JP5667538B2 - ハイブリッド車両の制御装置および制御方法 - Google Patents
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Description
エンジン走行モードは、エンジン3のみを動力源として用いる運転モードである。エンジン走行モードでは、エンジン3の燃料噴射量、燃料噴射時期および点火時期を制御することによって、エンジン3の動力(以下「エンジン動力」という)が制御される。また、エンジン動力は、第1または第2変速機構11,31により変速され、駆動輪DWに伝達される。
EV走行モードは、モータ4のみを動力源として用いる運転モードである。EV走行モードでは、バッテリ51からモータ4に供給される電力を制御することによって、モータ4の動力(以下「モータ動力」という)が制御される。また、モータ動力が、第1変速機構11により1速段、3速段、5速段および7速段の1つで変速され、駆動輪DWに伝達される。この場合、これらのいずれの変速段においても、第1および第2クラッチC1,C2を解放状態に制御することによって、クランク軸3aに対する第1および第2入力軸13,32の係合を解除する。これにより、モータ4および駆動輪DWとエンジン3との間が遮断されるので、モータ動力がエンジン3に無駄に伝達されることがない。また、第5シンクロクラッチS5の制御によって、リバース軸42に対するリバースギヤ43の係合を解除する。
アシスト走行モードは、エンジン3をモータ4でアシストする運転モードである。アシスト走行モードでは、後述するように、エンジン3の正味燃料消費率BSFCが最小になるように(すなわちエンジン3の良好な燃費が得られるように)、エンジン3のトルク(以下「エンジントルク」という)が制御される。また、運転者から駆動輪DWに要求されるトルク(以下「要求トルク」という)TRQに対するエンジントルクの不足分が、モータ4のトルク(以下「モータトルク」という)によって補われる。この要求トルクTRQ(走行状態パラメータ)は、後述するように、アクセル開度APに応じて算出される。
充電走行モードは、エンジン動力の一部をモータ4で電力に変換し、発電を行うとともに、発電した電力をバッテリ52に充電する運転モードである。充電走行モードでは、後述するように、ハイブリッド車両Vにおいて高い効率が得られるように(すなわち良好な燃費が得られるように)、エンジントルクが制御される。また、要求トルクTRQに対するエンジントルクの余剰分を用いて、モータ4で発電が実行され、発電された電力がバッテリ52に充電される。
V’ハイブリッド車両
DW 駆動輪
1 制御装置
2 ECU(機関駆動エネルギ算出手段、電動機駆動エネルギ算出手段、充電エネル ギ算出手段、動力源エネルギ算出手段、総合効率パラメータ算出手段、走行モー ド選択手段、走行モード実行手段、充電走行モード実行手段、過去充電量記憶手 段、充電量検出手段、制限手段、補正手段、予測手段)
3 内燃機関
3a クランク軸(出力軸)
4 電動機
11 第1変速機構
C1 第1クラッチ
13 第1入力軸
31 第2変速機構
32 第2入力軸
C2 第2クラッチ
52 バッテリ(蓄電器)
62 電流電圧センサ(充電量検出手段)
63 バッテリ温度センサ(蓄電器温度検出手段)
66 カーナビゲーションシステム
71 変速機構
ENE_eng1 機関燃料エネルギ(動力源エネルギ)
ENE_eng2 機関駆動エネルギ
Eeng 機関効率
Etm_d 変速機構の駆動効率
Etm_c 変速機構の充電効率
Emot_d モータ駆動効率(電動機の駆動効率)
Emot_c モータ充電効率(電動機の充電効率)
Ebat_cd バッテリの充放電効率(蓄電器の充放電効率)
Ehat 予測効率
ENE_mot1 モータ充放電エネルギ(動力源エネルギ)
ENE_mot2 駆動充電エネルギ(電動機駆動エネルギ、充電エネルギ)
ENE_chave 過去平均充電量(過去充電量)
TE_eng エンジン走行総合効率(総合効率パラメータ)
TE_ch 充電走行総合効率(総合効率パラメータ)
TE_asst アシスト走行総合効率(総合効率パラメータ)
TE_ev EV走行総合効率(総合効率パラメータ)
TRQ 要求トルク(走行状態パラメータ)
VP 車速(走行状態パラメータ)
SOC 充電状態(充電量)
TB バッテリ温度(蓄電器温度)
Claims (10)
- 動力源としての内燃機関および発電可能な電動機と、当該電動機との間で電力を授受可能な蓄電器と、前記内燃機関および前記電動機の動力を変速しながら駆動輪に伝達する変速機構とを有するハイブリッド車両の制御装置において、
前記内燃機関から前記駆動輪に伝達されるエネルギである機関駆動エネルギを、機関効率および前記変速機構の駆動効率を用いて算出する機関駆動エネルギ算出手段と、
前記電動機から前記駆動輪に伝達されるエネルギである電動機駆動エネルギを、前記蓄電器への現時点までの充電効率を反映させた充電量である過去充電量、前記蓄電器の充放電効率、前記電動機の駆動効率および前記変速機構の前記駆動効率を用いて算出する電動機駆動エネルギ算出手段と、
前記内燃機関の動力が前記電動機で電力に変換されることによって前記蓄電器への充電が実行されたときの電気エネルギである充電エネルギを、前記機関効率、前記変速機構の充電効率、前記電動機の充電効率および前記蓄電器内の電力を使用すると予測したときの効率である予測効率を用いて算出する充電エネルギ算出手段と、
前記機関駆動エネルギ、前記電動機駆動エネルギおよび前記充電エネルギを用いて、前記ハイブリッド車両の複数の走行モードにそれぞれ対応する、前記ハイブリッド車両全体での総合効率を表す複数の総合効率パラメータを算出する総合効率パラメータ算出手段と、
前記ハイブリッド車両の走行状態を表す走行状態パラメータに応じて、前記複数の総合効率パラメータがそれぞれ表す複数の総合効率のうちの最高値が得られる走行モードを、前記複数の走行モードから選択する走行モード選択手段と、
を備えることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 - 前記変速機構は複数の変速段を有し、
前記複数の総合効率パラメータは、前記変速機構の前記変速段ごと算出され、
前記複数の走行モードは、前記ハイブリッド車両を前記内燃機関の動力のみで走行させるエンジン走行モード、前記ハイブリッド車両を前記電動機の動力のみで走行させるEV走行モード、前記内燃機関の動力と前記電動機の動力とによって前記ハイブリッド車両を走行させるアシスト走行モード、前記内燃機関の動力によって前記駆動輪の駆動と前記電動機による前記蓄電器への充電とを同時に行う充電走行モードを含み、
前記走行モード選択手段は、前記走行状態パラメータに応じて、前記変速段ごとに算出された前記複数の総合効率パラメータがそれぞれ表す複数の総合効率のうちの最高値が得られるように、前記走行モードとして、前記エンジン走行モード、前記EV走行モード、前記アシスト走行モードおよび前記充電走行モードのいずれか1つを選択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。 - 動力源としての内燃機関および発電可能な電動機と、当該電動機との間で電力を授受可能な蓄電器と、前記内燃機関および前記電動機の動力を変速しながら駆動輪に伝達する変速機構とを有するハイブリッド車両の制御装置において、
前記ハイブリッド車両の走行モードとして、前記ハイブリッド車両を前記電動機の動力のみで走行させるEV走行モード、および前記内燃機関の動力と前記電動機の動力とによって前記ハイブリッド車両を走行させるアシスト走行モードを実行する走行モード実行手段と、
前記内燃機関から前記駆動輪に伝達されるエネルギである機関駆動エネルギを、機関効率および前記変速機構の駆動効率を用いて算出する機関駆動エネルギ算出手段と、
前記電動機から前記駆動輪に伝達されるエネルギである電動機駆動エネルギを、前記蓄電器への現時点までの充電効率を反映させた充電量である過去充電量、前記蓄電器の充放電効率、前記電動機の駆動効率および前記変速機構の前記駆動効率を用いて算出する電動機駆動エネルギ算出手段と、
動力を発生するために前記動力源全体に供給されたと想定される動力源エネルギを算出する動力源エネルギ算出手段と、
前記機関駆動エネルギ、前記電動機駆動エネルギおよび前記動力源エネルギを用いて、前記EV走行モードおよび前記アシスト走行モードをそれぞれ実行したときに対応する、前記ハイブリッド車両全体での総合効率を表す複数の総合効率パラメータを算出する総合効率パラメータ算出手段と、
を備えることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 - 動力源としての内燃機関および発電可能な電動機と、当該電動機との間で電力を授受可能な蓄電器と、前記内燃機関および前記電動機の動力を変速しながら駆動輪に伝達する変速機構とを有するハイブリッド車両の制御装置において、
前記ハイブリッド車両の走行モードとして、前記内燃機関の動力によって前記駆動輪の駆動と前記電動機による前記蓄電器への充電とを同時に行う充電走行モードを実行する充電走行モード実行手段と、
前記内燃機関から前記駆動輪に伝達されるエネルギである機関駆動エネルギを、機関効率および前記変速機構の駆動効率を用いて算出する機関駆動エネルギ算出手段と、
前記内燃機関の動力が前記電動機で電力に変換されることによって前記蓄電器への充電が実行されたときの電気エネルギである充電エネルギを、前記機関効率、前記変速機構の充電効率、前記電動機の充電効率および前記蓄電器内の電力を使用すると予測したときの効率である予測効率を用いて算出する充電エネルギ算出手段と、
動力を発生するために前記動力源全体に供給されたと想定される動力源エネルギを算出する動力源エネルギ算出手段と、
前記機関駆動エネルギ、前記充電エネルギおよび前記動力源エネルギを用いて、前記充電走行モードを実行するときの前記ハイブリッド車両全体での総合効率を表す総合効率パラメータを算出する総合効率パラメータ算出手段と、
を備えることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 - 前記過去充電量は、前記蓄電器への充電に用いた燃料量を電力量に換算した値、前記機関効率、前記変速機構の充電効率および前記電動機の充電効率を用いて算出された現時点までの充電量の平均値であることを特徴とする請求項1または3に記載のハイブリッド車両の制御装置。
- 前記予測効率は、前記蓄電器の充放電効率、前記電動機の駆動効率および前記変速機構の駆動効率を用いて算出されることを特徴とする請求項1または4に記載のハイブリッド車両の制御装置。
- 前記蓄電器における充電量を検出する充電量検出手段と、
当該充電量が所定量以下であるときに、前記電動機による前記蓄電器への充電動作の実行時間が長くなるように、前記内燃機関、前記電動機および前記変速機構の動作を補正する補正手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載のハイブリッド車両の制御装置。 - 前記蓄電器の温度として蓄電器温度を検出する蓄電器温度検出手段と、
前記電動機の温度として電動機温度を検出する電動機温度検出手段と、
前記蓄電器温度が第1所定温度以上であること、および前記電動機温度が第2所定温度以上であることの少なくとも一方が成立しているときに、前記電動機の駆動時の出力を制限する制限手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか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には、当該ハイブリッド車両が走行している周辺の道路情報を表すデータを記憶するカーナビゲーションシステムが設けられており、
当該カーナビゲーションシステムに記憶されたデータに基づき、前記ハイブリッド車両の走行状況を予測する予測手段をさらに備え、
前記走行モード選択手段は、当該予測されたハイブリッド車両の走行状況にさらに応じて、前記走行モードを選択することを特徴とする請求項1または2に記載のハイブリッド車両の制御装置。 - 動力源としての内燃機関および発電可能な電動機と、当該電動機との間で電力を授受可能な蓄電器と、前記内燃機関および前記電動機の動力を変速しながら駆動輪に伝達する変速機構とを有するハイブリッド車両の制御方法において、
前記内燃機関から前記駆動輪に伝達されるエネルギである機関駆動エネルギを、機関効率および前記変速機構の駆動効率を用いて算出し、
前記電動機から前記駆動輪に伝達されるエネルギである電動機駆動エネルギを、前記蓄電器への現時点までの充電効率を反映させた充電量である過去充電量、前記蓄電器の充放電効率、前記電動機の駆動効率および前記変速機構の前記駆動効率を用いて算出し、
前記内燃機関の動力が前記電動機で電力に変換されることによって前記蓄電器への充電が実行されたときの電気エネルギである充電エネルギを、前記機関効率、前記変速機構の充電効率、前記電動機の充電効率および前記蓄電器内の電力を使用すると予測したときの効率である予測効率を用いて算出し、
前記機関駆動エネルギ、前記電動機駆動エネルギおよび前記充電エネルギを用いて、前記ハイブリッド車両の複数の走行モードにそれぞれ対応する、前記ハイブリッド車両全体での総合効率を表す複数の総合効率パラメータを算出し、
前記ハイブリッド車両の走行状態を表す走行状態パラメータに応じて、前記複数の総合効率パラメータがそれぞれ表す複数の総合効率のうちの最高値が得られる走行モードを、前記複数の走行モードから選択することを特徴とするハイブリッド車両の制御方法。
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