JP3668838B2 - 車両の制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数の駆動力源から駆動輪に伝達される動力を制御する車両の制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、複数の駆動力源を搭載したハイブリッド車が知られており、車両の走行状態に応じて、各駆動力源を制御するように構成されている。このように、複数の駆動力源を搭載したハイブリッド車の制御装置の一例が、特開平11−324754号公報に記載されている。この公報に記載されているハイブリッド車においては、エンジン(駆動力源)から車輪(駆動輪)に至る動力伝達経路に、モータおよび変速機構が設けられている。エンジンには、スロットル弁の開度を制御するスロットルアクチュエータが設けられているとともに、スロットル弁の開度を検出するスロットルセンサが設けられている。また、モータにはパワードライブユニットを介して蓄電池が接続されている。そして、蓄電池からモータに電力を供給すれば、モータの駆動によりエンジン出力をアシストすることができる。これに対して、モータは発電機として機能させることも可能であり、その回生作動時には発電された電力が蓄電池に充電される。
【0003】
上記公報に記載されたハイブリッド車においては、スロットル弁が全閉になるべき時に、スロットル弁が全閉にならないという故障が検出され、かつ、ブレーキ操作が検出された場合は、モータの駆動が停止されて回生制動状態になり、モータがエンジンに対する負荷となるように作用し、運転者の減速要求に対して車両を減速させて、安全な場所へ車両を移動させる退避走行が可能になるものとされている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記公報に記載されたハイブリッド車の制御装置においては、モータにより発電された電力が蓄電池に充電されるようになっているが、蓄電池の充電量によっては、それ以上蓄電池に充電することができない場合があった。しかしながら、上記公報においては、蓄電池の充電状態については何ら考慮がなされておらず、この点で改善の余地があった。
【0005】
この発明は上記の事情を背景としてなされたものであり、第2の駆動力源の発電機能による充電状態に基づいて、第2の駆動力源の発電機能を制御することのできる車両の制御装置を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段およびその作用】
上記の目的を達成するために、請求項1の発明は、駆動輪に連結された第1の駆動力源と、この第1の駆動力源から前記駆動輪に至る動力の伝達経路に連結され、かつ、発電機能を備えた第2の駆動力源とを有し、前記第1の駆動力源の動力を前記第2の駆動力源により電力に変換する回生制御をおこなうことにより、前記第1の駆動力源から前記駆動輪に伝達される動力を抑制することのできる車両の制御装置において、前記第1の駆動力源の吸気系統の故障により第1の駆動力源の運転出力が要求駆動力に対応する値以上になるか否かを判断する駆動力判断手段と、前記駆動力判断手段により、前記第1の駆動力源の運転出力が前記第1の駆動力源の吸気系統の故障により要求駆動力に対応する値以上になると判断された場合には、前記第2の駆動力源の回生制御により電力が充電される充電装置の充電状態を判断する充電状態判断手段と、この充電状態判断手段の判断結果に基づいて、前記第2の駆動力源による回生制御の内容を選択する駆動力源制御手段とを備えていることを特徴とするものである。ここで、充電装置の充電状態には、第2の駆動力源の回生制御により発生した電力以外の電力が含まれている、また、第2の駆動力源の回生制御の内容には、回生制御を実行するか否かと、第1の駆動力源の動力のうち、電力に変換するべき動力の値とが含まれている。
【0007】
請求項1の発明によれば、第1の駆動力源の出力が要求駆動力に対応する値以上になることが判断された場合には、充電装置の充電状態に基づいて、第2の駆動力源による回生制御の内容が選択される。したがって、回生制御の内容が、充電状態に即したものになり易い。
【0008】
請求項2の発明は、請求項1の構成に加えて、前記駆動力源制御手段は、前記充電状態判断手段により判断される前記充電装置の充電量が所定値を越えている場合に、前記第2の駆動力源による回生制御を禁止する機能を備えていることを特徴とするものである。第2の駆動力源による回生制御を禁止する機能には、現在おこなわれている回生制御を中止する機能と、現在、回生制御がおこなわれていない場合は、そのままの状態を継続する機能とが含まれる。
【0009】
請求項2の発明によれば、請求項1の発明と同様の作用が生じる他に、充電装置の充電量が所定値を越えている場合は、前記第2の駆動力源による回生制御が禁止される。したがって、第2の駆動力源の回生制御により、充電装置が過充電状態になることを回避できる。
【0010】
請求項3の発明は、駆動輪に連結された第1の駆動力源と、この第1の駆動力源から前記駆動輪に至る動力の伝達経路に連結され、かつ、発電機能を備えた第2の駆動力源とを有し、前記第1の駆動力源の動力を前記第2の駆動力源により電力に変換する回生制御をおこなうことにより、前記第1の駆動力源から前記駆動輪に伝達される動力を抑制することのできる車両の制御装置において、前記第1の駆動力源が、燃料の燃焼により動力を発生するように構成されており、前記第1の駆動力源から前記駆動輪に動力を伝達する動力伝達部材に前記第2の駆動力源が連結されているとともに、前記動力伝達部材と前記第1の駆動力源との間にクラッチが設けられており、前記第1の駆動力源の吸気系統の故障により第1の駆動力源の運転出力が要求駆動力に対応する値以上になるか否かを判断する駆動力判断手段と、前記駆動力判断手段により、前記第1の駆動力源の運転出力が前記第1の駆動力源の吸気系統の故障により要求駆動力に対応する値以上になると判断された場合には、前記第2の駆動力源の回生制御により電力が充電される充電装置の充電状態を判断する充電状態判断手段と、前記充電状態判断手段により、前記充電装置の充電量が所定値以下であると判断された場合に、前記第1の駆動力源の動力を前記第2の駆動力源により電力に変換することにより、前記第1の駆動力源から前記駆動輪に伝達される動力を抑制する回生制御手段と、前記充電状態判断手段により、前記充電装置の充電量が所定値を越えていると判断された場合に、前記第1の駆動力源に対する燃料の供給を抑制し、かつ、前記クラッチを解放し、さらに、前記第2の駆動力源の動力を前記駆動輪に伝達する複合制御手段とを備えていることを特徴とするものである。
【0011】
請求項3の発明によれば、、第1の駆動力源の出力が要求駆動力に対応する値以上になることが判断された場合で、かつ、充電装置の充電量が所定値以下である場合は、第2の駆動力源の回生制御がおこなわれて、第1の駆動力源から駆動輪に伝達される動力が抑制される。これに対して、充電装置の充電量が所定値を越えている場合は、第1の駆動力源に対する燃料の供給が抑制され、かつ、クラッチが解放され、さらに、第2の駆動力源の動力が駆動輪に伝達される。したがって、第2の駆動力源の動力により車両が走行する。
【0012】
請求項4の発明は請求項3の構成に加えて、前記動力伝達部材に変速機が連結されており、前記複合制御手段は、前記第2の駆動力源の動力を前記駆動輪に伝達する際に、前記第2の駆動力源の動力により回転される前記変速機で生じる摩擦力が小さくなるように、前記変速機を制御する機能を備えていることを特徴とするものである。
【0013】
請求項4の発明によれば、請求項3の発明と同様の作用が生じる他に、第2の駆動力源の動力を駆動輪に伝達する際に、第2の駆動力源の動力により回転される変速機で生じる摩擦力が小さくなる。したがって、第2の駆動力源に供給されるエネルギの無駄な消費を抑制できる。
【0014】
請求項5の発明は、請求項3の構成に加えて、前記第1の駆動力源から前記駆動輪に至る動力の伝達経路に変速機が設けられており、前記回生制御手段は、前記第1の駆動力源の動力を前記第2の駆動力源により電力に変換することにより、前記第1の駆動力源から前記駆動輪に伝達される動力を抑制する際に、前記変速機の変速比を最大変速比よりも小さい変速比に制御する機能を備えていることを特徴とするものである。
【0015】
請求項5の発明によれば、請求項3の発明と同様の作用が生じる他に、第2の駆動力源の発電機能により、第1の駆動力源から駆動輪に伝達される動力を抑制する際に、変速機の変速比により第1の駆動力源の回転数が変化するが、変速機の変速比が最大変速比よりも小さい変速比であるために、第1の駆動力源の回転数の過剰な上昇が抑制される。
【0016】
【発明の実施の形態】
つぎにこの発明を図に示す具体例に基づいて説明する。図2はこの発明の一実施例であるハイブリッド車のパワープラントを示している。すなわち、車両の駆動力源としてエンジン1およびモータ・ジェネレータ(MG)2が設けられている。エンジン1は、燃料を燃焼させて動力(言い換えればトルク)を出力する装置であって、内燃機関、例えば、ガソリンエンジンまたはディーゼルエンジンまたはLPGエンジンなどを採用することができる。以下、この実施形態においては、エンジン1として便宜上ガソリンエンジンを用いた場合を例として説明する。エンジン1は、点火装置3、燃料噴射装置4、冷却装置5、電子スロットルバルブ6などを備えた公知の構造のものである。この電子スロットルバルブ6は、エンジン1の吸気管1Aの内部に設けられている。
【0017】
このエンジン1のクランクシャフト7には、クラッチ8を介して動力伝達軸9が連結されている。このクラッチ8としては、摩擦式クラッチまたは流体式クラッチまたは電磁式クラッチなどを用いることができる。このクラッチ8として流体式クラッチを用いる場合は、入力側部材から出力側部材に伝達されるトルクを増幅する機能を備えたトルクコンバータと、入力側部材と出力側部材との間における動力伝達状態を切り換えるために係合・解放されるロックアップクラッチとが設けられる。
【0018】
前記モータ・ジェネレータ2は、電気エネルギ(電力)が供給されて動力(トルク)を出力する電動機としての機能と、機械的エネルギを電力に変換する発電機としての機能とを兼ね備えたものであり、モータ・ジェネレータ2としては、例えば固定永久磁石型同期モータなどを使用することができる。このように、エンジン1とモータ・ジェネレータ2とは、その動力の発生原理が異なっている。そして、モータ・ジェネレータ2のロータ(図示せず)と動力伝達軸9とが連結されている。
【0019】
動力伝達軸9におけるクラッチ8とは反対側に変速機10が連結されている。変速機10は、変速機構10Cと、この変速機構10Cの入力側に設けられた入力軸10Aと、変速機構10Cの出力側に設けられた出力軸10Bとを有している。そして、入力軸10Aに前記動力伝達軸9が連結されている。この変速機10は、その変速比を自動的に制御することのできる自動変速機である。この自動変速機は、有段変速機または無段変速機のいずれでもよい。自動変速機として有段変速機を用いる場合は、変速機構10Cを、歯車変速機構、およびこの歯車変速機構の動力伝達経路を切り換えるクラッチやブレーキなどの摩擦係合装置により構成することができる。自動変速機として無段変速機を用いる場合は、変速機構10Cを、駆動側プーリと従動側プーリ、および駆動側プーリと従動側プーリとに巻き掛けられるベルトにより構成することができる。
【0020】
一方、クランクシャフト7に対して動力伝達可能なモータ・ジェネレータ12が設けられている。モータ・ジェネレータ12は、電力が供給されてトルクを出力する電動機としての機能と、発電機としての機構とを兼ね備えたものであり、モータ・ジェネレータ12としては、例えば固定永久磁石型同期モータなどを使用することができる。モータ・ジェネレータ12とクランクシャフト7との間の動力伝達経路には、動力伝達機構、例えば、チェーンまたはベルトが設けられている。
【0021】
また、モータ・ジェネレータ2,12には、それぞれインバータ13,14を介してバッテリ15が接続されているとともに、インバータ13,14およびバッテリ15には電子制御装置(ECU)16が接続されている。なお、前記点火装置3および燃料噴射装置4も、バッテリ15の電力により駆動されるように構成されている。この電子制御装置16は、中央演算処理装置(CPUまたはMPU)および記憶装置(RAMおよびROM)ならびに入出力インタフェースを主体とするマイクロコンピュータにより構成されている。
【0022】
この電子制御装置16には、エンジン回転数センサ17の信号、吸気系統の故障の有無を検出するフェールセンサ18の信号、イグニッションスイッチ19の信号、吸入空気量センサ20の信号、バッテリ15の充電状態(SOC:state of charge )を示す信号、エアコンスイッチ21の信号、シフトポジションセンサ22の信号、フットブレーキスイッチ23の信号、アクセル開度センサ24の信号、スロットル開度センサ25の信号、変速機10の入力回転数センサ26の信号、変速機10の出力回転数センサ27の信号などが入力される。この出力回転数センサ27の信号に基づいて車速が演算される。
【0023】
これに対して、電子制御装置16からは、点火装置3を制御する信号、燃料噴射装置4を制御する信号、電子スロットルバルブ6の開度を制御するアクチュエータ(例えばモータなど)30に対する信号、インバータ13,14を介してモータ・ジェネレータ2,12を制御する信号、クラッチ8の係合・解放を制御するアクチュエータ28に対する信号、変速機10の変速比を制御する油圧制御装置29に対する信号などが出力される。なお、前記フェールセンサ18により検出される吸気系統の故障としては、電子スロットルバルブ6自体の動作不良、アクチュエータ30の故障、吸気管1Aの壁面の穴などが挙げられる。
【0024】
ここで、この実施形態の構成とこの発明の構成との対応関係を説明すれば、エンジン1がこの発明の第1の駆動力源に相当し、モータ・ジェネレータ2がこの発明の第2の駆動力源に相当し、車輪11がこの発明の駆動輪に相当し、動力伝達軸9がこの発明の動力伝達部材に相当し、バッテリ15がこの発明の充電装置に相当する。
【0025】
上記の構成を有するハイブリッド車においては、電子制御装置16に入力される信号、および電子制御装置16に予め記憶されているデータに基づいて、車両全体が制御される。たとえば、イグニッションスイッチ19により、ロック(オフ)・アクセサリ・オン・スタートの各操作位置を検出することができる。ここで、イグニッションスイッチ19によりスタート位置が検出され、ついで、オン位置が検出された場合にエンジン始動要求が発生する。
【0026】
エンジン始動要求が発生すると、モータ・ジェネレータ12が駆動され、モータ・ジェネレータ12の動力によりエンジン1が初期回転され、かつ、吸気管1Aを介して空気が吸入されるとともに、この空気と燃料噴射装置4から噴射された燃料とが混合され、ついで、点火装置5による点火がおこなわれるという、公知の吸入行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程を繰り返すことにより、エンジン1が自律回転する。そして、エアコン用コンプレッサ(図示せず)などの補機駆動が不要であり、かつ、バッテリ15の充電量が所定値以上である場合は、エンジン1の始動から所定時間後にエンジン1が自動的に停止される。
【0027】
車両の走行時は、車速およびアクセル開度に基づいて要求駆動力を判断するとともに、この要求駆動力に対応するエンジン出力を算出する。このエンジン出力の算出結果に基づいて、最適燃費線(図示せず)からエンジン回転数を求める。そして、変速機10の変速比を制御することにより、エンジン回転数を制御する。エンジン出力の制御に際しては、吸入空気量または点火時期または燃料噴射量のうちの少なくとも一つが制御される。なお、エンジン効率が悪い低負荷領域においては、エンジン1が停止され、モータ・ジェネレータ2のトルクにより車両が走行する。
【0028】
図3に、アクセル開度および車速をパラメータとして、エンジン駆動領域と、モータ・ジェネレータ駆動領域とを設定したマップの一例が示されている。この図3においては、車両が発進する時のように比較的軽負荷の状態(言い換えれば、エンジン1を駆動力源として用いたのでは燃費が悪化する状態)に対応してモータ・ジェネレータ駆動領域が設定されている。これに対して、エンジン効率が良好となる走行状態に対応して、エンジン駆動領域が設定されている。
【0029】
そして、車速およびアクセル開度が、モータ・ジェネレータ駆動領域となった場合、つまり、所定の停止条件が成立した場合は、イグニッションスイッチ19の信号に関わりなく、エンジン1が自動停止される。また、エンジン1の自動停止中に、車速およびアクセル開度が、エンジン駆動領域に切り換わった場合、つまり、所定の再始動条件が成立した場合は、エンジン1が始動される。このように、図3に示すマップに基づいて、エンジン1の自動停止・再始動を制御するシステムを、エコランシステムと呼ぶ。
【0030】
この図3において、エンジン駆動領域では、基本的にはエンジン1が単独で駆動され、モータ・ジェネレータ駆動領域では、基本的にはモータ・ジェネレータ2が単独で駆動される。このエンジン駆動領域において、要求駆動力に対してエンジントルクが不足している場合は、モータ・ジェネレータ2を電動機として駆動させることで、不足分のトルクが補われる。すなわち、要求駆動力に基づいて、エンジン1で分担するトルクとモータ・ジェネレータ2で分担するトルクとが演算され、その演算結果に基づいてエンジン1およびモータ・ジェネレータ2が制御される。なお、この実施形態においては、図3のマップ以外の条件に基づいて、エンジン1およびモータ・ジェネレータ2の駆動・停止を制御することができるが、その制御については後述する。
【0031】
また、バッテリ15の充電量が不足している場合は、エンジン出力を増加し、かつ、モータ・ジェネレータ12を発電機として機能させ、その電力をバッテリ15に充電することができる。さらに、車両の減速時(言い換えれば惰力走行時)には、車輪11の動力をモータ・ジェネレータ2に伝達し、かつ、モータ・ジェネレータ2を発電機として機能させ、その電力をバッテリ15に充電することにより、回生制動力を生じさせることができる。上記各種の制御中、エンジントルクを車輪11に伝達する場合はクラッチ8が係合され、モータ・ジェネレータ2を単独で駆動させ、そのトルクを車輪11に伝達する場合は、クラッチ8を解放することができる。
【0032】
さらに、モータ・ジェネレータ2による回生制動時には、クラッチ8を解放し、モータ・ジェネレータ2の発電効率を高めることができる。なお、この実施形態においては、クラッチ8を係合させれば、モータ・ジェネレータ2の動力によりエンジン1を始動させることもできる。すなわち、車両の駆動力源とは別に設けられたモータ・ジェネレータ12、または車両の駆動力源としての機能を有するモータ・ジェネレータ2のいずれかにより、エンジン1を始動することができる。
【0033】
つぎに、図3のマップ以外の条件に基づいて、エンジン1およびモータ・ジェネレータ2ならびにその他のシステムを制御する場合の一例を、図1のフローチャートに基づいて説明する。まず、電子制御装置16に入力される信号に基づいて、エンジン1の吸気系統に異常(故障)が有り、かつ、エンジン出力が要求駆動力に対応する値以上の値になるか否かが判断される(ステップS1)。エンジン1の吸気系統の故障としては、電子スロットルバルブ6が全開状態で動作不能になっていること、吸気管1Aが破損して吸気量が過剰に増加していることなどが挙げられる。ステップS1で否定的に判断された場合は、リターンされる。
【0034】
これに対して、ステップS1で肯定的に判断された場合は、エンジン出力が、電子制御装置16で判断される要求駆動力に対応しないものになり、運転者に違和感を与える可能性がある。そこで、ステップS1で肯定的に判断された場合は以下のような制御をおこなう。まず、バッテリ15の充電状態(充電量)SOCが、第1の基準値(許容充電量もしくは最大充電量)SOC1を越えているか否かが判断される(ステップS2)。この第1の基準値SOC1は、電子制御装置16に記憶されている。ステップS2で肯定的に判断された場合は、バッテリ15が過充電状態になる可能性があり、これ以上の充電は好ましくない。
【0035】
そこで、エンジン1に対する燃料の供給を停止する制御(フューエルカット制御)をおこない、かつ、クラッチ8を解放させ(ステップS3)、リターンされる。また、モータ・ジェネレータ2が発電機として機能していた場合は、ステップS3において、モータ・ジェネレータ2が電動機として駆動される。また、ステップS3に移行する前に、既にモータ・ジェネレータ2が電動機として駆動されていた場合は、モータ・ジェネレータ2の出力を増加する制御がおこなわれる。
【0036】
このように、ステップS2を経由してステップS3の制御をおこなった場合は、エンジン1の故障、具体的には、エンジン出力が要求駆動力に対応する値よりも大きすぎる場合において、モータ・ジェネレータ2を駆動力源として車両を走行させることで、要求駆動力と、実際に車輪11に生じる駆動力との偏差の増加が抑制され、運転者に違和感を与えることを抑制することができる。言い換えれば、エンジン1が異常になった場合でも、必要最低限の動力を車輪11に伝達し、この動力により車両を走行させる、いわゆる退避走行が可能となる。また、ステップS3において、フューエルカット制御をおこなっているため、エンジン回転数および車速が過剰に上昇することを防止できる。
【0037】
一方、前記ステップS2で否定的に判断された場合は、バッテリ15の充電量SOCが第2の基準値SOC2よりも少ないか否かが判断される(ステップS4)。第2の基準値SOC2は電子制御装置16に記憶されており、第1の基準値SOC1よりも第2の基準値SOC2の方が小さい値(少ない値)である。ステップS4で肯定的に判断された場合は、燃料噴射装置4による燃料噴射を許可し、かつ、要求駆動力に対するエンジン出力の余剰分に相当する動力を、モータ・ジェネレータ2により電力に変換し、その電力をバッテリ15に充電する回生制御をおこない(ステップS5)、リターンする。また、このステップS5においては、変速機10の変速比を、最大変速比よりも小さな変速比、望ましくは最小変速比(ハイギヤ)に制御する。なお、ステップS4で否定的に判断された場合は、リターンする。言い換えれば、それ以前におこなわれていた制御をそのまま継続する。なお、ステップS5においては、現在の充電量と第1の基準値SOC1との差に基づいて、エンジン1の動力のうち、どの程度の動力を電力に変換するかを判断し、その判断結果に基づいてモータ・ジェネレータ2の回生制動量を制御することもできる。
【0038】
このように、エンジン1の故障、具体的には、エンジン出力が要求駆動力に対応する値よりも大きすぎる場合において、ステップS4を経由してステップS5に至った場合は、要求駆動力に対するエンジン出力の余剰分を電力に変換することにより、要求駆動力に対応する動力と、車輪11に伝達される動力との偏差の増加が抑制され、運転者に違和感を回避できる。また、エンジン1が異常になった場合でも、必要最低限の動力をモータ・ジェネレータ2から車輪11に伝達し、この動力により車両を走行させる、いわゆる退避走行が可能になる。また、ステップS5においては、変速機10の変速比を、最大変速比よりも小さな変速比、望ましくは最小変速比に制御するため、エンジン回転数の過剰な上昇を防止できる。
【0039】
なお、図1のフローチャートにおいては、ステップS2で、バッテリ15の充電量SOCが第1の基準値SOC1以上であるか否かを判断するように構成することもできる。このように構成した場合は、ステップS2で肯定的に判断された場合はステップS3に進み、ステップS2で否定的に判断された場合はステップS4に進む。また、ステップS4で、バッテリ15の充電量SOCが第2の基準値SOC2以下であるか否かを判断するように構成することもできる。このように構成した場合は、ステップS4で肯定的に判断されるとステップS5に進み、ステップS4で否定的に判断されるとリターンされる。
【0040】
図4のタイムチャートは、図1のフローチャートのステップS2で、バッテリ15の充電量SOCが第1の基準値SOC1以上であるか否かを判断し、ステップS4で、バッテリ15の充電量SOCが第2の基準値SOC2以下であるか否かを判断するように構成した場合の制御に対応するものである。すなわち、エンジン1の動力の一部により、モータ・ジェネレータ2を発電機として機能させている際に、時刻t1において、電子スロットルバルブ6が、常時、開状態になる故障が生じると、バッテリ15の充電量SOCが、第2の基準値SOC2よりも多く、かつ、第1の基準値SOC1よりも少ない状態では、モータ・ジェネレータ2による発電がそのまま継続される。
【0041】
そして、時間の経過により時刻t2となり、バッテリ15の充電量SOCが第1の基準値SOC1まで増加した場合は、フューエルカット制御が開始され、かつ、モータ・ジェネレータ2が発電状態(回生制御)から電動機としての駆動状態(力行制御)に切り換えられる。すると、バッテリ15の充電量が徐々に減少し、バッテリ15の充電量SOCが、第2の基準値SOC2まで減少した時刻t3において、再び燃料噴射が開始され、エンジン1の動力の一部をモータ・ジェネレータ2により電力に変換する制御がおこなわれ、バッテリ15の充電量SOCが増加し始める。
【0042】
図5は、この発明を適用することのできる車両の他のレイアウトを示す図である。図5においては、エンジン1のクランクシャフト7と、変速機10の入力軸10Aとの間にクラッチ8が設けられており、変速機10の出力軸10Bに対して、動力伝達軸9を介してモータ・ジェネレータ2のロータが連結されている。そして、動力伝達軸9における変速機10の反対側には、車輪11が連結されている。なお、図5において、モータ・ジェネレータ2,12、エンジン1、変速機10、クラッチ8を制御する制御系統については、図2に示すものと同様の制御系統を用いることができる。この図5の実施形態に対しても、図1の制御例を適用することができる。
【0043】
この図5の実施形態に図1の制御例を適用する場合は、ステップS3において、フューエルカット制御をおこない、かつ、クラッチ8を解放するとともに、変速機10の変速比を、モータ・ジェネレータ2の動力損失が可及的に少なくなるように変速機10が制御される。つまり、モータ・ジェネレータ2の動力により車両を走行させる場合は、モータ・ジェネレータ2の動力が動力伝達軸9を介して変速機10にも伝達されるが、変速機10の変速機構10Cのフリクションが少なくなる(言い換えれば、変速機構10の引きずりが少なくなる)ように、変速機10が制御され、モータ・ジェネレータ2の動力損失が可及的に抑制される。したがって、バッテリ15の電力が無駄に消費されることを防止できる。
【0044】
なお、変速機10の変速機構10Cのフリクションを少なくするための制御は、変速機構10Cの構成により異なるが、例えば、入力軸10Aと出力軸10Bとが直結状態になるような変速比を選択すること、入力軸10Aと出力軸10Bとを連結している摩擦係合装置を解放すること(いわゆるニュートラル状態にすることすること)などが挙げられる。
【0045】
ここで、図1に示された機能的手段と、この発明の構成との対応関係を説明すれば、ステップS2,S4がこの発明の充電状態判断手段に相当し、ステップS3,S5がこの発明の駆動力源制御手段に相当し、ステップS5がこの発明の回生制御手段に相当し、ステップS3がこの発明の複合制御手段に相当する。
【0046】
図6は、他の制御例を示すフローチャートである。図6のフローチャートは図2および図5のいずれのレイアウトにも適用可能である。まず、電子制御装置16に入力される信号により、エンジン1の故障により、エンジン出力が要求駆動力よりも低い値であるか否かが判断される(ステップS11)。このステップS11の判断基準としては、電子スロットルバルブ6が閉状態で故障していることなどが挙げられる。
【0047】
ステップS11で否定的に判断された場合はそのままリターンされ、ステップS11で肯定的に判断された場合は、クラッチ8を解放する(ステップS12)。そして、モータ・ジェネレータ2を電動機として駆動させ(ステップS13)、リターンする。このように、エンジン1の電子スロットルバルブ6が閉じた状態で故障した場合でも、要求駆動力に対応する動力をモータ・ジェネレータ2から出力することにより、運転者に違和感を与えることを抑制することができ、かつ、退避走行距離を増加することができる。
【0048】
また、図6の制御例を図2のレイアウトに適用した場合は、クラッチ8を解放することにより、モータ・ジェネレータ2の動力によりエンジン1が引きずられることが防止され、バッテリ15の電力が無駄に消費されることを防止できる。さらに、図6の制御例を図5のレイアウトに適用した場合は、ステップS13において、変速機10の変速比を、モータ・ジェネレータ2の動力損失が可及的に少なくなるような変速比(ギヤ)を選択する制御が加えられる。
【0049】
つまり、モータ・ジェネレータ2の動力により車両を走行させる場合は、モータ・ジェネレータ2の動力が動力伝達軸9を介して変速機10にも伝達されるが、変速機10の変速機構のフリクションが少なくなる(言い換えれば、変速機構10の引きずりが少なくなる)ように、変速機10の変速比を選択することにより、モータ・ジェネレータ2の動力損失が可及的に抑制される。したがって、バッテリ15の電力が無駄に消費されることを防止できる。このように、図1および図6に示す制御は、エンジン1の故障時、車両の退避走行を可能にする、いわゆるフェールセーフ制御であると言える。
【0050】
【発明の効果】
以上のように請求項1の発明によれば、第1の駆動力源の出力が要求駆動力に対応する値以上になることが判断された場合には、充電装置の充電状態に基づいて、第2の駆動力源による回生制御の内容が選択される。したがって、回生制御の内容を、充電状態に適合させ易くなり、充電量の変化にともなう不具合を未然に回避することができる。
【0051】
請求項2の発明によれば、請求項1の発明と同様の効果を得られる他に、充電量が所定値を越えている場合は、前記第2の駆動力源による回生制御が禁止され、充電装置に対する過充電を防止することができる。
【0052】
請求項3の発明によれば、第1の駆動力源が故障してその出力が増加して、要求駆動力に対応する値以上になることが判断された場合には、充電装置の充電量が所定値以下であれば、第2の駆動力源の発電機能により、第1の駆動力源から駆動輪に伝達される動力が抑制される。したがって、運転者の違和感を回避できる。これに対して、第1の駆動力源が故障してその出力が増加した場合に、充電装置の充電量が所定値を越えていれば、第1の駆動力源に対する燃料の供給が抑制され、かつ、クラッチが解放され、さらに、第2の駆動力源の動力が駆動輪に伝達される。したがって、第2の駆動力源の動力により車両が走行し、運転者の違和感を回避できる。
【0053】
請求項4の発明によれば、請求項3の発明と同様の効果を得られる他に、第2の駆動力源の動力を駆動輪に伝達する際に、第2の駆動力源の動力により回転される変速機で生じる摩擦力が小さくなる。したがって、第2の駆動力源に供給されるエネルギの無駄な消費を抑制できる。
【0054】
請求項5の発明によれば、請求項3の発明と同様の効果を得られる他に、第2の駆動力源の発電機能により、第1の駆動力源から駆動輪に伝達される動力を抑制する際に、変速機の変速比により第1の駆動力源の回転数が変化するが、変速機の変速比が最大変速比よりも小さい変速比であるために、第1の駆動力源の回転数の過剰な上昇が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明に係る車両の制御装置の一実施例を示すフローチャートである。
【図2】 この発明が適用されるハイブリッド車のパワートレーンおよびその制御系統を示す図である。
【図3】 図2のハイブリッド車において、エンジンおよびモータ・ジェネレータの駆動・停止を制御するマップの一例を示す図である。
【図4】 図1の制御例に対応するタイムチャートの一例を示す図である。
【図5】 この発明が適用されるハイブリッド車のパワートレーンの他のレイアウトを示す図である。
【図6】 この発明に係る車両の制御装置の他の実施例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1…エンジン、 2…モータ・ジェネレータ、 9…動力伝達軸、 10…変速機、 11…車輪、 15…バッテリ、 16…電子制御装置。
Claims (5)
- 駆動輪に連結された第1の駆動力源と、この第1の駆動力源から前記駆動輪に至る動力の伝達経路に連結され、かつ、発電機能を備えた第2の駆動力源とを有し、前記第1の駆動力源の動力を前記第2の駆動力源により電力に変換する回生制御をおこなうことにより、前記第1の駆動力源から前記駆動輪に伝達される動力を抑制することのできる車両の制御装置において、
前記第1の駆動力源の吸気系統の故障により第1の駆動力源の運転出力が要求駆動力に対応する値以上になるか否かを判断する駆動力判断手段と、
前記駆動力判断手段により、前記第1の駆動力源の運転出力が前記第1の駆動力源の吸気系統の故障により要求駆動力に対応する値以上になると判断された場合には、前記第2の駆動力源の回生制御により電力が充電される充電装置の充電状態を判断する充電状態判断手段と、
この充電状態判断手段の判断結果に基づいて、前記第2の駆動力源による回生制御の内容を選択する駆動力源制御手段と
を備えていることを特徴とする車両の制御装置。 - 前記駆動力源制御手段は、前記充電状態判断手段により判断される前記充電装置の充電量が所定値を越えている場合に、前記第2の駆動力源による回生制御を禁止する機能を備えていることを特徴とする請求項1に記載の車両の制御装置。
- 駆動輪に連結された第1の駆動力源と、この第1の駆動力源から前記駆動輪に至る動力の伝達経路に連結され、かつ、発電機能を備えた第2の駆動力源とを有し、前記第1の駆動力源の動力を前記第2の駆動力源により電力に変換する回生制御をおこなうことにより、前記第1の駆動力源から前記駆動輪に伝達される動力を抑制することのできる車両の制御装置において、
前記第1の駆動力源が、燃料の燃焼により動力を発生するように構成されており、前記第1の駆動力源から前記駆動輪に動力を伝達する動力伝達部材に前記第2の駆動力源が連結されているとともに、前記動力伝達部材と前記第1の駆動力源との間にクラッチが設けられており、
前記第1の駆動力源の吸気系統の故障により第1の駆動力源の運転出力が要求駆動力に対応する値以上になるか否かを判断する駆動力判断手段と、
前記駆動力判断手段により、前記第1の駆動力源の運転出力が前記第1の駆動力源の吸気系統の故障により要求駆動力に対応する値以上になると判断された場合には、前記第2の駆動力源の回生制御により電力が充電される充電装置の充電状態を判断する充電状態判断手段と、
前記充電状態判断手段により、前記充電装置の充電量が所定値以下であると判断された場合に、前記第1の駆動力源の動力を前記第2の駆動力源により電力に変換することにより、前記第1の駆動力源から前記駆動輪に伝達される動力を抑制する回生制御手段と、
前記充電状態判断手段により、前記充電装置の充電量が所定値を越えていると判断された場合に、前記第1の駆動力源に対する燃料の供給を抑制し、かつ、前記クラッチを解放し、さらに、前記第2の駆動力源の動力を前記駆動輪に伝達する複合制御手段と
を備えていることを特徴とする車両の制御装置。 - 前記動力伝達部材に変速機が連結されており、前記複合制御手段は、前記第2の駆動力源の動力を前記駆動輪に伝達する際に、前記第2の駆動力源の動力により回転される前記変速機で生じる摩擦力が小さくなるように、前記変速機を制御する機能を備えていることを特徴とする請求項3に記載の車両の制御装置。
- 前記第1の駆動力源から前記駆動輪に至る動力の伝達経路に変速機が設けられており、前記回生制御手段は、前記第1の駆動力源の動力を前記第2の駆動力源により電力に変換することにより、前記第1の駆動力源から前記駆動輪に伝達される動力を抑制する際に、前記変速機の変速比を最大変速比よりも小さい変速比に制御する機能を備えていることを特徴とする請求項3に記載の車両の制御装置。
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