JP2016132263A - Hybrid automobile - 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、エンジンとプラネタリギヤと第1,第2モータとバッテリと報知手段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, and more particularly, to a hybrid vehicle including an engine, a planetary gear, first and second motors, a battery, and notification means.
従来、この種のハイブリッド自動車としては、エンジンと、動力分配統合機構(遊星歯車機構)と、第1,第2モータと、第1,第2インバータと、バッテリと、を備えるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。ここで、動力分配統合機構のサンギヤには、第1モータの回転子が接続されている。動力分配統合機構のキャリヤには、エンジンのクランクシャフトが接続されている。動力分配統合機構のリングギヤには、駆動輪に連結された駆動軸と第2モータの回転子とが接続されている。第1,第2インバータは、第1,第2モータを駆動する。バッテリは、第1,第2インバータを介して第1,第2モータと電力をやりとりする。このハイブリッド自動車では、第2モータや第2インバータに異常が生じたときには、エンジンの回転数を目標回転数で保持して第1モータから発電トルクを出力することによって駆動軸にトルクが出力されるようにエンジンと第1モータとを制御する。そして、このときには、第1モータの発電電力が第2モータに代えて補機で消費されるように補機を制御する。これにより、バッテリが過充電になるのを抑制している。 Conventionally, this type of hybrid vehicle has been proposed to include an engine, a power distribution and integration mechanism (planetary gear mechanism), first and second motors, first and second inverters, and a battery. (For example, refer to Patent Document 1). Here, the rotor of the first motor is connected to the sun gear of the power distribution and integration mechanism. The crankshaft of the engine is connected to the carrier of the power distribution and integration mechanism. A drive shaft coupled to the drive wheel and a rotor of the second motor are connected to the ring gear of the power distribution and integration mechanism. The first and second inverters drive the first and second motors. The battery exchanges power with the first and second motors via the first and second inverters. In this hybrid vehicle, when an abnormality occurs in the second motor or the second inverter, the torque is output to the drive shaft by maintaining the engine speed at the target speed and outputting the generated torque from the first motor. Thus, the engine and the first motor are controlled. At this time, the auxiliary machine is controlled so that the power generated by the first motor is consumed by the auxiliary machine instead of the second motor. As a result, the battery is prevented from being overcharged.
しかし、上述のハイブリッド自動車では、第1モータの発電電力を補機で十分に消費できないときには、その余剰電力(補機で消費しきれない電力)がバッテリに充電される。このため、その状態が継続すると、バッテリが過充電になり得る。 However, in the hybrid vehicle described above, when the power generated by the first motor cannot be sufficiently consumed by the auxiliary machine, the surplus power (electric power that cannot be consumed by the auxiliary machine) is charged to the battery. For this reason, if the state continues, the battery may be overcharged.
本発明のハイブリッド自動車は、バッテリが過充電になるのをより抑制することを主目的とする。 The main purpose of the hybrid vehicle of the present invention is to further suppress the battery from being overcharged.
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.
本発明のハイブリッド自動車は、
エンジンと、
動力を入出力可能な第1モータと、
前記第1モータの回転軸と前記エンジンの出力軸と車軸に連結された駆動軸とに3つの回転要素が共線図において前記回転軸,前記出力軸,前記駆動軸の順に並ぶように接続されたプラネタリギヤと、
前記駆動軸に動力を入出力可能な第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可能なバッテリと、
情報を報知する報知手段と、
前記第2モータから前記駆動軸に動力を入出力できなくなったとき、前記第1モータからの発電トルクの出力を伴って前記エンジンから前記プラネタリギヤを介して前記駆動軸に出力されるトルクだけによって走行するように前記エンジンと前記第1モータとを制御する所定制御を実行する制御手段と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
前記制御手段は、前記所定制御の実行中に前記バッテリの蓄電割合が閾値以上に至ったときには、停車を促すための情報が運転者に報知されるように前記報知手段を制御し、その後に停車すると、前記エンジンの燃料噴射が停止されると共に前記第1モータによって前記エンジンがモータリングされるように前記エンジンと前記第1モータとを制御することによって前記バッテリから放電させる手段である、
ことを特徴とする。
The hybrid vehicle of the present invention
Engine,
A first motor capable of inputting and outputting power;
Three rotating elements are connected to the rotating shaft of the first motor, the output shaft of the engine, and the driving shaft connected to the axle so that the rotating shaft, the output shaft, and the driving shaft are arranged in this order in the alignment chart. Planetary gear,
A second motor capable of inputting and outputting power to the drive shaft;
A battery capable of exchanging electric power with the first motor and the second motor;
An informing means for informing the information;
When power cannot be input / output from the second motor to the drive shaft, the vehicle travels only by the torque output from the engine to the drive shaft via the planetary gear with the output of power generation torque from the first motor. Control means for executing a predetermined control for controlling the engine and the first motor,
A hybrid vehicle comprising:
The control means controls the notifying means so that the driver is informed of information for prompting a stop when the storage ratio of the battery reaches a threshold value or more during execution of the predetermined control, and then stops. Then, the fuel injection of the engine is stopped and the engine and the first motor are controlled so that the engine is motored by the first motor, thereby discharging the battery.
It is characterized by that.
この本発明のハイブリッド自動車では、第2モータから駆動軸に動力を入出力できなくなったときには、第1モータからの発電トルクの出力を伴ってエンジンからプラネタリギヤを介して駆動軸に出力されるトルクだけによって走行するようにエンジンと第1モータとを制御する所定制御を実行する。そして、所定制御の実行中にバッテリの蓄電割合が閾値以上に至ったときには、停車を促すための情報が運転者に報知されるように報知手段を制御する。そして、その後に停車すると、エンジンの燃料噴射が停止されると共に第1モータによってエンジンがモータリングされるようにエンジンと第1モータとを制御することによってバッテリから放電させる。これにより、バッテリが過充電になるのをより抑制することができる。この結果、放電制御の終了後に、所定制御による走行を再開することができる。ここで、「停車」には、シフトポジションが駐車ポジションのときだけでなく、シフトポジションがニュートラルポジションや走行用ポジションで車速が値0でブレーキオンのときも含まれる。 In the hybrid vehicle of the present invention, when power cannot be input / output from the second motor to the drive shaft, only the torque output from the engine to the drive shaft via the planetary gear with the output of the power generation torque from the first motor. A predetermined control for controlling the engine and the first motor is executed so that the vehicle travels. Then, when the storage ratio of the battery reaches a threshold value or more during execution of the predetermined control, the notification means is controlled so that the driver is notified of information for urging the vehicle to stop. And if it stops after that, it will discharge from a battery by controlling an engine and a 1st motor so that a fuel injection of an engine is stopped and an engine is motored by a 1st motor. Thereby, it can suppress more that a battery becomes overcharge. As a result, after the discharge control is finished, the traveling by the predetermined control can be resumed. Here, “stop” includes not only when the shift position is the parking position but also when the shift position is the neutral position or the traveling position and the vehicle speed is 0 and the brake is on.
こうしたハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記第1モータによる前記エンジンのモータリングによって前記バッテリから放電させているときに、前記蓄電割合が前記閾値より低い第2閾値以下に至ったとき、前記第1モータによる前記エンジンのモータリングを終了する手段であるものとしてもよい。 In such a hybrid vehicle, the control means, when discharging from the battery by motoring of the engine by the first motor, when the storage ratio reaches a second threshold value lower than the threshold value, It may be a means for terminating motoring of the engine by one motor.
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、本発明の一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。実施例のハイブリッド自動車20は、図示するように、エンジン22と、プラネタリギヤ30と、モータMG1,MG2と、インバータ41,42と、バッテリ50と、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22は、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力する内燃機関として構成されている。このエンジン22は、エンジン用電子制御ユニット(以下、エンジンECUという)24により運転制御されている。
The
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を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートから入力されている。各種センサからの信号としては、以下のものを挙げることができる。エンジン22のクランクシャフト26の回転位置を検出するクランクポジションセンサ23からのクランク角θcr。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開度TH。エンジンECU24からは、エンジン22を運転制御するための種々の制御信号が出力ポートを介して出力されている。種々の制御信号としては、以下のものを挙げることができる。燃料噴射弁への駆動信号。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。エンジンECU24は、HVECU70と通信ポートを介して接続されている。このエンジンECU24は、HVECU70からの制御信号によりエンジン22を運転制御する。また、エンジンECU24は、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。エンジンECU24は、クランクポジションセンサ23により検出されたクランク角θcr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を演算している。
Although not shown, the engine ECU 24 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and includes a ROM for storing a processing program, a RAM for temporarily storing data, an input / output port, and a communication port in addition to the CPU. . Signals from various sensors necessary for controlling the operation of the
プラネタリギヤ30は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されている。プラネタリギヤ30のサンギヤには、モータMG1の回転子が接続されている。プラネタリギヤ30のリングギヤには、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が接続されている。プラネタリギヤ30のキャリヤには、エンジン22のクランクシャフト26が接続されている。
The
モータMG1は、例えば同期発電電動機として構成されており、上述したように回転子がプラネタリギヤ30のサンギヤに接続されている。モータMG2は、例えば同期発電電動機として構成されており、回転子が駆動軸36に接続されている。モータMG1,MG2は、モータ用電子制御ユニット(以下、モータECUという)40によってインバータ41,42の図示しないスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。
The motor MG1 is configured as a synchronous generator motor, for example, and the rotor is connected to the sun gear of 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を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。各種センサからの信号としては、以下のものを挙げることができる。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。モータMG1,MG2の各相に流れる電流を検出する電流センサからの相電流。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。モータECU40は、HVECU70と通信ポートを介して接続されている。このモータECU40は、HVECU70からの制御信号によってモータMG1,MG2を駆動制御する。また、モータECU40は、必要に応じてモータMG1,MG2の駆動状態に関するデータをHVECU70に出力する。モータECU40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の回転子の回転位置θm1,θm2に基づいてモータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2を演算している。
Although not shown, the
バッテリ50は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、電力ライン54によってインバータ41,42と接続されている。このバッテリ50は、バッテリ用電子制御ユニット(以下、バッテリECUという)52により管理されている。
The battery 50 is configured as, for example, a lithium ion secondary battery or a nickel hydride secondary battery, and is connected to 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各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。各種センサからの信号としては、以下のものを挙げることができる。バッテリ50の端子間に設置された電圧センサ51aからの電池電圧Vb。バッテリ50の出力端子に取り付けられた電流センサ51bからの電池電流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。バッテリECU52は、HVECU70と通信ポートを介して接続されている。このバッテリECU52は、必要に応じてバッテリ50の状態に関するデータをHVECU70に出力する。バッテリECU52は、電流センサ51bにより検出された電池電流Ibの積算値に基づいて蓄電割合SOCを演算している。蓄電割合SOCは、バッテリ50の全容量に対するバッテリ50から放電可能な電力の容量の割合である。
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、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。各種センサからの信号としては、以下のものを挙げることができる。イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号。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。HVECU70は、上述したように、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いる。このHVECU70は、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
なお、実施例のハイブリッド自動車20では、シフトポジションセンサ82により検出されるシフトポジションSPとしては、駐車時に用いる駐車ポジション(Pポジション),後進走行用のリバースポジション(Rポジション),中立のニュートラルポジション(Nポジション),前進走行用のドライブポジション(Dポジション)などがある。
In the
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20では、ハイブリッド走行モード(HV走行モード),電動走行モード(EV走行モード),直達走行モードなどの走行モードで走行する。HV走行モードは、エンジン22の運転とモータMG1,MG2の駆動とを伴って走行する走行モードである。EV走行モードは、エンジン22を運転停止すると共にモータMG2を駆動して走行する走行モードである。直達走行モードは、モータMG2を駆動停止すると共にエンジン22の運転とモータMG1の駆動とを伴って走行するモードである。なお、直達走行モードは、主として、モータMG2やインバータ42に異常が生じてモータMG2から駆動軸36を入出力することができなくなる所定移行条件が成立したときに選択される走行モードである。モータMG2やインバータ42の異常判定は、例えば、モータMG2やインバータ42に流れる電流がトルク指令Tm2*に応じた値であるか否かを判定したり、モータMG2やインバータ42の温度が許容上限温度を超えているか否かを判定したりすることによって行なうことができる。
The
HV走行モードでは、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*を設定する。続いて、設定した要求トルクTr*に駆動軸36の回転数Nrを乗じて、走行に要求される走行用パワーPdrv*を計算する。ここで、駆動軸36の回転数Nrとしては、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用いることができる。そして、走行用パワーPdrv*からバッテリ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、車両に要求される要求パワーPe*を計算する。
In the HV travel mode, first, the
そして、要求パワーPe*とエンジン22の動作ライン(例えば燃費最適動作ライン)とを用いてエンジン22の目標回転数Ne*および目標トルクTe*を設定する。続いて、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のトルク指令Tm1*を設定する。そして、トルク(−Tm1*/ρ)を要求トルクTr*から減じて、モータMG2のトルク指令Tm2*を設定する。トルク(−Tm1*/ρ)は、モータMG1をトルク指令Tm1*で駆動したときに、モータMG1から出力されてプラネタリギヤ30を介して駆動軸36に作用するトルクである。図2は、HV走行モードでのプラネタリギヤ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であるキャリヤの回転数を示し、R軸はモータMG2の回転数Nm2であるリングギヤ(駆動軸36)の回転数Nrを示す。また、図中、R軸上の太線矢印は、モータMG1から出力されてプラネタリギヤ30を介して駆動軸36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。モータMG2のトルク指令Tm2*は、この共線図を用いれば、容易に導くことができる。
Then, the target rotational speed Ne * and the target torque Te * of the
こうしてエンジン22の目標回転数Ne*および目標トルクTe*,モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定すると、エンジン22の目標回転数Ne*および目標トルクTe*をエンジンECU24に送信すると共に、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*をモータECU40に送信する。エンジンECU24は、エンジン22の目標回転数Ne*および目標トルクTe*を受信すると、目標回転数Ne*および目標トルクTe*に基づいてエンジン22が運転されるように、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う。モータECU40は、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を受信すると、モータMG1,MG2がトルク指令Tm1*,Tm2*で駆動されるようにインバータ41,42のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
When the target rotational speed Ne * and target torque Te * of the
EV走行モードでは、HVECU70は、まず、HV走行モードと同様に、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。そして、要求トルクTr*が駆動軸36に出力されるようにモータMG2のトルク指令Tm2*を設定する。そして、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*をモータECU40に送信する。モータECU40は、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を受信すると、モータMG1,MG2がトルク指令Tm1*,Tm2*で駆動されるようにインバータ41,42のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
In the EV travel mode, the
直達走行モードでは、HVECU70は、まず、アクセル開度Accと車速Vとに基づいて要求トルクTr*を設定する。なお、要求トルクTr*は、実施例では、HV走行モードに比して十分に小さいトルクを設定するものとした。続いて、要求トルクTr*にプラネタリギヤ30のギヤ比ρを乗じて更に符号を反転させて、モータMG1のトルク指令Tm1*を設定する。図3は、直達走行モードでのプラネタリギヤ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。モータMG1のトルク指令Tm1*は、この共線図を用いれば、容易に導くことができる。
In the direct travel mode, the
そして、エンジン22の目標回転数Ne*に比較的小さい回転数を設定する。そして、エンジン22の目標回転数Ne*をエンジンECU24に送信すると共にモータMG1のトルク指令Tm1*をモータECU40に送信する。エンジンECU24は、エンジン22の目標回転数Ne*を受信すると、エンジン22の回転数Neが目標回転数Ne*となるようにエンジン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う。モータECU40は、モータMG1のトルク指令Tm1*を受信すると、モータMG1がトルク指令Tm1*で駆動されるようにインバータ41のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。この場合、モータMG1からの発電トルク(回転数Nm1ひいては回転数Neを小さくする方向のトルク)の出力を伴ってエンジン22からプラネタリギヤ30を介して駆動軸36に作用するトルク(以下、直達トルクという)だけによって走行することができる。なお、直達走行モードでは、HV走行モードとは異なり、モータMG2によって電力を消費することができない。このため、モータMG1の発電電力によってバッテリ50が充電される。バッテリ50の充電を抑制するために、電力ライン54に接続された図示しない補機を駆動してモータMG1の発電電力を消費させることが考えられる。この場合でも、モータMG1の発電電力を補機によって十分に消費できないときには、その余剰電力がバッテリ50に充電される。なお、実施例では、上述したように、直達走行モードでの要求トルクTr*をHV走行モードでの要求トルクTr*より十分に小さくするものとした。第1の理由は、図2,図3の共線図から分かるように、直達走行モードでは、HV走行モードとは異なってモータMG2を駆動停止するために駆動軸36に出力可能なトルクの上限が小さくなるためである。第2の理由は、モータMG1の発電トルクの大きさを小さくしてバッテリ50の蓄電割合SOCの増加を抑制するためである。
Then, a relatively small rotational speed is set as the target rotational speed Ne * of the
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20の動作、特に、上述の所定移行条件が成立して直達走行モードに移行した後の動作について説明する。図4は、実施例のHVECU70により実行される所定移行後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、所定移行条件が成立したときに実行される。
Next, the operation of the
所定移行後制御ルーチンが実行されると、HVECU70は、直達走行モードを開始すると共に、直達走行モードであることを示す直達走行モード情報の報知を開始する(ステップS100)。直達走行モードでのエンジン22とモータMG1との制御方法については上述した。直達走行モード情報の報知は、例えば、「出力制限中です。」などのメッセージをディスプレイ90に表示する、ことによって行なうことができる。
When the control routine after the predetermined transition is executed, the
続いて、バッテリ50の蓄電割合SOCを入力する(ステップS110)。続いて、入力したバッテリ50の蓄電割合SOCを閾値Sref1と比較する(ステップS120)。ここで、閾値Sref1は、バッテリ50が満充電になりそうか否かを判定するために用いられる閾値である。この閾値Sref1としては、バッテリ50の満充電に相当する蓄電割合SOCより若干低い値、例えば、70%や75%などが用いられる。 Subsequently, the storage ratio SOC of the battery 50 is input (step S110). Subsequently, the input power storage ratio SOC of the battery 50 is compared with a threshold value Sref1 (step S120). Here, the threshold value Sref1 is a threshold value used for determining whether or not the battery 50 is likely to be fully charged. As this threshold value Sref1, a value slightly lower than the storage ratio SOC corresponding to the full charge of the battery 50, for example, 70% or 75% is used.
バッテリ50の蓄電割合SOCが閾値Sref1より小さいときには、ステップS110に戻る。この場合、直達走行モードでの走行を継続する。そして、バッテリ50の蓄電割合SOCが閾値Sref1以上に至ると、運転者に駐車を促す情報(以下、駐車提案情報という)の報知を開始する(ステップS130)。駐車提案情報の報知は、例えば、「もうすぐバッテリが満充電になって走行できなくなります。バッテリの放電を行なうために、安全な場所に停車してPポジションに操作して下さい。」などのメッセージをディスプレイ90に表示する、ことによって行なうことができる。
When the storage ratio SOC of the battery 50 is smaller than the threshold value Sref1, the process returns to step S110. In this case, the travel in the direct travel mode is continued. When the storage ratio SOC of the battery 50 reaches the threshold value Sref1 or more, notification of information that prompts the driver to park (hereinafter referred to as parking proposal information) is started (step S130). Notification of parking proposal information is a message such as "The battery will soon be fully charged and you will not be able to run. To discharge the battery, please stop in a safe place and operate in the P position." Is displayed on the
次に、車速VとシフトポジションSPとを入力する(ステップS140)。車速Vは、車速センサ88により検出された値を入力するものとした。シフトポジションSPは、シフトポジションセンサ82により検出されたポジションを入力するものとした。
Next, the vehicle speed V and the shift position SP are input (step S140). As the vehicle speed V, a value detected by the
こうしてデータを入力すると、車速Vが値0か否かを判定すると共に(ステップS150)、シフトポジションSPがPポジションか否かを判定する(ステップS160)。 When the data is thus input, it is determined whether or not the vehicle speed V is 0 (step S150), and it is determined whether or not the shift position SP is the P position (step S160).
ステップS150で車速Vが値0より大きいときや、ステップS160でシフトポジションSPがPポジションでないときには、ステップS110に戻る。こうしてステップS110〜S160の処理を繰り返し実行して、ステップS150,S160で、車速Vが値0で且つシフトポジションSPがPポジションになったときに、直達走行モードを終了すると共に直達走行モード情報および駐車提案情報の報知を終了する(ステップS170)。 When the vehicle speed V is greater than 0 in step S150, or when the shift position SP is not the P position in step S160, the process returns to step S110. In this way, the processes of steps S110 to S160 are repeatedly executed, and in steps S150 and S160, when the vehicle speed V is 0 and the shift position SP is the P position, the direct travel mode is terminated and the direct travel mode information and The notification of parking proposal information is terminated (step S170).
そして、放電モードを開始すると共に放電モードであるとことを示す放電モード情報の報知を開始する(ステップS180)。放電モードでは、HVECU70は、エンジン22の燃料噴射の停止指令をエンジンECU24に送信すると共に、エンジン22をモータリングするためのモータリング指令をモータECU40に送信する。エンジンECU24は、エンジン22の燃料噴射を停止する。モータECU40は、モータMG1によってエンジン22がモータリングされるように、インバータ41のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。図5は、放電モードでのプラネタリギヤ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。これにより、モータMG1の駆動に用いる電力をバッテリ50から放電させることができる。この結果、バッテリ50の蓄電割合SOCを低下させることができる。即ち、バッテリ50が過充電になるのをより抑制することができる。しかも、モータMG1によるエンジン22のモータリングによってバッテリ50から放電させるから、図示しない補機によってバッテリ50から放電させるものに比して、大きな電力でバッテリ50から放電させることができる。この結果、バッテリ50の蓄電割合SOCをより迅速に低下させることができる。なお、このときには、モータMG1から出力されたトルクがプラネタリギヤ30を介して駆動軸36に作用する。しかし、シフトポジションSPが駐車ポジションのときには、図示しないパーキング機構によって駆動輪38a,38bがロックされているから、駆動輪38a,38bが回転する(車両が移動する)のを抑止することができる。放電モード情報の報知は、例えば、「放電中です。そのまま停止して下さい。」などのメッセージをディスプレイ90に表示する、ことによって行なうことができる。
Then, the discharge mode information is started and notification of the discharge mode information indicating the discharge mode is started (step S180). In the discharge mode, the
次に、バッテリ50の蓄電割合SOCを入力し(ステップS190)、バッテリ50の蓄電割合SOCを閾値Sref1より小さい閾値Sref2と比較する(ステップS200)。ここで、バッテリ50の蓄電割合SOCの入力方法については上述した。また、閾値Sref2は、放電モード(バッテリ50の放電)を終了してよいか否かを判定するために用いられる閾値である。この閾値Sref2としては、例えば、45%や50%などが用いられる。 Next, the storage ratio SOC of the battery 50 is input (step S190), and the storage ratio SOC of the battery 50 is compared with a threshold value Sref2 that is smaller than the threshold value Sref1 (step S200). Here, the method for inputting the storage ratio SOC of the battery 50 has been described above. The threshold value Sref2 is a threshold value used for determining whether or not the discharge mode (discharge of the battery 50) may be terminated. For example, 45% or 50% is used as the threshold value Sref2.
バッテリ50の蓄電割合SOCが閾値Sref2より大きいときには、ステップS190に戻る。そして、バッテリ50の蓄電割合SOCが閾値Sref2以下に至ると、放電モードを終了すると共に、放電モード情報の報知を終了する(ステップS210)。そして、直達走行モードを再開すると共に、直達走行モードの再開であることを示す直達走行再開情報の報知を開始して(ステップS220)、本ルーチンを終了する。直達走行再開情報の報知は、例えば、「走行可能です。出力制限中です。」などのメッセージをディスプレイ90に表示する、ことによって行なうことができる。その後、直達走行モードでの走行と、駐車ポジションでのバッテリ50の放電と、を繰り返すことによってトータルの走行可能距離をより長くすることができる。 When the storage ratio SOC of the battery 50 is larger than the threshold value Sref2, the process returns to step S190. When the storage ratio SOC of the battery 50 reaches the threshold value Sref2 or less, the discharge mode is terminated and the notification of the discharge mode information is terminated (step S210). Then, the direct travel mode is resumed, and notification of direct travel resume information indicating that the direct travel mode is resumed is started (step S220), and this routine is terminated. Notification of direct travel resumption information can be performed by, for example, displaying a message such as “running is possible. Thereafter, the total travelable distance can be made longer by repeating the travel in the direct travel mode and the discharging of the battery 50 at the parking position.
以上説明した実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG2から駆動軸36に動力を入出力することができなくなったときには、エンジン22の直達トルクだけによって走行するようにエンジン22とモータMG1とを制御する直達走行モードで走行する。そして、直達走行モードでの走行中にバッテリ50の蓄電割合SOCが閾値Sref1以上に至ったときには、運転者に駐車を促す駐車提案情報を報知する。そして、その後に駐車されると、エンジン22の燃料噴射が停止されると共にモータMG1によってエンジン22がモータリングされるようにエンジン22とモータMG1とを制御することによってバッテリ50を放電させる。これにより、バッテリ50が過充電になるのをより抑制することができる。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、直達走行モードで、車速Vが値0で且つシフトポジションSPがPポジションになったときに、燃料噴射を停止したエンジン22をモータMG1によってモータリングすることによってバッテリ50を放電させるものとした。しかし、シフトポジションSPがNポジションやD,Rポジションで且つ車速Vが値0で且つブレーキオンのとき(駆動輪38a,38bがロックされているとき)には、燃料噴射を停止したエンジン22をモータMG1によってモータリングすることによってバッテリ50を放電させるものとしてもよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、各種情報をディスプレイ90に表示して報知するものとした。しかし、ディスプレイ90に表示して報知するのに代えて又は加えて、図示しないスピーカによって音声出力して報知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。実施例では、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」に相当し、ディスプレイ90が「報知手段」に相当し、HVECU70とエンジンECU24とモータ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. In the embodiment, 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. In other words, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problem 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 problem. 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 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、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、51a 電圧センサ、51b 電流センサ、51c 温度センサ、54 電力ライン、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、90 ディスプレイ、MG1,MG2 モータ。 20 Hybrid Vehicle, 22 Engine, 23 Crank Position Sensor, 24 Electronic Control Unit for Engine (Engine ECU), 26 Crankshaft, 30 Planetary Gear, 36 Drive Shaft, 37 Differential Gear, 38a, 38b Drive Wheel, 40 Electronic Control Unit for Motor (Motor ECU), 41, 42 inverter, 43, 44 rotational position detection sensor, 50 battery, 51a voltage sensor, 51b current sensor, 51c temperature sensor, 54 power line, 52 battery electronic control unit (battery ECU), 70 hybrid Electronic control unit (HV ECU) 80 ignition switch, 81 shift lever, 82 shift position sensor, 83 accelerator pedal, 84 accelerator pedal position sensor, 85 Brake pedal, 86 Brake pedal position sensor, 88 Vehicle speed sensor, 90 Display, MG1, MG2 motor.
Claims (1)
動力を入出力可能な第1モータと、
前記第1モータの回転軸と前記エンジンの出力軸と車軸に連結された駆動軸とに3つの回転要素が共線図において前記回転軸,前記出力軸,前記駆動軸の順に並ぶように接続されたプラネタリギヤと、
前記駆動軸に動力を入出力可能な第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可能なバッテリと、
情報を報知する報知手段と、
前記第2モータから前記駆動軸に動力を入出力できなくなったとき、前記第1モータからの発電トルクの出力を伴って前記エンジンから前記プラネタリギヤを介して前記駆動軸に出力されるトルクだけによって走行するように前記エンジンと前記第1モータとを制御する所定制御を実行する制御手段と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
前記制御手段は、前記所定制御の実行中に前記バッテリの蓄電割合が閾値以上に至ったときには、停車を促すための情報が運転者に報知されるように前記報知手段を制御し、その後に停車すると、前記エンジンの燃料噴射が停止されると共に前記第1モータによって前記エンジンがモータリングされるように前記エンジンと前記第1モータとを制御することによって前記バッテリから放電させる手段である、
ことを特徴とするハイブリッド自動車。 Engine,
A first motor capable of inputting and outputting power;
Three rotating elements are connected to the rotating shaft of the first motor, the output shaft of the engine, and the driving shaft connected to the axle so that the rotating shaft, the output shaft, and the driving shaft are arranged in this order in the alignment chart. Planetary gear,
A second motor capable of inputting and outputting power to the drive shaft;
A battery capable of exchanging electric power with the first motor and the second motor;
An informing means for informing the information;
When power cannot be input / output from the second motor to the drive shaft, the vehicle travels only by the torque output from the engine to the drive shaft via the planetary gear with the output of power generation torque from the first motor. Control means for executing a predetermined control for controlling the engine and the first motor,
A hybrid vehicle comprising:
The control means controls the notifying means so that the driver is informed of information for prompting a stop when the storage ratio of the battery reaches a threshold value or more during execution of the predetermined control, and then stops. Then, the fuel injection of the engine is stopped and the engine and the first motor are controlled so that the engine is motored by the first motor, thereby discharging the battery.
A hybrid vehicle characterized by that.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2015-01-15 JP JP2015005920A patent/JP2016132263A/en active Pending
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