JP7088088B2 - ハイブリッド車両およびハイブリッド車両の制御方法 - Google Patents
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Description
<ハイブリッド車両の駆動システムについて>
図1は、ハイブリッド車両(以下、単に車両と記載する)10の駆動システムの構成の一例を示す図である。図1に示すように車両10は、制御部11と、走行用の動力源となる、エンジン13と、第1モータジェネレータ(以下、第1MGと記載する)14と、第2モータジェネレータ(以下、第2MGと記載する)15とを駆動システムとして備えている。エンジン13は、ターボチャージャ47を含む。第1MG14および第2MG15は、いずれも駆動電力が供給されることによりトルクを出力するモータとしての機能と、トルクが与えられることにより発電電力を発生する発電機としての機能とを備える。第1MG14および第2MG15としては、交流回転電機が用いられる。交流回転電機は、たとえば、永久磁石が埋設されたロータを備える永久磁石型同期電動機を含む。
図2は、ターボチャージャ47を有するエンジン13の構成の一例を示す図である。エンジン13は、たとえば、直列4気筒型の火花点火型の内燃機関である。図2に示すようにエンジン13は、たとえば、4つの気筒40a,40b,40c,40dが一方向に並べられて形成されるエンジン本体40を含む。
図3は、制御部11の構成の一例を示すブロック図である。図3に示すように、制御部11は、HV(Hybrid Vehicle)-ECU(Electronic Control Unit)62と、MG-ECU63と、エンジンECU64とを備える。
以上のような構成を有する車両10は、エンジン13および第2MG15を動力源としたハイブリッド(HV)走行モードやエンジン13を停止状態にするとともに第2MG15をバッテリ18に蓄積した電力で駆動して走行する電気(EV)走行モードなどの走行モードに設定または切り替えが可能である。各モードの設定や切り替えは、HV-ECU62により実行される。HV-ECU62は、設定または切り替えられた走行モードに基づいてエンジン13、第1MG14および第2MG15を制御する。
以上のように構成されるターボチャージャ47を有する車両10においては、特に高エンジントルク域でのエンジン動作により排気温度が上昇し、排気が流通するタービン53等のターボチャージャ47を構成する部品が加熱される。これは、過給圧が高くなるほど燃焼エネルギが増大し、発生する熱量が増加するためである。そのため、当該部品の温度によっては部品を保護するためエンジン13を要求どおりに動作させることができない場合がある。その結果、バッテリ18の充電を十分に実施できなかったり、あるいは、車両10に要求される駆動力を発生させることができなかったりするなどして、車両10のドライバビリティが悪化する場合がある。
以下、図4を参照して、HV-ECU62で実行される処理について説明する。図4は、HV-ECU62で実行される処理の一例を示すフローチャートである。
以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係るHV-ECU62の動作について図5を参照しつつ説明する。図5は、HV-ECU62の動作の一例を説明するための図である。図5の縦軸は、エンジントルクを示す。図5の横軸は、エンジン回転速度を示す。図5のLN1(実線)は、予め定められた動作線を示す。図5のLN2(破線)は、要求エンジンパワー(一例)の等パワー線を示す。なお、要求システムパワーは、説明の便宜上、一定である場合を想定する。
以上のようにして、本実施の形態に係るハイブリッド車両によると、ターボ温度がしきい値Taを超えて高温状態になる場合に、要求エンジンパワーを出力する予め定められた動作線上の位置から等パワー線に沿って高回転側に変更した位置が動作点として設定される。そのため、予め定められた動作線上の位置を動作点として設定される場合と比較して、エンジン回転速度が増加するとともに、エンジントルクが低下するように制御される。その結果、ターボチャージャ47の過給圧が低下するなどしてエンジン13の排気温度の上昇を抑制することができる。これにより、ターボチャージャが過熱状態になることを抑制しつつ、要求エンジンパワーが出力されることにより車両のドライバビリティの悪化を抑制することができる。したがって、ターボチャージャが過熱状態になることを抑制しつつ、ドライバビリティの悪化を抑制するハイブリッド車両およびハイブリッド車両の制御方法を提供することができる。
以下、第1の実施の形態の変形例について記載する。
<第2の実施の形態>
以下、第2の実施の形態に係るハイブリッド車両について説明する。本実施の形態に係る車両10は、上述の第1の実施の形態に係る車両10の構成と比較して、HV-ECU62において実行する処理が一部異なる。それ以外の構成については、上述の第1の実施の形態に係る車両10の構成と同じ構成である。それらについては同じ参照符号が付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰り返さない。
以下、第2の実施の形態の変形例について記載する。
Claims (6)
- ターボチャージャを有するエンジンと、
前記エンジンの動力を用いて発電可能なモータジェネレータと、
前記エンジンから出力される動力を前記モータジェネレータに伝達される動力と駆動輪に伝達される動力とに分割する動力分割装置と、
前記ターボチャージャの温度を取得する取得装置と、
前記ターボチャージャの温度を用いて前記エンジンと前記モータジェネレータとを制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記ターボチャージャの温度がしきい値を超えないときには、エンジントルクとエンジン回転速度との座標平面に設定される予め定められた動作線上の、前記エンジンに要求されるエンジンパワーを出力する位置を動作点として設定し、
前記ターボチャージャの温度が前記しきい値を超えるときには、前記予め定められた動作線上に設定される位置から、前記エンジンパワーの等パワー線に沿って高回転側に変更した位置を前記動作点として設定し、
設定された前記動作点で前記エンジンが動作するように前記エンジンと前記モータジェネレータとを制御する、ハイブリッド車両。 - 前記制御装置は、前記ターボチャージャの温度が高くなるほど前記エンジンの回転速度が増加するように前記動作点を設定する、請求項1に記載のハイブリッド車両。
- 前記制御装置は、高回転側に変更した位置に対応するエンジン回転速度が上限値を超えるときには、前記予め定められた動作線上に設定される位置から、等エンジン回転速度であって、かつ、低トルク側に変更した位置を前記動作点として設定する、請求項1または2に記載のハイブリッド車両。
- ターボチャージャを有するエンジンと、
前記エンジンの動力を用いて発電可能な第1モータジェネレータと、
前記エンジンから出力される動力を前記第1モータジェネレータに伝達される動力と駆動輪に伝達される動力とに分割する動力分割装置と、
前記駆動輪に動力を伝達する第2モータジェネレータと、
前記ターボチャージャの温度を取得する取得装置と、
前記ターボチャージャの温度を用いて前記エンジンと前記第1モータジェネレータと前記第2モータジェネレータとを制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記ターボチャージャの温度がしきい値を超えないときには、エンジントルクとエンジン回転速度との座標平面に設定される予め定められた動作線上の、前記エンジンに要求されるエンジンパワーを出力する位置を動作点として設定し、
前記ターボチャージャの温度が前記しきい値を超えるときには、前記予め定められた動作線上に設定される位置から、等エンジン回転速度であって、かつ、低トルク側に変更した位置を前記動作点として設定し、
設定された前記動作点で前記エンジンが動作するように前記エンジンと前記第1モータジェネレータとを制御し、
前記予め定められた動作線上に設定される位置から前記動作点までのエンジントルクの低下分に相当する駆動力の不足分を前記第2モータジェネレータを用いて補う、ハイブリッド車両。 - ターボチャージャを有するエンジンと、前記エンジンの動力を用いて発電可能なモータジェネレータと、前記エンジンから出力される動力を前記モータジェネレータに伝達される動力と駆動輪に伝達される動力とに分割する動力分割装置とを備えるハイブリッド車両の制御方法であって、
前記ターボチャージャの温度を取得するステップと、
前記ターボチャージャの温度がしきい値を超えないときには、エンジントルクとエンジン回転速度との座標平面に設定される予め定められた動作線上の、前記エンジンに要求されるエンジンパワーを出力する位置を動作点として設定するステップと、
前記ターボチャージャの温度が前記しきい値を超えるときには、前記予め定められた動作線上に設定される位置から、前記エンジンパワーの等パワー線に沿って高回転側に変更した位置を前記動作点として設定するステップと、
設定された前記動作点で前記エンジンが動作するように前記エンジンと前記モータジェネレータとを制御するステップとを含む、ハイブリッド車両の制御方法。 - ターボチャージャを有するエンジンと、前記エンジンの動力を用いて発電可能な第1モータジェネレータと、前記エンジンから出力される動力を前記第1モータジェネレータに伝達される動力と駆動輪に伝達される動力とに分割する動力分割装置と、前記駆動輪に動力を伝達する第2モータジェネレータとを備えるハイブリッド車両の制御方法であって、
前記ターボチャージャの温度を取得するステップと、
前記ターボチャージャの温度がしきい値を超えないときには、エンジントルクとエンジン回転速度との座標平面に設定される予め定められた動作線上の、前記エンジンに要求されるエンジンパワーを出力する位置を動作点として設定するステップと、
前記ターボチャージャの温度が前記しきい値を超えるときには、前記予め定められた動作線上に設定される位置から、等エンジン回転速度であって、かつ、低トルク側に変更した位置を前記動作点として設定するステップと、
設定された前記動作点で前記エンジンが動作するように前記エンジンと前記第1モータジェネレータとを制御するステップと、
前記予め定められた動作線上に設定される位置から前記動作点までのエンジントルクの低下分に相当する駆動力の不足分を前記第2モータジェネレータを用いて補うステップとを含む、ハイブリッド車両の制御方法。
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