JP5163811B2 - ハイブリッド自動車およびその制御方法 - Google Patents
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Description
走行用の動力を出力可能で排気系に排気を浄化する浄化触媒を有する浄化装置が取り付けられた内燃機関と、走行用の動力を入出力可能な電動機と、前記電動機と電力のやりとりが可能な少なくとも一つの二次電池を有する電池装置と、システム停止の状態で外部電源に接続されて該外部電源からの電力を用いて前記電池装置の二次電池を充電する充電器と、を備え、前記電動機から入出力される動力だけを用いて走行する電動走行と前記内燃機関から出力される動力と前記電動機から入出力される動力とを用いて走行するハイブリッド走行とが可能なハイブリッド自動車であって、
前記電池装置の二次電池に蓄えられた蓄電量の全容量に対する割合である蓄電割合を演算する蓄電割合演算手段と、
システム起動されたときに少なくとも前記演算された蓄電割合が第1の所定割合より大きいときには走行に伴って前記演算される蓄電割合が前記第1の所定割合より小さい第2の所定割合未満に至るまでは前記電動走行を優先して走行する電動走行優先モードを設定し、前記電動走行優先モードが設定されないときには前記ハイブリッド走行を優先して走行するハイブリッド走行優先モードを設定するモード設定手段と、
前記電動走行優先モードが設定されて前記電動走行を優先して走行している最中に前記浄化触媒が活性化する温度に至っていない状態で前記演算された蓄電割合が前記第1の所定割合より小さく前記第2の所定割合より大きい第3の所定割合未満に至ったときには、前記内燃機関を始動して該内燃機関が前記浄化触媒を暖機するのに適した運転状態で運転されながら前記電動走行優先モードにより走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
走行用の動力を出力可能で排気系に排気を浄化する浄化触媒を有する浄化装置が取り付けられた内燃機関と、走行用の動力を入出力可能な電動機と、前記電動機と電力のやりとりが可能な少なくとも一つの二次電池を有する電池装置と、システム停止の状態で外部電源に接続されて該外部電源からの電力を用いて前記電池装置の二次電池を充電する充電器と、を備え、システム起動されたときに前記電池装置の二次電池に蓄えられた蓄電量の全容量に対する割合である蓄電割合が第1の所定割合より大きいときには走行に伴って前記蓄電割合が前記第1の所定割合より小さい第2の所定割合未満に至るまでは前記電動機から入出力される動力だけを用いて走行する電動走行と前記内燃機関から出力される動力と前記電動機から入出力される動力とを用いて走行するハイブリッド走行とのうち前記電動走行を優先して走行する電動走行優先モードにより走行し、前記電動走行優先モードにより走行していないときには前記電動走行と前記ハイブリッド走行とのうち前記ハイブリッド走行を優先して走行するハイブリッド走行優先モードにより走行するハイブリッド自動車の制御方法であって、
前記電動走行優先モードにより前記電動走行を優先して走行している最中に前記浄化触媒が活性化する温度に至っていない状態で前記蓄電割合が前記第1の所定割合より小さく前記第2の所定割合より大きい第3の所定割合未満に至ったときには、前記内燃機関を始動して該内燃機関が前記浄化触媒を暖機するのに適した運転状態で運転されながら前記電動走行優先モードにより走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する、
ことを特徴とする。
Dr=ΔSOC3/(ΔSOC1+ΔSOC3) (2)
Tm1*=ρ・Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (5)
Claims (11)
- 走行用の動力を出力可能で排気系に排気を浄化する浄化触媒を有する浄化装置が取り付けられた内燃機関と、走行用の動力を入出力可能な電動機と、前記電動機と電力のやりとりが可能な少なくとも一つの二次電池を有する電池装置と、システム停止の状態で外部電源に接続されて該外部電源からの電力を用いて前記電池装置の二次電池を充電する充電器と、を備え、前記電動機から入出力される動力だけを用いて走行する電動走行と前記内燃機関から出力される動力と前記電動機から入出力される動力とを用いて走行するハイブリッド走行とが可能なハイブリッド自動車であって、
前記電池装置の二次電池に蓄えられた蓄電量の全容量に対する割合である蓄電割合を演算する蓄電割合演算手段と、
システム起動されたときに少なくとも前記演算された蓄電割合が第1の所定割合より大きいときには走行に伴って前記演算される蓄電割合が前記第1の所定割合より小さい第2の所定割合未満に至るまでは前記電動走行を優先して走行する電動走行優先モードを設定し、前記電動走行優先モードが設定されないときには前記ハイブリッド走行を優先して走行するハイブリッド走行優先モードを設定するモード設定手段と、
前記電動走行優先モードが設定されて前記電動走行を優先して走行している最中に前記浄化触媒が活性化する温度に至っていない状態で前記演算された蓄電割合が前記第1の所定割合より小さく前記第2の所定割合より大きい第3の所定割合未満に至ったときには、前記内燃機関を始動して該内燃機関が前記浄化触媒を暖機するのに適した運転状態で運転されながら前記電動走行優先モードにより走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えるハイブリッド自動車。 - 請求項1記載のハイブリッド自動車であって、
前記第3の所定割合は、前記電動走行により前記浄化触媒を暖機するのに必要な時間だけ走行したときに前記演算される蓄電割合が前記第2の所定割合に至るよう設定されてなる、
ハイブリッド自動車。 - 請求項2記載のハイブリッド自動車であって、
前記第3の所定割合は、前記電動走行による最大パワーで前記浄化触媒を暖機するのに必要な時間だけ走行したときに前記演算される蓄電割合が前記第2の所定割合に至るよう設定されてなる、
ハイブリッド自動車。 - 請求項1ないし3のいずれか1つの請求項に記載のハイブリッド自動車であって、
前記電池装置は、少なくとも一つのメイン二次電池と、少なくとも一つの補助用二次電池と、前記少なくとも一つのメイン二次電池の前記電動機側への接続および接続の解除を行なうメイン接続解除手段と、前記少なくとも一つの補助用二次電池の前記電動機側への接続および接続の解除を行なう補助接続解除手段と、前記少なくとも一つのメイン二次電池に接続されたメイン電池電圧系と前記電動機側の高電圧系との間で電圧の調整を伴って電力のやりとりを行なうメイン昇降圧回路と、前記少なくとも一つの補助用二次電池に接続された補助用電池電圧系と前記電動機側の高電圧系との間で電圧の調整を伴って電力のやりとりを行なう補助用昇降圧回路と、を備える装置であり、
前記制御手段は、前記電動走行優先モードが設定されているときには前記少なくとも一つのメイン二次電池が前記電動機側に接続されて該少なくとも一つのメイン二次電池からの電力が前記電動機に供給されるよう前記メイン接続解除手段と前記メイン昇降圧回路とを制御すると共に前記少なくとも一つの補助用二次電池が前記電動機側に接続されて該少なくとも一つの補助用二次電池からの電力が前記電動機に供給されるよう前記補助接続解除手段と補助用昇降圧回路とを制御し、前記電動走行優先モードにより走行している最中に前記演算された蓄電割合が前記第2の所定割合以下に至ったことにより前記ハイブリッド走行優先モードが設定されたときには前記少なくとも一つのメイン二次電池と前記電動機側との接続が保持されて該少なくとも一つのメイン二次電池の電力と前記電動機側の電力とのやりとりが行なわれるよう前記メイン接続解除手段と前記メイン昇降圧回路とを制御すると共に前記補助用二次電池の全て二次電池と前記電動機側との接続が解除されるよう補助接続解除手段を制御する手段である、
ハイブリッド自動車。 - 請求項4記載のハイブリッド自動車であって、
前記電池装置は、前記メイン二次電池として一つの二次電池と、前記補助用二次電池として複数の二次電池とを備え、
前記制御手段は、前記電動走行優先モードが設定されているときにはメイン二次電池が前記電動機側に接続されるよう前記メイン接続解除手段を制御すると共に前記複数の補助用二次電池が順次に切り替えて接続されるよう前記補助接続解除手段を制御する手段である、
ハイブリッド自動車。 - 請求項1ないし5のいずれか1つの請求項に記載のハイブリッド自動車であって、
走行に要求される走行用パワーを設定する走行用パワー設定手段と、
前記電池装置の二次電池のうち前記電動機側に接続されている二次電池から出力可能な最大電力としての出力制限を設定する出力制限設定手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記電動走行優先モードが設定されているときに前記設定された走行用パワーが前記設定された出力制限に相当するパワー以下のときには前記電動走行により走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御し、前記電動走行優先モードが設定されているときに前記設定された走行用パワーが前記設定された出力制限に相当するパワーより大きいときには前記ハイブリッド走行により走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する手段である、
ハイブリッド自動車。 - 請求項1ないし6のいずれか1つの請求項に記載のハイブリッド車であって、
前記二次電池と電力のやりとりが可能で動力を入出力可能な発電機と、
前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と車軸に連結された駆動軸との3軸に3つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、
を備え、
前記制御手段は、前記内燃機関の運転制御に際して前記発電機を制御する手段である、 ハイブリッド自動車。 - 走行用の動力を出力可能で排気系に排気を浄化する浄化触媒を有する浄化装置が取り付けられた内燃機関と、走行用の動力を入出力可能な電動機と、前記電動機と電力のやりとりが可能な少なくとも一つの二次電池を有する電池装置と、システム停止の状態で外部電源に接続されて該外部電源からの電力を用いて前記電池装置の二次電池を充電する充電器と、を備え、システム起動されたときに前記電池装置の二次電池に蓄えられた蓄電量の全容量に対する割合である蓄電割合が第1の所定割合より大きいときには走行に伴って前記蓄電割合が前記第1の所定割合より小さい第2の所定割合未満に至るまでは前記電動機から入出力される動力だけを用いて走行する電動走行と前記内燃機関から出力される動力と前記電動機から入出力される動力とを用いて走行するハイブリッド走行とのうち前記電動走行を優先して走行する電動走行優先モードにより走行し、前記電動走行優先モードにより走行していないときには前記電動走行と前記ハイブリッド走行とのうち前記ハイブリッド走行を優先して走行するハイブリッド走行優先モードにより走行するハイブリッド自動車の制御方法であって、
前記電動走行優先モードにより前記電動走行を優先して走行している最中に前記浄化触媒が活性化する温度に至っていない状態で前記蓄電割合が前記第1の所定割合より小さく前記第2の所定割合より大きい第3の所定割合未満に至ったときには、前記内燃機関を始動して該内燃機関が前記浄化触媒を暖機するのに適した運転状態で運転されながら前記電動走行優先モードにより走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する、
ことを特徴とするハイブリッド自動車の制御方法。 - 請求項8記載のハイブリッド自動車の制御方法であって、
前記第3の所定割合は、前記電動走行により前記浄化触媒を暖機するのに必要な時間だけ走行したときに前記演算される蓄電割合が前記第2の所定割合に至るよう設定されてなる、
ハイブリッド自動車の制御方法。 - 請求項8または9記載のハイブリッド自動車の制御方法であって、
前記電池装置は、少なくとも一つのメイン二次電池と、少なくとも一つの補助用二次電池と、前記少なくとも一つのメイン二次電池の前記電動機側への接続および接続の解除を行なうメイン接続解除手段と、前記少なくとも一つの補助用二次電池の前記電動機側への接続および接続の解除を行なう補助接続解除手段と、前記少なくとも一つのメイン二次電池に接続されたメイン電池電圧系と前記電動機側の高電圧系との間で電圧の調整を伴って電力のやりとりを行なうメイン昇降圧回路と、前記少なくとも一つの補助用二次電池に接続された補助用電池電圧系と前記電動機側の高電圧系との間で電圧の調整を伴って電力のやりとりを行なう補助用昇降圧回路と、を備える装置であり、
前記電動走行優先モードにより走行するときには前記少なくとも一つのメイン二次電池が前記電動機側に接続されて該少なくとも一つのメイン二次電池からの電力が前記電動機に供給されるよう前記メイン接続解除手段と前記メイン昇降圧回路とを制御すると共に前記少なくとも一つの補助用二次電池が前記電動機側に接続されて該少なくとも一つの補助用二次電池からの電力が前記電動機に供給されるよう前記補助接続解除手段と補助用昇降圧回路とを制御し、前記電動走行優先モードにより走行している最中に前記演算された蓄電割合が前記第2の所定割合以下に至ったことにより前記ハイブリッド走行優先モードにより走行するときには前記少なくとも一つのメイン二次電池と前記電動機側との接続が保持されて該少なくとも一つのメイン二次電池の電力と前記電動機側の電力とのやりとりが行なわれるよう前記メイン接続解除手段と前記メイン昇降圧回路とを制御すると共に前記補助用二次電池の全て二次電池と前記電動機側との接続が解除されるよう補助接続解除手段を制御する、
ことを特徴とするハイブリッド自動車の制御方法。 - 請求項8ないし10のいずれか1つの請求項に記載のハイブリッド自動車の制御方法であって、
前記電動走行優先モードにより走行しているときに走行に要求される走行用パワーが前記電池装置の二次電池のうち前記電動機側に接続されている二次電池から出力可能な最大電力としての出力制限に相当するパワー以下のときには前記電動走行により走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御し、前記電動走行優先モードにより走行しているときに前記走行用パワーが前記出力制限に相当するパワーより大きいときには前記ハイブリッド走行により走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する、
ことを特徴とするハイブリッド自動車の制御方法。
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