JP2019142354A - Hybrid vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、動力源としてエンジンおよび発電機能を有するモータを搭載したハイブリッド車両に関するものである。 The present invention relates to a hybrid vehicle equipped with an engine and a motor having a power generation function as a power source.
特許文献1には、触媒の劣化を抑制しつつ、車両を良好に減速させることを目的とした車両の制御装置が記載されている。この特許文献1に記載された車両の制御装置は、エンジンおよびモータを駆動力源とするハイブリッド車両を制御対象にして、排ガス浄化用の触媒の劣化を抑制する必要がある場合に、フューエルカットを禁止する。そして、フューエルカットを禁止した場合は、モータによる回生制動力を増大させる。
上記のように、触媒の劣化を抑制するためにフューエルカットが禁止された状況で車両を減速させる場合には、エンジンの燃焼状態がいわゆるストイキとなるように、エンジンを燃焼運転させた状態で車両に対する要求減速度を実現する必要がある。そのため、上記の特許文献1に記載された車両の制御装置では、触媒の劣化を抑制する必要がある場合にフューエルカットを禁止している。触媒が劣化してしまう可能性が大きい高温の触媒温度領域でフューエルカットを実行すると、エンジンの燃焼状態がリーンになり、触媒に入り込む酸素量が増加する。その結果、触媒温度が更に上昇してしまい、触媒の劣化が進行してしまう。したがって、例えば上記のように触媒温度が高温の領域では、フューエルカットの実行が禁止される。
As described above, when the vehicle is decelerated in a situation where fuel cut is prohibited in order to suppress deterioration of the catalyst, the vehicle is in a state in which the engine is burned so that the combustion state of the engine becomes a so-called stoichiometric. It is necessary to realize the required deceleration for. For this reason, in the vehicle control device described in
一方、車両の減速時にフューエルカットを禁止すると、いわゆるエンジンブレーキによる制動力が減少する。すなわち、フューエルカットが禁止された状況では、フューエルカットを実施した場合と比較して車両の減速度が低下する。そのため、特許文献1に記載された車両の制御装置では、上記のようにフューエルカットを禁止した場合は、モータによる回生制動力を増大させている。フューエルカットを禁止することによるエンジンブレーキの不足分をモータの回生制動力で補うことにより、触媒の劣化抑制と減速度実現とを両立させている。また、モータの回生制動力を利用することにより、車両のエネルギ効率の向上を図っている。
On the other hand, if the fuel cut is prohibited during deceleration of the vehicle, the braking force by so-called engine braking is reduced. That is, in a situation where fuel cut is prohibited, the deceleration of the vehicle is lower than when fuel cut is performed. Therefore, in the vehicle control apparatus described in
しかしながら、特許文献1に記載された車両の制御装置は、より一層エネルギ効率を向上させるために、未だ改良の余地がある。特許文献1に記載された車両の制御装置では、上記のようにフューエルカットを禁止した場合、エンジンと車軸(駆動軸)とが直結した状態でモータによる回生制動を実行している。そのため、燃焼運転しているエンジンの回転数を素早く低下させることができず、エンジンの燃料消費量を十分に低減することができない。上記のようにフューエルカットを禁止した状況で車両を減速させる場合、車速は、例えばアクセルペダルの操作量や操作速度などに基づく要求減速度に応じて、緩やかに低下する。したがって、車軸に直結されたエンジンの回転数も緩やかにしか低下しない。そのため、エンジンの回転数を低下させるのに時間を費やしてしまう分、余計に燃料を消費してしまう。
However, the vehicle control apparatus described in
この発明は上記の技術的課題に着目して考え出されたものであり、排ガス浄化用の触媒の劣化を抑制しつつ、適切な減速度を実現し、かつ、エネルギ効率を向上させることが可能なハイブリッド車両を提供することを目的とするものである。 The present invention has been conceived by paying attention to the above technical problem, and it is possible to realize appropriate deceleration and improve energy efficiency while suppressing deterioration of the exhaust gas purification catalyst. An object is to provide a simple hybrid vehicle.
上記の目的を達成するために、この発明は、エンジンと、駆動輪と、前記エンジンの排ガスを浄化する触媒コンバータと、前記エンジンの出力軸に連結し、トルクを出力することにより前記出力軸の回転数を変化させることが可能なモータ(第1モータ)と、制動力を発生させる制動機構と、前記エンジンおよび前記モータと前記駆動輪との間の動力伝達を選択的に遮断するクラッチ機構と、前記エンジン、前記モータ、前記制動機構、および、前記クラッチ機構をそれぞれ制御するコントローラとを備え、走行中に前記エンジンに対する燃料の供給を停止するフューエルカットを実行することが可能なハイブリッド車両において、前記コントローラは、前記触媒コンバータの劣化を抑制するために前記フューエルカットの実行を禁止すべきか否かを判断し、前記フューエルカットの実行を禁止した状態で前記ハイブリッド車両を減速させる場合に、前記制動機構を制御して前記ハイブリッド車両に要求される前記制動力を発生させ、前記クラッチ機構を制御して前記動力伝達を遮断し、前記モータを制御して前記出力軸の回転数を低下させることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the present invention relates to an engine, drive wheels, a catalytic converter that purifies the exhaust gas of the engine, and an output shaft of the engine, and outputs torque to output the output shaft. A motor capable of changing the number of rotations (first motor), a braking mechanism for generating a braking force, and a clutch mechanism for selectively interrupting power transmission between the engine and the motor and the drive wheels; A hybrid vehicle that includes a controller that controls the engine, the motor, the braking mechanism, and the clutch mechanism, respectively, and is capable of executing a fuel cut that stops fuel supply to the engine during traveling; The controller should prohibit execution of the fuel cut to suppress degradation of the catalytic converter. When the hybrid vehicle is decelerated in a state where execution of the fuel cut is prohibited, the braking mechanism is controlled to generate the braking force required for the hybrid vehicle, and the clutch mechanism is The power transmission is interrupted to control, and the motor is controlled to reduce the rotation speed of the output shaft.
なお、この発明のハイブリッド車両は、前記駆動輪に動力伝達が可能なように連結され、回生トルクを出力することにより前記制動力を発生させる他のモータ(第2モータ)を備えていてもよい。その場合、前記制動機構は、前記他のモータで前記制動力を発生させる機構を含み、前記コントローラは、前記フューエルカットの実行を禁止した状態で前記ハイブリッド車両を減速させる場合に、前記他のモータを回生状態に制御して前記ハイブリッド車両に要求される前記制動力を発生させる。 Note that the hybrid vehicle of the present invention may include another motor (second motor) that is connected to the drive wheel so that power can be transmitted and generates the braking force by outputting regenerative torque. . In this case, the braking mechanism includes a mechanism for generating the braking force by the other motor, and the controller decelerates the hybrid vehicle in a state where execution of the fuel cut is prohibited. To the regenerative state to generate the braking force required for the hybrid vehicle.
また、この発明のハイブリッド車両は、前記エンジンおよび前記モータと前記駆動輪との間で動力を伝達する自動変速機を備えていてもよい。その場合、自動変速機は、解放することにより前記自動変速機をニュートラルにして前記エンジンおよび前記モータと前記駆動輪との間の動力伝達を遮断する係合要素を有している。すなわち、前記クラッチ機構は、前記自動変速機内に設けられた係合要素を含み、前記コントローラは、前記フューエルカットの実行を禁止した状態で前記ハイブリッド車両を減速させる場合に、前記自動変速機をニュートラルの状態に制御することよって前記動力伝達を遮断する。 The hybrid vehicle of the present invention may include an automatic transmission that transmits power between the engine, the motor, and the drive wheels. In that case, the automatic transmission has an engaging element that releases the power transmission between the engine, the motor, and the drive wheel by releasing the automatic transmission to make the automatic transmission neutral. That is, the clutch mechanism includes an engagement element provided in the automatic transmission, and the controller sets the automatic transmission to neutral when decelerating the hybrid vehicle in a state where execution of the fuel cut is prohibited. The power transmission is interrupted by controlling to the state.
この発明のハイブリッド車両では、排ガス浄化用の触媒の劣化を抑制することを目的として、例えば、触媒が劣化してしまう可能性が大きい触媒温度が高温になっている状況では、フューエルカットの実行が禁止される。そのため、触媒の劣化を確実に抑制することができる。そして、フューエルカットの実行を禁止した場合は、ハイブリッド車両を減速させる際に、前記制動機構を制御して要求される制動力を発生させる。それと共に、エンジンおよびモータと、駆動輪との間の動力伝達を遮断し、エンジンに連結されたモータの回生トルクによってエンジンの回転数を低下させる。駆動輪との間の動力伝達を遮断した状態でエンジンの回転数を制御することにより、エンジンの回転数を速やかに低下させることができる。そのため、従来技術と比較して、エンジンの回転数を低下させるのに要する時間が短縮される分、エンジンの燃料消費量を低減することができる。したがって、この発明のハイブリッド車両によれば、減速走行時に、触媒の劣化を確実に抑制しつつ、適切な減速度を実現し、かつ、エネルギ効率を向上させることができる。 In the hybrid vehicle of the present invention, for the purpose of suppressing the deterioration of the exhaust gas purification catalyst, for example, in a situation where the catalyst temperature at which the catalyst is likely to deteriorate is high, the fuel cut is executed. It is forbidden. Therefore, it is possible to reliably suppress the deterioration of the catalyst. When execution of fuel cut is prohibited, when the hybrid vehicle is decelerated, the braking mechanism is controlled to generate the required braking force. At the same time, power transmission between the engine and the motor and the drive wheels is interrupted, and the rotational speed of the engine is reduced by the regenerative torque of the motor connected to the engine. By controlling the engine speed in a state where power transmission to the drive wheels is interrupted, the engine speed can be quickly reduced. Therefore, compared with the prior art, the amount of fuel consumed by the engine can be reduced by the amount of time required to reduce the engine speed. Therefore, according to the hybrid vehicle of the present invention, it is possible to achieve appropriate deceleration and improve energy efficiency while reliably suppressing deterioration of the catalyst during deceleration traveling.
この発明の実施形態を、図を参照して説明する。なお、以下に示す実施形態は、この発明を具体化した場合の一例に過ぎず、この発明を限定するものではない。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The embodiment described below is merely an example when the present invention is embodied, and does not limit the present invention.
この発明の実施形態で制御対象にするハイブリッド車両は、動力源としてエンジンおよびモータを搭載したハイブリッド車両である。少なくとも一基のモータは、エンジンの出力軸に連結している。図1には、エンジン、および、二基のモータを搭載したハイブリッド車両の例を示してある。 The hybrid vehicle to be controlled in the embodiment of the present invention is a hybrid vehicle equipped with an engine and a motor as power sources. At least one motor is coupled to the output shaft of the engine. FIG. 1 shows an example of a hybrid vehicle equipped with an engine and two motors.
図1に示すハイブリッド車両(以下、車両)Veは、動力源として、エンジン(ENG)1、ならびに、第1モータ(MG1)2および第2モータ(MG2)3を備えている。さらに、車両Veは、他の主要な構成要素として、触媒コンバータ4、クラッチ5、検出部6、および、コントローラ(ECU)7を備えている。図1に示す例では、車両Veは、エンジン1が出力する駆動トルクを、第1モータ2、クラッチ5、プロペラシャフト8、および、デファレンシャルギヤ9を介して、ドライブシャフト10および駆動輪(図1に示す例では、後輪)11に伝達するように構成されている。また、第2モータ3が、デファレンシャルギヤ12を介して、ドライブシャフト13および駆動輪(図1に示す例では、前輪)14に動力伝達が可能なように連結されている。したがって、図1に示す車両Veは、動力源が出力する駆動トルクを前輪(駆動輪14)および後輪(駆動輪11)の両方に伝達して駆動力を発生させる四輪駆動車両である。
A hybrid vehicle (hereinafter referred to as vehicle) Ve shown in FIG. 1 includes an engine (ENG) 1, a first motor (MG 1) 2, and a second motor (MG 2) 3 as power sources. Further, the vehicle Ve includes a
エンジン1は、例えば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関であり、出力の調整、ならびに、始動および停止などの作動状態が電気的に制御されるように構成されている。ガソリンエンジンであれば、スロットルバルブの開度、燃料の供給量または噴射量、および、点火時期などが電気的に制御される。ディーゼルエンジンであれば、燃料の噴射量、燃料の噴射時期、あるいは、EGR[Exhaust Gas Recirculation]システムにおけるスロットルバルブの開度などが電気的に制御される。
The
第1モータ2は、例えば、永久磁石式の同期モータ、あるいは、誘導モータなどの電気モータである。第1モータ2は、主に、外部からのトルクを受けて駆動されることにより電気を発生する(回生する)発電機として機能する。また、第1モータ2は、電力が供給されることにより駆動されてトルクを出力する(力行する)原動機としても機能する。すなわち、第1モータ2は、上記のような発電機としての機能と原動機としての機能とを兼ね備えた、いわゆるモータ・ジェネレータである。第1モータ2は、出力回転数や出力トルクが電気的に制御される。また、上記のような発電機としての機能と原動機としての機能との切り替えなどが電気的に制御される。そして、第1モータ2は、エンジン1の出力側に配置され、エンジン1の出力軸1aに動力伝達が可能なように連結されている。そのため、第1モータ2を回生して制動トルクを出力することにより、エンジン1の出力軸1aを制動して出力軸1aの回転数を低下させることが可能である。したがって、第1モータ2は、この発明の実施形態における「モータ」に相当する。
The
第2モータ3は、上記の第1モータ2と同様に、例えば、永久磁石式の同期モータ、あるいは、誘導モータなどの電気モータであり、主に、電力が供給されることにより駆動されてトルクを出力する(力行する)原動機として機能する。また、第2モータ3は、外部からのトルクを受けて駆動されることにより電気を発生する(回生する)発電機としても機能する。すなわち、第2モータ3は、上記のような原動機としての機能と発電機としての機能とを兼ね備えた、いわゆるモータ・ジェネレータである。第2モータ3は、出力回転数や出力トルクが電気的に制御される。また、上記のような原動機としての機能と発電機としての機能との切り替えなどが電気的に制御される。第2モータ3は、デファレンシャルギヤ12を介して、ドライブシャフト13および駆動輪14に、トルクを付加することができるように連結されている。また、第2モータ3は、駆動輪14からトルクを受けて駆動されることにより発電する。すなわち、第2モータ3は、駆動輪14に動力伝達が可能なように連結されている。そのため、第2モータ3を回生して制動トルクを出力することにより、駆動輪14を制動して車両Veの制動力を発生させることが可能である。したがって、第2モータ3は、この発明の実施形態における「制動機構」に相当する。
The
なお、この発明の実施形態における「制動機構」には、後述の図4に示すようなブレーキ装置21も含まれる。したがって、この発明の実施形態における「制動機構」として、上記のように第2モータ3を回生制御することによって制動力を発生させる制動機構と、図4に示すようなブレーキ装置21とを併用することも可能である。
The “braking mechanism” in the embodiment of the present invention includes a
触媒コンバータ4は、エンジン1の排気系(図示せず)に装着されており、内部の触媒によってエンジン1の排ガスを浄化する。例えば三元触媒であれば、触媒物質として、主に、白金、パラジウム、ロジウムが使用され、それら触媒物質の酸化・還元反応により、排ガス中に含まれている炭化水素、一酸化炭素、および、窒素酸化物を、水、二酸化炭素、および、窒素等に変換して無害化する。
The
クラッチ5は、エンジン1および第1モータ2と駆動輪11との間の動力伝達を選択的に遮断する。図1に示す例では、クラッチ5は、エンジン1の出力軸1aに連結する第1モータ2とプロペラシャフト8との間に設けられている。クラッチ5は、係合することにより、エンジン1および第1モータ2と駆動輪11との間の動力伝達を可能にする。一方、解放することにより、エンジン1および第1モータ2と駆動輪11との間の動力伝達を遮断する。したがって、クラッチ5は、この発明の実施形態における「クラッチ機構」に相当する。
The clutch 5 selectively blocks power transmission between the
なお、この発明の実施形態における「クラッチ機構」には、後述の図5、図6に示すような自動変速機31に設けられた係合要素32も含まれる。自動変速機31は、解放することにより自動変速機31をニュートラルにする少なくとも一つの係合要素32を有している。したがって、自動変速機31に設けられた係合要素32を解放状態に制御し、自動変速機31をニュートラルにすることより、エンジン1および第1モータ2と駆動輪11との間の動力伝達を遮断することが可能である。
The “clutch mechanism” in the embodiment of the present invention also includes an
検出部6は、少なくとも、車両Veの車速、エンジン1、第1モータ2および第2モータ3の各運転状態、触媒コンバータ4の温度、ならびに、クラッチ5の動作状態等をそれぞれ検出または算出するセンサや機器を総称している。したがって、検出部6は、代表的に、各車輪の回転速度をそれぞれ検出する車輪速センサ6a、エンジン1の出力軸1aの回転数を検出するエンジン回転数センサ6b、第1モータ2の回転数を検出する第1モータ回転数センサ(または、レゾルバ)6c、第2モータ3の回転数を検出する第2モータ回転数センサ(または、レゾルバ)6d、触媒コンバータ4の触媒の温度を検出する触媒温度センサ6e、および、クラッチ5のクラッチトルク容量(伝達トルク容量)を制御するための係合油圧を検出する油圧センサ6fなどを有している。また、例えば、運転者によるアクセルペダル(図示せず)の操作量や操作速度を検出するアクセルポジションセンサ6g、および、第1モータ2および第2モータ3との間で電力の授受を行うバッテリ(図示せず)の充電量や充電状態(SOC)を検出するSOCセンサ6hなどを有している。その他にも、後述の図5、図6に示すような自動変速機31で設定する変速段(または、変速比)およびニュートラルの状態を検出するシフトポジションセンサ(図示せず)などを有している。そして、検出部6は、後述するコントローラ7と電気的に接続されており、上記のような各種センサや機器等の検出値または算出値に応じた電気信号を検出データとしてコントローラ7に出力する。
The
コントローラ7は、例えばマイクロコンピュータを主体にして構成される電子制御装置であり、この図1に示す例では、主に、エンジン1、第1モータ2、第2モータ3、および、クラッチ5をそれぞれ制御する。なお、後述の図4に示すようなブレーキ装置21や、後述の図5、図6に示すような自動変速機31も、それぞれ、このコントローラ7によって制御される。コントローラ7には、上記の検出部6で検出または算出された各種データが入力される。コントローラ7は、入力された各種データおよび予め記憶させられているデータや計算式等を使用して演算を行う。そして、コントローラ7は、その演算結果を制御指令信号として出力し、上記のような、エンジン1、第1モータ2、第2モータ3、および、クラッチ5の動作等をそれぞれ制御するように構成されている。なお、図1では一つのコントローラ7が設けられた例を示しているが、コントローラ7は、例えば制御する装置や機器毎に、あるいは制御内容毎に、複数設けられていてもよい。
The
この発明の実施形態における車両Veは、前輪または後輪のいずれか一方を駆動する二輪駆動車両であってもよい。すなわち、この発明の実施形態においては、例えば、図2、図3に示す車両Veのように、後輪を駆動輪11とする二輪駆動のハイブリッド車両を制御対象にすることもできる。図2に示す例では、後輪のドライブシャフト10に第2モータ3が直結され、駆動輪11に動力伝達が可能なように連結されている。図3に示す例では、プロペラシャフト8に第2モータ3が直結され、ドライブシャフト10を介して駆動輪11に動力伝達が可能なように連結されている。なお、図2、図3において、前述の図1で示した車両Veと構成や機能が同様の部品あるいは部材については、図1と同じ参照符号を付けてある。
The vehicle Ve in the embodiment of the present invention may be a two-wheel drive vehicle that drives either the front wheels or the rear wheels. That is, in the embodiment of the present invention, for example, a two-wheel drive hybrid vehicle having the rear wheels as the
この発明の実施形態における車両Veは、エンジン1および一基のモータを動力源とするハイブリッド車両であってもよい。すなわち、この発明の実施形態においては、図4に示す車両Veのように、動力源としてエンジン1および第1モータ2を備え、上述した第2モータ3を搭載しないハイブリッド車両を制御対象にすることもできる。図4に示す例では、車両Veは、ブレーキ装置(BK)21を備えている。ブレーキ装置21は、車両Veの制動力を発生する装置であり、例えば、油圧式のディスクブレーキやドラムブレーキなど、従来一般的な構成が用いられる。この発明の実施形態における車両Veでは、ブレーキ装置21は、後述するコントローラ7によって自動制御することが可能である。したがって、ブレーキ装置21は、この発明の実施形態における「制動機構」に相当する。なお、図4において、前述の図1で示した車両Veと構成や機能が同様の部品あるいは部材については、図1と同じ参照符号を付けてある。
The vehicle Ve in the embodiment of the present invention may be a hybrid vehicle using the
また、この発明の実施形態においては、図5に示す車両Veのように、上述したクラッチ5の代わりに、自動変速機(AT)31を搭載したハイブリッド車両を制御対象にすることもできる。図5に示す例では、車両Veは、第1モータ2とプロペラシャフト8との間に、自動変速機31が設けられている。自動変速機31は、解放することにより自動変速機31をニュートラルにしてエンジン1および第1モータ2と駆動輪11との間の動力伝達を遮断する係合要素32を有している。すなわち、自動変速機31は、例えば遊星歯車機構(図示せず)、および、所定の変速段(変速比)を設定するために選択的に係合される係合要素32から構成される従来一般的な有段式の変速機である。そのため、自動変速機31の係合要素32は、エンジン1および第1モータ2と駆動輪11との間の動力伝達を選択的に遮断するクラッチ機構として機能する。係合要素32の動作を制御して自動変速機31をニュートラルにすることにより、エンジン1および第1モータ2と駆動輪11との間の動力伝達を遮断することが可能である。したがって、係合要素32は、この発明の実施形態における「クラッチ機構」に相当する。なお、図6に示す車両Veのように、第1モータ2を一基のみ搭載したハイブリッド車両に対して、クラッチ5の代わりに、自動変速機31を搭載したハイブリッド車両を制御対象にすることもできる。上記のような図5、図6において、前述の図1で示した車両Veと構成や機能が同様の部品あるいは部材については、図1と同じ参照符号を付けてある。
Further, in the embodiment of the present invention, a hybrid vehicle equipped with an automatic transmission (AT) 31 can be controlled instead of the clutch 5 described above, like a vehicle Ve shown in FIG. In the example shown in FIG. 5, the vehicle Ve is provided with an
前述したように、車両Veは、触媒が高温の状態でフューエルカットを実施すると、触媒の温度が更に上昇し、触媒の劣化が進行してしまうおそれがある。そのため、例えば前述の特許文献1で開示されているように、従来、触媒が所定温度以上の高温になる領域では、触媒の劣化を抑制するためにフューエルカットが禁止される。フューエルカットを禁止した状況で減速走行する場合、例えば前述の特許文献1で開示された車両では、減速時にエンジンの回転数を速やかに低下させることができない。すなわち、フューエルカットを実行する場合と比較して、エンジンの回転数を低下させるのに時間が掛かってしまい、その分、余計に燃料を消費してしまう。
As described above, if the vehicle Ve performs fuel cut while the catalyst is at a high temperature, the temperature of the catalyst further increases, and the catalyst may be deteriorated. Therefore, as disclosed in, for example,
そこで、この発明の実施形態における車両Veの制御装置は、フューエルカットが禁止された状態で車両Veを減速させる場合に、制動機構(すなわち、第2モータ3またはブレーキ装置21)を制御して車両Veに要求される制動力を発生させるとともに、クラッチ5を制御してエンジン1および第1モータ2と駆動輪11との間の動力伝達を遮断し、第1モータ2を制御してエンジン1の出力軸1aの回転数を低下させる制御を実行するように構成されている。そのような制御の具体例について、以下に説明する。
Accordingly, the control device for the vehicle Ve in the embodiment of the present invention controls the braking mechanism (that is, the
図7は、その制御の一例を示すフローチャートであって、車両Veの走行中に実行される。図7のフローチャートにおいて、ステップS101では、触媒劣化抑制フラグが取得される。触媒劣化抑制フラグは、触媒コンバータ4における触媒の劣化を抑制する必要があるか否かを判断するためのフラグである。例えば、触媒温度が予め定めた所定温度以上となり、触媒の劣化を抑制する必要があると判断される場合に、触媒劣化抑制フラグがONにされる。触媒温度が所定温度未満となり、触媒の劣化を抑制する必要がないと判断される場合には、触媒劣化抑制フラグがOFFにされる。
FIG. 7 is a flowchart showing an example of the control, and is executed while the vehicle Ve is traveling. In the flowchart of FIG. 7, in step S101, a catalyst deterioration suppression flag is acquired. The catalyst deterioration suppression flag is a flag for determining whether or not catalyst deterioration in the
ステップS102では、フューエルカット条件成立フラグが取得される。フューエルカット条件成立フラグは、フューエルカットを実施すべきか否かを判断するためのフラグであり、所定のフューエルカットの実行条件が成立する場合にONにされる。例えば、車両Veの減速時に、アクセルOFF(アクセル開度が0)であり、かつ、エンジン回転数が予め定めた所定回転数以上である場合に、フューエルカット条件成立フラグがONにされる。 In step S102, a fuel cut condition satisfaction flag is acquired. The fuel cut condition satisfaction flag is a flag for determining whether or not the fuel cut should be performed, and is turned ON when a predetermined fuel cut execution condition is satisfied. For example, when the vehicle Ve is decelerated, if the accelerator is OFF (accelerator opening is 0) and the engine speed is equal to or higher than a predetermined speed, the fuel cut condition satisfaction flag is turned ON.
ステップS103では、触媒劣化抑制・減速の要求があるか否かが判断される。上記の触媒劣化抑制フラグがONであり、かつ、フューエルカット条件成立フラグがONの場合に、触媒劣化抑制・減速の要求があると判断される。 In step S103, it is determined whether there is a request for catalyst deterioration suppression / deceleration. When the catalyst deterioration suppression flag is ON and the fuel cut condition satisfaction flag is ON, it is determined that there is a request for catalyst deterioration suppression / deceleration.
触媒劣化抑制・減速の要求がないことにより、このステップS103で否定的に判断された場合は、この発明に実施形態の「触媒劣化抑制・減速時における各種制御」に直接には関係しない。そのため、この場合は、以降の制御を実行することなく、このルーチンを一旦終了する。 If a negative determination is made in step S103 because there is no request for catalyst deterioration suppression / deceleration, the present invention is not directly related to the “various control during catalyst deterioration suppression / deceleration” of the embodiment. Therefore, in this case, this routine is temporarily terminated without executing the subsequent control.
一方、触媒劣化抑制・減速の要求があることにより、ステップS103で肯定的に判断された場合には、ステップS104へ進む。 On the other hand, if a positive determination is made in step S103 due to a request for catalyst deterioration suppression / deceleration, the process proceeds to step S104.
ステップS104では、バッテリ充電制限値が取得される。バッテリ充電制限値は、主にバッテリ保護を観点として決まる値であり、例えば、バッテリの充電量、SOC、および、温度等を基に求められる。 In step S104, a battery charge limit value is acquired. The battery charge limit value is a value mainly determined from the viewpoint of battery protection, and is obtained based on, for example, the charge amount of the battery, the SOC, the temperature, and the like.
ステップS105では、バッテリ充電制限値が0未満であるか否かが判断される。具体的には、バッテリ充電制限値が、所定の基準値よりも小さいか否かが判断される。言い換えると、一定以上の仕事に相当する電力をバッテリに充電することが可能か否かが判断される。 In step S105, it is determined whether or not the battery charge limit value is less than zero. Specifically, it is determined whether or not the battery charge limit value is smaller than a predetermined reference value. In other words, it is determined whether or not it is possible to charge the battery with electric power corresponding to a certain amount of work.
バッテリ充電制限値が0未満であることにより、このステップS105で肯定的に判断された場合は、ステップS106へ進む。 If the battery charge limit value is less than 0 and the determination in step S105 is affirmative, the process proceeds to step S106.
ステップS106では、触媒劣化抑制・減速時におけるクラッチ解放要求フラグがONにされる。クラッチ解放要求フラグは、クラッチ5を動作させるアクチュエータ(図示せず)への要求値であり、ここでは、上記のようにバッテリ充電制限値が0未満である場合にONにされ、バッテリ充電制限値が0以上である場合にOFFにされる。 In step S106, the clutch release request flag at the time of catalyst deterioration suppression / deceleration is turned ON. The clutch release request flag is a request value for an actuator (not shown) that operates the clutch 5, and is turned ON when the battery charge limit value is less than 0 as described above, and the battery charge limit value Is turned off when is greater than or equal to zero.
したがって、バッテリ充電制限値が0以上であることにより、ステップS105で否定的に判断された場合には、ステップS107へ進み、触媒劣化抑制・減速時におけるクラッチ解放要求フラグがOFFにされる。 Accordingly, if the battery charge limit value is 0 or more and a negative determination is made in step S105, the process proceeds to step S107, and the clutch release request flag during catalyst deterioration suppression / deceleration is turned OFF.
なお、前述の図6に示したように、クラッチ5の代わりに自動変速機31を搭載した車両Veを制御対象にする場合は、クラッチ解放要求フラグがONのときに、自動変速機31がニュートラルにされる。
As shown in FIG. 6 described above, when the vehicle Ve equipped with the
ステップS108では、エンジン1に対するエンジン要求トルクが算出される。エンジン要求トルクは、エンジン1を動作させるアクチュエータ(図示せず)への要求値であり、例えば、エンジン1が停止しない範囲の最小の負荷で運転される状態のトルクに設定される。
In step S108, the engine required torque for the
ステップS109では、触媒劣化抑制・減速時におけるエンジン要求トルクの値が更新される。具体的には、上記のステップS108で算出したエンジン要求トルクが最新の値として更新される。 In step S109, the value of the engine required torque at the time of catalyst deterioration suppression / deceleration is updated. Specifically, the engine required torque calculated in step S108 is updated as the latest value.
ステップS110では、現在のエンジン回転数(出力軸1aの回転数)が取得される。前述したように、エンジン回転数センサ6bの検出値を基に、現在のエンジン回転数を求めることができる。
In step S110, the current engine speed (the speed of the output shaft 1a) is acquired. As described above, the current engine speed can be obtained based on the detected value of the
ステップS111では、現在のエンジントルクが取得される。この場合のエンジントルクは推定値であり、例えば、エンジン回転数、負荷率、点火時期、吸気管圧、エンジン水温等に基づいて算出される。 In step S111, the current engine torque is acquired. The engine torque in this case is an estimated value, and is calculated based on, for example, the engine speed, load factor, ignition timing, intake pipe pressure, engine water temperature, and the like.
ステップS112では、目標エンジン回転数が算出される。目標エンジン回転数は、触媒劣化抑制・減速時の状況で、エンジン1の回転数を速やかに低下させるための目標値である。目標エンジン回転数は、例えば、エンジン1の燃費、および、振動・騒音等を考慮して予め設定されている。
In step S112, the target engine speed is calculated. The target engine speed is a target value for quickly reducing the speed of the
ステップS113では、エンジン回転数がアンダーシュートしないか否かが判断される。上記の各ステップで求められたエンジン回転数、エンジントルク、および、目標エンジン回転数等を基に、エンジン1の回転数を低下させた場合にアンダーシュートする可能性について推定される。
In step S113, it is determined whether the engine speed does not undershoot. Based on the engine rotational speed, engine torque, target engine rotational speed, and the like obtained in the above steps, the possibility of undershooting when the rotational speed of the
具体的には、エンジン回生トルクのベース値が、エンジン回生トルクの下限値よりも大きいか否かが判断される。エンジン回生トルクのベース値が下限値よりも大きい場合に、エンジン回転数はアンダーシュートしないと推定される。エンジン回生トルクのベース値が下限値以下である場合には、エンジン回転数はアンダーシュートすると推定される。エンジン回生トルクのベース値は、エンジン回転数をエンジントルク一定で低下させる際の低下速度を決める値であり、例えば、エンジン1の燃費、および、振動・騒音等を考慮して予め設定されている。また、エンジン回生トルクの下限値は、例えば、現在のエンジントルクをTe、エンジン1のイナーシャをI、現在から所定の時間経過後に目標エンジン回転数を実現するための角加速度をωとすると、
下限値=I×dω/dt−Te
の計算式から算出することができる。
Specifically, it is determined whether or not the base value of the engine regeneration torque is larger than the lower limit value of the engine regeneration torque. When the base value of the engine regeneration torque is larger than the lower limit value, it is estimated that the engine speed does not undershoot. When the base value of the engine regenerative torque is less than or equal to the lower limit value, the engine speed is estimated to be undershoot. The base value of the engine regenerative torque is a value that determines the rate of decrease when the engine speed is decreased at a constant engine torque. For example, the base value of the engine regenerative torque is set in advance in consideration of the fuel consumption of the
Lower limit = I × dω / dt-T e
It can be calculated from the following formula.
エンジン回転数はアンダーシュートしないと推定したことにより、このステップS113で肯定的に判断された場合は、ステップS114へ進む。 If it is determined in step S113 that the engine speed is estimated not to undershoot, the process proceeds to step S114.
ステップS114では、目標MG1トルクが、上記のようなエンジン回生トルクのベース値に設定される。この場合の目標MG1トルクは、第1モータ2で出力する回生トルクの目標値である。この発明の実施形態におけるコントローラ7は、上記のような触媒劣化抑制・減速時の状況では、クラッチ5を解放してエンジン1および第1モータ2と駆動輪11との間の動力伝達を遮断するとともに、第1モータ2を回生状態に制御してエンジン1の出力軸1aの回転数を低下させる。目標MG1トルクは、そのようにして第1モータ2の回生トルクでエンジン回転数を低下させる際の目標値である。
In step S114, the target MG1 torque is set to the base value of the engine regeneration torque as described above. The target MG1 torque in this case is a target value for the regenerative torque output by the
エンジン回転数がアンダーシュートすると推定したことにより、ステップS113で否定的に判断された場合には、ステップS115へ進む。 If it is determined negative in step S113 because the engine speed is estimated to undershoot, the process proceeds to step S115.
ステップS115では、目標MG1トルクが、上記のようなエンジン回生トルクの下限値に設定される。そうすることにより、エンジン回転数を低下させる際にアンダーシュートしてしまうことを抑制することができ、エンジン1の余分な燃料消費を抑制することができる。
In step S115, the target MG1 torque is set to the lower limit value of the engine regeneration torque as described above. By doing so, it is possible to suppress undershoot when the engine speed is reduced, and it is possible to suppress excessive fuel consumption of the
ステップS116では、MG1要求パワーが算出される。MG1要求パワーは、上記のステップS112で算出した目標エンジン回転数、および、上記のステップS114またはステップS115で設定した目標MG1トルクに基づいて算出される。具体的には、目標エンジン回転数をNe、目標MG1トルクをTtMG1とすると、
MG1要求パワー=Ne×TtMG1
の計算式から算出することができる。
In step S116, the MG1 required power is calculated. The MG1 required power is calculated based on the target engine speed calculated in step S112 and the target MG1 torque set in step S114 or step S115. Specifically, if the target engine speed is N e and the target MG1 torque is Tt MG1 ,
MG1 required power = N e × Tt MG1
It can be calculated from the following formula.
ステップS117では、第1モータ2でMG1要求パワーを回生することが可能か否かが判断される。具体的には、ステップS116で算出したMG1要求パワーが、上記のステップS104で取得したバッテリ充電制限値以下であるか否かが判断される。MG1要求パワーがバッテリ充電制限値以下である場合に、第1モータ2でMG1要求パワーを回生することが可能と判断される。MG1要求パワーがバッテリ充電制限値を上回る場合は、第1モータ2でMG1要求パワーを回生することは不可と判断される。
In step S117, it is determined whether the
第1モータ2でMG1要求パワーを回生することが不可であることにより、このステップS117で否定的に判断された場合は、ステップS118へ進む。
If it is determined in step S117 that the MG1 required power cannot be regenerated by the
ステップS118では、MG1要求パワーが上記のステップS104で取得したバッテリ充電制限値に設定される。すなわち、MG1要求パワーが、第1モータ2でMG1要求パワーを回生することが可能となる上限の値に設定される。
In step S118, the MG1 required power is set to the battery charge limit value acquired in step S104. That is, the MG1 required power is set to an upper limit value that enables the
第1モータ2でMG1要求パワーを回生することが可能であることにより、ステップS117で肯定的に判断された場合には、ステップS119へ進む。
If it is possible to regenerate the MG1 required power by the
ステップS119では、触媒劣化抑制・減速時におけるMG1要求パワーの値が更新される。具体的には、上記のステップS116で算出したMG1要求パワー、または、上記のステップS118で設定したMG1要求パワーが、最新の値として更新される。 In step S119, the value of the MG1 required power during catalyst deterioration suppression / deceleration is updated. Specifically, the MG1 required power calculated in the above step S116 or the MG1 required power set in the above step S118 is updated as the latest value.
ステップS120では、車両Veの要求駆動力が取得される。要求駆動力は、例えば、車速およびアクセル開度(または、アクセルポジション)に基づいて予め設定されたマップから求められる。 In step S120, the required driving force of the vehicle Ve is acquired. The required driving force is obtained from a map set in advance based on the vehicle speed and the accelerator opening (or the accelerator position), for example.
ステップS121では、目標MG2トルクが算出される。この場合の目標MG2トルクは、第2モータ3で出力する回生トルクの目標値である。前述したように、この発明の実施形態における車両Veでは、第2モータ3を回生して制動トルクを出力することにより、駆動輪14または駆動輪11を制動して車両Veの制動力を発生させる。この発明の実施形態におけるコントローラ7は、上記のような触媒劣化抑制・減速時の状況では、クラッチ5を解放してエンジン1および第1モータ2と駆動輪11との間の動力伝達を遮断するとともに、第1モータ2を回生状態に制御してエンジン1の出力軸1aの回転数を低下させる。更に、制動機構(すなわち、第2モータ3またはブレーキ装置21)を制御して車両Veに要求される制動力を発生させる。目標MG2トルクは、そのようにして第2モータ3の回生トルクで制動力を発生させる際の目標値である。
In step S121, the target MG2 torque is calculated. The target MG2 torque in this case is a target value for the regenerative torque output by the
例えば、図1に示した車両Veにおいて、上記の目標MG2トルクは、上記のステップS120で求めた要求駆動力をF、デファレンシャルギヤ12の減速比をRdiff2、駆動輪14のタイヤ半径をrとすると、
目標MG2トルク=F÷Rdiff2÷r
の計算式から算出することができる。
For example, in the vehicle Ve shown in FIG. 1, the target MG2 torque is set such that the required driving force obtained in step S120 is F, the reduction gear ratio of the
Target MG2 torque = F ÷ R diff2 ÷ r
It can be calculated from the following formula.
ステップS122では、目標MG2回転数が算出される。この場合の目標MG2回転数は、第2モータ3の回生トルクで車両Veの制動力を発生させる際の目標値である。
In step S122, the target MG2 rotational speed is calculated. The target MG2 rotational speed in this case is a target value when the braking force of the vehicle Ve is generated by the regenerative torque of the
ステップS123では、MG2要求パワーが算出される。MG2要求パワーは、上記のステップS122で算出した目標MG2回転数、および、上記のステップS121で算出した目標MG2トルクに基づいて算出される。具体的には、目標MG2回転数をNtMG2、目標MG2トルクをTtMG2とすると、
MG2要求パワー=NtMG2×TtMG2
の計算式から算出することができる。
In step S123, the MG2 required power is calculated. The MG2 required power is calculated based on the target MG2 rotational speed calculated in step S122 and the target MG2 torque calculated in step S121. Specifically, if the target MG2 rotational speed is Nt MG2 and the target MG2 torque is Tt MG2 ,
MG2 required power = Nt MG2 × Tt MG2
It can be calculated from the following formula.
ステップS124では、第2モータ3でMG2要求パワーを回生することが可能か否かが判断される。具体的には、ステップS123で算出したMG2要求パワーが、上記のステップS104で取得したバッテリ充電制限値以下であるか否かが判断される。MG2要求パワーがバッテリ充電制限値以下である場合に、第2モータ3でMG2要求パワーを回生することが可能と判断される。MG2要求パワーがバッテリ充電制限値を上回る場合は、第2モータ3でMG2要求パワーを回生することは不可と判断される。
In step S124, it is determined whether or not the MG2 required power can be regenerated by the
第2モータ3でMG2要求パワーを回生することが不可であることにより、このステップS124で否定的に判断された場合は、ステップS125へ進む。
If it is determined in step S124 that the MG2 required power cannot be regenerated by the
ステップS125では、MG2要求パワーが、上記のステップS104で取得したバッテリ充電制限値と、上記のステップS119で更新したMG1要求パワーとの差に設定される。すなわち、MG2要求パワーが、第2モータ3でMG2要求パワーを回生することが可能となる上限の値に設定される。
In step S125, the MG2 required power is set to the difference between the battery charge limit value acquired in step S104 and the MG1 required power updated in step S119. That is, the MG2 required power is set to an upper limit value that enables the
第2モータ3でMG2要求パワーを回生することが可能であることにより、ステップS124で肯定的に判断された場合には、ステップS126へ進む。
If the
ステップS126では、触媒劣化抑制・減速時におけるMG2要求パワーの値が更新される。具体的には、上記のステップS123で算出したMG2要求パワー、または、上記のステップS125で設定したMG2要求パワーが、最新の値として更新される。 In step S126, the value of the MG2 required power at the time of catalyst deterioration suppression / deceleration is updated. Specifically, the MG2 required power calculated in the above step S123 or the MG2 required power set in the above step S125 is updated as the latest value.
ステップS127では、必要制動力が算出される。運転者の操作に応じて車両Veに要求される制動力である。具体的には、要求駆動力をF、エンジントルクをTe、第1モータ2のトルクをTMG1、デファレンシャルギヤ9の減速比をRdiff1、第2モータ3のトルクをTMG2、デファレンシャルギヤ12の減速比をRdiff2とすると、
必要制動力=F−{(Te+TMG1)×Rdiff1+TMG2×Rdiff2}
の計算式から算出することができる。
In step S127, the required braking force is calculated. This is the braking force required for the vehicle Ve according to the operation of the driver. Specifically, the required driving force is F, the engine torque is T e , the torque of the
Necessary braking force = F - {(T e + T MG1) × R diff1 + T MG2 × R diff2}
It can be calculated from the following formula.
ステップS128では、触媒劣化抑制・減速時における制動要求トルクの値が更新される。具体的には、上記のステップS127で算出した必要制動力に相当する制動トルクが、最新の値として更新される。 In step S128, the value of the braking request torque at the time of catalyst deterioration suppression / deceleration is updated. Specifically, the braking torque corresponding to the necessary braking force calculated in step S127 is updated as the latest value.
そして、ステップS129では、クラッチ5の解放制御(または、自動変速機31をニュートラルにする変速制御)、第1モータ2によるエンジン回転数の低下制御、および、第2モータ3(または、ブレーキ装置21)による制動制御がそれぞれ実行される。例えば、上記のクラッチ5のアクチュエータに対する要求値に基づいて、クラッチ5が解放される(または、自動変速機31がニュートラルにされる)。また、上記のステップS119で更新され設定されたMG1要求パワーに基づいて、第1モータ2の回生トルクによってエンジン回転数が速やかに低下させられる。また、上記のステップS126で更新され設定されたMG2要求パワー、および、上記のステップS128で更新され設定された制動要求トルクに基づいて、第2モータ3の回生トルクによって車両Veが制動される(または、ブレーキ装置21によって車両Veが制動される)。
In step S129, the release control of the clutch 5 (or the shift control that makes the
これらクラッチ5の解放制御、第1モータ2によるエンジン回転数の低下制御、および、第2モータ3による制動制御は、それぞれ、互いに協調して、あるいは、順序立てて、適宜実行される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。
The release control of the clutch 5, the engine speed reduction control by the
上記のようにして図7のフローチャートで示す制御を実行した場合の車両Veの挙動を、図8のタイムチャートに示してある。この図8のタイムチャートは、例えば、触媒の温度が高いことにより、フューエルカットが禁止されている状態で、車両Veが減速する状況を示している。時刻t1でアクセルペダルの踏み込みが戻されると、その後、要求減速度に応じて車速が徐々に低下する。 The behavior of the vehicle Ve when the control shown in the flowchart of FIG. 7 is executed as described above is shown in the time chart of FIG. The time chart of FIG. 8 shows a situation in which the vehicle Ve decelerates in a state where fuel cut is prohibited due to, for example, a high catalyst temperature. When the depression of the accelerator pedal is returned at time t1, thereafter, the vehicle speed gradually decreases according to the requested deceleration.
この発明の実施形態における触媒劣化抑制・減速時の制御では、要求減速度を実現するために、制動機構として第2モータ3を回生状態に制御して回生トルク(制動トルク)を発生させる。それと共に、クラッチ5を解放してエンジン1および第1モータ2と駆動輪11との間の動力伝達を遮断する。また、第2モータ3を回生状態に制御してエンジン回転数を速やかに低下させる。この場合のエンジン回転数は、エンジン1のアイドリング回転数またはそれに相当する回転数まで低下させられる。エンジン回転数の低下に伴い、エンジントルクが、0またはほぼ0まで低下する。すなわち、エンジン1が、燃焼運転を停止しない最小限のエンジントルクに制御される。
In the control at the time of catalyst deterioration suppression / deceleration in the embodiment of the present invention, in order to achieve the required deceleration, the
図8のタイムチャートに破線で示すように、従来の制御では、触媒劣化抑制・減速時に、エンジン回転数を速やかに低下させることができない。すなわち、従来の制御では、エンジン回転数は、車速の低下に応じて緩やかにしか低下しない。それに対して、この発明の実施形態における触媒劣化抑制・減速時の制御では、上記のように、減速時にエンジン回転数を速やかに低下させることができる。そのため、図8のタイムチャートにハッチングを入れて示すように、従来の制御と比較して、エンジン1の燃料消費量を抑制することができる。
As indicated by the broken line in the time chart of FIG. 8, in the conventional control, the engine speed cannot be quickly reduced during catalyst deterioration suppression / deceleration. In other words, in the conventional control, the engine speed decreases only gradually as the vehicle speed decreases. On the other hand, in the control during catalyst deterioration suppression / deceleration in the embodiment of the present invention, as described above, the engine speed can be quickly reduced during deceleration. Therefore, as shown by hatching in the time chart of FIG. 8, the fuel consumption of the
この発明に実施形態におけるコントローラ7は、前述の図5、図6に示したような自動変速機31を搭載した車両Veを制御対象にして、例えば、次の図9のフローチャート、および、図10のタイムチャートに示す制御を実行することも可能である。
The
図9のフローチャートにおいて、ステップS201では、触媒劣化抑制フラグが取得される。図7のフローチャートにおけるステップS101と同様に、触媒劣化抑制フラグは、触媒コンバータ4における触媒の劣化を抑制する必要があるか否かを判断するためのフラグである。
In the flowchart of FIG. 9, in step S201, a catalyst deterioration suppression flag is acquired. As in step S101 in the flowchart of FIG. 7, the catalyst deterioration suppression flag is a flag for determining whether or not it is necessary to suppress catalyst deterioration in the
ステップS202では、フューエルカット条件成立フラグが取得される。図7のフローチャートにおけるステップS102と同様に、フューエルカット条件成立フラグは、フューエルカットを実施すべきか否かを判断するためのフラグである。 In step S202, a fuel cut condition satisfaction flag is acquired. As in step S102 in the flowchart of FIG. 7, the fuel cut condition satisfaction flag is a flag for determining whether or not to perform fuel cut.
ステップS203では、触媒劣化抑制・減速の要求があるか否かが判断される。上記の触媒劣化抑制フラグがONであり、かつ、フューエルカット条件成立フラグがONの場合に、触媒劣化抑制・減速の要求があると判断される。 In step S203, it is determined whether there is a request for catalyst deterioration suppression / deceleration. When the catalyst deterioration suppression flag is ON and the fuel cut condition satisfaction flag is ON, it is determined that there is a request for catalyst deterioration suppression / deceleration.
触媒劣化抑制・減速の要求がないことにより、このステップS203で否定的に判断された場合は、この発明に実施形態の「触媒劣化抑制・減速時における各種制御」に直接には関係しない。そのため、この場合は、以降の制御を実行することなく、このルーチンを一旦終了する。 If a negative determination is made in step S203 because there is no request for catalyst deterioration suppression / deceleration, the present invention is not directly related to the “various controls during catalyst deterioration suppression / deceleration” of the embodiment. Therefore, in this case, this routine is temporarily terminated without executing the subsequent control.
一方、触媒劣化抑制・減速の要求があることにより、ステップS203で肯定的に判断された場合には、ステップS404へ進む。 On the other hand, if a positive determination is made in step S203 due to a request for catalyst deterioration suppression / deceleration, the process proceeds to step S404.
ステップS204では、現在の車速、および、自動変速機31で設定されているギヤ段(変速段)が取得される。前述したように、車輪速センサ6aの検出値、および、シフトポジションセンサの検出値を基に、現在の車速、および、自動変速機31のギヤ段を求めることができる。
In step S204, the current vehicle speed and the gear stage (shift stage) set in the
ステップS205では、自動変速機31に対する要求ギヤ段が算出される。具体的には、上記のステップS204で検出した現在車速において、エンジン回転数が予め定めた所定回転数以上となる最高のギヤ段(変速比が最小となる変速段)が求められる。
In step S205, the required gear stage for the
ステップS206では、触媒劣化抑制・減速時における要求ギヤ段が更新される。要求ギヤ段は、自動変速機31を動作させるアクチュエータ(図示せず)への要求値であり、上記のステップS207で算出した要求ギヤ段が最新の値として更新される。
In step S206, the required gear stage during catalyst deterioration suppression / deceleration is updated. The required gear is a required value for an actuator (not shown) that operates the
ステップS207では、エンジン1に対するエンジン要求トルクが算出される。エンジン要求トルクは、エンジン1を動作させるアクチュエータ(図示せず)への要求値であり、例えば、エンジン1が停止しない範囲で最小の負荷で運転される状態のトルクに設定される。
In step S207, the engine required torque for the
ステップS208では、触媒劣化抑制・減速時におけるエンジン要求トルクの値が更新される。具体的には、上記のステップS207で算出したエンジン要求トルクが最新の値として更新される。 In step S208, the value of the engine required torque at the time of catalyst deterioration suppression / deceleration is updated. Specifically, the engine required torque calculated in step S207 is updated as the latest value.
ステップS209では、現在のエンジン回転数(出力軸1aの回転数)が取得される。前述したように、エンジン回転数センサ6bの検出値を基に、現在のエンジン回転数を求めることができる。
In step S209, the current engine speed (the speed of the output shaft 1a) is acquired. As described above, the current engine speed can be obtained based on the detected value of the
ステップS210では、現在のエンジントルクが取得される。この場合のエンジントルクは推定値であり、例えば、エンジン回転数、負荷率、点火時期、吸気管圧、エンジン水温等に基づいて算出される。 In step S210, the current engine torque is acquired. The engine torque in this case is an estimated value, and is calculated based on, for example, the engine speed, load factor, ignition timing, intake pipe pressure, engine water temperature, and the like.
ステップS211では、車両Veの要求駆動力が取得される。要求駆動力は、例えば、車速およびアクセル開度(または、アクセルポジション)に基づいて予め設定されたマップから求められる。 In step S211, the required driving force of the vehicle Ve is acquired. The required driving force is obtained from a map set in advance based on the vehicle speed and the accelerator opening (or the accelerator position), for example.
ステップS212では、目標MG1トルクが算出される。この場合の目標MG1トルクは、第1モータ2で出力する回生トルクの目標値である。この図9のフローチャートに示す制御例では、第1モータ2を回生して制動トルクを出力することにより、駆動輪11を制動して車両Veの制動力を発生させる。それと共に、コントローラ7は、上記のような触媒劣化抑制・減速時の状況では、自動変速機31をアップシフトし、すなわち、自動変速機31の変速比を小さくして、エンジン1の出力軸1aの回転数を低下させる。目標MG1トルクは、そのようにして第1モータ2の回生トルクで制動力を発生させる際の目標値である。
In step S212, the target MG1 torque is calculated. The target MG1 torque in this case is a target value for the regenerative torque output by the
ステップS213では、MG1要求パワーが算出される。この場合のMG1要求パワーは、目標エンジン回転数、および、上記のステップS212で算出した目標MG1トルクに基づいて算出される。 In step S213, the MG1 required power is calculated. The MG1 required power in this case is calculated based on the target engine speed and the target MG1 torque calculated in step S212 described above.
ステップS214では、バッテリ充電制限値が取得される。バッテリ充電制限値は、主にバッテリ保護を観点として決まる値であり、例えば、バッテリの充電量、SOC、および、温度等を基に求められる。 In step S214, the battery charge limit value is acquired. The battery charge limit value is a value mainly determined from the viewpoint of battery protection, and is obtained based on, for example, the charge amount of the battery, the SOC, the temperature, and the like.
ステップS215では、第1モータ2でMG1要求パワーを回生することが可能か否かが判断される。具体的には、ステップS213で算出したMG1要求パワーが、上記のステップS214で取得したバッテリ充電制限値以下であるか否かが判断される。MG1要求パワーがバッテリ充電制限値以下である場合に、第1モータ2でMG1要求パワーを回生することが可能と判断される。MG1要求パワーがバッテリ充電制限値を上回る場合は、第1モータ2でMG1要求パワーを回生することは不可と判断される。
In step S215, it is determined whether or not the MG1 required power can be regenerated by the
第1モータ2でMG1要求パワーを回生することが不可であることにより、このステップS215で否定的に判断された場合は、ステップS216へ進む。
If it is determined in step S215 that the MG1 required power cannot be regenerated by the
ステップS216では、MG1要求パワーが、上記のステップS214で取得したバッテリ充電制限値に設定される。すなわち、MG1要求パワーが、第1モータ2でMG1要求パワーを回生することが可能となる上限の値に設定される。
In step S216, the MG1 required power is set to the battery charge limit value acquired in step S214. That is, the MG1 required power is set to an upper limit value that enables the
第1モータ2でMG1要求パワーを回生することが可能であることにより、ステップS215で肯定的に判断された場合には、ステップS217へ進む。
If it is possible to regenerate the MG1 required power by the
ステップS217では、触媒劣化抑制・減速時におけるMG1要求パワーの値が更新される。具体的には、上記のステップS213で算出したMG1要求パワー、または、上記のステップS216で設定したMG1要求パワーが、最新の値として更新される。 In step S217, the value of the MG1 required power during catalyst deterioration suppression / deceleration is updated. Specifically, the MG1 required power calculated in step S213 described above or the MG1 required power set in step S216 described above is updated as the latest value.
ステップS218では、必要制動力が算出される。運転者の操作に応じて車両Veに要求される制動力である。 In step S218, the required braking force is calculated. This is the braking force required for the vehicle Ve according to the operation of the driver.
ステップS219では、触媒劣化抑制・減速時における制動要求トルクの値が更新される。具体的には、上記のステップS218で算出した必要制動力に相当する制動トルクが、最新の値として更新される。 In step S219, the value of the braking request torque at the time of catalyst deterioration suppression / deceleration is updated. Specifically, the braking torque corresponding to the necessary braking force calculated in step S218 is updated as the latest value.
そして、ステップS220では、自動変速機31変速制御(アップシフト)、および、第1モータ2(または、ブレーキ装置21)による制動制御がそれぞれ実行される。
In step S220,
これら自動変速機31変速制御、および、第1モータ2による制動制御は、それぞれ、互いに協調して、あるいは、順序立てて、適宜実行される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。
The
上記のようにして図9のフローチャートで示す制御を実行した場合の車両Veの挙動を、図10のタイムチャートに示してある。この図10のタイムチャートは、例えば、触媒の温度が高いことにより、フューエルカットが禁止されている状態で、車両Veが減速する状況を示している。時刻t11でアクセルペダルの踏み込みが戻されると、その後、要求減速度に応じて車速が徐々に低下する。 The behavior of the vehicle Ve when the control shown in the flowchart of FIG. 9 is executed as described above is shown in the time chart of FIG. The time chart of FIG. 10 shows a situation in which the vehicle Ve decelerates in a state where the fuel cut is prohibited due to, for example, the temperature of the catalyst being high. When the depression of the accelerator pedal is returned at time t11, thereafter, the vehicle speed gradually decreases according to the required deceleration.
この図10に示す制御例では、要求減速度を実現するために、第1モータ2を回生状態に制御して回生トルク(制動トルク)を発生させる。それと共に、自動変速機31をアップシフトしてエンジン回転数を速やかに低下させる。この場合のエンジン回転数は、エンジン1のアイドリング回転数またはそれに相当する回転数まで低下させられる。エンジン1は、燃焼運転を停止しない最小限のエンジントルクに制御される。
In the control example shown in FIG. 10, in order to realize the required deceleration, the
図10のタイムチャートに破線で示すように、従来の制御では、触媒劣化抑制・減速時に、エンジン回転数を速やかに低下させることができない。すなわち、従来の制御では、エンジン回転数は、車速の低下に応じて緩やかにしか低下しない。それに対して、この図10に示す制御では、上記のように、減速時にエンジン回転数を速やかに低下させることができる。そのため、図10のタイムチャートにハッチングを入れて示すように、従来の制御と比較して、エンジン1の燃料消費量を抑制することができる。
As indicated by the broken line in the time chart of FIG. 10, in the conventional control, the engine speed cannot be quickly reduced when the catalyst deterioration is suppressed / decelerated. In other words, in the conventional control, the engine speed decreases only gradually as the vehicle speed decreases. On the other hand, in the control shown in FIG. 10, as described above, the engine speed can be quickly reduced during deceleration. Therefore, as shown by hatching in the time chart of FIG. 10, the fuel consumption of the
1…エンジン(ENG)、 1a…(エンジンの)出力軸、 2…第1モータ(MG1:モータ)、 3…第2モータ(MG2:制動機構)、4…触媒コンバータ、 5…クラッチ(クラッチ機構)、 6…検出部、 6a…車輪速センサ、 6b…エンジン回転数センサ、 6c…第1モータ回転数センサ(レゾルバ)、 6d…第2モータ回転数センサ(レゾルバ)、 6e…触媒温度センサ、 6f…油圧センサ、 6g…アクセルポジションセンサ、 6h…SOCセンサ、 7…コントローラ(ECU)、 8…プロペラシャフト、 9,12…デファレンシャルギヤ、 10,13…ドライブシャフト、 11,14…駆動輪、 21…ブレーキ装置(BK:制動機構)、 31…自動変速機(AT)、 32…(自動変速機の)係合要素(クラッチ機構)、 Ve…車両(ハイブリッド車両)。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記コントローラは、
前記触媒コンバータの劣化を抑制するために前記フューエルカットの実行を禁止すべきか否かを判断し、
前記フューエルカットの実行を禁止した状態で前記ハイブリッド車両を減速させる場合に、
前記制動機構を制御して前記ハイブリッド車両に要求される前記制動力を発生させ、
前記クラッチ機構を制御して前記動力伝達を遮断し、
前記モータを制御して前記出力軸の回転数を低下させる
ことを特徴とするハイブリッド車両。 An engine, drive wheels, a catalytic converter that purifies the exhaust gas of the engine, a motor that is connected to the output shaft of the engine and that can change the rotational speed of the output shaft by outputting torque; A brake mechanism for generating power, a clutch mechanism for selectively interrupting power transmission between the engine and the motor and the drive wheel, the engine, the motor, the brake mechanism, and the clutch mechanism; A hybrid vehicle including a controller for controlling, and capable of executing fuel cut for stopping fuel supply to the engine during traveling,
The controller is
Determining whether to prohibit execution of the fuel cut to suppress degradation of the catalytic converter;
When decelerating the hybrid vehicle in a state where execution of the fuel cut is prohibited,
Controlling the braking mechanism to generate the braking force required for the hybrid vehicle;
Controlling the clutch mechanism to cut off the power transmission;
A hybrid vehicle, wherein the motor is controlled to reduce the rotational speed of the output shaft.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2018028586A JP2019142354A (en) | 2018-02-21 | 2018-02-21 | Hybrid vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2018028586A JP2019142354A (en) | 2018-02-21 | 2018-02-21 | Hybrid vehicle |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024057421A1 (en) * | 2022-09-13 | 2024-03-21 | 日産自動車株式会社 | Control method for hybrid vehicle and control system for hybrid vehicle |
-
2018
- 2018-02-21 JP JP2018028586A patent/JP2019142354A/en active Pending
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WO2024057421A1 (en) * | 2022-09-13 | 2024-03-21 | 日産自動車株式会社 | Control method for hybrid vehicle and control system for hybrid vehicle |
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