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公開番号2025128599
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-03
出願番号2024025352
出願日2024-02-22
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F02D 13/02 20060101AFI20250827BHJP(燃焼機関;熱ガスまたは燃焼生成物を利用する機関設備)
要約【課題】発電機における過回転の発生を抑制する。
【解決手段】制御装置90は、吸気バルブ15の開閉タイミングを調整するVVT機構17を有したエンジン10と、エンジン10の動力によって発電可能な第1MG71と、を備えた車両500を制御対象とし、制限トルクを目標トルクとして第1MG71を制御している場合、吸気バルブ15の開閉タイミングを調整するための調整値の算出及び記憶を繰り返し、実際のエンジントルクが目標エンジントルクよりも大きい場合には、前回算出した調整値に対して第1クランク角分だけ遅角補正した値を新たな調整値として算出し、実際のエンジントルクが目標エンジントルクよりも小さい場合には、前回算出した調整値に対して第2クランク角分だけ進角補正した値を新たな調整値として算出する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
吸気バルブの開閉タイミングを調整するバルブタイミング可変機構を有しているエンジンと、前記エンジンの動力によって発電可能な発電機と、前記エンジン、前記発電機、及び駆動輪の間で動力を分配する遊星歯車機構と、前記駆動輪に動力を与える電動機と、を備えた車両を制御対象とし、
前記車両の走行状態に基づいて算出された目標エンジントルクで前記エンジンを制御し、且つ、予め定められた制限トルクを目標トルクとして前記発電機を制御する制限制御を実行し、
前記制限制御の実行中は、
実際のエンジントルクと前記目標エンジントルクとの差に基づいて、前記開閉タイミングを調整するための調整値を算出する第１処理と、
前記第１処理で算出する前記調整値のうちの最新の前記調整値を記憶する第２処理と、
前記エンジンの運転状態に応じたベースタイミングを前記第２処理で記憶した最新の前記調整値で調整した調整タイミングに実際の前記開閉タイミングが一致するように前記バルブタイミング可変機構を制御する第３処理と、
を繰り返し実行し、
前記第１処理では、前記実際のエンジントルクが前記目標エンジントルクよりも大きい場合には、前回算出した前記調整値に対して予め定められた第１クランク角分だけ遅角補正した値を新たな前記調整値として算出し、前記実際のエンジントルクが前記目標エンジントルクよりも小さい場合には、前回算出した前記調整値に対して予め定められた第２クランク角分だけ進角補正した値を新たな前記調整値として算出する
車両の制御装置。
続きを表示（約 750 文字）【請求項２】
前記車両の起動スイッチがオンに切り替わってからオフに切り替わるまでの期間を１トリップとしたとき、
第１トリップで最後に算出した前記調整値を記憶するとともに当該第１トリップが終わってからその次の第２トリップが始まるまで当該調整値を保持する不揮発性メモリを備え、
前記第２トリップの初回の前記第１処理では、前記第１トリップで最後に算出した前記調整値を前回算出した前記調整値として取り扱って新たな前記調整値を算出する
請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項３】
前記実際のエンジントルクから前記目標エンジントルクを減じた値をトルク差としたとき、前記第１クランク角は、前記トルク差と対応付けて予め定められており、
前記トルク差が正の第１値の場合、前記トルク差が前記第１値よりも小さい正の第２値の場合に比べて大きい値として前記第１クランク角は定められている
請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項４】
前記実際のエンジントルクから前記目標エンジントルクを減じた値をトルク差としたとき、前記第２クランク角は、前記トルク差と対応付けて予め定められており、
前記トルク差が負の第３値の場合、前記トルク差が前記第３値よりも大きい負の第４値の場合に比べて大きい値として前記第２クランク角は定められている
請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項５】
前記実際のエンジントルクから前記目標エンジントルクを減じた値をトルク差としたとき、前記トルク差の絶対値が予め定められた設定値未満の場合、前記第１クランク角及び前記第２クランク角はゼロに定められている
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 2,500 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、発電機と、電動機と、駆動輪と、遊星歯車機構と、を備えている。エンジンと、発電機と、駆動輪とは、遊星歯車機構を介して互いに連結している。遊星歯車機構は、エンジンの動力を発電機と駆動輪とに分配する。発電機は、エンジンからの動力を受けて発電する。駆動輪は、エンジンからの動力と、電動機からの動力と、を受けて回転する。
【０００３】
上記車両では、発電機のスペックなどから定まる発電機の発電能との兼ね合いで、発電機に対して要求可能なトルクの大きさが制限されることがある。発電機に対して要求可能なトルクが制限される場合、発電機に動力を与えるエンジンについてもトルクが制限されることになる。上記車両の制御装置は、こうした制限が課されている場合、当該制限のもとで規定される目標エンジン回転速度を維持できるように、エンジンをフィードバック制御する。ここで、特許文献１の内燃機関は、吸気バルブの開閉タイミングを調整するバルブタイミング可変機構を備えている。吸気バルブは気筒の間際に位置している。こうした吸気バルブの設置位置との兼ね合いで、吸気バルブの開閉タイミングを変更すると、その変更に対して気筒への流入空気量ひいてはエンジンのトルクが速やかに応答する。こうした特性を踏まえ、制御装置は、発電機のトルクの制限との関連でエンジンをフィードバック制御する場合、実質的には、目標エンジン回転速度と実際のエンジン回転速度との差を解消できるように、吸気バルブの開閉タイミングをフィードバック制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１６－０７８７６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の技術のように、吸気バルブの開閉タイミングをフィードバック制御する場合、当該フィードバック制御の特性上、実際のエンジン回転速度は目標エンジン回転速度を中心に上下する。こうした上下の推移の中で、実際のエンジン回転速度が目標エンジン回転速度を相応に上回ることがあり得る。このとき、エンジン回転速度とともに発電機の回転速度も高まることから、発電機にトルクの制限を課すことによって抑えていたはずの発電機の発電量が高まってしまう。そしてその結果、発電機の発電量が過剰になる過回転の状態になり得る。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための車両の制御装置は、吸気バルブの開閉タイミングを調整するバルブタイミング可変機構を有しているエンジンと、前記エンジンの動力によって発電可能な発電機と、前記エンジン、前記発電機、及び駆動輪の間で動力を分配する遊星歯車機構と、前記駆動輪に動力を与える電動機と、を備えた車両を制御対象とし、前記車両の走行状態に基づいて算出された目標エンジントルクで前記エンジンを制御し、且つ、予め定められた制限トルクを目標トルクとして前記発電機を制御する制限制御を実行し、前記制限制御の実行中は、実際のエンジントルクと前記目標エンジントルクとの差に基づいて、前記開閉タイミングを調整するための調整値を算出する第１処理と、前記第１処理で算出する前記調整値のうちの最新の前記調整値を記憶する第２処理と、前記エンジンの運転状態に応じたベースタイミングを前記第２処理で記憶した最新の前記調整値で調整した調整タイミングに実際の前記開閉タイミングが一致するように前記バルブタイミング可変機構を制御する第３処理と、を繰り返し実行し、前記第１処理では、前記実際のエンジントルクが前記目標エンジントルクよりも大きい場合には、前回算出した前記調整値に対して予め定められた第１クランク角分だけ遅角補正した値を新たな前記調整値として算出し、前記実際のエンジントルクが前記目標エンジントルクよりも小さい場合には、前回算出した前記調整値に対して予め定められた第２クランク角分だけ進角補正した値を新たな前記調整値として算出する。
【発明の効果】
【０００７】
上記の技術思想では、発電機における過回転の発生を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、車両の概略構成図である。
図２は、開閉タイミングの変更態様を模式的に表した図である。
図３は、更新マップを模式的に表した図である。
図４は、処理ルーチンの内容を表したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜全体構成＞
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、ハイブリッド車両（以下、車両と記す。）５００は、エンジン１０と、第１モータジェネレータ（以下、第１ＭＧと記す。）７１と、第２モータジェネレータ（以下、第２ＭＧと記す。）７２と、ＰＣＵ２００と、バッテリ７８と、を備えている。エンジン１０と、第１ＭＧ７１と、第２ＭＧ７２とは、車両５００の駆動源である。第１ＭＧ７１及び第２ＭＧ７２は、ＰＣＵ２００を介してバッテリ７８との間で電力の授受を行う。ＰＣＵ２００は、昇降圧コンバータ、直流交流を変換するインバータなどを含んでいる。
【００１０】
車両５００は、遊星歯車機構４０を備えている。遊星歯車機構４０は、外歯歯車であるサンギヤ４１と、内歯歯車であるリングギヤ４２と、サンギヤ４１とリングギヤ４２との間に位置している複数のピニオンギヤ４３と、キャリア４４と、を備えている。サンギヤ４１は、自転する。リングギヤ４２は、サンギヤ４１と同軸で自転する。各ピニオンギヤ４３は、サンギヤ４１とリングギヤ４２との双方に噛み合っており、自転可能且つサンギヤ４１の周りを公転可能な状態でキャリア４４に支持されている。キャリア４４は、ピニオンギヤ４３の公転に伴ってサンギヤ４１と同軸で自転する。
（【００１１】以降は省略されています）

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