JP7056336B2 - ハイブリッド車両 - Google Patents

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Description

本発明は、ハイブリッド車両に関する。
特許文献１には、エンジンと変速機との間の動力伝達経路にダンパを介してモータを配置したハイブリッド車両、いわゆる１モータハイブリッド車両（１Ｍ－ＨＶ）が記載されている。
特開２０１４－１４４６８４号公報
１モータハイブリッド車両では、その構造上、共振点が３点あり、またモータの回転慣性の影響によって反共振が発生する周波数域（エンジン回転数領域）が存在する。そして、反共振が発生する周波数域では、エンジン回転数の変動レベルが小さくなる。このため、反共振が発生する周波数域では、エンジン回転数の変動レベルに基づいて失火の発生を検出することが困難になる。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、反共振が発生している周波数域であっても失火の発生を精度よく検出可能なハイブリッド車両を提供することにある。
本発明に係るハイブリッド車両は、エンジンと変速機との間の動力伝達経路にダンパを介してモータが配置されている構造を有するハイブリッド車両であって、前記モータのロータには、並列に配置された弾性部材及びヒステリシス機構を介して質量体が連結されており、前記ヒステリシス機構は、前記質量体が振動するとき、振動方向とは逆向きの摩擦力を該質量体に付与することを特徴とする。
本発明に係るハイブリッド車両によれば、モータの回転慣性の影響による反共振の発生レベルを制御してエンジン回転数の変動レベルを失火の発生を検出可能な変動レベルに保つので、反共振が発生している周波数域でも失火の発生を精度よく検出できる。
図１は、本発明の一実施形態であるハイブリッド車両の構成を示す模式図である。 図２は、従来及び本発明に係るハイブリッド車両におけるエンジン回転数変動レベルを示す模式図である。 図３は、エンジン回転数の変化に伴うエンジン回転数変動量の変化の評価結果を示す図である。 図４は、エンジン回転数変動量の時間変化の評価結果を示す図である。
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態であるハイブリッド車両の構成について説明する。
図１は、本発明の一実施形態であるハイブリッド車両の構成を示す模式図である。図１に示すように、本発明の一実施形態であるハイブリッド車両１は、１モータハイブリッド車両によって構成され、エンジン（Ｅｎｇ）２、モータ３、トルクコンバータ（Ｔ／Ｃ）４、変速機（Ｔ／Ｍ）５、及びダンパ６ａ，６ｂを主な構成要素として備えている。
エンジン２は、ガソリンや軽油等を燃料として動力を出力する内燃機関によって構成されている。
モータ３は、同期発電電動機によって構成されており、そのロータ（回転子）３ａはダンパ６ａとダンパ６ｂとの間の動力伝達経路上の位置Ｐに接続されている。
トルクコンバータ４は、エンジン２及びモータ３から出力されたトルクを変速機５の入力軸へと伝達するための装置である。
変速機５は、トルクコンバータ４の出力トルクを変速した後、図示しない駆動輪に伝達する装置である。
ダンパ６ａ，６ｂは、エンジン２とトルクコンバータ４との間の動力伝達経路上に直列に配置されている。ダンパ６ａ，６ｂは、例えばばねダンパにより構成され、トルク変動や振動に起因する捩れ振動を抑制する。
ところで、このような構成を有するハイブリッド車両１では、モータ３の回転慣性の影響によって反共振が発生する周波数域が存在し、反共振が発生する周波数域ではエンジン回転数の変動レベルが小さくなる。このため、反共振が発生する周波数域では、エンジン回転数の変動レベルに基づいて失火の発生を検出することが困難になる。そこで、本実施形態では、以下に示すようにモータ３を構成することにより、モータ３の回転慣性の影響による反共振の発生レベルを制御してエンジン回転数の変動レベルを失火の発生を検出可能な変動レベルに保つようにしている。以下、モータ３の詳細な構成について説明する。
図１に示すように、本実施形態では、モータ３のロータ３ａには、並列に配置された弾性部材３ｃ及びヒステリシス機構３ｄを介して質量体３ｂが連結されている。そして、ヒステリシス機構３ｄは、質量体３ｂが振動するとき、その振動方向とは逆向きの摩擦力を質量体３ｂに付与する。このような構成によれば、モータ３の振動に伴う振動力が摩擦力を超えると、質量体３ｂは剛性に応じて振動するが、その振動周期は反共振点に対して位相差を有する。結果、一般に、反共振は２つの固有振動で節となる周波数で発生するが、上述した位相差によって節が一致しないため、反共振によって低減するモータ３の振動レベルを小さくできる。
これにより、図２に曲線Ｌ２で示すように、ヒステリシス機構３ｄを備えない従来構造の共振特性では、反共振周波数ｆａにおいてエンジン回転数の変動レベルが失火の発生の検出が困難（失火検出ＮＧ）なレベルまで低下する。これに対して、図２に曲線Ｌ１で示すように、ヒステリシス機構３ｄを備える本発明の共振特性では、反共振周波数ｆａにおいてエンジン回転数の変動レベルを失火の発生を検出可能（失火検出ＯＫ）な変動レベルに保つことができる。従って、反共振が発生している周波数域でも失火の発生を精度よく検出できる。
本実施例では、従来構造及び本発明の共振特性について、エンジン回転数の変化に伴うエンジン回転数変動量の変化、及びエンジン回転数変動量の時間変化を評価した。図３は、エンジン回転数の変化に伴うエンジン回転数変動量の変化の評価結果を示す図である。図４（ａ）～（ｃ）は、エンジン回転数変動量の時間変化の評価結果を示す図である。図３において、曲線Ｌ３は本発明の共振特性におけるエンジン回転数変動量を示し、曲線Ｌ４は従来構造の共振特性におけるエンジン回転数変動量を示す。また、図４（ａ）～（ｃ）において、実線は本発明の共振特性におけるエンジン回転数変動量を示し、破線は従来構造の共振特性におけるエンジン回転数変動量を示す。
図３に示すように、本発明の共振特性によれば、反共振が発生するエンジン回転数領域Ｒにおいてエンジン回転数の変動レベルを失火の発生を検出可能（失火検出ＯＫ）な変動レベルに保てることが確認された。また、図４（ａ）～（ｃ）に示すように、本発明の共振特性によれば、エンジン回転数の回転３次の変動成分は変化させずに、失火に関係するエンジン回転数の回転０．５次の変動成分のレベルを失火の発生を検出可能（失火検出ＯＫ）な変動レベルに保てることが確認された。これにより、本発明の共振特性によれば、反共振が発生している周波数域でも失火の発生を精度よく検出できることが確認された。
以上、本発明者らによってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、本実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、本実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例、及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。
１ ハイブリッド車両
２ エンジン
３ モータ
３ａ ロータ
３ｂ 質量体
３ｃ 弾性部材
３ｄ ヒステリシス機構
４ トルクコンバータ
５ 変速機

Claims (1)

  1. エンジンと変速機との間の動力伝達経路にダンパを介してモータが配置されている構造を有するハイブリッド車両であって、
    前記モータのロータには、並列に配置された弾性部材及びヒステリシス機構を介して質量体が連結されており、前記ヒステリシス機構は、前記質量体が振動するとき、振動方向とは逆向きの摩擦力を該質量体に付与することにより、反共振が発生する周波数域でエンジン回転数の変動レベルを失火の発生を検出可能な変動レベルに保つことを特徴とするハイブリッド車両。
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