JP2012166737A - Drive control device of hybrid vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ハイブリッド車両の駆動制御装置に関する。 The present invention relates to a drive control device for a hybrid vehicle.
近年の車両では、燃費の向上等を目的として動力源として内燃機関であるエンジンの他にモータを用いる、いわゆるハイブリッド車両が増えている。このようなハイブリッド車両では、駆動系の構成や駆動制御の方法によって様々な形態が存在する。例えば、特許文献1に記載されたハイブリッド車では、モータ走行時にモータの温度が所定値以上になった場合や、モータの温度の変化率より所定時間後にモータの温度が所定値以上になると判定された場合には、エンジンを始動することにより、モータの温度が高くなり過ぎることを抑制している。
In recent vehicles, so-called hybrid vehicles that use a motor in addition to an engine that is an internal combustion engine as a power source have been increasing for the purpose of improving fuel consumption. In such a hybrid vehicle, there are various forms depending on the configuration of the drive system and the drive control method. For example, in the hybrid vehicle described in
しかし、モータ走行時に、モータの温度が所定値以上になると判断された場合に、エンジンを始動することのみでモータの温度が高くなり過ぎることを抑制する場合、頻繁にエンジンが始動する場合がある。モータ走行が可能な条件を満たすことにより、モータで発生する動力のみで走行するモータ走行中に、このように頻繁にエンジンが始動した場合、運転者に違和感を与えてしまう場合がある。 However, when it is determined that the motor temperature is equal to or higher than a predetermined value when the motor is running, the engine may be frequently started if the motor temperature is prevented from becoming too high only by starting the engine. . By satisfying the conditions that allow motor travel, if the engine is frequently started during motor travel that travels only with the power generated by the motor, the driver may feel uncomfortable.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、エンジンの始動頻度を低減することのできるハイブリッド車両の駆動制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a drive control device for a hybrid vehicle that can reduce the engine start frequency.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明に係るハイブリッド車両の駆動制御装置は、車両の走行時における動力源としてエンジンと電動機とが用いられると共に前記電動機は発電機能を備えており、さらに、前記エンジンを停止させた状態で前記車両を走行させることができるハイブリッド車両の駆動制御装置において、前記エンジンを停止させた状態での前記車両の走行時に、前記車両が走行している道路の情報に基づいて前記電動機の温度を予測し、予測した前記電動機の温度が所定値以上になる場合には、前記電動機による発電を禁止することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a drive control apparatus for a hybrid vehicle according to the present invention uses an engine and an electric motor as power sources when the vehicle travels, and the electric motor has a power generation function. In addition, in the hybrid vehicle drive control device capable of running the vehicle with the engine stopped, the vehicle is running when the vehicle is running with the engine stopped. The temperature of the electric motor is predicted based on road information, and when the predicted temperature of the electric motor exceeds a predetermined value, power generation by the electric motor is prohibited.
また、上記ハイブリッド車両の駆動制御装置において、前記電動機による発電を禁止する場合は、発電を禁止する期間を前記電動機の予測温度に基づいて設定することが好ましい。 In the hybrid vehicle drive control device, when power generation by the motor is prohibited, it is preferable to set a period during which power generation is prohibited based on the predicted temperature of the motor.
また、上記ハイブリッド車両の駆動制御装置において、前記車両が走行している道路の情報は、前記車両に備えられるカーナビゲーションシステムの地図情報より取得することが好ましい。 In the hybrid vehicle drive control device, it is preferable that information on a road on which the vehicle is traveling is acquired from map information of a car navigation system provided in the vehicle.
また、上記ハイブリッド車両の駆動制御装置において、前記エンジンを停止させた状態での前記車両の走行時には、前記電動機は前記車両が降坂走行をする際に発電を行い、前記電動機の予測温度が所定値以上になることにより前記電動機の発電が禁止された場合には、前記降坂走行時における前記電動機での発電を禁止することが好ましい。 In the hybrid vehicle drive control device, when the vehicle is running with the engine stopped, the electric motor generates power when the vehicle runs downhill, and the predicted temperature of the electric motor is predetermined. When power generation by the motor is prohibited by exceeding the value, it is preferable to prohibit power generation by the motor during downhill travel.
また、上記ハイブリッド車両の駆動制御装置において、さらに、前記電動機の温度を取得する電動機温度取得部を備えており、前記エンジンを停止させた状態での前記車両の走行時に、前記電動機温度取得部で取得した前記電動機の温度が前記所定値以上になった場合には、前記電動機による発電を禁止することが好ましい。 The hybrid vehicle drive control device further includes an electric motor temperature acquisition unit that acquires the temperature of the electric motor, and the electric motor temperature acquisition unit is configured to run the vehicle while the engine is stopped. When the acquired temperature of the electric motor is equal to or higher than the predetermined value, it is preferable to prohibit power generation by the electric motor.
また、上記ハイブリッド車両の駆動制御装置において、前記電動機温度取得部は、前記電動機に供給されるオイルの温度に基づいて前記電動機の温度を取得することが好ましい。 In the hybrid vehicle drive control apparatus, it is preferable that the electric motor temperature acquisition unit acquires the temperature of the electric motor based on the temperature of oil supplied to the electric motor.
本発明に係るハイブリッド車両の駆動制御装置は、エンジンを停止させた状態での車両の走行時における電動機の温度上昇を抑制することができ、エンジンを始動させて潤滑油を循環させることにより行う電動機の冷却が必要になる頻度を低減することができるため、エンジンの始動頻度を低減することができる、という効果を奏する。 The drive control apparatus for a hybrid vehicle according to the present invention can suppress an increase in the temperature of the electric motor during traveling of the vehicle with the engine stopped, and the electric motor is operated by starting the engine and circulating the lubricating oil. Since the frequency with which the engine needs to be cooled can be reduced, the engine start frequency can be reduced.
以下に、本発明に係るハイブリッド車両の駆動制御装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。 Hereinafter, embodiments of a drive control device for a hybrid vehicle according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily replaced by those skilled in the art or those that are substantially the same.
〔実施形態〕
図1は、実施形態に係るハイブリッド車両の駆動制御装置を備える車両の概略図である。本実施形態に係る駆動制御装置2は、同図に示す車両1に搭載されており、この車両1は、内燃機関であるエンジン5と、電気で駆動するモータジェネレータ10とを備えている。このように車両1は、走行時における動力源としてエンジン5とモータジェネレータ10とを併用、または選択して使用する、いわゆるハイブリッド車両として設けられている。このうち、モータジェネレータ10は、動力分割統合機構30、減速機構50、及び差動装置55と共に、駆動装置20を構成しており、車両1は、エンジン5とモータジェネレータ10とを、車両1の各部を制御するECU(Electronic Control Unit)90によって協調制御することにより走行する。
Embodiment
FIG. 1 is a schematic diagram of a vehicle including a drive control device for a hybrid vehicle according to an embodiment. A drive control device 2 according to the present embodiment is mounted on a
また、モータジェネレータ10は、電源として車両1に搭載されるバッテリ(図示省略)から供給された電力を機械的動力に変換する電動機としての機能と、入力された機械的動力を電力に変換する発電機としての機能とを兼ね備えており、第1のモータジェネレータ10であるMG1と、第2のモータジェネレータ10であるMG2との2つのモータジェネレータ10が設けられている。このうち、MG1は、主に発電機として用いられ、MG2は、主に電動機として用いられる。
Further, the
また、駆動装置20には、エンジン5及びモータジェネレータ10が出力した機械的動力を、車両1の駆動輪62に伝達する際における動力伝達機構として、エンジン5が出力した機械的動力を分割する動力分割統合機構30と、動力分割統合機構30から伝達された回転を減速しトルクを増大させる減速機構50と、減速機構50から伝達された機械的動力を左右の駆動輪62に分配して出力する差動装置55が設けられている。
Further, the
このうち、動力分割統合機構30は、2つのシングルピニオン式の遊星歯車機構により構成されている。詳細には、動力分割統合機構30は、エンジン5が出力した機械的動力を、MG1を駆動する機械的動力と減速機構50を駆動する機械的動力に分割可能な動力分割遊星歯車31と、MG2が出力した機械的動力を、回転速度を減速しトルクを増大させて減速機構50に伝達可能な減速遊星歯車41との2つの遊星歯車機構により構成されている。
Among these, the power split and
これらの動力分割遊星歯車31と減速遊星歯車41とのうち、動力分割遊星歯車31は、互いに同軸的に配置されたサンギア32及びリングギア33と、これらのギアの間に介在する複数のプラネタリギア34と、プラネタリギア34を自転可能に、且つ、サンギア32やリングギア33の回転軸を中心として公転可能に支持するプラネタリキャリア35とを有している。同様に、減速遊星歯車41は、互いに同軸的に配置されたサンギア42及びリングギア43と、これらのギアの間に介在する複数のプラネタリギア44と、プラネタリギア44を自転可能に支持するプラネタリキャリア45とを有している。
Of these power split
このように設けられる動力分割遊星歯車31と減速遊星歯車41とは、同心配置されており、動力分割遊星歯車31のリングギア33と減速遊星歯車41のリングギア43は、一体に結合されている。また、この一体に結合されたリングギア33、43の外周側には、減速機構50が有するカウンタシャフト53を駆動するカウンタドライブギア48が設けられている。
The power split
また、エンジン5の出力が駆動装置20に入力される際における回転軸として設けられる駆動装置20の入力軸22は、動力分割遊星歯車31のプラネタリキャリア35と一体回転可能に接続されている。これにより、動力分割遊星歯車31は、エンジン5の出力を、プラネタリキャリア35が支持するプラネタリギア34から、サンギア32に伝達する機械的動力と、リングギア33に伝達する機械的動力に分割可能になっている。
Further, the
また、MG1は、この動力分割統合機構30に接続されており、MG1の駆動軸12は駆動装置20の入力軸22と同軸の中空状に形成され、且つ、動力分割遊星歯車31のサンギア32と一体回転可能に接続されている。これらにより、エンジン5から動力分割遊星歯車31に入力された機械的動力は、プラネタリキャリア35、プラネタリギア34及びサンギア32を介してMG1に伝達可能になっており、MG1は、エンジン5から伝達された機械的動力によって発電可能になっている。
The MG 1 is connected to the power split and
一方、減速遊星歯車41のプラネタリキャリア45は、駆動装置20のハウジングに固定されており、減速遊星歯車41のサンギア42は、MG1の駆動軸12と同様に中空状に形成されるMG2の駆動軸14に結合されている。また、サンギア42は、プラネタリキャリア45が支持するプラネタリギア44を介してリングギア43に回転を伝達可能に設けられているため、減速遊星歯車41は、MG2が出力した機械的動力を、サンギア42及びプラネタリギア44を介して、リングギア43に伝達可能になっている。その際に、減速遊星歯車41は、MG2が出力した機械的動力の回転速度を減速し、トルクを増大させてリングギア43に伝達することができる。
On the other hand, the
このリングギア43は、動力分割遊星歯車31のリングギア33と一体に結合されているため、動力分割統合機構30は、MG2から減速遊星歯車41のリングギア43に伝達された機械的動力と、エンジン5から動力分割遊星歯車31のリングギア33に伝達された機械的動力とを統合して、カウンタドライブギア48から減速機構50に伝達可能になっている。
Since this
また、減速機構50は、動力分割統合機構30のカウンタドライブギア48に噛み合うカウンタドリブンギア51と、カウンタドリブンギア51と結合されているカウンタシャフト53と、カウンタシャフト53に結合され、差動装置55が有するリングギア56に噛み合うファイナルドライブギア54とを有している。このため、減速機構50は、動力分割統合機構30のリングギア33、43から伝達された機械的動力を、回転速度を減速しトルクを増大させて差動装置55のリングギア56に伝達可能になっている。
The
また、差動装置55は、リングギア56と、このリングギア56と同軸になる向きで設けられると共に車両1の左右の駆動軸61とそれぞれ結合されている左右一対のサイドギア58と、これら2つのサイドギア58と直交して噛み合う2つの差動ピニオン59とが設けられている。また、左右の駆動軸61は、それぞれサイドギア58に結合されており、さらにこの駆動軸61は、車両1の左右の駆動輪62にそれぞれ結合されている。
Further, the
さらに、駆動装置20には、エンジン5で発生する動力によって駆動するオイルポンプ70が設けられており、オイルポンプ70は、駆動装置20の各部を潤滑する潤滑油を、駆動装置20内に対して循環させることが可能になっている。オイルポンプ70は、このようにエンジン5の動力で駆動することにより、潤滑油を循環させることが可能になっているが、エンジン5で発生する動力は、駆動装置20の入力軸22と一体回転可能に設けられるポンプ駆動軸71によって、オイルポンプ70に伝達可能になっている。オイルポンプ70は、駆動装置20におけるエンジン5が位置する側の反対側に配設されており、ポンプ駆動軸71は、駆動装置20の入力軸22と同軸上に設けられると共に、中空状に形成されるMG2の駆動軸14の内側を通って、オイルポンプ70に接続されている。
Further, the
また、潤滑油が流れる経路であるオイル経路74には、潤滑油を冷却するオイルクーラ75が設けられている。このオイルクーラ75は、当該オイルクーラ75に流入した潤滑油を冷却してオイル経路74に対して流すことが可能になっている。また、駆動装置20では、主に電動機として用いられるMG2の温度が高くなり易くなっている。このため、潤滑油の流れ方向におけるオイルクーラ75の下流側に位置し、オイルクーラ75で冷却された直後の潤滑油が流れるオイル経路74は、MG2に、或いはMG2の近傍に接続されており、温度が低下した潤滑油をMG2に供給することによってMG2の冷却が可能になっている。さらに、このように、温度が高くなり易くなっているMG2には、当該MG2の温度を検出するMG温度センサ78が設けられている。
An oil cooler 75 that cools the lubricating oil is provided in an
また、車両1には、車両1の走行時に運転者が操作をする操作手段が設けられており、その一部は、ECU90に接続されている。例えば、ECU90には、アクセルペダル80の開度を検出するアクセルセンサ81や、車両1に備えられ、地図情報を表示したり車両1の走行位置を表示したりするカーナビゲーションシステム85等が接続されている。
In addition, the
また、車両1は、エンジン5で発生する動力とモータジェネレータ10で発生する動力とを用いて走行可能なハイブリッド車両となっているが、エンジン5やモータジェネレータ10を制御するECU90には、ハイブリッド走行の各種制御を行うハイブリッド制御装置95が接続されている。MG2に設けられているMG温度センサ78は、このハイブリッド制御装置95に接続されており、カーナビゲーションシステム85は、このハイブリッド制御装置95にも接続されている。
The
このように、ハイブリッド走行の制御が可能なハイブリッド制御装置95と、車両1の各装置の制御が可能なECU90とのそれぞれのハード構成は、CPU(Central Processing Unit)等を有する処理部や、RAM(Random Access Memory)等の記憶部等を備えた公知の構成であるため、説明は省略する。
As described above, each hardware configuration of the
本実施形態に係る駆動制御装置2は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。車両1の走行時は、運転者が操作をするアクセルペダル80の操作量であるアクセル開度をアクセルセンサ81で検出し、この検出結果をECU90で取得する。ECU90は、このように取得したアクセル開度や車速等に基づいて、目標駆動力を設定し、目標駆動力を発生させることができる動力をエンジン5やモータジェネレータ10に発生させる。
The drive control device 2 according to the present embodiment is configured as described above, and the operation thereof will be described below. When the
また、このエンジン5やモータジェネレータ10で発生する動力の配分は、ハイブリッド制御装置95で行う。ハイブリッド制御装置95は、運転者の操作状態や車両1の走行状態、さらに、モータジェネレータ10で動力を発生する際における電源であるバッテリ(図示省略)の充電状況を、ECU90より取得する。
Further, the
これらの情報を取得したハイブリッド制御装置95は、取得した情報に応じて、エンジン5とモータジェネレータ10との協調制御を行うことにより、運転操作の状態や車両1の走行状態等に応じて、要求駆動力を発生しつつ燃料消費量の低減が可能になる走行制御を行う。即ち、ハイブリッド制御装置95は、取得した各種情報に応じてECU90に制御信号を送信し、ECU90を介してエンジン5やモータジェネレータ10を制御することにより、要求駆動力を発生しつつ燃料消費量の低減が可能になる走行制御を行う。この場合、モータジェネレータ10は、主にMG2で動力を発生し、MG1はMG2で使用する電気の発電用に用いられる。
The
具体的には、エンジン5とMG2との双方で動力を発生する場合には、車速や要求駆動力に応じてエンジン5で発生する動力の一部を、動力分割遊星歯車31のプラネタリギア34やサンギア32を介してMG1に伝達することにより、エンジン5で発生する動力の一部はMG1での発電に使用される。これにより、駆動輪62側には、エンジン5の残りの動力と、MG2で発生した動力とが減速機構50等を介して伝達され、駆動輪62は、この伝達された動力によって駆動力を発生する。
Specifically, when power is generated by both the engine 5 and the MG 2, a part of the power generated by the engine 5 according to the vehicle speed and the required driving force is transferred to the
また、この車両1は、走行状態によってはエンジン5を停止し、モータジェネレータ10で発生する動力のみによる走行であるEV走行も行う。つまり、車両1の走行中に、予め定められたエンジン停止条件を満たした場合に、エンジン5を停止してEV走行を行う。このEV走行では、主にMG2で発生する動力によって走行する。エンジン停止条件としては、例えば、(1)車両1が発進してから車速が所定速度に達していない、(2)一定期間継続して車速が所定速度以下になった、(3)車速及びブレーキ操作情報から車両1が減速状態、または制動状態にある、(4)運転者の手動操作によって車両1の走行モードとしてEV走行が選択された、などの条件を設定することができる。ハイブリッド制御装置95は、車両1の走行時における状態が、このエンジン停止条件を満たしたと判断した場合には、ECU90に対してエンジン5の停止要求を行う。これにより、ECU90でエンジン5の停止制御を行い、エンジン5を停止させる。
Further, the
また、車両1の減速時は、車両1の走行時の慣性エネルギが、駆動輪62から入力される回転トルクとなって差動装置55や減速機構50を介して動力分割統合機構30に伝達され、MG2に伝達されることにより、MG2でこの回転トルクによって発電を行う。つまり、車両1の減速時は、MG2を発電機として使用し、MG2で発電を行う。
Further, when the
一般的に、回転トルクを発電機に入力することによって発電機で発電を行う場合は、発電機は回転トルクに対する抵抗力を発生するが、MG2で発電を行う場合も、入力される回転トルクに対して抵抗力を発生する。この抵抗力は、駆動輪62から入力される回転トルクに対する抵抗になるため、駆動輪62の回転に対する抵抗力になり、換言すると、車両1の慣性エネルギに対する抵抗になる。このため、駆動輪62は、路面に対して制動力を発生することになる。車両1の減速時は、このように車両1の慣性エネルギを用いてMG2で発電をすることにより、回生制動を行う。
Generally, when power is generated by a generator by inputting rotational torque to the generator, the generator generates a resistance force against the rotational torque. Resistance is generated against it. Since this resistance force becomes a resistance against the rotational torque input from the
車両1の走行時は、これらのようにエンジン5とモータジェネレータ10との協調制御を行うが、車両1の走行状態によっては、エンジン5を停止してMG2のみでEV走行を行う。この場合、エンジン5で発生する動力によって駆動するオイルポンプ70も停止するため、オイルポンプ70で潤滑する潤滑油によって、駆動装置20の各部を潤滑したり、MG2を冷却したりすることができなくなる。このため、EV走行時にMG2の温度が所定値以上になった場合にはエンジン5を始動してオイルポンプ70を駆動させることにより、潤滑油を循環させ、MG2を冷却する。
When the
一方、EV走行中に運転者が大きな加速要求を行わず、バッテリの充電量も十分な状態である場合に、MG2の温度を低下させることを目的としてエンジン5を始動させる場合、EV走行を行っているにも関わらず、エンジン5の始動や停止を頻繁に繰り返すことになる可能性がある。この場合、運転者に対して違和感を与えることにつながるため、本実施形態に係る駆動制御装置2では、EV走行時には、MG2の温度上昇を極力抑える制御を行う。 On the other hand, when the engine 5 is started for the purpose of lowering the temperature of the MG2 when the driver does not make a large acceleration request during EV traveling and the battery charge is sufficient, the EV traveling is performed. Nevertheless, the engine 5 may be frequently started and stopped repeatedly. In this case, since the driver feels uncomfortable, the drive control device 2 according to the present embodiment performs control to suppress the temperature increase of the MG 2 as much as possible during EV traveling.
EV走行時にMG2の温度が上昇する状況としては、MG2で動力を発生させる場合のみでなく、回生を行う場合も温度が上昇する。つまり、モータジェネレータ10は、バッテリから供給される電気によって動力を発生するのみでなく、外部から入力される力を用いて発電をするときも温度が上昇する。また、車両1の走行時における回生制動は、車両1の慣性エネルギを用いてMG2で発電をすることによって行う。このため、MG2は、動力を発生するのみでなく、回生制動時も温度が上昇する。
As a situation in which the temperature of MG2 rises during EV traveling, the temperature rises not only when power is generated by MG2, but also when regeneration is performed. That is, the
MG2の温度上昇の抑制は、MG2で発生する動力を低減するか、回生制動を低減することにより実現できるが、EV走行は、MG2で発生する動力のみを用いて走行するため、EV走行時は、MG2で発生する動力を低減させることは不可能になっている。このため、EV走行時に、MG2の温度上昇を抑える場合には、MG2で回生を行うことによる回生制動を低減させる。 Suppression of the temperature rise of MG2 can be realized by reducing the power generated in MG2 or reducing regenerative braking, but EV travel uses only the power generated in MG2, so during EV travel It is impossible to reduce the power generated in MG2. For this reason, when suppressing the temperature rise of MG2 at the time of EV driving, regenerative braking by performing regeneration with MG2 is reduced.
具体的には、ハイブリッド制御装置95で、カーナビゲーションシステム85より地図情報を取得し、走行中の道路を走行し続けた場合におけるMG2の温度変化を、取得した地図情報に基づいて予測する。さらに、この予測したMG2の温度変化に基づいて、MG2の温度が上昇し過ぎないように、EV走行中のMG2の制御を行う。
Specifically, the
図2は、車両の走行状態とMG2の温度との関係を示す説明図である。ここで、車両1が走行する道路100に応じた走行状態に対するMG2の温度変化について説明する。まず、車両1の走行状態を区分けすると、道路100の勾配状態ごとに区分けすることができ、平坦な道路100を走行する走行状態である平坦走行Fltと、車両1の走行方向に対する登り坂を走行する走行状態である登坂走行Clbと、車両1の走行方向に対する下り坂を走行する走行状態である降坂走行Dwnと、に区分けすることができる。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the relationship between the running state of the vehicle and the temperature of MG2. Here, the temperature change of MG2 with respect to the traveling state according to the
EV走行時には、これらの走行状態に応じてMG2の制御を行う。この走行状態に応じたMG2の制御について説明すると、平坦走行Fltと登坂走行Clbとを共に定速走行によって行う場合には、共に走行時における駆動力として用いる動力をMG2で発生させる。その際に、登坂走行Clb時は、平坦走行Flt時よりも大きな動力を発生させる必要がある。また、MG2は、動力の発生時は発熱をするため、平坦走行Flt時や登坂走行Clb時は温度が高くなるが、登坂走行Clb時は、平坦走行Flt時よりも大きな動力を発生させるため、MG2の温度は、平坦走行Flt時よりも登坂走行Clb時の方が上昇し易くなる。 During EV travel, MG2 is controlled according to these travel conditions. Explaining the control of MG2 in accordance with the traveling state, when both the flat traveling Flt and the uphill traveling Clb are performed by constant speed traveling, both MG2 generates power to be used as driving force during traveling. At that time, it is necessary to generate a larger power during uphill traveling Clb than during flat traveling Flt. In addition, MG2 generates heat when power is generated, so the temperature is high during flat travel Flt and uphill travel Clb, but during hill travel Clb, it generates greater power than during flat travel Flt. The temperature of MG2 is more likely to rise during uphill running Clb than during flat running Flt.
また、MG2は、車両1の減速時には回生を行うが、車両1が定速で降坂走行Dwnを行う場合も回生を行う。即ち、降坂走行Dwnを行う場合は、道路100の高低差によって加速力が発生するため、降坂走行Dwnでは、減速力を発生させても定速走行が可能になる。また、定速で降坂走行Dwnを行う場合には、減速力を発生させる必要がある。このため、これらの場合はMG2で回生して発電を行うことにより減速力を発生させ、定速で降坂走行Dwnを行う。従って、EV走行時に降坂走行Dwnを行う場合も、MG2は温度が上昇する。
The MG 2 performs regeneration when the
EV走行中は、このようにMG2の温度は、いずれの走行状態の場合も上昇し、また、温度の上昇の度合いは、車両1の走行状態、つまり、走行する道路100の状態によって変化する。このため、ハイブリッド制御装置95で、カーナビゲーションシステム85より地図情報を取得する場合は、車両1の走行方向における道路100の坂角度や距離の情報等、MG2の温度変化に関わる道路100の情報を取得する。ハイブリッド制御装置95は、このように取得した道路100の情報に基づいて車両1の走行状態を予測し、MG2の温度を予測することにより、MG2の温度変化を予測する。
During EV traveling, the temperature of the MG 2 rises in any of the traveling states as described above, and the degree of temperature increase varies depending on the traveling state of the
EV走行の通常の制御時に、道路100の情報に基づいて予測したMG2の温度であるMG2予測温度110は、道路100の状態に応じた車両1の走行状態である平坦走行Flt、登坂走行Clb、及び降坂走行Dwnに応じて、MG2の温度の上昇の度合いが変化する。つまり、MG2予測温度110における登坂走行Clb時は、平坦走行Flt時よりも温度の上昇の度合いが大きくなる。また、降坂走行Dwn時もMG2予測温度110は上昇するため、EV走行中のMG2予測温度110は、いずれの走行状態の場合も上昇する。
The MG2 predicted
このため、エンジン5を始動することなくEV走行を継続し続けた場合は、MG2予測温度110は、MG2の温度が上昇し過ぎていると判断することのできる所定の温度X℃以上になる。このX℃としては、例えば、MG2の冷却を行わない状態で運転可能なMG2温度の上限値が設定される。このように、EV走行を継続し続けた場合、バッテリに充電されている電気は、回生時以外は消費されるのみなので、EV走行を続けるに従って充電量が低下し、MG2を駆動させることができなくなる。車両1は、EV走行中は、このようにバッテリの充電量が低下し、バッテリの充電量が低下し過ぎることによりEV走行を行うことが出来なくなったら、エンジン5を始動してエンジン5の動力を用いて走行すると共に、このエンジン5で発生する動力を用いてMG1で発電をする。この場合、バッテリの充電量が、MG2を駆動可能な充電量になるまではMG2を駆動しないため、MG2予測温度110は低下する。
For this reason, when the EV traveling is continued without starting the engine 5, the MG2 predicted
EV走行時には、MG2の温度はMG2予測温度110で示すように、車両1の走行状態に関わらず上昇するため、MG2の温度はX℃以上になり易くなることが予測される。このため、本実施形態に係る駆動制御装置2では、EV走行時におけるMG2の温度上昇を抑えるために、道路100の情報に基づいて予測するMG2の温度がX℃以上になる場合には、MG2による回生の禁止を導入する。
During EV traveling, the temperature of MG2 rises regardless of the traveling state of the
図3は、回生の禁止を導入する際における車両の走行状態とMG2の温度との関係を示す説明図である。EV走行時における回生の禁止を導入する制御について説明すると、EV走行中にカーナビゲーションシステム85より取得する道路100の情報に基づいて予測するMG2予測温度110が、X℃以上になる場合には、MG2の回生を禁止する。つまり、MG2で動力を発生せず、回生も行わない場合には、MG2は発熱を行わないため、温度が徐々に低下する。また、EV走行中における平坦走行Flt時と登坂走行Clb時は、MG2によって動力を発生させる必要がある。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the relationship between the running state of the vehicle and the temperature of the MG 2 when the prohibition of regeneration is introduced. The control for introducing the prohibition of regeneration during EV traveling will be described. When the predicted
これに対し、降坂走行Dwn時は、必ずしも回生を行う必要はないため、MG2の温度がX℃以上にならないようにする場合には、回生を禁止することによってMG2による発電を禁止し、MG2の温度上昇を抑制する。換言すると、MG2の予測温度が所定値以上になることによりMG2の発電が禁止された場合には、降坂走行Dwn時におけるMG2での発電を禁止する。 On the other hand, since it is not always necessary to perform regeneration during downhill travel Dwn, in order to prevent the temperature of MG2 from exceeding X ° C., power generation by MG2 is prohibited by prohibiting regeneration, and MG2 Suppresses the temperature rise. In other words, when the MG2 power generation is prohibited due to the predicted temperature of the MG2 being equal to or higher than the predetermined value, the power generation in the MG2 during the downhill travel Dwn is prohibited.
このように、MG2の回生を禁止する場合には、EV走行中の回生を完全に禁止してもよく、または、走行状態に応じて回生を禁止する期間を適宜設定してもよい。MG2の回生を禁止する期間を設定する場合には、MG2予測温度110に応じて設定するのが好ましい。即ち、回生を禁止することにより、MG2による発電を禁止する場合は、発電を禁止する期間をMG2予測温度110に基づいて設定するのが好ましい。具体的には、MG2予測温度110がX℃を大幅に超える場合には、回生を禁止する期間を長くし、MG2予測温度110がX℃を超える量が小さい場合には、回生を禁止する期間を短くする。このように、EV走行中におけるMG2の回生の禁止を導入することにより、道路100の情報と、回生の禁止状態とを合わせて予測したMG2の温度である回生禁止導入時予測温度112が、MG2の温度がX℃以上にならないようにする。
Thus, when prohibiting regeneration of MG2, regeneration during EV traveling may be completely prohibited, or a period during which regeneration is prohibited may be appropriately set according to the traveling state. When setting the period during which regeneration of MG2 is prohibited, it is preferable to set according to the MG2 predicted
図4は、実施形態に係る駆動制御装置の処理手順の概略を示すフロー図である。次に、本実施形態に係る駆動制御装置2の制御方法、即ち、当該駆動制御装置2の処理手順の概略について説明する。本実施形態に係る駆動制御装置2では、まず、EV走行がONであるか否かを判定する(ステップST101)。つまり、現在の車両1はEV走行を行っているか否かを判定する。ハイブリッド制御装置95では、エンジン停止条件が満たされたと判断した場合には、ECU90に対してエンジン5の停止要求を行うと共に、EV走行の実行状態を示すフラグであるEV走行フラグをONにする。なお、このEV走行フラグは、車両1がEV走行の実行状態にあるか否かを示すフラグとしてハイブリッド制御装置95に設定されており、EV走行を行う場合にはONに切り替え、EV走行の実行状態にない場合にはOFFに切り替える。このため、EV走行がONであるか否かを判定する場合には、このEV走行フラグに基づいて行う。この判定により、EV走行はONではないと判定された場合(ステップST101、No判定)には、この処理手順から抜け出る。
FIG. 4 is a flowchart illustrating an outline of a processing procedure of the drive control device according to the embodiment. Next, the control method of the drive control device 2 according to the present embodiment, that is, the outline of the processing procedure of the drive control device 2 will be described. In the drive control apparatus 2 according to the present embodiment, first, it is determined whether or not EV traveling is ON (step ST101). That is, it is determined whether or not the
これに対し、EV走行がONであると判定された場合(ステップST101、Yes判定)には、地図情報を取得する(ステップST102)。詳しくは、カーナビゲーションシステム85で用いられる地図情報を用いて、車両1が現在走行中の道路の走行し続ける場合における当該道路の坂角度や、各角度における走行距離等の道路情報を、ハイブリッド制御装置95で取得する。
On the other hand, when it is determined that EV traveling is ON (step ST101, Yes determination), map information is acquired (step ST102). Specifically, by using the map information used in the
次に、MG2の温度変化を予測する(ステップST103)。この温度変化の予測は、カーナビゲーションシステム85で用いられる地図情報に基づいて取得した道路情報より、車両1の走行状態をハイブリッド制御装置95で予測し、さらにこの走行状態に基づいて、MG2の温度変化を予測する。
Next, the temperature change of MG2 is predicted (step ST103). The prediction of this temperature change is based on the road information acquired based on the map information used in the
次に、MG2の予測温度はX℃以上になるか否かを判定する(ステップST104)。この判定を行う場合における所定値であるX℃は、MG2の冷却を行わない状態で運転可能な温度の上限値として予め設定されてハイブリッド制御装置95に記憶されており、ハイブリッド制御装置95は、予測したMG2の温度が、このX℃以上になるか否かを判定する。
Next, it is determined whether or not the predicted temperature of MG2 is equal to or higher than X ° C. (step ST104). X ° C., which is a predetermined value when this determination is performed, is preset as an upper limit value of the temperature that can be operated without cooling the MG 2 and stored in the
この判定により、MG2の予測温度はX℃以上になると判定された場合(ステップST104、Yes判定)には、MG2の回生禁止を導入する(ステップST105)。これにより、EV走行時においてMG2が発熱する機会が低減するため、実際に車両1がEV走行を行う場合におけるMG2の温度上昇が抑えられる。
If it is determined by this determination that the predicted temperature of MG2 is equal to or higher than X ° C. (step ST104, Yes determination), prohibition of regeneration of MG2 is introduced (step ST105). As a result, the opportunity for MG2 to generate heat during EV traveling is reduced, so that the temperature increase of MG2 when
これに対し、MG2の予測温度はX℃以上にはならないと判定された場合(ステップST104、No判定)には、MG2の回生を許可する(ステップST106)。MG2の予測温度はX℃以上にはならないと判定された場合には、EV走行時に回生を行った場合でもMG2の温度が高くなり過ぎないと判定されたことになるため、この場合は、必要に応じて適宜回生制動を行いながら、EV走行を行う。 On the other hand, when it is determined that the predicted temperature of MG2 does not exceed X ° C. (step ST104, No determination), regeneration of MG2 is permitted (step ST106). If it is determined that the predicted temperature of MG2 does not exceed X ° C., it is determined that the temperature of MG2 is not too high even when regeneration is performed during EV traveling. EV traveling is performed while appropriately performing regenerative braking according to the conditions.
MG2の予測温度に応じて、回生禁止を導入したり(ステップST105)、回生制動を行ったり(ステップST106)しながら、EV走行を継続している場合には、EV走行を行いながらMG2の温度を取得する(ステップST107)。ハイブリッド制御装置95には、MG2の温度を検出するMG温度センサ78が接続されているため、このMG温度センサ78で検出したMG2の温度を、ハイブリッド制御装置95で取得する。ハイブリッド制御装置95は、このようにMG2の温度を取得する電動機温度取得部としても設けられている。
If EV travel is continued while introducing regenerative prohibition (step ST105) or regenerative braking (step ST106) according to the predicted temperature of MG2, the temperature of MG2 while performing EV travel Is acquired (step ST107). Since the
次に、MG2の温度はX℃以上であるか否かを判定する(ステップST108)。つまり、MG温度センサ78での検出結果より取得したMG2の温度が、X℃以上であるか否かをハイブリッド制御装置95で判定する。この判定により、MG2の温度はX℃以上ではないと判定された場合(ステップST108、No判定)には、この処理手順から抜け出る。
Next, it is determined whether the temperature of MG2 is equal to or higher than X ° C. (step ST108). That is, the
これに対し、MG2の温度はX℃以上であると判定された場合(ステップST108、Yes判定)には、エンジン5を始動する(ステップST109)。即ち、ハイブリッド制御装置95からECU90に対してエンジン5の始動要求を行うことにより、ECU90でエンジン5の始動制御を行う。エンジン5の始動制御を行う場合には、MG1を制御してMG1の回転数を車速に応じた回転数にし、MG2で発生した動力をエンジン5に伝達しつつ、エンジン5の燃料噴射制御や点火制御を行う。これにより、エンジン5を始動させる。このようにエンジン5を始動した場合、エンジン5で発生する動力によってオイルポンプ70は駆動するため、オイルポンプ70は、駆動装置20の潤滑油を循環させる。これにより、オイルクーラ75で冷却した潤滑油がMG2に流れ、MG2は、この潤滑油によって冷却される。
On the other hand, when it is determined that the temperature of MG2 is equal to or higher than X ° C. (step ST108, Yes determination), the engine 5 is started (step ST109). That is, when the
エンジン5を始動させたら、エンジン5が運転することによって冷却されている状態におけるMG2の温度を、MG温度センサ78での検出結果よりハイブリッド制御装置95で取得する(ステップST110)。
When the engine 5 is started, the
次に、MG2の温度はY℃以下であるか否かを判定する(ステップST111)。この判定は、MG2の温度はX℃以上であるか否かの判定を行う場合(ステップST108)と同様に、MG温度センサ78での検出結果より取得したMG2の温度が、予め設定されてハイブリッド制御装置95に記憶されているY℃以下であるか否かを、ハイブリッド制御装置95で判定する。この判定に用いるY℃は、MG2の冷却を行わない状態での運転を許容できるMG2温度の上限値として、予め設定されている。また、このY℃は、X℃よりも低い温度となって設定されている。
Next, it is determined whether the temperature of MG2 is equal to or lower than Y ° C. (step ST111). In this determination, as in the case of determining whether or not the temperature of MG2 is equal to or higher than X ° C. (step ST108), the temperature of MG2 acquired from the detection result of the
この判定により、MG2の温度はY℃以下ではないと判定された場合(ステップST111、No判定)には、エンジン5で発生する動力によって駆動するオイルポンプ70による潤滑油でのMG2の冷却を継続しつつ、MG2の温度を取得し(ステップST110)、MG2の温度はY℃以下であるか否かの判定(ステップST111)を繰り返す。
If it is determined by this determination that the temperature of MG2 is not equal to or lower than Y ° C. (step ST111, No determination), cooling of MG2 with lubricating oil by the
これに対し、MG2の温度はY℃以下であると判定された場合(ステップST111、Yes判定)には、エンジン5を停止する(ステップST112)。即ち、潤滑油で冷却されることにより、MG2の温度が低下したと判断したら、ハイブリッド制御装置95からECU90に対して、エンジン5の停止要求を行うことにより、ECU90でエンジン5の停止制御を行う。これにより、走行中の車両1は、エンジン5が停止し、温度が下がったMG2によってEV走行を継続する。
On the other hand, when it is determined that the temperature of MG2 is equal to or lower than Y ° C. (step ST111, Yes determination), the engine 5 is stopped (step ST112). That is, when it is determined that the temperature of the MG 2 has decreased due to cooling with the lubricating oil, the
以上の駆動制御装置2は、EV走行に、車両1が走行している道路の情報に基づいて予測したMG2の温度がX℃以上になる場合には、MG2の回生を禁止することによってMG2による発電を禁止するため、EV走行時におけるMG2の温度上昇を抑制することができる。エンジン5を停止してEV走行を行っている場合において、MG2の温度がX℃以上になった場合には、エンジン5を始動させることによりオイルポンプ70を駆動し、潤滑油を循環させることによってMG2を冷却するが、MG2の温度上昇を抑制する制御を行うことにより、EV走行時にMG2の冷却が必要になる頻度を低減することができる。この結果、エンジン5の始動頻度を低減することができる。
When the temperature of MG2 predicted based on the information on the road on which the
また、車両1の外部の電源からバッテリに対して充電可能な車両1の場合、バッテリは十分な充電量である場合が多いため、このような車両1でEV走行を行っている場合に、エンジン5を頻繁に始動した場合、運転者は違和感を覚え易くなる。従って、このように、車両1の外部の電源から充電可能な車両1の場合には、エンジン5の始動頻度を低減することにより、このエンジン5を頻繁に始動することに伴う運転者の違和感を抑制することができる。この結果、車両1の走行時における快適性を向上させることができる。
In addition, in the case of the
また、EV走行時のMG2の温度を予測する際に用いる道路の情報は、カーナビゲーションシステム85の地図情報より取得するため、EV走行時に必要な動力や回生の度合いを、より正確に予測することができる。従って、EV走行を継続した場合におけるMG2の温度の変化を、より正確に予測することができ、MG2の温度上昇を、より確実に抑制することができる。この結果、エンジン5の始動頻度を、より確実に低減することができる。
Further, since road information used for predicting the temperature of MG2 during EV traveling is obtained from the map information of the
また、EV走行時には、MG2は車両1が降坂走行Dwnをする際に回生をすることにより発電を行い、MG2の発電が禁止された場合には、降坂走行Dwn時における回生を禁止するため、MG2の温度が高くなると予測される場合における発電を、より確実に抑制することができる。この結果、MG2の温度が高くなり過ぎることをより確実に抑制することができ、EV走行時におけるエンジン5の始動頻度を、より確実に低減することができる。
Also, during EV travel, the MG 2 generates power by regenerating when the
また、EV走行時にMG2による発電を禁止する際に、発電を禁止する期間をMG2の予測温度に基づいて設定する場合には、MG2で極力発電を行いつつ、MG2の温度上昇を抑制することができる。従って、EV走行時におけるバッテリに充電されている電気の消費電力を抑えることができ、MG2で動力を発生する機会を増加させることが可能になることにより、燃料消費量を低減させることができる。この結果、エンジン5の始動頻度を低減することによる燃焼消費量の低減と共に、より確実に燃費の向上を図ることができる。 In addition, when prohibiting power generation by MG2 during EV travel, if the period during which power generation is prohibited is set based on the predicted temperature of MG2, the temperature increase of MG2 can be suppressed while performing power generation as much as possible. it can. Therefore, it is possible to suppress the power consumption of the electricity charged in the battery during EV travel, and it is possible to increase the chances of generating power in the MG2, thereby reducing the fuel consumption. As a result, the combustion consumption can be reduced by reducing the starting frequency of the engine 5, and the fuel consumption can be improved more reliably.
なお、上述した駆動制御装置2では、EV走行時に取得したMG2の温度がX℃以上になった場合には、エンジン5を始動することによりMG2の冷却を行っているが、MG2の温度がX℃以上になった場合には、回生を禁止することにより、MG2による発電を禁止してもよい。つまり、実施形態に係る駆動制御装置2では、道路の情報に基づいて予測したMG2の温度がX℃以上の場合には、MG2の回生を禁止することにより、MG2の温度上昇を抑制しているが、予測したMG2の温度と実際のMG2の温度とは、異なっている場合がある。このため、予測したMG2の温度に基づいて回生の実行と禁止とを切り替えることによってMG2の温度上昇を抑制する場合、温度上昇の抑制が不十分の場合がある。また、EV走行時における車両1の走行状態によっては、MG2の温度が上昇し過ぎるため、回生を禁止しても、MG2の温度がX℃以上になってしまう場合も考えられる。このため、これらの場合には、道路情報に基づいて予測したMG2の温度のみでなく、実際のMG2の温度がX℃以上の場合にも、MG2の回生を禁止してもよい。これにより、MG2の温度が上昇し過ぎることを、より確実に抑制することができる。この結果、MG2の温度が上昇し過ぎることに起因するMG2の損傷を抑制することができる。
In the drive control device 2 described above, when the temperature of MG2 acquired during EV traveling is equal to or higher than X ° C., MG2 is cooled by starting the engine 5, but the temperature of MG2 is X When the temperature is higher than or equal to ° C., power generation by MG2 may be prohibited by prohibiting regeneration. That is, in the drive control device 2 according to the embodiment, when the temperature of the MG2 predicted based on the road information is equal to or higher than X ° C., the temperature increase of the MG2 is suppressed by prohibiting regeneration of the MG2. However, the predicted MG2 temperature may be different from the actual MG2 temperature. For this reason, when the temperature increase of MG2 is suppressed by switching between execution and prohibition of regeneration based on the predicted temperature of MG2, the suppression of the temperature increase may be insufficient. Further, depending on the traveling state of the
また、ハイブリッド制御装置95は、MG2に供給されるオイルである潤滑油の温度に基づいてMG2の温度を取得してもよい。つまり、MG2は、オイルポンプ70で循環する潤滑油によって冷却されるため、この潤滑油の温度を検出することにより、MG2の温度を推測することができる。このため、MG2の温度を検出することが困難な場合には、MG2に供給される潤滑油の温度を検出し、この潤滑油の温度に基づいて推測したMG2の温度に応じてエンジン5の始動や回生を切り替えてもよい。このように、MG2に供給される潤滑油の温度に基づいてMG2の温度を推測して取得することにより、駆動装置20の構成に関わらず、MG2の温度に応じてMG2の回生を禁止したり、エンジン5を始動したりすることができる。この結果、MG2の温度が上昇し過ぎることに起因するMG2の損傷を、より確実に抑制することができる。
Moreover, the
また、上述した駆動制御装置2では、駆動装置20は動力分割統合機構30を用いてMG2と駆動輪62との間で回転トルクを伝達可能に、双方を接続しているが、駆動装置20は、動力分割統合機構30以外を用いてMG2と駆動輪62と接続する構成にしてもよい。駆動装置20は、エンジン5を停止した状態でMG2によって発生した動力を駆動輪62に伝達することにより駆動輪62で駆動力を発生させたり、車両1の走行時における運動エネルギを駆動輪62からMG2に伝達することによりMG2で回生させたりすることができるように設けられていれば、その構成は問わない。
Further, in the drive control device 2 described above, the
1 車両
2 駆動制御装置
5 エンジン
10 モータジェネレータ
20 駆動装置
22 入力軸
30 動力分割統合機構
31 動力分割遊星歯車
41 減速遊星歯車
50 減速機構
55 差動装置
61 駆動軸
62 駆動輪
70 オイルポンプ
71 ポンプ駆動軸
74 オイル経路
75 オイルクーラ
78 MG温度センサ
80 アクセルペダル
85 カーナビゲーションシステム
90 ECU
95 ハイブリッド制御装置
DESCRIPTION OF
95 Hybrid controller
Claims (6)
前記エンジンを停止させた状態での前記車両の走行時に、前記車両が走行している道路の情報に基づいて前記電動機の温度を予測し、予測した前記電動機の温度が所定値以上になる場合には、前記電動機による発電を禁止することを特徴とするハイブリッド車両の駆動制御装置。 An engine and an electric motor are used as a power source when the vehicle is running, the electric motor has a power generation function, and the hybrid vehicle drive control device can run the vehicle with the engine stopped. In
When the vehicle is traveling with the engine stopped, the temperature of the electric motor is predicted based on information on the road on which the vehicle is traveling, and the predicted temperature of the electric motor is equal to or higher than a predetermined value. Is a drive control device for a hybrid vehicle, wherein power generation by the electric motor is prohibited.
前記電動機の予測温度が所定値以上になることにより前記電動機の発電が禁止された場合には、前記降坂走行時における前記電動機での発電を禁止することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。 During travel of the vehicle with the engine stopped, the electric motor generates power when the vehicle travels downhill,
The power generation by the motor during the downhill traveling is prohibited when power generation by the motor is prohibited due to the predicted temperature of the motor becoming a predetermined value or more. The drive control apparatus of the hybrid vehicle of any one of Claims.
前記エンジンを停止させた状態での前記車両の走行時に、前記電動機温度取得部で取得した前記電動機の温度が前記所定値以上になった場合には、前記電動機による発電を禁止することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。 Furthermore, it has an electric motor temperature acquisition unit for acquiring the temperature of the electric motor,
When the vehicle is running with the engine stopped, power generation by the motor is prohibited when the temperature of the motor acquired by the motor temperature acquisition unit is equal to or higher than the predetermined value. The drive control apparatus for a hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 4.
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