JP6680097B2 - Hybrid vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、ハイブリッド車両に関し、詳しくは、エンジンと、電動過給機と、第1,第2モータと、プラネタリギヤと、を備えるハイブリッド車両に関する。 The present invention relates to a hybrid vehicle, and more particularly to a hybrid vehicle including an engine, an electric supercharger, first and second motors, and a planetary gear.
従来、この種のハイブリッド車両としては、エンジンと、電動過給機(電動機付きターボチャージャ)と、第1モータ(ジェネレータ)と、プラネタリギヤ(動力分割機構)と、第2モータ(駆動用モータ)と、バッテリと、を備えるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。電動過給機は、コンプレッサインペラ(吸気側タービン)と、タービンインペラ(排気側タービン)と、過給モータ(電動機)と、吸気側可変動力伝達要素と、排気側可変動力伝達要素と、を備えている。過給モータは、回転軸が、吸気側可変動力伝達要素を介してコンプレッサインペラに接続されると共に、排気側可変動力伝達要素を介してタービンインペラに接続されている。吸気側可変動力伝達要素は、過給モータの回転軸の回転数を変速してコンプレッサインペラに伝達している。排気側可変動力伝達要素は、排気タービンの回転数を変速して過給モータの回転軸に伝達している。プラネタリギヤは、エンジンのクランクシャフトと、第1モータの回転軸と、駆動軸と、に連結されている。第2モータの回転軸は、駆動軸に接続されている。バッテリは、第1モータ,第2モータ,過給モータのそれぞれと電力をやりとりとしている。このハイブリッド車両は、コンプレッサインペラの回転数とタービンインペラの回転数とが、それぞれバッテリの充電状態と車両の電力消費量に応じた回転数となるように吸気側可変動力伝達要素と排気側可変動力伝達要素とを制御することにより、過給モータの発電量を適正なものとしている。 Conventionally, this type of hybrid vehicle includes an engine, an electric supercharger (turbocharger with electric motor), a first motor (generator), a planetary gear (power split mechanism), and a second motor (driving motor). , A battery are proposed (for example, refer to Patent Document 1). The electric supercharger includes a compressor impeller (intake side turbine), a turbine impeller (exhaust side turbine), a supercharge motor (electric motor), an intake side variable power transmission element, and an exhaust side variable power transmission element. ing. The rotation shaft of the supercharger motor is connected to the compressor impeller via the intake side variable power transmission element and is connected to the turbine impeller via the exhaust side variable power transmission element. The intake side variable power transmission element changes the rotation speed of the rotation shaft of the supercharging motor and transmits it to the compressor impeller. The exhaust side variable power transmission element changes the rotation speed of the exhaust turbine and transmits it to the rotation shaft of the supercharging motor. The planetary gear is connected to the crankshaft of the engine, the rotary shaft of the first motor, and the drive shaft. The rotation shaft of the second motor is connected to the drive shaft. The battery exchanges electric power with each of the first motor, the second motor, and the supercharging motor. In this hybrid vehicle, the intake side variable power transmission element and the exhaust side variable power are adjusted so that the rotation speed of the compressor impeller and the rotation speed of the turbine impeller become rotation speeds corresponding to the state of charge of the battery and the power consumption of the vehicle, respectively. By controlling the transmission element, the power generation amount of the supercharger motor is made appropriate.
ところで、エンジンと、電動過給機と、第1,第2モータと、プラネタリギヤと、バッテリと、を備えるハイブリッド車両では、一般に、第1モータが作動できない異常が生じたときには、第2モータのみからの動力で走行する退避走行が行なわれている。こうした退避走行では、第1モータの発電によるバッテリの充電を行なうことができないから、バッテリの残量が低下して、退避走行可能な距離が短くなってしまう。そのため、退避走行時に退避走行可能な距離を長くすることが重要な課題として認識されている。電動過給機として、コンプレッサインペラと、過給モータと、を有し、タービンインペラや吸気側可変動力伝達要素,排気側可変動力伝達要素を有していないタイプの過給機を備えるハイブリッド車両でも、退避走行可能な距離を長くすることが重要な課題として認識されている。 By the way, in a hybrid vehicle including an engine, an electric supercharger, first and second motors, a planetary gear, and a battery, generally, when an abnormality occurs in which the first motor cannot operate, only the second motor is operated. The evacuation run is carried out with the power of. In such evacuation traveling, since the battery cannot be charged by the power generation of the first motor, the remaining amount of the battery decreases and the evacuation traveling distance becomes short. Therefore, it has been recognized as an important issue to increase the distance that can be retracted during the retreat traveling. A hybrid vehicle including an electric supercharger including a compressor impeller and a supercharge motor, which does not have a turbine impeller, an intake side variable power transmission element, or an exhaust side variable power transmission element It has been recognized as an important issue to increase the distance that can be evacuated.
本発明のハイブリッド車両は、退避走行可能な距離を長くすることを主目的とする。 The main purpose of the hybrid vehicle of the present invention is to extend the distance in which the vehicle can run in a retracted state.
本発明のハイブリッド車両は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 The hybrid vehicle of the present invention adopts the following means in order to achieve the above-mentioned main object.
本発明のハイブリッド車両は、
吸気管を有するエンジンと、
前記吸気管に配置されたコンプレッサインペラと、該コンプレッサインペラに回転軸が接続された過給モータと、を有する電動過給機と、
第1モータと、
前記エンジンの出力軸と前記第1モータの回転軸と車軸に連結された駆動軸との3軸に3つの回転要素が接続されたプラネタリギヤと、
前記駆動軸に接続された第2モータと、
前記過給モータおよび前記第1,第2モータと電力をやりとりするバッテリと、
を備えるハイブリッド車両であって、
前記第1モータが作動できない所定異常が発生したことが検出されたときには、前記第2モータから前記駆動軸に走行用の動力を出力しながら走行する退避走行を実行すると共に、前記エンジンを無負荷運転しながら、前記コンプレッサインペラの回転による前記過給モータの発電によって前記バッテリが充電されるように、前記エンジンと前記過給モータと前記第2モータとを制御する制御手段、
を備えることを要旨とする。
The hybrid vehicle of the present invention is
An engine having an intake pipe,
An electric supercharger having a compressor impeller arranged in the intake pipe, and a supercharge motor having a rotary shaft connected to the compressor impeller,
A first motor,
A planetary gear in which three rotary elements are connected to three shafts of an output shaft of the engine, a rotary shaft of the first motor, and a drive shaft connected to an axle,
A second motor connected to the drive shaft;
A battery that exchanges electric power with the supercharging motor and the first and second motors;
A hybrid vehicle comprising:
When it is detected that a predetermined abnormality in which the first motor cannot operate is detected, the second motor performs the evacuation traveling while traveling power is output to the drive shaft, and the engine is unloaded. Control means for controlling the engine, the supercharging motor, and the second motor so that the battery is charged by the power generation of the supercharging motor by the rotation of the compressor impeller while operating.
The main point is to provide.
この本発明のハイブリッド車両では、第1モータが作動できない所定異常が発生したことが検出されたときには、第2モータから駆動軸に走行用の動力を出力しながら走行する退避走行を実行すると共に、エンジンを無負荷運転しながら、コンプレッサインペラの回転による過給モータの発電によってバッテリが充電されるように、エンジンと過給モータと第2モータとを制御する。エンジンを無負荷運転すると、吸入空気の流れでコンプレッサインペラが回転し、コンプレッサインペラの回転による過給モータの発電によってバッテリを充電することができる。これにより、バッテリの蓄電量を増加させることができるから、退避走行可能な距離を長くすることができる。ここで、所定異常としては、第1モータの異常に限定されるものではなく、第1モータを駆動するインバータなどの周辺部品の異常も含まれる。 In this hybrid vehicle of the present invention, when it is detected that a predetermined abnormality in which the first motor cannot operate is detected, the second vehicle performs evacuation traveling while traveling power is output to the drive shaft, and The engine, the supercharging motor, and the second motor are controlled so that the battery is charged by the power generation of the supercharging motor due to the rotation of the compressor impeller while the engine is operated without load. When the engine is operated without load, the compressor impeller rotates due to the flow of intake air, and the battery can be charged by the power generation of the supercharging motor due to the rotation of the compressor impeller. As a result, the amount of electricity stored in the battery can be increased, so that the distance that can be retracted can be increased. Here, the predetermined abnormality is not limited to the abnormality of the first motor, and includes abnormality of peripheral components such as an inverter that drives the first motor.
こうした本発明のハイブリッド車両において、前記制御手段は、前記所定異常が発生したときには、空燃比が所定比以上となる範囲内で点火時期を遅くすると共に、前記エンジンの回転数が所定回転数以下となる範囲内でスロットルバルブの開度を大きくしてもよい。スロットルバルブの開度を大きくするから、コンプレッサインペラを通過する空気量を増加させて、コンプレッサインペラの回転トルクや回転数を高くすることができる。これにより、過給モータでの発電量を増加させて、バッテリの蓄電量を増加させることができるから、退避走行可能な距離をより長くすることができる。ここで、所定回転数としては、エンジンを無負荷運転可能な回転数の上限として予め定められた回転数としてもよい。 In such a hybrid vehicle of the present invention, when the predetermined abnormality occurs, the control means delays the ignition timing within a range where the air-fuel ratio is equal to or higher than the predetermined ratio, and the engine speed is equal to or lower than the predetermined speed. The opening of the throttle valve may be increased within the range. Since the opening of the throttle valve is increased, the amount of air passing through the compressor impeller can be increased to increase the rotational torque and the rotational speed of the compressor impeller. As a result, the amount of power generated by the supercharging motor can be increased, and the amount of electricity stored in the battery can be increased, so that the distance that can be evacuated can be increased. Here, the predetermined rotation speed may be a rotation speed predetermined as an upper limit of the rotation speed at which the engine can be operated without a load.
また、本発明のハイブリッド車両において、前記吸気管の前記コンプレッサインペラより上流側と下流側とを連通するバイパス管と、前記バイパス管に配置されたバイパスバルブと、を備え、前記制御手段は、前記所定異常が発生したことが検出されたときには、前記バイパスバルブを全閉にしてもよい。こうすれば、コンプレッサインペラを通過する空気量を増加させることができるから、過給モータでの発電量をより増加させて、退避走行可能な距離をより長くすることができる。 In the hybrid vehicle of the present invention, the intake pipe includes a bypass pipe communicating between the upstream side and the downstream side of the compressor impeller, and a bypass valve arranged in the bypass pipe. When it is detected that a predetermined abnormality has occurred, the bypass valve may be fully closed. In this way, the amount of air passing through the compressor impeller can be increased, so that the amount of power generation by the supercharger motor can be further increased and the retractable distance can be made longer.
さらに、本発明のハイブリッド車両において、排気管と前記吸気管における前記スロットルバルブよりも下流側とを連絡する連絡管と、前記連絡管に配置された排気再循環バルブと、を有する排気再循環装置を備え、前記制御手段は、前記所定異常が発生したことが検出されたときには、前記排気再循環バルブを全閉にしてもよい。こうすれば、排気が吸気管におけるスロットルバルブよりも下流側に流入することによる吸気管におけるスロットルバルブよりも下流側の圧力の上昇を抑制することができ、コンプレッサインペラを通過する空気量の低下を抑制することができる。これにより、過給モータでの発電量の低下を抑制して、退避走行可能な距離の低下を抑制することができる。 Further, in the hybrid vehicle of the present invention, an exhaust gas recirculation device having a communication pipe that connects an exhaust pipe and a downstream side of the intake pipe with respect to the throttle valve, and an exhaust gas recirculation valve arranged in the communication pipe. The control means may fully close the exhaust gas recirculation valve when it is detected that the predetermined abnormality has occurred. This makes it possible to suppress an increase in pressure on the intake pipe on the downstream side of the throttle valve due to inflow to the downstream side of the throttle valve on the intake pipe, and to reduce the amount of air passing through the compressor impeller. Can be suppressed. As a result, it is possible to suppress a decrease in the amount of power generation by the supercharging motor and a decrease in the distance that the vehicle can run in the retreat.
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。 Next, modes for carrying out the present invention will be described using examples.
図1は、本発明の実施例としての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、過給機29と、プラネタリギヤ30と、モータMG1,MG2と、インバータ41,42と、バッテリ50と、ハイブリッド用電子制御ユニット(以下、「HVECU」という)70と、を備える。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a
エンジン22は、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力する内燃機関として構成されている。図2は、エンジン22の概略を示す構成図である。図示するように、エンジン22は、エアクリーナ122によって清浄された空気を吸気管125に吸入し、吸気管125に配置されたスロットルバルブ124を通過させると共に、吸気管125におけるスロットルバルブ124よりも下流側に燃料噴射弁126から燃料を噴射して空気と燃料とを混合し、この混合気を吸気バルブ128を介して燃焼室129に吸入する。そして、吸入した混合気を点火プラグ130による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギによって押し下げられるピストン132の往復運動をクランクシャフト26の回転運動に変換する。燃焼室129から排気バルブ131を介して排気管133内に排出される排気は、一酸化炭素(CO),炭化水素(HC),窒素酸化物(NOx)の有害成分を浄化する浄化触媒(三元触媒)を有する浄化装置134を介して外気に排出される。
The
過給機29は、吸気管125におけるスロットルバルブ124よりも上流側(エアクリーナ122とスロットルバルブ124との間)に配置されている。過給機29は、吸気管125に配置されたコンプレッサインペラ171と、コンプレッサインペラ171を回転させる過給モータ172と、を備える。この過給機29は、過給モータ172によってコンプレッサインペラ171を回転させることにより、過給する。
The
エンジン22は、エンジン用電子制御ユニット(以下、「エンジンECU」という)24によって運転制御されている。エンジンECU24は、図示しないが、CPU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、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROM,データを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。
The operation of the
図2に示すように、エンジンECU24には、エンジン22を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。エンジンECU24に入力される信号としては、クランクシャフト26の回転位置を検出するクランクポジションセンサ140からのクランク角θcrやエンジン22の冷却水の温度を検出する水温センサ142からの冷却水温Tw,吸気バルブ128を開閉するインテークカムシャフトの回転位置や排気バルブ131を開閉するエキゾーストカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ144からのカム角θci,θco ,吸気管125に設けられたスロットルバルブ124のポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサ146からのスロットル開度TH,吸気管125に取り付けられたエアフローメータ148からの吸入空気量Qa,吸気管125に取り付けられた温度センサ149からの吸気温Ta,吸気管125内の圧力を検出する吸気圧センサ158からの吸気圧Pin,浄化装置134の浄化触媒の温度を検出する温度センサからの触媒温度Tc,空燃比センサ135aからの空燃比AF,酸素センサ135bからの酸素信号O2などを挙げることができる。
As shown in FIG. 2, signals from various sensors necessary for controlling the operation of the
エンジンECU24からは、エンジン22を運転制御するための各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。エンジンECU24から出力される信号としては、スロットルバルブ124のポジションを調節するスロットルモータ136への駆動制御信号,燃料噴射弁126への駆動制御信号,イグナイタと一体化されたイグニッションコイル138への駆動制御信号,過給機29のコンプレッサインペラ171を駆動する過給モータ172への駆動制御信号などを挙げることができる。
Various control signals for controlling the operation of the
エンジンECU24は、HVECU70と通信ポートを介して接続されており、HVECU70からの制御信号によってエンジン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HVECU70に出力する。エンジンECU24は、クランクポジションセンサ140からのクランク角θcrに基づいて、クランクシャフト26の回転数、即ち、エンジン22の回転数Neを演算している。
The
図1に示すように、プラネタリギヤ30は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されている。プラネタリギヤ30のサンギヤには、モータMG1の回転子が接続されている。プラネタリギヤ30のリングギヤには、駆動輪39a,39bにデファレンシャルギヤ38を介して連結された駆動軸36が接続されている。プラネタリギヤ30のキャリヤには、ダンパ28を介してエンジン22のクランクシャフト26が接続されている。
As shown in FIG. 1, the
モータMG1は、例えば同期発電電動機として構成されており、上述したように、回転子がプラネタリギヤ30のサンギヤに接続されている。モータMG2は、例えば同期発電電動機として構成されており、回転子が駆動軸36に接続されている。インバータ41,42は、電力ライン54によってバッテリ50と接続されている。モータMG1,MG2は、モータ用電子制御ユニット(以下、「モータECU」という)40によって、インバータ41,42の図示しない複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。
The motor MG1 is configured as, for example, a synchronous generator motor, and the rotor is connected to the sun gear of the
モータECU40は、図示しないが、CPU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、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROM,データを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。
Although not shown, the
モータECU40には、モータMG1,MG2を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。モータECU40に入力される信号としては、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からの回転位置θm1,θm2やモータMG1,MG2の各相に流れる電流を検出する電流センサからの相電流などを挙げることができる。
Signals from various sensors necessary for driving and controlling the motors MG1 and MG2 are input to the
モータECU40からは、インバータ41,42の図示しないスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。
From the
モータECU40は、HVECU70と通信ポートを介して接続されており、HVECU70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の駆動状態に関するデータをHVECU70に出力する。モータECU40は、回転位置検出センサからのモータMG1,MG2の回転子の回転位置θm1,θm2に基づいてモータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2を演算している。
The
バッテリ50は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、電力ライン54によってインバータ41,42と接続されている。このバッテリ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。
The
バッテリECU52は、図示しないが、CPU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、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROM,データを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。
Although not shown, the
バッテリECU52には、バッテリ50を管理するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。バッテリECU52に入力される信号としては、バッテリ50の端子間に設置された電圧センサからの電池電圧Vbやバッテリ50の出力端子に取り付けられた電流センサからの電池電流Ib,バッテリ50に取り付けられた温度センサからの電池温度Tbなどを挙げることができる。
Signals from various sensors necessary for managing the
バッテリECU52は、HVECU70と通信ポートを介して接続されており、必要に応じてバッテリ50の状態に関するデータをHVECU70に出力する。バッテリECU52は、電流センサからの電池電流Ibの積算値に基づいて蓄電割合SOCを演算している。蓄電割合SOCは、バッテリ50の全容量に対するバッテリ50から放電可能な電力の容量の割合である。また、バッテリECU52は、演算した蓄電割合SOCと、温度センサからの電池温度Tbと、に基づいて入出力制限Win,Woutを演算している。入出力制限Win,Woutは、バッテリ50を充放電してもよい最大許容電力である。
The
HVECU70は、図示しないが、CPU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、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROM,データを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。
Although not shown, the
HVECU70には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。HVECU70に入力される信号としては、イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号やシフトレバー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などを挙げることができる。
Signals from various sensors are input to the
HVECU70は、上述したように、エンジンECU24,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。
As described above, the
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20では、ハイブリッド走行(HV走行)モードと電動走行(EV走行)モードとを含む複数の走行モードの何れかで走行する。ここで、HV走行モードは、エンジン22を運転しながら、エンジン22からの動力とモータMG1,MG2からの動力とを用いて走行するモードである。EV走行モードは、エンジン22を運転せずに、モータMG2からの動力によって走行するモードである。
The
実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG1の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサやモータMG1の各相に流れる電流を検出する電流センサの電流値が正常値とはかけ離れた値になっているときなど、モータMG1を作動できない異常が検出されたときには、モータMG1の制御を停止して、モータMG2からの動力によって走行する退避走行を実行する。
In the
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、退避走行する際の動作について説明する。図3は、実施例のHVECU70によって実行される退避走行時処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。本ルーチンは、モータMG1を作動できない異常が生じて退避走行を実行しているときに繰り返し実行される。
Next, the operation of the
本ルーチンが実行されると、HVECU70は、バッテリ50の蓄電割合SOCなど処理に必要なデータを入力する処理を実行する(ステップS100)。蓄電割合SOCは、バッテリECU52により演算されたものを通信により入力している。
When this routine is executed, the
こうした蓄電割合SOCを入力すると、蓄電割合SOCが所定割合SOCrefより小さいか否かを判定する(ステップS110)。所定割合SOCrefは、バッテリ50を充電すべきか否かを判定するための閾値であり、例えば、25%,30%,35%などに設定されている。
When such a power storage ratio SOC is input, it is determined whether the power storage ratio SOC is smaller than a predetermined ratio SOCref (step S110). The predetermined ratio SOCref is a threshold value for determining whether or not the
蓄電割合SOCが所定値SOCref以上であるときには、バッテリ50を充電する必要がないと判断して、本ルーチンを終了する。
When the state of charge SOC is equal to or higher than the predetermined value SOCref, it is determined that the
蓄電割合SCOが所定値SOCref未満であるときには、エンジン無負荷運転指令をエンジンECU24に送信し(ステップS120)、過給モータ発電指令をエンジンECU24に送信して(ステップS130)、本ルーチンを終了する。エンジン無負荷運転指令を受信したエンジンECU24は、空燃比センサ135aからの空燃比AFが所定空燃比AFlimを下回らない範囲内(空燃比AFが所定空燃比AFlim以上となる範囲内)でエンジン22の点火時期を所定値Δtfずつ遅くすると共に、エンジン22の回転数Neが所定回転数Nelimを上回らない範囲内(回転数Neが所定回転数Nelim以下となる範囲内)でスロットルバルブ124の開度THが所定値ΔTHずつ大きくなるようにスロットルモータ136を制御して、エンジン22を無負荷運転させる。所定空燃比AFlimは、エミッションがさほど悪化しない空燃比AFの下限として予め実験や解析などにより定められた空燃比である。所定回転数Nelimは、エンジン22をスロットルバルブ124の開度を調整することで、吹き上がることなくエンジンを無負荷運転可能な回転数の上限として予め実験や解析などにより定められた回転数である。過給モータ発電指令を受信したエンジンECU24は、コンプレッサインペラ171の回転で過給モータ172が発電するように過給モータ172を制御する。モータMG1が作動できない異常が生じているときには、モータMG1でエンジン22の回転数Neを調整することができない。実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22の回転数Neが所定回転数Nelimとなるようにスロットルバルブ124のポジションを調整するから、エンジン22の回転数Neが吹き上がることを抑制できる。
When the power storage ratio SCO is less than the predetermined value SOCref, an engine no-load operation command is transmitted to the engine ECU 24 (step S120), a supercharged motor power generation command is transmitted to the engine ECU 24 (step S130), and this routine is ended. . When the
図4は、スロットル開度TH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。図中、破線は点火時期を遅くする前におけるスロットル開度THと回転数Neとの関係の一例を示している。実線は点火時期を遅くした後におけるスロットル開度THと回転数Neとの関係の一例を示している。図5は、スロットル開度THと吸入空気量Qaとの関係の一例を示す説明図である。図4に示すように、点火時期を遅くすると、スロットル開度THに対するエンジン22の回転数Neの変化率が小さくなるから、エンジン22の回転数Neを所定回転数Nelimとするためのスロットル開度THが点火時期を遅くする前より変化量ΔTaだけ大きくなる。スロットル開度THが変化量ΔTaだけ大きくなると、図5に示すように、吸入空気量Qaが変化量ΔQaだけ増加するから、コンプレッサインペラ171が回転する際のトルクや回転数をより高くすることができる。したがって、過給モータ172の発電量が大きくなるから、退避走行時におけるバッテリ50の蓄電割合SOC(残量)の低下を抑制して、退避走行可能な距離をより長くすることができる。また、実施例では、空燃比センサ135aからの空燃比AFが所定空燃比AFlimを下回らないようにエンジン22の点火時期を遅くするから、空燃比AFの低下によるエミッションの悪化を抑制することができる。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of the relationship between the throttle opening TH and the rotation speed Ne of the
以上説明した実施例のハイブリッド自動車20によれば、モータMG1を作動できない異常が発生したことが検出されたときには、退避走行を実行すると共に、エンジン22を無負荷運転しながら、コンプレッサインペラ171の回転による過給モータ172の発電によってバッテリ50が充電されるように、エンジン22と過給モータ172とモータMG2とを制御することにより、退避走行可能な距離をより長くすることができる。
According to the
実施例のハイブリッド自動車20によれば、空燃比センサ135aからの空燃比AFが所定空燃比AFlimを下回らないようにエンジン22の点火時期を遅くすると共に、エンジン22の回転数Neが所定回転数Nelimを上回らないようにスロットルモータ136を制御してスロットルバルブ124のポジションを調整することにより、コンプレッサインペラ171を通過する空気量を増加させている。エンジン22とは異なる構成のエンジンを搭載するハイブリッド自動車においては、上述したエンジン22の無負荷運転と他の制御とを組み合わせて、コンプレッサインペラ171を通過する空気量をさらに増加させてもよい。
According to the
図5は、変形例のハイブリッド自動車に搭載されるエンジン222の構成の一例を示す構成図である。変形例のエンジン222は、排気再循環装置(以下、「EGR(Exhaust Gas Recirculation)装置」という)260と、バイパス管270と、を備えている点を除いて、実施例のエンジン22の構成と同一の構成となっている。したがって、エンジン22の構成と同一の構成については、エンジン22と同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
FIG. 5: is a block diagram which shows an example of a structure of the
EGR装置260は、EGR管261と、排気再循環バルブとしてのEGRバルブ263と、EGRモータ264と、を備える。EGR管261は、排気管133における浄化装置134よりも上流側と、吸気管125におけるスロットルバルブ124よりも下流側のサージタンク125aと、を連絡する。EGRバルブ263は、EGR管261に配置されており、排気管133と吸気管125とを連通させるか遮断するかを切替可能に構成されている。EGRモータ264は、EGRバルブ263の開度を調節する。このEGR装置260は、EGRモータ264によってEGRバルブ263の開度を調節することにより、排気管133の排気の還流量を調節して吸気管125に還流させる。エンジン222は、このようにして空気と排気とガソリンとの混合気を燃焼室129に吸引することができる。EGRモータ264は、エンジンECU24により制御されている。
The
バイパス管270は、吸気管125のコンプレッサインペラ171より上流側と、下流側(スロットルバルブ124より上流側)と、を連絡する。バイパス管270には、バイパスバルブ272が配置されており、バイパス管270を介して吸気管125の上流側と下流側とを連通させるか遮断するかを切替可能に構成されている。バイパスバルブ272は、バイパスバルブ用モータ274により、開度が調整されている。バイパスバルブ用モータ274は、エンジンECU24により制御されている。
The
変形例のハイブリッド自動車では、モータMG1を作動できない異常が発生したことが検出されたときには、退避走行を実行すると共に、エンジン22を無負荷運転しながら、コンプレッサインペラ171の回転による過給モータ172の発電によってバッテリ50が充電されるように、エンジン22と過給モータ172とモータMG2とを制御すると共に、EGRバルブ263が全閉となるようにEGRモータ264を制御し、バイパスバルブ272が全閉となるように、バイパスバルブ用モータ274を制御する。EGRバルブ263とバイパスバルブ272とを全閉とすることにより、コンプレッサインペラ171を通過する空気量がより大きくなり、過給モータ172の発電量が大きくなる。これにより、バッテリ50の蓄電割合SOCの低下をより抑制して、退避走行可能な距離をより長くすることができる。
In the hybrid vehicle of the modified example, when it is detected that an abnormality in which the motor MG1 cannot be operated is detected, the retreat traveling is executed and the
変形例のハイブリッド自動車のエンジン222は、EGR装置260と、バイパス管270と、を備えているものとしたが、EGR装置260およびバイパス管270の少なくとも一方を備えていればよいから、例えば、バイパス管270を備えずにEGR装置260を備えていてもよい。
The
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン22が「エンジン」に相当し、過給機29が「電動過給機」に相当し、モータMG1が「第1モータ」に相当し、プラネタリギヤ30が「プラネタリギヤ」に相当し、モータMG2が「第2モータ」に相当し、バッテリ50が「バッテリ」に相当し、エンジンECU24とモータEUC40とバッテリECU52とHVECU70とを組み合わせたものが「制御手段」に相当する。
Correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem will be described. In the embodiment, the
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。 The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem is the same as that of the embodiment described in the section of means for solving the problem. Since this is an example for specifically explaining the mode for carrying out the invention, it does not limit the elements of the invention described in the column of means for solving the problem. That is, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problem should be made based on the description in that column, and the embodiment is the invention of the invention described in the column of means for solving the problem. This is just a specific example.
以上、本発明を実施するため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、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。 Although the embodiments for carrying out the present invention have been described above with reference to the embodiments, the present invention is not limited to these embodiments, and various embodiments are possible within the scope not departing from the gist of the present invention. Of course, it can be implemented.
本発明は、ハイブリッド車両の製造業などに利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in the manufacturing industry of hybrid vehicles.
20 ハイブリッド自動車、22,222 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、29 過給機、30 プラネタリギヤ、36 駆動軸、38 デファレンシャルギヤ、39a,39b 駆動輪、40 モータ用電子制御ユニット(モータECU)、41,42 インバータ、50 バッテリ、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、70 ハイブリッド用電子制御ユニット(HVECU)、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、122 エアクリーナ、124 スロットルバルブ、125 吸気管、125a サージタンク、126 燃料噴射弁、128 吸気バルブ、129 燃焼室、130 点火プラグ、131 排気バルブ、132 ピストン、133 排気管、134 浄化装置、135a 空燃比センサ、135b 酸素センサ、136 スロットルモータ、138 イグニッションコイル、140 クランクポジションセンサ、142 水温センサ、144 カムポジションセンサ、146 スロットルバルブポジションセンサ、148 エアフローメータ、149 温度センサ、158 吸気圧センサ、171 コンプレッサインペラ、172 過給モータ、260 排気再循環(EGR)装置、261 EGR管、263 EGRバルブ、264 EGRモータ、270 バイパス管、272 バイパスバルブ、274 バイパスバルブ用モータ、MG1,MG2 モータ。 20 hybrid vehicle, 22, 222 engine, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 26 crankshaft, 28 damper, 29 supercharger, 30 planetary gear, 36 drive shaft, 38 differential gear, 39a, 39b drive wheel, 40 Electronic control unit for motor (motor ECU), 41, 42 Inverter, 50 Battery, 52 Electronic control unit for battery (battery ECU), 54 Electric power line, 70 Electronic control unit for hybrid (HVECU), 80 ignition switch, 81 Shift lever , 82 shift position sensor, 83 accelerator pedal, 84 accelerator pedal position sensor, 85 brake pedal, 86 brake pedal position sensor, 88 vehicle speed sensor, 122 air Lina, 124 throttle valve, 125 intake pipe, 125a surge tank, 126 fuel injection valve, 128 intake valve, 129 combustion chamber, 130 spark plug, 131 exhaust valve, 132 piston, 133 exhaust pipe, 134 purification device, 135a air-fuel ratio sensor , 135b Oxygen sensor, 136 Throttle motor, 138 Ignition coil, 140 Crank position sensor, 142 Water temperature sensor, 144 Cam position sensor, 146 Throttle valve position sensor, 148 Air flow meter, 149 Temperature sensor, 158 Intake pressure sensor, 171 Compressor impeller, 172 supercharging motor, 260 exhaust gas recirculation (EGR) device, 261 EGR pipe, 263 EGR valve, 264 EGR motor, 270 bypass pipe, 72 bypass valve, 274 bypass valve motor, MG1, MG2 motor.
Claims (1)
前記吸気管に配置されたコンプレッサインペラと、該コンプレッサインペラに回転軸が接続された過給モータと、を有する電動過給機と、
第1モータと、
前記エンジンの出力軸と前記第1モータの回転軸と車軸に連結された駆動軸との3軸に3つの回転要素が接続されたプラネタリギヤと、
前記駆動軸に接続された第2モータと、
前記過給モータおよび前記第1,第2モータと電力をやりとりするバッテリと、
を備えるハイブリッド車両であって、
前記第1モータが作動できない所定異常が発生したことが検出されたときには、前記第2モータから前記駆動軸に走行用の動力を出力しながら走行する退避走行を実行すると共に、空燃比が所定比以上となる範囲内で点火時期を遅くすると共に前記エンジンの回転数が所定回転数以下となる範囲内でスロットルバルブの開度を大きくしながら前記エンジンを無負荷運転し、更に、前記コンプレッサインペラの回転による前記過給モータの発電によって前記バッテリが充電されるように、前記エンジンと前記過給モータと前記第2モータとを制御する制御手段、
を備えるハイブリッド車両。
An engine having an intake pipe,
An electric supercharger having a compressor impeller arranged in the intake pipe, and a supercharge motor having a rotary shaft connected to the compressor impeller,
A first motor,
A planetary gear in which three rotary elements are connected to three shafts of an output shaft of the engine, a rotary shaft of the first motor, and a drive shaft connected to an axle,
A second motor connected to the drive shaft;
A battery that exchanges electric power with the supercharging motor and the first and second motors;
A hybrid vehicle comprising:
When it is detected that a predetermined abnormality in which the first motor cannot operate is detected, the second motor is caused to travel while outputting traveling power to the drive shaft, and the air-fuel ratio is kept at a predetermined ratio. the engine no-load operated while increasing the opening degree of the throttle valve to the extent that the rotational speed of the engine is equal to or less than a predetermined rotational speed while slowing the ignition timing within the range of the above, further, the compressor impeller Control means for controlling the engine, the supercharging motor, and the second motor so that the battery is charged by power generation of the supercharging motor by rotation.
Hybrid vehicle equipped with.
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