JP7230700B2 - hybrid vehicle - Google Patents
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Description
本開示は、ハイブリッド車両に関し、特に、ハイブリッド車両におけるエンジン制御に関する。 The present disclosure relates to hybrid vehicles, and more particularly to engine control in hybrid vehicles.
特開2013-230794号公報(特許文献1)には、走行駆動力を発生するエンジンに加えて、走行駆動力を発生する電動機をさらに備えるハイブリッド車両が開示されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-230794 (Patent Document 1) discloses a hybrid vehicle that further includes an electric motor that generates driving force for driving in addition to an engine that generates driving force for driving.
上記特許文献1に記載されるハイブリッド車両では、車速及びアクセル開度に応じて動力源が切り替わり、発進時及び低速走行時には電動機の動力によって走行が行なわれ、高速走行時にはエンジンの動力によって走行が行なわれる。このように動力源を切り替えることで、エンジンにおける燃料消費が抑制され、車両の燃料消費率(単位走行距離あたりの燃料消費量)を向上させることができる。しかし、こうしたハイブリッド車両では、停車時には動力源が自動的に電動機に切り替わるため、運転者がアクセル操作によってレーシング(空ぶかし)を実行することができない。レーシングは、停車中にエンジンを作動させて停車したままの状態でエンジンの出力軸(たとえば、クランクシャフト)を回転させる処理である。
In the hybrid vehicle described in
また、レーシング中にエンジン回転速度が上昇し過ぎると、エンジンの回転力を伝達する部品(たとえば、ギヤ)の回転速度が許容範囲(すなわち、正常な動作が保証される範囲)を超える可能性があるという課題が、本願発明者によって新たに見出された。 Also, if the engine speed increases too much during racing, the rotational speed of the parts that transmit the rotational power of the engine (e.g., gears) may exceed the allowable range (i.e., the range in which normal operation is guaranteed). The subject that there exists was newly discovered by this inventor.
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、運転者がアクセル操作によってレーシングを実行でき、かつ、レーシング中のエンジン回転速度を適切に調整可能なハイブリッド車両を提供することである。 The present disclosure has been made to solve the above problems, and its object is to provide a hybrid vehicle in which the driver can perform racing by operating the accelerator and can appropriately adjust the engine rotation speed during racing. It is to be.
本開示に係るハイブリッド車両は、走行駆動力を発生するエンジンと、走行駆動力を発生する電動機と、運転者によるアクセル操作量を検出するアクセルセンサと、エンジン及び電動機を制御する制御装置とを備える。制御装置は、エンジンの回転速度の上昇を制限するように構成されるとともに、シフトレンジがパーキングレンジであるときに運転者によりアクセル操作量が第1閾値以上になるアクセル操作が行なわれた場合に、上記の制限を緩和した状態でレーシング(以下、「第1レーシング」とも称する)を実行するように構成される。 A hybrid vehicle according to the present disclosure includes an engine that generates driving force, an electric motor that generates driving force, an accelerator sensor that detects an accelerator operation amount by a driver, and a control device that controls the engine and the electric motor. . The control device is configured to limit an increase in the rotation speed of the engine, and when the driver operates the accelerator such that the amount of accelerator operation becomes equal to or greater than a first threshold when the shift range is in the parking range. , racing (hereinafter also referred to as “first racing”) is executed with the above restrictions relaxed.
上記のハイブリッド車両では、シフトレンジがパーキングレンジであるときに運転者により所定のアクセル操作(すなわち、アクセル操作量が第1閾値以上になるアクセル操作)が行なわれると、レーシングが実行される。このため、運転者は駐車中のアクセル操作によってレーシングを実行することができる。なお、第1閾値は任意に設定できる。 In the above hybrid vehicle, when the driver performs a predetermined accelerator operation (that is, an accelerator operation amount equal to or greater than the first threshold value) while the shift range is in the parking range, racing is performed. Therefore, the driver can perform racing by operating the accelerator during parking. Note that the first threshold can be set arbitrarily.
上記のハイブリッド車両では、制御装置によってエンジン回転速度の上昇制限(以下、「Ne上昇制限」とも称する)が実行される。Ne上昇制限の手法は任意であり、たとえば、エンジン回転速度の上昇度合い(加速度)を制限してもよいし、エンジン回転速度に上限値を設定してもよい。Ne上昇制限によって、エンジンの回転力を伝達する部品(以下、「回転伝達部品」とも称する)の回転速度が許容範囲を超えることを抑制することができる。一方で、レーシング中のエンジン回転速度の上昇が制限されると、ユーザの利便性を損なうことがある。たとえば、エンジン本体は、車載装置の熱源として利用され得る。以下、エンジン本体を熱源として利用する車載装置を、「ENG熱装置」とも称する。エンジン本体の熱の一部はエンジン冷却水に奪われるため、ENG熱装置は、エンジン本体の熱をエンジン冷却水を介して利用することもできる。レーシングによってエンジン本体の温度(ひいては、エンジンの冷却水温)を上昇させることができる。レーシング中のエンジン回転速度が速いほど、レーシング中のエンジンの温度上昇が速くなる。レーシング中におけるエンジンの暖機速度を上げることで、ENG熱装置を早期に起動させることができる。ENG熱装置の例としては、エンジン冷却水を暖房及び/又は防曇(デフロスタ)のための熱源とする空調装置が挙げられる。こうした空調装置をレーシング中に起動させることによって、車室内の暖房を行なったり、車両のガラス曇りを解消したりすることができる。 In the above hybrid vehicle, the control device limits the increase in the engine rotation speed (hereinafter also referred to as "Ne increase limit"). Any method can be used to limit the increase in Ne. For example, the degree of increase (acceleration) of the engine rotation speed may be limited, or an upper limit value may be set for the engine rotation speed. By restricting the increase in Ne, it is possible to prevent the rotation speed of a part that transmits the rotational force of the engine (hereinafter also referred to as a "rotation transmission part") from exceeding an allowable range. On the other hand, if the increase in the engine rotation speed during racing is restricted, it may impair the user's convenience. For example, the engine body can be used as a heat source for on-vehicle devices. Hereinafter, an in-vehicle device that uses the engine body as a heat source is also referred to as an "ENG heat device." Since part of the heat of the engine body is taken by the engine cooling water, the ENG heat device can also utilize the heat of the engine body via the engine cooling water. Racing can increase the temperature of the engine body (and thus the temperature of the cooling water of the engine). The faster the engine rotation speed during racing, the faster the temperature rise of the engine during racing. By increasing the warm-up speed of the engine during racing, the ENG heat device can be activated earlier. An example of an ENG thermal system is an air conditioner that uses engine coolant as a heat source for heating and/or defrostering. By activating such an air conditioner during racing, it is possible to heat the vehicle interior and eliminate fogging of the vehicle windows.
そこで、上記の制御装置は、シフトレンジがパーキングレンジであるときに第1レーシングを実行するとともに、第1レーシング中におけるNe上昇制限を緩和している。シフトレンジがパーキングレンジであるときには、エンジンは車両を駆動しない(すなわち、車両の駆動輪を回転させない)ため、シフトレンジが走行レンジであるとき(すなわち、エンジンが車両を駆動するとき)よりもエンジントルクが小さくなる。回転伝達部品(たとえば、ギヤ)は、駆動トルクが小さければ高い回転速度まで正常に動作できるため、パーキングレンジでは、走行レンジと比べて、回転伝達部品の回転速度の許容上限値が大きくなる。このため、第1レーシングの実行中にNe上昇制限が緩和されても、回転伝達部品が許容する回転速度の範囲内で回転伝達部品を動作させることができる。そして、第1レーシング中にNe上昇制限が緩和されることで、エンジン冷却水を熱源とする車載装置(たとえば、上述の空調装置)を早期に起動させることが可能になる。このように、上記の制御装置によれば、レーシング中のエンジン回転速度が適切に調整される。 Therefore, the control device described above executes the first racing when the shift range is the parking range, and relaxes the Ne increase restriction during the first racing. When the shift range is in the parking range, the engine does not drive the vehicle (i.e., it does not rotate the vehicle's drive wheels), so the engine is more powerful than when the shift range is in the driving range (i.e., when the engine drives the vehicle). Torque becomes smaller. Rotation transmission components (eg, gears) can normally operate up to high rotational speeds if the driving torque is small. Therefore, in the parking range, the allowable upper limit of the rotation speed of the rotation transmission components is larger than in the driving range. Therefore, even if the Ne increase restriction is relaxed during execution of the first racing, the rotation transmission component can be operated within the rotational speed range that the rotation transmission component allows. Since the restriction on the increase in Ne is relaxed during the first racing, it becomes possible to quickly start the vehicle-mounted device (for example, the air conditioner described above) that uses engine cooling water as a heat source. Thus, according to the control device described above, the engine rotation speed during racing is appropriately adjusted.
上記の制御装置は、エンジンの回転速度が上限値(以下、「Ne上限値」とも称する)を超えないようにエンジンを制御するとともに、第1レーシングの実行中には、シフトレンジが走行レンジであるときよりもNe上限値を大きくすることによってNe上昇制限を緩和するように構成されてもよい。 The above control device controls the engine so that the rotation speed of the engine does not exceed an upper limit value (hereinafter also referred to as "Ne upper limit value"), and during the execution of the first racing, the shift range is set to the driving range. It may be configured to relax the Ne increase limit by increasing the Ne upper limit value.
上記の構成によれば、エンジン回転速度をNe上限値以下に制限することで、回転伝達部品を保護することが可能になる。また、第1レーシングの実行中には、走行レンジにおけるNe上限値よりもエンジン回転速度を上昇させてENG熱装置を早期に起動させることが可能になる。 According to the above configuration, it is possible to protect the rotation transmission component by limiting the engine rotation speed to the Ne upper limit value or less. Also, during the execution of the first racing, it is possible to increase the engine rotation speed above the Ne upper limit value in the running range and start the ENG heating device early.
上記の制御装置は、第1レーシングの実行中には、アクセル操作量が大きくなったときにNe上限値を大きくするとともにエンジンの回転速度をNe上限値に一致させるように構成されてもよい。 The above-described control device may be configured to increase the Ne upper limit value and match the engine rotational speed with the Ne upper limit value when the accelerator operation amount increases during execution of the first racing.
上記の構成によれば、運転者がアクセル操作量によってレーシング中のエンジン回転速度を調整することが可能になる。 According to the above configuration, it is possible for the driver to adjust the engine rotation speed during racing according to the accelerator operation amount.
上記の制御装置は、シフトレンジがパーキングレンジであるときにアクセル操作量が第1閾値以上になるアクセル操作が行なわれた場合には、シフトレンジが走行レンジであるときのNe上限値(以下、「通常Ne上限値」とも称する)を超えるエンジン回転速度で第1レーシングを実行するように構成されてもよい。上記の制御装置は、シフトレンジがパーキングレンジであるときにアクセル操作量が第2閾値以上第1閾値未満になるアクセル操作が行なわれた場合には、通常Ne上限値以下のエンジン回転速度で第2レーシングを実行するように構成されてもよい。上記の制御装置は、シフトレンジがパーキングレンジであるときにアクセル操作量が第2閾値未満になるアクセル操作が行なわれた場合には、レーシングを実行しないように構成されてもよい。第2閾値は第1閾値よりも小さい。 When the accelerator operation amount is greater than or equal to the first threshold when the shift range is in the parking range, the above control device determines the Ne upper limit value (hereinafter referred to as The first racing may be configured to be executed at an engine rotation speed exceeding the "normal Ne upper limit"). When the accelerator operation amount is greater than or equal to the second threshold value and less than the first threshold value when the shift range is in the parking range, the above-described control device normally operates at the engine rotation speed equal to or lower than the Ne upper limit value. It may be configured to run two races. The above control device may be configured not to execute racing when the accelerator operation amount is less than the second threshold when the shift range is in the parking range. The second threshold is less than the first threshold.
上記の構成によっても、運転者はアクセル操作量によってレーシング中のエンジン回転速度を調整することが可能になる。 The above configuration also allows the driver to adjust the engine rotation speed during racing by adjusting the amount of accelerator operation.
上記のハイブリッド車両は、モータジェネレータ(以下、「第1モータジェネレータ」とも称する)をさらに備えてもよい。前述した走行駆動力を発生する電動機は、モータジェネレータ(以下、「第2モータジェネレータ」とも称する)であってもよい。エンジン及び第1モータジェネレータの各々は、プラネタリギヤを介して当該ハイブリッド車両の駆動輪に機械的に連結されてもよい。プラネタリギヤ及び第2モータジェネレータは、プラネタリギヤから出力される動力と第2モータジェネレータから出力される動力とが合わさって駆動輪に伝達されるように構成されてもよい。上記の制御装置は、シフトレンジがパーキングレンジであるときに、プラネタリギヤの出力軸をロックするように構成されてもよい。 The hybrid vehicle described above may further include a motor generator (hereinafter also referred to as a "first motor generator"). The electric motor that generates the traveling driving force described above may be a motor generator (hereinafter also referred to as a "second motor generator"). Each of the engine and the first motor generator may be mechanically coupled to driving wheels of the hybrid vehicle via planetary gears. The planetary gear and the second motor generator may be configured such that the power output from the planetary gear and the power output from the second motor generator are combined and transmitted to the driving wheels. The above control device may be configured to lock the output shaft of the planetary gear when the shift range is the parking range.
上記の構成では、プラネタリギヤが回転伝達部品に相当し、第1モータジェネレータ及び第2モータジェネレータによって駆動輪の回転速度及びトルクを調整することができる。また、第1モータジェネレータ及び第2モータジェネレータによって反力トルクを生じさせたり発電を行なったりすることができる。さらに、パーキングレンジでは、プラネタリギヤの出力軸がロックされるため、エンジンの回転力が駆動輪に伝達されなくなり、前述の第1レーシングを適切に実行することが可能になる。一方で、エンジン及び第1モータジェネレータの各々がプラネタリギヤに連結されるため、エンジンの回転速度が過剰に上昇したときにプラネタリギヤ及び第1モータジェネレータがダメージを受けやすい。また、第1レーシング中は、プラネタリギヤの出力軸がロックされた状態でエンジンの回転速度が上昇することにより第1モータジェネレータの回転速度も上昇する。このため、エンジンの回転速度が過剰に上昇すると、第1モータジェネレータが過回転になりやすい。この点、上記のハイブリッド車両は前述の制御装置を備えるため、前述のNe上昇制限によってエンジン回転速度が適切に調整され、プラネタリギヤ及び第1モータジェネレータを適切に保護することが可能になる。 In the above configuration, the planetary gear corresponds to the rotation transmission component, and the rotation speed and torque of the driving wheels can be adjusted by the first motor generator and the second motor generator. In addition, the first motor generator and the second motor generator can generate reaction torque and generate power. Furthermore, in the parking range, the output shaft of the planetary gear is locked, so that the rotational force of the engine is not transmitted to the drive wheels, making it possible to properly execute the first racing described above. On the other hand, since the engine and the first motor generator are each connected to the planetary gears, the planetary gears and the first motor generator are susceptible to damage when the rotational speed of the engine excessively increases. Further, during the first racing, the rotation speed of the first motor generator also increases as the rotation speed of the engine increases while the output shaft of the planetary gear is locked. Therefore, when the rotational speed of the engine excessively increases, the first motor generator tends to over-rotate. In this regard, since the hybrid vehicle is provided with the above-described control device, the engine rotation speed is appropriately adjusted by the above-described Ne increase limit, and the planetary gears and the first motor generator can be appropriately protected.
上記の制御装置は、エンジンの圧縮動作が正常に行なわれているか否かのチェック(以下、「コンプレッションチェック」とも称する)を実行する第1外部ツールからコンプレッションチェック要求が入力された場合に、コンプレッションチェックモード(以下、「Cチェックモード」とも称する)に移行可能に構成されてもよい。上記の制御装置は、Cチェックモードにおいて、第1外部ツールがコンプレッションチェックを実行するときに、エンジンが燃料カットされた状態で第1モータジェネレータによりエンジンのモータリングを実行するように構成される。 When a compression check request is input from a first external tool for checking whether or not the compression operation of the engine is normally performed (hereinafter also referred to as "compression check"), the control device performs compression check. It may be configured to be able to shift to a check mode (hereinafter also referred to as "C check mode"). The above-described control device is configured to perform motoring of the engine by the first motor generator in the C check mode when the first external tool performs the compression check while the fuel of the engine is cut.
上記Cチェックモードでは、モータリングによってエンジンの出力軸が回転するため、エンジンの圧縮動作が正常に行なわれているか否かを第1外部ツールがチェックできる。Cチェックモードでは、モータリングが燃料カット状態で行なわれるため、エンジンで燃料を消費することなく、エンジンの出力軸を回転させることができる。上記の制御装置は、エンジンの出力軸を一定速度(たとえば、250rpm)で回転させるように構成されてもよいし、第1外部ツールからの要求に応じてエンジン回転速度を調整するように構成されてもよい。 In the C check mode, the motoring rotates the output shaft of the engine, so the first external tool can check whether the compression operation of the engine is performed normally. In the C check mode, motoring is performed in a fuel cut state, so the output shaft of the engine can be rotated without consuming fuel in the engine. The above control device may be configured to rotate the output shaft of the engine at a constant speed (eg, 250 rpm), or configured to adjust the engine rotation speed in response to a request from the first external tool. may
上記の制御装置は、第1外部ツールからコンプレッションチェック要求が入力され、かつ、所定の第1許可条件が成立すると、Cチェックモードに移行するように構成されてもよい。第1許可条件は、シフトレンジがパーキングレンジであることを含んでもよい。パーキングレンジでは、プラネタリギヤの出力軸がロックされるため、シフトレンジがパーキングレンジであるときにコンプレッションチェックが実行されることで、コンプレッションチェックの実行中に車両が動くことを抑制することができる。 The control device may be configured to shift to the C check mode when a compression check request is input from the first external tool and a predetermined first permission condition is satisfied. The first permission condition may include that the shift range is the parking range. In the parking range, the output shaft of the planetary gear is locked, so the compression check is performed when the shift range is in the parking range, thereby preventing the vehicle from moving during the compression check.
上記のハイブリッド車両は、エンジンから出力されるパワーを利用して生成される電力により充電可能に構成される蓄電装置を備えてもよい。上記の制御装置は、アクセル操作量と蓄電装置の蓄電量とエンジンの冷却水温とを用いて、エンジンの出力パワーを決定するように構成されてもよい。上記の制御装置は、エンジンの冷却水温が所定温度を超えないようにエンジンから出力されるパワーを制限するように構成されてもよい。 The hybrid vehicle described above may include a power storage device configured to be chargeable with electric power generated using power output from the engine. The control device described above may be configured to determine the output power of the engine using the accelerator operation amount, the power storage amount of the power storage device, and the cooling water temperature of the engine. The above control device may be configured to limit the power output from the engine so that the temperature of cooling water for the engine does not exceed a predetermined temperature.
エンジンのオーバーヒートを抑制する手法として、エンジン冷却水温が所定温度以上であるときに点灯するランプを運転席近傍(すなわち、運転者が視認可能な位置)に設けることが知られている。運転者は、ランプが点灯している間は車両の走行負荷を軽減するような運転を行なうことで、エンジンの温度を下げることができる。 As a method for suppressing overheating of the engine, it is known to provide a lamp near the driver's seat (that is, a position visible to the driver) that lights when the temperature of the engine cooling water is equal to or higher than a predetermined temperature. The driver can lower the temperature of the engine by driving the vehicle so as to reduce the running load while the lamp is on.
一方で、ハイブリッド車両では、エンジンから出力されるパワーによって蓄電装置が充電されることがある。一般的なハイブリッド車両では、蓄電装置の蓄電量が低下すると、エンジンの出力パワーを増加して、エンジンの出力パワーによる蓄電装置の強制充電が実行される。 On the other hand, in a hybrid vehicle, the power storage device may be charged by the power output from the engine. In a typical hybrid vehicle, when the amount of electricity stored in the power storage device decreases, the output power of the engine is increased, and the power storage device is forcibly charged by the output power of the engine.
エンジン冷却水温が高くなったときに、上記の強制充電が実行されると、ユーザによって車両の走行負荷が軽減されても、エンジンの出力パワーが十分に小さくならない可能性がある。そこで、上記のハイブリッド車両では、制御装置が、エンジン冷却水温が所定温度以上になったときにエンジンから出力されるパワーを制限するように構成される。こうした構成では、エンジン冷却水温が所定温度以上になったときに、エンジンの出力パワーが制限されることで、エンジンの温度を速やかに低下させることが可能になる。 If the forced charging described above is executed when the temperature of the engine cooling water rises, there is a possibility that the output power of the engine will not be reduced sufficiently even if the user reduces the running load of the vehicle. Therefore, in the hybrid vehicle described above, the control device is configured to limit the power output from the engine when the temperature of the engine cooling water reaches or exceeds a predetermined temperature. With such a configuration, when the temperature of the engine cooling water reaches or exceeds a predetermined temperature, the output power of the engine is limited, so that the temperature of the engine can be quickly lowered.
上記ハイブリッド車両の制御装置は、シフトレンジが走行レンジであり、かつ、運転者によりブレーキ操作が行なわれた状態で当該ハイブリッド車両が停車しているときに運転者によりアクセル操作量が第3閾値以上になるアクセル操作が行なわれた場合に、ストール発進制御を実行するように構成されてもよい。上記の制御装置は、ストール発進制御において、エンジンを作動状態に維持し、アクセル操作量が大きくなるほどエンジンから出力されるパワーを大きくするように構成されてもよい。なお、第3閾値は、第1閾値と同じであっても異なっていてもよい。 The control device for the hybrid vehicle is configured such that when the shift range is the driving range and the hybrid vehicle is stopped with the brake operation performed by the driver, the amount of accelerator operation by the driver is equal to or greater than a third threshold. The stall start control may be configured to be executed when the accelerator operation is performed. The above control device may be configured to maintain the engine in an operating state and increase the power output from the engine as the accelerator operation amount increases in the stall start control. Note that the third threshold may be the same as or different from the first threshold.
エンジンのみを走行用の動力源とする自動車(一般に「コンベ車」とも称される)の発進手法として、ストール発進が知られている。ストール発進は、ブレーキペダル及びアクセルペダルの両方が踏み込まれた状態(以下、「両踏み状態」とも称する)からブレーキペダルのみを解放(ブレーキ解除)して車を発進させる発進手法である。コンベ車では、ブレーキペダルが踏み込まれている状態でも、アクセル操作量が大きくなるほどエンジンの出力パワーが上昇する。ストール発進では、エンジンの回転速度が高くなった状態でブレーキ解除されるため、車を急発進させることができる。しかしながら、一般的なハイブリッド車両では、燃料消費率(以下、単に「燃費」と称する)を考慮してエンジンが制御されるため、停車しているときに両踏み状態になると、エンジンは停止状態になる。エンジンが停止すると、上記のようなストール発進を行なうことができなくなる。 2. Description of the Related Art Stall starting is known as a method for starting an automobile (generally referred to as a “conveyor car”) that uses only an engine as a power source for running. Stall start is a method of starting the vehicle by releasing only the brake pedal (brake release) from a state in which both the brake pedal and the accelerator pedal are depressed (hereinafter also referred to as "both depressed state"). In a conveyor vehicle, even when the brake pedal is stepped on, the output power of the engine increases as the accelerator operation amount increases. In a stall start, the brakes are released while the engine speed is high, so the car can start suddenly. However, in general hybrid vehicles, the engine is controlled in consideration of the fuel consumption rate (hereinafter simply referred to as "fuel consumption"). Become. When the engine stops, stall start as described above cannot be performed.
そこで、上記の制御装置は、所定のストール発進条件を満たす場合に、ストール発進制御を実行するように構成される。ストール発進制御では、エンジンが作動状態に維持され、アクセル操作量が大きくなるほどエンジンの出力パワーが上昇するため、前述のストール発進を行なうことができる。ストール発進条件は、シフトレンジが走行レンジであり、かつ、運転者によりブレーキ操作が行なわれた状態でハイブリッド車両が停車しているときに運転者によりアクセル操作量が所定量以上になるアクセル操作が行なわれた場合に成立する。このストール発進条件は、コンベ車でストール発進が行なわれるときと同じ状況で成立する。このため、運転者は、コンベ車でストール発進を行なうときと同様の操作によって、上記のハイブリッド車両をストール発進させることができる。 Therefore, the control device described above is configured to execute stall start control when a predetermined stall start condition is satisfied. In the stall start control, the engine is maintained in an operating state, and the output power of the engine increases as the accelerator operation amount increases, so the above-described stall start can be performed. The stall start condition is that when the hybrid vehicle is stopped with the shift range in the driving range and the driver performing a brake operation, the driver does not operate the accelerator to a predetermined amount or more. established if done. This stall start condition is met in the same situation as when a conveyor vehicle stalls. Therefore, the driver can cause the hybrid vehicle to stall by performing the same operation as when stalling the conveyor vehicle.
上記のハイブリッド車両は、エンジンから出力されるパワーを利用して生成される電力により充電可能に構成される蓄電装置を備えてもよい。上記の制御装置は、蓄電装置の蓄電量が所定量を下回ると、エンジンの出力パワーによる蓄電装置の充電を実行するように構成されてもよい。上記の制御装置は、エンジンの吸気圧力の検査(以下、「圧力検査」とも称する)を実行する第2外部ツールから圧力検査要求が入力された場合に、圧力検査モードに移行可能に構成されてもよい。上記の制御装置は、圧力検査モードにおいて、第2外部ツールによって検査が行なわれているときにエンジンを制御して、エンジンから出力されるパワーにより一定の充電レートで蓄電装置が充電されている状態を維持するように構成されてもよい。 The hybrid vehicle described above may include a power storage device configured to be chargeable with electric power generated using power output from the engine. The control device may be configured to charge the power storage device with the output power of the engine when the power storage amount of the power storage device falls below a predetermined amount. The above control device is configured to be able to shift to a pressure inspection mode when a pressure inspection request is input from a second external tool that inspects the intake pressure of the engine (hereinafter also referred to as "pressure inspection"). good too. In the pressure inspection mode, the control device controls the engine while the inspection is being performed by the second external tool, and the power storage device is charged at a constant charging rate by the power output from the engine. may be configured to maintain
たとえば、EGR(Exhaust Gas Recirculation)装置の検査において、エンジン作動中の吸気圧力が正常か否かを検査することが知られている。こうした圧力検査を行なっているときに上記の充電が実行されると、エンジンの負荷が大きくなることによって吸気圧力が変動し、圧力検査を適正に行なうことが難しくなる。 For example, in inspection of an EGR (Exhaust Gas Recirculation) device, it is known to inspect whether or not the intake pressure during engine operation is normal. If the above charging is performed while the pressure inspection is being performed, the load on the engine increases and the intake pressure fluctuates, making it difficult to properly perform the pressure inspection.
この点、上記の制御装置は、圧力検査モードに移行可能に構成される。圧力検査モードでは、一定の充電レートでの蓄電装置の充電(以下、「検査充電」とも称する)が実行されるため、圧力検査中のエンジン負荷の変動が抑制される。上記の制御装置によれば、適正な圧力検査を行ないやすくなる。 In this regard, the control device described above is configured to be able to shift to the pressure inspection mode. In the pressure inspection mode, charging of the power storage device at a constant charging rate (hereinafter also referred to as "inspection charging") is performed, so fluctuations in the engine load during the pressure inspection are suppressed. According to the control device described above, it becomes easier to perform a proper pressure inspection.
上記の制御装置は、第2外部ツールから圧力検査要求が入力され、かつ、所定の第2許可条件が成立すると、圧力検査モードに移行するように構成されてもよい。第2許可条件は、蓄電装置の蓄電量が所定の閾値未満であることを含んでもよい。蓄電装置の蓄電量が所定の閾値以上であるときに第2許可条件が成立しない(ひいては、検査充電が実行されない)ことで、蓄電装置の過充電を抑制することができる。 The control device may be configured to shift to the pressure inspection mode when a pressure inspection request is input from the second external tool and a predetermined second permission condition is satisfied. The second permission condition may include that the power storage amount of the power storage device is less than a predetermined threshold. Overcharging of the power storage device can be suppressed by failing to satisfy the second permission condition (thus, test charging is not performed) when the power storage amount of the power storage device is equal to or greater than a predetermined threshold.
なお、第1外部ツールと第2外部ツールとは、分割された2つのツールであってもよいし、共通のツール(すなわち、コンプレッションチェック及び圧力検査の両方を行なう単一のツール)であってもよい。 In addition, the first external tool and the second external tool may be two divided tools, or a common tool (that is, a single tool that performs both the compression check and the pressure test). good too.
上記のハイブリッド車両は、エンジンの吸気タイミング及び排気タイミングの少なくとも一方(以下、「吸排気タイミング」とも称する)を変更可能に構成される可変バルブタイミング機構(以下、「VVT機構」とも称する)をさらに備えてもよい。上記の制御装置は、アクセル操作量を用いて、エンジンの目標パワーを求めるように構成されるとともに、エンジンの回転速度が上限値を超えないようにエンジンの回転速度の上昇を制限するように構成されてもよい。上記の制御装置は、エンジンの回転速度が上限値を超えることなくエンジンから目標パワーを出力できるか否かを判断し、エンジンから目標パワーを出力できないと判断された場合には、可変バルブタイミング機構によって、エンジンのトルクが大きくなるように吸排気タイミングを変更するように構成されてもよい。 The above hybrid vehicle further includes a variable valve timing mechanism (hereinafter also referred to as "VVT mechanism") configured to be able to change at least one of the engine intake timing and exhaust timing (hereinafter also referred to as "intake and exhaust timing"). You may prepare. The above control device is configured to obtain the target power of the engine using the accelerator operation amount, and is configured to limit the increase in the rotation speed of the engine so that the rotation speed of the engine does not exceed the upper limit value. may be The control device determines whether or not the target power can be output from the engine without exceeding the upper limit of the rotational speed of the engine, and if it is determined that the target power cannot be output from the engine, the variable valve timing mechanism may be configured to change the intake/exhaust timing so as to increase the torque of the engine.
たとえば、ハイブリッド車両に搭載されるエンジンが最適燃費線に従って制御されることで、ハイブリッド車両の燃費は向上する。また、エンジンの吸排気タイミングが燃費優先で決定されることによっても、ハイブリッド車両の燃費は向上する。しかし、常に燃費優先でエンジンが制御されると、強い加速が要求される状況(たとえば、追い越し時、又は高速道路での合流時)に対応できないことがある。そこで、上記の制御装置は、エンジン回転速度が上限値を超えることなくエンジンから目標パワーを出力できない場合には、可変バルブタイミング機構によって、エンジンのトルクが大きくなるように吸排気タイミングを変更するように構成される。こうした吸排気タイミングの変更により、同一のエンジン回転速度でのエンジントルクが通常時(たとえば、定常走行時)よりも大きくなる。上記の制御装置によれば、アクセル操作量が大きくなったとき(すなわち、エンジンの出力パワーを大きくすることが要求される状況)において、エンジン回転速度を上限値以下に維持したまま、エンジンの出力パワーを目標パワーに近づけることが可能になる。 For example, the fuel efficiency of the hybrid vehicle is improved by controlling the engine mounted on the hybrid vehicle according to the optimum fuel efficiency line. The fuel efficiency of the hybrid vehicle is also improved by determining the intake and exhaust timings of the engine with priority given to fuel efficiency. However, if the engine is always controlled with priority given to fuel efficiency, it may not be possible to cope with situations requiring strong acceleration (for example, when overtaking or merging on a highway). Therefore, when the target power cannot be output from the engine without the engine rotation speed exceeding the upper limit value, the above control device changes the intake/exhaust timing so as to increase the torque of the engine by means of the variable valve timing mechanism. configured to Such a change in the intake/exhaust timing makes the engine torque at the same engine rotation speed larger than during normal operation (for example, during steady running). According to the above control device, when the accelerator operation amount becomes large (that is, in a situation where it is required to increase the output power of the engine), the engine output power is It becomes possible to bring the power closer to the target power.
オットーサイクルのエンジンでは、充填効率を向上させるために、吸気バルブが吸気行程の下死点到達時に閉じられるが、アトキンソンサイクルのような高膨張比サイクルのエンジンでは、吸気バルブを遅く(たとえば、圧縮行程で)閉じることによって、圧縮比よりも膨張比を大きくしている。こうした高膨張比サイクル(すなわち、吸気バルブ遅閉じサイクル)では、オットーサイクルと比べて、燃費が良いものの、トルクは小さくなる。通常時に上記の吸気バルブ遅閉じサイクルによって燃費を向上させているエンジンでは、VVT機構により吸気タイミングを進角させることで、吸気バルブが早く閉じるようになり、エンジントルクが大きくなる。 In the Otto cycle engine, the intake valve is closed at the bottom dead center of the intake stroke to improve the charging efficiency, but in the high expansion ratio cycle engine such as the Atkinson cycle, the intake valve is slowed down (for example, the compression stroke) to make the expansion ratio greater than the compression ratio. Such a high expansion ratio cycle (that is, intake valve late closing cycle) has better fuel efficiency than the Otto cycle, but the torque is small. In an engine that normally improves fuel efficiency by the above intake valve late closing cycle, the VVT mechanism advances the intake timing so that the intake valve closes earlier and the engine torque increases.
上記のハイブリッド車両は、エンジンから出力されるパワーを利用して生成される電力により充電可能に構成される蓄電装置を備えてもよい。上記の制御装置は、アクセル操作量と蓄電装置の蓄電量とを用いて、エンジンの出力パワーを決定するように構成されてもよい。上記の制御装置は、前記蓄電装置の蓄電量が所定量(以下、「閾値Th1」とも称する)を下回ると、エンジンの出力パワーによる蓄電装置の充電を実行するように構成されてもよい。上記の制御装置は、当該ハイブリッド車両の車速が所定速度(以下、「閾値Th2」とも称する)を下回る場合には、当該ハイブリッド車両の車速が閾値Th2を超える場合よりも、上記充電における充電量を制限するように構成されてもよい。なお、車速は、停車時において最低(車速=0km/h)になる。 The hybrid vehicle described above may include a power storage device configured to be chargeable with electric power generated using power output from the engine. The above control device may be configured to determine the output power of the engine using the amount of accelerator operation and the amount of power stored in the power storage device. The control device may be configured to charge the power storage device with the output power of the engine when the power storage amount of the power storage device falls below a predetermined amount (hereinafter also referred to as "threshold value Th1"). When the vehicle speed of the hybrid vehicle is below a predetermined speed (hereinafter also referred to as "threshold value Th2"), the control device increases the amount of charge in the charging process more than when the vehicle speed of the hybrid vehicle exceeds the threshold value Th2. may be configured to limit The vehicle speed is the lowest (vehicle speed=0 km/h) when the vehicle is stopped.
蓄電装置の蓄電量が閾値Th1を下回り、上記の充電が実行されると、エンジンの負荷が大きくなることによってNV(騒音及び振動)特性が悪化する。暗騒音の小さい停車時及び低速走行時に、上記充電に起因してNV特性が悪化すると、運転者に違和感を与える可能性がある。そこで、上記の制御装置は、車速が閾値Th2を下回るときに充電量の制限を強めている。これにより、低速走行時(及び/又は、停車時)において、充電によるエンジン負荷の上昇が抑制され、運転者に違和感を与えにくくなる。 When the amount of electricity stored in the power storage device falls below the threshold value Th1 and the above charging is performed, NV (noise and vibration) characteristics deteriorate due to an increase in engine load. If the NV characteristic is deteriorated due to the above-described charging when the vehicle is stopped with little background noise and when the vehicle is running at low speed, the driver may feel uncomfortable. Therefore, the control device described above strengthens the limit on the charging amount when the vehicle speed is lower than the threshold value Th2. As a result, when the vehicle is traveling at low speed (and/or when the vehicle is stopped), an increase in the engine load due to charging is suppressed, and the driver is less likely to feel discomfort.
本開示によれば、運転者がアクセル操作によってレーシングを実行でき、かつ、レーシング中のエンジン回転速度を適切に調整可能なハイブリッド車両を提供することが可能になる。 Advantageous Effects of Invention According to the present disclosure, it is possible to provide a hybrid vehicle in which the driver can perform racing by operating the accelerator and can appropriately adjust the engine rotation speed during racing.
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。図中、同一又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。以下では、電子制御ユニット(Electronic Control Unit)を「ECU」とも称する。また、ハイブリッド車両(Hybrid Vehicle)を「HV」、電気自動車(Electric Vehicle)を「EV」とも称する。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated. Hereinafter, the electronic control unit is also referred to as "ECU". Moreover, a hybrid vehicle (Hybrid Vehicle) is also called "HV" and an electric vehicle (Electric Vehicle) is also called "EV."
図1は、この実施の形態に係るハイブリッド車両の駆動装置を示す図である。この実施の形態では、前輪駆動の4輪自動車(より特定的には、ハイブリッド車両)を想定しているが、車輪の数及び駆動方式は適宜変更可能である。たとえば、駆動方式は4輪駆動であってもよい。 FIG. 1 is a diagram showing a drive system for a hybrid vehicle according to this embodiment. In this embodiment, a front-wheel-drive four-wheeled vehicle (more specifically, a hybrid vehicle) is assumed, but the number of wheels and drive system can be changed as appropriate. For example, the drive system may be four-wheel drive.
図1を参照して、車両の駆動装置10は、エンジン13及びMG(Motor Generator)14,15を走行用の動力源として備える。MG14及び15の各々は、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の両方を兼ね備えるモータジェネレータである。MG14及び15の各々としては、交流モータ(たとえば、永久磁石式同期モータ又は誘導モータ)が用いられる。MG14及びMG15の各々は、PCU(Power Control Unit)19を介してバッテリ18に電気的に接続されている。MG14、MG15はそれぞれロータ軸23、30を有する。ロータ軸23、30はそれぞれMG14、MG15の回転軸に相当する。この実施の形態に係るMG14、MG15はそれぞれ、本開示に係る「第1モータジェネレータ(MG1)」、「第2モータジェネレータ(MG2)」の一例に相当する。
Referring to FIG. 1, a
バッテリ18は、エンジン13から出力されるパワーを利用して生成される電力により充電可能に構成される。MG14は、エンジン13により駆動されて発電を行ない、発電した電力をバッテリ18に供給するように構成される。バッテリ18は、たとえば二次電池を含んで構成される。二次電池としては、たとえばリチウムイオン電池を採用できる。バッテリ18は、電気的に接続された複数の二次電池(たとえば、リチウムイオン電池)から構成される組電池を含んでいてもよい。なお、バッテリ18を構成する二次電池は、リチウムイオン電池に限られず、他の二次電池(たとえば、ニッケル水素電池)であってもよい。バッテリ18として、電解液式二次電池を採用してもよいし、全固体式二次電池を採用してもよい。バッテリ18としては、任意の蓄電装置を採用可能であり、大容量のキャパシタなども採用可能である。この実施の形態に係るバッテリ18は、本開示に係る「蓄電装置」の一例に相当する。
The
駆動装置10は、遊星歯車機構20を含む。エンジン13及びMG14は、遊星歯車機構20に連結されている。MG14は、エンジン13の出力軸22を強制的に回転させることができる。エンジン13の出力軸22は、トーショナルダンパ22aを介して、後述する図2に示すクランクシャフト131に接続されており、出力軸22が回転することによってクランクシャフト131も回転する。このように、MG14は、エンジン13をモータリング可能に構成される。トーショナルダンパ22aは、エンジン13のトルク変動を吸収するように構成される。遊星歯車機構20は、シングルピニオン型のプラネタリギヤであり、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及びリングギヤRに噛み合うピニオンギヤPと、ピニオンギヤPを自転及び公転可能に保持するキャリヤCとを有する。エンジン13及びMG14の各々は遊星歯車機構20を介して駆動輪24に機械的に連結される。エンジン13の出力軸22は、キャリヤCに連結されている。MG14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
遊星歯車機構20は、3つの回転要素、すなわち入力要素、出力要素、及び反力要素を有する。遊星歯車機構20においては、キャリヤCが入力要素に、リングギヤRが出力要素に、サンギヤSが反力要素になる。キャリヤCには、エンジン13が出力するトルクが入力される。遊星歯車機構20は、エンジン13が出力軸22に出力するトルクをサンギヤS(ひいては、MG14)とリングギヤR(ひいては、出力ギヤ21)とに分割して伝達するように構成される。リングギヤRは出力ギヤ21へトルクを出力し、サンギヤSには、MG14による反力トルクが作用する。遊星歯車機構20(プラネタリギヤ)から出力される動力(すなわち、出力ギヤ21に出力される動力)は、以下に説明するドリブンギヤ26、カウンタシャフト25、ドライブギヤ27、デファレンシャルギヤ28、及びドライブシャフト32,33を介して、駆動輪24に伝達される。
The
駆動装置10は、カウンタシャフト25、ドリブンギヤ26、ドライブギヤ27、デファレンシャルギヤ28、ドライブギヤ31、及びドライブシャフト32,33をさらに備える。デファレンシャルギヤ28は、終減速機に相当し、リングギヤ29を含んで構成される。
The
遊星歯車機構20及びMG15は、遊星歯車機構20から出力される動力とMG15から出力される動力とが合わさって駆動輪24に伝達されるように構成される。具体的には、遊星歯車機構20のリングギヤRに連結された出力ギヤ21は、ドリブンギヤ26に噛み合っている。また、MG15のロータ軸30に取り付けられたドライブギヤ31も、ドリブンギヤ26に噛み合っている。カウンタシャフト25は、ドリブンギヤ26に取り付けられ、軸線Cntと平行に配置されている。ドライブギヤ27は、カウンタシャフト25に取り付けられ、デファレンシャルギヤ28のリングギヤ29に噛み合っている。ドリブンギヤ26は、MG15がロータ軸30に出力したトルクと、リングギヤRから出力ギヤ21に出力されたトルクとを合成するように作用する。このように合成された駆動トルクは、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。
The
駆動装置10は、パーキング装置35をさらに備える。パーキング装置35は、リングギヤRの回転を機械的に阻止する機構を有する。具体的には、パーキング装置35は、パーキングギヤ35aと、パーキングポール(Pポール)35bとを含んで構成される。パーキングギヤ35aは、遊星歯車機構20のリングギヤRに同軸かつ一体的に設けられ、リングギヤRと一体的に回転するように構成される。Pポール35bは、図示しない電動アクチュエータ(たとえば、モータ)によって駆動され、パーキングギヤ35aと係合するように構成される。Pポール35bがパーキングギヤ35aと係合することで、遊星歯車機構20のリングギヤR(すなわち、プラネタリギヤの出力軸)がロックされる。Pポール35bの状態(ロック状態/非ロック状態)は、後述するHVECU62(図3参照)によって制御される。ロック状態では、Pポール35bがパーキングギヤ35aに係合してリングギヤRの回転を規制する。非ロック状態では、Pポール35bがパーキングギヤ35aに係合せず、Pポール35bはリングギヤRの回転を妨げない。HVECU62は、Pポール35bのアクチュエータに指令を送ることによりPポール35bを動かして所望の状態にすることができる。シフトレンジがパーキングレンジ(Pレンジ)であるときには、HVECU62によってPポール35bがロック状態にされ、シフトレンジがPレンジではないときには、HVECU62によってPポール35bが非ロック状態にされる。このように、HVECU62は、シフトレンジがPレンジであるときに、遊星歯車機構20のリングギヤR(すなわち、プラネタリギヤの出力軸)をロックするように構成される。
The
駆動装置10は、機械式のオイルポンプ36と電動オイルポンプ38とをさらに備える。オイルポンプ36は、出力軸22と同軸に設けられている。オイルポンプ36は、エンジン13によって駆動される。オイルポンプ36は、エンジン13が作動しているときに、遊星歯車機構20、MG14、MG15、及びデファレンシャルギヤ28に潤滑油を送る。電動オイルポンプ38は、バッテリ18又は図示しない他の車載バッテリ(たとえば、補機バッテリ)から供給される電力によって駆動され、後述するHVECU62(図3参照)によって制御される。電動オイルポンプ38は、エンジン13が停止しているときに、遊星歯車機構20、MG14、MG15、及びデファレンシャルギヤ28に潤滑油を送る。オイルポンプ36及び電動オイルポンプ38の各々によって送られる潤滑油は、冷却機能を有する。
The
図2は、エンジン13の構成を示す図である。図2には、1つの気筒40のみを図示しているが、エンジン13は、複数の気筒(たとえば、4つの気筒)を含む。この実施の形態では、エンジン13が備える全ての気筒が同一の構造を有するため、図2に示す気筒40の構造のみについて説明する。
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the
図2を参照して、エンジン13は、火花点火式内燃機関である。エンジン13は、全ての気筒に接続された吸気通路41及び排気通路42と、全ての気筒に共通のクランクシャフト131、吸気カムシャフト432、及び排気カムシャフト442とを備える。吸気カムシャフト432が回転すると、各気筒の吸気カム(気筒40の吸気カム433を含む)が回転する。排気カムシャフト442が回転すると、各気筒の排気カム(気筒40の排気カム443を含む)が回転する。吸気カムシャフト432と排気カムシャフト442とクランクシャフト131とは、たとえばタイミングチェーンによって接続されることによって、同期して回転するように構成される。
Referring to FIG. 2,
エンジン13は、クランク角センサ70と、カム角センサ71と、エンジン冷却水温センサ79とをさらに備える。クランクシャフト131には第1タイミングロータ(図示せず)が取り付けられており、第1タイミングロータの近傍にクランク角センサ70が配置されている。クランクシャフト131の回転に伴い、第1タイミングロータの凹凸に対応するクランク信号がクランク角センサ70から出力される。クランク角センサ70としては、たとえば電磁ピックアップを採用できる。また、吸気カムシャフト432には第2タイミングロータ(図示せず)が取り付けられており、第2タイミングロータの近傍にカム角センサ71が配置されている。吸気カムシャフト432の回転に伴い、第2タイミングロータの凹凸に対応するカム信号(気筒判別信号)がカム角センサ71から出力される。カム角センサ71としては、たとえば磁気抵抗素子(MRE)を利用したセンサを採用できる。エンジン冷却水温センサ79は、エンジン冷却水(すなわち、エンジン13を冷却する水)の温度を検出するように構成される。エンジン冷却水は、エンジン本体(たとえば、シリンダブロック)に形成されたウォータージャケットを流通する。
吸気通路41には、スロットル弁49(吸気絞り弁)、エアフローメータ50、及び圧力センサ72が設けられている。スロットル弁49は、吸気通路41内を流れる吸気の流量を調整可能に構成される。スロットル弁49の開度は、後述するHVECU62(図3参照)によって制御される。エアフローメータ50は、吸気通路41内を流れる空気の流量を検出するように構成される。圧力センサ72は、吸気通路41の吸気マニホールド内の圧力を検出するように構成される。一方、排気通路42には、スタート触媒コンバータ56及び後処理装置57が設けられている。エンジン13の各気筒から排出される排気は、スタート触媒コンバータ56及び後処理装置57により有害物質が除去されてから大気に放出される。後処理装置57は、たとえば三元触媒を含む。
The
エンジン13は、EGR(Exhaust Gas Recirculation)装置58をさらに備える。EGR装置58は、EGR通路59及びEGR弁60を含んで構成される。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に導くように構成される。EGR弁60は、EGR通路59を流れるEGRガスの流量を調整可能に構成される。
The
気筒40の吸気ポート43、排気ポート44は、それぞれ吸気通路41及び排気通路42に接続されている。気筒40は、燃焼室401と、ピストン402と、コネクティングロッド403と、吸気バルブ431と、吸気カム433と、排気バルブ441と、排気カム443と、点火装置45と、インジェクタ46とを備える。点火装置45は、点火プラグ及び昇圧回路(図示せず)を含み、燃焼室401内の混合気に点火を行なうように構成される。インジェクタ46は、気筒40に筒内燃料噴射(すなわち、気筒40内への直接燃料噴射)を行なうように構成される。
An
吸気カムシャフト432が回転することにより、吸気カム433によって吸気バルブ431が開閉駆動される。排気カムシャフト442が回転することにより、排気カム443によって排気バルブ441が開閉駆動される。吸気ポート43は吸気バルブ431により開閉され、排気ポート44は排気バルブ441により開閉される。吸気ポート43を通じて気筒40内に供給される空気に燃料(たとえば、ガソリン)を加えることにより空気と燃料との混合気が生成される。燃料は、インジェクタ46により気筒40内に噴射され、気筒40内で混合気が生成される。そして、点火装置45の点火プラグに電圧が印加され、気筒40内で混合気が点火される。これにより、燃焼室401で燃焼及び爆発が起こり、高温高圧の燃焼ガスが膨張してピストン402を押し下げる。こうして生成されるピストン402の動力は、コネクティングロッド403を介してクランクシャフト131に伝達される。エンジン13の各気筒で生成される動力は、クランクシャフト131に出力される。
As the
エンジン13が作動しているときには、各気筒において、吸気行程、圧縮行程、膨張行程、及び排気行程からなる4行程(以下、「1燃焼サイクル」とも称する)が繰り返される。吸気行程では、ピストン402が下降し、吸気バルブ431が開いて吸気ポート43から気筒40内へ空気が吸い込まれる。圧縮行程では、ピストン402が上昇して気筒40内の空気を圧縮する。膨張行程では、燃焼室401で燃焼及び爆発が起こり、燃焼ガスがピストン402を押し下げる。排気行程では、ピストン402が上昇し、排気バルブ441が開いて気筒40内の燃焼ガスが排気ポート44から排出される。
When the
気筒40は、可変バルブタイミング(VVT)機構400をさらに備える。VVT機構400は、吸気カム433の回転位相を変更可能に構成される。この実施の形態では、VVT機構400が、吸気バルブ431の開弁期間を一定にしたまま吸気バルブ431の開閉タイミング(ひいては、吸気タイミング)を変更するように動作する。VVT機構400としては、たとえばVVT-i(Variable Valve Timing-intelligent system)を採用できる。
この実施の形態では、通常時(たとえば、定常HV走行時)には、エンジン13が高膨張比サイクル(より特定的には、吸気バルブ遅閉じサイクル)で運転される。吸気バルブ遅閉じサイクルでは、吸気バルブ431を遅く(たとえば、圧縮行程でピストン402がある程度上昇してから)閉じることによって、圧縮比よりも膨張比が大きくなり、エンジン13の燃費が向上する。
In this embodiment, the
なお、VVT機構400は、電動式であってもよいし、油圧式であってもよい。VVT機構400は、吸気バルブ431の開弁期間を変更可能に構成されてもよいし、排気バルブ441の開弁期間及び開閉タイミングを変更可能に構成されてもよい。また、VVT機構400は、バルブの開閉タイミングに加えてバルブリフト量を変更可能に構成されてもよい。
Note that the
図3は、この実施の形態に係るハイブリッド車両の制御システムを示すブロック図である。図1及び図2とともに図3を参照して、車両の制御システムは、HVECU62、MGECU63、及びエンジンECU64を備える。HVECU62には、エアフローメータ50、アクセルセンサ66、車速センサ67、MG1回転速度センサ68、MG2回転速度センサ69、クランク角センサ70、カム角センサ71、圧力センサ72、SOCセンサ73、MG1温度センサ74、MG2温度センサ75、INV1温度センサ76、INV2温度センサ77、触媒温度センサ78、及びエンジン冷却水温センサ79が接続されている。
FIG. 3 is a block diagram showing a hybrid vehicle control system according to this embodiment. 3 together with FIGS. 1 and 2, the vehicle control system includes an
エアフローメータ50は、エンジン13の吸気量に応じた信号をHVECU62へ出力するように構成される。アクセルセンサ66は、アクセル操作量(たとえば、図示しないアクセルペダルの踏込み量)に応じた信号をHVECU62へ出力する。アクセル操作量は、運転者が車両に要求する加速量(以下、「要求加速量」とも称する)を示すパラメータである。アクセル操作量が大きいほど運転者の要求加速量は大きい。車速センサ67は、車速(すなわち、車両の走行速度)に応じた信号をHVECU62へ出力する。MG1回転速度センサ68は、MG14の回転速度に応じた信号をHVECU62へ出力する。MG2回転速度センサ69は、MG15の回転速度に応じた信号をHVECU62へ出力する。
The
クランク角センサ70は、クランク信号をHVECU62へ出力する。カム角センサ71は、カム信号をHVECU62へ出力する。HVECU62は、クランク角(すなわち、図2に示したクランクシャフト131の回転位置)を示すクランクカウンタ(図示せず)を記憶装置62c内に保有し、クランク信号及びカム信号を用いてクランクカウンタを更新するように構成される。また、HVECU62は、クランク信号を用いてエンジン13の回転速度を算出するように構成される。
Crank
圧力センサ72は、吸気圧力(たとえば、吸気マニホールド内の圧力)に応じた信号をHVECU62へ出力する。SOCセンサ73は、バッテリ18の満充電量(すなわち、蓄電容量)に対する残存充電量の比率であるSOC(State of Charge)に応じた信号をHVECU62へ出力する。MG1温度センサ74は、MG14の温度に応じた信号をHVECU62へ出力する。MG2温度センサ75は、MG15の温度に応じた信号をHVECU62へ出力する。INV1温度センサ76は、第1インバータ16の温度に応じた信号をHVECU62へ出力する。INV2温度センサ77は、第2インバータ17の温度に応じた信号をHVECU62へ出力する。触媒温度センサ78は、後処理装置57の温度に応じた信号をHVECU62へ出力する。エンジン冷却水温センサ79は、エンジン冷却水の温度に応じた信号をHVECU62へ出力する。
HVECU62は、プロセッサ62a、RAM(Random Access Memory)62b、及び記憶装置62c、さらには図示しない入出力ポート及びタイマを含んで構成される。プロセッサ62aとしては、たとえばCPU(Central Processing Unit)を採用できる。RAM62bは、プロセッサ62aによって処理されるデータを一時的に記憶する作業用メモリとして機能する。記憶装置62cは、格納された情報を保存可能に構成される。記憶装置62cは、たとえば、ROM(Read Only Memory)及び書き換え可能な不揮発性メモリを含む。記憶装置62cには、プログラムのほか、プログラムで使用される情報(たとえば、マップ、数式、及び各種パラメータ)が記憶されている。記憶装置62cに記憶されているプログラムをプロセッサ62aが実行することで、車両の各種制御が実行される。ただしこれに限られず、各種制御は、専用のハードウェア(電子回路)によって実行されてもよい。この実施の形態に係るHVECU62は、本開示に係る「制御装置」の一例に相当する。なお、他のECU(たとえば、MGECU63及びエンジンECU64)も、HVECU62と同様のハードウェア構成を有する。この実施の形態では、HVECU62、MGECU63、及びエンジンECU64が分かれているが、これらの機能を1つのECUが具備してもよい。
The
HVECU62は、エンジン13を制御するための指令(たとえば、エンジン運転状態指令)をエンジンECU64に出力するように構成される。エンジンECU64は、HVECU62からの指令に従って、スロットル弁49、点火装置45、インジェクタ46、VVT機構400、及びEGR弁60を制御するように構成される。HVECU62はエンジンECU64を通じてエンジン制御を行なうことができる。
HVECU62は、MG14及びMG15の各々を制御するための指令(たとえば、第1MGトルク指令及び第2MGトルク指令)をMGECU63に出力するように構成される。MGECU63は、PCU19を通じてMG14及びMG15を制御するように構成される。MGECU63は、HVECU62からの指令に従って、MG14及びMG15の各々の目標トルクに対応した電流信号(たとえば、電流の大きさ及び周波数を示す信号)を生成し、生成した電流信号をPCU19に出力するように構成される。HVECU62はMGECU63を通じてモータ制御を行なうことができる。
PCU19は、第1インバータ16、第2インバータ17、及びコンバータ65を含む。MG14及びMG15の各々は、PCU19に電気的に接続される。第1インバータ16及びコンバータ65は、バッテリ18とMG14との間で電力変換を行なうように構成される。第2インバータ17及びコンバータ65は、バッテリ18とMG15との間で電力変換を行なうように構成される。PCU19は、バッテリ18に蓄積された電力をMG14及びMG15の各々に供給するとともに、MG14及びMG15の各々により発電された電力をバッテリ18に供給するように構成される。PCU19は、MG14,15の状態を別々に制御可能に構成され、たとえば、MG14を回生状態(すなわち、発電状態)にしつつ、MG15を力行状態にすることができる。PCU19は、MG14及びMG15の一方で発電された電力を他方に供給可能に構成される。MG14及びMG15は相互に電力の授受が可能に構成される。
車両は、HV走行とEV走行とを行なうように構成される。HV走行は、エンジン13で走行駆動力を発生させながらエンジン13及びMG15によって行なわれる走行である。EV走行は、エンジン13が停止した状態でMG15によって行なわれる走行である。エンジン13が停止した状態では、各気筒における燃焼が行なわれなくなる。各気筒における燃焼が停止すると、エンジン13で燃焼エネルギー(ひいては、車両の走行駆動力)が発生しなくなる。HVECU62は状況に応じてEV走行及びHV走行を切り替えるように構成される。
The vehicle is configured to perform HV running and EV running. HV travel is travel performed by the
図1に示した遊星歯車機構20は無段変速機構として機能し得る。遊星歯車機構20は、出力要素(リングギヤR)の回転速度に対する入力要素(キャリヤC)の回転速度の比率を連続的に変更可能に構成される。HVECU62がMG14の回転速度を制御することによってエンジン13の回転速度を調整することができる。HVECU62は、MG14に流す電流の大きさ及び周波数に応じてMG14の回転速度を任意に制御することができる。
The
図4は、車両の運転席(図示せず)近傍に配置される各種装置について説明するための図である。図4を参照して、車両は、入力装置101、報知装置102、ブレーキ装置103、シフトレバー104、Pポジションスイッチ105、及び空調装置106をさらに備える。
FIG. 4 is a diagram for explaining various devices arranged near a driver's seat (not shown) of a vehicle. Referring to FIG. 4, the vehicle further includes an
入力装置101は、ユーザからの入力を受け付けるように構成される。入力装置101は、ユーザによって操作され、ユーザの操作に対応する信号をHVECU62へ出力する。たとえば、ユーザは、入力装置101を通じて、所定の指示又は要求をHVECU62に入力したり、パラメータの値をHVECU62に設定したりすることができる。通信方式は有線でも無線でもよい。入力装置101としては、たとえば運転席周辺(たとえば、ステアリングホイール又はインストルメントパネル)に設けられた各種スイッチ(たとえば、押しボタンスイッチ又はスライドスイッチ)を採用できる。ただしこれに限られず、各種ポインティングデバイス(たとえば、マウス又はタッチパッド)、キーボード、及びタッチパネルも、入力装置101として採用可能である。入力装置101は、携帯機器(たとえば、スマートフォン)の操作部であってもよいし、カーナビゲーションシステムの操作部であってもよい。
報知装置102は、HVECU62から要求があったときに、ユーザ(たとえば、運転者)へ所定の報知処理を行なうように構成される。報知装置102の例としては、表示装置(たとえば、メータパネル又はヘッドアップディスプレイ)、スピーカー、ランプが挙げられる。報知装置102は、エンジン冷却水温が所定温度以上であるときに点灯するランプを含んでもよい。報知装置102は、携帯機器(たとえば、スマートフォン)の表示部であってもよいし、カーナビゲーションシステムの表示部であってもよい。
ブレーキ装置103は、油圧式ブレーキ装置103aと、P(パーキング)ブレーキ装置103bとを含む。油圧式ブレーキ装置103aは、運転者が第1ブレーキペダル(図示せず)を踏み込むことによって作動し、車輪(たとえば、図1に示す駆動輪24、及び図示しない従動輪)に制動力を付与するように構成される。Pブレーキ装置103bは、運転者が第1ブレーキペダルを踏みながら第2ブレーキペダル(図示せず)を踏み込むことによって作動し、車輪(たとえば、車両の後輪)をロック状態(すなわち、制動力が付与された状態)にするように構成される。以下、Pブレーキ装置103bによる制動力の付与を、「パーキングブレーキ」とも称する。パーキングブレーキがかかった状態の車両で、運転者が第2ブレーキペダルを再度踏み込むと、Pブレーキ装置103bが非作動状態になり、パーキングブレーキ(すなわち、車輪に対する制動力の付与)が解除される。なお、油圧式ブレーキ装置103a及びPブレーキ装置103bの各々を作動させるためのブレーキ操作は、上記に限られず任意に変更可能である。また、ブレーキ解除操作も任意に変更可能である。以下、第1ブレーキペダルを単に「ブレーキペダル」と称し、第2ブレーキペダルを「パーキングブレーキペダル」と称する。
The
油圧式ブレーキ装置103aは、運転者のブレーキ操作(ひいては、ブレーキペダル踏力)によって加圧されるマスタシリンダと、車輪ごとに設けられたブレーキ機構と、ブレーキアクチュエータと(いずれも図示せず)を含んで構成される。ブレーキ機構は、キャリパ及びブレーキロータを有し、ブレーキロータは車輪に固定されている。ブレーキ機構は、マスタシリンダから供給される油圧を利用してキャリパのブレーキパッドをブレーキロータに押し付けて摩擦制動力を発生させるように構成される。ブレーキアクチュエータは、マスタシリンダとブレーキ機構との間に設けられ、ブレーキ機構に加わる油圧を調整可能に構成される。HVECU62は、ブレーキアクチュエータを制御することにより、発進時及び加速時のアンチスリップ制御(TCS機能)、旋回時の車両安定制御(VSC)、急ブレーキ時のアンチロックブレーキ制御(ABS機能)を実行可能に構成される。なお、油圧式ブレーキ装置103aの構成は、上記に限られず、種々の公知の油圧式ブレーキ装置の構成から任意の構成を選んで採用できる。
The
Pブレーキ装置103bは、ピストンと、ピストンを動かす電動アクチュエータ(たとえば、モータ)と、ブレーキパッドと、ディスクロータとを含んで構成される。ディスクロータは車輪に固定されている。運転者によりパーキングブレーキペダルが操作されてPブレーキ装置103bが作動状態になると、HVECU62が電動アクチュエータを制御してピストンを前進させる。このピストンの前進によってブレーキパッドがディスクロータに押し付けられて、車輪に摩擦制動力が発生する。Pブレーキ装置103bの作動中は、ピストンの後退が禁止され、車輪がロック状態になる。その後、運転者によりパーキングブレーキペダルが再び操作されてPブレーキ装置103bが非作動状態になると、HVECU62が電動アクチュエータを制御してピストンを後退させる。これにより、パーキングブレーキが解除され、Pブレーキ装置103bから車輪に制動力が付与されなくなる。なお、Pブレーキ装置103bの構成は、上記に限られず、種々の公知のパーキングブレーキ装置の構成から任意の構成を選んで採用できる。
The
シフトレバー104及びPポジションスイッチ105の各々は、シフトレンジを切り替えるときに運転者によって操作され、運転者によって選択されたシフトレンジを示す信号(以下、「シフトレンジ信号」とも称する)をHVECU62へ出力する。HVECU62は、シフトレンジ信号によってシフトレンジを認識することができる。シフトレンジには、N(ニュートラル)レンジ、R(リバース)レンジ、D(ドライブ)レンジ、B(ブレーキ)レンジ、及びP(パーキング)レンジが含まれる。これらのうち、Dレンジ及びBレンジのみが走行レンジに相当する。DレンジよりもBレンジのほうが、車両走行中にエンジンブレーキがかかりやすくなる。運転者は、シフトレバー104を所定の位置(図4参照)に動かすことによってNレンジ、Rレンジ、Dレンジ、及びBレンジのいずれかを選択することができる。また、運転者は、車両を停車させ、パーキングブレーキをかけて、Pポジションスイッチ105を押すことによって、Pレンジを選択することができる。運転者によってPレンジが選択されると、HVECU62が、図1に示すパーキング装置35(たとえば、Pポール35bのアクチュエータ)を制御してリングギヤRをロックする。なお、シフトチェンジの方式は、上記のレバー方式及び押しボタン方式に限られず任意である。
Each of the
空調装置106は、吸込口と、フィルタと、空調ファンと、エバポレータと、エアミックスドアと、ヒーターコアと、吹出口と(いずれも図示せず)を含んで構成される。吹出口の数及び設置場所は任意であり、たとえば車室内の各座席の近傍に設けられてもよい。吸込口から空調装置106の内部に取り込まれた空気はフィルタを通り、フィルタによって空気中の異物が除去される。空調ファンは、HVECU62によって制御され、フィルタを通った空気を各吹出口に向かって送風するように構成される。空調ファンにより送り出された空気は、エバポレータ及びヒーターコアにより空調されてから、吹出口から車室内へ吹き出す。
The
エバポレータは、冷却用の熱交換器であり、供給された空気を冷却及び除湿するように構成される。ヒーターコアは、エンジン冷却水を熱源とする熱源加熱用の熱交換器であり、供給された空気を温めるように構成される。エアミックスドアは、ヒーターコアの手前に設けられた可動式のドアであり、HVECU62によって制御される。エアミックスドアは、ヒーターコアへの配風比率(すなわち、ヒーターコアを通る空気の割合)を変更可能に構成される。
An evaporator is a heat exchanger for cooling and is configured to cool and dehumidify the air supplied. The heater core is a heat exchanger for heating the engine cooling water as a heat source, and is configured to heat the supplied air. The air mix door is a movable door provided in front of the heater core and controlled by the
空調装置106が備える吹出口には、たとえば、乗員の上半身に向けて空気を吹き出す第1吹出口と、乗員の足もとに向けて空気を吹き出す第2吹出口と、車両のフロントガラス(図示せず)の内面に向けて空気を吹き出す第3吹出口とが含まれる。空調装置106は、各吹出口の開度を調整するドアを有し、各ドアがHVECU62によって制御されることにより、各吹出口から吹き出す空気の量が調整される。HVECU62は、状況に応じて自動的に又はユーザの指示により、空調装置106の動作モード(たとえば、冷房モード、暖房モード、及びデフロスタモード)を切り替えるように構成される。デフロスタモードでは、第3吹出口の開度が大きくなり、ヒーターコアにより温められた空気が第3吹出口から吹き出す。これにより、乾燥した空気が第3吹出口からフロントガラスの内面に供給され、フロントガラスの曇りが抑制される。
The air outlets provided in the
HVECU62は、DLC(Data Link Connector)91のインターフェース62dをさらに備える。DLC91は、第1外部ツール92のコネクタ92aと第2外部ツール93のコネクタ93aとの各々に接続可能なコネクタであり、たとえば車両の運転席周辺に配置される。第1外部ツール92及び第2外部ツール93の各々は、たとえば整備工場において整備士が車両の状態を把握するために使用する外部診断機である。第1外部ツール92は、接続された車両のエンジン(たとえば、図2に示すエンジン13)の圧縮動作が正常に行なわれているか否かのチェック(コンプレッションチェック)を実行するように構成される。第2外部ツール93は、接続された車両のエンジン(たとえば、図2に示すエンジン13)の吸気圧力の検査(圧力検査)を実行するように構成される。以下、区別して説明する場合を除いて、第1外部ツール92及び第2外部ツール93の各々を、単に「外部ツール」と記載する。
The
外部ツールのコネクタをDLC91に接続することによって、記憶装置62cに蓄積された診断データを外部ツールへ転送したり、外部ツールの処理(たとえば、外部ツールにおけるプログラムの実行)によりエンジン13の検査を実行したりすることが可能になる。診断データには、たとえば、DTC(Diagnostic Trouble Code)と、フリーズフレームデータと、レディネスコードとが含まれる。
By connecting the connector of the external tool to the
なお、コンプレッションチェック及び圧力検査の詳細については後述する。この実施の形態では、コンプレッションチェックと圧力検査とが異なる外部ツール(第1外部ツール92及び第2外部ツール93)で実行されるが、コンプレッションチェックと圧力検査とは共通の外部ツールで実行されてもよい。
Details of the compression check and pressure inspection will be described later. In this embodiment, the compression check and pressure test are performed by different external tools (first
図5は、この実施の形態に係るハイブリッド車両の駆動装置10の制御量を決定する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、所定周期毎にメインルーチン(図示せず)から呼び出されて繰り返し実行される。
FIG. 5 is a flow chart showing the procedure for determining the control amount of the hybrid
図3とともに図5を参照して、HVECU62は、ステップ(以下、単に「S」と表記する)101において、車両の状態を示す情報(たとえば、アクセル操作量、選択中のシフトレンジ、及び車速)を取得する。続けて、HVECU62は、S102において、車両の状態に対応する要求駆動力を取得する。HVECU62は、要求駆動力を取得するときに、車両の状態と要求駆動力との関係を示す情報(以下、「駆動力取得情報」とも称する)を参照してもよい。駆動力取得情報は、シフトレンジ毎に予め準備された、アクセル操作量と車速との関係を示すマップであってもよい。
Referring to FIG. 5 together with FIG. 3,
S103では、HVECU62が、上記S102で取得した要求駆動力に車速を乗算し、さらに所定の損失パワーを上乗せして車両の走行パワーを算出する。S104では、HVECU62が、強制充電を実行するか否かを判断するための一連の処理(以下、「強制充電実行判断」とも称する)を実行する。強制充電は、バッテリ18の蓄電量(たとえば、SOC)が所定量を下回ると強制的に実行されるバッテリ18の充電である。強制充電では、エンジン13が作動状態になり、エンジン13の動力を利用してMG14が発電した電力がバッテリ18に供給される。
In S103, the
図6は、強制充電実行判断の一例を示すフローチャートである。図3とともに図6を参照して、S11では、バッテリ18のSOCが所定の閾値Th1以下であるか否かが、HVECU62によって判断される。閾値Th1は、任意に設定可能であり、たとえば50%~65%から選ばれるSOC値であってもよい。
FIG. 6 is a flow chart showing an example of forced charging execution determination. Referring to FIG. 6 together with FIG. 3, in S11, the
バッテリ18のSOCが閾値Th1を超えている場合(S11にてNO)には、HVECU62は、強制充電を実行しない旨判断する。そして、HVECU62は、S13においてバッテリ18の放電量を決定する。たとえば、HVECU62は、バッテリ18のSOCが高いほど放電量を大きくする。
When the SOC of
バッテリ18のSOCが閾値Th1以下である場合(S11にてYES)には、HVECU62は、強制充電を実行する旨判断する。そして、HVECU62は、S121において、以下に説明する充電上限マップを参照して、充電量の上限値(以下、「充電上限値」とも称する)を決定する。
When the SOC of
図7は、充電上限マップの一例を示す図である。図7において、線L1は、強制充電を完了するための最低保証充電量を示している。線L2は、この実施の形態に係るハイブリッド車両において採用される充電上限マップを示している。充電上限マップは、車速とバッテリ18の充電上限値との関係を示す情報であり、たとえば記憶装置62c(図4)に予め記憶されている。
FIG. 7 is a diagram showing an example of a charge upper limit map. In FIG. 7, line L1 indicates the minimum guaranteed charging amount for completing forced charging. A line L2 indicates a charge upper limit map employed in the hybrid vehicle according to this embodiment. The charge upper limit map is information indicating the relationship between the vehicle speed and the charge upper limit value of the
図6とともに図7を参照して、HVECU62は、図6のS121において、図7中に線L2で示される充電上限マップに従って充電上限値を決定する。具体的には、車速が所定の閾値Th2を超えている場合には、HVECU62は、制限なしの充電量Pchgを充電上限値として決定する。他方、車速が閾値Th2以下である場合には、HVECU62は、線L2で示される充電量(すなわち、充電量Pchgよりも小さい充電量)を充電上限値として決定する。このように、車速が閾値Th2以下である場合には、車速が閾値Th2を超えている場合と比べて、図7中に示す制限量ΔPchgだけ強制充電量が制限される。なお、閾値Th2は、任意に設定可能であり、たとえば10km/h~40km/hから選ばれる速度であってもよい。
Referring to FIG. 7 together with FIG. 6,
再び図6を参照して、HVECU62は、S122において、上記S121で決定した充電上限値を超えないようにバッテリ18の充電量を決定する。たとえば、HVECU62は、充電上限値を超えない範囲で、バッテリ18のSOCが低いほど充電量を大きくする。
Referring to FIG. 6 again, in S122, the
上記のように、この実施の形態に係るハイブリッド車両では、HVECU62が、バッテリ18のSOCが閾値Th1を下回ると、エンジン13の出力パワーによるバッテリ18の強制充電を実行するように構成される。また、HVECU62は、車速が閾値Th2を下回る場合には、車速が閾値Th2を超える場合よりも、強制充電における充電量を制限するように構成される。HVECU62は、充電上限値を用いて、充電量を制限するように構成される。HVECU62は、車速が閾値Th2を下回るときの充電上限値を、車速が閾値Th2を超えるときの充電上限値よりも小さくするように構成される(図7中の線L2参照)。HVECU62は、車速が低くなるほど充電上限値を小さくするように構成される。
As described above, in the hybrid vehicle according to this embodiment,
上記の構成により、低速走行時(及び/又は、停車時)においては、エンジン負荷が小さくなり、車両のNV特性が向上する。具体的には、車両のこもり音、フロア振動、及びステアリング振動が抑制される。NV特性の悪化は、特に停車中に運転者に違和感を与えやすいため、閾値Th2を0km/hに設定することで、停車中のみに強制充電が実行されるようにしてもよい。静かなEV走行中に強制充電が実行されると、特に運転者に違和感を与えやすいため、EV走行中の充電上限値をHV走行中の充電上限値よりも小さくしてもよい。 With the above configuration, when the vehicle is traveling at low speed (and/or when the vehicle is stopped), the engine load is reduced, and the NV characteristics of the vehicle are improved. Specifically, vehicle muffled noise, floor vibration, and steering vibration are suppressed. Deterioration of NV characteristics tends to make the driver feel uncomfortable, especially when the vehicle is stopped, so by setting the threshold Th2 to 0 km/h, forced charging may be performed only when the vehicle is stopped. If forced charging is executed during quiet EV travel, the driver is particularly likely to feel uncomfortable, so the charge upper limit during EV travel may be made smaller than the charge upper limit during HV travel.
この実施の形態では、図6のS11においてバッテリ18のSOCが閾値Th1と一致する場合に、強制充電が実行される(処理がS12に進む)が、強制充電が実行されない(処理がS13に進む)ように変更してもよい。この実施の形態では、車速が閾値Th2と一致する場合に強制充電量が制限される(すなわち、強制充電量が充電量Pchgよりも小さくなる)が、車速が閾値Th2と一致する場合には強制充電量が制限されず、車速が閾値Th2未満になった場合に強制充電量が制限されるように変更してもよい。
In this embodiment, when the SOC of the
図6のS13及びS122のいずれか一方の処理が行なわれることによって、バッテリ18に要求する充電量又は放電量(以下、「要求充放電量」とも称する)が決定される。その後、処理は図5のS105に進む。再び図5を参照して、HVECU62は、S105において、前述のS103で算出した走行パワーに上記要求充放電量(充電側を正値とする)を加算して、車両のシステムパワーを算出する。
The charge amount or discharge amount required for the battery 18 (hereinafter also referred to as "required charge/discharge amount") is determined by performing either one of the processes of S13 and S122 of FIG. After that, the process proceeds to S105 in FIG. Referring to FIG. 5 again, in S105, the
S106では、HVECU62がエンジン13の作動/停止を判断する。たとえば、走行パワーが所定の閾値よりも大きい場合には、HVECU62はエンジン13を作動させる旨判断する。また、要求充放電量が正値である場合(すなわち、強制充電を実行する場合)にも、HVECU62はエンジン13を作動させる旨判断する。また、後述するRフラグ及びSフラグ(図11参照)のいずれかがONである場合にも、HVECU62はエンジン13を作動させる旨判断する。他方、走行パワーが上記閾値以下であり、かつ、エンジン13の作動を伴う各種制御(たとえば、強制充電制御、レーシング制御、及びストール発進制御)を実行しない場合には、HVECU62はエンジン13を停止させる旨判断する。また、シフトレンジが走行レンジであるときに両踏み状態(すなわち、図示しないブレーキペダル及びアクセルペダルの両方が踏み込まれた状態)になった場合にも、HVECU62はエンジン13を停止させる旨判断する。
In S106, the
HVECU62がエンジン13を作動させる旨判断すると、車両の走行がHV走行になる。HV走行では、S107以降の処理が実行され、エンジン13が作動状態になる。他方、HVECU62がエンジン13を停止させる旨判断すると、車両の走行がEV走行になる。EV走行では、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MG15のトルクが算出される。
When the
S107では、HVECU62が、上記S105で算出されたシステムパワーから要求エンジンパワー(以下、「要求Pe」とも称する)を算出する。要求Peは、車両に要求されるシステムパワーを実現するためにエンジン13に要求されるパワーに相当する。HVECU62は、システムパワーに所定の演算処理を行なうことにより、要求Peを得ることができる。
In S107, the
S108では、HVECU62が、エンジン13の出力を調整するための一連の処理(以下、「エンジン出力調整」とも称する)を実行する。
In S108, the
図8は、エンジン出力調整の一例を示すフローチャートである。図3とともに図8を参照して、S21では、エンジン冷却水温(すなわち、エンジン13の冷却水温)が所定の閾値Th3以上であるか否かが、HVECU62によって判断される。エンジン冷却水温は、たとえばエンジン冷却水温センサ79によって検出される。
FIG. 8 is a flowchart showing an example of engine output adjustment. Referring to FIG. 8 together with FIG. 3, in S21, the
S21においてエンジン冷却水温が閾値Th3未満である(NO)と判断された場合には、処理がS221を経ずにS222に進む。この場合、HVECU62は、S222において、要求Pe(図5のS107)をそのまま目標エンジンパワー(以下、「目標Pe」とも称する)として決定する。
If it is determined in S21 that the engine coolant temperature is less than the threshold Th3 (NO), the process proceeds to S222 without going through S221. In this case, in S222, the
他方、S21においてエンジン冷却水温が閾値Th3以上である(YES)と判断された場合には、HVECU62は、S221において、目標Peの上限値(以下、「Pe上限値」とも称する)を決定する。Pe上限値により、エンジン13の出力が制限される。Pe上限値は、たとえば、エンジン冷却水温と、エンジン冷却水温の上昇度合い(すなわち、単位時間あたりのエンジン冷却水温の上昇量)とに基づいて算出される。HVECU62は、エンジン冷却水温が高いほど、Pe上限値を小さくする。また、エンジン冷却水温の上昇度合いが所定値よりも大きい場合には、HVECU62は、エンジン冷却水温の上昇度合いを制限するようにPe上限値を決定する。そして、HVECU62は、S222において、Pe上限値と要求Pe(図5のS107)とを比較し、要求PeがPe上限値以下である場合には、要求Peを目標Peとして決定し、要求PeがPe上限値を超えている場合には、Pe上限値を目標Peとして決定する。
On the other hand, when it is determined in S21 that the engine coolant temperature is equal to or higher than the threshold Th3 (YES), the
上記のように、この実施の形態に係るHVECU62は、エンジン13の冷却水温が閾値Th3以上になると(S21にてYES)、エンジン13から出力されるパワーを制限するように構成される。こうした構成では、エンジン冷却水温が閾値Th3以上になったときに、エンジン13の出力パワーが制限されることで、エンジン13の温度を速やかに低下させることが可能になり、ひいてはエンジン13のオーバーヒートを抑制することが可能になる。
As described above, the
なお、HVECU62が上記のエンジン出力制限を行なうように構成されるとともに、エンジンECU64がエンジン冷却水温センサ79及びノックセンサの少なくとも一方の出力に基づくエンジン13の点火遅角制御を行なうように構成されてもよい。こうした構成によれば、より確実にエンジン13のオーバーヒートを抑制することができる。
The
S23では、HVECU62が、上記S222で決定された目標Peに基づいて、推奨動作ラインに従うエンジン動作点(以下、「推奨動作点」とも称する)を取得する。推奨動作点は、エンジン回転速度とエンジントルクとの座標平面(以下、「Te-Ne座標平面」とも称する)上における目標Peと推奨動作ラインとの交点に相当する。この実施の形態では、推奨動作ラインとして最適燃費線を採用する。最適燃費線は、Te-Ne座標平面上において燃費が最適になるエンジン動作点を結んだ線である。
In S23, the
S24では、Ne上昇制限が緩和されているか否かが、HVECU62によって判断される。この実施の形態に係るハイブリッド車両では、HVECU62によってNe上昇制限(すなわち、エンジン13の回転速度の上昇制限)が実行される。より具体的には、HVECU62は、エンジン回転速度がNe上限値を超えないようにエンジン13を制御する。ただし、HVECU62は、所定の条件が成立する場合にNe上昇制限を緩和するように構成される。Ne上昇制限が緩和されるか否かを示す制限緩和フラグが、予め記憶装置62c(図4)に用意されている。この実施の形態では、後述する図12のS441において制限緩和フラグ(初期値はOFF)にON(緩和あり)が設定される。Ne上限値は、以下に説明するS241及びS242で設定され、記憶装置62c(図4)に記憶される。
In S24, the
制限緩和フラグがOFF(緩和なし)である場合(S24にてNO)には、HVECU62は、S241においてNe上限値にNE1を設定する。他方、制限緩和フラグがON(緩和あり)である場合(S24にてYES)には、HVECU62は、S242においてNe上限値にNE1よりも大きいNE2を設定する。NE1及びNE2は、NE2がNE1よりも大きい範囲で任意に設定できる。
When the restriction relaxation flag is OFF (no relaxation) (NO in S24), the
S25では、HVECU62が、推奨動作点のエンジン回転速度(S23)を目標エンジン回転速度(以下、「目標Ne」とも称する)とした場合に、エンジン回転速度がNe上限値(S241,S242)を超えるか否かを判断する。エンジン回転速度がNe上限値を超えるか否かは、エンジン回転速度と、エンジン回転速度の上昇度合い(すなわち、エンジン13の加速度)とに基づいて判断される。この判断においては、エンジン制御におけるオーバーシュートも考慮される。エンジン13の加速度が大きいほどオーバーシュート(すなわち、目標Neの超過)が生じやすくなる。エンジン13の回転速度及び加速度は、たとえばクランク角センサ70によって検出される。
In S25, when the
S25においてエンジン回転速度がNe上限値を超えない(NO)と判断された場合には、処理がS261を経ずにS262に進む。この場合、HVECU62は、S262において、推奨動作点のエンジン回転速度(以下、「推奨Ne」とも称する)を、目標Neとして決定する。
If it is determined in S25 that the engine speed does not exceed the Ne upper limit (NO), the process proceeds to S262 without going through S261. In this case, the
他方、S25においてエンジン回転速度がNe上限値を超える(YES)と判断された場合には、HVECU62は、S261において、エンジン回転速度の上昇を制限するための補正係数(以下、「Ne補正係数」とも称する)を決定する。Ne補正係数は、補正対象(ここでは、推奨Ne)を小さくする補正係数であり、たとえば、エンジン回転速度とNe上限値との差(以下、「Ne余裕度」とも称する)、及びエンジン13の加速度に基づいて算出される。Ne余裕度が小さいほど、エンジン13の加速度が大きいほど、エンジン回転速度がNe上限値を超えやすくなるため、HVECU62は、Ne余裕度及びエンジン13の加速度を考慮しながら、エンジン回転速度がNe上限値を超えないようにNe補正係数の補正度合い(すなわち、補正対象を小さくする度合い)を決定する。そして、HVECU62は、S262において、Ne補正係数を用いて推奨Neを補正することにより得たエンジン回転速度(以下、「制限Ne」とも称する)を、目標Neとして決定する。制限Neは、エンジン13の回転速度がNe上限値を超えないように補正された目標Neに相当し、推奨Neよりも小さいエンジン回転速度である。
On the other hand, if it is determined in S25 that the engine rotation speed exceeds the Ne upper limit value (YES), the
Ne上限値が小さいほど、S25においてYESと判断されやすくなり、ひいてはS261においてエンジン回転速度が制限されやすくなる。すなわち、S242においてNe上限値に大きい値(NE2)が設定されることで、S241においてNe上限値に小さい値(NE1)が設定される場合よりも、Ne上昇制限が緩和される。 The smaller the Ne upper limit value, the more likely it will be determined as YES in S25, and the more likely it will be that the engine rotation speed will be limited in S261. That is, setting a large value (NE2) as the Ne upper limit value in S242 relaxes the limit on the increase in Ne as compared to the case where a small value (NE1) is set as the Ne upper limit value in S241.
S27では、HVECU62が、エンジン回転速度がNe上限値を超えることなくエンジン13の出力パワーを上記S222で決定された目標Peに制御することが可能であるか否かを判断する。この実施の形態に係る目標Peは、本開示に係る「目標パワー」の一例に相当する。
In S27, the
エンジン回転速度がNe上限値を超えることなくエンジン13から目標Peを出力させることができると判断された場合(S27にてYES)には、処理がS28を経ずに図5のS109に進む。
If it is determined that the target Pe can be output from the
他方、エンジン回転速度がNe上限値を超えることなくエンジン13から目標Peを出力させることはできないと判断された場合(S27にてNO)には、HVECU62は、S28において、VVT機構400により吸気タイミングを進角させる制御を行なう。これにより、エンジン13において各気筒の吸気バルブ(図2に示す気筒40の吸気バルブ431を含む)が早く(たとえば、オットーサイクルに近いタイミングで)閉じるようになり、エンジン13から出力されるトルクが大きくなる。すなわち、S28においては、エンジン13のトルクが大きくなるようにエンジン13の吸気タイミングが変更される。S28における進角の程度は、固定値であってもよいし、目標Ne及び目標Peに応じて可変であってもよい。そして、S28の処理後、処理は図5のS109に進む。
On the other hand, if it is determined that the target Pe cannot be output from the
以下、図9及び図10を用いて、図8のS28において実行される吸排気タイミング変更制御(以下、「VVT制御」とも称する)について説明する。VVT制御は、エンジン13のトルクが大きくなるようにエンジン13の吸気タイミング及び排気タイミングの少なくとも一方を変更する制御である。
The intake/exhaust timing change control (hereinafter also referred to as "VVT control") executed in S28 of FIG. 8 will be described below with reference to FIGS. 9 and 10. FIG. VVT control is control that changes at least one of the intake timing and the exhaust timing of the
図9は、VVT制御が実行されるときの車両の動作の一例を示す図である。図9を参照して、この例では、タイミングt1で、運転者によってアクセルペダル(図示せず)が踏み込まれてアクセル操作量(Ac)が大きな値(たとえば、アクセル開度70%)になる。その後、運転者によってアクセルペダルの踏込みが継続される(すなわち、アクセル操作量が大きな値に維持される)ことによって、エンジン回転速度(Ne)と目標Peとの各々が上昇する。 FIG. 9 is a diagram showing an example of the operation of the vehicle when VVT control is executed. Referring to FIG. 9, in this example, at timing t1, the accelerator pedal (not shown) is depressed by the driver and the accelerator operation amount (Ac) becomes a large value (for example, accelerator opening 70%). After that, the driver continues to depress the accelerator pedal (that is, the accelerator operation amount is maintained at a large value), so that each of the engine rotation speed (Ne) and the target Pe increases.
エンジン回転速度及び目標Peが共に上昇し、タイミングt2で目標Peが閾値Th41に到達すると、図8のS27においてNOと判断されるようになる。より具体的には、図8のS27において、通常のエンジン制御(この実施の形態では、高膨張比サイクルによるエンジン制御)でエンジン回転速度がNe上限値を超えることなくエンジン13から目標Peを出力させることはできないと判断される。そして、図8のS28において、VVT制御(この実施の形態では、吸気タイミングを進角させる制御)が実行される。VVT制御が実行されてから、エンジン13から出力されるトルクが大きくなるまでにはタイムラグがある。図9の例では、タイミングt3で、エンジン13から出力されるトルクが大きくなる。閾値Th41は、こうしたタイムラグを考慮して設定されることが望ましい。閾値Th41は、固定値であってもよいし、エンジン回転速度に応じて可変であってもよい。図9の例では、エンジン回転速度がNe上限値に達する前にVVT制御が実行される。
When both the engine rotation speed and the target Pe increase and the target Pe reaches the threshold value Th41 at timing t2, it is determined NO in S27 of FIG. More specifically, in S27 of FIG. 8, the target Pe is output from the
図10は、図9の例におけるエンジン動作点の変化態様を説明するための図である。図10において、線L11は、最適燃費線を示している。線L12は、VVT制御が実行されているときのエンジン回転速度(Ne)とエンジントルク(Te)との関係を示している。また、線Lt2は、図9のタイミングt2の目標Peに相当する等パワーラインを示し、線Lt3は、図9のタイミングt3の目標Peに相当する等パワーラインを示す。 FIG. 10 is a diagram for explaining how the engine operating point changes in the example of FIG. In FIG. 10, line L11 indicates the optimum fuel efficiency line. A line L12 indicates the relationship between the engine rotation speed (Ne) and the engine torque (Te) when the VVT control is being executed. A line Lt2 indicates an equal power line corresponding to the target Pe at timing t2 in FIG. 9, and a line Lt3 indicates an equal power line corresponding to the target Pe at timing t3 in FIG.
図9及び図10を参照して、図9の期間t1~t4においてエンジン13の回転速度はNe上限値まで上昇する。この際、エンジン13の動作点は、図10中に矢印L10で示すように推移する。
9 and 10, the rotation speed of
再び図9を参照して、この例では、タイミングt5で、運転者によってアクセルオフされ、アクセル操作量が0になる。これにより、エンジン回転速度(Ne)と目標Peとの各々が低下する。 Referring to FIG. 9 again, in this example, the accelerator is turned off by the driver at timing t5, and the accelerator operation amount becomes zero. As a result, each of the engine rotation speed (Ne) and the target Pe decreases.
タイミングt6で目標Peが閾値Th42を下回ると、図8のS27においてYESと判断されるようになる。これにより、VVT制御(図8のS28)が実行されなくなる。閾値Th42は、閾値Th41よりも小さい値である。VVT制御のON(実行)/OFF(非実行)の繰り返し(ハンチング)を抑制するために、閾値Th41,Th42にヒステリシスを持たせている。 When the target Pe falls below the threshold Th42 at timing t6, it is determined YES in S27 of FIG. As a result, the VVT control (S28 in FIG. 8) is no longer executed. The threshold Th42 is a value smaller than the threshold Th41. In order to suppress repetition (hunting) of ON (execution)/OFF (non-execution) of VVT control, threshold values Th41 and Th42 are provided with hysteresis.
上記のように、この実施の形態に係るハイブリッド車両では、HVECU62が、エンジン回転速度がNe上限値を超えることなくエンジン13から目標Peを出力できるか否かを判断し(図8のS27)、エンジン13から目標Peを出力できないと判断された場合(図8のS27にてNO)には、VVT機構400(可変バルブタイミング機構)によって、エンジン13のトルクが大きくなるようにエンジン13の吸排気タイミングを変更するように構成される。こうした吸排気タイミングの変更(すなわち、前述のVVT制御)により、同一のエンジン回転速度でのエンジントルクが通常時(たとえば、定常HV走行時)よりも大きくなる。HVECU62によれば、強い加速が要求される状況(たとえば、追い越し時、又は高速道路での合流時)において、エンジン回転速度をNe上限値以下に維持したまま、エンジン13の出力パワーを目標Peに近づけることが可能になる。なお、HVECU62は、VVT制御において、エンジン13の吸気タイミングに加えて又は代えて、エンジン13の排気タイミングを変更することによって、エンジン13のトルクを大きくするように構成されてもよい。
As described above, in the hybrid vehicle according to this embodiment, the
この実施の形態では、VVT制御を実行するタイミングを定める閾値(すなわち、閾値Th41)を目標Peに設定しているが、こうした閾値は、目標Peに相関するパラメータ(たとえば、アクセル操作量、又は目標エンジントルク)に設定してもよい。 In this embodiment, the target Pe is set to a threshold value (i.e., threshold value Th41) that determines the timing for executing VVT control. engine torque).
上述のように、この実施の形態では、図5のS107において要求Peが算出され、図8の処理により目標Ne及び目標Peが決定される。また、この実施の形態では、HVECU62が、アクセル操作量とバッテリ18のSOCとエンジン13の冷却水温とを用いて、エンジン13の出力パワーを決定するように構成される(図5のS101~S105,S107、及び図8のS21,S221,S222参照)。
As described above, in this embodiment, the demand Pe is calculated in S107 of FIG. 5, and the target Ne and target Pe are determined by the process of FIG. Further, in this embodiment, the
目標Ne及び目標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、HVECU62からエンジンECU64(図3)へ送信される。エンジンECU64は、エンジン13の回転速度、出力パワーがそれぞれ目標Ne、目標Peに近づくようにエンジン13を制御する。エンジンECU64は、エンジン回転速度がNe上限値を超えると判断される場合にインジェクタ46の燃料カットを行なうように構成されてもよい。こうした構成によれば、エンジン回転速度がNe上限値を超えることを、より確実に防ぐことが可能になる。
The target Ne and the target Pe correspond to engine operating state commands for the
再び図3とともに図5を参照して、S109では、HVECU62が、目標Neを用いてMG14のトルク(以下、「Tg」とも表記する)を算出する。MG14に発生させるトルク(すなわち、Tg)は、エンジン13の回転速度が目標Neになるように算出される。HVECU62は、たとえば遊星歯車機構20(図1)のプラネタリギヤ比ρを含む数式に従って、目標NeからTgを求めることができる。Tgは、MG14に対するトルク指令に相当し、HVECU62からMGECU63へ送信される。
Again referring to FIG. 5 together with FIG. 3, in S109, the
S110では、HVECU62が、Tgを用いてエンジン直行トルク(以下、「Tep」とも表記する)を算出する。Tepは、遊星歯車機構20(図1)から出力されるトルクに相当する。エンジントルクが遊星歯車機構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。HVECU62は、たとえば遊星歯車機構20のプラネタリギヤ比ρを含む数式に従って、TgからTepを求めることができる。
In S110, the
S111では、HVECU62が、上記S102で取得した要求駆動力と、上記S110で算出したTepとを用いて、MG15のトルク(以下、「Tm」とも表記する)を算出する。MG15に発生させるトルク(すなわち、Tm)は、要求駆動力が駆動輪24(図1)に出力されるように算出される。HVECU62は、たとえば要求駆動力からTepを減算して、Tmを算出する。Tmは、MG15に対するトルク指令に相当し、HVECU62からMGECU63へ送信される。
At S111, the
図11は、この実施の形態に係るハイブリッド車両の停車中に実行される処理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、所定周期毎にメインルーチン(図示せず)から呼び出されて繰り返し実行される。図11の処理で用いられるRフラグ及びSフラグは、予め記憶装置62cに用意されている。Rフラグは、レーシング制御の実行(ON)/非実行(OFF)を示し、Sフラグは、ストール発進制御の実行(ON)/非実行(OFF)を示す。
FIG. 11 is a flow chart showing processing executed while the hybrid vehicle according to this embodiment is stopped. The processing shown in this flowchart is called from a main routine (not shown) at predetermined intervals and repeatedly executed. The R flag and S flag used in the processing of FIG. 11 are prepared in advance in the
図11を参照して、S31では、RフラグがONであるか否かが、HVECU62によって判断される。RフラグがONである場合(S31にてYES)には、HVECU62は、S32においてレーシング制御を実行する。RフラグがONである期間はレーシング制御(S32)が継続して実行される。以下、図12~図14を用いて、Rフラグ設定及びレーシング制御の処理内容について説明する。
Referring to FIG. 11, in S31,
図12は、レーシング制御を実行するか否かの判定(レーシング判定)に係る一連の処理を示すフローチャートである。図12の処理は、図11の処理と並行して繰り返し実行される。 FIG. 12 is a flow chart showing a series of processes related to determination of whether or not to execute racing control (racing determination). The processing in FIG. 12 is repeatedly executed in parallel with the processing in FIG.
図12を参照して、S41では、シフトレンジがPレンジ(パーキングレンジ)であるか否かが、HVECU62によって判断される。HVECU62は、たとえばPポジションスイッチ105(図4)から送信されるシフトレンジ信号に基づいて、シフトレンジがPレンジであるか否かを判断することができる。シフトレンジがPレンジである場合(S41にてYES)には、HVECU62が、以下に説明するS42,S421,S422において第1閾値及び第2閾値を設定する。
Referring to FIG. 12, in S41,
S42では、RフラグがONであるか否かが、HVECU62によって判断される。RフラグがONである場合(S42にてYES)には、HVECU62が、S421において第1閾値、第2閾値にそれぞれy3、y1を設定する。他方、RフラグがOFFである場合(S42にてNO)には、HVECU62が、S422において第1閾値、第2閾値にそれぞれy4、y2を設定する。なお、y1、y2、y3、及びy4は、アクセル操作量を示す数値であり、小さいほうからy1、y2、y3、y4の順の大小関係を有する(たとえば、後述する図14参照)。
At S42, the
上記S42,S421,S422の処理により、第1閾値及び第2閾値の各々には、RフラグがONである場合とRフラグがOFFである場合とで異なる値が設定される。このように第1閾値及び第2閾値の各々にヒステリシスを持たせることで、レーシング制御のON(実行)/OFF(非実行)の繰り返し(ハンチング)を抑制している。 Through the processes of S42, S421, and S422, different values are set to the first threshold value and the second threshold value depending on whether the R flag is ON or OFF. By providing hysteresis to each of the first threshold and the second threshold in this way, repetition (hunting) of ON (execution)/OFF (non-execution) of the racing control is suppressed.
S43では、運転者によるアクセル操作量が第1閾値以上であるか否かが、HVECU62によって判断される。運転者によるアクセル操作量は、アクセルセンサ66(図3)によって検出される。アクセル操作量が第1閾値以上である場合(S43にてYES)には、HVECU62が、S441において前述の制限緩和フラグにONを設定する。これにより、図8のS24においてYES(緩和あり)と判断されるようになり、図8のS242の処理によりNe上昇制限が緩和される。S441の処理後、HVECU62は、S45においてRフラグにONを設定する。これにより、Ne上昇制限が緩和された状態でレーシング制御(図11のS32)が実行されるようになる。
In S43, the
アクセル操作量が第1閾値未満である場合(S43にてNO)には、HVECU62が、S442において制限緩和フラグにOFFを設定する。これにより、図8のS24においてNO(緩和なし)と判断されるようになり、図8のS241の処理により通常のNe上昇制限が行なわれる。S442の処理後、HVECU62は、S46において、運転者によるアクセル操作量が第2閾値以上であるか否かを判断する。アクセル操作量が第2閾値以上である場合(S46にてYES)には、HVECU62が、S45においてRフラグにONを設定する。これにより、通常のNe上昇制限が行なわれた状態でレーシング制御(図11のS32)が実行されるようになる。他方、アクセル操作量が第2閾値未満である場合(S46にてNO)には、HVECU62が、S47においてRフラグにOFFを設定する。これにより、レーシング制御が実行されなくなる。
If the accelerator operation amount is less than the first threshold value (NO in S43), the
S41においてシフトレンジがPレンジではない(NO)と判断された場合には、HVECU62が、S443において制限緩和フラグにOFFを設定した後、S47においてRフラグにOFFを設定する。これにより、レーシング制御が実行されなくなる。
When it is determined that the shift range is not the P range (NO) in S41, the
図12のS45及びS47のいずれかにおいてRフラグが設定されると、処理はメインルーチンへと戻される。 If the R flag is set in either S45 or S47 of FIG. 12, the process returns to the main routine.
レーシング制御の実行中においては、エンジン13のレーシングが許可され、運転者のアクセル操作によりエンジン13のレーシングが実行される。図13は、レーシング中における遊星歯車機構20のサンギヤS、キャリヤC、及びリングギヤRの各々の回転速度の関係の一例を示す共線図である。図1とともに図13を参照して、レーシング制御はPレンジで実行されるため、レーシング中は、Pポール35b(図1)がロック状態になり、リングギヤRの回転速度が0になる。HVECU62は、レーシング制御において、エンジン13を作動状態にするとともに、アクセル操作量に応じてエンジン13の出力を増減させることにより、エンジン13の回転速度を調整する。HVECU62は、レーシング制御において、アクセル操作量が大きくなると、Ne上限値を超えない範囲でエンジン13の回転速度(ひいては、キャリヤCの回転速度)を上昇させる。レーシング中は、エンジン13の回転速度がアクセル操作量に応じた値になる。運転者は駐車中のアクセル操作によってレーシングを実行することができる。エンジン13とMG14とは遊星歯車機構20(図1)を介して接続されているため、エンジン13の回転速度の上昇に伴い、MG14の回転速度(ひいては、サンギヤSの回転速度)も上昇する。
During the execution of the racing control, racing of the
図14は、レーシング制御におけるエンジン回転速度とアクセル操作量との関係を示す図である。図14を参照して、アクセル操作量が小さくてレーシング制御が実行されていないとき(Rフラグ=OFF)には、エンジン回転速度は0(エンジン停止)になる。レーシング制御が実行されていないときに、アクセル操作量がy2(たとえば、アクセル開度15%)以上y4(たとえば、アクセル開度50%)未満になると、RフラグがONになり、レーシングが実行される。これにより、エンジン13の回転速度が前述のNE1(図8のS241)よりも小さいNE3(たとえば、1500rpm)まで上昇する。NE1は、たとえば2500rpmである。また、レーシング制御が実行されていないときに、アクセル操作量がy4以上になると、制限緩和フラグ及びRフラグの各々がONになり、Ne上昇制限が緩和された状態でレーシングが実行される。これにより、エンジン13の回転速度がNE1よりも大きいNE2(図8のS242)まで上昇する。NE2は、たとえば3500rpmである。
FIG. 14 is a diagram showing the relationship between the engine rotation speed and the accelerator operation amount in racing control. Referring to FIG. 14, when the accelerator operation amount is small and racing control is not being executed (R flag=OFF), the engine rotation speed is 0 (engine stopped). When the accelerator operation amount becomes equal to or greater than y2 (for example, accelerator opening of 15%) and less than y4 (for example, accelerator opening of 50%) while racing control is not being executed, the R flag is turned ON and racing is executed. be. As a result, the rotational speed of the
アクセル操作量がy4以上である状態から、アクセル操作量がy3(たとえば、アクセル開度45%)未満になると、制限緩和フラグがOFFになり、アクセル操作量がy1(たとえば、アクセル開度10%)未満になると、さらにRフラグがOFFになる。 When the accelerator operation amount becomes less than y3 (for example, accelerator opening 45%) from the state where the accelerator operation amount is y4 or more, the restriction relaxation flag is turned OFF, and the accelerator operation amount becomes y1 (for example, accelerator opening 10%). ), the R flag is further turned OFF.
上記のように、この実施の形態に係るハイブリッド車両では、HVECU62が、前述のNe上昇制限を実行することにより、エンジン13の回転速度の上昇を制限するように構成される。Ne上昇制限によって、遊星歯車機構20(図1)を保護するとともに、MG14の過回転を抑制することができる。この実施の形態に係る遊星歯車機構20は、「回転伝達部品」の一例に相当する。
As described above, in the hybrid vehicle according to this embodiment, the
また、HVECU62は、シフトレンジがPレンジであるときに運転者によりアクセル操作量が第1閾値以上になるアクセル操作が行なわれた場合に、Ne上昇制限を緩和した状態でレーシングを実行するように構成される。以下、Ne上昇制限が緩和された状態で実行されるレーシングを「緩和ありレーシング」、Ne上昇制限が緩和されていない状態で実行されるレーシングを「緩和なしレーシング」とも称する。この実施の形態に係る緩和ありレーシングは、図14に示すエンジン回転速度NE2で行なわれるレーシングであり、本開示に係る「第1レーシング」の一例に相当する。この実施の形態に係る緩和なしレーシングは、図14に示すエンジン回転速度NE3で行なわれるレーシングであり、本開示に係る「第2レーシング」の一例に相当する。
Further, when the shift range is in the P range, the
レーシング中にNe上昇制限が緩和されることで、エンジン冷却水を熱源とする車載装置(たとえば、図4に示す空調装置106)を早期に起動させることが可能になる。空調装置106をレーシング中に起動させることによって、車室内の暖房を行なったり、車両のガラス曇りを解消したりすることができる。この実施の形態に係る空調装置106は、「ENG熱装置」の一例に相当する。
Relaxation of the Ne increase limit during racing makes it possible to early start up an in-vehicle device (for example, the
シフトレンジがPレンジであるときには、エンジン13は車両を駆動しない(すなわち、車両の駆動輪24を回転させない)ため、シフトレンジが走行レンジであるときよりもエンジントルクが小さくなる。このため、Pレンジでは、走行レンジと比べて、遊星歯車機構20の回転速度の許容上限値が大きくなる。Pレンジでのレーシング実行中にNe上昇制限が緩和されても、遊星歯車機構20が許容する回転速度の範囲内で遊星歯車機構20を動作させることができる。
When the shift range is the P range, the
HVECU62は、緩和ありレーシングの実行中には、シフトレンジが走行レンジであるときよりもNe上限値を大きくすることによってNe上昇制限を緩和するように構成される。この実施の形態では、緩和ありレーシング実行中のNe上限値はNE2であり、シフトレンジが走行レンジであるときのNe上限値(通常Ne上限値)はNE1である(図8及び図14参照)。
The
HVECU62は、緩和ありレーシングの実行中には、アクセル操作量が大きくなったときにNe上限値を大きくする(たとえば、NE1からNE2に変更する)とともにエンジン13の回転速度をNe上限値(NE2)に一致させるように構成される(図14参照)。より具体的には、HVECU62は、シフトレンジがPレンジであるときにアクセル操作量が第1閾値以上になるアクセル操作が行なわれた場合(図12のS43にてYES)には、NE1(通常Ne上限値)を超えるエンジン回転速度NE2で緩和ありレーシングを実行するように構成される(図14参照)。HVECU62は、シフトレンジがPレンジであるときにアクセル操作量が第2閾値以上第1閾値未満になるアクセル操作が行なわれた場合(図12におけるS43にてNOかつS46にてYES)には、NE1以下のエンジン回転速度NE3で緩和なしレーシングを実行するように構成される(図14参照)。HVECU62は、シフトレンジがPレンジであるときにアクセル操作量が第2閾値未満になるアクセル操作が行なわれた場合(図12のS46にてNO)には、レーシングを実行しないように構成される(図14参照)。なお、第2閾値は第1閾値よりも小さい。
During execution of racing with relief, the
上記の構成によれば、運転者がアクセル操作量によってレーシング中のエンジン回転速度を調整することが可能になる。レーシング中のエンジン回転速度が高くなるほど、エンジン13の暖機速度が速くなる一方で、車両の燃費は悪くなる傾向がある。この実施の形態では、緩和なしレーシングがNE1よりも小さいNE3で行なわれるが、これに限定されない。緩和なしレーシングは、Ne上限値(NE1)で行なわれてもよい。
According to the above configuration, it is possible for the driver to adjust the engine rotation speed during racing according to the accelerator operation amount. As the engine rotation speed during racing increases, the warm-up speed of the
レーシング中のエンジン回転速度は、アクセル操作量に応じて連続的に変化してもよい。図15は、図14に示したレーシング制御の変形例を示す図である。図15を参照して、この変形例では、アクセル操作量がy11以上になると、RフラグがONになり、レーシングが実行される。アクセル操作量がy11未満になると、RフラグがOFFになり、レーシングが実行されなくなる。アクセル操作量がy12以下であるときには、制限緩和フラグがOFFになり、Ne上限値はNE1(通常Ne上限値)になる(図8のS241)。アクセル操作量がy12を超えているときには、制限緩和フラグがONになり、エンジン13の回転速度がNe上限値に一致するように制御される。すなわち、この変形例では、NE2(図8のS242)が、線L20で示されるように変化する。アクセル操作量がy12超y13以下であるときには、線L20で示されるように、NE2(ひいては、レーシング中のエンジン回転速度)がアクセル操作量に応じて連続的に変化する。アクセル操作量がy13を超えると、NE2(ひいては、レーシング中のエンジン回転速度)が一定になる。y11~y13の各々は、任意に設定できる。
The engine rotation speed during racing may change continuously according to the amount of accelerator operation. FIG. 15 is a diagram showing a modified example of the racing control shown in FIG. 14. In FIG. Referring to FIG. 15, in this modification, when the accelerator operation amount becomes y11 or more, the R flag is turned ON and racing is performed. When the accelerator operation amount becomes less than y11, the R flag is turned OFF and racing is not executed. When the accelerator operation amount is y12 or less, the restriction relaxation flag is turned OFF, and the Ne upper limit becomes NE1 (normal Ne upper limit) (S241 in FIG. 8). When the accelerator operation amount exceeds y12, the restriction relaxation flag is turned ON, and the rotation speed of the
再び図11を参照して、RフラグがOFFである場合(S31にてNO)には、HVECU62は、S33において、SフラグがONであるか否かを判断する。SフラグがONである場合(S33にてYES)には、HVECU62は、S34においてストール発進制御を実行する。SフラグがONである期間はストール発進制御(S34)が継続して実行される。以下、図16を用いて、Sフラグ設定及びストール発進制御の処理内容について説明する。
Referring to FIG. 11 again, when the R flag is OFF (NO in S31),
図16は、ストール発進制御を実行するか否かの判定(ストール発進判定)に係る一連の処理を示すフローチャートである。図16の処理は、図11の処理と並行して繰り返し実行される。 FIG. 16 is a flow chart showing a series of processes for determining whether or not to execute stall start control (stall start determination). The processing in FIG. 16 is repeatedly executed in parallel with the processing in FIG.
図16を参照して、S51では、車両が停車しているか否かが、HVECU62によって判断される。HVECU62は、たとえば車速センサ67(図3)により検出される車速に基づいて、車両が停車しているか否かを判断することができる。S52では、運転者によりブレーキ操作が行なわれているか否かが、HVECU62によって判断される。HVECU62は、たとえばブレーキペダル(図示せず)の踏込み量が所定量以上であるか否かに基づいて、運転者によりブレーキ操作が行なわれているか否かを判断することができる。S53では、シフトレンジが走行レンジ(たとえば、Dレンジ及びBレンジのいずれか)であるか否かが、HVECU62によって判断される。HVECU62は、たとえばシフトレバー104(図4)から送信されるシフトレンジ信号に基づいて、シフトレンジが走行レンジであるか否かを判断することができる。
Referring to FIG. 16, at S51,
上記S51~S53のいずれかでNOと判断された場合には、処理はメインルーチンへと戻される。他方、上記S51~S53の全てでYESと判断された場合には、HVECU62が、以下に説明するS54,S541,S542において第3閾値を設定する。
If NO is determined in any of the above S51 to S53, the process is returned to the main routine. On the other hand, when all of the above S51 to S53 are determined to be YES, the
S54では、SフラグがONであるか否かが、HVECU62によって判断される。SフラグがOFFである場合(S54にてNO)には、HVECU62が、S541において第3閾値にy21を設定する。他方、SフラグがONである場合(S54にてYES)には、HVECU62が、S542において第3閾値にy22を設定する。y21及びy22は、アクセル操作量を示す数値であり、y21よりもy22のほうが小さい。
In S54, the
上記S54,S541,S542の処理により、第3閾値には、SフラグがONである場合とSフラグがOFFである場合とで異なる値が設定される。このように第3閾値にヒステリシスを持たせることで、ストール発進制御のON(実行)/OFF(非実行)の繰り返し(ハンチング)を抑制している。 Through the processes of S54, S541, and S542, different values are set to the third threshold depending on whether the S flag is ON or OFF. By providing hysteresis to the third threshold in this way, repetition (hunting) of ON (execution)/OFF (non-execution) of the stall start control is suppressed.
S55では、運転者によるアクセル操作量が第3閾値以上であるか否かが、HVECU62によって判断される。運転者によるアクセル操作量は、アクセルセンサ66(図3)によって検出される。アクセル操作量が第3閾値以上である場合(S55にてYES)には、HVECU62が、S551においてSフラグにONを設定する。これにより、ストール発進制御(図11のS34)が実行されるようになる。他方、アクセル操作量が第3閾値未満である場合(S55にてNO)には、HVECU62が、S552においてSフラグにOFFを設定する。これにより、ストール発進制御が実行されなくなる。
In S55, the
図16のS551及びS552のいずれかにおいてSフラグが設定されると、処理はメインルーチンへと戻される。 If the S flag is set in either S551 or S552 of FIG. 16, the process is returned to the main routine.
ストール発進制御では、HVECU62が、エンジン13を作動状態に維持し、アクセル操作量が大きくなるほどエンジン13から出力されるパワーを大きくする。これにより、ストール発進が可能になる。ストール発進は、両踏み状態(すなわち、図示しないブレーキペダル及びアクセルペダルの両方が踏み込まれた状態)からブレーキペダルのみを解放(ブレーキ解除)して車を発進させる発進手法である。
In the stall start control, the
上記のように、この実施の形態に係るハイブリッド車両では、HVECU62が、シフトレンジが走行レンジであり、かつ、運転者によりブレーキ操作が行なわれた状態で当該ハイブリッド車両が停車しているとき(図16のS51~S53の全てでYES)に運転者によりアクセル操作量が第3閾値以上になるアクセル操作が行なわれた場合(図16のS55にてYES)に、上述のストール発進制御を実行するように構成される。こうしたハイブリッド車両では、コンベ車でストール発進が行なわれるときと同じ状況でストール発進制御が実行される。このため、運転者は、コンベ車でストール発進を行なうときと同様の操作によって、ハイブリッド車両をストール発進させることが可能になる。
As described above, in the hybrid vehicle according to this embodiment, when the
再び図11を参照して、SフラグがOFFである場合(S33にてNO)には、HVECU62は、S35において、コンプレッションチェックが要求されているか否かを判断する。たとえば、図4に示すDLC91に第1外部ツール92のコネクタ92aが接続され、第1外部ツール92からHVECU62にコンプレッションチェック要求(以下、「Cチェック要求」とも称する)が入力された場合には、HVECU62は、S35においてYES(要求あり)と判断する。S35においてYES(要求あり)と判断された場合には、HVECU62は、S36においてCチェックモード(コンプレッションチェックモード)に移行する。以下、図17を用いて、Cチェックモードについて説明する。
Referring to FIG. 11 again, when the S flag is OFF (NO in S33), the
図17は、CチェックモードにおいてHVECU62が実行する一連の処理を示すフローチャートである。通常モードからCチェックモードに移行すると、HVECU62は、通常モードで実行されていた図5の処理及び図11の処理を停止して、代わりに図17の処理を実行するようになる。
FIG. 17 is a flow chart showing a series of processes executed by the
図17を参照して、S61では、HVECU62が、エンジン13の回転速度の目標値(目標Ne)と、MG14の回転速度の目標値(以下、「目標Ng」とも称する)とを決定する。目標Neは、任意に設定できるが、この実施の形態では、エンジン始動時(すなわち、クランキング時)と同程度(たとえば、250rpm)に決定される。目標Ngは、遊星歯車機構20(図1)のプラネタリギヤ比ρと目標Neとによって一意的に決まる。
Referring to FIG. 17, in S61,
S62では、HVECU62が、所定の禁止項目に該当するか否かを判断する。禁止項目は、たとえば以下に示す(A)~(F)を含む。
(A)シフトレンジがPレンジではない。
(B)エンジン13及びMG14のいずれかが過回転している。
(C)エンジン13が逆回転している。
(D)トーショナルダンパ22a(図1)の共振判定で共振が発生すると判定されている。
(E)MG14及びMG15のいずれかの負荷率が許容範囲よりも高い。
(F)バッテリ18の電圧、電流、電力、及びSOCのいずれかが、許容範囲よりも低い。
In S62, the
(A) The shift range is not P range.
(B) Either the
(C) The
(D) It is determined that resonance occurs in the resonance determination of the
(E) The load factor of either MG14 or MG15 is higher than the allowable range.
(F) Either the voltage, current, power, or SOC of the
上記(D)におけるトーショナルダンパ22aの共振判定は、トーショナルダンパ22aの共振が発生するか否かの判定である。共振判定の手法は任意であるが、たとえばトーショナルダンパ22aに入力されるトルクの周波数がトーショナルダンパ22aの共振周波数に近い帯域で滞留している場合に、トーショナルダンパ22aの共振が発生すると判定されるようにしてもよい。
The determination of resonance of the
上記(F)の禁止項目に関しては、後述するS63でモータリングを開始してから所定時間経過後に有効にしてもよい。 The prohibited item (F) may be enabled after a predetermined time has passed since motoring is started in S63, which will be described later.
禁止項目は、上記に限られず任意に設定できる。たとえば、上記(A)~(F)から任意の項目を除いてもよい。また、リダクションギヤが変速機である車両では、オイルポンプが作動できない状態であることが、禁止項目に含まれてもよい。 Prohibited items are not limited to the above and can be set arbitrarily. For example, any item may be removed from (A) to (F) above. Further, in a vehicle in which the reduction gear is a transmission, the prohibition item may include a state in which the oil pump cannot operate.
いずれの禁止項目にも該当しない場合(S62にてNO)には、HVECU62が、S63において、MG14を制御することによりエンジン13をモータリングする。HVECU62は、MG14の電圧が安定してから(たとえば、バッテリ18からMG14への電力供給開始から所定時間が経過してから)上記モータリングを開始する。S62の禁止項目に該当しなければ、後述するS64でコンプレッションチェックが終了したと判断されるまで、上記モータリングは継続される。モータリング中は、エンジン13が燃料カット状態に維持される。
If none of the prohibited items apply (NO in S62), the
図18は、Cチェックモードのモータリング中における遊星歯車機構20のサンギヤS、キャリヤC、及びリングギヤRの各々の回転速度の関係の一例を示す共線図である。図1とともに図18を参照して、モータリングはPレンジで実行されるため、モータリング中は、リングギヤRの回転速度が0になる。HVECU62は、スロットル弁49(図2)の開度を一定(たとえば、全開)に保ち、エンジン13の回転速度を目標Neに近づけるように、MG14をフィードバック制御する。このフィードバック制御によって、MG14の回転速度が目標Ngに制御される。エンジン13とMG14とは遊星歯車機構20(図1)を介して接続されているため、MG14の回転速度(ひいては、サンギヤSの回転速度)の上昇に伴い、エンジン13の回転速度(ひいては、キャリヤCの回転速度)も上昇する。HVECU62は、たとえばMG14のPI制御を実行して、モータリング開始時には、P項(比例ゲイン)を大きめに設定して速やかに共振帯を通過するようにMG14の回転速度を上昇させるとともに、MG14の回転速度が目標Ngに到達したら、I項(積分ゲイン)を大きくしてMG14の回転速度を目標Ngに保つように構成される。HVECU62は、モータリング中にリングギヤRに発生するトルクを、MG15による反力トルクでキャンセルするように構成されてもよい。
FIG. 18 is a nomographic chart showing an example of the relationship between the rotational speeds of the sun gear S, the carrier C, and the ring gear R of the
再び図17を参照して、第1外部ツール92(図4)は、上記モータリング中にコンプレッションチェック(すなわち、エンジン13の圧縮動作が正常に行なわれているか否かのチェック)を実行する。コンプレッションチェックは、たとえば、エンジン13の各気筒内の圧力を検出する圧力計を装着した状態で行なわれる。各気筒の点火プラグを圧力計(チェック用の圧力計)に置換してもよい。第1外部ツール92は、エンジン13の出力軸22(図1)が回転しているとき(より特定的には、上記モータリング中)に検出される各気筒内の圧力(たとえば、圧縮圧力)に基づいてコンプレッションチェックを行なうように構成される。S64では、第1外部ツール92によるコンプレッションチェックが終了したか否かが、HVECU62によって判断される。第1外部ツール92は、コンプレッションチェックが終了すると、コンプレッションチェックが終了したことを示す信号(以下、「Cチェック終了信号」とも称する)をHVECU62へ送信する。HVECU62がCチェック終了信号を受信しない期間においては、S64においてNOと判断され、処理はS61に戻る。HVECU62は、第1外部ツール92からCチェック終了信号を受信したときには、コンプレッションチェックが終了した(S64にてYES)と判断し、Cチェックモードを終了する。
Referring to FIG. 17 again, the first external tool 92 (FIG. 4) performs a compression check (that is, checks whether the compression operation of the
S62においていずれかの禁止項目に該当する(YES)と判断された場合には、HVECU62は、Cチェック禁止フラグ(初期値はOFF)にONを設定した後、Cチェックモードを終了する。Cチェック禁止フラグは、予め記憶装置62c(図4)に用意されている。
If it is determined in S62 that any prohibited item applies (YES), the
Cチェックモードが終了することによって、通常モードに戻り、図5の処理及び図11の処理が再開される。ただし、HVECU62は、Cチェック禁止フラグがONであるときには、第1外部ツール92からのCチェック要求を受け付けなくなる。すなわち、Cチェック禁止フラグがONであるときには、図11のS35においてNO(要求なし)と判断されるようになる。Cチェック禁止フラグは、車両システムの起動スイッチがオフされるまではON(Cチェック禁止)に維持され、車両システムの再起動時にOFF(Cチェック許可)になる。なお、起動スイッチは、車両システムを起動させるためのスイッチであり、一般に「パワースイッチ」又は「イグニッションスイッチ」と称される。
When the C check mode ends, the mode returns to the normal mode, and the processing in FIG. 5 and the processing in FIG. 11 are resumed. However, the
上記のように、この実施の形態に係るハイブリッド車両では、HVECU62が、第1外部ツール92(図4)からCチェック要求が入力された場合に、Cチェックモードに移行可能に構成される。HVECU62は、Cチェックモード(図17参照)において、第1外部ツール92がコンプレッションチェックを実行するときに、エンジン13が燃料カットされた状態でMG14によりエンジン13のモータリングを実行する(図17のS63)ように構成される。Cチェックモードでは、モータリングによってエンジン13の出力軸22(図1)が回転するため、エンジン13の圧縮動作が正常に行なわれているか否かを第1外部ツール92がチェックできるようになる。HVECU62は、第1外部ツール92からCチェック要求が入力され、かつ、所定の第1許可条件が成立すると、コンプレッションチェックモードに移行するように構成される。第1許可条件は、禁止項目に該当しない場合(S62にてNO)に成立する。
As described above, in the hybrid vehicle according to this embodiment, the
再び図11を参照して、S35においてNO(要求なし)と判断された場合には、HVECU62は、S37において、圧力検査が要求されているか否かを判断する。たとえば、図4に示すDLC91に第2外部ツール93のコネクタ93aが接続され、第2外部ツール93からHVECU62に圧力検査要求が入力された場合には、HVECU62は、S37においてYES(要求あり)と判断する。HVECU62は、圧力検査要求を受信しないときには、S37においてNO(要求なし)と判断する。S37においてNOと判断されると、処理はメインルーチンへと戻される。
Referring to FIG. 11 again, if it is determined NO (no request) in S35, the
S37においてYES(要求あり)と判断された場合には、HVECU62は、S38において圧力検査モードに移行する。以下、図19を用いて、圧力検査モードについて説明する。
If it is determined YES (required) in S37, the
図19は、圧力検査モードにおいてHVECU62が実行する一連の処理を示すフローチャートである。通常モードから圧力検査モードに移行すると、HVECU62は、通常モードで実行されていた図5の処理及び図11の処理を停止して、代わりに図19の処理を実行するようになる。
FIG. 19 is a flow chart showing a series of processes executed by the
図19を参照して、S71では、HVECU62が、所定のキャンセル条件が成立するか否かを判断する。キャンセル条件は、たとえば車両が検査可能な状態になっていないときに成立する。HVECU62は、車両の状態が、エンジンクランキング中、エンジン噴上げ要求中、退避走行中、Nレンジ選択、エンジン極低温(たとえば、-10℃以下)、及びエンジン制御異常(たとえば、エンジン出力の指令値と実エンジン出力とが一致しない状態)のいずれかに該当するときに、車両が検査可能な状態になっていないと判断してもよい。また、バッテリ18が強制充電できない状態であるときにも、キャンセル条件は成立する。強制充電できない状態の例としては、バッテリ18のSOCが高くて強制充電を実行すると過充電になる状態と、バッテリ18を保護するための入力制限(Win)によって強制充電を実行できない状態とが挙げられる。なお、キャンセル条件は、上記に限られず任意に設定できる。
Referring to FIG. 19, at S71, the
キャンセル条件が成立しない場合(S71にてNO)には、HVECU62が、S72においてエンジン13を作動状態にして強制充電(すなわち、検査充電)を実行する。検査充電中は、エンジン13の動力を利用してMG14が発電した電力がバッテリ18に供給される。S71のキャンセル条件が成立しなければ、後述するS73で圧力検査が終了したと判断されるまで、上記検査充電は継続される。検査充電中は、HVECU62が、エンジン13を制御することにより、エンジン13から出力されるパワーにより一定の充電レートでバッテリ18が充電されている状態を維持する。検査充電中は、バッテリ18の要求充放電量が一定になり、エンジン13の負荷の変動(ひいては、吸気圧力の変動)が抑制される。
If the cancellation condition is not satisfied (NO in S71), the
第2外部ツール93(図4)は、上記検査充電中に圧力検査(すなわち、エンジン作動中の吸気圧力が正常か否かの検査)を実行する。こうした圧力検査は、たとえばEGR装置58(図2)の工場検査において行なわれる。第2外部ツール93は、エンジン13が作動しているとき(より特定的には、上記検査充電中)に検出される吸気通路41(図2)の吸気マニホールド内の圧力(たとえば、圧力センサ72の検出値)に基づいて圧力検査を行なうように構成される。S73では、第2外部ツール93による圧力検査が終了したか否かが、HVECU62によって判断される。第2外部ツール93は、圧力検査が終了すると、圧力検査が終了したことを示す信号(以下、「圧力検査終了信号」とも称する)をHVECU62へ送信する。HVECU62が圧力検査終了信号を受信しない期間においては、S73においてNOと判断され、処理はS71に戻る。HVECU62は、第2外部ツール93から圧力検査終了信号を受信したときには、圧力検査が終了した(S73にてYES)と判断し、圧力検査モードを終了する。
A second external tool 93 (FIG. 4) performs a pressure test (that is, whether the intake pressure is normal during engine operation) during the test charge. Such a pressure test is performed, for example, during factory inspection of the EGR system 58 (FIG. 2). The second
S71においてキャンセル条件が成立する(YES)と判断された場合には、HVECU62は、S74において、圧力検査を中止する理由を第2外部ツール93に通知した後、圧力検査モードを終了する。これにより、圧力検査が中止される。第2外部ツール93は、圧力検査が中止された理由を、たとえば表示又は音声によりユーザへ報知する。
If it is determined in S71 that the cancellation condition is satisfied (YES), the
上記のように、この実施の形態に係るハイブリッド車両では、HVECU62が、第2外部ツール93から圧力検査要求が入力された場合に、圧力検査モードに移行可能に構成される。HVECU62は、圧力検査モード(図19参照)において、第2外部ツール93によって検査が行なわれているときにエンジン13を制御して、エンジン13から出力されるパワーにより一定の充電レートでバッテリ18が充電されている状態を維持するように構成される。圧力検査モードでは、一定の充電レートで検査充電が実行されるため、エンジン13の負荷変動が抑制され、第2外部ツール93において適正な圧力検査を行ないやすくなる。HVECU62は、第2外部ツール93から圧力検査要求が入力され、かつ、所定の第2許可条件が成立すると、圧力検査モードに移行するように構成される。第2許可条件は、キャンセル条件が成立しない場合(S71にてNO)に成立する。
As described above, in the hybrid vehicle according to this embodiment, the
なお、上述した各種制御の内容はフローチャートの内容に限定されない。たとえば、上記のレーシング制御、ストール発進制御、及びVVT制御において、閾値にヒステリシスを持たせることは必須ではない。 Note that the contents of the various controls described above are not limited to the contents of the flowcharts. For example, in the above-described racing control, stall start control, and VVT control, it is not essential to provide the threshold with hysteresis.
車両の駆動装置の構成は、図1に示した構成に限られない。また、エンジンの構成も、図2に示した構成に限られず、適宜変更可能である。たとえば、エンジンが備える各気筒が、筒内噴射用の燃料噴射弁(たとえば、インジェクタ46)に加えて、吸気ポートに燃料を噴射する燃料噴射弁(すなわち、ポート噴射用の燃料噴射弁)をさらに備えてもよい。また、気筒の数及びバルブの数も任意に変更できる。 The configuration of the vehicle drive device is not limited to the configuration shown in FIG. Also, the configuration of the engine is not limited to the configuration shown in FIG. 2, and can be changed as appropriate. For example, each cylinder of the engine has a fuel injection valve for in-cylinder injection (e.g., injector 46) and a fuel injection valve for injecting fuel into an intake port (i.e., fuel injection valve for port injection). You may prepare. Also, the number of cylinders and the number of valves can be changed arbitrarily.
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。本発明の範囲は、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及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 invention is indicated by the scope of the 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 駆動装置、13 エンジン、14,15 MG、16 第1インバータ、17 第2インバータ、18 バッテリ、19 PCU、20 遊星歯車機構、21 出力ギヤ、22 出力軸、22a トーショナルダンパ、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、35 パーキング装置、35a パーキングギヤ、35b Pポール、36 オイルポンプ、38 電動オイルポンプ、40 気筒、41 吸気通路、42 排気通路、43 吸気ポート、44 排気ポート、45 点火装置、46 インジェクタ、49 スロットル弁、50 エアフローメータ、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、62 HVECU、62a プロセッサ、62b RAM、62c 記憶装置、62d インターフェース、63 MGECU、64 エンジンECU、65 コンバータ、66 アクセルセンサ、67 車速センサ、68 MG1回転速度センサ、69 MG2回転速度センサ、70 クランク角センサ、71 カム角センサ、72 圧力センサ、73 SOCセンサ、74 MG1温度センサ、75 MG2温度センサ、76 INV1温度センサ、77 INV2温度センサ、78 触媒温度センサ、79 エンジン冷却水温センサ、92 第1外部ツール、92a コネクタ、93 第2外部ツール、93a コネクタ、101 入力装置、102 報知装置、103 ブレーキ装置、103a 油圧式ブレーキ装置、103b Pブレーキ装置、104 シフトレバー、105 Pポジションスイッチ、106 空調装置、131 クランクシャフト、400 VVT機構、401 燃焼室、402 ピストン、403 コネクティングロッド、431 吸気バルブ、432 吸気カムシャフト、433 吸気カム、441 排気バルブ、442 排気カムシャフト、443 排気カム、C キャリヤ、P ピニオンギヤ、R リングギヤ、S サンギヤ。 10 drive device, 13 engine, 14, 15 MG, 16 first inverter, 17 second inverter, 18 battery, 19 PCU, 20 planetary gear mechanism, 21 output gear, 22 output shaft, 22a torsional damper, 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, 35 parking device, 35a parking gear, 35b P pole, 36 oil pump, 38 electric Oil pump, 40 cylinder, 41 intake passage, 42 exhaust passage, 43 intake port, 44 exhaust port, 45 ignition device, 46 injector, 49 throttle valve, 50 air flow meter, 56 start catalytic converter, 57 aftertreatment device, 58 EGR device , 59 EGR passage, 60 EGR valve, 62 HVECU, 62a processor, 62b RAM, 62c storage device, 62d interface, 63 MGECU, 64 engine ECU, 65 converter, 66 accelerator sensor, 67 vehicle speed sensor, 68 MG1 rotational speed sensor, 69 MG2 rotational speed sensor, 70 crank angle sensor, 71 cam angle sensor, 72 pressure sensor, 73 SOC sensor, 74 MG1 temperature sensor, 75 MG2 temperature sensor, 76 INV1 temperature sensor, 77 INV2 temperature sensor, 78 catalyst temperature sensor, 79 engine cooling water temperature sensor 92 first external tool 92a connector 93 second external tool 93a connector 101 input device 102 notification device 103 brake device 103a hydraulic brake device 103b P brake device 104 shift lever 105 P position switch, 106 air conditioner, 131 crankshaft, 400 VVT mechanism, 401 combustion chamber, 402 piston, 403 connecting rod, 431 intake valve, 432 intake camshaft, 433 intake cam, 441 exhaust valve, 442 exhaust camshaft, 443 Exhaust cam, C carrier, P pinion gear, R ring gear, S sun gear.
Claims (10)
走行駆動力を発生する電動機と、
運転者によるアクセル操作量を検出するアクセルセンサと、
前記エンジン及び前記電動機を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記エンジンの回転速度が上限値を超えないように前記エンジンを制御するように構成されるとともに、シフトレンジがパーキングレンジであるときに運転者により前記アクセル操作量が第1閾値以上になるアクセル操作が行なわれた場合に、シフトレンジが走行レンジであるときよりも前記上限値を大きくした状態で第1レーシングを実行するように構成される、ハイブリッド車両。 an engine that generates driving force;
an electric motor that generates a running driving force;
an accelerator sensor that detects the amount of accelerator operation by the driver;
A control device that controls the engine and the electric motor,
The control device is configured to control the engine so that the rotation speed of the engine does not exceed an upper limit value , and when the shift range is in the parking range, the accelerator operation amount by the driver reaches a first threshold value. A hybrid vehicle configured to execute a first racing with the upper limit value set larger than when the shift range is in the driving range when an accelerator operation exceeding the above is performed.
前記制御装置は、シフトレンジがパーキングレンジであるときに前記アクセル操作量が第2閾値以上前記第1閾値未満になるアクセル操作が行なわれた場合には、シフトレンジが走行レンジであるときの前記上限値以下のエンジン回転速度で第2レーシングを実行するように構成され、
前記制御装置は、シフトレンジがパーキングレンジであるときに前記アクセル操作量が前記第2閾値未満になるアクセル操作が行なわれた場合には、レーシングを実行しないように構成され、
前記第2閾値は前記第1閾値よりも小さい、請求項1又は2に記載のハイブリッド車両。 The control device exceeds the upper limit value when the shift range is the driving range when the accelerator operation amount is greater than or equal to the first threshold when the shift range is the parking range. configured to perform the first racing at an engine speed;
When the accelerator operation amount is greater than or equal to the second threshold value and less than the first threshold value when the shift range is the parking range, the control device determines that the accelerator operation amount is equal to or greater than the second threshold value and less than the first threshold value. configured to execute the second racing at an engine speed equal to or lower than the upper limit;
The control device is configured not to execute racing when the accelerator operation amount is less than the second threshold when the shift range is the parking range, and
The hybrid vehicle according to claim 1 or 2 , wherein said second threshold is smaller than said first threshold.
前記電動機は、第2モータジェネレータであり、
前記エンジン及び前記第1モータジェネレータの各々は、プラネタリギヤを介して当該ハイブリッド車両の駆動輪に機械的に連結され、
前記プラネタリギヤ及び前記第2モータジェネレータは、前記プラネタリギヤから出力される動力と前記第2モータジェネレータから出力される動力とが合わさって前記駆動輪に伝達されるように構成され、
前記制御装置は、シフトレンジがパーキングレンジであるときに、前記プラネタリギヤの出力軸をロックするように構成される、請求項1~3のいずれか1項に記載のハイブリッド車両。 further comprising a first motor generator,
the electric motor is a second motor generator,
each of the engine and the first motor generator is mechanically coupled to drive wheels of the hybrid vehicle via planetary gears;
The planetary gear and the second motor generator are configured such that power output from the planetary gear and power output from the second motor generator are combined and transmitted to the drive wheels,
The hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 3 , wherein the control device is configured to lock the output shaft of the planetary gear when the shift range is the parking range.
前記制御装置は、前記コンプレッションチェックモードにおいて、前記第1外部ツールが前記コンプレッションチェックを実行するときに、前記エンジンが燃料カットされた状態で前記第1モータジェネレータにより前記エンジンのモータリングを実行するように構成される、請求項4に記載のハイブリッド車両。 The control device is configured to be able to shift to a compression check mode when a compression check request is input from a first external tool that performs a compression check to check whether the compression operation of the engine is normally performed. is,
In the compression check mode, when the first external tool performs the compression check, the control device performs motoring of the engine with the first motor generator in a state in which the fuel of the engine is cut. 5. The hybrid vehicle according to claim 4 , wherein:
前記制御装置は、前記アクセル操作量と前記蓄電装置の蓄電量と前記エンジンの冷却水温とを用いて、前記エンジンの出力パワーを決定するように構成され、
前記制御装置は、前記エンジンの冷却水温が所定温度以上になると、前記エンジンから出力されるパワーを制限するように構成される、請求項1~5のいずれか1項に記載のハイブリッド車両。 A power storage device configured to be chargeable with power generated using the power output from the engine,
The control device is configured to determine the output power of the engine using the accelerator operation amount, the power storage amount of the power storage device, and the cooling water temperature of the engine,
6. The hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 5 , wherein said control device is configured to limit power output from said engine when a coolant temperature of said engine reaches or exceeds a predetermined temperature.
前記制御装置は、前記ストール発進制御において、前記エンジンを作動状態に維持し、前記アクセル操作量が大きくなるほど前記エンジンから出力されるパワーを大きくするように構成される、請求項1~6のいずれか1項に記載のハイブリッド車両。 When the hybrid vehicle is stopped in a state where the shift range is the driving range and the brake operation is performed by the driver, the accelerator operation amount by the driver becomes equal to or greater than a third threshold. configured to execute stall start control when an accelerator operation is performed;
7. The control device according to any one of claims 1 to 6 , wherein in the stall start control, the control device is configured to maintain the engine in an operating state and increase the power output from the engine as the accelerator operation amount increases. or the hybrid vehicle according to item 1.
前記制御装置は、前記蓄電装置の蓄電量が所定量を下回ると、前記エンジンの出力パワーによる前記蓄電装置の充電を実行するように構成され、
前記制御装置は、前記エンジンの吸気圧力の検査を実行する第2外部ツールから圧力検査要求が入力された場合に圧力検査モードに移行可能に構成され、
前記制御装置は、前記圧力検査モードにおいて、前記第2外部ツールによって前記検査が行なわれているときに前記エンジンを制御して、前記エンジンから出力されるパワーにより一定の充電レートで前記蓄電装置が充電されている状態を維持するように構成される、請求項1~7のいずれか1項に記載のハイブリッド車両。 A power storage device configured to be chargeable with power generated using the power output from the engine,
The control device is configured to charge the power storage device with the output power of the engine when the power storage amount of the power storage device falls below a predetermined amount,
The control device is configured to be able to shift to a pressure inspection mode when a pressure inspection request is input from a second external tool that inspects the intake pressure of the engine,
In the pressure inspection mode, the control device controls the engine while the inspection is being performed by the second external tool, and the power output from the engine causes the power storage device to charge at a constant charging rate. A hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 7 , configured to maintain a charged state.
前記制御装置は、前記アクセル操作量を用いて、前記エンジンの目標パワーを求めるように構成されるとともに、前記エンジンの回転速度が制限値を超えないように前記エンジンの回転速度の上昇を制限するように構成され、
前記制御装置は、前記エンジンの回転速度が前記制限値を超えることなく前記エンジンから前記目標パワーを出力できるか否かを判断し、前記エンジンから前記目標パワーを出力できないと判断された場合には、前記可変バルブタイミング機構によって、前記エンジンのトルクが大きくなるように前記エンジンの吸気タイミング及び排気タイミングの少なくとも一方を変更するように構成される、請求項1~8のいずれか1項に記載のハイブリッド車両。 further comprising a variable valve timing mechanism configured to change at least one of intake timing and exhaust timing of the engine;
The control device is configured to obtain a target power of the engine using the accelerator operation amount, and limits an increase in the rotation speed of the engine so that the rotation speed of the engine does not exceed a limit value. configured as
The control device determines whether or not the target power can be output from the engine without the rotation speed of the engine exceeding the limit value, and if it is determined that the target power cannot be output from the engine, 9. The variable valve timing mechanism according to any one of claims 1 to 8 , wherein at least one of intake timing and exhaust timing of the engine is changed so as to increase torque of the engine. hybrid vehicle.
前記制御装置は、前記アクセル操作量と前記蓄電装置の蓄電量とを用いて、前記エンジンの出力パワーを決定するように構成され、
前記制御装置は、前記蓄電装置の蓄電量が所定量を下回ると、前記エンジンの出力パワーによる前記蓄電装置の充電を実行するように構成され、
前記制御装置は、当該ハイブリッド車両の車速が所定速度を下回る場合には、当該ハイブリッド車両の車速が前記所定速度を超える場合よりも、前記充電における充電量を制限するように構成される、請求項1~9のいずれか1項に記載のハイブリッド車両。 A power storage device configured to be chargeable with power generated using the power output from the engine,
The control device is configured to determine the output power of the engine using the accelerator operation amount and the power storage amount of the power storage device,
The control device is configured to charge the power storage device with the output power of the engine when the power storage amount of the power storage device falls below a predetermined amount,
The control device is configured to limit the charge amount in the charging when the vehicle speed of the hybrid vehicle is less than a predetermined speed than when the vehicle speed of the hybrid vehicle exceeds the predetermined speed. 10. The hybrid vehicle according to any one of 1 to 9 .
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