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公開番号2024118754
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-02
出願番号2023025212
出願日2023-02-21
発明の名称車両の制御装置
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人,個人
主分類B60W 20/10 20160101AFI20240826BHJP(車両一般)
要約【課題】エンジンの空燃比を閾値以上にしてエンジンを運転した場合に車両の要求出力を実現する。
【解決手段】制御装置90は、エンジン20の空燃比を閾値以上としてエンジン20を運転させるにあたり、空燃比の制限のないエンジンの運転条件下で車両10の要求出力が得られるようにエンジン20の要求出力の基本値であるエンジン基本値及びMG40の要求出力の基本値である電動機基本値を算出する基本処理と、エンジン20を目標空燃比で運転したときにエンジン20が実現できる出力の最大値よりもエンジン基本値が大きい場合、エンジン20の要求出力をエンジン基本値から前記最大値以下のエンジン補正値へと減少させ、エンジン20の要求出力を減少させた分だけ、MG40の要求出力を電動機基本値から電動機補正値へと増加させる変更処理と、を実行する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
水素を燃料とするエンジンと、前記エンジンから駆動輪へと至る動力伝達経路上に位置している電動機と、を備え、前記エンジンの出力と前記電動機の出力との和が前記駆動輪へ伝達されるように構成された車両を制御対象とし、
前記エンジンの空燃比を予め定められた閾値以上として前記エンジンを運転させるリーン燃焼制御を実行可能であり、
前記リーン燃焼制御の実行中、
前記エンジンの目標空燃比を前記閾値以上の値に設定する設定処理と、
空燃比の制限のない予め定められた前記エンジンの運転条件下で、前記車両の要求出力が得られるように前記エンジンの要求出力の基本値であるエンジン基本値及び前記電動機の要求出力の基本値である電動機基本値を算出する基本処理と、
前記エンジンを前記目標空燃比で運転したときに前記エンジンが実現できる出力の最大値よりも前記エンジン基本値が大きい場合、前記エンジンの要求出力を、前記エンジン基本値から前記最大値以下のエンジン補正値へと減少させ、且つ前記電動機の要求出力を、前記電動機基本値から前記減少させた分の絶対値と同じ値だけ増加させた電動機補正値へと変更する変更処理と、を実行する
車両の制御装置。
続きを表示(約 560 文字)【請求項2】
前記設定処理では、アクセル開度の増大速度が第1速度の場合、アクセル開度の増大速度が前記第1速度よりも小さい第2速度の場合に比べて、前記目標空燃比を小さい値に設定する
請求項1に記載の車両の制御装置。
【請求項3】
前記車両の走行モードとして、ノーマルモードと、前記ノーマルモードが選択されている場合と比較して前記車両の加速の応答性を高くするスポーツモードと、が用意されており、
前記設定処理では、前記スポーツモードが選択されている場合には、前記ノーマルモードが選択されている場合に比べて、前記目標空燃比を小さい値に設定する
請求項1に記載の車両の制御装置。
【請求項4】
前記設定処理では、大気圧が第1気圧の場合、大気圧が前記第1気圧よりも高い第2気圧である場合に比べて、前記目標空燃比を小さい値に設定する
請求項1に記載の車両の制御装置。
【請求項5】
前記エンジンは、排気通路を流れる排気を浄化する触媒を備え、
前記設定処理では、前記触媒の温度が第1温度の場合、当該温度が前記第1温度よりも小さい第2温度である場合に比べて、前記目標空燃比を小さい値に設定する
請求項1に記載の車両の制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
この発明は、車両の制御装置に関する。
続きを表示(約 2,400 文字)【背景技術】
【0002】
特許文献1に開示されている車両は、エンジンと、第1電動機と、トルクコンバータと、第2電動機と、駆動輪と、制御装置と、を備えている。第1電動機と、トルクコンバータと、第2電動機とは、この順番でエンジンから駆動輪へと至る動力伝達経路上に並んでいる。制御装置は、車両を走行させる上でエンジンが担うべき出力をエンジンの要求出力として算出する。そして、制御装置は、このエンジンの要求トルクを満たす動作点、すなわちエンジンのトルクと回転数との組み合わせを定める。また、制御装置は、第1電動機のトルクと第2電動機のトルクとを調整することで、第1電動機と、トルクコンバータと、第2電動機とを、全体として無段変速機として機能させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特許第5522266号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1のような車両において、水素を燃料としたエンジンを採用することがある。水素を燃料とするエンジンでは、水素を含む混合気を気筒内で燃焼させることに起因して気筒内で水が発生する。そのため、エンジン内に過剰の水が滞留することを防ぐという観点では、気筒内での水の発生量を抑制する必要がある。そして、気筒内での水の発生量を抑制する上では、気筒内の空燃比を所定値以上に制限することが考えられる。しかし、空燃比にそうした制限を課すと、エンジンの出力が制限される。それに伴い、エンジンの要求出力を満たすことができないおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記課題を解決するための車両の制御装置は、水素を燃料とするエンジンと、前記エンジンから駆動輪へと至る動力伝達経路上に位置している電動機と、を備え、前記エンジンの出力と前記電動機の出力との和が前記駆動輪へ伝達されるように構成された車両を制御対象とし、前記エンジンの空燃比を予め定められた閾値以上として前記エンジンを運転させるリーン燃焼制御を実行可能であり、前記リーン燃焼制御の実行中、前記エンジンの目標空燃比を前記閾値以上の値に設定する設定処理と、空燃比の制限のない予め定められた前記エンジンの運転条件下で、前記車両の要求出力が得られるように前記エンジンの要求出力の基本値であるエンジン基本値及び前記電動機の要求出力の基本値である電動機基本値を算出する基本処理と、前記エンジンを前記目標空燃比で運転したときに前記エンジンが実現できる出力の最大値よりも前記エンジン基本値が大きい場合、前記エンジンの要求出力を、前記エンジン基本値から前記最大値以下のエンジン補正値へと減少させ、且つ前記電動機の要求出力を、前記電動機基本値から前記減少させた分の絶対値と同じ値だけ増加させた電動機補正値へと変更する変更処理と、を実行する。
【発明の効果】
【0006】
上記構成では、エンジンの空燃比を閾値以上にしてエンジンを運転した場合でも、車両の要求出力を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
車両の概略構成図である。
リーン燃焼制御の処理手順を表したフローチャートである。
変速段毎の動作線を等出力線との関連で表した図である。
空燃比毎の運転線を等出力線との関連で表した図である。
エンジン補正値の算出手法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、車両の制御装置の一実施形態を、図面を参照して説明する。図1に示すように、車両10は、エンジン20と、モータジェネレータ(以下、MG40と記す。)と、クラッチ機構30と、変速ユニット50と、ディファレンシャル71と、駆動輪11と、を備えている。
【0009】
エンジン20は、車両10の駆動源である。エンジン20は、クランク軸24を備えている。エンジン20の詳細は後述する。MG40は、車両10の駆動源である。MG40は、電動機及び発電機の双方の機能を有する。MG40は、ロータ42と一体回転する出力軸43を備えている。MG40は、電動機の一例である。クラッチ機構30は、クランク軸24とMG40の出力軸43との間に介在している。クラッチ機構30は、図示しない油圧機構からの油圧に応じて、クランク軸24と出力軸43とを接続する接続状態になったり、これらを切り離した切断状態になったりする。
【0010】
変速ユニット50は、トルクコンバータ51と、変速機構56と、を備えている。トルクコンバータ51は、ポンプ翼車52と、タービン翼車53と、ロックアップクラッチ54と、を備えている。トルクコンバータ51は、トルク増幅機能を有した流体継ぎ手である。ポンプ翼車52は、MG40の出力軸43と一体回転する。タービン翼車53は、変速機構56の入力軸57と一体回転する。ロックアップクラッチ54は、油圧機構からの油圧に応じてポンプ翼車52とタービン翼車53とを直結する。本実施形態において、ロックアップクラッチ54は、車両10の走行中は、上記の両翼車を常時直結しているものとする。変速機構56は、ギアの切り替えにより変速比が多段階に切り替わる有段式である。変速機構56は、現状で選択している変速段に応じて、当該変速機構56における入力軸57の回転運動を変速して出力軸58から出力する。なお、変速比は、出力軸58が1回転する際に入力軸57が回転する回数を示す比である。出力軸58は、ディファレンシャル71を介して左右の駆動輪11に接続している。
(【0011】以降は省略されています)

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