JP5971188B2 - Hybrid car - Google Patents
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Description
本発明は、ハイブリッド自動車に関し、詳しくは、走行用の動力を出力可能なエンジンと、エンジンからの動力を用いて発電可能な発電機と、発電機と電力をやりとり可能なバッテリと、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 specifically, a hybrid including an engine capable of outputting driving power, a generator capable of generating electric power using power from the engine, and a battery capable of exchanging electric power with the generator. It relates to automobiles.
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モータと、車軸に連結された駆動軸とエンジンのクランクシャフトと第1モータの回転軸とにリングギヤとキャリアとサンギヤとが接続された動力分配統合機構と、駆動軸に回転子が接続された第2モータと、第1モータや第2モータと電力をやりとりするバッテリと、燃費最適動作ラインからエンジンの運転により生じる騒音(こもり音)や振動が運転者に違和感を与える騒音振動領域を低トルク側に移行させたNVラインを用いた運転ポイントでエンジンが運転されるようエンジンを制御するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。このハイブリッド自動車では、こうした制御により、エンジンの運転により生じる騒音(こもり音)や振動による違和感を運転者に与えるのを抑制している。 Conventionally, in this type of hybrid vehicle, an engine, a first motor, a drive shaft coupled to an axle, a crankshaft of the engine, and a rotary shaft of the first motor are connected to a ring gear, a carrier, and a sun gear. A distribution integration mechanism, a second motor having a rotor connected to the drive shaft, a battery that exchanges electric power with the first motor and the second motor, noise generated by engine operation from the fuel efficiency optimal operation line, There has been proposed one that controls an engine so that the engine is operated at an operation point using an NV line in which a noise vibration region in which vibrations give the driver a sense of incongruity is shifted to a low torque side (see, for example, Patent Document 1). ). In this hybrid vehicle, such control suppresses the driver from feeling uncomfortable due to noise (bumping noise) and vibration generated by engine operation.
こうしたハイブリッド自動車では、停車中にエンジンを運転しながらバッテリを充電するときには、走行に起因する走行騒音がほとんどないことから、NVラインを用いた運転ポイントでエンジンを運転すると、エンジンのこもり音などについては抑制することができるが、エンジンの排気異音による違和感を運転者に与える場合があった。 In such a hybrid vehicle, when the battery is charged while driving the engine while the vehicle is stopped, there is almost no running noise caused by running. Therefore, when the engine is driven at the driving point using the NV line, However, there are cases where the driver feels uncomfortable due to abnormal engine exhaust noise.
本発明のハイブリッド自動車は、停車中にエンジンを運転しながらバッテリを充電するときに、エンジンの排気異音による違和感を運転者に与えるのを抑制することを主目的とする。 The main purpose of the hybrid vehicle of the present invention is to suppress the driver from feeling uncomfortable due to abnormal engine exhaust noise when the battery is charged while the engine is running while the vehicle is stopped.
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 employs the following means in order to achieve the main object described above.
本発明のハイブリッド自動車は、
走行用の動力を出力可能なエンジンと、前記エンジンからの動力を用いて発電可能な発電機と、前記発電機と電力をやりとり可能なバッテリと、前記エンジンの回転数とトルクとの関係を定めた第1動作ラインを記憶する記憶手段と、前記第1動作ラインと要求パワーとに応じた第1運転ポイントで前記エンジンが運転されるよう該エンジンを制御する制御手段と、を備えるハイブリッド自動車であって、
前記記憶手段は、前記第1動作ラインに加えて、所定パワー範囲で前記第1動作ラインより高回転数低トルク側で且つ前記所定パワー範囲の少なくとも下限側の一部で前記第1動作ラインより回転数の増加に対するトルクの増加の程度としてのトルク変化率が小さい第2動作ラインを記憶する手段であり、
前記制御手段は、略停車中に前記要求パワーが前記所定パワー範囲内のときには、前記第2動作ラインと前記要求パワーとに応じた第2運転ポイントで前記エンジンが運転されるよう制御する手段である、
ことを要旨とする。
The hybrid vehicle of the present invention
An engine capable of outputting driving power, a generator capable of generating electricity using the power from the engine, a battery capable of exchanging power with the generator, and a relationship between the engine speed and torque are defined. A hybrid vehicle comprising: storage means for storing the first operation line; and control means for controlling the engine so that the engine is operated at a first operation point corresponding to the first operation line and the required power. There,
In addition to the first operation line, the storage means is higher than the first operation line in the predetermined power range and on the low-torque side at a higher rotation speed and at least part of the lower limit side of the predetermined power range from the first operation line. Means for storing a second operation line having a small torque change rate as a degree of increase in torque with respect to an increase in rotational speed;
The control means is a means for controlling the engine to be operated at a second operating point corresponding to the second operating line and the required power when the required power is within the predetermined power range while the vehicle is substantially stopped. is there,
This is the gist.
この本発明のハイブリッド自動車では、基本的には、第1動作ラインと要求パワーとに応じた第1運転ポイントでエンジンが運転されるようエンジンを制御する。そして、略停車中に要求パワーが所定パワー範囲内のときには、所定パワー範囲で第1動作ラインより高回転数低トルク側で且つ所定パワー範囲の少なくとも下限側の一部で第1動作ラインより回転数の増加に対するトルクの増加の程度としてのトルク変化率が小さい第2動作ラインと要求パワーとに応じた第2運転ポイントでエンジンが運転されるよう制御する。これにより、略停車中に要求パワーが所定パワー範囲内のときに、第1運転ポイントでエンジンを運転するものに比して、エンジンのトルク(1サイクル当たりの排気量)が小さくなるから、エンジンの排気異音による違和感を運転者に与えるのを抑制することができる。もとより、第2運転ポイントでエンジンを運転するから、第1運転ポイントに対して同一回転数でトルクを小さくした運転ポイントでエンジンを運転するものに比して、大きなパワーをエンジンから出力してバッテリを充電することができ、バッテリの充電完了までに要する時間が長くなるのを抑制することができる。ここで、第1動作ラインは、エンジンを効率よく動作させる(運転効率を優先する)燃費最適動作ラインや、燃費最適動作ラインのうちエンジンのこもり音により運転者に違和感を与え得るこもり音領域内の部分を高回転数低トルク側のこもり音領域外に移行させた(残余の部分は燃費最適動作ラインと同一である)こもり音抑制動作ラインなどを考えることができる。また、「所定パワー範囲」は、第1運転ポイントでエンジンを運転するとエンジンの排気異音による違和感を運転者に与えるパワー範囲を考えることができる。さらに、「略停車中」には、停車中(駐車中を含む)に加えて、極低車速(例えば、アクセルオフ時にクリープトルクを出力する車速領域(例えば、5km/h以下や7km/h以下,10km/h以下の車速領域など)など)での走行中を含むものとすることができる。 In the hybrid vehicle of the present invention, the engine is basically controlled so that the engine is operated at the first operation point corresponding to the first operation line and the required power. When the required power is within the predetermined power range while the vehicle is substantially stopped, the rotation speed is higher than the first operating line within the predetermined power range and on the lower torque side than the first operating line, and at least part of the lower limit side of the predetermined power range. Control is performed so that the engine is operated at the second operation point corresponding to the second operation line and the required power with a small torque change rate as the degree of increase in torque with respect to the increase in number. As a result, the engine torque (displacement per cycle) is smaller than when the engine is operated at the first operating point when the required power is within the predetermined power range while the vehicle is stopped. It is possible to suppress the driver from feeling uncomfortable due to the exhaust noise. Of course, since the engine is operated at the second operating point, the battery outputs a larger amount of power from the engine than when the engine is operated at the operating point at which the torque is reduced at the same speed as the first operating point. It is possible to charge the battery, and it is possible to suppress an increase in the time required to complete the charging of the battery. Here, the first operation line is in a fuel efficiency optimal operation line that operates the engine efficiently (prioritizing driving efficiency), or in a noise level that can give the driver a sense of incongruity due to the engine noise in the fuel efficiency optimal operation line. This can be considered a booming noise suppression operation line or the like in which the above portion is shifted outside the booming noise region on the high rotational speed and low torque side (the remaining portion is the same as the fuel efficiency optimum operation line). The “predetermined power range” may be a power range that gives the driver an uncomfortable feeling due to abnormal engine exhaust when the engine is operated at the first operating point. Furthermore, in the “substantially stopped” state, in addition to stopping (including parking), an extremely low vehicle speed (for example, a vehicle speed range in which creep torque is output when the accelerator is off (for example, 5 km / h or less, 7 km / h or less) , Vehicle speed range of 10 km / h or less), etc.).
こうした本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、停車中に前記要求パワーが前記所定パワー範囲内のときに、所定時間以上の停車が予測されないときには、前記第1運転ポイントで前記エンジンが運転されるよう制御し、前記所定時間以上の停車が予測されるときには、前記第2運転ポイントで前記エンジンが運転されるよう制御する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、エンジンの運転ポイントが短時間で第1運転ポイント,第2運転ポイント,第1運転ポイントと切り替わるのを抑制することができる。 In such a hybrid vehicle of the present invention, when the requested power is within the predetermined power range while the vehicle is stopped, the control means causes the engine to be operated at the first operating point when a stop of a predetermined time or more is not predicted. It is also possible to control the engine so that the engine is operated at the second operating point when the vehicle is predicted to stop for the predetermined time or longer. If it carries out like this, it can suppress that the operating point of an engine switches to a 1st driving point, a 2nd driving point, and a 1st driving point in a short time.
また、本発明のハイブリッド自動車において、前記第2動作ラインは、前記所定パワー範囲のうち上限側の一部では、回転数が一定でパワーの増加に従ってトルクが増加する動作ラインである、ものとすることもできる。 Also, in the hybrid vehicle of the present invention, the second operation line is an operation line in which the rotation speed is constant and the torque increases as the power increases in a part of the upper limit side in the predetermined power range. You can also.
さらに、本発明のハイブリッド自動車において、車軸に連結された駆動軸と前記エンジンの出力軸と前記発電機の回転軸とに3つの回転要素が接続されたプラネタリギヤと、前記バッテリと電力をやりとり可能で前記駆動軸に回転軸が接続されたモータと、を備えるものとすることもできる。 Furthermore, in the hybrid vehicle of the present invention, a planetary gear in which three rotating elements are connected to a drive shaft coupled to an axle, an output shaft of the engine, and a rotating shaft of the generator, and the battery can exchange electric power. A motor having a rotary shaft connected to the drive shaft.
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, the form for implementing this invention is demonstrated using an Example.
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り、図2は、エンジン22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、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力するエンジン22と、エンジン22を駆動制御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と、エンジン22のクランクシャフト26にキャリアが接続されると共に駆動輪38a,38bにデファレンシャルギヤ37を介して連結された駆動軸36にリングギヤが接続されたプラネタリギヤ30と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子がプラネタリギヤ30のサンギヤに接続されたモータMG1と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子が駆動軸36に接続されたモータMG2と、モータMG1,MG2を駆動するためのインバータ41,42と、インバータ41,42の図示しないスイッチング素子をスイッチング制御することによってモータMG1,MG2を駆動制御するモータ用電子制御ユニット(以下、モータECUという)40と、例えばリチウムイオン二次電池として構成されてインバータ41,42を介してモータMG1,MG2と電力をやりとりするバッテリ50と、バッテリ50を管理するバッテリ用電子制御ユニット(以下、バッテリECUという)52と、インバータ41,42やバッテリ50が接続された電力ライン54からの電力供給を受けて乗員室内の空気調和を行なう空調装置60と、車両の構成要素でない外部機器(例えば、家庭用電化製品など)のプラグを差込可能なコンセント62と、コンセント62に外部機器のプラグが差し込まれているときに電力ライン54の直流電力を所定電圧(例えば100Vなど)の交流電力に変換してコンセント62(外部機器)に供給可能なDC/AC変換器64と、車両全体を制御する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 the configuration of a
エンジン22は、図2に示すように、エアクリーナ122により清浄された空気をスロットルバルブ124を介して吸入すると共に燃料噴射弁126から燃料を噴射して吸入された空気と燃料とを混合し、この混合気を吸気バルブ128を介して燃焼室に吸入し、点火プラグ130による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられるピストン132の往復運動をクランクシャフト26の回転運動に変換する。エンジン22からの排気は、一酸化炭素(CO)や炭化水素(HC),窒素酸化物(NOx)の有害成分を浄化する浄化触媒(三元触媒)134aを有する浄化装置134を介して外気へ排出されると共に排気を吸気に還流する排気再循環装置(以下、「EGR(Exhaust Gas Recirculation)システム」という)160を介して吸気管125に供給される。EGRシステム160は、エンジン22の排気管133における浄化装置134より下流側と吸気管125とを連絡し排気を吸気管125のサージタンクに供給するためのEGR管162と、EGR管162に配置されたEGRバルブ164と、を備える。このEGRシステム160は、EGRバルブ164の開度を調節することにより、不燃焼ガスとしての排気の還流量を調節して吸気管125に還流する。エンジン22は、こうして空気と排気とガソリンとの混合気を燃焼室に吸引することができるようになっている。以下、エンジン22の排気を吸気管125に還流することをEGRといい、エンジン22の排気管133から吸気管125に環流する排気をEGRガスといい、そのEGRガスの流量をEGR量Vegrという。
As shown in FIG. 2, 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の状態を検出する種々のセンサからの信号、例えば、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140からのクランクポジションθcrやエンジン22の冷却水の温度を検出する水温センサ142からの冷却水温Tw,燃焼室内に取り付けられた圧力センサからの筒内圧力Pin,燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブ128や排気バルブを開閉するカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ144からのカム角θca,スロットルバルブ124のポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサ146からのスロットル開度TH,吸気管125に取り付けられたエアフローメータ148からの吸入空気量Qa,同じく吸気管125に取り付けられた温度センサ149からの吸気温Ta,吸気管125内の圧力を検出する圧力センサからの吸気圧Pa,シリンダブロックに取り付けられてノッキングの発生に伴って生じる振動を検出するノックセンサ159からのノック信号Ks,浄化装置134の浄化触媒134aの温度を検出する温度センサ134bからの触媒温度Tc,排気管133における浄化装置134より上流側に取り付けられた空燃比センサ135aからの空燃比AF,排気管133における浄化装置134より下流側に取り付けられた酸素センサ135bからの酸素信号O2,EGRバルブ164の開度を検出するEGRバルブ開度センサ165からのEGRバルブ開度EVなどが入力ポートを介して入力されている。また、エンジンECU24からは、エンジン22を駆動するための種々の制御信号、例えば、燃料噴射弁126への駆動信号や、スロットルバルブ124のポジションを調節するスロットルモータ136への駆動信号,イグナイタと一体化されたイグニッションコイル138への制御信号,吸気バルブ128の開閉タイミングを変更可能な可変バルブタイミング機構150への制御信号,EGRバルブ164の開度を調節するステッピングモータ163への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。エンジンECU24は、HVECU70と通信しており、HVECU70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出力する。なお、エンジンECU24は、クランクポジションセンサ140からのクランクポジションθcr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を演算したり、エアフローメータ148からの吸入空気量Qaとエンジン22の回転数Neとに基づいてエンジン22の負荷としての体積効率(エンジン22の1サイクル当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を演算したり、クランクポジションセンサ140からのクランク角θcrに対するカムポジションセンサ144からの吸気バルブ128のインテークカムシャフトのカム角θciの角度(θci−θcr)に基づいて吸気バルブ128の開閉タイミングVTを演算したり、ノックセンサ159からのノック信号Ksの大きさや波形に基づいてノッキングの発生レベルを示すノック強度Krを演算したり、エアフローメータ148からの吸入空気量QaとEGRバルブ開度センサ165からのEGRバルブ開度EVとエンジン22の回転数Neとに基づいてEGR量とエンジン22の吸入空気量Qaとの和に対するEGR量Vegrの比率としてのEGR率Regrを演算したりしている。
Although not shown, 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からの回転位置θm1,θm2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ポートを介して入力されており、モータECU40からは、インバータ41,42の図示しない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。また、モータECU40は、HVECU70と通信しており、HVECU70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HVECU70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の回転角速度ωm1,ωm2や回転数Nm1,Nm2も演算している。
Although not shown, 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信号、例えば、バッテリ50の端子間に設置された電圧センサ51aからの端子間電圧Vbやバッテリ50の出力端子に接続された電力ラインに取り付けられた電流センサ51bからの充放電電流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HVECU70に送信する。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51bにより検出された充放電電流Ibの積算値に基づいてそのときのバッテリ50から放電可能な電力の容量の全容量に対する割合である蓄電割合SOCを演算したり、演算した蓄電割合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許容入出力電力である入出力制限Win,Woutを演算したりしている。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の蓄電割合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。
Although not shown, the
HVECU70は、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、CPU72の他に、処理プログラムを記憶するROM74やデータを一時的に記憶するRAM76,入出力ポート,通信ポートを備える。ここで、ROM74には、エンジン22の回転数NeとトルクTeと(要求パワーPe*と)の関係として定めたエンジン22の動作ライン(後述の燃費最適動作ラインやこもり音抑制動作ライン,排気異音抑制動作ラインなど)などが記憶されている。HVECU70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,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。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。なお、実施例のハイブリッド自動車20では、シフトポジションセンサ82により検出されるシフトポジションSPとしては、駐車時に用いる駐車ポジション(Pポジション),後進走行用のリバースポジション(Rポジション),中立のニュートラルポジション(Nポジション),前進走行用のドライブポジション(Dポジション)などがある。
The
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22の運転を伴って走行するハイブリッド走行(HV走行)や、エンジン22の運転を停止して走行する電動走行(EV走行)で走行する。
In the
HV走行での走行時には、HVECU70は、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と車速センサ88からの車速Vとに基づいて走行に要求される要求トルクTr*を設定し、設定した要求トルクTr*に駆動軸36の回転数Nr(例えば、モータMG2の回転数Nm2や車速Vに換算係数を乗じて得られる回転数)を乗じて走行に要求される走行用パワーPdrv*を計算し、計算した走行用パワーPdrv*からバッテリ50の蓄電割合SOCに基づくバッテリ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)を減じて車両に要求される要求パワーPe*を設定する。そして、要求パワーPe*と、エンジン22の回転数NeとトルクTeとの関係としての動作ラインと、を用いてエンジン22の目標運転ポイントとしての目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する。ここで、エンジン22の運転ポイントの設定の詳細については後述する。続いて、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*となるようにするための回転数フィードバック制御によってモータ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*で駆動したときにプラネタリギヤ30を介して駆動軸36に作用するトルクを要求トルクTr*から減じてモータ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*とについてはエンジンECU24に送信し、トルク指令Tm1*,Tm2*についてはモータECU40に送信する。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、目標回転数Ne*と目標トルクTe*とによってエンジン22が運転されるようエンジン22の吸入空気量制御や燃料噴射制御,点火制御などを行ない、トルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、モータMG1,MG2がトルク指令Tm1*,Tm2*で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。こうした制御により、要求パワーPe*と動作ラインとに応じた運転ポイントでエンジン22を運転しながらバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で要求トルクTr*(走行用パワーPdrv*)を駆動軸36に出力して走行することができる。このHV走行での走行時には、要求パワーPe*が停止用閾値Pstop未満に至ったときなどエンジン22の停止条件が成立したときに、エンジン22の運転を停止してEV走行での走行に移行する。
During travel in HV travel, the
EV走行での走行時には、HVECU70は、アクセル開度Accと車速Vとに基づいて要求トルクTr*を設定し、モータMG1のトルク指令Tm1*に値0を設定する共にバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で要求トルクTr*が駆動軸36に出力されるようモータMG2のトルク指令Tm2*を設定してモータECU40に送信する。そして、トルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、モータMG1,MG2がトルク指令Tm1*,Tm2*で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。こうした制御により、エンジン22を運転停止した状態でバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で要求トルクTr*(走行用パワーPdrv*)を駆動軸36に出力して走行することができる。このEV走行での走行時には、HV走行による走行時と同様に計算した要求パワーPe*が始動用閾値Pstart以上に至ったときなどエンジン22の始動条件が成立したときに、エンジン22を始動してHV走行での走行に移行する。
During EV traveling, the
また、実施例のハイブリッド自動車20では、停車時(駐車時を含む)に、バッテリ50の蓄電割合SOCがバッテリ50の充電を開始する蓄電割合SOCとしての閾値Slo(例えば、20%や22%,25%など)以下のときには、エンジン22が運転停止されていればエンジン22を始動し、エンジン22からの動力を用いたモータMG1による発電によってバッテリ50を充電し、バッテリ50の蓄電割合SOCがバッテリ50の充電を終了する蓄電割合SOCとしての閾値Shi(例えば、40%や42%,45%など)以上に至ったときに、バッテリ50の充電を終了する(エンジン22を運転停止する)。バッテリ50を充電する際には、HVECU70は、バッテリ50の蓄電割合SOCに基づくバッテリ50の充放電要求パワーPb*の符号を反転した値を要求パワーPe*に設定し、要求パワーPe*とエンジン22の動作ラインとを用いてエンジン22の目標運転ポイントとしての目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する。ここで、エンジン22の運転ポイントの設定の詳細については後述する。続いて、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*となるようにするための回転数フィードバック制御によってモータ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*で駆動したときにプラネタリギヤ30を介して駆動軸36に作用するトルクをキャンセルするためのトルクをモータMG2のトルク指令Tm2*に設定し、設定した目標回転数Ne*と目標トルクTe*とについてはエンジンECU24に送信し、トルク指令Tm1*,Tm2*についてはモータECU40に送信する。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、目標回転数Ne*と目標トルクTe*とによってエンジン22が運転されるようエンジン22の吸入空気量制御や燃料噴射制御,点火制御などを行ない、トルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、モータMG1,MG2がトルク指令Tm1*,Tm2*で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。こうした制御により、要求パワーPe*と動作ラインとに応じた運転ポイントでエンジン22を運転しながらバッテリ50の入出力制限Winの範囲内でバッテリ50を充電することができる。なお、シフトポジションSPが走行用ポジション(ドライブポジションやリバースポジション)での停車時には、ブレーキペダルポジションBPに応じた図示しない油圧ブレーキによる制動力が駆動輪38a,38bに作用していると考えられ、シフトポジションSPが駐車ポジションでの停車時(駐車時)には、図示しないパーキングロック装置によって駆動輪39a,39bがロックされていると考えられることから、モータMG2からはトルクを出力しないものとしてもよい。
Further, in the
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20の動作、特に、走行時や停車時(駐車時を含む)にエンジン22の運転ポイントを設定する際の動作について説明する。図3は、実施例のHVECU70により実行されるエンジン運転ポイント設定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、エンジン22を運転するときに所定時間毎(例えば、数msec毎)に繰り返し実行される。
Next, the operation of the
エンジン運転ポイント設定ルーチンが実行されると、HVECU70は、まず、要求パワーPe*や、停車中か否かを示す停車中フラグFs1,所定時間(例えば、数十秒や数分など)以上の停車が予測されるか否かを示す所定時間停車予測フラグFs2などのデータを入力する(ステップS100)。ここで、要求パワーPe*は、HV走行の駆動制御で説明した手法により設定した値(Pe*=Tr*・Nr−Pb*)や、停車中にバッテリ50を充電する際の駆動制御で説明した手法により設定した値(Pe*=−Pb*)を入力するものとした。また、停車中フラグFs1は、停車中でないとき(走行中のとき)には値0が設定され、停車中のときには値1が設定されたものを読み込んで入力するものとした。さらに、所定時間停車予測フラグFsは、所定時間以上の停車が予測されないときには値0が設定され、所定時間以上の停車が予測されるときには値1が設定されたものを読み込んで入力するものとした。なお、所定時間以上の停車が予測されるときとしては、シフトポジションSPが駐車ポジションのときや、停車時間が判定用の所定時間(例えば、3秒や5秒,10秒など)以上に至ったときなどを考えることができる。
When the engine operation point setting routine is executed, the
こうしてデータを入力すると、要求パワーPe*と、エンジン22の運転効率よりこもり音の抑制を優先するこもり音抑制動作ラインと、を用いてエンジン22の目標回転数Ne*および目標トルクTe*の第1の仮の値としての第1仮回転数Nenvおよび第1仮トルクTenvを設定する(ステップS110)。ここで、こもり音抑制動作ラインは、エンジン22を効率よく動作させる(運転効率を優先する)燃費最適動作ラインのうちエンジン22のこもり音により運転者に違和感を与え得る(こもり音の騒音レベルが許容値を超える)こもり音領域内の部分を高回転数低トルク側のこもり音領域外に移行させた(残余の部分は燃費最適動作ラインと同一である)動作ラインである。図4は、こもり音抑制動作ラインの一例と第1仮回転数Nenvおよび第1仮トルクTenvを設定する様子とを示す説明図である。第1仮回転数Nenvおよび第1仮トルクTenvは、要求パワーPe*が一定の曲線(要求パワーPe*の等パワーライン)とこもり音抑制動作ラインとの交点トルクTeとして求めることができる。以下、第1仮回転数Nenvおよび第1仮トルクTenvからなる運転ポイントをこもり音抑制運転ポイントという。
When the data is input in this way, the target rotational speed Ne * and the target torque Te * of the
続いて、要求パワーPe*を閾値Pref1および閾値Pref1より大きな閾値Pref2と比較する(ステップS120)。ここで、閾値Pref1および閾値Pref2は、こもり音抑制動作ラインのうちエンジン22の排気異音により運転者に違和感を与え得る(排気異音の騒音レベルが許容値を超える)排気異音領域の下限および上限の境界を意味する。例えば、閾値Pref1は、6kWや7kW,8kWなどを用いることができ、閾値Pref2は、12kWや13kW,14kWなどを用いることができる。このステップS120の処理は、こもり音抑制運転ポイントでエンジン22を運転するとエンジン22の排気異音により運転者に違和感を与え得るか否かを判定する処理である。
Subsequently, the required power Pe * is compared with a threshold value Pref1 and a threshold value Pref2 that is larger than the threshold value Pref1 (step S120). Here, the threshold value Pref1 and the threshold value Pref2 are lower limits of the exhaust noise region that can give the driver a sense of incongruity due to the abnormal noise of the
要求パワーPe*が閾値Pref1以下または閾値Pref2以上のときには、こもり音抑制運転ポイントでエンジン22を運転してもエンジン22の排気異音により運転者に違和感を与えないと判断し、第1仮回転数Nenvおよび第1仮トルクTenvをエンジン22の目標回転数Ne*および目標トルクTe*に設定して(ステップS150)、本ルーチンを終了する。この場合、こもり音抑制動作ラインと要求パワーPe*とに応じたこもり音抑制運転ポイントでエンジン22を運転することにより、エンジン22のこもり音による違和感を運転者に与えるのを抑制することができる。
When the required power Pe * is less than or equal to the threshold value Pref1 or greater than or equal to the threshold value Pref2, it is determined that even if the
要求パワーPe*が閾値Pref1より大きく閾値Pref2より小さいときには、こもり音抑制運転ポイントでエンジン22を運転するとエンジン22の排気異音により運転者に違和感を与え得ると判断し、停車中フラグFs1の値と所定時間停車予測フラグFs2の値とを調べる(ステップS130,S140)。
When the required power Pe * is greater than the threshold value Pref1 and smaller than the threshold value Pref2, it is determined that operating the
そして、停車中フラグFs1と所定時間停車予測フラグFs2とが共に値1のときには、停車中で且つ所定時間以上の停車が予測されると判断し、要求パワーPe*と、エンジン22の運転効率より排気異音(且つこもり音)の抑制を優先する排気異音抑制動作ラインと、を用いてエンジン22の目標回転数Ne*および目標トルクTe*の第2の仮の値としての第2仮回転数Neexおよび第2仮トルクTeexを設定し(ステップS160)、設定した第2仮回転数Neexおよび第2仮トルクTeexをエンジン22の目標回転数Ne*および目標トルクTe*に設定して(ステップS170)、本ルーチンを終了する。
Then, when both the stop flag Fs1 and the predetermined time stop prediction flag Fs2 are the
ここで、排気異音抑制動作ラインは、こもり音抑制動作ラインのうち排気異音領域内の部分(要求パワーPe*が閾値Pref1より大きく閾値Pref2より小さい部分)を高回転数低トルク側の排気異音領域領域外に移行させた(そのパワー範囲だけの)動作ラインである。図5は、こもり音抑制動作ラインと排気異音抑制動作ラインとの一例を示す説明図である。なお、図5では、参考のために、燃費最適動作ラインについても図示した。排気異音抑制動作ラインは、要求パワーPe*が閾値Pref1より大きく閾値Pref3(Pref1<Pref3<Pref2)より小さい範囲では、回転数Neの増加に対するトルクTeの増加の程度としてのトルク変化率が燃費最適動作ラインやこもり音抑制動作ラインより小さく設定されており、要求パワーPe*が閾値Pref3以上で閾値Pref2より小さい範囲では、回転数Neが排気異音領域の上限境界としての所定回転数Neex1で一定で要求パワーPe*が大きいほどトルクTeが大きくなるよう設定されている。前者の範囲については、こもり音抑制動作ラインに比してエンジン22のトルクTe(1サイクル当たりの排気量)を小さくすることによってエンジン22の排気異音を運転者に感じさせない(排気異音領域の下限側の)回転数NeとトルクTeとの関係として定めたものであり、後者の範囲については、エンジン22の排気音を「異音」でなく「通常の音」として運転者に感じさせる下限回転数(例えば、1300rpmや1400rpm,1500rpmなど)とトルクTeとの関係として定めたものである。なお、この排気異音抑制動作ラインは、燃費最適動作ラインからこもり音抑制動作ラインより高回転数低トルク側に離れることから、こもり音抑制動作ラインより運転効率が低くなると考えられる。
Here, the exhaust noise suppression operation line is a portion of the exhaust noise suppression operation line in the exhaust noise region (a portion where the required power Pe * is greater than the threshold value Pref1 and less than the threshold value Pref2). This is an operation line shifted to the outside of the abnormal sound region (only in its power range). FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating an example of a booming noise suppression operation line and an exhaust noise suppression operation line. In FIG. 5, the fuel efficiency optimum operation line is also shown for reference. In the exhaust noise suppression operation line, in the range where the required power Pe * is larger than the threshold value Pref1 and smaller than the threshold value Pref3 (Pref1 <Pref3 <Pref2), the torque change rate as the degree of increase in the torque Te with respect to the increase in the rotational speed Ne is fuel consumption. When the required power Pe * is set to be smaller than the threshold value Pref3 and smaller than the threshold value Pref2, the rotation speed Ne is a predetermined rotation speed Neex1 as an upper limit boundary of the exhaust noise region. The torque Te is set to increase as the required power Pe * increases. In the former range, the
図6は、排気異音抑制動作ラインの一例と第2仮回転数Neexおよび第2仮トルクTeexを設定する様子とを示す説明図である。なお、図6では、参考のために、こもり音抑制動作ラインの一例と第1仮回転数Nenvおよび第1仮トルクTenvとについても図示した。第2仮回転数Neexおよび第2仮トルクTeexは、要求パワーPe*が一定の曲線と排気異音抑制動作ラインとの交点トルクTeとして求めることができる。以下、第2仮回転数Neexおよび第2仮トルクTeexからなる運転ポイントを排気異音抑制運転ポイントという。停車中で所定時間以上の停車が予測され且つ要求パワーPe*が閾値Pref1より大きく閾値Pref2より小さいときに、排気異音抑制運転ポイントでエンジン22を運転することにより、こもり音抑制動作ラインを用いるものに比して、エンジン22の排気異音による違和感を運転者に与えるのを抑制することができる。もとより、このときには、バッテリ50の充放電要求パワーPb*の符号を反転した値を要求パワーPe*に設定してそのパワーをエンジン22から出力してバッテリ50を充電するから、こもり音抑制運転ポイント(第1仮回転数Nenv,第1仮トルクTenv)に対して同一回転数で排気異音抑制動作ラインとの交点までトルクを小さくした運転ポイントでエンジン22を運転しながらバッテリ50を充電するものに比して、バッテリ50を大きな電力で充電することができる。この結果、バッテリ50の充電完了までに要する時間(蓄電割合SOCが閾値Shi以上に至るまでの時間)が長くなるのを抑制することができる効果や、空調装置60により乗員室内の空気調和を行なうときにその空調性能が低下するのを抑制することができる効果,コンセント62に外部機器のプラグが差し込まれているときにその外部機器への供給電力が低下するのを抑制することができる効果などを奏することができる。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of an abnormal exhaust noise suppression operation line and how the second temporary rotation speed Neex and the second temporary torque Teex are set. In FIG. 6, an example of the booming noise suppression operation line, the first temporary rotation speed Nenv, and the first temporary torque Tenv are also illustrated for reference. The second temporary rotation speed Neex and the second temporary torque Teex can be obtained as an intersection torque Te between a curve having a constant required power Pe * and an exhaust noise suppression operation line. Hereinafter, an operation point including the second temporary rotation speed Neex and the second temporary torque Teex is referred to as an exhaust noise suppression operation point. When the vehicle is stopped and predicted to stop for a predetermined time or more and the required power Pe * is larger than the threshold value Pref1 and smaller than the threshold value Pref2, the booming noise suppression operation line is used by operating the
ステップS130で停車中フラグFs1が値0のときには、走行中であると判断し、第1仮回転数Nenvおよび第1仮トルクTenvをエンジン22の目標回転数Ne*および目標トルクTe*に設定して(ステップS150)、本ルーチンを終了する。即ち、走行中には、こもり音抑制運転ポイントでエンジン22を運転するのである。これは、走行中には、停車中に比して、走行に起因する走行騒音(エンジン22の排気異音は除く)などによって排気異音をマスクすることができることから、エンジン22の排気異音の抑制よりエンジン22の運転効率の向上を優先するのが好ましいと考えられる、との理由に基づく。
When the stopping flag Fs1 is 0 in step S130, it is determined that the vehicle is traveling, and the first temporary rotational speed Nenv and the first temporary torque Tenv are set to the target rotational speed Ne * and the target torque Te * of the
ステップS130,S140で、停車中フラグFsが値1で所定時間停車予測フラグFs2が値0のときには、停車中だが所定時間以上の停車が予測されないと判断し、第1仮回転数Nenvおよび第1仮トルクTenvをエンジン22の目標回転数Ne*および目標トルクTe*に設定して(ステップS150)、本ルーチンを終了する。即ち、短時間の停車中(所定時間以上の停車が予測されないとき)には、こもり音抑制運転ポイントでエンジン22を運転するのである。上述したように、実施例では、走行中には、こもり音抑制運転ポイントでエンジン22を運転するものとした。したがって、短時間の停車中に、エンジン22の運転ポイントをこもり音抑制運転ポイントから排気異音抑制運転ポイントに移行させるものとすると、エンジン22の運転ポイントが比較的短時間でこもり音抑制運転ポイント,排気異音抑制運転ポイント,こもり音抑制運転ポイントと切り替わり、エンジン22の回転数変化による違和感を運転者に感じさせる可能性がある。これに対して、実施例では、短時間の停車中(所定時間以上の停車が予測されないとき)には、こもり音抑制運転ポイントでエンジン22を運転することにより、こうした違和感を運転者に与えるのを抑制することができる。
In steps S130 and S140, when the stop flag Fs is 1 and the stop prediction flag Fs2 is 0 for a predetermined time, it is determined that the vehicle is stopped but no stop for a predetermined time or more is predicted, and the first temporary rotational speed Nenv and the first The temporary torque Tenv is set to the target rotational speed Ne * and the target torque Te * of the engine 22 (step S150), and this routine ends. That is, while the vehicle is stopped for a short time (when stopping for a predetermined time or longer is not predicted), 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、要求パワーPe*がこもり音動作ラインのうち排気異音領域の下限境界としての閾値Pref1より大きく上限境界としての閾値Pref2より小さく、停車中で且つ所定時間以上の停車が予測されるときには、こもり音抑制動作ラインより高回転数低トルク側で、要求パワーPe*が閾値Pref1より大きく閾値Pref3より小さい範囲ではトルク変化率がこもり音抑制動作ラインより小さく設定されると共に要求パワーPe*が閾値Pref3以上で閾値Pref2より小さい範囲では回転数Neが排気異音領域の上限境界としての所定回転数Neex1で要求パワーPe*が大きいほどトルクTeが大きくなるよう設定された、排気異音抑制動作ラインと要求パワーPe*とに応じた運転ポイントでエンジン22を運転するから、エンジン22の排気異音による違和感を運転者に与えるのを抑制することができる。もとより、排気異音抑制動作ラインと要求パワーPe*とに応じた排気異音抑制運転ポイントでエンジン22を運転してバッテリ50を充電するから、こもり音抑制動作ラインと要求パワーPe*とに応じたこもり音抑制運転ポイントに対して同一回転数で排気異音抑制動作ラインとの交点までトルクを小さくした運転ポイントでエンジン22を運転しながらバッテリ50を充電するものに比して、バッテリ50を大きな電力で充電することができ、バッテリ50の充電完了までに要する時間が長くなるのを抑制することができる。
According to the
また、実施例のハイブリッド自動車20によれば、走行中には、こもり音抑制運転ポイントでエンジン22を運転し、停車中で所定時間以上の停車が予測されるときには、排気異音抑制運転ポイントでエンジン22を運転し、停車中だが所定時間以上の停車が予測されないときには、(要求パワーPe*に拘わらず且つ排気異音抑制運転ポイントではなく)こもり音抑制運転ポイントでエンジン22を運転するから、エンジン22の運転ポイントが短時間の間にこもり音抑制運転ポイント,排気異音抑制運転ポイント,こもり音抑制運転ポイントと切り替わるのを抑制することができる。
In addition, according to the
実施例のハイブリッド自動車20では、停車中(駐車中を含む)において、所定時間以上の停車が予測されるときには、排気異音抑制運転ポイントでエンジン22をを運転し、所定時間以上の停車が予測されないときには、こもり音抑制運転ポイントでエンジン22を運転するものとしたが、停車中には、所定時間以上の停車が予測されるか否かに拘わらず、排気異音抑制運転ポイントでエンジン22を運転するものとしてもよい。また、停車中だけでなく、極低車速(例えば、アクセルオフ時にクリープトルクを出力する車速領域(例えば、5km/h以下や7km/h以下,10km/h以下の車速領域など)など)での走行中にも、排気異音抑制運転ポイントでエンジン22を運転す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、排気異音抑制動作ラインは、要求パワーPe*が閾値Pref1より大きく閾値Pref3より小さい範囲では、トルク変化率がこもり音抑制動作ラインより小さく設定され、要求パワーPe*が閾値Pref3以上で閾値Pref2より小さい範囲では、回転数Neが所定回転数Neex1で一定で要求パワーPe*が大きいほどトルクTeが大きくなるよう設定されるものとしたが、要求パワーPe*が閾値Pref1より大きく閾値Pref2より小さい範囲で、トルク変化率が燃費最適動作ラインやこもり音抑制動作ラインより小さく設定され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、要求パワーPe*が閾値Pref1以下または閾値Pref2以上のときや、走行中のとき,停車中だが所定時間以上の停車が予測されないときには、こもり音抑制動作ラインと要求パワーPe*とに応じたこもり音抑制運転ポイント(回転数Nenv,トルクTenv)でエンジン22を運転するものとしたが、燃費最適動作ラインと要求パワーPe*とに応じた運転ポイントでエンジン22を運転するものとしてもよい。この場合でも、実施例と同様に、要求パワーPe*が閾値Pref1より大きく閾値Pref2より小さいときで停車中で所定時間以上の停車が予測されるときに、排気異音抑制動作ラインと要求パワーPe*とに応じた排気異音抑制運転ポイントでエンジン22を運転することにより、エンジン22の排気異音による違和感を運転者に与えるのを抑制することができる。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG2からの動力を駆動輪38a,38bに接続された駆動軸36に出力するものとしたが、図7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からの動力を駆動軸36が接続された車軸(駆動輪38a,38bに接続された車軸)とは異なる車軸(図7における車輪39a,39bに接続された車軸)に出力す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22からの動力をプラネタリギヤ30を介して駆動輪38a,38bに接続された駆動軸36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220に例示するように、エンジン22のクランクシャフトに接続されたインナーロータ232と駆動輪38a,38bに接続された駆動軸36に接続されたアウターロータ234とを有しエンジン22からの動力の一部を駆動軸36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。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22からの動力をプラネタリギヤ30を介して駆動輪38a,38bに接続された駆動軸36に出力すると共にモータMG2からの動力を駆動軸36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320に例示するように、駆動輪38a,38bに接続された駆動軸36に無段変速機330を介してモータMGを取り付けると共にモータMGの回転軸にクラッチ329を介してエンジン22を接続する構成とし、エンジン22からの動力をモータMGの回転軸と無段変速機330とを介して駆動軸36に出力すると共にモータMGからの動力を無段変速機330を介して駆動軸に出力するものとしてもよい。
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「発電機」に相当し、バッテリ50が「バッテリ」に相当し、HVECU70のROM74が「記憶手段」に相当し、図3のエンジン運転ポイント設定ルーチンを実行するHVECU70と、HVECU70からの目標回転数Ne*や目標トルクTe*に基づいてエンジン22を制御するエンジンECU24と、が「制御手段」に相当する。
The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. In the embodiment, the
ここで、「エンジン」としては、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力するエンジン22に限定されるものではなく、走行用の動力を出力可能なものであれば如何なるタイプのエンジン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、エンジンからの動力を用いて発電可能なものであれば如何なるタイプの発電機であっても構わない。「バッテリ」としては、リチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ50に限定されるものではなく、ニッケル水素二次電池やニッケルカドミウム二次電池,鉛蓄電池など、発電機と電力をやりとり可能なものであれば如何なるタイプのバッテリであっても構わない。「記憶手段」としては、ROM74に限定されるものではなく、エンジンの回転数とトルクとの関係を定めた第1動作ラインや、所定パワー範囲で第1動作ラインより高回転数低トルク側で且つ所定パワー範囲の少なくとも下限側の一部で第1動作ラインより回転数の増加に対するトルクの増加の程度としてのトルク変化率が小さい第2動作ラインを記憶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、HVECU70とエンジンECU24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って構成されるものなどとしてもよい。また、「制御手段」としては、要求パワーPe*がこもり音動作ラインのうち排気異音領域の下限境界としての閾値Pref1より大きく上限境界としての閾値Pref2より小さく、略停車中で且つ所定時間以上の停車が予測されるときには、こもり音抑制動作ラインより高回転数低トルク側で、要求パワーPe*が閾値Pref1より大きく閾値Pref3より小さい範囲ではトルク変化率がこもり音抑制動作ラインより小さく設定されると共に要求パワーPe*が閾値Pref3以上で閾値Pref2より小さい範囲では回転数Neが排気異音領域の上限境界としての所定回転数Neex1で要求パワーPe*が大きいほどトルクTeが大きくなるよう設定された、排気異音抑制動作ラインと要求パワーPe*とに応じた運転ポイントでエンジン22を運転するものに限定されるものではなく、第1動作ラインと要求パワーとに応じた第1運転ポイントでエンジンが運転されるようエンジンを制御し、停車中に要求パワーが所定パワー範囲内のときには、第2動作ラインと要求パワーとに応じた第2運転ポイントでエンジンが運転されるよう制御するものであれば如何なるものとしても構わない。
Here, the “engine” is not limited to 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 column of means for solving the problem is the same as that of the embodiment described in the column of means for solving the problem. Therefore, the elements of the invention described in the column of means for solving the problems are not limited. In other words, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problem should be made based on the description of the column, and the examples are those of the invention described in the column of means for solving the problem. It is only 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。 As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated using the Example, this invention is not limited at all to such an Example, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it is with various forms. 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。 The present invention can be used in the manufacturing industry of hybrid vehicles.
20,120,220,320 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 プラネタリギヤ、36 駆動軸、37 デファレンシャルギヤ、38a,38b 駆動輪、39a,39b 車輪、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、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、60 空調装置、62 コンセント、64 DC/AC変換器、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、122 エアクリーナ、124 スロットルバルブ、125 吸気管、126 燃料噴射弁、128 吸気バルブ、130 点火プラグ、132 ピストン、133 排気管、134 浄化装置、134a 浄化触媒、134b 温度センサ、135a 空燃比センサ、135b 酸素センサ、136,スロットルモータ、138 イグニッションコイル、140 クランクポジションセンサ、142 水温センサ、144 カムポジションセンサ、146 スロットルバルブポジションセンサ、148 エアフローメータ、149 温度センサ、150 可変バルブタイミング機構、159 ノックセンサ、160 EGRシステム、162 EGR管、163 ステッピングモータ、164 EGRバルブ、165 EGRバルブ開度センサ、230 対ロータ電動機、232 インナーロータ、234 アウターロータ、330 無段変速機、MG,MG1,MG2 モータ。 20, 120, 220, 320 Hybrid vehicle, 22 engine, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 26 crankshaft, 28 damper, 30 planetary gear, 36 drive shaft, 37 differential gear, 38a, 38b drive wheel, 39a, 39b wheel, 40 motor electronic control unit (motor ECU), 41, 42 inverter, 43, 44 rotational position detection sensor, 50 battery, 51a voltage sensor, 51b current sensor, 51c temperature sensor, 52 battery electronic control unit (battery) ECU), 54 power line, 60 air conditioner, 62 outlet, 64 DC / AC converter, 70 electronic control unit for hybrid (HVECU), 80 ignition switch, 81 shift lever, 82 Ft position sensor, 83 accelerator pedal, 84 accelerator pedal position sensor, 85 brake pedal, 86 brake pedal position sensor, 88 vehicle speed sensor, 122 air cleaner, 124 throttle valve, 125 intake pipe, 126 fuel injection valve, 128 intake valve, 130 ignition Plug, 132 piston, 133 exhaust pipe, 134 purification device, 134a purification catalyst, 134b temperature sensor, 135a air-fuel ratio sensor, 135b oxygen sensor, 136, throttle motor, 138 ignition coil, 140 crank position sensor, 142 water temperature sensor, 144 cam Position sensor, 146 Throttle valve position sensor, 148 Air flow meter, 149 Temperature sensor, 150 Variable valve timing mechanism 159 knock sensor, 160 EGR system, 162 EGR pipe, 163 stepping motor, 164 EGR valve, 165 EGR valve opening sensor, 230 pair rotor motor, 232 inner rotor, 234 outer rotor, 330 continuously variable transmission, MG, MG1 , MG2 motor.
Claims (4)
前記記憶手段は、前記第1動作ラインに加えて、所定パワー範囲で前記第1動作ラインより高回転数低トルク側で且つ前記所定パワー範囲の少なくとも下限側の一部で前記第1動作ラインより回転数の増加に対するトルクの増加の程度としてのトルク変化率が小さい第2動作ラインを記憶する手段であり、
前記制御手段は、略停車中に前記要求パワーが前記所定パワー範囲内のときには、前記第2動作ラインと前記要求パワーとに応じた第2運転ポイントで前記エンジンが運転されるよう制御する手段であり、
前記所定パワー範囲は、前記第1運転ポイントで前記エンジンを運転すると該エンジンの排気異音による違和感を運転者に与えるパワー範囲である、
ハイブリッド自動車。 An engine capable of outputting driving power, a generator capable of generating electricity using the power from the engine, a battery capable of exchanging power with the generator, and a relationship between the engine speed and torque are defined. A hybrid vehicle comprising: storage means for storing the first operation line; and control means for controlling the engine so that the engine is operated at a first operation point corresponding to the first operation line and the required power. There,
In addition to the first operation line, the storage means is higher than the first operation line in the predetermined power range and on the low-torque side at a higher rotation speed and at least part of the lower limit side of the predetermined power range from the first operation line. Means for storing a second operation line having a small torque change rate as a degree of increase in torque with respect to an increase in rotational speed;
The control means is a means for controlling the engine to be operated at a second operating point corresponding to the second operating line and the required power when the required power is within the predetermined power range while the vehicle is substantially stopped. Oh it is,
The predetermined power range is a power range in which when the engine is operated at the first operating point, the driver feels uncomfortable due to abnormal noise of the exhaust of the engine.
Hybrid car.
前記記憶手段は、前記第1動作ラインに加えて、所定パワー範囲で前記第1動作ラインより高回転数低トルク側で且つ前記所定パワー範囲の少なくとも下限側の一部で前記第1動作ラインより回転数の増加に対するトルクの増加の程度としてのトルク変化率が小さい第2動作ラインを記憶する手段であり、
前記制御手段は、略停車中に前記要求パワーが前記所定パワー範囲内のときには、前記第2動作ラインと前記要求パワーとに応じた第2運転ポイントで前記エンジンが運転されるよう制御する手段であり、
前記制御手段は、停車中に前記要求パワーが前記所定パワー範囲内のときに、所定時間以上の停車が予測されないときには、前記第1運転ポイントで前記エンジンが運転されるよう制御し、前記所定時間以上の停車が予測されるときには、前記第2運転ポイントで前記エンジンが運転されるよう制御する手段である、
ハイブリッド自動車。 An engine capable of outputting driving power, a generator capable of generating electricity using the power from the engine, a battery capable of exchanging power with the generator, and a relationship between the engine speed and torque are defined. A hybrid vehicle comprising: storage means for storing the first operation line; and control means for controlling the engine so that the engine is operated at a first operation point corresponding to the first operation line and the required power. There,
In addition to the first operation line, the storage means is higher than the first operation line in the predetermined power range and on the low-torque side at a higher rotation speed and at least part of the lower limit side of the predetermined power range from the first operation line. Means for storing a second operation line having a small torque change rate as a degree of increase in torque with respect to an increase in rotational speed;
The control means is a means for controlling the engine to be operated at a second operating point corresponding to the second operating line and the required power when the required power is within the predetermined power range while the vehicle is substantially stopped. Oh it is,
The control means performs control so that the engine is operated at the first operating point when the requested power is within the predetermined power range and the vehicle is not expected to stop for a predetermined time or longer during the stop, and the predetermined time When the above stop is predicted, it is means for controlling the engine to be operated at the second operation point.
Hybrid car.
前記第2動作ラインは、前記所定パワー範囲のうち上限側の一部では、回転数が一定でパワーの増加に従ってトルクが増加する動作ラインである、
ハイブリッド自動車。 A hybrid vehicle according to claim 1 or 2 ,
The second operation line is an operation line in which, at a part of the upper limit side in the predetermined power range, the rotation speed is constant and the torque increases as the power increases.
Hybrid car.
車軸に連結された駆動軸と前記エンジンの出力軸と前記発電機の回転軸とに3つの回転要素が接続されたプラネタリギヤと、
前記バッテリと電力をやりとり可能で前記駆動軸に回転軸が接続されたモータと、
を備えるハイブリッド自動車。
A hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 3 ,
A planetary gear having three rotating elements connected to a driving shaft coupled to an axle, an output shaft of the engine, and a rotating shaft of the generator;
A motor capable of exchanging electric power with the battery and having a rotary shaft connected to the drive shaft;
A hybrid car with
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