JP6384606B2 - ハイブリッド車両の発電制御装置 - Google Patents
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Description
本発明は、車両発進時、第2電動機で発電した電力とバッテリ電力が供給される第1電動機を駆動源とするEV発進を行うハイブリッド車両の発電制御装置に関する。
従来、バッテリの充電状態に応じてエンジンを始動し、発電機よりバッテリに充電するシリーズハイブリッド車両が知られている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、従来のシリーズハイブリッド車両にあっては、発進時は発進用モータのトルクのみを用い、発進用モータへはバッテリ電力とシリーズ発電電力によって必要な電力を供給する構成になっていた。このため、バッテリSOCが少ない場合などバッテリ電力とシリーズ発電電力で必要電力を賄いきれない場合、発進できない、という問題がある。
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、停車中、発進に必要な電力を確保するハイブリッド車両の発電制御装置を提供することを目的とする。
上記目的を実現するため、本発明のハイブリッド車両は、駆動輪に機械的に結合され、主に走行駆動に用いられる第1電動機と、内燃機関に機械的に結合され、発電可能電力が第1電動機よりも小さい第2電動機と、第1電動機及び第2電動機に電気的に結合されるバッテリと、を備える。回転差を吸収する発進要素を持たないことにより、車両発進時、車速が所定車速以下の発進領域で、第2電動機で発電した電力とバッテリ電力が供給される第1電動機を駆動源とするEV発進を行う。
このハイブリッド車両において、内燃機関のトルクを用いて第1電動機と第2電動機の少なくとも一方を発電する発電コントローラを設ける。
発電コントローラは、停車中、前記バッテリの充電容量が前記EV発進で必要となる電力に相当する第1容量閾値未満であるバッテリ容量不足時、第1電動機を、駆動輪から切り離すと共に内燃機関と結合し、内燃機関からのトルクを受けて第1電動機により発電するMG1アイドル発電を行い、前記バッテリの充電容量が前記第1容量閾値以上であるバッテリ容量充足時、前記MG1アイドル発電を行わず前記第1電動機を駆動輪に機械的に結合したままとする。
このハイブリッド車両において、内燃機関のトルクを用いて第1電動機と第2電動機の少なくとも一方を発電する発電コントローラを設ける。
発電コントローラは、停車中、前記バッテリの充電容量が前記EV発進で必要となる電力に相当する第1容量閾値未満であるバッテリ容量不足時、第1電動機を、駆動輪から切り離すと共に内燃機関と結合し、内燃機関からのトルクを受けて第1電動機により発電するMG1アイドル発電を行い、前記バッテリの充電容量が前記第1容量閾値以上であるバッテリ容量充足時、前記MG1アイドル発電を行わず前記第1電動機を駆動輪に機械的に結合したままとする。
よって、発電コントローラにより、停車中、第2電動機よりも発電可能電力が大きい第1電動機を、駆動輪から切り離すと共に内燃機関と結合し、内燃機関からのトルクを受けて第1電動機により発電するMG1アイドル発電が行われる。
即ち、停車中、第1電動機により発電するMG1アイドル発電が行われるため、停車時間が同じときに第2電動機により発電するMG2アイドル発電に比べ、より多くの発電電力を得ることができ、バッテリの容量低下が防止される。
この結果、停車中、発進に必要な電力を確保することができる。
即ち、停車中、第1電動機により発電するMG1アイドル発電が行われるため、停車時間が同じときに第2電動機により発電するMG2アイドル発電に比べ、より多くの発電電力を得ることができ、バッテリの容量低下が防止される。
この結果、停車中、発進に必要な電力を確保することができる。
以下、本発明のハイブリッド車両の発電制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例1に基づいて説明する。
まず、構成を説明する。
実施例1の発電制御装置は、駆動系構成要素として、1つのエンジンと、2つのモータジェネレータと、3つの係合クラッチを有する多段歯車変速機と、を備えたハイブリッド車両(ハイブリッド車両の一例)に適用したものである。以下、実施例1におけるハイブリッド車両の発電制御装置の構成を、「全体システム構成」、「変速制御系構成」、「変速段構成」、「発電制御処理構成」に分けて説明する。
実施例1の発電制御装置は、駆動系構成要素として、1つのエンジンと、2つのモータジェネレータと、3つの係合クラッチを有する多段歯車変速機と、を備えたハイブリッド車両(ハイブリッド車両の一例)に適用したものである。以下、実施例1におけるハイブリッド車両の発電制御装置の構成を、「全体システム構成」、「変速制御系構成」、「変速段構成」、「発電制御処理構成」に分けて説明する。
[全体システム構成]
図1は、実施例1の発電制御装置が適用されたハイブリッド車両の駆動系及び制御系を示す。以下、図1に基づき、全体システム構成を説明する。
図1は、実施例1の発電制御装置が適用されたハイブリッド車両の駆動系及び制御系を示す。以下、図1に基づき、全体システム構成を説明する。
ハイブリッド車両の駆動系は、図1に示すように、内燃機関ICEと、第1モータジェネレータMG1と、第2モータジェネレータMG2と、3つの係合クラッチC1,C2,C3を有する多段歯車変速機1と、を備えている。なお、「ICE」は「Internal-Combustion Engine」の略称である。
前記内燃機関ICEは、例えば、クランク軸方向を車幅方向として車両のフロントルームに配置したガソリンエンジンやディーゼルエンジン等である。この内燃機関ICEは、多段歯車変速機1の変速機ケース10に連結されると共に、内燃機関出力軸が、多段歯車変速機1の第1軸11に接続される。なお、内燃機関ICEは、基本的に、第2モータジェネレータMG2をスタータモータとしてMG2始動する。但し、極低温時などのように強電バッテリ3を用いたMG2始動が確保できない場合に備えてスタータモータ2を残している。
前記第1モータジェネレータMG1及び第2モータジェネレータMG2は、いずれも強電バッテリ3を共通の電源とする三相交流の永久磁石型同期モータである。第1モータジェネレータMG1のステータは、第1モータジェネレータMG1のケースに固定され、そのケースが多段歯車変速機1の変速機ケース10に固定される。そして、第1モータジェネレータMG1のロータに一体の第1モータ軸が、多段歯車変速機1の第2軸12に接続される。第2モータジェネレータMG2のステータは、第2モータジェネレータMG2のケースに固定され、そのケースが多段歯車変速機1の変速機ケース10に固定される。そして、第2モータジェネレータMG2のロータに一体の第2モータ軸が、多段歯車変速機1の第6軸16に接続される。第1モータジェネレータMG1のステータコイルには、力行時に直流を三相交流に変換し、回生時に三相交流を直流に変換する第1インバータ4が、第1ACハーネス5を介して接続される。第2モータジェネレータMG2のステータコイルには、力行時に直流を三相交流に変換し、回生時に三相交流を直流に変換する第2インバータ6が、第2ACハーネス7を介して接続される。強電バッテリ3と第1インバータ4及び第2インバータ6は、ジャンクションボックス9を介してDCハーネス8により接続される。
前記多段歯車変速機1は、変速比が異なる複数の歯車対を有する常時噛み合い式変速機であり、変速機ケース10内に互いに平行に配置され、歯車が設けられる6つの歯車軸11〜16と、歯車対を選択する3つの係合クラッチC1,C2,C3と、を備える。歯車軸としては、第1軸11と、第2軸12と、第3軸13と、第4軸14と、第5軸15と、第6軸16が設けられる。係合クラッチとしては、第1係合クラッチC1と、第2係合クラッチC2と、第3係合クラッチC3が設けられる。なお、変速機ケース10には、ケース内の軸受け部分や歯車の噛み合い部分に潤滑オイルを供給する電動オイルポンプ20が付設される。
前記第1軸11は、内燃機関ICEが連結される軸であり、第1軸11には、図1の右側から順に、第1歯車101、第2歯車102、第3歯車103が配置される。第1歯車101は、第1軸11に対して一体(一体化固定を含む)に設けられる。第2歯車102と第3歯車103は、軸方向に突出するボス部が第1軸11の外周に挿入される遊転歯車であり、第2係合クラッチC2を介し第1軸11に対して駆動連結可能に設けられる。
前記第2軸12は、第1モータジェネレータMG1が連結され、第1軸11の外側位置に軸心を一致させて同軸配置された円筒軸であり、第2軸12には、図1の右側から順に、第4歯車104、第5歯車105が配置される。第4歯車104と第5歯車105は、第2軸12に対して一体(一体化固定を含む)に設けられる。
前記第3軸13は、多段歯車変速機1の出力側に配置された軸であり、第3軸13には、図1の右側から順に、第6歯車106、第7歯車107、第8歯車108、第9歯車109、第10歯車110が配置される。第6歯車106と第7歯車107と第8歯車108は、第3軸13に対して一体(一体化固定を含む)に設けられる。第9歯車109と第10歯車110は、軸方向に突出するボス部が第3軸13の外周に挿入される遊転歯車であり、第3係合クラッチC3を介し第3軸13に対して駆動連結可能に設けられる。そして、第6歯車106は第1軸11の第2歯車102に噛み合い、第7歯車107はデファレンシャル歯車17の第16歯車116と噛み合い、第8歯車108は第1軸11の第3歯車103に噛み合う。第9歯車109は第2軸12の第4歯車104に噛み合い、第10歯車110は第2軸12の第5歯車105に噛み合う。
前記第4軸14は、変速機ケース10に両端が支持された軸であり、第4軸14には、図1の右側から順に、第11歯車111、第12歯車112、第13歯車113が配置される。第11歯車111は、第4軸14に対して一体(一体化固定を含む)に設けられる。第12歯車112と第13歯車113は、軸方向に突出するボス部が第4軸14の外周に挿入される遊転歯車であり、第1係合クラッチC1を介し第4軸14に対して駆動連結可能に設けられる。そして、第11歯車111は第1軸11の第1歯車101に噛み合い、第12歯車112は第1軸11の第2歯車102と噛み合い、第13歯車113は第2軸12の第4歯車104と噛み合う。
前記第5軸15は、変速機ケース10に両端が支持された軸であり、第4軸14の第11歯車111と噛み合う第14歯車114が一体(一体化固定を含む)に設けられる。
前記第6軸16は、第2モータジェネレータMG2が連結される軸であり、第5軸15の第14歯車114と噛み合う第15歯車115が一体(一体化固定を含む)に設けられる。
前記第2モータジェネレータMG2と内燃機関ICEは、互いに噛み合う第15歯車115、第14歯車114、第11歯車111、第1歯車101により構成されるギヤ列により機械的に連結されている。このギヤ列は、第2モータジェネレータMG2による内燃機関ICEのMG2始動時、MG2回転数を減速する減速ギヤ列となり、内燃機関ICEの駆動で第2モータジェネレータMG2を発電するMG2発電時、機関回転数を増速する増速ギヤ列となる。
前記第1係合クラッチC1は、第4軸14のうち、第12歯車112と第13歯車113の間に介装され、同期機構を持たないことで、回転同期状態での噛み合いストロークにより締結されるドグクラッチである。第1係合クラッチC1が左側締結位置(Left)のとき、第4軸14と第13歯車113を駆動連結する。第1係合クラッチC1が中立位置(N)のとき、第4軸14と第12歯車112を解放すると共に、第4軸14と第13歯車113を解放する。第1係合クラッチC1が右側締結位置(Right)のとき、第4軸14と第12歯車112を駆動連結する。
前記第2係合クラッチC2は、第1軸11のうち、第2歯車102と第3歯車103の間に介装され、同期機構を持たないことで、回転同期状態での噛み合いストロークにより締結されるドグクラッチである。第2係合クラッチC2が左側締結位置(Left)のとき、第1軸11と第3歯車103を駆動連結する。第2係合クラッチC2が中立位置(N)のとき、第1軸11と第2歯車102を解放すると共に、第1軸11と第3歯車103を解放する。第2係合クラッチC2が右側締結位置(Right)のとき、第1軸11と第2歯車102を駆動連結する。
前記第3係合クラッチC3は、第3軸13のうち、第9歯車109と第10歯車110の間に介装され、同期機構を持たないことで、回転同期状態での噛み合いストロークにより締結されるドグクラッチである。第3係合クラッチC3が左側締結位置(Left)のとき、第3軸13と第10歯車110を駆動連結する。第3係合クラッチC3が中立位置(N)のとき、第3軸13と第9歯車109を解放すると共に、第3軸13と第10歯車110を解放する。第3係合クラッチC3が右側締結位置(Right)のとき、第3軸13と第9歯車109を駆動連結する。そして、多段歯車変速機1の第3軸13に一体(一体化固定を含む)に設けられた第7歯車107に噛み合う第16歯車116は、デファレンシャル歯車17及び左右のドライブ軸18を介して左右の駆動輪19に接続されている。
ハイブリッド車両の制御系は、図1に示すように、ハイブリッドコントロールモジュール21と、モータコントロールユニット22と、変速機コントロールユニット23と、エンジンコントロールユニット24と、を備えている。
前記ハイブリッドコントロールモジュール21(略称:「HCM」)は、車両全体の消費エネルギーを適切に管理する機能を担う統合制御手段である。このハイブリッドコントロールモジュール21は、他のコントロールユニット(モータコントロールユニット22、変速機コントロールユニット23、エンジンコントロールユニット24など)とCAN通信線25により双方向情報交換可能に接続されている。なお、CAN通信線25の「CAN」とは、「Controller Area Network」の略称である。
前記モータコントロールユニット22(略称:「MCU」)は、第1インバータ4と第2インバータ6に対する制御指令により第1モータジェネレータMG1と第2モータジェネレータMG2の力行制御や回生制御などを行う。第1モータジェネレータMG1及び第2モータジェネレータMG2に対する制御モードとしては、「トルク制御」と「回転数FB制御」がある。「トルク制御」は、目標トルクに対して分担する目標モータトルクが決まると、実モータトルクを目標モータトルクに追従させる制御を行う。「回転数FB制御」は、走行中に係合クラッチC1,C2,C3の何れかを噛み合い締結する変速要求があると、クラッチ入出力回転数を回転同期させる目標モータ回転数を決め、実モータ回転数を目標モータ回転数に収束させるようにFBトルクを出力する制御を行う。
前記変速機コントロールユニット23(略称:「TMCU」)は、所定の入力情報に基づいて電動アクチュエータ31,32,33(図2参照)へ電流指令を出力することにより、多段歯車変速機1の変速段を切り替える変速制御を行う。この変速制御では、係合クラッチC1,C2,C3を選択的に噛み合い締結/解放させ、複数対の歯車対から動力伝達に関与する歯車対を選択する。ここで、解放されている係合クラッチC1,C2,C3の何れかを締結する変速要求時には、クラッチ入出力の差回転数を抑えて噛み合い締結を確保するために、第1モータジェネレータMG1又は第2モータジェネレータMG2の回転数FB制御(回転同期制御)を併用する。
前記エンジンコントロールユニット24(略称:「ECU」)は、所定の入力情報に基づいてモータコントロールユニット22や点火プラグや燃料噴射アクチュエータなどへ制御指令を出力することにより、内燃機関ICEの始動制御や内燃機関ICEの停止制御や燃料カット制御などを行う。
[変速制御系構成]
実施例1の多段歯車変速機1は、変速要素として、噛み合い締結による係合クラッチC1,C2,C3(ドグクラッチ)を採用することにより引き摺りを低減することで効率化を図った点を特徴とする。そして、係合クラッチC1,C2,C3のいずれかを噛み合い締結させる変速要求があると、クラッチ入出力の差回転数を、第1モータジェネレータMG1(係合クラッチC3の締結時)又は第2モータジェネレータMG2(係合クラッチC1,C2の締結時)により回転同期させ、同期判定回転数範囲内になると噛み合いストロークを開始することで実現している。又、締結されている係合クラッチC1,C2,C3のいずれかを解放させる変速要求があると、解放クラッチのクラッチ伝達トルクを低下させ、解放トルク判定値以下になると解放ストロークを開始することで実現している。以下、図2に基づき、多段歯車変速機1の変速制御系構成を説明する。
実施例1の多段歯車変速機1は、変速要素として、噛み合い締結による係合クラッチC1,C2,C3(ドグクラッチ)を採用することにより引き摺りを低減することで効率化を図った点を特徴とする。そして、係合クラッチC1,C2,C3のいずれかを噛み合い締結させる変速要求があると、クラッチ入出力の差回転数を、第1モータジェネレータMG1(係合クラッチC3の締結時)又は第2モータジェネレータMG2(係合クラッチC1,C2の締結時)により回転同期させ、同期判定回転数範囲内になると噛み合いストロークを開始することで実現している。又、締結されている係合クラッチC1,C2,C3のいずれかを解放させる変速要求があると、解放クラッチのクラッチ伝達トルクを低下させ、解放トルク判定値以下になると解放ストロークを開始することで実現している。以下、図2に基づき、多段歯車変速機1の変速制御系構成を説明する。
変速制御系は、図2に示すように、係合クラッチとして、第1係合クラッチC1と第2係合クラッチC2と第3係合クラッチC3を備えている。アクチュエータとして、C2,C3シフト動作用の第1電動アクチュエータ31と、C2,C3セレクト動作用の第2電動アクチュエータ32と、C3シフト動作用の第3電動アクチュエータ33を備えている。そして、アクチュエータ動作をクラッチ係合/解放動作に変換するシフト機構として、C1/C2セレクト動作機構40と、C1シフト動作機構41と、C2シフト動作機構42と、C3シフト動作機構43を備えている。さらに、第1電動アクチュエータ31と第2電動アクチュエータ32と第3電動アクチュエータ33の制御手段として、変速機コントロールユニット23を備えている。
前記第1係合クラッチC1と第2係合クラッチC2と第3係合クラッチC3は、ニュートラル位置(N:解放位置)と、左側締結位置(Left:左側クラッチ噛み合い締結位置)と、右側締結位置(Right:右側クラッチ噛み合い締結位置)と、を切り替えるドグクラッチである。各係合クラッチC1,C2,C3は何れも同じ構成であり、カップリングスリーブ51,52,53と、左側ドグクラッチリング54,55,56と、右側ドグクラッチリング57,58,59と、を備える。カップリングスリーブ51,52,53は、第4軸14,第1軸11,第3軸13に固定された図外のハブを介してスプライン結合により軸方向にストローク可能に設けられたもので、両側に平らな頂面によるドグ歯51a,51b,52a,52b,53a,53bを有する。さらに、カップリングスリーブ51,52,53の周方向中央部にフォーク溝51c,52c,53cを有する。左側ドグクラッチリング54,55,56は、各係合クラッチC1,C2,C3の左側遊転歯車である各歯車113,103,110のボス部に固定され、ドグ歯51a,52a,53aに対向する平らな頂面によるドグ歯54a,55a,56aを有する。右側ドグクラッチリング57,58,59は、各係合クラッチC1,C2,C3の右側遊転歯車である各歯車112,102,109のボス部に固定され、ドグ歯51b,52b,53bに対向する平らな頂面によるドグ歯57b,58b,59bを有する。
前記C1/C2セレクト動作機構40は、第1電動アクチュエータ31とC1シフト動作機構41の連結を選択する第1位置と、第1電動アクチュエータ31とC2シフト動作機構42の連結を選択する第2位置と、を選択する機構である。第1位置の選択時には、シフトロッド62と第1係合クラッチC1のシフトロッド64を連結すると共に、第2係合クラッチC2のシフトロッド65をニュートラル位置にロックする。第2位置の選択時には、シフトロッド62と第2係合クラッチC2のシフトロッド65を連結すると共に、第1係合クラッチC1のシフトロッド64をニュートラル位置にロックする。つまり、第1位置と第2位置のうち、一方の係合クラッチをシフト動作する位置を選択すると、他方の係合クラッチはニュートラル位置でロック固定する機構としている。
前記C1シフト動作機構41とC2シフト動作機構42とC3シフト動作機構43は、電動アクチュエータ31,33の回動動作を、カップリングスリーブ51,52,53の軸方向ストローク動作に変換する機構である。各シフト動作機構41,42,43は何れも同じ構成であり、回動リンク61,63と、シフトロッド62,64,65,66と、シフトフォーク67,68,69と、を備える。回動リンク61,63は、一端が電動アクチュエータ31,33のアクチュエータ軸に設けられ、他端がシフトロッド64(又はシフトロッド65),66に相対変位可能に連結される。シフトロッド64,65,66は、ロッド分割位置にスプリング64a,65a,66aが介装され、ロッド伝達力の大きさと方向に応じて伸縮可能とされている。シフトフォーク67,68,69は、一端がシフトロッド64,65,66に固定され、他端がカップリングスリーブ51,52,53のフォーク溝51c,52c,53cに配置される。
前記変速機コントロールユニット23は、車速センサ71、アクセル開度センサ72、変速機出力軸回転数センサ73、エンジン回転数センサ74、MG1回転数センサ75、MG2回転数センサ76、インヒビタースイッチ77、バッテリSOCセンサ78、路面勾配センサ79、ブレーキスイッチ80、第2モータジェネレータMG2のMG2温度センサ81などからのセンサ信号やスイッチ信号を入力する。なお、変速機出力軸回転数センサ73は、第3軸13の軸端部に設けられ、第3軸13の軸回転数を検出する。そして、カップリングスリーブ51,52,53の位置によって決まる係合クラッチC1,C2,C3の噛み合い締結と解放を制御する位置サーボ制御部(例えば、PID制御による位置サーボ系)を備えている。この位置サーボ制御部は、第1スリーブ位置センサ81、第2スリーブ位置センサ82、第3スリーブ位置センサ83からのセンサ信号を入力する。そして、各スリーブ位置センサ81,82,83のセンサ値を読み込み、カップリングスリーブ51,52,53の位置が噛み合いストロークによる締結位置又は解放位置になるように、電動アクチュエータ31,32,33に電流を与える。即ち、カップリングスリーブ51,52,53に溶接されたドグ歯と遊転歯車に溶接されたドグ歯との双方が噛合した噛み合い位置にある締結状態にすることで、遊転歯車を第4軸14,第1軸11,第3軸13に駆動連結する。一方、カップリングスリーブ51,52,53が、軸線方向へ変位することでカップリングスリーブ51,52,53に溶接されたドグ歯と遊転歯車に溶接されたドグ歯が非噛み合い位置にある解放状態にすることで、遊転歯車を第4軸14,第1軸11,第3軸13から切り離す。
[変速段構成]
実施例1の多段歯車変速機1は、流体継手などの回転差吸収要素を持たないことで動力伝達損失を低減すると共に、内燃機関ICEをモータアシストすることでICE変速段を減らし、コンパクト化(EV変速段:1-2速、ICE変速段:1-4速)を図った点を特徴とする。以下、図3及び図4に基づき、多段歯車変速機1の変速段構成を説明する。
実施例1の多段歯車変速機1は、流体継手などの回転差吸収要素を持たないことで動力伝達損失を低減すると共に、内燃機関ICEをモータアシストすることでICE変速段を減らし、コンパクト化(EV変速段:1-2速、ICE変速段:1-4速)を図った点を特徴とする。以下、図3及び図4に基づき、多段歯車変速機1の変速段構成を説明する。
変速段の考え方は、図3に示すように、車速VSPが所定車速VSP0以下の発進領域においては、多段歯車変速機1が発進要素(滑り要素)を持たないため、「EVモード」でモータ駆動力のみによるモータ発進(EV発進)とする。そして、走行領域においては、図3に示すように、駆動力の要求が大きいとき、エンジン駆動力をモータ駆動力によりアシストする「パラレルHEVモード」により対応するという変速段の考え方を採る。つまり、車速VSPの上昇に従って、ICE変速段は、(ICE1st→)ICE2nd→ICE3rd→ICE4thへと変速段が移行し、EV変速段は、EV1st→EV2ndへと変速段が移行する。よって、図3に示す変速段の考え方に基づき、変速段を切り替える変速要求を出すための変速マップを作成する。
係合クラッチC1,C2,C3を有する多段歯車変速機1により理論的に実現可能な全変速段は図4に示す通りである。なお、図4中の「Lock」は、変速段として成立しないインターロック変速段を表し、「EV-」は、第1モータジェネレータMG1が駆動輪19に駆動連結されていない状態を表し、「ICE-」は、内燃機関ICEが駆動輪19に駆動連結されていない状態を表す。以下、各変速段について説明する。
第2係合クラッチC2が「N」で、第3係合クラッチC3が「N」のとき、第1係合クラッチC1の位置により次の変速段となる。第1係合クラッチC1が「Left」であれば「EV- ICEgen」、第1係合クラッチC1が「N」であれば「Neutral」、第1係合クラッチC1が「Right」であれば「EV- ICE3rd」である。
ここで、「EV- ICEgen」の変速段は、停車中、内燃機関ICEにより第1モータジェネレータMG1で発電するMG1アイドル発電時、又は、MG1発電にMG2発電を加えたダブルアイドル発電時に選択される変速段である。「Neutral」の変速段は、停車中、内燃機関ICEにより第2モータジェネレータMG2で発電するMG2アイドル発電時に選択される変速段である。
ここで、「EV- ICEgen」の変速段は、停車中、内燃機関ICEにより第1モータジェネレータMG1で発電するMG1アイドル発電時、又は、MG1発電にMG2発電を加えたダブルアイドル発電時に選択される変速段である。「Neutral」の変速段は、停車中、内燃機関ICEにより第2モータジェネレータMG2で発電するMG2アイドル発電時に選択される変速段である。
第2係合クラッチC2が「N」で、第3係合クラッチC3が「Left」のとき、第1係合クラッチC1の位置により次の変速段となる。第1係合クラッチC1が「Left」であれば「EV1st ICE1st」、第1係合クラッチC1が「N」であれば「EV1st ICE-」、第1係合クラッチC1が「Right」であれば「EV1st ICE3rd」である。
ここで、「EV1st ICE-」の変速段は、内燃機関ICEを停止して第1モータジェネレータMG1で走行する「EVモード」のとき、又は、内燃機関ICEにより第2モータジェネレータMG2で発電しながら、第1モータジェネレータMG1で1速EV走行を行う「シリーズHEVモード」のときに選択される変速段である。また、「EV1st ICE-」の変速段は、停車中、内燃機関ICEにより第2モータジェネレータMG2で発電するMG2アイドル発電時に選択され、第1モータジェネレータMG1を駆動輪19に機械的に結合したままとする変速段である。
ここで、「EV1st ICE-」の変速段は、内燃機関ICEを停止して第1モータジェネレータMG1で走行する「EVモード」のとき、又は、内燃機関ICEにより第2モータジェネレータMG2で発電しながら、第1モータジェネレータMG1で1速EV走行を行う「シリーズHEVモード」のときに選択される変速段である。また、「EV1st ICE-」の変速段は、停車中、内燃機関ICEにより第2モータジェネレータMG2で発電するMG2アイドル発電時に選択され、第1モータジェネレータMG1を駆動輪19に機械的に結合したままとする変速段である。
第2係合クラッチC2が「Left」で、第3係合クラッチC3が「Left」のとき、第1係合クラッチC1の位置が「N」であれば「EV1st ICE2nd」である。第2係合クラッチC2が「Left」で、第3係合クラッチC3が「N」のとき、第1係合クラッチC1の位置により次の変速段となる。第1係合クラッチC1が「Left」であれば「EV1.5 ICE2nd」、第1係合クラッチC1が「N」であれば「EV- ICE2nd」である。第2係合クラッチC2が「Left」で、第3係合クラッチC3が「Right」のとき、第1係合クラッチC1の位置が「N」であれば「EV2nd ICE2nd」である。
第2係合クラッチC2が「N」で、第3係合クラッチC3が「Right」のとき、第1係合クラッチC1の位置により次の変速段となる。第1係合クラッチC1が「Left」であれば「EV2nd ICE3rd’」、第1係合クラッチC1が「N」であれば「EV2nd ICE-」、第1係合クラッチC1が「Right」であれば「EV2nd ICE3rd」である。
ここで、「EV2nd ICE-」の変速段は、内燃機関ICEを停止して第1モータジェネレータMG1で走行する「EVモード」のとき、又は、内燃機関ICEにより第2モータジェネレータMG2で発電しながら、第1モータジェネレータMG1で2速EV走行を行う「シリーズHEVモード」のときに選択される変速段である。
ここで、「EV2nd ICE-」の変速段は、内燃機関ICEを停止して第1モータジェネレータMG1で走行する「EVモード」のとき、又は、内燃機関ICEにより第2モータジェネレータMG2で発電しながら、第1モータジェネレータMG1で2速EV走行を行う「シリーズHEVモード」のときに選択される変速段である。
第2係合クラッチC2が「Right」で、第3係合クラッチC3が「Right」のとき、第1係合クラッチC1の位置が「N」であれば「EV2nd ICE4th」である。第2係合クラッチC2が「Right」で、第3係合クラッチC3が「N」のとき、第1係合クラッチC1の位置により次の変速段となる。第1係合クラッチC1が「Left」であれば「EV2.5 ICE4th」、第1係合クラッチC1が「N」であれば「EV- ICE4th」である。第2係合クラッチC2が「Right」で、第3係合クラッチC3が「Left」のとき、第1係合クラッチC1の位置が「N」であれば「EV1st ICE4th」である。
次に、係合クラッチC1,C2,C3の締結組み合わせによる上記全変速段から「通常時使用変速段」を分ける手法について説明する。
まず、全変速段から「インターロック変速段(図4のクロスハッチング)」と「シフト機構により選択できない変速段(図4の右上がりハッチング)」を除いた変速段を、多段歯車変速機1により実現可能な複数の変速段とする。ここで、シフト機構により選択できない変速段とは、第1係合クラッチC1が「Left」で、かつ、第2係合クラッチC2が「Left」である「EV1.5 ICE2nd」と、第1係合クラッチC1が「Left」で、かつ、第2係合クラッチC2が「Right」である「EV2.5 ICE4th」と、をいう。シフト機構により選択できない理由は、1つの第1電動アクチュエータ31が、2つの係合クラッチC1,C2に対して兼用するシフトアクチュエータであり、かつ、C1/C2セレクト動作機構40により片方の係合クラッチはニュートラルロックされることによる。
まず、全変速段から「インターロック変速段(図4のクロスハッチング)」と「シフト機構により選択できない変速段(図4の右上がりハッチング)」を除いた変速段を、多段歯車変速機1により実現可能な複数の変速段とする。ここで、シフト機構により選択できない変速段とは、第1係合クラッチC1が「Left」で、かつ、第2係合クラッチC2が「Left」である「EV1.5 ICE2nd」と、第1係合クラッチC1が「Left」で、かつ、第2係合クラッチC2が「Right」である「EV2.5 ICE4th」と、をいう。シフト機構により選択できない理由は、1つの第1電動アクチュエータ31が、2つの係合クラッチC1,C2に対して兼用するシフトアクチュエータであり、かつ、C1/C2セレクト動作機構40により片方の係合クラッチはニュートラルロックされることによる。
そして、多段歯車変速機1により実現可能な複数の変速段の中から「通常使わない変速段(図4の右下がりハッチング)」と「低SOC等で使う変速段(図4の破線枠)」を除いた変速段を、「通常時使用変速段(図4の太線枠)」とする。ここで、「通常使わない変速段」とは、「EV2nd ICE3rd’」と「EV1st ICE4th」であり、「低SOC等で使う変速段」とは、「EV- ICEgen」と「EV1st ICE1st」である。
よって、「通常時使用変速段」は、EV変速段(EV1st ICE-、EV2nd ICE-)と、ICE変速段(EV- ICE2nd、EV- ICE3rd、EV- ICE4th)と、組み合わせ変速段(EV1st ICE2nd、EV1st ICE3rd、EV2nd ICE2nd、EV2nd ICE3rd、EV2nd ICE4th)に、「Neutral」を加えることによって構成される。
[発電制御処理構成]
図5は、実施例1のハイブリッドコントロールモジュール21で実行される発電制御処理の流れを示す(発電コントローラ)。以下、発電制御処理構成をあらわす図5の各ステップについて説明する。なお、この処理は、イグニッション・オンにより「START」し、車両起動中、所定の処理時間毎(例えば、10ms)に繰り返し実行される。
図5は、実施例1のハイブリッドコントロールモジュール21で実行される発電制御処理の流れを示す(発電コントローラ)。以下、発電制御処理構成をあらわす図5の各ステップについて説明する。なお、この処理は、イグニッション・オンにより「START」し、車両起動中、所定の処理時間毎(例えば、10ms)に繰り返し実行される。
ステップS1では、ハイブリッド車両が停車中か否かを判定する。YES(車両停車中)の場合はステップS2へ進み、NO(車両走行中等)の場合はステップS1を繰り返す。
ここで、「停車中」か否かは、車速センサ71からの車速VSP情報等、複数の情報から判定される。
ここで、「停車中」か否かは、車速センサ71からの車速VSP情報等、複数の情報から判定される。
ステップS2では、ステップS1での「車両停車中」との判定に続き、ドライバからの発電要求が有るか否かを判定する。YES(発電要求有り)の場合はステップS3へ進み、NO(発電要求無し)の場合はステップS4へ進む。
ここで、「ドライバからの発電要求」とは、例えば、車内のインストルメントパネル等に設けられた「発電要求スイッチ」を、ドライバが操作して、そのスイッチをONにした場合である。この情報は、例えば、ハイブリッドコントロールモジュール21に入力される。
ここで、「ドライバからの発電要求」とは、例えば、車内のインストルメントパネル等に設けられた「発電要求スイッチ」を、ドライバが操作して、そのスイッチをONにした場合である。この情報は、例えば、ハイブリッドコントロールモジュール21に入力される。
ステップS3では、ステップS2での「発電要求有り」との判定に続き、ドライバからの要求発電電力が所定値よりも大きいか否かを判定する。YES(要求発電電力>所定値)の場合はステップS12へ進み、NO(要求発電電力≦所定値)の場合はステップS13へ進む。
ここで、「ドライバからの要求発電電力」とは、例えば、上記の「発電要求スイッチ」と共に設けられているダイヤルを、ドライバが操作して、そのダイヤルの位置により要求発電電力が設定される。この情報は、例えば、ハイブリッドコントロールモジュール21に入力される。なお、そのダイヤルの他、「大」や「小」等の複数段の切り替えによるものであっても良い。要するに、要求発電電力を設定できるものであれば良い。
また、「所定値」とは、後述するステップS10の「所定値」と同様である。
ここで、「ドライバからの要求発電電力」とは、例えば、上記の「発電要求スイッチ」と共に設けられているダイヤルを、ドライバが操作して、そのダイヤルの位置により要求発電電力が設定される。この情報は、例えば、ハイブリッドコントロールモジュール21に入力される。なお、そのダイヤルの他、「大」や「小」等の複数段の切り替えによるものであっても良い。要するに、要求発電電力を設定できるものであれば良い。
また、「所定値」とは、後述するステップS10の「所定値」と同様である。
ステップS4では、ステップS2での「発電要求無し」との判定に続き、セレクトレバーに対するドライバのセレクト操作により、PレンジからDレンジに切り替えられたか否かを判定する。YES(P→Dセレクトである)の場合はステップS18へ進み、NO(P→Dセレクトではない)の場合はステップS5へ進む。
ここで、PレンジやDレンジ等は、セレクトレバーの位置を検出するインヒビタースイッチ77からの情報(Pレンジ、Dレンジ、Nレンジ、Rレンジ等)を取得する。例えば、今回の処理でPレンジであり、次回の処理でDレンジに切り替えられた場合に、「P→Dセレクトである」と判定される。
ここで、PレンジやDレンジ等は、セレクトレバーの位置を検出するインヒビタースイッチ77からの情報(Pレンジ、Dレンジ、Nレンジ、Rレンジ等)を取得する。例えば、今回の処理でPレンジであり、次回の処理でDレンジに切り替えられた場合に、「P→Dセレクトである」と判定される。
ステップS5では、ステップS4での「P→Dセレクトではない」との判定に続き、バッテリSOCが第1容量閾値未満か否かを判定する。YES(バッテリSOC<第1容量閾値、バッテリ容量(バッテリSOC)不足時)の場合はステップS6へ進み、NO(バッテリSOC≧第1容量閾値、バッテリ容量(バッテリSOC)充足時)の場合はステップS18へ進む。
ここで、「バッテリSOC」とは、強電バッテリ3のバッテリ容量(充電容量)であり、バッテリSOCセンサ78によりバッテリSOC情報を取得する。
また、「第1容量閾値」とは、EV発進に必要な電力を確保する強電バッテリ3の管理上、バッテリSOC要求(充電要求)の有無を切り分ける閾値である。また、この「第1容量閾値」は、強電バッテリ3の寿命に悪影響を与えるほど低いバッテリSOC領域を使用しないことも考慮して、バッテリSOC要求(充電要求)の有無を切り分けても良い。なお、この「第1容量閾値」は、例えば、バッテリSOCが50%である。
ここで、「バッテリSOC」とは、強電バッテリ3のバッテリ容量(充電容量)であり、バッテリSOCセンサ78によりバッテリSOC情報を取得する。
また、「第1容量閾値」とは、EV発進に必要な電力を確保する強電バッテリ3の管理上、バッテリSOC要求(充電要求)の有無を切り分ける閾値である。また、この「第1容量閾値」は、強電バッテリ3の寿命に悪影響を与えるほど低いバッテリSOC領域を使用しないことも考慮して、バッテリSOC要求(充電要求)の有無を切り分けても良い。なお、この「第1容量閾値」は、例えば、バッテリSOCが50%である。
ステップS6では、ステップS5での「バッテリSOC<第1容量閾値」との判定に続き、路面勾配を検知したか否かを判定する。YES(路面勾配を検知した(勾配路である))の場合はステップS13へ進み、NO(路面勾配を検知しない(勾配路ではない))の場合はステップS7へ進む。
ここで、「路面勾配」とは、ハイブリッド車両が停車している道路の勾配である前後勾配θ[rad]であり、例えば、路面勾配センサ79により検知される。なお、路面勾配センサ79ではなく、前後Gセンサから路面勾配を推定しても良い。
ここで、「路面勾配」とは、ハイブリッド車両が停車している道路の勾配である前後勾配θ[rad]であり、例えば、路面勾配センサ79により検知される。なお、路面勾配センサ79ではなく、前後Gセンサから路面勾配を推定しても良い。
ステップS7では、ステップS6での「路面勾配を検知しない」との判定に続き、ブレーキスイッチ80がONかOFFかを判定する。YES(ブレーキスイッチON)の場合はステップS9へ進み、NO(ブレーキスイッチOFF)の場合はステップS8へ進む。
ステップS8では、ステップS7での「ブレーキスイッチOFF」との判定に続き、セレクトレバーに対するドライバのセレクト操作により、Pレンジ(パーキングレンジ)が選択されているか否かを判定する。YES(Pレンジ)の場合はステップS9へ進み、NO(N,Dレンジ等)の場合はステップS13へ進む。
ここで、「Pレンジ」か否かは、インヒビタースイッチ77からの情報(Pレンジ、Dレンジ、Nレンジ、Rレンジ等)を取得する。
ここで、「Pレンジ」か否かは、インヒビタースイッチ77からの情報(Pレンジ、Dレンジ、Nレンジ、Rレンジ等)を取得する。
ステップS9では、ステップS7での「ブレーキスイッチON」との判定、或いは、ステップS8での「Pレンジ」との判定に続き、バッテリSOCが第2容量閾値未満か否かを判定する。YES(バッテリSOC<第2容量閾値)の場合はステップS10へ進み、NO(バッテリSOC≧第2容量閾値)の場合はステップS11へ進む。
ここで、「バッテリSOC」は、上述したとおりである。
また、「第2容量閾値」とは、バッテリSOC要求が有り、この要求レベルが高いのか低いのかを切り分ける閾値である。言い換えれば、要求レベルが急速充電か否かを切り分ける閾値である。なお、この「第2容量閾値」は、例えば、バッテリSOCが45%である。
ここで、「バッテリSOC」は、上述したとおりである。
また、「第2容量閾値」とは、バッテリSOC要求が有り、この要求レベルが高いのか低いのかを切り分ける閾値である。言い換えれば、要求レベルが急速充電か否かを切り分ける閾値である。なお、この「第2容量閾値」は、例えば、バッテリSOCが45%である。
ステップS10では、ステップS9での「バッテリSOC<第2容量閾値」との判定に続き、第2モータジェネレータMG2のMG2発電可能電力が所定値より大きいか否かを判定する。YESの場合(MG2発電可能電力>所定値)にはステップS14へ進み、NOの場合(MG2発電可能電力≦所定値)にはステップS15へ進む。
ここで、「MG2発電可能電力」とは、第2モータジェネレータMG2の発電可能電力である。このMG2発電可能電力は、例えば、第2モータジェネレータMG2のMG2温度センサ81によりMG2温度情報を取得し、このMG2温度から決定される。すなわち、MG2温度が高いほど、MG2発電可能電力が小さくなり、MG2温度が低いほどMG2発電可能電力が大きくなる。
また、「所定値」とは、第2モータジェネレータMG2が、連続して所定時間、発電を行うことが可能な値に設定されるものである。この値は、第2モータジェネレータMG2の性能によって設定されるが、例えば、15kWである。
ここで、「MG2発電可能電力」とは、第2モータジェネレータMG2の発電可能電力である。このMG2発電可能電力は、例えば、第2モータジェネレータMG2のMG2温度センサ81によりMG2温度情報を取得し、このMG2温度から決定される。すなわち、MG2温度が高いほど、MG2発電可能電力が小さくなり、MG2温度が低いほどMG2発電可能電力が大きくなる。
また、「所定値」とは、第2モータジェネレータMG2が、連続して所定時間、発電を行うことが可能な値に設定されるものである。この値は、第2モータジェネレータMG2の性能によって設定されるが、例えば、15kWである。
ステップS11では、ステップS9での「バッテリSOC≧第2容量閾値」との判定に続き、第2モータジェネレータMG2のMG2発電可能電力が所定値より大きいか否かを判定する。YESの場合(MG2発電可能電力>所定値)にはステップS16へ進み、NOの場合(MG2発電可能電力≦所定値)にはステップS17へ進む。
ここで、「MG2発電可能電力」及び「所定値」は、上述したとおりである。
ここで、「MG2発電可能電力」及び「所定値」は、上述したとおりである。
ステップS12では、ステップS3での「要求発電電力>所定値」との判定に続き、停車中、内燃機関ICEにより第1モータジェネレータMG1で発電するMG1アイドル発電を実行し、エンドへ進む。なお、「EV- ICEgen」の変速段へ切り替えられた後に、ドライバからの要求発電電力に応じたMG1アイドル発電(MG1発電)を実行する。
ここで、MG1アイドル発電時の内燃機関ICEの運転点は、発電電力、発電効率、音振を考慮して決定する。しかし、発電効率を優先してエンジン回転数を決定すると、音振が大きくなりドライバに違和感を与える場合がある。このため、このような場合には、発電効率よりも音振を優先し、ICE回転数(エンジン回転数)を下げてICEトルクを上げる。
ここで、MG1アイドル発電時の内燃機関ICEの運転点は、発電電力、発電効率、音振を考慮して決定する。しかし、発電効率を優先してエンジン回転数を決定すると、音振が大きくなりドライバに違和感を与える場合がある。このため、このような場合には、発電効率よりも音振を優先し、ICE回転数(エンジン回転数)を下げてICEトルクを上げる。
ステップS13では、ステップS3での「要求発電電力≦所定値」との判定、或いは、ステップS6での「路面勾配を検知した」との判定、若しくは、ステップS8での「N,Dレンジ等」との判定に続き、停車中、内燃機関ICEにより第2モータジェネレータMG2で発電するMG2アイドル発電を実行し、エンドへ進む。なお、「EV1st ICE-」の変速段へ切り替えられた後に、MG2アイドル発電(MG2発電)を実行する。
ステップS14では、ステップS10での「MG2発電可能電力>所定値」との判定に続き、停車中、MG1アイドル発電にMG2アイドル発電(例えば、15kWで発電)を加えたダブルアイドル発電(ダブル発電(制限なし))を実行し、エンドへ進む。なお、「EV- ICEgen」の変速段へ切り替えられた後に、ダブルアイドル発電を実行する。
ステップS15では、ステップS10での「MG2発電可能電力≦所定値」との判定に続き、MG1アイドル発電にMG2アイドル発電を制限したMG2アイドル制限発電(例えば、5kWで発電)を加えたダブルアイドル制限発電(ダブル発電(制限あり))を実行し、エンドへ進む。すなわち、ステップS10での「MG2発電可能電力≦所定値」との判定により、MG2アイドル発電が制限される。なお、「EV- ICEgen」の変速段へ切り替えられた後に、ダブルアイドル制限発電を実行する。
ステップS16では、ステップS11での「MG2発電可能電力>所定値」との判定に続き、ステップS13と同様に、停車中、MG2アイドル発電を実行し、エンドへ進む。なお、「EV1st ICE-」の変速段へ切り替えられた後に、MG2アイドル発電を実行する。
ステップS17では、ステップS11での「MG2発電可能電力≦所定値」との判定に続き、ステップS12と同様に、停車中、MG1アイドル発電を実行し、エンドへ進む。すなわち、ステップS11での「MG2発電可能電力≦所定値」との判定により、MG2アイドル発電が制限されるため、第2モータジェネレータMG2を発電に用いない。なお、「EV- ICEgen」の変速段へ切り替えられた後に、MG1アイドル発電を実行する。
ステップS18では、ステップS4での「P→Dセレクトである」との判定、或いは、ステップS5での「バッテリSOC≧第1容量閾値」との判定に続き、第1モータジェネレータMG1でも第2モータジェネレータMG2でも発電を実行せず、エンドへ進む。また、ステップS18では、第1モータジェネレータMG1が駆動輪19に機械的に結合した状態であれば、結合したままとする。一方、第1モータジェネレータMG1が駆動輪19に機械的に結合していなければ、結合するように第3係合クラッチC3を締結するクラッチ架け替えを実施する。これは、EV発進(モータ発進)要求に備えるためである。
次に、作用を説明する。
実施例1のハイブリッド車両の発電制御装置における作用を、「発電制御処理作用」、「発電制御の特徴作用」、に分けて説明する。
実施例1のハイブリッド車両の発電制御装置における作用を、「発電制御処理作用」、「発電制御の特徴作用」、に分けて説明する。
[発電制御処理作用]
以下、図5に示すフローチャートに基づき、発電制御処理作用を、「MG1アイドル発電を実行するときの発電制御処理作用」と、「MG2アイドル発電を実行するときの発電制御処理作用」と、「ダブルアイドル発電を実行するときの発電制御処理作用」と、「ダブルアイドル制限発電を実行するときの発電制御処理作用」と、に分けて説明する。なお、いずれの制御処理作用においても、ハイブリッド車両が停車中と判定されるまでは、図5のフローチャートにおいて、ステップS1が繰り返される。そして、いずれの制御処理作用においても、ステップS1において車両停車中と判定されると、ステップS1からステップS2へ進む流れは同様である。
以下、図5に示すフローチャートに基づき、発電制御処理作用を、「MG1アイドル発電を実行するときの発電制御処理作用」と、「MG2アイドル発電を実行するときの発電制御処理作用」と、「ダブルアイドル発電を実行するときの発電制御処理作用」と、「ダブルアイドル制限発電を実行するときの発電制御処理作用」と、に分けて説明する。なお、いずれの制御処理作用においても、ハイブリッド車両が停車中と判定されるまでは、図5のフローチャートにおいて、ステップS1が繰り返される。そして、いずれの制御処理作用においても、ステップS1において車両停車中と判定されると、ステップS1からステップS2へ進む流れは同様である。
(MG1アイドル発電を実行するときの発電制御処理作用)
まず、図5のフローチャートに基づき、MG1アイドル発電を実行するときの発電制御処理作用を説明し、次に、図6のタイムチャートの動作例に基づき、MG1アイドル発電を実行するときの発電制御処理構成の各ステップについて説明する。
まず、図5のフローチャートに基づき、MG1アイドル発電を実行するときの発電制御処理作用を説明し、次に、図6のタイムチャートの動作例に基づき、MG1アイドル発電を実行するときの発電制御処理構成の各ステップについて説明する。
車両が停車中であって、「ドライバからの発電要求有り」と判定されると、図5のフローチャートにおいて、START→ステップS1→ステップS2→ステップS3へと進む。ステップS3では、ドライバからの要求発電電力が所定値よりも大きい(要求発電電力>所定値)か否かが判定される。ステップS3において「要求発電電力>所定値」と判定されると、ステップS3からステップS12へと進む。そして、ステップS12では、ドライバからの要求発電電力に応じたMG1アイドル発電が実行される。すなわち、MG1アイドル発電を実行するときの発電制御は、図5のフローチャートにおいて、START→ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS12→エンドへと進む流れである。
次に、車両が停車中であって、「ドライバからの発電要求無し」と判定されると、図5のフローチャートにおいて、START→ステップS1→ステップS2→ステップS4へと進む。ステップS4では、ドライバのセレクト操作により、PレンジからDレンジに切り替えられたか否かが判定される。ステップS4において「P→Dセレクトではない」と判定されると、ステップS5へ進む。ステップS5では、バッテリSOCが第1容量閾値未満(バッテリSOC<第1容量閾値)か否かが判定される。ステップS5において「バッテリSOC<第1容量閾値」と判定されると、ステップS6へ進む。
また、ステップS6では、路面勾配を検知したか否かが判定される。ステップS6において「路面勾配を検知しない」と判定されると、ステップS6からステップS7へ進む。ステップS7では、ブレーキスイッチがONかOFFかが判定される。ステップS7において「ブレーキスイッチON」と判定されると、ステップS7からステップS9へ進む。
一方、ステップS7において「ブレーキスイッチOFF」と判定されると、ステップS7からステップS8へ進む。ステップS8では、レンジがPレンジか否かが判定される。ステップS8において「Pレンジ」と判定されると、ステップS8からステップS9へ進む。すなわち、ステップS7において「ブレーキスイッチON」と判定される又はステップS8において「Pレンジ」と判例されると、ステップS7又はステップS8からステップS9へ進む。
一方、ステップS7において「ブレーキスイッチOFF」と判定されると、ステップS7からステップS8へ進む。ステップS8では、レンジがPレンジか否かが判定される。ステップS8において「Pレンジ」と判定されると、ステップS8からステップS9へ進む。すなわち、ステップS7において「ブレーキスイッチON」と判定される又はステップS8において「Pレンジ」と判例されると、ステップS7又はステップS8からステップS9へ進む。
さらに、ステップS9では、バッテリSOCが第2容量閾値未満(バッテリSOC<第2容量閾値)か否かが判定される。ステップS9において「バッテリSOC≧第2容量閾値」と判定されると、ステップS11へ進む。ステップS11では、MG2発電可能電力が所定値より大きい(MG2発電可能電力>所定値)か否かが判定される。ステップS11において「MG2発電可能電力≦所定値」と判定されると、ステップS11からステップS17へ進む。そして、ステップS17では、MG1アイドル発電が実行される。すなわち、MG1アイドル発電を実行するときの発電制御は、図5のフローチャートにおいて、START→ステップS1→ステップS2→ステップS4→ステップS5→ステップS6→ステップS7→(ステップS8→)ステップS9→ステップS11→ステップS17→エンドへと進む流れである。
次に、図6のタイムチャートに示す動作例に基づき、各時刻について説明する。以下、図6のタイムチャートに基づき、「ドライバからの発電要求無し」と判定される場合におけるMG1アイドル発電を実行するときの発電制御処理構成の各ステップについて説明する。なお、図6の前提条件として、「路面勾配を検知しない」と判定され、「ブレーキスイッチOFF」と判定され、「MG2発電可能電力≦所定値」と判定されるもの、とする。
時刻t1より前において、図6に示すように、ハイブリッド車両は減速中であり、時刻t1のとき、図6に示すように、回転数がゼロになる。次いで、時刻t1から時刻t2までの間に、車両が停車中か否かが判定される。次いで、時刻t2のとき、車両が停車中であると判定される。すなわち、時刻t2になるまでは、図5のフローチャートにおいて、ステップS1の繰り返しに相当する。
また、時刻t2のとき、図6に示すように、「第2容量閾値≦バッテリSOC<第1容量閾値」であり、「Dレンジ」から「Pレンジ」に切り替えられている。すなわち、時刻t2のときは、図5のフローチャートにおいて、START→ステップS1→ステップS2→ステップS4→ステップS5→ステップS6→ステップS7→ステップS8→ステップS9→ステップS11→ステップS17に相当する。なお、「ブレーキスイッチON」と判定される場合、図5のフローチャートにおいて、ステップS7→ステップS9に相当する。
そして、時刻t2のときから、MG1アイドル発電を実行するために、時刻t2より前の変速段「EV1st ICE-」から図7に示す「EV- ICEgen」へ切り替えられる。すなわち、変速段「EV- ICEgen」の場合、図7に示すように、内燃機関ICEから第1モータジェネレータMG1へ向かう動力伝達経路上に1つの第1係合クラッチC1(Left)が存在する。このため、最初に、時刻t2のとき、図6に示すように、内燃機関ICE等のトルクがゼロで第3係合クラッチC3を解放(「Left」→「N」)するクラッチ架け替えが実施される。次いで、時刻t2から時刻t3までの間では、時刻t2から第2モータジェネレータMG2をスタータモータとして内燃機関ICEがMG2始動される。次いで、内燃機関ICEが始動された後、第1モータジェネレータMG1を駆動させ、第1係合クラッチC1を回転同期状態にする。次いで、時刻t3のとき、図6に示すように、回転同期状態で第1係合クラッチC1を締結(「N」→「Left」)するクラッチ架け替えが実施される。
これにより、図6に示すように、「EV- ICEgen」の変速段にて、時刻t3より僅かに遅れて、MG1アイドル発電が実行(開始)される。
これにより、図6に示すように、「EV- ICEgen」の変速段にて、時刻t3より僅かに遅れて、MG1アイドル発電が実行(開始)される。
このときの「EV- ICEgen」の変速段が選択されたときの多段歯車変速機1における内燃機関ICEのICEトルク(内燃機関ICEのトルク)の流れを、図7に基づき説明する。「EV- ICEgen」の変速段では、第1係合クラッチC1が「Left」位置であり、第2係合クラッチC2が「N」位置であり、第3係合クラッチC3が「N」位置である。従って、ICEトルクは、内燃機関ICEから第1軸11→第1歯車101→第11歯車111→第4軸14→第13歯車113→第4歯車104→第2軸12→第1モータジェネレータMG1へと流れる。すなわち、停車中に第1モータジェネレータMG1と駆動輪19とを切り離し、第1モータジェネレータMG1と内燃機関ICEとを結合し、ICEトルクによりMG1アイドル発電が実行される。
時刻t3から時刻t4までの間、MG1アイドル発電により、バッテリSOCが徐々に増加される。
時刻t4のとき、図6に示すように、「Pレンジ」から「Dレンジ」に切り替えられ、MG1アイドル発電が終了される。すなわち、時刻t2のときから時刻t4の直前までの間、図5のフローチャートにおいて、START→ステップS1→ステップS2→ステップS4→ステップS5→ステップS6→ステップS7→ステップS8→ステップS9→ステップS11→ステップS17→エンドの繰り返しに相当する。また、時刻t4のときが、図5のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS4→ステップS18に相当する。
また、時刻t4のとき、再発進(EV発進)に備えるために係合クラッチC1,C3の架け替えが実施され、「EV- ICEgen」から「EV1st ICE-」へ切り替えられる。まず、図6に示すように、ICEトルク(クラッチ伝達トルク)を低下させ、ICEトルクがゼロのとき、第1係合クラッチC1を解放(「Left」→「N」)するクラッチ架け替えが実施される。次いで、時刻t4から時刻t5までの間、内燃機関ICEを停止させると共に、第1モータジェネレータMG1の回転数を駆動輪19の回転数に同期させる。つまり、第1モータジェネレータMG1を停止させる。次いで、時刻t5のとき、回転同期状態で、第3係合クラッチC3を締結(「N」→「Left」)するクラッチ架け替えが実施される。つまり、第3係合クラッチC3を発進用の位置とし、発進要求に備える。そして、時刻t6において、変速段「EV1st ICE-」において、ハイブリッド車両がEV発進する。なお、時刻t2〜時刻t5において、第2モータジェネレータMG2は回転しているが、これは内燃機関ICEの回転によるものであり、「MG2発電可能電力≦所定値」により、MG2アイドル発電が制限されるため、第2モータジェネレータMG2を発電に用いない。
(MG2アイドル発電を実行するときの制御処理作用)
まず、図5のフローチャートに基づき、MG2アイドル発電を実行するときの発電制御処理作用を説明し、次に、図8のタイムチャートの動作例に基づき、MG2アイドル発電を実行するときの発電制御処理構成の各ステップについて説明する。
まず、図5のフローチャートに基づき、MG2アイドル発電を実行するときの発電制御処理作用を説明し、次に、図8のタイムチャートの動作例に基づき、MG2アイドル発電を実行するときの発電制御処理構成の各ステップについて説明する。
車両が停車中であって、「ドライバからの発電要求有り」と判定されると、図5のフローチャートにおいて、START→ステップS1→ステップS2→ステップS3へと進む。ステップS3では、ドライバからの要求発電電力が所定値よりも大きい(要求発電電力>所定値)か否かが判定される。ステップS3において「要求発電電力≦所定値」と判定されると、ステップS3からステップS13へ進む。そして、ステップS13では、MG2アイドル発電が実行される。すなわち、MG2アイドル発電を実行するときの発電制御は、図5のフローチャートにおいて、START→ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS13→エンドへと進む流れである。
次に、車両が停車中であって、「ドライバからの発電要求無し」と判定されると、図5のフローチャートにおいて、START→ステップS1→ステップS2→ステップS4へと進む。ここで、ステップS4からステップS6へ進む流れは、「MG1アイドル発電を実行するときの発電制御処理作用」と同様であるから説明を省略する。
また、ステップS6では、路面勾配を検知したか否かが判定される。ステップS6において「路面勾配を検知した」と判定されると、ステップS6からステップS13へ進む。すなわち、MG2アイドル発電を実行するときの発電制御は、図5のフローチャートにおいて、START→ステップS1→ステップS2→ステップS4→ステップS5→ステップS6→ステップS13→エンドへと進む流れである。
一方、ステップS6において「路面勾配を検知しない」と判定されると、ステップS6からステップS7へ進む。ステップS7では、ブレーキスイッチがONかOFFかが判定される。ステップS7において「ブレーキスイッチOFF」と判定されると、ステップS7からステップS8へ進む。ステップS8では、レンジがPレンジか否かが判定される。ステップS8において「N,Dレンジ等」と判定されると、ステップS8からステップS13へ進む。すなわち、ステップS7において「ブレーキスイッチOFF」と判定されると共に、ステップS8において「N,Dレンジ等」と判例されると、ステップS8からステップS13へ進む。このため、MG2アイドル発電を実行するときの発電制御は、図5のフローチャートにおいて、START→ステップS1→ステップS2→ステップS4→ステップS5→ステップS6→ステップS7→ステップS8→ステップS13→エンドへと進む流れである。
続いて、ステップS7において「ブレーキスイッチON」と判定される又はステップS8において「Pレンジ」と判例されると、ステップS7又はステップS8からステップS9へ進む。ここで、ステップS7又はステップS8からステップS11までに進む流れは、「MG1アイドル発電を実行するときの発電制御処理作用」と同様であるから説明を省略する。
また、ステップS11では、MG2発電可能電力が所定値より大きい(MG2発電可能電力>所定値)か否かが判定される。ステップS11において「MG2発電可能電力>所定値」と判定されると、ステップS11からステップS16へ進む。そして、ステップS16では、MG2アイドル発電が実行される。すなわち、MG2アイドル発電を実行するときの発電制御は、図5のフローチャートにおいて、START→ステップS1→ステップS2→ステップS4→ステップS5→ステップS6→ステップS7→(ステップS8→)ステップS9→ステップS11→ステップS16→エンドへと進む流れである。
次に、図8のタイムチャートに示す動作例に基づき、各時刻について説明する。以下、図8のタイムチャートに基づき、「ドライバからの発電要求無し」と判定される場合におけるMG2アイドル発電制御処理構成の各ステップについて説明する。なお、図8の前提条件として、「路面勾配を検知した」と判定されるもの、とする。
まず、時刻t12になるまでは、図6のタイムチャートの時刻t2になるまでの説明と同様であるから説明を省略する。
時刻t12のとき、図8に示すように、「バッテリSOC<第1容量閾値」である。すなわち、時刻t12は、図5のフローチャートにおいて、START→ステップS1→ステップS2→ステップS4→ステップS5→ステップS6→ステップS13に相当する。なお、図8に示すように、「Dレンジ」との判定が継続されているため、「ブレーキスイッチOFF」との判定が継続されると共に、「路面勾配を検知しない」と判定される場合には、図5のフローチャートにおいて、ステップS6→ステップS7→ステップS8→ステップS13に相当する。
そして、時刻t12のときから、MG2アイドル発電を実行するために、時刻t12から時刻t13までの間では、第2モータジェネレータMG2をスタータモータとして内燃機関ICEがMG2始動される。なお、停車中と判定されたときには、変速段「EV1st ICE-」であるから、変速段は切り替えられず、同じ変速段が維持される。
これにより、図8及び図9に示すように、「EV1st ICE-」の変速段にて、時刻t13より僅かに遅れて、MG2アイドル発電が実行(開始)される。
これにより、図8及び図9に示すように、「EV1st ICE-」の変速段にて、時刻t13より僅かに遅れて、MG2アイドル発電が実行(開始)される。
このときの「EV1st ICE-」の変速段が選択されたときの多段歯車変速機1における内燃機関ICEのICEトルクの流れを、図9に基づき説明する。「EV1st ICE-」の変速段では、第1係合クラッチC1が「N」位置であり、第2係合クラッチC2が「N」位置であり、第3係合クラッチC3が「Left」位置である。従って、ICEトルクは、内燃機関ICEから第1軸11→第1歯車101→第11歯車111→第14歯車114→第15歯車115→第6軸16→第2モータジェネレータMG2へと流れる。すなわち、第1モータジェネレータMG1が駆動輪19に機械的に結合したままである。
時刻t13から時刻t14までの間、MG2アイドル発電により、バッテリSOCが徐々に増加される。
時刻t14のとき、図8に示すように、バッテリSOCが第1容量閾値以上(バッテリSOC≧第1容量閾値)になり、MG2アイドル発電が終了される。すなわち、時刻t12のときから「バッテリSOC≧第1容量閾値」になる時刻t14の直前までの間、図5のフローチャートにおいて、START→ステップS1→ステップS2→ステップS4→ステップS5→ステップS6→ステップS13→エンドの繰り返しに相当する。また、時刻t14のときが、図5のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS4→ステップS5→ステップS18に相当する。
なお、時刻t14のとき、及び、時刻t14から時刻t15までの間は、既に再発進(EV発進)するための変速段「EV1st ICE-」であるから、変速段は切り替えられず、同じ変速段が維持される。そして、時刻t16において、変速段「EV1st ICE-」にて、ハイブリッド車両がEV発進する。
なお、時刻t14のとき、及び、時刻t14から時刻t15までの間は、既に再発進(EV発進)するための変速段「EV1st ICE-」であるから、変速段は切り替えられず、同じ変速段が維持される。そして、時刻t16において、変速段「EV1st ICE-」にて、ハイブリッド車両がEV発進する。
(ダブルアイドル発電を実行するときの発電制御処理作用)
まず、図5のフローチャートに基づき、ダブルアイドル発電を実行するときの発電制御処理作用を説明し、次に、図10のタイムチャートの動作例に基づき、ダブルアイドル発電を実行するときの発電制御処理構成の各ステップについて説明する。
まず、図5のフローチャートに基づき、ダブルアイドル発電を実行するときの発電制御処理作用を説明し、次に、図10のタイムチャートの動作例に基づき、ダブルアイドル発電を実行するときの発電制御処理構成の各ステップについて説明する。
車両が停車中であって、「ドライバからの発電要求無し」と判定されると、図5のフローチャートにおいて、START→ステップS1→ステップS2→ステップS4へと進む。ここで、ステップS4からステップS9までに進む流れは、「MG1アイドル発電を実行するときの発電制御処理作用」と同様であるから説明を省略する。
また、ステップS9では、バッテリSOCが第2容量閾値未満(バッテリSOC<第2容量閾値)か否かが判定される。ステップS9において「バッテリSOC<第2容量閾値」と判定されると、ステップS10へ進む。ステップS10では、MG2発電可能電力が所定値より大きい(MG2発電可能電力>所定値)か否かが判定される。ステップS10において、「MG2発電可能電力>所定値」と判定されると、ステップS10からステップS14へ進む。そして、ステップS14では、ダブルアイドル発電が実行される。すなわち、ダブルアイドル発電を実行するときの発電制御は、図5のフローチャートにおいて、START→ステップS1→ステップS2→ステップS4→ステップS5→ステップS6→ステップS7→(ステップS8→)ステップS9→ステップS10→ステップS14→エンドへと進む流れである。
次に、図10のタイムチャートに示す動作例に基づき、各時刻について説明する。以下、図10のタイムチャートに基づき、「ドライバからの発電要求無し」と判定される場合におけるダブルアイドル発電を実行するときの発電制御処理構成の各ステップについて説明する。なお、図10の前提条件として、「路面勾配を検知しない」と判定され、「ブレーキスイッチOFF」と判定され、「MG2発電可能電力>所定値」と判定されるもの、とする。
まず、時刻t22になるまでは、図6のタイムチャートの時刻t2になるまでの説明と同様であるから説明を省略する。
時刻t22のとき、図10に示すように、「バッテリSOC<第1容量閾値」であり、「バッテリSOC<第2容量閾値」であり、「Dレンジ」から「Pレンジ」に切り替えられている。すなわち、時刻t22は、図5のフローチャートにおいて、START→ステップS1→ステップS2→ステップS4→ステップS5→ステップS6→ステップS7→ステップS8→ステップS9→ステップS10→ステップS14に相当する。なお、「ブレーキスイッチON」と判定される場合、図5のフローチャートにおいて、ステップS7→ステップS9に相当する。
そして、時刻t22のときから、ダブルアイドル発電を実行するために、時刻t22より前の変速段「EV1st ICE-」から図11に示す「EV- ICEgen」へ切り替える。すなわち、変速段「EV- ICEgen」の場合、図11に示すように、内燃機関ICEから第1モータジェネレータMG1へ向かう動力伝達経路上に1つの第1係合クラッチC1(Left)が存在する(図7と同様)。ここで、この変速段に切り替えに関する説明は、「MG1アイドル発電を実行するときの発電制御処理作用」と同様であり、図10の時刻t22のときから時刻t23のときまでは、図6のタイムチャートの時刻t2のときから時刻t3のときまでの説明と同様であるから説明を省略する。なお、ダブルアイドル発電のため、MG1アイドル発電時よりも回転同期の回転数が大きくなっている。
これにより、図10及び図11に示すように、「EV- ICEgen」の変速段にて、時刻t23より僅かに遅れて、MG1アイドル発電にMG2アイドル発電を加えたダブルアイドル発電が実行(開始)される。
これにより、図10及び図11に示すように、「EV- ICEgen」の変速段にて、時刻t23より僅かに遅れて、MG1アイドル発電にMG2アイドル発電を加えたダブルアイドル発電が実行(開始)される。
このときの「EV- ICEgen」の変速段が選択されたときの多段歯車変速機1における内燃機関ICEのICEトルクの流れを、図11に基づき説明する。「EV- ICEgen」の変速段では、第1係合クラッチC1が「Left」位置であり、第2係合クラッチC2が「N」位置であり、第3係合クラッチC3が「N」位置である。従って、ICEトルクの一部は、内燃機関ICEから第1軸11→第1歯車101→第11歯車111→第4軸14→第13歯車113→第4歯車104→第2軸12→第1モータジェネレータMG1へと流れる。すなわち、停車中に第1モータジェネレータMG1と駆動輪19とを切り離し、第1モータジェネレータMG1と内燃機関ICEとを結合し、ICEトルクによりMG1アイドル発電が実行される。また、ICEトルクの一部は、内燃機関ICEから第1軸11→第1歯車101→第11歯車111→第14歯車114→第15歯車115→第6軸16→第2モータジェネレータMG2へと流れる。
時刻t23から時刻t24までの間、ダブルアイドル発電により、バッテリSOCが徐々に増加される。なお、ダブルアイドル発電のため、MG1アイドル発電時よりも内燃機関ICEのトルクが大きくなっている。
時刻t24のとき、図10に示すように、「Pレンジ」から「Dレンジ」に切り替えられ、ダブルアイドル発電が終了される。すなわち、時刻t22のときから時刻t24の直前までの間、図5のフローチャートにおいて、START→ステップS1→ステップS2→ステップS4→ステップS5→ステップS6→ステップS7→ステップS8→ステップS9→ステップS10→ステップS14→エンドの繰り返しに相当する。また、時刻t24のときが、図5のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS4→ステップS18に相当する。
また、時刻t24のとき、再発進(EV発進)に備えるために係合クラッチC1,C3の架け替えが実施され、「EV- ICEgen」から「EV1st ICE-」へ切り替えられる。ここで、この変速段の切り替えに関する説明は、「MG1アイドル発電を実行するときの発電制御処理作用」と同様であり、図10の時刻t24から時刻t26までは、図6のタイムチャートの時刻t4から時刻t6までの説明と同様であるから説明を省略する。
(ダブルアイドル制限発電を実行するときの発電制御処理作用)
まず、図5のフローチャートに基づき、ダブルアイドル制限発電を実行するときの発電制御処理作用を説明し、次に、図12のタイムチャートの動作例に基づき、ダブルアイドル制限発電を実行するときの発電制御処理構成の各ステップについて説明する。
まず、図5のフローチャートに基づき、ダブルアイドル制限発電を実行するときの発電制御処理作用を説明し、次に、図12のタイムチャートの動作例に基づき、ダブルアイドル制限発電を実行するときの発電制御処理構成の各ステップについて説明する。
車両が停車中であって、「ドライバからの発電要求無し」と判定されると、図5のフローチャートにおいて、START→ステップS1→ステップS2→ステップS4へと進む。ここで、ステップS4からステップS10までに進む流れは、「ダブルアイドル発電を実行するときの発電制御処理作用」と同様であるから説明を省略する。
また、ステップS10では、MG2発電可能電力が所定値より大きい(MG2発電可能電力>所定値)か否かが判定される。ステップS10において、「MG2発電可能電力≦所定値」と判定されると、ステップS10からステップS15へ進む。そして、ステップS15では、ダブルアイドル制限発電が実行される。すなわち、ダブルアイドル制限発電を実行するときの発電制御は、図5のフローチャートにおいて、START→ステップS1→ステップS2→ステップS4→ステップS5→ステップS6→ステップS7→(ステップS8→)ステップS9→ステップS10→ステップS15→エンドへと進む流れである。
次に、図12のタイムチャートに示す動作例に基づき、各時刻について説明する。以下、図12のタイムチャートに基づき、「ドライバからの発電要求無し」と判定される場合におけるダブルアイドル制限発電を実行するときの発電制御処理構成の各ステップについて説明する。なお、図12の前提条件として、「路面勾配を検知しない」と判定され、「ブレーキスイッチOFF」と判定され、「MG2発電可能電力≦所定値」と判定されるもの、とする。
まず、時刻t32になるまでは、図6のタイムチャートの時刻t2になるまでの説明と同様であるから説明を省略する。
時刻t32のとき、図12に示すように、「バッテリSOC<第1容量閾値」であり、「バッテリSOC<第2容量閾値」であり、「Dレンジ」から「Pレンジ」に切り替えられている。すなわち、時刻t32は、図5のフローチャートにおいて、START→ステップS1→ステップS2→ステップS4→ステップS5→ステップS6→ステップS7→ステップS8→ステップS9→ステップS10→ステップS15に相当する。なお、「ブレーキスイッチON」と判定される場合、図5のフローチャートにおいて、ステップS7→ステップS9に相当する。
そして、時刻t32のときから、ダブルアイドル制限発電を実行するために、時刻t32より前の変速段「EV1st ICE-」から図13に示す「EV- ICEgen」へ切り替えられる。すなわち、変速段「EV- ICEgen」の場合、図13に示すように、内燃機関ICEから第1モータジェネレータMG1へ向かう動力伝達経路上に1つの第1係合クラッチC1(Left)が存在する(図7、図11と同様)。ここで、この変速段に切り替えに関する説明は、「MG1アイドル発電を実行するときの発電制御処理作用」と同様であり、図12の時刻t32のときから時刻t33のときまでは、図6のタイムチャートの時刻t2のときから時刻t3のときまでの説明と同様であるから説明を省略する。なお、ダブルアイドル制限発電のため、MG1アイドル発電時よりも回転同期の回転数が大きくなっている。
これにより、図12及び図13に示すように、「EV- ICEgen」の変速段にて、時刻t33より僅かに遅れて、MG1アイドル発電に、「MG2発電可能電力≦所定値」によりMG2アイドル発電よりも発電を制限したMG2アイドル制限発電を加えたダブルアイドル制限発電が実行(開始)される。
これにより、図12及び図13に示すように、「EV- ICEgen」の変速段にて、時刻t33より僅かに遅れて、MG1アイドル発電に、「MG2発電可能電力≦所定値」によりMG2アイドル発電よりも発電を制限したMG2アイドル制限発電を加えたダブルアイドル制限発電が実行(開始)される。
このときの「EV- ICEgen」の変速段が選択されたときの多段歯車変速機1における内燃機関ICEのICEトルクの流れを、図13に基づき説明する。「EV- ICEgen」の変速段では、第1係合クラッチC1が「Left」位置であり、第2係合クラッチC2が「N」位置であり、第3係合クラッチC3が「N」位置である。従って、ICEトルクの一部は、内燃機関ICEから第1軸11→第1歯車101→第11歯車111→第4軸14→第13歯車113→第4歯車104→第2軸12→第1モータジェネレータMG1へと流れる。すなわち、停車中に第1モータジェネレータMG1と駆動輪19とを切り離し、第1モータジェネレータMG1と内燃機関ICEとを結合し、ICEトルクによりMG1アイドル発電が実行される。また、ICEトルクの一部は、内燃機関ICEから第1軸11→第1歯車101→第11歯車111→第14歯車114→第15歯車115→第6軸16→第2モータジェネレータMG2へと流れる。なお、第2モータジェネレータMG2は、MG2アイドル制限発電のため、ICEトルクは、第2モータジェネレータMG2へ流れる量よりも、第1モータジェネレータMG1へ流れる量の方が大きくなっている。
時刻t33から時刻t34までの間、ダブルアイドル制限発電により、バッテリSOCが徐々に増加される。なお、ダブルアイドル制限発電のため、MG1アイドル発電時よりも内燃機関ICEのトルクが大きく、ダブルアイドル発電時よりも内燃機関ICEのトルクが小さくなっている。
時刻t34のとき、図12に示すように、「Pレンジ」から「Dレンジ」に切り替えられ、ダブルアイドル制限発電が終了される。すなわち、時刻t32のときから時刻t34の直前までの間、図5のフローチャートにおいて、START→ステップS1→ステップS2→ステップS4→ステップS5→ステップS6→ステップS7→ステップS8→ステップS9→ステップS10→ステップS15→エンドの繰り返しに相当する。また、時刻t34のときが、図5のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS4→ステップS18に相当する。
また、時刻t34のとき、再発進(EV発進)に備えるために係合クラッチC1,C3の架け替えが実施され、「EV- ICEgen」から「EV1st ICE-」へ切り替えられる。ここで、この変速段の切り替えに関する説明は、「MG1アイドル発電を実行するときの発電制御処理作用」と同様であり、図12の時刻t34から時刻t36までは、図6のタイムチャートの時刻t4から時刻t6までの説明と同様であるから説明を省略する。
[発電制御の特徴作用]
例えば、従来、車両発進時、第2電動機で発電した電力とバッテリ電力が供給される第1電動機を駆動源とするEV発進を行うハイブリッド車両の発電制御装置を比較例とする。この比較例のハイブリッド車両の発電制御装置によれば、バッテリの充電状態に応じてエンジンを始動し、発電機よりバッテリに充電する(シリーズハイブリッド車両)。
例えば、従来、車両発進時、第2電動機で発電した電力とバッテリ電力が供給される第1電動機を駆動源とするEV発進を行うハイブリッド車両の発電制御装置を比較例とする。この比較例のハイブリッド車両の発電制御装置によれば、バッテリの充電状態に応じてエンジンを始動し、発電機よりバッテリに充電する(シリーズハイブリッド車両)。
しかし、比較例のハイブリッド車両の発電制御装置にあっては、発進時は発進用モータのトルクのみを用い、発進用モータへはバッテリ電力とシリーズ発電電力によって必要な電力を供給する構成になっていた。このため、バッテリSOCが少ない場合などバッテリ電力とシリーズ発電電力で必要電力を賄いきれない場合、発進できない、という課題がある。
これに対し、実施例1では、ハイブリッドコントロールモジュール21(発電コントローラ)により、停車中、第2モータジェネレータMG2よりも発電可能電力が大きい第1モータジェネレータMG1を駆動輪19から切り離すと共に内燃機関ICEと結合し、内燃機関ICEからのトルクを受けて第1モータジェネレータMG1により発電するMG1アイドル発電が行われる構成とした(図14)。なお、図14の各ステップについては、図5と同一のステップ番号を付し、説明を省略する。以下、図15〜図19についても同様である。
即ち、停車中、第1モータジェネレータMG1により発電するMG1アイドル発電が行われるため、停車時間が同じときに第2モータジェネレータMG2により発電するMG2アイドル発電に比べ、より多くの発電電力を得ることができ、バッテリSOCの低下が防止される。
従って、停車中、発進に必要な電力を確保することができる。
即ち、停車中、第1モータジェネレータMG1により発電するMG1アイドル発電が行われるため、停車時間が同じときに第2モータジェネレータMG2により発電するMG2アイドル発電に比べ、より多くの発電電力を得ることができ、バッテリSOCの低下が防止される。
従って、停車中、発進に必要な電力を確保することができる。
実施例1では、ハイブリッドコントロールモジュール21により、停車中、バッテリSOCが第1容量閾値未満であるバッテリSOC(バッテリ容量)不足時、MG1アイドル発電が行われる構成とした(図15)。また、停車中、バッテリSOCが第1容量閾値以上であるバッテリSOC(バッテリ容量)充足時、MG1アイドル発電を行わず第1モータジェネレータMG1が駆動輪19に機械的に結合したままとされる構成とした(図15)。
即ち、バッテリSOC充足時には、MG1アイドル発電が行われず、第1モータジェネレータMG1が駆動輪19に機械的に結合したままとされるため、発進要求に備えられる。
従って、停車中、バッテリSOC充足時には、発進要求に対して速やかに発進することができる。
加えて、バッテリSOC不足時には、MG1アイドル発電が行われるため、バッテリSOCの低下が防止される。従って、停車中、バッテリSOC不足時には、発進に必要な電力を確保することができる。
即ち、バッテリSOC充足時には、MG1アイドル発電が行われず、第1モータジェネレータMG1が駆動輪19に機械的に結合したままとされるため、発進要求に備えられる。
従って、停車中、バッテリSOC充足時には、発進要求に対して速やかに発進することができる。
加えて、バッテリSOC不足時には、MG1アイドル発電が行われるため、バッテリSOCの低下が防止される。従って、停車中、バッテリSOC不足時には、発進に必要な電力を確保することができる。
実施例1では、ハイブリッドコントロールモジュール21により、停車中、バッテリSOC不足時、第2モータジェネレータMG2の発電可能電力が所定値より大きいと、第2モータジェネレータMG2により発電するMG2アイドル発電が行われると共にMG1アイドル発電を行わず第1モータジェネレータMG1が駆動輪19に機械的に結合したままとされる構成とした(図16)。また、停車中、バッテリSOC不足時、第2モータジェネレータMG2の発電可能電力が所定値以下であると、MG1アイドル発電が行われる構成とした(図16)。
即ち、第2モータジェネレータMG2の発電可能電力が所定値より大きいと、MG2アイドル発電が行われるため、バッテリSOCの低下が防止される。また、このとき、MG1アイドル発電を行わず第1モータジェネレータMG1が駆動輪19に機械的に結合したままとされるため、発進要求に備えられる。
従って、停車中、バッテリSOC不足時、第2モータジェネレータMG2の発電可能電力が所定値より大きいと、発進に必要な電力を確保すると共に発進要求に対して速やかに発進することができる。
加えて、第2モータジェネレータMG2の発電可能電力が所定値以下であると、MG2アイドル発電が制限されるため、第2モータジェネレータMG2を発電に用いない。しかし、MG1アイドル発電が行われるため、バッテリSOCの低下が防止される。従って、停車中、バッテリSOC不足時、第2モータジェネレータMG2の発電可能電力が所定値以下であると、発進に必要な電力を確保することができる。すなわち、バッテリSOC不足時、MG1アイドル発電又はMG2アイドル発電が行われるため、バッテリSOCの低下が防止される。従って、停車中、バッテリSOC不足時、発進に必要な電力を確保することができる。
しかも、第2モータジェネレータMG2の発電可能電力が所定値以下であると、第2モータジェネレータMG2を発電に用いないため、第2モータジェネレータMG2の破損を防止することができる。
即ち、第2モータジェネレータMG2の発電可能電力が所定値より大きいと、MG2アイドル発電が行われるため、バッテリSOCの低下が防止される。また、このとき、MG1アイドル発電を行わず第1モータジェネレータMG1が駆動輪19に機械的に結合したままとされるため、発進要求に備えられる。
従って、停車中、バッテリSOC不足時、第2モータジェネレータMG2の発電可能電力が所定値より大きいと、発進に必要な電力を確保すると共に発進要求に対して速やかに発進することができる。
加えて、第2モータジェネレータMG2の発電可能電力が所定値以下であると、MG2アイドル発電が制限されるため、第2モータジェネレータMG2を発電に用いない。しかし、MG1アイドル発電が行われるため、バッテリSOCの低下が防止される。従って、停車中、バッテリSOC不足時、第2モータジェネレータMG2の発電可能電力が所定値以下であると、発進に必要な電力を確保することができる。すなわち、バッテリSOC不足時、MG1アイドル発電又はMG2アイドル発電が行われるため、バッテリSOCの低下が防止される。従って、停車中、バッテリSOC不足時、発進に必要な電力を確保することができる。
しかも、第2モータジェネレータMG2の発電可能電力が所定値以下であると、第2モータジェネレータMG2を発電に用いないため、第2モータジェネレータMG2の破損を防止することができる。
実施例1では、ハイブリッドコントロールモジュール21により、停車中、バッテリSOC不足時、MG1アイドル発電に、MG2アイドル発電を加えたダブルアイドル発電が行われる構成とした(図17)。また、停車中、バッテリSOC充足時、MG1アイドル発電が行われず第1モータジェネレータMG1を駆動輪19に機械的に結合したままとされる構成とした(図17)。
即ち、バッテリSOC不足時、MG1アイドル発電にMG2アイドル発電を加えたダブルアイドル発電が行われるため、停車時間が同じとき、MG1アイドル発電又はMG2アイドル発電で発電する場合に比べ、より短い時間で多くの発電電力を得ることができ、バッテリSOCの低下が防止される。
従って、停車中、バッテリSOC不足時、MG1アイドル発電又はMG2アイドル発電で発電する場合に比べ、短時間で発進に必要な電力を確保することができる。
加えて、バッテリSOC充足時には、MG1アイドル発電が行われず、第1モータジェネレータMG1が駆動輪19に機械的に結合したままとされるため、発進要求に備えられる。従って、停車中、バッテリSOC充足時には、発進要求に対して速やかに発進することができる。
即ち、バッテリSOC不足時、MG1アイドル発電にMG2アイドル発電を加えたダブルアイドル発電が行われるため、停車時間が同じとき、MG1アイドル発電又はMG2アイドル発電で発電する場合に比べ、より短い時間で多くの発電電力を得ることができ、バッテリSOCの低下が防止される。
従って、停車中、バッテリSOC不足時、MG1アイドル発電又はMG2アイドル発電で発電する場合に比べ、短時間で発進に必要な電力を確保することができる。
加えて、バッテリSOC充足時には、MG1アイドル発電が行われず、第1モータジェネレータMG1が駆動輪19に機械的に結合したままとされるため、発進要求に備えられる。従って、停車中、バッテリSOC充足時には、発進要求に対して速やかに発進することができる。
実施例1では、ハイブリッドコントロールモジュール21により、停車中、バッテリSOC不足時、バッテリSOCが第1容量閾値より小さい第2容量閾値以上であると、MG2アイドル発電が行われると共にMG1アイドル発電を行わず第1モータジェネレータMG1が駆動輪19に機械的に結合したままとされる構成とした(図18)。また、停車中、バッテリSOC不足時、バッテリSOCが第2容量閾値未満であると、ダブルアイドル発電が行われる構成とした(図18)。
即ち、バッテリSOCが第2容量閾値以上であり第1容量閾値未満である時(「第2容量閾値≦バッテリSOC<第1容量閾値」の時)、MG1アイドル発電が行われず、第1モータジェネレータMG1が駆動輪19に機械的に結合したままとされるため、発進要求に備えられる。また、バッテリSOCが第2容量閾値未満である時(「バッテリSOC<第2容量閾値」の時)、ダブルアイドル発電が行われるため、停車時間が同じとき、MG1アイドル発電又はMG2アイドル発電で発電する場合に比べ、より短い時間で多くの発電電力を得ることができ、バッテリSOCの低下が防止される。
従って、停車中、バッテリSOC不足時、バッテリSOCが第2容量閾値以上であると、発進要求に対して速やかに発進することができ、バッテリSOCが第2容量閾値未満であると、MG1アイドル発電又はMG2アイドル発電で発電する場合に比べ、短時間で発進に必要な電力を確保することができる。
即ち、バッテリSOCが第2容量閾値以上であり第1容量閾値未満である時(「第2容量閾値≦バッテリSOC<第1容量閾値」の時)、MG1アイドル発電が行われず、第1モータジェネレータMG1が駆動輪19に機械的に結合したままとされるため、発進要求に備えられる。また、バッテリSOCが第2容量閾値未満である時(「バッテリSOC<第2容量閾値」の時)、ダブルアイドル発電が行われるため、停車時間が同じとき、MG1アイドル発電又はMG2アイドル発電で発電する場合に比べ、より短い時間で多くの発電電力を得ることができ、バッテリSOCの低下が防止される。
従って、停車中、バッテリSOC不足時、バッテリSOCが第2容量閾値以上であると、発進要求に対して速やかに発進することができ、バッテリSOCが第2容量閾値未満であると、MG1アイドル発電又はMG2アイドル発電で発電する場合に比べ、短時間で発進に必要な電力を確保することができる。
実施例1では、ハイブリッドコントロールモジュール21により、停車中、バッテリSOC不足時、バッテリSOCが第2容量閾値以上であり、かつ、第2モータジェネレータMG2の発電可能電力が所定値より大きいと、MG2アイドル発電が行われると共にMG1アイドル発電を行わず第1モータジェネレータMG1が駆動輪19に機械的に結合したままとされる構成とした(図19)。また、停車中、バッテリSOC不足時、バッテリSOCが第2容量閾値以上であり、かつ、第2モータジェネレータMG2の発電可能電力が所定値以下であると、MG1アイドル発電が行われる構成とした(図19)。
即ち、第2モータジェネレータMG2の発電可能電力が所定値より大きいと、MG1アイドル発電が行われず、第1モータジェネレータMG1が駆動輪19に機械的に結合したままとされるため、発進要求に備えられる。また、第2モータジェネレータMG2の発電可能電力が所定値以下であると、MG2アイドル発電が制限されるため、第2モータジェネレータMG2を発電に用いない。
従って、停車中、バッテリSOC不足時、バッテリSOCが第2容量閾値以上であり、かつ、第2モータジェネレータMG2の発電可能電力が所定値より大きいと、発進要求に対して速やかに発進することができ、バッテリSOCが第2容量閾値以上であり、かつ、第2モータジェネレータMG2の発電可能電力が所定値以下であると、第2モータジェネレータMG2の破損を防止することができる。
加えて、第2モータジェネレータMG2の発電可能電力が所定値より大きいと、MG2アイドル発電が行われるため、バッテリSOCの低下が防止される。従って、停車中、バッテリSOC不足時、バッテリSOCが第2容量閾値以上であり、かつ、第2モータジェネレータMG2の発電可能電力が所定値より大きいと、発進に必要な電力を確保することができる。また、第2モータジェネレータMG2の発電可能電力が所定値以下であると、MG2アイドル発電が制限されるがMG1アイドル発電が行われるため、バッテリSOCの低下が防止される。従って、停車中、バッテリSOC不足時、バッテリSOCが第2容量閾値以上であり、かつ、第2モータジェネレータMG2の発電可能電力が所定値以下であると、発進に必要な電力を確保することができる。すなわち、バッテリSOCが「第2容量閾値≦バッテリSOC<第1容量閾値」の時、MG1アイドル発電又はMG2アイドル発電が行われるため、バッテリSOCの低下が防止される。従って、停車中、バッテリSOC不足時、バッテリSOCが第2容量閾値以上あると、発進に必要な電力を確保することができる。
即ち、第2モータジェネレータMG2の発電可能電力が所定値より大きいと、MG1アイドル発電が行われず、第1モータジェネレータMG1が駆動輪19に機械的に結合したままとされるため、発進要求に備えられる。また、第2モータジェネレータMG2の発電可能電力が所定値以下であると、MG2アイドル発電が制限されるため、第2モータジェネレータMG2を発電に用いない。
従って、停車中、バッテリSOC不足時、バッテリSOCが第2容量閾値以上であり、かつ、第2モータジェネレータMG2の発電可能電力が所定値より大きいと、発進要求に対して速やかに発進することができ、バッテリSOCが第2容量閾値以上であり、かつ、第2モータジェネレータMG2の発電可能電力が所定値以下であると、第2モータジェネレータMG2の破損を防止することができる。
加えて、第2モータジェネレータMG2の発電可能電力が所定値より大きいと、MG2アイドル発電が行われるため、バッテリSOCの低下が防止される。従って、停車中、バッテリSOC不足時、バッテリSOCが第2容量閾値以上であり、かつ、第2モータジェネレータMG2の発電可能電力が所定値より大きいと、発進に必要な電力を確保することができる。また、第2モータジェネレータMG2の発電可能電力が所定値以下であると、MG2アイドル発電が制限されるがMG1アイドル発電が行われるため、バッテリSOCの低下が防止される。従って、停車中、バッテリSOC不足時、バッテリSOCが第2容量閾値以上であり、かつ、第2モータジェネレータMG2の発電可能電力が所定値以下であると、発進に必要な電力を確保することができる。すなわち、バッテリSOCが「第2容量閾値≦バッテリSOC<第1容量閾値」の時、MG1アイドル発電又はMG2アイドル発電が行われるため、バッテリSOCの低下が防止される。従って、停車中、バッテリSOC不足時、バッテリSOCが第2容量閾値以上あると、発進に必要な電力を確保することができる。
実施例1では、ハイブリッドコントロールモジュール21により、停車中、バッテリSOC不足時、バッテリSOCが第2容量閾値未満であり、かつ、第2モータジェネレータMG2の発電可能電力が所定値より大きいと、ダブルアイドル発電が行われる構成とした(図19)。また、停車中、バッテリSOC不足時、バッテリSOCが第2容量閾値未満であり、かつ、第2モータジェネレータMG2の発電可能電力が所定値以下であると、MG1アイドル発電に、MG2アイドル発電よりも発電を制限したMG2アイドル制限発電を加えたダブルアイドル制限発電が行われる構成とした(図19)。
即ち、第2モータジェネレータMG2の発電可能電力が所定値以下であると、MG2アイドル発電が制限される。しかし、MG1アイドル発電に、MG2アイドル制限発電を加えたダブルアイドル制限発電が行われるため、停車時間が同じとき、MG1アイドル発電又はMG2アイドル発電で発電する場合に比べ、より短い時間で多くの発電電力を得ることができ、バッテリSOCの低下が防止される。
従って、停車中、バッテリSOC不足時、バッテリSOCが第2容量閾値未満であり、かつ、第2モータジェネレータMG2の発電可能電力が所定値以下であると、MG1アイドル発電又はMG2アイドル発電で発電する場合に比べ、短時間で発進に必要な電力を確保することができる。
加えて、第2モータジェネレータMG2の発電可能電力が所定値より大きいと、MG2アイドル発電は制限されない。このため、ダブルアイドル発電が行われるため、停車時間が同じとき、ダブルアイドル制限発電で発電する場合に比べ、より短い時間で多くの発電電力を得ることができ、バッテリSOCの低下が防止される。従って、停車中、バッテリSOC不足時、バッテリSOCが第2容量閾値未満であり、かつ、第2モータジェネレータMG2の発電可能電力が所定値より大きいと、ダブルアイドル制限発電で発電する場合に比べ、短時間で発進に必要な電力を確保することができる。
即ち、第2モータジェネレータMG2の発電可能電力が所定値以下であると、MG2アイドル発電が制限される。しかし、MG1アイドル発電に、MG2アイドル制限発電を加えたダブルアイドル制限発電が行われるため、停車時間が同じとき、MG1アイドル発電又はMG2アイドル発電で発電する場合に比べ、より短い時間で多くの発電電力を得ることができ、バッテリSOCの低下が防止される。
従って、停車中、バッテリSOC不足時、バッテリSOCが第2容量閾値未満であり、かつ、第2モータジェネレータMG2の発電可能電力が所定値以下であると、MG1アイドル発電又はMG2アイドル発電で発電する場合に比べ、短時間で発進に必要な電力を確保することができる。
加えて、第2モータジェネレータMG2の発電可能電力が所定値より大きいと、MG2アイドル発電は制限されない。このため、ダブルアイドル発電が行われるため、停車時間が同じとき、ダブルアイドル制限発電で発電する場合に比べ、より短い時間で多くの発電電力を得ることができ、バッテリSOCの低下が防止される。従って、停車中、バッテリSOC不足時、バッテリSOCが第2容量閾値未満であり、かつ、第2モータジェネレータMG2の発電可能電力が所定値より大きいと、ダブルアイドル制限発電で発電する場合に比べ、短時間で発進に必要な電力を確保することができる。
実施例1では、ハイブリッドコントロールモジュール21により、停車中、ドライバからの発電要求に基づいて発電を行うとき、ドライバからの要求発電電力が所定値より大きいと、MG1アイドル発電が行われる構成とした(図5のステップS12)。また、停車中、ドライバからの発電要求に基づいて発電を行うとき、ドライバからの要求発電電力が所定値以下であると、MG2アイドル発電を行うと共にMG1アイドル発電を行わず第1モータジェネレータMG1を駆動輪19に機械的に結合したままとされる構成とした(図5のステップS13)。
即ち、ドライバからの要求発電電力が所定値より大きいと、MG1アイドル発電が行われるため、ドライバからの要求発電電力に応じたMG1アイドル発電が行われる。また、ドライバからの要求発電電力が所定値以下であると、MG1アイドル発電が行われず、第1モータジェネレータMG1が駆動輪19に機械的に結合したままとされるため、発進要求に備えられる。
従って、停車中、ドライバからの発電要求に基づいて発電を行うとき、ドライバからの要求発電電力が所定値より大きいと、ドライバからの要求発電電力に応じることができ、ドライバからの要求発電電力が所定値以下であると、発進要求に対して速やかに発進することができる。
加えて、ドライバからの要求発電電力が所定値以下であると、MG2アイドル発電が行われるため、バッテリSOCの低下が防止される。従って、停車中、ドライバからの発電要求に基づいて発電を行うとき、ドライバからの要求発電電力が所定値以下であると、発進に必要な電力を確保することができる。
即ち、ドライバからの要求発電電力が所定値より大きいと、MG1アイドル発電が行われるため、ドライバからの要求発電電力に応じたMG1アイドル発電が行われる。また、ドライバからの要求発電電力が所定値以下であると、MG1アイドル発電が行われず、第1モータジェネレータMG1が駆動輪19に機械的に結合したままとされるため、発進要求に備えられる。
従って、停車中、ドライバからの発電要求に基づいて発電を行うとき、ドライバからの要求発電電力が所定値より大きいと、ドライバからの要求発電電力に応じることができ、ドライバからの要求発電電力が所定値以下であると、発進要求に対して速やかに発進することができる。
加えて、ドライバからの要求発電電力が所定値以下であると、MG2アイドル発電が行われるため、バッテリSOCの低下が防止される。従って、停車中、ドライバからの発電要求に基づいて発電を行うとき、ドライバからの要求発電電力が所定値以下であると、発進に必要な電力を確保することができる。
実施例1では、ハイブリッドコントロールモジュール21により、路面勾配が検知された場合、MG1アイドル発電が禁止される(図5のステップS6→ステップS13)。
例えば、停車中、駆動用モータを駆動輪から切り離された状態で、発電から再発進をするとき、ドライバがブレーキから足を離してから、駆動用モータが駆動輪に接続されるまでの間は駆動用モータのトルクが駆動輪に伝達されないため、勾配路において車両がずり下がってしまう。
これに対し、実施例1では、路面勾配が検知された場合、MG1アイドル発電が禁止されるので、第1モータジェネレータMG1が駆動輪19に機械的に結合したままとされる。このため、停車中、発電から再発進するとき、ドライバがブレーキから足を離しても第1モータジェネレータMG1のトルクが駆動輪19に伝達される。
従って、停車中、発電から再発進するとき、路面勾配が検知された場合、勾配路において車両がずり下がることを防止できる。
加えて、MG1アイドル発電が禁止されても、MG2アイドル発電が行われるため、バッテリSOCの低下が防止される。従って、停車中、路面勾配が検知された場合でも、発進に必要な電力を確保することができる。
例えば、停車中、駆動用モータを駆動輪から切り離された状態で、発電から再発進をするとき、ドライバがブレーキから足を離してから、駆動用モータが駆動輪に接続されるまでの間は駆動用モータのトルクが駆動輪に伝達されないため、勾配路において車両がずり下がってしまう。
これに対し、実施例1では、路面勾配が検知された場合、MG1アイドル発電が禁止されるので、第1モータジェネレータMG1が駆動輪19に機械的に結合したままとされる。このため、停車中、発電から再発進するとき、ドライバがブレーキから足を離しても第1モータジェネレータMG1のトルクが駆動輪19に伝達される。
従って、停車中、発電から再発進するとき、路面勾配が検知された場合、勾配路において車両がずり下がることを防止できる。
加えて、MG1アイドル発電が禁止されても、MG2アイドル発電が行われるため、バッテリSOCの低下が防止される。従って、停車中、路面勾配が検知された場合でも、発進に必要な電力を確保することができる。
実施例1では、ハイブリッドコントロールモジュール21により、駆動輪19に対して制動力が発生している場合、MG1アイドル発電が許可される(図5のステップS7の「YES」)。
例えば、駆動用モータを駆動輪と接続するクラッチが誤作動し、駆動用モータによる発電中に駆動用モータが駆動輪と接続された場合、車両が急発進してしまう。
これに対し、実施例1では、駆動輪19に対して制動力が発生している場合、MG1アイドル発電が許可されるので、第1モータジェネレータMG1と駆動輪19を接続する第3係合クラッチC3が誤作動しても、車両が急発進しない。
従って、制動力が発生している場合、MG1アイドル発電中に、車両が急発進することを防止できる。
例えば、駆動用モータを駆動輪と接続するクラッチが誤作動し、駆動用モータによる発電中に駆動用モータが駆動輪と接続された場合、車両が急発進してしまう。
これに対し、実施例1では、駆動輪19に対して制動力が発生している場合、MG1アイドル発電が許可されるので、第1モータジェネレータMG1と駆動輪19を接続する第3係合クラッチC3が誤作動しても、車両が急発進しない。
従って、制動力が発生している場合、MG1アイドル発電中に、車両が急発進することを防止できる。
実施例1では、ハイブリッドコントロールモジュール21により、Pレンジが選択されているとき、MG1アイドル発電が許可される(図5のステップS8の「YES」)。
例えば、駆動用モータを駆動輪と接続するクラッチが誤作動し、駆動用モータによる発電中に駆動用モータが駆動輪と接続された場合、車両が急発進してしまう。
これに対し、実施例1では、Pレンジが選択されているとき、MG1アイドル発電が許可されるので、第1モータジェネレータMG1と駆動輪19を接続する第3係合クラッチC3が誤作動しても、車両が急発進しない。
従って、Pレンジが選択されているとき、MG1アイドル発電中に、車両が急発進することを防止できる。
例えば、駆動用モータを駆動輪と接続するクラッチが誤作動し、駆動用モータによる発電中に駆動用モータが駆動輪と接続された場合、車両が急発進してしまう。
これに対し、実施例1では、Pレンジが選択されているとき、MG1アイドル発電が許可されるので、第1モータジェネレータMG1と駆動輪19を接続する第3係合クラッチC3が誤作動しても、車両が急発進しない。
従って、Pレンジが選択されているとき、MG1アイドル発電中に、車両が急発進することを防止できる。
次に、効果を説明する。
実施例1のハイブリッド車両の発電制御装置にあっては、下記に列挙する効果が得られる。
実施例1のハイブリッド車両の発電制御装置にあっては、下記に列挙する効果が得られる。
(1)駆動輪19に機械的に結合され、主に走行駆動に用いられる第1電動機(第1モータジェネレータMG1)と、
内燃機関ICEに機械的に結合され、発電可能電力が第1電動機(第1モータジェネレータMG1)よりも小さい第2電動機(第2モータジェネレータMG2)と、
第1電動機(第1モータジェネレータMG1)と第2電動機(第2モータジェネレータMG2)に電気的に結合されるバッテリ(強電バッテリ3)と、を備え、
車両発進時、第2電動機(第2モータジェネレータMG2)で発電した電力とバッテリ電力が供給される第1電動機(第1モータジェネレータMG1)を駆動源とするEV発進を行うハイブリッド車両において、
内燃機関ICEのトルク(ICEトルク)を用いて第1電動機(第1モータジェネレータMG1)と第2電動機(第2モータジェネレータMG2)の少なくとも一方を発電する発電コントローラ(ハイブリッドコントロールモジュール21)を設け、
発電コントローラ(ハイブリッドコントロールモジュール21)は、停車中、第2電動機(第2モータジェネレータMG2)よりも発電可能電力が大きい第1電動機(第1モータジェネレータMG1)を、駆動輪19から切り離すと共に内燃機関ICEと結合し、内燃機関ICEからのトルク(ICEトルク)を受けて第1電動機(第1モータジェネレータMG1)により発電するMG1アイドル発電を行う(図14)。
このため、停車中、発進に必要な電力を確保することができる。
内燃機関ICEに機械的に結合され、発電可能電力が第1電動機(第1モータジェネレータMG1)よりも小さい第2電動機(第2モータジェネレータMG2)と、
第1電動機(第1モータジェネレータMG1)と第2電動機(第2モータジェネレータMG2)に電気的に結合されるバッテリ(強電バッテリ3)と、を備え、
車両発進時、第2電動機(第2モータジェネレータMG2)で発電した電力とバッテリ電力が供給される第1電動機(第1モータジェネレータMG1)を駆動源とするEV発進を行うハイブリッド車両において、
内燃機関ICEのトルク(ICEトルク)を用いて第1電動機(第1モータジェネレータMG1)と第2電動機(第2モータジェネレータMG2)の少なくとも一方を発電する発電コントローラ(ハイブリッドコントロールモジュール21)を設け、
発電コントローラ(ハイブリッドコントロールモジュール21)は、停車中、第2電動機(第2モータジェネレータMG2)よりも発電可能電力が大きい第1電動機(第1モータジェネレータMG1)を、駆動輪19から切り離すと共に内燃機関ICEと結合し、内燃機関ICEからのトルク(ICEトルク)を受けて第1電動機(第1モータジェネレータMG1)により発電するMG1アイドル発電を行う(図14)。
このため、停車中、発進に必要な電力を確保することができる。
(2)発電コントローラ(ハイブリッドコントロールモジュール21)は、停車中、バッテリの充電容量(バッテリSOC)が第1容量閾値未満であるバッテリ容量(バッテリSOC)不足時、MG1アイドル発電を行い、バッテリの充電容量(バッテリSOC)が第1容量閾値以上であるバッテリ容量(バッテリSOC)充足時、MG1アイドル発電を行わず第1電動機(第1モータジェネレータMG1)を駆動輪19に機械的に結合したままとする(図15)。
このため、(1)の効果に加え、停車中、バッテリ容量(バッテリSOC)充足時には、発進要求に対して速やかに発進することができる。
このため、(1)の効果に加え、停車中、バッテリ容量(バッテリSOC)充足時には、発進要求に対して速やかに発進することができる。
(3)発電コントローラ(ハイブリッドコントロールモジュール21)は、停車中、バッテリ容量(バッテリSOC)不足時、第2電動機(第2モータジェネレータMG2)の発電可能電力が所定値より大きいと、第2電動機(第2モータジェネレータMG2)により発電するMG2アイドル発電を行うと共にMG1アイドル発電を行わず第1電動機(第1モータジェネレータMG1)を駆動輪19に機械的に結合したままとし、第2電動機(第2モータジェネレータMG2)の発電可能電力が所定値以下であると、MG1アイドル発電を行う(図16)。
このため、(2)の効果に加え、停車中、バッテリ容量(バッテリSOC)不足時、第2モータジェネレータMG2の発電可能電力が所定値より大きいと、発進に必要な電力を確保すると共に発進要求に対して速やかに発進することができる。
このため、(2)の効果に加え、停車中、バッテリ容量(バッテリSOC)不足時、第2モータジェネレータMG2の発電可能電力が所定値より大きいと、発進に必要な電力を確保すると共に発進要求に対して速やかに発進することができる。
(4)発電コントローラ(ハイブリッドコントロールモジュール21)は、停車中、バッテリの充電容量(バッテリSOC)が第1容量閾値未満であるバッテリ容量(バッテリSOC)不足時、MG1アイドル発電に、第2電動機(第2モータジェネレータMG2)により発電するMG2アイドル発電を加えたダブルアイドル発電を行い、バッテリの充電容量(バッテリSOC)が第1容量閾値以上であるバッテリ容量(バッテリSOC)充足時、MG1アイドル発電を行わず第1電動機(第1モータジェネレータMG1)を駆動輪19に機械的に結合したままとする(図17)。
このため、(1)の効果に加え、停車中、バッテリ容量(バッテリSOC)不足時、MG1アイドル発電又はMG2アイドル発電で発電する場合に比べ、短時間で発進に必要な電力を確保することができる。
このため、(1)の効果に加え、停車中、バッテリ容量(バッテリSOC)不足時、MG1アイドル発電又はMG2アイドル発電で発電する場合に比べ、短時間で発進に必要な電力を確保することができる。
(5)発電コントローラ(ハイブリッドコントロールモジュール21)は、停車中、バッテリ容量(バッテリSOC)不足時、バッテリの充電容量(バッテリSOC)が第1容量閾値より小さい第2容量閾値以上であると、MG2アイドル発電を行うと共にMG1アイドル発電を行わず第1電動機(第1モータジェネレータMG1)を駆動輪19に機械的に結合したままとし、バッテリの充電容量(バッテリSOC)が第2容量閾値未満であると、ダブルアイドル発電を行う(図18)。
このため、(4)の効果に加え、停車中、バッテリ容量(バッテリSOC)不足時、バッテリの充電容量(バッテリSOC)が第2容量閾値以上であると、発進要求に対して速やかに発進することができ、バッテリの充電容量(バッテリSOC)が第2容量閾値未満であると、MG1アイドル発電又はMG2アイドル発電で発電する場合に比べ、短時間で発進に必要な電力を確保することができる。
このため、(4)の効果に加え、停車中、バッテリ容量(バッテリSOC)不足時、バッテリの充電容量(バッテリSOC)が第2容量閾値以上であると、発進要求に対して速やかに発進することができ、バッテリの充電容量(バッテリSOC)が第2容量閾値未満であると、MG1アイドル発電又はMG2アイドル発電で発電する場合に比べ、短時間で発進に必要な電力を確保することができる。
(6)発電コントローラ(ハイブリッドコントロールモジュール21)は、停車中、バッテリ容量(バッテリSOC)不足時、バッテリの充電容量(バッテリSOC)が第2容量閾値以上であり、かつ、第2電動機(第2モータジェネレータMG2)の発電可能電力が所定値より大きいと、MG2アイドル発電を行うと共にMG1アイドル発電を行わず第1電動機(第1モータジェネレータMG1)を駆動輪19に機械的に結合したままとし、バッテリの充電容量(バッテリSOC)が第2容量閾値以上であり、かつ、第2電動機(第2モータジェネレータMG2)の発電可能電力が所定値以下であると、MG1アイドル発電を行う(図19)。
このため、(5)の効果に加え、停車中、バッテリ容量(バッテリSOC)不足時、バッテリの充電容量(バッテリSOC)が第2容量閾値以上であり、かつ、第2モータジェネレータMG2の発電可能電力が所定値より大きいと、発進要求に対して速やかに発進することができ、バッテリの充電容量(バッテリSOC)が第2容量閾値以上であり、かつ、第2モータジェネレータMG2の発電可能電力が所定値以下であると、第2モータジェネレータMG2の破損を防止することができる。
このため、(5)の効果に加え、停車中、バッテリ容量(バッテリSOC)不足時、バッテリの充電容量(バッテリSOC)が第2容量閾値以上であり、かつ、第2モータジェネレータMG2の発電可能電力が所定値より大きいと、発進要求に対して速やかに発進することができ、バッテリの充電容量(バッテリSOC)が第2容量閾値以上であり、かつ、第2モータジェネレータMG2の発電可能電力が所定値以下であると、第2モータジェネレータMG2の破損を防止することができる。
(7)発電コントローラ(ハイブリッドコントロールモジュール21)は、停車中、バッテリ容量(バッテリSOC)不足時、バッテリの充電容量(バッテリSOC)が第2容量閾値未満であり、かつ、第2電動機(第2モータジェネレータMG2)の発電可能電力が所定値より大きいと、ダブルアイドル発電を行い、バッテリの充電容量(バッテリSOC)が第2容量閾値未満であり、かつ、第2電動機(第2モータジェネレータMG2)の発電可能電力が所定値以下であると、MG1アイドル発電に、MG2アイドル発電よりも発電を制限したMG2アイドル制限発電を加えたダブルアイドル制限発電を行う(図19)。
このため、(5)又は(6)の効果に加え、停車中、バッテリ容量(バッテリSOC)不足時、バッテリの充電容量(バッテリSOC)が第2容量閾値未満であり、かつ、第2モータジェネレータMG2の発電可能電力が所定値以下であると、MG1アイドル発電又はMG2アイドル発電で発電する場合に比べ、短時間で発進に必要な電力を確保することができる。
このため、(5)又は(6)の効果に加え、停車中、バッテリ容量(バッテリSOC)不足時、バッテリの充電容量(バッテリSOC)が第2容量閾値未満であり、かつ、第2モータジェネレータMG2の発電可能電力が所定値以下であると、MG1アイドル発電又はMG2アイドル発電で発電する場合に比べ、短時間で発進に必要な電力を確保することができる。
(8)発電コントローラ(ハイブリッドコントロールモジュール21)は、停車中、ドライバからの発電要求に基づいて発電を行うとき、ドライバからの要求発電電力が所定値より大きいと、MG1アイドル発電を行い、ドライバからの要求発電電力が所定値以下であると、第2電動機(第2モータジェネレータMG2)により発電するMG2アイドル発電を行うと共にMG1アイドル発電を行わず第1電動機(第1モータジェネレータMG1)を駆動輪19に機械的に結合したままとする(図5のステップS12とステップS13)。
このため、(1)〜(7)の効果に加え、停車中、ドライバからの発電要求に基づいて発電を行うとき、ドライバからの要求発電電力が所定値より大きいと、ドライバからの要求発電電力に応じることができ、ドライバからの要求発電電力が所定値以下であると、発進要求に対して速やかに発進することができる。
このため、(1)〜(7)の効果に加え、停車中、ドライバからの発電要求に基づいて発電を行うとき、ドライバからの要求発電電力が所定値より大きいと、ドライバからの要求発電電力に応じることができ、ドライバからの要求発電電力が所定値以下であると、発進要求に対して速やかに発進することができる。
(9)発電コントローラ(ハイブリッドコントロールモジュール21)は、路面勾配を検知した場合、MG1アイドル発電を禁止する(図5のステップS6→ステップS13)。
このため、(1)〜(8)の効果に加え、停車中、発電から再発進するとき、路面勾配が検知された場合、勾配路において車両がずり下がることを防止できる。
このため、(1)〜(8)の効果に加え、停車中、発電から再発進するとき、路面勾配が検知された場合、勾配路において車両がずり下がることを防止できる。
(10)発電コントローラ(ハイブリッドコントロールモジュール21)は、駆動輪19に対して制動力が発生している場合、MG1アイドル発電を許可する(図5のステップS7の「YES」)。
このため、(1)〜(9)の効果に加え、制動力が発生している場合、MG1アイドル発電中に、車両が急発進することを防止できる。
このため、(1)〜(9)の効果に加え、制動力が発生している場合、MG1アイドル発電中に、車両が急発進することを防止できる。
(11)発電コントローラ(ハイブリッドコントロールモジュール21)は、パーキングレンジが選択されているとき、MG1アイドル発電を許可する(図5のステップS8の「YES」)。
このため、(1)〜(10)の効果に加え、Pレンジが選択されているとき、MG1アイドル発電中に、車両が急発進することを防止できる。
このため、(1)〜(10)の効果に加え、Pレンジが選択されているとき、MG1アイドル発電中に、車両が急発進することを防止できる。
以上、本発明のハイブリッド車両の発電制御装置を実施例1に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例1に限られるものではなく、請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加などは許容される。
実施例1では、MG2アイドル発電を行うと共にMG1アイドル発電を行わず第1モータジェネレータMG1を駆動輪19に機械的に結合したままとする例を示した。しかし、第1モータジェネレータMG1を駆動輪19に機械的に結合したままにしなくても良い。すなわち、MG1アイドル発電を行わずMG2アイドル発電を行うとき(MG2アイドル発電制御処理のとき)、「EV1st ICE-」から「Neutral」の変速段へ切り替えても良い。このため、ステップS16において、「Neutral」の変速段へ切り替えられた後に、MG2アイドル発電を実行しても良い。また、ステップS16において、「Neutral」の変速段へ切り替えた場合、MG2アイドル発電の終了後、再発進(EV発進)に備えるために係合クラッチC1,C3の架け替えが実施され、「Neutral」から「EV1st ICE-」の変速段へ切り替える。
実施例1では、変速コントローラとして、複数の係合クラッチC1,C2,C3の締結組み合わせによる全変速段から、インターロック変速段とシフト機構により選択できない変速段を除いた変速段を、多段歯車変速機1により実現可能な複数の変速段とする例を示した。しかし、変速コントローラとしては、複数の係合クラッチの締結組み合わせによる全変速段から、インターロック変速段を除いた変速段を、変速機により実現可能な複数の変速段とする例としても良い。例えば、シフト機構を、係合クラッチC1,C2,C3のそれぞれを独立にストローク動作させる機構にすると、「シフト機構により選択できない変速段」は無くなる。この場合、故障時変速段として使用する変速段が増加する。
実施例1では、内燃機関ICEのエンジン駆動力をモータ駆動力によりアシストする「パラレルHEVモード」等で走行する例を示した。しかし、内燃機関ICEを発電のみに用いても良い。すなわち、本発明のハイブリッド車両の発電制御装置を、シリーズハイブリッド車両に対して適用しても良い。
Claims (10)
- 駆動輪に機械的に結合され、主に走行駆動に用いられる第1電動機と、
内燃機関に機械的に結合され、発電可能電力が前記第1電動機よりも小さい第2電動機と、
前記第1電動機と前記第2電動機に電気的に結合されるバッテリと、を備え、
回転差を吸収する発進要素を持たないことにより、車両発進時、車速が所定車速以下の発進領域で、前記第2電動機で発電した電力とバッテリ電力が供給される前記第1電動機を駆動源とするEV発進を行うハイブリッド車両において、
前記内燃機関のトルクを用いて前記第1電動機と前記第2電動機の少なくとも一方を発電する発電コントローラを設け、
前記発電コントローラは、停車中、前記バッテリの充電容量が前記EV発進で必要となる電力に相当する第1容量閾値未満であるバッテリ容量不足時、前記第1電動機を、前記駆動輪から切り離すと共に前記内燃機関と結合し、前記内燃機関からのトルクを受けて前記第1電動機により発電するMG1アイドル発電を行い、前記バッテリの充電容量が前記第1容量閾値以上であるバッテリ容量充足時、前記MG1アイドル発電を行わず前記第1電動機を駆動輪に機械的に結合したままとする
ことを特徴とするハイブリッド車両の発電制御装置。 - 請求項1に記載されたハイブリッド車両の発電制御装置において、
前記発電コントローラは、停車中、前記バッテリ容量不足時、前記第2電動機の発電可能電力が所定値より大きいと、前記MG1アイドル発電に代えて前記第2電動機により発電するMG2アイドル発電を行うと共に前記MG1アイドル発電を行わず前記第1電動機を駆動輪に機械的に結合したままとし、前記第2電動機の発電可能電力が前記所定値以下であると、前記MG1アイドル発電を行う
ことを特徴とするハイブリッド車両の発電制御装置。 - 請求項1に記載されたハイブリッド車両の発電制御装置において、
前記発電コントローラは、停車中、前記バッテリ容量不足時、前記MG1アイドル発電に、前記第2電動機により発電するMG2アイドル発電を加えたダブルアイドル発電を行う
ことを特徴とするハイブリッド車両の発電制御装置。 - 請求項4に記載されたハイブリッド車両の発電制御装置において、
前記発電コントローラは、停車中、前記バッテリ容量不足時、前記バッテリの充電容量が前記第1容量閾値より小さい第2容量閾値以上であると、前記ダブルアイドル発電に代えて前記MG2アイドル発電を行うと共に前記MG1アイドル発電を行わず前記第1電動機を駆動輪に機械的に結合したままとし、前記バッテリの充電容量が前記第2容量閾値未満であると、前記ダブルアイドル発電を行う
ことを特徴とするハイブリッド車画の発電制御装置。 - 請求項5に記載されたハイブリッド車両の発電制御装置において、
前記発電コントローラは、停車中、前記バッテリ容量不足時、前記バッテリの充電容量が前記第2容量閾値以上であり、かつ、前記第2電動機の発電可能電力が所定値より大きいと、前記ダブルアイドル発電に代えて前記MG2アイドル発電を行うと共に前記MG1アイドル発電を行わず前記第1電動機を駆動輪に機械的に結合したままとし、前記バッテリの充電容量が前記第2容量閾値以上であり、かつ、前記第2電動機の発電可能電力が前記所定値以下であると、前記MG1アイドル発電を行う
ことを特徴とするハイブリッド車両の発電制御装置。 - 請求項5または請求項6に記載されたハイブリッド車両の発電制御装置において、
前記発電コントローラは、停車中、前記バッテリ容量不足時、前記バッテリの充電容量が前記第2容量閾値未満であり、かつ、前記第2電動機の発電可能電力が所定値より大きいと、前記ダブルアイドル発電を行い、
前記バッテリの充電容量が前記第2容量閾値未満であり、かつ、前記第2電動機の発電可能電力が所定値以下であると、前記MG1アイドル発電に、前記MG2アイドル発電よりも発電を制限したMG2アイドル制限発電を加えたダブルアイドル制限発電を行う
ことを特徴とするハイブリッド車両の発電制御装置。 - 請求項1,請求項3から請求項7までの何れか一項に記載されたハイブリッド車両の発電制御装置において、
前記発電コントローラは、停車中、ドライバからの発電要求に基づいて発電を行うとき、ドライバからの要求発電電力が所定値より大きいと、前記MG1アイドル発電を行い、ドライバからの要求発電電力が前記所定値以下であると、前記MG1アイドル発電に代えて前記第2電動機により発電するMG2アイドル発電を行うと共に前記MG1アイドル発電を行わず前記第1電動機を駆動輪に機械的に結合したままとする
ことを特徴とするハイブリッド車両の発電制御装置。 - 請求項1,請求項3から請求項8までの何れか一項に記載されたハイブリッド車両の発電制御装置において、
前記発電コントローラは、路面勾配を検知した場合、前記MG1アイドル発電を禁止する
ことを特徴とするハイブリッド車両の発電制御装置。 - 請求項1,請求項3から請求項9までの何れか一項に記載されたハイブリッド車両の発電制御装置において、
前記発電コントローラは、駆動輪に対して制動力が発生している場合、前記MG1アイドル発電を許可する
ことを特徴とするハイブリッド車両の発電制御装置。 - 請求項1,請求項3から請求項10までの何れか一項に記載されたハイブリッド車両の発電制御装置において、
前記発電コントローラは、パーキングレンジが選択されているとき、前記MG1アイドル発電を許可する
ことを特徴とするハイブリッド車両の発電制御装置。
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