JP2014091366A - Hybrid automobile - Google Patents
Hybrid automobile Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014091366A JP2014091366A JP2012241841A JP2012241841A JP2014091366A JP 2014091366 A JP2014091366 A JP 2014091366A JP 2012241841 A JP2012241841 A JP 2012241841A JP 2012241841 A JP2012241841 A JP 2012241841A JP 2014091366 A JP2014091366 A JP 2014091366A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- engine
- ignition
- ignition timing
- motor
- power
- 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.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
Landscapes
- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
Abstract
Description
本発明は、ハイブリッド自動車に関し、詳しくは、走行用の動力を出力可能なエンジンと、エンジンの出力軸に動力を入出力可能なモータと、モータと電力をやりとり可能なバッテリと、を備えるハイブリッド自動車に関する。 The present invention relates to a hybrid vehicle, and more specifically, a hybrid vehicle including an engine capable of outputting driving power, a motor capable of inputting / outputting power to / from the engine output shaft, and a battery capable of exchanging electric power with the motor. About.
従来、エンジンと、エンジンからクランクシャフトに出力された動力を変速してデファレンシャルギヤを介して駆動輪に伝達するオートマチックトランスミッションと、エンジンのクランクシャフトと動力をやりとりするモータジェネレータと、モータジェネレータと電力をやりとりするバッテリと、備えるハイブリッド自動車において、所定の停止条件が成立したときには、エンジンを通常のアイドル運転させた後に、エンジンの点火時期を通常のアイドル運転での点火時期からトルク最大点火時期に変更すると共にこの点火時期でエンジンがアイドル運転されるようスロットバルブの開度を調節する(通常のアイドル運転での開度より小さくする)停止前アイドル運転を所定時間に亘って行ない、その後に、エンジンを停止するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。このハイブリッド自動車では、こうした制御を行なうことにより、シリンダ内の圧力を下げた状態でエンジン停止を行なうことができる。この結果、エンジンを停止させるときにピストンの往復運動でシリンダ内の圧力が変動するのを抑制することができ、エンジンを停止させるときに発生する振動を抑制することができる。 Conventionally, an engine, an automatic transmission that shifts the power output from the engine to the crankshaft and transmits it to a drive wheel via a differential gear, a motor generator that exchanges power with the engine crankshaft, and a motor generator and electric power In a hybrid vehicle equipped with a battery to be exchanged, when a predetermined stop condition is satisfied, the engine ignition timing is changed from the ignition timing in the normal idle operation to the maximum torque ignition timing after the engine is operated in the normal idle operation. At the same time, the opening degree of the slot valve is adjusted so that the engine is idling at this ignition timing (less than the opening degree in the normal idling operation). Something to stop Is (e.g., see Patent Document 1). In this hybrid vehicle, by performing such control, the engine can be stopped with the pressure in the cylinder lowered. As a result, it is possible to suppress the pressure in the cylinder from fluctuating due to the reciprocating motion of the piston when the engine is stopped, and it is possible to suppress the vibration generated when the engine is stopped.
こうしたハイブリッド自動車では、エンジンから出力すべきパワーやトルク(以下、まとめて要求出力という)が減少してスロットル開度を小さくする場合、スロットル開度の変化に対して吸入空気量が遅れて減少する。このとき、エンジンの点火時期を直ちに減少後の要求出力(スロットル開度)に応じた点火時期とすると、吸入空気量が減少後の要求出力に応じた範囲より大きいにも拘わらず、エンジンから要求出力相当のパワーやトルクしか出力されず、それに応じた電力しか第1モータによって発電されない。このため、車両のエネルギ効率の向上を図る余地があると考えられる。 In such a hybrid vehicle, when the throttle opening is reduced by reducing the power and torque to be output from the engine (hereinafter collectively referred to as the required output), the intake air amount decreases with a change in the throttle opening. . At this time, if the ignition timing of the engine is immediately set to the ignition timing corresponding to the required output (throttle opening) after reduction, the engine demands it even though the intake air amount is larger than the range corresponding to the required output after reduction. Only the power and torque corresponding to the output are output, and only the electric power corresponding to the output is generated by the first motor. For this reason, it is considered that there is room for improving the energy efficiency of the vehicle.
本発明のハイブリッド自動車は、車両のエネルギ効率の向上を図ることを主目的とする。 The main purpose of the hybrid vehicle of the present invention is to improve the energy efficiency of the vehicle.
本発明のハイブリッド自動車は、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 employs the following means in order to achieve the main object described above.
本発明のハイブリッド自動車は、
走行用の動力を出力可能なエンジンと、前記エンジンの出力軸に動力を入出力可能なモータと、前記モータと電力をやりとり可能なバッテリと、車両に要求される要求パワーまたは前記エンジンの目標トルクに応じて該エンジンを効率よく運転するための燃費用点火時期での点火を伴って前記エンジンが運転されながら走行するよう前記エンジンと前記モータとを制御する制御手段と、を備えるハイブリッド自動車であって、
前記制御手段は、前記要求パワーまたは前記目標トルクが減少したときには、前記燃費用点火時期より早い点火時期での点火を伴って前記エンジンが運転されると共に前記燃費用点火時期での点火を伴って前記エンジンが運転されるときに比して前記モータによる発電電力が大きくなるよう制御する点火進角発電制御を実行する手段である、
ことを要旨とする。
The hybrid vehicle of the present invention
Engine capable of outputting driving power, motor capable of inputting / outputting power to / from the output shaft of the engine, battery capable of exchanging power with the motor, required power required for the vehicle or target torque of the engine And a control means for controlling the engine and the motor so that the engine travels while being driven with ignition at a fuel-efficient ignition timing for efficiently operating the engine in accordance with the engine. And
When the required power or the target torque decreases, the control means operates the engine with ignition at an earlier ignition timing than the fuel consumption ignition timing and with ignition at the fuel consumption ignition timing. Means for executing ignition advance power generation control for controlling power generated by the motor to be larger than when the engine is operated;
This is the gist.
この本発明のハイブリッド自動車では、車両に要求される要求パワーまたはエンジンの目標トルクに応じてエンジンを効率よく運転するための燃費用点火時期での点火を伴ってエンジンが運転されながら走行するようエンジンとモータとを制御するものにおいて、要求パワーまたは目標トルクが減少したときには、燃費用点火時期より早い点火時期での点火を伴ってエンジンが運転されると共に燃費用点火時期での点火を伴ってエンジンが運転されるときに比してモータによる発電電力が大きくなるよう制御する点火進角発電制御を実行する。要求パワーや目標トルクの減少に応じてスロットル開度を小さくする場合、エンジンの吸入空気量はスロットル開度の変化に対して遅れて減少するから、このときに、エンジンの点火時期を燃費用点火時期より早い点火時期とすることにより、エンジンの点火時期を直ちに燃費用点火時期とするものに比して、エンジンからの出力(パワー,トルク)を大きくしてモータによる発電電力を大きくすることができる。この結果、車両のエネルギ効率の向上を図ることができる。 In the hybrid vehicle of the present invention, the engine is driven so as to run while being driven with the ignition at the fueling ignition timing for efficiently operating the engine according to the required power required for the vehicle or the target torque of the engine. When the required power or target torque is reduced, the engine is operated with ignition at an earlier ignition timing than the fuel ignition timing, and at the fuel ignition timing, the engine is operated. Ignition advance power generation control is executed to control the power generated by the motor to be larger than when the motor is operated. When the throttle opening is reduced in response to a decrease in required power or target torque, the intake air amount of the engine decreases with a delay with respect to the change in the throttle opening. By setting the ignition timing earlier than the timing, it is possible to increase the output (power, torque) from the engine and increase the electric power generated by the motor, compared to the case where the ignition timing of the engine is immediately set to the fuel ignition timing. it can. As a result, the energy efficiency of the vehicle can be improved.
こうした本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記要求パワーが減少して、前記エンジンの運転状態の負荷運転からアイドル運転への移行要求としての所定移行要求がなされたときには、前記点火進角発電制御として、アイドル運転用の点火時期より早い点火時期での点火を伴って前記エンジンが運転されると共に前記モータによって発電が行なわれるよう制御する手段である、ものとすることもできる。所定移行要求がなされたときに、エンジンの点火時期を直ちにアイドル運転用の点火時期とすると、吸入空気量がアイドル運転用の吸入空気量範囲より大きいとき(アイドル運転用の吸入空気量範囲まで減少する前)でも、エンジンからパワーやトルクがほとんど出力されずモータによって発電がほとんど行なわれないと考えられる。これに対して、所定移行要求がなされたときに点火進角発電制御を実行することにより、吸入空気量がアイドル運転用の吸入空気量範囲より大きいときに、エンジンからパワーを出してモータによって発電を行なうことができる。ここで、「所定移行要求がなされたとき」としては、要求パワーがエンジンの停止用閾値以下に至ったときにエンジンをアイドル運転してから運転停止するものにおける要求パワーが停止用閾値以下に至ったときなどを考えることができる。 In such a hybrid vehicle of the present invention, the control means reduces the required power, and when a predetermined shift request is made as a shift request from load operation to idle operation in the engine operating state, the ignition advance angle As power generation control, the engine may be operated with ignition at an ignition timing earlier than the ignition timing for idle operation, and the motor may be controlled to generate power. If the engine ignition timing is immediately set to the ignition timing for idle operation when a predetermined transition request is made, the intake air amount is larger than the intake air amount range for idle operation (decreasing to the intake air amount range for idle operation) However, it is considered that almost no power or torque is output from the engine, and almost no power is generated by the motor. On the other hand, by executing ignition advance power generation control when a predetermined transition request is made, when the intake air amount is larger than the intake air amount range for idle operation, power is generated from the engine and the motor generates power. Can be performed. Here, “when a predetermined transition request is made” means that when the required power reaches the engine stop threshold or less, the required power for the engine that stops the operation after idling the engine falls below the stop threshold. You can think of when.
この所定移行要求がなされたときに点火進角発電制御を実行する態様の本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記所定移行要求がなされて前記点火進角発電制御を実行している最中に所定条件が成立したときには、前記点火進角発電制御の実行を終了し、アイドル運転用の点火時期での点火を伴って前記エンジンが運転されるよう制御する手段である、ものとすることもできる。この場合、前記所定条件は、前記エンジンの吸入空気量がアイドル運転用の吸入空気量範囲まで減少した条件または所定時間が経過した条件である、ものとすることもできる。 In the hybrid vehicle of the present invention in which the ignition advance power generation control is executed when the predetermined transition request is made, the control means is configured to execute the ignition advance power generation control when the predetermined transition request is made. When the predetermined condition is satisfied, the execution of the ignition advance power generation control is terminated and the engine is controlled to be operated with ignition at an ignition timing for idle operation. You can also. In this case, the predetermined condition may be a condition in which the intake air amount of the engine is reduced to an intake air amount range for idle operation or a condition in which a predetermined time has elapsed.
また、所定移行要求がなされたときに点火進角発電制御を実行する態様の本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記所定移行要求がなされたときにおいて、シフトポジションが中立ポジションのときには、前記点火進角発電制御を実行せずに、アイドル運転用の点火時期での点火を伴って前記エンジンが運転されるよう制御する手段である、ものとすることもできる。 Further, in the hybrid vehicle of the present invention that executes ignition advance power generation control when a predetermined shift request is made, when the predetermined shift request is made and the shift position is a neutral position, The ignition advance power generation control may not be executed, and the engine may be controlled to operate with ignition at an ignition timing for idle operation.
さらに、所定移行要求がなされたときに点火進角発電制御を実行する態様の本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記所定移行要求がなされたときにおいて、前記バッテリの最大許容入力電力の絶対値が所定値以下のときには、前記点火進角発電制御を実行せずに、アイドル運転用の点火時期での点火を伴って前記エンジンが運転されるよう制御する手段である、ものとすることもできる。 Further, in the hybrid vehicle of the present invention in which ignition advance power generation control is executed when a predetermined transition request is made, the control means determines the maximum allowable input power of the battery when the predetermined transition request is made. When the absolute value is equal to or less than a predetermined value, the ignition advance power generation control is not executed, and the engine is controlled to operate with ignition at an ignition timing for idle operation. You can also.
本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記要求パワーまたは前記目標トルクが減少して前記点火進角発電制御を実行している最中に所定条件が成立したときには、前記点火進角発電制御の実行を終了し、前記燃費用点火時期での点火を伴って前記エンジンが運転されるよう制御する手段である、ものとすることもできる。この場合、前記所定条件は、前記エンジンの吸入空気量が前記要求パワーまたは前記目標トルクに応じた吸入空気量範囲まで減少した条件または所定時間が経過した条件である、ものとすることもできる。 In the hybrid vehicle of the present invention, the control means is configured to control the ignition advance power generation control when a predetermined condition is satisfied while the required power or the target torque decreases and the ignition advance power generation control is being executed. This is a means for controlling the engine to operate with the ignition at the fuel consumption ignition timing. In this case, the predetermined condition may be a condition in which the intake air amount of the engine is reduced to an intake air amount range corresponding to the required power or the target torque, or a condition in which a predetermined time has elapsed.
また、本発明のハイブリッド自動車において、車軸に連結された駆動軸と前記エンジンの出力軸と前記モータの回転軸とに3つの回転要素が接続されたプラネタリギヤと、前記駆動軸に回転軸が接続された第2モータと、を備えるものとすることもできる。 In the hybrid vehicle of the present invention, a planetary gear in which three rotation elements are connected to a drive shaft connected to an axle, an output shaft of the engine, and a rotation shaft of the motor, and a rotation shaft is connected to the drive shaft. And a second motor.
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, the form for implementing this invention is demonstrated using an Example.
図1は、本発明の一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り、図2は、エンジン22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1に示すように、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力するエンジン22と、エンジン22を駆動制御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と、エンジン22のクランクシャフト26にキャリアが接続されると共に駆動輪38a,38bにデファレンシャルギヤ37を介して連結された駆動軸36にリングギヤが接続されたプラネタリギヤ30と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子がプラネタリギヤ30のサンギヤに接続されたモータMG1と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子が駆動軸36に接続されたモータMG2と、モータMG1,MG2を駆動するためのインバータ41,42と、インバータ41,42の図示しないスイッチング素子をスイッチング制御することによってモータMG1,MG2を駆動制御するモータ用電子制御ユニット(以下、モータECUという)40と、例えばリチウムイオン二次電池として構成されてインバータ41,42を介してモータMG1,MG2と電力をやりとりするバッテリ50と、バッテリ50を管理するバッテリ用電子制御ユニット(以下、バッテリECUという)52と、車両全体を制御する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 the configuration of a
エンジン22は、図2に示すように、エアクリーナ122により清浄された空気をスロットルバルブ124を介して吸入すると共に燃料噴射弁126から燃料を噴射して吸入された空気と燃料とを混合し、この混合気を吸気バルブ128を介して燃焼室に吸入し、点火プラグ130による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギにより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。エンジン22からの排気は、一酸化炭素(CO)や炭化水素(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)134aを有する浄化装置134を介して外気へ排出される。
As shown in FIG. 2, the
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や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。エンジンECU24には、エンジン22の状態を検出する種々のセンサからの信号、例えば、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からのクランクポジション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,燃焼室内に取り付けられた圧力センサ143からの筒内圧力Pin,燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブ128や排気バルブを開閉する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からのカムポジションθca,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からのスロットルポジションTH,吸気管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,同じく吸気管に取り付けられた温度センサ149からの吸気温Ta,吸気管内の圧力を検出する圧力センサからの吸気圧Pa,シリンダブロックに取り付けられてノッキングの発生に伴って生じる振動を検出するノックセンサからのノック信号Ks,浄化装置134の浄化触媒の温度を検出する温度センサ134b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などが入力ポートを介して入力されている。また、エンジンECU24からは、エンジン22を駆動するための種々の制御信号、例えば、燃料噴射弁126への駆動信号や、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への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。エンジンECU24は、HVECU70と通信しており、HVECU70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出力する。なお、エンジンECU24は、クランクポジションセンサ140からのクランクポジション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を演算したり、エアフローメータ148からの吸入空気量Qaとエンジン22の回転数Neとに基づいてエンジン22の負荷としての体積効率(エンジン22の1サイクルあたりの行程容積に対する1サイクルで実際に吸入される空気の容積の比)KLを演算したり、クランクポジションセンサ140からのクランク角θcrに対するカムポジションセンサ144からの吸気バルブ128のインテークカムシャフトのカム角θciの角度(θci−θcr)に基づいて吸気バルブ128の開閉タイミングVTを演算したり、ノックセンサ159からのノック信号Ksの大きさや波形に基づいてノッキングの発生レベルを示すノック強度Krを演算したりしている。
Although not shown, 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や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。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からの回転位置θm1,θm2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ポートを介して入力されており、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。また、モータECU40は、HVECU70と通信しており、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の運転状態に関するデータをHVECU70に出力する。なお、モータECU40は、回転位置検出センサ43,44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の回転角速度ωm1,ωm2や回転数Nm1,Nm2も演算している。
Although not shown, 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や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。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電圧センサ51aからの端子間電圧Vbやバッテリ50の出力端子に接続された電力ラインに取り付けられた電流センサ51bからの充放電電流Ib,バッテリ50に取り付けられた温度センサ51c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HVECU70に送信する。また、バッテリECU52は、バッテリ50を管理するために、電流センサ51bにより検出された充放電電流Ibの積算値に基づいてそのときのバッテリ50から放電可能な電力の容量の全容量に対する割合である蓄電割合SOCを演算したり、演算した蓄電割合SOCと電池温度Tbとに基づいてバッテリ50を充放電してもよい許容入出力電力である入出力制限Win,Woutを演算したりしている。なお、バッテリ50の入出力制限Win,Woutは、電池温度Tbに基づいて入出力制限Win,Woutの基本値を設定し、バッテリ50の蓄電割合SOCに基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Win,Woutの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。
Although not shown, 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や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。HVECU70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などが入力ポートを介して入力されている。HVECU70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。なお、シフトポジションSPとしては、駐車ポジション(Pポジション)や中立ポジション(Nポジション),前進走行用のドライブポジション(Dポジション),後進走行用のリバースポジション(Rポジション)などがある。
Although not shown, 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、運転者によるアクセルペダル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36に出力すべき要求トルクTr*を計算し、この要求トルクTr*に対応する要求動力が駆動軸36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と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プラネタリギヤ30とモータMG1とモータMG2とによってトルク変換されて駆動軸36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プラネタリギヤ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駆動軸36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駆動軸36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。なお、トルク変換運転モードと充放電運転モードとは、いずれもエンジン22の運転を伴って要求動力が駆動軸36に出力されるようエンジン22とモータMG1とモータMG2とを制御するモードであり、実質的な制御における差異はないため、以下、両者を合わせてエンジン運転モードという。
In the
エンジン運転モードでは、HVECU70は、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と車速センサ88からの車速Vとに基づいて走行に要求される(駆動軸36に出力すべき)要求トルクTr*を設定し、設定した要求トルクTr*に駆動軸36の回転数Nr(例えば、モータMG2の回転数Nm2や車速Vに換算係数を乗じて得られる回転数)を乗じて走行に要求される走行用パワーPdrv*を計算し、計算した走行用パワーPdrv*からバッテリ50の蓄電割合SOCに基づくバッテリ50の充放電要求パワーPb*(バッテリ50から放電するときが正の値)を減じて車両に要求される(エンジン22から出力すべき)要求パワーPe*を計算する。そして、要求パワーPe*を効率よくエンジン22から出力することができるエンジン22の回転数NeとトルクTeとの関係としての動作ライン(例えば燃費最適動作ライン)を用いてエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定し、バッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で、エンジン22の回転数Neが目標回転数Ne*となるようにするための回転数フィードバック制御によってモータMG1から出力すべきトルクとしてのトルク指令Tm1*を設定すると共にモータMG1をトルク指令Tm1*で駆動したときにプラネタリギヤ30を介して駆動軸36に作用するトルクを要求トルクTr*から減じてモータMG2のトルク指令Tm2*を設定し、設定した目標回転数Ne*と目標トルクTe*とについてはエンジンECU24に送信し、トルク指令Tm1*,Tm2*についてはモータECU40に送信する。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、目標回転数Ne*と目標トルクTe*とによってエンジン22が運転されるよう、エンジン22の吸入空気量制御や燃料噴射制御,点火制御などを行なう。具体的には、目標回転数Ne*と目標トルクTe*とからなる運転ポイントでエンジン22を効率よく運転するためのスロットル開度(以下、燃費用スロットル開度THefという)と点火時期(以下、燃費用点火時期TFefという)とをそれぞれ目標スロットル開度TH*と目標点火時期TF*として設定すると共に、吸入空気量Qaに燃料噴射係数τを乗じて吸入空気量Qaに応じた目標燃料噴射量Qf*を設定し、スロットル開度THが目標スロットル開度TH*となるようスロットルモータ136を駆動制御することによって吸入空気量制御を行ない、目標燃料噴射量Qf*による燃料噴射が行なわれるよう燃料噴射弁126を駆動制御することによって燃料噴射制御を行ない、目標点火時期TF*で点火が行なわれるようイグニッションコイル138を駆動制御することによって点火制御を行なう。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*,Tm2*でモータMG1,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。こうした制御により、エンジン22を効率よく運転しながらバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で要求トルクTr*を駆動軸36に出力して走行することができる。このエンジン運転モードでは、要求パワーPe*が停止用閾値Pstop以下に至ってエンジン22の停止条件が成立したときに、要求パワーPe*を値0としてエンジン22を自立運転(アイドル運転)し、その後に、エンジン22を運転停止してモータ運転モードに移行する。
In the engine operation mode, the
モータ運転モードでは、HVECU70は、アクセル開度Accと車速Vとに基づいて駆動軸36に出力すべき要求トルクTr*を設定し、モータMG1のトルク指令Tm1*に値0を設定する共にバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で要求トルクTr*が駆動軸36に出力されるようモータMG2のトルク指令Tm2*を設定してモータECU40に送信する。そして、トルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、トルク指令Tm1*,Tm2*でモータMG1,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。こうした制御により、エンジン22を運転停止した状態でバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で要求トルクTr*を駆動軸36に出力して走行することができる。このモータ運転モードでは、エンジン運転モードと同様に計算した要求パワーPe*が停止用閾値Pstopより大きな始動用閾値Pstart以上に至ってエンジン22の始動条件が成立したときに、エンジン22を始動してエンジン運転モードに移行する。
In the motor operation mode, the
また、実施例のハイブリッド自動車20では、HVECU70は、エンジン運転モードでの走行中にエンジン22の停止条件が成立したときやエンジン22や浄化触媒134aの暖機などを行なうべき条件が成立しているときなどエンジン22をアイドル回転数Nidl(例えば、1000rpmや1200rpmなど)で自立運転(アイドル運転)させるときには、自立運転要求をエンジンECU24に送信すると共に、エンジン運転モードと同様にモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定してモータECU40に送信する。そして、自立運転要求を受信したエンジンECU24は、後述の点火制御と共に、エンジン22の回転数Neがアイドル回転数Nidlとなるようにするための回転数フィードバック制御によって得られるスロットル開度(以下、自立運転用スロットル開度THidlという)を目標スロットル開度TH*として設定すると共に吸入空気量Qaに燃料噴射係数τを乗じて吸入空気量Qaに応じた目標燃料噴射量Qf*を設定し、設定した目標スロットル開度TH*を用いて吸入空気量制御を行なうと共に目標燃料噴射量Qf*を用いて燃料噴射制御を行なう。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*,Tm2*でモータMG1,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。なお、HVECU70は、エンジン運転モードでの走行中にエンジン22の停止条件が成立したときには、エンジンECU24に自立運転要求を送信してから所定時間(例えば、エンジン22を安定して自立運転するのに要する時間など)が経過したときに運転停止要求を出力する。そして、運転停止要求を受信したエンジンECU24は、エンジン22の吸入空気量制御や燃料噴射制御,点火制御などを停止する。
Further, in the
さらに、実施例のハイブリッド自動車20では、シフトポジションSPが中立ポジション(Nポジション)のときには、インバータ41,42のゲート遮断を行なう(全てのスイッチング素子をオフとする)。
Furthermore, 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、エンジン22の自立運転(アイドル運転)が要求されているときの点火制御について説明する。図3は、実施例のエンジンECU24により実行される自立運転要求時点火制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、エンジン22の自立運転が要求されているときに所定時間毎(例えば数msec毎)に繰り返し実行される。
Next, the operation of the
自立運転要求時点火制御ルーチンが実行されると、エンジンECU24は、まず、エアフローメータ148からの吸入空気量Qaや、バッテリ50の入力制限Win,シフトポジションSP,停止前自立運転要求フラグFなどのデータを入力する処理を実行する(ステップS100)。ここで、バッテリ50の入力制限Winは、バッテリ50の電池温度Tbと蓄電割合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。また、シフトポジションSPは、シフトポジションセンサ82により検出されたものをHVECU70から通信により入力するものとした。さらに、停止前自立運転要求フラグFは、エンジン22の自立運転要求がエンジン運転モードでの走行中(エンジン22を負荷運転しながらの走行中)に要求パワーPe*が停止用閾値Pstop以下に至ってエンジン22の停止条件が成立したときの自立運転要求(エンジン運転モードからモータ運転モードに移行する際におけるエンジン22の運転停止前の自立運転要求)である停止前自立運転要求のときには値1が設定され、停止前自立運転要求でないとき(例えば、エンジン22自体の暖機やエンジン22の排気系に取り付けられた浄化装置134の浄化触媒134aの暖機などのための自立運転要求のとき)には値0が設定されたものを入力するものとした。
When the self-sustained operation request point fire control routine is executed, the
こうしてデータを入力すると、入力した停止前自立運転要求フラグFの値を調べ(ステップS110)、停止前自立運転要求フラグFが値0のとき、即ち、エンジン22の自立運転要求が停止前自立運転要求でないときには、自立運転(アイドル運転)を行なうときの自立運転用点火時期TFidlを目標点火時期TF*に設定し(ステップS150)、設定した目標点火時期TF*を用いて点火制御を行なって(ステップS170)、本ルーチンを終了する。ここで、自立運転用点火時期TFidlは、比較的遅いタイミングとして予め定められたタイミングを用いることができる。このときには、エンジン22からはパワーやトルクがほとんど出力されず、モータMG1によって発電がほとんど行なわれない。
When the data is input in this way, the value of the input pre-stop autonomous operation request flag F is checked (step S110). When the pre-stop autonomous operation request flag F is 0, that is, the autonomous operation request of the
ステップS110で停止前自立運転要求フラグFが値1のとき、即ち、エンジン22の自立運転要求が停止前自立運転要求のときには、シフトポジションSPがNポジション以外である(インバータ41をゲート遮断していない)か否かを判定すると共に(ステップS120)、バッテリ50の入力制限Winの絶対値を閾値Winrefと比較する(ステップS130)。ここで、閾値Winrefは、バッテリ50の充電を許容してよいか否かを判定するのに用いられるものであり、バッテリ50の特性などを考慮して定めることができる。ステップS120,S130の処理は、モータMG1によって発電を行なってバッテリ50を充電できるか否かを判定する処理である。
When the pre-stop autonomous operation request flag F is the
シフトポジションSPがNポジション以外でバッテリ50の入力制限Winの絶対値が閾値Winref以上のときには、モータMG1によって発電を行なってバッテリ50を充電できると判断し、吸入空気量Qaを、エンジン22を自立運転するのに適した吸入空気量Qaの範囲の上限としての閾値Qarefと比較する(ステップS140)。いま、停止前自立運転要求フラグFが値1のとき、即ち、停止前自立運転要求がなされているとき(エンジン運転モードでの走行中に要求パワーPe*が停止用閾値Pstop以下に至ってエンジン22の停止条件が成立してエンジン22の自立運転要求がなされているとき)を考えている。このときには、要求パワーPe*(目標トルクTe*)の減少に応じてスロットル開度THを自立運転用スロットル開度THidlに小さくするが、この変化に対して吸入空気量Qaは遅れて減少する(応答遅れが生する)。したがって、ステップS140の処理は、吸入空気量Qaが未だある程度大きい(自立運転用の吸入空気量Qaの範囲まで減少していない)か否かを判定する処理である。
When the shift position SP is other than the N position and the absolute value of the input limit Win of the
吸入空気量Qaが閾値Qarefより大きいときには、自立運転用点火時期TFidlより早い点火時期TF1を目標点火時期TF*に設定し(ステップS160)、設定した目標点火時期TF*を用いて点火制御を行なって(ステップS170)、本ルーチンを終了する。ここで、点火時期TF1は、停止前自立運転要求がなされる直前(エンジン22を負荷運転しているとき)の点火時期を用いるものとしたり、現在の吸入空気量Qaに対してエンジン22を効率よく運転するための点火時期(吸入空気量Qaの減少に応じて、自立運転用点火時期TFidlに至らない範囲で徐々に遅くなる点火時期)を用いるものとしたりすることができる。こうした点火制御を伴ってエンジン22を制御することとモータMG1を回転数フィードバック制御によって制御することとにより、吸入空気量Qaがある程度大きい(閾値Qarefより大きい)にも拘わらずエンジン22の点火時期を直ちに自立運転用点火時期TFidlとするものに比して、エンジン22を効率よく運転することができると共に、エンジン22からのパワーを用いてモータMG1によって発電を行なうことができる。この結果、車両のエネルギ効率の向上を図ることができる。
When the intake air amount Qa is larger than the threshold value Qaref, the ignition timing TF1 that is earlier than the ignition timing TFidl for the independent operation is set as the target ignition timing TF * (step S160), and ignition control is performed using the set target ignition timing TF *. (Step S170), and this routine is finished. Here, as the ignition timing TF1, the ignition timing immediately before the request for independent operation before stop is made (when the
こうして自立運転用点火時期TFidlより早い点火時期TF1を目標点火時期TF*に設定して点火制御を行なっている最中に吸入空気量Qaが閾値Qaref以下に減少すると(ステップS140)、自立運転用点火時期TFidlを目標点火時期TF*に設定し(ステップS150)、設定した目標点火時期TF*を用いて点火制御を行なって(ステップS170)、本ルーチンを終了する。このときには、エンジン22からはパワーやトルクがほとんど出力されず、モータMG1によって発電がほとんど行なわれない。なお、いま、停止前自立運転要求フラグFが値1のとき即ちエンジン22の自立運転要求が停止前自立運転要求のときを考えているから、所定時間に亘って自立運転用点火時期TFidlでの点火を伴ってエンジン22を自立運転(アイドル運転)した後に、エンジン22の燃料噴射制御や点火制御を終了する(運転停止する)。
Thus, when the intake air amount Qa decreases below the threshold value Qaref during the ignition control while setting the ignition timing TF1 earlier than the ignition timing TFidl for the independent operation to the target ignition timing TF * (step S140), The ignition timing TFidl is set to the target ignition timing TF * (step S150), ignition control is performed using the set target ignition timing TF * (step S170), and this routine ends. At this time, little power or torque is output from the
ステップS120,S130で、シフトポジションSPが中立ポジションのとき(インバータ41をゲート遮断しているとき)や、バッテリ50の入力制限Winの絶対値が閾値Winref未満のときには、モータMG1によって発電を行なってバッテリ50を充電できないと判断し、自立運転用点火時期TFidlを目標点火時期TF*に設定し(ステップS150)、設定した目標点火時期TF*を用いて点火制御を行なって(ステップS170)、本ルーチンを終了する。即ち、これらの場合には、エンジン22の点火時期を上述の点火時期TF1とはせずに直ちに自立運転用点火時期TFidlとするのである。これにより、シフトポジションSPが中立ポジションでインバータ41をゲート遮断しているときには、エンジン22が吹き上がるのを抑制することができ、バッテリ50の入力制限Winの絶対値が閾値Winref未満のときには、バッテリ50に過大な電力が入力されるのを抑制する(バッテリ50を保護する)ことができる。
In steps S120 and S130, when the shift position SP is the neutral position (when the
図4は、要求パワーPe*が減少して値0に至るとき(自立運転が要求されるとき)のスロットル開度TH,吸入空気量Qa、点火時期TF,モータMG1のトルクTm1の時間変化の様子の一例を示す説明図である。図中の点火時期TFとモータトルクTm1とについて、実線は実施例の様子を示し、一点鎖線は要求パワーPe*(スロットル開度TH)の減少と共に点火時期TFを遅くする比較例の様子を示す。比較例では、図中一点鎖線に示すように、エンジン運転モードでの走行中に時刻t1から要求パワーPe*が値0に急減少してそれに応じてスロットル開度THを自立運転用スロットル開度THidlとしたときに、点火時期TFを直ちに自立運転用点火時期TFidlに遅くすると、吸入空気量Qaがある程度大きい(自立運転用の吸入空気量Qaの範囲まで減少していない)にも拘わらずモータMG1のトルクTm1が略値0となり発電がほとんど行なわれない。一方、実施例では、時刻t1から吸入空気量Qaが閾値Qaref以下に至る時刻t2までは点火時期TFを自立運転用点火時期TFidlより早い点火時期TF1とするから、その間に亘ってモータMG1のトルクTm1が負の値となりモータMG1で発電が行なわれる。これにより、エンジン22を効率よく運転できると共にモータMG1の発電電力をバッテリ50に回収することができるから、車両のエネルギ効率の向上を図ることができる。
FIG. 4 shows the time change of the throttle opening TH, the intake air amount Qa, the ignition timing TF, and the torque Tm1 of the motor MG1 when the required power Pe * decreases to reach the value 0 (when the independent operation is required). It is explanatory drawing which shows an example of a mode. Regarding the ignition timing TF and motor torque Tm1 in the figure, the solid line shows the state of the embodiment, and the alternate long and short dash line shows the state of the comparative example in which the ignition timing TF is delayed as the required power Pe * (throttle opening TH) decreases. . In the comparative example, as indicated by the one-dot chain line in the figure, the required power Pe * suddenly decreases to a value of 0 from time t1 during traveling in the engine operation mode, and the throttle opening TH is accordingly adjusted to the throttle opening THidl for independent operation. If the ignition timing TF is immediately delayed to the self-sustained operation ignition timing TFidl, the motor MG1 despite the intake air amount Qa being somewhat large (not decreasing to the range of the intake air amount Qa for self-supporting operation). The torque Tm1 is substantially zero, and almost no power is generated. On the other hand, in the embodiment, the ignition timing TF is set to the ignition timing TF1 earlier than the self-sustained operation ignition timing TFidl from the time t1 to the time t2 when the intake air amount Qa becomes equal to or less than the threshold value Qaref. Tm1 becomes a negative value, and electric power is generated by the motor MG1. As a result, 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、エンジン22の自立運転要求が停止前自立運転要求(エンジン運転モードでの走行中に要求パワーPe*が停止用閾値Pstop以下に至ってエンジン22の停止条件が成立したときの自立運転要求)のときには、基本的には、吸入空気量Qaが閾値Qaref以下に至るまで、自立運転(アイドル運転)を行なうときの自立運転用点火時期TFidlより早い点火時期TF1での点火を伴ってエンジン22が運転されると共にモータMG1によって発電が行なわれるようエンジン22とモータMG1とを制御するから、吸入空気量Qaに拘わらず、自立運転用点火時期TFidlでの点火を伴ってエンジン22が運転されるようエンジン22を制御するものに比して、エネルギ効率の向上を図ることができる。
According to the
また、実施例のハイブリッド自動車20によれば、エンジン22の自立運転要求が停止前自立運転要求のときにおいて、シフトポジションSPが中立ポジションのとき(インバータ41をゲート遮断しているとき)やバッテリ50の入力制限Winの絶対値が閾値Winref未満のときには、自立運転用点火時期TFidlでの点火を伴ってエンジン22が運転されるようエンジン22を制御するから、エンジン22の吹き上がりを抑制したりバッテリ50に過大な電力が入力されるのを抑制(バッテリ50を保護)したりすることができる。
Further, according to the
実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22の自立運転要求が停止前自立運転要求のときには、吸入空気量Qaが閾値Qaref以下に至るまでは、エンジン22の点火時期を自立運転用点火時期TFidlより早い点火時期TF1とし、吸入空気量Qaが閾値Qaref以下に至った後は、エンジン22の点火時期を自立運転用点火時期TFidlとするものとしたが、停止前自立運転要求が開始されてから所定時間T11が経過するまでは、エンジン22の点火時期を自立運転用点火時期TFidlより早い点火時期TF1とし、所定時間T11が経過した後は、エンジン22の点火時期を自立運転用点火時期TFidlとするものとしてもよい。ここで、所定時間T11は、吸入空気量Qaが閾値Qaref以下に至るのに要すると想定される時間などを用いることができ、例えば、固定値を用いるものとしたり、停止前自立運転要求がなされる直前の要求パワーPe*の減少率や減少量などに応じた値を用いるものとしたりすることができる。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22を自立運転するときには、エンジン22の回転数Neが目標回転数Ne*(アイドル回転数Nidl)となるようにするための回転数フィードバック制御によってモータMG1のトルク指令Tm1*を設定してモータMG1を制御するものとしたが、エンジン22から出力されると推定される推定トルクTeestを求めて、この推定トルクTeestがプラネタリギヤ30を介してモータMG1の回転軸に作用するトルク(Teest・ρ/(1+ρ):但し「ρ」はプラネタリギヤ30のギヤ比(サンギヤの歯数/リングギヤの歯数))をキャンセルするためのトルク(−Teest・ρ/(1+ρ))をモータMG1のトルク指令Tm1*に設定してモータMG1を制御するものとしてもよい。ここで、推定トルクTeestは、例えば、エンジン22の吸入空気量Qaや回転数Ne,点火時期TFなどと推定トルクTeestとの関係を予め定めてマップとして図示しないROMに記憶しておき、エンジン22の吸入空気量Qaや回転数Ne,点火時期TFなどが与えられると記憶したマップから導出して求めることができる。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22の自立運転要求が停止前自立運転要求のときの動作について説明したが、エンジン22の要求パワーPe*や目標トルクTe*が減少するときには、スロットル開度THの変化に対して吸入空気量Qaが遅れて減少することから、実施例と同様の処理を実行するものとしてもよい。図5は、変形例のエンジンECU24により実行される点火制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、エンジン運転モードでの走行中に所定時間毎(例えば、数msec毎)に繰り返し実行される。
In the
図5の点火制御ルーチンが実行されると、エンジンECU24は、まず、エンジン22の目標回転数Ne*や目標トルクTe*,エアフローメータ148からの吸入空気量Qaなどのデータを入力する処理を実行する(ステップS200)。ここで、エンジン22の目標回転数Ne*や目標トルクTe*は、エンジン運転モードで走行するために設定されたものをHVECU70から通信により入力するものとした。
When the ignition control routine of FIG. 5 is executed, the
こうしてデータを入力すると、入力したエンジン22の目標回転数Ne*や目標トルクTe*に基づいて、目標回転数Ne*と目標トルクTe*とからなる運転ポイントでエンジン22を効率よく運転するための点火時期としての燃費用点火時期TFefを設定すると共に(ステップS210)、その運転ポイントでエンジン22を運転するのに適した吸入空気量Qaの範囲の上限としての閾値Qaref2を設定する(ステップS220)。ここで、燃費用点火時期TFefや閾値Qaref2の設定は、実施例では、エンジン22の目標回転数Ne*や目標トルクTe*と燃費用点火時期TFefや閾値Qaref2との関係とを予め定めてマップとして記憶しておき、エンジン22の目標回転数Ne*や目標トルクTe*が与えられると記憶したマップから対応する燃費用点火時期TFefや閾値Qaref2を導出して設定するものとした。
When the data is input in this way, based on the input target rotational speed Ne * and target torque Te * of the
続いて、エンジン22の目標トルクTe*(スロットル開度TH)が減少しているか否かを判定し(ステップS230)、目標トルクTe*が減少していないとき即ち変化していないときや増加しているときには、燃費用点火時期TFefを目標点火時期TF*に設定し(ステップS250)、設定した目標点火時期TF*を用いて点火制御を行なって(ステップS270)、本ルーチンを終了する。
Subsequently, it is determined whether or not the target torque Te * (throttle opening TH) of the
一方、エンジン22の目標トルクTe*が減少しているときには、吸入空気量Qaを閾値Qaref2と比較し(ステップS240)、吸入空気量Qaが閾値Qaref2より大きいときには、燃費用点火時期TFefより早い点火時期TF2を目標点火時期TF*に設定し(ステップS260)、設定した目標点火時期TF*を用いて点火制御を行なって(ステップS270)、本ルーチンを終了する。一般に、ハイブリッド自動車20では、スロットル開度TH(吸入空気量Qa)が小さいほど燃費用点火時期TFefは遅くなる。したがって、点火時期TF2は、前回に点火制御を行なったとき(目標トルクTe*が今回値より大きいとき)の目標点火時期(前回TF*)を用いるものとしたり、現在の吸入空気量Qaに対してエンジン22を効率よく運転するための点火時期(吸入空気量Qaの減少に応じて、燃費用点火時期TFefに至らない範囲で徐々に遅くなる点火時期)を用いるものとしたりすることができる。これにより、吸入空気量Qaが閾値Qaref2より大きい(吸入空気量Qaがスロットル開度THに応じた範囲に未だ至っていない)にも拘わらず、エンジン22の点火時期を直ちに燃費用点火時期TFefとするものに比して、エンジン22からのパワーを大きくすると共に回転数フィードバック制御によって駆動制御されるモータMG1による発電電力を大きくすることができるから、エネルギ効率の向上を図ることができる。
On the other hand, when the target torque Te * of the
こうした点火制御を行なっている最中に吸入空気量Qaが閾値Qaref2以下に減少すると(ステップS240)、燃費用点火時期TFefを目標点火時期TF*に設定し(ステップS250)、設定した目標点火時期TF*を用いて点火制御を行なって(ステップS270)、本ルーチンを終了する。これにより、エンジン22の運転ポイントに応じた点火時期で点火を行なうことができる。
If the intake air amount Qa decreases below the threshold value Qaref2 during the ignition control (step S240), the fuel consumption ignition timing TFef is set to the target ignition timing TF * (step S250), and the set target ignition timing is set. Ignition control is performed using TF * (step S270), and this routine is terminated. Thereby, ignition can be performed at the ignition timing according to the operating point of the
以上説明した変形例のハイブリッド自動車20によれば、エンジン22の目標トルクTe*が減少しているときには、吸入空気量Qaが閾値Qaref2以下に至るまで、目標回転数Ne*と目標トルクTe*とに応じた燃費用点火時期TFefより早い点火時期TF2での点火を伴ってエンジン22が運転されると共に燃費用点火時期TFefでの点火を伴ってエンジン22が運転されるときに比してモータMG1による発電電力が大きくなるようエンジン22とモータMG1とを制御するから、車両のエネルギ効率の向上を図ることができる。
According to the
この変形例のハイブリッド自動車20では、エンジン22の目標トルクTe*が減少しているか否かに応じてエンジン22の点火時期を燃費用点火時期TFefまたはそれより早い点火時期TF2とするものとしたが、一般に、ハイブリッド自動車20では、要求パワーPe*が増加するときには目標トルクTe*が増加してスロットル開度THが増加し、要求パワーPe*が減少するときには目標トルクTe*が減少してスロットル開度THが減少する傾向を有することから、エンジン22の目標トルクTe*に代えて、要求パワーPe*に応じてエンジン22の点火時期を燃費用点火時期TFefまたはそれより早い点火時期TF2とするものとしたり、スロットル開度THに応じてエンジン22の点火時期を燃費用点火時期TFefまたはそれより早い点火時期TF2とするものとしたりしてもよい。
In the
また、この変形例のハイブリッド自動車20では、エンジン22の目標トルクTe*が減少しているときには、吸入空気量Qaが閾値Qaref2以下に至るまでは、エンジン22の点火時期を燃費用点火時期TFefより早い点火時期TF2とし、吸入空気量Qaが閾値Qaref2以下に至った後は、エンジン22の点火時期を燃費用点火時期TFefとするものとしたが、目標トルクTe*の減少が開始してから所定時間T12が経過するまでは、エンジン22の点火時期を燃費用点火時期TFefより早い点火時期TF2とし、所定時間T12が経過した後は、エンジン22の点火時期を燃費用点火時期TFefとするものとしてもよい。ここで、所定時間T12は、吸入空気量Qaが閾値Qaref2以下に至るのに要すると想定される時間などを用いることができ、例えば、固定値を用いるものとしたり、目標トルクTe*の減少率や減少量に応じた値を用いるものとしたりすることができる。
Further, in the
実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG2からの動力を駆動輪38a,38bに接続された駆動軸36に出力するものとしたが、図6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からの動力を駆動軸36が接続された車軸(駆動輪38a,38bに接続された車軸)とは異なる車軸(図6における車輪39a,39bに接続された車軸)に出力するものとしてもよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22からの動力をプラネタリギヤ30を介して駆動輪38a,38bに接続された駆動軸36に出力するものとしたが、図7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に接続されたインナーロータ232と駆動輪38a,38bに接続された駆動軸36に接続されたアウターロータ234とを有しエンジン22からの動力の一部を駆動軸36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。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22からの動力をプラネタリギヤ30を介して駆動輪38a,38bに接続された駆動軸36に出力すると共にモータMG2からの動力を駆動軸36に出力するものとしたが、図8の変形例のハイブリッド自動車320に例示するように、駆動輪38a,38bに接続された駆動軸36に変速機330を介してモータMGを取り付けると共にモータMGの回転軸にクラッチ329を介してエンジン22を接続する構成とし、エンジン22からの動力をモータMGの回転軸と変速機330とを介して駆動軸36に出力すると共にモータMGからの動力を変速機330を介して駆動軸に出力するものとしてもよい。
In 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、モータMG1が「モータ」に相当し、バッテリ50が「バッテリ」に相当し、HVECU70とエンジンECU24とモータECU40とが「制御手段」に相当する。
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 problems will be described. In the embodiment, the
ここで、「エンジン」としては、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力するエンジン22に限定されるものではなく、如何なるタイプのエンジンであっても構わない。「モータ」としては、同期発電電動機として構成されたモータMG1に限定されるものではなく、誘導電動機など、如何なるタイプのモータであっても構わない。「バッテリ」としては、リチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ50に限定されるものではなく、ニッケル水素二次電池やニッケルカドミウム二次電池,鉛蓄電池など、モータと電力をやりとり可能なものであれば如何なるタイプのバッテリであっても構わない。「制御手段」としては、HVECU70とエンジンECU24とモータECU40とからなる組み合わせに限定されるものではなく、単一の電子制御ユニットによって構成されるものとしてもよい。また、「制御手段」としては、エンジン22の自立運転要求が停止前自立運転要求(エンジン運転モードでの走行中に要求パワーPe*が停止用閾値Pstop以下に至ってエンジン22の停止条件が成立したときの自立運転要求)のときには、基本的には、吸入空気量Qaが閾値Qaref以下に至るまで、自立運転(アイドル運転)を行なうときの自立運転用点火時期TFidlより早い点火時期TF1での点火を伴ってエンジン22が運転されると共にモータMG1によって発電が行なわれるようエンジン22とモータMG1とを制御するものに限定されるものではなく、車両に要求される要求パワーまたはエンジンの目標トルクに応じてエンジンを効率よく運転するための燃費用点火時期での点火を伴ってエンジンが運転されながら走行するようエンジンとモータとを制御し、要求パワーまたは目標トルクが減少したときには、燃費用点火時期より早い点火時期での点火を伴ってエンジンが運転されると共に燃費用点火時期での点火を伴ってエンジンが運転されるときに比してモータによる発電電力が大きくなるよう制御する点火進角発電制御を実行するものであれば如何なるものとしても構わない。
Here, the “engine” is not limited to 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 column of means for solving the problem. Therefore, the elements of the invention described in the column of means for solving the problems are not limited. That is, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problems should be made based on the description of the column, and the examples are those of the invention described in the column of means for solving the problems. It is only 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。 As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated using the Example, this invention is not limited at all to such an Example, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it is with various forms. Of course, it can be implemented.
本発明は、ハイブリッド自動車の製造産業などに利用可能である。 The present invention can be used in the manufacturing industry of hybrid vehicles.
20,120,220,320 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、30 プラネタリギヤ、36 駆動軸、37 デファレンシャルギヤ、38a,38b 駆動輪、39a,39b 車輪、40 モータ用電子制御ユニット(モータECU)、41,42 インバータ、43,44 回転位置検出センサ、50 バッテリ、51a 電圧センサ、51b 電流センサ、51c 温度センサ、52 バッテリ用電子制御ユニット(バッテリECU)、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、126 燃料噴射弁、128 吸気バルブ、130 点火プラグ、132 ピストン、134 浄化装置、134a 浄化触媒、134b 温度センサ、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、143 圧力センサ、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、159 ノックセンサ、230 対ロータ電動機、232 インナーロータ、234 アウターロータ、329 クラッチ、330 変速機、MG,MG1,MG2 モータ。 20, 120, 220, 320 Hybrid vehicle, 22 engine, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 26 crankshaft, 30 planetary gear, 36 drive shaft, 37 differential gear, 38a, 38b drive wheel, 39a, 39b wheel, 40 motor electronic control unit (motor ECU), 41, 42 inverter, 43, 44 rotational position detection sensor, 50 battery, 51a voltage sensor, 51b current sensor, 51c temperature sensor, 52 battery electronic control unit (battery ECU), 70 Electronic control unit (HVECU) for hybrid, 80 Ignition switch, 81 Shift lever, 82 Shift position sensor, 83 Accelerator pedal, 84 Accelerator pedal position sensor, 85 Rake pedal, 86 Brake pedal position sensor, 88 Vehicle speed sensor, 122 Air cleaner, 124 Throttle valve, 126 Fuel injection valve, 128 Intake valve, 130 Spark plug, 132 Piston, 134 Purification device, 134a Purification catalyst, 134b Temperature sensor, 135a Air-fuel ratio Sensor, 135b oxygen sensor, 136 throttle motor, 138 ignition coil, 140 crank position sensor, 142 water temperature sensor, 143 pressure sensor, 144 cam position sensor, 146 throttle valve position sensor, 148 air flow meter, 149 temperature sensor, 159 knock sensor, 230 rotor motor, 232 inner rotor, 234 outer rotor, 329 clutch, 330 transmission, MG, MG1, MG2 motor.
Claims (8)
前記制御手段は、前記要求パワーまたは前記目標トルクが減少したときには、前記燃費用点火時期より早い点火時期での点火を伴って前記エンジンが運転されると共に前記燃費用点火時期での点火を伴って前記エンジンが運転されるときに比して前記モータによる発電電力が大きくなるよう制御する点火進角発電制御を実行する手段である、
ハイブリッド自動車。 Engine capable of outputting driving power, motor capable of inputting / outputting power to / from the output shaft of the engine, battery capable of exchanging power with the motor, required power required for the vehicle or target torque of the engine And a control means for controlling the engine and the motor so that the engine travels while being driven with ignition at a fuel-efficient ignition timing for efficiently operating the engine in accordance with the engine. And
When the required power or the target torque decreases, the control means operates the engine with ignition at an earlier ignition timing than the fuel consumption ignition timing and with ignition at the fuel consumption ignition timing. Means for executing ignition advance power generation control for controlling power generated by the motor to be larger than when the engine is operated;
Hybrid car.
前記制御手段は、前記要求パワーが減少して、前記エンジンの運転状態の負荷運転からアイドル運転への移行要求としての所定移行要求がなされたときには、前記点火進角発電制御として、アイドル運転用の点火時期より早い点火時期での点火を伴って前記エンジンが運転されると共に前記モータによって発電が行なわれるよう制御する手段である、
ハイブリッド自動車。 The hybrid vehicle according to claim 1,
When the required power is reduced and a predetermined transition request is made as a transition request from the load operation to the idle operation in the engine operating state, the control means performs the idling advance power generation control for idle operation. The engine is operated with ignition at an ignition timing earlier than the ignition timing, and is controlled so that power is generated by the motor.
Hybrid car.
前記制御手段は、前記所定移行要求がなされて前記点火進角発電制御を実行している最中に所定条件が成立したときには、前記点火進角発電制御の実行を終了し、アイドル運転用の点火時期での点火を伴って前記エンジンが運転されるよう制御する手段である、
ハイブリッド自動車。 A hybrid vehicle according to claim 2,
When the predetermined condition is satisfied during the execution of the ignition advance power generation control after the predetermined shift request is made, the control means ends the execution of the ignition advance power generation control and performs an ignition for idling operation. Means for controlling the engine to operate with ignition at a time,
Hybrid car.
前記所定条件は、前記エンジンの吸入空気量がアイドル運転用の吸入空気量範囲まで減少した条件または所定時間が経過した条件である、
ハイブリッド自動車。 A hybrid vehicle according to claim 3,
The predetermined condition is a condition that the intake air amount of the engine is reduced to an intake air amount range for idle operation or a condition that a predetermined time has elapsed.
Hybrid car.
前記制御手段は、前記所定移行要求がなされたときにおいて、シフトポジションが中立ポジションのときには、前記点火進角発電制御を実行せずに、アイドル運転用の点火時期での点火を伴って前記エンジンが運転されるよう制御する手段である、
ハイブリッド自動車。 A hybrid vehicle according to any one of claims 2 to 4,
When the predetermined shift request is made and the shift position is in the neutral position, the control means does not execute the ignition advance power generation control but performs ignition at an ignition timing for idle operation. Means to control to be driven,
Hybrid car.
前記制御手段は、前記所定移行要求がなされたときにおいて、前記バッテリの最大許容入力電力の絶対値が所定値以下のときには、前記点火進角発電制御を実行せずに、アイドル運転用の点火時期での点火を伴って前記エンジンが運転されるよう制御する手段である、
ハイブリッド自動車。 A hybrid vehicle according to any one of claims 2 to 5,
When the absolute value of the maximum allowable input power of the battery is equal to or less than a predetermined value when the predetermined shift request is made, the control means does not execute the ignition advance power generation control and performs an ignition timing for idle operation. Means for controlling the engine to be operated with ignition at
Hybrid car.
前記制御手段は、前記要求パワーまたは前記目標トルクが減少して前記点火進角発電制御を実行している最中に所定条件が成立したときには、前記点火進角発電制御の実行を終了し、前記燃費用点火時期での点火を伴って前記エンジンが運転されるよう制御する手段である、
ハイブリッド自動車。 The hybrid vehicle according to claim 1,
The control means ends the execution of the ignition advance power generation control when a predetermined condition is satisfied while the required power or the target torque decreases and the ignition advance power generation control is being executed. Means for controlling the engine to be operated with ignition at the fuel efficiency ignition timing;
Hybrid car.
車軸に連結された駆動軸と前記エンジンの出力軸と前記モータの回転軸とに3つの回転要素が接続されたプラネタリギヤと、前記駆動軸に回転軸が接続された第2モータと、
を備えるハイブリッド自動車。 A hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 7,
A planetary gear in which three rotating elements are connected to a driving shaft connected to an axle, an output shaft of the engine, and a rotating shaft of the motor; a second motor having a rotating shaft connected to the driving shaft;
A hybrid car with
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012241841A JP5991145B2 (en) | 2012-11-01 | 2012-11-01 | Hybrid car |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012241841A JP5991145B2 (en) | 2012-11-01 | 2012-11-01 | Hybrid car |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2014091366A true JP2014091366A (en) | 2014-05-19 |
| JP5991145B2 JP5991145B2 (en) | 2016-09-14 |
Family
ID=50935780
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2012241841A Active JP5991145B2 (en) | 2012-11-01 | 2012-11-01 | Hybrid car |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5991145B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101826674B1 (en) | 2016-12-12 | 2018-02-07 | 현대오트론 주식회사 | Reserve torque securing method for vehicle |
| JP2019059413A (en) * | 2017-09-27 | 2019-04-18 | トヨタ自動車株式会社 | Hybrid-vehicular control apparatus |
| JP2019064366A (en) * | 2017-09-29 | 2019-04-25 | トヨタ自動車株式会社 | Hybrid-vehicular control apparatus |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06241150A (en) * | 1993-02-15 | 1994-08-30 | Toyota Motor Corp | Control device for engine driven generator |
| JP2003074404A (en) * | 2001-09-04 | 2003-03-12 | Nissan Motor Co Ltd | Control device for internal combustion engine |
| JP2004324530A (en) * | 2003-04-24 | 2004-11-18 | Mitsubishi Motors Corp | Engine ignition timing control device |
| JP2005201197A (en) * | 2004-01-19 | 2005-07-28 | Toyota Motor Corp | Internal combustion engine control device, internal combustion engine control method, and automobile |
-
2012
- 2012-11-01 JP JP2012241841A patent/JP5991145B2/en active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06241150A (en) * | 1993-02-15 | 1994-08-30 | Toyota Motor Corp | Control device for engine driven generator |
| JP2003074404A (en) * | 2001-09-04 | 2003-03-12 | Nissan Motor Co Ltd | Control device for internal combustion engine |
| JP2004324530A (en) * | 2003-04-24 | 2004-11-18 | Mitsubishi Motors Corp | Engine ignition timing control device |
| JP2005201197A (en) * | 2004-01-19 | 2005-07-28 | Toyota Motor Corp | Internal combustion engine control device, internal combustion engine control method, and automobile |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101826674B1 (en) | 2016-12-12 | 2018-02-07 | 현대오트론 주식회사 | Reserve torque securing method for vehicle |
| JP2019059413A (en) * | 2017-09-27 | 2019-04-18 | トヨタ自動車株式会社 | Hybrid-vehicular control apparatus |
| JP2019064366A (en) * | 2017-09-29 | 2019-04-25 | トヨタ自動車株式会社 | Hybrid-vehicular control apparatus |
| US10539085B2 (en) | 2017-09-29 | 2020-01-21 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Device and method for controlling hybrid vehicle |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP5991145B2 (en) | 2016-09-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4197038B2 (en) | Hybrid vehicle and control method thereof | |
| JP6248997B2 (en) | Hybrid car | |
| JP5664621B2 (en) | Hybrid car | |
| JP5742788B2 (en) | Hybrid car | |
| JP2014073693A (en) | Hybrid vehicle | |
| JP2010179780A (en) | Hybrid vehicle and control method for the same | |
| JP2013193533A (en) | Hybrid vehicle | |
| JP5716425B2 (en) | Hybrid car | |
| JP5904131B2 (en) | Hybrid vehicle control device and hybrid vehicle | |
| JP2009052487A (en) | Vehicle and control method of internal combustion engine mounted on vehicle | |
| JP5991145B2 (en) | Hybrid car | |
| JP2014100928A (en) | Hybrid car | |
| JP5751185B2 (en) | Hybrid car | |
| JP2010105626A (en) | Vehicle and control method therefor | |
| JP6168097B2 (en) | Hybrid car | |
| JP2014213819A (en) | Hybrid vehicle | |
| JP2013112101A (en) | Hybrid vehicle | |
| JP6009978B2 (en) | Hybrid car | |
| JP2014189081A (en) | Hybrid vehicle | |
| JP2013067297A (en) | Hybrid vehicle | |
| JP2013047493A (en) | Engine system | |
| JP6277972B2 (en) | Hybrid car | |
| JP2016159878A (en) | Control device for hybrid vehicle | |
| JP6020281B2 (en) | vehicle | |
| JP6020276B2 (en) | Hybrid car |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150109 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20151218 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160105 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160226 |
|
| 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: 20160719 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160801 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5991145 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |