JP4449825B2 - ハイブリッド車両の走行モード制御装置 - Google Patents
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Description
とを備えたハイブリッド車両において、
前記バッテリの充電容量を検出するバッテリ充電容量検出手段と、
車両の要求駆動出力を検出する車両要求駆動出力検出手段と、
前記バッテリの充電容量がエンジンによる発電を禁止する規定値を第1規定値とし、該第1規定値より高位にあるバッテリ充電容量上限値を第2規定値とし、前記車両の要求駆動出力の規定値を第3規定値としたとき、前記バッテリの充電容量が第1規定値以上で第2規定値未満の範囲内では、前記車両の要求駆動出力が第3規定値未満のとき、前記車両の要求駆動出力の一部を前記モータジェネレータで出力するモータアシスト走行モードを禁止する一方、前記バッテリの充電容量が前記第2規定値以上の領域では、前記車両の要求駆動出力の大きさに関わらず、前記モータアシスト走行モードを許可する走行モード制御手段と、を備えたことを特徴とする。
図1は実施例1の走行モード制御装置が適用された後輪駆動によるハイブリッド車両を示す全体システム図である。実施例1におけるハイブリッド車の駆動系は、図1に示すように、エンジンEと、モータジェネレータMGと、第1クラッチCL1と、第2クラッチCL2と、自動変速機ATと、プロペラシャフトPSと、ディファレンシャルDFと、左ドライブシャフトDSLと、右ドライブシャフトDSRと、左後輪RL(駆動輪)と、右後輪RR(駆動輪)と、を有する。
実施例1におけるハイブリッド車両の制御系は、図1に示すように、エンジンコントローラ1と、モータコントローラ2と、インバータ3と、バッテリ4と、第1クラッチコントローラ5と、第1クラッチ油圧ユニット6と、ATコントローラ7と、第2クラッチ油圧ユニット8と、ブレーキコントローラ9と、統合コントローラ10と、を有して構成されている。なお、エンジンコントローラ1と、モータコントローラ2と、第1クラッチコントローラ5と、ATコントローラ7と、ブレーキコントローラ9と、統合コントローラ10とは、互いに情報交換が可能なCAN通信線11を介して接続されている。
実施例1のハイブリッド駆動系は、エンジンEとモータジェネレータMGとの間に第1クラッチCL1を介装すると共に前記モータジェネレータMGと左右後輪RL,RRとの間に第2クラッチCL2を介装して構成している。そして、走行モードとして、「エンジン走行モード」、「モータ走行モード」、「モータアシスト走行モード」、「走行発電モード」の4つの走行モードを有する。
前記「モータ走行モード」は、エンジンEとモータジェネレータMGとの間の第1クラッチCL1を開放し、モータジェネレータMGのみを動力源として駆動輪である左右後輪RL,RRを動かすモードである。
前記「モータアシスト走行モード」は、エンジンEとモータジェネレータMGとの間の第1クラッチCL1を締結し、エンジンEとモータジェネレータMGの2つを動力源として駆動輪である左右後輪RL,RRを動かすモードである。
前記「走行発電モード」は、エンジンEとモータジェネレータMGとの間の第1クラッチCL1を締結し、エンジンEを動力源として駆動輪である左右後輪RL,RRを動かすと同時に、エンジンEの動力を利用してモータジェネレータMGを発電機として動作させるモードである。
なお、第2クラッチCL2は、例えば、「モータ走行モード」から「エンジン走行モード」へとモード遷移する場合、「モータ走行モード」において停止しているエンジンEを始動するとき、滑り締結によりエンジン始動ショックを駆動輪である左右後輪RL,RRへ伝達させないために用いられる。
[走行モード制御の全体処理]
図2は実施例1の統合コントローラ10にて実行される走行モード制御処理の流れを示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する(走行モード制御手段)。
ここで、「第1規定値B」は、エンジンEによりモータジェネレータMGを発電する「走行発電モード」を禁止する領域の下限値、言い換えると、「走行発電モード」を許可する領域の上限値を示すしきい値である。
また、バッテリSOCは、モータコントローラ2(バッテリ充電容量検出手段)により検出され、統合コントローラ10に情報提供される。
ここで、「第2規定値A」は、第1規定値B以上の値であり、「走行発電モード」を禁止する領域であって、且つ、「モータアシスト走行モード」もしくは「モータ走行モード」のみを許可する領域の下限値を示すしきい値である。
ここで、「第3規定値C」は、エンジン低負荷運転となる要求駆動出力かエンジン高負荷運転となる要求駆動出力かを判断するしきい値であり、バッテリSOCが高くなるほど大きな値、言い換えると、モータアシスト走行モードの選択を続けると仮定した場合のモータアシスト量が大きいほど大きな値とされる。
連続した降り坂等での減速運転時には、モータジェネレータMGを発電機として機能させ、制動エネルギーを回収して発電を行い、バッテリ4の充電のために使用することが可能である。
そして、モータジェネレータMGを発電機として機能させる運転状態が続き、バッテリ4への充電量が増してバッテリSOCが高位となってくると、その後、回生充電が行えなくなってくる場合がある。
そこで、バッテリSOCが高位となった場合は、それを低下させるために、「走行発電モード」を禁止し、「モータ走行モード」や「モータアシスト走行モード」を用いる。
したがって、走行発電禁止領域であるが、モータアシスト分だけエンジントルクを低下させてもエンジン効率の悪化が小さく抑えられる高負荷領域では、例えば、エンジンEとモータジェネレータMGとを動力源とする「モータアシスト走行モード」を選択することで、バッテリSOCの上昇を防止できると共に、大きな要求駆動出力に応えることができる。
したがって、走行発電禁止領域であり、且つ、モータアシスト分だけエンジントルクを低下させるとエンジン効率の悪化が大きな低負荷領域では、「モータアシスト走行モード」を回避し、例えば、エンジンEのみを動力源とする「エンジン走行モード」の選択を維持することで、システムとしての効率悪化を防ぎ、バッテリSOCが上限値である第2規定値Aになるまでは、エネルギーを有効に利用することができる。
したがって、第2規定値Aを超えるバッテリSOCの上昇を防止でき、バッテリ4による回生電力の回収量を増やすことができる。
実施例1のハイブリッド車両の走行モード制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
MG モータジェネレータ
CL1 第1クラッチ
CL2 第2クラッチ
AT 自動変速機
PS プロペラシャフト
DF ディファレンシャル
DSL 左ドライブシャフト
DSR 右ドライブシャフト
RL 左後輪(駆動輪)
RR 右後輪(駆動輪)
1 エンジンコントローラ
2 モータコントローラ
3 インバータ
4 バッテリ
5 第1クラッチコントローラ
6 第1クラッチ油圧ユニット
7 ATコントローラ
8 第2クラッチ油圧ユニット
9 ブレーキコントローラ
10 統合コントローラ
Claims (3)
- エンジンとモータジェネレータとバッテリとを備えたハイブリッド車両において、
前記バッテリの充電容量を検出するバッテリ充電容量検出手段と、
車両の要求駆動出力を検出する車両要求駆動出力検出手段と、
前記バッテリの充電容量がエンジンによる発電を禁止する規定値を第1規定値とし、該第1規定値より高位にあるバッテリ充電容量上限値を第2規定値とし、前記車両の要求駆動出力の規定値を第3規定値としたとき、前記バッテリの充電容量が第1規定値以上で第2規定値未満の範囲内では、前記車両の要求駆動出力が第3規定値未満のとき、前記車両の要求駆動出力の一部を前記モータジェネレータで出力するモータアシスト走行モードを禁止する一方、前記バッテリの充電容量が前記第2規定値以上の領域では、前記車両の要求駆動出力の大きさにかかわらず、前記モータアシスト走行モードを許可する走行モード制御手段と、
を備えたことを特徴とするハイブリッド車両の走行モード制御装置。 - 請求項1に記載されたハイブリッド車両の走行モード制御装置において、
前記走行モード制御手段は、前記車両の要求駆動出力の第3規定値を、バッテリの充電容量が高くなるほど大きな値とすることを特徴とするハイブリッド車両の走行モード制御装置。 - 請求項1または2に記載されたハイブリッド車両の走行モード制御装置において、
前記ハイブリッド駆動系は、エンジンとモータジェネレータとの間に第1クラッチを介装すると共に前記モータジェネレータと駆動輪との間に第2クラッチを介装して構成し、
前記走行モードとして、エンジンのみを動力源とする「エンジン走行モード」と、モータジェネレータのみを動力源とする「モータ走行モード」と、エンジンとモータジェネレータの2つを動力源とする「モータアシスト走行モード」と、エンジンを動力源として駆動輪を動かすと同時に、エンジンの動力を利用してモータジェネレータを発電機として動作させる「走行発電モード」と、を有し、
前記走行モード制御手段は、前記バッテリの充電容量がエンジンによる発電を禁止する規定値未満の領域では、上記4つの走行モードの中からシステムとして最も効率の良い走行モードを選択することを特徴とするハイブリッド車両の走行モード制御装置。
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