JP2016060319A - Hybrid automobile - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ハイブリッド自動車に関し、詳しくは、エンジンと、動力を入出力可能な第1モータと、車軸に連結された駆動軸とエンジンの出力軸と第1モータの回転軸とに3つの回転要素が共線図上で駆動軸,出力軸,回転軸の順に並ぶように接続されたプラネタリギヤと、駆動軸に動力を入出力可能な第2モータと、第1モータおよび第2モータと電力をやりとり可能なバッテリと、を備えるハイブリッド自動車に関する。 The present invention relates to a hybrid vehicle. More specifically, the present invention relates to an engine, a first motor capable of inputting / outputting power, a drive shaft coupled to an axle, an output shaft of the engine, and a rotary shaft of the first motor. On the nomograph, the planetary gear connected so that the drive shaft, the output shaft, and the rotary shaft are arranged in this order, the second motor that can input and output power to the drive shaft, and the first motor and the second motor exchange power The present invention relates to a hybrid vehicle including a battery capable of being used.
従来、この種のハイブリッド自動車としては、エンジンと、第1回転電機と、車軸とエンジンの出力軸と第1回転電機の出力軸とにリングギヤとキャリアとサンギヤとが接続された第1プラネタリ機構と、第2回転電機と、車軸と第2回転電機の出力軸とにリングギヤとサンギヤとが接続されると共にキャリアが固定された第2プラネタリ機構と、第1回転電機や第2回転電機と電力をやりとりする蓄電装置とを備え、後進走行する際に、蓄電装置のSOC値が充電開始閾値以下に至るとエンジンを始動して第1回転電機による強制充電を開始し、SOC値が充電終了閾値以上に至ると強制充電を終了するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。このハイブリッド自動車では、後進走行する際に、傾斜度が傾斜度閾値以上のときには、傾斜度が傾斜度閾値未満のときに比して充電開始閾値および充電終了閾値を小さくすることにより、エンジンの始動を遅らせて、エンジンの負荷運転による車軸における駆動力の低下を遅らせ、目標の走行持続距離を達成できるようにしている。 Conventionally, this type of hybrid vehicle includes an engine, a first rotating electrical machine, a first planetary mechanism in which a ring gear, a carrier, and a sun gear are connected to an axle, an output shaft of the engine, and an output shaft of the first rotating electrical machine. A second planetary mechanism in which a ring gear and a sun gear are connected to the second rotating electrical machine, the axle and the output shaft of the second rotating electrical machine and the carrier is fixed; and the first rotating electrical machine and the second rotating electrical machine When the vehicle travels backward, when the SOC value of the power storage device reaches a charge start threshold value or less, the engine is started to start forced charging by the first rotating electrical machine, and the SOC value is equal to or greater than the charge end threshold value. There has been proposed one that terminates forced charging when it reaches (for example, see Patent Document 1). In this hybrid vehicle, when the vehicle travels backward, when the gradient is equal to or greater than the gradient threshold, the charge start threshold and the charge end threshold are made smaller than when the gradient is less than the gradient threshold, thereby starting the engine. This delays the reduction in driving force on the axle caused by engine load operation, so that the target travel distance can be achieved.
こうしたハイブリッド自動車では、エンジンを負荷運転しながら後進走行する際において、駆動軸に要求される後進走行方向の要求トルク(要求パワー)が大きいときには、走行性能を確保するために、エンジンからのパワーを用いて第1回転電機により発電される電力と蓄電装置からの電力とを用いて第2回転電機から駆動軸にトルク(パワー)を出力することが行なわれる。このとき、蓄電装置からの放電電力の大きさによっては、蓄電装置のSOC値が迅速に低下し、後進走行を継続可能な時間や距離が比較的短くなってしまう場合がある。 In such a hybrid vehicle, when traveling backward while driving the engine under load, if the required torque (required power) in the reverse traveling direction required for the drive shaft is large, the power from the engine is used to ensure traveling performance. Using the electric power generated by the first rotating electric machine and the electric power from the power storage device, torque (power) is output from the second rotating electric machine to the drive shaft. At this time, depending on the magnitude of the discharge power from the power storage device, the SOC value of the power storage device may decrease rapidly, and the time or distance in which the reverse travel can be continued may be relatively short.
本発明のハイブリッド自動車は、後進走行を継続可能な時間や距離をある程度確保することを主目的とする。 The main purpose of the hybrid vehicle of the present invention is to secure a certain amount of time and distance in which reverse travel can be continued.
本発明のハイブリッド自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 The hybrid vehicle of the present invention employs the following means in order to achieve the main object described above.
本発明のハイブリッド自動車は、
エンジンと、
動力を入出力可能な第1モータと、
車軸に連結された駆動軸と前記エンジンの出力軸と前記第1モータの回転軸とに3つの回転要素が共線図上で前記駆動軸,前記出力軸,前記回転軸の順に並ぶように接続されたプラネタリギヤと、
前記駆動軸に動力を入出力可能な第2モータと、
前記第1モータおよび前記第2モータと電力をやりとり可能なバッテリと、
を備えるハイブリッド自動車であって、
前記エンジンを負荷運転しながら後進走行する所定時には、前記駆動軸に要求される後進走行方向の要求トルクと、前記エンジンの負荷運転に伴って前記駆動軸に作用する前進走行方向のトルクをキャンセルするためのキャンセルトルクと、の和のトルクを前記第2モータから前記駆動軸に出力することができるように前記エンジンの上限パワーを設定し、該上限パワー以下の範囲内で前記エンジンの目標パワーを設定し、該目標パワーが前記エンジンから出力されると共に前記要求トルクに対応する対応要求パワーにより走行するように前記エンジンと前記第1モータと前記第2モータとを制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、前記所定時において、前記対応要求パワーが前記上限パワーより大きいときには、前記上限パワーを前記目標パワーに設定し、前記対応要求パワーと前記上限パワーとの差分に応じて後進走行を継続可能な時間および距離の少なくとも一方である走行可能値を設定し、該走行可能値が閾値以上のときには前記対応要求パワーにより走行するように制御し、前記走行可能値が前記閾値未満のときには前記対応要求パワーより小さい制限要求パワーにより走行するように制御する、
ことを特徴とする。
The hybrid vehicle of the present invention
Engine,
A first motor capable of inputting and outputting power;
A drive shaft connected to an axle, an output shaft of the engine, and a rotary shaft of the first motor are connected so that three rotary elements are arranged in the order of the drive shaft, the output shaft, and the rotary shaft on a collinear diagram. Planetary gears,
A second motor capable of inputting and outputting power to the drive shaft;
A battery capable of exchanging electric power with the first motor and the second motor;
A hybrid vehicle comprising:
At a predetermined time when the engine travels backward while performing a load operation, the requested torque in the reverse travel direction required for the drive shaft and the torque in the forward travel direction that acts on the drive shaft in accordance with the load operation of the engine are canceled. The upper limit power of the engine is set so that the sum of the cancel torque and the torque can be output from the second motor to the drive shaft, and the target power of the engine is set within a range equal to or lower than the upper limit power. And setting means for controlling the engine, the first motor, and the second motor so that the target power is output from the engine and travels with the corresponding required power corresponding to the required torque,
The control means sets the upper limit power to the target power when the corresponding required power is larger than the upper limit power at the predetermined time, and travels backward according to a difference between the corresponding required power and the upper limit power. A travelable value that is at least one of a continuable time and a distance is set, and when the travelable value is equal to or greater than a threshold value, control is performed so that the vehicle travels with the corresponding required power, and when the travelable value is less than the threshold value, Control to drive with limited required power smaller than the corresponding required power,
It is characterized by that.
この本発明のハイブリッド自動車では、エンジンを負荷運転しながら後進走行する所定時には、駆動軸に要求される後進走行方向の要求トルクと、エンジンの負荷運転に伴って駆動軸に作用する前進走行方向のトルク(直達トルク)をキャンセルするためのキャンセルトルクと、の和のトルクを第2モータから駆動軸に出力することができるようにエンジンの上限パワーを設定し、上限パワー以下の範囲内でエンジンの目標パワーを設定し、目標パワーがエンジンから出力されると共に要求トルクに対応する対応要求パワーにより走行するようにエンジンと第1モータと第2モータとを制御する。これにより、後進走行時の走行性能が低下するのを抑制することができる。そして、所定時において、対応要求パワーが上限パワーより大きいときには、上限パワーを目標パワーに設定し、対応要求パワーと上限パワーとの差分に応じて後進走行を継続可能な時間および距離の少なくとも一方である走行可能値を設定し、走行可能値が閾値以上のときには対応走行パワーにより走行するように制御し、走行可能値が閾値未満のときには、対応要求パワーより小さい制限要求パワーにより走行するように制御する。所定時において、対応要求パワーが上限パワーより大きいときには、対応要求パワーにより後進走行しようとすると、対応要求パワーと上限パワーとの差分が大きいほど、バッテリからの放電電力が大きくなり、バッテリの蓄電割合の低下が迅速になり、走行可能値が小さくなる。したがって、走行可能値が閾値未満のときに、制限要求パワーにより走行するように制御することにより、対応要求パワーにより走行するように制御するものに比して、バッテリからの放電電力を小さくし、蓄電割合の低下を緩やかにし、後進走行を継続可能な時間や距離を長くすることができる。即ち、後進走行を継続可能な時間や距離をある程度確保することができる。ここで、「対応要求パワー」は、要求トルクに駆動軸の回転数を乗じて得られるパワーを意味する。 In the hybrid vehicle of the present invention, at a predetermined time when the vehicle travels backward while driving the engine, the required torque in the backward travel direction required for the drive shaft and the forward travel direction that acts on the drive shaft in accordance with the load operation of the engine. The upper limit power of the engine is set so that the sum of the cancel torque for canceling the torque (direct torque) and the torque from the second motor can be output to the drive shaft. A target power is set, and the engine, the first motor, and the second motor are controlled so that the target power is output from the engine and travels with the corresponding required power corresponding to the required torque. Thereby, it can suppress that the running performance at the time of reverse running falls. And at the predetermined time, when the corresponding required power is larger than the upper limit power, the upper limit power is set to the target power, and at least one of the time and the distance at which the reverse traveling can be continued according to the difference between the corresponding required power and the upper limit power. A certain travelable value is set, and when the travelable value is equal to or greater than the threshold value, control is performed so that the vehicle travels with the corresponding travel power. To do. When the required required power is larger than the upper limit power at a predetermined time, when attempting to travel backward with the required required power, the larger the difference between the required required power and the upper limit power, the greater the discharge power from the battery, and the battery charge ratio The decrease in the speed becomes quicker and the travelable value becomes smaller. Therefore, when the travelable value is less than the threshold value, by controlling so as to travel with the limited required power, the discharge power from the battery is reduced as compared to controlling to travel with the corresponding required power, It is possible to moderate the decrease in the power storage ratio and to increase the time and distance in which the reverse travel can be continued. That is, it is possible to secure a certain amount of time and distance in which the backward traveling can be continued. Here, “corresponding required power” means power obtained by multiplying the required torque by the rotational speed of the drive shaft.
こうした本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記所定時において、前記対応要求パワーが前記上限パワーより大きく且つ前記走行可能値が前記閾値未満のときには、前記走行可能値が前記閾値以上となるように前記制限要求パワーを設定する、ものとすることもできる。こうすれば、後進走行を継続可能な時間や距離をより十分に長くすることができる。 In such a hybrid vehicle of the present invention, the control means is configured such that, at the predetermined time, when the corresponding required power is greater than the upper limit power and the travelable value is less than the threshold, the travelable value is equal to or greater than the threshold. The limit request power may be set as described above. In this way, the time and distance in which the reverse travel can be continued can be made sufficiently longer.
また、本発明のハイブリッド自動車において、前記閾値は、後進走行開始からの時間と距離との少なくとも一方が長いほど小さくなる傾向に設定される、ものとすることもできる。こうすれば、閾値をより適切に設定することができる。 In the hybrid vehicle of the present invention, the threshold value may be set such that the threshold value tends to decrease as at least one of time and distance from the start of reverse travel is longer. In this way, the threshold value can be set more appropriately.
さらに、本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記所定時において、前記対応要求パワーが前記上限パワーより大きいときには、前記バッテリの蓄電割合と許容下限割合との差分を前記対応要求パワーと前記上限パワーとの差分で除して前記後進走行を継続可能な時間を演算し、車速と前記演算した時間との積として前記後進走行を継続可能な距離を演算する、ものとすることもできる。 Further, in the hybrid vehicle of the present invention, the control means, when the corresponding required power is larger than the upper limit power at the predetermined time, calculates the difference between the storage ratio of the battery and the allowable lower limit ratio and the corresponding required power. It is also possible to calculate the time during which the reverse travel can be continued by dividing by the difference from the upper limit power, and calculate the distance at which the reverse travel can be continued as the product of the vehicle speed and the calculated time.
加えて、本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記所定時において、前記対応要求パワーと前記バッテリの充電要求パワーとの和が前記上限パワー以下のときには、前記対応要求パワーと前記充電要求パワーとの和を前記目標パワーに設定し、前記対応要求パワーが前記上限パワー以下で且つ前記対応要求パワーと前記充電要求パワーとの和が前記上限パワーより大きいときには、前記上限パワーを前記目標パワーに設定する、ものとすることもできる。こうすれば、対応要求パワーとバッテリの充電要求パワーとの和が上限パワー以下のときには、充電要求パワーに相当する電力でバッテリを充電しながら後進走行することができる。また、対応要求パワーが上限パワーより小さく且つ対応要求パワーと充電要求パワーとの和が上限パワーより大きいときには、上限パワーと対応要求パワーとの差分に相当する電力でバッテリを充電しながら走行することができる。さらに、対応要求パワーが上限パワーと等しく且つ対応要求パワーと充電要求パワーとの和が上限パワーより大きいときには、バッテリを充放電させずに後進走行することができる。即ち、これらの場合、バッテリの蓄電割合の低下を抑制しながら後進走行することができる。 In addition, in the hybrid vehicle of the present invention, when the sum of the corresponding required power and the battery charging required power is equal to or less than the upper limit power at the predetermined time, the control means includes the corresponding required power and the charging request. A power sum is set as the target power, and when the corresponding required power is equal to or lower than the upper limit power and the sum of the corresponding required power and the charging required power is larger than the upper limit power, the upper limit power is set to the target power. It can also be set to. In this way, when the sum of the corresponding required power and the required charging power of the battery is equal to or lower than the upper limit power, the vehicle can travel backward while charging the battery with the electric power corresponding to the required charging power. Also, when the corresponding required power is smaller than the upper limit power and the sum of the required required power and the required charging power is larger than the upper limit power, the vehicle travels while charging the battery with power corresponding to the difference between the upper limit power and the required required power. Can do. Further, when the corresponding required power is equal to the upper limit power and the sum of the required required power and the required charging power is larger than the upper limit power, the vehicle can travel backward without charging / discharging the battery. That is, in these cases, it is possible to travel backward while suppressing a decrease in the storage ratio of the battery.
本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記所定時には、前記要求トルクと前記第2モータから前記駆動軸に出力可能な後進走行方向の上限トルクとの差分を前記出力軸のトルクに換算して得られる前記エンジンの上限トルクと、前記エンジンの上限回転数と、の積を前記上限パワーに設定する、ものとすることもできる。この態様の本発明のハイブリッド自動車において、前記上限回転数は、前記プラネタリギヤのピニオンギヤの性能に基づく前記エンジンの上限回転数である第1仮上限回転数と、前記第1モータの性能に基づく前記エンジンの上限回転数である第2仮上限回転数と、前記エンジンの定格値としての第3仮上限回転数と、の最小値を値0で下限ガードして設定される、ものとすることもできる。こうすれば、エンジンや第1モータ,プラネタリギヤのピニオンギヤの保護を図ることができる。 In the hybrid vehicle of the present invention, at the predetermined time, the control means converts the difference between the required torque and the upper limit torque in the reverse travel direction that can be output from the second motor to the drive shaft into the torque of the output shaft. The product of the upper limit torque of the engine obtained in this way and the upper limit speed of the engine can be set as the upper limit power. In this aspect of the hybrid vehicle of the present invention, the upper limit rotational speed is a first temporary upper limit rotational speed that is an upper limit rotational speed of the engine based on the performance of the planetary gear pinion gear, and the engine based on the performance of the first motor. It is also possible to set a minimum value of the second temporary upper limit rotational speed, which is the upper limit rotational speed of the engine, and the third temporary upper limit rotational speed, which is the rated value of the engine, as a lower limit guard with a value of 0. . In this way, it is possible to protect the engine, the first motor, and the pinion gear of the planetary gear.
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。 Next, the form for implementing this invention is demonstrated using an Example.
図1は、本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車20は、図示するように、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力するエンジン22と、エンジン22を駆動制御するエンジン用電子制御ユニット(以下、「エンジンECU」という)24と、エンジン22の出力軸としてのクランクシャフト26にダンパ28を介して複数のピニオンギヤ33を連結したキャリヤ34が接続されると共に駆動輪63a,63bにデファレンシャルギヤ62とギヤ機構60とを介して連結された駆動軸36にリングギヤ32が接続されたシングルピニオン式のプラネタリギヤ30と、例えば周知の同期発電電動機として構成されてプラネタリギヤ30のサンギヤ31に回転子が接続されたモータMG1と、例えば周知の同期発電電動機として構成されて駆動軸36に減速ギヤ35を介して回転子が接続されたモータMG2と、モータMG1,MG2を駆動するためのインバータ41,42と、インバータ41,42のスイッチング素子をスイッチング制御することによってモータMG1,MG2を駆動制御するモータ用電子制御ユニット(以下、「モータECU」という)40と、例えばリチウムイオン二次電池として構成されてインバータ41,42を介してモータMG1,MG2と電力をやりとりするバッテリ50と、バッテリ50を管理するバッテリ用電子制御ユニット(以下、「バッテリECU」という)52と、車両全体を制御するハイブリッド用電子制御ユニット(以下、「HVECU」という)70と、を備える。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a
エンジンECU24は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。エンジンECU24には、エンジン22を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されており、エンジンECU24からは、エンジン22を運転制御するための種々の制御信号が出力ポートを介して出力されている。エンジンECU24は、エンジン22のクランクシャフト26に取り付けられた図示しないクランクポジションセンサからの信号に基づいてエンジン22の回転数Neを演算している。
Although not shown, the
モータECU40は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。モータECU40には、モータMG1,MG2を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号、例えば、モータMG1,MG2の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ43,44からのモータMG1,MG2の回転子の回転位置θm1,θm2などが入力ポートを介して入力されており、モータECU40からは、インバータ41,42の図示しないスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。また、モータECU40は、回転位置検出センサ43,44からのモータMG1,MG2の回転子の回転位置θm1,θm2に基づいてモータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2を演算している。
Although not shown, the
バッテリECU52は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。バッテリECU52には、バッテリ50を管理するのに必要な各種センサからの信号、例えば、バッテリ50の端子間に設置された電圧センサ51aからの端子間電圧Vbやバッテリ50の出力端子に接続された電力ラインに取り付けられた電流センサ51bからの充放電電流Ib,バッテリ50に取り付けられた温度センサ51cからの電池温度Tbなどが入力ポートを介して入力されている。また、バッテリECU52は、バッテリ50を管理するために、電流センサ51bにより検出されたバッテリ50の充放電電流Ibの積算値に基づいてそのときのバッテリ50から放電可能な電力の容量の全容量に対する割合である蓄電割合SOCを演算している。
Although not shown, the
HVECU70は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。HVECU70には、イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号,シフトレバー81の操作位置を検出するシフトポジションセンサ82からのシフトポジションSP,アクセルペダル83の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Acc,ブレーキペダル85の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ86からのブレーキペダルポジションBP,車速センサ88からの車速V,勾配センサ89からの路面勾配θrgなどが入力ポートを介して入力されており、HVECU70からは、情報を表示するディスプレイ90への表示制御信号などが出力ポートを介して出力されている。また、HVECU70は、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と通信可能に接続されており、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。なお、実施例のハイブリッド自動車20では、シフトレバー81の操作位置(シフトポジションセンサ82により検出されるシフトポジションSP)としては、駐車時に用いる駐車ポジション(Pポジション),後進走行用のリバースポジション(Rポジション),中立のニュートラルポジション(Nポジション),前進走行用のドライブポジション(Dポジション)などがある。
Although not shown, the
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20は、エンジン22の運転を伴って走行するハイブリッド走行モード(HV走行モード)やエンジン22の運転を停止して走行する電動走行モード(EV走行モード)で走行する。
The
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20の動作、特に、エンジン22を負荷運転しながら後進走行する所定時の動作について説明する。図2は、実施例のHVECU70により実行される所定時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時に所定時間毎(例えば数msec毎)に繰り返し実行される。
Next, the operation of the
所定時制御ルーチンが実行されると、HVECU70は、まず、アクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Accや車速センサ88からの車速V,モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2,バッテリ50の蓄電割合SOC,勾配センサ89からの路面勾配θrg,後進走行開始(例えば、シフトポジションSPがRポジションに設定されたときなど)から現在までの走行時間Tや走行距離Lなど制御に必要なデータを入力する(ステップS100)。ここで、モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2は、回転位置検出センサ43,44により検出されたモータMG1,MG2の回転子の回転位置θm1,θm2に基づいて演算された値をモータECU40から通信により入力するものとした。また、バッテリ50の蓄電割合SOCは、電流センサ51bにより検出されたバッテリ50の充放電電流Ibの積算値に基づいて演算された値をバッテリECU52から通信により入力するものとした。走行時間Tは、後進走行開始時に計時が開示されたタイマの計時値を入力するものとした。走行距離Lは、後進走行開始からの車速Vの積算値に基づいて演算されたものを入力するものとした。
When the control routine is executed at a predetermined time, the
こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度Accと車速Vとに基づいて走行に要求される(駆動軸36に要求される)要求トルクTr*を設定し(ステップS110)、設定した要求トルクTr*に駆動軸36の回転数Nrを乗じて、走行に要求される要求パワーPr*を計算する(ステップS120)。ここで、要求トルクTr*は、実施例では、アクセル開度Accと車速Vと要求トルクTr*との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとして図示しないROMに記憶しておき、アクセル開度Accと車速Vとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクTr*を導出して設定するものとした。要求トルク設定用マップの一例を図3に示す。図示するように、要求トルクTr*には、負の値(後進走行方向の値)が設定される。また、駆動軸36の回転数Nrは、モータMG2の回転数Nm2を減速ギヤ35のギヤ比Grで除して計算したり、車速Vに換算係数を乗じて計算したりすることができる。以下、このステップS110,S120の処理で設定した要求トルクTr*,要求パワーPr*をそれぞれアクセル対応要求トルクTracc,アクセル対応要求パワーPraccということがある。
When the data is input in this way, the required torque Tr * required for traveling (required for the drive shaft 36) is set based on the input accelerator opening Acc and the vehicle speed V (step S110), and the set required torque Tr is set. The required power Pr * required for traveling is calculated by multiplying * by the rotational speed Nr of the drive shaft 36 (step S120). Here, in the embodiment, the required torque Tr * is stored in a ROM (not shown) as a required torque setting map by predetermining the relationship among the accelerator opening Acc, the vehicle speed V, and the required torque Tr *. When Acc and vehicle speed V are given, the corresponding required torque Tr * is derived and set from the stored map. An example of the required torque setting map is shown in FIG. As shown in the figure, the required torque Tr * is set to a negative value (value in the reverse travel direction). Further, the rotational speed Nr of the
続いて、後述するエンジン目標運転ポイント設定処理によりエンジン22の目標運転ポイントしての目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する(ステップS130)。そして、エンジン22の目標回転数Ne*と駆動軸36の回転数Nr(=Nm2/Gr)とプラネタリギヤ30のギヤ比ρとを用いて次式(1)によりモータMG1の目標回転数Nm1*を計算すると共に計算した目標回転数Nm1*とモータMG1の現在の回転数Nm1とエンジン22の目標トルクTe*とプラネタリギヤ30のギヤ比ρとを用いて式(2)によりモータMG1のトルク指令Tm1*を計算する(ステップS140)。ここで、式(1)は、プラネタリギヤ30の回転要素に対する力学的な関係式である。所定時のプラネタリギヤ30の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を図4に示す。図中、左のS軸はモータMG1の回転数Nm1であるサンギヤ31の回転数を示し、C軸はエンジン22の回転数Neであるキャリヤ34の回転数を示し、R軸はモータMG2の回転数Nm2を減速ギヤ35のギヤ比Grで除して得られるリングギヤ32(駆動軸36)の回転数Nrを示す。また、図中、R軸上の2つの太線矢印は、モータMG1から出力されてプラネタリギヤ30を介して駆動軸36に作用するトルクと、モータMG2から出力されて減速ギヤ35を介して駆動軸36に作用するトルクとを示す。式(1)は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。また、式(2)は、モータMG1を目標回転数Nm1*で回転させる(エンジン22を目標回転数Ne*で回転させる)ためのフィードバック制御における関係式であり、右辺第1項はフィードフォワード項であり、右辺第2項,第3項はフィードバック項の比例項,積分項である。式(2)中、右辺第2項の「k1」は比例項のゲインであり、右辺第3項の「k2」は積分項のゲインである。
Subsequently, a target rotational speed Ne * and a target torque Te * as target operating points of the
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ) (1)
Tm1*=-ρ・Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (2)
Nm1 * = Ne * ・ (1 + ρ) / ρ-Nm2 / (Gr ・ ρ) (1)
Tm1 * =-ρ ・ Te * / (1 + ρ) + k1 (Nm1 * -Nm1) + k2∫ (Nm1 * -Nm1) dt (2)
そして、次式(3)に示すように、要求トルクTr*(アクセル対応要求トルクTraccまたは後述のエンジン目標運転ポイント設定処理により再設定した値(制限要求トルクTrmod))にモータMG1のトルク指令Tm1*をプラネタリギヤ30のギヤ比ρで除した値を加えて更にこれを減速ギヤ35のギヤ比Grで除して、モータMG2のトルク指令Tm2*の仮の値としての仮トルクTm2tmpを計算し(ステップS150)、式(4)に示すように、モータMG2の仮トルクTm2tmpを負のトルク制限Tm2limで制限して(下限ガードして)モータMG2のトルク指令Tm2*を設定する(ステップS160)。ここで、式(3)は、図4の共線図を用いれば容易に導くことができる。また、トルク制限Tm2limは、モータMG2から出力してもよいトルクの下限(絶対値としては上限)であり、例えば、モータMG2の回転数Nm2に応じた負側の定格値のトルクを用いることができる。
Then, as shown in the following equation (3), the torque command Tm1 of the motor MG1 is set to the required torque Tr * (the accelerator-corresponding required torque Tracc or a value reset by the engine target operation point setting process described later (limit required torque Trmod)). A value obtained by dividing * by the gear ratio ρ of the
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (3)
Tm2*=max(Tm2tmp,Tm2lim) (4)
Tm2tmp = (Tr * + Tm1 * / ρ) / Gr (3)
Tm2 * = max (Tm2tmp, Tm2lim) (4)
こうしてエンジン22の目標回転数Ne*や目標トルクTe*,モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定すると、エンジン22の目標回転数Ne*や目標トルクTe*についてはエンジンECU24に、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*についてはモータECU40にそれぞれ送信して(ステップS170)、本ルーチンを終了する。エンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを受信したエンジンECU24は、エンジン22が目標回転数Ne*と目標トルクTe*とからなる運転ポイントで運転されるようにエンジン22の吸入空気量制御や燃料噴射制御,点火制御などを行なう。また、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、モータMG1,MG2がトルク指令Tm1*,Tm2*で駆動されるようにインバータ41,42のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
When the target rotational speed Ne * and target torque Te * of the
次に、この図2の所定時制御ルーチンのステップS130の処理、即ち、図5に例示するエンジン目標運転ポイント設定処理によりエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する処理について説明する。
Next, the processing of step S130 of the predetermined time control routine of FIG. 2, that is, the processing of setting the target rotational speed Ne * and the target torque Te * of the
エンジン目標運転ポイント設定処理では、HVECU70は、まず、バッテリ50の蓄電割合SOCに基づいてバッテリ50の充電要求パワーPch*を設定する(ステップS200)。ここで、バッテリ50の充電要求パワーPch*は、実施例では、バッテリ50の蓄電割合SOCと充電要求パワーPch*との関係を予め定めて図示しないROMに記憶しておき、蓄電割合SOCが与えられると記憶したマップから対応する充電要求パワーPch*を導出して設定するものとした。この充電要求パワーPch*は、蓄電割合SOCが目標割合SOC*(例えば50%や55%,60%など)より小さいときには、値0より大きい範囲内(充電側の範囲内)で蓄電割合SOCが小さいほど大きくなる傾向に設定され、蓄電割合SOCが目標割合SOC*より大きいときには、値0より小さい範囲内(放電側の範囲内)で蓄電割合SOCが大きいほど小さくなる(絶対値としては大きくなる)傾向に設定される。なお、後進走行する際には、エンジン22を負荷運転すると、エンジン22から出力されてプラネタリギヤ30を介して駆動軸36に作用する前進走行方向のトルク(以下、「直達トルク」という)により、駆動軸36に出力可能なトルクの下限が大きくなる(絶対値としては小さくなる)。このため、バッテリ50の充電が要求されていないときには、図2の所定時制御ルーチンを実行せずに、エンジン22を運転停止してモータMG2からのトルク(パワー)により後進走行するのが好ましい。これを考慮して、以下の説明では、エンジン22を負荷運転する必要がある(バッテリ50の充電が要求されている)ときを考える。
In the engine target operation point setting process, the
続いて、要求トルクTr*(アクセル対応要求トルクTracc)とモータMG2のトルク制限Tm2limとプラネタリギヤ30のギヤ比ρと減速ギヤ35のギヤ比Grとを用いて、次式(5)により、エンジン22の上限トルクTemaxを計算する(ステップS210)。ここで、式(5)中、「Tm2lim・Gr」は、モータMG2から駆動軸36に出力することができるトルクの下限(後進走行方向のトルクの上限)を示す。また、式(5)の両辺を「1+ρ」で除して得られる「Temax/(1+ρ)」は、エンジン22からの直達トルクの上限(前進走行方向のトルクの上限)を示す。したがって、式(5)は、前進走行方向のトルクTemax/(1+ρ)と後進走行方向のトルクTm2lim・Grとにより駆動軸36に要求トルクTr*を出力することができるように、上限トルクTemaxを計算することを意味する。式(5)から分かるように、上限トルクTemaxは、要求トルクTr*(アクセル対応要求トルクTracc)が小さい(後進走行方向のトルクとして大きい)ほど小さくなる。
Subsequently, using the required torque Tr * (accelerator-corresponding required torque Tacc), the torque limit Tm2lim of the motor MG2, the gear ratio ρ of the
Temax=(Tr*-Tm2lim・Gr)・(1+ρ) (5) Temax = (Tr * -Tm2lim ・ Gr) ・ (1 + ρ) (5)
そして、駆動軸36の回転数Nr(=Nm2/Gr)に基づいてエンジン22の上限回転数Nemaxを設定し(ステップS220)、エンジン22の上限トルクTemaxと上限回転数Nemaxとの積をエンジン22の上限パワーPemaxに設定する(ステップS230)。ここで、上限回転数Nemaxは、実施例では、以下の手法により計算するものとした。まず、モータMG1の正側の定格値の回転数としての上限回転数Nm1maxと駆動軸36の回転数Nrとプラネタリギヤ30のギヤ比ρ(サンギヤの歯数/リングギヤの歯数)とを用いて、次式(6)により、モータMG1の性能に基づくエンジン22の上限回転数Nemax(mg1)を計算する。ここで、式(6)は、上述の図4の共線図を用いれば容易に導くことができる。続いて、プラネタリギヤ30のピニオンギヤ33の正側の定格値の回転数としての上限回転数Npinmaxと駆動軸36の回転数Nrとプラネタリギヤ30のピニオンギヤ33についてのギヤ比(ピニオンギヤ33の歯数/リングギヤ32の歯数)γとを用いて、式(7)により、ピニオンギヤ33の性能に基づくエンジン22の上限回転数Nemax(pin)を計算する。そして、式(8)に示すように、エンジン22の上限回転数Nemax(mg1),Nemax(pin)とエンジン22の定格値の回転数としての上限回転数Nemax(eg)との最小値を値0で下限ガードしてエンジン22の上限回転数Nemaxを設定する。駆動軸36の回転数Nrとエンジン22の上限回転数Nemaxとの関係の一例を図6に示す。そして、この上限回転数Nemaxを後述のステップS350の処理でエンジン22の目標回転数Ne*に設定することにより、エンジン22やモータMG1,プラネタリギヤ30のピニオンギヤ33を保護しつつ、エンジン22の回転数を大きくすることができる。これにより、エンジン22から上限パワーPemaxより小さいパワーを出力する場合には、上限回転数Nemaxより小さい回転数でエンジン22を運転するものに比してエンジン22から出力するトルクを小さくすることができ、エンジン22からの直達トルク(前進走行方向のトルク)を小さくすることができる。なお、上述したように、要求トルクTr*が小さい(後進走行方向のトルクとして大きい)ほど上限トルクTemaxが小さくなるから、上限パワーPemaxも要求トルクTr*が小さいほど小さくなる。
Then, an upper limit rotational speed Nemax of the
Nemax(mg1)=ρ・Nm1max/(1+ρ)+Nm2/(Gr・(1+ρ)) (6)
Nemax(pin)=Nm2/Gr+γ・Npinmax (7)
Nemax=max(min(Nemax(mg1),Nemax(pin),Nemax(eg)),0) (8)
Nemax (mg1) = ρ ・ Nm1max / (1 + ρ) + Nm2 / (Gr ・ (1 + ρ)) (6)
Nemax (pin) = Nm2 / Gr + γ ・ Npinmax (7)
Nemax = max (min (Nemax (mg1), Nemax (pin), Nemax (eg)), 0) (8)
次に、要求パワーPr*をエンジン22の上限パワーPemaxと比較すると共に(ステップS240)、要求パワーPr*にバッテリ50の充電要求パワーPch*を加えた値(Pr*+Pch*)をエンジン22の上限パワーPemaxと比較する(ステップ250)。このステップS240,S250の処理は、図2の所定時制御ルーチン(図5のエンジン目標運転ポイント設定処理)の今回の実行時における初回のとき(後述のステップS330,S340の処理で要求パワーPr*や要求トルクTr*を再設定していないとき)には、アクセル対応要求パワーPraccを上限パワーPemaxと比較すると共にアクセル対応要求パワーPraccに充電要求パワーPch*を加えた値(Pracc+Pch*)を上限パワーPemaxと比較する処理となり、図2の所定時制御ルーチンの今回の実行時における2回目以降のとき(ステップS330,S340の処理で要求パワーPr*や要求トルクTr*を再設定した後)には、再設定後の要求パワーPr*を上限パワーPemaxと比較すると共に再設定後の要求パワーPr*に充電要求パワーPch*を加えた値を上限パワーPemaxと比較する処理となる。以下、まず、ステップS240,S250の処理が初回のときについて説明し、その後、2回目以降のときについて説明する。
Next, the required power Pr * is compared with the upper limit power Pemax of the engine 22 (step S240), and a value (Pr * + Pch *) obtained by adding the charge required power Pch * of the
ステップS240,S250の処理が初回のときにおいて、要求パワーPr*および値(Pr*+Pch*)がエンジン22の上限パワーPemax以下のとき、即ち、アクセル対応要求パワーPraccおよび値(Pracc+Pch*)が上限パワーPemax以下のときには、値(Pr*+Pch*)をエンジン22の目標パワーPe*に設定し(ステップS260)、エンジン22の上限回転数Nemaxをエンジン22の目標回転数Ne*に設定すると共に目標パワーPe*をエンジン22の目標回転数Ne*で除してエンジン22の目標トルクTe*を設定して(ステップS350)、エンジン目標運転ポイント設定処理を終了する。このように上限パワーPemax(=Temax・Nemax)以下の値(Pr*+Pch*)を目標パワーPe*に設定すると共に上限回転数Nemaxを目標回転数Ne*に設定することにより、目標トルクTe*は、上限トルクTemax以下の値になる。
When the processing of steps S240 and S250 is the first time, when the required power Pr * and the value (Pr * + Pch *) are less than or equal to the upper limit power Pemax of the
この場合、ステップS350の処理で上限トルクTemax以下の値を目標トルクTe*に設定すると共に、図2のステップS150の処理でアクセル対応要求トルクTraccを用いてモータMG2の仮トルクTm2tmpを設定することになる。したがって、モータMG2の仮トルクTm2tmpは、上述の式(2)のフィードフォワード項と式(3)と式(5)との関係から、基本的には、トルク制限Tm2limの範囲内の値になる。このため、図2のステップS160の処理では、仮トルクTm2tmpをトルク指令Tm2*に設定することになる。これにより、アクセル対応要求トルクTraccと、エンジン22からの直達トルクをキャンセルするためのキャンセルトルクTcと、の和のトルクをモータMG2から駆動軸36に出力することができ、アクセル対応要求トルクTracc(アクセル対応要求パワーPracc)により後進走行することができる。また、この場合、ステップS260の処理でアクセル対応要求パワーPraccより大きい値(Pracc+Pch*)を目標パワーPe*に設定することになる。したがって、充電要求パワーPch*に相当する電力でバッテリ50を充電することができる。これにより、バッテリ50の蓄電割合SOCの低下を抑制することができる。
In this case, a value equal to or lower than the upper limit torque Temax is set as the target torque Te * in the process of step S350, and the temporary torque Tm2tmp of the motor MG2 is set using the accelerator-corresponding required torque Tacc in the process of step S150 of FIG. become. Therefore, the temporary torque Tm2tmp of the motor MG2 is basically a value within the range of the torque limit Tm2lim from the relationship between the feedforward term of the above-described equation (2) and the equations (3) and (5). . Therefore, in the process of step S160 in FIG. 2, the temporary torque Tm2tmp is set to the torque command Tm2 *. As a result, the sum of the accelerator-corresponding required torque Tacc and the cancel torque Tc for canceling the direct torque from the
ステップS240,S250の処理が初回のときにおいて、要求パワーPr*がエンジン22の上限パワーPemax以下で且つ値(Pr*+Pch*)がエンジン22の上限パワーPemaxより大きいとき、即ち、アクセル対応要求パワーPraccが上限パワーPemax以下で値(Pracc+Pch*)が上限パワーPemaxより大きいときには、上限パワーPemax(=Nemax・Temax)をエンジン22の目標パワーPe*に設定し(ステップS270)、エンジン22の上限回転数Nemaxをエンジン22の目標回転数Ne*に設定すると共に目標パワーPe*をエンジン22の目標回転数Ne*で除して得られる値、即ち、上限トルクTemaxをエンジン22の目標トルクTe*に設定して(ステップS350)、エンジン目標運転ポイント設定処理を終了する。
When the processing of steps S240 and S250 is the first time, when the required power Pr * is less than or equal to the upper limit power Pemax of the
この場合、ステップS350の処理で上限トルクTemaxを目標トルクTe*に設定すると共に、図2のステップS150の処理でアクセル対応要求トルクTraccを用いてモータMG2の仮トルクTm2tmpを設定することになる。したがって、アクセル対応要求パワーPraccおよび値(Pracc+Pch*)が上限パワーPemax以下のときと同様に、アクセル対応要求トルクTracc(アクセル対応要求パワーPracc)により後進走行することができる。また、この場合、ステップS270の処理でアクセル対応要求パワーPracc以上の上限パワーPemaxを目標パワーPe*に設定することになる。したがって、アクセル対応要求パワーPraccが上限パワーPemaxより小さいときには、上限パワーPemaxからアクセル対応要求パワーPraccを減じた値(Pemax−Pracc)に相当する電力でバッテリ50を充電することができ、アクセル対応要求パワーPraccが上限パワーPemaxと等しいときには、バッテリ50を充放電させない。これにより、バッテリ50の蓄電割合SOCの低下を抑制することができる。
In this case, the upper limit torque Temax is set to the target torque Te * in the process of step S350, and the temporary torque Tm2tmp of the motor MG2 is set using the accelerator required torque Trac in the process of step S150 of FIG. Therefore, as in the case where the accelerator-corresponding required power Prac and the value (Prac + Pch *) are equal to or lower than the upper limit power Pemax, the vehicle can travel backward by the accelerator-corresponding required torque Tracc (accelerator-corresponding required power Prac). In this case, the upper limit power Pemax equal to or higher than the accelerator-corresponding required power Prac is set as the target power Pe * in the process of step S270. Therefore, when the accelerator-corresponding required power Prac is smaller than the upper limit power Pemax, the
ステップS240の処理が初回のときにおいて、要求パワーPr*がエンジン22の上限パワーPemaxより大きいとき、即ち、アクセル対応要求パワーPraccが上限パワーPemaxより大きいときには、上限パワーPemaxをエンジン22の目標パワーPe*に設定する(ステップS280)。そして、要求パワーPr*から上限パワーPemaxを減じて、要求パワーPr*により走行する際にバッテリ50から放電されると想定される想定放電電力Pdiesを計算し(ステップS290)、バッテリ50の蓄電割合SOCから許容下限割合SOCminを減じた値(SOC−SOCmin)を想定放電電力Pdiesで除して、バッテリ50の蓄電割合SOCが許容下限割合SOCminに至るまでに走行可能な残り走行可能時間Trunを計算すると共に、車速Vに残り走行可能時間Trunを乗じて、バッテリ50の蓄電割合SOCが許容下限割合SOCminに至るまでに走行可能な残り走行可能距離Lrunを計算する(ステップS300)。ここで、許容下限割合SOCminは、バッテリ50の特性に応じて定められ、例えば、20%や25%,30%などとされる。
When the process of step S240 is the first time, when the required power Pr * is greater than the upper limit power Pemax of the
続いて、後進走行開始から現在までの走行時間Tや走行距離Lと路面勾配θrgとに基づいて残り目標走行時間Trun*と残り目標走行距離Lrun*とを設定する(ステップS310)。ここで、残り目標走行時間Trun*は、後進走行の継続を確保したい現在からの時間の下限値であり、実施例では、路面勾配θrgに基づく後進走行開始からの総目標走行時間Trunsumから、後進走行開始から現在までの走行時間Tを減じて、求めるものとした。総目標走行時間Trunsumは、路面勾配θrgと総目標走行時間Trunsumとの関係を予め定めて総目標走行時間設定用マップとして図示しないROMに記憶しておき、路面勾配θrgが与えられると記憶したマップから対応する総目標走行時間Trunsumを導出して設定するものとした。また、残り目標走行距離Lrun*は、後進走行の継続を確保したい現在からの距離の下限値であり、実施例では、路面勾配θrgに基づく後進走行開始からの総目標走行距離Lrunsumから、後進走行開始から現在までの走行距離Lを減じて、求めるものとした。総目標走行距離Lrunsumは、路面勾配θrgと総目標走行距離Lrunsumとの関係を予め定めて総目標走行距離設定用マップとして図示しないROMに記憶しておき、路面勾配θrgが与えられると記憶したマップから対応する総目標走行距離Lrunsumを導出して設定するものとした。総目標走行時間設定用マップの一例を図7に示し、総目標走行距離設定用マップの一例を図8に示す。総目標走行時間Trunsumや総目標走行距離Lrunsumは、それぞれ、図7や図8に示すように、路面勾配θrgが小さいほど長くなる傾向に設定される。これは、一般に、平坦路や路面勾配θrgの小さい登坂路をある程度の時間や距離に亘って後進走行することは比較的あり得るが、路面勾配θrgの大きい登坂路をある程度の時間や距離に亘って後進走行することは非常にまれであると考えられる、との理由に基づく。 Subsequently, the remaining target travel time Trun * and the remaining target travel distance Lrun * are set based on the travel time T from the start of reverse travel to the present, the travel distance L, and the road surface gradient θrg (step S310). Here, the remaining target travel time Trun * is a lower limit value of the time from the present time when continuation of the reverse travel is desired to be ensured. In the embodiment, the reverse travel is determined from the total target travel time Trunsum from the start of the reverse travel based on the road surface gradient θrg. The travel time T from the start of travel to the present is reduced to obtain. The total target travel time Trunsum is a map in which the relationship between the road surface gradient θrg and the total target travel time Trunsum is determined in advance and stored in a ROM (not shown) as a total target travel time setting map, and the road surface gradient θrg is stored. The corresponding total target travel time Trunsum is derived and set. Further, the remaining target travel distance Lrun * is a lower limit value of the distance from the present time at which continuation of the reverse travel is desired to be ensured. In the embodiment, the reverse travel is performed from the total target travel distance Lrunsum from the start of the reverse travel based on the road surface gradient θrg. The mileage L from the start to the present is reduced to obtain. The total target travel distance Lrunsum is a map in which the relationship between the road surface gradient θrg and the total target travel distance Lrunsum is determined in advance and stored in a ROM (not shown) as a total target travel distance setting map, and the road surface gradient θrg is stored. The corresponding total target travel distance Lrunsum is derived and set. An example of the total target travel time setting map is shown in FIG. 7, and an example of the total target travel distance setting map is shown in FIG. As shown in FIGS. 7 and 8, the total target travel time Trunsum and the total target travel distance Lrunsum are set so as to become longer as the road surface gradient θrg is smaller. In general, it is relatively possible to travel backward on a flat road or an uphill road with a small road gradient θrg for a certain amount of time or distance, but on an uphill road with a large road surface gradient θrg over a certain amount of time or distance. Based on the reason that it is considered very rare to travel backward.
こうして残り目標走行時間Trun*と残り目標走行距離Lrun*とを設定すると、残り走行可能時間Trunを残り目標走行時間Trun*と比較すると共に残り走行可能距離Lrunを残り目標走行距離Lrun*と比較する(ステップS320)。 When the remaining target travel time Trun * and the remaining target travel distance Lrun * are thus set, the remaining travelable time Trun is compared with the remaining target travel time Trun * and the remaining travelable distance Lrun is compared with the remaining target travel distance Lrun *. (Step S320).
ステップS320で、残り走行可能時間Trunが残り目標走行時間Trun*以上で且つ残り走行可能距離Lrunが残り目標走行距離Lrun*以上のときには、エンジン22の上限回転数Nemaxをエンジン22の目標回転数Ne*に設定すると共に目標パワーPe*(この場合、上限パワーPemax(=Nemax・Temax))をエンジン22の目標回転数Ne*で除して得られる値、即ち、上限トルクTemaxをエンジン22の目標トルクTe*に設定して(ステップS350)、エンジン目標運転ポイント設定処理を終了する。この場合、現在から残り目標走行時間Trun*以上で且つ残り目標走行距離Lrun*以上に亘る後進走行、即ち、後進走行開始から値(T+Trun*)以上で且つ値(L+Lrun*)以上に亘る後進走行を行なうことができると考えられる。
If the remaining travelable time Trun is equal to or longer than the remaining target travel time Trun * and the remaining travelable distance Lrun is equal to or greater than the remaining target travel distance Lrun * in step S320, the upper limit speed Nemax of the
この場合、ステップS350の処理で上限トルクTemaxを目標トルクTe*に設定すると共に、図2のステップS150の処理でアクセル対応要求トルクTraccを用いてモータMG2の仮トルクTm2tmpを設定することになる。したがって、アクセル対応要求パワーPraccおよび値(Pracc+Pch*)が上限パワーPemax以下のときなどと同様に、アクセル対応要求トルクTracc(アクセル対応要求パワーPracc)により後進走行することができる。また、この場合、ステップS280の処理でアクセル対応要求パワーPraccより小さい上限パワーPemaxを目標パワーPe*に設定することになる。したがって、アクセル対応要求パワーPraccにより後進走行するために、要求パワーPr*から上限パワーPemaxを減じた値(Pr*−Pemax)に相当する電力でバッテリ50を放電させることになる。
In this case, the upper limit torque Temax is set to the target torque Te * in the process of step S350, and the temporary torque Tm2tmp of the motor MG2 is set using the accelerator required torque Trac in the process of step S150 of FIG. Therefore, as in the case where the accelerator-corresponding required power Prac and the value (Prac + Pch *) are equal to or lower than the upper limit power Pemax, the vehicle can travel backward by the accelerator-corresponding required torque Tracc (accelerator-corresponding required power Prac). In this case, the upper limit power Pemax smaller than the accelerator-corresponding required power Prac is set as the target power Pe * in the process of step S280. Therefore, in order to travel backward with the accelerator-corresponding required power Prac, the
ステップS320で、残り走行可能時間Trunが残り目標走行時間Trun*未満のときや残り走行可能距離Lrunが残り目標走行距離Lrun*未満のときには、要求パワーPr*を所定値ΔPrだけ小さくして再設定すると共に(ステップS330)、再設定した要求パワーPr*を駆動軸36の回転数Nr(=Nm2/Gr)で除して要求トルクTr*を再設定して(ステップS340)、ステップS240に戻る。いま、ステップS240,S250の処理が初回のときを考えているから、ステップS330,S340の処理も初回のときとなる。したがって、ステップS330,S340の処理は、要求パワーPr*をアクセル対応要求パワーPraccから所定値ΔPrだけ小さくすると共にそれに応じて要求トルクTr*をアクセル対応要求トルクTraccから大きくする(絶対値としては小さくする)処理となる。ここで、所定値ΔPrは、例えば、1kWや2kW,3kWなどとされる。また、ステップS330で再設定した要求パワーPr*は、ステップS240,S250の処理で目標パワーPe*をどのように設定するかを判定する際に用いられ、ステップS340で再設定した要求トルクTr*は、図4のステップS150の処理でモータMG2の仮トルクTm2tmpを設定する際に用いられる。
In step S320, when the remaining travelable time Trun is less than the remaining target travel time Trun * or when the remaining travelable distance Lrun is less than the remaining target travel distance Lrun *, the required power Pr * is decreased by a predetermined value ΔPr and reset. (Step S330), the reset required power Pr * is divided by the rotational speed Nr (= Nm2 / Gr) of the
次に、ステップS240,S250の処理が2回目以降のとき(ステップS330,S340の処理で要求パワーPr*や要求トルクTr*を再設定した後)について説明する。 Next, the case where the processes in steps S240 and S250 are the second and subsequent times (after the required power Pr * and the required torque Tr * are reset in the processes in steps S330 and S340) will be described.
ステップS240の処理が2回目以降のときにおいて、再設定後の要求パワーPr*が上限パワーPemaxより大きいときには、ステップS280以降の処理を再度実行する。この場合、要求パワーPr*を再設定前より所定値ΔPrだけ小さくしたことにより、ステップS290で計算される想定放電電力Pdiesが小さくなり、ステップS300で計算される残り走行可能時間Trunや残り走行可能距離Lrunが長くなる。そして、ステップS320で残り走行可能時間Trunが残り目標走行時間Trun*未満のときや残り走行可能距離Lrunが残り目標走行距離Lrun*未満のときには、要求パワーPr*や要求トルクTr*を再々設定して(ステップS330,S340)、ステップS240に戻る。このようにして、ステップS240で要求パワーPr*が上限パワーPemax以下になったと判定されるか、ステップS320で残り走行可能時間Trunが残り目標走行時間Trun*以上で且つ残り走行可能距離Lrunが残り目標走行距離Lrun*以上になったと判定されるまで、ステップS240,S280〜S340の処理を繰り返し実行し、要求パワーPr*を所定値ΔPrずつ小さくするのである。以下、ステップS240で要求パワーPr*が上限パワーPemax以下になったと判定される直前、または、ステップS320で残り走行可能時間Trunが残り目標走行時間Trun*以上で且つ残り走行可能距離Lrunが残り目標走行距離Lrun*以上になったと判定される直前に設定した最新の要求パワーPr*,要求トルクTr*をそれぞれ制限要求パワーPrmod,制限要求トルクTrmodということがある。 When the process in step S240 is performed for the second time or later and the required power Pr * after resetting is greater than the upper limit power Pemax, the processes in and after step S280 are executed again. In this case, by reducing the required power Pr * by a predetermined value ΔPr from before the resetting, the assumed discharge power Pdies calculated in step S290 is reduced, and the remaining travelable time Trun calculated in step S300 and the remaining travelable The distance Lrun becomes longer. In step S320, when the remaining travelable time Trun is less than the remaining target travel time Trun * or when the remaining travelable distance Lrun is less than the remaining target travel distance Lrun *, the required power Pr * and the required torque Tr * are set again. (Steps S330 and S340), the process returns to Step S240. In this way, it is determined in step S240 that the required power Pr * is less than or equal to the upper limit power Pemax, or the remaining travelable time Trun is greater than or equal to the remaining target travel time Trun * and the remaining travelable distance Lrun remains in step S320. The processes in steps S240 and S280 to S340 are repeatedly executed until it is determined that the target travel distance Lrun * is not less than the target travel distance Lrun *, and the required power Pr * is decreased by a predetermined value ΔPr. Hereinafter, immediately before it is determined in step S240 that the required power Pr * has become equal to or less than the upper limit power Pemax, or in step S320, the remaining travelable time Trun is greater than or equal to the remaining target travel time Trun * and the remaining travelable distance Lrun is the remaining target. The latest requested power Pr * and the requested torque Tr * set immediately before it is determined that the travel distance Lrun * or more may be referred to as the restricted requested power Prmod and the restricted requested torque Trmod, respectively.
そして、ステップS320で残り走行可能時間Trunが残り目標走行時間Trun*以上で且つ残り走行可能距離Lrunが残り目標走行距離Lrun*以上になったと判定されたときには、エンジン22の上限回転数Nemaxをエンジン22の目標回転数Ne*に設定すると共に目標パワーPe*(この場合、上限パワーPemax(=Nemax・Temax))をエンジン22の目標回転数Ne*で除して得られる値、即ち、上限トルクTemaxをエンジン22の目標トルクTe*に設定して(ステップS350)、エンジン目標運転ポイント設定処理を終了する。この場合、現在から残り目標走行時間Trun*以上で且つ残り目標走行距離Lrun*以上に亘る後進走行、即ち、後進走行開始から値(T+Trun*)以上で且つ値(L+Lrun*)以上に亘る後進走行を行なうことができると考えられる。
If it is determined in step S320 that the remaining travelable time Trun is equal to or greater than the remaining target travel time Trun * and the remaining travelable distance Lrun is equal to or greater than the remaining target travel distance Lrun *, the upper limit rotational speed Nemax of the
この場合、ステップS350の処理で上限トルクTemaxを目標トルクTe*に設定すると共に、図2のステップS150の処理で制限要求トルクTrmodを用いてモータMG2の仮トルクTm2tmpを設定することになる。したがって、仮トルクTm2tmpは、トルク制限Tm2limの範囲内の値になり、図2のステップS160の処理で仮トルクTm2tmpをトルク指令Tm2*に設定することになる。これにより、アクセル対応要求トルクTracc(アクセル対応要求パワーPracc)より制限された制限要求トルクTrmod(制限要求パワーPrmod)により後進走行することになる。また、この場合、ステップS280の処理で制限要求パワーPrmodより小さい上限パワーPemaxを要求パワーPe*に設定することになる。したがって、制限要求パワーPrmodから上限パワーPemaxを減じた値(Prmod−Pemax)に相当する電力でバッテリ50を放電させることになる。これにより、アクセル対応要求パワーPraccにより後進走行する、即ち、値(Pracc−Pemax)に相当する電力でバッテリ50を放電させるものに比して、バッテリ50からの放電電力を小さくし、バッテリ50の蓄電割合SOCの低下を緩やかにし、後進走行を継続可能な時間や距離を長くすることができる。
In this case, the upper limit torque Temax is set to the target torque Te * in the process of step S350, and the temporary torque Tm2tmp of the motor MG2 is set using the limit request torque Trmod in the process of step S150 of FIG. Therefore, the temporary torque Tm2tmp becomes a value within the range of the torque limit Tm2lim, and the temporary torque Tm2tmp is set to the torque command Tm2 * in the process of step S160 in FIG. As a result, the vehicle travels backward with a limited required torque Trmod (restricted required power Prmod) that is limited by the accelerator-corresponding required torque Trac (accelerator-required required power Prac). In this case, the upper limit power Pemax smaller than the limit required power Prmod is set as the required power Pe * in the process of step S280. Therefore, the
一方、ステップS240で要求パワーPr*が上限パワーPemax以下になったと判定されたときには、ステップS250以降の処理を実行して、エンジン目標運転ポイント設定処理を終了する。 On the other hand, when it is determined in step S240 that the required power Pr * has become equal to or lower than the upper limit power Pemax, the processes after step S250 are executed, and the engine target operation point setting process is terminated.
この場合、ステップS350の処理で上限トルクTemaxを目標トルクTe*に設定すると共に、図2のステップS150の処理で制限要求トルクTrmodを用いてモータMG2の仮トルクTm2tmpを設定することになる。したがって、アクセル対応要求トルクTracc(アクセル対応要求パワーPracc)より制限された制限要求トルクTrmod(制限要求パワーPrmod)により後進走行することになる。また、この場合、制限要求パワーPrmodに応じてステップS260またはS270の処理で制限要求パワーPrmodより大きい値(Prmod+Pch*)または制限要求パワーPrmod以上の上限パワーPemaxを目標パワーPe*に設定することになる。したがって、バッテリ50を充電するまたは充放電させないことになる。これにより、バッテリ50の蓄電割合SOCの低下を抑制することができる。
In this case, the upper limit torque Temax is set to the target torque Te * in the process of step S350, and the temporary torque Tm2tmp of the motor MG2 is set using the limit request torque Trmod in the process of step S150 of FIG. Therefore, the vehicle travels backward with the limited required torque Trmod (restricted required power Prmod) that is limited by the accelerator required torque Trac (accelerator required power Prac). In this case, the target power Pe * is set to a value higher than the limit required power Prmod (Prmod + Pch *) or an upper limit power Pemax greater than or equal to the limit required power Prmod in the process of step S260 or S270 according to the limit required power Prmod. Become. Therefore, the
図9は、所定時でバッテリ50の充電が要求されているときのアクセル対応要求パワーPracc,バッテリ50の充電要求パワーPch*,エンジン22の目標パワーPe*,実際の走行パワー(実Pr),バッテリ50の実際の充放電電力(充電時には実Pch,放電時には実Pdi)の関係の一例を示す説明図である。なお、図中、上限パワーPemaxは、上述の理由により、要求パワーPr*が大きいほど小さくなっている。
FIG. 9 shows an accelerator-corresponding required power Prac when the
図中1番左側に示すように、アクセル対応要求パワーPraccに充電要求パワーPch*を加えた値(Pracc+Pch*)が上限パワーPemax以下のときには、値(Pracc+Pch*)を目標パワーPe*に設定し、アクセル対応要求パワーPraccに相当する走行パワー(実Pr)により後進走行する。このときには、充電要求パワーPch*に相当する電力(実Pch)でバッテリ50を充電する。
As shown on the left side of the figure, when the value (Prac + Pch *) obtained by adding the charging-required power Pch * to the accelerator-corresponding required power Prac is less than or equal to the upper limit power Pemax, the value (Prac + Pch *) is set as the target power Pe *. The vehicle travels backward with the travel power (actual Pr) corresponding to the accelerator-corresponding required power Pracc. At this time, the
図中左から2番目に示すように、アクセル対応要求パワーPraccが上限パワーPemax以下で且つ値(Pracc+Pch*)が上限パワーPemaxより大きいときには、上限パワーPemaxを目標パワーPe*に設定し、アクセル対応要求パワーPraccに相当する走行パワー(実Pr)により後進走行する。このとき、アクセル対応要求パワーPraccが上限パワーPemaxより小さいときには、上限パワーPemaxからアクセル対応要求パワーPraccを減じた値に相当する電力(実Pch)でバッテリ50を充電し、アクセル対応要求パワーPraccが上限パワーPemaxに等しいときには、バッテリ50を充放電させない。
As shown in the second from the left in the figure, when the accelerator-corresponding required power Pracc is less than or equal to the upper limit power Pemax and the value (Prac + Pch *) is greater than the upper limit power Pemax, the upper limit power Pemax is set to the target power Pe * and The vehicle travels backward with travel power (actual Pr) corresponding to the required power Pracc. At this time, when the accelerator-corresponding required power Prac is smaller than the upper limit power Pemax, the
図中左から3番目に示すように、アクセル対応要求パワーPraccが上限パワーPemaxより大きいときにおいて、残り走行可能時間Trunが残り目標走行時間Trun*以上で且つ残り走行可能距離Lrunが残り目標走行距離Lrun*以上のときには、上限パワーPemaxを目標パワーPe*に設定し、アクセル対応要求パワーPraccに相当する走行パワー(実Pr)により後進走行する。このときには、アクセル対応要求パワーPraccから上限パワーPemaxを減じた値に相当する電力(実Pdi)でバッテリ50を放電させる。
As shown in the third from the left in the figure, when the accelerator required power Pracc is greater than the upper limit power Pemax, the remaining travelable time Trun is equal to or longer than the remaining target travel time Trun * and the remaining travelable distance Lrun is the remaining target travel distance. When it is equal to or greater than Lrun *, the upper limit power Pemax is set to the target power Pe *, and the vehicle travels backward with the travel power (actual Pr) corresponding to the accelerator-corresponding required power Prac. At this time, the
図中左から4番目に示すように、アクセル対応要求パワーPraccが上限パワーPemaxより大きいときにおいて、残り走行可能時間Trunが残り目標走行時間Trun*未満のときや残り走行可能距離Lrunが残り目標走行距離Lrun*未満のときには、上限パワーPemaxを目標パワーPe*に設定し、アクセル対応要求パワーPraccより小さい制限要求パワーPrmodに相当する走行パワー(実Pr)により後進走行する。このときには、制限要求パワーPrmodから上限パワーPemaxを減じた値に相当する電力(実Pdi)でバッテリ50を放電させる。これにより、アクセル対応要求パワーPraccにより後進走行するときに比して、バッテリ50からの放電電力を小さくし、バッテリ50の蓄電割合SOCの低下を緩やかにし、後進走行を継続可能な時間や距離を長くすることができる。即ち、後進走行を継続可能な時間や距離をある程度確保することができる。
As shown in the fourth from the left in the figure, when the accelerator required power Pracc is greater than the upper limit power Pemax, the remaining travelable time Trun is less than the remaining target travel time Trun * or the remaining travelable distance Lrun is the remaining target travel. When the distance is less than Lrun *, the upper limit power Pemax is set to the target power Pe *, and the vehicle travels backward with the traveling power (actual Pr) corresponding to the limited required power Prmod smaller than the accelerator-corresponding required power Prac. At this time, the
以上説明した実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22を負荷運転しながら後進走行する所定時には、基本的には、アクセル対応要求トルクTraccと、エンジン22からの直達トルクをキャンセルするためのキャンセルトルクと、の和のトルクをモータMG2から駆動軸36に出力することができるようにエンジン22の上限パワーPemaxを設定し、上限パワーPemax以下の範囲内でエンジン22が運転されると共にアクセル対応要求トルクTraccに対応する要求パワーPr*であるアクセル対応要求パワーPraccにより走行するようにエンジン22とモータMG1,MG2とを制御する。これにより、後進走行時の走行性能が低下するのを抑制することができる。そして、所定時において、アクセル対応要求パワーPraccが上限パワーPemaxより大きいときには、上限パワーPemaxをエンジン22の目標パワーPe*に設定し、要求パワーPr*から上限パワーPemaxを減じた値を用いて残り走行可能時間Trunと残り走行可能距離Lrunとを計算し、残り走行可能時間Trunが残り目標走行時間Trun*未満のときや残り走行可能距離Lrunが残り目標走行距離Lrun*未満のときには、アクセル対応要求パワーPraccより小さい制限要求パワーPrmodにより走行するように制御する。これにより、バッテリ50からの放電電力を小さくし、バッテリ50の蓄電割合SOCの低下を緩やかにし、後進走行を継続可能な時間や距離を長くすることができる。即ち、後進走行を継続可能な時間や距離をある程度確保することができる。
In the
しかも、所定時において、残り走行可能時間Trunが残り目標走行時間Trun*未満のときや残り走行可能距離Lrunが残り目標走行距離Lrun*未満のときには、残り走行可能時間Trunが残り目標走行時間Trun*以上で且つ残り走行可能距離Lrunが残り目標走行距離Lrun*以上となるように、制限要求パワーPrmodを設定する(要求パワーPr*をアクセル対応要求パワーPraccより小さくする)。これにより、現在から残り走行可能時間Trun*以上で且つ残り目標走行距離Lrun*以上に亘って後進走行できるようにすることができる。即ち、後進走行を継続可能な時間や距離をより十分に長くすることができる。 Moreover, when the remaining travelable time Trun is less than the remaining target travel time Trun * or the remaining travelable distance Lrun is less than the remaining target travel distance Lrun * at a predetermined time, the remaining travelable time Trun is the remaining target travel time Trun *. The limit required power Prmod is set so that the remaining travelable distance Lrun is equal to or greater than the remaining target travel distance Lrun * (required power Pr * is made smaller than the accelerator-corresponding required power Prac). Thereby, it is possible to make it possible to travel backward from the present over the remaining travelable time Trun * over the remaining target travel distance Lrun *. That is, it is possible to sufficiently lengthen the time and distance in which the backward traveling can be continued.
実施例のハイブリッド自動車20では、所定時にアクセル対応要求パワーPraccが上限パワーPemaxより大きいときにおいて、残り走行可能時間Trunが残り目標走行時間Trun*未満のときや残り走行可能距離Lrunが残り目標走行距離Lrun*未満のときには、残り走行可能時間Trunが残り目標走行時間Trun*以上で且つ残り走行可能距離Lrunが残り目標走行距離Lrun*以上となるまで、アクセル対応要求パワーPraccから所定値ΔPrずつ小さくして制限要求パワーPrmodを設定するものとしたが、アクセル対応要求パワーPraccから所定値ΔPr2を1回だけ減じて制限要求パワーPrmodを設定するものとしてもよい。この場合、制限要求パワーPrmodを用いて計算した残り走行可能時間Trun,残り走行可能距離Lrunが残り目標走行時間Trun*,残り目標走行距離Lrun*以上にならない場合があるが、制限要求パワーPrmodを設定しない(アクセル対応要求パワーPraccにより走行するように制御する)ものと比較すれば、後進走行を継続可能な時間や距離を長くすることができる。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、所定時にアクセル対応要求パワーPraccが上限パワーPemaxより大きいときにおいて、残り走行可能時間Trunが残り目標走行時間Trun*未満のときや残り走行可能距離Lrunが残り目標走行距離Lrun*未満のときには、残り走行可能時間Trunが残り目標走行時間Trun*以上で且つ残り走行可能距離Lrunが残り目標走行距離Lrun*以上となるまで、要求パワーPr*をアクセル対応要求パワーPraccから所定値ΔPrずつ小さくして制限要求パワーPrmodを設定するものとしたが、要求パワーPr*を小さくしている最中に、要求パワーPr*が所定値Pref(例えば、数kWなど)以下に至ったときには、そのときの要求パワーPr*を制限要求パワーPrmodに設定するものとしてもよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、所定時にアクセル対応要求パワーPraccが上限パワーPemaxより大きいときには、残り走行可能時間Trunと残り走行可能距離Lrunとを計算するものとしたが、これらの一方だけを計算するものとしてもよい。また、実施例では、所定時にアクセル対応要求パワーPraccが上限パワーPemaxより大きいときには、残り走行可能時間Trunと残り走行可能距離Lrunとに応じて、アクセル対応要求パワーPraccにより走行するか、制限要求パワーPrmodにより走行するか、を判定するものとしたが、残り走行可能時間Trunだけに応じて判定するものとしてもよいし、残り走行可能距離Lrunだけに応じて判定するものとしてもよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、残り目標走行時間Trun*や残り目標走行距離Lrun*は、後進走行開始から現在までの走行時間Tや走行距離Lと路面勾配θrgとに基づいて設定されるものとしたが、路面勾配θrgを考慮せずに設定されるものとしてもよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、所定時に要求パワーPr*が上限パワーPemaxより大きいときには、残り走行可能時間Trunおよび残り走行可能距離Lrunを計算するものとしたが、こうして計算した残り走行可能時間Trunおよび残り走行可能距離Lrunの一方または両方をディスプレイ90に表示出力するものとしてもよい。こうすれば、残り走行可能時間Trunや残り走行可能距離Lrunを運転者に報知することができる。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、所定時において、エンジン22の上限回転数Nemaxは、モータMG1の性能に基づくエンジン22の上限回転数Nemax(mg1)と、ピニオンギヤ33の性能に基づくエンジン22の上限回転数Nemax(pin)と、エンジン22の定格値としての上限回転数Nemax(eg)と、の最小値を値0で下限ガードして設定するものとしたが、駆動軸36の回転数Nrのみに応じて設定するものとしたり、所定値を用いるものとしたりしてもよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、所定時のバッテリ50の充電要求パワーPch*は、バッテリ50の蓄電割合SOCに応じて設定するものとしたが、蓄電割合SOCに加えて、バッテリ50の端子間電圧Vbや電池温度Tbなども考慮して設定するものとしてもよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、プラネタリギヤ30は、シングルピニオン式として構成されるものとしたが、共線図上で、駆動軸36,エンジン22のクランクシャフト26,モータMG1の回転軸と並ぶように3つの回転要素が接続されていれば、ダブルピニオン式として構成されるものとしてもよい。
In the
実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG2の回転軸を、減速ギヤ35を介して駆動軸36に接続するものとしたが、2段や3段などの有段変速機や無段変速機を介して駆動軸36に接続するものとしてもよいし、減速ギヤ35や変速機などを介さずに直接接続するものとしてもよい。
In the
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン22が「エンジン」に相当し、モータMG1が「第1モータ」に相当し、プラネタリギヤ30が「プラネタリギヤ」に相当し、モータMG2が「第2モータ」に相当し、バッテリ50が「バッテリ」に相当し、図5のエンジン目標運転ポイント設定処理を含む図2の所定時制御ルーチンを実行するHVECU70と、HVECU70からのエンジン22の目標回転数Ne*や目標トルクTe*に基づいてエンジン22を制御するエンジンECU24と、HVECU70からのモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*に基づいてモータMG1,MG2(インバータ41,42)を制御するモータECU40と、が「制御手段」に相当する。
The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. In the embodiment, the
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。 The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem is the same as that of the embodiment described in the column of means for solving the problem. Therefore, the elements of the invention described in the column of means for solving the problems are not limited. That is, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problems should be made based on the description of the column, and the examples are those of the invention described in the column of means for solving the problems. It is only a specific example.
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated using the Example, this invention is not limited at all to such an Example, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it is with various forms. Of course, it can be implemented.
本発明は、ハイブリッド自動車の製造産業などに利用可能である。 The present invention can be used in the manufacturing industry of hybrid vehicles.
20 ハイブリッド自動車、22 エンジン、24 エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、26 クランクシャフト、28 ダンパ、30 プラネタリギヤ、31 サンギヤ、32 リングギヤ、33 ピニオンギヤ、34 キャリア、35 減速ギヤ、36 駆動軸、40 モータ用電子制御ユニット(モータECU)、41,42 インバータ、43,44 回転位置検出センサ、50 バッテリ、51a 電圧センサ、51b 電流センサ、51c 温度センサ、52 バッテリ用電子制御ユニット(バッテリECU)、60 ギヤ機構、62 デファレンシャルギヤ、63a,63b 駆動輪、70 ハイブリッド用電子制御ユニット(HVECU)、80 イグニッションスイッチ、81 シフトレバー、82 シフトポジションセンサ、83 アクセルペダル、84 アクセルペダルポジションセンサ、85 ブレーキペダル、86 ブレーキペダルポジションセンサ、88 車速センサ、89 勾配センサ、90 ディスプレイ、MG1,MG2 モータ。
20 Hybrid Vehicle, 22 Engine, 24 Electronic Control Unit (Engine ECU) for Engine, 26 Crankshaft, 28 Damper, 30 Planetary Gear, 31 Sun Gear, 32 Ring Gear, 33 Pinion Gear, 34 Carrier, 35 Reduction Gear, 36 Drive Shaft, 40 Motor Electronic control unit (motor ECU), 41, 42 inverter, 43, 44 rotational position detection sensor, 50 battery, 51a voltage sensor, 51b current sensor, 51c temperature sensor, 52 battery electronic control unit (battery ECU), 60 gear Mechanism, 62 Differential gear, 63a, 63b Drive wheel, 70 Hybrid electronic control unit (HVECU), 80 Ignition switch, 81 Shift lever, 82
Claims (5)
動力を入出力可能な第1モータと、
車軸に連結された駆動軸と前記エンジンの出力軸と前記第1モータの回転軸とに3つの回転要素が共線図上で前記駆動軸,前記出力軸,前記回転軸の順に並ぶように接続されたプラネタリギヤと、
前記駆動軸に動力を入出力可能な第2モータと、
前記第1モータおよび前記第2モータと電力をやりとり可能なバッテリと、
を備えるハイブリッド自動車であって、
前記エンジンを負荷運転しながら後進走行する所定時には、前記駆動軸に要求される後進走行方向の要求トルクと、前記エンジンの負荷運転に伴って前記駆動軸に作用する前進走行方向のトルクをキャンセルするためのキャンセルトルクと、の和のトルクを前記第2モータから前記駆動軸に出力することができるように前記エンジンの上限パワーを設定し、該上限パワー以下の範囲内で前記エンジンの目標パワーを設定し、該目標パワーが前記エンジンから出力されると共に前記要求トルクに対応する対応要求パワーにより走行するように前記エンジンと前記第1モータと前記第2モータとを制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、前記所定時において、前記対応要求パワーが前記上限パワーより大きいときには、前記上限パワーを前記目標パワーに設定し、前記対応要求パワーと前記上限パワーとの差分に応じて後進走行を継続可能な時間および距離の少なくとも一方である走行可能値を設定し、該走行可能値が閾値以上のときには前記対応要求パワーにより走行するように制御し、前記走行可能値が前記閾値未満のときには前記対応要求パワーより小さい制限要求パワーにより走行するように制御する、
ことを特徴とするハイブリッド自動車。 Engine,
A first motor capable of inputting and outputting power;
A drive shaft connected to an axle, an output shaft of the engine, and a rotary shaft of the first motor are connected so that three rotary elements are arranged in the order of the drive shaft, the output shaft, and the rotary shaft on a collinear diagram. Planetary gears,
A second motor capable of inputting and outputting power to the drive shaft;
A battery capable of exchanging electric power with the first motor and the second motor;
A hybrid vehicle comprising:
At a predetermined time when the engine travels backward while performing a load operation, the requested torque in the reverse travel direction required for the drive shaft and the torque in the forward travel direction that acts on the drive shaft in accordance with the load operation of the engine are canceled. The upper limit power of the engine is set so that the sum of the cancel torque and the torque can be output from the second motor to the drive shaft, and the target power of the engine is set within a range equal to or lower than the upper limit power. And setting means for controlling the engine, the first motor, and the second motor so that the target power is output from the engine and travels with the corresponding required power corresponding to the required torque,
The control means sets the upper limit power to the target power when the corresponding required power is larger than the upper limit power at the predetermined time, and travels backward according to a difference between the corresponding required power and the upper limit power. A travelable value that is at least one of a continuable time and a distance is set, and when the travelable value is equal to or greater than a threshold value, control is performed so that the vehicle travels with the corresponding required power, and when the travelable value is less than the threshold value, Control to drive with limited required power smaller than the corresponding required power,
A hybrid vehicle characterized by that.
前記制御手段は、前記所定時において、前記対応要求パワーが前記上限パワーより大きく且つ前記走行可能値が前記閾値未満のときには、前記走行可能値が前記閾値以上となるように前記制限要求パワーを設定する、
ことを特徴とするハイブリッド自動車。 The hybrid vehicle according to claim 1,
The control means sets the limit required power so that the travelable value is equal to or greater than the threshold when the corresponding required power is greater than the upper limit power and the travelable value is less than the threshold at the predetermined time. To
A hybrid vehicle characterized by that.
前記閾値は、後進走行開始からの時間と距離との少なくとも一方が長いほど小さくなる傾向に設定される、
ことを特徴とするハイブリッド自動車。 A hybrid vehicle according to claim 1 or 2,
The threshold value is set to tend to be smaller as at least one of the time and distance from the start of reverse travel is longer,
A hybrid vehicle characterized by that.
前記閾値は、路面勾配が小さいほど大きくなる傾向に設定される、
ことを特徴とするハイブリッド自動車。 A hybrid vehicle according to claim 3,
The threshold value is set so as to increase as the road surface gradient decreases.
A hybrid vehicle characterized by that.
前記制御手段は、前記所定時において、前記対応要求パワーが前記上限パワーより大きいときには、前記バッテリの蓄電割合と許容下限割合との差分を前記対応要求パワーと前記上限パワーとの差分で除して前記後進走行を継続可能な時間を演算し、車速と前記演算した時間との積として前記後進走行を継続可能な距離を演算する、
ことを特徴とするハイブリッド自動車。 A hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 4,
When the corresponding required power is greater than the upper limit power at the predetermined time, the control means divides the difference between the storage ratio of the battery and the allowable lower limit ratio by the difference between the corresponding required power and the upper limit power. Calculating a time during which the reverse travel can be continued, and calculating a distance at which the reverse travel can be continued as a product of a vehicle speed and the calculated time;
A hybrid vehicle characterized by that.
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