DE102017102457B4 - Hybrid vehicle control device - Google Patents
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Abstract
Hybridfahrzeugsteuervorrichtung (50) zur Verwendung in einem Hybridfahrzeug (90) mit einem Vierwellenkraftübertragungsmechanismus (100) zur Kraftübertragung einer Ausgangswelle (130) einer Maschine (13), einer Ausgangswelle (110) eines ersten MG (11), einer Ausgangswelle (120) eines zweiten MG (12) und einer Antriebswelle (14), die an ein Antriebsrad (94) gekoppelt ist, wobei der Vierwellenkraftübertragungsmechanismus (100) mit einem ersten Planetengetriebemechanismus (20) und einem zweiten Planetengetriebemechanismus (30) gestaltet ist, die aneinander gekoppelt sind, was eine Kraft von der Maschine (13), eine Kraft von dem ersten MG (11) und eine Kraft von dem zweiten MG (12) kombiniert und die kombinierte Kraft an die Antriebswelle (14) ausgibt, wobei der erste Planetengetriebemechanismus (20) ein erstes Sonnenrad (21), einen ersten Planetenträger (22) und ein erstes Hohlrad (23) hat, wobei das erste Sonnenrad (21), der erste Planetenträger (22) und das erste Hohlrad (23) jeweils an die Ausgangswelle (110) des ersten MG (11), die Ausgangswelle (130) der Maschine (13) und die Antriebswelle (14) gekoppelt sind, und wobei der zweite Planetengetriebemechanismus (30) ein zweites Sonnenrad (31), einen zweiten Planetenträger (32) und ein zweites Hohlrad (33) hat, wobei das zweite Sonnenrad (31), der zweite Planetenträger (32) und das zweite Hohlrad (33) jeweils an die Ausgangswelle (130) der Maschine (13), die Antriebswelle (14) und die Ausgangswelle (120) des zweiten MG (12) gekoppelt sind,wobei die Hybridfahrzeugsteuervorrichtung (50) ein regeneratives Drehmoment, das regenerative elektrische Leistung erzeugt, um zu einer Batterie (41) zugeführt zu werden, als einen negativen Wert definiert, unddie Hybridfahrzeugsteuervorrichtung (50) eine Drehmomentgleichgewichtsformel in einem nomographischen Schaubild des Vierwellenkraftübertragungsmechanismus (100) und eine Leistungsgleichgewichtsformel einschließlich eines Batterieeingangsleistungsgrenzwerts (Pbatt_LIM) verwendet, um ein maximales regeneratives Antriebswellendrehmoment (Tout_rg_MAX) zu berechnen, wobei das maximale regenerative Antriebswellendrehmoment (Tout_rg_MAX) ein maximales Drehmoment der Antriebswelle (14) ist, das regeneriert werden kann und zu der Batterie (41) während einer Verzögerung des Fahrzeugs zugeführt werden kann,wobei die Hybridfahrzeugsteuervorrichtung (50) gestaltet ist, um:den Batterieeingangsleistungsgrenzwert (Pbatt_LIM), ein Maschinenminimumdrehmoment (Te_MIN), wobei das Maschinenminimumdrehmoment (Te_MIN) ein minimales Drehmoment ist, das durch die Maschine (13) gemäß einem vorliegenden Betriebszustand des Hybridfahrzeugs (90) ausgegeben werden kann, und ein erstes MG-Minimumdrehmoment (Tmg1_MIN) und ein zweites MG-Minimumdrehmoment (Tmg2_MIN), wobei das erste MG-Minimumdrehmoment (Tmg1_MIN) und das zweite MG-Minimumdrehmoment (Tmg2_MIN) Minimumdrehmomente sind, die durch den ersten MG (11) und den zweiten MG (12) gemäß vorliegenden Betriebszuständen des Hybridfahrzeugs (90) jeweils ausgegeben werden können, zu erlangen oder zu berechnen,ein erstes MG-Basisdrehmoment (Tmg1_bas) aus dem Batterieeingangsleistungsgrenzwert (Pbatt_LIM) und dem Maschinenminimumdrehmoment (Te_MIN) zu berechnen, und falls das berechnete erste MG-Basisdrehmoment (Tmg1_bas) geringer als das erste MG-Minimumdrehmoment (Tmg1_MIN) ist, das erste MG-Basisdrehmoment (Tmg1_bas) auf das erste MG-Minimumdrehmoment (Tmg1_MIN) zu korrigieren, und, falls das berechnete erste MG-Basisdrehmoment (Tmg1_bas) größer als oder gleich wie das erste MG-Minimumdrehmoment (Tmg1_MIN) ist, das berechnete erste MG-Basisdrehmoment (Tmg1_bas) beizubehalten;ein zweites MG-Übergangsdrehmoment (Tmg2_temp) aus dem ersten MG-Basisdrehmoment (Tmg1_bas) und dem Maschinenminimumdrehmoment (Te_MIN) zu berechnen;falls das berechnete zweite MG-Übergangsdrehmoment (Tmg2_temp) kleiner als das zweite MG-Minimumdrehmoment (Tmg2_MIN) ist, das zweite MG-Minimumdrehmoment (Tmg2_MIN) als ein zweites MG-Bestimmungsdrehmoment (Tmg2_det) einzustellen und ein erstes MG-Bestimmungsdrehmoment (Tmg1_det) aus dem zweiten MG-Bestimmungsdrehmoment (Tmg2_det) und dem Maschinenminimumdrehmoment (Te_MIN) zu berechnen;falls das zweite MG-Übergangsdrehmoment (Tmg2_temp) größer als oder gleich wie das zweite MG-Minimumdrehmoment (Tmg2_MIN) ist, das zweite MG-Übergangsdrehmoment (Tmg2_temp) als das zweite MG-Bestimmungsdrehmoment (Tmg2_det) einzustellen und das erste MG-Basisdrehmoment (Tmg1_bas) als das erste MG-Bestimmungsdrehmoment (Tmg1_det) einzustellen; unddas maximale regenerative Antriebswellendrehmoment (Tout_rg_MAX) aus dem ersten MG-Bestimmungsdrehmoment (Tmg1_det) und dem zweiten MG-Bestimmungsdrehmoment (Tmg2_det) zu berechnen,wobei das berechnete maximale regenerative Antriebswellendrehmoment (Tout_rg_MAX) an eine Bremssteuervorrichtung (60) geschickt wird, die ein Bremsen des Hybridfahrzeugs steuert, undwobei das Maschinenminimumdrehmoment (Te_MIN) basierend auf der Anzahl von Umdrehungen, die von der Maschine (13) gemacht werden, und einer Maschinentemperatur bestimmt wird.Hybrid vehicle control device (50) for use in a hybrid vehicle (90) with a four-shaft power transmission mechanism (100) for transmitting power to an output shaft (130) of a machine (13), an output shaft (110) of a first MG (11), an output shaft (120) of a second MG (12) and a drive shaft (14) coupled to a drive wheel (94), wherein the four-shaft power transmission mechanism (100) is designed with a first planetary gear mechanism (20) and a second planetary gear mechanism (30) coupled to each other, which a force from the engine (13), a force from the first MG (11) and a force from the second MG (12) combines and outputs the combined force to the drive shaft (14), wherein the first planetary gear mechanism (20) is a first Sun gear (21), a first planet carrier (22) and a first ring gear (23), the first sun gear (21), the first planet carrier (22) and the first ring gear (23) each being connected to the output shaft (110) of the first MG (11), the output shaft (130) of the machine (13) and the drive shaft (14) are coupled, and wherein the second planetary gear mechanism (30) has a second sun gear (31), a second planet carrier (32) and a second ring gear ( 33), the second sun gear (31), the second planet carrier (32) and the second ring gear (33) each being connected to the output shaft (130) of the machine (13), the drive shaft (14) and the output shaft (120) of the second MG (12), wherein the hybrid vehicle control device (50) defines a regenerative torque that generates regenerative electric power to be supplied to a battery (41) as a negative value, and the hybrid vehicle control device (50) defines a torque balance formula in one nomographic diagram of the four-shaft power transmission mechanism (100) and a power balance formula including a battery input power limit (Pbatt_LIM) are used to calculate a maximum regenerative driveshaft torque (Tout_rg_MAX), wherein the maximum regenerative driveshaft torque (Tout_rg_MAX) is a maximum torque of the driveshaft (14) that is regenerated and can be supplied to the battery (41) during deceleration of the vehicle, wherein the hybrid vehicle control device (50) is designed to: the battery input power limit (Pbatt_LIM), an engine minimum torque (Te_MIN), where the engine minimum torque (Te_MIN) is a minimum torque , which can be output by the machine (13) according to a current operating state of the hybrid vehicle (90), and a first MG minimum torque (Tmg1_MIN) and a second MG minimum torque (Tmg2_MIN), wherein the first MG minimum torque (Tmg1_MIN) and the second MG minimum torque (Tmg2_MIN) are minimum torques that can each be output by the first MG (11) and the second MG (12) according to existing operating states of the hybrid vehicle (90), to obtain or calculate a first MG base torque (Tmg1_bas) from the battery input power limit (Pbatt_LIM) and the engine minimum torque (Te_MIN), and if the calculated first MG base torque (Tmg1_bas) is less than the first MG minimum torque (Tmg1_MIN), the first MG base torque (Tmg1_bas). to correct the first MG minimum torque (Tmg1_MIN), and, if the calculated first MG base torque (Tmg1_bas) is greater than or equal to the first MG minimum torque (Tmg1_MIN), to maintain the calculated first MG base torque (Tmg1_bas); a to calculate the second MG transition torque (Tmg2_temp) from the first MG base torque (Tmg1_bas) and the machine minimum torque (Te_MIN); if the calculated second MG transition torque (Tmg2_temp) is smaller than the second MG minimum torque (Tmg2_MIN), the second MG -set minimum torque (Tmg2_MIN) as a second MG determination torque (Tmg2_det) and calculate a first MG determination torque (Tmg1_det) from the second MG determination torque (Tmg2_det) and the machine minimum torque (Te_MIN); if the second MG transition torque (Tmg2_temp ) is greater than or equal to the second MG minimum torque (Tmg2_MIN), set the second MG transition torque (Tmg2_temp) as the second MG determination torque (Tmg2_det), and set the first MG base torque (Tmg1_bas) as the first MG determination torque ( Tmg1_det); and to calculate the maximum regenerative drive shaft torque (Tout_rg_MAX) from the first MG determination torque (Tmg1_det) and the second MG determination torque (Tmg2_det), wherein the calculated maximum regenerative drive shaft torque (Tout_rg_MAX) is sent to a brake control device (60) which brakes the Hybrid vehicle controls, and wherein the engine minimum torque (Te_MIN) is determined based on the number of revolutions made by the engine (13) and an engine temperature.
Description
HINTERGRUNDBACKGROUND
Technisches GebietTechnical area
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hybridfahrzeugsteuervorrichtung, die in einem Hybridfahrzeug verwendet wird, in dem eine Leistung von einer Maschine mit einer Leistung von einem Motorgenerator durch einen Kraftübertragungsmechanismus kombiniert wird und an eine Antriebswelle übertragen wird, und die Drehmomente von Drehelementen in dem Hybridfahrzeug steuert.The present invention relates to a hybrid vehicle control device used in a hybrid vehicle in which power from an engine is combined with power from a motor generator through a power transmission mechanism and transmitted to a drive shaft, and controls the torques of rotating elements in the hybrid vehicle.
Stand der TechnikState of the art
In einem Hybridfahrzeug, in dem eine Kraft bzw. Leistung von einer Maschine mit einer Kraft bzw. Leistung von einem Motorgenerator durch einen Kraftübertragungsmechanismus kombiniert wird und an eine Antriebswelle übertragen wird, wurde eine Technik eines Begrenzens eines Leistungsfahrdrehmoments (Power Running-Drehmoment) und eines regenerativen Drehmoments verwendet, um zum Beispiel ein Überhitzen des Motorgenerators (hiernach je nach Bedarf als „MG“ bezeichnet) zu verhindern.
In der vorliegenden Spezifikation werden verschiedene Ausdrücke, „erster MG“ und „zweiter MG“ verwendet, um zwei verschiedene Motorgeneratoren zu bezeichnen, die an einem Hybridfahrzeug montiert sind. Der Ausdruck „erster MG“ bezieht sich auf einen Motorgenerator, der primär als ein elektrischer Generator dient, und der Ausdruck „zweiter MG“ bezieht sich auf einen Motorgenerator, der hauptsächlich als ein Elektromotor dient.In this specification, different terms, "first MG" and "second MG", are used to denote two different motor generators mounted on a hybrid vehicle. The term "first MG" refers to a motor generator that serves primarily as an electric generator, and the term "second MG" refers to a motor generator that serves primarily as an electric motor.
In einem Hybridfahrzeug mit einer Ausgangswelle einer Maschine, einer Ausgangswelle des ersten MG, einer Ausgangswelle des zweiten MG und einer Antriebswelle, die an ein Antriebsrad gekoppelt ist, kann ein Vierwellenkraftübertragungsmechanismus verwendet werden, der eine Kraft von der Maschine, eine Kraft von dem ersten MG und eine Kraft von dem zweiten MG kombiniert und die kombinierte Kraft bzw. Leistung an die Antriebswelle ausgibt. Solch ein Vierwellenkraftübertragungsmechanismus ist in
Mit dem Dreiwellenkraftübertragungsmechanismus werden Drehmomente auf einem nomographischen Schaubild noch leichter als mit dem Vierwellenkraftübertragungsmechanismus ausgeglichen, da der Vierwellenkraftübertragungsmechanismus Ausgabeeigenschaften der drei anderen Drehelemente hinsichtlich einer Ausgabeeigenschaft der Antriebswelle einstellen muss. Entsprechend, wie mit der konventionellen Technik von
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Hybridfahrzeugsteuervorrichtung vorzusehen, die in einem Hybridfahrzeug mit einem Vierwellenkraftübertragungsmechanismus verwendet wird und die geeignet ein regeneratives Antriebswellendrehmoment begrenzt, während ein Drehmomentgleichgewicht beibehalten wird.It is the object of the present invention to provide a hybrid vehicle control device used in a hybrid vehicle having a four-shaft power transmission mechanism and which appropriately limits a regenerative drive shaft torque while maintaining a torque balance.
Die Aufgabe der Erfindung wird mit einer Hybridfahrzeugsteuervorrichtung gemäß Anspruch 1 und einer Hybridfahrzeugsteuervorrichtung gemäß Anspruch 2 gelöst.The object of the invention is achieved with a hybrid vehicle control device according to
ZusammenfassungSummary
In Übereinstimmung mit einer ersten Beispielsausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Hybridfahrzeugsteuervorrichtung der vorliegenden Erfindung vorgesehen, die in einem Hybridfahrzeug verwendet wird, das einen Vierwellenkraftübertragungsmechanismus zur Kraftübertragung einer Ausgangswelle einer Maschine, einer Ausgangswelle eines ersten MG, einer Ausgangswelle eines zweiten MG und einer Antriebswelle aufweist, die an ein Antriebsrad gekoppelt ist.In accordance with a first exemplary embodiment of the present invention, there is provided a hybrid vehicle control apparatus of the present invention used in a hybrid vehicle having a four-shaft power transmission mechanism for transmitting power to an output shaft of an engine, an output shaft of a first MG, an output shaft of a second MG, and a drive shaft. which is coupled to a drive wheel.
Der Vierwellenkraftübertragungsmechanismus weist einen ersten Planetengetriebemechanismus und einen zweiten Planetengetriebemechanismus auf, die aneinander gekoppelt sind. Der Vierwellenkraftübertragungsmechanismus kombiniert eine Kraft von der Maschine, eine Kraft von dem ersten MG und eine Kraft von dem zweiten MG und gibt die kombinierte Kraft an die Antriebswelle aus. Der erste Planetengetriebemechanismus hat ein erstes Sonnenrad, einen ersten Planetenträger und ein erstes Hohlrad, die jeweils an die Ausgangswelle des ersten MG, die Ausgangswelle der Maschine und die Antriebswelle gekoppelt sind. Der zweite Planetengetriebemechanismus hat ein zweites Sonnenrad, einen zweiten Planetenträger und ein zweites Hohlrad, die jeweils an die Ausgangswelle der Maschine, die Antriebswelle und die Ausgangswelle des zweiten MG gekoppelt sind.The four-shaft power transmission mechanism includes a first planetary gear mechanism and a second planetary gear mechanism coupled to each other. The four-shaft power transmission mechanism combines a power from the engine, a power from the first MG, and a power from the second MG, and outputs the combined power to the drive shaft. The first planetary gear mechanism has a first sun gear, a first planet carrier and a first ring gear coupled to the output shaft of the first MG, the engine output shaft and the input shaft, respectively. The second planetary gear mechanism has a second sun gear, a second planet carrier and a second ring gear coupled to the engine output shaft, the input shaft and the second MG output shaft, respectively.
Ein regeneratives Drehmoment, das regenerative elektrische Leistung erzeugt, um zu einer Batterie zugeführt zu werden, wird als ein negativer Wert definiert. Die Hybridfahrzeugsteuervorrichtung verwendet eine Drehmomentgleichgewichtsformel für die vier Drehelemente in einem nomographischen Schaubild des Kraftübertragungsmechanismus und eine elektrische Leistungsgleichgewichtsformel, die einen Batterieeingabeleistungsgrenzwert (Pbatt_LIM) aufweist, um ein maximales regeneratives Antriebswellendrehmoment (Tout_rg_MAX) zu berechnen, das ein maximales Drehmoment der Antriebswelle ist, das regeneriert werden kann und zu der Batterie während einer Verzögerung des Fahrzeugs zugeführt werden kann.A regenerative torque that generates regenerative electric power to be supplied to a battery is defined as a negative value. The hybrid vehicle control device uses a torque balance formula for the four rotating elements in a nomographic diagram of the power transmission mechanism and an electric power balance formula having a battery input power limit (Pbatt_LIM) to calculate a maximum drive shaft regenerative torque (Tout_rg_MAX), which is a maximum torque of the drive shaft to be regenerated and can be supplied to the battery during deceleration of the vehicle.
Ein Verfahren eines Berechnens des maximalen regenerativen Antriebswellendrehmoments wird im Detail nachfolgend beschrieben. In den Berechnungsschritten nachfolgend können erste MG-Drehmomente und zweite MG-Drehmomente ausgetauscht werden.A method of calculating the maximum regenerative input shaft torque is described in detail below. In the calculation steps below, first MG torques and second MG torques can be exchanged.
Zuerst erlangt die Hybridfahrzeugsteuervorrichtung den „Batterieeingangsleistungsgrenzwert“, ein „minimales Maschinendrehmoment (Te_MIN)“, das ein minimales Drehmoment ist, das durch die Maschine gemäß einem vorliegenden Betriebszustand des Hybridfahrzeugs ausgegeben werden kann, und ein „erstes MG-Minimumdrehmoment (Tmg1_MIN)“ und ein „zweites MG-Minimumdrehmoment (Tmg2_MIN)“ oder berechnet diese, welche Minimumdrehmomente bzw. Minimaldrehmomente sind, die von dem ersten und zweiten MG gemäß einem vorliegenden Betriebszustand des Hybridfahrzeugs jeweils ausgegeben werden können.First, the hybrid vehicle control device obtains the “battery input power limit,” a “minimum engine torque (Te_MIN),” which is a minimum torque that can be output by the engine according to a present operating state of the hybrid vehicle, and a “first MG minimum torque (Tmg1_MIN),” and a “second MG minimum torque (Tmg2_MIN)” or calculates these, which are minimum torques that can be output by the first and second MG in accordance with an existing operating state of the hybrid vehicle.
Als Nächstes wird ein erstes MG-Basisdrehmoment (Tmg1_bas) aus dem Batterieeingangsleistungsgrenzwert und dem Maschinenminimumdrehmoment berechnet. Falls das berechnete erste MG-Basisdrehmoment geringer als das erste MG-Minimumdrehmoment ist, wird das erste MG-Basisdrehmoment auf das erste MG-Minimumdrehmoment korrigiert.Next, a first MG base torque (Tmg1_bas) is calculated from the battery input power limit and the engine minimum torque. If the calculated first MG base torque is less than the first MG minimum torque, the first MG base torque is corrected to the first MG minimum torque.
Ein zweites MG-Übergangsdrehmoment bzw. ein zweites zeitweiliges MG-Drehmoment (Tmg2_temp) wird dann aus dem ersten MG-Basisdrehmoment und dem Maschinenminimumdrehmoment berechnet.A second MG transition torque or a second temporary MG torque (Tmg2_temp) is then calculated from the first MG base torque and the machine minimum torque.
Als Nächstes, falls das berechnete zweite MG-Übergangsdrehmoment geringer als das zweite MG-Minimumdrehmoment ist, wird das zweite MG-Minimumdrehmoment als ein zweites MG-Bestimmungsdrehmoment (Tmg2_det) eingestellt und ein erstes MG-Bestimmungsdrehmoment (Tmg1_det) wird aus dem zweiten MG-Bestimmungsdrehmoment und dem Maschinenminimumdrehmoment berechnet.Next, if the calculated second MG transition torque is less than the second MG minimum torque, the second MG minimum torque is set as a second MG determination torque (Tmg2_det), and a first MG determination torque (Tmg1_det) is determined from the second MG Determination torque and the machine minimum torque are calculated.
Falls das zweite MG-Übergangsdrehmoment größer als oder gleich wie das zweite MG-Minimumdrehmoment ist, wird das zweite MG-Übergangsdrehmoment als das zweite MG-Bestimmungsdrehmoment eingestellt und das erste MG-Basisdrehmoment wird als das erste MG-Bestimmungsdrehmoment eingestellt.If the second MG transition torque is greater than or equal to the second MG minimum torque, the second MG transition torque is set as the second MG determination torque and the first MG base torque is set as the first MG determination torque.
Schließlich berechnet die Hybridfahrzeugsteuervorrichtung das maximale regenerative Antriebswellendrehmoment aus dem ersten MG-Bestimmungsdrehmoment und dem zweiten MG-Bestimmungsdrehmoment.Finally, the hybrid vehicle control device calculates the maximum regenerative drive shaft torque from the first MG determination torque and the second MG determination torque.
Erfindungsgemäß schickt die Hybridfahrzeugsteuervorrichtung das maximale regenerative Antriebswellendrehmoment, das durch die vorangehend beschriebene Verarbeitung berechnet ist, an eine Bremssteuervorrichtung, die ein Bremsen des Hybridfahrzeugs steuert. Die Bremssteuervorrichtung kann dadurch effektiv die regenerative Energie verwenden, die durch den ersten und den zweiten MG erzeugt ist, und ein Bremsen des Fahrzeugs geeignet steuern.According to the invention, the hybrid vehicle control device sends the maximum regenerative drive shaft torque calculated by the above-described processing to a brake control device that controls braking of the hybrid vehicle. The brake control device can thereby effectively use the regenerative energy generated by the first and second MGs and appropriately control braking of the vehicle.
In der vorliegenden Erfindung wird das maximale regenerative Antriebswellendrehmoment basierend auf der Drehmomentgleichgewichtsformel in dem nomographischen Schaubild des Kraftübertragungsmechanismus und der Leistungsgleichgewichtsformel berechnet, die den Batterieeingangsleistungsgrenzwert aufweist. Diese Konfiguration erlaubt den Drehmomenten des ersten und zweiten MG und der Maschine, ausgeglichen bzw. ausbalanciert zu werden, während die Batterie geeignet daran gehindert wird, überladen zu werden. Darüber hinaus wird ein unterer Grenzwert von jedem von den MG Drehmomenten wiederholt in dem Prozess zum Berechnen des maximalen regenerativen Antriebswellendrehmoments begrenzt. Diese Konfiguration verhindert eine übermäßige Erzeugung von regenerativer Leistung aufgrund eines Überdrehens des ersten und des zweiten MG.In the present invention, the maximum drive shaft regenerative torque is calculated based on the torque balance formula in the nomographic diagram of the power transmission mechanism and the power balance formula having the battery input power limit. This configuration allows the torques of the first and second MG and the engine to be balanced while properly preventing the battery from being overcharged. Furthermore, a lower limit value of each of the MG torques is repeatedly limited in the process of calculating the maximum regenerative drive shaft torque. This configuration prevents excessive generation of regenerative power due to overspeeding of the first and second MGs.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
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1 ist ein Diagramm, das eine allgemeine Konfiguration eines Hybridfahrzeugs darstellt, in dem eine Hybridfahrzeugsteuervorrichtung von jeder Ausführungsform verwendet werden kann;1 is a diagram illustrating a general configuration of a hybrid vehicle in which a hybrid vehicle control device of each embodiment can be used; -
2 ist ein Diagramm, das schematisch eine Konfiguration eines Vierwellenkraftübertragungsmechanismus von1 darstellt;2 is a diagram schematically showing a configuration of a four-shaft power transmission mechanism of1 represents; -
3A und3B sind nomographische Schaubilder von dem Vierwellenkraftübertragungsmechanismus während eines Verzögerns des Hybridfahrzeugs;3A and3B are nomographic diagrams of the four-shaft power transmission mechanism during deceleration of the hybrid vehicle; -
4 ist ein Flussdiagramm eines Prozesses zum Berechnen eines maximalen regenerativen Antriebswellendrehmoments gemäß einer ersten Ausführungsform;4 is a flowchart of a process for calculating a maximum regenerative drive shaft torque according to a first embodiment; -
5 ist ein Berechnungsschema, das eine Beziehung zwischen jedem Drehmomentwert und einem Leistungswert darstellt, die in dem Prozess zum Berechnen des maximalen regenerativen Antriebswellendrehmoments verarbeitet werden;5 is a calculation scheme representing a relationship between each torque value and a power value processed in the process for calculating the maximum regenerative drive shaft torque; -
6 ist ein charakteristisches Kennfeld, das eine Beziehung zwischen der Anzahl von Umdrehungen, die von einer Maschine gemacht werden, einer Maschinentemperatur und einem minimalen Maschinendrehmoment bzw. einem Maschinenminimumdrehmoment darstellt;6 is a characteristic map representing a relationship between the number of revolutions made by an engine, an engine temperature and a minimum engine torque; -
7 ist ein charakteristisches Kennfeld, das eine Beziehung zwischen der Anzahl von Umdrehungen, die von einem MG gemacht werden und MG-Minimum-/-Maximumdrehmomenten darstellt;7 is a characteristic map representing a relationship between the number of revolutions made by an MG and MG minimum/maximum torques; -
8 ist ein Kennfeld, das eine Beziehung zwischen einer MG-Temperatur und dem MG-Minimum-/-Maximumdrehmomenten darstellt;8th is a map representing a relationship between an MG temperature and the MG minimum/maximum torques; -
9A und9B sind Diagramme, die die Verarbeitung bei Schritten S3 und S4 und die Verarbeitung bei Schritten S6, S7 und S9 in dem Flussdiagramm von4 jeweils darstellen; und9A and9B are diagrams showing the processing at steps S3 and S4 and the processing at steps S6, S7 and S9 in the flowchart of4 represent each; and -
10 ist ein Flussdiagramm eines Prozesses zum Berechnen des maximalen regenerativen Antriebswellendrehmoments gemäß einer zweiten Ausführungsform.10 is a flowchart of a process for calculating the maximum regenerative drive shaft torque according to a second embodiment.
BESCHREIBUNG VON SPEZIFISCHEN AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION OF SPECIFIC EMBODIMENTS
Erste AusführungsformFirst embodiment
Eine Ausführungsform einer Hybridfahrzeugsteuervorrichtung wird nun mit Bezug auf die angefügten Zeichnungen beschrieben. Die Hybridfahrzeugsteuervorrichtung der vorliegenden Ausführungsform wird in einem Hybridfahrzeug verwendet, das eine Maschine und zwei Motorgeneratoren (hiernach „MGs“), die als Kraftquellen bzw. Leistungsquellen dienen, und einen Kraftübertragungsmechanismus aufweist, der Kraft bzw. Leistung kombiniert bzw. zusammenführt und die kombinierte Kraft bzw. Leistung an eine Antriebswelle ausgibt.An embodiment of a hybrid vehicle control apparatus will now be described with reference to the accompanying drawings. The hybrid vehicle control device of the present embodiment is used in a hybrid vehicle that includes an engine and two motor generators (hereinafter "MGs") serving as power sources, and a power transmission mechanism that combines power and the combined power or outputs power to a drive shaft.
Mit Bezug auf
Wie in
In dem Hybridfahrzeug 90 wird eine Kraft von der Maschine 13 und eine Kraft von dem ersten und zweiten MG 11 und 12 durch einen Vierwellenkraftübertragungsmechanismus 100 kombiniert und an eine Antriebswelle 14 ausgegeben. Eine Kraft von der Antriebswelle 14 wird an eine Achse 93 über ein Differenzialsystem 92 übertragen und dreht drehfähig ein Antriebsrad 94 an. Eine Bremsvorrichtung 95 verhindert eine Drehung des Antriebsrads 94 in Erwiderung auf einen Steuerbefehl von einer Bremssteuervorrichtung 60, um das Hybridfahrzeug 90 zu bremsen.In the
Jeder von dem ersten und zweiten MG 11 und 12 ist beispielsweise ein Permanentmagnet-Dreiphasen-Wechselstrom-Synchronelektromotor. Der erste und der zweite MG 11 und 12 sind elektrisch an eine wiederaufladbare Batterie 41 über einen ersten Inverter 42 bzw. einen zweiten Inverter 43 gekoppelt. Der erste und zweite Inverter 42 und 43 führen beide eine Umwandlung zwischen DC-Strom bzw. Gleichstrom und Dreiphasen-AC-Strom bzw. Dreiphasenwechselstrom durch.Each of the first and
Wenn zum Beispiel das Fahrzeug fährt, werden der erste MG 11 und der zweite MG 12 normal angetrieben, um jeweils als ein elektrischer Generator, der elektrische Leistung hauptsächlich durch einen regenerativen Betrieb erzeugt, und als ein Elektromotor zu dienen, der elektrische Leistung hauptsächlich durch einen Kraftfahrbetrieb erzeugt. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Aufmerksamkeit auf die Verzögerung des Fahrzeugs gerichtet. Während einer Verzögerung des Fahrzeugs erzeugen sowohl der erste als auch der zweite MG 11 und 12 elektrische Leistung hauptsächlich durch einen regenerativen Betrieb. Die elektrische Leistung, die durch den ersten und zweiten MG 11 und 12 erzeugt wird, lädt die Batterie 41 über den ersten bzw. den zweiten Inverter 42 und 43.For example, when the vehicle is running, the
Ein regeneratives Drehmoment, das regenerative Leistung erzeugt, um zu der Batterie 41 zugeführt zu werden, wird hiernach als ein negativer Wert definiert.A regenerative torque that generates regenerative power to be supplied to the
Eine Hybridfahrzeugsteuervorrichtung 50 weist eine Batteriesteuervorrichtung 51, eine MG-Steuervorrichtung 52, eine Maschinensteuervorrichtung 53, eine Hybridsteuervorrichtung 54 auf. In
Die Batteriesteuervorrichtung 51 erlangt Informationen der Batterie 41 einschließlich einer Temperatur, einer Spannung, einem Ladezustand (sogenannter SOC) und berechnet basierend auf den Informationen einen Eingangs-/Ausgangsleistungsgrenzwert zum Verhindern eines Überladens und Überentladens der Batterie 41. Die Batteriesteuervorrichtung 51 der vorliegenden Ausführungsform berechnet einen Batterieeingangsleistungsgrenzwert Pbatt_LIM zum Verhindern eines Überladens der Batterie 41 während einer Verzögerung des Fahrzeugs und benachrichtigt die Hybridsteuervorrichtung 54 über den berechneten Batterieeingangsleistungsgrenzwert. Der Ausdruck „Berechnung“ wird hiernach als einen Bezug auf ein Kennfeld umfassend interpretiert.The
Die Hybridsteuervorrichtung 54 berechnet ein Sollmaschinendrehmoment aus zum Beispiel einer Fahrzeuggeschwindigkeit oder eine Beschleunigerposition und dem SOC der Batterie und liefert das berechnete Sollmaschinendrehmoment an die Maschinensteuervorrichtung 53 durch einen Steuerbefehl. Die Maschinensteuervorrichtung 53 steuert einen Betrieb der Maschine 13 basierend auf dem Sollmaschinendrehmoment, das durch den Steuerbefehl geliefert ist. Die Maschinensteuervorrichtung 53 der vorliegenden Ausführungsform erlangt die Umdrehungszahl, die von der Maschine (Maschinendrehzahl oder Maschinenumdrehung) gemacht wird, und eine Maschinentemperatur, die an einer Maschinenkühlmitteltemperatur reflektiert wird, beispielsweise. Basierend auf diesen Informationsstücken berechnet die Maschinensteuervorrichtung 53 dann ein Maschinenminimumdrehmoment Te_MIN, das nachfolgend beschrieben wird, und benachrichtigt die Hybridsteuervorrichtung 54 über das berechnete Maschinenminimumdrehmoment.The hybrid control device 54 calculates a target engine torque from, for example, a vehicle speed or an accelerator position and the SOC of the battery, and supplies the calculated target engine torque to the
Die MG-Steuervorrichtung 52 steuert ein Antreiben des ersten und des zweiten MG 11 und 12.The
Ein Phasenstrom, der zwischen dem ersten Inverter 42 und dem ersten MG 11 strömt, und ein Phasenstrom, der zwischen dem zweiten Inverter 43 und dem zweiten MG 12 strömt, werden durch einen Stromsensor erfasst.
Ferner werden basierend auf den Zeitableitungen der elektrischen Winkel die Umdrehungszahlen, die von dem ersten und zweiten MG 11 und 12 gemacht werden (Nmg1 und Nmg2, die nachfolgend beschrieben sind) berechnet.Further, based on the time derivatives of the electrical angles, the revolution numbers made by the first and
Die MG-Steuervorrichtung 52 erlangt diese Informationsstücke und berechnet Antriebssignale durch eine Regelung und gibt die berechneten Antriebssignale an die Inverter 42 und 43 aus. Die Techniken, die sich auf eine allgemeine MG-Steuerung beziehen, wie zum Beispiel eine Regelung und eine PWM-Steuerung sind wohlbekannt und werden daher nicht im Detail beschrieben.The
Darüber hinaus erlangt die MG-Steuervorrichtung 52 der vorliegenden Ausführungsform Temperaturen von dem ersten und dem zweiten MG 11 und 12. Die MG-Temperaturen können durch ein Erfassen einer Temperatur einer Wicklung erlangt werden, die um einen Stator herum gewickelt ist, durch einen Temperatursensor.Furthermore, the
Alternativ kann eine Wärme aufgrund von hohen Strömen an Substraten der Inverter 42 und 43 erfasst werden und die Wicklungstemperaturen von dem ersten und dem zweiten MG 11 und 12 können basierend auf der erfassten Wärme entsprechend geschätzt werden.Alternatively, heat due to high currents on substrates of the
Basierend auf den Umdrehungszahlen, die von den MGs gemacht werden, und den MG-Temperaturen berechnet die MG-Steuervorrichtung 52 ein erstes MG-Minimumdrehmoment Tmg1_MIN und ein zweites MG-Minimumdrehmoment Tmg2_MIN, welche nachfolgend erwähnt werden, und benachrichtigt die Hybridsteuervorrichtung 54 über die berechneten ersten und zweiten MG-Minimumdrehmomente.Based on the rotation numbers made by the MGs and the MG temperatures, the
Ferner, wenn sowohl die MGs angetrieben werden, während das Fahrzeug normal fährt, als auch dann, wenn das Fahrzeug verzögert, berechnet die Hybridsteuervorrichtung 54 der vorliegenden Ausführungsform ein maximales regeneratives Antriebswellendrehmoment Tout_rg_MAX, das ein „maximales Drehmoment der Antriebswelle 14, welches regeneriert werden kann und zu der Batterie 41 zugeführt werden kann“ ist. Das maximale regenerative Antriebswellendrehmoment Tout_rg_MAX, welches ein negativer Wert ist, ist mit anderen Worten ein Drehmoment mit einem minimalen absoluten Wert.Further, when both the MGs are driven while the vehicle is traveling normally and when the vehicle is decelerating, the hybrid control device 54 of the present embodiment calculates a maximum drive shaft regenerative torque Tout_rg_MAX, which is a “maximum torque of the
Das maximale regenerative Antriebswellendrehmoment Tout_rg_MAX, das durch die Hybridsteuervorrichtung 54 berechnet ist, wird an die Bremssteuervorrichtung 60 geschickt, die ein Bremsen des Fahrzeugs steuert. Die Bremssteuervorrichtung 60 kann dadurch geeignet zum Beispiel einen Bremshydraulikdruck eines Masterzylinders bzw. Hauptzylinders geeignet steuern, während eine regenerative Energie, die durch den ersten und den zweiten MGs 11 und 12 während eines Bremsens des Hybridfahrzeugs 90 erzeugt wird, effizient verwendet wird.The maximum drive shaft regenerative torque Tout_rg_MAX calculated by the hybrid control device 54 is sent to the
Mit Bezug auf
Der Vierwellenkraftübertragungsmechanismus 100 ist eine sogenannte „Vier-Wellen“-Krafteingangs-/-Ausgangsvorrichtung (siehe zum Beispiel
In
Der erste Planetengetriebemechanismus 20 weist ein erstes Sonnenrad 21, einen ersten Planetenträger 22 und ein erstes Hohlrad 23 auf. Der erste Planetenträger 22 ist an ein Ritzelzahnrad bzw. Ritzel (nicht dargestellt) gekoppelt, dass zwischen dem ersten Sonnenrad 21 und dem ersten Hohlrad 23 angeordnet ist und mit diesen in Eingriff steht.The first
Der zweite Planetengetriebemechanismus 30 weist ein zweites Sonnenrad 31, einen zweiten Planetenträger 32 und ein zweites Hohlrad 33 auf. Der zweite Planetenträger 32 ist an ein Ritzelzahnrad bzw. ein Ritzel (nicht dargestellt) gekoppelt, das zwischen dem zweiten Sonnenrad 31 und dem zweiten Hohlrad 33 angeordnet ist und mit diesen in Eingriff steht.The second
In dem Vierwellenkraftübertragungsmechanismus 100 hat das erste Sonnenrad 21 eine Ausgangswelle 110 des ersten MG 11, der daran gekoppelt ist. Der erste Planetenträger 22 und das zweite Sonnenrad 31, die aneinander gekoppelt sind, haben eine Ausgangswelle 130 der Maschine 13, die daran gekoppelt ist. Das erste Hohlrad 23 und der zweite Planetenträger 32, die aneinander über eine Kopplungswelle 15 gekoppelt sind, haben die Antriebswelle 14, die daran gekoppelt ist. Das zweite Hohlrad 33 hat eine Ausgangswelle 120 des zweiten MG 12, der daran gekoppelt ist. Wie in
Wie vorangehend beschrieben ist, ist der Vierwellenkraftübertragungsmechanismus 100 derart gestaltet, dass die zwei Drehelemente von einem von den zwei Planetengetriebemechanismen 20 und 30 und die zwei Drehelemente von dem anderen von den zwei Planetengetriebemechanismen 20 und 30 aneinander gekoppelt sind, und Kraft wird zwischen der Maschine 13, dem ersten MG 11, den zweiten MG 12 und der Antriebswelle 14 übertragen.As described above, the four-shaft
Der Vierwellenkraftübertragungsmechanismus 100 erreicht eine verbesserte Kraftübertragungseffizienz als eine Antriebsvorrichtung, wenn verglichen mit dem Dreiwellenkraftübertragungsmechanismus. Mit dem Dreiwellenkraftübertragungsmechanismus sind jedoch Drehmomente auf einem nomographischen Schaubild noch einfacher ausgeglichen als mit dem Vierwellenkraftübertragungsmechanismus 100, da der Vierwellenkraftübertragungsmechanismus 100 Ausgangscharakteristika bzw. Ausgabeeigenschaften von den anderen drei Drehelementen hinsichtlich einer Ausgangscharakteristik der Antriebswelle 14 einstellen muss. Entsprechend, wie mit der konventionellen Technologie, falls das regenerative Drehmoment einfach auf lediglich einen Drehmomentgrenzwert von jedem von den MGs während einer Verzögerung des Hybridfahrzeugs 90 begrenzt wird, kann die Drehmomentbalance bzw. das Drehmomentgleichgewicht verloren werden, was die MGs veranlassen kann, zum Beispiel zu überdrehen.The four-shaft
Die Hybridfahrzeugsteuervorrichtung 50 der vorliegenden Ausführungsform wird in dem Hybridfahrzeug 90 mit dem Vierwellenkraftübertragungsmechanismus 100 verwendet und beschränkt geeignet ein regeneratives Antriebswellendrehmoment, während ein Drehmomentgleichgewicht während einer Verzögerung des Hybridfahrzeugs 90 beibehalten wird. Insbesondere zeigt die Hybridfahrzeugsteuervorrichtung 50 ein Verfahren zum Berechnen des maximalen regenerativen Antriebswellendrehmoments Tout_rg_MAX.The hybrid
Mit Bezug auf
In dem nomographischen Schaubild bedeutet „MG1“ die Ausgangswelle 110 des ersten MG 11, bedeutet „MG 2“ die Ausgangswelle 110 des zweiten MG 12 und bedeutet „ENG“ die Ausgangswelle 130 der Maschine 13, und bedeutet „OUT“ die Antriebswelle 14. In der folgenden Beschreibung werden diese Zeichen verwendet mit dem Abschnitt „die Ausgabewelle von ...“, der weggelassen wird.In the nomographic diagram, “MG1” means the
In dem nomographischen Schaubild des Vierwellenkraftübertragungsmechanismus 100 sind die Maschine 13 und die Antriebswelle 14 als innere zwei Drehelemente dargestellt. Darüber hinaus sind der erste MG 11 und der zweite MG 12 jeweils als ein äußeres Drehelement auf der Seite der Maschine 13 und als ein äußeres Drehelement auf der Seite der Antriebswelle 14 dargestellt.In the nomographic diagram of the four-shaft
Getriebeverhältnisse k1 und k2 sind durch die folgenden Formeln (1.1) und (1.2) definiert.
Die Umdrehungszahl in dem nomographischen Schaubild ist derart definiert, dass die Drehrichtung der Ausgangswelle 130 der Maschine 13 eine positive Richtung ist.The number of revolutions in the nomographic graph is defined such that the direction of rotation of the
Die Umdrehungszahlen des ersten MG 11 und des zweiten MG 12, der Maschine 13 und der Antriebswelle 14 sind als Nmg1, Nmg2, Ne bzw. Nout bezeichnet. Darüber hinaus sind die Drehmomente des ersten MG 11, des zweiten MG 12 und der Maschine 13 jeweils als Tmg1, Tmg2 und Te bezeichnet.The rotation numbers of the
Wie in
Wie in
Mit Bezug auf ein Flussdiagramm in
Dieser Prozess zum Berechnen des maximalen regenerativen Antriebswellendrehmoments wird auf der Annahme beschrieben, dass er hauptsächlich durch die Hybridsteuervorrichtung 54 ausgeführt wird. Bei Schritt S1 erlangt die Hybridsteuervorrichtung 54 den Batterieeingangsleistungsgrenzwert Pbatt_LIM von der Batteriesteuervorrichtung 51 und erlangt das Maschinenminimumdrehmoment Te_MIN von der Maschinensteuervorrichtung 53.This process for calculating the maximum regenerative drive shaft torque will be described assuming that it is mainly executed by the hybrid control device 54. At step S1, the hybrid control device 54 acquires the battery input power limit value Pbatt_LIM from the
Der Batterieeingangsleistungsgrenzwert Pbatt_LIM ist ein Grenzwert zum Verhindern einer Überladung der Batterie 41 aufgrund von regenerativer elektrischer Leistung, und wird durch die Batteriesteuervorrichtung 51 gemäß zum Beispiel einer Batterietemperatur, einer Batteriespannung und einem Ladezustand (einem sogenannten SOC) berechnet. Deren Charakteristikakennfelder bzw. Eigenschaftskennfelder sind beispielsweise in
Das Maschinenminimumdrehmoment Te_MIN ist ein negatives minimales Drehmoment, das von der Maschine 13 gemäß dem vorliegenden Betriebszustand des Hybridfahrzeugs 90 ausgegeben werden kann. Das Maschinenminimumdrehmoment Te_MIN wird durch die Maschinensteuervorrichtung 53 gemäß zum Beispiel der Umdrehungsanzahl, die von der Maschine gemacht wird, und der Maschinentemperatur berechnet. Je niedriger das Maschinenminimumdrehmoment Te_MIN, das ein negativer Wert ist, ist, d. h., je größer der absolute Wert, den es hat, desto stärker wird die regenerative Bremse aufgebracht.The engine minimum torque Te_MIN is a negative minimum torque that can be output by the
Wie in
Darüber hinaus, bei Schritt S1 erlangt die Hybridsteuervorrichtung 54 das erste MG-Minimumdrehmoment Tmg1_MIN und das zweite MG-Minimumdrehmoment Tmg2_MIN, die durch die Batteriesteuervorrichtung 51 gemäß der Umdrehungsanzahl und Temperatur von jedem von den MGs berechnet wird.Furthermore, at step S1, the hybrid control device 54 obtains the first MG minimum torque Tmg1_MIN and the second MG minimum torque Tmg2_MIN, which are calculated by the
Wie in
Darüber hinaus, wie in
Der Schritt S2 und nachfolgende Schritte werden unter Verwendung der Information bzw. Informationen ausgeführt, die bei Schritt S1 durch die Hybridsteuervorrichtung 54 erlangt oder berechnet sind.Step S2 and subsequent steps are carried out using the information acquired or calculated at step S1 by the hybrid control device 54.
In den folgenden Schritten wird unter Verwendung der Drehmomentgleichgewichtsformel in dem nomographischen Schaubild des Vierwellenkraftübertragungsmechanismus 100 und der Leistungsgleichgewichtsformel einschließlich des Batterieeingangsleistungsgrenzwerts Pbatt_LIM das maximale regenerative Antriebswellendrehmoment Tout_rg_MAX berechnet. Zu Anfang werden grundlegende Konzepte der Drehmomentgleichgewichtsformel und der Leistungsgleichgewichtsformel beschrieben.In the following steps, using the torque balance formula in the nomographic graph of the four-shaft
In dem Vierwellenkraftübertragungsmechanismus 100 wird das Gleichgewicht zwischen dem Drehmoment, das an den ersten Planetengetriebemechanismus 20 eingegeben wird, und dem Drehmoment, das an den zweiten Planetengetriebemechanismus 30 eingegeben wird, durch die folgende Formel (2) repräsentiert.
Darüber hinaus zeigt eine Leistungsgleichgewichtsformel (3), dass eine Eingangs-/Ausgangsleistung zu der Batterie 41 gleich der Summe der Leistung, die in dem ersten und zweiten MG 11 und 12 erzeugt oder konsumiert wird, ist. Wenn jede von der Anzahl von Umdrehungen Nmg1 und Nmg2 in der Einheit [UPM] ausgedrückt wird, jedes von den Drehmomenten Tmg1 und Tmg2 in der Einheit [N · m] ausgedrückt wird und die Eingabe-/Ausgabeleistung Pbatt in der Einheit [W(= N · m/s)] ausgedrückt wird, wird ein Skalierungsfaktor bzw. Maßstabsfaktor C in der Formel (3) durch die folgende Formel (4) repräsentiert.
Ein Kombinieren der Formeln (2) und (3) führt zu der folgenden Formel (5). Ferner führt ein Umformen der Formel (5) hinsichtlich dem ersten MG-Drehmoment Tmg1 zu der folgenden Formel (6).
Bei Schritt S2 wird die folgende Formel (7) basierend auf der Formel (6) verwendet, um ein erstes MG-Basisdrehmoment Tmg1_bas aus dem Batterieeingabeleistungsgrenzwert Pbatt_LIM und dem Maschinenminimumdrehmoment Te_MIN zu berechnen.
In der Formel (7), falls der zweite Term größer als der erste Term in dem Zähler auf der rechten Seite ist, wird das erste MG-Basisdrehmoment Tmg1_bas ein negativer Wert, und das nomographische Schaubild während einer Verzögerung des Hybridfahrzeugs (90) wird in den Zustand gebracht, der in
In der Formel (7), falls der zweite Term kleiner als der erste Term in dem Zähler auf der rechten Seite ist, wird das erste MG-Basisdrehmoment Tmg1_bas ein positiver Wert, und das nomographische Schaubild während einer Verzögerung des Hybridfahrzeugs (90) wird in den Zustand gebracht, der in
Bei Schritt S3 wird das erste MG-Basisdrehmoment Tmg1_bas mit dem ersten MG-Minimumdrehmoment Tmg1_MIN verglichen.In step S3, the first MG base torque Tmg1_bas is compared with the first MG minimum torque Tmg1_MIN.
Falls das erste MG-Basisdrehmoment Tmg1_bas kleiner als das erste MG-Minimumdrehmoment Tmg1_MIN ist, ist das Ergebnis von Schritt S3 JA. In diesem Fall wird bei Schritt S4 das erste MG-Basisdrehmoment Tmg1_bas zu dem ersten MG-Minimumdrehmoment Tmg1_MIN korrigiert und dann fährt der Ablauf bzw. Prozess mit Schritt S5 fort. Deshalb gleicht das korrigierte erste MG-Basisdrehmoment Tmg1_bas dem ersten MG-Minimumdrehmoment Tmg1_MIN.If the first MG base torque Tmg1_bas is smaller than the first MG minimum torque Tmg1_MIN, the result of step S3 is YES. In this case, at step S4, the first MG base torque Tmg1_bas is corrected to the first MG minimum torque Tmg1_MIN and then the flow or process continues to step S5. Therefore, the corrected first MG base torque Tmg1_bas equals the first MG minimum torque Tmg1_MIN.
Falls das erste MG-Basisdrehmoment Tmg1_bas größer als oder gleich wie das erste MG-Minimumdrehmoment Tmg1_MIN ist, ist das Ergebnis von Schritt S3 NEIN. In diesem Fall wird das erste MG-Basisdrehmoment Tmg1_bas, das bei Schritt S2 berechnet wurde, beibehalten und der Prozess fährt mit Schritt S5 fort.If the first MG base torque Tmg1_bas is greater than or equal to the first MG minimum torque Tmg1_MIN, the result of step S3 is NO. In this case, the first MG base torque Tmg1_bas calculated at step S2 is maintained and the process proceeds to step S5.
Die Verarbeitung bei Schritten S3 und S4 ist wie in
Bei Schritt S5 wird die folgende Formel (8) des Drehmomentgleichgewichts verwendet, um ein zweites MG-Übergangsdrehmoment Tmg2_temp aus dem ersten MG-Basisdrehmoment Tmg1_bas und dem Maschinenminimumdrehmoment Te_MIN zu berechnen.
Bei Schritt S6 wird das zweite MG-Übergangsdrehmoment Tmg2_temp mit dem zweiten MG-Minimumdrehmoment Tmg2_MIN verglichen.In step S6, the second MG transition torque Tmg2_temp is compared with the second MG minimum torque Tmg2_MIN.
Falls das zweite MG-Übergangsdrehmoment Tmg2_temp kleiner als das zweite MG-Minimumdrehmoment Tmg2_MIN ist, ist das Ergebnis von Schritt S6 JA. In diesem Fall wird bei Schritt S7 das zweite MG-Minimumdrehmoment Tmg2_MIN als das zweite MG-Bestimmungsdrehmoment Tmg2_det eigestellt. Anschließend, bei Schritt S8, wird die folgende Formel (9) des Drehmomentgleichgewichts verwendet, um das erste MG-Bestimmungsdrehmoment Tmg1_det aus dem zweiten MG-Bestimmungsdrehmoment Tmg2_det und dem Maschinenminimumdrehmoment Te_MIN zu berechnen.
Falls das zweite MG-Übergangsdrehmoment Tmg2_temp größer als oder gleich wie das zweite MG-Minimumdrehmoment Tmg2_MIN ist, ist das Ergebnis von Schritt S6 NEIN. In diesem Fall wird bei Schritt S9 das zweite MG-Übergangsdrehmoment Tmg2_temp als das zweite MG-Bestimmungsdrehmoment Tmg2_det eingestellt. Darüber hinaus wird bei Schritt S10 das erste MG-Basisdrehmoment Tmg1_bas als das erste MG-Bestimmungsdrehmoment Tmg1_det eingestellt.If the second MG transition torque Tmg2_temp is greater than or equal to the second MG minimum torque Tmg2_MIN, the result of step S6 is NO. In this case, at step S9, the second MG transition torque Tmg2_temp is set as the second MG determination torque Tmg2_det. Furthermore, at step S10, the first MG base torque Tmg1_bas is set as the first MG determination torque Tmg1_det.
Die Verarbeitung bei Schritten S6, S7 und S9 ist in
Bei Schritt S11 wird die folgende Formel (10) des Drehmomentgleichgewichts verwendet, um das maximale regenerative Antriebswellendrehmoment Tout_rg_MAX aus dem ersten MG-Bestimmungsdrehmoment Tmg1_det und dem zweiten MG-Bestimmungsdrehmoment Tmg2_det zu berechnen. Bei Beendigung dieser Verarbeitung endet die Routine in dem Prozess bzw. Ablauf zum Berechnen des maximalen regenerativen Antriebswellendrehmoments.
Wie vorangehend beschrieben ist, wird der Prozess gemäß der vorliegenden Ausführungsform zum Berechnen des maximalen regenerativen Antriebswellendrehmoments basierend auf der Drehmomentgleichgewichtsformel in dem nomographischen Schaubild des Vierwellenkraftübertragungsmechanismus 100 und der Leistungsgleichgewichtsformel einschließlich des Batterieeingangsleistungsgrenzwerts Pbatt_LIM spezifiziert. Entsprechend kann das regenerative Antriebswellendrehmoment derart berechnet werden, dass die Drehmomente des ersten MG 11, des zweiten MG 12 und der Maschine 13 ausgeglichen sind, während ein Überladen der Batterie 41 verhindert wird.As described above, the process according to the present embodiment for calculating the maximum drive shaft regenerative torque is specified based on the torque balance formula in the nomographic diagram of the four-shaft
Darüber hinaus wird bei Schritt S4 der untere Grenzwert des ersten MG-Basisdrehmoments Tmg1_bas auf das erste MG-Minimumdrehmoment Tmg1_MIN begrenzt. Bei Schritt S7 wird der untere Grenzwert des zweiten MG-Bestimmungsdrehmoments Tmg2_det auf das zweite MG-Minimumdrehmoment Tmg2_MIN beschränkt.In addition, in step S4, the lower limit of the first MG base torque Tmg1_bas is limited to the first MG minimum torque Tmg1_MIN. At step S7, the lower limit value of the second MG determination torque Tmg2_det is limited to the second MG minimum torque Tmg2_MIN.
Dementsprechend wird der untere Grenzwert von jedem von den MG-Drehmomenten wiederholt begrenzt in dem Prozess bzw. Ablauf zum Berechnen des maximalen regenerativen Antriebswellendrehmoments Tout_rg_MAX. Diese Konfiguration verhindert eine übermäßige Erzeugung von regenerativer elektrischer Leistung aufgrund eines Überdrehens des ersten und des zweiten MG 11 und 12.Accordingly, the lower limit value of each of the MG torques is repeatedly limited in the process of calculating the maximum regenerative drive shaft torque Tout_rg_MAX. This configuration prevents excessive generation of regenerative electric power due to overspeeding of the first and
Deshalb erlaubt ein Zurückschicken des maximalen regenerativen Antriebswellendrehmoments Tout_rg_MAX, das durch die Hybridsteuervorrichtung 54 in dem vorangehend beschriebenen Prozess berechnet wurde, zu der Bremssteuervorrichtung der Bremssteuervorrichtung 60, die regenerative Energie effektiv zu verwenden und ein Bremsen des Fahrzeugs geeignet zu Steuern.Therefore, sending back the maximum drive shaft regenerative torque Tout_rg_MAX calculated by the hybrid control device 54 in the above-described process to the brake control device allows the
Zweite AusführungsformSecond embodiment
Bezug wird nun genommen auf ein Flussdiagramm von
Die Übersichten von Schritten S2A bis S10A werden hiernach kurz beschrieben. Die Beschreibung von mathematischen Formeln und dergleichen, die in jedem von den Schritten verwendet werden, kann der Beschreibung der ersten Ausführungsform entnommen werden und wird daher weggelassen.The overviews of steps S2A to S10A are briefly described below. The description of mathematical formulas and the like used in each of the steps can be found in the description of the first embodiment and is therefore omitted.
Bei Schritt S2A wird das zweite MG-Basisdrehmoment Tmg2_bas aus dem Batterieeingangsleistungsgrenzwert Pbatt_LIM und dem Maschinenminimumdrehmoment Te_MIN berechnet.At step S2A, the second MG base torque Tmg2_bas is calculated from the battery input power limit Pbatt_LIM and the engine minimum torque Te_MIN.
Bei Schritt S3A wird das zweite MG-Basisdrehmoment Tmg2_bas mit dem zweiten MG-Minimumdrehmoment Tmg2_MIN verglichen.In step S3A, the second MG base torque Tmg2_bas is compared with the second MG minimum torque Tmg2_MIN.
Falls das zweite MG-Basisdrehmoment Tmg2_bas kleiner als das zweite MG-Minimumdrehmoment Tmg2_MIN ist, ist das Ergebnis von Schritt S3A JA. In diesem Fall wird bei Schritt S4A das zweite MG-Basisdrehmoment Tmg2_bas auf das zweite MG-Minimumdrehmoment Tmg2_MIN korrigiert und dann fährt der Ablauf mit Schritt S5A fort.If the second MG base torque Tmg2_bas is smaller than the second MG minimum torque Tmg2_MIN, the result of step S3A is YES. In this case, at step S4A, the second MG base torque Tmg2_bas is corrected to the second MG minimum torque Tmg2_MIN, and then the flow proceeds to step S5A.
Falls das zweite MG-Basisdrehmoment Tmg2_bas größer als oder gleich wie das zweite MG-Minimumdrehmoment Tmg2_MIN ist, ist das Ergebnis von Schritt S3A NEIN. In diesem Fall wird das zweite MG-Basisdrehmoment Tmg2_bas, das bei Schritt S2A berechnet wurde, beibehalten und der Ablauf fährt mit Schritt S5A fort.If the second MG base torque Tmg2_bas is greater than or equal to the second MG minimum torque Tmg2_MIN, the result of step S3A is NO. In this case, the second MG base torque Tmg2_bas calculated at step S2A is maintained and the flow advances to step S5A.
Bei Schritt S5A wird das erste MG-Übergangsdrehmoment Tmg1_temp aus dem zweiten MG-Basisdrehmoment Tmg2_bas und dem Maschinenminimumdrehmoment Te_MIN berechnet.At step S5A, the first MG transition torque Tmg1_temp is calculated from the second MG base torque Tmg2_bas and the engine minimum torque Te_MIN.
Bei Schritt S6A wird das erste MG-Übergangsdrehmoment Tmg1_temp mit dem ersten MG-Minimumdrehmoment Tmg1_MIN verglichen.In step S6A, the first MG transition torque Tmg1_temp is compared with the first MG minimum torque Tmg1_MIN.
Falls das erste MG-Übergangsdrehmoment Tmg1_temp kleiner als das erste MG-Minimumdrehmoment Tmg1_MIN ist, ist das Ergebnis von Schritt S6A JA. In diesem Fall wird bei Schritt S7A das erste MG-Minimumdrehmoment Tmg1_MIN als das erste MG-Bestimmungsdrehmoment Tmg1_det eingestellt. Anschließend, bei Schritt S8A, wird das zweite MG-Bestimmungsdrehmoment Tmg2_det aus dem ersten MG-Bestimmungsdrehmoment Tmg1_det und dem Maschinenminimumdrehmoment Te_MIN berechnet.If the first MG transition torque Tmg1_temp is smaller than the first MG minimum torque Tmg1_MIN, the result of step S6A is YES. In this case, at step S7A, the first MG minimum torque Tmg1_MIN is set as the first MG determination torque Tmg1_det. Subsequently, at step S8A, the second MG determination torque Tmg2_det is calculated from the first MG determination torque Tmg1_det and the engine minimum torque Te_MIN.
Falls das erste MG-Übergangsdrehmoment Tmg1_temp größer als oder gleich wie das erste MG-Minimumdrehmoment Tmg1_MIN ist, ist das Ergebnis von Schritt S6A NEIN. In diesem Fall wird bei Schritt S9A das erste MG-Übergangsdrehmoment Tmg1_temp als das erste MG-Bestimmungsdrehmoment Tmg1_det eingestellt. Darüber hinaus wird bei Schritt S10A das zweite MG-Basisdrehmoment Tmg2_bas als das zweite MG-Bestimmungsdrehmoment Tmg2_det eingestellt.If the first MG transition torque Tmg1_temp is greater than or equal to the first MG minimum torque Tmg1_MIN, the result of step S6A is NO. In this case, at step S9A, the first MG transition torque Tmg1_temp is set as the first MG determination torque Tmg1_det. Furthermore, at step S10A, the second MG base torque Tmg2_bas is set as the second MG determination torque Tmg2_det.
Die zweite Ausführungsform erreicht Betriebseffekte, die ähnlich jenen der ersten Ausführungsform sind.The second embodiment achieves operational effects similar to those of the first embodiment.
Andere AusführungsformenOther embodiments
In den vorangehend beschriebenen Ausführungsformen wird die Konfiguration der Hybridfahrzeugsteuervorrichtung 50 als Folgendes aufweisend bzw. umfassend interpretiert: die Hybridsteuervorrichtung 54 und zusätzlich die Batteriesteuervorrichtung 51, die den Batterieeingangsleistungsgrenzwert Pbatt_LIM berechnet, die Maschinensteuervorrichtung 53, die das Maschinenminimumdrehmoment Te_MIN berechnet, und die MG-Steuervorrichtung 52, die das erste und das zweite MG-Minimumdrehmoment Tmg1_MIN und Tmg2_MIN berechnet. In dieser Interpretation werden der Batterieeingangsleistungsgrenzwert Pbatt_LIM, das Maschinenminimumdrehmoment Te_MIN und das erste und zweite MG-Minimumdrehmoment Tmg1_MIN und Tmg2_MIN „innerhalb der Hybridfahrzeugsteuervorrichtung 50 berechnet“.In the embodiments described above, the configuration of the hybrid
Die Hybridfahrzeugsteuervorrichtung der vorliegenden Erfindung kann interpretiert werden, als lediglich mit der Hybridsteuervorrichtung 54 gestaltet zu sein. In diesem Fall werden der Batterieeingangsleistungsgrenzwert Pbatt_LIM, das Maschinenminimumdrehmoment Te_MIN und das erste und das zweite MG-Minimumdrehmoment Tmg1_MIN und Tmg2_MIN von außerhalb der Hybridfahrzeugsteuervorrichtung erlangt.The hybrid vehicle control device of the present invention can be interpreted as being designed with only the hybrid control device 54. In this case, the battery input power limit value Pbatt_LIM, the engine minimum torque Te_MIN, and the first and second MG minimum torques Tmg1_MIN and Tmg2_MIN are acquired from outside the hybrid vehicle control device.
Darüber hinaus sind hinsichtlich der Hybridfahrzeugsteuervorrichtung 50 in den vorangehend beschriebenen Ausführungsformen Gestaltungen der Spezifikationen nicht auf jene begrenzt, die in den vorangehend beschriebenen Ausführungsformen dargestellt sind, mit Ausnahme der Gestaltungen, auf die fundamentale technische Ideen eines Ermöglichens der Hybridsteuervorrichtung 54, das maximale regenerative Antriebswellendrehmoment Tout_rg_MAX zu berechnen, wiedergespiegelt sind. Zum Beispiel kann als das charakteristische Kennfeld zum Berechnen des Batterieeingangsleistungsgrenzwerts Pbatt_LIM des Maschinenminimumdrehmoments Te_MIN, des ersten MG-Minimumdrehmoments Tmg1_MIN und des zweiten MG-Minimumdrehmoments Tmg2_MIN ein charakteristisches Kennfeld basierend auf Parametern verwendet werden, welche verschieden zu den vorangehend beschriebenen Beispielen sind.Furthermore, regarding the hybrid
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