JP6340629B2 - ハイブリッド自動車の駆動装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の一実施形態に係るハイブリッド自動車の駆動装置が適用されるハイブリッド車3の概略システム図である。このハイブリッド車3は、車両(車輪4,4)の駆動源として、エンジン本体1と駆動用モータ5とを有し、駆動用モータ5がエンジン本体1による車輪4,4の駆動をアシストするように構成されている。具体的には、車輪4,4には、駆動軸等を介してエンジン本体1の出力と駆動用モータ5の出力とがそれぞれ入力されるようになっており、運転条件に応じて、エンジン本体1のみで車輪4,4が駆動される場合と、エンジン本体1と駆動用モータ5とによって車輪4,4が駆動される場合とに切り替えられる。以下では、適宜、駆動用モータ5から車輪4,4に加えられるトルクであって、エンジン本体1の出力トルクすなわちエンジントルクに対応するトルクを、モータアシストトルクという。
図4を用いて、エンジンシステムの制御系について説明する。当実施形態のエンジンシステムは、車両に搭載されたECU(エンジン制御ユニット、制御手段)500によって制御される。ECU500は、周知のとおり、CPU、ROM、RAM、I/F等から構成されるマイクロプロセッサである。
以上のように、本実施形態では、低速高負荷領域A1_aと中速高負荷領域A1_bとを含む領域において、すなわち、要求トルクすなわち車輪に付与するトルクの要求値(要求トルク)が高く、かつ、エンジン回転数が第2基準回転数N2未満であって排気の流量が第2基準回転数N2に対応する基準流量未満の領域において、駆動用モータ5を駆動してこの駆動用モータ5の駆動力を車輪に付与している。そのため、このように排気の流量が小さくエンジンのみによっては車両の駆動力を高め難い領域においても、車両の駆動力を高めることができる。
前記実施形態では、過給用タービン64としてVGTを用い、ノズルベーンの開度を変更することでタービン本体に流入する排気が通過する通路の流路面積を変更した場合について説明したが、この流路面積を変更するための具体的構成はこれに限らない。例えば、過給用タービンとして、VGTに代えて、タービン本体に排気を導入する通路が2つに分岐されたツインスクロールタービンを用い、一方の通路を開閉することで、前記流路面積を変更してもよい。この場合には、例えば、低速高負荷領域A1_aおよび中速高負荷領域A1_bにおいて、一方の通路を閉鎖し、領域A2において両方の通路を開放する。ただし、VGTを用いれば、各ノズルベーンの角度を変更することで過給用タービンのタービン本体に流入する排気の流速を容易に変更することができる。
58 触媒用バイパス通路(触媒用通路)
59 排気開閉弁
62 コンプレッサ
64 過給用タービン
72 ジェネレータ(発電機)
74 発電用タービン
75 ジェネレータ制御装置
90 触媒装置
130 排気通路
500 ECU(制御手段)
Claims (5)
- 車輪の駆動源としてのエンジン本体および駆動用モータを備えたハイブリッド自動車の駆動装置であって、
前記エンジン本体にそれぞれ接続される吸気通路および排気通路と、
前記排気通路に設けられて、前記吸気通路に設けられるコンプレッサを駆動する過給用タービンと、
前記排気通路に設けられて排気のエネルギを受けて回転する発電用タービンと、
前記発電用タービンにより回転駆動されて発電して、当該電気を前記駆動用モータに供給可能な発電機と、
前記過給用タービンに流入する排気の流路面積を変更することで当該排気の流速を変更する排気エネルギ変更手段と、
前記発電機と前記排気エネルギ変更手段とを含む各部を制御する制御手段とを備え、
前記発電用タービンは、前記排気通路のうち前記過給用タービンよりも上流側に配置されており、
前記制御手段は、車輪に伝達されるトルクの要求値である要求トルクが基準トルク以上となる高トルク領域において、エンジン本体からの排気の流量が基準流量未満の場合は、前記発電機に発電を行わせつつ前記駆動用モータを駆動するとともに、前記排気エネルギ変更手段によって前記流路面積を最小面積よりも大きくし且つエンジン本体からの排気の流量が低い方が高い方よりも前記流路面積を大きくすることを特徴とするハイブリッド自動車の駆動装置。 - 請求項1に記載のハイブリッド自動車の駆動装置において、
前記制御手段は、前記高トルク領域においてエンジン本体からの排気の流量が前記基準流量以上の場合は、前記駆動用モータの駆動を停止することを特徴とするハイブリッド自動車の駆動装置。 - 請求項1または2に記載のハイブリッド自動車の駆動装置において、
前記排気エネルギ変更手段は、前記過給用タービンの周囲に角度変更可能に設けられた複数のノズルベーンを備え、
前記制御手段は、前記高トルク領域においてエンジン本体からの排気の流量が前記基準流量未満の場合は、前記ノズルベーンの角度変更によって前記流路面積を最小面積よりも大きくすることを特徴とするハイブリッド自動車の駆動装置。 - 請求項1〜3のいずれかに記載のハイブリッド自動車の駆動装置において、
前記排気通路のうち前記過給用タービンよりも下流側の部分に設けられる触媒装置と、
前記排気通路のうち前記過給用タービンと前記触媒装置との中間部分と前記発電用タービンよりも上流側の部分とを接続する触媒用通路と、
前記触媒用通路を開閉する排気開閉弁とを備え、
前記制御手段は、前記触媒装置が活性状態にある場合は前記排気開閉弁により前記触媒用通路を閉鎖し、前記触媒装置が未活性状態にある場合に前記排気開閉弁により前記触媒用通路を開放することを特徴とするハイブリッド自動車の駆動装置。 - 車輪の駆動源としてのエンジン本体および駆動用モータを備えたハイブリッド自動車の駆動装置であって、
前記エンジン本体にそれぞれ接続される吸気通路および排気通路と、
前記排気通路に設けられて、前記吸気通路に設けられるコンプレッサを駆動する過給用タービンと、
前記排気通路に設けられて排気のエネルギを受けて回転する発電用タービンと、
前記発電用タービンにより回転駆動されて発電して、当該電気を前記駆動用モータに供給可能な発電機と、
前記過給用タービンに流入する排気の流量を変更可能な排気エネルギ変更手段と、
前記発電機と前記排気エネルギ変更手段とを含む各部を制御する制御手段とを備え、
前記発電用タービンは、前記排気通路のうち前記過給用タービンよりも上流側に配置されており、
前記制御手段は、
車輪に伝達されるトルクの要求値である要求トルクが基準トルク以上となる高トルク領域において、エンジン本体からの排気の流量が基準流量未満の場合は、前記発電機に発電を行わせつつ前記駆動用モータを駆動するとともに、前記過給用タービンに流入する排気の流量をその最大量よりも小さくし、
前記要求トルクが前記基準トルク未満の領域では、前記過給用タービンに流入する排気の流量をその最大量にすることを特徴とするハイブリッド自動車の駆動装置。
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