JP7215328B2 - hybrid vehicle - Google Patents
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Description
本開示は、ハイブリッド車両に関する。 The present disclosure relates to hybrid vehicles.
特開2015-58924号公報(特許文献1)には、過給機を有する内燃機関と、モータジェネレータと、遊星歯車機構とを備えたハイブリッド車両が開示されている。遊星歯車機構には、内燃機関とモータジェネレータと出力軸とが接続されている。このハイブリッド車両においては、内燃機関の動作点(回転数およびトルク)が車両の状態に応じて変更される。 Japanese Patent Laying-Open No. 2015-58924 (Patent Document 1) discloses a hybrid vehicle including an internal combustion engine having a supercharger, a motor generator, and a planetary gear mechanism. An internal combustion engine, a motor generator, and an output shaft are connected to the planetary gear mechanism. In this hybrid vehicle, the operating point (rotational speed and torque) of the internal combustion engine is changed according to the state of the vehicle.
内燃機関の動作点は、たとえば、要求エンジンパワーと等出力の等パワーラインと、予め定められたエンジンの動作ラインとの交点として設定される。動作ラインとしては、たとえば、燃費を優先する際に用いられる燃費ラインと、内燃機関の出力を優先する際に用いられるパワーラインとが設定されることがある。この場合に、たとえばドライバがアクセルペダルを踏んで加速要求をすると、動作点の決定に用いられる動作ラインが、燃費ラインからパワーラインに移行する。 The operating point of the internal combustion engine is set, for example, as the intersection of the required engine power and the equal power line and the predetermined engine operating line. As the operation line, for example, a fuel consumption line used when giving priority to fuel consumption and a power line used when giving priority to the output of the internal combustion engine may be set. In this case, for example, when the driver depresses the accelerator pedal to request acceleration, the operating line used to determine the operating point shifts from the fuel efficiency line to the power line.
過給機付きの内燃機関を備えるハイブリッド車両においては、燃費ラインとパワーラインとの乖離が大きくなる場合がある。これは、過給を開始する過給ライン付近に内燃機関の動作点がある場合に燃費が向上することから、過給ライン付近に燃費ラインが設定される一方で、過給機作動時の内燃機関の最大トルクライン付近にパワーラインが設定されることに起因する。 In a hybrid vehicle equipped with an internal combustion engine with a supercharger, there are cases where the divergence between the fuel consumption line and the power line becomes large. Since the operating point of the internal combustion engine is near the supercharging line where supercharging starts, the fuel efficiency is improved. This is because the power line is set near the maximum torque line of the engine.
燃費ラインとパワーラインとの乖離が大きいと、加速要求に応じて動作ラインが燃費ラインからパワーラインに移行する際に、内燃機関の回転数(回転速度)が低下する状況が生じ得る。ドライバは、アクセルペダルを踏んで加速を要求しているにも関わらず内燃機関の回転数が低下することに違和感を覚える可能性がある。 If the divergence between the fuel consumption line and the power line is large, a situation may occur in which the rotation speed (rotational speed) of the internal combustion engine decreases when the operation line shifts from the fuel consumption line to the power line in response to the acceleration request. The driver may feel uncomfortable with the fact that the rotation speed of the internal combustion engine decreases even though the accelerator pedal is depressed to request acceleration.
本開示は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、過給機付きの内燃機関を備えるハイブリッド車両において、動作ラインが燃費ラインからパワーラインに移行する際に、ドライバに与える違和感を低減することである。 The present disclosure has been made in order to solve the above problems, and the object thereof is to provide a hybrid vehicle equipped with a supercharged internal combustion engine, in which the driver is provided with a It is to reduce the sense of incongruity given.
(1)この開示に係るハイブリッド車両は、過給機を有する内燃機関と、回転電機と、内燃機関と回転電機と出力軸とが接続される遊星歯車機構と、内燃機関および回転電機を制御するように構成された制御装置とを備える。内燃機関の出力増加の要求があった場合に、制御装置は、出力増加の要求があったときの内燃機関の回転数に基づいて、下限回転数を設定し、内燃機関の回転数が下限回転数を下回らないように内燃機関の動作点を決定する。 (1) A hybrid vehicle according to this disclosure controls an internal combustion engine having a supercharger, a rotating electrical machine, a planetary gear mechanism to which the internal combustion engine, the rotating electrical machine, and an output shaft are connected, and the internal combustion engine and the rotating electrical machine. and a control device configured to: When there is a request to increase the output of the internal combustion engine, the control device sets a lower limit rotation speed based on the rotation speed of the internal combustion engine when the request to increase the output is received, and the rotation speed of the internal combustion engine reaches the lower limit rotation speed. Determine the operating point of the internal combustion engine so as not to fall below the number.
上記構成によれば、内燃機関の出力増加の要求があった場合に、出力増加の要求があったときの内燃機関の回転数に基づいて内燃機関の下限回転数が設定される。そして、内燃機関の回転数が下限回転数を下回らないように内燃機関の動作点が決定される。下限回転数を適切に設定することによって、内燃機関の回転数が変化しても、ドライバに与える違和感を低減することができる。 According to the above configuration, when there is a request to increase the output of the internal combustion engine, the lower limit rotation speed of the internal combustion engine is set based on the rotation speed of the internal combustion engine when the request to increase the output is received. Then, the operating point of the internal combustion engine is determined so that the rotational speed of the internal combustion engine does not fall below the lower limit rotational speed. By appropriately setting the lower limit rotation speed, it is possible to reduce the sense of discomfort given to the driver even if the rotation speed of the internal combustion engine changes.
(2)ある実施の形態においては、下限回転数は、上記出力増加の要求があったときの内燃機関の回転数以上である。 (2) In one embodiment, the lower limit speed is equal to or higher than the speed of the internal combustion engine when the request for increasing the output is made.
このように下限回転数が設定されることによって、内燃機関の回転数が、上記出力増加の要求があったときの内燃機関の回転数よりも低下することがない。つまり、ドライバの加速要求に対して、エンジン回転数が低下することがないので、ドライバに与える違和感を低減することができる。 By setting the lower limit rotation speed in this manner, the rotation speed of the internal combustion engine does not fall below the rotation speed of the internal combustion engine when the request for increasing the output is made. In other words, since the engine speed does not decrease in response to the driver's acceleration request, it is possible to reduce the driver's sense of discomfort.
(3)ある実施の形態においては、上記出力増加の要求があった場合に、制御装置は、上記出力増加の要求があったときの内燃機関の回転数に基づいて、上限回転数をさらに設定する。そして、制御装置は、内燃機関の回転数が、下限回転数を下回らないように、かつ、上限回転数上回らないように内燃機関の動作点を決定する。 (3) In one embodiment, when the output increase is requested, the control device further sets the upper limit engine speed based on the engine speed at which the output increase is requested. do. Then, the control device determines the operating point of the internal combustion engine so that the rotation speed of the internal combustion engine does not fall below the lower limit rotation speed and does not exceed the upper limit rotation speed.
内燃機関の回転数を増加させようとすると、内燃機関の回転数の増加に必要なイナーシャトルク分と過給機の過給圧の応答遅れとの影響によって、加速初期において内燃機関が発生するトルクの応答遅れが生じる可能性がある。そこで、上限回転数を設定して、内燃機関の回転数が上限回転数上回らないようにすれば、加速初期において内燃機関が発生するトルクの応答遅れが生じることを抑制することができる。これによって、ドライバビリティの低下を抑制することができる。 If you try to increase the speed of the internal combustion engine, the torque generated by the internal combustion engine at the beginning of acceleration due to the effects of the inertia torque required to increase the speed of the internal combustion engine and the response delay of the boost pressure of the supercharger. response delay may occur. Therefore, if the upper limit speed is set so that the speed of the internal combustion engine does not exceed the upper limit speed, it is possible to suppress the delay in the response of the torque generated by the internal combustion engine at the initial stage of acceleration. As a result, deterioration of drivability can be suppressed.
本開示によれば、過給機付きの内燃機関を備えるハイブリッド車両において、動作ラインが燃費ラインからパワーラインに移行する際に、ドライバに与える違和感を低減することができる。 Advantageous Effects of Invention According to the present disclosure, in a hybrid vehicle having a supercharged internal combustion engine, it is possible to reduce discomfort given to the driver when the operating line shifts from the fuel economy line to the power line.
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. The same or corresponding parts in the drawings are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.
<全体構成>
図1は、実施の形態1に係るハイブリッド車両の一例を示す全体構成図である。図1を参照して、このハイブリッド車両(以下、単に「車両」とも称する)10は、エンジン13と、第1モータジェネレータ(以下「第1MG(Motor Generator)」とも称する)14と、第2モータジェネレータ(以下「第2MG」とも称する)15と、遊星歯車機構20とを備える。
<Overall composition>
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an example of a hybrid vehicle according to Embodiment 1. FIG. Referring to FIG. 1, this hybrid vehicle (hereinafter also simply referred to as "vehicle") 10 includes an
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。 Both the first MG 14 and the second MG 15 have a function as a motor that outputs torque when supplied with drive power, and a function as a generator that generates generated power when torque is applied. AC rotary electric machines are used as first MG 14 and second MG 15 . AC rotary electric machines include, for example, permanent magnet type synchronous motors having a rotor in which permanent magnets are embedded.
第1MG14および第2MG15は、いずれもPCU(Power Control Unit)81を介してバッテリ18に電気的に接続されている。PCU81は、第1MG14と電力を授受する第1インバータ16と、第2MG15と電力を授受する第2インバータ17と、コンバータ83とを含む。
Both the first MG 14 and the second MG 15 are electrically connected to the
コンバータ83は、バッテリ18と、第1インバータ16および第2インバータ17との間で電力を授受する。コンバータ83は、たとえば、バッテリ18の電力を昇圧して第1インバータ16または第2インバータ17に供給可能に構成される。あるいは、コンバータ83は、第1インバータ16または第2インバータ17から供給される電力を降圧してバッテリ18に供給可能に構成される。
Converter 83 transfers electric power between
第1インバータ16は、コンバータ83からの直流電力を交流電力に変換して第1MG14に供給可能に構成される。あるいは、第1インバータ16は、第1MG14からの交流電力を直流電力に変換してコンバータ83に供給可能に構成される。
第2インバータ17は、コンバータ83からの直流電力を交流電力に変換して第2MG15に供給可能に構成される。あるいは、第2インバータ17は、第2MG15からの交流電力を直流電力に変換してコンバータ83に供給可能に構成される。
すなわち、PCU81は、第1MG14あるいは第2MG15において発電された電力を用いてバッテリ18を充電したり、バッテリ18の電力を用いて第1MG14あるいは第2MG15を駆動したりする。
That is, PCU 81 uses power generated in first MG 14 or second MG 15 to charge
バッテリ18は、車両10の駆動電源(すなわち動力源)として車両10に搭載される。バッテリ18は、積層された複数の電池を含んで構成される。電池は、たとえば、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の二次電池である。また、電池は、正極と負極との間に液体電解質を有する電池であってもよいし、固体電解質を有する電池(全固体電池)であってもよい。なお、バッテリ18は、再充電可能な直流電源であればよく、大容量のキャパシタも採用可能である。
The
エンジン13および第1MG14は、遊星歯車機構20に連結されている。遊星歯車機構20は、エンジン13の出力トルクを第1MG14と出力ギヤ21とに分割して伝達するものである。遊星歯車機構20は、たとえばシングルピニオン型の遊星歯車機構を有し、エンジン13の出力軸22と同一の軸線Cnt上に配置されている。
遊星歯車機構20は、サンギヤSと、サンギヤSと同軸に配置されたリングギヤRと、サンギヤSおよびリングギヤRに噛み合うピニオンギヤPと、ピニオンギヤPを自転および公転可能に保持するキャリヤCとを含む。エンジン13の出力軸22は、キャリヤCに連結されている。第1MG14のロータ軸23は、サンギヤSに連結されている。リングギヤRは、出力ギヤ21に連結されている。
The
エンジン13の出力トルクが伝達されるキャリヤCが入力要素に、出力ギヤ21にトルクを出力するリングギヤRが出力要素に、第1MG14のロータ軸23が連結されるサンギヤSが反力要素として機能する。すなわち、遊星歯車機構20は、エンジン13の出力を第1MG14側と出力ギヤ21側とに分割する。第1MG14は、エンジン13の出力トルクに応じたトルクを出力するように制御される。
The carrier C to which the output torque of the
カウンタシャフト25は、軸線Cntと平行に配置されている。カウンタシャフト25には、出力ギヤ21に噛み合うドリブンギヤ26が設けられている。また、カウンタシャフト25には、ドライブギヤ27がさらに設けられており、ドライブギヤ27は、デファレンシャルギヤ28におけるリングギヤ29に噛み合っている。ドリブンギヤ26は、第2MG15のロータ軸30に設けられたドライブギヤ31が噛み合っている。したがって、第2MG15の出力トルクが、ドリブンギヤ26において、出力ギヤ21から出力されるトルクに加えられる。このようにして合成されたトルクは、デファレンシャルギヤ28から左右に延びたドライブシャフト32,33を介して駆動輪24に伝達される。駆動輪24に駆動トルクが伝達されることにより、車両10に駆動力が発生する。
The
<エンジンの構成>
図2は、エンジン13の構成例を示す図である。図2を参照して、エンジン13は、たとえば、過給機47を有する直列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。
<Engine configuration>
FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of the
気筒40a,40b,40c,40dには、エンジン本体40に形成される吸気ポートの一方端および排気ポートの一方端がそれぞれ接続されている。吸気ポートの一方端は、気筒40a,40b,40c,40dの各々に2つずつ設けられた吸気バルブ43にて開閉される。また排気ポートの一方端は、気筒40a,40b,40c,40dの各々に2つずつ設けられた排気バルブ44にて開閉される。気筒40a,40b,40c,40dの各々の吸気ポートの他方端は、インテークマニホールド46に接続されている。気筒40a,40b,40c,40dの各々の排気ポートの他方端は、エキゾーストマニホールド52に接続されている。
One end of an intake port and one end of an exhaust port formed in the
実施の形態1に係るエンジン13は、たとえば、直噴エンジンであって、各気筒の頂部に設けられる燃料噴射装置(図示せず)によって燃料が気筒40a,40b,40c,40dの各々の内部に噴射される。気筒40a,40b,40c,40d内における燃料と吸気との混合気は、気筒40a,40b,40c,40dの各々に設けられた点火プラグ45にて着火される。
なお、図2においては、気筒40aに設けられた吸気バルブ43、排気バルブ44および点火プラグ45を示しており、他の気筒40b,40c,40dに設けられた吸気バルブ43、排気バルブ44および点火プラグ45については省略している。
2 shows the
エンジン13には、排気エネルギを利用して吸入空気を過給する過給機47が設けられている。過給機47は、コンプレッサ48と、タービン53とを含む。
The
インテークマニホールド46には、吸気通路41の一方端が接続されている。吸気通路41の他方端は吸気口に接続されている。吸気通路41の所定の位置には、コンプレッサ48が設けられている。吸気通路41の他方端(吸気口)とコンプレッサ48との間には、吸気通路41内を流れる空気の流量に応じた信号を出力するエアフローメータ50が設けられている。コンプレッサ48よりも下流側に設けられた吸気通路41には、コンプレッサ48で加圧された吸気を冷却するためのインタークーラ51が配設されている。インタークーラ51とインテークマニホールド46との間には、吸気通路41内を流れる吸気の流量を調整できるスロットル弁49が設けられている。
One end of the
エキゾーストマニホールド52には、排気通路42の一方端が接続されている。排気通路42の他方端はマフラー(図示せず)に接続されている。排気通路42の所定の位置には、タービン53が設けられている。また、排気通路42には、タービン53より上流の排気をタービン53よりも下流にバイパスするバイパス通路54と、バイパス通路に設けられ、タービン53に導かれる排気の流量を調整可能なウェイストゲートバルブ55とが設けられている。そのため、ウェイストゲートバルブ55の開度を制御することによりタービン53に流入する排気流量、つまり吸入空気の過給圧が調整される。タービン53またはウェイストゲートバルブ55を通る排気は、排気通路42の所定の位置に設けられるスタート触媒コンバータ56および後処理装置57により浄化されてから大気に放出される。スタート触媒コンバータ56および後処理装置57は、たとえば、三元触媒を含む。
One end of the
エンジン13には、吸気通路41に排気を流入させるためのEGR(Exhaust Gas Recirculation)装置58が設けられている。EGR装置58は、EGR通路59、EGR弁60、およびEGRクーラ61を備える。EGR通路59は、排気通路42から排気の一部をEGRガスとして取り出して吸気通路41に導く。EGR弁60は、EGR通路59を流れるEGRガスの流量を調整する。EGRクーラ61は、EGR通路59を流れるEGRガスを冷却する。EGR通路59は、スタート触媒コンバータ56と後処理装置57との間の排気通路42の部分と、コンプレッサ48とエアフローメータ50との間の吸気通路41の部分との間を接続している。
The
<制御装置の構成>
図3は、図1に示すハイブリッド車両10の制御装置11の構成に一例を示すブロック図である。図3を参照して、図3を参照して、制御装置11は、HV(Hybrid Vehicle)-ECU(Electronic Control Unit)62と、MG-ECU63と、エンジンECU64とを備える。
<Configuration of control device>
FIG. 3 is a block diagram showing an example of the configuration of the
HV-ECU62は、エンジン13、第1MG14および第2MG15を協調制御するための制御装置である。MG-ECU63は、PCU81の動作を制御するための制御装置である。エンジンECU64は、エンジン13の動作を制御するための制御装置である。
HV-
HV-ECU62、MG-ECU63およびエンジンECU64は、いずれも接続された各種センサや他のECUとの信号の授受をする入出力装置、各種の制御プログラムやマップなどの記憶に供されるメモリ、制御プログラムを実行する中央処理装置(CPU(Central Processing Unit))、および計時するためのカウンタなどを備えて構成されている。
The HV-
HV-ECU62には、車速センサ66と、アクセル開度センサ67と、第1MG回転速度センサ68と、第2MG回転速度センサ69と、エンジン回転速度センサ70と、タービン回転速度センサ71と、過給圧センサ72と、バッテリ監視ユニット73と、第1MG温度センサ74と、第2MG温度センサ75と、第1INV温度センサ76と、第2INV温度センサ77と、触媒温度センサ78と、タービン温度センサ79とがそれぞれ接続されている。
The HV-
車速センサ66は、車両10の速度(車速)を検出する。アクセル開度センサ67は、ドライバによるアクセルペダルの踏み込み量(アクセル開度)を検出する。第1MG回転速度センサ68は、第1MG14の回転数を検出する。第2MG回転速度センサ69は、第2MG15の回転数を検出する。エンジン回転速度センサ70は、エンジン13の回転数(以下「エンジン回転数」とも称する)Neを検出する。タービン回転速度センサ71は、過給機47のタービン53の回転数を検出する。過給圧センサ72は、エンジン13の過給圧を検出する。第1MG温度センサ74は、第1MG14の内部温度、たとえば、コイルや磁石に関連する温度を検出する。第2MG温度センサ75は、第2MG15の内部温度、たとえば、コイルや磁石に関連する温度を検出する。第1INV温度センサ76は、第1インバータ16の温度、たとえば、スイッチング素子に関連する温度を検出する。第2INV温度センサ77は、第2インバータ17の温度、たとえば、スイッチング素子に関連する温度を検出する。触媒温度センサ78は、後処理装置57の温度を検出する。タービン温度センサ79は、タービン53の温度を検出する。各種センサは、検出結果を示す信号をHV-ECU62に出力する。
A
バッテリ監視ユニット73は、バッテリ18の満充電容量に対する残存充電量の比率である充電率(SOC:State of Charge)を取得し、取得したSOCを示す信号をHV-ECU62に出力する。
バッテリ監視ユニット73は、たとえば、バッテリ18の電流、電圧および温度を検出するセンサを含む。バッテリ監視ユニット73は、検出されたバッテリ18の電流、電圧および温度を用いてSOCを算出することによってSOCを取得する。
なお、SOCの算出方法としては、たとえば、電流値積算(クーロンカウント)による手法、または、開放電圧(OCV:Open Circuit Voltage)の推定による手法など、種々の公知の手法を採用できる。 As a method for calculating the SOC, various known methods such as a method based on current value integration (coulomb counting) or a method based on estimation of an open circuit voltage (OCV: Open Circuit Voltage) can be employed.
<車両の制御>
車両10は、エンジン13および第2MG15を動力源としたHV走行モードと、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の電力で駆動して走行するEV走行モードとに、走行モードを設定または切替が可能である。モードの設定や切替は、HV-ECU62により実行される。EV走行モードは、たとえば低車速かつ要求駆動力が小さい低負荷の運転領域の際に選択されるモードであり、エンジン13を停止して第2MG15の出力トルクを走行用駆動源とする。HV走行モードは、高車速かつ要求駆動力が大きい高負荷の運転領域の際に選択されるモードであり、エンジン13の出力トルクと第2MG15の出力トルクとを合算したトルクを走行用駆動源とする。
<Vehicle control>
The
HV走行モードでは、エンジン13から出力されるトルクを駆動輪24に伝達する際に、第1MG14により反力を遊星歯車機構20に作用させる。そのため、サンギヤSが反力要素として機能する。すなわち、エンジン13の出力トルクを駆動輪24に作用させるために、エンジン13の出力トルクに対する反力トルクを第1MG14に出力させるように制御する。この場合には、第1MG14を発電機として機能させる回生制御を実行することができる。
In the HV running mode, when the torque output from the
以下、車両10の運転時におけるエンジン13、第1MG14および第2MG15の協調制御について説明する。
Coordinated control of the
HV-ECU62は、アクセルペダルの踏み込み量によって決まるアクセル開度などに基づいて要求駆動力を算出する。HV-ECU62は、算出された要求駆動力および車速などに基づいて車両10の要求走行パワーを算出する。HV-ECU62は、要求走行パワーにバッテリ18の充放電要求パワーを加算した値を要求システムパワーとして算出する。なお、バッテリ18の充放電要求パワーは、たとえばバッテリ18のSOCに応じて設定される。
The HV-
HV-ECU62は、算出された要求システムパワーに応じてエンジン13の作動が要求されるか否かを判定する。HV-ECU62は、たとえば、要求システムパワーが閾値を超える場合にはエンジン13の作動が要求されると判定する。HV-ECU62は、エンジン13の作動が要求される場合には、走行モードにHV走行モードを設定する。HV-ECU62は、エンジン13の作動が要求されない場合には、走行モードにEV走行モードを設定する。
HV-
HV-ECU62は、エンジン13の作動が要求される場合には(すなわち、HV走行モードが設定される場合には)、エンジン13に対する要求パワー(以下、「要求エンジンパワー」とも称する)を算出する。HV-ECU62は、たとえば、要求システムパワーを要求エンジンパワーとして算出する。HV-ECU62は、算出された要求エンジンパワーをエンジン運転状態指令としてエンジンECU64に出力する。
The HV-
エンジンECU64は、HV-ECU62から入力されたエンジン運転状態指令に基づき、スロットル弁49、点火プラグ45、ウェイストゲートバルブ55およびEGR弁60など、エンジン13の各部に対して各種の制御を行なう。
また、HV-ECU62は、算出された要求エンジンパワーを用いてエンジン回転数NeとエンジントルクTeとによって規定される座標系におけるエンジン13の動作点を設定する。HV-ECU62は、たとえば、当該座標系において要求エンジンパワーと等出力の等パワーラインと、予め定められた動作ラインとの交点をエンジン13の動作点として設定する。なお、予め定められた動作ラインは、当該座標系における、エンジン回転数Neの変化に対するエンジントルクの変化軌跡を示す。本実施の形態においては、後述するように、動作ラインとして、エンジン13の出力を優先する際に用いられるパワーラインと、燃費を優先する際に用いられる燃費ラインとが、予め定めれている。
The HV-
HV-ECU62は、設定されたエンジン13の動作点に対応するエンジン回転数Neを目標エンジン回転数Netとして設定する。
The HV-
HV-ECU62は、目標エンジン回転数Netが設定されると、現在のエンジン回転数Neを目標エンジン回転数Netにするための第1MG14のトルク指令値を設定する。HV-ECU62は、たとえば、現在のエンジン回転数Neと目標エンジン回転数Netとの差分に基づくフィードバック制御によって第1MG14のトルク指令値を設定する。
When the target engine speed Net is set, the HV-
HV-ECU62は、設定された第1MG14のトルク指令値からエンジントルクTeの駆動輪24への伝達分(以下、「エンジン直行トルクTep」とも称する)を算出し、要求駆動力を満足するように第2MG15のトルク指令値を設定する。HV-ECU62は、設定された第1MG14および第2MG15のトルク指令値をそれぞれ第1MGトルク指令および第2MGトルク指令としてMG-ECU63に出力する。
The HV-
MG-ECU63は、HV-ECU62から入力された第1MGトルク指令および第2MGトルク指令に基づき、第1MG14および第2MG15に発生させるトルクに対応した電流値およびその周波数を算出し、算出した電流値およびその周波数を含む信号をPCU81に出力する。
Based on the first MG torque command and the second MG torque command input from the HV-
また、HV-ECU62は、アクセルペダルが踏み込まれる等してエンジントルクTeが過給ライン(図4の破線L3)を超えると、過給機47による過給を要求し、エンジントルクTeが上昇するに従って過給圧の上昇を要求する。過給の要求および過給圧上昇の要求は、エンジンECU64へ通知される。エンジンECU64は、エンジントルクTeが過給ラインを下回るNA(Natural Aspiration)域においては、ウェイストゲートバルブ55を全開とする。これにより、排気が過給機47のタービン53に導入されずにバイパス通路54を流れるため、過給機47による過給は行なわれない。一方、エンジンECU64は、エンジントルクTeが過給ラインを超える過給域においては、全開であったウェイストゲートバルブ55を閉方向に作動させる。これにより、排気エネルギによって過給機47のタービン53が回転し、過給機47による過給が行なわれる。ウェイストゲートバルブ55の開度を調整することにより、過給機47のタービン53に流入する排気流量を調整し、コンプレッサ48を通じて吸入空気の過給圧を調整することができる。
Further, when the accelerator pedal is depressed and the engine torque Te exceeds the supercharging line (broken line L3 in FIG. 4), the HV-
HV-ECU62、MG-ECU63およびエンジンECU64の各々は、上述のように、図示しないCPUおよびメモリを内蔵する。なお、図3では、HV-ECU62、MG-ECU63およびエンジンECU64を分けた構成を一例として説明しているが、これらを集約した1つのECUによって構成されてもよい。
Each of HV-
<エンジンの動作点>
図4は、エンジン13の動作点を説明するための図である。図4において、縦軸はエンジントルクTeを示し、横軸はエンジン回転数Neを示す。図4において、エンジントルクTeとエンジン回転数Neとで決まる点がエンジン13の動作点である。
<Engine operating point>
FIG. 4 is a diagram for explaining the operating points of the
図4を参照して、実線L1および実線L2の各々は、エンジン13の動作ラインである。エンジン13は、通常、エンジントルクTeとエンジン回転数Neとで決まる動作点が、予め設定された動作ライン(実線L1または実線L2)上を移動するように制御される。実線L1は、エンジン13が出力可能な最大トルクを示すものであり、エンジン13の出力増加の要求があった場合に用いられるパワーラインとして設定されている。実線L2は、燃費を優先する場合に用いられる燃費ラインとして設定されている。たとえば、アクセルペダルの踏み込み量(アクセル開度)によってパワーラインL1および燃費ラインL2のいずれの動作ラインが用いられるかが決定される。たとえば、アクセル開度が所定開度以上である場合にはパワーラインL1が用いられ、アクセル開度が所定開度未満である場合には燃費ラインL2が用いられる。なお、動作ラインを切り替えるためのパワーボタンが車室内に設けられてもよい。この場合には、ドライバによって、パワーボタンが押された場合に、動作ラインが燃費ラインL2からパワーラインL1に切り替わる。パワーボタンが押されていない場合には、動作ラインは、燃費ラインL2に設定される。
Referring to FIG. 4 , each of solid line L1 and solid line L2 is an operating line of
破線L3は、過給機47による過給が開始されるライン(過給ライン)を示す。破線L4および破線L5の各々は、要求エンジンパワーに対応する等パワーラインである。破線L4は、破線L5よりも小さい要求エンジンパワーに対応する等パワーラインを示している。
A dashed line L3 indicates a line (supercharging line) where supercharging by the
ここで、過給機47付きのエンジン13を備えたハイブリッド車両10においては、パワーラインL1と燃費ラインL2との乖離が大きくなる場合がある。これは、過給ラインL3付近にエンジン13の動作点がある場合に燃費が向上することから、過給ラインL3付近に燃費ラインL2が設定される一方で、過給機47作動時のエンジン13の最大トルクラインに(あるいは最大トルクライン付近に)パワーラインL1が設定されることに起因する。
Here, in the
パワーラインL1と燃費ラインL2との乖離が大きいと、加速要求(すなわちエンジン13の出力増加要求)に応じて動作ラインが燃費ラインL2からパワーラインL1に移行する際に、エンジン13の回転数が低下する状況が生じ得る。図4を参照しながら、具体例を用いて説明する。
If the divergence between the power line L1 and the fuel consumption line L2 is large, when the operation line shifts from the fuel consumption line L2 to the power line L1 in response to an acceleration request (that is, a request to increase the output of the engine 13), the rotation speed of the
燃費ラインL2と、等パワーラインL4との交点(エンジン回転数Ne1,エンジントルクTe1)がエンジン13の動作点E1として決定されている場合を想定する。この場合において、ドライバがアクセルを踏み込んで、アクセル開度が所定開度以上になると、動作ラインが燃費ラインL2からパワーラインL1に移行する。この時に、要求エンジンパワーに対応する等パワーラインが、等パワーラインL5であったとすると、パワーラインL1と、等パワーラインL5との交点(エンジン回転数Ne2(<Ne1),エンジントルクTe2(>Te1))が移動後のエンジン13の動作点E2として決定される。エンジン13の動作点が動作点E1から動作点E2に移動されることによって、要求エンジンパワーに応じたエンジンパワーを出力することが可能となる。
It is assumed that the intersection (engine speed Ne1, engine torque Te1) of the fuel efficiency line L2 and the constant power line L4 is determined as the operating point E1 of the
しかしながら、図4から認識し得るように、エンジン13の動作点が動作点E1から動作点E2に移動されると、エンジン13の回転数がNe1からNe2(<Ne1)に低下してしまう。ドライバは、アクセルペダルを踏んで加速を要求しているにも関わらずエンジン13の回転数が低下することに違和感を覚える可能性がある。
However, as can be recognized from FIG. 4, when the operating point of the
そこで、本実施の形態に係る車両10においては、HV-ECU62は、動作ラインが燃費ラインL2からパワーラインL1に移行する場合には、移行前のエンジン回転数Neに基づいて、移行後のエンジン回転数の下限となる下限回転数を設定する。換言すると、HV-ECU62は、所定以上のエンジン13の出力増加の要求があった場合に、出力増加の要求があった時点におけるエンジン回転数Neに基づいて、下限回転数を設定する。所定以上のエンジン13の出力増加の要求があった場合とは、たとえば、アクセル開度が所定開度以上になった場合、あるいは、パワーボタンが押された場合である。
Therefore, in the
下限回転数は、たとえば、出力増加の要求があった時点におけるエンジン回転数Neに設定される。HV-ECU62は、たとえば、エンジン13の動作点を動作点E3(エンジン回転数Ne1,エンジントルクTe3(>Te1))に決定する。これによって、要求エンジンパワーに対応するエンジンパワーを出力することを可能にしつつ、エンジン回転数を維持して、エンジン回転数が動作点E1におけるエンジン回転数Ne1よりも低下しないようにすることができる。これによって、ドライバの加速要求に対して、エンジン回転数が低下することがないので、ドライバに与える違和感を低減することができる。
The lower limit rotation speed is set, for example, to the engine rotation speed Ne at the time when an increase in output is requested. HV-
なお、下限回転数は、出力増加の要求があった時点におけるエンジン回転数よりも閾回転数だけ小さい回転数に設定されてもよい。閾回転数は、エンジン回転数が閾回転数だけ減少したとしても、ドライバに違和感を与えにくい値に設定される。閾回転数は、たとえば、車両10の仕様、具体的には、エンジン13の仕様、車室内に伝わるエンジン13の振動および車室内に伝わるエンジン音等を考慮して設定される。
It should be noted that the lower limit engine speed may be set to a engine speed that is smaller than the engine speed at the time when the output increase is requested by a threshold engine speed. The threshold engine speed is set to a value that does not make the driver feel uncomfortable even if the engine speed decreases by the threshold engine speed. The threshold rotation speed is set, for example, in consideration of the specifications of the
出力増加の要求があった場合に、エンジン回転数を閾回転数だけ低下させることにより、エンジン13の各気筒への空気の充填効率が上がり各気筒の圧力が上がるため、エンジン13が発生するトルクが上がる。これにより、加速初期におけるエンジン13の発生トルクの応答遅れを低減させることができる。
When there is a request for an increase in output, by reducing the engine speed by the threshold speed, the efficiency of charging air to each cylinder of the
<制御装置で実行される処理>
図5は、本実施の形態に係るハイブリッド車両10のエンジン13、第1MG14、および第2MG15の動作点を決定する処理の手順を示すフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、HV-ECU62において所定周期毎に繰り返し実行される。図5に示す各ステップ(以下ステップを「S」と略す)は、HV-ECU62によるソフトウェア処理によって実現される場合について説明するが、その一部あるいは全部がHV-ECU62内に作製されたハードウェア(電気回路)によって実現されてもよい。
<Processing Executed by Control Device>
FIG. 5 is a flowchart showing a procedure of processing for determining operating points of
図5を参照して、HV-ECU62は、車両の状態を示す情報(たとえば、アクセル開度、選択中のシフトレンジ、および車速)を取得する(S1)。そして、HV-ECU62は、シフトレンジ毎に予め準備された、要求駆動力とアクセル開度と車速との関係を示す駆動力マップを用いて、ステップS1において取得された情報から要求駆動力(トルク)を算出する(S2)。
Referring to FIG. 5, HV-
次いで、HV-ECU62は、算出された要求駆動力に車速を乗算し、所定の損失パワーを上乗せして、車両10の要求走行パワーを算出する(ステップS3)。
Next, the HV-
HV-ECU62は、バッテリ18に要求する充放電量(以下、「要求充放電量」とも称する)を決定し、S3で算出した要求走行パワーに要求充放電量(充電側を正値とする)を加算して、車両10の要求システムパワーを算出する(S4)。HV-ECU62は、バッテリ18のSOCが低いほど要求充放電量を正側に大きくし、バッテリ18のSOCが高い場合には要求充放電量を負値とすることができる。
The HV-
次いで、HV-ECU62は、算出された要求システムパワーおよび要求走行パワーにより、エンジン13の作動/停止を判断する(S5)。たとえば、要求システムパワーが第1閾値よりも大きい場合には、HV-ECU62は、エンジン13を作動させる判断をする。また、要求走行パワーが第2閾値よりも大きい場合には、HV-ECU62は、エンジン13を作動させる判断をする。要求システムパワーが第1閾値以下であり、かつ、要求走行パワーが第2閾値以下である場合には、HV-ECU62は、エンジン13を停止させる判断をする。
Next, HV-
エンジン13を作動させる判断をすると、HV-ECU62は、車両10の走行モードにHV走行モードを設定する。車両10の走行モードにHV走行モードを設定すると、HV-ECU62は、S6移行の処理を実行する。エンジン13を停止させる判断をすると、HV-ECU62は、車両10の走行モードにEV走行モードを設定する。EV走行モードでは、図示しないモータトルク算出処理が実行され、要求駆動力に基づいて第2MG15のトルクが算出される。
When determining to operate the
HV走行モードにおいて、HV-ECU62は、S4において算出された要求システムパワーからエンジン13の要求エンジンパワーPeを算出する(S6)。要求エンジンパワーPeは、要求システムパワーに対して各種補正や制限等を行なうことによって算出される。要求エンジンパワーPeは、エンジン13に対するエンジン運転状態指令に相当し、HV-ECU62からエンジンECU64へ送信される。
In the HV running mode, the HV-
次いで、HV-ECU62は、エンジン13の動作点を決定する(S7)。図6は、エンジン13の動作点を決定する処理の手順を示すフローチャートである。
The HV-
図6を参照して、HV-ECU62は、エンジン13の出力増加の要求があるか否かを判定する(S71)。具体的には、HV-ECU62は、S6(図5)で算出された要求エンジンパワーPeが、現在のエンジンパワーPecよりも所定以上大きいか否かを判定する。なお、S71の判定は、パワーボタンが押されているか否かによって判定されてもよい。
Referring to FIG. 6, HV-
要求エンジンパワーPeが現在のエンジンパワーPecよりも所定以上大きくない場合には(S71においてNO)、HV-ECU62は、動作ラインとして燃費ラインL2を選択する(S72)。動作ラインとして燃費ラインL2を選択すると、HV-ECU62は、燃費ラインL2と、要求エンジンパワーPeに対応する等パワーラインとの交点をエンジン13の動作点として決定する(S73)。
When required engine power Pe is not greater than current engine power Pec by a predetermined amount or more (NO in S71), HV-
一方、要求エンジンパワーPeが現在のエンジンパワーPecよりも所定以上大きい場合には(S71においてYES)、HV-ECU62は、動作ラインとしてパワーラインL1を選択する(S74)。
On the other hand, when requested engine power Pe is greater than current engine power Pec by a predetermined value or more (YES in S71), HV-
動作ラインとしてパワーラインL1を選択すると、HV-ECU62は、動作ラインが燃費ラインL2からパワーラインL1への移行であるか否かを判定する(S75)。つまり、今回、動作ラインとしてパワーラインL1を選択することによって、動作ラインが燃費ラインL2からパワーラインL1へ移行するケースに当てはまるか否かを判定する。換言すれば、前回の本フローチャートの処理の実行によって、動作ラインとして燃費ラインL2が選択されていたか否かを判定する。
When the power line L1 is selected as the operating line, the HV-
動作ラインが燃費ラインL2からパワーラインL1へ移行するケースに当てはまらないと判定すると(S75においてNO)、HV-ECU62は、パワーラインL1と、要求エンジンパワーPeに対応する等パワーラインとの交点をエンジン13の動作点として決定する(S76)。なお、動作ラインが燃費ラインL2からパワーラインL1へ移行するケースに当てはまらないケースは、たとえば、前回の本フローチャートの処理の実行によっても、動作ラインとしてパワーラインL1が選択されていた場合である。
When it is determined that the operation line does not correspond to the case where the fuel consumption line L2 shifts to the power line L1 (NO in S75), the HV-
動作ラインが燃費ラインL2からパワーラインL1へ移行するケースに当てはまると判定すると(S75においてYES)、HV-ECU62は、現在のエンジン回転数に基づいて、エンジン13の下限回転数を設定する(S77)。HV-ECU62は、たとえば、現在のエンジン回転数を下限回転数として設定する。なお、HV-ECU62は、下限回転数を現在のエンジン回転数よりも閾回転数だけ小さい回転数に設定してもよい。
If it is determined that the operating line corresponds to the case where the fuel economy line L2 shifts to the power line L1 (YES in S75), the HV-
そして、HV-ECU62は、エンジン回転数が下限回転数を下回らないように、動作点を決定する(S78)。
Then, the HV-
S73、S76またはS78においてエンジン13の動作点を決定すると、HV-ECU62は、決定した動作点により定まるエンジン回転数を目標エンジン回転数として設定する(S79)。
After determining the operating point of the
図5に戻り、HV-ECU62は、目標エンジン回転数を用いて、第1MG14に発生させるトルクTgを算出する(S8)。第1MG14に発生させるトルクTgは、エンジン13の動作点が目標動作点になるように算出される。HV-ECU62は、たとえば遊星歯車機構20のプラネタリギヤ比を含む数式に従って、目標エンジン回転数からトルクTgを求めることができる。ここで算出されたトルクTgは、第1MG14に対するトルク指令として、HV-ECU62からMG-ECU63へ送信される。
Returning to FIG. 5, the HV-
次いで、HV-ECU62は、トルクTgを用いてエンジン直行トルクTepを算出する(S9)。エンジントルクTeが遊星歯車機構20のキャリヤCに入力されると、遊星歯車機構20のリングギヤRからエンジン直行トルクTepが出力される。HV-ECU62は、たとえば遊星歯車機構20のプラネタリギヤ比を含む数式に従って、エンジントルクTe(またはトルクTg)からエンジン直行トルクTepを求めることができる。
Next, HV-
HV-ECU62は、要求駆動力と、エンジン直行トルクTepとを用いて、第2MG15に発生させるトルクTmを算出する。第2MG15に発生させるトルクTmは、要求駆動力が駆動輪24に出力されるように算出される。HV-ECU62は、たとえば、出力軸上に換算された要求駆動力からエンジン直行トルクTepを差し引くことによって算出することができる。ここで算出されたトルクTmは、第2MG15へのトルク指令としてMG-ECU63へ出力される。
HV-
以上のように、本実施の形態に係る車両10においては、エンジン13への出力増加の要求によって、動作ラインが燃費ラインL2からパワーラインL1へ移行する場合には、エンジン回転数Neに下限回転数が設定される。そして、エンジン回転数Neが下限回転数を下回らないようにエンジン13の動作点が決定される。下限回転数を適切に設定することによって、エンジン回転数Neが低下しない、あるいは、エンジン回転数Neがドライバが違和感を覚えない程度にしか低下しないようにすることができる。ゆえに、ドライバに与える違和感を低減することができる。
As described above, in the
(変形例)
下限回転数に加えて、出力増加の要求があった時点におけるエンジン回転数Neに基づいて、上限回転数を設定してもよい。変形例では、下限回転数に加えて上限回転数が設定される例について説明する。
(Modification)
In addition to the lower limit rotation speed, the upper limit rotation speed may be set based on the engine rotation speed Ne at the time when an increase in output is requested. In the modified example, an example in which the upper limit rotation speed is set in addition to the lower limit rotation speed will be described.
変形例においては、HV-ECU62は、動作ラインが燃費ラインL2からパワーラインL1に移行する場合には、下限回転数に加えて、移行前のエンジン回転数Neに基づいて、移行後のエンジン回転数の上限となる上限回転数を設定する。換言すると、HV-ECU62は、所定以上のエンジン13の出力増加の要求があった場合に、出力増加の要求があった時点におけるエンジン回転数Neに基づいて、下限回転数および上限回転数を設定する。すなわち、移行後のエンジン回転数Neは、下限回転数と上限回転数との間の回転数に決定されることになる。
In the modified example, when the operation line shifts from the fuel efficiency line L2 to the power line L1, the HV-
上限回転数を設定するのは、以下の理由による。エンジン13の出力増加の要求があった場合に、仮に、エンジン回転数Neを増加させようとすると、エンジン回転数Neの増加に必要なイナーシャトルク分と過給機47の過給圧の応答遅れとの影響によって、加速初期においてエンジン13が発生するトルクの応答遅れが生じる可能性がある。そうすると、加速初期においてドライバが想定している加速感が得られなくなる可能性がある。そこで、上限回転数を設定して、エンジン13の回転数が上限回転数を上回らないようにすれば、加速初期においてエンジン13が発生するトルクの応答遅れが生じることを抑制することができる。これによって、ドライバビリティの低下を抑制することができる。
The reason for setting the upper limit rotation speed is as follows. If an attempt is made to increase the engine speed Ne when there is a request for an increase in the output of the
図7は、変形例に係るエンジン13の動作点を決定する処理の手順を示すフローチャートである。図7のフローチャートの処理は、図6のフローチャートの処理に対して、S81を追加し、S78をS83に代えたものである。その他の処理については、図6のフローチャートと同様であるため、ここでは繰り返し説明しない。
FIG. 7 is a flowchart showing the procedure of processing for determining the operating point of the
動作ラインが燃費ラインL2からパワーラインL1へ移行するケースに当てはまる場合において、HV-ECU62は、エンジン13の下限回転数を設定すると(S77)、次いで、現在のエンジン回転数に基づいて、エンジン13の上限回転数を設定する。上限回転数は、たとえば、エンジン回転数の増加に必要なイナーシャトルク分と過給機47の過給圧の応答遅れとの影響を考慮して設定される。
In the case where the operation line shifts from the fuel consumption line L2 to the power line L1, the HV-
HV-ECU62は、エンジン回転数が下限回転数を下回らないように、かつ、エンジン回転数が上限回転数を上回らないように、動作点を決定する(S83)。HV-ECU62は、決定した動作点により定まるエンジン回転数を目標エンジン回転数として設定する(S79)。
The HV-
エンジン回転数Neを増加させようとすると、エンジン回転数Neの増加に必要なイナーシャトルク分と過給機47の過給圧の応答遅れとの影響によって、加速初期においてエンジン13が発生するトルクの応答遅れが生じる可能性があるが、出力増加の要求があった時点におけるエンジン回転数Neに基づいて上限回転数を設定することにより、加速初期におけるエンジン13が発生するトルクの応答遅れを抑制することができる。すなわち、上限回転数を設定することにより、ドライバビリティの低下を抑制することができる。
If an attempt is made to increase the engine speed Ne, the torque generated by the
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiments disclosed this time should be considered as examples and not restrictive in all respects. The scope of the present disclosure is indicated by the scope of claims rather than the description of the above-described embodiments, and is intended to include all modifications within the scope and meaning equivalent to the scope of the claims.
10 ハイブリッド車両、11 制御装置、13 エンジン、14 第1MG、15 第2MG、16 第1インバータ、17 第2インバータ、18 バッテリ、20 遊星歯車機構、21 出力ギヤ、22 出力軸、23,30 ロータ軸、24 駆動輪、25 カウンタシャフト、26 ドリブンギヤ、27,31 ドライブギヤ、28 デファレンシャルギヤ、29 リングギヤ、32,33 ドライブシャフト、40 エンジン本体、40a,40b,40c,40d 気筒、41 吸気通路、42 排気通路、43 吸気バルブ、44 排気バルブ、45 点火プラグ、46 インテークマニホールド、47 過給機、48 コンプレッサ、49 スロットル弁、50 エアフローメータ、51 インタークーラ、52 エキゾーストマニホールド、53 タービン、54 バイパス通路、55 ウェイストゲートバルブ、56 スタート触媒コンバータ、57 後処理装置、58 EGR装置、59 EGR通路、60 EGR弁、61 EGRクーラ、66 車速センサ、67 アクセル開度センサ、68 第1MG回転速度センサ、69 第2MG回転速度センサ、70 エンジン回転速度センサ、71 タービン回転速度センサ、72 過給圧センサ、73 バッテリ監視ユニット、74 第1MG温度センサ、75 第2MG温度センサ、76 第1INV温度センサ、77 第2INV温度センサ、78 触媒温度センサ、79 タービン温度センサ、81 PCU、83 コンバータ、C キャリヤ、P ピニオンギヤ、R リングギヤ、S サンギヤ。 10 hybrid vehicle, 11 control device, 13 engine, 14 first MG, 15 second MG, 16 first inverter, 17 second inverter, 18 battery, 20 planetary gear mechanism, 21 output gear, 22 output shaft, 23, 30 rotor shaft , 24 drive wheel, 25 countershaft, 26 driven gear, 27, 31 drive gear, 28 differential gear, 29 ring gear, 32, 33 drive shaft, 40 engine body, 40a, 40b, 40c, 40d cylinder, 41 intake passage, 42 exhaust passage, 43 intake valve, 44 exhaust valve, 45 spark plug, 46 intake manifold, 47 supercharger, 48 compressor, 49 throttle valve, 50 air flow meter, 51 intercooler, 52 exhaust manifold, 53 turbine, 54 bypass passage, 55 waste gate valve, 56 start catalytic converter, 57 aftertreatment device, 58 EGR device, 59 EGR passage, 60 EGR valve, 61 EGR cooler, 66 vehicle speed sensor, 67 accelerator opening sensor, 68 first MG rotation speed sensor, 69 second MG rotational speed sensor, 70 engine rotational speed sensor, 71 turbine rotational speed sensor, 72 boost pressure sensor, 73 battery monitoring unit, 74 first MG temperature sensor, 75 second MG temperature sensor, 76 first INV temperature sensor, 77 second INV temperature sensor , 78 catalyst temperature sensor, 79 turbine temperature sensor, 81 PCU, 83 converter, C carrier, P pinion gear, R ring gear, S sun gear.
Claims (2)
回転電機と、
前記内燃機関と前記回転電機と出力軸とが接続される遊星歯車機構と、
前記内燃機関および前記回転電機を制御するように構成された制御装置とを備え、
前記内燃機関の出力増加の要求があった場合に、前記制御装置は、
前記出力増加の要求があったときの前記内燃機関の回転数に基づいて、下限回転数を設定し、
前記内燃機関の回転数が前記下限回転数を下回らないように前記内燃機関の動作点を決定し、
前記下限回転数は、前記出力増加の要求があったときの前記内燃機関の回転数よりも閾回転数だけ小さい回転数に設定される、ハイブリッド車両。 an internal combustion engine having a supercharger;
a rotating electric machine;
a planetary gear mechanism to which the internal combustion engine, the rotating electrical machine, and an output shaft are connected;
a control device configured to control the internal combustion engine and the rotating electrical machine;
When there is a request to increase the output of the internal combustion engine, the control device
setting a lower limit rotation speed based on the rotation speed of the internal combustion engine when the output increase is requested;
determining an operating point of the internal combustion engine so that the rotational speed of the internal combustion engine does not fall below the lower limit rotational speed ;
The hybrid vehicle , wherein the lower limit rotation speed is set to a rotation speed that is smaller by a threshold rotation speed than the rotation speed of the internal combustion engine when the output increase is requested .
前記出力増加の要求があったときの前記内燃機関の回転数に基づいて、上限回転数をさらに設定し、
前記内燃機関の回転数が、前記下限回転数を下回らないように、かつ、前記上限回転数上回らないように前記内燃機関の動作点を決定する、請求項1に記載のハイブリッド車両。 When there is a request to increase the output, the control device
further setting an upper limit rotation speed based on the rotation speed of the internal combustion engine when the output increase is requested;
2. The hybrid vehicle according to claim 1 , wherein the operating point of said internal combustion engine is determined so that the rotational speed of said internal combustion engine does not fall below said lower limit rotational speed and does not exceed said upper limit rotational speed.
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001354051A (en) | 2000-06-14 | 2001-12-25 | Nissan Motor Co Ltd | Driving force controller for vehicle |
US20080236921A1 (en) | 2007-03-29 | 2008-10-02 | Huseman Steven C | Method for controlling engine speed in a hybrid electric vehicle |
JP2010158979A (en) | 2009-01-08 | 2010-07-22 | Toyota Motor Corp | Control device for vehicle |
JP2013018448A (en) | 2011-07-13 | 2013-01-31 | Toyota Motor Corp | Control device of hybrid vehicle |
JP2015058924A (en) | 2013-09-20 | 2015-03-30 | いすゞ自動車株式会社 | Hybrid system, hybrid vehicle and method of controlling hybrid system |
JP2016005929A (en) | 2014-06-20 | 2016-01-14 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicular control apparatus |
JP2016016695A (en) | 2014-07-04 | 2016-02-01 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicular control apparatus |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3894184B2 (en) * | 2003-10-15 | 2007-03-14 | トヨタ自動車株式会社 | Automobile and control method thereof |
JP3767614B2 (en) * | 2004-06-04 | 2006-04-19 | 三菱ふそうトラック・バス株式会社 | Engine operation control device for hybrid electric vehicle |
JP4200952B2 (en) * | 2004-08-09 | 2008-12-24 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicle control apparatus equipped with continuously variable transmission |
JP5120323B2 (en) * | 2009-04-14 | 2013-01-16 | 日産自動車株式会社 | Powertrain engine rotation speed control device |
JP5156693B2 (en) * | 2009-06-17 | 2013-03-06 | 日立建機株式会社 | Industrial vehicle engine speed control device |
CN103826950A (en) * | 2011-09-27 | 2014-05-28 | 丰田自动车株式会社 | Vehicle drive force control apparatus |
JP5923142B2 (en) * | 2014-07-28 | 2016-05-24 | 富士重工業株式会社 | Vehicle control device |
JP6669058B2 (en) * | 2016-12-27 | 2020-03-18 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicle drive system |
-
2019
- 2019-05-27 JP JP2019098230A patent/JP7215328B2/en active Active
-
2020
- 2020-05-21 CN CN202010434250.1A patent/CN111997763B/en active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001354051A (en) | 2000-06-14 | 2001-12-25 | Nissan Motor Co Ltd | Driving force controller for vehicle |
US20080236921A1 (en) | 2007-03-29 | 2008-10-02 | Huseman Steven C | Method for controlling engine speed in a hybrid electric vehicle |
JP2010158979A (en) | 2009-01-08 | 2010-07-22 | Toyota Motor Corp | Control device for vehicle |
JP2013018448A (en) | 2011-07-13 | 2013-01-31 | Toyota Motor Corp | Control device of hybrid vehicle |
JP2015058924A (en) | 2013-09-20 | 2015-03-30 | いすゞ自動車株式会社 | Hybrid system, hybrid vehicle and method of controlling hybrid system |
JP2016005929A (en) | 2014-06-20 | 2016-01-14 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicular control apparatus |
JP2016016695A (en) | 2014-07-04 | 2016-02-01 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicular control apparatus |
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