JP2005253151A - Controller of hybrid vehicle - Google Patents

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彰一 佐藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a controller of a hybrid vehicle in which a drive motor, and the like, can be protected by reducing waste of a battery while ensuring a required sufficient driving force even when the hybrid vehicle runs into stall state. <P>SOLUTION: When action of an accelerator and a brake is detected and the detection value from a motor output detecting means is not lower than a set value, motor output is lowered gradually based on a predetermined motor output lowering rate. When the vehicle speed is not lower than a set value, the motor output lowering rate is set larger than that when the vehicle speed is lower than the set value. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明はストール時に作動するハイブリッド車両の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for a hybrid vehicle that operates during a stall.

車両の動力源としてエンジンと駆動モータとを併用するハイブリッド車両の駆動方式には、シリーズ式とパラレル式とシリーズ・パラレル式とがある。シリーズ式は発電機により発電される電力をバッテリに充電し、当該バッテリの電力により駆動される駆動モータにより車両を駆動させる駆動方式であり、エンジンは発電機を駆動するために使用される。パラレル式はエンジンを駆動源の主体とし、エンジンに負荷がかかる発進時や加速時には駆動モータを動力源として作動させて駆動力を補助し、軽負荷時には発電機として作動させてバッテリの充電を行なわせる駆動方式である。   There are a series type, a parallel type, and a series / parallel type as a driving method of a hybrid vehicle that uses an engine and a driving motor together as a power source of the vehicle. The series type is a driving method in which electric power generated by a generator is charged in a battery and a vehicle is driven by a drive motor driven by the electric power of the battery, and an engine is used to drive the generator. In the parallel type, the engine is the main source of the drive, and when the engine is under load or acceleration, the drive motor is used as a power source to assist the driving force, and when the load is light, it is operated as a generator to charge the battery. This is a driving method.

シリーズ・パラレル式は、エンジンに加えて、発電機と駆動モータとを独立に有する車両の駆動方式である。シリーズ・パラレル式は駆動モータ作動中でもエンジンにより発電機を作動させて発電し得る点でパラレル式と区別されるが、車両の走行状況に応じて、エンジン単体による駆動と、駆動モータ単体による駆動と、双方を駆動源とする駆動とに切り換えて走行する点でパラレル式と共通している。車両の走行状況に応じてエンジン出力を駆動輪に伝達するため、パラレル式やシリーズ・パラレル式の駆動方式を採用するハイブリッド車両には、エンジン出力を駆動輪に伝達する動力伝達状態と伝達しない動力遮断状態とに切り換えるクラッチ機構が組み込まれている。   The series / parallel system is a vehicle drive system that independently includes a generator and a drive motor in addition to the engine. The series-parallel type is distinguished from the parallel type in that the generator can be operated by the engine even when the drive motor is operating, but it can be divided into the drive by the engine alone and the drive by the drive motor alone depending on the driving situation of the vehicle. This is common to the parallel type in that it travels by switching to drive using both as drive sources. In order to transmit the engine output to the drive wheels according to the driving conditions of the vehicle, the hybrid vehicle adopting the parallel type or series / parallel type drive system and the power transmission state that transmits the engine output to the drive wheels and the power that is not transmitted A clutch mechanism for switching to the disconnected state is incorporated.

ところで、駆動モータを動力源とするハイブリッド車両においては、駆動モータを駆動するために電流を供給した状態のもとでモータ駆動軸に制動力が加わると、駆動モータはストール状態になる。ストールが発生すると、バッテリが浪費されるとともに、駆動モータ、インバータ等の温度が上昇して出力制限をせざるをえない状態になったり、耐久性を損ねる原因となりかねない。この点、特許文献1には、電気車に適用される制御装置として、ストールを検出するとストール時の電流上限値を設定し、電動機に流れる電流値を抑えてバッテリの電力消費を低減させる技術が開示されている。
特開2002−262402号公報
By the way, in a hybrid vehicle using a drive motor as a power source, when a braking force is applied to the motor drive shaft in a state where current is supplied to drive the drive motor, the drive motor enters a stalled state. When a stall occurs, the battery is wasted, and the temperature of the drive motor, inverter, etc. rises and the output must be limited, or the durability may be impaired. In this regard, Patent Document 1 discloses a technique for reducing the power consumption of a battery as a control device applied to an electric vehicle by setting a current upper limit value at the time of stalling when a stall is detected and suppressing the current value flowing through the motor. It is disclosed.
JP 2002-262402 A

これまでに、本願出願人は、エンジン動力が入力される変速機入力軸と、クラッチ機構を介して変速機入力軸に連結される前輪出力軸と、エンジンに直結される発電機からの電力を用いて駆動される駆動モータが装着され前輪出力軸に連結されるモータ駆動軸とを備えるハイブリッド車両に関する技術を開発している(特願2003−196915号参照)。このハイブリッド車両においては、特に発進状態から中速域の間では、クラッチ機構を動力遮断状態に切り換えた状態のもとでエンジンを効率の良い領域で定格運転して発電を行ないつつ、駆動モータ単体による走行を行なうことが可能である。   Up to now, the applicant of the present application has received power from a transmission input shaft to which engine power is input, a front wheel output shaft connected to the transmission input shaft via a clutch mechanism, and a generator directly connected to the engine. A technology relating to a hybrid vehicle including a motor drive shaft that is mounted with a drive motor that is used and connected to a front wheel output shaft has been developed (see Japanese Patent Application No. 2003-196915). In this hybrid vehicle, in particular, between the start state and the medium speed range, the drive motor is operated while generating power by performing rated operation in an efficient region while the clutch mechanism is switched to the power cut off state. It is possible to travel by.

ところで、このように駆動モータ単体で発進し得る車両にあっては、運転者が意図的に行なうストール発進や坂道発進時などのストールが生じやすい状況に対して駆動モータ、インバータ等を有効に保護する必要がある。また、ストールによるバッテリの浪費を抑制するとともに、発進に必要な駆動力を確保する必要もある。   By the way, in a vehicle that can start with a single drive motor, the drive motor, inverter, etc. are effectively protected against situations where a stall is likely to occur, such as when the driver intentionally starts a stall or starts a slope. There is a need to. Further, it is necessary to suppress the waste of the battery due to the stall and to secure the driving force necessary for starting.

本発明の目的は、ハイブリッド車両がストール状態に陥った場合でも、必要十分な駆動力を確保しつつ、バッテリの浪費を低減し、駆動モータ、インバータ等を保護することが可能なハイブリッド車両の制御装置を提供することにある。   An object of the present invention is to control a hybrid vehicle capable of reducing battery waste and protecting a drive motor, an inverter, and the like while securing a necessary and sufficient driving force even when the hybrid vehicle falls into a stalled state. To provide an apparatus.

本発明のハイブリッド車両の制御装置は、エンジンにより駆動される発電機と、当該発電機からの電力を用いて駆動される駆動モータと、エンジン動力を駆動輪に伝達する動力伝達状態と伝達しない動力遮断状態とに切り換えるクラッチ機構とを備えるハイブリッド車両の制御装置であって、アクセルの作動を検出するアクセル検出手段と、ブレーキの作動を検出するブレーキ検出手段と、前記駆動モータのモータ出力を検出するモータ出力検出手段と、アクセルとブレーキの作動が検出されるとともに、前記モータ出力検出手段による検出値が設定値以上である場合には所定のモータ出力低下率に基づいてモータ出力を徐々に低下させるモータ出力制限手段とを有することを特徴とする。   The hybrid vehicle control device of the present invention includes a generator driven by an engine, a drive motor driven by using electric power from the generator, a power transmission state in which engine power is transmitted to driving wheels, and power that is not transmitted. A control device for a hybrid vehicle comprising a clutch mechanism for switching to a cut-off state, the accelerator detecting means for detecting the operation of the accelerator, the brake detecting means for detecting the operation of the brake, and the motor output of the drive motor The motor output detecting means, the operation of the accelerator and the brake are detected, and if the detected value by the motor output detecting means is equal to or higher than a set value, the motor output is gradually reduced based on a predetermined motor output reduction rate. Motor output limiting means.

本発明のハイブリッド車両の制御装置は、前記クラッチ機構が動力遮断状態に切り換えられた状態のもとで、前記モータ出力制限手段を実行することを特徴とする。   The control apparatus for a hybrid vehicle according to the present invention is characterized in that the motor output limiting means is executed under a state where the clutch mechanism is switched to a power cut-off state.

本発明のハイブリッド車両の制御装置は、車速を検出する車速検出手段を有し、当該車速検出手段による検出値が設定値以上である場合の前記モータ出力低下率を設定値未満である場合よりも大きく設定することを特徴とする。   The hybrid vehicle control device of the present invention has vehicle speed detection means for detecting the vehicle speed, and the motor output reduction rate when the detection value by the vehicle speed detection means is equal to or greater than a set value is lower than when the motor output decrease rate is less than the set value. It is characterized by a large setting.

本発明によれば、所定のモータ出力制限条件が成立した場合には、所定のモータ出力低下率に基づいてモータ出力を徐々に低下させることができるので、必要十分な駆動力を確保しつつ、バッテリの浪費を低減し、駆動モータ、インバータ等を有効に保護することができる。とくに、モータ出力低下率は車速に応じて適切に設定することができ、例えば所定の速度以上で走行中の車両がストール状態に陥った際には、モータ出力低下率を大きく設定することによりバッテリの浪費の低減及び駆動モータ、インバータ等の保護を迅速に行なうことができる。   According to the present invention, when the predetermined motor output restriction condition is satisfied, the motor output can be gradually decreased based on the predetermined motor output decrease rate, so that the necessary and sufficient driving force is ensured, Battery waste can be reduced, and the drive motor, inverter, etc. can be effectively protected. In particular, the motor output reduction rate can be appropriately set according to the vehicle speed. For example, when a vehicle running at a predetermined speed or higher falls into a stalled state, the motor output reduction rate is set to a large value by setting the motor output reduction rate large. It is possible to quickly reduce waste and protect the drive motor, inverter, and the like.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1は本発明が適用されるハイブリッド車両の一実施の形態を示すスケルトン図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a skeleton diagram showing an embodiment of a hybrid vehicle to which the present invention is applied.

このハイブリッド車両は2つの動力源としてエンジン10と駆動モータ11とを備えており、このエンジン10は車両の進行方向に向けて配置されたクランク軸10aを備える縦置きエンジンとなっている。エンジン10と駆動モータ11との間には、発電機12、フロントディファレンシャル機構13そして変速機14が設けられている。また、ギヤケース17に組み込まれる変速機14は相互に平行となる変速機入力軸15と前輪出力軸16とを備えており、変速機入力軸15にはクラッチ機構18と発電機12とを介してエンジン10が連結される一方、前輪出力軸16にはフロントディファレンシャル機構13と駆動モータ11とが連結されている。   This hybrid vehicle includes an engine 10 and a drive motor 11 as two power sources, and the engine 10 is a vertically mounted engine including a crankshaft 10a arranged in the traveling direction of the vehicle. A generator 12, a front differential mechanism 13, and a transmission 14 are provided between the engine 10 and the drive motor 11. The transmission 14 incorporated in the gear case 17 includes a transmission input shaft 15 and a front wheel output shaft 16 which are parallel to each other. The transmission input shaft 15 is connected to the transmission mechanism 15 via a clutch mechanism 18 and a generator 12. While the engine 10 is connected, a front differential mechanism 13 and a drive motor 11 are connected to the front wheel output shaft 16.

ギヤケース17の車両前方側にはジェネレータケース19が組み付けられており、このジェネレータケース19内に発電機12が収容されている。発電機12はロータ12aとステータ12bとを備えており、ロータ12aはエンジン10のクランク軸10aに連結され、ステータ12bはロータ12aを囲むようにジェネレータケース19に固定されている。ロータ12aはクランク軸10aに連結されているため、エンジン10を駆動することによって発電が可能となる。   A generator case 19 is assembled on the vehicle front side of the gear case 17, and the generator 12 is accommodated in the generator case 19. The generator 12 includes a rotor 12a and a stator 12b. The rotor 12a is connected to the crankshaft 10a of the engine 10, and the stator 12b is fixed to the generator case 19 so as to surround the rotor 12a. Since the rotor 12a is connected to the crankshaft 10a, power can be generated by driving the engine 10.

また、クランク軸10aにはロータ12aを介してエンジン出力軸20が連結されており、エンジン出力軸20はエンジン動力によって駆動される。エンジン出力軸20と変速機入力軸15との間にはクラッチ機構18が設けられており、クラッチ機構18を締結することによってエンジン動力が変速機入力軸15に伝達され、締結を解除することによってエンジン動力の伝達は遮断される。なお、このクラッチ機構18は、電磁コイル18aを励磁することによって締結状態に切り換えられ、励磁を解除することにより遮断状態に切り換えられる電磁クラッチとなっている。   An engine output shaft 20 is connected to the crankshaft 10a via a rotor 12a, and the engine output shaft 20 is driven by engine power. A clutch mechanism 18 is provided between the engine output shaft 20 and the transmission input shaft 15. When the clutch mechanism 18 is engaged, the engine power is transmitted to the transmission input shaft 15 and the engagement is released. Transmission of engine power is interrupted. The clutch mechanism 18 is an electromagnetic clutch that is switched to the engaged state by exciting the electromagnetic coil 18a and switched to the disconnected state by releasing the excitation.

変速機入力軸15には2つの駆動歯車21a,22aが回転自在に設けられており、前輪出力軸16には2つの従動歯車21b,22bが固定されている。それぞれの駆動歯車21a,22aと従動歯車21b,22bとは常時噛み合って低速段と高速段の変速歯車列を形成しており、変速機入力軸15には低速段と高速段のいずれかを動力伝達状態に切り換える同期切換機構23が設けられている。この同期切換機構23はシンクロメッシュ機構となっており、変速機入力軸15に固定されるシンクロハブ23aと、これに常時噛み合うシンクロスリーブ23bとを備えている。シンクロスリーブ23bを駆動歯車21aに噛み合わせると低速段が動力伝達状態となり、駆動歯車22aに噛み合わせると高速段が動力伝達状態となる。   Two transmission gears 21 a and 22 a are rotatably provided on the transmission input shaft 15, and two driven gears 21 b and 22 b are fixed to the front wheel output shaft 16. The drive gears 21a, 22a and the driven gears 21b, 22b are always meshed to form a low-speed gear stage and a high-speed gear train, and the transmission input shaft 15 is driven by either the low-speed gear stage or the high-speed gear stage. A synchronous switching mechanism 23 for switching to the transmission state is provided. The synchronization switching mechanism 23 is a synchromesh mechanism, and includes a synchromesh hub 23a fixed to the transmission input shaft 15 and a synchromesh sleeve 23b that is always meshed therewith. When the synchro sleeve 23b is engaged with the drive gear 21a, the low speed stage is in a power transmission state, and when the synchro sleeve 23b is engaged with the drive gear 22a, the high speed stage is in a power transmission state.

クラッチ機構18を締結するとともに、低速段または高速段を動力伝達状態に切り換えることにより、前輪出力軸16はエンジン動力によって駆動される。このような前輪出力軸16の一端には、フロントディファレンシャル機構13のリングギヤ24に噛み合うドライブピニオンギヤ25が固定されており、前輪出力軸16を経たエンジン動力がフロントディファレンシャル機構13を介して左右の前輪に分配されるようになっている。   The front wheel output shaft 16 is driven by engine power by engaging the clutch mechanism 18 and switching the low speed stage or the high speed stage to the power transmission state. A drive pinion gear 25 that meshes with the ring gear 24 of the front differential mechanism 13 is fixed to one end of the front wheel output shaft 16, and engine power passing through the front wheel output shaft 16 is transmitted to the left and right front wheels via the front differential mechanism 13. It is to be distributed.

また、ギヤケース17内には前輪出力軸16に平行となって連結軸26が回転自在に収容されている。連結軸26には伝達歯車27が固定されており、この伝達歯車27に常時噛み合う伝達歯車28が前輪出力軸16に固定されている。なお、前輪出力軸16と連結軸26とは車幅方向にずれており、作図の便宜上、図2において連結軸26と伝達歯車27とは破線で示している。   Further, a connecting shaft 26 is rotatably accommodated in the gear case 17 in parallel with the front wheel output shaft 16. A transmission gear 27 is fixed to the connecting shaft 26, and a transmission gear 28 that always meshes with the transmission gear 27 is fixed to the front wheel output shaft 16. The front wheel output shaft 16 and the connecting shaft 26 are shifted in the vehicle width direction, and for convenience of drawing, the connecting shaft 26 and the transmission gear 27 are indicated by broken lines in FIG.

ギヤケース17の車両後方側にはモータケース29が取り付けられており、このモータケース29内に駆動モータ11が組み込まれている。駆動モータ11はロータ11aとステータ11bとを備えており、ステータ11bはロータ11aを囲むようにモータケース29に固定されている。ロータ11aに固定されるモータ駆動軸11cは、ロータ11aの両端からそれぞれ突出するようになっており、モータ駆動軸11cの一端が連結軸26にスプライン結合されている。このように、前輪出力軸16にはモータ駆動軸11cが連結されており、駆動モータ11を駆動することによって、前輪出力軸16にはエンジン動力だけでなくモータ動力の伝達が可能となっている。   A motor case 29 is attached to the rear side of the gear case 17 in the vehicle, and the drive motor 11 is incorporated in the motor case 29. The drive motor 11 includes a rotor 11a and a stator 11b, and the stator 11b is fixed to a motor case 29 so as to surround the rotor 11a. The motor drive shaft 11c fixed to the rotor 11a protrudes from both ends of the rotor 11a, and one end of the motor drive shaft 11c is splined to the connecting shaft 26. Thus, the motor drive shaft 11c is connected to the front wheel output shaft 16, and by driving the drive motor 11, not only engine power but also motor power can be transmitted to the front wheel output shaft 16. .

また、モータケース29の車両後方側にはトランスファケース30が取り付けられており、トランスファケース30内には後輪に対して動力を伝達するトランスファ機構31が組み込まれている。トランスファ機構31は、モータ駆動軸11cの他端にスプライン結合されるトランスファ入力軸32と、これに平行に配置されるトランスファ出力軸33とを備えている。トランスファ入力軸32とトランスファ出力軸33とは歯車列34を介して噛み合っており、モータ駆動軸11cからの動力はトランスファ出力軸33に伝達されるようになっている。   A transfer case 30 is attached to the rear side of the motor case 29 and a transfer mechanism 31 for transmitting power to the rear wheels is incorporated in the transfer case 30. The transfer mechanism 31 includes a transfer input shaft 32 that is spline-coupled to the other end of the motor drive shaft 11c, and a transfer output shaft 33 that is arranged in parallel thereto. The transfer input shaft 32 and the transfer output shaft 33 are engaged with each other via a gear train 34, and power from the motor drive shaft 11 c is transmitted to the transfer output shaft 33.

トランスファケース30より突出するトランスファ出力軸33には、トルク分配機構としての電子制御式のカップリング35が連結されている。このカップリング35は電磁コイル35aを励磁することによって締結状態に切り換えられ、励磁を解除することにより遮断状態に切り換えられる電磁クラッチとなっている。また、このカップリング35にはジョイント36がスプライン結合されており、このジョイント36には図示しないリヤディファレンシャル機構を駆動するプロペラシャフトが連結されるようになっている。   An electronically controlled coupling 35 serving as a torque distribution mechanism is connected to the transfer output shaft 33 protruding from the transfer case 30. The coupling 35 is an electromagnetic clutch that is switched to the engaged state by exciting the electromagnetic coil 35a and switched to the disconnected state by releasing the excitation. Further, a joint 36 is splined to the coupling 35, and a propeller shaft for driving a rear differential mechanism (not shown) is connected to the joint 36.

電磁コイル35aを励磁してカップリング35を締結状態に切り換えることにより、前輪だけでなく後輪に対しても動力を伝達することができる。しかも、電磁コイル35aに対する通電電流の大きさに応じてカップリング35の締結力を制御することができるため、車両の走行状態に応じて前後輪間のトルク分配比を100:0〜50:50の範囲で設定することができる。   By exciting the electromagnetic coil 35a and switching the coupling 35 to the engaged state, power can be transmitted not only to the front wheels but also to the rear wheels. In addition, since the fastening force of the coupling 35 can be controlled according to the magnitude of the energization current to the electromagnetic coil 35a, the torque distribution ratio between the front and rear wheels is set to 100: 0 to 50:50 according to the traveling state of the vehicle. Can be set within the range.

駆動モータ11を駆動制御するため、駆動モータ11にはインバータ37を介してバッテリ38が接続されている。バッテリ38からの直流電流は、インバータ37によって交流電流に変換された後に駆動モータ11のステータコイル11dに供給される。インバータ37はステータコイル11dに供給する電力の周波数や電圧を調整することにより、走行状況に応じて駆動モータ11の駆動状態を制御することができる。また、発電機12のステータコイル12cもインバータ37を介してバッテリ38に接続されており、発電された交流電流はインバータ37によって直流電流に変換されてバッテリ38に充電されるようになっている。さらには、インバータ37を介して発電機12に電力を供給することができるため、発電機12をスタータモータとして作動させることもできる。なお、各種電装品39にはDC/DCコンバータ40を介してバッテリ38が接続されており、各種電装品39に供給される電力はDC/DCコンバータ40によりって所定の電圧(例えば、12V)に変換される。   In order to drive and control the drive motor 11, a battery 38 is connected to the drive motor 11 via an inverter 37. The direct current from the battery 38 is converted into an alternating current by the inverter 37 and then supplied to the stator coil 11 d of the drive motor 11. The inverter 37 can control the drive state of the drive motor 11 according to the traveling state by adjusting the frequency and voltage of the power supplied to the stator coil 11d. The stator coil 12 c of the generator 12 is also connected to the battery 38 via the inverter 37, and the generated alternating current is converted into a direct current by the inverter 37 and charged to the battery 38. Furthermore, since electric power can be supplied to the generator 12 via the inverter 37, the generator 12 can also be operated as a starter motor. A battery 38 is connected to the various electrical components 39 via a DC / DC converter 40, and the power supplied to the various electrical components 39 is a predetermined voltage (for example, 12V) by the DC / DC converter 40. Is converted to

このハイブリッド車両は、エンジン10と駆動モータ11とを動力源とし、車両の走行状況に応じて、駆動モータ11のみで車両を駆動するモータ走行モードとエンジン10のみで車両を駆動するエンジン走行モードと、両方の動力を用いて車両を駆動するパラレル走行モードとに選択的に切り換えて走行することができる。たとえば、駆動トルクが要求される発進時には駆動モータ11を用いてモータ走行モードで車両を駆動し、車速の上昇とともにエンジン10を用いてエンジン走行モードで車両を駆動する。高速走行中に加速する場合などの高負荷時には、駆動モータ11とエンジン10とを併用したパラレル走行モードで車両を駆動する。一方、低負荷走行時には、エンジン動力を動力源として発電機12により発電し、発電された電力エネルギーをバッテリ38に充電することができる。エンジン10の始動時には発電機12を駆動源として作動させてクランク軸10aを回転させることができ、更に制動時には駆動モータ11を発電機として作動させることにより回生された電力をバッテリ38に充電することができる。   This hybrid vehicle uses an engine 10 and a drive motor 11 as power sources, and according to the traveling state of the vehicle, a motor travel mode in which the vehicle is driven only by the drive motor 11 and an engine travel mode in which the vehicle is driven only by the engine 10. The vehicle can be selectively switched to the parallel traveling mode in which the vehicle is driven using both powers. For example, the vehicle is driven in the motor travel mode using the drive motor 11 at the time of start where the drive torque is required, and the vehicle is driven in the engine travel mode using the engine 10 as the vehicle speed increases. At high loads such as when accelerating during high-speed traveling, the vehicle is driven in a parallel traveling mode in which the drive motor 11 and the engine 10 are used together. On the other hand, during low-load traveling, power can be generated by the generator 12 using engine power as a power source, and the generated power energy can be charged in the battery 38. The crankshaft 10a can be rotated by operating the generator 12 as a drive source when the engine 10 is started, and the battery 38 is charged with regenerated electric power by operating the drive motor 11 as a generator during braking. Can do.

モータ駆動軸11cは伝達歯車27,28により前輪出力軸16に直結されているので、エンジン動力が前輪出力軸16に伝達されるときには、エンジン動力はモータ駆動軸11cにも伝達される。そして、モータ駆動軸11cはトランスファ出力軸33に連結されているので、エンジン動力はモータ駆動軸11cを介してトランスファ出力軸33に伝達され、図示しないプロペラシャフトおよび後輪用の差動歯車機構を介してエンジン動力が後輪に伝達される。モータ駆動軸11cには駆動モータ11が装着されているので、モータ動力をモータ駆動軸11cに直接伝達し、モータ動力のみ又はこれにエンジン動力を付加して後輪に伝達することもできる。   Since the motor drive shaft 11c is directly connected to the front wheel output shaft 16 by the transmission gears 27 and 28, when engine power is transmitted to the front wheel output shaft 16, the engine power is also transmitted to the motor drive shaft 11c. Since the motor drive shaft 11c is connected to the transfer output shaft 33, the engine power is transmitted to the transfer output shaft 33 via the motor drive shaft 11c, and a differential gear mechanism for the propeller shaft and rear wheels (not shown) is provided. Engine power is transmitted to the rear wheels. Since the drive motor 11 is mounted on the motor drive shaft 11c, the motor power can be directly transmitted to the motor drive shaft 11c, and only the motor power or engine power can be added to the motor drive shaft 11c and transmitted to the rear wheels.

図2は図1に示すハイブリッド車両の制御回路を示すブロック図であり、モータ出力制御手段としての制御ユニット41には、車速を検出する車速センサ42、走行可能なReady状態にあるかどうかを判定するイグニッションセンサ43、アクセルの作動を検出するアクセル検出手段としてのアクセルセンサ44、ブレーキの作動を検出するブレーキ検出手段としてのブレーキセンサ45、出力電流値に基づいて駆動モータ11のモータ出力を検出するモータ出力検出手段としてのモータ出力センサ46その他のセンサから検出信号が入力されるようになっている。アクセルの作動は、例えばアクセルペダル47の踏み込み量やアクセル開度を計測することによって検出され、ブレーキの作動は、例えばブレーキペダル48の踏み込み量に応じて発生するマスターシリンダー内の油圧を計測することによって検出される。   FIG. 2 is a block diagram showing a control circuit of the hybrid vehicle shown in FIG. 1. The control unit 41 as a motor output control means has a vehicle speed sensor 42 for detecting the vehicle speed, and determines whether or not the vehicle is ready for running. Ignition sensor 43, accelerator sensor 44 as accelerator detecting means for detecting the operation of the accelerator, brake sensor 45 as brake detecting means for detecting the operation of the brake, and the motor output of the drive motor 11 based on the output current value. A detection signal is input from a motor output sensor 46 or other sensors as motor output detection means. The operation of the accelerator is detected, for example, by measuring the depression amount of the accelerator pedal 47 and the accelerator opening, and the operation of the brake is, for example, measuring the hydraulic pressure in the master cylinder generated according to the depression amount of the brake pedal 48, for example. Detected by.

この制御ユニット41からはエンジン10、駆動モータ11、発電機12、クラッチ機構18、同期切換機構23およびインバータ37その他の装置に制御信号が送られる。制御ユニット41には、制御信号を演算するマイクロプロセッサ、制御プログラム、演算式、およびマップデータなどを格納するROM、および一時的にデータを格納するRAMなどが設けられている。   A control signal is sent from the control unit 41 to the engine 10, the drive motor 11, the generator 12, the clutch mechanism 18, the synchronous switching mechanism 23, the inverter 37, and other devices. The control unit 41 includes a microprocessor that calculates control signals, a ROM that stores control programs, arithmetic expressions, map data, and the like, and a RAM that temporarily stores data.

このようなハイブリッド車両においては、上述の通り、種々の走行モードによる走行が可能であるが、特に発進状態から中速域の間では、クラッチ機構18を動力遮断状態に切り換えた状態のもとでエンジン10を効率の良い領域で定格運転して発電を行ないつつ、モータ走行モードにより走行されることが好ましい。ここで、モータ走行モードにより車両を発進させる場合には、運転者が意図的に行なうストール発進や坂道発進時などのストールが生じやすい状況に対して、発進のための必要十分な駆動力を確保しつつ駆動モータ11を有効に保護するとともにバッテリ38の浪費を抑制する必要がある。   In such a hybrid vehicle, as described above, it is possible to travel in various travel modes, but in the state where the clutch mechanism 18 is switched to the power shut-off state, particularly between the start state and the medium speed range. It is preferable that the engine 10 is run in the motor running mode while generating power by performing rated operation in an efficient region. Here, when the vehicle is started in the motor drive mode, the necessary and sufficient driving force for starting is ensured in situations where a stall is likely to occur, such as when the driver intentionally starts a stall or starts a slope. However, it is necessary to effectively protect the drive motor 11 and suppress the waste of the battery 38.

図3は本発明のハイブリッド車両の制御装置におけるモータ出力制限の処理手順を示すフローチャートであり、ストール時の駆動モータ11の出力制限手順について図3を参照して説明する。   FIG. 3 is a flowchart showing a motor output restriction processing procedure in the hybrid vehicle control device of the present invention. The output restriction procedure of the drive motor 11 during a stall will be described with reference to FIG.

駆動モータ11の出力制限は、イグニッションがON状態つまりReady状態にあり、アクセルおよびブレーキのそれぞれがON状態にあり、モータ出力が設定値以上であるときに実行される。まず、ステップS1では、イグニッションセンサ43からの出力信号に基づきイグニッションセンサ43によりReady状態にあるか否かの判定がなされる。続く、ステップS2ではアクセルがON状態であるか否か、ステップS3ではブレーキがON状態であるか否かの判定がなされる。ここで、アクセルがON状態にあるものと判定される場合とは、例えばアクセルペダル47の踏み込み量が設定値以上であることがアクセルセンサ44により検出された場合であり、ブレーキがON状態にあるものと判定される場合とは、例えばブレーキペダル48の踏み込み量が設定値以上であることがブレーキセンサ45により検出された場合である。   The output limitation of the drive motor 11 is executed when the ignition is in the ON state, that is, the Ready state, the accelerator and the brake are both in the ON state, and the motor output is equal to or higher than the set value. First, in step S1, it is determined by the ignition sensor 43 whether or not it is in a ready state based on an output signal from the ignition sensor 43. Subsequently, in step S2, it is determined whether or not the accelerator is in an ON state, and in step S3 whether or not the brake is in an ON state. Here, the case where it is determined that the accelerator is in the ON state is a case where, for example, the accelerator sensor 44 detects that the amount of depression of the accelerator pedal 47 is greater than or equal to a set value, and the brake is in the ON state. The case where it is determined to be a case is, for example, a case where the brake sensor 45 detects that the amount of depression of the brake pedal 48 is greater than or equal to a set value.

ステップS4においてモータ出力センサ46により検出されるモータ出力が設定値以上であると判定されると、続く、ステップS5では所定のモータ出力低下率に基づき駆動モータ11に供給される電流値を小さくすることによって、モータ出力を徐々に低下させる。これにより、必要十分な駆動力を確保しつつ、バッテリ38の浪費を低減し、駆動モータ、インバータ等を保護することができる。   If it is determined in step S4 that the motor output detected by the motor output sensor 46 is greater than or equal to the set value, then in step S5, the current value supplied to the drive motor 11 is reduced based on a predetermined motor output reduction rate. As a result, the motor output is gradually reduced. Thereby, it is possible to reduce the waste of the battery 38 and protect the drive motor, the inverter, and the like while securing a necessary and sufficient driving force.

このモータ出力低下率は車速に応じて設定することもできる。図4は本発明のハイブリッド車両の制御装置におけるモータ出力制限処理手順の他の実施形態を示すフローチャートである。図4に示されるステップS1〜ステップS4の各処理は、図3に示されるステップS1〜ステップS4の各処理と同様であり説明を省略する。   This motor output reduction rate can also be set according to the vehicle speed. FIG. 4 is a flowchart showing another embodiment of the motor output restriction processing procedure in the hybrid vehicle control apparatus of the present invention. Each process of step S1-step S4 shown by FIG. 4 is the same as each process of step S1-step S4 shown by FIG. 3, and abbreviate | omits description.

ステップS5〜ステップS7においては、車速センサ42により検出される車速が設定値以上である場合の出力制限ディレータイムTを、車速が設定値未満である場合よりも大きな値であるT1(>T2)に設定する処理が行なわれる。つまり、車速が設定値以上である場合のモータ出力低下率は設定値未満である場合よりも大きく設定されることになる。続く、ステップS8ではステップS5〜ステップS7において設定された出力制限ディレータイムTに基づいてモータ出力の制限が行なわれる。これにより、例えば所定の速度以上で走行中の車両がストール状態に陥った際には、モータ出力低下率を大きく設定することによりバッテリの浪費の低減及び駆動モータ、インバータ等の保護を迅速に行なうことができる。   In step S5 to step S7, the output restriction delay time T when the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 42 is equal to or higher than the set value is greater than that when the vehicle speed is less than the set value, T1 (> T2). The process of setting to is performed. That is, the motor output decrease rate when the vehicle speed is equal to or higher than the set value is set to be larger than when the vehicle speed is less than the set value. In step S8, the motor output is limited based on the output limit delay time T set in steps S5 to S7. As a result, for example, when a vehicle traveling at a predetermined speed or more falls into a stalled state, a reduction in battery waste and protection of the drive motor, inverter, etc. are performed quickly by setting a large motor output reduction rate. be able to.

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。たとえば、図1には、シリーズ・パラレル式のハイブリッド車両が開示されているが、シリーズ式やパラレル式のハイブリッド車両に本発明を適用するようにしても良い。パーキングブレーキが作動している場合や、車輪が溝に入り込んだ場合にもストールが発生し得るが、これらの場合にも本発明を適用することができる。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, FIG. 1 discloses a series / parallel hybrid vehicle, but the present invention may be applied to a series or parallel hybrid vehicle. Stalls can also occur when the parking brake is operating or when the wheel enters the groove, but the present invention can also be applied to these cases.

図1は本発明が適用されるハイブリッド車両の一実施の形態を示すスケルトン図である。FIG. 1 is a skeleton diagram showing an embodiment of a hybrid vehicle to which the present invention is applied. 図1に示すハイブリッド車両の制御回路を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control circuit of the hybrid vehicle shown in FIG. 本発明のハイブリッド車両の制御装置におけるモータ出力制限処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the motor output restriction | limiting process procedure in the control apparatus of the hybrid vehicle of this invention. 本発明のハイブリッド車両の制御装置におけるモータ出力制限処理手順の他の実施形態を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows other embodiment of the motor output restriction | limiting process procedure in the control apparatus of the hybrid vehicle of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 エンジン
10a クランク軸
11 駆動モータ
11c モータ駆動軸
12 発電機
15 変速機入力軸
16 前輪出力軸
18 クラッチ機構
23 同期切換機構
31 トランスファ機構
35 カップリング
47 アクセルペダル
48 ブレーキペダル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Engine 10a Crankshaft 11 Drive motor 11c Motor drive shaft 12 Generator 15 Transmission input shaft 16 Front wheel output shaft 18 Clutch mechanism 23 Synchronous switching mechanism 31 Transfer mechanism 35 Coupling 47 Accelerator pedal 48 Brake pedal

Claims (3)

エンジンにより駆動される発電機と、当該発電機からの電力を用いて駆動される駆動モータと、エンジン動力を駆動輪に伝達する動力伝達状態と伝達しない動力遮断状態とに切り換えるクラッチ機構とを備えるハイブリッド車両の制御装置であって、
アクセルの作動を検出するアクセル検出手段と、
ブレーキの作動を検出するブレーキ検出手段と、
前記駆動モータのモータ出力を検出するモータ出力検出手段と、
アクセルとブレーキの作動が検出されるとともに、前記モータ出力検出手段による検出値が設定値以上である場合には所定のモータ出力低下率に基づいてモータ出力を徐々に低下させるモータ出力制限手段とを有することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
A generator driven by an engine, a drive motor driven using electric power from the generator, and a clutch mechanism for switching between a power transmission state in which engine power is transmitted to drive wheels and a power cutoff state in which the engine power is not transmitted A control device for a hybrid vehicle,
An accelerator detection means for detecting the operation of the accelerator;
Brake detection means for detecting the operation of the brake;
Motor output detection means for detecting the motor output of the drive motor;
A motor output limiting means for gradually reducing the motor output based on a predetermined motor output reduction rate when the operation of the accelerator and the brake is detected and the detected value by the motor output detecting means is a set value or more; A control device for a hybrid vehicle, comprising:
請求項1記載のハイブリッド車両の制御装置において、前記クラッチ機構が動力遮断状態に切り換えられた状態のもとで、前記モータ出力制限手段を実行することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。   2. The control apparatus for a hybrid vehicle according to claim 1, wherein the motor output limiting means is executed under a state in which the clutch mechanism is switched to a power cut-off state. 請求項1または2記載のハイブリッド車両の制御装置において、車速を検出する車速検出手段を有し、当該車速検出手段による検出値が設定値以上である場合の前記モータ出力低下率を設定値未満である場合よりも大きく設定することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。

3. The hybrid vehicle control device according to claim 1, further comprising a vehicle speed detection unit that detects a vehicle speed, wherein the motor output reduction rate when the detection value by the vehicle speed detection unit is equal to or greater than a set value is less than the set value. A control device for a hybrid vehicle, wherein the control device is set larger than a certain case.

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