JP4967898B2 - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents
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Description
以下、図面を参照して、本発明の好適な各種実施形態について説明する。
<1:第1実施形態>
<1−1:実施形態の構成>
<1−1−1:ハイブリッド車両の構成>
始めに、図1を参照して、本発明の第1実施形態に係るハイブリッド車両10の構成について説明する。ここに、図1は、ハイブリッド車両10のブロック図である。
図1のハイブリッド車両10においては、主として発電機として機能するモータジェネレータMG1、主として電動機として機能するモータジェネレータMG2、及びエンジン200相互間の動力配分が、ECU100及び動力分割機構300により制御され、その走行状態が制御される。以下に、幾つかの状況に応じたハイブリッド車両10の動作について説明する。
例えば、ハイブリッド車両10の始動時においては、バッテリ500に蓄積された電力を用いてモータジェネレータMG1が電動機として駆動される。このモータジェネレータMG1の動力によってエンジン200がクランキングされエンジン200が始動する。
発進時には、SOCセンサ600の出力信号に基づいたバッテリ500の充電状態に応じて2種類の動作状態が選択的に実現される。例えば、通常の(即ち、SOCが良好な或いは良好とみなし得る)発進時においては、モータジェネレータMG1によってバッテリ500を充電する必要は生じないため、エンジン200は暖機のためだけに始動し、ハイブリッド車両10は、バッテリ500に蓄積された電力を用いたモータジェネレータMG2の動力により(即ち、このMG2からの動力出力に供される電力は、本発明に係る「放電電力」の一例である)発進する。一方、充電状態が良好ではない(即ち、SOCが低下している、或いは低下しているとみなし得る)場合、エンジン200の動力によりモータジェネレータMG1が発電機として機能し、バッテリ500が充電される。
例えば、低速走行時や緩やかな坂を下っている場合には、比較的エンジン200の効率が悪い為、インジェクタ212を介した燃料の噴射が停止されることにより燃焼を伴うエンジン200の駆動が停止され、ハイブリッド車両10は、モータジェネレータMG2による動力のみで走行する。尚、この際、SOCが低下していれば、エンジン200はモータジェネレータMG1を駆動するために始動し、モータジェネレータMG1によりバッテリ500の充電が行われる。
エンジン200の燃費或いは燃焼効率が比較的良好な運転領域においては、ハイブリッド車両10は主としてエンジン200の動力によって走行する。この際、エンジン200の動力は、動力分割機構300によって2系統に分割され、一方は、車軸12を介して車輪13に伝達され、他方は、モータジェネレータMG1を駆動して発電に供される。更に、この発電された電力により、モータジェネレータMG2が駆動され、モータジェネレータMG2によりエンジン200の動力がアシストされる。尚、この際、SOCが低下している場合には、エンジン200の出力を上昇させて、モータジェネレータMG1により発電された電力の一部がバッテリ500へ充電される。
減速が行われる際には、車輪13から車軸12を介して伝達される動力によってモータジェネレータMG2を回転させ、モータジェネレータMG2を発電機として動作させる。これにより、車輪13の運動エネルギの一部が電気エネルギに変換され、バッテリ500が充電される、所謂「回生」が行われる。
次に、エンジン200の基本的な制御動作について説明する。ECU100は、エンジン200に要求される出力であるエンジン要求出力Penを、一定の周期で繰り返し演算している。この際、ECU100は、アクセルポジションセンサ800によって検出されるアクセル開度、及び例えば車速センサ等によって検出されるハイブリッド車両10の車速に基づいて、予めROMに格納されたマップから現時点におけるアクセル開度及び車速に対応した出力軸トルク(車軸11に出力されるべきトルク)を算出する。更に、ECU100は、SOCセンサ600の出力信号に基づいて要求発電量を求め、要求発電量と各種の補機類(エアコンやパワーステアリング等)の要求量とを参照して出力軸トルクを補正することによって、エンジン要求出力Penを算出する。
ハイブリッド車両10において、三元触媒216及び不図示の床下触媒は、触媒活性温度未満の温度領域において、予め設定される浄化作用を発揮しないため、通常(顕著には、ホットスタート等、各触媒の温度が低下しないうちに再始動される場合を除いて)、エンジン200の始動時には触媒暖機が行われる。即ち、触媒床温Tcが所定の閾値以上となるまでは、触媒暖機期間として、エンジン200は触媒暖機のために稼動し(無論、エンジン200そのもの(例えば、シリンダブロック壁体等)の暖機の意味も含む趣旨である)、エンジン200は、車軸12に動力が伝達されないようにその動作状態が制御される。
<2:第2実施形態>
触媒暖機期間においてMG1によって得られた発電電力を利用してエンジン200の出力機会を低減させる制御態様は、第1実施形態に限定されない。ここで、図6を参照し、そのような本発明の第2実施形態について説明する。ここに、図6は、本発明の第2実施形態に係る充放電制御処理が実行された場合のハイブリッド車両10の各部の動作状態を説明するタイミングチャートである。尚、同図において、図5と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
Claims (8)
- 触媒装置を備えた内燃機関と、
該内燃機関の動力により発電可能であると共に該発電により得られた電力をバッテリに充電可能な発電機と、
前記バッテリから放電される放電電力に応じた動力を出力可能な電動機と
を備えたハイブリッド車両の制御装置であって、
前記触媒装置の暖機期間において前記発電により得られた電力を特定する第1の特定手段と、
該特定された電力に基づいて前記放電電力の上限を規定する放電電力制限値を設定する第1の設定手段と、
前記放電電力が該設定された放電電力制限値以下となるように前記内燃機関及び前記電動機を制御する第1の制御手段と
を具備することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 - 前記電動機は、前記ハイブリッド車両の制動期間において前記ハイブリッド車両の車軸を介して入力される動力により発電可能であると共に該動力による発電を介して得られた電力を前記バッテリに充電可能に構成されており、
前記ハイブリッド車両の制御装置は、
前記特定された電力に基づいて前記バッテリに充電される充電電力の上限を規定する充電電力制限値を設定する第2の設定手段と、
前記充電電力が前記充電電力制限値を超えないように前記電動機を制御する第2の制御手段と
を更に具備する
ことを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド車両の制御装置。 - 前記第1の制御手段は、前記暖機期間において前記電動機の動力により前記ハイブリッド車両が走行するように前記電動機を制御すると共に、前記ハイブリッド車両を走行させるのに要する前記放電電力が前記放電電力制限値よりも大きい場合に少なくとも前記内燃機関の動力により前記ハイブリッド車両が走行するように前記内燃機関を制御する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のハイブリッド車両の制御装置。 - 前記第1の設定手段は、前記バッテリの状態に応じて定まる前記放電電力制限値の基準値を前記特定された電力に基づいて増加側に補正することにより前記放電電力制限値を設定する
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のハイブリッド車両の制御装置。 - 前記第1の特定手段は、前記暖機期間における前記発電機の単位時間当たりの発電量を時間積分することにより前記発電により得られた電力を特定する
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のハイブリッド車両の制御装置。 - 前記バッテリの温度を特定する第2の特定手段を更に具備し、
前記第1の設定手段は、該特定された温度に基づいて前記放電電力制限値を設定する
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載のハイブリッド車両の制御装置。 - 前記特定された電力に対応する値を記憶する記憶手段を更に具備する
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載のハイブリッド車両の制御装置。 - 前記ハイブリッド車両は、
前記内燃機関の動力を、第1軸及び前記ハイブリッド車両の車軸に連結された第2軸に夫々所定の比率で分配する動力分配手段を更に具備し、
前記発電機は、前記第1軸を介して入力される動力により発電可能に構成され、
前記電動機は、前記第2軸を介して前記車軸に動力を伝達可能に構成され、且つ前記車軸及び前記第2軸を介して入力される動力により発電可能に構成される
ことを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載のハイブリッド車両の制御装置。
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