WO2023181286A1 - ハイブリッド車両 - Google Patents

ハイブリッド車両 Download PDF

Info

Publication number
WO2023181286A1
WO2023181286A1 PCT/JP2022/014068 JP2022014068W WO2023181286A1 WO 2023181286 A1 WO2023181286 A1 WO 2023181286A1 JP 2022014068 W JP2022014068 W JP 2022014068W WO 2023181286 A1 WO2023181286 A1 WO 2023181286A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
engine
control
power generation
rotational speed
motoring
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/014068
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
京太郎 小山
宏樹 林
Original Assignee
三菱自動車工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三菱自動車工業株式会社 filed Critical 三菱自動車工業株式会社
Priority to PCT/JP2022/014068 priority Critical patent/WO2023181286A1/ja
Publication of WO2023181286A1 publication Critical patent/WO2023181286A1/ja

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/44Series-parallel type
    • B60K6/442Series-parallel switching type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/10Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • B60W20/13Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand in order to stay within battery power input or output limits; in order to prevent overcharging or battery depletion
    • B60W20/14Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand in order to stay within battery power input or output limits; in order to prevent overcharging or battery depletion in conjunction with braking regeneration

Definitions

  • This case relates to a hybrid vehicle that implements regenerative motoring control.
  • hybrid vehicles have been known that can obtain regenerative braking force by charging a battery with regenerative power generated in a driving motor.
  • this type of hybrid vehicle there is a risk that regenerative braking power may not be obtained if the battery charging is restricted (for example, when the battery is near full charge or when the battery fails).
  • a control regenerative motoring control
  • balances the power balance by causing a motor other than the travel motor to consume regenerative power and idle the engine. Through such control, regenerative braking force can be ensured while limiting charging of the battery (see, for example, Patent Document 1).
  • the rotational speed when the engine is idle is set according to the magnitude of the regenerative power.
  • the engine starting conditions are met when the accelerator pedal is pressed during regenerative motoring control and regenerative power generation ends, the engine will rotate independently at a rotation speed that corresponds to the accelerator opening. controlled by. This causes a problem in that the rotational speed of the engine changes rapidly, which may give a sense of discomfort to the driver.
  • the accelerator pedal is lightly depressed in a situation where the engine rotational speed is relatively high during regenerative motoring control, the engine rotational speed may suddenly decrease, causing engine noise and vibration to become extremely low.
  • the driver feels as if the engine is sluggish even though he/she is trying to accelerate the vehicle. Therefore, the driver feels that the operation of the vehicle and the actual behavior of the vehicle are not in harmony, and a good driving feeling cannot be obtained.
  • One of the purposes of this invention which was created in light of the above-mentioned issues, is to provide a hybrid vehicle that can improve the driving feeling.
  • this purpose is not limited to this purpose, and it is also possible to achieve effects derived from each configuration shown in "Details for Carrying Out the Invention" that will be described later, which cannot be obtained with conventional techniques. It is positioned as a purpose.
  • the disclosed hybrid vehicle can be realized as the embodiments or application examples disclosed below, and solves at least part of the above problems.
  • the disclosed hybrid vehicle includes an engine, a motor that drives wheels and performs regenerative braking, a generator that generates electricity using the driving force of the engine and drives the engine, a battery that is connected to the motor and the generator, and a motor that drives wheels and performs regenerative braking. and a control device that performs regenerative motoring control to supply regenerative power of the motor to the generator and motor the engine at a predetermined target rotational speed when the accelerator is off.
  • the control device calculates the required power generation amount according to the driving state, and when the regenerative motoring control is stopped by an accelerator-on operation during the execution of the regenerative motoring control, even if the required power generation amount is less than a threshold value. For example, continuous motoring control is performed in which electric power from the battery is supplied to the generator to continue motoring the engine.
  • Continuous motoring control is control that continues motoring of the engine by supplying battery power to the generator without regenerative braking of the motor.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a hybrid vehicle. It is a graph illustrating the relationship between accelerator opening and driver requested output. It is a graph which illustrates the relationship between vehicle speed and target rotational speed of an engine. 2 is a graph illustrating a relationship between engine rotational speed and a required power generation threshold. It is a graph illustrating the output characteristics of an engine. 3 is a flowchart illustrating the flow of control. It is a time chart illustrating a control action.
  • the disclosed hybrid vehicle can be implemented by the following embodiments.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating the configuration of a hybrid vehicle 1 as an example.
  • This hybrid vehicle 1 (also simply referred to as vehicle 1) is a hybrid vehicle (hybrid electric vehicle, HEV, Hybrid Electric Vehicle) or plug-in hybrid electric vehicle (PHEV, Plug-in Hybrid Electric Vehicle).
  • a plug-in hybrid vehicle means a hybrid vehicle in which the battery 5 can be externally charged or power can be externally supplied from the battery 5.
  • Plug-in hybrid vehicles are equipped with a charging port (inlet) into which a charging cable that supplies power from an external charging facility is inserted, and an outlet (outlet) for external power supply.
  • the engine 2 is, for example, an internal combustion engine such as a gasoline engine or a diesel engine.
  • a generator 4 is connected to the drive shaft of the engine 2 .
  • the generator 4 is a generator (electric motor/generator) that has both the function of driving the engine 2 with the electric power of the battery 5 and the function of generating electricity using the driving force of the engine 2.
  • the power generated by the generator 4 is used to drive the motor 3 and charge the battery 5.
  • a transmission mechanism (not shown) may be interposed on the power transmission path connecting the engine 2 and the generator 4.
  • the motor 3 is an electric motor (motor/generator) that has both the function of driving the vehicle 1 using the electric power of the battery 5 and the electric power generated by the generator 4, and the function of charging the battery 5 with electric power generated by regenerative power generation.
  • the battery 5 is, for example, a secondary battery such as a lithium ion secondary battery or a nickel hydride battery.
  • a drive shaft of the motor 3 is connected to drive wheels of the vehicle 1.
  • a transmission mechanism (not shown) may be interposed on the power transmission path connecting the motor 3 and the drive wheels.
  • a clutch 6 is interposed on the power transmission path connecting the engine 2 and the motor 3.
  • the engine 2 is connected to the driving wheels via the clutch 6, and the motor 3 is arranged closer to the driving wheels than the clutch 6.
  • the generator 4 is connected closer to the engine 2 than the clutch 6 is.
  • the clutch 6 is disengaged (released)
  • the engine 2 and generator 4 are disconnected from the drive wheels, and the motor 3 is connected to the drive wheels. Therefore, for example, by operating only the motor 3, "EV driving (motor independent driving)" is realized.
  • series running is realized by operating the engine 2 and causing the generator 4 to generate electricity.
  • Series running means running with the driving force of the motor 3 while causing the generator 4 to generate electricity using the driving force of the engine 2.
  • the operating states of the engine 2, motor 3, generator 4, battery 5, and clutch 6 are controlled by a control device 10.
  • the control device 10 is a computer (electronic control unit, ECU, Electronic Control Unit) that has a function of controlling at least the operating states of the engine 2 and the generator 4.
  • the control device 10 includes a processor (arithmetic processing unit) and a memory (storage device).
  • the contents of control (control program) executed by the control device 10 are stored in a memory, and are executed by being read into the processor as appropriate.
  • the accelerator opening sensor 7 is a sensor that detects parameters (accelerator opening, accelerator pedal stroke, throttle opening, etc.) corresponding to the amount of depression of the accelerator pedal.
  • the brake opening sensor 8 is a sensor that detects parameters (brake opening, brake pedal stroke, brake fluid pressure, etc.) corresponding to the amount of depression of the brake pedal.
  • the vehicle speed sensor 9 is a sensor that detects the traveling speed (vehicle speed) of the vehicle 1. Information detected by each of these sensors 7 to 9 is transmitted to the control device 10.
  • FIG. 2 is a graph illustrating a characteristic defining the relationship between the accelerator opening [%] detected by the accelerator opening sensor 7 and the driver required output [kW] set by the control device 10.
  • the accelerator opening degree is the amount of depression of the accelerator pedal (for example, the accelerator pedal stroke, the rotation angle of the accelerator pedal with respect to the fulcrum, etc.) expressed as a percentage.
  • the driver-required output is a parameter corresponding to the magnitude of the output (in other words, horsepower, electric power, and power) that the driver requests in order to run the vehicle 1.
  • the driver request output is set to a larger value as the accelerator opening degree becomes larger. Note that the output of the drive source of the vehicle 1 is controlled such that, for example, the larger the driver requested output or vehicle speed is, the larger the output is.
  • FIG. 3 is a graph illustrating the relationship between the vehicle speed [km/h] detected by the vehicle speed sensor 9 and the target rotational speed [rpm] of the engine 2.
  • the solid line graph in FIG. 3 shows the characteristics when engine 2 is motoring (when vehicle 1 is decelerating), and the broken line graph in FIG. 3 shows the characteristics when engine 2 is firing (when vehicle 1 is accelerating). show.
  • Motoring means running the engine 2 idly using the generator 4 (driving the engine 2 to rotate without burning the fuel mixture in the cylinder), and firing means running the engine 2 idly using the generator 4. This means that the cylinder rotates independently by supplying intake air (burning the fuel mixture in the cylinder). Firing can be performed at least in a driving mode in which the engine 2 is operating, and can be performed, for example, during series driving.
  • the target rotational speed of the engine 2 during motoring is set to increase as the vehicle speed increases, as shown by the solid line graph in FIG. However, in a high-speed region where the vehicle speed is equal to or higher than a predetermined vehicle speed, the target rotational speed of the engine 2 is limited (clipped) to a predetermined upper limit rotational speed. Further, the target rotational speed of the engine 2 during firing is set to a smaller value than the target rotational speed set during motoring for the same vehicle speed, as shown by the broken line graph in FIG.
  • the control device 10 of the present embodiment is configured to control the operation of the broken line in FIG. Setting and controlling a target rotation speed that is different from the characteristics of the graph.
  • the control device 10 performs at least regenerative motoring control and continuous motoring control. Continuous motoring control is executed when regenerative motoring control is stopped by accelerator-on operation. Further, the control device 10 preferably performs first power generation control and second power generation control in addition to these controls.
  • Regenerative motoring control means that when the accelerator is off while driving (the accelerator opening is below a predetermined opening, the driver required torque and the driver required output are below a predetermined threshold), the regenerative power of the motor 3 is transferred to the generator 4.
  • This is a control in which the engine 2 is motored (idle running) at a predetermined target rotational speed.
  • the conditions for implementing the regenerative motoring control include at least that the vehicle 1 is traveling and the accelerator is off.
  • conditions such as the charging rate of the battery 5, presence or absence of battery failure, battery temperature, brake opening, braking force required of the vehicle 1, operating state of the friction brake device (not shown), and road surface condition are checked for the regenerative motor. It may be included in the ring control execution conditions. If the accelerator is turned on during the regenerative motoring control, the regenerative motoring control is stopped and the motor 3 enters a state in which it drives the wheels.
  • the continuous motoring control, the first power generation control, and the second power generation control are each controls that are performed in place of the regenerative motoring control when the regenerative motoring control is stopped by the accelerator-on operation.
  • One of these controls is selected and executed based on the required power generation amount and the driver's required output when the accelerator is on. In this embodiment, a case will be described in which each of the continuous motoring control, the first power generation control, and the second power generation control is implemented, but the first power generation control and the second power generation control can be omitted.
  • Table 1 summarizes typical implementation conditions and control details for each of regenerative motoring control, continuous motoring control, first power generation control, and second power generation control.
  • Continuous motoring control is selected when the required power generation amount is relatively small.
  • first power generation control and the second power generation control are selected when the required power generation amount is relatively large.
  • the first power generation control is selected when the driver required output is relatively small.
  • the second power generation control is selected when the driver requested output is relatively large.
  • Continuous motoring control is a control that continues motoring of the engine 2 by supplying electric power from the battery 5 to the generator 4 without causing the motor 3 to perform regenerative braking.
  • the continuous motoring control is a control in which the engine 2 is idled while the motor 3 is driving the wheels (EV driving state).
  • the continuous motoring control is a control that wastes the electric power of the battery 5 in the generator 4 regardless of whether the vehicle 1 is traveling, and can be said to be a control that has a disadvantage in terms of electricity consumption.
  • changes in the rotational speed of engine 2 can be easily suppressed and the drive feeling can be improved. Benefits can be obtained.
  • the rotational speed of the engine 2 during continuous motoring control is preferably fixed to the target rotational speed at that point in time (for example, at the time when the accelerator pedal is depressed). As a result, the rotational speed of the engine 2 becomes constant before and after the regenerative motoring control ends, and the operating sound (noise) and vibration of the engine 2 do not change, so that the driver does not feel uncomfortable.
  • the target rotational speed of the engine 2 may be set based on the characteristics shown by the solid line graph in FIG. In other words, the target rotation speed during continuous motoring control may be set in the same way as during regenerative motoring control.
  • the rotational speed of the engine 2 during continuous motoring control is fixed at a predetermined speed different from the target rotational speed (for example, a rotational speed slightly lower than the target rotational speed) to the extent that the drive feeling is not impaired.
  • the predetermined speed may be set within the range between the solid line graph and the broken line graph in FIG. 3 according to the vehicle speed. The closer the predetermined speed set here is to the solid line graph in FIG. 3, the better the drive feeling becomes, and the closer the predetermined speed set here is to the broken line graph in FIG. 3, the lower the power consumption is.
  • condition 1 The starting conditions for continuous motoring control are illustrated below.
  • continuous motoring control is started when at least both Condition 1 and Condition 2 are satisfied. Thereafter, if Condition 2 is satisfied and the accelerator is turned on, continuous motoring control can be continued.
  • Condition 3 is an additional condition for confirming that there is surplus battery power.
  • Condition 1. It is the time when regenerative motoring control ends due to accelerator-on operation.
  • Condition 2. The required power generation amount is less than the threshold.
  • the charging rate of the battery 5 is equal to or higher than a predetermined first charging rate.
  • the required power generation amount is the amount of power that various electrical components (vehicle-mounted electrical components) mounted on the vehicle 1 and the driver request the vehicle 1 to generate, and means the amount of power that the generator 4 should generate.
  • the required power generation amount is calculated based on at least the driving condition of the vehicle 1, and is calculated based on, for example, the vehicle speed and the electrical components installed in the vehicle (air conditioner, multimedia device, various electronic control devices, electrical appliances connected to external power outlets, etc.). Calculated based on operating conditions.
  • the required power generation amount increases as the vehicle speed increases, and as the power consumption of the on-vehicle electrical components increases.
  • the required power generation amount may be calculated in consideration of the operating state (charging rate, health level, etc.) of the battery 5. For example, when the charging rate or health of the battery 5 is low, the required power generation amount may be increased.
  • the threshold value is the state in which the operating state of the engine 2 that drives the generator 4 becomes a highly efficient operating state (above a predetermined thermal efficiency set in advance) when the generator 4 generates power corresponding to the required power generation amount. This is an index value for determining whether or not. In other words, the threshold value is the minimum value of the required power generation amount that allows the engine 2 to operate with high efficiency. If the generator 4 generates the required power generation amount that is equal to or greater than the threshold value, the thermal efficiency of the engine 2 becomes equal to or greater than the predetermined efficiency, and the engine 2 enters a highly efficient operating state.
  • the generator 4 generates the required power generation amount that is less than the threshold value, the thermal efficiency of the engine 2 becomes less than the predetermined efficiency, resulting in an inefficient operating state. Therefore, in this embodiment, when the required power generation amount is less than a threshold value, motoring of the engine 2 is continued (that is, "firing of the engine 2 and power generation by the generator 4" are suspended), thereby preventing a decrease in fuel efficiency. ing.
  • FIG. 4 is a graph illustrating the relationship between the rotational speed of the engine 2 and the required power generation threshold.
  • the threshold value is set based on at least the rotational speed of the engine 2.
  • a graph showing changes in the threshold value with respect to the rotational speed of the engine 2 can be expressed by a curve (high efficiency power generation line) as shown by a solid line in FIG.
  • FIG. 5 is a graph illustrating the output characteristics (relationship between rotational speed and torque) of the engine 2.
  • the thick solid line in FIG. 5 shows the relationship between the rotational speed of the engine 2 and the maximum torque.
  • the thin solid lines in FIG. 5 are curves connecting operating points at which the same thermal efficiency (fuel efficiency) can be obtained at fixed thermal efficiency intervals, and are contour lines regarding the level of thermal efficiency.
  • the broken line graph in FIG. 5 is a line indicating the lower limit of torque at the operating point where high efficiency (predetermined thermal efficiency) is achieved.
  • the shape of the broken line graph in FIG. 5 is reflected in the shape of the solid line graph in FIG.
  • the output (power) of the engine 2 at each operating point located on the broken line in FIG. 5 is expressed as the product of the torque and rotational speed at that operating point. Further, the maximum power generation amount of the generator 4 is approximately proportional to the output of the engine 2. Therefore, by calculating the product of torque, rotation speed, and predetermined coefficient at each operating point located on the broken line in FIG. 5, and plotting the relationship between that value and the rotation speed of the engine 2 on a graph, A solid line graph in FIG. 4 can be obtained. Note that if it is desired to operate the engine 2 with higher thermal efficiency, a broken line graph corresponding to the thermal efficiency may be drawn in FIG. 5, and a solid line graph (high efficiency power generation line) corresponding to the broken line graph may be obtained.
  • the first power generation control is control that causes the generator 4 to generate power while firing the engine 2 while maintaining the rotational speed of the engine 2.
  • the generator 4 is caused to generate electricity while firing the engine 2 while keeping the rotational speed of the engine 2 fixed at the target rotational speed at that time.
  • the first power generation control means that when the regenerative motoring control is stopped by the accelerator-on operation, setting of the target rotation speed based on the broken line graph in FIG. 3 is suspended and the target rotation speed at that point is maintained. It is control. As a result, sudden changes in the operating noise and vibrations of the engine 2 before and after the accelerator is turned on are suppressed, and the driving feeling is improved.
  • the first In the power generation control as well, the rotational speed of the engine 2 may be fixed at the predetermined speed.
  • the torque of the engine 2 can be set to be larger as the accelerator opening (or the corresponding driver requested output) is larger.
  • the rotational speed of the engine 2 is maintained stably without sudden changes.
  • the rotational speed of the engine 2 can be changed by adjusting the load of the generator 4 on the engine 2 (power that the generator 4 converts into electric power). In this way, during the first power generation control, the control device 10 can function to maintain the rotational speed of the engine 2 while increasing the torque of the engine 2 as the accelerator opening becomes larger.
  • condition 1 is satisfied and condition 5 is also satisfied. Thereafter, if condition 5 is satisfied and the accelerator is turned on, the first power generation control can be continued.
  • Condition 6 is an additional condition for implementing the first power generation control only when the driver required output is relatively small.
  • Condition 7 is an additional condition for confirming that there is little remaining battery power, and is, for example, “second charging rate ⁇ first charging rate”.
  • Condition 4. Continuous motoring control must be implemented.
  • Condition 5. The required power generation amount must be greater than or equal to the threshold.
  • the driver requested output is below a predetermined value.
  • Condition 7. The charging rate of the battery 5 is less than a predetermined second charging rate.
  • the second power generation control is based on the premise that the conditions for implementing the first power generation control include the above condition 6, and when the condition 6 is not satisfied (when the driver requested output exceeds a predetermined value) ) is a control performed in place of the first power generation control, and is control for increasing the rotational speed of the engine 2.
  • the fixation of the rotational speed of the engine 2 is released, and the engine 2 enters a state in which it can operate at a rotational speed higher than the target rotational speed (or predetermined speed).
  • the second power generation control can be said to be a control that restarts the setting of the target rotational speed based on the broken line graph in FIG. 3 when the driver depresses the accelerator pedal significantly.
  • Condition 10 is an additional condition for confirming that there is no surplus battery power, and is, for example, "third charging rate ⁇ second charging rate.”
  • Condition 8 First power generation control is being implemented.
  • Condition 9 The driver requested output exceeds the specified value.
  • Condition 10 The charging rate of the battery 5 is less than a predetermined third charging rate.
  • the rotation speed of the engine 2 is fixed at the target rotation speed (or predetermined speed).
  • the operating state of the engine 2 is controlled so that the rotational speed of the engine 2 increases to a value higher than the target rotational speed (or predetermined speed).
  • the rotational speed of the engine 2 is controlled according to, for example, the vehicle speed.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating the flow of control performed by the control device 10.
  • the control shown in this flowchart is repeatedly executed within the control device 10 at a predetermined period, for example, when the power switch of the vehicle 1 (not shown) is on and the vehicle 1 is ready to travel (in a READY state).
  • Steps A1 to A3 mainly correspond to regenerative motoring control
  • steps A4 to A7 mainly correspond to continuous motoring control.
  • steps A8 to A11 mainly correspond to the first power generation control
  • step A12 corresponds to the second power generation control.
  • step A1 it is determined whether conditions for implementing regenerative motoring control are satisfied. If this condition is met, control proceeds to step A2. On the other hand, if the condition of step A1 is not satisfied, the control in this cycle ends.
  • step A2 a target rotational speed of the engine 2 is set in accordance with the vehicle speed based on, for example, the characteristics shown in the solid line graph in FIG. Here, the higher the vehicle speed is, the higher the target rotational speed of the engine 2 is set. In other words, the faster the vehicle speed is, the greater the regenerative power generated by the motor 3 becomes, so the target rotational speed of the engine 2 driven by the generator 4 is set so that the generator 4 consumes an amount of power commensurate with the regenerated power. set high.
  • step A3 regenerative motoring control is performed based on the target rotational speed set in step A2. That is, the regenerated power of the motor 3 is supplied to the generator 4, and the generator 4 motors the engine 2 so that the rotational speed of the engine 2 reaches the target rotational speed.
  • step A4 it is determined whether the accelerator is on. Here, if it is determined that the accelerator is not on, the control in this cycle ends. From the next period onwards, the regenerative motoring control is continued as long as the conditions for implementing the regenerative motoring control are satisfied. On the other hand, if it is determined in step A4 that the accelerator is on, the regenerative motoring control ends and the control proceeds to step A5.
  • the required power generation amount and threshold value are calculated.
  • the required power generation amount is calculated based on, for example, the vehicle speed and the operating state of on-vehicle electrical components. For example, the value of the required power generation amount is calculated to be a larger value as the vehicle speed is faster. Alternatively, the required power generation amount is calculated as a larger value as the power consumption of the on-vehicle electrical equipment increases.
  • the threshold value is calculated as a value corresponding to the rotational speed of the engine 2 at that time, based on the characteristics as shown in FIG. 4, for example.
  • step A6 it is determined whether the required power generation amount calculated in step A5 is less than a threshold value.
  • the control proceeds to step A7, and continuous motoring control is performed instead of regenerative motoring control.
  • the generator 4 is controlled to a power running state using the electric power of the battery 5, and the engine 2 is driven to idle.
  • the motor 3 is also controlled to a power running state so as to generate a driving force according to the accelerator opening degree, and the wheels are driven.
  • the rotational speed of the engine 2 during continuous motoring control is set according to the vehicle speed at least within the range between the solid line graph and the broken line graph in FIG.
  • the rotational speed of the engine 2 is fixed to the target rotational speed during the previous regenerative motoring control.
  • the rotational speed of the engine 2 remains unchanged, so that the driver does not feel uncomfortable.
  • step A6 If the required power generation amount is equal to or greater than the threshold value in step A6, it is determined that the engine 2 can be operated with high efficiency, and the control proceeds to step A8.
  • step A8 the driver required output is calculated based on the accelerator opening based on the characteristics as shown in FIG. 2, for example. The larger the accelerator opening, the larger the driver request output is set.
  • step A9 it is determined whether the driver request output calculated in step A8 is less than or equal to a predetermined value. If this condition is met, control proceeds to step A10.
  • step A10 the first power generation control is performed to cause the generator 4 to generate electricity while firing the engine 2 while keeping the rotational speed of the engine 2 fixed at the target rotational speed at that time.
  • the operating state of the engine 2 shifts from the motoring state to the firing state.
  • the torque of the engine 2 is set according to the driver's requested output.
  • the target rotational speed of the engine 2 in the firing state is maintained at the same speed as the target rotational speed of the engine 2 in the motoring state. Therefore, the operating noise and vibration of the engine 2 hardly change, and the driving feeling is improved.
  • step A11 it is determined whether the accelerator is off. Here, if it is determined that the accelerator is not off, the control returns to step A8 and the driver requested output is calculated again. Thereafter, the first power generation control is continued as long as the driver requested output is less than or equal to the predetermined value. Further, if it is determined in step A11 that the accelerator is off, the control in this cycle ends. From the next cycle onward, regenerative motoring control is restarted as long as the conditions for implementing regenerative motoring control are met.
  • step A12 the second power generation control is performed instead of the first power generation control, and the rotational speed of the engine 2 is changed to a rotational speed higher than the target rotational speed at that time.
  • the torque of the engine 2 is set according to the driver's requested output.
  • the output of the engine 2 becomes larger than during the first power generation control, and the power generated by the generator 4 also increases.
  • step A11 it is determined whether the accelerator is off. Here, if it is determined that the accelerator is not off, the control returns to step A8 and the driver requested output is calculated again. Thereafter, the second power generation control is continued as long as the driver requested output exceeds the predetermined value. Furthermore, if it is determined in step A11 that the accelerator is off, the control in this cycle ends. From the next cycle onward, regenerative motoring control is restarted as long as the conditions for implementing regenerative motoring control are met.
  • FIG. 7 is a time chart illustrating the operation of the control performed by the control device 10.
  • regenerative motoring control has been performed before time t1 and the accelerator is off.
  • the accelerator pedal is slightly depressed to turn on the accelerator at time t1 .
  • regenerative motoring control is stopped and continuous motoring control is started.
  • the state of the motor 3 transitions from a regenerative power generation (regenerative braking) state to a power running state after time t1 .
  • the state of the engine 2 remains in the motoring state even after time t1 .
  • the rotational speed of the engine 2 is fixed, for example, to the target rotational speed during regenerative motoring control. Since the power for the generator 4 to idle the engine 2 is taken from the battery 5, the output of the battery 5 increases slightly after time t1 .
  • a threshold value is calculated according to the rotational speed of the engine 2 being motored. Continuous motoring control is maintained as long as the required power generation amount is less than the threshold value. The reason for this is that even if the engine 2 is started when the required power generation amount is less than the threshold, the operating state of the engine 2 will not become highly efficient (above a predetermined thermal efficiency). be.
  • first power generation control is performed instead of continuous motoring control.
  • the state of the engine 2 transitions from the motoring state to the firing state at time t3 .
  • the target rotational speed of the engine 2 is maintained at the target rotational speed before time t3 , and the actual rotational speed of the engine 2 also becomes a constant value. Therefore, the operating noise and vibration of the engine 2 hardly change, and the driving feeling is improved.
  • the larger the accelerator opening the larger the torque of the engine 2 is set.
  • the target rotational speed of the engine 2 is kept constant even after time t3 , the output of the engine 2 (the product of rotational speed and torque) increases as the torque increases, and the power generated by the generator 4 also gradually increases. increases to This reduces the power taken out of the battery 5, and the output of the battery 5 decreases as the torque of the engine 2 increases in the positive range.
  • second power generation control is performed instead of first power generation control.
  • setting of the target rotation speed based on the broken line graph in FIG. 3 is restarted.
  • the rotational speed of the engine 2 increases, and the torque of the engine 2 and the power generated by the generator 4 also increase. Therefore, as the accelerator opening degree increases, the operating noise and vibrations of the engine 2 become louder, and a natural and intuitively understandable drive feeling is realized.
  • the electric power taken out from the battery 5 further decreases, and the output of the battery 5 also decreases further. Thereafter, when the accelerator opening stops increasing at time t5 , the rotational speed and torque of the engine 2 also stop increasing, and the output of the battery 5 becomes constant.
  • point P1 in FIG. 4 is a point representing the rotational speed and required power generation amount of the engine 2 at time t1 in FIG. 7, and is a state point representing the state of the vehicle 1 at the start of continuous motoring control. be.
  • Point P1 is located within the motoring continuation region, which is a region below the threshold value graph (high efficiency power generation line).
  • the rotational speed of the engine 2 is fixed at a target rotational speed (or a predetermined speed).
  • the state point of the vehicle 1 moves directly above point P1 as the required power generation amount increases, and reaches point P2 when the required power generation amount and the threshold value become equal.
  • Point P2 is a point representing the rotation speed and required power generation amount of the engine 2 at time t3 in FIG. 7, and is a point representing the state of the vehicle 1 at the start of the first power generation control.
  • the rotational speed of the engine 2 is fixed at a target rotational speed (or a predetermined speed). Therefore, the state point of the vehicle 1 enters the firing power generation region, which is a region above the threshold value graph (high efficiency power generation line).
  • the state point of the vehicle 1 moves directly upward from point P2 as the required power generation amount increases, and reaches point P3 when the driver required output becomes equal to the predetermined value.
  • Point P3 is a point representing the rotational speed and required power generation amount of the engine 2 at time t4 in FIG. 7, and is a point representing the state of the vehicle 1 at the start of the second power generation control.
  • the rotational speed of the engine 2 may increase higher than the target rotational speed (or predetermined speed). Therefore, the state point of the vehicle 1 moves to the right in FIG. 7 as the rotational speed of the engine 2 increases, and moves upward in FIG. 7 as the required power generation amount increases.
  • the hybrid vehicle 1 of this embodiment includes an engine 2, a motor 3 that drives wheels and performs regenerative braking, a generator 4 that generates electricity using the driving force of the engine 2 and drives the engine 2, and a motor 3 and a generator that drive the engine 2. 4 and a battery 5 connected to the battery 5.
  • the vehicle also includes a control device 10 that performs regenerative motoring control that supplies regenerative power from the motor 3 to the generator 4 and motors the engine 2 at a predetermined target rotational speed when the vehicle is running and the accelerator is off.
  • the control device 10 calculates the required power generation amount according to the driving state, and performs continuous motoring control if the required power generation amount is less than a threshold value when stopping the regenerative motoring control by turning on the accelerator.
  • Continuous motoring control is control that continues motoring of the engine 2 by supplying power from the battery 5 to the generator 4.
  • continuous motoring control is implemented only in situations where the required power generation amount is less than a threshold value. In other words, motoring of the engine 2 is continued only when the remaining power of the battery 5 (electric power stored in the battery 5) is not expected to decrease much. Therefore, there is no shortage of power for running the vehicle 1 during continuous motoring control, and a good driving feeling can be provided.
  • the control device 10 described above can continue motoring the engine 2 while fixing the rotational speed of the engine 2 to the target rotational speed at that time. In this way, by fixing the rotational speed of the engine 2 to the target rotational speed, it is possible to suppress fluctuations in the rotational speed of the engine 2 after the regenerative motoring control ends. In other words, since the rotational speed of the engine 2 does not change during the transition from regenerative motoring control to continuous motoring control, changes in the operating noise and vibrations of the engine 2 can be suppressed. Therefore, the drive feeling during acceleration from regenerative motoring control can be improved.
  • the above-mentioned control device 10 performs first power generation control that causes the generator 4 to generate power while firing the engine 2 while maintaining the rotational speed of the engine 2. sell.
  • the generator 4 can generate power while suppressing changes in the operating noise and vibrations of the engine 2. Therefore, it is possible to prevent the power of the battery 5 from decreasing while improving the drive feeling. Further, since the electric power of the battery 5 is secured, there is no fear that the electric power for driving the motor 3 will be insufficient, and a good feeling of acceleration can be realized.
  • the control device 10 described above can perform control to maintain the rotational speed of the engine 2 while increasing the torque of the engine 2 as the accelerator opening degree becomes larger.
  • a driver requested output is set based on the characteristics shown in FIG. 2, and the torque of the engine 2 is controlled based on this driver requested output.
  • Such control makes it possible to increase the output of the engine 2 while suppressing changes in the operating noise and vibrations of the engine 2, thereby further improving the driving feeling.
  • the amount of power generated by the generator 4 can be increased. Therefore, the electric power for driving the motor 3 can be increased, and a good feeling of acceleration can be achieved.
  • the control device 10 described above can implement a second power generation control in which the rotational speed of the engine 2 is increased when the driver requested output exceeds a predetermined value. For example, when the driver's requested output increases, as after time t4 in FIG. 7, by increasing the rotational speed of the engine 2, it is possible to realize a natural behavior of the engine 2 and improve the drive feeling. can. Further, by increasing the power generated by the generator 4, the acceleration performance of the vehicle 1 can be improved, and the driving feeling can be improved.
  • the above-mentioned required power generation amount can be calculated based on the vehicle speed or the operating state of the on-vehicle electrical components. Through such control, it is possible to accurately calculate the amount of power generation required of the vehicle 1 by various electrical components (in-vehicle electrical components) and the driver. Therefore, it is possible to appropriately judge the timing for transitioning the engine 2 from the motoring state to the firing state, and it is possible to realize a good acceleration feeling while improving the drive feeling. Moreover, the above threshold value can be set based on the rotational speed of the engine 2. Through such control, it is possible to accurately determine whether the engine 2 is in a state where it can operate with high efficiency. Therefore, it is possible to improve the fuel consumption during power generation while improving the drive feeling.
  • control device 10 that performs regenerative motoring control, continuous motoring control, first power generation control, and second power generation control is illustrated, but the first power generation control and the second power generation control are omitted. It is possible. At least, when the regenerative motoring control is stopped by the accelerator-on operation, the required power generation amount and the threshold value are used to determine whether or not to perform the continuous motoring control, thereby obtaining the same effect as the above embodiment. can.
  • the rotational speed of the engine 2 during continuous motoring control may be fixed at the target rotational speed, or may be fixed at a predetermined speed other than the target rotational speed (for example, a rotational speed slightly lower than the target rotational speed). Good too.
  • the rotational speed of the engine 2 may not be fixed, but may be treated as a variable value, as long as the drive feeling is not impaired.
  • the rotational speed of the engine 2 may be set so that it falls within a predetermined speed range that includes the target rotational speed. The same applies to the rotational speed of the engine 2 during the first power generation control, and it may be fixed to the target rotational speed, may be fixed to a predetermined speed other than the target rotational speed, or may be a variable value.
  • the present invention can be used in the manufacturing industry of hybrid vehicles, and can also be used in the manufacturing industry of control devices for hybrid vehicles.
  • Vehicle (hybrid vehicle) 2 Engine 3 Motor 4 Generator 5 Battery 6 Clutch 7 Accelerator opening sensor 8 Brake opening sensor 9 Vehicle speed sensor 10 Control device

Abstract

開示のハイブリッド車両(1)は、エンジン(2)と、車輪の駆動及び回生制動を行うモータ(3)と、エンジン(2)の駆動力による発電及びエンジン(2)の駆動を行うジェネレータ(4)と、モータ(3)及びジェネレータ(4)に接続されるバッテリ(5)とを備える。また、走行中かつアクセルオフ時にモータ(3)の回生電力をジェネレータ(4)に供給しエンジン(2)を所定の目標回転速度でモータリングする回生モータリング制御を実施する制御装置(10)を備える。制御装置(10)は、走行状態に応じて要求発電量を算出するとともに、アクセルオン操作で回生モータリング制御をやめる場合に要求発電量が閾値未満であれば、バッテリ(5)の電力をジェネレータ(4)に供給してエンジン(2)のモータリングを継続する継続モータリング制御を実施する。

Description

ハイブリッド車両
 本件は、回生モータリング制御を実施するハイブリッド車両に関する。
 従来、走行用モータに生じる回生電力をバッテリに充電することで、回生制動力を得られるようにしたハイブリッド車両が知られている。この種のハイブリッド車両では、バッテリへの充電が制限される状況になった場合(例えば、バッテリが満充電に近い場合やバッテリが故障した場合など)に、回生制動力を得られなくなるおそれがある。そこで、走行用モータとは別のモータに回生電力を消費させてエンジンを空回しすることで、電力収支を均衡させる制御(回生モータリング制御)が提案されている。このような制御により、バッテリへの充電を制限しつつ回生制動力を確保できる(例えば、特許文献1参照)。
特開2020-049974号公報
 上記の回生モータリング制御において、エンジンを空回しするときの回転速度は、回生電力の大きさに応じて設定される。一方、回生モータリング制御中にアクセルペダルが踏み込まれて回生発電が終了したときに、エンジンの始動条件が成立していた場合には、アクセル開度に応じた回転速度でエンジンが自立回転するように制御される。これにより、エンジンの回転速度が急激に変動し、ドライバ(運転者)に違和感を与えうるという課題がある。
 例えば、回生モータリング制御時におけるエンジン回転速度が比較的高速である状況において、アクセルペダルが軽く踏み込まれると、エンジン回転速度が急激に低下し、エンジン音や振動が極端に小さくなることがある。このときドライバは、車両を加速させようとしているにもかかわらず、エンジンがおとなしくなったような感触を抱く。したがって、ドライバにとって車両に対する操作と実際の挙動とが調和していないように感じられ、良好なドライブフィーリングが得られない。
 本件の目的の一つは、上記のような課題に照らして創案されたものであり、ドライブフィーリングを改善できるようにしたハイブリッド車両を提供することである。なお、この目的に限らず、後述する「発明を実施するための形態」に示す各構成から導き出される作用効果であって、従来の技術では得られない作用効果を奏することも、本件の他の目的として位置付けられる。
 開示のハイブリッド車両は、以下に開示する態様または適用例として実現でき、上記の課題の少なくとも一部を解決する。
 開示のハイブリッド車両は、エンジンと、車輪の駆動及び回生制動を行うモータと、前記エンジンの駆動力による発電及び前記エンジンの駆動を行うジェネレータと、前記モータ及び前記ジェネレータに接続されるバッテリと、走行中かつアクセルオフ時に前記モータの回生電力を前記ジェネレータに供給し前記エンジンを所定の目標回転速度でモータリングする回生モータリング制御を実施する制御装置とを備える。前記制御装置は、走行状態に応じて要求発電量を算出するとともに、前記回生モータリング制御の実施中にアクセルオン操作で前記回生モータリング制御をやめる場合に、前記要求発電量が閾値未満であれば、前記バッテリの電力を前記ジェネレータに供給して前記エンジンのモータリングを継続する継続モータリング制御を実施する。
 開示のハイブリッド車両によれば、アクセルオン操作で回生モータリング制御をやめる場合に、要求発電量が閾値未満であれば、継続モータリング制御が実施される。継続モータリング制御とは、モータに回生制動させることなく、バッテリの電力をジェネレータに供給してエンジンのモータリングを継続する制御である。このような制御を実施することで、回生モータリング制御の終了直後におけるエンジン回転速度の変化を小さくすることができ、エンジンの作動音や振動の急変を抑制できる。したがって、回生モータリング制御からの加速時におけるドライブフィーリングを改善できる。
ハイブリッド車両の構成を示すブロック図である。 アクセル開度とドライバ要求出力との関係を例示するグラフである。 車速とエンジンの目標回転速度との関係を例示するグラフである。 エンジンの回転速度と要求発電量の閾値との関係を例示するグラフである。 エンジンの出力特性を例示するグラフである。 制御の流れを例示するフローチャートである。 制御作用を例示するタイムチャートである。
 開示のハイブリッド車両は、以下の実施例によって実施されうる。
[1.装置構成]
 図1は、実施例としてのハイブリッド車両1の構成を例示するブロック図である。このハイブリッド車両1(単に車両1とも呼ぶ)は、駆動源としてのエンジン2及びモータ3と発電装置としてのジェネレータ4と蓄電装置としてのバッテリ5とが搭載されたハイブリッド自動車(ハイブリッド電気自動車,HEV,Hybrid Electric Vehicle)またはプラグインハイブリッド自動車(プラグインハイブリッド電気自動車,PHEV,Plug-in Hybrid Electric Vehicle)である。プラグインハイブリッド自動車とは、バッテリ5に対する外部充電、または、バッテリ5からの外部給電が可能なハイブリッド自動車を意味する。プラグインハイブリッド自動車には、外部充電設備からの電力が送給される充電ケーブルを差し込むための充電口(インレット)や、外部給電用のコンセント(アウトレット)が設けられる。
 エンジン2は、例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関である。エンジン2の駆動軸には、ジェネレータ4が連結される。ジェネレータ4は、バッテリ5の電力でエンジン2を駆動する機能とエンジン2の駆動力を利用して発電する機能とを兼ね備えた発電機(電動機兼発電機)である。ジェネレータ4の発電電力は、モータ3の駆動やバッテリ5の充電に用いられる。エンジン2とジェネレータ4とを繋ぐ動力伝達経路上には、図示しない変速機構が介装されうる。
 モータ3は、バッテリ5の電力やジェネレータ4の発電電力を用いて車両1を走行させる機能と回生発電によって生じる電力をバッテリ5に充電する機能とを兼ね備えた電動機(電動機兼発電機)である。バッテリ5は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素電池などの二次電池である。モータ3の駆動軸は、車両1の駆動輪に連結される。モータ3と駆動輪とを繋ぐ動力伝達経路上には、図示しない変速機構が介装されうる。
 エンジン2とモータ3とを繋ぐ動力伝達経路上には、クラッチ6が介装される。エンジン2はクラッチ6を介して駆動輪に接続され、モータ3はクラッチ6よりも駆動輪側に配置される。また、ジェネレータ4はクラッチ6よりもエンジン2側に接続される。クラッチ6が切断(解放)されると、エンジン2及びジェネレータ4が駆動輪に対して非接続の状態となり、モータ3が駆動輪に対して接続された状態となる。したがって、例えばモータ3のみを作動させることで、「EV走行(モータ単独走行)」が実現される。これに加えて、エンジン2を作動させてジェネレータ4に発電させることで、「シリーズ走行」が実現される。シリーズ走行とは、エンジン2の駆動力でジェネレータ4に発電させつつモータ3の駆動力で走行することを意味する。
 一方、クラッチ6が接続(締結)されると、エンジン2,モータ3,ジェネレータ4の三者が駆動輪に対して接続された状態となる。したがって、例えばエンジン2のみを作動させることで、「エンジン走行(エンジン単独走行)」が実現される。これに加えて、モータ3やジェネレータ4を駆動することで、「パラレル走行」が実現される。上記のシリーズ走行及びパラレル走行は、ともに「ハイブリッド走行」とも呼ばれる。
 エンジン2,モータ3,ジェネレータ4,バッテリ5,クラッチ6の作動状態は、制御装置10によって制御される。制御装置10は、少なくともエンジン2及びジェネレータ4の作動状態を制御する機能を持ったコンピュータ(電子制御装置,ECU,Electronic Control Unit)である。制御装置10は、プロセッサ(演算処理装置)及びメモリ(記憶装置)を内蔵する。制御装置10が実施する制御の内容(制御プログラム)はメモリに保存され、その内容がプロセッサに適宜読み込まれることによって実行される。
 本実施例の制御装置10には、アクセル開度センサ7,ブレーキ開度センサ8,車速センサ9が接続される。アクセル開度センサ7は、アクセルペダルの踏み込み量に相当するパラメータ(アクセル開度,アクセルペダルストローク,スロットル開度等)を検出するセンサである。ブレーキ開度センサ8は、ブレーキペダルの踏み込み量に相当するパラメータ(ブレーキ開度,ブレーキペダルストローク,ブレーキ液圧等)を検出するセンサである。車速センサ9は、車両1の走行速度(車速)を検出するセンサである。これらの各センサ7~9で検出された情報は、制御装置10に伝達される。
 図2は、アクセル開度センサ7で検出されるアクセル開度[%]と制御装置10で設定されるドライバ要求出力[kW]との関係を規定する特性を例示するグラフである。アクセル開度とは、アクセルペダルの踏み込み量(例えば、アクセルペダルストロークやアクセルペダルの支点に対する回動角など)を百分率で表したものである。また、ドライバ要求出力とは、ドライバが車両1を走行させるために要求している出力(言い換えれば、馬力や電力や仕事率)の大きさに相当するパラメータである。ドライバ要求出力は、おおむねアクセル開度が大きいほど大きな値に設定される。なお、車両1の駆動源の出力は、例えばドライバ要求出力や車速が大きいほど大出力になるように制御される。
 図3は、車速センサ9で検出される車速[km/h]とエンジン2の目標回転速度[rpm]との関係を例示するグラフである。図3中の実線グラフは、エンジン2のモータリング時(車両1の減速時)における特性を示し、図3中の破線グラフは、エンジン2のファイアリング時(車両1の加速時)における特性を示す。モータリングとは、ジェネレータ4を用いてエンジン2を空回しする(燃料混合気を筒内で燃焼させずにエンジン2を回転駆動する)ことを意味し、ファイアリングとは、エンジン2に燃料や吸入空気を供給することで自立回転させる(燃料混合気を筒内で燃焼させる)ことを意味する。ファイアリングは、少なくともエンジン2が作動している走行モードで実施されうるものであり、例えばシリーズ走行時に実施されうる。
 モータリング時におけるエンジン2の目標回転速度は、図3中に実線グラフで示すように、車速が上昇するにつれて増大するように設定される。ただし、車速が所定車速以上の高速領域では、エンジン2の目標回転速度が所定の上限回転速度に制限(クリップ)される。また、ファイアリング時におけるエンジン2の目標回転速度は、図3中に破線グラフで示すように、同一の車速に対してモータリング時に設定される目標回転速度よりも小さい値に設定される。
 図3のような目標回転速度の設定を厳守した場合、エンジン2の状態がモータリング状態からファイアリング状態へと移行したときには必然的に目標回転速度が低下し、ドライブフィーリングが悪化しうる。例えば、回生モータリング制御中にアクセルペダルが踏み込まれてエンジン2がファイアリング状態になったとき、エンジン2の回転速度(エンジン回転速度)が急激に低下し、ドライバに違和感を与えてしまう。このような課題を踏まえ、本実施例の制御装置10は、回生モータリング制御の実施中にアクセルオン(アクセル開度が所定開度を超えた状態)になったときに、図3中の破線グラフの特性とは異なる目標回転速度の設定及び制御を行う。
[2.制御構成]
 制御装置10は、少なくとも回生モータリング制御と継続モータリング制御とを実施する。継続モータリング制御は、アクセルオン操作で回生モータリング制御をやめる際に実施される。また、制御装置10は、好ましくはこれらの制御に加えて、第一発電制御や第二発電制御を実施する。
 回生モータリング制御とは、走行中かつアクセルオフ(アクセル開度が所定開度以下の状態,ドライバ要求トルクやドライバ要求出力が所定閾値以下の状態)のときに、モータ3の回生電力をジェネレータ4に供給し、エンジン2を所定の目標回転速度でモータリング(空回し)する制御である。回生モータリング制御の実施条件には、少なくとも車両1が走行中であってアクセルオフであることが含まれる。これに加えて、バッテリ5の充電率,バッテリ故障の有無,バッテリ温度,ブレーキ開度,車両1に要求される制動力,図示しない摩擦ブレーキ装置の作動状態,路面状態などの条件を、回生モータリング制御の実施条件に含ませてもよい。回生モータリング制御中にアクセルオン操作がなされた場合には、回生モータリング制御が停止し、モータ3が車輪を駆動する状態となる。
 継続モータリング制御,第一発電制御,第二発電制御の各々は、アクセルオン操作で回生モータリング制御をやめる場合に、回生モータリング制御の代わりに実施される制御である。これらの制御のうちいずれか一つが、アクセルオン時の要求発電量やドライバ要求出力に基づいて選択されて実施される。本実施例では、継続モータリング制御,第一発電制御,第二発電制御の各々が実施される場合について説明するが、第一発電制御や第二発電制御は省略可能である。
 表1は、回生モータリング制御,継続モータリング制御,第一発電制御,第二発電制御の各々についての代表的な実施条件及び制御内容をまとめたものである。継続モータリング制御は、要求発電量が比較的小さい場合に選択される。一方、第一発電制御及び第二発電制御は、要求発電量が比較的大きい場合に選択される。また、第一発電制御は、ドライバ要求出力が比較的小さい場合に選択される。これに対し、第二発電制御は、ドライバ要求出力が比較的大きい場合に選択される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 継続モータリング制御は、モータ3に回生制動させることなく、バッテリ5の電力をジェネレータ4に供給してエンジン2のモータリングを継続する制御である。言い換えれば、継続モータリング制御は、モータ3が車輪を駆動している状態(EV走行の状態)で、エンジン2を空回しする制御である。つまり、継続モータリング制御は、車両1の走行とは無関係にバッテリ5の電力をジェネレータ4で浪費する制御であって、電費面でのデメリットがある制御といえる。しかしながら、回生モータリング制御の終了時に、直ちにエンジン2のファイアリングを開始する代わりにモータリングを継続することで、エンジン2の回転速度の変化を容易に抑制でき、ドライブフィーリングを改善しやすいというメリットが得られる。
 継続モータリング制御時におけるエンジン2の回転速度は、好ましくはその時点(例えば、アクセルペダルが踏み込まれた時点)の目標回転速度に固定される。これにより、回生モータリング制御が終了する前後でエンジン2の回転速度が一定になり、エンジン2の作動音(騒音)や振動が変化しないことから、ドライバに違和感が与えられることがなくなる。継続モータリング制御中に車速が変化した場合には、図3中に実線グラフで示す特性に基づいてエンジン2の目標回転速度を設定してもよい。つまり、回生モータリング制御時と同様に、継続モータリング制御時における目標回転速度を設定してもよい。
 なお、回生モータリング制御の目標回転速度が極めて高かった場合、継続モータリング制御時のエンジン2の回転速度としてその目標回転速度を引き継いでしまうと、バッテリ5の電力が過剰に消費されてしまうおそれがある。そこで、ドライブフィーリングが損なわれない程度に、継続モータリング制御におけるエンジン2の回転速度を目標回転速度とは異なる値の所定速度(例えば、目標回転速度よりもやや低い回転速度)に固定してもよい。この場合、図3中の実線グラフと破線グラフとで挟まれる範囲内において、車速に応じて所定速度を設定すればよい。ここで設定される所定速度が図3中の実線グラフに近いほどドライブフィーリングが良好になり、図3中の破線グラフに近いほど消費電力が減少する。
 継続モータリング制御の開始条件を以下に例示する。本実施例では、少なくとも条件1及び条件2がともに成立した場合に、継続モータリング制御が開始される。その後、条件2が成立するとともにアクセルオン操作がなされていれば、継続モータリング制御が継続されうる。条件3は、バッテリ電力に余力があることを確認するための付加条件である。
 条件1.アクセルオン操作による回生モータリング制御の終了時であること。
 条件2.要求発電量が閾値未満であること。
 条件3.バッテリ5の充電率が所定の第一充電率以上であること
 上記の条件2に含まれる「要求発電量」について詳述する。要求発電量とは車両1に搭載される各種電装品(車載電装品)やドライバが車両1に発電を要求している電力量であって、ジェネレータ4に発電させるべき電力量を意味する。要求発電量は、少なくとも車両1の走行状態に応じて算出され、例えば車速や車載電装品(エアコン装置,マルチメディア装置,各種電子制御装置,外部給電用のコンセントに接続された電化製品など)の作動状態に基づいて算出される。要求発電量は、車速が速いほど大きくなり、車載電装品の消費電力が大きいほど大きくなる。なお、バッテリ5の作動状態(充電率や健全度など)を考慮して要求発電量を算出してもよい。例えば、バッテリ5の充電率や健全度が低い場合に、要求発電量を大きくしてもよい。
 上記の条件2に含まれる「閾値」について詳述する。閾値とは、要求発電量に相当する電力をジェネレータ4に発電させる際に、そのジェネレータ4を駆動するエンジン2の作動状態が高効率な(あらかじめ設定された所定の熱効率以上の)作動状態になるか否かを判断するための指標値である。言い換えれば、閾値とは、エンジン2を高効率で作動させることができる要求発電量の最小値である。閾値以上の要求発電量をジェネレータ4で発電させれば、エンジン2の熱効率は所定効率以上となり、高効率な作動状態になる。一方、閾値未満の要求発電量をジェネレータ4で発電させると、エンジン2の熱効率は所定効率未満となり、効率の悪い作動状態になってしまう。そこで本実施例では、要求発電量が閾値未満の場合にエンジン2のモータリングを継続する(すなわち「エンジン2のファイアリング及びジェネレータ4による発電」を保留する)ことで、燃費の低下を防止している。
 図4は、エンジン2の回転速度と要求発電量の閾値との関係を例示するグラフである。閾値は、少なくともエンジン2の回転速度に基づいて設定される。エンジン2の回転速度に対する閾値の変化を示すグラフは、図4中に実線で示すような曲線(高効率発電ライン)で表現できる。あるいは、この曲線の形状を簡略化して、折れ線や直線でエンジン2の回転速度に対する閾値の変化を表現することも可能である。このような関係をあらかじめ規定しておけば、エンジン2の回転速度に応じて、その時点での閾値を算出することができる。
 図4中に示す閾値の曲線について詳述する。図5は、エンジン2の出力特性(回転速度とトルクとの関係)を例示するグラフである。図5中の太実線は、エンジン2の回転速度と最大トルクとの関係を示す。図5中の細実線は、一定の熱効率間隔で同一の熱効率(燃費)が得られる運転点を繋いだ曲線であって、熱効率の高低についての等高線である。また、図5中の破線グラフは、高効率(所定の熱効率)が実現される運転点のトルク下限を示すラインである。この図5中の破線グラフの形状が、図4中の実線グラフの形状に反映される。
 図5中の破線上に位置する各運転点におけるエンジン2の出力(仕事率)は、その運転点のトルク及び回転速度の積で表現される。また、ジェネレータ4の最大発電量は、おおむねエンジン2の出力に比例する。したがって、図5中の破線上に位置する各運転点においてトルクと回転速度と所定の係数との積を算出し、その値とエンジン2の回転速度との関係をグラフ上にプロットすることで、図4中の実線グラフを得ることができる。なお、エンジン2をより高い熱効率で作動させたい場合には、その熱効率に対応する破線グラフを図5中に描き、その破線グラフに対応する実線グラフ(高効率発電ライン)を得ればよい。
 第一発電制御とは、エンジン2の回転速度を維持したまま、エンジン2のファイアリングを行いつつジェネレータ4に発電させる制御である。好ましくは、エンジン2の回転速度をその時点における目標回転速度に固定したまま、エンジン2のファイアリングを行いつつジェネレータ4に発電させる。言い換えれば、第一発電制御とは、アクセルオン操作で回生モータリング制御をやめる場合に、図3中の破線グラフに基づく目標回転速度の設定を保留して、その時点における目標回転速度を維持する制御である。これにより、アクセルオンの前後におけるエンジン2の作動音,振動の急変が抑制され、ドライブフィーリングが改善される。ただし、第一発電制御を開始する前に継続モータリング制御が実施されていた場合であって、エンジン2の回転速度が目標回転速度とは異なる所定速度に固定されていた場合には、第一発電制御においても引き続き、エンジン2の回転速度をその所定速度に固定してもよい。
 第一発電制御では、アクセル開度(またはこれに対応するドライバ要求出力)が大きいほどエンジン2のトルクが大きく設定されうる。一方、エンジン2の回転速度は、急変することなく安定的に維持される。エンジン2の回転速度は、エンジン2に対するジェネレータ4の負荷(ジェネレータ4が電力に変換する動力)を調節することで変更可能である。このように、制御装置10は、第一発電制御に際し、アクセル開度が大きいほどエンジン2のトルクを増大させつつエンジン2の回転速度を維持するように機能しうる。
 第一発電制御の開始条件を、以下に例示する。本実施例では、条件1または条件4が成立するとともに条件5が成立した場合に、第一発電制御が開始される。その後、条件5が成立するとともにアクセルオン操作がなされていれば、第一発電制御が継続されうる。条件6は、ドライバ要求出力が比較的小さい場合に限って第一発電制御を実施するための付加条件である。条件7は、バッテリ電力に余力が少ないことを確認するための付加条件であって、例えば「第二充電率≦第一充電率」である。
 条件4.継続モータリング制御が実施されていること。
 条件5.要求発電量が閾値以上であること。
 条件6.ドライバ要求出力が所定値以下であること。
 条件7.バッテリ5の充電率が所定の第二充電率未満であること。
 第二発電制御とは、第一発電制御の実施条件に上記の条件6が含まれていることを前提として、その条件6が不成立になった場合(ドライバ要求出力が所定値を超えている場合)に、第一発電制御の代わりに実施される制御であって、エンジン2の回転速度を上昇させる制御である。第二発電制御では、エンジン2の回転速度の固定が解除されて、目標回転速度(または所定速度)よりも高い回転速度でエンジン2が作動しうる状態となる。言い換えれば、第二発電制御とは、ドライバがアクセルペダルを大きく踏み込んだ場合に、図3中の破線グラフに基づく目標回転速度の設定を再開する制御といえる。
 第二発電制御の実施条件を以下に例示する。条件1,4,8のいずれかが成立するとともに条件9が成立した場合に、第二発電制御が開始される。その後、条件9が成立するとともにアクセルオン操作がなされていれば、第一発電制御が継続されうる。条件10は、バッテリ電力に余力がないことを確認するための付加条件であって、例えば「第三充電率≦第二充電率」である。
 条件8.第一発電制御が実施されていること。
 条件9.ドライバ要求出力が所定値を超えていること。
 条件10.バッテリ5の充電率が所定の第三充電率未満であること。
 第一発電制御では、エンジン2の回転速度が目標回転速度(または所定速度)に固定される。これに対し、第二発電制御では、エンジン2の回転速度が目標回転速度(または所定速度)よりも高い値へと上昇するように、エンジン2の作動状態が制御される。エンジン2の回転速度は、例えば車速に応じて制御される。これにより、アクセル開度の増加に伴い車速が上昇するにつれてエンジン2の作動音,振動が大きくなり、自然で直感的に理解しやすいドライブフィーリングが実現される。
[3.フローチャート]
 図6は、制御装置10で実施される制御の流れを例示するフローチャートである。このフローチャートに示す制御は、例えば図示しない車両1のパワースイッチがオンであって走行可能である(READY状態である)場合に、制御装置10の内部で所定の周期で繰り返し実行される。ステップA1~A3はおもに回生モータリング制御に対応し、ステップA4~A7はおもに継続モータリング制御に対応する。また、ステップA8~A11はおもに第一発電制御に対応し、ステップA12は第二発電制御に対応する。
 ステップA1では、回生モータリング制御の実施条件が成立するか否かが判定される。この条件が成立した場合には、制御がステップA2に進む。一方、ステップA1の条件が成立しない場合には、この周期での制御が終了する。
 ステップA2では、例えば図3中の実線グラフのような特性に基づき、車速に応じてエンジン2の目標回転速度が設定される。ここでは、車速が速いほどエンジン2の目標回転速度が高く設定される。つまり、車速が速いほどモータ3で生成される回生電力が大きくなるため、その回生電力の見合った大きさの電力をジェネレータ4に消費させるべく、ジェネレータ4によって駆動されるエンジン2の目標回転速度が高く設定される。
 ステップA3では、ステップA2で設定された目標回転速度に基づいて回生モータリング制御が実施される。すなわち、モータ3の回生電力がジェネレータ4に供給され、そのジェネレータ4によってエンジン2の回転速度が目標回転速度になるようにモータリング(空回し)される。
 ステップA4では、アクセルオンであるか否かが判定される。ここで、アクセルオンではないと判定された場合には、この周期での制御が終了する。次周期以降は、回生モータリング制御の実施条件が成立する限り回生モータリング制御が継続される。一方、ステップA4においてアクセルオンであると判定された場合には、回生モータリング制御が終了し、制御がステップA5に進む。
 ステップA5では、要求発電量と閾値とが算出される。要求発電量は、例えば車速や車載電装品の作動状態に基づいて算出される。要求発電量の値は、例えば車速が速いほど大きな値に算出される。あるいは、車載電装品の消費電力が大きいほど要求発電量が大きな値として算出される。閾値は、例えば図4に示すような特性に基づき、その時点におけるエンジン2の回転速度に応じた値として算出される。
 ステップA6では、ステップA5で算出された要求発電量が閾値未満であるか否かが判定される。ここで、要求発電量が閾値未満である場合には制御がステップA7に進み、回生モータリング制御の代わりに継続モータリング制御が実施される。継続モータリング制御では、ジェネレータ4がバッテリ5の電力で力行状態に制御され、エンジン2が空回し駆動される。このとき、モータ3もアクセル開度に応じた駆動力を発生させるように力行状態に制御され、車輪が駆動される。
 継続モータリング制御時におけるエンジン2の回転速度は、少なくとも図3中の実線グラフと破線グラフとで挟まれる範囲内において、車速に応じて設定される。これにより、回生モータリング制御から継続モータリング制御への移行に際し、エンジン2の回転速度の変化が小さくなり、ドライバに与えられる違和感が小さくなる。また、好ましくはエンジン2の回転速度が直前の回生モータリング制御時における目標回転速度に固定される。これにより、エンジン2の回転速度が不変となるため、ドライバに違和感を与えることがない。
 ステップA6において要求発電量が閾値以上である場合には、エンジン2を高効率で作動させることが可能な状態と判断されて、制御がステップA8に進む。ステップA8では、例えば図2のような特性に基づき、アクセル開度に基づいてドライバ要求出力が算出される。アクセル開度が大きいほど、ドライバ要求出力が大きな値に設定される。続くステップA9では、ステップA8で算出されたドライバ要求出力が所定値以下であるか否かが判定される。この条件が成立する場合には、制御がステップA10に進む。
 ステップA10では、エンジン2の回転速度をその時点の目標回転速度に固定したまま、エンジン2のファイアリングを行いつつジェネレータ4に発電させる第一発電制御が実施される。これにより、エンジン2の作動状態は、モータリング状態からファイアリング状態へと移行する。エンジン2のトルクは、ドライバ要求出力に応じて設定される。一方、ファイアリング状態でのエンジン2の目標回転速度は、モータリング状態でのエンジン2の目標回転速度と同一速度に維持される。したがって、エンジン2の作動音や振動がほとんど変化せず、ドライブフィーリングが改善される。
 続くステップA11では、アクセルオフであるか否かが判定される。ここで、アクセルオフではないと判定された場合には、制御がステップA8に戻り、再びドライバ要求出力が算出される。その後、ドライバ要求出力が所定値以下である限り、第一発電制御が継続される。また、ステップA11において、アクセルオフであると判定された場合には、この周期での制御が終了する。次周期以降は、回生モータリング制御の実施条件が成立する限り回生モータリング制御が再開される。
 ステップA9でドライバ要求出力が所定値を超えていると判定された場合には、制御がステップA12に進む。ステップA12では、第一発電制御の代わりに第二発電制御が実施され、エンジン2の回転速度がその時点の目標回転速度よりも高い回転速度に変更される。エンジン2のトルクは、ドライバ要求出力に応じて設定される。第二発電制御時には、第一発電制御時と比較してエンジン2の出力が大きくなり、ジェネレータ4での発電電力も増加する。
 続くステップA11では、アクセルオフであるか否かが判定される。ここで、アクセルオフではないと判定された場合には、制御がステップA8に戻り、再びドライバ要求出力が算出される。その後、ドライバ要求出力が所定値を超えている限り、第二発電制御が継続される。また、ステップA11において、アクセルオフであると判定された場合には、この周期での制御が終了する。次周期以降は、回生モータリング制御の実施条件が成立する限り回生モータリング制御が再開される。
[4.作用]
 図7は、制御装置10で実施される制御の作用を例示するタイムチャートである。ここでは、時刻tよりも前に回生モータリング制御が実施されており、アクセルオフの状態であるとする。時刻tにアクセルペダルがわずかに踏み込まれてアクセルオンになると、回生モータリング制御が停止するとともに継続モータリング制御が開始される。モータ3の状態は、時刻tを境として回生発電(回生制動)の状態から力行状態へと移行する。一方、エンジン2の状態は時刻t以降もモータリング状態のままとなる。このとき、エンジン2の回転速度は、例えば回生モータリング制御時の目標回転速度に固定される。ジェネレータ4がエンジン2を空回しするための電力は、バッテリ5から持ち出されるため、バッテリ5の出力は時刻tを境としてやや増加する。
 なお、仮に継続モータリング制御を実施しない場合には、時刻tにエンジン2のファイアリングが開始されるとともに、目標回転速度が比較的低く設定されうることから、実際のエンジン2の回転速度が図7中に破線で示すように低下してしまう。しかしながら、本実施例ではファイアリングが開始されることなく継続モータリング制御が実施されるため、時刻tの前後においてエンジン2の回転速度を変化させずにほぼ一定にすることが容易である。また、仮に継続モータリング制御を実施しない場合には、図7中に二点鎖線で示すように、エンジン2が始動することでそのトルクが時刻tにやや大きな値になりうる。一方、本実施例では時刻tにエンジン2が始動しないため、時刻tの前後においてエンジン2のトルクが変化せず、一定の値(フリクショントルク相当の負の値)になる。
 時刻tにアクセルペダルが踏み増しされると、アクセル開度の増加に伴い、ドライバ要求出力が増加する。これにより、モータ3の出力が増加し、車速が上昇するにつれて要求発電量が増加する。また、図7中に点線で示すように、モータリングされているエンジン2の回転速度に応じて、閾値が算出される。要求発電量が閾値未満である限り、継続モータリング制御が維持される。その理由は、仮に要求発電量が閾値未満の状態でエンジン2を始動させたとしても、エンジン2の作動状態が高効率な(あらかじめ設定された所定の熱効率以上の)作動状態にはならないからである。
 時刻tに要求発電量が閾値以上になると、継続モータリング制御の代わりに第一発電制御が実施される。エンジン2の状態は、時刻tを境としてモータリング状態からファイアリング状態へと移行する。一方、第一発電制御では、エンジン2の目標回転速度が時刻tよりも前の目標回転速度に維持され、実際のエンジン2の回転速度も一定の値となる。したがって、エンジン2の作動音や振動がほとんど変化せず、ドライブフィーリングが改善される。
 第一発電制御では、アクセル開度が大きいほどエンジン2のトルクが大きく設定される。一方、時刻t以降もエンジン2の目標回転速度は一定に保たれるため、トルクの上昇に伴いエンジン2の出力(回転速度とトルクとの積)が増加し、ジェネレータ4の発電電力も徐々に増加する。これにより、バッテリ5から持ち出される電力が減少し、バッテリ5の出力はエンジン2のトルクが正の範囲で増加するにつれて減少する。
 時刻tにドライバ要求出力が所定値を超えると、第一発電制御の代わりに第二発電制御が実施される。第二発電制御では、図3中の破線グラフに基づく目標回転速度の設定が再開される。これにより、エンジン2の回転速度が上昇するとともに、エンジン2のトルクやジェネレータ4の発電電力もさらに増加する。したがって、アクセル開度を増加させるにつれてエンジン2の作動音,振動が大きくなり、自然で直感的に理解しやすいドライブフィーリングが実現される。また、バッテリ5から持ち出される電力がさらに減少し、バッテリ5の出力もさらに減少する。その後、時刻tにアクセル開度の増加が止まると、エンジン2の回転速度やトルクの上昇も止まり、バッテリ5の出力が一定になる。
 なお、図4中の点Pは、図7の時刻tにおけるエンジン2の回転速度及び要求発電量を表す点であり、継続モータリング制御の開始時における車両1の状態を表す状態点である。点Pは、閾値のグラフ(高効率発電ライン)よりも下方の領域であるモータリング継続領域内に位置する。継続モータリング制御では、例えばエンジン2の回転速度が目標回転速度(または所定速度)に固定される。これにより、車両1の状態点は要求発電量が増加するにつれて点Pから直上方へと移動し、要求発電量と閾値とが等しくなったときに点Pに到達する。
 点Pは、図7の時刻tにおけるエンジン2の回転速度及び要求発電量を表す点であり、第一発電制御の開始時における車両1の状態を表す点である。第一発電制御では、エンジン2の回転速度が目標回転速度(または所定速度)に固定される。したがって、車両1の状態点は、閾値のグラフ(高効率発電ライン)よりも上方の領域であるファイアリング発電領域内に進入する。車両1の状態点は、要求発電量が増加するにつれて点Pからさらに直上方へと移動し、ドライバ要求出力と所定値とが等しくなったときに点Pに到達する。
 点Pは、図7の時刻tにおけるエンジン2の回転速度及び要求発電量を表す点であり、第二発電制御の開始時における車両1の状態を表す点である。第二発電制御では、エンジン2の回転速度が目標回転速度(または所定速度)よりも高く上昇しうる。したがって、車両1の状態点は、エンジン2の回転速度が上昇するにつれて図7中の右方向へ移動するとともに、要求発電量が増加するにつれて図7中の上方向へと移動する。
[5.効果]
 (1)本実施例のハイブリッド車両1は、エンジン2と、車輪の駆動及び回生制動を行うモータ3と、エンジン2の駆動力による発電及びエンジン2の駆動を行うジェネレータ4と、モータ3及びジェネレータ4に接続されるバッテリ5とを備える。また、走行中かつアクセルオフ時にモータ3の回生電力をジェネレータ4に供給しエンジン2を所定の目標回転速度でモータリングする回生モータリング制御を実施する制御装置10を備える。制御装置10は、走行状態に応じて要求発電量を算出するとともに、アクセルオン操作で回生モータリング制御をやめる場合に要求発電量が閾値未満であれば、継続モータリング制御を実施する。継続モータリング制御とは、バッテリ5の電力をジェネレータ4に供給してエンジン2のモータリングを継続する制御である。
 このような制御を実施することで、回生モータリング制御の終了直後におけるエンジン2の回転速度の変化を小さくすることができ、エンジン2の作動音(騒音)や振動の急変を抑制できる。つまり、回生モータリング制御の終了時に、直ちにエンジン2のファイアリングを開始する代わりにモータリングを継続することで、エンジン2の回転速度の変化を容易に抑制できる。したがって、回生モータリング制御後の加速時におけるドライブフィーリングを改善できる。
 なお、継続モータリング制御が実施されるのは、要求発電量が閾値未満になっている状況に限られる。つまり、バッテリ5の余力(バッテリ5に蓄えられている電力)があまり減少しないと予想される場合に限って、エンジン2のモータリングが継続されることになる。したがって、継続モータリング制御の実施中に車両1の走行用の電力が不足するようなことがなく、良好なドライブフィーリングを提供できる。
 (2)上記の制御装置10は、継続モータリング制御に際し、エンジン2の回転速度をその時点の目標回転速度に固定したままエンジン2のモータリングを継続しうる。このように、エンジン2の回転速度を目標回転速度に固定することで、回生モータリング制御の終了後におけるエンジン2の回転速度の変動を抑制することができる。つまり、回生モータリング制御から継続モータリング制御への移行に際し、エンジン2の回転速度が変化しないため、エンジン2の作動音や振動の変化を抑制できる。したがって、回生モータリング制御からの加速時におけるドライブフィーリングを改善できる。
 (3)上記の制御装置10は、要求発電量が閾値以上である場合に、エンジン2の回転速度を維持したままエンジン2のファイアリングを行いつつジェネレータ4に発電させる第一発電制御を実施しうる。このような制御を実施することで、エンジン2の作動音や振動の変化を抑制しつつ、ジェネレータ4による発電を実施することができる。したがって、ドライブフィーリングを改善しつつバッテリ5の電力低下を防止することができる。また、バッテリ5の電力が確保されるため、モータ3を駆動するための電力が不足するおそれがなく、良好な加速感を実現できる。
 (4)上記の制御装置10は、第一発電制御に際し、アクセル開度が大きいほどエンジン2のトルクを増大させつつエンジン2の回転速度を維持する制御を実施しうる。例えば、図2に示すような特性に基づいてドライバ要求出力が設定され、このドライバ要求出力に基づいてエンジン2のトルクが制御される。このような制御により、エンジン2の出力を増大させつつ、エンジン2の作動音や振動の変化を抑制することができ、ドライブフィーリングをさらに改善できる。また、エンジン2の出力を増大させることで、ジェネレータ4の発電量を増加させることができる。したがって、モータ3を駆動するための電力を増大させることができ、良好な加速感を実現できる。
 (5)上記の制御装置10は、第一発電制御に際し、ドライバ要求出力が所定値を超えた場合に、エンジン2の回転速度を上昇させる第二発電制御を実施しうる。例えば、図7中の時刻t以降のように、ドライバ要求出力が増加した場合にはエンジン2の回転速度を上昇させることで、違和感のないエンジン2の挙動を実現でき、ドライブフィーリングを改善できる。また、ジェネレータ4の発電電力を増加させて、車両1の加速性能を向上させることができ、ドライブフィーリングを改善できる。
 (6)上記の要求発電量は、車速または車載電装品の作動状態に基づいて算出されうる。このような制御により、各種電装品(車載電装品)やドライバが車両1に要求している発電量を精度よく算出することができる。したがって、エンジン2をモータリング状態からファイアリング状態へと移行させるタイミングを適切に判断することができ、ドライブフィーリングを改善しつつ、良好な加速感を実現できる。また、上記の閾値は、エンジン2の回転速度に基づいて設定されうる。このような制御により、エンジン2が高効率で作動可能な状態であるか否かを精度よく判定することができる。したがって、ドライブフィーリングを改善しつつ、発電時の燃費を向上させることができる。
[6.その他]
 上記の実施例はあくまでも例示に過ぎず、本実施例で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施例の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。また、本実施例の各構成は、必要に応じて取捨選択でき、あるいは、適宜組み合わせることができる。
 例えば、上記の実施例では、回生モータリング制御と継続モータリング制御と第一発電制御と第二発電制御とを実施する制御装置10を例示したが、第一発電制御及び第二発電制御は省略可能である。少なくとも、アクセルオン操作で回生モータリング制御をやめる場合に、要求発電量及び閾値を用いて継続モータリング制御を実施するか否かを判定することで、上述の実施例と同様の作用効果を獲得できる。
 なお、継続モータリング制御時のエンジン2の回転速度は、目標回転速度に固定してもよいし、目標回転速度以外の所定速度(例えば、目標回転速度よりもやや低い回転速度)に固定してもよい。また、ドライブフィーリングが損なわれない範囲において、エンジン2の回転速度を固定せずに可変値として扱ってもよい。例えば、目標回転速度を含む所定の速度範囲内に収まるように、エンジン2の回転速度を設定してもよい。第一発電制御時のエンジン2の回転速度についても同様であり、目標回転速度に固定してもよいし、目標回転速度以外の所定速度に固定してもよく、あるいは可変値としてもよい。
 本件は、ハイブリッド車両の製造産業に利用可能であり、ハイブリッド車両の制御装置の製造産業にも利用可能である。
1 車両(ハイブリッド車両)
2 エンジン
3 モータ
4 ジェネレータ
5 バッテリ
6 クラッチ
7 アクセル開度センサ
8 ブレーキ開度センサ
9 車速センサ
10 制御装置

Claims (6)

  1.  エンジンと、
     車輪の駆動及び回生制動を行うモータと、
     前記エンジンの駆動力による発電及び前記エンジンの駆動を行うジェネレータと、
     前記モータ及び前記ジェネレータに接続されるバッテリと、
     走行中かつアクセルオフ時に前記モータの回生電力を前記ジェネレータに供給し前記エンジンを所定の目標回転速度でモータリングする回生モータリング制御を実施する制御装置とを備え、
     前記制御装置は、走行状態に応じて要求発電量を算出するとともに、アクセルオン操作で前記回生モータリング制御をやめる場合に前記要求発電量が閾値未満であれば、前記バッテリの電力を前記ジェネレータに供給して前記エンジンのモータリングを継続する継続モータリング制御を実施する
    ことを特徴とする、ハイブリッド車両。
  2.  前記制御装置は、前記継続モータリング制御に際し、前記エンジンの回転速度をその時点の前記目標回転速度に固定したまま前記エンジンのモータリングを継続する
    ことを特徴とする、請求項1記載のハイブリッド車両。
  3.  前記制御装置は、前記要求発電量が前記閾値以上であれば、前記エンジンの回転速度を維持したまま前記エンジンのファイアリングを行いつつ前記ジェネレータに発電させる第一発電制御を実施する
    ことを特徴とする、請求項1または2記載のハイブリッド車両。
  4.  前記制御装置は、前記第一発電制御に際し、アクセル開度が大きいほど前記エンジンのトルクを増大させつつ前記エンジンの回転速度を維持する
    ことを特徴とする、請求項3記載のハイブリッド車両。
  5.  前記制御装置は、前記第一発電制御に際し、ドライバ要求出力が所定値を超えた場合に、前記エンジンの回転速度を上昇させる第二発電制御を実施する
    ことを特徴とする、請求項3または4記載のハイブリッド車両。
  6.  前記制御装置は、車速または車載電装品の作動状態に基づいて前記要求発電量を算出するとともに、前記エンジンの回転速度に基づいて前記閾値を設定する
    ことを特徴とする、請求項1~5のいずれか一項に記載のハイブリッド車両。
PCT/JP2022/014068 2022-03-24 2022-03-24 ハイブリッド車両 WO2023181286A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2022/014068 WO2023181286A1 (ja) 2022-03-24 2022-03-24 ハイブリッド車両

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2022/014068 WO2023181286A1 (ja) 2022-03-24 2022-03-24 ハイブリッド車両

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023181286A1 true WO2023181286A1 (ja) 2023-09-28

Family

ID=88100696

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2022/014068 WO2023181286A1 (ja) 2022-03-24 2022-03-24 ハイブリッド車両

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2023181286A1 (ja)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016031030A (ja) * 2014-07-28 2016-03-07 富士重工業株式会社 車両用制御装置
WO2019116584A1 (ja) * 2017-12-15 2019-06-20 日産自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御方法及び制御装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016031030A (ja) * 2014-07-28 2016-03-07 富士重工業株式会社 車両用制御装置
WO2019116584A1 (ja) * 2017-12-15 2019-06-20 日産自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御方法及び制御装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1693267B1 (en) Electric oil pump control system in hybrid vehicle
US8825249B2 (en) Drive control device for series hybrid vehicle
EP0822113A2 (en) Control system for hybrid vehicle
WO2012086061A1 (ja) 車両および車両用制御方法
JPH11324751A (ja) 駆動力制御装置
US10322714B2 (en) Hybrid vehicle and control method for same
JP6988913B2 (ja) ハイブリッド車両の制御方法及びハイブリッド車両の制御装置
KR20080055489A (ko) Etc가 탑재된 하이브리드 전기자동차의 엔진 토크 제어방법
JP5692140B2 (ja) 駆動制御装置
JP5185052B2 (ja) 車両の制御装置および制御方法
WO2023181286A1 (ja) ハイブリッド車両
JP3518588B2 (ja) ハイブリッド電気自動車
US11629662B2 (en) Control device and vehicle
WO2023181285A1 (ja) ハイブリッド車両
KR101816325B1 (ko) 차량의 감속 주행시 발전 제어방법
CN113924238B (zh) 电动装置控制方法以及电动装置
JP5040487B2 (ja) ハイブリッド車両の駆動力制御装置
JP2004270512A (ja) ハイブリッド車両の制御装置
JP2008132806A (ja) 車両の制御装置、制御方法およびその制御方法をコンピュータで実現されるプログラムならびにそのプログラムを記録した記録媒体
JP3528751B2 (ja) 車両のバッテリ充電制御装置
JP2011235809A (ja) 車両用制御装置および車両用制御方法
JP2015077823A (ja) 車両の制御装置
WO2023181123A1 (ja) ハイブリッド車両
JP2001103602A (ja) ハイブリッド車の回生制御方法
JP2014180969A (ja) ハイブリッド車両制御装置およびハイブリッド車両制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22933426

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1