JP2019025986A - ハイブリッド車両 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の目的は、エンジンの停止運転領域あるいはリーン燃焼運転領域からストイキ燃焼運転領域へ移行するときのショックを抑制するとともに、燃費を向上するハイブリッド車両を提供することにある。
図1は、実施例1の後輪駆動によるハイブリッド車両を示す全体システム図である。実施例1におけるハイブリッド車の駆動系は、内燃機関であるエンジンEと、第1クラッチCL1と、駆動用モータとして機能するモータジェネレータMGと、第2クラッチCL2と、駆動力伝達手段として機能する自動変速機ATと、プロペラシャフトPSと、ディファレンシャルDFと、左ドライブシャフトDSLと、右ドライブシャフトDSRと、左後輪RL(駆動輪)と、右後輪RR(駆動輪)と、を有する。なお、FLは左前輪、FRは右前輪である。
第1クラッチCL1は、エンジンEと駆動用モータとしてのモータジェネレータMGとの間に介装され、ダイヤフラムスプリング等の付勢力によって常時締結可能な乾式クラッチであり、後述する第1クラッチコントローラ5からの制御指令に基づいて、第1クラッチ油圧ユニット6により作り出された制御油圧により、スリップしながらトルク伝達を行うスリップ締結を含み締結・開放が制御される。
第2クラッチCL2は、モータジェネレータMGと左右後輪RL,RRとの間に介装されたクラッチであり、後述するATコントローラ7からの制御指令に基づいて、AT油圧コントロールユニット8により作り出された制御油圧により、スリップしながらトルク伝達を行うスリップ締結を含み締結・開放が制御される。
また、エンジンコントローラ1は、気筒判別センサ32からの判別気筒、エンジン回転数センサ12からのエンジン回転数情報を入力し、統合コントローラ10からの目標エンジントルク指令等に応じ、エンジン動作点(Ne:エンジン回転数,Te:エンジントルク)を制御する指令を、例えば、図示しないスロットルバルブのスロットル開度を制御するスロットルアクチュエータへ出力する。アクセル開度APO、エンジン回転数Ne、現在の運転領域、切換目標運転領域、判別気筒等の情報は、CAN通信線11を介して統合コントローラ10へ供給される。
SSGコントローラSSGCUは、統合コントローラ10からの指令信号に基づいてモータSSGをスタータモータ機能及びオルタネータ機能として動作させる指令を出力する。
動作点指令部400では、アクセル開度APOと、ドライバ要求トルクTddと、目標モードと、車速VSPと、目標充放電電力とから、これらの動作点到達目標として、動作点指令部400が備える駆動力制御部10aにより、駆動輪RR、RLへ伝達される駆動力のエンジンEの駆動力割合と駆動用モータであるモータジェネレータMGの駆動力割合を制御し、過渡的な目標エンジントルクと目標モータジェネレータトルクと、さらに目標第2クラッチ伝達トルク容量と自動変速機ATの目標変速段と第1クラッチソレノイド電流指令を演算し、指令を行う。
また、駆動力制御部10aは、エンジンEの駆動力割合と駆動用モータであるモータジェネレータMGの駆動力割合を制御するとともに、エンジンコントローラ1より、CAN通信線11を介して得られた情報である切換えられる予定の運転領域情報がストイキ運転領域であるときには、エンジンコントロール1の運転モード切換手段1aへストイキ運転領域禁止指令を出力するとともに、駆動用モータであるモータジェネレータMGにより、要求駆動力であるドライバ要求トルクTddへの過不足を調整演算して、モータジェネレータMGへの目標モータジェネレータトルクの演算および出力を行う。詳細は、後述する。
変速制御部500では、シフトマップに示すシフトスケジュールに沿って、目標第2クラッチ伝達トルク容量と目標変速段を達成するように自動変速機AT内のソレノイドバルブを駆動制御する。シフトマップには、車速VSPとアクセルペダル開度APOに基づいてあらかじめ目標変速段が設定されている。
すなわち、エンジンEへの要求駆動力であるエンジントルクに対応して、FC運転領域、低トルクのストイキ運転領域、高トルクのストイキ運転領域が存在している。
上のタイムチャートは、横軸は時間で、破線で示す車速VSP、一点鎖線で示すエンジン回転数Ne、アクセル開度APOの変化を示している。
下のタイムチャートは、左の縦軸はエンジン駆動力であるエンジントルクとモータジェネレータMGの駆動力であるトルク、右の縦軸はエンジンEの運転領域とモータジェネレータMGの運転領域を表している。
横軸は、時間であり、破線で示すエンジン駆動力であるエンジントルクおよび運転領域、実線で示すモータジェネレータMGの駆動力であるトルクおよび運転領域、一点鎖線で示すエンジンE+モータジェネレータMGのトータル駆動力すなわちトータルトルクの変化を示している。
また、エンジンEはFC運転領域(停止運転領域)であり、モータジェネレータMGも発電領域であり、それぞれ負の駆動力すなわち負のトルクを発生させている。
なお、エンジン回転Neは、一定回転である。
時刻t1で、アクセルが踏み込まれ、アクセル開度が低開度で開かれドライブ状態になる。ここで、アクセル開度すなわち要求駆動力であるドライバ要求トルクTddを発生させるため、エンジンコントローラ1の運転領域切換手段1aが、エンジンEのストイキ運転領域への移行を判断したときには、統合コントローラ10の駆動力制御部10aにより、燃料のリッチスパイクを避けるため、ストイキ運転領域移行禁止でFC運転領域維持のエンジン運転領域指令が出され、エンジンEはFC運転領域を維持する。
また、統合コントローラ10の駆動力制御部10aは、エンジンE停止により、不足する駆動力を加算して、要求駆動力に対応するモータジェネレータMGへ正の駆動力すなわち正のトルクを指令する。
これにより、合成されたトータル駆動力であるトータルトルクは、一点鎖線に示すようになり、エンジンEのみでみると、ストイキ運転領域のトルクとなる。
ここで、増加したドライバ要求トルクTddを満足するため、統合コントローラ10の駆動力制御部10aが、エンジンEの駆動力であるエンジントルクを増加させて対応すると、ストイキ運転領域に移行すると判断し、エンジンはFC運転領域を維持したまま、モータジェネレータMGの正の駆動力すなわち正のトルクの増加を指令する。
これにより、合成されたトータル駆動力であるトータルトルクは、一点鎖線に示すようになり、ドライバ要求トルクTddを満足するエンジンEのリーン運転領域でのみのトルクとなる。
また、エンジンEはFC運転領域(停止運転領域)であり、モータジェネレータMGも発電運転領域であり、それぞれ負の駆動力(負のトルク)を発生させている。
なお、エンジン回転Neは、一定回転である。
時刻t1で、アクセルが踏み込まれ、アクセル開度が低開度で開かれドライブ状態になる。ここで、アクセル開度すなわち要求駆動力であるドライバ要求トルクTddを発生させるため、エンジンコントローラ1の運転領域切換手段1aが、エンジンEのストイキ運転領域への移行を判断したときには、モータジェネレータMGを停止運転領域とし、燃料のリッチスパイクおよびストイキ運転領域移行へのエンジン運転領域指令が出され、モータジェネレータMGは停止し、エンジンEはストイキ運転領域へ移行する。
このため、比較例では、エンジンEのストイキ運転領域への移行に際し、燃料のリッチスパイクが行われることになり、ショックの発生および燃費の悪化を生じることになる。
(1)エンジンEと、駆動用モータであるモータジェネレータMGと、エンジンEの駆動力を駆動輪RR、RLに伝達すると共にモータジェネレータMGの駆動力を駆動輪に伝達する駆動力伝達手段である自動変速機ATと、走行状態に応じて自動変速機ATによりエンジンEの駆動力割合とモータジェネレータMG駆動力割合を制御する駆動力制御部10a、とを具えたハイブリッド車両において、
エンジンEの停止運転領域であるFC運転領域と空燃比がリーンとなるリーン燃焼運転領域と空燃比がストイキ近傍となるストイキ燃焼運転領域に切換可能な運転領域切換手段1aを設け、運転領域切換手段1aが、要求駆動力に対応してエンジンEの運転領域をFC運転領域からストイキ燃焼運転領域への切換えを判断したときに、駆動力制御部10aは、エンジンEのFC運転領域からストイキ燃焼運転領域への切換えを禁止するとともに、エンジンEのFC運転領域を維持し、エンジンEの負の駆動力とモータジェネレータMGの正の駆動力とを合わせたトータル駆動力が要求駆動力となるようにモータジェネレータMGの駆動力割合を増加する。
よって、エンジンは停止運転領域であるFC運転領域を維持し、ストイキ燃焼運転領域へ移行するときのショックを抑制し、運転性を向上するとともに、燃費を向上することができる。
よって、エンジンEの運転領域をリーン燃焼運転領域で行い、モータジェネレータMGを停止することにより、バッテリ4のエネルギマネージメントを最適ができ、バッテリ4の充電状態の消費を抑制することができるとともに、燃費を向上することができる。
下のタイムチャートは、左の縦軸はエンジン駆動力であるエンジントルクとモータジェネレータMGの駆動力であるトルク、右の縦軸はエンジンEの運転領域とモータジェネレータMGの運転領域を表している。
横軸は、時間であり、破線で示すエンジン駆動力であるエンジントルクおよび運転領域、実線で示すモータジェネレータMGの駆動力であるトルクおよび運転領域、一点鎖線で示すエンジンE+モータジェネレータMGのトータル駆動力すなわちトータルトルクの変化を示している。
また、エンジンEはFC運転領域(停止運転領域)であり、モータジェネレータMGも発電運転領域であり、それぞれ負の駆動力(負のトルク)を発生させている。
なお、エンジン回転Neは、一定回転である。
時刻t1で、アクセルが踏み込まれ、アクセル開度が低開度で開かれドライブ状態になる。ここで、アクセル開度すなわち要求駆動力であるドライバ要求トルクTddを発生させるため、エンジンコントローラ1の運転領域切換手段1aが、エンジンEのストイキ運転領域への移行を判断したときには、統合コントローラ10の駆動力制御部10aにより、燃料のリッチスパイクを避けるため、ストイキ運転領域移行禁止でリーン運転領域への移行のエンジン運転領域指令が出され、エンジンEはリーン運転領域へ移行する。
また、統合コントローラ10の駆動力制御部10aは、エンジンEのリーン運転領域への移行により、エンジンEの増加する駆動力(トルク)を減算して、要求駆動力に対応するモータジェネレータMGへ負の駆動力すなわち負のトルク(発電量)増加を指令する。
これにより、合成されたトータル駆動力であるトータルトルクは、一点鎖線に示すようになり、エンジンEのみでみると、ストイキ運転領域のトルクとなる。
ここで、増加したドライバ要求トルクTddを満足するため、統合コントローラ10の駆動力制御部10aが、エンジンEのリーン運転領域での駆動力であるエンジントルクを増加させてエンジンEのみで対応可能と判断し、エンジンはリーン運転領域を維持したまま、エンジントルクを増加させ、モータジェネレータMGの停止を指令する。
以上、本発明を実施例に基づいて説明したが、具体的な構成は他の構成であっても良い。例えば、実施例では、FR型のハイブリッド車両について説明したが、FF型のハイブリッド車両であっても構わない。
また、エンジンEのリーン運転領域から低トルクのストイキ運転領域への切換え時に、エンジンEをFC運転領域に移行させるとともに、モータジェネレータMGによる正の駆動力(正のトルク)を増加させてもよいし、エンジンEのリーン運転領域を維持させるとともに、モータジェネレータMGによる負の駆動力すなわち負のトルク(発電)を発生させてもよい。
さらに、エンジンEのリーン運転領域から高トルクのストイキ運転領域への切換え時に、エンジンEのリーン運転領域を維持させるとともに、モータジェネレータMGによる正の駆動力(正のトルク)を増加させてもよい
1a 運転領域切換手段
2 モータコントローラ
10 統合コントローラ
10a 駆動力制御部
AT 自動変速機(駆動力伝達手段)
CL1 第1クラッチ
CL2 第2クラッチ
E エンジン
MG モータジェネレータ(駆動用モータ)
RR,RL 駆動輪
Claims (3)
- エンジンと、駆動用モータと、前記エンジンの駆動力を駆動輪に伝達すると共に前記駆動用モータの駆動力を前記駆動輪に伝達する駆動力伝達手段と、
走行状態に応じて前記駆動力伝達手段により前記エンジンの駆動力割合と前記駆動用モータの駆動力割合を制御する駆動力制御部、
とを具えたハイブリッド車両において、
前記エンジンの停止運転領域と空燃比がリーンとなるリーン燃焼運転領域と空燃比がストイキ近傍となるストイキ燃焼運転領域に切換可能な運転領域切換手段を設け、
該運転領域切換手段が、要求駆動力に対応して前記エンジンの運転運転領域を停止運転領域あるいはリーン燃焼運転領域からストイキ燃焼運転領域への切換えを判断したときに、
前記駆動力制御部は、前記エンジンが停止運転領域あるいはリーン燃焼運転領域からストイキ燃焼運転領域への切換えを禁止するとともに、
前記エンジンの駆動力と前記駆動用モータの駆動力とを合わせたトータル駆動力が要求駆動力となるように前記駆動用モータの駆動力割合を増減する、
ことを特徴とするハイブリッド車両。 - 請求項1に記載のハイブリッド車両において、
前記運転領域切換手段が、要求駆動力に対応して前記エンジンの運転領域をリーン燃焼運転領域への切換えを判断したときに、前記駆動力出力制御手段は、前記駆動用モータによる駆動力を停止するとともに、前記エンジンの運転領域をリーン燃焼運転領域で始動する、
ことを特徴とするハイブリッド車両。 - 請求項1に記載のハイブリッド車両において、
前記運転領域切換手段が、要求駆動力に対応して前記エンジンの運転領域をリーン燃焼運転領域への切換えを判断したときに、前記駆動力出力制御手段は、前記駆動用モータによる負の駆動力を増加するとともに、前記エンジンの運転領域をリーン燃焼運転領域で始動する、
ことを特徴とするハイブリッド車両。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE112022002515T5 (de) | 2021-05-11 | 2024-02-29 | Denso Corporation | Steuervorrichtung für ein Hybridsystem |
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2017
- 2017-07-27 JP JP2017145082A patent/JP6971076B2/ja active Active
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DE112022002515T5 (de) | 2021-05-11 | 2024-02-29 | Denso Corporation | Steuervorrichtung für ein Hybridsystem |
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