JP2020111165A - Hybrid vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ハイブリッド自動車に関し、詳しくは、エンジンと、第1、第2モータと、蓄電装置と、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, first and second motors, and a power storage device.
従来、この種のハイブリッド自動車としては、エンジンと、第1、第2モータと、蓄電装置と、を備えるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。エンジンは、排気系に、排気を浄化する三元触媒と、粒子状物質を除去するフィルタと、が取り付けられている。第1モータは、エンジンの出力軸に接続されている。第2モータは、走行用の動力を出力する。蓄電装置は、第1、第2モータと電力をやりとりする。この自動車では、フィルタの再生要求がなされたときには、エンジンの点火時期をエンジンを効率良く運転する点火時期より遅くして、エンジンの排気の温度を上昇させる。更に、フィルタの再生要求がなされたときにおいて、三元触媒の温度が三元触媒が劣化し始める温度未満であるときには、エンジンの回転数が再生要求がなされていないときにおいてエンジンの要求パワーを用いて設定される要求回転数より高くなると共にエンジンから要求パワーが出力されるようにエンジンを制御する。これにより、再生要求がなされていないときに比してエンジンのスロットル開度を大きくして排気の流速を大きくして、燃え切れなかった混合気をより多く三元触媒より下流に流して後燃えさせて、三元触媒の温度とフィルタの温度とを上昇させている。 Conventionally, a hybrid vehicle of this type has been proposed that includes an engine, first and second motors, and a power storage device (see, for example, Patent Document 1). The engine has an exhaust system provided with a three-way catalyst for purifying exhaust gas and a filter for removing particulate matter. The first motor is connected to the output shaft of the engine. The second motor outputs driving power. The power storage device exchanges electric power with the first and second motors. In this vehicle, when the regeneration request for the filter is made, the ignition timing of the engine is delayed from the ignition timing for efficiently operating the engine to raise the temperature of the engine exhaust. Further, when the regeneration request of the filter is made, when the temperature of the three-way catalyst is lower than the temperature at which the three-way catalyst starts to deteriorate, the engine speed uses the required power of the engine when the regeneration request is not made. The engine is controlled so that the required power is output from the engine while the engine speed becomes higher than the required speed set by the above. As a result, the throttle opening of the engine is increased and the flow velocity of the exhaust is increased compared to when the regeneration request is not made, and more unburned air-fuel mixture is made to flow downstream from the three-way catalyst and post-burned. Then, the temperature of the three-way catalyst and the temperature of the filter are raised.
上述のハイブリッド自動車では、アクセルオフのときに、エンジンから要求パワーが出力されるようにエンジンを制御すると、アクセルオフでエンジンからある程度のパワーが出力されて蓄電装置が充電されて、ユーザに違和感を与える場合がある。こうした違和感を抑制する手法として、アクセルオフのときにフィルタの温度を上昇させる制御を実行しない手法が考えられる。この場合、フィルタの温度の上昇が抑制される。しかしながら、フィルタの温度が所定温度以上のときには、フィルタの温度が高いときには低いときに比して単位時間辺りにより多くの粒子状物質を燃焼させることができ、即ち、フィルタの温度が高くなるほど効率良く粒子状物質を燃焼させることができる。そのため、アクセルオフのときでも、フィルタ温度を更に上昇させて、効率良く粒子状物質を燃焼させることが望まれている。 In the hybrid vehicle described above, when the engine is controlled so that the required power is output from the engine when the accelerator is off, a certain amount of power is output from the engine when the accelerator is off, the power storage device is charged, and the user feels uncomfortable. May be given. As a method of suppressing such discomfort, a method of not executing control for raising the temperature of the filter when the accelerator is off can be considered. In this case, the temperature rise of the filter is suppressed. However, when the temperature of the filter is equal to or higher than the predetermined temperature, more particulate matter can be burned per unit time when the temperature of the filter is higher than when the temperature of the filter is low, that is, the higher the temperature of the filter is, the more efficient it is. Particulate matter can be combusted. Therefore, even when the accelerator is off, it is desired to further raise the filter temperature and efficiently burn the particulate matter.
本発明のハイブリッド自動車は、効率良く粒子状物質を燃焼させることを主目的とする。 The main purpose of the hybrid vehicle of the present invention is to burn particulate matter efficiently.
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 adopts the following means in order to achieve the above-mentioned main object.
本発明のハイブリッド自動車は、
排気系に粒子状物質を除去するフィルタが取り付けられたエンジンと、
前記エンジンの出力軸に接続された第1モータと、
走行用の動力を出力可能な第2モータと、
前記第1、第2モータと電力をやりとりする蓄電装置と、
前記エンジンと前記第1、第2モータとを制御する制御装置と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
前記制御装置は、
前記フィルタに堆積している前記粒子状物質の堆積量が所定量以上であり且つ前記フィルタの温度が所定温度以上である場合において、アクセルオンのときには、走行に要求される走行用パワーよりも大きい範囲内で前記エンジンの目標パワーを設定し、前記エンジンからの前記目標パワーの出力と前記第1モータによる発電とを伴って前記走行用パワーで走行するように前記エンジンと前記第1、第2モータとを制御し、
前記堆積量が前記所定量以上であり且つ前記フィルタの温度が前記所定温度以上である場合において、アクセルオフのときには、前記エンジンの燃料カットと前記第1モータによる前記エンジンのモータリングとを伴って前記走行用パワーで走行するように前記エンジンと前記第1、第2モータとを制御する、
ことを要旨とする。
The hybrid vehicle of the present invention is
An engine with a filter attached to the exhaust system to remove particulate matter,
A first motor connected to the output shaft of the engine;
A second motor capable of outputting driving power,
A power storage device that exchanges electric power with the first and second motors;
A control device for controlling the engine and the first and second motors;
A hybrid vehicle comprising:
The control device is
When the deposition amount of the particulate matter deposited on the filter is equal to or more than a predetermined amount and the temperature of the filter is equal to or more than a predetermined temperature, when the accelerator is on, it is larger than the traveling power required for traveling. A target power of the engine is set within a range, and the engine and the first and second are configured to travel with the traveling power with the output of the target power from the engine and the power generation by the first motor. Control the motor and
When the accumulation amount is equal to or more than the predetermined amount and the temperature of the filter is equal to or more than the predetermined temperature, when the accelerator is off, fuel cut of the engine and motoring of the engine by the first motor are involved. Controlling the engine and the first and second motors to travel with the traveling power;
That is the summary.
この本発明のハイブリッド自動車では、フィルタに堆積している粒子状物質の堆積量が所定量以上であり且つフィルタの温度が所定温度以上である場合において、アクセルオンのときには、走行に要求される走行用パワーよりも大きい範囲内でエンジンの目標パワーを設定し、エンジンからの目標パワーの出力と第1モータによる発電とを伴って走行用パワーで走行するようにエンジンと第1、第2モータとを制御する。これにより、エンジンの目標パワーが走行用パワー以下となるときに比してフィルタの温度を更に上昇させることができる。そして、堆積量が所定量以上であり且つフィルタの温度が所定温度以上である場合において、アクセルオフのときには、エンジンの燃料カットと第1モータによるエンジンのモータリングとを伴って走行用パワーで走行するようにエンジンと第1、第2モータとを制御する。これにより、アクセルオフのときにエンジンからパワーが出力されて蓄電装置が充電されるときに比してユーザの違和感を抑制することができる。更に、エンジンの燃料カットと第1モータによるエンジンのモータリングとが行なわれるから、フィルタに空気が供給されてフィルタの燃焼が促進され、フィルタの温度を更に上昇させることができる。このように、アクセルオンのときもアクセルオフのときもフィルタの温度を所定温度以上の範囲で更に上昇させることができるから、効率良く粒子状物質を燃焼させることができる。ここで、「所定温度」は、フィルタの温度が粒子状物質が燃焼可能な温度に至っているかどうかを判断するための閾値である。 In this hybrid vehicle of the present invention, when the amount of particulate matter deposited on the filter is equal to or more than a predetermined amount and the temperature of the filter is equal to or more than a predetermined temperature, the vehicle is required to travel when the accelerator is on. The target power of the engine is set within a range larger than the power for use, and the engine, the first and second motors are operated so that the target power of the engine is output and the power generated by the first motor is used to travel with the power for travel. To control. As a result, the temperature of the filter can be further increased as compared with when the target power of the engine becomes equal to or lower than the traveling power. When the accumulated amount is equal to or more than the predetermined amount and the temperature of the filter is equal to or more than the predetermined temperature, when the accelerator is off, the vehicle is driven with the traveling power with the fuel cut of the engine and the motoring of the engine by the first motor. To control the engine and the first and second motors. Accordingly, it is possible to suppress the user's discomfort as compared with the case where the power is output from the engine and the power storage device is charged when the accelerator is off. Further, the fuel cut of the engine and the motoring of the engine by the first motor are performed, so that the air is supplied to the filter to promote the combustion of the filter and the temperature of the filter can be further raised. In this way, the temperature of the filter can be further raised within a range of a predetermined temperature or higher both when the accelerator is on and when the accelerator is off, so that the particulate matter can be efficiently burned. Here, the “predetermined temperature” is a threshold value for determining whether the temperature of the filter has reached a temperature at which the particulate matter can burn.
こうした本発明のハイブリッド自動車において、前記制御装置は、前記堆積量が前記所定量以上であり且つ前記フィルタの温度が前記所定温度以上である場合において、前記フィルタの温度が前記所定温度より高い劣化開始温度以上であり且つアクセルオンのときには、前記走行用パワーと前記蓄電装置の充放電要求に基づく充放電パワーとに基づいて前記目標パワーを設定し、前記エンジンからの前記目標パワーの出力を伴って前記走行用パワーで走行するように前記エンジンと前記第1、第2モータとを制御してもよい。こうすれば、蓄電装置の充放電要求によっては、エンジンの目標パワーが走行用パワー以下となる場合があり、エンジンの目標パワーが常に走行用パワーより大きい範囲内となるときに比してフィルタの温度の上昇を抑制することができる。これにより、フィルタの劣化を抑制できる。ここで、「劣化開始温度」は、フィルタの温度がフィルタの劣化が促進される温度に至っているか否かを判断するための閾値である。 In such a hybrid vehicle of the present invention, the control device starts deterioration in which the temperature of the filter is higher than the predetermined temperature when the deposition amount is the predetermined amount or more and the temperature of the filter is the predetermined temperature or more. When the temperature is above the temperature and the accelerator is on, the target power is set based on the traveling power and the charge/discharge power based on the charge/discharge request of the power storage device, and the output of the target power from the engine is accompanied. The engine and the first and second motors may be controlled to travel with the travel power. In this way, the target power of the engine may be less than or equal to the traveling power depending on the charging/discharging request of the power storage device. A rise in temperature can be suppressed. Thereby, deterioration of the filter can be suppressed. Here, the “deterioration start temperature” is a threshold value for determining whether or not the temperature of the filter has reached a temperature at which deterioration of the filter is accelerated.
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, modes for carrying out the present invention will be described using examples.
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、蓄電装置としてのバッテリ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 a 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おり、ダンパ28を介してプラネタリギヤ30のキャリヤに接続されている。エンジン22の排気系には、浄化装置25と、粒子状物質除去フィルタ(以下、「PMフィルタ」という)25fと、が取り付けられている。浄化装置25は、エンジン22の排気中の未燃焼燃料や窒素酸化物を浄化する触媒25aを有する。PMフィルタ25fは、セラミックスやステンレスなどにより多孔質フィルタとして形成されており、排気中の煤などの粒子状物質(PM:Particulate Matter)を捕捉する。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を介して入力されている。エンジンECU24に入力される信号としては、例えば、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23aからのクランク角θcrや、エンジン22の冷却水の温度を検出する水温センサ23bからの冷却水温Twを挙げることができる。また、エンジン22の排気系のうち浄化装置25よりも上流側に取り付けられた空燃比センサ25bからの空燃比AFや、エンジン22の排気系のうち浄化装置25よりも下流側に取り付けられた酸素センサ25cからの酸素信号O2も挙げることができる。更に、PMフィルタ25fの前後の差圧(上流側と下流側との差圧)を検出する差圧センサ25gからの差圧ΔPも挙げることができる。エンジンECU24からは、エンジン22を運転制御するための各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。エンジンECU24は、HVECU70と通信ポートを介して接続されている。
Although not shown, the engine ECU 24 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and in addition to the CPU, includes a ROM for storing a processing program, a RAM for temporarily storing data, an input/output port, and a communication port. Prepare Signals from various sensors necessary for controlling the operation of the
エンジンECU24は、クランクポジションセンサ23aからのクランク角θcrに基づいてエンジン22の回転数Neを演算したり、水温センサ23bからの冷却水温Twなどに基づいて触媒25aの温度(触媒温度)Tcを演算(推定)したりしている。また、エンジンECU24は、エアフローメータ(図示省略)からの吸入空気量Qaとエンジン22の回転数Neとに基づいて、体積効率(エンジン22の1サイクルあたりの行程容積に対する1サイクルで実際に吸入される空気の容積の比)KLを演算している。更に、エンジンECU24は、差圧センサ25gからの差圧ΔPに基づいて、PMフィルタ25fに堆積した粒子状物質の堆積量としてのPM堆積量Qpmを演算したり、エンジン22の回転数Neや体積効率KLに基づいて、PMフィルタ25fの温度としてのフィルタ温度Tfを演算したりしている。
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おり、サンギヤと、リングギヤと、それぞれサンギヤおよびリングギヤに噛合する複数のピニオンギヤと、複数のピニオンギヤを自転(回転)且つ公転自在に支持するキャリヤとを有する。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39a,39bにデファレンシャルギヤ38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、上述したように、ダンパ28を介してエンジン22のクランクシャフト26が接続されている。したがって、モータMG1、エンジン22、駆動軸36およびモータMG2は、プラネタリギヤ30の共線図においてこの順に並ぶようにプラネタリギヤ30の3つの回転要素としてのサンギヤ、キャリヤ、リングギヤに接続されているといえる。
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。インバータ41,42は、モータMG1,MG2の駆動に用いられると共に電力ライン54を介してバッテリ50に接続されている。電力ライン54には、平滑用のコンデンサ57が取り付けられている。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の図示しない複数の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, for example, a synchronous generator motor, 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、例えば、モータMG1,MG2の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ43,44からの回転位置θm1,θm2や、モータMG1,MG2の各相に流れる電流を検出する電流センサ45u,45v,46u,46vからの相電流Iu1,Iv1,Iu2,Iv2などが入力ポートを介して入力されている。モータECU40からは、インバータ41,42の複数の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。モータECU40は、回転位置検出センサ43,44からのモータMG1,MG2の回転子の回転位置θm1,θm2に基づいてモータMG1,MG2の電気角θe1,θe2や角速度ωm1,ωm2,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
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。バッテリECU52に入力される信号としては、例えば、バッテリ50の端子間に取り付けられた電圧センサ51aからのバッテリ50の電圧Vbや、バッテリ50の出力端子に取り付けられた電流センサ51bからのバッテリ50の電流Ib、バッテリ50に取り付けられた温度センサ51cからのバッテリ50の温度Tbを挙げることができる。バッテリECU52は、HVECU70と通信ポートを介して接続されている。バッテリECU52は、電流センサ51bからのバッテリ50の電流Ibの積算値に基づいて蓄電割合SOCを演算したり、演算した蓄電割合SOCと温度センサ51cからのバッテリ50の温度Tbとに基づいてバッテリ50の入出力制限Win,Woutを演算したりしている。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量の割合であり、入出力制限Win,Woutは、バッテリ50を充放電してもよい許容入出力電力である。
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。HVECU70に入力される信号としては、例えば、イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号や、シフトレバー81の操作位置を検出するシフトポジションセンサ82からのシフトポジションSPを挙げることができる。また、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や、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も挙げることができる。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。
Although not shown, the
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20は、エンジン22の回転を伴って走行するハイブリッド走行モード(HV走行モード)や、エンジン22の回転停止を伴って走行する電動走行モード(EV走行モード)で走行する。
The
HV走行モードでアクセルオンのときには、HVECU70は、アクセル開度Accと車速Vとに基づいて走行に要求される(駆動軸36に要求される)走行用トルクTd*を設定し、設定した走行用トルクTd*に駆動軸36の回転数Nd(モータMG2の回転数Nm2)を乗じて走行に要求される走行用パワーPd*を計算する。続いて、走行用パワーPd*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)を減じてエンジン22の目標パワーPe*を演算し、演算した目標パワーPe*がエンジン22から出力されるようにエンジン22の目標運転ポイントとしての目標回転数Ne*および目標トルクTe*を設定する。実施例では、エンジン22の目標パワーPe*とエンジン22を効率良く運転するための動作ラインとに基づいてエンジン22の目標回転数Ne*および目標トルクTe*を設定するものとした。図2は、エンジン22の動作ラインの一例と目標回転数Ne*および目標トルクTe*を設定する様子とを示す説明図である。エンジン22の目標回転数Ne*および目標トルクTe*の設定は、エンジン22の目標パワーPe*が一定の曲線とエンジン22の動作ラインとの交点の回転数Ne1およびトルクTe1を目標回転数Ne*および目標トルクTe*として設定することにより行なわれる。
When the accelerator is on in the HV traveling mode, the
次に、バッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で、エンジン22の回転数Neが目標回転数Ne*となるようにモータMG1のトルク指令Tm1*を設定すると共に走行用トルクTd*とモータMG1のトルク指令Tm1*とに基づいて走行用トルクTd*(走行用パワーPd*)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、エンジン22の目標回転数Ne*や目標トルク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、エンジン22が目標回転数Ne*および目標トルクTe*に基づいて運転されるようにエンジン22の運転制御(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の複数のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
Next, within the range of the input/output limits Win and Wout of the
HV走行モードでアクセルオフのときには、HVECU70は、車速Vに基づいて走行用トルクTd*(基本的に負の値)を設定し、エンジン22の燃料カットとモータMG1によるエンジン22のモータリングとモータMG2の回生駆動とにより、または、エンジン22の自立運転とモータMG2の回生駆動とによりバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で走行用トルクTd*が駆動軸36に出力されるようにモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定する。そして、エンジン22の燃料カット指令または自立運転指令をエンジン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、燃料カット指令を受信すると、エンジン22の燃料噴射制御および点火制御を停止し、自立運転指令を受信すると、エンジン22が自立運転されるようにエンジン22の運転制御を行なう。モータECU40によるインバータ41,42の制御については上述した。
When the accelerator is off in the HV traveling mode, the
実施例では、上述したHV走行モードでの制御を「通常制御」と称することがある。 In the embodiment, the control in the HV traveling mode described above may be referred to as "normal control".
EV走行モードでは、HVECU70は、アクセル開度Accと車速Vとに基づいて走行用トルクTd*を設定し、モータMG1のトルク指令Tm1*に値0を設定すると共にバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で走行用トルクTd*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*を設定し、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によるインバータ41,42の制御については上述した。
In the EV traveling mode, the
また、実施例のハイブリッド自動車20では、HV走行モードで、PMフィルタ25fの昇温条件が成立しているときに、アクセルオンされると、Pe嵩上げ制御を実行する。Pe嵩上げ制御では、走行に要求される走行用パワーPd*に嵩上げパワーPaddを加えたパワーをエンジン22の目標パワーPe*に設定して、走行用パワーPd*を駆動軸36に出力して走行すると共にエンジン22の目標パワーPe*と走行用パワーPd*との差分のパワーがバッテリ50に充電されるようにエンジン22とモータMG1,MG2とを制御する。Pe嵩上げ制御により、エンジン22の目標パワーPe*が走行用パワーPd*以下になるときに比してPMフィルタ25fの昇温を促進する。ここで、PMフィルタ25fの昇温条件としては、PM堆積量Qpmが閾値Qpmref以上で且つPMフィルタ25fのフィルタ温度Tfが閾値Tfref1未満である条件が用いられる。閾値Qpmrefは、PMフィルタ25fの再生が必要であるか否かを判断するための閾値であり、例えば、3g/Lや4g/L、5g/Lなどが用いられる。閾値Tfref1は、フィルタ温度TfがPMフィルタ25fに堆積した粒子状物質の燃焼が可能な温度に至っているか否かを判断するための閾値であり、例えば、480℃や500℃、520℃などが用いられる。
Further, in the
次に、こうした構成された実施例のハイブリッド自動車20の動作、特に、PMフィルタ25fのフィルタ温度Tfが閾値Tfref1以上となったときの動作について説明する。図2は、HVECU70により実行される昇温時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、HV走行モードの場合であって、PM堆積量Qpmが閾値Qpmref以上であり且つフィルタ温度Tfが閾値Tfref1以上のときに繰り返し実行される。
Next, the operation of the
本ルーチンが実行されると、HVECU70は、最初に、フィルタ温度Tfやアクセル開度Accなどのデータを入力する(ステップS100)。ここで、フィルタ温度Tfは、エンジンECU24により演算された値を通信により入力する。アクセル開度Accは、アクセルペダルポジションセンサ84の検出値を入力している。
When this routine is executed, the
こうしてデータを入力すると、アクセルオンであるか否かを判定する(ステップS110)。ここで、アクセルオンか否かの判定は、ステップS100で入力したアクセル開度Accが所定開度Accref以上(例えば、1%、2%、3%など)であるときには、アクセルオンと判定する。 When the data is thus input, it is determined whether or not the accelerator is on (step S110). Here, it is determined whether the accelerator is on or not when the accelerator opening Acc input in step S100 is equal to or larger than a predetermined opening Accref (for example, 1%, 2%, 3%).
ステップS110でアクセルオンであるときには、フィルタ温度Tfが閾値Tfref2以上であるか否かを判定する(ステップS120)。ここで、閾値Tfref2は、フィルタ温度TfがPMフィルタ25fの劣化が始まる温度に至っているか否かを判断するための閾値であり、閾値Tfref1より高く、例えば、580℃や600℃、620℃などが用いられる。
When the accelerator is on in step S110, it is determined whether the filter temperature Tf is equal to or higher than the threshold value Tfref2 (step S120). Here, the threshold value Tfref2 is a threshold value for determining whether or not the filter temperature Tf has reached a temperature at which the
ステップS120でフィルタ温度Tfが閾値Tfref2未満であるときには、上述したPe嵩上げ制御を実行して(ステップS130)、本ルーチンを終了する。今、フィルタ温度Tfは閾値Tfref1以上であることから、こうした制御により、フィルタ温度Tfを閾値Tfref1以上の範囲で更に上昇させることができる。フィルタ温度Tfが閾値Tfref1以上のときには、フィルタ温度Tfが高いときには低いときに比して単位時間辺りにより多く粒子状物質を燃焼させることができ、即ち、フィルタ温度Tfが高くなるほど効率良く粒子状物質を燃焼させることができる。したがって、フィルタ温度Tfの温度を閾値Tfref1以上の範囲で更に上昇させることにより、効率良く粒子状物質を燃焼させることができる。 When the filter temperature Tf is lower than the threshold value Tfref2 in step S120, the Pe raising control described above is executed (step S130), and this routine is ended. Now, since the filter temperature Tf is equal to or higher than the threshold value Tfref1, such control can further increase the filter temperature Tf in the range equal to or higher than the threshold value Tfref1. When the filter temperature Tf is equal to or higher than the threshold value Tfref1, more particulate matter can be burned per unit time when the filter temperature Tf is higher than when it is low, that is, the higher the filter temperature Tf is, the more efficiently the particulate matter is. Can be burned. Therefore, by further increasing the temperature of the filter temperature Tf within the range of the threshold value Tfref1 or more, it is possible to efficiently burn the particulate matter.
ステップS120でフィルタ温度Tfが閾値Tfref2以上であるときには、上述した通常制御を実行して(ステップS140)、本−チンを終了する。こうした制御により、PMフィルタ25fの昇温を抑制して、フィルタ温度Tfが閾値Tfref2から大きく超えることを抑制できる。したがって、PMフィルタ25fの劣化を抑制できる。
When the filter temperature Tf is equal to or higher than the threshold value Tfref2 in step S120, the above-described normal control is executed (step S140), and the main routine ends. By such control, the temperature rise of the
ステップS110でアクセルオフであるときには、F/Cモータリング制御を実行して(ステップS150)、本ルーチンを終了する。F/Cモータリング制御では、車速Vに基づいて走行用トルクTd*(基本的に負の値)を設定し、エンジン22の燃料カットとモータMG1によるエンジン22のモータリングとモータMG2の回生駆動とにより、バッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で走行用トルクTd*が駆動軸36に出力されるようにモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定する。そして、エンジン22の燃料カット指令または自立運転指令をエンジン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、燃料カット指令を受信すると、エンジン22の燃料噴射制御および点火制御を停止する。モータECU40によるインバータ41,42の制御については上述した。こうした制御により、アクセルオフのときにPe嵩上げ制御を実行するときに比して、即ち、エンジン22からパワーが出力されてバッテリ50が充電されるときに比してユーザの違和感を抑制することができる。更に、エンジン22の燃料カットとモータMG1によるエンジン22のモータリングとが行なわれるから、PMフィルタ25fに空気が供給されてPMフィルタ25fの燃焼が促進して、フィルタ温度Tfを更に上昇させることができる。今、フィルタ温度Tfが閾値Tfref1以上であるから、こうした制御によりフィルタ温度Tfを閾値Tfref1以上の範囲で更に上昇させることができ、効率良く粒子状物質を燃焼させることができる。
When the accelerator is off in step S110, F/C motoring control is executed (step S150), and this routine ends. In the F/C motoring control, the traveling torque Td* (basically a negative value) is set based on the vehicle speed V, the fuel cut of the
以上説明した実施例のハイブリッド自動車20によれば、PM堆積量Qpmが閾値Qpmref以上であり且つフィルタ温度Tfが閾値Tfref1以上である場合において、アクセルオンのときには、走行用パワーPd*よりも大きい範囲内でエンジン22の目標パワーPe*を設定し、エンジン22からの目標パワーPe*の出力とモータMG1による発電とを伴って走行用パワーPd*で走行するようにエンジン22とモータMG1、MG2とを制御し、PM堆積量Qpmが閾値Qpmref以上であり且つフィルタ温度Tfが閾値Tfref1以上である場合において、アクセルオフのときには、エンジン22の燃料カットとモータMG1によるエンジン22のモータリングとを伴って走行用パワーPd*で走行するようにエンジン22とモータMG1、MG2とを制御することにより、効率良く粒子状物質を燃焼させることができる。
According to the
実施例のハイブリッド自動車20では、ステップS120でフィルタ温度Tfが閾値Tfref2以上であるか否かを判定している。しかしながら、ステップS120を実行しなくてもよい。この場合、ステップS110でアクセルオンのときにはステップS130を実行すればよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、蓄電装置として、バッテリ50を用いるものとしたが、バッテリ50に代えて、キャパシタを用い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、エンジンECU24とモータECU40とバッテリECU52とHVECU70とを備えるものとしたが、これらのうちの少なくとも2つを単一の電子制御ユニットとして構成するものとしてもよい。
The
実施例のハイブリッド自動車20では、駆動輪39a,39bに連結された駆動軸36にプラネタリギヤ30を介してエンジン22およびモータMG1を接続すると共に駆動軸36にモータMG2を接続し、モータMG1,MG2に電力ライン54を介してバッテリ50を接続する構成としている。しかしながら、図3の変形例のハイブリッド自動車120に示すように、エンジン22に発電用のモータMG1を接続すると共に駆動輪39a,39bに連結された駆動軸36に走行用のモータMG2を接続し、モータMG1,MG2に電力ラインを介してバッテリ50を接続するいわゆるシリーズハイブリッド自動車の構成としてもよい。
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、モータMG2が「第2モータ」に相当し、バッテリ50が「蓄電装置」に相当し、HVECU70とエンジンECU24とモータECU40とが「制御装置」に相当する。
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 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 section of means for solving the problem is the same as the embodiment described in the section of the means for solving the problem. This is an example for specifically explaining the mode for carrying out the invention, and does not limit the elements of the invention described in the column of means for solving the problem. That is, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problem should be made based on the description in that column, and the embodiment is the invention of the invention described in the column of means for solving the problem. This is just 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。 The embodiments for carrying out the present invention have been described above with reference to the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various embodiments are possible within the scope not departing from the gist of the present invention. 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。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in the hybrid vehicle manufacturing industry and the like.
20,120 ハイブリッド自動車、22 エンジン、23a クランクポジションセンサ、23b 水温センサ、24 エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、25 浄化装置、25a 触媒、25b 空燃比センサ、25c 酸素センサ、25f PMフィルタ、25g 差圧センサ、26 クランクシャフト、28 ダンパ、30 プラネタリギヤ、36 駆動軸、38 デファレンシャルギヤ、39a,39b 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、45u,45v,46u,46v 電流センサ、50 バッテリ、51a 電圧センサ、51b 電流センサ、51c 温度センサ、52 バッテリ用電子制御ユニット(バッテリECU)、54 電力ライン、57 コンデンサ、70 ハイブリッド用電子制御ユニット(HVECU)、80 イグニッションスイッチ、81 シフトレバー、82 シフトポジションセンサ、83 アクセルペダル、84 アクセルペダルポジションセンサ、85 ブレーキペダル、86 ブレーキペダルポジションセンサ、88 車速センサ、MG1,MG2 モータ。 20, 120 Hybrid vehicle, 22 engine, 23a Crank position sensor, 23b Water temperature sensor, 24 Engine electronic control unit (engine ECU), 25 Purification device, 25a Catalyst, 25b Air-fuel ratio sensor, 25c Oxygen sensor, 25f PM filter, 25g Differential pressure sensor, 26 crankshaft, 28 damper, 30 planetary gear, 36 drive shaft, 38 differential gear, 39a, 39b drive wheel, 40 motor electronic control unit (motor ECU), 41, 42 inverter, 43, 44 rotational position detection Sensor, 45u, 45v, 46u, 46v current sensor, 50 battery, 51a voltage sensor, 51b current sensor, 51c temperature sensor, 52 battery electronic control unit (battery ECU), 54 power line, 57 capacitor, 70 hybrid electronic control Unit (HVECU), 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, MG1, MG2 motor.
Claims (1)
前記エンジンの出力軸に接続された第1モータと、
走行用の動力を出力可能な第2モータと、
前記第1、第2モータと電力をやりとりする蓄電装置と、
前記エンジンと前記第1、第2モータとを制御する制御装置と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
前記制御装置は、
前記フィルタに堆積している前記粒子状物質の堆積量が所定量以上であり且つ前記フィルタの温度が所定温度以上である場合において、アクセルオンのときには、走行に要求される走行用パワーよりも大きい範囲内で前記エンジンの目標パワーを設定し、前記エンジンからの前記目標パワーの出力と前記第1モータによる発電とを伴って前記走行用パワーで走行するように前記エンジンと前記第1、第2モータとを制御し、
前記堆積量が前記所定量以上であり且つ前記フィルタの温度が前記所定温度以上である場合において、アクセルオフのときには、前記エンジンの燃料カットと前記第1モータによる前記エンジンのモータリングとを伴って前記走行用パワーで走行するように前記エンジンと前記第1、第2モータとを制御する、
ハイブリッド自動車。 An engine with a filter attached to the exhaust system to remove particulate matter,
A first motor connected to the output shaft of the engine;
A second motor capable of outputting driving power,
A power storage device that exchanges electric power with the first and second motors;
A control device for controlling the engine and the first and second motors;
A hybrid vehicle comprising:
The control device is
When the deposition amount of the particulate matter deposited on the filter is equal to or more than a predetermined amount and the temperature of the filter is equal to or more than a predetermined temperature, when the accelerator is on, it is larger than the traveling power required for traveling. A target power of the engine is set within a range, and the engine and the first and second are configured to travel with the traveling power with the output of the target power from the engine and the power generation by the first motor. Control the motor and
When the accumulation amount is equal to or more than the predetermined amount and the temperature of the filter is equal to or more than the predetermined temperature, when the accelerator is off, fuel cut of the engine and motoring of the engine by the first motor are involved. Controlling the engine and the first and second motors to travel with the traveling power;
Hybrid car.
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