JP7279320B2 - ハイブリッド車両 - Google Patents

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Description

本発明は、エンジンと、ベルトを介してエンジンに回転を伝えることができるように構成されるモータとを備えるハイブリッド車両に関する。
ハイブリッド自動車等のハイブリッド車両は、走行駆動に用いられるエンジンとモータとを搭載していて、エンジンの回転をアシスト可能とすべく、ベルトを介してモータの動力をエンジンに伝えるようになっていることがある。しかしながら、モータの動力のみによって車両が走行している状態で、加速要求等によって要求トルクが大きくなると、モータの負荷が大きくなり、典型的には、ベルトの負荷も大きくなる。このようなベルトの負荷が大きい状態が継続すると、ベルトのスリップが発生するおそれがあり、さらには、ベルトが劣化するおそれがある。
そのため、ベルトのスリップを抑制するための様々な技術(以下、「ベルトスリップ抑制技術」という)が提案されている。ベルトスリップ抑制技術の一例としては、エンジン等の内燃機関に対する発電機の負荷トルクを、ベルトがスリップしない値に制限するものが挙げられる。そして、かかるベルトスリップ抑制技術の一例においては、発電機の負荷トルクを制限するときに、この負荷トルクの制限によって生じる発電機の出力不足量を算出し、さらに、この出力不足量に応じて発電機の回転数を増加させている。(例えば、特許文献1を参照。)
特開2006-27598号公報
しかしながら、上記ベルトスリップ抑制技術の一例を、ハイブリッド車両のモータの動力をエンジンに伝えるベルトに適用し、かつベルトのスリップを抑制するためにモータのトルクを単に制限する場合、エンジンの駆動を停止した状態でモータの駆動を用いて走行するモータ駆動モード、いわゆる、EV(Electric Vehicle)モード中に、ドライバの要求、例えば、ドライバ要求トルクに応じたハイブリッド車両の実駆動トルクを得ることができないおそれがある。
また、上記モータ駆動モードと、エンジンの駆動を用いて走行するエンジン駆動モードとを切り換えるハイブリッド車両において、上記ベルトスリップ抑制技術の一例のように、モータの出力不足量に応じてモータの回転数を増加させる場合、ベルトの状態、モータ駆動モード及びエンジン駆動モードの切換等を考慮して、ベルトのスリップを抑制しながらモータの出力不足量を補う状態を効率的に設定することは極めて難しくなる。そのため、ハイブリッド車両の加速感が喪失されるおそれがあり、ドライバが操作に違和感を覚えるおそれがある。すなわち、ドライバビリティが低下するおそれがある。
このような実情を鑑みると、ハイブリッド車両においては、ベルトのスリップを効率的に抑制しながらドライバの要求に応じた実駆動トルクを効率的に得ること、ドライバビリティの低下を効率的に防止することが望まれる。付随的には、ハイブリッド車両において、ベルトの劣化を防止することが望まれる。
上述のような課題を解決するために、一態様に係るハイブリッド車両は、エンジンと、ベルトを介して前記エンジンの回転をアシストできるように構成されるモータとを備えるハイブリッド車両であって、前記エンジンの駆動を停止した状態で前記モータの駆動を用いて走行するモータ駆動モードと、前記エンジンの駆動を用いて走行するエンジン駆動モードとを切り換えるべく前記エンジンの駆動と前記モータの駆動とを制御可能に構成される駆動制御部と、前記ベルトのスリップを防止可能とするために前記モータから出力されるトルクを制限する閾値である制限トルクを設定するように構成されるトルク設定部とを備え、前記制限トルクは、前記エンジンの回転速度が大きくなるほど小さく設定され、前記駆動制御部は、前記モータ駆動モード中に要求駆動トルクが前記制限トルクよりも大きい場合に、前記エンジンの駆動を再開するように前記エンジン駆動モードに切り換えると共に前記モータ駆動モードへの切換を禁止するように構成されている。
一態様に係るハイブリッド車両においては、ベルトのスリップを効率的に抑制しながらドライバの要求に応じた実駆動トルクを効率的に得ることができ、ドライバビリティの低下を効率的に防止できる。付随的には、ハイブリッド車両においては、ベルトの劣化を防止できる。
本実施形態に係るハイブリッド車両の駆動機構を模式的に示す構成図である。 本実施形態に係るハイブリッド車両のハイブリッドECU、エンジンECU及びモータECUを模式的に示す構成図である。 本実施形態に係るハイブリッド車両において制限トルク及び許可トルクを設定するために用いられるマップの一例である。 本実施形態に係るハイブリッド車両の駆動制御の一例を示すフローチャートである。
本実施形態に係るハイブリッド車両について説明する。なお、かかるハイブリッド車両はハイブリッド自動車であるとよい。しかしながら、ハイブリッド車両は、ハイブリッド自動車以外であってもよく、例えば、ハイブリッド車両は、ハイブリッド自動二輪車等とすることもできる。また、本願において、「モータ」という用語は、電動機と、発電電動機、すなわち、モータジェネレータとを含むものとして定義する。
[ハイブリッド車両の概略について]
最初に、ハイブリッド車両の概略について説明する。図1に示すように、ハイブリッド車両は、走行駆動に用いられるエンジン1を有する。ハイブリッド車両はまた、走行駆動に用いられるモータとして構成されるモータジェネレータ2を有する。ハイブリッド車両はまた、モータジェネレータ2の回転をエンジン1の回転に伝えるベルト3を有する。モータジェネレータ2は、ベルト3を介してエンジン1の回転をアシストできるようになっている。すなわち、本実施形態に係るハイブリッド車両のハイブリッドシステムは、いわゆる、ベルト駆動型のISG(Integrated Starter Generator)ハイブリッドシステムとなっている。
ここで、本実施形態においては、モータジェネレータ2がその回転をエンジン1に伝える場合について説明するが、モータジェネレータ2は、エンジン1からモータジェネレータ2に伝えられる回転によって発電することもできる。しかしながら、ハイブリッド車両のモータは、モータジェネレータ以外とすることもできる。例えば、ハイブリッド車両のモータは、電動機とすることもできる。
かかるハイブリッド車両は、エンジン1及びモータジェネレータ2を制御可能に構成されるハイブリッド制御装置であるハイブリッドECU(Electronic Control Unit)21を有する。なお、ハイブリッド制御装置は、ハイブリッドECU以外とすることもできる。
図2に示すように、ハイブリッドECU21は、エンジン1の駆動とモータジェネレータ2の駆動とを制御可能に構成される駆動制御部31を有する。駆動制御部31は、エンジン1の駆動を停止した状態でモータジェネレータ2の駆動を用いて走行するモータ駆動モードと、エンジン1の駆動を用いて走行するエンジン駆動モードとを切り換えることができるように構成される。エンジン駆動モードにおいて、ハイブリッド車両は、エンジン1の駆動のみを用いて走行することができ、かつエンジン1の駆動とエンジン1の回転をアシストするモータジェネレータ2の駆動とを用いて走行することができる。また、モータ駆動モードにおいて、ハイブリッド車両は、モータジェネレータ2の駆動のみを用いて走行することができる。ハイブリッドECU21はまた、ベルト3のスリップを防止可能とするためにモータジェネレータ2から出力されるトルクを制限する閾値である制限トルクE(N・m)を設定するように構成されるトルク設定部32を有する。
かかるハイブリッドECU21において、駆動制御部31は、モータ駆動モード中に要求駆動トルクT(N・m)が、トルク設定部32により設定された制限トルクEよりも大きい場合に、エンジン1の駆動を再開するようにエンジン駆動モードに切り換えると共にモータ駆動モードへの切換を禁止するように構成されている。要求駆動トルクTは、ドライバの加速要求、減速要求、所望の車速等に応じて、エンジン1及びモータジェネレータ2の少なくとも1つに対して出力することを要求されるトルクの量である。要求駆動トルクTは、いわゆるドライバ要求トルクとなっている。要求駆動トルクTの算出方法の詳細は後述する。
本実施形態に係るハイブリッド車両は、さらに次のように構成されるとよい。図3に示すように、トルク設定部32は、ベルト3のスリップ率の算出値R(%)が大きいほど制限トルクEを小さく設定するように構成されている。なお、スリップ率の算出値Rの詳細は後述する。
さらに、トルク設定部32は、モータジェネレータ2からのトルクの出力を許容する閾値である許可トルクF(N・m)を設定するように構成される。許可トルクFは制限トルクEよりも小さくなっている。さらに、駆動制御部31は、モータ駆動モード中に要求駆動トルクTが許可トルクFよりも小さい場合に、モータ駆動モードへの切換を許可するように構成されている。特に、駆動制御部31は、モータ駆動モードへの切換を禁止している状態で要求駆動トルクTが許可トルクFよりも小さい場合に、モータ駆動モードへの切換を許可するように構成されるとよい。
トルク設定部32は、エンジン1の回転速度(以下、必要に応じて、「エンジン回転速度」という)の取得値ω1(rpm)が大きいほど制限トルクE及び許可トルクFを小さく設定するように構成されている。さらに、トルク設定部32は、エンジン回転速度が大きいほど、ベルト3の同じスリップ率の算出値Rにて設定される制限トルクE及び許可トルクFの差が大きくなるように構成されている。
[ハイブリッド車両の詳細について]
ハイブリッド車両の詳細について説明する。すなわち、ハイブリッド車両は、さらに次のように構成されるとよい。図1に示すように、エンジン1は、このエンジン1を駆動させるための動力源を有するエンジン本体1aと、回転可能な第1及び第2エンジン回転軸1b,1cとを有する。第1及び第2エンジン回転軸1b,1cはエンジン本体1aに接続される。第1及び第2エンジン回転軸1b,1cはまた、エンジン1の駆動によって回転可能であり、かつモータジェネレータ2から伝えられる回転によって回転可能である。第1及び第2エンジン回転軸1b,1cの回転は同期している。エンジン1はまた、第2エンジン回転軸1cに取り付けられるエンジンプーリ1dを有する。エンジンプーリ1dは、ベルト3を掛けることができるように構成されている。
モータジェネレータ2は、このモータジェネレータ2を駆動させるための動力源を有するモータ本体2aと、回転可能なモータ回転軸2bとを有する。モータ回転軸2bは、モータ本体2aに接続される。モータ回転軸2bは、モータジェネレータ2の駆動により回転可能であり、かつエンジン1から伝えられる回転によって回転可能である。モータジェネレータ2は、モータ回転軸2bに取り付けられるモータプーリ2cをさらに有する。モータプーリ2cは、ベルト3を掛けることができるように構成される。
ベルト3は、エンジンプーリ1d及びモータプーリ2cのそれぞれとベルト3との間に摩擦を生じさせるべくエンジンプーリ1d及びモータプーリ2cに掛けられるように設定された張力を有する。かかるベルト3がエンジンプーリ1d及びモータプーリ2cに掛けられた状態で、モータプーリ2cが回転すると、ベルト3がその周方向に沿って移動し、かつかかるベルト3の周方向の移動によってエンジンプーリ1dが回転する。
さらに、ハイブリッド車両は、車両幅方向に互いに間隔を空けて配置される一対の走行駆動輪4を有する。ハイブリッド車両は、各走行駆動輪4の回転軸に沿ってその走行駆動輪4から車両幅方向の中央に向かって延びる車輪軸5を有する。一対の車輪軸5における車両幅方向の中央側端部は、ディファレンシャルギア6に接続される。ディファレンシャルギア6は、一対の走行駆動輪4間に回転差をもたらすことができるように構成される。
ハイブリッド車両は、その減速比を変更可能とするように構成されるトランスミッション7を有する。ハイブリッド車両はまた、エンジン1の第1エンジン回転軸1bとトランスミッション7とに接続されるクラッチ8を有する。クラッチ8は、エンジン1からトランスミッション7への動力伝達を可能とするように繋がった状態と、この動力伝達を遮断するように切られた状態とに切り換え可能に構成されている。トランスミッション7は、クラッチ8が繋がった状態で、エンジン1からの動力をディファレンシャルギア6に伝えることを可能とするようにディファレンシャルギア6に接続される。ディファレンシャルギア6は、走行駆動輪4を回転駆動させるべく、トランスミッション7からの動力を、車輪軸5を介して走行駆動輪4に伝えることができるように構成されている。
さらに、ハイブリッド車両は、エンジン1を始動可能とするように構成されるスタータ9を有する。ハイブリッド車両は、2つのバッテリ10,11、すなわち、第1及び第2バッテリ10,11を有する。第2バッテリ11の定格電圧は第1バッテリ10の定格電圧よりも大きいとよい。特に、第1バッテリ10の定格電圧は約12Vであるとよく、すなわち、第1バッテリ10は、12V(ボルト)バッテリであるとよい。さらには、第1バッテリ10は、12V鉛バッテリであるとよい。特に、第2バッテリ11の定格電圧は約48Vであるとよく、すなわち、第2バッテリ11は、48Vバッテリであるとよい。さらには、第2バッテリ11は、48Vリチウムイオンバッテリであるとよい。第1バッテリ10はスタータ9と電気的に接続される。第2バッテリ11はモータジェネレータ2と電気的に接続される。
ハイブリッド車両は、第1及び第2バッテリ10,11と電気的に接続されるDC-DCコンバータ12を有する。DC-DCコンバータ12は、第1バッテリ10から第2バッテリ11に向かう電圧を昇圧させることができるように構成され、かつ第2バッテリ11から第1バッテリ10に向かう電圧を降圧させることができるように構成される。ハイブリッド車両は、オーディオ、エアコン、各種ランプ等の電装部品13を有する。かかる電装部品13は、第1バッテリ10及びDC-DCコンバータ12に電気的に接続される。
さらに、ハイブリッド車両は、エンジン1の状態を把握可能に構成され、かつエンジン1を制御可能に構成されるエンジン制御装置であるエンジンECU22を有する。エンジンECU22は、エンジン1、スタータ9及びハイブリッドECU21と電気的に接続される。ハイブリッドECU21は、エンジン1の状態等の情報をエンジンECU22から受け取ることができるように構成され、かつエンジン1の駆動状態等に関する指示をエンジンECU22に伝えることができるように構成される。
ハイブリッド車両は、モータジェネレータ2の状態を把握可能に構成され、かつモータジェネレータ2を制御可能に構成されるモータ制御装置であるモータECU23を有する。モータECU23は、モータジェネレータ2及びハイブリッドECU21と電気的に接続される。ハイブリッドECU21はまた、モータジェネレータ2の状態等の情報をモータECU23から受け取ることができるように構成され、かつモータジェネレータ2の駆動状態等に関する指示をモータECU23に伝えることができるように構成される。
ハイブリッド車両は、第1及び第2バッテリ10,11の状態を把握可能に構成されるバッテリ監視装置であるバッテリECU24をさらに有する。言い換えれば、バッテリECU24は、第1及び第2バッテリ10,11への入出力を監視可能に構成される。かかるバッテリECU24は、第1及び第2バッテリ10,11、ハイブリッドECU21、並びにモータECU23と電気的に接続される。ハイブリッドECU21及びモータECU23は、バッテリECU24から得られる第1及び第2バッテリ10,11の状態の情報に基づいて、第1及び第2バッテリ10,11の入力及び出力を調整するようにモータジェネレータ2を制御可能に構成されるとよい。
なお、ハイブリッドECU21、エンジンECU22、モータECU23及びバッテリECUのそれぞれは、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、入力インターフェース、出力インターフェース等の電子部品と、かかる電子部品を配置した電気回路とを含むとよい。また、ROMには、それを含むECU21~24を機能させるためのプログラムが格納されるとよい。さらに、ROMには、各種計算等に用いられる各種定数、各種マップ等が格納されるとよい。
[ハイブリッドECUの詳細について]
ハイブリッドECU21の詳細についてさらに説明する。図2に示すように、ハイブリッドECU21は、エンジン回転速度を取得可能に構成されるエンジン回転速度取得部33を有する。ハイブリッドECU21においては、エンジン回転速度取得部33によってエンジン回転速度の取得値ω1がもたらされる。特に、エンジン回転速度取得部33は、エンジン1からエンジンECU22を介してエンジン回転速度を取得可能とするとよい。
ハイブリッドECU21は、モータジェネレータ2の回転速度(以下、必要に応じて、「モータ回転速度」という)を取得可能に構成されるモータ回転速度取得部34を有する。ハイブリッドECU21においては、モータ回転速度取得部34によってモータ回転速度の取得値ω2(rpm)がもたらされる。特に、モータ回転速度取得部34は、モータジェネレータ2からモータECU23を介してモータ回転速度を取得するとよい。
ここで、ハイブリッド車両において、ベルト3は、エンジンプーリ1d及びモータプーリ2cの少なくとも一方に対してスリップする場合がある。そのため、ハイブリッドECU21は、エンジン回転速度の取得値ω1と、モータ回転速度の取得値ω2とに基づいて、かかるベルト3のスリップ率を算出するように構成されるスリップ率算出部35を有する。なお、エンジン1の回転速度は、第1及び第2回転軸1b,1cの回転速度に相当する。また、第1及び第2回転軸1b,1cの回転速度は実質的に同じになっている。モータジェネレータ2の回転速度は第2エンジン回転軸1cの回転速度に相当する。
ハイブリッドECU21においては、スリップ率算出部35によってスリップ率の算出値R(%)がもたらされる。かかるスリップ率の算出値R(%)は、エンジン回転速度の取得値ω1と、モータ回転速度の取得値ω2とに基づいて、次の(式1)によって得ることができる。
R=(|ω2-ω1|/ω2)×100 ・・・ (式1)
トルク設定部32における制限及び許可トルクE,Fの算出においては、図3に一例として示すように、スリップ率の算出値Rとエンジン回転速度の取得値ω1と制限及び許可トルクE,Fとの関係に基づいて定められたマップ(以下、「トルク設定マップ」という)が用いられる。トルク設定マップは、ハイブリッドECU21のROMに格納されるとよい。しかしながら、トルク設定マップは、ハイブリッドECUのROM以外に格納することもできる。
具体的には、図3のトルク設定マップにおいては、横軸がエンジン回転速度の取得値ω1を示すように設定され、かつ縦軸が制限及び許可トルクE,Fのそれぞれを示すように設定されている。さらに、複数のスリップ率の算出値R1,R2,R3,・・・に対応するように、エンジン回転速度の取得値ω1及び制限トルクEの関係を定めた複数の制限トルク設定線M1,M2,M3,・・・(実線により示す)が設定されている。複数のスリップ率の算出値R1,R2,R3,・・・に対応するように、エンジン回転速度の取得値ω1及び許可トルクFの関係を定めた複数の許可トルク設定線N1,N2,N3,・・・(破線により示す)が設定されている。かかるトルク設定マップにおいては、スリップ率R及びエンジン回転速度の取得値ω1に応じた制限及び許可トルクE,Fを得ることができる。
同一のエンジン回転速度の取得値ω1において、複数の制限トルク設定線M1,M2,M3,・・・の制限トルクEは、スリップ率の算出値R1,R2,R3,・・・が大きいほど制限トルクEを小さくなるように設定されている。同一のエンジン回転速度の取得値ω1において、複数の許可トルク設定線N1,N2,N3,・・・の制限トルクEもまた、スリップ率の算出値R1,R2,R3,・・・が大きいほど小さくなるように設定されている。
各制限トルク設定線M1,M2,M3,・・・の制限トルクEは、エンジン回転速度の取得値ω1が大きいほど小さくなるように設定されている。各許可トルク設定線N1,N2,N3,・・・の許可トルクFもまた、エンジン回転速度の取得値ω1が大きいほど小さくなるように設定されている。
同一のスリップ率の算出値R1,R2,R3,・・・に対応する制限トルク設定線M1,M2,M3,・・・及び許可トルク設定線N1,N2,N3,・・・に関して、同一のエンジン回転速度の取得値ω1において、制限トルク設定線M1,M2,M3,・・・の制限トルクEが、許可トルク設定線N1,N2,N3,・・・の制限トルクよりも大きくなるように設定されている。さらに、同一のスリップ率の算出値R1,R2,R3,・・・に対応する制限トルク設定線M1,M2,M3,・・・及び許可トルク設定線N1,N2,N3,・・・に関して、同一のエンジン回転速度の取得値ω1における制限トルク設定線M1,M2,M3,・・・の制限トルクE及び許可トルク設定線N1,N2,N3,・・・の許可トルクFの差は、エンジン回転速度の取得値ω1が大きいほど大きくなるように設定されている。
なお、図3のトルク設定マップにおいては、一例として、第1スリップ率の算出値R1が約0%である場合に応じて、第1制限トルク設定線M1及び第1許可トルク設定線N1が設定され、第2スリップ率の算出値R2が約1%である場合に応じて、第2制限トルク設定線M2及び第2許可トルク設定線N2が設定され、第3スリップ率の算出値R3が約2%である場合に応じて、第3制限トルク設定線M3及び第3許可トルク設定線N3が設定されている。
さらに、ハイブリッドECU21は、アクセル開度を取得可能とするように構成されるアクセル開度取得部36を有する。ハイブリッドECU21においては、アクセル開度取得部36によってアクセル開度の取得値A(%)がもたらされる。特に、アクセル開度取得部36は、エンジン1からエンジンECU22を介してアクセル開度を取得するとよい。
ハイブリッドECU21は、車速を取得可能とするように構成される車速取得部37を有する。ハイブリッドECU21においては、車速取得部37によって車速の取得値V(km/h)がもたらされる。車速取得部37は、ハイブリッド車両の車速センサ(図示せず)等から車速を取得するとよい。
ハイブリッドECU21は、アクセル開度の取得値Aと車速の取得値Vとに基づいて要求駆動トルクTを算出するように構成される要求駆動トルク算出部38を有する。特に、要求駆動トルクTの算出においては、要求駆動トルクTと、アクセル開度の取得値A及び車速の取得値Vとの関係を定めたマップ(以下、必要に応じて、「要求駆動トルクマップ」という)が用いられるとよい。要求駆動トルクマップは、ハイブリッドECU21のROMに格納されるとよい。しかしながら、要求駆動トルクマップは、ハイブリッドECUのROM以外に格納することもできる。
さらに、要求駆動トルクTは、エンジン1に対して要求されるエンジン要求駆動トルクT1(N・m)と、モータジェネレータ2に対して要求されるモータ要求駆動トルクT2(N・m)とに基づいて定められる。例えば、ハイブリッド車両がエンジン駆動モードに設定されているとき、エンジン要求駆動トルクT1を要求駆動トルクTと実質的に等しくするように設定することができる。
例えば、ハイブリッド車両がモータ駆動モードに設定されているとき、モータ要求駆動トルクT2を要求駆動トルクTと実質的に等しくするように設定することができる。なお、ハイブリッド車両の状態に応じて、エンジン及びモータ要求駆動トルクT1,T2の合算値を要求駆動トルクTと実質的に等しくするように設定することができる。例えば、ハイブリッド車両がエンジン駆動モードとモータ駆動モードとに切り換わる途中であるとき、エンジン及びモータ要求駆動トルクT1,T2の合算値を要求駆動トルクTと実質的に等しくした状態を維持するように、エンジン及びモータ要求駆動トルクT1,T2を増減させるとよい。
かかるハイブリッドECU21において、駆動制御部31は、エンジンECU22及びモータECU23を介してそれぞれエンジン1及びモータジェネレータ2にエンジン駆動モードを実行指示するように構成されるエンジン駆動実行指示部31aを有するとよい。駆動制御部31は、エンジンECU22及びモータECU23を介してそれぞれエンジン1及びモータジェネレータ2にモータ駆動モードを実行指示するように構成されるモータ駆動実行指示部31bを有するとよい。
駆動制御部31は、ハイブリッド車両がモータ駆動モードにあるときに、要求駆動トルクTが制限トルクEよりも大きいか否かを判定するように構成されるエンジン駆動切換判定部31cを有する。駆動制御部31は、エンジン駆動切換判定部31cにおいて要求駆動トルクTが制限トルクEよりも大きいと判定された場合に、モータ駆動モードからエンジン駆動モードに切り換えるようにエンジン駆動実行指示部31a及びモータ駆動実行指示部31bに指示する構成であるエンジン駆動切換指示部31dを有する。駆動制御部31は、エンジン駆動切換判定部31cにおいて要求駆動トルクTが制限トルクEよりも大きいと判定された場合に、エンジン駆動モードからモータ駆動モードへの切換を禁止するようにエンジン駆動実行指示部31a及びモータ駆動実行指示部31bに指示する構成であるモータ駆動切換禁止部31eをさらに有する。
駆動制御部31は、ハイブリッド車両がモータ駆動モードにあるときに、要求駆動トルクTが許可トルクFよりも小さいか否かを判定するように構成されるモータ駆動切換判定部31fを有する。特に、モータ駆動切換判定部31fは、ハイブリッド車両がエンジン駆動モードにあり、かつモータ駆動切換禁止部31eによってエンジン駆動モードからモータ駆動モードへの切換が禁止されているときに、要求駆動トルクTが許可トルクFよりも小さいか否かを判定するように構成されるとよい。駆動制御部31は、モータ駆動切換判定部31fにおいて要求駆動トルクTが許可トルクFよりも小さい判定された場合に、エンジン駆動モードからモータ駆動モードへの切換を許可するように構成されるモータ駆動切換許可部31gを有する。特に、モータ駆動切換許可部31gは、モータ駆動モードへの切換を禁止している状態で要求駆動トルクTが許可トルクFよりも小さい場合に、モータ駆動モードへの切換禁止を解除するように構成されるとよい。
駆動制御部31は、モータ駆動切換判定部31fにおいて要求駆動トルクTが許可トルクFよりも小さい判定された場合に、エンジン駆動モードからモータ駆動モードに切り換えるようにエンジン駆動実行指示部31a及びモータ駆動実行指示部31bに指示する構成であるモータ駆動切換指示部31hをさらに有する。
さらに、トルク設定部32は、上述のように制限トルクEを設定するように構成される制限トルク設定部32aと、上述のように許可トルクFを設定するように構成される許可トルク設定部32bとを有するとよい。
[ハイブリッド車両の制御方法について]
本実施形態に係るハイブリッド車両の制御方法の一例について以下に説明する。最初に、ハイブリッド車両がモータ駆動モードとなっている(ステップS1)。要求駆動トルクTが制限トルクEよりも大きいか否かを判定する(ステップS2)。要求駆動トルクTが制限トルクE以下である場合(NO)、ハイブリッド車両がモータ駆動モードを継続する(ステップS1)。要求駆動トルクTが制限トルクEよりも大きい場合(YES)、モータ駆動モードからエンジン駆動モードに切り換える(ステップS3)。さらに、エンジン駆動モードからモータ駆動モードへの切換を禁止する(ステップS4)。
要求駆動トルクTが許可トルクFよりも小さいか否かを判定する(ステップS5)。要求駆動トルクTが許可トルクF以上である場合(NO)、ハイブリッド車両がエンジン駆動モードを継続する(ステップS3)。要求駆動トルクTが許可トルクFよりも小さい場合(YES)、エンジン駆動モードからモータ駆動モードへの切換を許可する(ステップS6)。さらに、エンジン駆動モードからモータ駆動モードへ切り換える(ステップS7)。このようなステップを繰り返し実行する。
以上、本実施形態に係るハイブリッド車両においては、モータ駆動モード中に要求駆動トルクTが制限トルクEよりも大きい場合に、エンジン1の駆動を再開するようにモータ駆動モードからエンジン駆動モードに切り換える。そのため、モータ駆動モード中にベルト3がスリップしそうになると、ハイブリッド車両が、エンジン駆動モードに切り換えられる。そして、かかるエンジン駆動モードにおいて、ハイブリッド車両は、ベルト3を介さないエンジン1の駆動を用いて、要求駆動トルクTに応じた車両の実駆動トルクを効率的に得ながら走行できるようになる。この場合、ドライバビリティの低下を防止できる。よって、ハイブリッド車両において、ベルト3のスリップを効率的に抑制しながらドライバの要求に応じた実駆動トルクを効率的に得ることができ、ドライバビリティの低下を防止できる。また、上述のようにエンジン駆動モードに切り換えられた後にモータ駆動モードへの切換を禁止するので、要求駆動トルクTが安定しない場合であっても、エンジン1の駆動及びその停止が頻繁に繰り返されることを効率的に防止でき、かかる繰り返しによってベルト3に掛かる負荷を効率的に低減でき、ドライバビリティの低下を効率的に防止できる。
本実施形態に係るハイブリッド車両においては、トルク設定部32は、ベルト3のスリップ率の算出値Rが大きいほど制限トルクEを小さく設定する。そのため、ベルト3のスリップを効率的に抑制することができる。さらには、ベルト3の劣化が進むに従ってベルト3のスリップ率が増加する傾向にあるので、かかる設定によって、ベルト3の劣化の進行を抑制できる。
本実施形態に係るハイブリッド車両においては、許可トルクFが制限トルクEよりも小さくなっているので、要求駆動トルクTが安定しない場合であっても、エンジン1の駆動及びその停止が頻繁に繰り返されることを効率的に防止でき、かかる繰り返しによってベルト3に掛かる負荷を効率的に低減でき、ドライバビリティの低下を効率的に防止できる。また、駆動制御部31は、エンジン駆動モードからモータ駆動モードへの切換を禁止している状態で要求駆動トルクTが許可トルクFよりも小さい場合に、エンジン駆動モードからモータ駆動モードへの切換を許可することができる。そのため、ハイブリッド車両において、ベルト3のスリップを効率的に抑制しながらドライバの要求に応じた駆動トルクを効率的に得ることができる条件下において、モータ駆動モードへの切換を禁止している状態から、モータ駆動モードへの切換を許可した通常の状態に復帰することができる。すなわち、ハイブリッド車両において、その通常の機能を発揮可能とするように、ベルト3のスリップを効率的に抑制しながらドライバの要求に応じた駆動トルクを効率的に得ることができる。
一般的に、車両のエンジン回転速度が大きい場合はアクセル開度が大きくなり、このようなアクセル操作の過渡期では、エンジン回転速度が小さい場合に比較して短時間で要求駆動トルクTが大きく変動することが多い。これに対して、本実施形態に係るハイブリッド車両においては、エンジン回転速度の取得値R1が大きいほど、ベルト3の同じスリップ率の算出値Rにて設定される制限及び許可トルクE,Fの差が大きくなるように制限トルクE及び許可トルクFを設定している。そのため、エンジン回転速度が大きくなり、より要求駆動トルクTが安定しない場合であっても、エンジン1の駆動及びその停止が頻繁に繰り返されることを効率的に防止でき、かかる繰り返しによってベルト3に掛かる負荷を効率的に低減でき、ドライバビリティの低下を効率的に防止できる。
ここまで本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明は、その技術的思想に基づいて変形及び変更可能である。
1…エンジン、2…モータジェネレータ(モータ)、3…ベルト、31…駆動制御部、32…トルク設定部
E…制限トルク、F…許可トルク、T…要求駆動トルク、R,R1,R2,R3…スリップ率の算出値、ω1…エンジン回転速度の取得値

Claims (5)

  1. エンジンと、
    ベルトを介して前記エンジンの回転をアシストできるように構成されるモータと
    を備えるハイブリッド車両であって、
    前記エンジンの駆動を停止した状態で前記モータの駆動を用いて走行するモータ駆動モードと、前記エンジンの駆動を用いて走行するエンジン駆動モードとを切り換えるべく前記エンジンの駆動と前記モータの駆動とを制御可能に構成される駆動制御部と、
    前記ベルトのスリップを防止可能とするために前記モータから出力されるトルクを制限する閾値である制限トルクを設定するように構成されるトルク設定部と
    を備え、
    前記制限トルクは、前記エンジンの回転速度が大きくなるほど小さく設定され、
    前記駆動制御部は、前記モータ駆動モード中に要求駆動トルクが前記制限トルクよりも大きい場合に、前記エンジンの駆動を再開するように前記エンジン駆動モードに切り換えると共に前記モータ駆動モードへの切換を禁止するように構成されている、ハイブリッド車両。
  2. 前記駆動制御部は、前記モータ駆動モード中に前記要求駆動トルクが前記制限トルクよりも大きい場合に前記モータ駆動モードへの切換を禁止した後に、前記要求駆動トルクが前記制限トルク以下になっても前記モータ駆動モードへの切換の禁止を維持するように構成されている、請求項1に記載のハイブリッド車両。
  3. 前記トルク設定部は、前記ベルトのスリップ率が大きいほど前記制限トルクを小さく設定するように構成されている、請求項1または2に記載のハイブリッド車両。
  4. 前記トルク設定部は、さらに、前記モータからのトルクの出力を許容する閾値である許可トルクを設定するように構成され、
    前記許可トルクが前記制限トルクよりも小さくなっており、
    前記駆動制御部は、前記エンジン駆動モード中に前記要求駆動トルクが前記許可トルクよりも小さい場合に、前記モータ駆動モードへの切換を許可するように構成されている、請求項1から3のいずれか1項に記載のハイブリッド車両。
  5. 前記トルク設定部は、前記エンジンの回転速度が大きいほど前記制限トルク及び前記許可トルクを小さく設定するように構成されており、かつ前記エンジンの回転速度が大きいほど、前記ベルトの同じスリップ率にて設定される前記制限トルク及び前記許可トルクの差が大きくなるように構成されている、請求項4に記載のハイブリッド車両。
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