JP4258492B2 - ハイブリッド車およびその制御方法 - Google Patents

ハイブリッド車およびその制御方法 Download PDF

Info

Publication number
JP4258492B2
JP4258492B2 JP2005161613A JP2005161613A JP4258492B2 JP 4258492 B2 JP4258492 B2 JP 4258492B2 JP 2005161613 A JP2005161613 A JP 2005161613A JP 2005161613 A JP2005161613 A JP 2005161613A JP 4258492 B2 JP4258492 B2 JP 4258492B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power
output
internal combustion
combustion engine
engine
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
JP2005161613A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2006335194A5 (ja
JP2006335194A (ja
Inventor
健太郎 友
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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
Priority to JP2005161613A priority Critical patent/JP4258492B2/ja
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to PCT/JP2006/311355 priority patent/WO2006129853A1/en
Priority to DE602006013120T priority patent/DE602006013120D1/de
Priority to CN2006800191657A priority patent/CN101184660B/zh
Priority to US11/883,326 priority patent/US7677341B2/en
Priority to EP06747191A priority patent/EP1885589B1/en
Publication of JP2006335194A publication Critical patent/JP2006335194A/ja
Publication of JP2006335194A5 publication Critical patent/JP2006335194A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4258492B2 publication Critical patent/JP4258492B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • 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
    • B60K6/445Differential gearing distribution type
    • 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
    • B60K6/448Electrical distribution type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/10Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
    • B60L50/16Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines with provision for separate direct mechanical propulsion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/61Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries by batteries charged by engine-driven generators, e.g. series hybrid electric vehicles
    • B60L50/62Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries by batteries charged by engine-driven generators, e.g. series hybrid electric vehicles charged by low-power generators primarily intended to support the batteries, e.g. range extenders
    • 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
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • 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
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • 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
    • 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
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18Propelling the vehicle
    • B60W30/18009Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18027Drive off, accelerating from standstill
    • 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
    • B60K6/22Arrangement 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 apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/26Arrangement 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 apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators
    • B60K2006/268Electric drive motor starts the engine, i.e. used as starter motor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/42Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/421Speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/42Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/423Torque
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/44Drive Train control parameters related to combustion engines
    • B60L2240/441Speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/44Drive Train control parameters related to combustion engines
    • B60L2240/443Torque
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/48Drive Train control parameters related to transmissions
    • B60L2240/486Operating parameters
    • 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
    • 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
    • B60W2540/00Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/10Accelerator pedal position
    • 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
    • B60W2710/00Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/10Change speed gearings
    • B60W2710/105Output torque
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H37/00Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/06Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
    • F16H37/08Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
    • F16H37/0833Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths
    • F16H37/084Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths at least one power path being a continuously variable transmission, i.e. CVT
    • F16H2037/0866Power split variators with distributing differentials, with the output of the CVT connected or connectable to the output shaft
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64Electric machine technologies in electromobility
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S903/00Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • Y10S903/93Conjoint control of different elements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

Description

本発明は、ハイブリッド車およびその制御方法に関し、詳しくは、走行用の動力を出力可能な内燃機関と走行用の動力を出力可能な少なくとも一つの電動機を備えるハイブリッド車およびその制御方法に関する。
従来、この種のハイブリッド車としては、エンジンと発電機モータとをプラネタリギヤを介して車軸に連結された出力軸に接続すると共に駆動用モータを車軸に接続するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。このハイブリッド車では、エンジンを停止した状態での発進は、駆動用モータにより行ない、車速が10km/hに至ったときにエンジンを始動してエンジンからの動力を用いて走行する。
特開平10−325345号公報
しかしながら、上述のハイブリッド車では、運転者が急発進を行なおうとしたときには、発進直後になかなか加速しないモタツキ感を運転者に与え、運転フィーリングを悪化させる場合がある。一般に、モータは、その回転数が小さいときには大きなトルクを出力することができるが、回転数が大きくなると出力可能なトルクは小さくなる。上述のハイブリッド車で急発進する場合、駆動用モータから大きなトルクを出力して発進するものの、車速が大きくなると駆動用モータからは大きなトルクを出力することができない。このとき、エンジンからのトルクを加えて走行用のトルクとして大きなものが得られればよいが、エンジンの始動に時間を要するため、エンジンからのトルクの出力が駆動用モータからの出力トルクの低下に間に合わない場合が生じる。この場合、運転者に加速に対するモタツキ感を感じさせてしまう。こうしたモタツキ感は、モータ走行している状態からエンジンの始動を伴って加速する場合にも同様に生じ得る。
本発明のハイブリッド車およびその制御方法は、走行用の動力を出力可能な内燃機関と走行用の動力を出力可能な少なくとも一つの電動機を備えるハイブリッド車において、内燃機関を停止した状態から発進や加速する際の駆動力の出力をよりスムーズに行なうことを目的の一つとする。また、本発明のハイブリッド車およびその制御方法は、走行用の動力を出力可能な内燃機関と走行用の動力を出力可能な少なくとも一つの電動機を備えるハイブリッド車において、内燃機関を停止した状態から発進や加速する際に運転者に感じさせ得るモタツキ感を抑制することを目的の一つとする。
本発明のハイブリッド車およびその制御方法は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。
本発明のハイブリッド車は、
走行用の動力を出力可能な内燃機関と走行用の動力を出力可能な少なくとも一つの電動機を備えるハイブリッド車であって、
所定の停止条件が成立したときに前記内燃機関を自動停止すると共に所定の始動条件が成立したときに前記内燃機関を自動始動する自動停止始動手段と、
走行に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
前記内燃機関が自動停止されている状態で前記所定の始動条件の成立を伴って前記要求駆動力設定手段により始動加速用の要求駆動力が設定されたときには、所定の解除条件が成立するまでは前記電動機の駆動制限を伴って前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が出力されるよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
この本発明のハイブリッド車は、内燃機関が自動停止されている状態で内燃機関を自動始動する所定の始動条件の成立を伴って始動加速用の要求駆動力が設定されたときには、所定の解除条件が成立するまでは走行用の動力を出力可能な電動機の駆動制限を伴って設定された要求駆動力に基づく駆動力が出力されるよう内燃機関と電動機とを制御する。こうした電動機の駆動制限を伴うことにより、電動機からだけの駆動力の出力から内燃機関が始動されてからの駆動力の出力を滑らかなものとすることができる。この結果、駆動力の出力をスムーズに行なうことができると共に運転者に感じさせる加速についてのモタツキ感を抑制することができる。「内燃機関が自動停止されている状態で内燃機関を自動始動する所定の始動条件の成立を伴って始動加速用の要求駆動力が設定されたとき」としては、内燃機関が自動停止されて停車している状態から内燃機関の始動を伴って発進するときや内燃機関を自動停止した状態で電動機からの動力により走行している状態から内燃機関の始動を伴って加速するときなどが含まれる。
こうした本発明のハイブリッド車において、前記電動機の駆動制限は、動力の出力を禁止する制限であるものとすることもできるし、動力の出力を保持する制限であるものとすることもできる。こうすれば、内燃機関が動力を出力することができる状態になるのを幾らか待つことになるから、所定の解除条件が成立した後の駆動力の出力をよりスムーズなものとすることができ、運転者に感じさせる加速についてのモタツキ感をより抑制することができる。
また、本発明のハイブリッド車において、前記所定の解除条件は、前記始動加速用の要求駆動力が設定されてから所定時間経過した条件であるものとすることもできる。この場合、前記所定時間は、一般的な運転者がアクセル操作してから加速度の変更に違和感を生じることがない程度の時間として設定されてなるものとすることもできる。こうすれば、電動機の駆動制限による発進時や加速時の違和感を運転者に与えることを抑制することができる。
本発明のハイブリッド車において、前記所定の始動条件は、前記設定された要求駆動力が所定駆動力以上であることを含む条件であるものとすることもできる。こうすれば、車速が所定車速に至ったときに内燃機関を始動する自動始動に比して、内燃機関を迅速に始動することができる。この結果、発進時や加速時の駆動力の出力をよりスムーズに行なうことができ、運転者に感じさせる加速についてのモタツキ感をより抑制することができる。
本発明のハイブリッド車において、前記内燃機関の出力軸と車軸とに連結され、電力と動力の入出力を伴って前記内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記車軸に出力可能な電力動力入出力手段を備えるものとすることもできる。この場合、前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸と前記車軸と回転軸との3軸に接続され、該3軸のうちのいずれか2軸に入出力された動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する3軸式動力入出力手段と、前記回転軸に動力を入出力可能な発電機と、を備える手段であるものとすることもできる。また、前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸に連結された第1の回転子と前記車軸に連結された第2の回転子とを有し、該第1の回転子と該第2の回転子との相対的な回転により回転する対回転子電動機であるものとすることもできる。これらの場合、前記電動機は、前記内燃機関からの動力を出力する車軸に動力を入出力するよう取り付けられてなるものとすることもできるし、前記内燃機関からの動力を出力する車軸とは異なる車軸に動力を入出力するよう取り付けられてなるものとすることもできる。また、前記電動機は、前記内燃機関からの動力を出力する車軸に動力を入出力する第1電動機と該車軸とは異なる車軸に動力を入出力する第2電動機のうちの一方の電動機または双方の電動機であるものとすることもできる。
本発明のハイブリッド車の制御方法は、
走行用の動力を出力可能な内燃機関と走行用の動力を出力可能な少なくとも一つの電動機を備え、所定の停止条件が成立したときに前記内燃機関を自動停止すると共に所定の始動条件が成立したときに前記内燃機関を自動始動して走行するハイブリッド車の制御方法であって、
前記内燃機関が自動停止されている状態で前記所定の始動条件の成立を伴って駆動要求がなされたとき、所定の解除条件が成立するまでは前記電動機の駆動制限を伴って走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力が出力されるよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する
ことを特徴とする。
この本発明のハイブリッド車の制御方法では、内燃機関が自動停止されている状態で内燃機関を自動始動する所定の始動条件の成立を伴って駆動要求がなされたときには、所定の解除条件が成立するまでは走行用の動力を出力可能な電動機の駆動制限を伴って走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力が出力されるよう内燃機関と電動機とを制御する。こうした電動機の駆動制限を伴うことにより、電動機からだけの駆動力の出力から内燃機関が始動されてからの駆動力の出力を滑らかなものとすることができる。この結果、発進時や加速時の駆動力の出力をスムーズに行なうことができると共に運転者に感じさせる加速についてのモタツキ感を抑制することができる。
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。
図1は、本発明の一実施例である動力出力装置を搭載したハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車20は、図示するように、エンジン22と、エンジン22の出力軸としてのクランクシャフト26にダンパ28を介して接続された3軸式の動力分配統合機構30と、動力分配統合機構30に接続された発電可能なモータMG1と、動力分配統合機構30に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに取り付けられた減速ギヤ35と、この減速ギヤ35に接続されたモータMG2と、動力出力装置全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット70とを備える。
エンジン22は、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン22の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するエンジン用電子制御ユニット(以下、エンジンECUという)24により燃料噴射制御や点火制御,吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジンECU24は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70からの制御信号によりエンジン22を運転制御すると共に必要に応じてエンジン22の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。
動力分配統合機構30は、外歯歯車のサンギヤ31と、このサンギヤ31と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ32と、サンギヤ31に噛合すると共にリングギヤ32に噛合する複数のピニオンギヤ33と、複数のピニオンギヤ33を自転かつ公転自在に保持するキャリア34とを備え、サンギヤ31とリングギヤ32とキャリア34とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構30は、キャリア34にはエンジン22のクランクシャフト26が、サンギヤ31にはモータMG1が、リングギヤ32にはリングギヤ軸32aを介して減速ギヤ35がそれぞれ連結されており、モータMG1が発電機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力をサンギヤ31側とリングギヤ32側にそのギヤ比に応じて分配し、モータMG1が電動機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力とサンギヤ31から入力されるモータMG1からの動力を統合してリングギヤ32側に出力する。リングギヤ32に出力された動力は、リングギヤ軸32aからギヤ機構60およびデファレンシャルギヤ62を介して、最終的には車両の駆動輪63a,63bに出力される。
モータMG1およびモータMG2は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ41,42を介してバッテリ50と電力のやりとりを行なう。インバータ41,42とバッテリ50とを接続する電力ライン54は、各インバータ41,42が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータMG1,MG2のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ50は、モータMG1,MG2のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータMG1,MG2により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ50は充放電されない。モータMG1,MG2は、いずれもモータ用電子制御ユニット(以下、モータECUという)40により駆動制御されている。モータECU40には、モータMG1,MG2を駆動制御するために必要な信号、例えばモータMG1,MG2の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ43,44からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータMG1,MG2に印加される相電流などが入力されており、モータECU40からは、インバータ41,42へのスイッチング制御信号が出力されている。モータECU40は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70からの制御信号によってモータMG1,MG2を駆動制御すると共に必要に応じてモータMG1,MG2の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。
バッテリ50は、バッテリ用電子制御ユニット(以下、バッテリECUという)52によって管理されている。バッテリECU52には、バッテリ50を管理するのに必要な信号、例えば,バッテリ50の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧,バッテリ50の出力端子に接続された電力ライン54に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流,バッテリ50に取り付けられた温度センサ51からの電池温度Tbなどが入力されており、必要に応じてバッテリ50の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。なお、バッテリECU52では、バッテリ50を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量(SOC)も演算している。
ハイブリッド用電子制御ユニット70は、CPU72を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPU72の他に処理プログラムを記憶するROM74と、データを一時的に記憶するRAM76と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット70には、イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号,シフトレバー81の操作位置を検出するシフトポジションセンサ82からのシフトポジションSP,アクセルペダル83の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Acc,ブレーキペダル85の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ86からのブレーキペダルポジションBP,車速センサ88からの車速Vなどが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット70は、前述したように、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と通信ポートを介して接続されており、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20は、運転者によるアクセルペダル83の踏み込み量に対応するアクセル開度Accと車速Vとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸32aに出力されるように、エンジン22とモータMG1とモータMG2とが運転制御される。エンジン22とモータMG1とモータMG2の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にエンジン22から出力される動力のすべてが動力分配統合機構30とモータMG1とモータMG2とによってトルク変換されてリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ50の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にバッテリ50の充放電を伴ってエンジン22から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構30とモータMG1とモータMG2とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御する充放電運転モード、エンジン22の運転を停止してモータMG2からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸32aに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。ここで、トルク変換運転モードは、充放電運転モードにおいてバッテリ50の充放電がないものであるため、特に充放電運転モードと区分けする必要がない。実施例のハイブリッド自動車20では、低速で走行しているときや停止しているときなどのように車両に要求されるパワーが小さいときにエンジン22の運転を停止してモータ運転モードで走行し、高速で走行しているときや低速から急加速するときなどのように車両に要求されるパワーが大きいときや要求されるトルクが大きいときにエンジン22を運転して充放電運転モードで走行する。なお、実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22やその排ガスを浄化する浄化装置に充填されている触媒を暖機するとき必要があるときやバッテリ50の残容量(SOC)が低いために充電を行なう必要があるときには、停車しているときや低速しているときでもエンジン22が運転され、充放電運転モードとされる。
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20の動作、特にエンジン22の運転を停止して停車している状態で運転者がアクセルペダル83を大きく踏み込んで発進する際の動作について説明する。図2は運転者がアクセルペダル83を踏み込んだ直後からエンジン22が完爆するまでにハイブリッド用電子制御ユニット70により実行されるエンジン始動発進時制御ルーチンの一例を示すフローチャートであり、図3はエンジン22が完爆した以降の充放電運転モードにより走行する際にハイブリッド用電子制御ユニット70により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。なお、駆動制御ルーチンは、エンジン22が完爆した後、所定時間毎(例えば、数msec毎)に繰り返し実行される。
エンジン22の運転を停止して停車した状態で運転者がアクセルペダル83を大きく踏み込むと図2のエンジン始動発進時制御ルーチンが起動され、ハイブリッド用電子制御ユニット70のCPU72は、まず、アクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Accや車速センサ88からの車速V,モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2,エンジン22の回転数Ne,バッテリ50の入出力制限Win,Woutなど制御に必要なデータを入力する処理を実行する(ステップS100)。ここで、エンジン22の回転数Neはクランクシャフト26に取り付けられた図示しないクランクポジションセンサからの信号に基づいて計算されたものをエンジンECU24から通信により入力するものとした。また、モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2は、回転位置検出センサ43,44により検出されるモータMG1,MG2の回転子の回転位置に基づいて計算されたものをモータECU40から通信により入力するものとした。さらに、バッテリ50の入出力制限Win,Woutは、温度センサ51により検出されたバッテリ50の電池温度Tbとバッテリ50の残容量(SOC)とに基づいて設定されたものをバッテリECU52から通信により入力するものとした。
こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度Accと車速Vとに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪63a,63bに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクTr*を設定する(ステップS110)。要求トルクTr*は、実施例では、アクセル開度Accと車速Vと要求トルクTr*との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてROM74に記憶しておき、アクセル開度Accと車速Vとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクTr*を導出して設定するものとした。図4に要求トルク設定用マップの一例を示す。
続いて、エンジン22の回転数Neに基づいてモータMG1のトルク指令Tm1*を設定する(ステップS120)。モータMG1のトルク指令Tm1*とエンジン22の回転数Neとの関係の一例を図5に示す。モータMG1のトルク指令Tm1*は、図示するように、エンジン始動発進時制御ルーチンを起動した時間t1の直後からレート処理を用いて比較的大きなトルクをトルク指令Tm1*に設定し、エンジン22の回転数Neを迅速に増加させる。エンジン22の回転数Neが共振回転数領域を通過した時間t2以降にトルク指令Tm1*にエンジン22を安定して回転数Nref以上にモータリングできるトルクを設定し、電力消費や駆動軸としてのリングギヤ軸32aにおける反力を小さくする。そして、エンジン22の回転数Neが閾値Nrefに至った時間t3からレート処理を用いてトルク指令Tm1*を値0とし、エンジン22の完爆が判定された時間t5から発電用のトルクをトルク指令Tm1*に設定する。いま、エンジン22の始動指示がなされた直後を考えれば、トルク指令Tm1*には大きなトルクが設定されることになる。このときの動力分配統合機構30の回転要素における力学的な関係を例示する共線図を図6に示す。図中、左のS軸はモータMG1の回転数Nm1であるサンギヤ31の回転数を示し、C軸はエンジン22の回転数Neであるキャリア34の回転数を示し、R軸はモータMG2の回転数Nm2に減速ギヤ35のギヤ比Grを乗じたリングギヤ32の回転数Nrを示す。
こうしてモータMG1のトルク指令Tm1*を設定すると、このルーチンを起動してから所定時間経過したか否かを判定し(ステップS130)、所定時間経過するまでは、モータMG1からトルクを出力することにより駆動軸としてのリングギヤ軸32aに作用するトルクを打ち消すためのトルクを次式(1)により計算してモータMG2のトルク指令Tm2*として設定する(ステップS140)。ここで、所定時間は、運転者がアクセルペダル83を踏み込んでから実際にトルクを作用させて車両を発進させるまでの時間であって運転者がレスポンスに対して違和感を感じない程度の時間として設定されており、例えば0.2秒〜0.3秒程度に設定されている。そして、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*をモータECU40に送信し(ステップS180)、エンジン22の燃料噴射や点火が開始されたときに値1が設定される開始フラグFstartの値を調べ(ステップS190)、開始フラグFstartが値0のときにはエンジン22の回転数Neを閾値Nrefと比較し(ステップS200)、エンジン22の回転数Neが閾値Nref未満のときにはステップS100に戻る。ここで、閾値Nrefは、エンジン22の燃料噴射や点火を開始する回転数として設定されており、例えば1000rpmや1200rpmなどのように設定することができる。なお、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、モータMG1からトルク指令Tm1*のトルクが出力されるようモータMG1を駆動制御すると共にモータMG2からトルク指令Tm2*のトルクが出力されるようモータMG2を駆動制御する。このエンジン始動発進時制御ルーチンでは、このルーチンが起動されてからステップS130の所定時間経過するまでは、上述した処理が繰り返されるから、モータMG2からはモータMG1からトルクを出力することによりリングギヤ軸32aに作用するトルクを打ち消すためのトルクを出力するだけでアクセルペダル83の踏み込み量に対応する要求トルクTr*は出力されない。したがって、所定時間経過するまでモータMG2を駆動制限するものと考えることができる。この場合、駆動軸としてのリングギヤ軸32aに対する制限として考えれば、動力の出力が禁止されているものと考えることができる。
Tm2*=Tm1*/(ρ・Gr) (1)
エンジン始動発進時制御ルーチンが起動されてから所定時間経過すると、バッテリ50の出力制限Woutと計算したモータMG1のトルク指令Tm1*に現在のモータMG1の回転数Nm1を乗じて得られるモータMG1の消費電力(発電電力)との偏差をモータMG2の回転数Nm2で割ることによりモータMG2から出力してもよいトルクの上限としてのトルク制限Tmaxを次式(2)により計算すると共に(ステップS150)、要求トルクTr*とトルク指令Tm1*と動力分配統合機構30のギヤ比ρを用いてモータMG2から出力すべきトルクとしての仮モータトルクTm2tmpを式(3)により計算し(ステップS160)、計算したトルク制限Tmaxと仮モータトルクTm2tmpとを比較して小さい方をモータMG2のトルク指令Tm2*として設定して(ステップS170)、設定したモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*をモータECU40に送信し(ステップS180)、上述したように、エンジン22の回転数Neを閾値Nrefと比較して(ステップS200)、エンジン22の回転数Neが閾値Nref未満のときにはステップS100に戻る。このようにモータMG2のトルク指令Tm2*を設定することにより、エンジン22をモータリングするためのトルクを打ち消すと共に駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクTr*をバッテリ50の出力制限の範囲内で制限したトルクとして出力することができる。なお、式(3)は、前述した図6の共線図から容易に導き出すことができる。
Tmax=(Wout−Tm1*・Nm1)/Nm2 (2)
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (3)
こうしてエンジン22をモータリングしながらリングギヤ軸32aに要求トルクTr*に基づくトルクを出力している最中にエンジン22の回転数Neが閾値Nrefに至ると、エンジン22の燃料噴射と点火とを開始するようエンジンECU24に指示すると共に開始フラグFstartに値1をセットして(ステップS210)、エンジン22が完爆しているか否かを判定し(ステップS220)、完爆していないときにはステップS100に戻る。開始フラグFstartに値1がセットされると、ステップS190で否定的な判定がなされ、それ以降はエンジン22の回転数Neが閾値Nrefに至ったか否かの判定をすることなく、エンジン22の完爆だけを判定することになる。そして、エンジン22が完爆すると、エンジン始動発進時制御ルーチンを終了し、それ以後、エンジン始動発進時制御ルーチンに代えて図3の駆動制御ルーチンを繰り返し実行する。
駆動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット70のCPU72は、まず、エンジン始動発進時制御ルーチンのステップS100と同様に、アクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Accや車速センサ88からの車速V,モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2,エンジン22の回転数Ne,バッテリ50の入出力制限Win,Woutなど制御に必要なデータを入力し(ステップS300)、入力したアクセル開度Accと車速Vとに基づいて図4の要求トルク設定用マップにより駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクTr*を設定すると共に車両に要求される車両要求パワーP*を設定する(ステップS310)。車両要求パワーP*は、設定した要求トルクTr*に駆動軸としてのリングギヤ軸32aの回転数Nrを乗じたものとバッテリ50が要求する要求充放電パワーPb*とロスLossとの和として計算することができる。なお、リングギヤ軸32aの回転数Nrは、車速Vに換算係数kを乗じることによって求めることができる。
続いて、設定した車両要求パワーP*と前回このルーチンを実行したときに設定されたエンジン22に要求されるエンジン要求パワーPe*とを比較し(ステップS320)、前回のエンジン要求パワーPe*が車両要求パワーP*未満のときには前回のエンジン要求パワーPe*にレート値Prtを加えたものと車両要求パワーP*とのうち小さい方を新たなエンジン要求パワーPe*として設定し(ステップS330)、前回のエンジン要求パワーPe*が車両要求パワーP*以上のときには前回のエンジン要求パワーPe*からレート値Prtを減じたものと車両要求パワーP*とのうち大きい方を新たなエンジン要求パワーPe*として設定する(ステップS340)。ここで、レート値Prtは、駆動制御ルーチンを繰り返し実行する起動間隔内にエンジン22から出力するパワーをスムーズに変更することができる上限値やそれより若干小さな値として設定される。このように、エンジン要求パワーPe*を設定することにより、エンジン22からのパワーをスムーズに変更することができる。いま、アクセルペダル83が大きく踏み込まれてエンジン22が始動され完爆した直後を考えているから、車両要求パワーP*は前回のエンジン要求パワーPe*(初期値0)に比して大きい。このため、エンジン要求パワーPe*には、前回のエンジン要求パワーPe*にレート値Prtを加えたものが設定され、駆動制御ルーチンが繰り返し実行される毎に車両要求パワーP*に近い値が設定される。
こうしてエンジン要求パワーPe*を設定すると、設定したエンジン要求パワーPe*に基づいてエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する(ステップS350)。この設定は、エンジン22を効率よく動作させる動作ラインと要求パワーPe*とに基づいて目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する。エンジン22の動作ラインの一例と目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する様子を図7に示す。図示するように、目標回転数Ne*と目標トルクTe*は、動作ラインと要求パワーPe*(Ne*×Te*)が一定の曲線との交点により求めることができる。
次に、設定した目標回転数Ne*とリングギヤ軸32aの回転数Nr(Nm2/Gr)と動力分配統合機構30のギヤ比ρとを用いて次式(4)によりモータMG1の目標回転数Nm1*を計算すると共に計算した目標回転数Nm1*と現在の回転数Nm1とに基づいて式(5)によりモータMG1のトルク指令Tm1*を計算する(ステップS360)。ここで、式(4)は、動力分配統合機構30の回転要素に対する力学的な関係式である。動力分配統合機構30の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を図8に示す。R軸上の2つの太線矢印は、エンジン22を目標回転数Ne*および目標トルクTe*の運転ポイントで定常運転したときにエンジン22から出力されるトルクTe*がリングギヤ軸32aに伝達されるトルクと、モータMG2から出力されるトルクTm2*が減速ギヤ35を介してリングギヤ軸32aに作用するトルクとを示す。式(4)は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。また、式(5)は、モータMG1を目標回転数Nm1*で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式(5)中、右辺第2項の「k1」は比例項のゲインであり、右辺第3項の「k2」は積分項のゲインである。
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ) (4)
Tm1*=前回Tm1*+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (5)
こうしてモータMG1の目標回転数Nm1*とトルク指令Tm1*とを計算すると、バッテリ50の入出力制限Win,Woutと計算したモータMG1のトルク指令Tm1*に現在のモータMG1の回転数Nm1を乗じて得られるモータMG1の消費電力(発電電力)との偏差をモータMG2の回転数Nm2で割ることによりモータMG2から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Tmin,Tmaxを次式(6)および式(7)により計算すると共に(ステップS370)、要求トルクTr*とトルク指令Tm1*と動力分配統合機構30のギヤ比ρを用いてモータMG2から出力すべきトルクとしての仮モータトルクTm2tmpを式(8)により計算し(ステップS380)、計算したトルク制限Tmin,Tmaxで仮モータトルクTm2tmpを制限した値としてモータMG2のトルク指令Tm2*を設定する(ステップS390)。このようにモータMG2のトルク指令Tm2*を設定することにより、駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力する要求トルクTr*を、バッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で制限したトルクとして設定することができる。なお、式(8)は、前述した図8の共線図から容易に導き出すことができる。
Tmin=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (6)
Tmax=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (7)
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (8)
こうしてエンジン22の目標回転数Ne*や目標トルクTe*,モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定すると、エンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*についてはエンジンECU24に、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*についてはモータECU40にそれぞれ送信して(ステップS400)、駆動制御ルーチンを終了する。目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを受信したエンジンECU24は、エンジン22が目標回転数Ne*と目標トルクTe*とによって示される運転ポイントで運転されるようにエンジン22における燃料噴射制御や点火制御などの制御を行なう。また、トルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、トルク指令Tm1*でモータMG1が駆動されると共にトルク指令Tm2*でモータMG2が駆動されるようインバータ41,42のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
図9は、エンジン22の運転を停止して停車している状態で運転者がアクセルペダル83を大きく踏み込んで発進する際の実施例における車両加速度と比較例における車両加速度の時間変化の一例を示す説明図である。図中、実線は実施例における車両加速度の時間変化を示し、一点鎖線は比較例における車両加速度の時間変化を示す。また、図中、破線は車両加速度におけるエンジン22からの出力寄与分を示す。なお、比較例は、運転者がアクセルペダル83を大きく踏み込んだ直後に所定時間の経過を待たずにアクセル開度Accに対応する要求トルクTr*をモータMG2から出力する制御を実行したものである。図示するように、比較例では、運転者がアクセルペダル83を踏み込んだ時間t10からモータMG2からアクセル開度Accに対応する要求トルクTr*を出力するため、直ちに加速度が生じて急増するが、エンジン22の出力寄与分が急増する時間t14までの時間T2に亘って出力不足による加速度の上昇が押さえられる。この時間T2が長いと、エンジン22の出力寄与分が急増するまでに、運転者にいわゆるモタツキ感を感じさせてしまう。一方、実施例では、運転者がアクセルペダル83を踏み込んで所定時間(例えば、0.3秒)経過した時間t11からモータMG2からアクセル開度Accに対応する要求トルクTr*を出力するから、エンジン22の出力寄与分が急増する時間t14までの出力不足による加速度の上昇が押さえられる時間T1は比較例の時間T2に比して短くなる。このため、運転者に感じさせるモタツキ感を抑制することができる。なお、上述したように、運転者がアクセルペダル83を踏み込んでからモータMG2から要求トルクTr*を出力するまでの所定時間は、運転者がレスポンスに対して違和感を感じない程度の時間であるから、車両加速度が生じるまでの時間によって運転者が違和感を感じることもない。
以上説明した実施例のハイブリッド自動車20によれば、エンジン22の運転を停止して停車している状態で運転者がアクセルペダル83を大きく踏み込んで発進するときには、運転者がレスポンスに対して違和感を感じない程度の時間が経過するのを待って駆動軸としてのリングギヤ軸32aに要求トルクTr*を出力することにより、エンジン22が始動してエンジン22の出力寄与分による車両加速度が増加するまでの出力不足による加速度の上昇が押さえられることによるモタツキ感を運転者に感じさせるのを抑制することができる。この結果、エンジン22の運転を停止した状態から発進する際のトルクの出力をよりスムーズに行なうことができると共に運転フィーリングを向上させることができる。
実施例のハイブリッド自動車20では、運転者がアクセルペダル83を踏み込んでから所定時間経過するまでは、駆動軸としてのリングギヤ軸32aにトルクが出力されないようにしたが、運転者がアクセルペダル83を踏み込んでから所定時間経過するまででも駆動軸としてのリングギヤ軸32aにトルクは出力するが、出力するトルクを制限するものとしても構わない。
実施例のハイブリッド自動車20では、運転者がアクセルペダル83を踏み込んでからモータMG2から要求トルクTr*を出力するまでの所定時間として、運転者がレスポンスに対して違和感を感じない程度の時間として例えば0.2秒〜0.3秒程度の時間を用いるものとしたが、所定時間として0.1秒などのようにもっと短い時間を用いるものとしてもよいし、逆に0.4秒や0.5秒などのようにもっと長い時間を用いるものとしてもよい。このように長い時間を用いれば、運転者にレスポンスに対する違和感を若干感じさせるものとなる場合が生じる。
実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22を自動停止して停車している状態で運転者がアクセルペダル83を大きく踏み込んで発進するときについて説明したが、エンジン22を自動停止してモータMG2からの動力により走行しているモータ走行状態で運転者がアクセルペダル83を大きく踏み込んで加速するときについても同様に処理することができる。この場合、図2のエンジン始動発進時制御ルーチンに代えて図10のエンジン始動加速時制御ルーチンを実行すればよい。このエンジン始動加速時制御ルーチンでは、ハイブリッド用電子制御ユニット70のCPU72は、まず、モータMG2のトルク指令Tm2*を保持トルクTholdとして保持し(ステップS100B)、図2のエンジン始動発進時制御ルーチンと同様にステップS100〜120の処理を実行し、運転者がレスポンスに対して違和感を感じない程度の時間として設定された所定時間が経過するまで、エンジン22をモータリングするためにモータMG1から出力するトルクを打ち消すためのトルク(次式(1)の右辺により計算されるトルク)に保持トルクTholdを加えたトルクとしてモータMG2のトルク指令Tm2*を設定して(ステップS140B)、モータMG1およびモータMG2を駆動する(ステップS180)。即ち、運転者がレスポンスに対して違和感を感じない程度の時間まで駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力されるトルクを保持するのである。そして、所定時間が経過すると、図2のエンジン始動発進時制御ルーチンと同様にステップS150以降の処理を実行し、エンジン22の完爆が判定されると、エンジン始動加速時制御ルーチンを終了し、図3の駆動制御ルーチンを繰り返し実行する。このように、モータ走行状態からエンジン22の始動を伴って加速するときにも運転者がレスポンスに対して違和感を感じない程度の時間を待って駆動軸としてのリングギヤ軸32aに要求トルクTr*を出力することにより、エンジン22が始動してエンジン22の出力寄与分による車両加速度が増加するまでの出力不足による加速度の上昇が押さえられることによるモタツキ感を運転者に感じさせるのを抑制することができる。この結果、エンジン22の運転を停止してモータMG2からの動力により走行している状態から加速する際のトルクの出力をよりスムーズに行なうことができると共に運転フィーリングを向上させることができる。
こうした変形例のハイブリッド自動車20では、加速要求がなされて図10のエンジン始動加速時制御ルーチンが実行されたときに運転者がレスポンスに対して違和感を感じない程度の時間に亘ってモータMG2から出力されて最終的にリングギヤ軸32aに出力されるトルクが保持されるようにしたが、保持する場合に限られず、動力の出力が制限されればよいから、リングギヤ軸32aに出力されるトルクが少しずつ大きくなるようにモータMG2のトルク指令Tm2*を設定するものとしても構わない。
実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG2の動力を減速ギヤ35により変速してリングギヤ軸32aに出力するものとしたが、図11の変形例のハイブリッド自動車120に例示するように、モータMG2の動力をリングギヤ軸32aが接続された車軸(駆動輪63a,63bが接続された車軸)とは異なる車軸(図11における車輪64a,64bに接続された車軸)に接続するものとしてもよい。
実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22の動力を動力分配統合機構30を介して駆動輪63a,63bに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力するものとしたが、図12の変形例のハイブリッド自動車220に例示するように、エンジン22のクランクシャフト26に接続されたインナーロータ232と駆動輪63a,63bに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ234とを有し、エンジン22の動力の一部を駆動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機230を備えるものとしてもよい。
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、ハイブリッド自動車の制御方法の形態など、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
本発明は、車両の製造産業などに利用可能である。
本発明の一実施例であるハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図である。 ハイブリッド用電子制御ユニット70により実行されるエンジン始動発進時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 ハイブリッド用電子制御ユニット70により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。 エンジン22を始動する際のモータMG1のトルク指令Tm1*とエンジン22の回転数Neとの関係の一例を示す説明図である。 エンジン22の始動時における動力分配統合機構30の回転要素の力学的な関係を示す共線図を例示する説明図である。 エンジン22の動作ラインの一例と目標回転数Ne*および目標トルクTe*を設定する様子を示す説明図である。 動力分配統合機構30の回転要素を力学的に説明するための共線図の一例を示す説明図である。 実施例と比較例における車両加速度の時間変化の一例を示す説明図である。 エンジン始動加速時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 変形例のハイブリッド自動車120の構成の概略を示す構成図である。 変形例のハイブリッド自動車220の構成の概略を示す構成図である。
符号の説明
20,120,220 ハイブリッド自動車、22 エンジン、24 エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、26 クランクシャフト、28 ダンパ、30 動力分配統合機構、31 サンギヤ、32 リングギヤ、32a リングギヤ軸、33 ピニオンギヤ、34 キャリア、35,減速ギヤ、40 モータ用電子制御ユニット(モータECU)、41,42 インバータ、43,44 回転位置検出センサ、50 バッテリ、51 温度センサ、52 バッテリ用電子制御ユニット(バッテリECU)、54 電力ライン、60 ギヤ機構、62 デファレンシャルギヤ、63a,63b 駆動輪、64a,64b 車輪、70 ハイブリッド用電子制御ユニット、72 CPU、74 ROM、76 RAM、80 イグニッションスイッチ、81 シフトレバー、82 シフトポジションセンサ、83 アクセルペダル、84 アクセルペダルポジションセンサ、85 ブレーキペダル、86 ブレーキペダルポジションセンサ、88 車速センサ、230 対ロータ電動機、232 インナーロータ 234 アウターロータ、MG1,MG2 モータ。

Claims (12)

  1. 走行用の動力を出力可能な内燃機関と走行用の動力を出力可能な少なくとも一つの電動機と前記電動機に電力を供給可能な蓄電手段とを備えるハイブリッド車であって、
    所定の停止条件が成立したときに前記内燃機関を自動停止すると共に所定の始動条件が成立したときに前記内燃機関を自動始動する自動停止始動手段と、
    走行に要求される要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段と、
    前記内燃機関が自動停止されている状態で前記所定の始動条件の成立を伴って前記要求駆動力設定手段により始動加速用の要求駆動力が設定されたときには、前記始動加速用の要求駆動力が設定されてから所定時間経過した条件である所定の解除条件が成立するまでは前記内燃機関の始動を伴って前記電動機の駆動制限による駆動力が出力されるよう前記内燃機関と前記電動機とを制御し、前記所定の解除条件が成立した以降は前記内燃機関の始動を伴って前記蓄電手段から出力可能な電力の範囲内で前記設定された要求駆動力に基づく駆動力が出力されるよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する制御手段と、
    を備えるハイブリッド車。
  2. 前記電動機の駆動制限は、動力の出力を禁止する制限である請求項1記載のハイブリッド車。
  3. 前記電動機の駆動制限は、動力の出力を保持する制限である請求項1記載のハイブリッド車。
  4. 前記所定時間は、一般的な運転者がアクセル操作してから加速度の変更に違和感を生じることがない程度の時間として設定されてなる請求項1ないし3いずれか一項記載のハイブリッド車。
  5. 前記所定の始動条件は、前記設定された要求駆動力が所定駆動力以上であることを含む条件である請求項1ないし4いずれか一項記載のハイブリッド車。
  6. 前記内燃機関の出力軸と車軸とに連結され、電力と動力の入出力を伴って前記内燃機関からの動力の少なくとも一部を前記車軸に出力可能な電力動力入出力手段を備える請求項1ないし5いずれか一項記載のハイブリッド車。
  7. 前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸と前記車軸と回転軸との3軸に接続され、該3軸のうちのいずれか2軸に入出力された動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する3軸式動力入出力手段と、前記回転軸に動力を入出力可能な発電機と、を備える手段である請求項6記載のハイブリッド車。
  8. 前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸に連結された第1の回転子と前記車軸に連結された第2の回転子とを有し、該第1の回転子と該第2の回転子との相対的な回転により回転する対回転子電動機である請求項6記載のハイブリッド車。
  9. 前記電動機は、前記内燃機関からの動力を出力する車軸に動力を入出力するよう取り付けられてなる請求項1ないし8いずれか一項記載のハイブリッド車。
  10. 前記電動機は、前記内燃機関からの動力を出力する車軸とは異なる車軸に動力を入出力するよう取り付けられてなる請求項1ないし8いずれか一項記載のハイブリッド車。
  11. 前記電動機は、前記内燃機関からの動力を出力する車軸に動力を入出力する第1電動機と該車軸とは異なる車軸に動力を入出力する第2電動機のうちの一方の電動機または双方の電動機である請求項1ないし8いずれか記載のハイブリッド車。
  12. 走行用の動力を出力可能な内燃機関と走行用の動力を出力可能な少なくとも一つの電動機と前記電動機に電力を供給可能な蓄電手段とを備え、所定の停止条件が成立したときに前記内燃機関を自動停止すると共に所定の始動条件が成立したときに前記内燃機関を自動始動して走行するハイブリッド車の制御方法であって、
    前記内燃機関が自動停止されている状態で前記所定の始動条件の成立を伴って駆動要求がなされたとき、前記始動加速用の要求駆動力が設定されてから所定時間経過した条件である所定の解除条件が成立するまでは前記内燃機関の始動を伴って前記電動機の駆動制限による駆動力が出力されるよう前記内燃機関と前記電動機とを制御し、前記所定の解除条件が成立した以降は前記内燃機関の始動を伴って前記蓄電手段から出力可能な電力の範囲内で走行に要求される要求駆動力に基づく駆動力が出力されるよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する
    ことを特徴とするハイブリッド車の制御方法。
JP2005161613A 2005-06-01 2005-06-01 ハイブリッド車およびその制御方法 Active JP4258492B2 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005161613A JP4258492B2 (ja) 2005-06-01 2005-06-01 ハイブリッド車およびその制御方法
DE602006013120T DE602006013120D1 (de) 2005-06-01 2006-05-31 Hybridfahrzeug und steuerverfahren für hybridfahrzeug
CN2006800191657A CN101184660B (zh) 2005-06-01 2006-05-31 混合动力车辆及混合动力车辆的控制方法
US11/883,326 US7677341B2 (en) 2005-06-01 2006-05-31 Hybrid vehicle and control method of hybrid vehicle
PCT/JP2006/311355 WO2006129853A1 (en) 2005-06-01 2006-05-31 Hybrid vehicle and control method of hybrid vehicle
EP06747191A EP1885589B1 (en) 2005-06-01 2006-05-31 Hybrid vehicle and control method of hybrid vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005161613A JP4258492B2 (ja) 2005-06-01 2005-06-01 ハイブリッド車およびその制御方法

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2006335194A JP2006335194A (ja) 2006-12-14
JP2006335194A5 JP2006335194A5 (ja) 2008-02-28
JP4258492B2 true JP4258492B2 (ja) 2009-04-30

Family

ID=36848407

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005161613A Active JP4258492B2 (ja) 2005-06-01 2005-06-01 ハイブリッド車およびその制御方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7677341B2 (ja)
EP (1) EP1885589B1 (ja)
JP (1) JP4258492B2 (ja)
CN (1) CN101184660B (ja)
DE (1) DE602006013120D1 (ja)
WO (1) WO2006129853A1 (ja)

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4293182B2 (ja) * 2005-12-16 2009-07-08 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド自動車およびその制御方法
JP4055812B1 (ja) * 2006-08-28 2008-03-05 トヨタ自動車株式会社 車両
DE102008000629A1 (de) * 2008-03-12 2009-09-17 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betrieb von Hybridsystemen
US8727050B2 (en) * 2009-02-25 2014-05-20 GM Global Technology Operations LLC System and method for controlling an electrically heated catalyst for a hybrid vehicle
US9458812B2 (en) * 2009-09-02 2016-10-04 GM Global Technology Operations LLC Engine control systems and methods for minimizing fuel consumption
US9410458B2 (en) * 2009-10-01 2016-08-09 GM Global Technology Operations LLC State of charge catalyst heating strategy
FR2954255B1 (fr) * 2009-12-23 2012-02-03 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede et dispositif pour obtenir un decollage a forte charge de vehicules hybrides
US8660726B2 (en) * 2010-06-24 2014-02-25 GM Global Technology Operations LLC Torque blending systems for hybrid electric vehicles with electrically continuous variable transmissions
WO2012057118A1 (ja) * 2010-10-26 2012-05-03 日産自動車株式会社 ハイブリッド車両の駆動トルク制御装置
JP2013001158A (ja) * 2011-06-13 2013-01-07 Hino Motors Ltd ハイブリッド自動車の制御装置、ハイブリッド自動車およびハイブリッド自動車の制御方法、並びにプログラム
KR101684500B1 (ko) * 2011-12-06 2016-12-09 현대자동차 주식회사 하이브리드 차량의 엔진 제어 방법
CN104080673B (zh) * 2012-02-07 2017-07-21 丰田自动车株式会社 混合动力车的变速控制装置和变速控制方法
CN102582624B (zh) * 2012-03-12 2014-04-02 吉林大学 一种混合动力车辆大加速过程动态协调控制方法
US9802601B2 (en) 2012-07-03 2017-10-31 Ford Global Technologies, Llc Vehicle and method for improving performance at low battery limits
US20140014054A1 (en) * 2012-07-10 2014-01-16 Caterpillar Inc. Engine Starting Strategy to Avoid Resonant Frequency
US9316195B2 (en) * 2012-10-29 2016-04-19 Cummins Inc. Systems and methods for optimization and control of internal combustion engine starting
AU2014241859B2 (en) 2013-03-14 2016-04-21 Allison Transmission, Inc. System and method for compensation of turbo lag in hybrid vehicles
CN105189235B (zh) 2013-03-14 2018-01-19 艾里逊变速箱公司 用于混合动力车的在再生过程中断开发动机动力传动系的***及方法
CA2898310C (en) 2013-03-14 2022-07-12 Allison Transmission, Inc. System and method for power management during regeneration mode in hybrid electric vehicles
EP2969681B1 (en) 2013-03-14 2021-02-24 Allison Transmission, Inc. System and method for optimizing hybrid vehicle battery usage constraints
JP2014177255A (ja) * 2013-03-15 2014-09-25 Aisin Seiki Co Ltd 車両制御装置
WO2014149823A1 (en) 2013-03-15 2014-09-25 Allison Transmission, Inc. System and method for balancing states of charge of energy storage modules in hybrid vehicles
CA2898300C (en) 2013-03-15 2020-10-27 Allison Transmission, Inc. Service disconnect interlock system and method for hybrid vehicles
KR102446030B1 (ko) 2013-03-15 2022-09-22 알리손 트랜스미션, 인크. 하이브리드 자동 변속기들에서 에너지율 밸런싱을 위한 시스템 및 방법
JP2014184910A (ja) * 2013-03-25 2014-10-02 Toyota Motor Corp 車両の制御装置
US9308909B2 (en) * 2013-06-06 2016-04-12 Ford Global Technologies, Llc Method and system for engine control
US9393950B2 (en) * 2013-07-22 2016-07-19 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for restarting an engine
JP2015085808A (ja) * 2013-10-30 2015-05-07 株式会社デンソー ハイブリッド車の制御装置
FR3013660B1 (fr) 2013-11-28 2017-05-26 Renault Sas Procede et systeme de demarrage d'un moteur thermique
US9199637B1 (en) * 2014-05-19 2015-12-01 GM Global Technology Operations LLC Engine autostop control system and method for hybrid powertrain
DE102016014380A1 (de) * 2016-12-02 2018-06-07 Lucas Automotive Gmbh Überwachung eines Anfahrvorgangs mit Geschwindigkeitsregelsystem
JP6776974B2 (ja) * 2017-03-29 2020-10-28 トヨタ自動車株式会社 車両制御装置
US10436315B2 (en) * 2017-06-29 2019-10-08 GM Global Technology Operations LLC Systems and methods for controlling an engine and hazard lights based on start/stop switch actuation
CN108775269B (zh) * 2018-05-28 2020-11-27 重庆工商大学 一种混合动力装载机的发动机自动启停控制方法及装置
CN111497642A (zh) * 2020-03-24 2020-08-07 广西玉柴机器股份有限公司 一种集群式发电机组控制方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3052804B2 (ja) * 1995-05-19 2000-06-19 トヨタ自動車株式会社 原動機の始動装置および始動方法
JP3610687B2 (ja) * 1995-12-12 2005-01-19 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の始動制御装置およびその制御方法
JP2982746B2 (ja) * 1997-06-06 1999-11-29 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の内燃機関制御装置
JP3379439B2 (ja) 1997-09-17 2003-02-24 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の始動制御装置
JP3370265B2 (ja) 1997-12-25 2003-01-27 株式会社エクォス・リサーチ ハイブリッド車両
JP3725700B2 (ja) 1998-07-09 2005-12-14 株式会社神戸製鋼所 化合物単結晶の成長装置及び成長方法
JP3555516B2 (ja) 1999-08-19 2004-08-18 日産自動車株式会社 エンジンの自動停止再始動装置
JP4069556B2 (ja) * 1999-10-07 2008-04-02 トヨタ自動車株式会社 動力出力装置の制御方法
JP3894143B2 (ja) * 2002-04-09 2007-03-14 トヨタ自動車株式会社 動力出力装置およびこれを備える自動車
JP2004346811A (ja) 2003-05-21 2004-12-09 Toyota Motor Corp ハイブリッド自動車およびこれに搭載された内燃機関の始動方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP1885589A1 (en) 2008-02-13
CN101184660A (zh) 2008-05-21
US20080099259A1 (en) 2008-05-01
CN101184660B (zh) 2011-05-11
EP1885589B1 (en) 2010-03-24
JP2006335194A (ja) 2006-12-14
DE602006013120D1 (de) 2010-05-06
WO2006129853A1 (en) 2006-12-07
US7677341B2 (en) 2010-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4258492B2 (ja) ハイブリッド車およびその制御方法
JP4086018B2 (ja) ハイブリッド車およびその制御方法並びに動力出力装置
JP4201001B2 (ja) 車両およびその制御方法
JP4270275B2 (ja) 車両およびその制御方法
JP2009126450A (ja) ハイブリッド車及びハイブリッド車の制御方法
JP2006242095A (ja) ハイブリッド車およびその制御方法
JP2007022296A (ja) ハイブリッド車およびその制御方法
JP2007196889A (ja) 車両およびその制御方法
JP2008168720A (ja) 自動車およびその制御方法
JP2009248732A (ja) ハイブリッド車およびその制御方法
JP2009137401A (ja) ハイブリッド車およびその制御方法
JP2009126253A (ja) ハイブリッド車およびその制御方法
JP4055781B2 (ja) ハイブリッド車およびその制御方法
JP4569566B2 (ja) 動力出力装置およびその制御方法並びに車両
JP2007137266A (ja) ハイブリッド車およびその制御方法
JP4345765B2 (ja) 車両およびその制御方法
JP2007112291A (ja) 動力出力装置およびこれを搭載する車両並びに動力出力装置の制御方法
JP4200842B2 (ja) 車両およびその制御方法
JP2005210841A (ja) 自動車およびその制御方法
JP2006044536A (ja) ハイブリッド車およびその制御方法
JP4285489B2 (ja) 車両およびその制御方法
JP4301252B2 (ja) 動力出力装置およびその制御方法並びに車両
JP3936341B2 (ja) 車両およびその制御方法
JP3998002B2 (ja) ハイブリッド自動車およびその制御方法
JP2019155940A (ja) ハイブリッド自動車

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080109

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080109

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080325

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080423

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080930

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20081017

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090113

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090126

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120220

Year of fee payment: 3

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4258492

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120220

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120220

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130220

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130220

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140220

Year of fee payment: 5