JP2013027107A - Device for controlling on-vehicle electric motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車載電動機の制御装置に関する。 The present invention relates to an on-vehicle motor control device.
電気自動車やハイブリッド自動車などの車両は、電動機により車輪を回転させることで走行する。こうした電動機の駆動による車両の走行中、例えば特許文献1に示すように車輪が路面の段差にさしかかることがある。このように車輪が段差にさしかかったとき、同車輪が段差を乗り越えられずに回転停止すると、電動機及びそれを駆動するための電気回路に電流が流れることに起因して、それら電動機や電気回路が発熱により故障するおそれがある。従って、こうした故障からの部品の保護を意図して、車輪が路面の段差を乗り越えようとする際、同段差で車輪が停止する可能性があるときには、電動機のトルクを低減することが考えられる。
Vehicles such as electric vehicles and hybrid vehicles travel by rotating wheels with an electric motor. During traveling of a vehicle by driving such an electric motor, for example, as shown in
上述したように、車輪が路面の段差を乗り越えようとする際、同段差で車輪が停止する可能性があるときに電動機のトルクを低減すれば、電動機及びそれを駆動するための電気回路に流れる電流が少なくなることから、それら電動機や電気回路が上記発熱により故障することを抑制できるようにはなる。ただし、上記電動機のトルクの低減が適切に行われないと、そのトルクの低減を過剰に行い過ぎてしまい、電動機や電気回路といった部品を上記故障から保護することはできても、車輪が段差を乗り越えられなくなる可能性がある。 As described above, when the wheel tries to get over the step on the road surface, if there is a possibility that the wheel may stop at the step, if the torque of the motor is reduced, it flows to the motor and the electric circuit for driving the motor. Since the current is reduced, it is possible to suppress failure of the electric motor and the electric circuit due to the heat generation. However, if the torque of the motor is not properly reduced, the torque will be excessively reduced, and even if the parts such as the motor and the electric circuit can be protected from the above-mentioned failure, the wheels may have a step difference. You may not be able to get over.
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、電動機等の部品を的確に保護しつつ、可能な限り段差を車輪が乗り越えられるようにすることができる車載電動機の制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an in-vehicle electric motor capable of overcoming a step as much as possible while accurately protecting components such as an electric motor. It is to provide a control device.
請求項1記載の発明によれば、車両に搭載された電動機の駆動により回転する車輪が路面の段差を乗り越える際、その段差で車輪が停止する可能性があるときには、電動機等の部品の保護を意図してトルク低減手段により電動機のトルクが低減される。このように電動機のトルクを低減する際には、路面の段差の勾配に応じて上記トルクの単位時間当たりの低減量が変更される。これにより、上記トルクの低減を段差の勾配に応じて適切に行うことが可能になる。そして、上記トルクの低減を段差の勾配に応じて適切に行うことで、電動機等の部品を保護するうえで上記トルクの低減が不十分になったり、そのトルクの低減が過剰となって車輪が段差を乗り越えられなくなったりすることを抑制できる。その結果、電動機等の部品を的確に保護しつつ、可能な限り段差を車輪が乗り越えられるようにすることができる。 According to the first aspect of the present invention, when a wheel rotating by driving an electric motor mounted on a vehicle gets over a step on the road surface, if there is a possibility that the wheel stops at the step, the protection of parts such as the electric motor is protected. Intentionally, the torque of the electric motor is reduced by the torque reduction means. Thus, when reducing the torque of the electric motor, the amount of reduction of the torque per unit time is changed according to the gradient of the step on the road surface. Thereby, the torque can be appropriately reduced according to the gradient of the step. And by appropriately reducing the torque according to the gradient of the step, the torque is insufficiently reduced to protect parts such as an electric motor, or the torque is excessively reduced and the wheel It is possible to suppress the inability to get over the steps. As a result, it is possible to allow the wheel to get over the step as much as possible while accurately protecting the components such as the electric motor.
請求項2記載の発明によれば、トルク低減手段により電動機のトルクを低減する際、路面の段差の勾配が基準値以上であるときには、同勾配が基準値未満であるときよりも、上記トルクの低減開始タイミングが遅くされ、且つ同トルクの単位時間当たりの低減量が大きくされる。ここで、段差の勾配が基準値以上といった大きい値であるときには、車輪が段差を乗り越えることが難しくなる。しかし、このときには上記トルクの低減開始タイミングを遅らせることで、可能な限り車輪が段差を乗り越えられるようにする。ただし、車輪が段差で回転停止した状態で電動機に電流が流される期間が長くなる可能性があり、その場合に電動機及びそれを駆動するための電気回路といった部品に発熱による故障が生じやすくなることは避けられない。こうしたことを考慮して、段差の勾配が基準値以上であるときに上記トルクの低減開始タイミングが遅くされることに合わせて、同トルクの単位時間当たりの低減量が大きくされる。これにより、上記トルクの低減開始タイミングを遅らせることによる電動機等の部品の故障を抑制しつつ、上記トルクの低減開始タイミングを遅らせることにより可能な限り車輪が段差を乗り越えられるようにする。一方、段差の勾配が基準値未満という小さい値であるときには、車輪が段差を乗り越えやすいことから、上記トルクの低減開始タイミングが遅くされることはなく、同トルクの単位時間当たりの低減量が大きくされることもない。以上により、電動機等の部品を的確に保護しつつ、可能な限り段差を車輪が乗り越えられるようにすることができる。 According to the second aspect of the present invention, when the torque of the motor is reduced by the torque reduction means, when the slope of the road surface step is greater than or equal to the reference value, the torque is less than when the slope is less than the reference value. The reduction start timing is delayed, and the reduction amount per unit time of the same torque is increased. Here, when the gradient of the step is a large value such as a reference value or more, it is difficult for the wheel to get over the step. However, at this time, the torque reduction start timing is delayed so that the wheel can get over the step as much as possible. However, there is a possibility that the period during which current flows through the motor with the wheels stopped rotating at a level difference will cause a failure due to heat generation in components such as the motor and the electric circuit for driving the motor. Is inevitable. Considering this, when the slope of the step is equal to or higher than the reference value, the amount of reduction per unit time of the torque is increased in accordance with the fact that the torque reduction start timing is delayed. Thereby, while suppressing failure of parts such as an electric motor by delaying the torque reduction start timing, the wheels can get over the step as much as possible by delaying the torque reduction start timing. On the other hand, when the slope of the step is a small value less than the reference value, the wheel easily gets over the step, so the timing for starting the torque reduction is not delayed and the amount of reduction of the torque per unit time is large. It is never done. As described above, it is possible to allow the wheel to get over the step as much as possible while accurately protecting the components such as the electric motor.
なお、路面の段差が基準値以上であるときに同段差が基準値未満であるときよりも上記トルクの低減開始タイミングを遅らせる仕方としては、請求項3記載の発明のような遅らせ方を採用することが好ましい。この請求項3記載の発明では、車輪が路面の段差で停止する可能性がある旨判断されてからの電動機の駆動電流の積算値が閾値以上になったとき、同電動機のトルクの低減が開始される。そして、段差の勾配が基準値以上であるときには同勾配が前記基準値未満であるときよりも上記閾値が大きくされる。 Note that when the road surface level difference is equal to or greater than the reference value, the method of delaying the torque reduction start timing is employed as compared with the case where the level difference is less than the standard value. It is preferable. According to the third aspect of the invention, when the integrated value of the drive current of the motor after it is determined that there is a possibility that the wheel may stop at a step on the road surface, the torque reduction of the motor starts. Is done. When the gradient of the step is greater than or equal to the reference value, the threshold value is made larger than when the gradient is less than the reference value.
請求項4記載の発明によれば、車輪が路面の段差で停止する可能性がある旨判断されてからトルク低減手段により電動機のトルクが低減開始されるまでは、車両の運転者のアクセル操作に基づく電動機のトルクが制御手段によって増大される。このように、トルク低減手段による電動機のトルク低減が開始される前に、同電動機のトルクを増大させることにより、車輪が段差を乗り越えやすくなる。 According to the fourth aspect of the present invention, the accelerator operation of the driver of the vehicle is performed until it is determined that there is a possibility that the wheel may stop at a step on the road surface until the torque of the motor is started to be reduced by the torque reducing means. The torque of the based motor is increased by the control means. As described above, by increasing the torque of the electric motor before starting the torque reduction of the electric motor by the torque reducing means, it becomes easier for the wheel to get over the step.
請求項5記載の発明によれば、車両に搭載された電動機の駆動により回転する車輪が路面の段差を乗り越える際、その段差で車輪が停止する可能性があるときには、電動機等の部品の保護を意図してトルク低減手段により電動機のトルクが低減される。このように電動機のトルクを低減する際には、路面の段差の勾配に応じて上記トルクの低減開始タイミングが変更される。これにより、上記トルクの低減を段差の勾配に応じて適切に行うことが可能になる。そして、上記トルクの低減を段差の勾配に応じて適切に行うことで、電動機等の部品を保護するうえで上記トルクの低減が不十分になったり、そのトルクの低減が過剰となって車輪が段差を乗り越えられなくなったりすることを抑制できる。その結果、電動機等の部品を的確に保護しつつ、可能な限り段差を車輪が乗り越えられるようにすることができる。 According to the fifth aspect of the present invention, when a wheel rotating by driving an electric motor mounted on a vehicle gets over a step on the road surface, if there is a possibility that the wheel stops at the step, protection of parts such as the electric motor is protected. Intentionally, the torque of the electric motor is reduced by the torque reduction means. Thus, when reducing the torque of the motor, the torque reduction start timing is changed according to the gradient of the road surface level difference. Thereby, the torque can be appropriately reduced according to the gradient of the step. And by appropriately reducing the torque according to the gradient of the step, the torque is insufficiently reduced to protect parts such as an electric motor, or the torque is excessively reduced and the wheel It is possible to suppress the inability to get over the steps. As a result, it is possible to allow the wheel to get over the step as much as possible while accurately protecting the components such as the electric motor.
以下、本発明を内燃機関とモータとを原動機として搭載するハイブリッド車両に適用した一実施形態について、図1〜図6に従って説明する。
図1に示すハイブリッド車両において、内燃機関1から出力された動力は、遊星歯車等からなる動力分割機構2により、同車両の駆動軸3に伝達される動力と第1モータジェネレータ4に伝達される動力とに分割される。また、ハイブリッド車両の駆動軸3には、第2モータジェネレータ5から出力される動力も伝達される。そして、駆動軸3への動力の伝達により同駆動軸3に繋がる車輪11が回転すると、ハイブリッド車両が走行するようになる。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a hybrid vehicle equipped with an internal combustion engine and a motor as a prime mover will be described with reference to FIGS.
In the hybrid vehicle shown in FIG. 1, the power output from the
上記第1モータジェネレータ4は、主に発電機として機能するが、ハイブリッド車両の運転状態によってはモータとしても機能する。また、上記第2モータジェネレータ5は、主にモータとして機能するが、ハイブリッド車両の運転状態によっては発電機としても機能する。そして、ハイブリッド車両には、バッテリ6と第1及び第2モータジェネレータ4,5との間での電力の入出力を制御するインバータ7が設けられている。このインバータ7は、例えば、主に発電機として機能する第1モータジェネレータ4での発電により得られる電力をバッテリ6に供給して同バッテリ6の充電を行うとともに、主にモータとして機能する第2モータジェネレータ5に対しバッテリ6からの電力供給を行う。
The first motor generator 4 functions mainly as a generator, but also functions as a motor depending on the driving state of the hybrid vehicle. The
ハイブリッド車両には、同車両に搭載された各種機器の制御を行う電子制御装置15が設けられている。この電子制御装置15は、上記各種機器の制御に係る演算処理を実行するCPU、その制御に必要なプログラムやデータの記憶されたROM、CPUの演算結果等が一時記憶されるRAM、外部との間で信号を入・出力するための入・出力ポート等を備えている。電子制御装置15の入力ポートには、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8の操作量(アクセル操作量)を検出するアクセルポジションセンサ9、及び、ハイブリッド車両の車速を検出する車速センサ10といった各種センサが接続されている。一方、電子制御装置15の出力ポートには、内燃機関1を運転するための各種機器の駆動回路、第1モータジェネレータ4の駆動回路、第2モータジェネレータ5の駆動回路、及びインバータ7の駆動回路等が接続されている。
The hybrid vehicle is provided with an
電子制御装置15は、車速及びアクセル操作量といった運転状態に基づきハイブリッド車両での車両要求パワーを求め、その求められた車両要求パワーが得られるよう内燃機関1から出力される動力や第2モータジェネレータ5から出力される動力を制御する。こうした内燃機関1及び第2モータジェネレータ5の制御は、それらの駆動に伴うエネルギ消費を可能な限り抑えることを考慮して行われる。例えば、ハイブリッド車両の低速走行時などには、第2モータジェネレータ5をモータとして機能させつつ、内燃機関1の運転を停止させることで、同第2モータジェネレータ5のみによる走行を行う。また、ハイブリッド車両の加速時などには、第2モータジェネレータ5をモータとして機能させつつ、内燃機関1の運転も行うことで、第2モータジェネレータ5と内燃機関1との併用による走行を行う。
The
ここで、内燃機関1や第2モータジェネレータ5から出力される動力を制御するための上記車両要求パワーは、運転者によるアクセル操作量の増大に応じて大きくなるように求められる。こうしたアクセル操作量の増大に基づく車両要求パワーの増大傾向は、運転者等によるパワーモード、ノーマルモード、及びエコノミーモードのうちのいずれかのモード選択に応じて可変とされる。詳しくは、運転者による実際のアクセル操作量の変化に対し、上記車両要求パワーを求めるための制御用アクセル操作量が、上記各モードに応じて図2の実線L1〜L3で示されるように異なる態様で変化される。すなわち、上記パワーモードが選択されているときには、実際のアクセル操作量の変化に対し制御用アクセル操作量が実線L1で示すように変化される。また、上記ノーマルモードが選択されているときには、実際のアクセル操作量の変化に対し制御用アクセル操作量が実線L2で示すように変化される。更に、上記エコノミーモードが選択されているときには、実際のアクセル操作量の変化に対し制御用アクセル操作量が実線L3で示すように変化される。このように各モードに応じて実際のアクセル操作量の変化に対し異なる態様で変化する制御用アクセル操作量に基づき車両要求パワーが求められるため、実際のアクセル操作量の変化に対する車両要求パワーの変化態様が上記各モードに応じて可変とされる。より詳しくは、実際のアクセル操作量に基づく車両要求パワーの大きさが、エコノミーモード、ノーマルモード、パワーモードの順で大きくされる。
Here, the vehicle required power for controlling the power output from the
ところで、ハイブリッド車両において、第2モータジェネレータ5による走行中、車輪11が路面の段差にさしかかることがある。このように車輪11が段差にさしかかったとき、同車輪11が段差を乗り越えられずに回転停止すると、第2モータジェネレータ5及びそれを駆動するためのインバータ7等を含む電気回路に電流が流れることに起因して、それら第2モータジェネレータ5や電気回路が発熱により故障するおそれがある。従って、こうした故障からの部品の保護を意図して、車輪11が路面の段差を乗り越えようとする際、同段差で車輪11が停止する可能性があるときには、第2モータジェネレータ5のトルクを低減するトルク低減処理が実行される。このトルク低減処理により、第2モータジェネレータ5のトルクが低減されると、第2モータジェネレータ5及びそれを駆動するための電気回路に流れる電流が少なくなることから、それら第2モータジェネレータ5や電気回路が上記発熱により故障することを抑制できる。
By the way, in the hybrid vehicle, the
上記トルク低減処理において、第2モータジェネレータ5のトルクを低減する際には、路面の段差の勾配に応じて上記トルクの低減開始タイミングや上記トルクの単位時間当たりの低減量が変更される。これにより、上記トルクの低減を段差の勾配に応じて適切に行うことが可能になる。そして、上記トルクの低減を段差の勾配に応じて適切に行うことで、第2モータジェネレータ5等の部品を保護するうえで上記トルクの低減が不十分になったり、そのトルクの低減が過剰となって車輪11が段差を乗り越えられなくなったりすることを抑制できる。その結果、第2モータジェネレータ5等の部品を的確に保護しつつ、可能な限り段差を車輪11が乗り越えられるようにすることができる。
In the torque reduction process, when the torque of the
次に、上記トルク低減処理の詳細な実行手順について、トルク低減処理ルーチンを示す図3のフローチャートを参照して説明する。このトルク低減処理ルーチンは、第2モータジェネレータ5によるハイブリッド車両の走行時に、電子制御装置15を通じて例えば所定時間毎の時間割り込みにて周期的に実行される。
Next, a detailed execution procedure of the torque reduction process will be described with reference to a flowchart of FIG. 3 showing a torque reduction process routine. This torque reduction processing routine is periodically executed by, for example, a time interruption every predetermined time through the
同ルーチンにおいては、車輪11が段差を乗り越えられずに回転停止する可能性のある状況であるか否かを判断するためのフラグFが「1(段差乗り越え中)」であるか否かの判断が行われる(S101)。なお、このフラグFに関しては、車速、車輪11に働く駆動力、及び車両加速度等に基づき、車輪11が段差を乗り越えられずに回転停止する可能性のある状況である旨判断されたときに「1」に設定される。ちなみに、車輪11に働く上記駆動力は車両要求パワー等によって得られる値であり、上記車両可加速度は車速センサ10の検出値等に基づき求められる車輪11の回転速度から得られる値である。一方、トルク低減処理による第2モータジェネレータ5のトルク低減が完了したとき、或いは車輪11が段差を乗り越えて上記トルク低減処理による第2モータジェネレータ5のトルク低減が必要なくなって同トルク低減が終了したときには、上記フラグFが「0(段差乗り越え中でない)」に設定される。
In this routine, it is determined whether or not the flag F for determining whether or not the
S101の処理で肯定判定がなされると、ハイブリッド車両がパワーモードであるか否かが判断される(S102)。そして、パワーモードでない旨判断された場合には、パワーモードが選択される(S103)。このようにパワーモードとされた状態で、フラグFが「1」となってからの第2モータジェネレータ5の駆動電流の積算値が算出される(S104)。詳しくは、S104の処理が実行される毎に、現在の第2モータジェネレータ5の駆動電流を累積してゆき、そのように累積して得られた値を第2モータジェネレータ5の駆動電流の積算値とする。そして、S104の処理で得られた積算値が閾値以上になると(S105:YES)、第2モータジェネレータ5のトルクが所定のトルク低減傾きをもって低減される(S106)。なお、ここでのトルク低減傾きとは、単位時間当たりに低減される第2モータジェネレータ5のトルクの低減量のことを意味している。
If an affirmative determination is made in the process of S101, it is determined whether or not the hybrid vehicle is in a power mode (S102). If it is determined that the power mode is not selected, the power mode is selected (S103). In this state, the integrated value of the drive current of the
そして、上記トルク低減処理が実行された後には、同処理による第2モータジェネレータ5のトルク低減が完了したか否かが判断される(S107)。ちなみに、トルク低減処理による第2モータジェネレータ5のトルク低減が完了した旨の判断は、第2モータジェネレータ5のトルクが予め定められた所定値まで低減されたときになされる。S107の処理で肯定判定がなされると、フラグFの「0」への設定(S108)、S104で累積された積算値の初期値「0」へのリセット(S109)、及びパワーモードの選択の解除(S110)が行われる。
Then, after the torque reduction process is executed, it is determined whether or not the torque reduction of the
次に、フラグFの「1」への設定、S105の処理で用いられる閾値の設定、及びS106の処理で用いられるトルク低減傾きの設定を行う手順について、設定ルーチンを示す図4のフローチャートを参照して説明する。この設定ルーチンは、第2モータジェネレータ5によるハイブリッド車両の走行時に、電子制御装置15を通じて例えば所定時間毎の時間割り込みにて周期的に実行される。
Next, for the procedure for setting the flag F to “1”, setting the threshold value used in the process of S105, and setting the torque reduction slope used in the process of S106, refer to the flowchart of FIG. To explain. This setting routine is periodically executed, for example, by a time interruption every predetermined time through the
同ルーチンにおいては、まず車輪11が段差にさしかかって同段差を乗り越えられずに回転停止する可能性のある状況であるか否かが判断される。ここで、車輪11が段差を乗り越えられずに回転停止する可能性のある状況である旨の判断は、車速が所定値A未満であるか否か(S201)、ハイブリッド車両の駆動力が所定値B以上であるか否か(S202)、及び、ハイブリッド車両の加速度が所定値C未満であるか否か(S203)といった各判断すべてで肯定であることに基づいて行われる。そして、S201〜S203の処理ですべて肯定である場合、フラグFが「0(段差乗り越え中でない)」であるか否かが判断される(S204:YES)。設定ルーチンにおいて、初めてS201〜S203の処理ですべて肯定である旨判断されたときには、フラグFが「0」であることからS204で肯定判定がなされ、フラグFが「1(段差乗り越え中)」に設定される(S205)。
In this routine, first, it is determined whether or not there is a possibility that the
フラグFが「1」に設定された後、車輪11が乗り越えようとしている段差の勾配θが求められる(S206)。なお、ここでいう段差の勾配θとは、車輪11が乗り越えようとする段差に対する同車輪11の接触部分での同車輪11の接線と水平面との傾斜角度のことである。以下、上記段差の勾配θの求め方について、図5を参照して詳しく説明する。なお、同図は、車輪11が路面の段差に接触した状態を模式的に示している。
After the flag F is set to “1”, the gradient θ of the step which the
図5に示す段差の勾配θは、以下の式(1)〜(4)を用いて段差の高さXを求めた後、その高さXを用いて次の式(5)を解くことで求められる。
X=α+(α^2−4β)^0.5/2 …(1)
α=2・WR …(2)
β={Tp・DEF/(M・WR)−a}^2/(WR・g)^2 …(3)
a=WR・(d/dt)ω …(4)
sinθ=(2X・WR−X^2)^0.5/WR…(5)
式(1)〜式(5)において、「^2」は2乗を表し、「^0.5」は0.5乗(平方根)を表している。そして、式(1)で用いられる項「α」は、車輪11の半径WRに基づき式(2)を用いて算出される。また、式(1)で用いられる項「β」は、車両に働く駆動力Tp、デファレンシャルギヤのギヤ比DEF、車輪11に働く荷重M、及び重力加速度gに基づき式(3)を用いて算出される。また、式(4)は、式(3)で用いられる車両の加速度aを算出するためのものである。すなわち、車輪11の回転速度ωの時間微分値(d/dt)ω及び車輪11の半径WRに基づき、式(4)を用いて車両の加速度aが算出される。
The step gradient θ shown in FIG. 5 is obtained by calculating the step height X using the following equations (1) to (4) and then solving the following equation (5) using the height X. Desired.
X = α + (α ^ 2-4β) ^ 0.5 / 2 (1)
α = 2 · WR (2)
β = {Tp · DEF / (M · WR) −a} ^ 2 / (WR · g) ^ 2 (3)
a = WR · (d / dt) ω (4)
sinθ = (2X · WR−X ^ 2) ^ 0.5 / WR (5)
In Expressions (1) to (5), “^ 2” represents the square, and “^ 0.5” represents the 0.5th power (square root). The term “α” used in the equation (1) is calculated using the equation (2) based on the radius WR of the
図4の設定ルーチンのS206で段差の勾配θが求められた後、その段差の勾配θが実験等により予め定められた基準値D以上であるか否かが判断される(S207)。ここで段差の勾配θが上記基準値D未満である旨判断されると、トルク低減処理ルーチン(図3)のS105の処理で用いられる閾値が「E2」に設定されるとともに、同ルーチンのS106の処理で用いられるトルク低減傾きが「F2」に設定される(S208)。一方、図4のS207の処理において、段差の勾配θが上記基準値D以上である旨判断されたときには、上記閾値が「E2」よりも大きい「E1」に設定されるとともに、上記トルク低減傾きが「F2」よりも大きいF1に設定される(S209)。 After the step gradient θ is obtained in S206 of the setting routine of FIG. 4, it is determined whether or not the step gradient θ is equal to or greater than a reference value D that is predetermined by experiment or the like (S207). If it is determined that the step gradient θ is less than the reference value D, the threshold used in the process of S105 of the torque reduction process routine (FIG. 3) is set to “E2”, and S106 of the same routine is set. The torque reduction slope used in the process is set to “F2” (S208). On the other hand, when it is determined in step S207 of FIG. 4 that the gradient θ of the step is equal to or greater than the reference value D, the threshold value is set to “E1” larger than “E2”, and the torque reduction gradient is set. Is set to F1 larger than “F2” (S209).
また、設定ルーチンにおけるS210〜S214の処理は、車輪11が段差にさしかかってトルク低減処理が実行された後、同車輪が段差を乗り越えたという状況に対応するためのものである。この一連の処理は、車輪11が上記段差を乗り越えたこと、または同段差のない路面の走行中であることに基づいてS201〜S203のいずれかで否定判定がなされたときに実行される。詳しくは、まずフラグFが「1(段差乗り越え中)」であるか否かが判断され(S210)、ここで肯定判定であればトルク低減処理が終了される(S211)。更に、フラグFの「0(段差乗り越え中でない)」への設定(S212)、S104で累積された積算値の初期値「0」へのリセット(S213)、及びパワーモードの選択の解除(S214)が行われる。この一連の処理によってトルク低減処理が終了されると、第2モータジェネレータ5のトルク低減が終了される。その結果、第2モータジェネレータ5の通常どおりの駆動制御、言い換えればアクセル操作量に応じた車両要求パワーを得るための第2モータジェネレータ5の駆動制御が行われる。
Further, the processing of S210 to S214 in the setting routine is for dealing with a situation in which the
次に、上記トルク低減処理による第2モータジェネレータ5のトルク低減態様について、図6のタイムチャートを参照して詳しく説明する。
第2モータジェネレータ5によるハイブリッド車両の走行時、車輪11が段差にさしかかってフラグFが「1(段差乗り越え中)」に設定されると(タイミングT1)、パワーモード以外のモードにあるときにはパワーモードが選択されて第2モータジェネレータ5のトルクが図6(a)に示すように増加される。フラグFが「1」に設定されるということは、車輪11が段差を乗り越えられずに回転停止する可能性があることを意味する。そして、フラグFが「1」になってからの第2モータジェネレータ5の駆動電流の累積値として得られる積算値は、図6(b)に示すようにタイミングT1以後に徐々に増大してゆく。
Next, the torque reduction mode of the
When the hybrid vehicle is driven by the
そして、上記段差の勾配θが基準値D未満であるときには、上記積算値が閾値E2まで上昇した時点(タイミングT2)でトルク低減処理による第2モータジェネレータ5のトルクの低減が開始される。このときのトルクの低減、すなわち図6(a)の実線で示すトルクの低減は、トルク低減傾きF2をもって行われる。一方、上記段差の勾配θが基準値D以上であるときには、図6(b)に示す積算値が上記閾値E2よりも大きい閾値E1まで上昇した時点(タイミングT3)でトルク低減処理による第2モータジェネレータ5のトルクの低減が開始される。このときのトルクの低減、すなわち図6(a)の破線で示すトルクの低減は、上記トルク低減傾きF2よりも大きいトルク低減傾きF1をもって行われる。
When the gradient θ of the step is less than the reference value D, the torque reduction of the
以上から分かるように、トルク低減処理を通じて第2モータジェネレータ5のトルクを低減する際、段差の勾配θが基準値D以上であるときには、同勾配θが基準値D未満であるときよりも、上記トルクの低減開始タイミングが遅くされ、且つ同トルクの単位時間当たりの低減量(トルク低減傾き)が大きくされる。
As can be seen from the above, when the torque of the
ここで、段差の勾配θが基準値D以上といった大きい値であるときには、車輪11が段差を乗り越えることが難しくなる。しかし、このときには上記トルクの低減開始タイミングをタイミングT2からタイミングT3へと遅らせることで、可能な限り車輪11が段差を乗り越えられるようにする。ただし、車輪11が段差で回転停止した状態で第2モータジェネレータ5に電流が流される期間が長くなる可能性があり、その場合に第2モータジェネレータ5及びそれを駆動するための電気回路といった部品に発熱による故障が生じやすくなることは避けられない。
Here, when the gradient θ of the step is a large value such as the reference value D or more, it is difficult for the
こうしたことを考慮して、段差の勾配θが基準値D以上であるときに上記トルクの低減開始タイミングが遅くされることに合わせて、同トルクの単位時間当たりの低減量(トルク低減傾き)が大きくされる。これにより、上記トルクの低減開始タイミングを遅らせることによる第2モータジェネレータ5等の部品の故障を抑制しつつ、上記トルクの低減開始タイミングを遅らせることにより可能な限り車輪11が段差を乗り越えられるようにする。一方、段差の勾配θが基準値D未満という小さい値であるときには、車輪11が段差を乗り越えやすいことから、上記トルクの低減開始タイミングがタイミングT3へと遅くされることはなく、同トルクの単位時間当たりの低減量が大きくされることもない。
Considering this, when the step gradient θ is greater than or equal to the reference value D, the amount of torque reduction per unit time (torque reduction slope) is reduced in accordance with the delay of the torque reduction start timing. Increased. Thereby, while suppressing failure of components such as the
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
(1)第2モータジェネレータ5によるハイブリッド車両の走行時、車輪11が路面の段差を乗り越えられずに回転停止する可能性があるときには、第2モータジェネレータ5のトルクを低減するためのトルク低減処理が実行される。このトルク低減処理においては、路面の段差の勾配θに応じて第2モータジェネレータ5のトルクの低減開始タイミングや上記トルクの単位時間当たりの低減量(トルク低減傾き)が変更される。これにより、上記トルクの低減を段差の勾配θに応じて適切に行うことが可能になる。そして、上記トルクの低減を段差の勾配θに応じて適切に行うことで、第2モータジェネレータ5等の部品を保護するうえで上記トルクの低減が不十分になったり、そのトルクの低減が過剰となって車輪11が段差を乗り越えられなくなったりすることを抑制できる。その結果、第2モータジェネレータ5等の部品を的確に保護しつつ、可能な限り段差を車輪11が乗り越えられるようにすることができる。
According to the embodiment described in detail above, the following effects can be obtained.
(1) Torque reduction processing for reducing the torque of the
(2)トルク低減処理を通じて第2モータジェネレータ5のトルクを低減する際、段差の勾配θが基準値D以上であるときには、同勾配θが基準値D未満であるときよりも、上記トルクの低減開始タイミングが遅くされ、且つ同トルクの単位時間当たりの低減量(トルク低減傾き)が大きくされる。これにより、上記トルクの低減開始タイミングを遅らせることによる第2モータジェネレータ5等の部品の故障を抑制しつつ、上記トルクの低減開始タイミングを遅らせることにより可能な限り車輪11が段差を乗り越えられるようにする。一方、段差の勾配θが基準値D未満という小さい値であるときには、車輪11が段差を乗り越えやすいことから、上記トルクの低減開始タイミングがタイミングT3へと遅くされることはなく、同トルクの単位時間当たりの低減量が大きくされることもない。以上により、第2モータジェネレータ5等の部品を的確に保護しつつ、可能な限り段差を車輪11が乗り越えられるようにすることができる。
(2) When reducing the torque of the
(3)第2モータジェネレータ5によるハイブリッド車両の走行時、車輪11が路面の段差で停止する可能性がある旨判断されてフラグFが「1」に設定された後には、パワーモード以外のモードであることを条件にパワーモードが選択される。これにより、車輪11が路面の段差で停止する可能性がある旨判断されてからトルク低減処理による第2モータジェネレータ5のトルクが低減開始されるまで、アクセル操作に基づく第2モータジェネレータ5のトルクが増大される。このように、トルク低減処理による第2モータジェネレータ5のトルク低減が開始される前に、同第2モータジェネレータ5のトルクを増大させることにより、車輪11が段差を乗り越えやすくなる。仮に、上述した第2モータジェネレータ5のトルクの増大が行われないとすると、車輪11が段差にさしかかったときに運転者によるアクセル操作量の増大に不足が生じるような場合、車輪11が段差を乗り越える前に第2モータジェネレータ5の駆動電流の積算値が閾値を越えて上昇してしまう。その結果、トルク低減処理を通じての第2モータジェネレータ5のトルクの低減が行われ、それに起因して車輪11が段差を乗り越えられなくなるという状況が発生するが、こうした状況の発生を抑制することができる。
(3) When it is determined that there is a possibility that the
なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・トルク低減処理を通じて第2モータジェネレータ5のトルクを低減する際、路面の段差の勾配に応じて上記トルクの低減開始タイミングのみを変更するようにしてもよい。この場合、段差の勾配θが基準値D以上であるときに、同勾配θが基準値D未満であるときよりも、上記トルクの低減開始タイミングを遅らせることが可能になる。このように上記トルクの低減を段差の勾配θに応じて行うことにより、第2モータジェネレータ5の部品を保護するうえで上記トルクの低減が不十分になったり、そのトルクの低減が過剰となって車輪11が段差を乗り越えられなくなったりすることを抑制できる。その結果、第2モータジェネレータ5等の部品を的確に保護しつつ、可能な限り段差を車輪11が乗り越えられるようにすることができる。
In addition, the said embodiment can also be changed as follows, for example.
When reducing the torque of the
・車輪11が路面の段差で停止する可能性がある旨判断されてからトルク低減処理による第2モータジェネレータ5のトルクの低減が開始されるまで、アクセル操作に基づく第2モータジェネレータ5のトルクが増大されるようにしたが、こうしたトルクの増大を必ずしも実行する必要はない。すなわち、第2モータジェネレータ5によるハイブリッド車両の走行時、車輪11が路面の段差で停止する可能性がある旨判断されてフラグFが「1」に設定された後、必ずしもパワーモードを選択する必要はなく、パワーモード以外のモードであるときには同モードを維持するようにしてもよい。
The torque of the
・トルク低減処理を通じて第2モータジェネレータ5のトルクを低減する際、路面の段差の勾配に応じて上記トルクの単位時間当たりの低減量(トルク低減傾き)のみを変更するようにしてもよい。この場合、段差の勾配θが基準値D以上であるときに、同勾配θが基準値D未満であるときよりも、上記トルク低減傾きを小さくすることが可能になる。このように上記トルクの低減を段差の勾配θに応じて行うことにより、第2モータジェネレータ5の部品を保護するうえで上記トルクの低減が不十分になったり、そのトルクの低減が過剰となって車輪11が段差を乗り越えられなくなったりすることを抑制できる。その結果、第2モータジェネレータ5等の部品を的確に保護しつつ、可能な限り段差を車輪11が乗り越えられるようにすることができる。
When reducing the torque of the
・段差の勾配θについては、式(1)〜(5)を用いた計算によって求める代わりに、センサ等での実測によって求めるようにしてもよい。
・電気自動車など電動機のみにより車輪を回転させて走行する車両に本発明を適用してもよい。
The step gradient θ may be obtained by actual measurement with a sensor or the like instead of by calculation using the equations (1) to (5).
-You may apply this invention to the vehicle which rotates a wheel only with electric motors, such as an electric vehicle, and drive | works.
1…内燃機関、2…動力分割機構、3…駆動軸、4…第1モータジェネレータ、5…第2モータジェネレータ、6…バッテリ、7…インバータ、8…アクセルペダル、9…アクセルポジションセンサ、10…車速センサ、11…車輪、15…電子制御装置(トルク低減手段、制御手段)。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記トルク低減手段は、前記電動機のトルクを低減する際、前記段差の勾配に応じて前記トルクの単位時間当たりの低減量を変更する
ことを特徴とする車載電動機の制御装置。 Control of an on-vehicle motor provided with torque reducing means for reducing the torque of the motor when there is a possibility that when the wheel rotating by driving of the motor mounted on the vehicle gets over the road level difference, the wheel may stop at the level difference In the device
The on-vehicle motor control device according to claim 1, wherein the torque reduction means changes the amount of reduction of the torque per unit time according to the gradient of the step when the torque of the motor is reduced.
請求項1記載の車載電動機の制御装置。 When reducing the torque of the electric motor, the torque reducing means delays the torque reduction start timing when the gradient of the road surface step is greater than or equal to a reference value than when the gradient is less than the reference value. The on-vehicle electric motor control device according to claim 1, wherein the reduction amount of the same torque per unit time is increased.
請求項2記載の車載電動機の制御装置。 The torque reduction means starts to reduce the torque of the electric motor when the integrated value of the driving current of the electric motor after it is determined that the wheel may stop at a step on the road surface is equal to or greater than a threshold value. The control device for an in-vehicle electric motor according to claim 2, wherein when the gradient of the step is greater than or equal to the reference value, the threshold value is made larger than when the gradient is less than the reference value.
前記車輪が路面の段差で停止する可能性がある旨判断されてから前記トルク低減手段により前記電動機のトルクが低減開始されるまでは、車両の運転者のアクセル操作に基づく前記電動機のトルクを増大させる制御手段を備える
ことを特徴とする車載電動機の制御装置。 In the control apparatus of the vehicle-mounted motor according to any one of claims 1 to 3,
The torque of the electric motor is increased based on the accelerator operation of the driver of the vehicle from when it is determined that the wheel may stop at a step on the road until the torque of the electric motor starts to be reduced by the torque reducing means. A control device for an on-vehicle electric motor, comprising:
前記トルク低減手段は、前記電動機のトルクを低減する際、前記路面の段差勾配に応じて前記トルクの低減開始タイミングを変更する
ことを特徴とする車載電動機の制御装置。 Control of an on-vehicle motor provided with torque reducing means for reducing the torque of the motor when there is a possibility that when the wheel rotating by driving of the motor mounted on the vehicle gets over the road level difference, the wheel may stop at the level difference In the device
The torque reduction means changes the torque reduction start timing in accordance with a step gradient of the road surface when reducing the torque of the electric motor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2011158200A JP2013027107A (en) | 2011-07-19 | 2011-07-19 | Device for controlling on-vehicle electric motor |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN105291882A (en) * | 2015-12-07 | 2016-02-03 | 新西兰投资贸易中心 | Electric control system and control method thereof |
-
2011
- 2011-07-19 JP JP2011158200A patent/JP2013027107A/en not_active Withdrawn
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