JP2015113045A - Hybrid vehicle control device - Google Patents

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岡本 昌也
Masaya Okamoto
昌也 岡本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hybrid vehicle control device that can obtain desired regenerative braking force irrespective of a battery state and suppress deterioration in an exhaust gas.SOLUTION: A hybrid vehicle control device determines which the state of a battery 14 is power receivable or not power receivable when executing a regenerative operation during deceleration of a vehicle. If it is determined that the state of the battery 14 is power receivable, hybrid vehicle control device drives a generator 35 with the regenerative electric power obtained by the regenerative operation to forcibly turn an engine 40 while an exhaust valve 56 is closed.

Description

本発明は、モータとエンジンとを有するハイブリッド車両の制御装置に関し、特に、減速時等にモータを利用して発電する回生動作時の制御に関するものである。   The present invention relates to a control apparatus for a hybrid vehicle having a motor and an engine, and more particularly to control during a regenerative operation in which power is generated using a motor during deceleration or the like.

従来、モータとエンジン(内燃機関)とを備えるハイブリッド車両においては、車両の減速時等に、車輪の回転を利用してモータで発電させる回生動作を実行することで、制動力(回生制動力)を得る技術が知られている。回生動作により得られた電力(回生電力)は、一般的には、バッテリの充電に用いられる。   2. Description of the Related Art Conventionally, in a hybrid vehicle including a motor and an engine (internal combustion engine), a braking force (regenerative braking force) is performed by performing a regenerative operation in which power is generated by the motor using the rotation of wheels when the vehicle is decelerated. Techniques for obtaining are known. The electric power (regenerative electric power) obtained by the regenerative operation is generally used for charging the battery.

しかしながら、例えば、満充電時などのように、バッテリが十分に電力の受け入れができない状態である場合、回生動作により所望の回生制動力を得ることができない虞がある。すなわち回生動作による回生制動力の変化により、運転者に違和感を与えてしまう虞がある。   However, for example, when the battery is in a state where power cannot be sufficiently received, such as when fully charged, there is a possibility that a desired regenerative braking force cannot be obtained by the regenerative operation. That is, the driver may feel uncomfortable due to a change in the regenerative braking force due to the regenerative operation.

このような問題を解消するために、バッテリが電力の受け入れができない状態である場合に、エンジンに直結されたジェネレータに回生電力を供給し、停止状態であるエンジンを強制的に回転駆動させることで、すなわちエンジンを空回りさせることで、回生電力を消費するようにしたものがある(例えば、特許文献1参照)。   To solve this problem, when the battery is in a state where it cannot accept power, regenerative power is supplied to the generator directly connected to the engine, and the stopped engine is forcibly rotated. That is, there is one in which regenerative power is consumed by idling the engine (see, for example, Patent Document 1).

特許第3164951号公報Japanese Patent No. 3164951

上記のような技術を採用することで、バッテリが電力の受け入れができない状態(受電不可状態)であっても、所望の回生制動力を得ることができる。   By adopting the above-described technique, a desired regenerative braking force can be obtained even when the battery is in a state where power cannot be received (a state where power cannot be received).

しかしながら、エンジンを空回りさせるため、温度の低い新気が吸気通路から燃焼室内を通過して排気通路内に流れ込み、それに伴い排気通路に設けられた排気浄化触媒の温度が低下してしまう虞がある。排気浄化触媒の温度が低下してしまうと、その後にエンジンを始動する際、一時的に排ガスが悪化してしまう虞がある。   However, since the engine is idled, fresh air having a low temperature passes through the combustion chamber from the intake passage and flows into the exhaust passage, and accordingly, the temperature of the exhaust purification catalyst provided in the exhaust passage may decrease. . If the temperature of the exhaust purification catalyst decreases, the exhaust gas may be temporarily deteriorated when the engine is subsequently started.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、バッテリの状態に拘わらず、所望の回生制動力が得られ、且つ排ガスの悪化も抑制することができるハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a control device for a hybrid vehicle capable of obtaining a desired regenerative braking force and suppressing deterioration of exhaust gas regardless of the state of the battery. The purpose is to do.

上記課題を解決する本発明の第1の態様は、エンジンと、バッテリから供給される電力で作動する第1モータジェネレータと、前記エンジンに接続された第2モータジェネレータと、を備えるハイブリッド車両の制御装置であって、前記ハイブリッド車両の減速時に、車輪の回転を利用して前記第1モータジェネレータで発電させると共に前記ハイブリッド車両を制動させる回生動作を制御する回生動作制御手段と、前記エンジンの排気弁を閉状態に保持する閉弁保持機構と、前記バッテリが受電可能状態であるか受電不可状態であるかを判定する受電状態判定手段と、を有し、前記回生動作制御手段は、前記受電状態判定手段によって前記バッテリが受電不可状態であると判定された場合に、前記回生動作により得られた回生電力で前記第2モータジェネレータを駆動させ、前記排気弁を閉じた状態で前記エンジンを強制回転させることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置にある。   A first aspect of the present invention that solves the above problem is a control of a hybrid vehicle including an engine, a first motor generator that operates with electric power supplied from a battery, and a second motor generator connected to the engine. A regenerative operation control means for controlling a regenerative operation for generating electric power by the first motor generator using the rotation of wheels and braking the hybrid vehicle when the hybrid vehicle decelerates; and an exhaust valve of the engine A valve-closing holding mechanism that holds the battery in a closed state, and a power reception state determination unit that determines whether the battery is in a power reception enabled state or a power reception disabled state, and the regenerative operation control unit includes the power reception state When it is determined by the determination means that the battery is in an unreceivable state, the regenerative power obtained by the regenerative operation is used to generate the first power. Drives the motor generator, the control apparatus for a hybrid vehicle, characterized in that for forced rotation of the engine is closed the exhaust valve.

本発明の第2の態様は、第1の態様のハイブリッド車両の制御装置において、前記エンジンの吸気通路に配置され、前記エンジンに吸入される吸気量を検出するエアフローセンサと、前記エアフローセンサの検出値に基づき前記エンジンの異常判定を行う吸気量異常判定手段と、をさらに有し、前記吸気量異常判定手段は、前記回生動作制御手段によって前記エンジンが強制回転されている間、前記異常判定を中断することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置にある。   According to a second aspect of the present invention, in the hybrid vehicle control device according to the first aspect, an airflow sensor that is disposed in an intake passage of the engine and detects an intake amount taken into the engine, and a detection of the airflow sensor. Intake air amount abnormality determining means for determining abnormality of the engine based on a value, and the intake air amount abnormality determining means performs the abnormality determination while the engine is forcibly rotated by the regenerative operation control means. The control apparatus for a hybrid vehicle is characterized by being interrupted.

本発明の第3の態様は、第1又は2の態様のハイブリッド車両の制御装置において、前記エンジンの吸気通路に配置され、前記エンジンに吸入される空気の圧力を検出する吸気圧センサと、前記吸気圧センサの検出値に基づき前記エンジンの異常判定を行う吸気圧異常判定手段と、をさらに有し、前記吸気圧異常判定手段は、前記回生動作制御手段によって前記エンジンが強制回転されている間、前記異常判定を中断することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置にある。   According to a third aspect of the present invention, in the hybrid vehicle control device according to the first or second aspect, an intake pressure sensor that is disposed in an intake passage of the engine and detects a pressure of air taken into the engine; Intake pressure abnormality determining means for determining abnormality of the engine based on a detection value of the intake pressure sensor, and the intake pressure abnormality determining means is configured to allow the regenerative operation control means to forcibly rotate the engine. In the control apparatus for a hybrid vehicle, the abnormality determination is interrupted.

かかる本発明では、回生動作時にバッテリが充電不可状態であっても、回生電力によりエンジンを空回りさせることで所望の回生制動力を得ることができる。その際、排気弁を閉弁状態に保持するようにしたので、排気通路に新気が流れ込むことがない。このため、排気通路に設けられる排気浄化触媒の温度の低下を抑制することができる。したがって、その後にエンジンを始動させた際にも、排気浄化触媒によって排ガスを良好に浄化することができる。   In the present invention, even when the battery is in a non-chargeable state during the regenerative operation, a desired regenerative braking force can be obtained by idling the engine with regenerative power. At this time, since the exhaust valve is kept closed, fresh air does not flow into the exhaust passage. For this reason, it is possible to suppress a decrease in the temperature of the exhaust purification catalyst provided in the exhaust passage. Therefore, when the engine is started after that, the exhaust gas can be favorably purified by the exhaust gas purification catalyst.

本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両の全体構成を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating an overall configuration of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the control apparatus of the hybrid vehicle which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る回生動作の制御の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of control of the regeneration operation | movement which concerns on one Embodiment of this invention.

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

まずは、本実施形態に係るハイブリッド車両の全体構成について説明する。図1に示すように、本実施形態に係るハイブリッド車両(以下、単に「車両」ともいう)10は、第1モータジェネレータであるフロントモータ30と、エンジン40とを、走行用の駆動源として備えている。フロントモータ30の駆動力は前駆動伝達機構11を介して前輪12に伝達される。フロントモータ30は、モータコントロールユニット(MCU)13を介してバッテリ14に接続されている。そして、乗員のペダル操作、例えば、アクセルペダル15(図2参照)の操作に応じた電力が、バッテリ14からMCU13を介してフロントモータ30に供給される。   First, the overall configuration of the hybrid vehicle according to the present embodiment will be described. As shown in FIG. 1, a hybrid vehicle (hereinafter also simply referred to as “vehicle”) 10 according to the present embodiment includes a front motor 30 that is a first motor generator and an engine 40 as a driving source for traveling. ing. The driving force of the front motor 30 is transmitted to the front wheels 12 via the front drive transmission mechanism 11. The front motor 30 is connected to the battery 14 via a motor control unit (MCU) 13. Then, electric power corresponding to an occupant's pedal operation, for example, an operation of the accelerator pedal 15 (see FIG. 2) is supplied from the battery 14 to the front motor 30 via the MCU 13.

エンジン40は、燃料タンク17から供給される燃料が燃焼されることにより駆動される。このエンジン40には出力系18を介して第2モータジェネレータであるジェネレータ35に接続されている。ジェネレータ35は、ジェネレータコントロールユニット(GCU)19を介してバッテリ14に接続されている。また出力系18は、ジェネレータ35に接続される一方で、クラッチ20を介して前駆動伝達機構11にも接続されている。   The engine 40 is driven by burning the fuel supplied from the fuel tank 17. The engine 40 is connected to a generator 35 as a second motor generator via an output system 18. The generator 35 is connected to the battery 14 via a generator control unit (GCU) 19. The output system 18 is also connected to the front drive transmission mechanism 11 through the clutch 20 while being connected to the generator 35.

次に、図2を参照してエンジン40の概略構成を説明すると共に、本実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の概略構成について説明する。   Next, the schematic configuration of the engine 40 will be described with reference to FIG. 2, and the schematic configuration of the hybrid vehicle control device according to the present embodiment will be described.

エンジン40は、シリンダヘッド41とシリンダブロック42とを有し、シリンダブロック42内には、ピストン43が収容されている。ピストン43は、コンロッド44を介してクランクシャフト45に接続されている。なお上述したジェネレータ35は、このクランクシャフト45に接続されている。またピストン43とシリンダヘッド41及びシリンダブロック42とで燃焼室46が形成されている。シリンダブロック42には、エンジン40を冷却する冷却水の温度を検出する水温センサ47が設けられている。   The engine 40 has a cylinder head 41 and a cylinder block 42, and a piston 43 is accommodated in the cylinder block 42. The piston 43 is connected to the crankshaft 45 via a connecting rod 44. The generator 35 described above is connected to the crankshaft 45. A combustion chamber 46 is formed by the piston 43, the cylinder head 41, and the cylinder block 42. The cylinder block 42 is provided with a water temperature sensor 47 that detects the temperature of cooling water that cools the engine 40.

シリンダヘッド41には吸気ポート48が形成され、吸気ポート48には吸気マニホールド49を含む吸気管(吸気通路)50が接続されている。吸気管50には、例えば、吸気マニホールド49内の吸気圧を検出する吸気圧センサ(MAPセンサ)51が設けられている。吸気ポート48内には吸気弁52が設けられ、この吸気弁52によって吸気ポート48が開閉されるようになっている。またシリンダヘッド41には排気ポート53が形成され、排気ポート53には、排気マニホールド54を含む排気管(排気通路)55が接続されている。排気ポート53には排気弁56が設けられ、この排気弁56によって排気ポート53が開閉されるようになっている。   An intake port 48 is formed in the cylinder head 41, and an intake pipe (intake passage) 50 including an intake manifold 49 is connected to the intake port 48. The intake pipe 50 is provided with, for example, an intake pressure sensor (MAP sensor) 51 that detects intake pressure in the intake manifold 49. An intake valve 52 is provided in the intake port 48, and the intake port 48 is opened and closed by the intake valve 52. An exhaust port 53 is formed in the cylinder head 41, and an exhaust pipe (exhaust passage) 55 including an exhaust manifold 54 is connected to the exhaust port 53. The exhaust port 53 is provided with an exhaust valve 56, and the exhaust port 53 is opened and closed by the exhaust valve 56.

またエンジン40は、可変動弁機構57を備えており、吸気弁52及び排気弁56のそれぞれは、この可変動弁機構57によってバルブリフト量及びバルブタイミングが適宜変更可能に構成されている。   Further, the engine 40 includes a variable valve mechanism 57, and each of the intake valve 52 and the exhaust valve 56 is configured such that the valve lift amount and the valve timing can be appropriately changed by the variable valve mechanism 57.

また排気管55には、排気浄化用触媒である三元触媒58が介装されている。三元触媒58には、触媒の温度を検出する触媒温度センサ59と、排ガスのO濃度を検出するOセンサ60とが設けられている。 Further, a three-way catalyst 58 that is an exhaust purification catalyst is interposed in the exhaust pipe 55. The three-way catalyst 58 is provided with a catalyst temperature sensor 59 that detects the temperature of the catalyst and an O 2 sensor 60 that detects the O 2 concentration of the exhaust gas.

また吸気マニホールド49には、各気筒の燃焼室46内に燃料を噴射する燃料噴射弁61が設けられている。図示は省略するが、燃料噴射弁61には高圧燃料デリバリー配管から燃料が供給される。高圧燃料デリバリー配管には、燃料タンク内の低圧燃料ポンプから供給された燃料が、高圧燃料ポンプにて所定圧まで加圧された状態で供給される。また図示は省略するが、シリンダヘッド41には気筒毎に点火プラグが取り付けられている。   The intake manifold 49 is provided with a fuel injection valve 61 for injecting fuel into the combustion chamber 46 of each cylinder. Although not shown, fuel is supplied to the fuel injection valve 61 from a high-pressure fuel delivery pipe. The fuel supplied from the low-pressure fuel pump in the fuel tank is supplied to the high-pressure fuel delivery pipe while being pressurized to a predetermined pressure by the high-pressure fuel pump. Although not shown, a spark plug is attached to the cylinder head 41 for each cylinder.

また吸気管50には、吸気量(新気)の流量を調整するスロットルバルブ62が設けられており、併せてスロットルバルブ62の開度を検出するスロットルポジションセンサ(TPS)63が設けられている。スロットルバルブ62は、アクセルペダル15等の操作に連動して開度が調整される。またスロットルバルブ62の上流には、吸気量を計測するエアフローセンサ63が介装されている。   Further, the intake pipe 50 is provided with a throttle valve 62 for adjusting the flow rate of the intake air amount (fresh air), and further, a throttle position sensor (TPS) 63 for detecting the opening degree of the throttle valve 62 is provided. . The opening degree of the throttle valve 62 is adjusted in conjunction with the operation of the accelerator pedal 15 and the like. An air flow sensor 63 for measuring the intake air amount is interposed upstream of the throttle valve 62.

そして、このような各種装置を備える車両10は、これら各種装置を総括的に制御する制御部70を備えている。制御部70は、車両10に設けられた各種センサ、例えば、アクセルペダル15の位置を検出するアクセルペダルセンサ64、ブレーキペダル16の位置を検出するブレーキペダルセンサ65、車速センサ66等からの信号に基づいて車両10の走行状態を的確に把握し、それに基づいて各種装置を総括的に制御する。   And the vehicle 10 provided with such various apparatuses is provided with the control part 70 which controls these various apparatuses collectively. The control unit 70 receives signals from various sensors provided in the vehicle 10, such as an accelerator pedal sensor 64 that detects the position of the accelerator pedal 15, a brake pedal sensor 65 that detects the position of the brake pedal 16, a vehicle speed sensor 66, and the like. Based on this, the traveling state of the vehicle 10 is accurately grasped, and various devices are comprehensively controlled based on that.

例えば、車両10の減速時には、車輪(本実施形態では、前輪12)の回転エネルギをフロントモータ30によって電気エネルギに変換して回生する回生動作を実行し、所望の制動力(回生制動力)を得ている。詳しくは後述するが、この回生動作によりフロントモータ30で発生させた回生電力を、バッテリ14で回収又はジェネレータ35で消費することで、所望の回生制動力を得ている。   For example, when the vehicle 10 is decelerated, a regenerative operation is performed in which the rotational energy of the wheels (the front wheels 12 in this embodiment) is converted into electric energy by the front motor 30 and regenerated, and a desired braking force (regenerative braking force) is generated. It has gained. As will be described in detail later, the regenerative electric power generated by the front motor 30 by this regenerative operation is recovered by the battery 14 or consumed by the generator 35 to obtain a desired regenerative braking force.

そして、このような回生動作も、以下に説明するように、車両10に設けられた各種センサ類と、制御部70と、で構成されるハイブリッド車両の制御装置によって適宜制御される。制御部70は、走行状態判定手段71と、回生動作制御手段72と、受電状態判定手段73と、異常判定手段74と、を有する。   Such regenerative operation is also appropriately controlled by a hybrid vehicle control device including various sensors provided in the vehicle 10 and a control unit 70, as will be described below. The control unit 70 includes a traveling state determination unit 71, a regenerative operation control unit 72, a power reception state determination unit 73, and an abnormality determination unit 74.

走行状態判定手段71は、エンジン40に設けられた各種センサ類の検出結果に基づいて車両10の走行状態を判定する。例えば、回生動作に関して言えば、走行状態判定手段71は、アクセルペダルセンサ64、ブレーキペダルセンサ65、車速センサ66、クランク角センサ67等の検出結果に基づいて、車両10が減速状態であるか否かを判定する。   The traveling state determination unit 71 determines the traveling state of the vehicle 10 based on the detection results of various sensors provided in the engine 40. For example, regarding the regenerative operation, the traveling state determination means 71 determines whether the vehicle 10 is in a decelerating state based on detection results of the accelerator pedal sensor 64, the brake pedal sensor 65, the vehicle speed sensor 66, the crank angle sensor 67, and the like. Determine whether.

回生動作制御手段72は、走行状態判定手段71によって車両10が減速状態であることが検出された場合に、要求減速度を算出する。この要求減速度は、所定時間で車速を所定速度まで減速するために必要な減速度であり、例えば、アクセルペダル15の位置と、ブレーキペダル16の位置と、車速と、から算出される。そして、回生動作制御手段72は、この要求減速度に応じた所望の制動力(回生制動力)を得るべく、前輪12の回転を利用してフロントモータ30で発電させる回生動作を実行する。   The regenerative operation control means 72 calculates the required deceleration when the traveling state determination means 71 detects that the vehicle 10 is in a decelerating state. This required deceleration is a deceleration required to decelerate the vehicle speed to a predetermined speed in a predetermined time, and is calculated from, for example, the position of the accelerator pedal 15, the position of the brake pedal 16, and the vehicle speed. Then, the regenerative operation control means 72 executes a regenerative operation in which the front motor 30 generates power using the rotation of the front wheels 12 in order to obtain a desired braking force (regenerative braking force) corresponding to the required deceleration.

例えば、本実施形態では、回生動作制御手段72は、要求減速度と車速とから必要回生電力量を算出し、フロントモータ30の発電によって、この必要回生電力量が得られるように回生動作を実行する。   For example, in the present embodiment, the regenerative operation control means 72 calculates the required regenerative electric energy from the required deceleration and the vehicle speed, and executes the regenerative operation so that the necessary regenerative electric energy can be obtained by the power generation of the front motor 30. To do.

受電状態判定手段73は、回生動作制御手段72が回生動作を実行するに先立って、バッテリ14が回生電力を受け入れられる状態(受電可能状態)であるか、回生電力を受け入れられない状態(受電不可状態)であるか、を判定する。この判定条件は、適宜決定すればよいが、本実施形態では、受電状態判定手段73は、バッテリ14が充電率(SOC)や温度に基づいて、バッテリ14が受電可能状態であるか受電不可状態であるかを判定する。   Prior to the regeneration operation control means 72 performing the regeneration operation, the power reception state determination unit 73 is in a state where the battery 14 can accept the regenerative power (a state where power can be received) or a state where the regenerative power cannot be accepted (the power cannot be received). State). This determination condition may be determined as appropriate, but in the present embodiment, the power reception state determination unit 73 determines whether the battery 14 is in a power reception enabled state or in a power reception disabled state based on the charge rate (SOC) and temperature. It is determined whether it is.

具体的には、バッテリ14の充電率とバッテリ14の温度に応じて、バッテリ14が受け入れ可能な電力量(受入可能電力量)を算出する。そして、この受入可能電力量が上記必要回生電力量以上の場合には、受電状態判定手段73は、バッテリ14が受電可能状態であると判定する。一方、受入可能電力量が必要回生電力量よりも小さい場合には、受電状態判定手段73は、バッテリ14が受電不可状態であると判定する。   Specifically, the amount of power that can be received by the battery 14 (acceptable power amount) is calculated according to the charging rate of the battery 14 and the temperature of the battery 14. And when this receivable electric energy is more than the said required regenerative electric energy, the power receiving state determination means 73 determines with the battery 14 being a power receivable state. On the other hand, when the receivable power amount is smaller than the required regenerative power amount, the power receiving state determination unit 73 determines that the battery 14 is in a power unreceivable state.

そして回生動作制御手段72は、受電状態判定手段73によってバッテリ14が受電可能状態であると判定された場合には、回生動作時にフロントモータ30によって発電された電力(回生電力)をバッテリ14に供給する。すなわちバッテリ14で回生電力を回収する。これにより、回生動作によって所望の制動力が得られる。   Then, when the power receiving state determining unit 73 determines that the battery 14 is in a power receivable state, the regenerative operation control unit 72 supplies the battery 14 with the power (regenerated power) generated by the front motor 30 during the regenerative operation. To do. That is, the regenerative power is recovered by the battery 14. Thereby, a desired braking force is obtained by the regenerative operation.

一方、受電状態判定手段73によってバッテリ14が受電不可状態であると判定された場合には、回生動作制御手段72は、電力消費動作を実行する。具体的には、回生電力によりジェネレータ35を駆動してエンジン40を強制回転(モータリング)させる。すなわちエンジン40が停止した状態で、ジェネレータ35によりエンジン40を強制的に回転駆動させる。これにより回生電力が消費される。したがって、この場合にも、回生動作により所望の制動力が得られる。   On the other hand, when it is determined by the power reception state determination unit 73 that the battery 14 is in a power reception disabled state, the regenerative operation control unit 72 performs a power consumption operation. Specifically, the generator 35 is driven by regenerative electric power to force the engine 40 to rotate (motoring). That is, the engine 40 is forcibly rotated by the generator 35 in a state where the engine 40 is stopped. Thereby, regenerative electric power is consumed. Therefore, also in this case, a desired braking force can be obtained by the regenerative operation.

さらに回生動作制御手段72は、このような電力消費動作を実行する際、エンジン40の排気弁56を閉じた状態に保持する。排気弁56を閉弁状態に保持する方法は、特に限定されず、既存の機構を採用すればよい。本実施形態では、可変動弁機構57が閉弁保持機構57aを備え、この閉弁保持機構57aによりロッカアーム57bの揺動を規制することで、排気弁56を閉弁状態に保持するようにしている(図2参照)。   Further, the regenerative operation control means 72 holds the exhaust valve 56 of the engine 40 in a closed state when executing such a power consumption operation. The method for holding the exhaust valve 56 in the closed state is not particularly limited, and an existing mechanism may be employed. In the present embodiment, the variable valve mechanism 57 is provided with a valve closing holding mechanism 57a, and the exhaust valve 56 is held in a closed state by regulating the rocker arm 57b swinging by the valve closing holding mechanism 57a. (See FIG. 2).

これにより、回生動作に起因する排気浄化触媒である三元触媒58の温度低下を抑制することができる。電力消費動作によってエンジン40を強制回転させた場合、温度の低い新気(外気)は吸気管から燃焼室内までは流れ込む。しかしながら、排気弁56が閉弁状態に保持されていることで、三元触媒58が配されている排気管55にまで新気が流れ込むことはなく、三元触媒58の温度低下を抑制することができる。したがって、その後に燃料噴射弁61から燃料を供給してエンジン40を始動する際に、一時的な排ガスの悪化を抑制することができる。   Thereby, the temperature fall of the three way catalyst 58 which is an exhaust purification catalyst resulting from regenerative operation | movement can be suppressed. When the engine 40 is forcibly rotated by the power consumption operation, fresh air (outside air) having a low temperature flows from the intake pipe into the combustion chamber. However, since the exhaust valve 56 is maintained in the closed state, fresh air does not flow into the exhaust pipe 55 where the three-way catalyst 58 is disposed, and the temperature drop of the three-way catalyst 58 is suppressed. Can do. Therefore, when the fuel is subsequently supplied from the fuel injection valve 61 and the engine 40 is started, the deterioration of the exhaust gas temporarily can be suppressed.

また、異常判定手段74は、エンジン40に設けられた各種センサ類の検出結果に基づいてエンジン40の異常の有無を判定する。本実施形態では、異常判定手段74は、吸気量異常判定手段74aと、吸気圧異常判定手段74bとを備える。吸気量異常判定手段74aは、エンジン40の吸気管(吸気通路)50に配置されたエアフローセンサ63の検出値に基づいて吸気量異常の有無を判定する。一方、吸気圧異常判定手段74bは、エンジン40の吸気管(吸気通路)50に配置された吸気圧センサ51の検出値に基づいて吸気圧異常の有無を判定する。   Further, the abnormality determination unit 74 determines the presence or absence of an abnormality in the engine 40 based on the detection results of various sensors provided in the engine 40. In the present embodiment, the abnormality determination unit 74 includes an intake air amount abnormality determination unit 74a and an intake pressure abnormality determination unit 74b. The intake air amount abnormality determination means 74a determines the presence or absence of an intake air amount abnormality based on the detection value of the air flow sensor 63 disposed in the intake pipe (intake passage) 50 of the engine 40. On the other hand, the intake pressure abnormality determining means 74b determines the presence or absence of an intake pressure abnormality based on the detected value of the intake pressure sensor 51 disposed in the intake pipe (intake passage) 50 of the engine 40.

ただし、上述のように排気弁56を閉じた状態で電力消費動作を実行する場合には、異常判定手段74は、その間、吸気圧センサ51或いはエアフローセンサ63の検出値に基づくエンジン40の異常判定を中断することが好ましい。なお、異常判定の中断とは、例えば、異常判定手段74による異常判定を中断することだけでなく、例えば、吸気圧センサ51及びエアフローセンサ63をマスクすることで、これらセンサによる検出を中断することも含むものとする。   However, when the power consumption operation is performed with the exhaust valve 56 closed as described above, the abnormality determination unit 74 determines whether the engine 40 is abnormal based on the detection value of the intake pressure sensor 51 or the airflow sensor 63 during that time. Is preferably interrupted. Note that the interruption of the abnormality determination is not only to interrupt the abnormality determination by the abnormality determination unit 74, for example, but also to interrupt detection by these sensors by masking the intake pressure sensor 51 and the air flow sensor 63, for example. Shall also be included.

排気弁56を閉じた状態で電力消費動作を実行する場合、燃焼室46内に流れ込んだ吸気は、通常の運転時とは異なり、吸気ポート48から吸気管50に排出されることになる。このため、吸気管50に設けられた上記のようなセンサで検出された値によって異常判定を行うと、誤判定してしまう虞がある。電力消費動作を実行する間のみ、異常判定を中断することで、異常判定手段74による誤判定を防止することができる。   When the power consumption operation is executed with the exhaust valve 56 closed, the intake air flowing into the combustion chamber 46 is discharged from the intake port 48 to the intake pipe 50 unlike during normal operation. For this reason, if the abnormality determination is performed based on the value detected by the above-described sensor provided in the intake pipe 50, there is a risk of erroneous determination. By interrupting the abnormality determination only while the power consumption operation is being performed, erroneous determination by the abnormality determination means 74 can be prevented.

次に、図3のフローチャートを参照して本実施形態に係る回生動作の制御の一例について説明する。   Next, an example of regenerative operation control according to the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.

上述のように走行状態判定手段71によって車両10が減速状態であることが検出されると、まずステップS1で、回生動作制御手段72が要求減速度を算出する。具体的には、アクセルペダルセンサ64によって検出されるアクセルペダル15の位置及びブレーキペダルセンサ65によって検出されるブレーキペダル16の位置と、車速センサ66によって検出される車速と、から要求減速度を算出する。次いで、回生動作制御手段72は、要求減速度と車速とから必要回生電力量を算出する(ステップS2)。その後、受電状態判定手段73が、この必要回生電力量に基づいて、バッテリ14が受電可能状態であるか受電不可状態であるかを判定する。具体的には、受電状態判定手段73は、バッテリ14の充電率(SOC)とバッテリ14の温度とから、バッテリ14の受入可能電力量を算出する(ステップS3)。そしてこの受入可能電力量が、必要回生電力量よりも大きいか否かを判定する(ステップS4)。   As described above, when the traveling state determination unit 71 detects that the vehicle 10 is in a decelerating state, first, in step S1, the regenerative operation control unit 72 calculates a required deceleration. Specifically, the required deceleration is calculated from the position of the accelerator pedal 15 detected by the accelerator pedal sensor 64, the position of the brake pedal 16 detected by the brake pedal sensor 65, and the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 66. To do. Next, the regenerative operation control means 72 calculates the required regenerative electric energy from the required deceleration and the vehicle speed (step S2). Thereafter, the power receiving state determination unit 73 determines whether the battery 14 is in a power receiving enabled state or a power receiving disabled state based on the necessary regenerative electric energy. Specifically, the power reception state determination means 73 calculates the acceptable power amount of the battery 14 from the charging rate (SOC) of the battery 14 and the temperature of the battery 14 (step S3). And it is determined whether this receivable electric energy is larger than a required regenerative electric energy (step S4).

ここで、バッテリ14の受入可能電力量が必要回生電力量以上である場合には(ステップS4:No)、バッテリ14が受電可能状態であると判定され、バッテリ14に回生電力を供給してバッテリ14の充電を実行する(ステップS5)。一方、バッテリ14の受入可能電力量が必要回生電力量よりも小さい場合には(ステップS4:Yes)、バッテリ14が充電不可状態であると判定され、ジェネレータ35を駆動して(ステップS6)、それと共に電力消費動作を実行する(ステップS7)。すなわち可変動弁機構57を制御して排気弁56を閉じた状態で吸気弁52を適宜制御してポンピングロスを調整し、ジェネレータ35の駆動により回生電力を消費する。これにより、一連の回生動作の制御が終了する。   Here, when the receivable power amount of the battery 14 is equal to or greater than the necessary regenerative power amount (step S4: No), it is determined that the battery 14 is in a receivable state, and the regenerative power is supplied to the battery 14 to supply the battery. 14 is executed (step S5). On the other hand, when the receivable power amount of the battery 14 is smaller than the required regenerative power amount (step S4: Yes), it is determined that the battery 14 is in an unchargeable state, and the generator 35 is driven (step S6). At the same time, a power consumption operation is executed (step S7). That is, the variable valve mechanism 57 is controlled so that the exhaust valve 56 is closed, the intake valve 52 is appropriately controlled to adjust the pumping loss, and regenerative power is consumed by driving the generator 35. Thereby, control of a series of regenerative operations ends.

上述したように本発明によれば、回生動作時にバッテリ14が充電不可状態であっても、回生電力によりジェネレータ35を駆動させてエンジン40を強制回転させることで、所望の回生制動力を得ることができる。その際、排気弁56を閉弁状態に保持するようにしたので、排気管55に新気が流れ込むことがなく、三元触媒58の温度低下を抑制することができる。したがって、その後にエンジン40を始動させた際にも、三元触媒58によって排ガスを良好に浄化することができる。   As described above, according to the present invention, a desired regenerative braking force can be obtained by driving the generator 35 with the regenerative power and forcibly rotating the engine 40 even when the battery 14 is in a non-chargeable state during the regenerative operation. Can do. At that time, since the exhaust valve 56 is held in the closed state, fresh air does not flow into the exhaust pipe 55, and the temperature decrease of the three-way catalyst 58 can be suppressed. Therefore, when the engine 40 is started thereafter, the exhaust gas can be purified well by the three-way catalyst 58.

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能なものである。   As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, In the range which does not deviate from the meaning, it can change suitably.

例えば、上述の実施形態では、フロントモータとエンジンとを備えるハイブリッド車両を例示して本発明を説明したが、勿論、車両は、フロントモータに替えて、あるいはフロントモータと共にリアモータを備える構成であってもよい。   For example, in the above-described embodiment, the present invention has been described by exemplifying a hybrid vehicle including a front motor and an engine. Of course, the vehicle includes a rear motor instead of the front motor or together with the front motor. Also good.

また上述の実施形態では、バッテリの受入可能電力量が必要回生電力量よりも小さい場合には、バッテリが受電不可状態であると判定するようにしたが、バッテリが受電可能状態であるか、受電不可状態であるかの判定は、これに限定されるものではない。例えば、受入可能電力量よりも必要回生電力量の方が大きい場合でも、バッテリの充電率(SOC)が略100%となるまでは、バッテリは受電可能状態であると判定するようにしてもよい。つまり回生動作時、バッテリの充電率が満充電になるまではバッテリに回生電力を供給し、その後、回生電力をジェネレータに供給するようにしてもよい。   In the above-described embodiment, when the receivable power amount of the battery is smaller than the required regenerative power amount, it is determined that the battery is in a power-receivable state. The determination as to whether the state is impossible is not limited to this. For example, even when the required regenerative power amount is larger than the receivable power amount, it may be determined that the battery is in a power receivable state until the battery charge rate (SOC) becomes substantially 100%. . That is, during the regenerative operation, the regenerative power may be supplied to the battery until the battery charge rate is fully charged, and then the regenerative power may be supplied to the generator.

10 車両(ハイブリッド車両)
11 前駆動伝達機構
12 前輪
13 モータコントロールユニット(MCU)
14 バッテリ
15 アクセルペダル
16 ブレーキペダル
17 燃料タンク
18 出力系
19 ジェネレータコントロールユニット(GCU)
20 クラッチ
30 フロントモータ(第1モータジェネレータ)
35 ジェネレータ(第2モータジェネレータ)
40 エンジン
41 シリンダヘッド
42 シリンダブロック
43 ピストン
44 コンロッド
45 クランクシャフト
46 燃焼室
47 水温センサ
48 吸気ポート
49 吸気マニホールド
50 吸気管(吸気通路)
51 吸気圧センサ(MAPセンサ)
52 吸気弁
53 排気ポート
54 排気マニホールド
55 排気管(排気通路)
56 排気弁
57 可変動弁機構
57a 弁停止機構(閉弁保持機構)
57b ロッカアーム
58 三元触媒(排気浄化触媒)
59 触媒温度センサ
60 Oセンサ
61 燃料噴射弁
62 スロットルバルブ
63 エアフローセンサ
64 アクセルペダルセンサ
65 ブレーキペダルセンサ
66 車速センサ
67 クランク角センサ
70 制御部
71 走行状態判定手段
72 回生動作制御手段
73 受電状態判定手段
74 異常判定手段
74a 吸気量異常判定手段
74b 吸気圧異常判定手段
10 Vehicle (hybrid vehicle)
11 Front drive transmission mechanism 12 Front wheel 13 Motor control unit (MCU)
14 Battery 15 Accelerator pedal 16 Brake pedal 17 Fuel tank 18 Output system 19 Generator control unit (GCU)
20 clutch 30 front motor (first motor generator)
35 Generator (second motor generator)
40 Engine 41 Cylinder head 42 Cylinder block 43 Piston 44 Connecting rod 45 Crankshaft 46 Combustion chamber 47 Water temperature sensor 48 Intake port 49 Intake manifold 50 Intake pipe (intake passage)
51 Intake pressure sensor (MAP sensor)
52 Intake valve 53 Exhaust port 54 Exhaust manifold 55 Exhaust pipe (exhaust passage)
56 Exhaust valve 57 Variable valve mechanism 57a Valve stop mechanism (valve closing mechanism)
57b Rocker arm 58 Three-way catalyst (exhaust gas purification catalyst)
59 catalyst temperature sensor 60 O 2 sensor 61 fuel injection valve 62 throttle valve 63 air flow sensor 64 accelerator pedal sensor 65 brake pedal sensor 66 vehicle speed sensor 67 crank angle sensor 70 control unit 71 travel state determination means 72 regenerative operation control means 73 power reception state determination Means 74 Abnormality determining means 74a Intake amount abnormality determining means 74b Intake pressure abnormality determining means

Claims (3)

エンジンと、バッテリから供給される電力で作動する第1モータジェネレータと、前記エンジンに接続された第2モータジェネレータと、を備えるハイブリッド車両の制御装置であって、
前記ハイブリッド車両の減速時に、車輪の回転を利用して前記第1モータジェネレータで発電させると共に前記ハイブリッド車両を制動させる回生動作を制御する回生動作制御手段と、
前記エンジンの排気弁を閉状態に保持する閉弁保持機構と、
前記バッテリが受電可能状態であるか受電不可状態であるかを判定する受電状態判定手段と、を有し、
前記回生動作制御手段は、前記受電状態判定手段によって前記バッテリが受電不可状態であると判定された場合に、前記回生動作により得られた回生電力で前記第2モータジェネレータを駆動させ、前記排気弁を閉じた状態で前記エンジンを強制回転させる
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
A control device for a hybrid vehicle, comprising: an engine; a first motor generator that operates with electric power supplied from a battery; and a second motor generator connected to the engine,
Regenerative operation control means for controlling regenerative operation for generating power by the first motor generator using rotation of wheels and braking the hybrid vehicle during deceleration of the hybrid vehicle;
A valve holding mechanism for holding the exhaust valve of the engine in a closed state;
Power receiving state determining means for determining whether the battery is in a power receiving enabled state or a power receiving disabled state,
The regenerative operation control means drives the second motor generator with regenerative electric power obtained by the regenerative operation when the power reception state determination means determines that the battery is in an unreceivable state, and the exhaust valve A control apparatus for a hybrid vehicle, wherein the engine is forcibly rotated in a closed state.
請求項1に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記エンジンの吸気通路に配置され、前記エンジンに吸入される吸気量を検出するエアフローセンサと、
前記エアフローセンサの検出値に基づき前記エンジンの異常判定を行う吸気量異常判定手段と、をさらに有し、
前記吸気量異常判定手段は、前記回生動作制御手段によって前記エンジンが強制回転されている間、前記異常判定を中断することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
In the hybrid vehicle control device according to claim 1,
An air flow sensor disposed in the intake passage of the engine for detecting the amount of intake air taken into the engine;
Intake amount abnormality determination means for determining abnormality of the engine based on a detection value of the air flow sensor,
The control device for a hybrid vehicle, wherein the intake air amount abnormality determination means interrupts the abnormality determination while the engine is forcibly rotated by the regenerative operation control means.
請求項1又は2に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記エンジンの吸気通路に配置され、前記エンジンに吸入される空気の圧力を検出する吸気圧センサと、
前記吸気圧センサの検出値に基づき前記エンジンの異常判定を行う吸気圧異常判定手段と、をさらに有し、
前記吸気圧異常判定手段は、前記回生動作制御手段によって前記エンジンが強制回転されている間、前記異常判定を中断することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
In the control apparatus of the hybrid vehicle according to claim 1 or 2,
An intake pressure sensor that is disposed in the intake passage of the engine and detects the pressure of air taken into the engine;
An intake pressure abnormality determining means for determining abnormality of the engine based on a detection value of the intake pressure sensor;
The control apparatus for a hybrid vehicle, wherein the intake pressure abnormality determination means interrupts the abnormality determination while the engine is forcibly rotated by the regenerative operation control means.
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