JP2021126909A - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】バッテリを充電させるために内燃機関の出力パワーを増加させると、条件によっては排気に含まれる粒子状物質の増加を招く可能性がある。【解決手段】ハイブリッド車両は、駆動源としての内燃機関と、内燃機関の出力に基づき発電可能であるとともに電力の供給を受けて駆動可能なモータジェネレータと、モータジェネレータとの間で電力を授受するバッテリと、内燃機関の出力パワー、及びバッテリの充放電パワーを制御する車両制御ユニットとを備える。車両制御ユニットは、機関冷却水温度THWが、内燃機関が冷却状態にあるか否かを判定するための値として予め定められた第2規定値TH2未満である場合には、バッテリ出力パワーPBを下限値PB以上の値に制限する。【選択図】図4
Description
本発明は、ハイブリッド車両の制御装置に関する。
特許文献1のハイブリッド車両は、駆動源として、内燃機関とモータジェネレータとを備えている。内燃機関とモータジェネレータとは歯車機構を介して駆動連結されていて、内燃機関の出力に基づきモータジェネレータが発電可能になっている。また、ハイブリッド車両には、モータジェネレータとの間で電力を授受するバッテリが搭載されている。モータジェネレータが発電した電力はバッテリに供給され、当該バッテリが充電される。また、バッテリからモータジェネレータへと電力が供給されたときには、モータジェネレータが駆動して、内燃機関の出力と共に車両の駆動力として利用される。
特許文献1に開示されているようなハイブリッド車両においては、車両の状況に応じてモータジェネレータに発電させて、その発電電力をバッテリへ充電パワーとして供給することがある。このとき、内燃機関の出力パワーとバッテリの充放電パワーとを合わせた全体の走行パワーが急変しないように、内燃機関の出力パワーが増加される。しかし、内燃機関の出力パワーを増加させると、条件によっては排気に含まれる粒子状物質の増加を招く可能性がある。
上記課題を解決するため、本発明は、駆動源としての内燃機関と、前記内燃機関の出力に基づき発電可能であるとともに電力の供給を受けて駆動可能なモータジェネレータと、前記モータジェネレータとの間で電力を授受するバッテリとを備えたハイブリッド車両に適用され、前記内燃機関の出力パワー、及び前記バッテリの充放電パワーを制御する制御装置であって、前記内燃機関の温度が、当該内燃機関が冷却状態にあるか否かを判定するための値として予め定められた規定値未満である場合には、前記モータジェネレータから前記バッテリへの充電パワーを、予め定められた限界値以下に制限する。
上記発明によれば、排気に粒子状物質が発生しやすい冷間始動時には、バッテリの充電容量が低くなったとしても、バッテリへと供給される充電パワーが過度に大きくなることはない。したがって、冷間始動時にバッテリを充電するために内燃機関の出力パワーが過度に大きくなることはなく、冷間始動時における粒子状物質の増加を抑制できる。
以下、内燃機関の制御装置が適用されたハイブリッド車両Cの一実施形態を、図面を参照して説明する。先ず、ハイブリッド車両のハイブリッドシステムの概略構成について説明する。
図1に示すようにハイブリッド車両Cには、当該ハイブリッド車両Cの駆動源として内燃機関10が搭載されている。また、ハイブリッド車両Cには、内燃機関10とは別の駆動源として第1モータジェネレータ71と第2モータジェネレータ72とが搭載されている。第1モータジェネレータ71及び第2モータジェネレータ72は、いずれも電力の供給を受けて駆動するモータとしての機能、内燃機関10の出力に基づき発電可能な発電機としての機能を有する。
ハイブリッド車両Cには、第1モータジェネレータ71及び第2モータジェネレータ72との間で電力を授受するバッテリ77が設けられている。バッテリ77は、発電機として機能しているときの第1モータジェネレータ71及び第2モータジェネレータ72が発電した電力を蓄える。また、バッテリ77は、モータとして機能しているときの第1モータジェネレータ71及び第2モータジェネレータ72に対して電力を供給する。
ハイブリッド車両Cには、バッテリ77に対する電力を変換するための第1インバータ75及び第2インバータ76が設けられている。第1インバータ75は、第1モータジェネレータ71とバッテリ77との間の電力の授受量を調整し、第2インバータ76は、第2モータジェネレータ72とバッテリ77との間の電力の授受量を調整する。
バッテリ77には、当該バッテリ77の電流及び電圧を検出するバッテリセンサ78が取り付けられている。バッテリセンサ78は、検出した電流及び電圧に関する情報をバッテリ情報Bとして出力する。また、バッテリ77には、当該バッテリ77の温度を、バッテリ温度THBとして検出する温度センサ79が取り付けられている。温度センサ79は、検出値したバッテリ温度THBに関する検出信号を出力する。
ハイブリッド車両Cには、第1遊星ギア機構40が設けられている。第1遊星ギア機構40は、外歯歯車のサンギア41と、サンギア41と同軸配置されている内歯歯車のリングギア42とを有している。サンギア41とリングギア42との間には、サンギア41及びリングギア42の双方と噛み合う複数のピニオンギア43が配置されている。各ピニオンギア43は、自転及び公転が自在な状態でキャリア44に支持されている。こうした第1遊星ギア機構40のキャリア44には、内燃機関10の出力軸であるクランクシャフト14が連結され、サンギア41には、第1モータジェネレータ71が連結されている。また、リングギア42には、リングギア軸45が接続されている。そして、リングギア軸45には、減速機構60及び差動機構61を介して駆動輪62が連結されている。加えてリングギア軸45には、第2遊星ギア機構50を介して第2モータジェネレータ72が連結されている。
第2遊星ギア機構50は、外歯歯車のサンギア51と、サンギア51と同軸配置されている内歯歯車のリングギア52とを有している。また、サンギア51とリングギア52との間には、サンギア51及びリングギア52の双方と噛み合う複数のピニオンギア53が配置されている。各ピニオンギア53は、自転自在であるものの公転不能になっている。そして、第2遊星ギア機構50のリングギア52にはリングギア軸45が、サンギア51には第2モータジェネレータ72がそれぞれ接続されている。
図1に示すように、内燃機関10には、燃料を燃焼させるための複数の気筒11が区画されている。図示は省略するが、各気筒11内にはピストンが収容されていて、ピストンはコネクティングロッドを介して内燃機関10のクランクシャフト14に連結されている。
各気筒11には、当該気筒11内に吸気を導入する吸気通路15が接続されている。吸気通路15の途中には、吸気通路15を流通する吸気量GAを検出するエアフロメータ81が取り付けられている。吸気通路15におけるエアフロメータ81よりも下流側には、燃料を噴射する気筒11毎の燃料噴射弁17が取り付けられている。また、吸気通路15における燃料噴射弁17よりも下流側には、吸気通路15を開閉する気筒11毎の吸気バルブ16が配置されている。これらの吸気バルブ16の開閉のタイミングは、可変バルブタイミング機構18で調整される。
各気筒11には、当該気筒11内の排気を排出する排気通路21が接続されている。排気通路21の途中には、排気を浄化する触媒22が配置されている。排気通路21における触媒22よりも下流側には、排気中の微粒子を捕集するフィルタ23が配置されている。
内燃機関10において、気筒11の周囲には、冷却水が流通するウォータジャケット19が区画されている。ウォータジャケット19の下流端には、当該ウォータジャケット19から流出する冷却水の温度を、機関冷却水温度THWとして検出する水温センサ82が取り付けられている。なお、この実施形態では、機関冷却水温度THWを、内燃機関10の温度を示すものとしている。
次に、ハイブリッドシステムの制御構成について説明する。
ハイブリッド車両Cには、ハイブリッドシステムを統括的に制御する制御装置としての車両制御ユニット100が搭載されている。車両制御ユニット100は、コンピュータプログラム(ソフトウェア)に従って各種処理を実行する1つ以上のプロセッサとして構成し得る。なお、車両制御ユニット100は、各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する、特定用途向け集積回路(ASIC)等の1つ以上の専用のハードウェア回路、またはそれらの組み合わせを含む回路(circuitry)として構成してもよい。プロセッサは、CPU及び、RAM並びにROM等のメモリを含む。メモリは、処理をCPUに実行させるように構成されたプログラムコードまたは指令を格納している。メモリすなわちコンピュータ可読媒体は、汎用または専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含む。
ハイブリッド車両Cには、ハイブリッドシステムを統括的に制御する制御装置としての車両制御ユニット100が搭載されている。車両制御ユニット100は、コンピュータプログラム(ソフトウェア)に従って各種処理を実行する1つ以上のプロセッサとして構成し得る。なお、車両制御ユニット100は、各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する、特定用途向け集積回路(ASIC)等の1つ以上の専用のハードウェア回路、またはそれらの組み合わせを含む回路(circuitry)として構成してもよい。プロセッサは、CPU及び、RAM並びにROM等のメモリを含む。メモリは、処理をCPUに実行させるように構成されたプログラムコードまたは指令を格納している。メモリすなわちコンピュータ可読媒体は、汎用または専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含む。
車両制御ユニット100には、ハイブリッド車両Cに取り付けられている各種センサからの検出値が入力される。具体的には、車両制御ユニット100には、エアフロメータ81が検出する吸気量GAや、水温センサ82が検出する機関冷却水温度THWに関する検出信号が入力される。また、車両制御ユニット100には、アクセルペダルセンサ83がアクセル操作量ACPとして検出するアクセルペダルの踏込量や、車速センサ85が検出するハイブリッド車両Cの車速SPに関する検出信号、クランク角センサ87が検出するクランクシャフト14の角度位置CAに関する検出信号が入力される。車両制御ユニット100は、クランクシャフト14の角度位置CAに関する検出信号に基づいて、クランクシャフト14の単位時間あたりの回転数である機関回転数NEを算出する。
また、車両制御ユニット100には、バッテリセンサ78からのバッテリ情報B、及び温度センサ79からのバッテリ温度THBに関する検出情報が入力される。車両制御ユニット100は、バッテリ77の電流、電圧、及びバッテリ温度THBに基づいて、バッテリ77の充電容量SOCを算出する。なお、この実施形態では、充電容量SOCは、満充電状態を100%、放電しきった状態を0%として、0〜100%の範囲内で算出されるものである。
車両制御ユニット100は、アクセル操作量ACP、吸気量GA、及び車速SP等の各種の情報に基づいて、ユーザの操作に従って車両を走行させるのに必要な走行パワーPTを算出する。また、車両制御ユニット100は、上記走行パワーPTが実現できるように、内燃機関10が出力するべきパワーであるエンジン出力パワーPE、及びバッテリ77が第1モータジェネレータ71に出力するべきパワーであるバッテリ出力パワーPBを算出する。すなわち、車両制御ユニット100は、エンジン出力パワーPE及びバッテリ出力パワーPBを加算した値が走行パワーPTとなるように、エンジン出力パワーPE及びバッテリ出力パワーPBを算出する。なお、この実施形態では、バッテリ出力パワーPBが正の値である場合には、バッテリ77が放電して第1モータジェネレータ71や第2モータジェネレータ72に電力が供給され、これらがモータとして機能する。また、バッテリ出力パワーPBが負の値である場合には、第1モータジェネレータ71や第2モータジェネレータ72が発電機として機能し、これらからバッテリ77に電力が供給されてバッテリ77が充電される。
車両制御ユニット100は、内燃機関10を制御するためのマップの1つとして、動作マップを記憶している。この動作マップにおいては、機関回転数NEと内燃機関10の出力トルクである機関トルクTRとの関係を表した動作ラインLEが規定されている。動作ラインLEは、所定の条件の下でエンジン出力パワーPEを実現するのに必要となる機関回転数NEと機関トルクTRとの組み合わせ、すなわち動作点をつなぎ合わせた線である。
この実施形態では、動作ラインLEは、例えば、図2に示すように、機関回転数NEと機関トルクTRとを座標軸とする直交座標系で規定されている。ここで、内燃機関10のエンジン出力パワーPEは、機関回転数NEと機関トルクTRとの積で表すことができる。したがって、上記の直交座標系においては、図2において曲線LPで例示するように、エンジン出力パワーPEが等しい出力線は反比例曲線になる。そして、特定のエンジン出力パワーPEに対応する曲線LPと動作ラインLEとの交点が、特定のエンジン出力パワーPEを実現するのに要求される機関トルクTR及び機関回転数NEを示す動作点A1である。
なお、図示は省略するが、車両制御ユニット100には、複数の動作ラインLEが記憶されている。動作ラインLEの種類としては、燃費が最もよいという条件で動作点をつなぎ合わせた燃費優先の動作ライン、燃費優先の動作ラインで制御した場合よりも高い加速性能が得られるパワー優先の動作ライン、排気に含まれる粒子状物質の数が最小限に抑えられるエミッション優先の動作ラインなどが挙げられる。
車両制御ユニット100は、バッテリ77の充放電を制御するためのマップの1つとして、基本充放電マップを記憶している。基本充放電マップにおいては、バッテリ77の充電容量SOCとバッテリ出力パワーPBとの関係を表した充放電ラインLBが規定されている。充放電ラインLBにおいては、バッテリ77の充電容量が第1規定値SOC1未満のときには、バッテリ出力パワーPBはゼロ未満の最小値−Xで一定である。そして、バッテリ77の充電容量が第1規定値SOC1以上であり、且つ第1規定値SOC1よりも大きな値として定められた第2規定値SOC2以下の場合には、バッテリ出力パワーPBが、充電容量SOCが大きくなるほど比例関数的に大きくなる。バッテリ77の充電容量が第2規定値SOC2以上のときには、バッテリ出力パワーPBはゼロより大きい最大値Xで一定である。
次に、車両制御ユニット100によるバッテリ出力パワー算出処理について説明する。このバッテリ出力パワー算出処理は、ハイブリッドシステムが起動しているときには所定の制御周期で繰り返し実行される。なお、以下の説明では、車両制御ユニット100が、複数の動作ラインLEのうちの燃費優先の動作ラインに従って内燃機関10を制御しているものとする。
図4に示すように、バッテリ出力パワー算出処理が開始されると、車両制御ユニット100は、ステップS11の処理を実行する。ステップS11では、車両制御ユニット100は、基本充電マップに基づいて、バッテリ出力パワーPBを算出する。具体的には、車両制御ユニット100は、当該ステップS11実行時点でのバッテリ77の充電容量SOCを、基本充電マップに当てはめて、バッテリ出力パワーPBを算出する。その後、車両制御ユニット100の処理は、ステップS12に移行する。
ステップS12では、車両制御ユニット100は、エンジン動作点が、より燃費の良い動作点に変更されたか否かを判定する。ここで、図2に例示するように、1つの動作ラインLE上において、最も燃費のよい動作点A2が存在する。動作点A2は、一般的には、機関トルクTR及び機関回転数NEが極端な値でなく、いずれも中程度であるときの動作点である。この実施形態では、動作ラインLEとして燃費優先の動作ラインが選択されており、且つ所定の条件を満たした場合に、動作点A2に基づき機関トルクTR及び機関回転数NEを決定する。上記所定の条件としては、例えば、内燃機関10のエンジン出力パワーが、第1モータジェネレータ71、第2モータジェネレータ72、駆動輪などに供給されている状態、すなわち内燃機関10が負荷運転状態であること、アクセル操作量ACPが一定値以上であること、可変バルブタイミング機構18が基準位置よりも進角側に制御されていないこと、触媒22の暖機が完了していること、のすべての条件を満たすことである。エンジン動作点が変更されたと判定された場合(ステップS12:YES)には、車両制御ユニット100の処理は、ステップS13に移行する。一方、エンジン動作点が変更されていない(ステップS12:NO)と判定された場合には、車両制御ユニット100の処理は、ステップS13を飛ばしてステップS14に移行する。
図4に示すように、ステップS13では、車両制御ユニット100は、動作ラインLE上の動作点A2に応じてエンジン出力パワーPEを決定し、このエンジン出力パワーPEに基づき、バッテリ出力パワーPBを算出する。ここで、ステップS12において動作点A2に変更した場合、それに伴って動作点A2を通る曲線LPも変更される。すなわち、動作点A2に変更したことに伴い、エンジン出力パワーPEが、動作点A2によって実現される値へと変更される。例えば、図2に示す動作ラインLE上において、動作点A1から動作点A2へと変更された場合には、エンジン出力パワーPEが増加する。その一方で、動作点の変更前後においてハイブリッド車両Cの走行に要する走行パワーPTは変化しない。そこで、車両制御ユニット100は、走行パワーPTから、動作点A2に応じたエンジン出力パワーPEを減算した値を、新たなバッテリ出力パワーPBとして算出する。その後、車両制御ユニット100の処理は、ステップS14に移行する。
ステップS14では、車両制御ユニット100は、当該ステップS14実行時点でのバッテリ温度THBが第1規定値TH1未満であるか否かを判定する。第1規定値TH1は、バッテリ77が過度な冷却状態になっていないか否かを判定するための値であり、例えば−10度である。バッテリ温度THBが第1規定値TH1未満であると判定された場合(ステップS14:YES)、車両制御ユニット100の処理は、ステップS15に移行する。一方、バッテリ温度THBが第1規定値TH1以上であると判定された場合(ステップS14:NO)、車両制御ユニット100の処理は、ステップS15を飛ばして、ステップS16に移行する。
ステップS15では、車両制御ユニット100は、当該ステップS15実行時点での走行パワーPT及びバッテリ77の充電容量SOCに基づいて、バッテリ出力パワーPBを算出する。具体的には、車両制御ユニット100は、走行パワーPTが第1所定値以下、又は充電容量が第1閾値以下の場合に、バッテリ出力パワーPBを負の一定の値、例えば最小値−Xにする。一方、車両制御ユニット100は、走行パワーPTが第1所定値よりも大きな第2所定値以上、又は充電容量が第1閾値よりも大きな第2閾値以上の場合に、バッテリ出力パワーPBを正の一定の値、例えば最大値Xにする。また、車両制御ユニット100は、上記のいずれにも該当しない場合には、バッテリ出力パワーPBをゼロに設定する。なお、上記の第1閾値は、図3に示す基本充放電マップにおける第1規定値SOC1よりも大きな値であり、上記の第1閾値は、基本充放電マップにおける第2規定値SOC2よりも小さな値である。その後、車両制御ユニット100の処理は、ステップS16に移行する。
ステップS16では、車両制御ユニット100は、機関冷却水温度THWが、第2規定値TH2未満であるか否かを判定する。第1規定値TH1は、内燃機関10が冷却状態にあるか否か、すなわち内燃機関10が冷間始動されたか否かを判定するための値である。この実施形態では、第2規定値TH2として、第1規定値TH1と同じ値が設定されている。機関冷却水温度THWが第2規定値TH2未満であると判定された場合(ステップS16:YES)、車両制御ユニット100の処理は、ステップS17に移行する。機関冷却水温度THWが第2規定値TH2以上であると判定された場合(ステップS16:NO)、車両制御ユニット100の処理は、ステップS17及びステップS18を飛ばして、ステップS19に移行する。
ステップS17では、車両制御ユニット100は、当該ステップS17の実行開始直前時点で、それ以前のステップで算出されているバッテリ出力パワーPBが、下限値PBmin未満であるか否かを判定する。下限値PBminは、最小値−Xよりも大きな負の値として設定されており、例えば、最小値−Xの数分の1程度である。バッテリ出力パワーPBが下限値PBmin未満である場合(ステップS17:YES)、車両制御ユニット100の処理はステップS18に移行する。バッテリ出力パワーPBが下限値PBmin以上である場合(ステップS17:NO)、車両制御ユニット100の処理はステップS18を飛ばして、ステップS19に移行する。
ステップS18では、車両制御ユニット100は、バッテリ出力パワーPBを、それ以前に算出された値に関わらず、下限値PBminに変更する。ここで、下限値PBminは負の値である。バッテリ出力パワーPBが負の値である場合には、バッテリ77は充電される。したがって、ステップS18では、バッテリ出力パワーPBが下限値PBmin未満でバッテリ77への充電パワーが大きい場合に、その充電パワーを下限値PBminに対応する規定値に制限している。その後、車両制御ユニット100の処理は、ステップS19に移行する。
ステップS19では、車両制御ユニット100は、当該ステップS19実行時点での充電容量SOCが、予め定められた下限値SOCmin未満であるか否かを判定する。下限値SOCminは、バッテリ77が安定して電力を供給できる下限の充電容量として定められており、例えば40%程度である。充電容量SOCが下限値SOCmin未満であると判定された場合(ステップS19:YES)、車両制御ユニット100の処理はステップS20に移行する。充電容量SOCが下限値SOCmin以上であると判定された場合(ステップS19:NO)、車両制御ユニット100の処理は、ステップS20を飛ばして、ステップS21に移行する。
ステップS20では、車両制御ユニット100は、バッテリ出力パワーPBを、それ以前に算出された値に関わらず、充電固定値PB1に変更する。この実施形態では、充電固定値PB1は、最小値−Xと同じ値である。その後、車両制御ユニット100の処理は、ステップS21に移行する。
ステップS21では、車両制御ユニット100は、ステップS21では、車両制御ユニット100は、当該ステップS21実行時点での充電容量SOCが、予め定められた上限値SOCmaxを超えているか否かを判定する。上限値SOCmaxは、バッテリ77が安定して電力を供給できる上限の充電容量として定められており、例えば80%程度である。充電容量SOCが上限値SOCmaxを超えていると判定された場合(ステップS21:YES)、車両制御ユニット100の処理はステップS22に移行する。充電容量SOCが上限値SOCmax以上であると判定された場合(ステップS21:NO)、車両制御ユニット100の処理は終了する。
ステップS22では、車両制御ユニット100は、バッテリ出力パワーPBを、それ以前に算出された値に関わらず、放電固定値PB2に変更する。この実施形態では、放電固定値PB2は、最大値Xと同じ値である。その後、車両制御ユニット100の処理は終了する。
本実施形態の作用について説明する。
内燃機関10が燃費優先の動作ラインに従って制御されている場合には、先ず、基本充電マップに基づいてバッテリ出力パワーPBが算出される。その後、燃費優先の動作ライン上においてエンジン動作点が、より燃費のよい動作点に変更された場合には、その動作点を実現できるバッテリ出力パワーPBに変更される。
内燃機関10が燃費優先の動作ラインに従って制御されている場合には、先ず、基本充電マップに基づいてバッテリ出力パワーPBが算出される。その後、燃費優先の動作ライン上においてエンジン動作点が、より燃費のよい動作点に変更された場合には、その動作点を実現できるバッテリ出力パワーPBに変更される。
また、バッテリ温度THBが第1規定値TH1未満である場合、すなわち、バッテリ77が冷却状態にある場合には、走行パワーPT及び充電容量SOCに基づいて、バッテリ出力パワーPBが算出される。このときに算出されるバッテリ出力パワーPBは、走行パワーPTが第1所定値以下、又は充電容量が第1閾値以下の場合には、最小値−Xである。したがって、バッテリ77は、最大限の速度で充電される。一方、バッテリ出力パワーPBは、走行パワーPTが第2所定値以上、又は充電容量が第2閾値以上の場合には、最大値Xである。したがって、バッテリ77は、最大限の速度で放電する。
また、機関冷却水温度THWが第2規定値TH2未満であるとき、すなわち、内燃機関10が冷間始動されて依然として冷えた状態にある場合には、バッテリ出力パワーPBは、下限値PBmin以上の値に制限される。したがって、バッテリ77は、放電するか、充放電されないか、下限値PBminの絶対値以下の充電パワーで充電されるかである。
さらに、充電容量SOCが下限値SOCmin未満の場合には、バッテリ出力パワーPBが充電固定値PB1に変更され、バッテリ77が強制的に充電される。そして、充電容量SOCが上限値SOCmaxを超えている場合には、バッテリ出力パワーPBが放電固定値PB2に変更され、バッテリ77が強制的に放電される。
一連のバッテリ出力パワー算出処理によってバッテリ出力パワーPBが算出され、決定されると、車両制御ユニット100は、走行パワーPTからバッテリ出力パワーPBを減算して、エンジン出力パワーPEを算出する。そして、図2に示すように、算出したエンジン出力パワーPEを示す曲線LPと動作ラインLEとの交点である動作点A1を求め、その動作点A1を実現するべく、内燃機関10を制御する。したがって、バッテリ出力パワー算出処理によってバッテリ出力パワーPBが変更されると、走行パワーPTが変わらなくても、動作点A1が変更され、それに伴い内燃機関10の機関回転数NE等も変化する。
本実施形態の効果について説明する。
(1)上記実施形態では、内燃機関10が冷間始動されて依然として冷えた状態にある場合には、バッテリ77が充電されるとしても、バッテリ77への充電パワーが下限値PBminの絶対値以下に制限される。換言すれば、バッテリ77への充電パワーが下限値PBminの絶対値を超えるような大きな値になることはない。このようにバッテリ77への充電パワーが大きくなることを制限するので、バッテリ77の充電容量SOCが低くなったときに、バッテリ77を充電するために内燃機関10のエンジン出力パワーPEが過度に大きくなることはない。したがって、冷間始動時に、エンジン出力パワーPEが大きくなることに起因して排気に含まれる粒子状物質が増加してしまうことは防げる。
(1)上記実施形態では、内燃機関10が冷間始動されて依然として冷えた状態にある場合には、バッテリ77が充電されるとしても、バッテリ77への充電パワーが下限値PBminの絶対値以下に制限される。換言すれば、バッテリ77への充電パワーが下限値PBminの絶対値を超えるような大きな値になることはない。このようにバッテリ77への充電パワーが大きくなることを制限するので、バッテリ77の充電容量SOCが低くなったときに、バッテリ77を充電するために内燃機関10のエンジン出力パワーPEが過度に大きくなることはない。したがって、冷間始動時に、エンジン出力パワーPEが大きくなることに起因して排気に含まれる粒子状物質が増加してしまうことは防げる。
(2)上記実施形態では、バッテリ77が冷却状態にある場合には、基本充放電マップではなく、走行パワーPT及び充電容量SOCに基づきバッテリ出力パワーPBが算出される。このときには、走行パワーPTが第1所定値より大きく第2所定値未満、且つ、充電容量SOCが第1閾値より第2閾値未満という状態を除けば、バッテリ77は、最大の速度で充電又は放電される。バッテリ77は充放電の際に発熱をするので、このように最大の速度で充電又は放電することで、バッテリ77を速やかに昇温できる。
(3)上記実施形態では、充電容量SOCが下限値SOCmin未満の場合にはバッテリ77が強制的に充電され、充電容量SOCが上限値SOCmaxを超えている場合にはバッテリ77が強制的に放電される。そのため、バッテリ77の充電容量SOCを、当該バッテリ77が安定して充放電可能な範囲内に収めることができ、また、バッテリ77に過放電・過充電が生じることも防げる。
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施できる。
・上記実施形態では、内燃機関10、第1モータジェネレータ71、及び第2モータジェネレータ72を有するハイブリッド車両Cを例示したが、少なくとも1つの内燃機関と少なくとも1つのモータジェネレータとを有していて、内燃機関とモータジェネレータとが出力をやり取り可能になっていれば、どのような構成であっても、上記のバッテリ出力パワー算出処理に関する技術を適用でき得る。
・上記実施形態では、内燃機関10、第1モータジェネレータ71、及び第2モータジェネレータ72を有するハイブリッド車両Cを例示したが、少なくとも1つの内燃機関と少なくとも1つのモータジェネレータとを有していて、内燃機関とモータジェネレータとが出力をやり取り可能になっていれば、どのような構成であっても、上記のバッテリ出力パワー算出処理に関する技術を適用でき得る。
・上記実施形態では、車両制御ユニット100を1つの部材として説明したが、車両制御ユニット100は複数のユニットやモジュールに分割されていることもある。複数のユニットやモジュールに分割されていても、通信することにより協調して動作するのであれば、ハイブリッド車両の制御装置として成立する。
・上記実施形態で示した動作ラインは例示であり、上記実施形態の動作ラインに加えて又は代えて他の動作ラインがあってもよい。
・上記実施形態では、燃費優先の動作ラインに従って内燃機関10を制御しているものとして、バッテリ出力パワー算出処理を説明したが、他の動作ラインに従って内燃機関10を制御している場合にも、同様のバッテリ出力パワー算出処理を実行してもよい。
・上記実施形態では、燃費優先の動作ラインに従って内燃機関10を制御しているものとして、バッテリ出力パワー算出処理を説明したが、他の動作ラインに従って内燃機関10を制御している場合にも、同様のバッテリ出力パワー算出処理を実行してもよい。
・上記実施形態では、所定の条件を満たした場合により燃費の良い動作点に変更したが、この処理を省略してもよい。特に、燃費優先の動作ラインではない他の動作ラインで制御している場合には、燃費向上の要請が低いと考えられるので、燃費の良い動作点に変更する必要性は低いといえる。
・バッテリ温度THBが第1規定値TH1未満であるときのバッテリ出力パワーPBの算出方法は、上記実施形態の例に限らない。基本充放電マップでバッテリ出力パワーPBを算出した場合よりも、大半の充電容量SOCの範囲で、バッテリ出力パワーPBの絶対値が大きければ、バッテリ77の早期暖機が図れる。
・バッテリ温度THBが第1規定値TH1未満であるか否かの判定や、バッテリ温度THBが第1規定値TH1未満であるときのバッテリ出力パワーPBの算出を省略してもよい。図3に示す基本充放電マップでバッテリ出力パワーPBを算出した場合、ほぼ全ての充電容量SOCの範囲で、多少なりともバッテリ77は充電又は放電されることになる。したがって、バッテリ77は少なからず暖機される。
・内燃機関10の温度は、機関冷却水温度THWに限らず、他の温度を採用してもよい。あるいは、複数の温度センサの値から推測した温度や、複数の温度センサの値を平均化した温度を、内燃機関10の温度として採用してもよい。
・上記実施形態では、下限値PBminを負の値にしたが、下限値PBminをゼロや正の値にしてもよい。下限値PBminを正の値にした場合、バッテリ77が放電することもあり得るが、その場合には、バッテリ77が放電した分、エンジン出力パワーPEは小さくなる。
・上記実施形態では、ステップS16においてYES、且つステップS17においてYESの場合に、バッテリ出力パワーPBを下限値PBminに固定した。上記の場合において、バッテリ出力パワーPBは、必ずしも下限値PBminに固定する必要はない。この場合のバッテリ出力パワーPBは、下限値PBmin以上の範囲内で、充電容量SOCに応じて変動してもよい。
C…ハイブリッド車両
10…内燃機関
71…第1モータジェネレータ
72…第2モータジェネレータ
77…バッテリ
PE…エンジン出力パワー
PB…バッテリ出力パワー
PT…走行パワー
PBmin…下限値
THW…機関冷却水温度
TH2…第2規定値
10…内燃機関
71…第1モータジェネレータ
72…第2モータジェネレータ
77…バッテリ
PE…エンジン出力パワー
PB…バッテリ出力パワー
PT…走行パワー
PBmin…下限値
THW…機関冷却水温度
TH2…第2規定値
Claims (1)
- 駆動源としての内燃機関と、前記内燃機関の出力に基づき発電可能であるとともに電力の供給を受けて駆動可能なモータジェネレータと、前記モータジェネレータとの間で電力を授受するバッテリとを備えたハイブリッド車両に適用され、前記内燃機関の出力パワー、及び前記バッテリの充放電パワーを制御する制御装置であって、
前記内燃機関の温度が、当該内燃機関が冷却状態にあるか否かを判定するための値として予め定められた規定値未満である場合には、前記モータジェネレータから前記バッテリへの充電パワーを、予め定められた限界値以下に制限する
制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020020693A JP2021126909A (ja) | 2020-02-10 | 2020-02-10 | ハイブリッド車両の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020020693A JP2021126909A (ja) | 2020-02-10 | 2020-02-10 | ハイブリッド車両の制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021126909A true JP2021126909A (ja) | 2021-09-02 |
Family
ID=77487615
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020020693A Pending JP2021126909A (ja) | 2020-02-10 | 2020-02-10 | ハイブリッド車両の制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2021126909A (ja) |
-
2020
- 2020-02-10 JP JP2020020693A patent/JP2021126909A/ja active Pending
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