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JP2004156505A - Hybrid vehicle that detects torque fluctuations and performs air-fuel ratio control - Google Patents

Hybrid vehicle that detects torque fluctuations and performs air-fuel ratio control Download PDF

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JP2004156505A
JP2004156505A JP2002322013A JP2002322013A JP2004156505A JP 2004156505 A JP2004156505 A JP 2004156505A JP 2002322013 A JP2002322013 A JP 2002322013A JP 2002322013 A JP2002322013 A JP 2002322013A JP 2004156505 A JP2004156505 A JP 2004156505A
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fuel ratio
engine
hybrid vehicle
internal combustion
combustion engine
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Application number
JP2002322013A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Kotani
武史 小谷
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

【課題】ハイブリッド車両に搭載されたエンジンを、トルク変動を増加させることなくリーン限界で運転し、燃費を向上させる。
【解決手段】エンジンの出力を発電機と車軸とに所定の比率で分配しながら運転されるハイブリッド車両において、エンジンが準定常状態で運転されているときの、発電電力の変動を検出する。エンジンが準定常状態で運転されていれば、エンジンのトルク変動は発電電力の変動に現れる。従って、発電電力の変動に基づいてエンジンの運転空燃比を制御してやれば、トルク変動を増加させることなくリーン限界で運転させ、延いては燃費を向上させることができる。
【選択図】 図7
An engine mounted on a hybrid vehicle is operated at a lean limit without increasing torque fluctuation to improve fuel efficiency.
Kind Code: A1 In a hybrid vehicle that is operated while distributing the output of an engine to a generator and an axle at a predetermined ratio, a change in generated power when the engine is operated in a quasi-stationary state is detected. If the engine is operating in a quasi-steady state, the torque fluctuation of the engine appears in the fluctuation of the generated power. Therefore, if the operating air-fuel ratio of the engine is controlled based on the fluctuation of the generated power, the engine can be operated at the lean limit without increasing the torque fluctuation, and the fuel efficiency can be improved.
[Selection diagram] FIG.

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、動力源として内燃機関と電動機とを備えるハイブリッド車両において、該内燃機関を適切に運転する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
ハイブリッド車両は、エンジンと発電機とモータとの組合せを動力源として用いることにより、燃料消費効率を向上させることが可能である。ハイブリッド車両の燃料消費効率を更に改善するためには、エンジンの運転空燃比を、トルク変動が許容される範囲内で、できるだけリーンに設定することが効果的である。こうした点に鑑みて、シリーズハイブリッド車両において、発電機が発電する電力の変動を検出することによってエンジンのトルク変動を検出し、エンジンの運転空燃比をリーン化する技術が提案されている(特許文献1参照)。ここで、シリーズハイブリッド車両とは、エンジンの全出力を発電機に供給して電気エネルギに一旦変換し、この電気エネルギを用いてモータを駆動することにより、車軸を駆動する方式のハイブリッド車両である。こうしたシリーズハイブリッド車両では、エンジンの出力をそのまま発電機に供給しているので、エンジンの出力が変動すると、それに伴って発電機の発電電力が変動する。シリーズハイブリッド車両が備えるこのような特徴を利用して、上記の特許文献1に開示された技術では、発電電力の変動を検出することでエンジンのトルク変動を検出している。
【0003】
また、エンジンの出力を2つに分割し、一方の出力はそのまま駆動力として車軸に伝え、他方の出力は発電機で一旦電気エネルギに変換した後、モータで再び機械的仕事に戻して車軸に伝える方式のハイブリッド車両も提案されている(例えば、特許文献2など)。電気エネルギは、モータによって所望の形態の駆動力に変換して出力することができる。従って、車両の走行状態に応じて、エンジン出力の一部を適切な割合で電気エネルギに変換してやれば、車両の走行状態にとらわれることなく、効率よくエンジンを運転することが可能となり、延いては車両全体としての効率を向上させることが可能である。
【0004】
こうしたエンジン出力を2つに分割する方式のハイブリッド車両では、シリーズハイブリッド車両の場合と異なり、エンジンの出力がそのまま発電機に供給されるわけではない。このため、発電電力の変動がエンジンのトルク変動に対応するわけではないが、車両停止時について見れば、エンジンの出力が全て発電機に供給されている。従って、シリーズハイブリッド車両と同様に、発電電力の変動からエンジンのトルク変動を検出して、エンジンの運転空燃比をリーン化することが可能である。
【0005】
【特許文献1】
特開平6−245318号公報
【特許文献2】
特開平9−308012号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、エンジン出力を2つに分割する方式のハイブリッド車両では、次の理由から、トルク変動の検出可能な運転領域が、エンジンの狭い運転領域に限られてしまい、従って、運転空燃比を広い範囲でリーン化することは困難であるという問題がある。
【0007】
先ず、上記の特許文献2に提案されているハイブリッド車両について説明すると、このタイプのハイブリッド車両ではエンジンと発電機とが遊星ギアで接続されており、車両の停車中にエンジンを運転すると、発電機は、エンジンの回転速度に対して所定ギア比で増速された速度で回転する。このため、発電機の回転速度を許容回転速度に抑えようとすると、トルク変動を検出可能なエンジン運転領域が、低回転領域に限定されてしまうのである。
【0008】
更に、エンジンの負荷範囲についても、トルク変動を検出可能なエンジン運転領域は、次の理由から低負荷領域に限定されてしまう。エンジン出力を2つに分割する方式のハイブリッド車両では、エンジン出力の一部しか電気エネルギに変換しないので発電電力はさほど大きくならず、従って、容量の小さな二次電池を搭載しているのが一般的である。ところが、こうした容量の小さな二次電池は、電池寿命の観点から時間あたりに充電可能な電力が制限されており、しかも、車両停車時はエンジンの全出力が発電機に供給される。このため、発電機の発電電力を許容範囲に抑えようとすると、トルク変動を検出することの可能な条件は、エンジン出力が小さい条件、すなわち低負荷で且つ低回転速度の運転条件に限定されてしまうのである。
【0009】
もっとも、上記の特許文献3に提案されているハイブリッド車両では、エンジンと車軸とが電磁気的に結合した構造となっているので、特許文献2のように、ギア比に起因した制限は生じない。しかし、特許文献3に提案のハイブリッド車両においても、二次電池の容量に起因した上記の制約から、エンジンのトルク変動を検出可能な条件は、小さなエンジン出力の運転条件に限定されてしまう。
【0010】
もちろん、エンジンの燃焼室内圧力を直接検出すると言った方法を用いれば、こうした制約を受けることなく、広いエンジン運転条件でトルク変動を検出可能であるが、燃焼圧力センサなど、専用の装置が必要になって全体の構成が複雑となってしまう。
【0011】
本発明は、従来の技術における上述した課題を解決するためになされたものであり、エンジン出力を2つに分割する方式のハイブリッド車両において、装置構成を複雑化させることなく、広いエンジン運転領域でエンジンのトルク変動を検出し、運転空燃比を広い範囲でリーン化することが可能な技術の提供を目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
上述の課題の少なくとも一部を解決するため、本発明のハイブリッド車両は次の構成を採用した。すなわち、
車軸に動力を出力する電動機と、内燃機関と、該内燃機関によって駆動され該電動機に電力を供給する発電機とを備えたハイブリッド車両であって、
前記内燃機関の出力を、前記発電機と前記車軸とに所定の比率で分配する出力分配機構と、
前記内燃機関の運転条件の変動が所定量以下である準定常運転状態にあることを検出する準定常運転状態検出手段と、
前記準定常運転状態における前記発電機の発電電力の変動量を検出する発電電力変動検出手段と、
前記検出した発電電力の変動量に基づいて、前記内燃機関の運転空燃比を制御する空燃比制御手段と
を備えることを要旨とする。
【0013】
また、上記のハイブリッド車両に対応する本発明の制御方法は、
車軸に動力を出力する電動機と、内燃機関と、該内燃機関によって駆動され該電動機に電力を供給する発電機とを備えたハイブリッド車両において、該内燃機関の運転空燃比を制御する方法であって、
前記内燃機関の出力を、前記発電機と前記車軸とに所定の比率で分配する工程と、
前記内燃機関の運転条件の変動が所定量以下である準定常運転状態にあることを検出する工程と、
前記準定常運転状態における前記発電機の発電電力の変動量を検出する工程と、
前記検出した発電電力の変動量に基づいて、前記内燃機関の運転空燃比を制御する工程と
を備えることを要旨とする。
【0014】
かかるハイブリッド車両および制御方法においては、内燃機関が準定常運転状態で運転されている時に、発電機が発電する電力の変動量を検出し、検出した変動量に基づいて、該内燃機関の運転空燃比を制御する。内燃機関の出力は、発電機と車軸とに所定の比率で分配されているので、発電電力の変動量は内燃機関の出力トルクの変動量を代表する値となっている。また、内燃機関は、種々の運転条件で準定常運転条件とすることができるから、こうした方法によれば、広い運転条件において、内燃機関の出力トルクの変動量を検出することが可能である。従って、こうして求めた発電電力の変動量に基づいて、内燃機関の運転空燃比を制御してやれば、トルク変動を増加させることなく適切な空燃比に制御することが可能となる。
【0015】
こうしたハイブリッド車両および制御方法においては、内燃機関の出力を分配する機構として遊星ギアを採用し、該遊星ギアのプラネタリキャリアを内燃機関の出力軸に、サンギアを発電機に、リングギアを車軸に接続することとしても良い。こうした構成によれば、内燃機関の出力を、遊星ギアのギア比によって決まる割合で、発電機および車軸に確実に分配することができる。
【0016】
また、ハイブリッド車両および制御方法においては、ハイブリッド車両に設けられたアクセルペダルの操作量が所定値以下である場合に、準定常運転状態と判断することとしても良い。
【0017】
ハイブリッド車両はアクセルペダルの操作に基づいて運転状態が制御されているから、アクセルペダルが操作されていなければ、車両全体としての運転状態は一定であり、延いては、内燃機関の運転状態も一定であると考えることができる。従って、アクセルペダルの操作量に基づけば、準定常運転状態にあることを簡便に検出することが可能となるので好ましい。
【0018】
上述したハイブリッド車両および制御方法においては、前記発電電力の変動量を、次のようにして検出することとしても良い。先ず、前記発電機が発電状態にあることを検出し、発電状態であることを確認して、該発電機へのトルク指令値の変動量を検出することとしても良い。
【0019】
該発電機が発電状態にあれば、発電機へのトルク指令値は発電電力に対応している。従って、こうしてトルク指令値の変動量を検出すれば、該発電機での発電電力の変動量を簡便に検出することが可能となるので好ましい。
【0020】
また、上述したハイブリッド車両および制御方法においては、前記内燃機関の運転空燃比を、次のようにして制御することとしても良い。すなわち、前記発電機の発電電力の変動量を検出し、検出した変動量が所定に第1の閾値よりも大きい場合には、該内燃機関の運転空燃比をリッチ化する。また、検出した変動量が、該第1の閾値よりも小さい所定の第2の閾値に満たない場合には、内燃機関の運転空燃比をリーン化する。
【0021】
発電電力の変動量が第1の閾値よりも大きい場合は、内燃機関の運転空燃比をリーン化し過ぎて燃焼が不安定になっていると考えられるので、この様な場合は空燃比をリッチ方向に補正してやる。逆に、発電電力の変動量が第1の閾値よりも小さな第2の閾値にも満たない場合は、内燃機関の燃焼状態が安定しており、運転空燃比を更にリーン化する余地があると考えられる。そこで、この様な場合は、運転空燃比をリーン方向に補正してやる。こうすれば、内燃機関をより適切な空燃比で運転することが可能となるので好適である。
【0022】
また、上述のハイブリッド車両および制御方法においては、内燃機関の運転空燃比の制御に合わせて、次のように、スロットル弁の開度を制御することとしても良い。すなわち、内燃機関の運転空燃比をリッチ化する場合には、スロットル弁の開度を閉じ側に補正し、運転空燃比をリーン化する場合には、スロットル弁の開度を開き側に補正する制御を行っても良い。
【0023】
一般的に、運転空燃比をリッチ化すれば内燃機関の出力は増加し、逆に運転空燃比をリーン化すれば出力は減少する傾向にある。従って、こうして空燃比の制御に合わせてスロットル弁の開度を補正してやれば、空燃比の変動による出力の変動を補正することが可能となるので好適である。
【0024】
あるいは、上述したハイブリッド車両および制御方法においては、次のようにして、運転空燃比を学習制御することとしても良い。すなわち、内燃機関を制御すべき目標空燃比を、前記内燃機関の運転条件に対応付けて記憶しておき、内燃機関の運転空燃比を制御するとともに、記憶されている目標空燃比を更新することによって該目標空燃比を学習することとしても良い。
【0025】
こうして内燃機関の目標空燃比を学習してやれば、次に同じ運転条件で内燃機関を運転する際には、初めから最適な空燃比で運転することが可能となるので好ましい。
【0026】
また、上述した運転空燃比を学習制御するハイブリッド車両および制御方法においては、次のようにして、スロットル弁の開度も学習制御することとしても良い。すなわち、スロットル弁の目標開度を、前記内燃機関の運転条件に対応付けて記憶しておき、該スロットル弁の開度を制御するとともに、記憶されているスロットル開度の値を更新することによって該目標開度を学習することとしても良い。
【0027】
こうして運転空燃比に加えて、スロットル弁の目標開度も学習してやれば、次に同じ運転条件で内燃機関を運転する際には、初めから最適な空燃比で運転するとともに、空燃比の変動に伴う出力の変動を補正して、内燃機関からは常に安定した出力を発生させることが可能となるので好ましい。
【0028】
【発明の実施の形態】
本発明の作用・効果をより明確に説明するために、次のような順序に従って、本発明の実施例を説明する。
A.装置構成:
A−1.ハイブリッド車両の構成:
A−2.ハイブリッド車両の動作の概要:
B.第1実施例の空燃比制御:
C.第2実施例の空燃比制御:
D.変形例:
【0029】
A.装置構成:
A−1.ハイブリッド車両の構成:
図1は、本実施例のハイブリッド車両100の概略構成を示す説明図である。図示するように、このハイブリッド車両100は、エンジン110と、モータ・ジェネレータ(MG1)120と、モータ・ジェネレータ(MG2)130とを有し、エンジン110と2つのモータ・ジェネレータMG1,MG2とはプラネタリギア140で互いに結合されている。詳細には後述するが、エンジン110およびMG2は、主に車両を駆動するための駆動力を出力し、MG1は主にエンジン110によって駆動されて主として発電機として機能する。プラネタリギア140は、MG2からの出力を、チェーンベルト174と車軸170とを介して駆動輪172に伝達する役割や、エンジン110からの出力を、MG1と駆動輪172とに振り分ける動力分割機構としての役割、更には、MG2やエンジン110の回転速度を減速あるいは増速して駆動輪172に伝達する変速機としての役割を有している。プラネタリギア140の機能については後述する。
【0030】
エンジン110は、4つの燃焼室を備えており、各燃焼室内で空気と燃料との混合気を燃焼させることによって動力を発生させる。各燃焼室には吸気通路190が接続されており、吸気通路190の上流にはエアクリーナ196が設けられている。空気は、エアクリーナ196で異物が取り除かれた後、吸気通路190を介して燃焼室内に供給される。吸気通路190には、燃焼室内に流入する空気量を調整するためのスロットルバルブ186が設けられており、スロットルバルブ186は電動アクチュエータ188によって駆動されている。また、吸気通路190はスロットルバルブ186の下流で分岐した後、それぞれの燃焼室に接続されている。分岐した吸気通路190が各燃焼室に接続されている部分には、燃料を噴射するための燃料噴射弁192が各燃焼室毎に設けられている。燃料噴射弁192から噴射された燃料は、空気とともに燃焼室内に供給されて混合気を形成する。各燃焼室には、図示しない点火プラグが設けられており、点火プラグから火花を飛ばすことによって混合気に点火して燃焼させることができる。燃焼室内で混合気が燃焼したときに発生する排気ガスは、排気通路180から排出される。排気通路180には浄化触媒200が設けられており、排気ガス中に含まれる有害物質を浄化触媒200で浄化することが可能である。
【0031】
エンジン110には、エンジン制御用の電子制御ユニット(以下、エンジンECU)112が搭載されている。エンジンECU112は、CPUや、RAM、ROM、A/D変換器、D/A変換器、タイマなどがバスを介して相互にデータをやり取り可能に接続された周知のマイクロコンピュータである。クランクシャフト114の先端にはクランク角度センサ118が設けられており、エンジンECU112は、クランク角度センサ118の出力に基づいて、クランクシャフト114の回転位置(クランク角度)に関する情報を取得する。そして、エンジンECU112は、後述するハイブリッドECU160の制御の下で、電動アクチュエータ188や燃料噴射弁192、点火プラグなどをクランクシャフト114の回転に同期させながら適切なタイミングで駆動することによって、エンジン110の動作状態を制御する。
【0032】
プラネタリギア140は、中心部に設けられたサンギア142と、サンギア142の外側に同心円状に設けられたリングギア148と、サンギア142とリングギア148との間に配置されてサンギア142の外周を自転しながら公転する複数のプラネタリピニオンギア144と、エンジンのクランクシャフト114の端部に結合されて各プラネタリピニオンギア144の回転軸を軸支するプラネタリキャリア146とから構成されている。サンギア142は、サンギア軸141を介してMG1のロータ123に結合され、リングギア148は、リングギア軸147を介してMG2のロータ133に結合されている。プラネタリキャリア146は、エンジンのクランクシャフト114に結合されている。
【0033】
このような構成のプラネタリギア140は、サンギア軸141、リングギア軸147、クランクシャフト114の3軸が動力の入出力軸とされ、3軸の中のいずれか2軸へ入出力される動力が決定されると、残余の1軸に入出力される動力が決定される。リングギア148にはチェーンベルト174が接続されており、動力はチェーンベルト174および車軸170を介して駆動輪172に伝達されて、ハイブリッド車両100を駆動する。
【0034】
MG1は、交流同期電動機であり、外周面に複数の永久磁石122を有するロータ123と、回転磁界を形成する三相コイル124が巻回されたステータ125などから構成されている。ステータ125はケース138に固定されており、ロータ123は、前述したように、プラネタリギア140のサンギア軸141に結合されている。また、サンギア軸141には、ロータ123の回転角度を検出するレゾルバ126が設けられている。MG1は、インバータ152を介してモータECU156に接続されている。モータECU156はインバータ152を制御することによって、バッテリ150から三相コイル124に適切な周波数で適切な電流値の交流電流を供給し、これによってMG1の動作を制御している。
【0035】
MG2も、MG1と同様の交流同期電動機であり、外周面に複数の永久磁石132を有するロータ133と、回転磁界を形成する三相コイル134が巻回されたステータ135などから構成されている。MG2のロータ133はプラネタリギア140のリングギア軸147に結合され、ステータ135はケース138に固定されている。また、リングギア軸147にはロータ133の回転角度を検出するレゾルバ136が設けられている。MG2は、インバータ154を介してモータECU156に接続され、モータECU156は、インバータ154を制御することによってMG2の動作を制御している。
【0036】
ハイブリッド車両100には、エンジンECU112およびモータECU156に加えて、車両全体の制御を司るハイブリッドECU160が搭載されている。これらECUは、前述したエンジンECU112と同様の構成を有するマイクロコンピュータである。ハイブリッドECU160は、アクセルポジションセンサ162や、ブレーキスイッチ164、あるいはバッテリ150などの種々の情報を検出して車両全体としての運転条件を決定し、これに基づいてエンジンECU112およびモータECU156が、それぞれエンジン110およびMG1,MG2の動作を制御している。
【0037】
B−2.ハイブリッド車両の動作の概要:
以上のような構成を有するハイブリッド車両100の動作原理、特にプラネタリギア140の機能について説明する。プラネタリギア140は、サンギア軸141,リングギア軸147,クランクシャフト114の3軸の中のいずれか2軸へ入出力される動力(すなわち、回転速度およびトルク)が決定されると、残余の1軸に入出力される動力(回転速度およびトルク)が決定される構造となっている。これら3軸間に入出力される回転速度およびトルクの関係は、共線図を用いて容易に求めることができる。
【0038】
図2は、プラネタリギア140の3軸に接続された各ギアの回転速度および回転方向の関係を示す共線図である。ここで、縦軸は各ギア(サンギア142,リングギア148,プラネタリキャリア146)の回転速度、すなわち、エンジン110,MG2,MG1の回転速度を表している。一方、横軸は各ギアのギア比を表している。リングギア148の歯数に対するサンギア142の歯数をρとすると、プラネタリキャリア146に対応する縦軸は、サンギア142とリングギア148との間を1:ρに内分する座標位置にくる。
【0039】
今、プラネタリキャリア146すなわちエンジン110の回転速度をNe とし、リングギア148すなわちMG2の回転速度をNr とする。図2に示した共線図上で、プラネタリキャリアを表す座標軸Cに回転速度Ne をプロットし、リングギアを表す座標軸Rに回転速度Nr をプロットして、両プロット点を直線で結ぶ。このような直線を考えると、サンギア142すなわちMG1の回転速度Ns は、得られた直線とサンギアを表す座標軸Sとの交点の座標として求めることができる。このような直線は動作共線と呼ばれる。このように、プラネタリキャリア146,リングギア148,サンギア142の中のいずれか2つの回転速度が決定されれば、共線図上に2つの座標点をプロットして両プロット点を結ぶ動作共線を考えることにより、他の1つの回転速度を求めることができる。
【0040】
次に、プラネタリギア140の3軸間に入出力されるトルクの関係について説明する。共線図上でトルクの関係を求めるには、動作共線をあたかも剛体のように扱って、トルクを剛体に作用する力のように扱う。例えば、エンジン110がトルクTe を発生し、駆動輪172からトルクTr を出力する場合を考える。駆動輪172から出力するトルクは、動作共線上では座標軸R上にかかる反力トルクTr として表れる。
【0041】
今、座標軸Cの位置で動作共線に下からトルクTe を作用させる。そして、図3に示すように、このトルクTe が、座標軸S上と座標軸R上とに分配されて作用していると考える。ここで、座標軸S上にかかるトルクをトルクTesとすると、トルクTesは、
Tes=Te・ρ/(1+ρ) …(1)
となり、また座標軸R上にかかるトルクをトルクTerとすると、トルクTerは、
Ter=Te/(1+ρ) …(2)
として表される。
【0042】
今、駆動輪172からトルクTr を出力しようとする場合、エンジン110からはトルクTerが分配されるから、不足分のトルクTr −TerをMG2から出力してやればよい。これを、動作共線上でトルクの釣り合いを考えることにより、次のように求めることもできる。先ず、駆動輪172からトルクTr を出力する場合、動作共線上では、座標軸Rの位置に反力トルクTr がかかる。そこで、座標軸R上で、エンジン110から分配されたトルクTerと、反力トルクTr と、MG2の出力トルクとを釣り合わせるために、MG2が出力すべきトルクTm2は、Tm2=Tr −Terと求めることができる。
【0043】
また、座標軸S上での釣り合いを考えれば、MG1が出力すべきトルクTm1を求めることができる。すなわち、座標軸Sには、エンジン110から分配されるトルクTesしかかかっていないから、MG1からは、これと同じ値のトルクを逆方向に出力してやればよい。
【0044】
ここで、図2の共線図の座標軸Sに示されているように、MG1の回転方向とトルクTm1の向きとは逆方向となっている。これは、MG1が発電機として動作していることを表している。また、座標軸Rに示されているように、MG2の回転方向とトルクTm2の向きとは同じ向きとなっている。これは、MG2が電動機として動作していることを表している。すなわち、MG1で発電しつつ、MG2で電力を消費している状態となっている。
【0045】
また、ハイブリッド車両100を停止させた状態でエンジン110を運転する時の共線図は、図3のようになる。先ず回転速度について考えると、リングギア148は、車両が停止していることに対応して回転速度Nr =0となるので、動作共線は座標軸Rの原点を通過する。このとき、エンジン110の回転速度Ne を座標軸C上に取れば、図3に示すように、動作共線が1つに決定され、サンギアの回転速度Ns は、動作共線が座標軸S上を通過する座標として求めることができる。図示されているように、サンギアの回転速度Ns (すなわちMG1の回転速度)は、エンジン110の回転速度Ne に対して、1+(1/ρ)倍に増速された回転速度となる。
【0046】
次に、MG1,MG2の出力すべきトルクについて考える。エンジン110の出力するトルクTe は、前述の(1)式および(2)式に従って、座標軸S上のTes、および座標軸R上のTerにそれぞれ分配される。MG1およびMG2のそれぞれは、こうして分配されたトルクに釣り合うように、逆向きのトルクTm1およびTm2をそれぞれ出力すればよい。このとき、MG1の回転方向は(+)方向であるのに対し、発生するトルクTm1は(−)方向と、回転方向と逆方向となるので、MG1は発電機として電力を発生させていることがわかる。
【0047】
このように、駆動輪172から出力されてハイブリッド車両100の車軸170に伝えられるトルク、あるいは車軸170の回転速度は、エンジン110、MG1、MG2の回転速度および出力トルクの組合せによって決定される。一般に、エンジンには、もっともエネルギ効率が良くなる運転条件が存在するから、エンジン110ができるだけ効率の良い運転条件で運転されるように、MG1およびMG2の回転速度、出力トルクを制御してやることができる。こうすれば、エンジンのエネルギ効率を大きく向上させることができ、延いてはハイブリッド車両全体としてのエネルギ効率を大きく向上させることが可能となる。
【0048】
また、エンジンは一般に、回転速度があまりに小さくなったり、あるいは発生トルクが小さくなって、動力の出力値があまりに小さな値となるとエネルギ効率が低下する傾向にある。従って、車軸に出力すべき動力値があまりに小さな値の場合には、エンジン110の運転を停止し、バッテリ150に蓄えた電力でMG2を駆動して、いわゆる電気自動車として走行すればよい。
【0049】
車両が減速する場合には、車軸170がチェーンベルト174を介してリングギア148を回転させるので、この回転を利用してMG2で発電し、電力をバッテリ150に蓄える。このようないわゆる回生動作を行えば、減速時の車両の運動エネルギを電気エネルギとして回収することができる。車両の発進時や低速走行時などには、こうして蓄えた電力を利用することで、車両全体としての燃料消費効率を向上させることができる。
【0050】
このように、車両の運転状態に応じてエンジン110やMG1、MG2を適切に動作させる制御は、ハイブリッドECU160が行う。以下、ハイブリッドECU160が行っている運転制御について簡単に説明する。
【0051】
図4は、運転制御ルーチンの流れを示すフローチャートである。運転制御ルーチンを開始すると、ハイブリッドECU160は、先ず初めに車軸170から出力すべき駆動パワーPdを決定する処理を行う(ステップS100)。駆動パワーPdは、アクセルポジションセンサ162と車軸の回転速度とに基づいて決定することができる。すなわち、アクセルペダルは、車両の運転者が出力トルクが足らないと感じたときに踏み込まれるものであるから、アクセルペダルの踏み込み量(アクセルポジションセンサ162の出力)は運転者の欲しているトルクに対応している。トルクに回転速度を乗算すれば、運転者の欲している駆動パワーが得られる。従って、車軸170から出力すべき駆動パワーPdは、アクセルポジションセンサ162の出力と車軸の回転速度とが決まると、適切な値を決めてやることができる。本実施例では、アクセルポジションセンサ162と車軸の回転速度とに対する適切な駆動パワーPdの値を実験的に予め求めておき、マップの形式でハイブリッドECU160に予め記憶されている。
【0052】
次に、充放電電力Pbおよび補機駆動パワーPhを算出する(ステップS102)。充放電電力Pbとは、バッテリ150の充放電に要するパワーであり、バッテリ150を充電する必要がある場合には正の値、放電する必要がある場合には負の値を採る。補機駆動パワーPhとは、エアコンなどの補機を駆動するために必要となるパワーである。補機駆動パワーPhは、駆動している補機を検出し、これらの駆動に要するパワーを加算することで算出する。こうして、駆動パワーPd,充放電電力Pb,補機駆動パワーPhを算出したら、これらを加算して要求エンジンパワーPeを算出する(ステップS104)。ここで要求エンジンパワーPeとは、エンジン110が出力すべき動力である。
【0053】
次に、ハイブリッドECU160は、こうして算出された要求エンジンパワーPeに基づいてエンジン110の運転条件を設定する(ステップS106)。エンジンの運転条件は、エンジンの目標回転速度Neと目標トルクTeとの組み合わせによって設定される。ハイブリッドECU160に内蔵されたRAMには、要求エンジンパワーPe に対して、エンジンの燃料消費効率ができるだけ高くなるような運転条件が予め記憶されており、このRAMを参照することによって、エンジンの回転速度、発生トルクを設定する。
【0054】
エンジン110の運転条件を設定すると、ハイブリッドECU160は、続いてMG1およびMG2のそれぞれについて、トルク指令値および回転速度指令値を設定する(ステップS108)。ステップS100で駆動パワーPd を算出する際に、車軸の回転速度は既に検出されているので、この値に基づいてリングギア軸147の回転速度Nrを算出することができる。また、駆動パワーPd と回転速度Nrから、リングギア軸147にかかるトルクTr も求めることができる。従って、ステップS106においてエンジン110の回転速度Neと発生トルクTeとが定まれば、図2に示した動作共線に基づいて、MG1,MG2の回転速度および出力トルクを決定することができる。ステップS108では、このようにして決定した回転速度および出力トルクに基づいて、MG1およびMG2についての回転速度指令値およびトルク指令値を算出する。
【0055】
以上のようにしてエンジン110の運転条件と、MG1,MG2とについてのトルク指令値および回転速度指令値を決定したら、決定した運転条件に従ってエンジン110の制御を行い(ステップS110)、続いてMG1,MG2の制御を行う(ステップS112)。
【0056】
エンジン110の制御は、次のようにして行われる。エンジンECU112内のRAMには、エンジンの目標回転速度Neと目標トルクTeとの組合せに対して、適切なスロットル開度と運転空燃比とが、それぞれマップの形式で予め記憶されている。図5は、スロットル開度がマップの形態で記憶されている様子を概念的に示しており、図6は、エンジンの運転空燃比がマップの形態で記憶されている様子を概念的に示している。エンジンECU112は、図5に示したマップを参照することにより、電動アクチュエータ188を制御してスロットルバルブ186の開度を適切な開度に設定する。また、図6に示したマップを参照し、設定されている空燃比となるように、燃料噴射弁192を駆動する。こうして、スロットルバルブ186および燃料噴射弁192を駆動することにより、エンジン110を目標回転速度Neおよび目標トルクTeで運転することができる。換言すれば、図5および図6に示したマップには、エンジン110を目標回転速度Neおよび目標トルクTeで運転するための適切な値が、予め設定されている。
【0057】
一方、モータ・ジェネレータの制御としては、同期モータを制御するための周知の方法を適用することができる。本実施例では、いわゆる比例積分制御による制御を行う。つまり、各モータの現在のトルクを検出し、目標トルクとの偏差および目標回転数に基づいて、各相に印加する電圧指令値を設定する。印加される電圧値は上記偏差の比例項、積分項、累積項によって設定される。それぞれの項にかかる比例係数は実験などにより適切な値が設定される。こうして設定された電圧は、インバータ152,154に入力され、いわゆるPWM制御によりMG1、MG2に印加される。
【0058】
ハイブリッドECU160は、以上に説明した運転制御ルーチンを定期的に実行することによって、運転者の操作に応じてハイブリッド車両を適切に運転することが可能となっている。
【0059】
B.第1実施例の空燃比制御:
上述したハイブリッド車両100は、MG1およびMG2を活用してエンジン110を効率よく運転することが可能であるが、燃料消費効率を更に改善するためには、エンジン110の運転空燃比を更にリーン化することが効果的である。もっとも、あまりにリーン化したのでは、燃焼不良が発生して出力トルクが変動し、更に燃焼が悪化すると燃料消費効率まで低下してしまう。こうした事態の発生を回避しながら、更なる燃料消費効率を向上させるべく、第1実施例では次のような制御を行っている。
【0060】
図7は、第1実施例のハイブリッド車両において行われる空燃比制御の流れを示すフローチャートである。かかる制御は、図4に示したハイブリッド車両の運転状態を制御するメインルーチン中で実行される。以下、フローチャートに従って説明する。
【0061】
空燃比制御を開始すると、先ず初めにエンジンがONとなっているかを判断する(ステップS200)。ハイブリッド車両は、エンジンを停止したままモータ(MG2)によって走行することがあるので、先ず初めに、エンジンが運転状態となっていることを確認するのである。
【0062】
次いで、エンジン110のスロットル開度の変化量dθを検出する処理を行う(ステップS202)。エンジンECU112は、スロットルバルブ186を駆動する電動アクチュエータ188を制御しており、スロットル開度の変化量dθは容易に検出することができる。
【0063】
こうしてスロットル開度の変化量dθを検出したら、所定の閾値αとの大小関係を判断する(ステップS204)。そして、変化量dθが閾値αよりも小さい場合には(ステップS204:yes)、エンジン110がほぼ定常状態(準定常運転状態)で運転されており、トルク変動の検出が可能と判断する。逆に、変化量dθが閾値αよりも大きい場合には(ステップS204:no)、エンジン110が準定常運転状態で運転されておらず、トルク変動の検出に適さないと判断する。
【0064】
エンジン110が準定常運転状態で運転されていると判断された場合は、続いて、MG1が発電状態か否かを判断する(ステップS206)。MG1が発電状態にあるか否かは、MG1にかかるトルクの向きと、回転方向とによって判断することができる。すなわち、トルクの向きと回転方向とが逆方向となっている場合は、MG1は発電状態にあり、逆にトルクの向きと回転方向とが一致していれば、MG1は電力を消費して動力を発生している状態にあると判断することができる。
【0065】
こうしてエンジン110が準定常運転状態で運転されており(ステップS204:yes)、尚かつMG1が発電状態にある(ステップS206:yes)ことが確認されたら、エンジン110のトルク変動を検出すべく、次のような処理を行う。先ず、カウンタNを1だけインクリメントし(ステップS208)、MG1へのトルク指令値を検出して、トルク指令値の変動量VIとして累積する処理を行う(ステップS210)。MG1へのトルク指令値は、図4を用いて前述した運転制御ルーチンにおいて決定されている。
【0066】
そして、カウンタNが所定値Nthに達したか否かを判断し(ステップS212)、所定値Nthに達していない場合は(ステップS212:no)、図7の空燃比制御を抜けて図4に示したメインルーチンに復帰する。そして、次にメインルーチンが実行される際に、エンジン110が準定常運転状態にあり(ステップS204:yes)且つMG1が発電状態にあれば(ステップS206:yes)、カウンタNが1だけインクリメントされて(ステップS208)、MG1へのトルク指令値の変動量VIが累積される(ステップS210)。また、エンジン110が準定常運転状態になく(ステップS204:no)、あるいはMG1が発電状態にない場合(ステップS206:no)は、カウンタNはリセットされる(ステップS214)。
【0067】
こうして、何回かメインルーチンを回るうちに、カウンタNが所定値Nthに達するので(ステップS212:yes)、累積したトルク指令値の変動量VIと、所定の第1の閾値β1とを比較する処理を行う(ステップS216)。そして、変動量VIが第1の閾値β1よりも小さい場合は、エンジン110の空燃比をリーン化する処理を行う(ステップS218)。逆に、変動量VIが第1の閾値β1よりも大きい場合は(ステップS216:no)、変動量VIを、今度は所定の第2の閾値β2と比較する(ステップS220)。ここで、第2の閾値β2は、第1の閾値β1よりも大きな値に設定されている。そして、変動量VIが第2の閾値βよりも大きい場合は(ステップS220:yes)、エンジン110の空燃比をリッチ化する処理を行う(ステップS222)。また、変動量VIが第2の閾値β2よりも小さい場合は、空燃比の補正は行わずに、図7に示した空燃比制御処理を抜けてメインルーチンに復帰する。
【0068】
第1実施例においては、こうしてエンジン110の空燃比を補正することにより、エンジンの出力トルクの変動を招くことなく、燃料消費効率を更に改善することが可能である。これは次の理由による。
【0069】
エンジンのトルク変動量は、エンジンの運転空燃比と密接な関係にあることが知られている。また、運転空燃比はエンジンの燃料消費効率とも密接に関係している。図8は、こうしたエンジンの運転空燃比とトルク変動、燃料消費効率との関係を概念的に示した説明図である。図示するように、運転空燃比をストイキオ(理論空燃比)から、燃料の割合を減らしてリーンとするに従い、燃料消費効率は向上する。しかし、空燃比をあまりにリーン化すると、燃焼状態が悪化するために、エンジンの出力トルクが変動し、燃料消費効率も悪化していく。このことから、出力トルクの変動量が大きくならない範囲で、運転空燃比をできるだけリーンとしたときに、エンジンの燃料消費効率がもっとも良くなることが分かる。
【0070】
一方、図2を用いて説明したように、エンジン110の出力は、(1)式および(2)式に従ってMG1と、車軸とに分配される。従って、エンジン110の出力トルクが変動すると、MG1に分配される出力も変動する。このことから、エンジン110のトルク変動量は、準定常運転状態であれば、MG1における発電電力の変動量とほぼ1対1の対応関係が成り立つ。図9は、こうした対応関係を概念的に表したものである。このように、エンジン110のトルク変動と、MG1の発電電力の変動量とは図9に示す関係があることから、発電電力の変動量が大きくならない範囲でエンジンの運転空燃比をリーン化していけば、燃料消費効率の最も良い条件でエンジン110を運転することができるのである。
【0071】
図7に示した第1実施例の空燃比制御においては、MG1のトルク指令値の変動量VIが第1の閾値β1よりも小さい場合は、まだ空燃比をリーン化する余地があると判断してリーン補正を行う。また、変動量VIが第2の閾値β2よりも大きい場合は、リーン化し過ぎていると判断して、リッチ化補正を行う。このため、エンジン110を燃料消費効率が最も良い運転条件で運転することが可能となるのである。
【0072】
C.第2実施例の空燃比制御:
上述した第1実施例では、発電電力の変動量に基づいて、エンジン110の運転空燃比を制御しているが、エンジンの出力は運転空燃比によって変わるので、この出力変化を補正するべく、スロットルバルブ186の開度も制御することとしても良い。以下では、こうした第2実施例について説明する。
【0073】
図10は、第2実施例のハイブリッド車両において行われる空燃比制御の流れを示すフローチャートである。かかる制御は、図4に示したハイブリッド車両の運転状態を制御するメインルーチン中で実行される。また、第2実施例の空燃比制御は、図7を用いて前述した第1実施例の空燃比制御に対して、スロットルバルブ開度の制御を行う点が大きく異なっている。以下では、第1実施例との相違点を中心に、フローチャートに従って説明する。
【0074】
第2実施例においても、制御を開始すると先ず初めにエンジンがONとなっているかを判断する(ステップS300)。次いで、エンジン110のスロットル開度の変化量dθを検出する処理を行う(ステップS302)。そして、検出したスロットル開度の変化量dθと、所定の閾値αとの大小関係を判断し(ステップS304)、変化量dθが閾値αよりも小さい場合には(ステップS304:yes)、エンジン110は準定常運転状態にあると判断する。これに対して、変化量dθが閾値αよりも大きい場合には(ステップS304:no)、エンジン110が準定常運転状態で運転されておらず、トルク変動の検出に適さないと判断する。
【0075】
エンジン110が準定常運転状態で運転されていると判断された場合は、続いて、MG1が発電状態か否かを判断する(ステップS306)。前述したように、MG1が発電状態にあるか否かは、MG1にかかるトルクの向きと、回転方向とによって判断することができる。
【0076】
こうしてエンジン110が準定常運転状態で運転されており(ステップS304:yes)、尚かつMG1が発電状態にある(ステップS306:yes)ことが確認されたら、エンジン110のトルク変動を検出可能と判断して、次のような処理を行う。先ず、カウンタNを1だけインクリメントし(ステップS308)、MG1へのトルク指令値を検出して、トルク指令値の変動量VIとして累積する処理を行う(ステップS310)。次いで、カウンタNが所定値Nthに達したか否かを判断し(ステップS312)、所定値Nthに達していない場合は(ステップS312:no)、図7の空燃比制御を抜けて図4に示したメインルーチンに復帰する。こうしてメインルーチンが1回、回るたびに、エンジン110およびMG1の運転状態が判断され、エンジンが準定常運転状態にあり且つMG1が発電状態にあれば、カウンタNが1だけインクリメントされて(ステップS308)、MG1へのトルク指令値の変動量VIが累積される(ステップS310)。また、エンジン110が準定常運転状態になく(ステップS304:no)、あるいはMG1が発電状態にない場合(ステップS306:no)は、カウンタNはリセットされる(ステップS314)。
【0077】
こうして、何回かメインルーチンを回るうちに、カウンタNが所定値Nthに達するので(ステップS312:yes)、累積したトルク指令値の変動量VIと、所定の第1の閾値β1とを比較する処理を行う(ステップS316)。そして、変動量VIが第1の閾値β1よりも小さい場合は、エンジン110の空燃比をリーン化する処理を行う(ステップS318)。こうして空燃比をリーン化するとエンジン110の出力は減少するので、これを補うために、第2実施例の空燃比制御では、スロットルバルブの開度を所定量だけ開き側に補正する処理を行う(ステップS320)。スロットル開度の補正量は、空燃比の補正量に応じて予め設定しておくことができる。
【0078】
これに対して、変動量VIが第1の閾値β1よりも大きい場合は(ステップS316:no)、変動量VIを、今度は所定の第2の閾値β2と比較する(ステップS322)。第2実施例の空燃比制御においても、第2の閾値β2は、第1の閾値β1よりも大きな値に設定されている。そして、変動量VIが第2の閾値βよりも大きい場合は(ステップS322:yes)、エンジン110の空燃比をリッチ化する処理を行う(ステップS324)。こうして空燃比をリッチ化するとエンジン110の出力は増加するので、第2実施例の空燃比制御では、これを補うべくスロットル開度を所定量だけ閉じ側に補正する処理を行う(ステップS326)。一方、変動量VIが第2の閾値β2よりも小さい場合は、空燃比の補正は行わずに、図10に示した空燃比制御処理を抜けてメインルーチンに復帰する。
【0079】
以上に説明した第2実施例の空燃比制御では、第1実施例の空燃比制御と同様に、エンジン110の空燃比を補正して燃料消費効率を改善するとともに、空燃比の補正に伴うエンジン出力の変化を抑制することが可能である。このため、ハイブリッド車両の運転者に違和感を与えることなく、良好な運転状態を保つことが可能となる。
【0080】
D.変形例:
上述した各種実施例には種々の変形例が存在する。以下では、これら変形例について簡単に説明する。
【0081】
(1)第1の変形例:
上述した各種実施例では、エンジン110が準定常運転状態で運転されていることを、エンジン110に設けられたスロットルバルブ186の開度に基づいて検出した。しかし、簡便には、アクセルポジションセンサ162でアクセルペダルの踏み込み量を検出し、踏み込み量の変化が所定値以下であれば、エンジン110が準定常運転状態で運転されていると判断することとしても良い。前述したように、エンジン110、MG1、MG2の運転状態はアクセルペダルの踏み込み量に基づいて制御されるから、踏み込み量が一定であれば、エンジンやMG1、MG2の運転状態も一定であると考えることができる。こうして、アクセルペダルの踏み込み量に基づいて判断すれば、エンジン110が準定常運転状態で運転されていることを簡便に検出することが可能となる。
【0082】
(2)第2の変形例:
上述した実施例では、エンジンのトルク変動量に応じて、運転空燃比あるいは運転空燃比およびスロットル開度の補正を行ったが、運転空燃比およびスロットル開度の学習を行っても良い。すなわち、エンジンの目標空燃比およびスロットル開度の目標値は、図5および図6に示したマップに記憶されている。そこで、補正した運転空燃比あるいはスロットル開度で、マップの設定値を更新することにより、学習を行うのである。こうすれば、エンジン110が次に同じ運転条件で運転された場合には、学習された運転空燃比およびスロットル開度を用いて制御されるので、初めから燃料消費効率の高い条件で運転することができるので、ハイブリッド車両の運転効率を更に改善することが可能となる。
【0083】
以上、各種の実施例について説明してきたが、本発明は上記すべての実施例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することができる。例えば、上述した実施例では、ハイブリッド車両は、プラネタリギアを用いたいわゆる機械分配式のハイブリッド車両であるものとしたが、電気分配式のハイブリッド車両にも同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例のハイブリッド車両の構成を示す説明図である。
【図2】エンジンが出力する動力と2つのモータ・ジェネレータで発生する動力との関係を示す共線図である。
【図3】車両停車時におけるエンジンの出力と2つのモータ・ジェネレータで発生する動力との関係を示す共線図である。
【図4】ハイブリッド車両の運転制御ルーチンの流れを示すフローチャートである。
【図5】エンジンのスロットル開度がマップの形式で記憶されている様子を概念的に示した説明図である。
【図6】エンジンの運転空燃比がマップの形式で記憶されている様子を概念的に示した説明図である。
【図7】第1実施例の空燃比制御処理の流れを示したフローチャートである。
【図8】エンジンの運転空燃比とトルク変動、燃料消費効率との関係を概念的に示した説明図である。
【図9】エンジンのトルク変動量と発電電力の変動量との間に成り立つ対応関係を概念的に示した説明図である。
【図10】第2実施例の空燃比制御処理の流れを示したフローチャートである。
【符号の説明】
100…ハイブリッド車両
110…エンジン
112…エンジンECU
114…クランクシャフト
118…クランク角度センサ
122…永久磁石
123…ロータ
124…三相コイル
125…ステータ
126…レゾルバ
132…永久磁石
133…ロータ
134…三相コイル
135…ステータ
136…レゾルバ
138…ケース
140…プラネタリギア
141…サンギア軸
142…サンギア
144…プラネタリピニオンギア
146…プラネタリキャリア
147…リングギア軸
148…リングギア
150…バッテリ
152,154…インバータ
156…モータECU
160…ハイブリッドECU
162…アクセルポジションセンサ
164…ブレーキスイッチ
170…車軸
172…駆動輪
174…チェーンベルト
180…排気通路
186…スロットルバルブ
188…電動アクチュエータ
190…吸気通路
192…燃料噴射弁
196…エアクリーナ
200…浄化触媒
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a technique for appropriately operating an internal combustion engine in a hybrid vehicle including an internal combustion engine and an electric motor as power sources.
[0002]
[Prior art]
A hybrid vehicle can improve fuel consumption efficiency by using a combination of an engine, a generator, and a motor as a power source. In order to further improve the fuel consumption efficiency of the hybrid vehicle, it is effective to set the operating air-fuel ratio of the engine as lean as possible within a range in which torque fluctuation is allowed. In view of these points, in a series hybrid vehicle, there has been proposed a technology for detecting a fluctuation in engine torque by detecting a fluctuation in electric power generated by a generator to make the operating air-fuel ratio of the engine lean (Patent Document 1). 1). Here, the series hybrid vehicle is a hybrid vehicle that drives the axle by supplying the entire output of the engine to a generator, temporarily converting the output into electric energy, and driving the motor using the electric energy. . In such a series hybrid vehicle, since the output of the engine is directly supplied to the generator, when the output of the engine fluctuates, the power generated by the generator fluctuates accordingly. Utilizing such a feature of the series hybrid vehicle, the technology disclosed in Patent Document 1 described above detects fluctuations in engine torque by detecting fluctuations in generated power.
[0003]
Also, the output of the engine is divided into two, one output is transmitted to the axle as it is as a driving force, the other output is once converted to electric energy by a generator, and then returned to mechanical work by the motor again to the axle. A hybrid vehicle of the transmission type has also been proposed (for example, Patent Document 2). Electric energy can be converted into a desired form of driving force by a motor and output. Therefore, if a part of the engine output is converted into electric energy at an appropriate ratio according to the running state of the vehicle, the engine can be efficiently driven without being bound by the running state of the vehicle. It is possible to improve the efficiency of the entire vehicle.
[0004]
In such a hybrid vehicle in which the engine output is divided into two, unlike the case of the series hybrid vehicle, the output of the engine is not directly supplied to the generator. For this reason, the fluctuation of the generated power does not correspond to the fluctuation of the torque of the engine. However, when the vehicle is stopped, all the output of the engine is supplied to the generator. Therefore, similarly to the series hybrid vehicle, it is possible to detect a change in the engine torque from a change in the generated power and to make the operating air-fuel ratio of the engine lean.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-6-245318
[Patent Document 2]
JP-A-9-308012
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in a hybrid vehicle in which the engine output is divided into two, the operating range in which the torque fluctuation can be detected is limited to the narrow operating range of the engine for the following reasons. There is a problem that it is difficult to lean.
[0007]
First, the hybrid vehicle proposed in Patent Document 2 will be described. In this type of hybrid vehicle, an engine and a generator are connected by a planetary gear, and when the engine is operated while the vehicle is stopped, the generator Rotates at a speed increased by a predetermined gear ratio with respect to the rotation speed of the engine. For this reason, if it is attempted to reduce the rotation speed of the generator to the allowable rotation speed, the engine operation region in which torque fluctuation can be detected is limited to the low rotation region.
[0008]
Further, also regarding the load range of the engine, the engine operation range where the torque fluctuation can be detected is limited to the low load range for the following reason. In a hybrid vehicle in which the engine output is divided into two, only a part of the engine output is converted into electric energy, so that the generated power is not so large. Therefore, a secondary battery having a small capacity is generally mounted. It is a target. However, such small-capacity secondary batteries are limited in the amount of power that can be charged per hour from the viewpoint of battery life, and when the vehicle is stopped, the entire output of the engine is supplied to the generator. For this reason, when trying to suppress the generated power of the generator to an allowable range, the conditions under which the torque fluctuation can be detected are limited to conditions where the engine output is small, that is, low load and low rotational speed operating conditions. It will be lost.
[0009]
However, the hybrid vehicle proposed in Patent Document 3 has a structure in which the engine and the axle are electromagnetically coupled to each other, so that there is no limitation due to the gear ratio unlike Patent Document 2. However, even in the hybrid vehicle proposed in Patent Literature 3, the conditions under which the torque fluctuation of the engine can be detected are limited to the operating conditions with a small engine output due to the above-described restriction caused by the capacity of the secondary battery.
[0010]
Of course, if a method that directly detects the pressure in the combustion chamber of the engine is used, torque fluctuations can be detected under a wide range of engine operating conditions without such restrictions, but a dedicated device such as a combustion pressure sensor is required. As a result, the entire configuration becomes complicated.
[0011]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems in the conventional technology, and in a hybrid vehicle of a type in which the engine output is divided into two, in a wide engine operation range without complicating the device configuration. It is an object of the present invention to provide a technology capable of detecting an engine torque fluctuation and making the operating air-fuel ratio lean over a wide range.
[0012]
[Means for Solving the Problems and Their Functions and Effects]
In order to solve at least a part of the problems described above, a hybrid vehicle according to the present invention employs the following configuration. That is,
A hybrid vehicle including an electric motor that outputs power to an axle, an internal combustion engine, and a generator that is driven by the internal combustion engine and supplies electric power to the electric motor,
An output distribution mechanism that distributes an output of the internal combustion engine to the generator and the axle at a predetermined ratio;
A quasi-stationary operating state detecting means for detecting that a change in operating conditions of the internal combustion engine is in a quasi-stationary operating state that is equal to or less than a predetermined amount,
Generated power fluctuation detecting means for detecting the amount of fluctuation in the generated power of the generator in the quasi-stationary operation state,
Air-fuel ratio control means for controlling an operating air-fuel ratio of the internal combustion engine based on the detected fluctuation amount of the generated power;
The gist is to provide
[0013]
Further, the control method of the present invention corresponding to the above hybrid vehicle,
A method for controlling an operating air-fuel ratio of an internal combustion engine in a hybrid vehicle including an electric motor that outputs power to an axle, an internal combustion engine, and a generator that is driven by the internal combustion engine and supplies power to the electric motor. ,
Distributing the output of the internal combustion engine to the generator and the axle at a predetermined ratio;
A step of detecting that the fluctuation of the operating condition of the internal combustion engine is in a quasi-stationary operating state that is equal to or less than a predetermined amount,
Detecting a fluctuation amount of the generated power of the generator in the quasi-stationary operation state,
A step of controlling an operating air-fuel ratio of the internal combustion engine based on the detected fluctuation amount of the generated power;
The gist is to provide
[0014]
In such a hybrid vehicle and the control method, when the internal combustion engine is operating in a quasi-steady state of operation, the amount of change in the power generated by the generator is detected, and based on the detected amount of change, the operating idle of the internal combustion engine is determined. Control the fuel ratio. Since the output of the internal combustion engine is distributed to the generator and the axle at a predetermined ratio, the amount of change in the generated power is a value representing the amount of change in the output torque of the internal combustion engine. In addition, since the internal combustion engine can be set to a quasi-steady operating condition under various operating conditions, according to such a method, it is possible to detect a fluctuation amount of the output torque of the internal combustion engine under a wide range of operating conditions. Therefore, if the operating air-fuel ratio of the internal combustion engine is controlled based on the fluctuation amount of the generated power thus obtained, it is possible to control the air-fuel ratio to an appropriate value without increasing the torque fluctuation.
[0015]
In such a hybrid vehicle and control method, a planetary gear is adopted as a mechanism for distributing the output of the internal combustion engine, and a planetary carrier of the planetary gear is connected to the output shaft of the internal combustion engine, a sun gear is connected to the generator, and a ring gear is connected to the axle. It is good to do. According to such a configuration, the output of the internal combustion engine can be reliably distributed to the generator and the axle at a ratio determined by the gear ratio of the planetary gears.
[0016]
Further, in the hybrid vehicle and the control method, when the operation amount of the accelerator pedal provided in the hybrid vehicle is equal to or less than a predetermined value, it may be determined that the vehicle is in the quasi-stationary operation state.
[0017]
Since the operating state of the hybrid vehicle is controlled based on the operation of the accelerator pedal, if the accelerator pedal is not operated, the operating state of the entire vehicle is constant, and thus the operating state of the internal combustion engine is also constant. Can be considered. Therefore, it is preferable that the quasi-steady running state can be easily detected based on the operation amount of the accelerator pedal.
[0018]
In the above-described hybrid vehicle and control method, the fluctuation amount of the generated power may be detected as follows. First, it is also possible to detect that the generator is in a power generation state, confirm that the generator is in a power generation state, and detect a fluctuation amount of a torque command value to the generator.
[0019]
If the generator is in a power generation state, the torque command value to the generator corresponds to the generated power. Therefore, it is preferable to detect the amount of change in the torque command value in this way, since the amount of change in the power generated by the generator can be easily detected.
[0020]
In the above-described hybrid vehicle and control method, the operating air-fuel ratio of the internal combustion engine may be controlled as follows. That is, the amount of change in the power generated by the generator is detected, and when the detected amount of change is larger than the first threshold, the operating air-fuel ratio of the internal combustion engine is enriched. If the detected amount of change is less than the second predetermined threshold value smaller than the first threshold value, the operating air-fuel ratio of the internal combustion engine is made lean.
[0021]
If the fluctuation amount of the generated power is larger than the first threshold value, it is considered that the operating air-fuel ratio of the internal combustion engine becomes too lean and the combustion becomes unstable. In such a case, the air-fuel ratio is increased in the rich direction. I will correct it. Conversely, if the amount of change in the generated power is less than the second threshold smaller than the first threshold, the combustion state of the internal combustion engine is stable, and there is room for further reducing the operating air-fuel ratio. Conceivable. Therefore, in such a case, the operating air-fuel ratio is corrected in the lean direction. This is preferable because the internal combustion engine can be operated at a more appropriate air-fuel ratio.
[0022]
In the above-described hybrid vehicle and control method, the opening of the throttle valve may be controlled as follows in accordance with the control of the operating air-fuel ratio of the internal combustion engine. That is, when the operating air-fuel ratio of the internal combustion engine is made rich, the opening of the throttle valve is corrected to the closed side, and when the operating air-fuel ratio is made lean, the opening of the throttle valve is corrected to the open side. Control may be performed.
[0023]
Generally, when the operating air-fuel ratio is made rich, the output of the internal combustion engine increases, and when the operating air-fuel ratio is made lean, the output tends to decrease. Therefore, it is preferable to correct the opening of the throttle valve in accordance with the control of the air-fuel ratio in this manner, because it is possible to correct the output fluctuation due to the air-fuel ratio fluctuation.
[0024]
Alternatively, in the above-described hybrid vehicle and control method, the operating air-fuel ratio may be learned and controlled as follows. That is, the target air-fuel ratio for controlling the internal combustion engine is stored in association with the operating conditions of the internal combustion engine, and the operating air-fuel ratio of the internal combustion engine is controlled, and the stored target air-fuel ratio is updated. Thus, the target air-fuel ratio may be learned.
[0025]
It is preferable to learn the target air-fuel ratio of the internal combustion engine in this way, since the next time the internal combustion engine is operated under the same operating conditions, it is possible to operate with the optimum air-fuel ratio from the beginning.
[0026]
Further, in the above-described hybrid vehicle and the control method for learning control of the operating air-fuel ratio, the opening degree of the throttle valve may be learned and controlled as follows. That is, by storing the target opening of the throttle valve in association with the operating condition of the internal combustion engine, controlling the opening of the throttle valve, and updating the stored value of the throttle opening. The target opening may be learned.
[0027]
If the target opening of the throttle valve is learned in addition to the operating air-fuel ratio in this way, the next time the internal combustion engine is operated under the same operating conditions, the engine will operate at the optimum air-fuel ratio from the beginning, and the fluctuation of the air-fuel ratio will be reduced. It is preferable because the output fluctuation can be corrected and a stable output can always be generated from the internal combustion engine.
[0028]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
In order to more clearly explain the operation and effect of the present invention, embodiments of the present invention will be described in the following order.
A. Device configuration:
A-1. Configuration of hybrid vehicle:
A-2. Overview of hybrid vehicle operation:
B. Air-fuel ratio control of the first embodiment:
C. Air-fuel ratio control of the second embodiment:
D. Modification:
[0029]
A. Device configuration:
A-1. Configuration of hybrid vehicle:
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a schematic configuration of a hybrid vehicle 100 according to the present embodiment. As shown, the hybrid vehicle 100 has an engine 110, a motor generator (MG1) 120, and a motor generator (MG2) 130, and the engine 110 and the two motor generators MG1 and MG2 are planetary. They are connected to each other by a gear 140. Although described in detail later, engine 110 and MG2 mainly output driving force for driving the vehicle, and MG1 is mainly driven by engine 110 and mainly functions as a generator. Planetary gear 140 serves to transmit the output from MG2 to drive wheels 172 via chain belt 174 and axle 170, and serves as a power split mechanism for distributing the output from engine 110 to MG1 and drive wheels 172. It also has a role as a transmission that reduces or increases the rotation speed of the MG 2 and the engine 110 and transmits the rotation to the drive wheels 172. The function of the planetary gear 140 will be described later.
[0030]
The engine 110 has four combustion chambers, and generates power by burning a mixture of air and fuel in each combustion chamber. An intake passage 190 is connected to each combustion chamber, and an air cleaner 196 is provided upstream of the intake passage 190. After the foreign matter is removed by the air cleaner 196, the air is supplied into the combustion chamber via the intake passage 190. A throttle valve 186 for adjusting the amount of air flowing into the combustion chamber is provided in the intake passage 190, and the throttle valve 186 is driven by an electric actuator 188. The intake passage 190 branches off downstream of the throttle valve 186 and is connected to each combustion chamber. At a portion where the branched intake passage 190 is connected to each combustion chamber, a fuel injection valve 192 for injecting fuel is provided for each combustion chamber. The fuel injected from the fuel injection valve 192 is supplied together with air into the combustion chamber to form an air-fuel mixture. Each combustion chamber is provided with an ignition plug (not shown), and the mixture can be ignited and burned by blowing a spark from the ignition plug. Exhaust gas generated when the air-fuel mixture burns in the combustion chamber is discharged from the exhaust passage 180. A purification catalyst 200 is provided in the exhaust passage 180, and harmful substances contained in exhaust gas can be purified by the purification catalyst 200.
[0031]
The engine 110 has an electronic control unit (hereinafter, engine ECU) 112 for controlling the engine. The engine ECU 112 is a known microcomputer to which a CPU, a RAM, a ROM, an A / D converter, a D / A converter, a timer, and the like are connected so as to be able to exchange data with each other via a bus. A crank angle sensor 118 is provided at the tip of the crankshaft 114, and the engine ECU 112 acquires information on the rotational position (crank angle) of the crankshaft 114 based on the output of the crank angle sensor 118. The engine ECU 112 drives the electric actuator 188, the fuel injection valve 192, the ignition plug, and the like at appropriate timings under the control of the hybrid ECU 160, which will be described later, while synchronizing with the rotation of the crankshaft 114. Control the operating state.
[0032]
The planetary gear 140 is arranged at a central portion thereof, a ring gear 148 provided concentrically outside the sun gear 142, and disposed between the sun gear 142 and the ring gear 148, and rotates around the outer periphery of the sun gear 142. It comprises a plurality of planetary pinion gears 144 that revolve while rotating, and a planetary carrier 146 that is coupled to the end of the crankshaft 114 of the engine and supports the rotation shaft of each planetary pinion gear 144. Sun gear 142 is coupled to rotor 123 of MG 1 via sun gear shaft 141, and ring gear 148 is coupled to rotor 133 of MG 2 via ring gear shaft 147. Planetary carrier 146 is coupled to crankshaft 114 of the engine.
[0033]
In the planetary gear 140 having such a configuration, the three axes of the sun gear shaft 141, the ring gear shaft 147, and the crankshaft 114 serve as power input / output shafts, and the power input / output to any two of the three shafts is provided. Once determined, the power input / output to the remaining one axis is determined. A chain belt 174 is connected to the ring gear 148, and power is transmitted to drive wheels 172 via the chain belt 174 and the axle 170 to drive the hybrid vehicle 100.
[0034]
MG1 is an AC synchronous motor, which includes a rotor 123 having a plurality of permanent magnets 122 on an outer peripheral surface, a stator 125 around which a three-phase coil 124 for forming a rotating magnetic field is wound, and the like. The stator 125 is fixed to the case 138, and the rotor 123 is coupled to the sun gear shaft 141 of the planetary gear 140 as described above. The sun gear shaft 141 is provided with a resolver 126 for detecting the rotation angle of the rotor 123. MG1 is connected to motor ECU 156 via inverter 152. Motor ECU 156 supplies AC current having an appropriate current value at an appropriate frequency from battery 150 to three-phase coil 124 by controlling inverter 152, thereby controlling the operation of MG1.
[0035]
MG2 is also an AC synchronous motor similar to MG1, and includes a rotor 133 having a plurality of permanent magnets 132 on its outer peripheral surface, a stator 135 around which a three-phase coil 134 for forming a rotating magnetic field is wound, and the like. The rotor 133 of the MG 2 is connected to the ring gear shaft 147 of the planetary gear 140, and the stator 135 is fixed to the case 138. The ring gear shaft 147 is provided with a resolver 136 that detects the rotation angle of the rotor 133. MG2 is connected to motor ECU 156 via inverter 154, and motor ECU 156 controls the operation of MG2 by controlling inverter 154.
[0036]
The hybrid vehicle 100 includes a hybrid ECU 160 that controls the entire vehicle in addition to the engine ECU 112 and the motor ECU 156. These ECUs are microcomputers having the same configuration as the engine ECU 112 described above. The hybrid ECU 160 detects various information such as the accelerator position sensor 162, the brake switch 164, and the battery 150 to determine the operating conditions of the vehicle as a whole, and based on the detected information, the engine ECU 112 and the motor ECU 156 And the operations of MG1 and MG2.
[0037]
B-2. Overview of hybrid vehicle operation:
The operation principle of the hybrid vehicle 100 having the above configuration, particularly, the function of the planetary gear 140 will be described. When the power (ie, rotation speed and torque) input / output to any two of the three shafts of the sun gear shaft 141, the ring gear shaft 147, and the crankshaft 114 is determined, the remaining one The power (rotational speed and torque) input to and output from the shaft is determined. The relationship between the rotational speed and the torque input / output between these three axes can be easily obtained by using the alignment chart.
[0038]
FIG. 2 is an alignment chart showing the relationship between the rotation speed and the rotation direction of each gear connected to the three axes of the planetary gear 140. Here, the vertical axis represents the rotation speed of each gear (the sun gear 142, the ring gear 148, the planetary carrier 146), that is, the rotation speed of the engine 110, MG2, and MG1. On the other hand, the horizontal axis represents the gear ratio of each gear. Assuming that the number of teeth of the sun gear 142 with respect to the number of teeth of the ring gear 148 is ρ, the vertical axis corresponding to the planetary carrier 146 is located at a coordinate position that internally divides the distance between the sun gear 142 and the ring gear 148 into 1: ρ.
[0039]
Now, it is assumed that the rotational speed of the planetary carrier 146, ie, the engine 110, is Ne, and the rotational speed of the ring gear 148, ie, the MG2, is Nr. On the alignment chart shown in FIG. 2, the rotation speed Ne is plotted on the coordinate axis C representing the planetary carrier, the rotation speed Nr is plotted on the coordinate axis R representing the ring gear, and both plot points are connected by a straight line. Considering such a straight line, the rotation speed Ns of the sun gear 142, that is, the MG1 can be obtained as the coordinates of the intersection of the obtained straight line and the coordinate axis S representing the sun gear. Such a straight line is called an operating collinear line. If any two rotation speeds among the planetary carrier 146, the ring gear 148, and the sun gear 142 are determined in this manner, two coordinate points are plotted on a collinear chart, and an operation collinear line connecting both plot points is performed. By considering the above, another rotation speed can be obtained.
[0040]
Next, the relationship between torques input and output between the three axes of the planetary gear 140 will be described. In order to obtain the relationship between the torques on the alignment chart, the operating collinear is treated as if it were a rigid body, and the torque is treated as a force acting on the rigid body. For example, consider a case where the engine 110 generates a torque Te and outputs a torque Tr from the drive wheels 172. The torque output from the drive wheel 172 appears as a reaction torque Tr applied on the coordinate axis R on the operating collinear line.
[0041]
Now, at the position of the coordinate axis C, a torque Te is applied to the operation collinear line from below. Then, as shown in FIG. 3, it is considered that this torque Te is distributed and acts on the coordinate axis S and the coordinate axis R. Here, assuming that a torque applied on the coordinate axis S is a torque Tes, the torque Tes is
Tes = Te · ρ / (1 + ρ) (1)
And the torque acting on the coordinate axis R is the torque Ter, the torque Ter is:
Ter = Te / (1 + ρ) (2)
It is expressed as
[0042]
When the torque Tr is to be output from the drive wheels 172, the torque Ter is distributed from the engine 110, so that the insufficient torque Tr-Ter may be output from the MG2. This can be obtained as follows by considering the balance of the torque on the operating collinear line. First, when the torque Tr 1 is output from the drive wheel 172, the reaction torque Tr 1 is applied to the position of the coordinate axis R on the operating collinear line. Therefore, on the coordinate axis R, in order to balance the torque Ter distributed from the engine 110, the reaction torque Tr, and the output torque of the MG2, the torque Tm2 to be output by the MG2 is calculated as Tm2 = Tr−Ter. be able to.
[0043]
Further, considering the balance on the coordinate axis S, the torque Tm1 to be output by the MG1 can be obtained. That is, since only the torque Tes distributed from the engine 110 is applied to the coordinate axis S, a torque having the same value may be output from the MG1 in the reverse direction.
[0044]
Here, as indicated by the coordinate axis S in the alignment chart of FIG. 2, the rotation direction of the MG1 is opposite to the direction of the torque Tm1. This indicates that MG1 is operating as a generator. Further, as shown on the coordinate axis R, the rotation direction of the MG2 and the direction of the torque Tm2 are the same. This indicates that MG2 is operating as a motor. In other words, the power is being consumed by MG2 while the power is being generated by MG1.
[0045]
FIG. 3 is a collinear chart when the engine 110 is operated with the hybrid vehicle 100 stopped. First, considering the rotation speed, the rotation speed of the ring gear 148 becomes Nr = 0 in response to the stop of the vehicle, so that the operating collinear line passes through the origin of the coordinate axis R. At this time, if the rotational speed Ne of the engine 110 is set on the coordinate axis C, as shown in FIG. 3, the operating collinear is determined to be one, and the rotational speed Ns of the sun gear is determined by passing the operating collinear on the coordinate axis S. Can be obtained as coordinates. As illustrated, the rotation speed Ns of the sun gear (that is, the rotation speed of MG1) is a rotation speed that is increased by 1+ (1 / ρ) times the rotation speed Ne of the engine 110.
[0046]
Next, the torque to be output from MG1 and MG2 will be considered. The torque Te output from the engine 110 is distributed to Tes on the coordinate axis S and Ter on the coordinate axis R according to the above-described equations (1) and (2). Each of MG1 and MG2 may output torques Tm1 and Tm2 in opposite directions so as to balance the torque thus distributed. At this time, while the rotation direction of MG1 is the (+) direction, the generated torque Tm1 is in the (-) direction, which is opposite to the rotation direction, so that MG1 generates electric power as a generator. I understand.
[0047]
As described above, the torque output from drive wheels 172 and transmitted to axle 170 of hybrid vehicle 100 or the rotational speed of axle 170 is determined by a combination of the rotational speeds of engine 110, MG1, MG2 and the output torque. Generally, the engine has operating conditions under which the energy efficiency is the highest, so that the rotational speeds and output torques of the MG1 and MG2 can be controlled so that the engine 110 operates under the operating conditions that are as efficient as possible. . In this way, the energy efficiency of the engine can be greatly improved, and thus the energy efficiency of the entire hybrid vehicle can be greatly improved.
[0048]
In general, the engine tends to have a lower energy efficiency if the rotational speed is too low or the generated torque is too small and the output value of the power is too small. Therefore, when the power value to be output to the axle is too small, the operation of engine 110 is stopped, MG2 is driven by the electric power stored in battery 150, and the vehicle may be driven as a so-called electric vehicle.
[0049]
When the vehicle decelerates, the axle 170 rotates the ring gear 148 via the chain belt 174, so that the rotation is used to generate power in the MG 2 and store the power in the battery 150. By performing such a so-called regenerative operation, kinetic energy of the vehicle at the time of deceleration can be recovered as electric energy. When the vehicle starts or runs at a low speed, by using the electric power thus stored, the fuel consumption efficiency of the entire vehicle can be improved.
[0050]
As described above, the hybrid ECU 160 performs control for appropriately operating the engine 110, MG1, and MG2 according to the driving state of the vehicle. Hereinafter, the operation control performed by the hybrid ECU 160 will be briefly described.
[0051]
FIG. 4 is a flowchart showing the flow of the operation control routine. When the driving control routine is started, the hybrid ECU 160 first performs a process of determining the driving power Pd to be output from the axle 170 (step S100). The drive power Pd can be determined based on the accelerator position sensor 162 and the rotational speed of the axle. That is, since the accelerator pedal is depressed when the driver of the vehicle feels that the output torque is insufficient, the depression amount of the accelerator pedal (output of the accelerator position sensor 162) is set to the torque desired by the driver. Yes, it is. If the torque is multiplied by the rotation speed, the driving power desired by the driver can be obtained. Therefore, the drive power Pd to be output from the axle 170 can be determined to be an appropriate value when the output of the accelerator position sensor 162 and the rotation speed of the axle are determined. In the present embodiment, an appropriate value of the drive power Pd for the accelerator position sensor 162 and the rotational speed of the axle is experimentally obtained in advance, and is stored in the hybrid ECU 160 in the form of a map in advance.
[0052]
Next, charge / discharge power Pb and accessory drive power Ph are calculated (step S102). The charging / discharging power Pb is power required for charging / discharging the battery 150, and takes a positive value when the battery 150 needs to be charged and a negative value when it needs to be discharged. The accessory drive power Ph is a power required to drive an accessory such as an air conditioner. The auxiliary equipment driving power Ph is calculated by detecting the driven auxiliary equipment and adding the power required for driving these auxiliary equipment. After calculating the driving power Pd, the charging / discharging power Pb, and the accessory driving power Ph, the required power is calculated by adding them (step S104). Here, the required engine power Pe is the power that the engine 110 should output.
[0053]
Next, hybrid ECU 160 sets the operating conditions of engine 110 based on the calculated required engine power Pe (step S106). The operating condition of the engine is set by a combination of the target rotation speed Ne and the target torque Te of the engine. In the RAM incorporated in the hybrid ECU 160, operating conditions such that the fuel consumption efficiency of the engine is as high as possible with respect to the required engine power Pe are stored in advance, and by referring to this RAM, the rotational speed of the engine is determined. , Set the generated torque.
[0054]
After setting the operating conditions of engine 110, hybrid ECU 160 sets a torque command value and a rotation speed command value for each of MG1 and MG2 (step S108). When the driving power Pd is calculated in step S100, the rotation speed of the ring gear shaft 147 can be calculated based on this value because the rotation speed of the axle has already been detected. Further, the torque Tr applied to the ring gear shaft 147 can be obtained from the driving power Pd and the rotation speed Nr. Therefore, if the rotation speed Ne of the engine 110 and the generated torque Te are determined in step S106, the rotation speeds and the output torques of the MG1 and MG2 can be determined based on the operation collinear shown in FIG. In step S108, a rotation speed command value and a torque command value for MG1 and MG2 are calculated based on the rotation speed and the output torque thus determined.
[0055]
After the operating conditions of engine 110 and the torque command value and the rotation speed command value for MG1 and MG2 are determined as described above, control of engine 110 is performed according to the determined operating conditions (step S110). The control of MG2 is performed (step S112).
[0056]
The control of the engine 110 is performed as follows. In the RAM in the engine ECU 112, an appropriate throttle opening and an operating air-fuel ratio for a combination of the target rotation speed Ne and the target torque Te of the engine are stored in advance in the form of a map. FIG. 5 conceptually shows how the throttle opening is stored in the form of a map, and FIG. 6 conceptually shows how the operating air-fuel ratio of the engine is stored in the form of a map. I have. The engine ECU 112 controls the electric actuator 188 to set the opening of the throttle valve 186 to an appropriate opening by referring to the map shown in FIG. Further, the fuel injection valve 192 is driven so as to reach the set air-fuel ratio with reference to the map shown in FIG. By driving the throttle valve 186 and the fuel injection valve 192 in this manner, the engine 110 can be operated at the target rotation speed Ne and the target torque Te. In other words, in the maps shown in FIGS. 5 and 6, appropriate values for operating the engine 110 at the target rotation speed Ne and the target torque Te are set in advance.
[0057]
On the other hand, a known method for controlling a synchronous motor can be applied to control the motor generator. In the present embodiment, control by so-called proportional integration control is performed. That is, the current torque of each motor is detected, and the voltage command value to be applied to each phase is set based on the deviation from the target torque and the target rotation speed. The applied voltage value is set by a proportional term, an integral term, and a cumulative term of the deviation. The proportional coefficient according to each term is set to an appropriate value by experiment or the like. The voltage thus set is input to inverters 152 and 154, and is applied to MG1 and MG2 by so-called PWM control.
[0058]
By periodically executing the above-described operation control routine, the hybrid ECU 160 can appropriately operate the hybrid vehicle according to the operation of the driver.
[0059]
B. Air-fuel ratio control of the first embodiment:
Hybrid vehicle 100 described above can operate engine 110 efficiently using MG1 and MG2, but in order to further improve the fuel consumption efficiency, the operating air-fuel ratio of engine 110 is made leaner. Is effective. However, if the engine is too lean, poor combustion occurs, the output torque fluctuates, and if the combustion deteriorates further, the fuel consumption efficiency is reduced. In the first embodiment, the following control is performed in order to further improve the fuel consumption efficiency while avoiding the occurrence of such a situation.
[0060]
FIG. 7 is a flowchart illustrating a flow of the air-fuel ratio control performed in the hybrid vehicle of the first embodiment. This control is executed in the main routine for controlling the operating state of the hybrid vehicle shown in FIG. Hereinafter, description will be made according to the flowchart.
[0061]
When the air-fuel ratio control is started, it is first determined whether or not the engine is ON (step S200). Since the hybrid vehicle sometimes runs by the motor (MG2) with the engine stopped, first, it is confirmed that the engine is in the operating state.
[0062]
Next, a process of detecting a change amount dθ of the throttle opening of the engine 110 is performed (step S202). The engine ECU 112 controls the electric actuator 188 that drives the throttle valve 186, and the change amount dθ of the throttle opening can be easily detected.
[0063]
When the change amount dθ of the throttle opening is detected in this way, a magnitude relationship with a predetermined threshold value α is determined (step S204). If the change amount dθ is smaller than the threshold α (step S204: yes), it is determined that the engine 110 is operating in a substantially steady state (quasi-steady running state), and that it is possible to detect torque fluctuation. Conversely, if the change amount dθ is larger than the threshold α (step S204: no), it is determined that the engine 110 is not operating in the quasi-steady operation state and is not suitable for detecting torque fluctuation.
[0064]
If it is determined that engine 110 is operating in the quasi-steady operating state, subsequently, it is determined whether MG1 is in the power generation state (step S206). Whether or not MG1 is in the power generation state can be determined based on the direction of the torque applied to MG1 and the rotation direction. That is, when the direction of the torque and the rotation direction are opposite, MG1 is in the power generation state. Conversely, when the direction of the torque and the rotation direction match, MG1 consumes power and Can be determined to be in a state in which is generated.
[0065]
When it is confirmed that the engine 110 is operating in the quasi-steady operation state (step S204: yes) and the MG1 is in the power generation state (step S206: yes), in order to detect a torque fluctuation of the engine 110, The following processing is performed. First, the counter N is incremented by 1 (step S208), and a process of detecting a torque command value to the MG1 and accumulating it as a variation VI of the torque command value is performed (step S210). The torque command value to MG1 is determined in the operation control routine described above with reference to FIG.
[0066]
Then, it is determined whether or not the counter N has reached a predetermined value Nth (step S212). If the counter N has not reached the predetermined value Nth (step S212: no), the process exits the air-fuel ratio control of FIG. 7 and returns to FIG. Return to the indicated main routine. Then, when the main routine is executed next, if the engine 110 is in the quasi-steady operation state (step S204: yes) and the MG1 is in the power generation state (step S206: yes), the counter N is incremented by one. Then (step S208), the variation VI of the torque command value to MG1 is accumulated (step S210). When the engine 110 is not in the quasi-stationary operation state (step S204: no) or when the MG1 is not in the power generation state (step S206: no), the counter N is reset (step S214).
[0067]
In this way, the counter N reaches the predetermined value Nth during several rounds of the main routine (step S212: yes), so that the accumulated fluctuation amount VI of the torque command value is compared with the predetermined first threshold value β1. The processing is performed (step S216). When the variation VI is smaller than the first threshold value β1, a process for making the air-fuel ratio of the engine 110 lean is performed (step S218). Conversely, when the variation VI is larger than the first threshold β1 (step S216: no), the variation VI is compared with a predetermined second threshold β2 this time (step S220). Here, the second threshold value β2 is set to a value larger than the first threshold value β1. If the variation VI is larger than the second threshold value β (step S220: yes), a process for enriching the air-fuel ratio of the engine 110 is performed (step S222). If the fluctuation amount VI is smaller than the second threshold value β2, the process returns to the main routine without performing the air-fuel ratio correction and exiting the air-fuel ratio control process shown in FIG.
[0068]
In the first embodiment, by correcting the air-fuel ratio of the engine 110 in this way, it is possible to further improve the fuel consumption efficiency without causing a change in the output torque of the engine. This is for the following reason.
[0069]
It is known that the amount of engine torque fluctuation is closely related to the operating air-fuel ratio of the engine. The operating air-fuel ratio is also closely related to the fuel consumption efficiency of the engine. FIG. 8 is an explanatory diagram conceptually showing the relationship between the operating air-fuel ratio of the engine, torque fluctuation, and fuel consumption efficiency. As shown in the figure, the fuel consumption efficiency is improved as the operating air-fuel ratio becomes leaner from the stoichiometric ratio (stoichiometric air-fuel ratio) by decreasing the fuel ratio. However, if the air-fuel ratio becomes too lean, the combustion state deteriorates, so that the engine output torque fluctuates and the fuel consumption efficiency also deteriorates. From this, it can be seen that the fuel consumption efficiency of the engine is best when the operating air-fuel ratio is as lean as possible within a range where the amount of variation in the output torque does not increase.
[0070]
On the other hand, as described with reference to FIG. 2, the output of engine 110 is distributed to MG1 and the axle according to equations (1) and (2). Therefore, when the output torque of engine 110 fluctuates, the output distributed to MG1 also fluctuates. From this, the torque fluctuation amount of the engine 110 has a substantially one-to-one correspondence with the fluctuation amount of the generated power in the MG1 in the quasi-stationary operation state. FIG. 9 conceptually shows such a correspondence. As described above, since the torque fluctuation of the engine 110 and the fluctuation amount of the generated power of the MG1 have the relationship shown in FIG. 9, the operating air-fuel ratio of the engine should be made lean within a range where the fluctuation amount of the generated power does not increase. Thus, the engine 110 can be operated under the condition of the best fuel consumption efficiency.
[0071]
In the air-fuel ratio control of the first embodiment shown in FIG. 7, when the variation VI of the torque command value MG1 is smaller than the first threshold value β1, it is determined that there is still room for leaning the air-fuel ratio. To perform lean correction. If the variation VI is larger than the second threshold value β2, it is determined that the vehicle is too lean, and the enrichment correction is performed. For this reason, it becomes possible to operate the engine 110 under the operating conditions with the best fuel consumption efficiency.
[0072]
C. Air-fuel ratio control of the second embodiment:
In the above-described first embodiment, the operating air-fuel ratio of the engine 110 is controlled based on the amount of change in the generated power. However, since the output of the engine varies depending on the operating air-fuel ratio, the throttle is corrected to correct this output change. The opening of the valve 186 may also be controlled. Hereinafter, such a second embodiment will be described.
[0073]
FIG. 10 is a flowchart illustrating the flow of the air-fuel ratio control performed in the hybrid vehicle of the second embodiment. This control is executed in the main routine for controlling the operating state of the hybrid vehicle shown in FIG. The air-fuel ratio control of the second embodiment is significantly different from the air-fuel ratio control of the first embodiment described above with reference to FIG. 7 in that the throttle valve opening is controlled. Hereinafter, the description will be made in accordance with the flowchart, focusing on the differences from the first embodiment.
[0074]
Also in the second embodiment, when control is started, first, it is determined whether or not the engine is ON (step S300). Next, a process of detecting a change amount dθ of the throttle opening of the engine 110 is performed (step S302). Then, a magnitude relationship between the detected change amount dθ of the throttle opening and the predetermined threshold α is determined (step S304). If the change dθ is smaller than the threshold α (step S304: yes), the engine 110 Is determined to be in a quasi-stationary operation state. On the other hand, when the change amount dθ is larger than the threshold α (step S304: no), it is determined that the engine 110 is not operating in the quasi-stationary operation state and is not suitable for detecting a torque fluctuation.
[0075]
If it is determined that engine 110 is operating in the quasi-steady operating state, subsequently, it is determined whether MG1 is in the power generation state (step S306). As described above, whether or not MG1 is in the power generation state can be determined based on the direction of the torque applied to MG1 and the rotation direction.
[0076]
When it is confirmed that the engine 110 is operating in the quasi-steady operation state (step S304: yes) and the MG1 is in the power generation state (step S306: yes), it is determined that the torque fluctuation of the engine 110 can be detected. Then, the following processing is performed. First, the counter N is incremented by 1 (step S308), and a process of detecting a torque command value to the MG1 and accumulating it as a variation VI of the torque command value is performed (step S310). Next, it is determined whether or not the counter N has reached a predetermined value Nth (step S312). If the counter N has not reached the predetermined value Nth (step S312: no), the process exits the air-fuel ratio control of FIG. 7 and returns to FIG. Return to the indicated main routine. Thus, each time the main routine is turned, the operating state of the engine 110 and the MG1 is determined. If the engine is in the quasi-steady operating state and the MG1 is in the power generating state, the counter N is incremented by 1 (step S308). ), The variation VI of the torque command value to MG1 is accumulated (step S310). When the engine 110 is not in the quasi-stationary operation state (step S304: no) or when the MG1 is not in the power generation state (step S306: no), the counter N is reset (step S314).
[0077]
Since the counter N reaches the predetermined value Nth during several rounds of the main routine (step S312: yes), the accumulated fluctuation amount VI of the torque command value is compared with the predetermined first threshold value β1. The processing is performed (step S316). Then, when the fluctuation amount VI is smaller than the first threshold value β1, a process of making the air-fuel ratio of the engine 110 lean is performed (step S318). If the air-fuel ratio is made lean in this manner, the output of the engine 110 decreases. To compensate for this, in the air-fuel ratio control of the second embodiment, a process of correcting the opening of the throttle valve by a predetermined amount to the open side is performed ( Step S320). The correction amount of the throttle opening can be set in advance according to the correction amount of the air-fuel ratio.
[0078]
On the other hand, when the variation VI is greater than the first threshold value β1 (step S316: no), the variation amount VI is compared with a predetermined second threshold value β2 (step S322). Also in the air-fuel ratio control of the second embodiment, the second threshold value β2 is set to a value larger than the first threshold value β1. If the fluctuation amount VI is larger than the second threshold value β (step S322: yes), a process for enriching the air-fuel ratio of the engine 110 is performed (step S324). Since the output of the engine 110 increases when the air-fuel ratio is enriched in this manner, in the air-fuel ratio control of the second embodiment, a process of correcting the throttle opening by a predetermined amount to the close side to compensate for this is performed (step S326). On the other hand, when the fluctuation amount VI is smaller than the second threshold value β2, the process returns to the main routine without performing the air-fuel ratio correction and exiting the air-fuel ratio control process shown in FIG.
[0079]
In the air-fuel ratio control of the second embodiment described above, similarly to the air-fuel ratio control of the first embodiment, the air-fuel ratio of the engine 110 is corrected to improve the fuel consumption efficiency, and the engine associated with the correction of the air-fuel ratio is improved. It is possible to suppress a change in output. For this reason, it is possible to maintain a favorable driving state without giving the driver of the hybrid vehicle an uncomfortable feeling.
[0080]
D. Modification:
There are various modifications of the various embodiments described above. Hereinafter, these modifications will be briefly described.
[0081]
(1) First modification:
In the various embodiments described above, the fact that the engine 110 is operating in the quasi-steady state of operation is detected based on the opening of the throttle valve 186 provided in the engine 110. However, simply, the accelerator position sensor 162 detects the depression amount of the accelerator pedal, and if the change in the depression amount is equal to or less than a predetermined value, it may be determined that the engine 110 is operating in a quasi-steady operation state. good. As described above, since the operating states of the engines 110, MG1, and MG2 are controlled based on the amount of depression of the accelerator pedal, it is considered that if the amount of depression is constant, the operation states of the engine and MG1, MG2 are also constant. be able to. Thus, by making a determination based on the amount of depression of the accelerator pedal, it is possible to easily detect that the engine 110 is operating in a quasi-steady state of operation.
[0082]
(2) Second modification:
In the above-described embodiment, the operating air-fuel ratio or the operating air-fuel ratio and the throttle opening are corrected in accordance with the torque fluctuation amount of the engine. However, the operating air-fuel ratio and the throttle opening may be learned. That is, the target values of the target air-fuel ratio and the throttle opening of the engine are stored in the maps shown in FIGS. Therefore, learning is performed by updating the set value of the map with the corrected operating air-fuel ratio or throttle opening. In this way, when the engine 110 is operated next under the same operating conditions, the engine 110 is controlled using the learned operating air-fuel ratio and the throttle opening. Therefore, the driving efficiency of the hybrid vehicle can be further improved.
[0083]
Although various embodiments have been described above, the present invention is not limited to all the above embodiments, and can be implemented in various modes without departing from the gist thereof. For example, in the above-described embodiment, the hybrid vehicle is a so-called mechanical distribution type hybrid vehicle using planetary gears. However, the present invention can be similarly applied to an electric distribution type hybrid vehicle.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a configuration of a hybrid vehicle according to an embodiment.
FIG. 2 is an alignment chart showing a relationship between power output from an engine and power generated by two motor generators.
FIG. 3 is an alignment chart showing a relationship between an output of an engine and a power generated by two motor generators when the vehicle stops.
FIG. 4 is a flowchart showing a flow of an operation control routine of the hybrid vehicle.
FIG. 5 is an explanatory diagram conceptually showing a state in which the throttle opening of the engine is stored in the form of a map.
FIG. 6 is an explanatory diagram conceptually showing how the operating air-fuel ratio of the engine is stored in the form of a map.
FIG. 7 is a flowchart illustrating a flow of an air-fuel ratio control process according to the first embodiment.
FIG. 8 is an explanatory diagram conceptually showing a relationship between an operating air-fuel ratio of an engine, torque fluctuation, and fuel consumption efficiency.
FIG. 9 is an explanatory diagram conceptually showing a correspondence relationship established between an engine torque fluctuation amount and a generated power fluctuation amount.
FIG. 10 is a flowchart illustrating a flow of an air-fuel ratio control process according to a second embodiment.
[Explanation of symbols]
100 ... Hybrid vehicle
110 ... Engine
112 ... Engine ECU
114 ... Crankshaft
118 ... Crank angle sensor
122: permanent magnet
123 ... rotor
124 three-phase coil
125 ... stator
126 ... Resolver
132 ... permanent magnet
133 ... rotor
134 ... three-phase coil
135 ... stator
136 ... Resolver
138 ... Case
140 ... Planetary gear
141: sun gear shaft
142 ... Sun Gear
144: Planetary pinion gear
146: Planetary carrier
147 ... Ring gear shaft
148 ... Ring gear
150 ... battery
152,154 ... Inverter
156 ... motor ECU
160 ... Hybrid ECU
162: accelerator position sensor
164: brake switch
170 ... axle
172 ... Drive wheel
174 ... chain belt
180 ... exhaust passage
186 ... Throttle valve
188 ... Electric actuator
190 ... intake passage
192 ... Fuel injection valve
196… Air cleaner
200 ... Purification catalyst

Claims (9)

車軸に動力を出力する電動機と、内燃機関と、該内燃機関によって駆動され該電動機に電力を供給する発電機とを備えたハイブリッド車両であって、
前記内燃機関の出力を、前記発電機と前記車軸とに所定の比率で分配する出力分配機構と、
前記内燃機関の運転条件の変動が所定量以下である準定常運転状態にあることを検出する準定常運転状態検出手段と、
前記準定常運転状態における前記発電機の発電電力の変動量を検出する発電電力変動検出手段と、
前記検出した発電電力の変動量に基づいて、前記内燃機関の運転空燃比を制御する空燃比制御手段と
を備えるハイブリッド車両。
A hybrid vehicle including an electric motor that outputs power to an axle, an internal combustion engine, and a generator that is driven by the internal combustion engine and supplies electric power to the electric motor,
An output distribution mechanism that distributes an output of the internal combustion engine to the generator and the axle at a predetermined ratio;
A quasi-stationary operating state detecting means for detecting that a change in operating conditions of the internal combustion engine is in a quasi-stationary operating state that is equal to or less than a predetermined amount,
Generated power fluctuation detecting means for detecting the amount of fluctuation in the generated power of the generator in the quasi-stationary operation state,
A hybrid vehicle comprising: air-fuel ratio control means for controlling an operating air-fuel ratio of the internal combustion engine based on the detected amount of generated power fluctuation.
請求項1記載のハイブリッド車両であって、
前記出力分配機構は、前記内燃機関に接続されたプラネタリキャリアと、前記発電機に接続されたサンギアと、前記車軸に接続されたリングギアとを備える遊星歯車機構であるハイブリッド車両。
The hybrid vehicle according to claim 1,
A hybrid vehicle, wherein the output distribution mechanism is a planetary gear mechanism including a planetary carrier connected to the internal combustion engine, a sun gear connected to the generator, and a ring gear connected to the axle.
請求項1記載のハイブリッド車両であって、
前記ハイブリッド車両の運転者によって操作されるアクセルペダルを備え、
前記準定常運転状態検出手段は、前記アクセルペダルの操作量が所定値以下である場合に、前記準定常運転状態と判断する手段であるハイブリッド車両。
The hybrid vehicle according to claim 1,
An accelerator pedal operated by a driver of the hybrid vehicle,
The hybrid vehicle, wherein the quasi-steady state detecting means is means for determining the quasi-steady state when the operation amount of the accelerator pedal is equal to or less than a predetermined value.
請求項1記載のハイブリッド車両であって、
前記発電電力変動検出手段は、
前記発電機が発電状態にあることを検出する発電状態検出手段と、
前記発電機で吸収すべきトルク指令値の変動量を検出する指令トルク変動検出手段と
を備えるとともに、
前記発電状態における前記トルク指令値の変動量によって、前記発電電力の変動量を検出する手段であるハイブリッド車両。
The hybrid vehicle according to claim 1,
The generated power fluctuation detection means,
Power generation state detection means for detecting that the generator is in a power generation state,
With a command torque fluctuation detecting means for detecting a fluctuation amount of a torque command value to be absorbed by the generator,
A hybrid vehicle which is means for detecting a variation in the generated power based on a variation in the torque command value in the power generation state.
請求項1記載のハイブリッド車両であって、
前記空燃比制御手段は、
前記検出した発電電力の変動量が所定の第1の閾値より大きい場合には、前記内燃機関の運転空燃比をリッチ化する空燃比リッチ化手段と、
前記検出した発電電力の変動量が、前記第1の閾値よりも小さい所定の第2の閾値に満たない場合には、前記内燃機関の運転空燃比をリーン化する空燃比リーン化手段と
を備えるハイブリッド車両。
The hybrid vehicle according to claim 1,
The air-fuel ratio control means,
Air-fuel ratio enrichment means for enriching the operating air-fuel ratio of the internal combustion engine when the detected amount of variation in the generated power is greater than a predetermined first threshold;
Air-fuel ratio leaning means for leaning the operating air-fuel ratio of the internal combustion engine when the detected fluctuation amount of the generated power is less than a predetermined second threshold smaller than the first threshold. Hybrid vehicle.
請求項1記載のハイブリッド車両であって、
前記内燃機関に設けられたスロットル弁を駆動するスロットル弁駆動手段と、
前記運転空燃比がリッチ化される場合には前記スロットル弁の開度を閉じ側に補正し、該運転空燃比がリーン化される場合には該スロットル弁の開度を開き側に補正するスロットル開度補正手段と
を備えるハイブリッド車両。
The hybrid vehicle according to claim 1,
Throttle valve driving means for driving a throttle valve provided in the internal combustion engine;
A throttle that corrects the opening of the throttle valve to the closed side when the operating air-fuel ratio is enriched, and corrects the opening of the throttle valve to the open side when the operating air-fuel ratio is leaned. A hybrid vehicle comprising an opening correction means.
請求項1記載のハイブリッド車両であって、
前記内燃機関の運転条件を検出する運転条件検出手段と、
前記内燃機関を制御すべき目標空燃比を、前記内燃機関の運転条件に対応付けて記憶しておく目標空燃比記憶手段と
を備え、
前記空燃比制御手段は、前記内燃機関の運転空燃比を制御するとともに、前記記憶されている目標空燃比を更新することにより該目標空燃比の学習を行う手段であるハイブリッド車両。
The hybrid vehicle according to claim 1,
Operating condition detecting means for detecting operating conditions of the internal combustion engine,
A target air-fuel ratio for controlling the internal combustion engine, and target air-fuel ratio storage means for storing the target air-fuel ratio in association with operating conditions of the internal combustion engine,
The hybrid vehicle is a means for controlling the operating air-fuel ratio of the internal combustion engine and learning the target air-fuel ratio by updating the stored target air-fuel ratio.
請求項7記載のハイブリッド車両であって、
前記内燃機関に設けられたスロットル弁を駆動するスロットル弁駆動手段と、
前記運転空燃比がリッチ化される場合には前記スロットル弁の開度を閉じ側に補正し、該運転空燃比がリーン化される場合には該スロットル弁の開度を開き側に補正するスロットル開度補正手段と、
前記内燃機関の運転条件を検出する運転条件検出手段と、
前記スロットル弁の目標開度を、前記内燃機関の運転条件に対応付けて記憶しておく目標開度記憶手段と
を備え、
前記スロットル開度補正手段は、前記スロットル弁の開度を補正するとともに、前記記憶されている目標開度を更新することにより該目標開度の学習を行う手段であるハイブリッド車両。
The hybrid vehicle according to claim 7, wherein
Throttle valve driving means for driving a throttle valve provided in the internal combustion engine;
A throttle that corrects the opening of the throttle valve to the closed side when the operating air-fuel ratio is enriched, and corrects the opening of the throttle valve to the open side when the operating air-fuel ratio is leaned. Opening correction means,
Operating condition detecting means for detecting operating conditions of the internal combustion engine,
Target opening degree storage means for storing the target opening degree of the throttle valve in association with the operating condition of the internal combustion engine,
The hybrid vehicle, wherein the throttle opening correction means is means for correcting the opening of the throttle valve and learning the target opening by updating the stored target opening.
車軸に動力を出力する電動機と、内燃機関と、該内燃機関によって駆動され該電動機に電力を供給する発電機とを備えたハイブリッド車両において、該内燃機関の運転空燃比を制御する方法であって、
前記内燃機関の出力を、前記発電機と前記車軸とに所定の比率で分配する工程と、
前記内燃機関の運転条件の変動が所定量以下である準定常運転状態にあることを検出する工程と、
前記準定常運転状態における前記発電機の発電電力の変動量を検出する工程と、
前記検出した発電電力の変動量に基づいて、前記内燃機関の運転空燃比を制御する工程と
を備える制御方法。
A method for controlling an operating air-fuel ratio of an internal combustion engine in a hybrid vehicle including an electric motor that outputs power to an axle, an internal combustion engine, and a generator that is driven by the internal combustion engine and supplies power to the electric motor. ,
Distributing the output of the internal combustion engine to the generator and the axle at a predetermined ratio;
A step of detecting that the fluctuation of the operating condition of the internal combustion engine is in a quasi-stationary operating state that is equal to or less than a predetermined amount,
Detecting a fluctuation amount of the generated power of the generator in the quasi-stationary operation state,
Controlling the operating air-fuel ratio of the internal combustion engine based on the detected fluctuation amount of the generated power.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010173477A (en) * 2009-01-29 2010-08-12 Toyota Motor Corp Driving torque control device for vehicle
US7813862B2 (en) 2004-09-21 2010-10-12 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Hybrid vehicle
DE112011103152T5 (en) 2010-09-21 2013-07-11 Suzuki Motor Corporation Device for power control of an internal combustion engine
EP2647536A4 (en) * 2010-11-30 2015-05-06 Toyota Motor Co Ltd HYBRID VEHICLE CONTROL DEVICE

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7813862B2 (en) 2004-09-21 2010-10-12 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Hybrid vehicle
JP2010173477A (en) * 2009-01-29 2010-08-12 Toyota Motor Corp Driving torque control device for vehicle
DE112011103152T5 (en) 2010-09-21 2013-07-11 Suzuki Motor Corporation Device for power control of an internal combustion engine
US9359970B2 (en) 2010-09-21 2016-06-07 Suzuki Motor Corporation Output control device for internal combustion engine
DE112011103152B4 (en) 2010-09-21 2019-10-24 Suzuki Motor Corporation Device for power control of an internal combustion engine
EP2647536A4 (en) * 2010-11-30 2015-05-06 Toyota Motor Co Ltd HYBRID VEHICLE CONTROL DEVICE

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