JP5200924B2 - ハイブリッド車およびその制御方法 - Google Patents

ハイブリッド車およびその制御方法 Download PDF

Info

Publication number
JP5200924B2
JP5200924B2 JP2008334355A JP2008334355A JP5200924B2 JP 5200924 B2 JP5200924 B2 JP 5200924B2 JP 2008334355 A JP2008334355 A JP 2008334355A JP 2008334355 A JP2008334355 A JP 2008334355A JP 5200924 B2 JP5200924 B2 JP 5200924B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power
vehicle speed
ratio
correction
correction power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2008334355A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2010155512A (ja
Inventor
義晃 菊池
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2008334355A priority Critical patent/JP5200924B2/ja
Publication of JP2010155512A publication Critical patent/JP2010155512A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5200924B2 publication Critical patent/JP5200924B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/10Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • B60W20/13Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand in order to stay within battery power input or output limits; in order to prevent overcharging or battery depletion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/24Energy storage means
    • B60W2510/242Energy storage means for electrical energy
    • B60W2510/244Charge state
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/10Longitudinal speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/06Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2710/0677Engine power
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/24Energy storage means
    • B60W2710/242Energy storage means for electrical energy
    • B60W2710/244Charge state
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles

Description

本発明は、ハイブリッド車およびその制御方法に関する。
従来、この種のハイブリッド車としては、バッテリのSOCが所定の下限であるα%よりも小さい場合には、エンジンパワーPeとして、走行に必要なパワーPpにバッテリを充電補正するためのパワーPchgとを加えた値とし、SOCがβ%より大きい場合には、エンジンのパワーPeを走行に必要なパワーPpよりもバッテリの充電補正パワーPchgだけ低くするものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開平11−299004号公報
しかしながら、上述のハイブリッド車では、高車速領域で走行しているときにはアクセルオフ時の回生電力が大きいため、バッテリの充電容量の割合(SOC)が高めに推移し、燃費の悪化やバッテリの寿命の悪化を招く場合がある。
本発明のハイブリッド車およびその制御方法は、車速が大きいときでもバッテリの充電容量の割合(SOC)が高めに推移しないようにすることを主目的とする。
本発明のハイブリッド車およびその制御方法は、少なくとも上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
本発明のハイブリッド車は、
走行用の動力を入出力可能な電動機と、走行用の動力を出力可能な内燃機関と、前記内燃機関からの動力を用いて発電する発電機と、前記電動機および前記発電機と電力のやりとりが可能なバッテリと、を備えるハイブリッド車であって、
アクセル操作に基づいて走行に必要な駆動トルクを設定する駆動トルク設定手段と、
前記設定された駆動トルクに基づいて走行に必要な走行用パワーを設定する走行用パワー設定手段と、
前記バッテリの充放電可能な状態としての全容量に対する容量の割合である容量割合が所定割合以上のときには車速が大きいほど大きくなる傾向に正の値としての放電用の補正パワーを設定するための放電用関係と車速とに基づいて該補正パワーを設定し、前記容量割合が前記所定割合未満のときには車速に拘わらずに負の値としての充電用の補正パワーを設定するための充電用関係に基づいて該補正パワーを設定する補正パワー設定手段と、
前記設定された走行用パワーから前記設定された補正パワーを減じて得られる要求パワーで前記内燃機関が運転されると共に前記設定された駆動トルクにより走行するよう前記内燃機関と前記電動機と前記発電機とを制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
この本発明のハイブリッド車では、アクセル操作に基づいて走行に必要な駆動トルクを設定すると共にこの駆動トルクに基づいて走行に必要な走行用パワーを設定し、バッテリの充放電可能な状態としての全容量に対する容量の割合である容量割合が所定割合以上のときには車速が大きいほど大きくなる傾向に正の値としての放電用の補正パワーを設定するための放電用関係と車速とに基づいて補正パワーを設定し、容量割合が所定割合未満のときには車速に拘わらずに負の値としての充電用の補正パワーを設定するための充電用関係に基づいて補正パワーを設定する。そして、走行用パワーから補正パワーを減じて得られる要求パワーで内燃機関が運転されると共に駆動トルクにより走行するよう内燃機関と電動機と発電機とを制御する。これにより、大きな車速で走行しているときにアクセルオフ時の回生電力が大きいためにバッテリの容量割合が高くなっても、大きな放電用の補正パワーを用いて得られる要求パワーにより内燃機関が運転されるから、迅速にバッテリの容量割合を低下させることができる。この結果、車速が大きいときでもバッテリの充電容量の割合(SOC)が高めに推移しないようにすることができる。
こうした本発明のハイブリッド車において、前記補正パワー設定手段は、前記容量割合が前記所定割合以上のときに車速が所定車速未満のときには前記容量割合と前記補正用パワーとの関係としての第1の関係を前記放電用関係として用いて前記補正パワーを設定し、前記容量割合が前記所定割合以上のときに車速が前記所定車速以上のときには前記第1の関係より大きな放電用の補正パワーが設定される第2の関係を前記放電用関係として用いて前記補正パワーを設定する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、所定車速未満の低車速領域と所定車速以上の高車速領域とに分けて制御することができるから、簡易な制御で車速が大きいときでもバッテリの充電容量の割合(SOC)が高めに推移しないようにすることができる。
また、本発明のハイブリッド車において、前記補正パワー設定手段は、前記容量割合が前記所定割合以上のときに車速が第1の所定車速未満のときには前記容量割合と前記補正用パワーとの関係としての第1の関係を前記放電用関係として用いて前記補正パワーを設定し、前記容量割合が前記所定割合以上のときに車速が前記第1の所定車速以上で第2の所定車速未満のときには前記第1の関係より大きな放電用の補正パワーが設定される第2の関係を前記放電用関係として用いて前記補正パワーを設定し、前記容量割合が前記所定割合以上のときに車速が前記第2の所定車速以上のときには前記第2の関係より大きな放電用の補正パワーが設定される第3の関係を前記放電用関係として用いて前記補正パワーを設定する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、第1の所定車速未満の低車速領域と第1の所定車速以上で第2の所定車速未満の中車速領域と第2の所定車速以上の高車速領域との3つの車速領域に分けて制御することができるから、比較的簡易な制御で車速に応じてバッテリの充電容量の割合(SOC)が高めに推移しないようにすることができる。なお、車速領域は3つに限定されるものではなく、4つ以上の車速領域に分けて制御するものとしてもよい。
さらに、本発明のハイブリッド車において、前記補正パワー設定手段は、前記放電用関係として前記容量割合が大きいほど大きくなる傾向に前記補正パワーを設定する関係を用いて前記補正パワーを設定し、前記充電用関係として前記容量割合が小さいほど絶対値が大きくなる傾向に前記補正パワーを設定する関係を用いて前記補正パワーを設定する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、容量割合に応じて補正パワーを設定することができるから、バッテリの充電容量の割合(SOC)をより適正な割合に推移させることができる。
あるいは、本発明のハイブリッド車において、前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と駆動輪に連結された駆動軸との3軸に接続された遊星歯車機構を備え、前記電動機は、前記駆動軸に動力を出力可能に接続されてなる、ものとすることもできる。
本発明のハイブリッド車の制御方法は、
走行用の動力を入出力可能な電動機と、走行用の動力を出力可能な内燃機関と、前記内燃機関からの動力を用いて発電する発電機と、前記電動機および前記発電機と電力のやりとりが可能なバッテリと、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
(a)アクセル操作に基づいて走行に必要な駆動トルクを設定すると共に前記設定した駆動トルクに基づいて走行に必要な走行用パワーを設定し、
(b)前記バッテリの充放電可能な状態としての全容量に対する容量の割合である容量割合が所定割合以上のときには車速が大きいほど大きくなる傾向に正の値としての放電用の補正パワーを設定するための放電用関係と車速とに基づいて該補正パワーを設定し、前記容量割合が前記所定割合未満のときには車速に拘わらずに負の値としての充電用の補正パワーを設定するための充電用関係に基づいて該補正パワーを設定し、
(c)前記設定した走行用パワーから前記設定した補正パワーを減じて得られる要求パワーで前記内燃機関が運転されると共に前記設定した駆動トルクにより走行するよう前記内燃機関と前記電動機と前記発電機とを制御する、
ことを要旨とする。
この本発明のハイブリッド車の制御方法では、アクセル操作に基づいて走行に必要な駆動トルクを設定すると共にこの駆動トルクに基づいて走行に必要な走行用パワーを設定し、バッテリの充放電可能な状態としての全容量に対する容量の割合である容量割合が所定割合以上のときには車速が大きいほど大きくなる傾向に正の値としての放電用の補正パワーを設定するための放電用関係と車速とに基づいて補正パワーを設定し、容量割合が所定割合未満のときには車速に拘わらずに負の値としての充電用の補正パワーを設定するための充電用関係に基づいて補正パワーを設定する。そして、走行用パワーから補正パワーを減じて得られる要求パワーで内燃機関が運転されると共に駆動トルクにより走行するよう内燃機関と電動機と発電機とを制御する。これにより、大きな車速で走行しているときにアクセルオフ時の回生電力が大きいためにバッテリの容量割合が高くなっても、大きな放電用の補正パワーを用いて得られる要求パワーにより内燃機関が運転されるから、迅速にバッテリの容量割合を低下させることができる。この結果、車速が大きいときでもバッテリの充電容量の割合(SOC)が高めに推移しないようにすることができる。
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。
図1は、本発明の一実施例である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、エンジン22の出力軸としてのクランクシャフト26にダンパ28を介して接続された3軸式の動力分配統合機構30と、動力分配統合機構30に接続された発電可能なモータMG1と、動力分配統合機構30に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに取り付けられた減速ギヤ35と、この減速ギヤ35に接続されたモータMG2と、車両全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット70とを備える。
エンジン22は、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン22の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するエンジン用電子制御ユニット(以下、「エンジンECU」という。)24により燃料噴射制御や点火制御,吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジンECU24は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70からの制御信号によりエンジン22を運転制御すると共に必要に応じてエンジン22の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。なお、エンジンECU24は、クランクシャフト26に取り付けられた図示しないクランクポジションセンサからの信号に基づいてクランクシャフト26の回転数、即ちエンジン22の回転数Neも演算している。
動力分配統合機構30は、外歯歯車のサンギヤ31と、このサンギヤ31と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ32と、サンギヤ31に噛合すると共にリングギヤ32に噛合する複数のピニオンギヤ33と、複数のピニオンギヤ33を自転かつ公転自在に保持するキャリア34とを備え、サンギヤ31とリングギヤ32とキャリア34とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構30は、キャリア34にはエンジン22のクランクシャフト26が、サンギヤ31にはモータMG1が、リングギヤ32にはリングギヤ軸32aを介して減速ギヤ35がそれぞれ連結されており、モータMG1が発電機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力をサンギヤ31側とリングギヤ32側にそのギヤ比に応じて分配し、モータMG1が電動機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力とサンギヤ31から入力されるモータMG1からの動力を統合してリングギヤ32側に出力する。リングギヤ32に出力された動力は、リングギヤ軸32aからギヤ機構60およびデファレンシャルギヤ62を介して、最終的には車両の駆動輪63a,63bに出力される。
モータMG1およびモータMG2は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ41,42を介してバッテリ50と電力のやりとりを行なう。インバータ41,42とバッテリ50とを接続する電力ライン54は、各インバータ41,42が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータMG1,MG2のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ50は、モータMG1,MG2のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。モータMG1,MG2は、いずれもモータ用電子制御ユニット(以下、「モータECU」という。)40により駆動制御されている。モータECU40には、モータMG1,MG2を駆動制御するために必要な信号、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からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータMG1,MG2に印加される相電流などが入力されており、モータECU40からは、インバータ41,42へのスイッチング制御信号が出力されている。モータECU40は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70からの制御信号によってモータMG1,MG2を駆動制御すると共に必要に応じてモータMG1,MG2の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。なお、モータECU40は、回転位置検出センサ43,44からの信号に基づいてモータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2も演算している。
バッテリ50は、例えば、リチウムイオン電池として構成されており、バッテリ用電子制御ユニット(以下、「バッテリECU」という。)52によって管理されている。バッテリECU52には、バッテリ50を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ50の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧,バッテリ50の出力端子に接続された電力ライン54に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流,バッテリ50に取り付けられた温度センサ51からの電池温度Tbなどが入力されており、必要に応じてバッテリ50の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。また、バッテリECU52は、バッテリ50を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいてバッテリ50から放電可能な電力量の全容量に対する割合としての充電容量の割合(SOC)を演算したり、演算した充電容量の割合(SOC)と電池温度Tbとに基づいてバッテリ50を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Win,Woutを演算している。なお、バッテリ50の入出力制限Win,Woutは、電池温度Tbに基づいて入出力制限Win,Woutの基本値を設定し、バッテリ50の充電容量の割合(SOC)に基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Win,Woutの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。
ハイブリッド用電子制御ユニット70は、CPU72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、CPU72の他に処理プログラムを記憶するROM74と、データを一時的に記憶するRAM76と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット70には、イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号,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,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,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などが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット70は、前述したように、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おり、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20は、運転者によるアクセルペダル83の踏み込み量に対応するアクセル開度Accと車速Vとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する走行用パワーがリングギヤ軸32aに出力されるように、エンジン22とモータMG1とモータMG2とが運転制御される。エンジン22とモータMG1とモータMG2の運転制御としては、走行用パワーからバッテリ50の充放電に要求される補正パワーを減じて得られる要求パワーがエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にバッテリ50の充放電を伴ってエンジン22から出力されるパワーの全部またはその一部が動力分配統合機構30とモータMG1とモータMG2とによるトルク変換を伴って走行用パワーがリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御するハイブリッド走行モードとエンジン22の運転を停止してモータMG2からの走行用パワーに見合うパワーをリングギヤ軸32aに出力するよう運転制御するモータ走行モードとがある。
次に、実施例のハイブリッド自動車20の動作、特に、バッテリ50の充放電を伴って走行する際の動作について説明する。図2は、ハイブリッド用電子制御ユニット70により実行される駆動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、所定時間毎(例えば数msec毎)に繰り返し実行される。
駆動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット70のCPU72は、まず、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や車速センサ88からの車速V,モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2,バッテリ50の充電容量の割合(SOC),バッテリ50の入出力制限Win,Woutなど制御に必要なデータを入力する処理を実行する(ステップS100)。ここで、モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2は、回転位置検出センサ43,44により検出されたモータMG1,MG2の回転子の回転位置に基づいて演算されたものをモータECU40から通信により入力するものとした。また、バッテリ50の充電容量の割合(SOC)は、充放電電流の積算値に基づいて演算したものをバッテリECU52から通信により入力するものとした。さらに、バッテリ50の入出力制限Win,Woutは、バッテリ50の電池温度Tbとバッテリ50の充電容量の割合(SOC)とに基づいて設定されたものをバッテリECU52から通信により入力するものとした。
こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度Accと車速Vとに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪63a,63bに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクTr*を設定すると共に要求トルクTr*に基づいて走行に必要な走行用パワーPdr*を設定する(ステップS110)。要求トルクTr*は、実施例では、アクセル開度Accと車速Vと要求トルクTr*との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてROM74に記憶しておき、アクセル開度Accと車速Vとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクTr*を導出して設定するものとした。図3に要求トルク設定用マップの一例を示す。走行用パワーPdr*は、設定した要求トルクTr*にリングギヤ軸32aの回転数Nrを乗じたものとロスLossとの和として計算することができる。なお、リングギヤ軸32aの回転数Nrは、車速Vに換算係数kを乗じることによって求めたり、モータMG2の回転数Nm2を減速ギヤ35のギヤ比Grで割ることによって求めることができる。
次に、車速Vが閾値Vref以上であるか否かを判定し(ステップS120)、車速Vが閾値Vref未満のときには低車速領域における補正パワー設定用マップにバッテリ50の充電容量の割合(SOC)を適用してバッテリ50を充放電するためのパワーとしての補正パワーPchgを設定し(ステップS130)、車速Vが閾値Vref以上のときには高車速領域における補正パワー設定用マップにバッテリ50の充電容量の割合(SOC)を適用して補正パワーPchgを設定する(ステップS140)。ここで、閾値Vrefは、低車速領域と高車速領域とを区別するための閾値であり、例えば80km/hや90km/hなどを用いることができる。低車速領域および高車速領域における補正パワー設定用マップの一例を図4に示す。図中、バッテリ50の充電容量の割合(SOC)が所定割合S1(例えば、50%や60%など)未満における破線は充電用の補正パワーPchgを設定する際の充電容量の割合(SOC)と補正パワーPchgとの関係を示し、バッテリ50の充電容量の割合(SOC)が所定割合S1以上における二つの実線は車速Vが閾値Vref未満の低車速領域と閾値Vref以上の高車速領域における放電用の補正パワーPchgを設定する際の充電容量の割合(SOC)と補正パワーPchgとの関係を示す。図中の破線に示すように、バッテリ50の充電容量の割合(SOC)が所定割合S1未満のときには、充電用の補正パワーPchgは車速に無関係にバッテリ50の充電容量の割合(SOC)が小さいほど絶対値が大きい補正パワーPchgが設定される傾向に負の値の補正パワーPchgが設定される。また、図中の二つの実線に示すように、バッテリ50の充電容量の割合(SOC)が所定割合S1以上のときに車速Vが閾値Vref未満の低車速領域のときにはバッテリ50の充電容量の割合(SOC)が大きいほど補正パワーPchgが大きく設定される傾向の低車速領域用の実線に基づいて比較的小さな放電用の補正パワーPchgが設定され、バッテリ50の充電容量の割合(SOC)が所定割合S1以上のときに車速Vが閾値Vref以上の高車速領域のときにはバッテリ50の充電容量の割合(SOC)が大きいほど補正パワーPchgが大きく設定される傾向で低車速領域の実線より大きい補正パワーPchgが設定される高車速領域用の実線に基づいて比較的大きな放電用の補正パワーPchgが設定される。このように、高車速領域で比較的大きな放電用の補正パワーPhgを設定してバッテリ50の放電を迅速に行なうことにより、高車速領域でアクセルオフ時の回生電力によるバッテリ50の充電に基づいてバッテリ50の充電容量の割合(SOC)が高めに推移するのを抑制することができる。
こうして補正パワーPchgを設定すると、設定した走行用パワーPdr*から補正パワーPchgを減じてエンジン22から出力すべきパワーとしての要求パワーPe*を設定し(ステップS150)、エンジン22を効率よく運転するための回転数とトルクとの制約としての燃費優先動作ラインに設定した要求パワーPe*を適用してエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する(ステップS160)。燃費優先動作ラインを用いて目標回転数Ne*および目標トルクTe*を設定している様子の一例を図5に示す。図示するように、目標回転数Ne*と目標トルクTe*は、燃費優先動作ラインと要求パワーPe*(Ne*×Te*)が一定の曲線との交点により求めることができる。
次に、設定した目標回転数Ne*とリングギヤ軸32aの回転数Nr(Nm2/Gr)と動力分配統合機構30のギヤ比ρとを用いて次式(1)によりモータMG1の目標回転数Nm1*を計算すると共に計算した目標回転数Nm1*と現在の回転数Nm1とに基づいて式(2)によりモータMG1のトルク指令Tm1*を計算する(ステップS170)。ここで、式(1)は、動力分配統合機構30の回転要素に対する力学的な関係式である。動力分配統合機構30の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を図6に示す。図中、左のS軸はモータMG1の回転数Nm1であるサンギヤ31の回転数を示し、C軸はエンジン22の回転数Neであるキャリア34の回転数を示し、R軸はモータMG2の回転数Nm2を減速ギヤ35のギヤ比Grで除したリングギヤ32の回転数Nrを示す。式(1)は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。なお、R軸上の2つの太線矢印は、モータMG1から出力されたトルクTm1がリングギヤ軸32aに作用するトルクと、モータMG2から出力されるトルクTm2が減速ギヤ35を介してリングギヤ軸32aに作用するトルクとを示す。また、式(2)は、モータMG1を目標回転数Nm1*で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式(2)中、右辺第2項の「k1」は比例項のゲインであり、右辺第3項の「k2」は積分項のゲインである。
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ) (1)
Tm1*=ρ・Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (2)
こうしてモータMG1の目標回転数Nm1*とトルク指令Tm1*とを計算すると、バッテリ50の入出力制限Win,Woutと計算したモータMG1のトルク指令Tm1*に現在のモータMG1の回転数Nm1を乗じて得られるモータMG1の消費電力(発電電力)との偏差をモータMG2の回転数Nm2で割ることによりモータMG2から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Tmin,Tmaxを次式(3)および式(4)により計算すると共に(ステップS180)、要求トルクTr*とトルク指令Tm1*と動力分配統合機構30のギヤ比ρを用いてモータMG2から出力すべきトルクとしての仮モータトルクTm2tmpを式(5)により計算し(ステップS190)、計算したトルク制限Tmin,Tmaxで仮モータトルクTm2tmpを制限した値として、即ち、仮モータトルクTm2tmpとトルク制限Tminの比較では両者のうち大きい方を選択し、仮モータトルクTm2tmpとトルク制限Tmaxとの比較では両者のうち小さい方を選択することにより、モータMG2のトルク指令Tm2*を設定する(ステップS200)。このようにモータMG2のトルク指令Tm2*を設定することにより、駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力する要求トルクTr*を、バッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で制限したトルクとして設定することができる。なお、式(5)は、前述した図6の共線図から容易に導き出すことができる。
Tmin=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (3)
Tmax=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (4)
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (5)
エンジン22の目標回転数Ne*や目標トルクTe*,モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定すると、エンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*についてはエンジンECU24に、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*についてはモータECU40にそれぞれ送信して(ステップS210)、駆動制御ルーチンを終了する。目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを受信したエンジンECU24は、エンジン22が目標回転数Ne*と目標トルクTe*とによって示される運転ポイントで運転されるようにエンジン22における燃料噴射制御や点火制御などの制御を行なう。また、トルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、トルク指令Tm1*でモータMG1が駆動されると共にトルク指令Tm2*でモータMG2が駆動されるようインバータ41,42のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
以上説明した実施例のハイブリッド自動車20によれば、バッテリ50の充電容量の割合(SOC)が所定割合S1以上で車速Vが閾値Vref以上の高車速領域のときには低車速領域のときに比して大きい放電用の補正パワーPchgを設定して制御するから、高車速領域においてバッテリ50の放電を迅速に行なうことができ、高車速領域でアクセルオフ時の回生電力によるバッテリ50の充電に基づいてバッテリ50の充電容量の割合(SOC)が高めに推移するのを抑制することができる。もとより、バッテリ50の充放電を伴ってバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で要求トルクTr*を駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力して走行することができる。
実施例のハイブリッド自動車20では、バッテリ50の充電容量の割合(SOC)が所定割合S1以上のときに車速Vが閾値Vref未満の低車速領域のときには低車速領域用の実線に基づいて比較的小さな放電用の補正パワーPchgを設定し、バッテリ50の充電容量の割合(SOC)が所定割合S1以上のときに車速Vが閾値Vref以上の高車速領域のときには高車速領域用の実線に基づいて比較的大きな放電用の補正パワーPchgを設定するものとしたが、図7に例示する変形例の補正パワー設定用マップに示すように、バッテリ50の充電容量の割合(SOC)が所定割合S1以上のときに車速Vが40km/h未満の低車速領域のときには低車速領域用の実線に基づいて比較的小さな放電用の補正パワーPchgを設定し、バッテリ50の充電容量の割合(SOC)が所定割合S1以上のときに車速Vが40km/h以上で80km/h未満の中車速領域のときには中車速領域用の実線に基づいて中程度の放電用の補正パワーPchgを設定し、バッテリ50の充電容量の割合(SOC)が所定割合S1以上のときに車速Vが80km/h以上の高車速領域のときには高車速領域用の実線に基づいて比較的大きな放電用の補正パワーPchgを設定するものとするなど、3つ以上の車速領域に分けて放電用の補正パワーPchgを設定するものとしてもよい。また、バッテリ50の充電容量の割合(SOC)が所定割合S1以上のときには、車速Vが大きいほど大きくなる傾向に放電用の補正パワーPchgを設定すればよいから、車速Vが大きいほど補正パワーPchgが大きくなる傾向に且つバッテリ50の充電容量の割合(SOC)が大きいほど補正パワーPchgが大きくなる傾向にバッテリ50の充電容量の割合(SOC)と車速Vと放電用の補正パワーPchgとの関係を予め設定して3元マップとしてROM74に記憶しておき、車速Vとバッテリ50の充電容量の割合(SOC)に応じた補正パワーPchgを導出して用いるものとしてもよい。
実施例のハイブリッド自動車20では、バッテリ50の充電容量の割合(SOC)が所定割合S1未満のときには充電用の補正パワーPchgを設定し、バッテリ50の充電容量の割合(SOC)が所定割合S1以上のときには放電用の補正パワーPchgを設定するものとしたが、所定割合S1近傍に不感帯を設け、バッテリ50の充電容量の割合(SOC)が不感帯の下限値(所定割合S1より小さい値)未満のときに充電用の補正パワーPchgを設定し、バッテリ50の充電容量の割合(SOC)が不感帯の上限値(所定割合S1より大きい値)以上のときに放電用の補正パワーPchgを設定するものとしてもよい。
実施例のハイブリッド自動車20では、バッテリ50の充電容量の割合(SOC)が所定割合S1以上のときに車速Vが閾値Vref未満の低車速領域のときにはバッテリ50の充電容量の割合(SOC)が大きいほど大きな補正パワーPchgが設定される低車速領域用の実線に基づいて比較的小さな放電用の補正パワーPchgを設定し、バッテリ50の充電容量の割合(SOC)が所定割合S1以上のときに車速Vが閾値Vref以上の高車速領域のときにはバッテリ50の充電容量の割合(SOC)が大きいほど大きな補正パワーPchgが設定される高車速領域用の実線に基づいて比較的大きな放電用の補正パワーPchgを設定するものとしたが、バッテリ50の充電容量の割合(SOC)に拘わらずに、バッテリ50の充電容量の割合(SOC)が所定割合S1以上のときに車速Vが閾値Vref未満の低車速領域のときには予め設定された比較的小さな値のパワーPsを補正パワーPchgとして設定し、バッテリ50の充電容量の割合(SOC)が所定割合S1以上のときに車速Vが閾値Vref以上の高車速領域のときには予め設定された比較的大きな値のパワーPlを補正パワーPchgとして設定するものとしてもよい。
実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG2の動力を減速ギヤ35により変速してリングギヤ軸32aに出力するものとしたが、図8の変形例のハイブリッド自動車120に例示するように、モータMG2の動力をリングギヤ軸32aが接続された車軸(駆動輪63a,63bが接続された車軸)とは異なる車軸(図8における車輪64a,64bに接続された車軸)に接続するものとしてもよい。
実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22の動力を動力分配統合機構30を介して駆動輪63a,63bに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力するものとしたが、図9の変形例のハイブリッド自動車220に例示するように、エンジン22のクランクシャフト26に接続されたインナーロータ232と駆動輪63a,63bに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ234とを有し、エンジン22の動力の一部を駆動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機230を備えるものとしてもよい。
この他、走行用の動力を入出力可能な電動機と、走行用の動力を出力可能な内燃機関と、内燃機関からの動力を用いて発電する発電機と、電動機および発電機と電力のやりとりが可能なバッテリとを備えるハイブリッド自動車であれば如何なるタイプのハイブリッド車であっても構わない。
また、こうしたハイブリッド自動車に適用するものに限定されるものではなく、自動車以外の車両の形態としても構わない。さらに、こうしたハイブリッド車の制御方法の形態としてもよい。
ここで、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、モータMG2が「電動機」に相当し、エンジン22が「内燃機関」に相当し、モータMG1が「発電機」に相当し、バッテリ50が「バッテリ」に相当し、アクセル開度Accと車速Vとに基づいて要求トルクTr*を設定する図2の駆動制御ルーチンのステップS110の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット70が「駆動トルク設定手段」に相当し、要求トルクTr*にリングギヤ軸32aの回転数Nrを乗じたものとロスLossとの和として走行用パワーPdr*を計算して設定する図2の駆動制御ルーチンのステップS110の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット70が「走行用パワー設定手段」に相当し、バッテリ50の充電容量の割合(SOC)が所定割合S1未満のときには車速に無関係にバッテリ50の充電容量の割合(SOC)が小さくなるほど絶対値が大きくなる傾向の充電用の補正パワーPchgを設定し、バッテリ50の充電容量の割合(SOC)が所定割合S1以上のときに車速Vが閾値Vref未満の低車速領域のときにはバッテリ50の充電容量の割合(SOC)が大きいほど補正パワーPchgが大きく設定される傾向の低車速領域用の実線に基づいて比較的小さな放電用の補正パワーPchgを設定し、バッテリ50の充電容量の割合(SOC)が所定割合S1以上のときに車速Vが閾値Vref以上の高車速領域のときにはバッテリ50の充電容量の割合(SOC)が大きいほど補正パワーPchgが大きく設定される傾向で低車速領域の実線より大きい補正パワーPchgが設定される高車速領域用の実線に基づいて比較的大きな放電用の補正パワーPchgを設定する図2の駆動制御ルーチンのステップS120〜S140の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット70が「補正パワー設定手段」に相当し、走行用パワーPdr*から補正パワーPchgを減じた要求パワーPe*に基づいてエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定し、エンジン22が目標回転数Ne*で回転するようモータMG1のトルク指令Tm1*を設定すると共にモータMG1をトルク指令Tm1*で駆動したときにバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で要求トルクTr*が駆動軸としてリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG2のトルク指令Tm2*を設定し、設定した目標回転数Ne*と目標トルクTe*についてはエンジンECU24に送信し、設定したトルク指令Tm1*,Tm2*についてはモータECU40に送信する図2の駆動制御ルーチンのステップS150〜S210の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット70と、受信した目標回転数Ne*と目標トルクTe*とに基づいてエンジン22を制御するエンジンECU24と、受信したトルク指令Tm1*,Tm2*に基づいてモータMG1,モータMG2のインバータ41,42のスイッチング素子をスイッチング制御するモータECU40と、が「制御手段」に相当する。
ここで、「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータMG2に限定されるものではなく、誘導電動機など、動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機としても構わない。「内燃機関」としては、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関に限定されるものではなく、水素エンジンなど如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「発電機」としては、同期発電電動機として構成されたモータMG1に限定されるものではなく、誘導電動機など、動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの発電機としても構わない。「バッテリ」としては、リチウムイオン電池に限定されるものではなく、ニッケル水素電池や鉛蓄電池など、二次電池であれば如何なるものとしても構わない。「駆動トルク設定手段」としては、アクセル開度Accと車速Vとに基づいて要求トルクTr*を設定するものに限定されるものではなく、アクセル開度Accだけに基づいて要求トルクを設定するものなど、アクセル操作に基づいて走行に必要な駆動トルクを設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「走行用パワー設定手段」としては、要求トルクTr*にリングギヤ軸32aの回転数Nrを乗じたものとロスLossとの和として走行用パワーPdr*を計算して設定するものに限定されるものではなく、駆動トルクに基づいて走行に必要な走行用パワーを設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「補正パワー設定手段」としては、バッテリ50の充電容量の割合(SOC)が所定割合S1未満のときには車速に無関係にバッテリ50の充電容量の割合(SOC)が小さくなるほど絶対値が大きくなる傾向の充電用の補正パワーPchgを設定し、バッテリ50の充電容量の割合(SOC)が所定割合S1以上のときに車速Vが閾値Vref未満の低車速領域のときにはバッテリ50の充電容量の割合(SOC)が大きいほど補正パワーPchgが大きく設定される傾向の低車速領域用の実線に基づいて比較的小さな放電用の補正パワーPchgを設定し、バッテリ50の充電容量の割合(SOC)が所定割合S1以上のときに車速Vが閾値Vref以上の高車速領域のときにはバッテリ50の充電容量の割合(SOC)が大きいほど補正パワーPchgが大きく設定される傾向で低車速領域の実線より大きい補正パワーPchgが設定される高車速領域用の実線に基づいて比較的大きな放電用の補正パワーPchgを設定するものに限定されるものではなく、バッテリ50の充電容量の割合(SOC)が所定割合S1以上のときに車速Vが40km/h未満の低車速領域のときには低車速領域用の実線に基づいて比較的小さな放電用の補正パワーPchgを設定し、バッテリ50の充電容量の割合(SOC)が所定割合S1以上のときに車速Vが40km/h以上で80km/h未満の中車速領域のときには中車速領域用の実線に基づいて中程度の放電用の補正パワーPchgを設定し、バッテリ50の充電容量の割合(SOC)が所定割合S1以上のときに車速Vが80km/h以上の高車速領域のときには高車速領域用の実線に基づいて比較的大きな放電用の補正パワーPchgを設定するものとするなど、3つ以上の車速領域に分けて放電用の補正パワーPchgを設定するものとしたり、バッテリ50の充電容量の割合(SOC)に拘わらずに、バッテリ50の充電容量の割合(SOC)が所定割合S1以上のときに車速Vが閾値Vref未満の低車速領域のときには予め設定された比較的小さな値のパワーPsを補正パワーPchgとして設定し、バッテリ50の充電容量の割合(SOC)が所定割合S1以上のときに車速Vが閾値Vref以上の高車速領域のときには予め設定された比較的大きな値のパワーPlを補正パワーPchgとして設定するものとしたりするなど、バッテリの充放電可能な状態としての全容量に対する容量の割合である容量割合が所定割合以上のときには車速が大きいほど大きくなる傾向に正の値としての放電用の補正パワーを設定するための放電用関係と車速とに基づいて補正パワーを設定し、容量割合が所定割合未満のときには車速に拘わらずに負の値としての充電用の補正パワーを設定するための充電用関係に基づいて補正パワーを設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「制御手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット70とエンジンECU24とモータECU40とからなる組み合わせに限定されるものではなく単一の電子制御ユニットにより構成されるなどとしてもよい。また、「制御手段」としては、走行用パワーPdr*から補正パワーPchgを減じた要求パワーPe*に基づいてエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定し、エンジン22が目標回転数Ne*で回転するようモータMG1のトルク指令Tm1*を設定すると共にモータMG1をトルク指令Tm1*で駆動したときにバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で要求トルクTr*が駆動軸としてリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG2のトルク指令Tm2*を設定して、設定した目標回転数Ne*,目標トルクTe*に基づいてエンジン22を制御すると共に設定したトルク指令Tm1*,Tm2*に基づいてモータMG1,MG2を制御するものに限定されるものではなく、走行用パワーから補正パワーを減じて得られる要求パワーで内燃機関が運転されると共に駆動トルクにより走行するよう内燃機関と電動機と発電機とを制御するものであれば如何なるものとしても構わない。
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最良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。
以上、本発明を実施するための最良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。
本発明は、ハイブリッド車の製造産業などに利用可能である。
本発明の一実施例である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用電子制御ユニット70により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。 低車速領域および高車速領域における補正パワー設定用マップの一例を示す説明図である。 燃費優先動作ラインを用いて目標回転数Ne*および目標トルクTe*を設定している様子の一例を示す説明図である。 動力分配統合機構30の回転要素を力学的に説明するための共線図の一例を示す説明図である。 変形例の補正パワー設定用マップの一例を示す説明図である。 変形例のハイブリッド自動車120の構成の概略を示す構成図である。 変形例のハイブリッド自動車220の構成の概略を示す構成図である。
符号の説明
20,120,220 ハイブリッド自動車、22 エンジン、24 エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、26 クランクシャフト、28 ダンパ、30 動力分配統合機構、31 サンギヤ、32 リングギヤ、32a リングギヤ軸、33 ピニオンギヤ、34 キャリア、35 減速ギヤ、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、50 バッテリ、51 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、60 ギヤ機構、62 デファレンシャルギヤ、63a,63b 駆動輪、64a,64b 車輪、70 ハイブリッド用電子制御ユニット、72 CPU、74 ROM、76 RAM、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、230 対ロータ電動機、232 インナーロータ、234 アウターロータ、MG1,MG2 モータ。

Claims (6)

  1. 走行用の動力を入出力可能な電動機と、走行用の動力を出力可能な内燃機関と、前記内燃機関からの動力を用いて発電する発電機と、前記電動機および前記発電機と電力のやりとりが可能なバッテリと、を備えるハイブリッド車であって、
    アクセル操作に基づいて走行に必要な駆動トルクを設定する駆動トルク設定手段と、
    前記設定された駆動トルクに基づいて走行に必要な走行用パワーを設定する走行用パワー設定手段と、
    前記バッテリの充放電可能な状態としての全容量に対する容量の割合である容量割合が所定割合以上のときには車速が大きいほど大きくなる傾向に正の値としての放電用の補正パワーを設定するための放電用関係と車速とに基づいて該補正パワーを設定し、前記容量割合が前記所定割合未満のときには車速に拘わらずに負の値としての充電用の補正パワーを設定するための充電用関係に基づいて該補正パワーを設定する補正パワー設定手段と、
    前記設定された走行用パワーから前記設定された補正パワーを減じて得られる要求パワーで前記内燃機関が運転されると共に前記設定された駆動トルクにより走行するよう前記内燃機関と前記電動機と前記発電機とを制御する制御手段と、
    を備えるハイブリッド車。
  2. 請求項1記載のハイブリッド車であって、
    前記補正パワー設定手段は、前記容量割合が前記所定割合以上のときに車速が所定車速未満のときには前記容量割合と前記補正用パワーとの関係としての第1の関係を前記放電用関係として用いて前記補正パワーを設定し、前記容量割合が前記所定割合以上のときに車速が前記所定車速以上のときには前記第1の関係より大きな放電用の補正パワーが設定される第2の関係を前記放電用関係として用いて前記補正パワーを設定する手段である、
    ハイブリッド車。
  3. 請求項1記載のハイブリッド車であって、
    前記補正パワー設定手段は、前記容量割合が前記所定割合以上のときに車速が第1の所定車速未満のときには前記容量割合と前記補正用パワーとの関係としての第1の関係を前記放電用関係として用いて前記補正パワーを設定し、前記容量割合が前記所定割合以上のときに車速が前記第1の所定車速以上で第2の所定車速未満のときには前記第1の関係より大きな放電用の補正パワーが設定される第2の関係を前記放電用関係として用いて前記補正パワーを設定し、前記容量割合が前記所定割合以上のときに車速が前記第2の所定車速以上のときには前記第2の関係より大きな放電用の補正パワーが設定される第3の関係を前記放電用関係として用いて前記補正パワーを設定する手段である、
    ハイブリッド車。
  4. 請求項1ないし3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、
    前記補正パワー設定手段は、前記放電用関係として前記容量割合が大きいほど大きくなる傾向に前記補正パワーを設定する関係を用いて前記補正パワーを設定し、前記充電用関係として前記容量割合が小さいほど絶対値が大きくなる傾向に前記補正パワーを設定する関係を用いて前記補正パワーを設定する手段である、
    ハイブリッド車。
  5. 請求項1ないし4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、
    前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と駆動輪に連結された駆動軸との3軸に接続された遊星歯車機構を備え、
    前記電動機は、前記駆動軸に動力を出力可能に接続されてなる、
    ハイブリッド車。
  6. 走行用の動力を入出力可能な電動機と、走行用の動力を出力可能な内燃機関と、前記内燃機関からの動力を用いて発電する発電機と、前記電動機および前記発電機と電力のやりとりが可能なバッテリと、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
    (a)アクセル操作に基づいて走行に必要な駆動トルクを設定すると共に前記設定した駆動トルクに基づいて走行に必要な走行用パワーを設定し、
    (b)前記バッテリの充放電可能な状態としての全容量に対する容量の割合である容量割合が所定割合以上のときには車速が大きいほど大きくなる傾向に正の値としての放電用の補正パワーを設定するための放電用関係と車速とに基づいて該補正パワーを設定し、前記容量割合が前記所定割合未満のときには車速に拘わらずに負の値としての充電用の補正パワーを設定するための充電用関係に基づいて該補正パワーを設定し、
    (c)前記設定した走行用パワーから前記設定した補正パワーを減じて得られる要求パワーで前記内燃機関が運転されると共に前記設定した駆動トルクにより走行するよう前記内燃機関と前記電動機と前記発電機とを制御する、
    ハイブリッド車の制御方法。
JP2008334355A 2008-12-26 2008-12-26 ハイブリッド車およびその制御方法 Active JP5200924B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008334355A JP5200924B2 (ja) 2008-12-26 2008-12-26 ハイブリッド車およびその制御方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008334355A JP5200924B2 (ja) 2008-12-26 2008-12-26 ハイブリッド車およびその制御方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010155512A JP2010155512A (ja) 2010-07-15
JP5200924B2 true JP5200924B2 (ja) 2013-06-05

Family

ID=42573754

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008334355A Active JP5200924B2 (ja) 2008-12-26 2008-12-26 ハイブリッド車およびその制御方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5200924B2 (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5747986B2 (ja) * 2011-08-03 2015-07-15 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両およびその制御方法
KR101144614B1 (ko) * 2011-11-08 2012-05-11 국방과학연구소 직렬형 하이브리드 전기 차량의 파워 제어장치 및 방법
JP6098395B2 (ja) * 2013-06-27 2017-03-22 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
JP6172008B2 (ja) * 2014-03-24 2017-08-02 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両
JP2019182276A (ja) * 2018-04-12 2019-10-24 本田技研工業株式会社 車両用駆動装置の制御装置
US11167745B2 (en) * 2018-04-19 2021-11-09 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control system of hybrid vehicle
CN113335264B (zh) * 2021-07-15 2022-05-17 中国第一汽车股份有限公司 混动车电池能量控制方法和装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3565355B2 (ja) * 1994-07-28 2004-09-15 株式会社ボッシュオートモーティブシステム 回生ブレーキ連動摩擦ブレーキシステム
JP3555396B2 (ja) * 1997-08-06 2004-08-18 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の発電制御装置
JPH11164402A (ja) * 1997-11-28 1999-06-18 Aisin Aw Co Ltd ハイブリッド車両の制御装置及び制御方法
JP3812134B2 (ja) * 1998-04-08 2006-08-23 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車の充電制御方法
JP3768382B2 (ja) * 2000-05-22 2006-04-19 本田技研工業株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
JP2003204603A (ja) * 2002-01-08 2003-07-18 Nissan Motor Co Ltd ハイブリッド車両の制御装置
JP2006081335A (ja) * 2004-09-10 2006-03-23 Nissan Motor Co Ltd 組電池の容量調整装置
JP2007022297A (ja) * 2005-07-15 2007-02-01 Toyota Motor Corp ハイブリッド車およびその制御方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010155512A (ja) 2010-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4345824B2 (ja) 車両およびその制御方法
JP4135681B2 (ja) 動力出力装置およびこれを搭載するハイブリッド車並びにこれらの制御方法
JP4513882B2 (ja) ハイブリッド車およびその制御方法
JP4229105B2 (ja) ハイブリッド車およびその制御方法
JP4222332B2 (ja) ハイブリッド車およびその制御方法
JP5200924B2 (ja) ハイブリッド車およびその制御方法
JP2009126257A (ja) 車両およびその制御方法
JP2009248732A (ja) ハイブリッド車およびその制御方法
JP5682639B2 (ja) ハイブリッド自動車
JP2010064522A (ja) 車両およびその制御方法
JP4345765B2 (ja) 車両およびその制御方法
JP2010195255A (ja) ハイブリッド車およびその制御方法
JP2011188569A (ja) 車両およびその制御方法
JP5074932B2 (ja) 車両および駆動装置並びにこれらの制御方法
JP2007137231A (ja) 動力出力装置およびその制御方法並びに車両
JP2009227074A (ja) ハイブリッド車およびその制御方法
JP4258519B2 (ja) 車両およびその制御方法
JP5387460B2 (ja) 車両およびその制御方法
JP4977055B2 (ja) 動力出力装置およびその制御方法並びに車両
JP2009137369A (ja) 車両および駆動装置並びに車両の制御方法
JP2010023588A (ja) 動力出力装置およびこれを搭載する車両並びに動力出力装置の制御方法
JP2008162346A (ja) 動力出力装置およびその制御方法並びに車両
JP2009137384A (ja) 車両および駆動装置並びに車両の制御方法
JP2013091397A (ja) ハイブリッド自動車
JP4983626B2 (ja) ハイブリッド車およびその制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110705

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20121016

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130115

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130128

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5200924

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160222

Year of fee payment: 3