for exchanging electric power with the second MG, in EV traveling, the second MG is controlled so that the command power based on the power requested by the user is realized by the power of the second MG, and during HV traveling, the command power Has been proposed in which the engine, the first MG, and the second MG are controlled so as to be realized by the power of both the engine and the second MG (see, for example, Patent Document 1). In this hybrid vehicle, when the required power reaches the value obtained by adding the first predetermined value to the battery output limit value during EV traveling, the engine start condition is established and the HV traveling is performed. When the engine start condition is not satisfied, the previous command power is set as the reference power, and when the engine start condition is satisfied, the previous actual driving power is set as the reference power. 2 The smaller one of the values obtained by adding a predetermined value is set as the command power. By such processing, since the command power approaches the actual travel power when the engine start condition is established, it is possible to suppress the difference between the command power and the actual travel power during the transition period from EV travel to HV travel. .
こうしたハイブリッド自動車では、バッテリの出力制限の範囲内で、ユーザのアクセル操作に基づく走行用の仮トルクにレート処理を施して得られる要求トルクによって走行するようエンジンと第1MGと第2MGとを制御するものにおいて、EV走行時には第1MGの回転数が負の値となることから、第1MGによってエンジンをクランキングして始動するときには、エンジンのクランキング初期には第1MGによって発電が行なわれ、エンジンのクランキングの進行に伴って、第1MGの発電電力が小さくなり、第2MGから出力可能なパワー(トルク)の上限が小さくなる。このため、エンジンのクランキング前半に要求トルクを迅速に増加させると、エンジンのクランキング後半に第2MGのパワー(トルク)が制限されたときに走行用のパワー(トルク)が落ち込んで運転者の加速フィーリングを悪化させる場合が生じる。 In such a hybrid vehicle, the engine, the first MG, and the second MG are controlled so as to travel with the required torque obtained by subjecting the provisional torque for traveling based on the accelerator operation of the user to the rate processing within the range of the battery output limit. However, when the EV travels, the rotation speed of the first MG becomes a negative value. Therefore, when the engine is cranked by the first MG and started, power is generated by the first MG at the initial stage of cranking the engine. As the cranking progresses, the generated power of the first MG decreases, and the upper limit of the power (torque) that can be output from the second MG decreases. For this reason, if the required torque is rapidly increased in the first half of the engine cranking, the driving power (torque) drops when the second MG power (torque) is limited in the second half of the engine cranking, and the driver's There is a case where acceleration feeling is deteriorated.
本発明のハイブリッド自動車は、運転者の加速フィーリングを向上させることを主目的とする。 The main purpose of the hybrid vehicle of the present invention is to improve the driver's acceleration feeling.
本発明のハイブリッド自動車は、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 employs the following means in order to achieve the main object described above.
本発明の第1のハイブリッド自動車は、
エンジンと、第1モータと、車軸に連結された駆動軸と前記エンジンの出力軸と前記第1モータの回転軸とに3つの回転要素が接続されたプラネタリギヤと、前記駆動軸に回転軸が接続された第2モータと、前記第1モータおよび前記第2モータと電力をやりとりするバッテリと、アクセル操作に基づく仮要求トルクにレート処理を施して要求トルクを設定し、前記バッテリの出力制限の範囲内で前記要求トルクによって走行するよう前記エンジンと前記第1モータと前記第2モータとを制御する制御手段と、を備えるハイブリッド自動車であって、
前記制御手段は、前記エンジンの始動時において、前記第1モータの回転数が所定回転数以上に至るまでは前記エンジンの始動時でないときに比して小さなレート値を用いたレート処理を前記仮要求トルクに施して前記要求トルクを設定し、前記第1モータの回転数が前記所定回転数以上に至った後は前記エンジンの始動時でないときと同一のレート値を用いたレート処理を前記仮要求トルクに施して前記要求トルクを設定し、前記バッテリの出力制限の範囲内で、前記第1モータによって前記エンジンがクランキングされて始動されると共に前記設定した要求トルクによって走行するよう制御する手段である、
ことを要旨とする。
The first hybrid vehicle of the present invention is
An engine, a first motor, a drive shaft connected to an axle, a planetary gear in which three rotation elements are connected to an output shaft of the engine and a rotation shaft of the first motor, and a rotation shaft connected to the drive shaft A range of the output limit of the battery, setting a required torque by performing rate processing on the temporary required torque based on the accelerator operation, a battery that exchanges electric power with the first motor and the second motor, A hybrid vehicle comprising: control means for controlling the engine, the first motor, and the second motor so as to run at the required torque within the vehicle,
The control means performs rate processing using a smaller rate value when starting the engine until the rotational speed of the first motor reaches a predetermined rotational speed or more than when not starting the engine. The requested torque is set by applying to the requested torque, and after the rotational speed of the first motor reaches the predetermined rotational speed or higher, the rate processing using the same rate value as when the engine is not started is performed. Means for setting the required torque in response to the required torque and controlling the engine to be started by being cranked and started by the first motor within the range of the output limit of the battery. Is,
This is the gist.
この本発明の第1のハイブリッド自動車では、エンジンの始動時において、第1モータの回転数が所定回転数以上に至るまではエンジンの始動時でないときに比して小さなレート値を用いたレート処理を仮要求トルクに施して要求トルクを設定し、第1モータの回転数が所定回転数以上に至った後はエンジンの始動時でないときと同一のレート値を用いたレート処理を仮要求トルクに施して要求トルクを設定し、バッテリの出力制限の範囲内で、第1モータによってエンジンがクランキングされて始動されると共に要求トルクによって走行するようエンジンと第1モータと第2モータとを制御する。これにより、エンジンの始動中(特に、エンジンのクランキング後半)に駆動軸に出力されるトルクが落ち込むのを抑制することができ、運転者の加速フィーリングを向上させる(滑らかにする)ことができる。また、バッテリから大きな電力が出力されるのを抑制することができるから、バッテリの温度が過度に上昇するのを抑制することができる。ここで、「所定回転数」は、レート値をエンジンの始動時でないときに比して小さな値からエンジンの始動時でないときと同一の値に切り替えた後に運転者の加速フィーリングを悪化させる可能性が低いと想定される第1モータの回転数範囲の下限である、ものとすることもできる。 In the first hybrid vehicle of the present invention, when the engine is started, the rate processing using a smaller rate value than when the engine is not started until the rotational speed of the first motor reaches a predetermined rotational speed or more. Is applied to the temporary required torque to set the required torque, and after the number of rotations of the first motor reaches the predetermined number of rotations, rate processing using the same rate value as when the engine is not started is used as the temporary required torque. The engine is cranked and started by the first motor and the engine, the first motor, and the second motor are controlled so as to run with the requested torque within the range of the battery output limit. . As a result, it is possible to suppress the torque output to the drive shaft from dropping during engine startup (particularly during the second half of cranking of the engine), and improve (smooth) the acceleration feeling of the driver. it can. Moreover, since it can suppress that big electric power is output from a battery, it can suppress that the temperature of a battery rises excessively. Here, the “predetermined number of revolutions” can deteriorate the acceleration feeling of the driver after switching the rate value from a smaller value than when the engine is not started to the same value as when the engine is not started. The lower limit of the rotational speed range of the first motor, which is assumed to be low, may be used.
こうした本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記エンジンの始動時において、前記第1モータの回転数が前記所定回転数以上に至るまでは、車速が高いほど小さくなる傾向のレート値を用いたレート処理を前記仮要求トルクに施して前記要求トルクを設定する手段である、ものとすることもできる。また、前記制御手段は、前記エンジンの始動時において、前記第1モータの回転数が前記所定回転数以上に至るまでは、アクセル開度が大きいほど小さくなる傾向のレート値を用いたレート処理を前記仮要求トルクに施して前記要求トルクを設定する手段である、ものとすることもできる。これらの場合、エンジンの始動中に駆動軸に出力されるトルクが落ち込むのをより適正に抑制することができる。 In such a hybrid vehicle of the present invention, the control means uses a rate value that tends to decrease as the vehicle speed increases until the rotational speed of the first motor reaches the predetermined rotational speed or more when the engine is started. It is also possible to set the required torque by subjecting the temporary required torque to the provisional required torque. In addition, the control means performs rate processing using a rate value that tends to decrease as the accelerator opening increases until the rotational speed of the first motor reaches the predetermined rotational speed or higher when the engine is started. It may be a means for setting the required torque by applying it to the temporary required torque. In these cases, the torque output to the drive shaft during engine start-up can be more appropriately suppressed.
また、本発明の第1のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記エンジンの始動時において、車速が所定車速未満のときまたはアクセル開度が所定開度未満のときには、前記第1モータの回転数に拘わらず、前記エンジンの始動時でないときと同一のレート値を用いたレート処理を前記仮要求トルクに施して前記要求トルクを設定する手段である、ものとすることもできる。これは、車速が低いときやアクセル開度が小さいときには、エンジンの始動時でないときと同一のレート値を用いてもエンジンの始動中に駆動軸に出力されるトルクが落ち込む可能性が低いと考えられる、との理由に基づく。 In the first hybrid vehicle of the present invention, when the engine is started, when the vehicle speed is less than a predetermined vehicle speed or the accelerator opening is less than the predetermined opening, the number of revolutions of the first motor is determined. Regardless of this, it may be a means for setting the required torque by performing rate processing using the same rate value as when the engine is not started on the temporary required torque. This is because when the vehicle speed is low or the accelerator opening is small, it is unlikely that the torque output to the drive shaft will drop during engine startup even if the same rate value is used as when the engine is not started. Based on the reason
さらに、本発明の第1のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記エンジンの始動時において、前記第1モータの消費電力が所定電力以上に至るまでは前記バッテリの定格出力を該バッテリの出力制限に設定し、前記第1モータの消費電力が前記所定電力以上に至った後は前記バッテリの定格出力より大きな出力を該バッテリの出力制限に設定する手段である、ものとすることもできる。 Further, in the first hybrid vehicle of the present invention, the control means limits the rated output of the battery until the power consumption of the first motor reaches a predetermined power or more when the engine is started. And after the power consumption of the first motor reaches the predetermined power or higher, it is possible to set the output larger than the rated output of the battery as the output limit of the battery.
本発明の第2のハイブリッド自動車は、
エンジンと、第1モータと、車軸に連結された駆動軸と前記エンジンの出力軸と前記第1モータの回転軸とに3つの回転要素が接続されたプラネタリギヤと、前記駆動軸に回転軸が接続された第2モータと、前記第1モータおよび前記第2モータと電力をやりとりするバッテリと、アクセル操作に基づく仮要求トルクに緩変化処理を施して要求トルクを設定し、前記バッテリの出力制限の範囲内で前記要求トルクによって走行するよう前記エンジンと前記第1モータと前記第2モータとを制御する制御手段と、を備えるハイブリッド自動車であって、
前記制御手段は、前記エンジンの始動時において、前記第1モータの消費電力が所定電力以上に至るまでは前記バッテリの定格出力を該バッテリの出力制限に設定し、前記第1モータの消費電力が前記所定電力以上に至った後は前記バッテリの定格出力より大きな出力を該バッテリの出力制限に設定し、該設定したバッテリの出力制限の範囲内で、前記第1モータによって前記エンジンがクランキングされて始動されると共に前記要求トルクによって走行するよう制御する手段である、
ことを要旨とする。
The second hybrid vehicle of the present invention is
An engine, a first motor, a drive shaft connected to an axle, a planetary gear in which three rotation elements are connected to an output shaft of the engine and a rotation shaft of the first motor, and a rotation shaft connected to the drive shaft The second motor, the battery that exchanges electric power with the first motor and the second motor, a gradual change process is performed on the temporary required torque based on the accelerator operation, and the required torque is set. A hybrid vehicle comprising: control means for controlling the engine, the first motor, and the second motor so as to run with the required torque within a range;
The control means sets the rated output of the battery to the output limit of the battery until the power consumption of the first motor reaches a predetermined power or more at the start of the engine, and the power consumption of the first motor is After reaching the predetermined power or higher, an output larger than the rated output of the battery is set as the output limit of the battery, and the engine is cranked by the first motor within the set output limit of the battery. And a means for controlling the vehicle so as to run with the required torque.
This is the gist.
この本発明の第2のハイブリッド自動車では、エンジンの始動時において、第1モータの消費電力が所定電力以上に至るまではバッテリの定格出力をバッテリの出力制限に設定し、第1モータの消費電力が所定電力以上に至った後はバッテリの定格出力より大きな出力をバッテリの出力制限に設定し(以下、これを超過許容処理という)、設定したバッテリの出力制限の範囲内で、第1モータによってエンジンがクランキングされて始動されると共に要求トルクによって走行するようエンジンと第1モータと第2モータとを制御する。これにより、エンジンの始動中(特に、エンジンのクランキング後半)に駆動軸に出力されるトルクが落ち込むのを抑制することができ、運転者の加速フィーリングを向上させる(滑らかにする)ことができる。また、通常、バッテリの保護の観点から、超過許容処理の継続時間が許容継続時間に至ったときや、超過許容処理の実行中のバッテリの放電電力の定格出力に対する超過分の積算値(超過電力量)が許容超過電力量に至ったときに、超過許容処理を強制的に終了する(出力制限を定格出力に戻す)ことが行なわれているが、本発明の第2のハイブリッド自動車では、第1モータの消費電力が所定電力以上に至るまでは超過許容処理を実行しないことにより、第1モータの消費電力に拘わらず超過許容処理を実行するものに比して、超過許容処理が強制的に終了してしまうのを抑制することができる。 In the second hybrid vehicle of the present invention, when the engine is started, the rated output of the battery is set to the battery output limit until the power consumption of the first motor reaches a predetermined power or more, and the power consumption of the first motor is set. Is set to the battery output limit (hereinafter referred to as excess permissible processing), and within the set battery output limit, the first motor The engine, the first motor, and the second motor are controlled such that the engine is cranked and started and travels with the required torque. As a result, it is possible to suppress the torque output to the drive shaft from dropping during engine startup (particularly during the second half of cranking of the engine), and improve (smooth) the acceleration feeling of the driver. it can. Also, normally, from the viewpoint of battery protection, when the duration of the over-permissible process reaches the permissible duration, or when the over-permissible process is being executed, the integrated value (excess power over the rated output of the battery discharge power) When the amount exceeds the allowable excess power amount, the excess allowable processing is forcibly terminated (the output limit is returned to the rated output). In the second hybrid vehicle of the present invention, By not executing the excess permissible processing until the power consumption of one motor exceeds the predetermined power, the overpermissible processing is forcibly performed as compared with the case where the permissible processing is performed regardless of the power consumption of the first motor. It is possible to suppress the end.
こうした本発明の第2のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記エンジンの始動時において、前記第1モータの消費電力が前記所定電力以上に至った後は、前記第1モータの消費電力が大きいほど定格電力に対して大きくなる傾向に前記バッテリの出力制限を設定する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、駆動軸に出力されるトルクが落ち込むのと超過許容処理が強制的に終了してしまうのとをより適正に抑制することができる。 In such a second hybrid vehicle of the present invention, the control means has a large power consumption of the first motor after the power consumption of the first motor reaches the predetermined power or more when the engine is started. It can also be a means for setting the output limit of the battery so as to increase with respect to the rated power. In this way, it is possible to more appropriately suppress the torque output to the drive shaft from dropping and the excessive permissible processing from being forcibly terminated.
また、本発明の第2のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記エンジンの始動時において、車速が所定車速未満のときまたはアクセル開度が所定開度未満のときには、前記第1モータの消費電力に拘わらず、前記バッテリの定格出力を該バッテリの出力制限に設定する手段である、ものとすることもできる。 In the second hybrid vehicle of the present invention, when the engine is started, the control means consumes power of the first motor when the vehicle speed is less than a predetermined vehicle speed or the accelerator opening is less than the predetermined opening. Regardless of this, it may be a means for setting the rated output of the battery to the output limit of the battery.
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。 Next, the form for implementing this invention is demonstrated using an Example.
図1は、本発明の第1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。第1実施例のハイブリッド自動車20は、図示するように、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力するエンジン22と、エンジン22を駆動制御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)24と、エンジン22のクランクシャフト26にキャリアが接続されると共に駆動輪38a,38bにデファレンシャルギヤ37を介して連結された駆動軸36にリングギヤが接続されたシングルピニオン式のプラネタリギヤ30と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子がプラネタリギヤ30のサンギヤに接続されたモータMG1と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子が駆動軸36に接続されたモータMG2と、モータMG1,MG2を駆動するためのインバータ41,42と、インバータ41,42の図示しないスイッチング素子をスイッチング制御することによってモータMG1,MG2を駆動制御するモータ用電子制御ユニット(以下、モータECUという)40と、例えばリチウムイオン二次電池として構成されてインバータ41,42を介してモータMG1,MG2と電力をやりとりするバッテリ50と、バッテリ50を管理するバッテリ用電子制御ユニット(以下、バッテリECUという)52と、車両全体を制御するハイブリッド用電子制御ユニット(以下、HVECUという)70と、を備える。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a
エンジンECU24は、図示しないが、CPU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、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。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信号、例えば、クランクシャフト26の回転位置を検出するクランクポジションセンサからのクランクポジションθcrやエンジン22の冷却水の温度を検出する水温センサからの冷却水温Tw,燃焼室内に取り付けられた圧力センサからの筒内圧力Pin,燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブや排気バルブを開閉するカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサからのカムポジションθca,スロットルバルブのポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサからのスロットルポジションTP,吸気管に取り付けられたエアフローメータからの吸入空気量Qa,同じく吸気管に取り付けられた温度センサからの吸気温Ta,排気系に取り付けられた空燃比センサからの空燃比AF,同じく排気系に取り付けられた酸素センサからの酸素信号O2などが入力ポートを介して入力されており、エンジンECU24からは、エンジン22を駆動するための種々の制御信号、例えば、燃料噴射弁への駆動信号やスロットルバルブのポジションを調節するスロットルモータへの駆動信号,イグナイタと一体化されたイグニッションコイルへの制御信号,吸気バルブの開閉タイミングの変更可能な可変バルブタイミング機構への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。また、エンジンECU24は、HVECU70と通信しており、HVECU70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HVECU70に出力する。なお、エンジンECU24は、クランクシャフト26に取り付けられた図示しないクランクポジションセンサからの信号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。
Although not shown, the
モータECU40は、図示しないが、CPU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、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。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からの回転位置θm1,θm2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ポートを介して入力されており、モータECU40からは、インバータ41,42の図示しないスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。また、モータECU40は、HVECU70と通信しており、HVECU70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HVECU70に出力する。なお、モータECU40は、回転位置検出センサ43,44からのモータMG1,MG2の回転子の回転位置θm1,θm2に基づいてモータMG1,MG2の回転角速度ωm1,ωm2や回転数Nm1,Nm2も演算している。
Although not shown, the
バッテリECU52は、図示しないが、CPU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、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。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電圧センサ51aからの端子間電圧Vbやバッテリ50の出力端子に接続された電力ラインに取り付けられた電流センサ51bからの充放電電流Ib,バッテリ50に取り付けられた温度センサ51c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HVECU70に送信する。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51bにより検出された充放電電流Ibの積算値に基づいてそのときのバッテリ50から放電可能な電力の容量の全容量に対する割合である蓄電割合SOCを演算したり、演算した蓄電割合SOCと電池温度Tbとに基づいてバッテリ50のいわゆる定格出力Winr,Woutrを演算してこれをバッテリ50を充放電してもよい許容入出力電力である入出力制限Win,Woutに設定したりしている。なお、バッテリ50の定格出力Winr,Woutrは、電池温度Tbに基づいて基本値Winb,Woutbを設定し、バッテリ50の蓄電割合SOCに基づいて補正係数kin,koutを設定し、基本値Winb,Woutbに補正係数kin,koutを乗じて計算することができる。
Although not shown, the
HVECU70は、図示しないが、CPU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、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。HVECU70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やシフトレバー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などが入力ポートを介して入力されている。HVECU70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。
Although not shown, the
こうして構成された第1実施例のハイブリッド自動車20では、運転者によるアクセルペダル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36に出力すべき要求トルクTr*を計算し、この要求トルクTr*に対応する要求動力が駆動軸36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と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プラネタリギヤ30とモータMG1とモータMG2とによってトルク変換されて駆動軸36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プラネタリギヤ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駆動軸36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駆動軸36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。なお、トルク変換運転モードと充放電運転モードとは、いずれもエンジン22の運転を伴って要求動力が駆動軸36に出力されるようエンジン22とモータMG1とモータMG2とを制御するモードであり、実質的な制御における差異はないため、以下、両者を合わせてエンジン運転モードという。
In the
エンジン運転モードでは、HVECU70は、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と車速センサ88からの車速Vとに基づいて走行に要求される(駆動軸36に出力すべき)要求トルクTr*の仮の値としての仮要求トルクTrtmpを設定し、所定値Rtr1をレート値Rtrとして、次式(1)に示すように、レート値Rtrを用いたレート処理を仮要求トルクTrtmpに施して要求トルクTr*を設定する。ここで、所定値Rtr1は、エンジン22やモータMG1,MG2の特性などを考慮して、要求トルクTr*が仮要求トルクTrtmpに速やかに追従するよう定められた値(比較的大きな値)を用いることができる。続いて、設定した要求トルクTr*に駆動軸36の回転数Nr(例えば、モータMG2の回転数Nm2や車速Vに換算係数を乗じて得られる回転数)を乗じて走行に要求される走行用パワーPdrv*を計算し、計算した走行用パワーPdrv*からバッテリ50の蓄電割合SOCに基づくバッテリ50の充放電要求パワーPb*(バッテリ50から放電するときが正の値)を減じて車両に要求される(エンジン22から出力すべき)要求パワーPe*を計算する。そして、要求パワーPe*を効率よくエンジン22から出力することができるエンジン22の回転数NeとトルクTeとの関係としての動作ライン(例えば燃費最適動作ライン)を用いてエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定し、バッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で、エンジン22の回転数Neが目標回転数Ne*となるようにするための回転数フィードバック制御によってモータMG1から出力すべきトルクとしてのトルク指令Tm1*を設定すると共にモータMG1をトルク指令Tm1*で駆動したときにプラネタリギヤ30を介して駆動軸36に作用するトルクを要求トルクTr*から減じてモータMG2のトルク指令Tm2*を設定し、設定した目標回転数Ne*と目標トルクTe*とについてはエンジンECU24に送信し、トルク指令Tm1*,Tm2*についてはモータECU40に送信する。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、目標回転数Ne*と目標トルクTe*とによってエンジン22が運転されるようエンジン22の吸入空気量制御や燃料噴射制御,点火制御などを行ない、トルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、モータMG1,MG2がトルク指令Tm1*,Tm2*で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、エンジン22を効率よく運転しながらバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で要求トルクTr*を駆動軸36に出力して走行することができる。このエンジン運転モードでは、要求トルクTr*が停止用閾値Tstop以下で且つ要求パワーPe*が停止用閾値Pstop以下に至ったときなどエンジン22の停止条件が成立したときに、エンジン22を運転停止してモータ運転モードに移行する。
In the engine operation mode, the
Tr*=max(min(Trtmp,前回Tr*+Rtr),前回Tr*-Rtr) (1) Tr * = max (min (Trtmp, previous Tr * + Rtr), previous Tr * -Rtr) (1)
モータ運転モードでは、HVECU70は、アクセル開度Accと車速Vとに基づいて仮要求トルクTrtmpを設定し、所定値Rtr1をレート値Rtrとして、次式(1)に示すように、レート値Rtrを用いたレート処理を仮要求トルクTrtmpに施して要求トルクTr*を設定する。続いて、モータMG1のトルク指令Tm1*に値0を設定する共にバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で要求トルクTr*が駆動軸36に出力されるようモータMG2のトルク指令Tm2*を設定してモータECU40に送信する。そして、トルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、モータMG1,MG2がトルク指令Tm1*,Tm2*で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、エンジン22を運転停止した状態でバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で要求トルクTr*を駆動軸36に出力して走行することができる。このモータ運転モードでは、要求トルクTr*が停止用閾値Tstopより大きな始動用閾値Tstart以上に至ったときやエンジン運転モードと同様に計算した要求パワーPe*が停止用閾値Pstopより大きな始動用閾値Pstart(バッテリ50の出力制限Woutより小さな値)以上に至ったときなどエンジン22の始動条件が成立したときに、エンジン22を始動してエンジン運転モードに移行する。
In the motor operation mode, the
次に、こうして構成された第1実施例のハイブリッド自動車20の動作、特に、モータ運転モードで走行している最中に要求トルクTr*や要求パワーPe*が増加してエンジン22の始動条件が成立してエンジン22を始動する際の動作について説明する。図2は、第1実施例のHVECU70により実行される始動時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、モータ運転モードで走行している最中に要求トルクTr*や要求パワーPe*が増加してエンジン22の始動条件が成立したときに実行される。
Next, the operation of the
始動時駆動制御ルーチンが実行されると、HVECU70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,エンジン22の回転数Ne,モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2,バッテリ50の入出力制限Win,Woutなど制御に必要なデータを入力する(ステップS100)。ここで、エンジン22の回転数Neは、クランクポジションセンサからのクランク角θcrに基づいて演算されたものをエンジンECU24から通信により入力するものとした。また、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のロータ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。さらに、バッテリ50の入出力制限Win,Woutは、バッテリ50の電池温度Tbとバッテリ50の蓄電割合SOCとに基づいて設定された定格出力Winr,WoutrをバッテリECU52から通信により入力するものとした。
When the start-up drive control routine is executed, the
続いて、図3に例示する要求トルク設定処理によって走行に要求される要求トルクTr*を設定し(ステップS110)、エンジン22をクランキングするためのクランキングトルクTcrをモータMG1から出力すべきトルクとしてのトルク指令Tm1*に設定する(ステップS120)。
Subsequently, the required torque Tr * required for travel is set by the required torque setting process illustrated in FIG. 3 (step S110), and the torque to be output from the motor MG1 as the cranking torque Tcr for cranking the
そして、次式(2)に示すように、モータMG1をトルク指令Tm1*で駆動したときにプラネタリギヤ30を介して駆動軸36に作用するトルク(−Tm1*/ρ)を要求トルクTr*から減じてモータMG2から出力すべきトルクの仮の値としての仮トルクTm2tmpを計算し(ステップS130)、式(3)および式(4)に示すように、モータMG1のトルク指令Tm1*と回転数Nm1との積として得られるモータMG1の消費電力Pm1(電力を消費するときが正の値、発電するときが負の値)をバッテリ50の入出力制限Win,Woutから減じてこれをモータMG2の回転数Nm2で除してモータ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を計算し(ステップS140)、式(5)に示すように、仮トルクTm2tmpをトルク制限Tm2min,Tm2maxで制限してモータMG2から出力すべきトルクとしてのトルク指令Tm2*を設定し(ステップS150)、設定したモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*をモータECU40に送信する(ステップS160)。モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、トルク指令Tm1*,Tm2*でモータMG1,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。図4は、エンジン22を始動するときのプラネタリギヤ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示す説明図である。図中、左のS軸はモータMG1の回転数Nm1であるサンギヤの回転数を示し、C軸はエンジン22の回転数Neであるキャリアの回転数を示し、R軸はモータMG2の回転数Nm2であるリングギヤの回転数Nrを示す。また、R軸上の2つの太線矢印は、モータMG1から出力されてプラネタリギヤ30を介してリングギヤ軸32aに作用するトルクと、モータMG2から出力されて駆動軸36に作用するトルクとを示す。式(2)は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。こうしたモータMG1,MG2の制御により、バッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で、モータMG1によってエンジン22をクランキングしながら要求トルクTr*を駆動軸36に出力して走行することがでできる。
Then, as shown in the following equation (2), when the motor MG1 is driven with the torque command Tm1 *, the torque (−Tm1 * / ρ) acting on the
Tm2tmp=Tr*+Tm1*/ρ (2)
Tm2min=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (3)
Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (4)
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min) (5)
Tm2tmp = Tr * + Tm1 * / ρ (2)
Tm2min = (Win-Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (3)
Tm2max = (Wout-Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (4)
Tm2 * = max (min (Tm2tmp, Tm2max), Tm2min) (5)
次に、エンジン22の回転数Neをエンジン22の燃料噴射制御や点火制御を開始する回転数としての所定回転数Nst(例えば、1000rpmや1200rpmなど)と比較し(ステップS170)、エンジン22の回転数Neが所定回転数Nst未満のときには、ステップS100に戻る。そして、ステップS100〜S170の処理を繰り返し実行してエンジン22の回転数Neが所定回転数Nst以上に至ると(ステップS170)、燃料噴射制御や点火制御を開始するための制御信号をエンジンECU24に送信し(ステップS180)、エンジン22が完爆に至ったか否かを判定し(ステップS190)、未だ完爆に至っていないときにはステップS100に戻り、完爆に至ったときに本ルーチンを終了する。こうして本ルーチンを終了する(始動時駆動制御を終了する)と、エンジン運転モードでの走行を開始する。
Next, the rotation speed Ne of the
以上、図2の始動時駆動制御ルーチンについて説明した。次に、図3の要求トルク設定処理(図2のステップS110の処理)について説明する。図3の要求トルク設定処理では、HVECU70は、まず、アクセル開度Accと車速Vとに基づいて仮要求トルクTrtmpを設定する(ステップS200)。ここで、仮要求トルクTrtmpは、第1実施例では、アクセル開度Accと車速Vと仮要求トルクTrtmpとの関係を予め定めて仮要求トルク設定用マップとして図示しないROM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仮要求トルクTrtmpを導出して設定するののとした。仮要求トルク設定用マップの一例を図5に示す。
The start time drive control routine of FIG. 2 has been described above. Next, the required torque setting process in FIG. 3 (the process in step S110 in FIG. 2) will be described. In the required torque setting process of FIG. 3, the
続いて、車速Vを閾値Vrefと比較すると共に(ステップS210)、アクセル開度Accを閾値Arefと比較し(ステップS220)、車速Vが閾値Vref未満のときやアクセル開度Accが閾値Aref未満のときには、所定値Rtr1をレート値Rtrに設定し(ステップS240)、上述の式(1)に示すように、設定したレート値Rtrを用いたレート処理を仮要求トルクTrtmpに施して要求トルクTr*を設定して(ステップS260)、本ルーチンを終了する。 Subsequently, the vehicle speed V is compared with the threshold value Vref (step S210), the accelerator opening degree Acc is compared with the threshold value Aref (step S220), and when the vehicle speed V is less than the threshold value Vref or the accelerator opening degree Acc is less than the threshold value Aref. In some cases, the predetermined value Rtr1 is set to the rate value Rtr (step S240), and the rate processing using the set rate value Rtr is performed on the temporary required torque Trtmp as shown in the above-described equation (1) to request torque Tr *. Is set (step S260), and this routine is terminated.
ここで、閾値Vrefや閾値Arefは、所定値Rtr1をレート値Rtrとして用いるとエンジン22の始動中に運転者の加速フィーリングを悪化させ得るか否かを判定するものであり、例えば、閾値Vrefとしては60km/hや70km/h,80km/hなどを用いることができ、閾値Arefとしては40%や50%,60%などを用いることができる。以下、ステップS210,S220の処理の意味について説明する。
Here, the threshold value Vref and the threshold value Aref are used to determine whether or not the acceleration feeling of the driver can be deteriorated during startup of the
第1実施例のハイブリッド自動車20では、モータ運転モードで走行しているときにはモータMG1の回転数Nm1が負の値となることから、図4の共線図に示すように、走行中にモータMG1によってエンジン22をクランキングして始動するときには、モータMG1の消費電力Pm1は、エンジン22のクランキング初期には負の値であり、その後、エンジン22のクランキングの進行(モータMG1の回転数Nm1の増加)に従って大きくなる。また、上述の式(4)から分かるように、モータMG2のトルク制限Tm2maxは、モータMG2の回転数Nm2が大きい(車速Vが高い)ほど小さくなり、モータMG1の消費電力Pm1が大きいほど小さくなる。さらに、アクセル開度Accが大きいほど仮要求トルクTrtmpおよびこれに追従する要求トルクTr*が大きくなり、式(2)から分かるように、モータMG2の仮トルクTm2tmpは、要求トルクTr*が大きいほど大きくなる。
In the
したがって、高車速かつ大きなアクセル開度AccでモータMG1によってエンジン22をクランキングして始動する高車速高開度始動時に、所定値Rtr1をレート値Rtrとして用いる(要求トルクTr*を仮要求トルクTrtmpに向けて迅速に増加させる)と、エンジン22のクランキング初期には、モータMG1の消費電力Pm1が十分に小さく(発電側の値として十分に大きく)モータMG2のトルク制限Tm2maxが十分に大きいために、仮トルクTm2tmpがトルク制限Tm2maxを超えずに(仮トルクTm2tmpがトルク指令Tm2*に設定されて)駆動軸36に出力されるトルクとしての駆動軸出力トルクTrを迅速に増加させることができるが、その影響により、エンジン22のクランキング後半に、モータMG1の消費電力Pm1が大きくなりモータMG2のトルク制限Tm2maxが小さくなりモータMG2の仮トルクTm2tmpがトルク制限Tm2maxより大きくなった(トルク制限Tm2maxがトルク指令Tm2*に設定される)ときに、駆動軸出力トルクTrが落ち込んで、運転者の加速フィーリングを悪化させる場合が生じる。
Therefore, at the time of high vehicle speed and high opening starting when the
一方、低車速で走行しているときには、駆動軸36の回転数Nr(モータMG2の回転数Nm2)が比較的小さくトルク制限Tm2maxがある程度大きくなり、アクセル開度Accがそれほど大きくないときには、仮要求トルクTrtmpがそれほど大きくなくモータMG2の仮トルクTm2tmpがそれほど大きくならないから、それらの状態でエンジン22を始動するときには、所定値Rtr1をレート値Rtrとして用いても、モータMG2の仮トルクTm2tmpがトルク制限Tm2maxを超える(トルク制限Tm2maxがトルク指令Tm2*に設定される)可能性が低く、駆動軸出力トルクTrが落ち込んで運転者の加速フィーリングを悪化させる可能性が低いと考えられる。
On the other hand, when the vehicle is traveling at a low vehicle speed, the rotational speed Nr of the drive shaft 36 (the rotational speed Nm2 of the motor MG2) is relatively small and the torque limit Tm2max is increased to some extent. Since the torque Trtmp is not so large and the provisional torque Tm2tmp of the motor MG2 is not so great, when the
上述のステップS210,S220の処理は、以上の理由を踏まえて、所定値Rtr1をレート値Rtrとして用いるとエンジン22の始動中に運転者の加速フィーリングを悪化させ得るか否かを判定する処理である。
Based on the above reasons, the processes in steps S210 and S220 described above are processes for determining whether or not the acceleration feeling of the driver can be deteriorated during the start of the
ステップS210,S220で、車速Vが閾値Vref以上でアクセル開度Accが閾値Aref以上のときには、所定値Rtr1をレート値Rtrとして用いるとエンジン22の始動中に運転者の加速フィーリングを悪化させ得ると判断し、モータMG1の回転数Nm1を閾値Nm1refと比較する(ステップS230)。そして、モータMG1の回転数Nm1が閾値Nm1ref未満のときには、車速Vとアクセル開度Accとに基づいて所定値Rtr1未満の値をレート値Rtrに設定し(ステップS250)、設定したレート値Rtrを用いたレート処理を仮要求トルクTrtmpに施して要求トルクTr*を設定して(ステップS260)、本ルーチンを終了する。一方、モータMG1の回転数Nm1が閾値Nm1ref以上のときには、所定値Rtr1をレート値Rtrに設定し(ステップS240)、設定したレート値Rtrを用いたレート処理を仮要求トルクTrtmpに施して要求トルクTr*を設定して(ステップS260)、本ルーチンを終了する。
In steps S210 and S220, when the vehicle speed V is equal to or higher than the threshold value Vref and the accelerator opening Acc is equal to or higher than the threshold value Aref, using the predetermined value Rtr1 as the rate value Rtr can deteriorate the acceleration feeling of the driver during the start of the
ここで、閾値Nm1refは、レート値Rtrを所定値Rtr1未満の値から所定値Rtr1に切り替えた後に運転者の加速フィーリングを悪化させる可能性が低いと想定されるモータMG1の回転数範囲の下限などを用いることができ、例えば、−30rpmや−50rpm,−100rpmなどを用いることができる。この閾値Nm1refは、上述の閾値Vrefとの関係としては、車速Vが閾値Vref以上でエンジン22の始動条件が成立したときに、そのときのモータMG1の回転数Nm1が閾値Nm1ref未満の値(負側に大きな値)となる関係である。したがって、高車速高開度始動時には、エンジン22のクランキング開始時には所定値Rtr1より小さな値をレート値Rtrに設定し、その後にモータMG1の回転数Nm1が閾値Nm1ref以上に至ったときにレート値Rtrを所定値Rtr1より小さな値から所定値Rtr1に切り替えることになる。こうした処理により、エンジン22の始動中(特に、エンジン22のクランキング後半)に駆動軸出力トルクTrが落ち込むのを抑制することができ、運転者の加速フィーリングを向上させる(滑らかにする)ことができる。また、こうした処理により、エンジン22の始動中にバッテリ50から大きな電力が出力されるのを抑制することができるから、バッテリ50の電池温度Tbの過度の上昇を抑制することができる。さらに、こうした処理により、エンジン22の始動完了後(エンジン運転モードでの走行を開始するとき)にレート値Rtrを所定値Rtr1未満の値から所定値Rtr1に切り替えるものに比して、駆動軸出力トルクTrの迅速な増加を早く開始することができ、運転者の加速フィーリングを向上させることができる。なお、非常に高車速での走行中にエンジン22を始動するときには、エンジン22のクランキング初期のモータMG1の回転数Nm1が非常に小さく(負側に非常に大きく)、モータMG1の回転数Nm1が閾値Nm1ref以上に至らずにエンジン22の始動が完了する場合があるが、実施例では、この場合には、エンジン22の始動完了後にレート値Rtrを所定値Rtr1未満の値から所定値Rtr1に切り替えるものとした。
Here, the threshold value Nm1ref is a lower limit of the rotation speed range of the motor MG1 that is assumed to be less likely to deteriorate the driver's acceleration feeling after the rate value Rtr is switched from a value less than the predetermined value Rtr1 to the predetermined value Rtr1. For example, −30 rpm, −50 rpm, −100 rpm, or the like can be used. This threshold value Nm1ref is related to the above-described threshold value Vref. When the vehicle speed V is equal to or higher than the threshold value Vref and the
また、エンジン22の始動時におけるモータMG1の回転数Nm1が閾値Nm1ref以上に至るまでのレート値Rtrは、第1実施例では、車速Vとアクセル開度Accとレート値Rtrとの関係を予め定めてレート値設定用マップとして図示しないROMに記憶しておき、車速Vとアクセル開度Accとが与えられると記憶したマップから対応するレート値Rtrを導出して設定するものとした。レート値設定用マップの一例を図6に示す。モータMG1の回転数Nm1が閾値Nm1ref以下のときのレート値Rtrは、図示するように、車速Vが高いほど小さくなる傾向で且つアクセル開度Accが大きいほど小さくなる傾向に設定するものとした。車速Vが高いほどエンジン22のクランキング初期のモータMG1の消費電力Pm1が十分に小さく(発電側の値として十分に大きく)トルク制限Tm2maxが十分に大きくなり、アクセル開度Accが大きいほど仮要求トルクTrtmpが大きくなり、これらの場合にエンジン22のクランキング後半に駆動軸出力トルクTrが大きく落ち込みやすいと考えられる。したがって、車速Vが高いほど小さくなる傾向で且つアクセル開度Accが大きいほど小さくなる傾向にレート値Rtrを設定することにより、エンジン22の始動中に駆動軸出力トルクTrが落ち込むのをより適正に抑制することができる。
Further, in the first embodiment, the rate value Rtr until the rotational speed Nm1 of the motor MG1 at the time of starting the
図7は、高車速高開度始動時の要求トルクTr*,駆動軸出力トルクTr,レート値Rtrの時間変化の様子の一例を示す説明図である。図中、実線は、エンジン22の始動開始からモータMG1の回転数Nm1が閾値Nm1ref以上に至るまではレート値Rtrを所定値Rtr1より小さな値とすると共にモータMG1の回転数Nm1が閾値Nm1ref以上に至ったときにレート値Rtrをレート値Rtr1に戻す実施例の様子を示し、一点鎖線は、エンジン22の始動時か否かに拘わらずレート値Rtrを所定値Rtr1で保持する比較例1の様子を示し、二点鎖線は、エンジン22の始動開始から始動完了までレート値Rtrを所定値Rtr1より小さな値とすると共に始動完了時にレート値Rtrを所定値Rtr1に戻す比較例2の様子を示す。また、図中、時刻t11はエンジン22の始動条件が成立した時刻であり、時刻t12は所定値Rtr1をレート値Rtrに設定したときにモータMG2の仮トルクTm2tmpがトルク制限Tm2maxを超過した時刻であり、時刻13はモータMG1の回転数Nm1が閾値Nm1ref以上に至った時刻であり、時刻t14はエンジン22の始動が完了した時刻である。比較例1では、図中一点鎖線に示すように、時刻t11の前後でレート値Rtrを保持することにより、要求トルクTr*が迅速に増加し、駆動軸出力トルクTrが迅速に増加するが、その影響により、時刻t12から駆動軸出力トルクTrに落ち込みが生じている。実施例では時刻11から時刻t13まで、また、比較例2では時刻t11から時刻t14まで、レート値Rtrを所定値Rtr1より小さな値にすることにより、エンジン22の始動中に駆動軸出力トルクTrが落ち込むのを抑制することができる。そして、実施例では、時刻t13にレート値Rtrを所定値Rtr1に戻すことにより、時刻14にレート値Rtrを所定値Rtr1に戻す比較例2に比して駆動軸出力トルクTrの迅速な増加を早く開始することができる。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of how the required torque Tr *, the drive shaft output torque Tr, and the rate value Rtr change over time at the start of the high vehicle speed and high opening. In the figure, the solid line indicates that the rate value Rtr is smaller than the predetermined value Rtr1 until the rotational speed Nm1 of the motor MG1 exceeds the threshold value Nm1ref from the start of the
以上説明した第1実施例のハイブリッド自動車20によれば、高車速かつ大きなアクセル開度AccでモータMG1によってエンジン22をクランキングして始動する高車速高開度始動時において、モータMG1の回転数Nm1が閾値Nm1ref以上に至るまではエンジン22の始動時でないときより小さな値をレート値Rtrに設定し、モータMG1の回転数Nm1が閾値Nm1ref以上に至った後はエンジン22の始動時でないときと同一の所定値Rtr1をレート値Rtrに設定し、設定したレート値Rtrを用いたレート処理を仮要求トルクTrtmpに施して要求トルクTr*を設定するから、エンジン22の始動中(特に、エンジン22のクランキング後半)に駆動軸出力トルクTrが落ち込むのを抑制することができ、運転者の加速フィーリングを向上させる(滑らかにする)ことができる。
According to the
第1実施例のハイブリッド自動車20では、高車速高開度始動時において、モータMG1の回転数Nm1が閾値Nm1ref以上に至るまでのレート値Rtrは、車速Vが高いほど小さくなる傾向で且つアクセル開度Accが大きいほど小さくなる傾向に設定するものとしたが、所定値Rtr1より小さな値であればよいから、車速Vが高いほど小さくなる傾向でアクセル開度Accには依存しない値とするものとしてもよいし、アクセル開度Accが大きいほど小さくなる傾向で車速Vには依存しない値とするものとしてもよいし、車速Vやアクセル開度Accに拘わらず一律の値を用いるものとしてもよい。
In the
第1実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22を始動するときにおいて、車速Vが閾値Vref以上でアクセル開度Accが閾値Aref以上でモータMG1の回転数Nm1が閾値Nm1ref未満のときには、所定値Rtr1より小さな値をレート値Rtrに設定し、車速Vが閾値Vref未満のときやアクセル開度Accが閾値Aref未満のとき,モータMG1の回転数Nm1が閾値Nm1ref以上のときには、所定値Rtr1をレート値Rtrに設定するものとしたが、車速Vが閾値Vref以上でモータMG1の回転数Nm1が閾値Nm1ref未満のときには、アクセル開度Accに拘わらず所定値Rtr1より小さな値をレート値Rtrに設定するものとしてもよいし、アクセル開度Accが閾値Aref以上でモータMG1の回転数Nm1が閾値Nm1ref未満のときには、車速Vに拘わらず所定値Rtr1より小さな値をレート値Rtrに設定するものとしてもよいし、モータMG1の回転数Nm1が閾値Nm1ref未満のときには、車速Vやアクセル開度Accに拘わらず所定値Rtr1より小さな値をレート値Rtrに設定するものとしてもよい。
In the
次に、本発明の第2実施例としてのハイブリッド自動車20Bについて説明する。第2実施例のハイブリッド自動車20Bは、図1を用いて説明した第1実施例のハイブリッド自動車20と同一のハード構成をしている。したがって、重複した説明を回避するために、第2実施例のハイブリッド自動車20Bのハード構成についての詳細な説明は省略する。
Next, a hybrid vehicle 20B as a second embodiment of the present invention will be described. The hybrid vehicle 20B of the second embodiment has the same hardware configuration as the
第2実施例のハイブリッド自動車20Bでは、HVECU70は、モータ運転モードで走行している最中に要求トルクTr*や要求パワーPe*が増加してエンジン22の始動条件が成立したときには、図2の始動時駆動制御ルーチンに代えて、図8の始動時駆動制御ルーチンを実行する。図8の始動時駆動制御ルーチンは、ステップS110の処理に代えてステップS300の処理を実行する点と、ステップS120の処理とステップS130の処理との間にステップS310の処理を追加した点と、を除いて図2の始動時駆動制御ルーチンと同一である。したがって、同一の処理については同一のステップ番号を付し、その詳細な説明は省略する。
In the hybrid vehicle 20B of the second embodiment, the
図8の始動時駆動制御ルーチンでは、HVECU70は、アクセル開度Accや車速V,エンジン22の回転数Ne,モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2,バッテリ50の入出力制限Win,Woutを入力すると(ステップS100)、図9に例示する要求トルク設定処理によって要求トルクTr*を設定し(ステップS300)、クランキングトルクTcrをモータMG1のトルク指令Tm1*に設定し(ステップS120)、図10に例示する出力制限補正処理によってステップS100で入力した出力制限Wout(=Woutr)を必要に応じて補正し(ステップS310)、ステップS130以降の処理を実行する。以下、図9の要求トルク設定処理,図10の出力制限補正処理の順に説明する。
In the start-up drive control routine of FIG. 8, the
図9の要求トルク設定処理では、HVECU70は、図3の要求トルク設定処理のステップS200,S240,S260の処理と同様に、アクセル開度Accと車速Vとに基づいて仮要求トルクTrtmpを設定し(ステップS400)、エンジン22の始動時でないときと同一の所定値Rtr1をレート値Rtrに設定し(ステップS410)、設定したレート値Rtrを用いたレート処理を仮要求トルクTrtmpに施して要求トルクTr*を設定して(ステップS420)、本ルーチンを終了する。このため、レート値Rtrの設定処理以外の処理について図2の始動時駆動制御ルーチンと同一の処理を実行するものとすると、上述したように、高車速高開度始動時には、エンジン22の始動中に駆動軸出力トルクTrが落ち込んで運転者の加速フィーリングを悪化させる場合が生じる。
In the required torque setting process of FIG. 9, the
図10の出力制限補正処理では、HVECU70は、まず、モータMG1のトルク指令Tm1*と回転数Nm1との積としてモータMG1の消費電力Pm1を計算し(ステップS500)、車速Vを上述の閾値Vrefと比較すると共に(ステップS510)、アクセル開度Accを上述の閾値Arefと比較する(ステップS520)。このステップS510,S520の処理は、上述のステップS210,S220の処理と同様の処理である。
In the output limit correction process of FIG. 10, the
車速Vが閾値Vref未満のときやアクセル開度Accが閾値Aref未満のときには、所定値Rtr1をレート値Rtrとして用いてもエンジン22の始動中に運転者の加速フィーリングを悪化させる可能性は低いと判断し、ステップS100で入力した出力制限Wout(=Woutr)を補正せずに、本ルーチンを終了する。
When the vehicle speed V is less than the threshold value Vref or when the accelerator opening degree Acc is less than the threshold value Aref, even if the predetermined value Rtr1 is used as the rate value Rtr, the possibility that the driver's acceleration feeling is deteriorated during the start of the
一方、車速Vが閾値Vref以上で且つアクセル開度Accが閾値Aref以上のときには、所定値Rtr1をレート値Rtrとして用いるとエンジン22の始動中に運転者の加速フィーリングを悪化させ得ると判断し、モータMG1の消費電力Pm1を閾値Pm1refと比較する(ステップS530)。
On the other hand, when the vehicle speed V is equal to or higher than the threshold value Vref and the accelerator opening degree Acc is equal to or higher than the threshold value Aref, it is determined that using the predetermined value Rtr1 as the rate value Rtr can deteriorate the driver's acceleration feeling during the start of the
ここで、閾値Pm1refは、ステップS100で入力した出力制限Wout(=Woutr)を用いたときに要求トルクTr*に対応することができずに駆動軸出力トルクTrが落ち込んで運転者の加速フィーリングを悪化させ得る期間であるか否かを判定するために用いられるものであり、例えば、−10kWや−8kW,−6kWなどを用いることができる。上述したように、走行中にモータMG1によってエンジン22をクランキングして始動するときには、モータMG1の消費電力Pm1は、エンジン22のクランキング初期には負の値であり、その後、エンジン22のクランキングの進行(モータMG1の回転数Nm1の増加)に従って大きくなる。このため、所定値Rtr1をレート値Rtrとして用いると共に定格出力Woutrをバッテリ50の出力制限Woutとして用いると、エンジン22の始動中(特に、エンジン22のクランキング後半)に駆動軸出力トルクTrが落ち込んで運転者の加速フィーリングを悪化させ得る場合が生じる。ステップS530の処理は、こうした期間か否かを判定する処理である。
Here, the threshold value Pm1ref cannot correspond to the required torque Tr * when the output limit Wout (= Woutr) input in step S100 is used, and the drive shaft output torque Tr falls, resulting in the driver's acceleration feeling. It is used to determine whether or not it is a period that can worsen, for example, −10 kW, −8 kW, −6 kW, or the like can be used. As described above, when the
モータMG1の消費電力Pm1が閾値Pm1ref未満のときには、こうした期間ではないと判断し、ステップS100で入力した出力制限Wout(=Woutr)を補正せずに、本ルーチンを終了する。 When the power consumption Pm1 of the motor MG1 is less than the threshold value Pm1ref, it is determined that it is not such a period, and this routine is terminated without correcting the output limit Wout (= Woutr) input in step S100.
一方、モータMG1の消費電力Pm1が閾値Pm1ref以上のときには、こうした期間であると判断し、モータMG1の消費電力Pm1に基づいて、バッテリ50の出力制限Woutを定格出力Woutrより大きくする程度としての増加量αを設定し(ステップS540)、設定した増加量αをステップS100で入力した出力制限Wout(=Woutr)に加えて出力制限Woutを補正して(ステップS550)、本ルーチンを終了する。
On the other hand, when the power consumption Pm1 of the motor MG1 is equal to or greater than the threshold value Pm1ref, it is determined that this is the period, and based on the power consumption Pm1 of the motor MG1, the increase as the output limit Wout of the
このように、モータMG1の消費電力Pm1が閾値Pm1ref以上のときに、バッテリ50の出力制限Woutを定格出力Woutrより大きくする(出力(Woutr+α)とする)超過許容処理を実行することにより、エンジン22の始動中(特に、エンジン22のクランキング後半)に、要求トルクTr*に対応できずに駆動軸出力トルクTrが落ち込んでしまうのを抑制することができ、運転者の加速フィーリングを向上させる(滑らかにする)ことができる。また、通常、バッテリ50の保護の観点から、超過許容処理の継続時間が許容継続時間に至ったときや、超過許容処理の実行中のバッテリ50の放電電力Wb(=Vb・Ib)の定格出力Woutrに対する超過分の積算値(超過電力量)が許容超過電力量に至ったときに、超過許容処理を強制的に終了する(出力制限Woutを定格出力Woutrに戻す)ことが行なわれているが、第2実施例では、モータMG1の消費電力Pm1が閾値Pm1ref未満のときには超過許容処理を実行しないことにより、モータMG1の消費電力Pm1に拘わらず超過許容処理を実行するものに比して、超過許容処理が強制的に終了してしまうのを抑制することができる。
As described above, when the power consumption Pm1 of the motor MG1 is equal to or greater than the threshold value Pm1ref, the
また、ステップS540の処理で、増加量αは、実施例では、モータMG1の消費電力Pm1と増加量αとの関係を予め定めて増加量設定用マップとして図示しないROMに記憶しておき、モータMG1の消費電力Pm1が与えられると記憶したマップから対応する増加量αを導出して設定するものとした。増加量設定用マップの一例を図11に示す。増加量αは、モータMG1の消費電力Pm1が大きいほど大きくなる傾向に設定するものとした。これにより、駆動軸出力トルクTrが落ち込むのと超過許容処理が強制的に終了してしまうのとをより適正に抑制することができる。 In the process of step S540, the increase amount α is stored in a ROM (not shown) as an increase amount setting map by predetermining the relationship between the power consumption Pm1 of the motor MG1 and the increase amount α in the embodiment. When the power consumption Pm1 of MG1 is given, the corresponding increase amount α is derived and set from the stored map. An example of the increase amount setting map is shown in FIG. The increase amount α is set so as to increase as the power consumption Pm1 of the motor MG1 increases. Thereby, it is possible to more appropriately suppress the drive shaft output torque Tr from dropping and the excessive permissible processing from being forcibly terminated.
以上説明した第2実施例のハイブリッド自動車20Bによれば、高車速かつ大きなアクセル開度AccでモータMG1によってエンジン22をクランキングして始動する高車速高開度始動時において、モータMG1の消費電力Pm1が閾値Pm1ref以上に至った後は、バッテリ50の定格出力Woutrより大きな出力を出力制限Woutに設定する(バッテリ50の出力制限Woutを定格出力Woutrより大きくする)超過許容処理を実行するから、モータMG1によるエンジン22の始動中に駆動軸出力トルクTrが落ち込むのを抑制することができ、運転者の加速フィーリングを向上させる(滑らかにする)ことができる。また、高車速高開度始動時において、モータMG1の消費電力Pm1が閾値Pm1ref以上に至るまでは、バッテリ50の定格出力Woutrを出力制限Woutに設定する、即ち、超過許容処理を実行しないから、超過許容処理を実行する期間を限定することができ、超過許容処理が強制的に終了してしまうのとを抑制することができる。
According to the hybrid vehicle 20B of the second embodiment described above, the power consumption of the motor MG1 at the time of high vehicle speed and high opening start, in which the
第2実施例のハイブリッド自動車20Bでは、高車速高開度始動時において、モータMG1の消費電力Pm1が閾値Pm1ref以上に至った後の増加量αは、モータMG1の消費電力Pm1が大きいほど大きくなる傾向に設定するものとしたが、モータMG1の回転数Nm1が大きいほど消費電力Pm1が大きくなることを踏まえてモータMG1の回転数Nm1が大きいほど大きくなる傾向に設定するものとしてもよいし、モータMG1の消費電力Pm1に拘わらず一律の正の値を用いるものとしてもよい。 In the hybrid vehicle 20B of the second embodiment, the increase amount α after the power consumption Pm1 of the motor MG1 reaches the threshold value Pm1ref or higher at the start of the high vehicle speed and high opening degree increases as the power consumption Pm1 of the motor MG1 increases. However, the motor MG1 may be set to have a tendency to increase as the rotation speed Nm1 increases, considering that the power consumption Pm1 increases as the rotation speed Nm1 of the motor MG1 increases. A uniform positive value may be used regardless of the power consumption Pm1 of MG1.
第2実施例のハイブリッド自動車20Bでは、エンジン22を始動するときにおいて、車速Vが閾値Vref以上かつアクセル開度Accが閾値Aref以上でモータMG1の消費電力Pm1が閾値Pm1ref以上のときには、超過許容処理を実行するものとしたが、車速Vが閾値Vref以上でモータMG1の消費電力Pm1が閾値Pm1ref以上のときには、アクセル開度Accに拘わらず超過許容処理を実行するものとしてもよいし、アクセル開度Accが閾値Aref以上で消費電力Pm1が閾値Pm1ref以上のときには、車速Vに拘わらず超過許容処理を実行するものとしてもよいし、モータMG1の消費電力Pm1が閾値Pm1ref以上のときには、車速Vやアクセル開度Accに拘わらず超過許容処理を実行するものとしてもよい。
In the hybrid vehicle 20B of the second embodiment, when the
第1実施例のハイブリッド自動車20では、高車速高開度始動時において、モータMG1の回転数Nm1が閾値Nm1ref以上に至るまでのレート値Rtrをエンジン22の始動時でないときのレート値Rtr(所定値Rtr1)より小さくすることによってエンジン22の始動中に駆動軸出力トルクTrが落ち込むのを抑制し、第2実施例のハイブリッド自動車20Bでは、高車速高開度始動時において、モータMG1の消費電力Pm1が閾値Pm1ref以上に至った後のバッテリ50の出力制限Woutを定格出力Woutrより大きくすることによってエンジン22の始動中に駆動軸出力トルクTrが落ち込むのを抑制するものとしたが、これらを組み合わせて用いるものとしてもよい。なお、この場合、両者の組み合わせによってエンジン22の始動中に駆動軸出力トルクTrが落ち込むのを抑制することができればよいから、閾値Nm1refや、モータMG1の回転数Nm1が回転数Nm1ref未満のときのレート値Rtr,閾値Pm1ref,モータMG1の消費電力Pm1が閾値Pm1ref以上のときの増加量αは、第1実施例や第2実施例の値に対して適宜変更するのが好ましい。
In the
第1実施例や第2実施例のハイブリッド自動車20,20Bでは、モータMG1によるエンジン22のクランキングによってエンジン22の回転数Neが所定回転数Nst以上に至ったときにエンジン22の燃料噴射制御や点火制御を開始し、エンジン22が完爆したときに始動時駆動制御を終了(モータMG1によるエンジン22のクランキングを終了)して、エンジン運転モードでの走行(モータMG1を基本的には発電機として機能させる走行)を開始するものとしたが、エンジン22が完爆した後に、車速Vやアクセル開度Accに応じた回転数までクランキングを継続してからエンジン運転モードでの走行を開始するものとしてもよい。この場合、車速Vやアクセル開度Accが大きいほど高くなる傾向の回転数Ncrまでエンジン22をクランキングするものとしてもよい。車速Vやアクセル開度Accが大きいほど走行用パワーPr*ひいては要求パワーPe*が大きくなりやすくエンジン22の目標回転数Ne*が大きくなりやすいから、こうした処理を行なうことにより、エンジン22の回転数Neを迅速に目標回転数Ne*に近づけることができると考えられる。しかしながら、この場合、車速Vやアクセル開度Accが大きいほどエンジン22のクランキング時間が長くなることから、駆動軸出力トルクTrが落ち込みやすくなる。したがって、高車速高開度始動時のときにおいて、第1実施例や第2実施例の処理を実行することによる意義がより大きい。
In the
第1実施例や第2実施例のハイブリッド自動車20,20Bでは、モータMG2からの動力を駆動軸36に出力するものとしたが、図12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からの動力を駆動軸36が接続された車軸(駆動輪38a,38bに接続された車軸)とは異なる車軸(図12における車輪39a,39b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。第1実施例および第2実施例とこれらに対応する本発明の第1および第2の自動車との関係として、共通して、エンジン22が「エンジン」に相当し、モータMG1が「第1モータ」に相当し、プラネタリギヤ30が「プラネタリギヤ」に相当し、モータMG2が「第2モータ」に相当し、バッテリ50が「バッテリ」に相当する。そして、第1実施例と本発明の第1の自動車との関係では、図2の始動時駆動制御ルーチンを実行するHVECU70と、HVECU70からのエンジン22の目標回転数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、HVECU70からのモータMG1,MG2のトルク指令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、第2実施例と本発明の第2の自動車との関係では、図8の始動時駆動制御ルーチンを実行するHVECU70と、HVECU70からのエンジン22の目標回転数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、HVECU70からのモータMG1,MG2のトルク指令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。
The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. As the relationship between the first and second embodiments and the corresponding first and second automobiles of the present invention, in common, the
ここで、「エンジン」としては、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力するエンジン22に限定されるものではなく、水素エンジンなど、如何なるタイプのエンジンであっても構わない。「第1モータ」としては、同期発電電動機として構成されたモータMG1に限定されるものではなく、誘導電動機など、如何なるタイプのモータであっても構わない。「プラネタリギヤ」としては、プラネタリギヤ30(シングルピニオン式のプラネタリギヤ)に限定されるものではなく、ダブルピニオン式のプラネタリギヤや、複数のプラネタリギヤの組み合わせによって構成されたものなど、車軸に連結された駆動軸とエンジンの出力軸と第1モータの回転軸とに3つの回転要素が接続されたものであれば如何なるタイプのプラネタリギヤであっても構わない。「第2モータ」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、駆動軸に回転軸が接続されたものであれば如何なるタイプのモータであっても構わない。「バッテリ」としては、リチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ50に限定されるものではなく、ニッケル水素二次電池やニッケルカドミウム二次電池,鉛蓄電池など、第1モータおよび第2モータと電力をやりとりするものであれば如何なるタイプのバッテリであっても構わない。「制御手段」としては、HVECU70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って構成されるものなどとしてもよい。本発明の第1のハイブリッド自動車における「制御手段」としては、高車速かつ大きなアクセル開度AccでモータMG1によってエンジン22をクランキングして始動する高車速高開度始動時において、モータMG1の回転数Nm1が閾値Nm1ref以上に至るまではエンジン22の始動時でないときより小さな値をレート値Rtrに設定し、モータMG1の回転数Nm1が閾値Nm1ref以上に至った後はエンジン22の始動時でないときと同一の所定値Rtr1をレート値Rtrに設定し、設定したレート値Rtrを用いたレート処理を仮要求トルクTrtmpに施して要求トルクTr*を設定するものに限定されるものではなく、アクセル操作に基づく仮要求トルクにレート処理を施して要求トルクを設定し、バッテリの出力制限の範囲内で要求トルクによって走行するようエンジンと第1モータと第2モータとを制御し、エンジンの始動時において、第1モータの回転数が所定回転数以上に至るまではエンジンの始動時でないときに比して小さなレート値を用いたレート処理を仮要求トルクに施して要求トルクを設定し、第1モータの回転数が所定回転数以上に至った後はエンジンの始動時でないときと同一のレート値を用いたレート処理を仮要求トルクに施して要求トルクを設定し、バッテリの出力制限の範囲内で、第1モータによってエンジンがクランキングされて始動されると共に要求トルクによって走行するよう制御するものであれば如何なるものとしても構わない。本発明の第2のハイブリッド自動車における「制御手段」としては、高車速かつ大きなアクセル開度AccでモータMG1によってエンジン22をクランキングして始動する高車速高開度始動時において、モータMG1の消費電力Pm1が閾値Pm1ref以上に至るまではバッテリ50の定格出力Woutrを出力制限Woutに設定し、モータMG1の消費電力Pm1が閾値Pm1ref以上に至った後はバッテリ50の定格出力Woutrより大きな出力を出力制限Woutに設定するものに限定されるものではなく、アクセル操作に基づく仮要求トルクに緩変化処理を施して要求トルクを設定し、バッテリの出力制限の範囲内で要求トルクによって走行するようエンジンと第1モータと第2モータとを制御し、エンジンの始動時において、第1モータの消費電力が所定電力以上に至るまではバッテリの定格出力をバッテリの出力制限に設定し、第1モータの消費電力が所定電力以上に至った後はバッテリの定格出力より大きな出力をバッテリの出力制限に設定し、バッテリの出力制限の範囲内で、第1モータによってエンジンがクランキングされて始動されると共に要求トルクによって走行するよう制御するものであれば如何なるものとしても構わない。
Here, the “engine” is not limited to the
なお、実施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。 The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem is the same as that of the embodiment described in the column of means for solving the problem. Therefore, 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。 As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated using the Example, this invention is not limited at all to such an Example, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it is with various forms. Of course, it can be implemented.
本発明は、ハイブリッド自動車の製造産業などに利用可能である。 The present invention can be used in the manufacturing industry of hybrid vehicles.
20,120 ハイブリッド自動車、22 エンジン、23 クランクポジションセンサ、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、30 プラネタリギヤ、36 駆動軸、37 デファレンシャルギヤ、38a,38b 駆動輪、39a,39b 車輪、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、52 バッテリ用電子制御ユニット(バッテリECU)、70 ハイブリッド用電子制御ユニット(HVECU)、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、MG1,MG2 モータ。
20, 120 Hybrid vehicle, 22 engine, 23 crank position sensor, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 26 crankshaft, 30 planetary gear, 36 drive shaft, 37 differential gear, 38a, 38b drive wheel, 39a,
Claims (8)
前記制御手段は、前記エンジンの始動時において、前記第1モータの回転数が所定回転数以上に至るまでは前記エンジンの始動時でないときに比して小さなレート値を用いたレート処理を前記仮要求トルクに施して前記要求トルクを設定し、前記第1モータの回転数が前記所定回転数以上に至った後は前記エンジンの始動時でないときと同一のレート値を用いたレート処理を前記仮要求トルクに施して前記要求トルクを設定し、前記バッテリの出力制限の範囲内で、前記第1モータによって前記エンジンがクランキングされて始動されると共に前記設定した要求トルクによって走行するよう制御する手段である、
ハイブリッド自動車。 An engine, a first motor, a drive shaft connected to an axle, a planetary gear in which three rotation elements are connected to an output shaft of the engine and a rotation shaft of the first motor, and a rotation shaft connected to the drive shaft A range of the output limit of the battery, setting a required torque by performing rate processing on the temporary required torque based on the accelerator operation, a battery that exchanges electric power with the first motor and the second motor, A hybrid vehicle comprising: control means for controlling the engine, the first motor, and the second motor so as to run at the required torque within the vehicle,
The control means performs rate processing using a smaller rate value when starting the engine until the rotational speed of the first motor reaches a predetermined rotational speed or more than when not starting the engine. The requested torque is set by applying to the requested torque, and after the rotational speed of the first motor reaches the predetermined rotational speed or higher, the rate processing using the same rate value as when the engine is not started is performed. Means for setting the required torque in response to the required torque and controlling the engine to be started by being cranked and started by the first motor within the range of the output limit of the battery. Is,
Hybrid car.
前記制御手段は、前記エンジンの始動時において、前記第1モータの回転数が前記所定回転数以上に至るまでは、車速が高いほど小さくなる傾向のレート値を用いたレート処理を前記仮要求トルクに施して前記要求トルクを設定する手段である、
ハイブリッド自動車。 The hybrid vehicle according to claim 1,
When the engine starts, the control means performs rate processing using a rate value that tends to decrease as the vehicle speed increases until the rotation speed of the first motor reaches the predetermined rotation speed or more. A means for setting the required torque to
Hybrid car.
前記制御手段は、前記エンジンの始動時において、前記第1モータの回転数が前記所定回転数以上に至るまでは、アクセル開度が大きいほど小さくなる傾向のレート値を用いたレート処理を前記仮要求トルクに施して前記要求トルクを設定する手段である、
ハイブリッド自動車。 A hybrid vehicle according to claim 1 or 2,
The control means performs rate processing using a rate value that tends to decrease as the accelerator opening increases until the rotational speed of the first motor reaches the predetermined rotational speed or more at the start of the engine. A means for setting the required torque by applying it to the required torque;
Hybrid car.
前記制御手段は、前記エンジンの始動時において、車速が所定車速未満のときまたはアクセル開度が所定開度未満のときには、前記第1モータの回転数に拘わらず、前記エンジンの始動時でないときと同一のレート値を用いたレート処理を前記仮要求トルクに施して前記要求トルクを設定する手段である、
ハイブリッド自動車。 A hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 3,
The control means is configured to start the engine when the vehicle speed is less than a predetermined vehicle speed or when the accelerator opening is less than the predetermined opening, regardless of the number of rotations of the first motor. Means for setting the required torque by applying rate processing using the same rate value to the temporary required torque;
Hybrid car.
前記制御手段は、前記エンジンの始動時において、前記第1モータの消費電力が所定電力以上に至るまでは前記バッテリの定格出力を該バッテリの出力制限に設定し、前記第1モータの消費電力が前記所定電力以上に至った後は前記バッテリの定格出力より大きな出力を該バッテリの出力制限に設定する手段である、
ハイブリッド自動車。 A hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 4,
The control means sets the rated output of the battery to the output limit of the battery until the power consumption of the first motor reaches a predetermined power or more at the start of the engine, and the power consumption of the first motor is After reaching the predetermined power or higher, it is means for setting an output larger than the rated output of the battery to the output limit of the battery
Hybrid car.
前記制御手段は、前記エンジンの始動時において、前記第1モータの消費電力が所定電力以上に至るまでは前記バッテリの定格出力を該バッテリの出力制限に設定し、前記第1モータの消費電力が前記所定電力以上に至った後は前記バッテリの定格出力より大きな出力を該バッテリの出力制限に設定し、該設定したバッテリの出力制限の範囲内で、前記第1モータによって前記エンジンがクランキングされて始動されると共に前記要求トルクによって走行するよう制御する手段である、
ハイブリッド自動車。 An engine, a first motor, a drive shaft connected to an axle, a planetary gear in which three rotation elements are connected to an output shaft of the engine and a rotation shaft of the first motor, and a rotation shaft connected to the drive shaft The second motor, the battery that exchanges electric power with the first motor and the second motor, a gradual change process is performed on the temporary required torque based on the accelerator operation, and the required torque is set. A hybrid vehicle comprising: control means for controlling the engine, the first motor, and the second motor so as to run with the required torque within a range;
The control means sets the rated output of the battery to the output limit of the battery until the power consumption of the first motor reaches a predetermined power or more at the start of the engine, and the power consumption of the first motor is After reaching the predetermined power or higher, an output larger than the rated output of the battery is set as the output limit of the battery, and the engine is cranked by the first motor within the set output limit of the battery. And a means for controlling the vehicle so as to run with the required torque.
Hybrid car.
前記制御手段は、前記エンジンの始動時において、前記第1モータの消費電力が前記所定電力以上に至った後は、前記第1モータの消費電力が大きいほど定格電力に対して大きくなる傾向に前記バッテリの出力制限を設定する手段である、
ハイブリッド自動車。 The hybrid vehicle according to claim 6,
The control means tends to increase with respect to the rated power as the power consumption of the first motor increases after the power consumption of the first motor reaches the predetermined power or more at the start of the engine. A means for setting a battery output limit,
Hybrid car.
前記制御手段は、前記エンジンの始動時において、車速が所定車速未満のときまたはアクセル開度が所定開度未満のときには、前記第1モータの消費電力に拘わらず、前記バッテリの定格出力を該バッテリの出力制限に設定する手段である、
ハイブリッド自動車。 A hybrid vehicle according to claim 6 or 7,
When the engine starts, when the vehicle speed is less than a predetermined vehicle speed or the accelerator opening is less than a predetermined opening, the control means outputs the rated output of the battery regardless of the power consumption of the first motor. Is a means to set the output limit of
Hybrid car.
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2012
- 2012-11-08 JP JP2012246188A patent/JP2014094627A/en active Pending
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