JP2015054645A - Hybrid vehicle and hybrid vehicle motor generator control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンとクラッチと電動発電機と変速機がこの順序で設けられたハイブリッド車両に関する。更に詳しくは、そのような電動発電機を制御可能な電動機制御手段を備えたハイブリッド車両及びその電動発電機制御方法に関するものである。 The present invention relates to a hybrid vehicle in which an engine, a clutch, a motor generator, and a transmission are provided in this order. More specifically, the present invention relates to a hybrid vehicle including a motor control means capable of controlling such a motor generator and a motor generator control method thereof.
従来、エンジンにクラッチを介して電動発電機を結合し、この電動発電機の回転駆動力を駆動出力として変速機に伝達し、変速機の駆動出力をディファレンシャル・ギアから駆動車軸に伝達する構造のハイブリッド車両が知られている。このようなハイブリッド車両は、エンジン又は電動発電機のいずれか一方又は双方の回転駆動力により走行するとともに、減速時には電動発電機が車両の運動エネルギを電気エネルギとして回収する発電機として作用する。従って、このようなハイブリッド車両は、エンジン及び電動発電機がともに車両を駆動するパラレル走行と、エンジンにより電動発電機を駆動して発電させながら走行する発電走行をとることができる他に、車両減速時に、その減速時における運動エネルギにより電動発電機を駆動して発電させ(回生発電)、その電気エネルギをバッテリに充電して回収する減速走行を取り得るとしている。 Conventionally, a motor generator is coupled to the engine via a clutch, and the rotational driving force of the motor generator is transmitted as a drive output to the transmission, and the drive output of the transmission is transmitted from the differential gear to the drive axle. Hybrid vehicles are known. Such a hybrid vehicle travels by the rotational driving force of one or both of the engine and the motor generator, and at the time of deceleration, the motor generator acts as a generator that recovers the kinetic energy of the vehicle as electric energy. Accordingly, such a hybrid vehicle can perform parallel traveling in which both the engine and the motor generator drive the vehicle, and power generation traveling while driving the motor generator by the engine to generate power. Sometimes, the motor generator is driven by the kinetic energy at the time of deceleration to generate electric power (regenerative power generation), and the vehicle can be decelerated for charging and collecting the electric energy in the battery.
一方、このようなハイブリッド車両では、クラッチを接続状態にすることにより、電動発電機によりエンジンを駆動することも可能になる。例えば、電動発電機により停止状態のエンジンを駆動して、そのエンジンを始動させることもできる。具体的に、このエンジンの始動にあっては、クラッチを接続状態にして電動発電機によりエンジンのクランク軸を回転させることにより行われる。図4に示すように、電動発電機によりエンジンを始動させると、エンジンがアイドル回転速度以下の所定の回転速度にまで達したとき、燃料供給と点火制御を行う着火制御を開始する。その後、電動発電機によりエンジンの駆動を停止すると、エンジンは点火制御されることによる自己の加速により徐々にその回転速度を増加させて、アイドル回転速度にまで達するようになっている。 On the other hand, in such a hybrid vehicle, the engine can be driven by the motor generator by setting the clutch in a connected state. For example, a stopped engine can be driven by a motor generator to start the engine. Specifically, the engine is started by rotating the crankshaft of the engine with a motor generator with the clutch engaged. As shown in FIG. 4, when the engine is started by the motor generator, when the engine reaches a predetermined rotational speed equal to or lower than the idle rotational speed, ignition control for performing fuel supply and ignition control is started. After that, when the driving of the engine is stopped by the motor generator, the engine gradually increases its rotational speed due to its own acceleration due to ignition control, and reaches the idle rotational speed.
しかし、エンジンにクラッチを介して電動発電機が連結されたハイブリッド車両では、その電動発電機の存在により、クラッチにおけるダンパーの共振速度がアイドル回転速度よりわずか低い値になる傾向にあった。このため、エンジンの始動時にあっては、エンジンの回転速度がアイドル回転速度に達するまでの間に共振速度域を通過することに成り、図4に示すように、エンジンの回転速度及び変速機の回転速度は共振現象によりその位相がずれて変動することになる。このような共振現象が生じると車体に異常な揺れを生じさせ、搭乗者に違和感や不快感を与える場合があった。 However, in the hybrid vehicle in which the motor generator is connected to the engine via the clutch, the resonance speed of the damper in the clutch tends to be slightly lower than the idle rotation speed due to the presence of the motor generator. For this reason, when the engine is started, it passes through the resonance speed region until the rotational speed of the engine reaches the idle rotational speed, and as shown in FIG. The rotation speed fluctuates with the phase shifted by a resonance phenomenon. When such a resonance phenomenon occurs, the vehicle body may be abnormally shaken, which may cause the passenger to feel uncomfortable or uncomfortable.
この点を解消するために、エンジンの始動時に、エンジンの着火制御を開始した後であっても、その着火制御を維持しつつ、電動発電機によりアイドル回転速度付近までエンジンの回転速度の加速を行うような、ハイブリッド車両の始動方法が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。この始動方法では、エンジン自身による加速と、電動発電機による加速により、エンジンの回転速度の上昇率が高まり、共振速度域を通過する時間が短くなるとしている。これにより、共振に基づく車体振動を誘起することを抑制することができるとしている。 In order to solve this problem, even when engine ignition control is started at the start of the engine, the engine speed is accelerated to the vicinity of the idle speed by the motor generator while maintaining the ignition control. A method for starting a hybrid vehicle has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In this starting method, acceleration rate by the engine itself and acceleration by the motor generator increase the rate of increase of the rotational speed of the engine and shorten the time for passing through the resonance speed range. Thus, it is possible to suppress inducing vehicle body vibration based on resonance.
しかし、上記従来のハイブリッド車両の始動方法では、本来的に、電動発電機によりエンジンを駆動する必要が無い範囲においてまで、エンジンを駆動させることになるので、その電動発電機において余剰の電力消費を生じさせる不具合があった。 However, in the above conventional hybrid vehicle starting method, the engine is driven to the extent that it is not necessary to drive the engine by the motor generator. There was a problem that caused it.
本発明の目的は、余剰の電力消費を生じさせること無く、共振に基づく揺れを軽減し得るハイブリッド車両及びその電動発電機制御方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a hybrid vehicle and a motor generator control method therefor that can reduce vibration based on resonance without causing excessive power consumption.
本発明は、エンジンとクラッチと電動発電機と変速機がこの順序で設けられ、電動発電機を制御可能な電動機制御手段を備えたハイブリッド車両の改良である。 The present invention is an improvement of a hybrid vehicle including an engine, a clutch, a motor generator, and a transmission in this order, and provided with motor control means capable of controlling the motor generator.
その特徴ある構成は、電動機制御手段が、共振時に変速機の回転速度をエンジンの回転速度に一致させるように電動発電機を制御するところにある。 The characteristic configuration is that the motor control means controls the motor generator so that the rotational speed of the transmission coincides with the rotational speed of the engine at the time of resonance.
この場合、電動機制御手段は、共振に伴って変速機の回転速度がエンジンの回転速度を超える時に回生発電を行って変速機の回転速度を低下させるように電動発電機を制御することが好ましく、共振に伴って変速機の回転速度がエンジンの回転速度を下回る時に電動発電機を回転駆動させて変速機の回転速度を増加させるように電動発電機を制御することもできる。 In this case, the motor control means preferably controls the motor generator so as to reduce the rotational speed of the transmission by performing regenerative power generation when the rotational speed of the transmission exceeds the rotational speed of the engine due to resonance. The motor generator can also be controlled to increase the rotation speed of the transmission by rotating the motor generator when the rotation speed of the transmission is lower than the rotation speed of the engine due to resonance.
また、別の本発明は、エンジンとクラッチと電動発電機と変速機がこの順序で設けられたハイブリッド車両の、電動発電機を制御する方法の改良である。 Another aspect of the present invention is an improvement of a method for controlling a motor generator in a hybrid vehicle in which an engine, a clutch, a motor generator, and a transmission are provided in this order.
その特徴ある点は、共振時に変速機の回転速度をエンジンの回転速度に一致させるように電動発電機を制御するところにある。 The characteristic point is that the motor generator is controlled so that the rotational speed of the transmission matches the rotational speed of the engine at the time of resonance.
この場合、共振に伴って変速機の回転速度がエンジンの回転速度を超える時に回生発電を行って変速機の回転速度を低下させるように電動発電機を制御することが好ましく、共振に伴って変速機の回転速度がエンジンの回転速度を下回る時に電動発電機を回転駆動させて変速機の回転速度を増加させるように電動発電機を制御することもできる。 In this case, it is preferable to control the motor generator so as to reduce the rotational speed of the transmission by performing regenerative power generation when the rotational speed of the transmission exceeds the rotational speed of the engine due to the resonance. It is also possible to control the motor generator so as to increase the rotation speed of the transmission by rotating the motor generator when the rotation speed of the machine is lower than the rotation speed of the engine.
エンジンにクラッチを介して電動発電機が連結されたハイブリッド車両にあっては、共振現象が生じるとエンジンの回転速度及び変速機の回転速度は位相をずらして変動することになる。特に、エンジンの始動時において、エンジンの着火が開始されてアイドル回転に達するまでのエンジンは必ず共振速度域を通過することになる。けれども、本発明のハイブリッド車両及びその電動発電機制御方法では、共振時に変速機の回転速度をエンジンの回転速度に一致させるように電動発電機を制御するので、エンジンと変速機のそれぞれの回転速度が位相をずらして変動する様なことは無くなる。よって、共振に基づく車体の異常な揺れは抑制され、共振に起因する搭乗者への違和感や不快感を防止することができる。 In a hybrid vehicle in which a motor generator is connected to an engine via a clutch, when a resonance phenomenon occurs, the rotational speed of the engine and the rotational speed of the transmission fluctuate out of phase. In particular, at the time of starting the engine, the engine always passes through the resonance speed region until the engine starts ignition and reaches idle rotation. However, in the hybrid vehicle and the motor generator control method thereof according to the present invention, the motor generator is controlled so that the rotational speed of the transmission coincides with the rotational speed of the engine at the time of resonance. Will no longer fluctuate out of phase. Therefore, abnormal shaking of the vehicle body due to resonance is suppressed, and discomfort and discomfort to the passenger due to resonance can be prevented.
特に、共振に伴って変速機の回転速度がエンジンの回転速度を超える時に回生発電を行って変速機の回転速度を低下させるようにすれば、それにより得られた電気エネルギは、バッテリに充電されて、その後の電動発電機の回転駆動力により走行や、パラレル走行時の電力として利用することができる。これにより、余剰の電力消費を生じさせること無く、共振に基づく揺れを軽減することができる。 In particular, if regenerative power generation is performed to reduce the rotational speed of the transmission when the rotational speed of the transmission exceeds the rotational speed of the engine due to resonance, the electric energy obtained thereby is charged in the battery. Thus, it can be used as electric power during traveling or parallel traveling by the rotational driving force of the motor generator thereafter. Thereby, the vibration based on resonance can be reduced without causing excessive power consumption.
次に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。 Next, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
図2は、本発明のハイブリッド車両1の構成の例を示すブロック図である。このハイブリッド車両1は、エンジン10とクラッチ12と電動発電機13と半自動の変速機16がこの順序で設けられる。このため、このハイブリッド車両1は、半自動の変速機16を介したエンジン10及び電動発電機13のいずれか一方又は双方によって駆動され、減速時には、電動発電機13の回生トルクによってエンジン10のエンジンブレーキのような制動力(回生制動力)を発生させることができるものである。このように、このハイブリッド車両1は、エンジン10、エンジンECU(Electronic Control Unit)11、クラッチ12、電動発電機13、インバータ14、バッテリ15、変速機16、電動発電機ECU21、ハイブリッドECU22を有する。
FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of the hybrid vehicle 1 of the present invention. The hybrid vehicle 1 is provided with an
以下に各構成品を説明すると、変速機16は、上述したように、半自動のものであって、マニュアル変速機と同じ構成を有しながら変速操作を自動的に行うことができるものである。図3に示すように、具体的な変速機16の構成は、そのギヤケース16aの内部の上側にメインシャフト17が前後方向に延びて配置される。このメインシャフト17は、電動発電機13に連結されるインプットシャフト17aと、その後方に同軸に設けられるアウトプットシャフト17bを備える。そのメインシャフト17の下方のギヤケース16aの内部には、カウンタシャフト16bがメインシャフト17に平行に配置される。
Each component will be described below. The
インプットシャフト17aにはハイスピードギヤ17cが設けられ、そのハイスピードギヤ17cと噛合するドライブギヤ17dがカウンタシャフト16bに設けられる。また、ドライブギヤ17dより後方のカウンタシャフト16bには各速段ギヤ18a〜18eが設けられ、これらに歯合する各段ギヤ18g〜18lがアウトプットシャフト17bに設けられる。
A
これにより、この変速機16は、インプットシャフト17aから入力される回転をカウンタシャフト16bに伝達し、各速段ギヤ18g〜18l,18a〜18eの噛合を変えてアウトプットシャフト17bに回転速度を変えて伝達するように構成される。ここで、変速機16の回転速度とは、電動発電機13に連結されたインプットシャフト17aの回転速度を表すものとする。アウトプットシャフト17bの回転速度は、図2に示す車輪24を回転させるドライブシャフト23の回転速度と同一であり、車両1の走行速度としてとらえられるものとする。
As a result, the
なお、図3における符号19は、前後方向に延びて軸方向に移動することにより各速段ギヤ18g〜18l,18a〜18eの噛合を変えるシフタロッド19であり、そのシフタロッド19を後述するハイブリッドECU22からの指令により移動させるコントロール部20がギヤケース16aの上部に設けられる。また、この変速機16には、そのインプットシャフト17a(図3)の回転速度を検出して、変速機16の回転速度として出力する変速機回転速度センサ8が設けられ、その変速機回転速度センサ8の検出出力は、ハイブリッドECU22の制御入力に接続される。
3 denotes a
エンジン10は、内燃機関の一例であり、エンジンECU11によって制御され、ガソリン、軽油、CNG(Compressed Natural Gas)、LPG(Liquefied Petroleum Gas)、又は代替燃料等を内部で燃焼させて、軸を回転させる動力を発生させ、発生した動力をクラッチ12に伝達するように構成される。そして、このエンジン10には、このエンジン10の回転速度を検出するエンジン回転速度センサ9が設けられ、このセンサ9の検出出力は、エンジンECU11の制御入力に接続される。
The
エンジン10を制御するエンジンECU11は、ハイブリッドECU22からの指示に従うことにより、電動発電機ECU21と連携動作するコンピュータであり、燃料噴射量やバルブタイミングなど、エンジン10を制御する。例えば、エンジンECU11は、CPU(Central Processing Unit)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、マイクロプロセッサ(マイクロコンピュータ)、DSP(Digital Signal Processor)などにより構成され、内部に、演算部、メモリ、及びI/O(Input/Output)ポートなどを有する。
The
クラッチ12は、図2の左側にあるエンジン10に連結されて、エンジン10のクランク軸とともに回転するフライホイール12aと、そのフライホイール12aに対向配置されて電動発電機13の軸と一体的に回転するクラッチディスク12bを備える。図示しないが、このクラッチ12には、フライホイール12aとクラッチディスク12bとの間に生じる回転誤差を吸収するダンパーが設けられる。そして、クラッチ12にはクラッチレバー12cが設けられ、このクラッチレバー12cをクラッチブースタ27が傾動可能に構成される。クラッチブースタ27はクラッチアクチュエータ26により制御される油圧によりそのロッド27aを出没させてクラッチレバー12cを動かすものとする。
The clutch 12 is connected to the
クラッチアクチュエータ26はハイブリッドECU22からの電気信号により制御される。クラッチ12は、エンジン10からの軸出力を、電動発電機13及び変速機16を介してドライブシャフト23に伝達し、ドライブシャフト23の回転により車輪24を回転させて、車両1を走行させるように構成される。即ち、クラッチ12は、ハイブリッドECU22の制御によって、エンジン10のクランク軸と電動発電機13の回転軸とを機械的に接続することにより、エンジン10の軸出力を電動発電機13に伝達したり、又は、エンジン10のクランク軸と電動発電機13の回転軸との機械的な接続を切断することにより、エンジン10の軸と、電動発電機13の回転軸とが互いに異なる回転速度で回転できるようにする。
The
電動発電機13は、いわゆる、モータジェネレータであり、電動機として機能する場合には、インバータ14から供給された電力により回転軸を回転させる回転駆動を行って、その回転駆動により生じた動力を変速機16に供給することにより車両1を走行させるか、又はその動力によりエンジン10のクランク軸を回転させることにより、そのエンジン10を駆動させるものである。また、この電動発電機13が発電機として機能する場合には、変速機16又はエンジン10から供給された回転軸を回転させる動力によって発電し、その電力をインバータ14に供給するものである。
The
インバータ14は、電動発電機ECU21によって制御され、バッテリ15からの直流電力を交流電力に変換するか、又は電動発電機13からの交流電力を直流電力に変換するものである。電動発電機13が回転駆動を行って動力を発生させる場合、インバータ14は、バッテリ15の直流電力を交流電力に変換して、電動発電機13に電力を供給し、電動発電機13が発電する場合、インバータ14は、電動発電機13からの交流電力を直流電力に変換するように構成される。即ち、インバータ14は、バッテリ15に直流電力を供給するための整流器及び電圧調整装置としての役割を果たすものである。
The
バッテリ15は、充放電可能な二次電池であり、電動発電機13が回転駆動を行って動力を発生させるとき、電動発電機13にインバータ14を介して電力を供給するか、又は電動発電機13が発電しているとき、電動発電機13が発電する電力によって充電されるものである。
The
電動発電機ECU21は、ハイブリッドECU22からの指示に従うことにより、エンジンECU11と連携動作するコンピュータであり、インバータ14を制御することによって電動発電機13を制御するように構成される。そして、この電動発電機ECU21は、例えば、CPU、ASIC、マイクロプロセッサ(マイクロコンピュータ)、DSPなどにより構成され、内部に、演算部、メモリ、及びI/Oポートなどを有するものが使用される。
The
ハイブリッドECU22は、コンピュータの一例であり、CPU、ASIC、マイクロプロセッサ(マイクロコンピュータ)、DSPなどにより構成され、内部に、演算部、メモリ、及びI/Oポートなどを有するものが使用される。このハイブリッドECU22、エンジンECU11及び電動発電機ECU21は、CAN(Control Area Network)などの規格に準拠したバスなどにより相互に接続される。
The
ハイブリッドECU22は、アクセル開度情報、車速情報、及び変速機16から取得したギア位置情報、エンジンECU11から取得したエンジン回転速度情報を取得して、これを参照して、エンジン10又は電動発電機13のいずれか一方の回転駆動力により走行する状態と、エンジン10と電動発電機13とが協働して走行させるパラレル走行状態と、エンジン10により電動発電機13を駆動して発電させながら走行する発電走行状態をとるように構成される。そして、電動発電機13の動力により走行する場合には、クラッチ12は、ハイブリッドECU22の制御によって、エンジン10のクランク軸と電動発電機13の回転軸との機械的な接続を切断し、そのエンジン10を停止させて燃料の消費を抑制するように構成される。
The
また、このハイブリッド車両1には、電動発電機13を制御可能な電動機制御手段を備える。この実施の形態における電動機制御手段は、電動発電機13を実際に制御する上述したインバータ14と、そのインバータ14を制御する電動発電機制御ECU21及びその電動発電機制御ECU21と連携動作するハイブリッドECU22等から構成される。そして、この電動機制御手段は、クラッチ12の図示しないダンパーが共振したときに、変速機16の回転速度をエンジン10の回転速度に一致させるように電動発電機13を制御するように構成される。
In addition, the hybrid vehicle 1 includes an electric motor control unit that can control the
ここで、このハイブリッド車両1では、エンジン10が停止していると、その停止したエンジン10を電動発電機13により駆動して、そのエンジン10を始動させることができるものである。このエンジン10の始動にあって、電動機制御手段は、変速機16をニュートラルにした状態でクラッチ12を接続状態にし、電動発電機13により停止したエンジン10のクランク軸を回転させて、そのエンジン10を始動させることになる。
Here, in the hybrid vehicle 1, when the
一方、このように、エンジン10にクラッチ12を介して電動発電機13が連結されたハイブリッド車両1では、その電動発電機13の存在により、クラッチ12における共振速度がアイドル回転速度よりわずか低い値になる傾向にある。このアイドル回転速度より低いエンジン10の始動時における共振速度域は、予め実験等により求められる。そして、エンジン10の始動時において、エンジン10の着火が開始されてアイドル回転に達するまで、予め実験等により得られた共振速度域を通過する際に、電動機制御手段は、変速機16の回転速度をエンジンの回転速度に一致させるように電動発電機13を制御するように構成される。
On the other hand, in the hybrid vehicle 1 in which the
そして、始動してエンジン10がアイドル回転に達して稼働した後にあって、アイドル回転以上でも、この電動発電機制御ECU21等からなる電動機制御手段は、クラッチ12の図示しないダンパーが共振したときに、変速機回転速度センサ8が検出する変速機16の回転速度を、エンジン回転速度センサ9が検出するエンジン10の回転速度に一致させるように電動発電機13を制御する。アイドル回転以上において共振が発生したかどうかの判断は、公知の方法により行うことができる。
Then, after the
次に、上述したハイブリッド車両の電動発電機制御方法を説明する。 Next, the motor generator control method for the hybrid vehicle described above will be described.
この実施の形態では、停止したエンジンを始動させる場合を説明する。 In this embodiment, a case where a stopped engine is started will be described.
停止しているエンジン10を始動させるために、先ず、ハイブリッドECU22はコントロール部20(図3)に指令を出して変速機16をニュートラルにするとともに、その状態でクラッチ12を接続状態にする。そして、電動発電機制御ECU21はインバータ14を制御して、電動発電機13によりエンジン10の図示しないクランク軸を回転させて、そのエンジン10を始動することになる。
In order to start the stopped
図1に示すように、エンジン10の図示しないクランク軸が回転して、その回転速度が上昇してアイドル回転速度以下の所定の回転速度、例えば200rpmにまで達したとき、ハイブリッドECU22はエンジンECU11に指令を出して燃料供給と点火制御を行う着火制御を実行させる。エンジン10の着火制御が開始されると、エンジン10は自立してその回転速度を増加させ、その回転速度が所定値、例えば400rpmに達すると、電動発電機13によるエンジン10の駆動を停止させる。すると、その後、エンジン10は、自立した点火制御により徐々にその回転速度を増加させて、アイドル回転速度にまで達することになる。
As shown in FIG. 1, when a crankshaft (not shown) of the
一方、エンジン10にクラッチ12を介して電動発電機13が連結されたハイブリッド車両1では、その電動発電機13の存在により、クラッチ12の図示しないダンパーにおける共振速度がアイドル回転速度よりわずか低い値になる傾向にある。このため、電動発電機13によるエンジン10の駆動を停止させた後、自立した点火制御により徐々にその回転速度を増加させるエンジン10は、アイドル回転速度に達するまでに共振速度域を通過することになる。そして、共振速度域を通過する際に、エンジン10の回転速度及び変速機16の回転速度は共振現象によりその位相をずらして変動しようとする。けれども、電動機制御手段を構成するハイブリッドECU22及び電動発電機制御ECU21は、エンジン10の着火が開始されてアイドル回転に達するまでの間において共振速度域を通過する際に、変速機回転速度センサ8が検出する変速機16の回転速度を、エンジン回転速度センサ9が検出するエンジン10の回転速度に一致させるように電動発電機13を制御する。
On the other hand, in the hybrid vehicle 1 in which the
具体的な電動発電機13の制御内容を説明すると、図1に示すように、電動発電機13によりエンジン10のクランク軸を回転させる駆動を停止した後であって、エンジン10の回転速度がアイドル回転速度に達するまでの間において予め実験等により求められた共振速度域を通過すると、エンジン10の回転速度及び変速機16の回転速度はその位相をずらして変動しようとする。
The specific control contents of the
そこで、電動機制御手段である電動発電機制御ECU21は、共振に伴って変速機16の回転速度がエンジン10の回転速度を超える時に回生発電を行って変速機16の回転速度を低下させ、変速機16の回転速度をエンジン10の回転速度に一致させるように電動発電機13を制御する。その一方で、電動機制御手段である電動発電機制御ECU21は、共振に伴って変速機16の回転速度がエンジン10の回転速度を下回る時に、電動発電機13を回転駆動させて変速機16の回転速度を上昇させ、増加する変速機16の回転速度をエンジン10の回転速度に一致させるように電動発電機13を制御する。
Therefore, the motor
即ち、共振現象により変速機16の回転速度は破線で示すように位相をずらして変動しようとする。けれども、変速機16の回転速度がエンジン10の回転速度を超える時に、電動発電機13を発電機として用いて回生発電を行ってその変速機16に負荷を与え、これにより変速機16の回転速度を低下させてエンジン10の回転速度に一致させるものである。また、変速機16の回転速度がエンジン10の回転速度を下回る時には、電動発電機13を電動機として用いて、その図示しない回転軸を積極的に回転させる回転駆動を行い、その回転軸に連結された変速機16の回転速度を上昇させ、これにより変速機16の回転速度を増加させてエンジン10の回転速度に一致させるものである。このように、電動発電機13がクラッチ12以降の回転をエンジン10の回転速度と同期させることにより、共振現象を回避するものである。
That is, the rotational speed of the
このため、図1の破線と実線の間の斜線で示す範囲のエネルギにより回生発電が行われ、破線と実線の間の空欄で示す範囲では電動発電機13により変速機16は積極的に回転駆動されることになる。そして、図2に示すように、この回生発電により得られた電気エネルギは、インバータ14を介してバッテリ15に充電されることになる。この回収された電力は、変速機16を積極的に回転駆動させるために用いられる他に、その後の電動発電機13の回転駆動力による走行や、パラレル走行時の電力として利用されることになる。
Therefore, regenerative power generation is performed with the energy in the range indicated by the oblique line between the broken line and the solid line in FIG. 1, and the
電動発電機13により変速機16を積極的に回転駆動する場合、電動発電機13は、クラッチ12以降の回転をエンジン10の回転速度と同期させるだけであるので、着火制御を開始したエンジンをアイドル回転速度付近まで加速を行う従来の始動方法に比較して、消費する電力は少ない。このため、本発明のハイブリッド車両1及びその電動発電機制御方法では、余剰の電力消費を生じさせること無く、共振に基づく揺れを軽減することができるものとなる。
When the
また、変速機16の回転速度をエンジン10の回転速度に一致させるようにするので、エンジン10の回転速度及び変速機16の回転速度の差はなくなり、この差を吸収するために従来から設けられているクラッチ12の図示しないダンパーに加わる負荷も減少する。このため、そのダンパーの寿命を従来よりも延長させることが可能となる。
In addition, since the rotational speed of the
なお、上述した実施の形態では、始動時のエンジン10がアイドル回転に達するまでの間の予め実験等により求められた共振速度域において、変速機回転速度センサ8が検出する変速機16の回転速度を、エンジン回転速度センサ9が検出するエンジン10の回転速度に一致させるように電動発電機13を制御する場合を説明した。けれども、始動時であれば、そのエンジン10の着火が開始されてアイドル回転に達するまでのエンジン10の回転速度の時間に対する変化は、各始動時において略同一である。このため、電動機制御手段21,22に始動時のエンジン10がアイドル回転に達するまでのエンジン10の回転速度を示すマップを記憶させ、電動機制御手段21,22は、エンジン10がアイドル回転に達するまで、そのマップに示されたエンジン10の回転速度に変速機16の回転速度を一致させるように電動発電機13を制御するようにしても良い。
In the above-described embodiment, the rotational speed of the
また、上述した実施の形態では、停止したエンジン10を再び始動させる場合を説明したけれども、本発明は、エンジン10の始動時に限るものではない。例えば、始動後のエンジン10で、アイドル回転以上で稼動する場合であっても、共振現象が生じる場合には、その共振時に変速機16の回転速度をエンジン10の回転速度に一致させるように電動発電機13が制御される。このアイドル回転以上において共振が発生したかどうかの判断は、公知の方法により行うことができる。
In the above-described embodiment, the case where the stopped
また、上述した実施の形態では、変速機回転速度センサ8として、変速機16のインプットシャフト17a(図3)の回転速度を検出して出力するものを用いて説明したけれども、変速機16のインプットシャフト17aと電動発電機13の図示しない軸は連結されて同じ速度で回転するので、変速機回転速度センサ8として、電動発電機13の回転速度を変速機16の回転速度として検出するものを用いても良い。
In the above-described embodiment, the transmission
また、上述した実施の形態では、インバータ14や電動発電機ECU21やハイブリッドECU22等が電動機制御手段を構成する場合を説明したけれども、この電動機制動制御手段は、他のECUが兼ねるようにしても良い。
In the above-described embodiment, the case where the
更に、上述した実施の形態では、半自動変速機の変速機を用いた車両1を用いて説明したけれども、変速機は、オート変速機やマニュアル変速機であっても良い。 Furthermore, although the above-described embodiment has been described using the vehicle 1 using the transmission of the semi-automatic transmission, the transmission may be an automatic transmission or a manual transmission.
1 ハイブリッド車両(車両)
9 エンジン回転速度センサ
10 エンジン
12 クラッチ
13 電動発電機
17 電動発電機ECU(電動機制御手段)
18 ハイブリッドECU(電動機制御手段)
1 Hybrid vehicle (vehicle)
9 Engine
18 Hybrid ECU (motor control means)
Claims (6)
前記電動機制御手段(21,22)は、共振時に前記変速機(16)の回転速度を前記エンジン(10)の回転速度に一致させるように前記電動発電機(13)を制御する
ことを特徴とするハイブリッド車両。 The engine (10), the clutch (12), the motor generator (13), and the transmission (16) are provided in this order, and include motor control means (21, 22) capable of controlling the motor generator (13). In hybrid vehicles,
The motor control means (21, 22) controls the motor generator (13) so that the rotational speed of the transmission (16) coincides with the rotational speed of the engine (10) during resonance. Hybrid vehicle.
共振時に前記変速機(16)の回転速度を前記エンジン(10)の回転速度に一致させるように前記電動発電機(13)を制御する
ことを特徴とするハイブリッド車両の電動発電機制御方法。 In the method of controlling the motor generator (13) of the hybrid vehicle (1) in which the engine (10), the clutch (12), the motor generator (13), and the transmission (16) are provided in this order,
The motor generator control method for a hybrid vehicle, wherein the motor generator (13) is controlled so that the rotational speed of the transmission (16) coincides with the rotational speed of the engine (10) at the time of resonance.
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