JP2006298079A - Hybrid vehicle mode transition control apparatus and method - Google Patents

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孝 恒吉
Tomoya Imazu
知也 今津
Yuki Nakajima
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hybrid vehicle mode transition control apparatus and method capable of preventing shocks from occurring, due to the output limit of a motor, while making full use of the torque range of the motor. <P>SOLUTION: The hybrid vehicle mode transition control apparatus includes a motor torque ceiling value setting means (step S5) for setting the motor torque ceiling value 1, according to the condition of the motor; an extra torque calculating means (step S6) for calculating extra torque, that is the difference between the motor torque ceiling value 1 and the current motor's generated torque; and a mode transition required torque calculating means (step S7) for calculating the mode transition required torque that is the motor torque required for mode transition. A mode transition control means starts mode transition, when the extra torque is not larger than the torque required at mode transition required (step S10). <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、エンジンとモータを駆動力発生源とするハイブリッド車のモード遷移制御装置およびモード遷移制御方法に関する。   The present invention relates to a mode transition control device and a mode transition control method for a hybrid vehicle using an engine and a motor as driving force generation sources.

従来のハイブリッド車のモード遷移制御装置では、車速とアクセル開度から求めた要求駆動力とに基づいて、電気自動車走行モードからハイブリッド車走行モードへの遷移を開始している(例えば、特許文献1参照)。
特開平11−165566号公報
In a conventional hybrid vehicle mode transition control device, the transition from the electric vehicle travel mode to the hybrid vehicle travel mode is started based on the required driving force obtained from the vehicle speed and the accelerator opening (for example, Patent Document 1). reference).
Japanese Patent Laid-Open No. 11-165666

しかしながら、従来技術では、モード遷移中に大きなモータトルクを要するため、モード遷移中にモータ出力にリミットがかかり、ショックを発生するという問題がある。一方、モード遷移中にモータ出力にリミットがかからないよう、必要以上にモード遷移開始タイミングにマージンを設けた場合には、モータのトルク範囲を最大限まで利用できず、駆動力要求に対する駆動力の追従性が悪化するという問題がある。   However, in the prior art, since a large motor torque is required during the mode transition, there is a problem that the motor output is limited during the mode transition and a shock is generated. On the other hand, if a margin is provided at the mode transition start timing more than necessary so that the motor output is not limited during the mode transition, the motor torque range cannot be used to the maximum and the driving force can be tracked to the driving force demand. There is a problem that the sex gets worse.

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、電気自動車走行モードからハイブリッド車走行モードへのモード遷移において、モータのトルク範囲を最大限まで利用しつつ、モータの出力リミットによるショックの発生を防ぐことができるハイブリッド車のモード遷移制御装置およびモード遷移制御方法を提供することにある。   The present invention has been made paying attention to the above problems, and the object of the present invention is to make the best use of the motor torque range in the mode transition from the electric vehicle travel mode to the hybrid vehicle travel mode. It is an object of the present invention to provide a mode transition control device and a mode transition control method for a hybrid vehicle that can prevent the occurrence of a shock due to the output limit.

上記目的を達成するため、本発明のハイブリッド車のモード遷移制御方法では、
駆動力発生源としてエンジンとモータを有し、前記エンジンとモータと出力部材を連結する駆動力合成変速機と、所定のモード遷移許可条件のとき、前記モータの駆動力で前記エンジンを始動させ、電気自動車走行モードからハイブリッド車走行モードへのモード遷移を行うモード遷移制御手段と、備えたハイブリッド車において、
前記モータまたはこのモータに電力を供給するバッテリの状態に基づいて、モータトルク上限値を設定し、このモータトルク上限値と現在のモータの発生トルクとの差分である余裕トルクを算出し、前記モード遷移に要するモータトルクであるモード遷移時所要トルクを算出し、前記余裕トルクが前記モード遷移時所要トルク以下のとき、モード遷移を開始することを特徴とする。
In order to achieve the above object, in the hybrid vehicle mode transition control method of the present invention,
A driving force generation transmission having an engine and a motor as a driving force generation source, connecting the engine, the motor, and an output member; and a predetermined mode transition permission condition, the engine is started with the driving force of the motor; In the hybrid vehicle equipped with mode transition control means for performing mode transition from the electric vehicle traveling mode to the hybrid vehicle traveling mode,
Based on the state of the motor or the battery that supplies power to the motor, a motor torque upper limit value is set, a margin torque that is a difference between the motor torque upper limit value and a current generated torque of the motor is calculated, and the mode A required torque at the time of mode transition, which is a motor torque required for transition, is calculated, and mode transition is started when the margin torque is equal to or less than the required torque at the time of mode transition.

よって、本発明にあっては、モード遷移時所要トルクを考慮し、余裕トルクがモード遷移時所要トルク以下のとき、モード遷移を開始するため、モータのトルク範囲を最大限に利用しつつ、モード遷移中のモータ出力にリミッタがかかることにより、ショックが発生するのを回避できる。   Therefore, in the present invention, in consideration of the required torque at the time of mode transition, when the margin torque is equal to or less than the required torque at the time of mode transition, the mode transition is started. By applying a limiter to the motor output during the transition, the occurrence of shock can be avoided.

以下、本発明のハイブリッド車のモード遷移制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例1に基づいて説明する。   Hereinafter, the best mode for realizing a mode transition control device for a hybrid vehicle of the present invention will be described based on Example 1 shown in the drawings.

まず、構成を説明する。
[ハイブリッド車の駆動系構成]
図1は、実施例1のハイブリッド車の駆動系を示す全体システム図である。実施例1におけるハイブリッド車の駆動系は、図1に示すように、エンジンEと、第1モータジェネレータMG1(モータ)と、第2モータジェネレータMG2(モータ)と、出力ギヤOG(出力部材)と、駆動力合成変速機TMと、を有する。
First, the configuration will be described.
[Drive system configuration of hybrid vehicle]
FIG. 1 is an overall system diagram illustrating a drive system of a hybrid vehicle according to a first embodiment. As shown in FIG. 1, the drive system of the hybrid vehicle in the first embodiment includes an engine E, a first motor generator MG1 (motor), a second motor generator MG2 (motor), and an output gear OG (output member). And a driving force synthesis transmission TM.

前記エンジンEは、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンであり、後述するエンジンコントローラ1からの目標エンジントルク指令に基づいて、スロットルバルブのバルブ開度等が制御される。   The engine E is a gasoline engine or a diesel engine, and the opening degree of a throttle valve and the like are controlled based on a target engine torque command from an engine controller 1 described later.

第1モータジェネレータMG1と第2モータジェネレータMG2は、ロータに永久磁石を埋設しステータにステータコイルが巻き付けられた同期型モータジェネレータである。この同期型モータジェネレータは、インナーロータIRとステータSとアウターロータORとを径方向に重ね合わせた多層モータCMのうち、アウターロータORとステータSとで第1モータジェネレータMG1を構成し、アウターロータORとステータSとで第2モータジェネレータMG2を構成する。このインナーロータIRとアウターロータORとは、ステータSに対し、後述するモータコントローラ2からの制御指令に基づいて、インバータ3により作り出された三相交流を印加することによりそれぞれ独立に制御される。   The first motor generator MG1 and the second motor generator MG2 are synchronous motor generators in which a permanent magnet is embedded in a rotor and a stator coil is wound around a stator. This synchronous motor generator includes a first motor generator MG1 composed of an outer rotor OR and a stator S in a multi-layer motor CM in which an inner rotor IR, a stator S, and an outer rotor OR are overlapped in the radial direction. The OR and stator S constitute a second motor generator MG2. The inner rotor IR and the outer rotor OR are independently controlled by applying a three-phase alternating current generated by the inverter 3 to the stator S based on a control command from a motor controller 2 described later.

駆動力合成変速機TMは、ラビニョウ型遊星歯車列PGRと、ローブレーキLBと、を有し、前記ラビニョウ型遊星歯車列PGRは、第1サンギヤS1と、第1ピニオンP1と、第1リングギヤR1と、第2サンギヤS2と、第2ピニオンP2と、第2リングギヤR2と、互いに噛み合う第1ピニオンP1と第2ピニオンP2とを支持する共通キャリアPCと、によって構成されている。つまり、ラビニョウ型遊星歯車PGRは、第1サンギヤS1と、第1リングギヤR1と、第2サンギヤS2と、第2リングギヤR2と、共通キャリアPCと、の5つの回転要素を有する。この5つの回転要素に対する入出力部材の連結関係について説明する。   The driving force synthesis transmission TM has a Ravigneaux type planetary gear train PGR and a low brake LB. The Ravigneaux planetary gear train PGR has a first sun gear S1, a first pinion P1, and a first ring gear R1. And the second sun gear S2, the second pinion P2, the second ring gear R2, and the common carrier PC that supports the first pinion P1 and the second pinion P2 that mesh with each other. That is, the Ravigneaux type planetary gear PGR has five rotating elements: the first sun gear S1, the first ring gear R1, the second sun gear S2, the second ring gear R2, and the common carrier PC. The connection relationship of the input / output members with respect to these five rotating elements will be described.

第1サンギヤS1には、第1モータジェネレータMG1が連結されている。前記第1リングギヤR1は、ローブレーキLBを介してケースに固定可能に設けられている。前記第2サンギヤS2には、第2モータジェネレータMG2が連結されている。前記第2リングギヤR2には、エンジンクラッチECを介してエンジンEが連結されている。前記共通キャリアPCには、出力ギヤOGが直結されている。なお、出力ギヤOGからは、図外のディファレンシャルやドライブシャフトを介して左右の駆動輪に駆動力が伝達される。   A first motor generator MG1 is connected to the first sun gear S1. The first ring gear R1 is provided so as to be fixed to the case via a low brake LB. A second motor generator MG2 is connected to the second sun gear S2. An engine E is connected to the second ring gear R2 via an engine clutch EC. An output gear OG is directly connected to the common carrier PC. A driving force is transmitted from the output gear OG to the left and right driving wheels via a differential and a drive shaft (not shown).

上記連結関係により、図2に示す共線図上において、第1モータジェネレータMG1(第1サンギヤS1)、エンジンE(第2リングギヤR2)、出力ギアOG(共通キャリアPC)、ローブレーキLB(第1リングギヤR1)、第2モータジェネレータMG2(第2サンギヤS2)の順に配列され、ラビニョウ型遊星歯車列PGRの動的な動作を簡易的に表せる剛体レバーモデルを導入することができる。   2, the first motor generator MG1 (first sun gear S1), engine E (second ring gear R2), output gear OG (common carrier PC), low brake LB (first It is possible to introduce a rigid lever model that is arranged in the order of 1 ring gear R1) and second motor generator MG2 (second sun gear S2) and can simply express the dynamic operation of the Ravigneaux planetary gear train PGR.

ここで、「共線図」とは、差動歯車のギヤ比を考える場合、式により求める方法に代え、より簡単で分かりやすい作図により求める方法で用いられる速度線図であり、縦軸に各回転要素の回転数(回転速度)をとり、横軸に各回転要素をとり、各回転要素の間隔をサンギヤとリングギヤの歯数比に基づく共線図レバー比になるように配置したものである。   Here, the “collinear diagram” is a velocity diagram used in a simple and easy-to-understand method of drawing instead of the method of obtaining by equation when considering the gear ratio of the differential gear, The rotation number (rotation speed) of the rotation element is taken, each rotation element is taken on the horizontal axis, and the interval between each rotation element is arranged so as to be a collinear lever ratio based on the gear ratio of the sun gear and the ring gear. .

エンジンクラッチECとローブレーキLBは、後述する油圧制御装置5からの油圧により締結される多板摩擦クラッチと多板摩擦ブレーキであり、エンジンクラッチECは、図2の共線図上において、エンジンEと共に第2リングギヤR2の回転速度軸と一致する位置に配置され、ローブレーキLBは、図2の共線図上において、第1リングギヤR1の回転速度軸(出力ギヤOGの回転速度軸と第2サンギヤS2の回転速度軸との間の位置)に配置される。   The engine clutch EC and the low brake LB are a multi-plate friction clutch and a multi-plate friction brake that are fastened by hydraulic pressure from a hydraulic control device 5 to be described later. The engine clutch EC is the engine E in the collinear diagram of FIG. The low brake LB is arranged at a position that coincides with the rotational speed axis of the second ring gear R2, and the low brake LB has a rotational speed axis of the first ring gear R1 (second rotational speed axis of the output gear OG (Position between the rotational speed axis of the sun gear S2).

[ハイブリッド車の制御系構成]
実施例1におけるハイブリッド車の制御系は、図1に示すように、エンジンコントローラ1と、モータコントローラ2と、インバータ3と、バッテリ4と、油圧制御装置5と、統合コントローラ6と、アクセル開度センサ7と、車速センサ8と、エンジン回転数センサ9と、第1モータジェネレータ回転数センサ10と、第2モータジェネレータ回転数センサ11と、第2リングギヤ回転数センサ12と、を有して構成されている。
[Hybrid vehicle control system configuration]
As shown in FIG. 1, the hybrid vehicle control system in the first embodiment includes an engine controller 1, a motor controller 2, an inverter 3, a battery 4, a hydraulic control device 5, an integrated controller 6, and an accelerator opening. A sensor 7, a vehicle speed sensor 8, an engine speed sensor 9, a first motor generator speed sensor 10, a second motor generator speed sensor 11, and a second ring gear speed sensor 12 are configured. Has been.

前記エンジンコントローラ1は、アクセル開度センサ7からのアクセル開度APとエンジン回転数センサ9からのエンジン回転数Neを入力する統合コントローラ6からの目標エンジントルク指令に応じ、エンジン動作点(Ne,Te)を制御する指令を、例えば、図外のスロットルバルブアクチュエータへ出力する。   The engine controller 1 responds to a target engine torque command from the integrated controller 6 that inputs the accelerator opening AP from the accelerator opening sensor 7 and the engine speed Ne from the engine speed sensor 9, in accordance with the engine operating point (Ne, A command for controlling Te) is output to, for example, a throttle valve actuator (not shown).

前記モータコントローラ2は、レゾルバによる両モータジェネレータ回転数センサ10,11からのモータジェネレータ回転数N1,N2を入力する統合コントローラ6からの目標モータジェネレータトルク指令に応じ、第1モータジェネレータMG1のモータ動作点(N1,T1)と、第2モータジェネレータMG2のモータ動作点(N2,T2)と、をそれぞれ独立に制御する指令(デバイス制御信号)をインバータ3へ出力する。なお、このモータコントローラ2からは、バッテリ4の充電状態をあらわすバッテリS.O.Cの情報が統合コントローラ6に対して出力される。   The motor controller 2 operates the motor of the first motor generator MG1 in response to a target motor generator torque command from the integrated controller 6 that inputs motor generator rotation speeds N1 and N2 from both motor generator rotation speed sensors 10 and 11 by a resolver. A command (device control signal) for independently controlling the point (N1, T1) and the motor operating point (N2, T2) of the second motor generator MG2 is output to the inverter 3. The motor controller 2 outputs information on the battery S.O.C representing the state of charge of the battery 4 to the integrated controller 6.

前記インバータ3は、前記第1モータジェネレータMG1と第2モータジェネレータMG2との各ステータコイルに接続され、モータコントローラ2からの指令により独立した三相交流を作り出す。このインバータ3には、力行時に放電し回生時に充電するバッテリ4が接続されている。   The inverter 3 is connected to the respective stator coils of the first motor generator MG1 and the second motor generator MG2, and generates an independent three-phase alternating current according to a command from the motor controller 2. The inverter 3 is connected to a battery 4 that is discharged during power running and charged during regeneration.

前記油圧制御装置5は、統合コントローラ6からの油圧指令を受け、エンジンクラッチECと、ローブレーキLBと、の締結油圧制御および解放油圧制御を行う。この締結油圧制御および解放油圧制御には、滑り締結制御や滑り解放制御による半クラッチ制御も含む。   The hydraulic control device 5 receives a hydraulic pressure command from the integrated controller 6 and performs engagement hydraulic pressure control and release hydraulic pressure control of the engine clutch EC and the low brake LB. The engagement hydraulic pressure control and the release hydraulic pressure control include a half-clutch control based on the slip engagement control and the slip release control.

前記統合コントローラ6は、アクセル開度センサ7からのアクセル開度APと、車速センサ8からの車速VSPと、エンジン回転数センサ9からのエンジン回転数Neと、第1モータジェネレータ回転数センサ10からの第1モータジェネレータ回転数N1と、第2モータジェネレータ回転数センサ11からの第2モータジェネレータ回転数N2と、第2リングギヤ回転数センサ12からの入力回転速度(エンジン入力軸回転数)ωi等の情報を入力し、所定の演算処理を行う。そして、エンジンコントローラ1、モータコントローラ2、油圧制御装置5に対し演算処理結果にしたがって制御指令を出力する。   The integrated controller 6 includes an accelerator opening AP from the accelerator opening sensor 7, a vehicle speed VSP from the vehicle speed sensor 8, an engine speed Ne from the engine speed sensor 9, and a first motor generator speed sensor 10. The first motor generator rotational speed N1, the second motor generator rotational speed N2 from the second motor generator rotational speed sensor 11, the input rotational speed (engine input shaft rotational speed) ωi from the second ring gear rotational speed sensor 12, etc. Is input, and predetermined calculation processing is performed. Then, a control command is output to the engine controller 1, the motor controller 2, and the hydraulic control device 5 according to the calculation processing result.

なお、統合コントローラ6とエンジンコントローラ1、および、統合コントローラ6とモータコントローラ2とは、情報交換のためにそれぞれ双方向通信線14、15により接続されている。   The integrated controller 6 and the engine controller 1 and the integrated controller 6 and the motor controller 2 are connected by bidirectional communication lines 14 and 15 for information exchange, respectively.

[ハイブリッド車の走行モード]
実施例1のハイブリッド車における走行モードとしては、電気自動車無段変速モード(以下、「EVモード」という。)と、電気自動車固定変速モード(以下、「EV-LBモード」という。)と、ハイブリッド車固定変速モード(以下、「LBモード」という。)と、ハイブリッド車無段変速モード(以下、「E-iVTモード」という。)と、を有する。なお、前記「EVモード」と前記「EV-LBモード」とが「電気自動車走行モード」であり、前記「LBモード」と前記「E-iVTモード」が「ハイブリッド車走行モード」である。
[Driving mode of hybrid vehicle]
The travel modes in the hybrid vehicle of the first embodiment include an electric vehicle continuously variable transmission mode (hereinafter referred to as “EV mode”), an electric vehicle fixed transmission mode (hereinafter referred to as “EV-LB mode”), and a hybrid. It has a vehicle fixed speed change mode (hereinafter referred to as “LB mode”) and a hybrid vehicle continuously variable speed change mode (hereinafter referred to as “E-iVT mode”). The “EV mode” and the “EV-LB mode” are “electric vehicle travel mode”, and the “LB mode” and the “E-iVT mode” are “hybrid vehicle travel mode”.

前記「EVモード」は、図2(a)の共線図に示すように、二つのモータジェネレータMG1.MG2のみで走行する無段変速モードであり、エンジンEは駆動(最低域回転数制御)でエンジンクラッチECは解放である。   The “EV mode” is a continuously variable transmission mode in which only two motor generators MG1 and MG2 run as shown in the collinear diagram of FIG. 2 (a), and the engine E is driven (minimum speed control). The engine clutch EC is released.

前記「EV-LBモード」は、図2(b)の共線図に示すように、ローブレーキLBを締結した状態で、二つのモータジェネレータMG1,MG2のみで走行する固定変速モードであり、エンジンEは駆動(最低域回転数制御)でエンジンクラッチECは解放である。第1モータジェネレータMG1から出力Outputへの減速比、および、第2モータジェネレータMG2から出力Outputへの減速比が大きいので駆動力が大きく出るモードである。   The “EV-LB mode” is a fixed speed change mode in which only the two motor generators MG1 and MG2 run with the low brake LB engaged, as shown in the collinear diagram of FIG. E is drive (minimum speed control) and the engine clutch EC is released. Since the reduction ratio from the first motor generator MG1 to the output Output and the reduction ratio from the second motor generator MG2 to the output Output are large, this is a mode in which a large driving force is generated.

前記「LBモード」は、図2(c)の共線図に示すように、ローブレーキLBを締結した状態で、エンジンEとモータジェネレータMG1,MG2で走行する固定変速モードであり、エンジンEは運転でエンジンクラッチECは締結である。エンジンEとモータジェネレータMG1,MG2から出力Outputへの減速比が大きいので駆動力が大きく出るモードである。   As shown in the collinear diagram of FIG. 2 (c), the “LB mode” is a fixed speed change mode in which the engine E and the motor generators MG1 and MG2 travel with the low brake LB engaged. The engine clutch EC is engaged during operation. This is a mode in which the driving force is large because the reduction ratio from the engine E and the motor generators MG1, MG2 to the output Output is large.

前記「E-iVTモード」は、図2(d)の共線図に示すように、エンジンEとモータジェネレータMG1,MG2で走行する無段変速モードであり、エンジンEは運転でエンジンクラッチECは締結である。   The “E-iVT mode” is a continuously variable transmission mode in which the engine E and the motor generators MG1 and MG2 run as shown in the nomogram of FIG. 2 (d). The engine E is operated and the engine clutch EC is It is conclusion.

そして、前記4つの走行モードのモード遷移制御は、統合コントローラ6により行われる。すなわち、統合コントローラ6には、要求駆動力Fdrv(アクセル開度APにより求められる。)と車速VSPとバッテリS.O.Cによる三次元空間に、図3に示すような前記4つの走行モードを割り振った走行モードマップが予め設定されていて、車両の停止時や走行時には、要求駆動力Fdrvと車速VSPとバッテリS.O.Cの各検知値により走行モードマップが検索され、要求駆動力Fdrvと車速VSPにより決まる車両動作点やバッテリ充電量に応じて最適な走行モードが選択される。なお、図3は三次元走行モードマップをバッテリS.O.Cが充分な容量域のある値で切り取ることにより、要求駆動力Fdrvと車速VSPとの二次元によりあらわした走行モードマップの一例である。   Then, the mode transition control of the four travel modes is performed by the integrated controller 6. That is, the integrated controller 6 has a travel mode in which the four travel modes as shown in FIG. 3 are allocated to the three-dimensional space by the required driving force Fdrv (determined by the accelerator opening AP), the vehicle speed VSP, and the battery SOC. When the vehicle is stopped or running, the driving mode map is searched based on the detected values of the required driving force Fdrv, vehicle speed VSP, and battery SOC, and the vehicle operating point determined by the required driving force Fdrv and vehicle speed VSP. The optimum driving mode is selected according to the battery charge amount. FIG. 3 is an example of a travel mode map represented by a two-dimensional representation of the required driving force Fdrv and the vehicle speed VSP by cutting out the three-dimensional travel mode map at a value with a sufficient capacity range of the battery S.O.C.

前記走行モードマップの選択により、「EVモード」と「EV-LBモード」との間においてモード遷移を行う場合、図4に示すように、ローブレーキLBの締結・解放が行われる。「E-iVTモード」と「LBモード」との間においてモード遷移を行う場合、図4に示すように、ローブレーキLBの締結・解放が行われる。また、「EVモード」と「E-iVTモード」との間においてモード遷移を行う場合、図4に示すように、エンジンクラッチECの締結・解放が行われる。「EV-LBモード」と「LBモード」との間においてモード遷移を行う場合、図4に示すように、エンジンクラッチECの締結・解放が行われる。   When mode transition is performed between the “EV mode” and the “EV-LB mode” by selecting the travel mode map, the low brake LB is engaged / released as shown in FIG. When mode transition is performed between the “E-iVT mode” and the “LB mode”, the low brake LB is engaged / released as shown in FIG. Further, when the mode transition is performed between the “EV mode” and the “E-iVT mode”, the engagement / release of the engine clutch EC is performed as shown in FIG. When mode transition is performed between the “EV-LB mode” and the “LB mode”, the engine clutch EC is engaged / released as shown in FIG.

次に、作用を説明する。
[モード遷移制御処理]
図5は、実施例1の統合コントローラ6において、電気自動車走行モード(EVモードまたはEV-LBモード)時に実行されるモード遷移制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、説明の便宜上、第1,第2モータジェネレータMG1,MG2を1つのモータと見なすと共に、それぞれの駆動力を合わせた駆動力をモータの駆動力として以下の説明を行う。
Next, the operation will be described.
[Mode transition control processing]
FIG. 5 is a flowchart showing the flow of mode transition control processing executed in the electric vehicle travel mode (EV mode or EV-LB mode) in the integrated controller 6 of the first embodiment. Each step will be described below. For convenience of explanation, the first and second motor generators MG1 and MG2 are regarded as one motor, and the following description will be given by assuming that the combined driving force is the driving force of the motor.

ステップS1では、現在の走行モードが電気自動車走行モード(EVモードまたはEV-LBモード)であるか否かを判定する。YESの場合にはステップS2へ移行し、NOの場合にはステップS9へ移行する。   In step S1, it is determined whether or not the current travel mode is an electric vehicle travel mode (EV mode or EV-LB mode). If YES, the process proceeds to step S2, and if NO, the process proceeds to step S9.

ステップS2では、ハイブリッド車走行モードフラグをクリアし、ステップS3へ移行する。   In step S2, the hybrid vehicle travel mode flag is cleared, and the process proceeds to step S3.

ステップS3では、ハイブリッド車走行モードフラグがゼロであるか否かを判定する。YESの場合にはステップS4へ移行し、NOの場合にはリターンへ移行する。   In step S3, it is determined whether or not the hybrid vehicle travel mode flag is zero. If YES, the process proceeds to step S4. If NO, the process proceeds to return.

ステップS4では、モータの時間定格または連続定格に基づいてモータトルク上限値2(第2モータトルク上限値)を設定すると共に、現在のモータの駆動力分発生トルクがモータトルク上限値2よりも小さいか否かを判定する。YESの場合にはステップS5へ移行し、NOの場合にはステップS10へ移行する(モータトルク上限値設定手段に相当)。   In step S4, the motor torque upper limit value 2 (second motor torque upper limit value) is set based on the time rating or continuous rating of the motor, and the current torque generated by the driving force of the motor is smaller than the motor torque upper limit value 2. It is determined whether or not. If YES, the process proceeds to step S5, and if NO, the process proceeds to step S10 (corresponding to motor torque upper limit setting means).

ステップS5では、モータの瞬時定格に基づいてモータトルク上限値1(第1モータトルク上限値)を演算し、ステップS6へ移行する(モータトルク上限値設定手段に相当)。   In step S5, a motor torque upper limit value 1 (first motor torque upper limit value) is calculated based on the instantaneous rating of the motor, and the process proceeds to step S6 (corresponding to motor torque upper limit value setting means).

ステップS6では、ステップS5で演算されたモータトルク上限値1と、現在のモータの発生トルクとの差分を演算して余裕トルクとし、ステップS7へ移行する(余裕トルク算出手段に相当)。   In step S6, a difference between the motor torque upper limit value 1 calculated in step S5 and the current torque generated by the motor is calculated as a surplus torque, and the process proceeds to step S7 (corresponding to a surplus torque calculation means).

ステップS7では、モード遷移に要するモータトルクとしてモード遷移時所要トルクを演算し、ステップS8へ移行する(モード遷移時所要トルク算出手段に相当)。モード遷移時所要トルクの演算方法については後述する。   In step S7, the required torque at the time of mode transition is calculated as the motor torque required for the mode transition, and the process proceeds to step S8 (corresponding to the required torque at the time of mode transition). A method for calculating the required torque at the time of mode transition will be described later.

ステップS8では、ステップS6で演算された余裕トルクが、ステップS7で演算されたモード遷移時所要トルクよりも小さいか否かを判定する。YESの場合にはリターンへ移行し、NOの場合にはステップS10へ移行する。   In step S8, it is determined whether or not the margin torque calculated in step S6 is smaller than the required torque at the time of mode transition calculated in step S7. If YES, the process proceeds to return, and if NO, the process proceeds to step S10.

ステップS9では、ハイブリッド車走行モードフラグをセット(=1)し、リターンへ移行する。   In step S9, the hybrid vehicle travel mode flag is set (= 1), and the process proceeds to return.

ステップS10では、モード遷移を開始すると共に、ハイブリッド車走行モードフラグをセットし、リターンへ移行する(モード遷移制御手段に相当)。   In step S10, mode transition is started, a hybrid vehicle travel mode flag is set, and the routine proceeds to return (corresponding to mode transition control means).

すなわち、図5のフローチャートにおいて、EVモードまたはEV-LBモードで走行している場合には、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS4→ステップS5→ステップS6→ステップS7→ステップS8へと進む流れが繰り返される。そして、ステップS4で駆動力分モータトルクがモータトルク上限値2よりも小さいとき、またはステップS8で余裕トルクがモード遷移時所要トルクよりも小さいときには、ステップS10へと進み、モード遷移が開始される。   That is, in the flowchart of FIG. 5, when the vehicle is traveling in the EV mode or the EV-LB mode, the process proceeds from step S1, step S2, step S3, step S4, step S5, step S6, step S7, and step S8. The flow is repeated. When the motor torque for the driving force is smaller than the motor torque upper limit value 2 in step S4, or when the margin torque is smaller than the required torque at the time of mode transition in step S8, the process proceeds to step S10 and mode transition is started. .

[モータの定格とモータ上限値について]
図6は、モータの瞬時定格、時間定格および連続定格を説明する図である。
瞬時定格とは、瞬時(製品によって異なるが、数秒程度)に出せるトルクもしくはパワーを示す。瞬時定格は、定格時間内でコイル等の温度が上限値を超えない場合の最大トルクもしくは最大パワーである。
[About motor rating and motor upper limit]
FIG. 6 is a diagram illustrating the instantaneous rating, time rating, and continuous rating of the motor.
Instantaneous rating refers to the torque or power that can be produced instantaneously (depending on the product, but for several seconds). The instantaneous rating is the maximum torque or maximum power when the temperature of the coil or the like does not exceed the upper limit value within the rated time.

時間(短期)定格とは、所定時間(製品によって異なるが、数分程度)に出せるトルクもしくはパワーを示す。連続定格とは、連続して出せるトルクもしくはパワーを示す。連続定格は、コイル温度等の平衡温度が上限値を超えない場合の最大トルクもしくは最大パワーである。ちなみに、コイル温度が平衡温度に達するのは、冷却性能によって大きく異なり、1分程度の場合も1時間程度の場合もあり得る。   The time (short-term) rating indicates the torque or power that can be produced in a predetermined time (depending on the product, but a few minutes). The continuous rating indicates the torque or power that can be continuously generated. The continuous rating is the maximum torque or maximum power when the equilibrium temperature such as the coil temperature does not exceed the upper limit value. Incidentally, the coil temperature reaches the equilibrium temperature greatly depending on the cooling performance, and may be about 1 minute or about 1 hour.

モード遷移時は、その瞬間(1,2秒程度)のみ大トルクを要求されるため、瞬時定格付近までトルクを使えるようにする。一方、モード遷移後は、一定の運転条件で数分連続走行する場合があるため、基本的には時間定格もしくは連続定格を上限値とする。   At the time of mode transition, a large torque is required only at that moment (about 1 or 2 seconds), so the torque can be used up to near the instantaneous rating. On the other hand, after the mode transition, there are cases where the vehicle runs continuously for a few minutes under certain operating conditions, so basically the time rating or continuous rating is set as the upper limit value.

実施例1では、モータトルク、モータパワー、バッテリパワーの各上限値に基づいて、モータトルク上限値1,2を設定する。また、モータトルク、モータパワー、バッテリパワーの各上限値は、モータのコイル温度、ステータ温度、ロータ温度、バッテリ温度に基づいて変化させた値とする。   In the first embodiment, motor torque upper limit values 1 and 2 are set based on the upper limit values of motor torque, motor power, and battery power. Further, each upper limit value of the motor torque, motor power, and battery power is a value that is changed based on the coil temperature, stator temperature, rotor temperature, and battery temperature of the motor.

[モード遷移時所要トルクの演算方法]
実施例1では、モード遷移時所要トルクを、(i)エンジンクラッチECの締結時にエンジンEの引きずりトルク分のモータで補償するために必要な引きずりトルク分補償トルク、または、(ii)極力エンジン始動が容易な回転数までエンジン入力軸(第2リングギヤR2)回転数を変速するのに必要な変速分トルクのいずれか一方の値に設定する。以下に、引きずりトルク分補償トルクと変速分トルクの演算方法をそれぞれ示す。
[Calculation method of required torque during mode transition]
In the first embodiment, the required torque at the time of mode transition is (i) the drag torque compensation torque necessary to compensate the motor for the drag torque of the engine E when the engine clutch EC is engaged, or (ii) the engine start as much as possible. The engine input shaft (second ring gear R2) rotation speed is set to one of the shift torques required to shift the rotation speed to an easy rotation speed. The calculation methods of the drag torque compensation torque and the shift torque will be described below.

(i) 引きずりトルク分補償トルク演算方法
引きずりトルク分補償トルクTiは、下記の式(1)から求めることができる。
Ti=P×K
T1=r1×Ti
T2=r2×Ti …(1)
ここで、Pはエンジンクラッチ油圧、Kはゲイン、T1は第1モータジェネレータMG1のトルク、T2は第2モータジェネレータMG2のトルク、r1は第1モータジェネレータMG1のトルク分担率、r2は第2モータジェネレータMG2のトルク分担率である。
(i) Drag torque compensation torque calculation method The drag torque compensation torque Ti can be obtained from the following equation (1).
Ti = P × K
T1 = r1 × Ti
T2 = r2 × Ti (1)
Here, P is the engine clutch hydraulic pressure, K is the gain, T1 is the torque of the first motor generator MG1, T2 is the torque of the second motor generator MG2, r1 is the torque sharing ratio of the first motor generator MG1, and r2 is the second motor. This is the torque sharing ratio of generator MG2.

すなわち、引きずりトルク分補償トルクTiの値は、油圧との相関により決定される。伝達トルク相当となるようにゲインKにて調整する。第1,第2モータジェネレータMG1,MG2のトルク分担率r1,r2は、レバー比(図2参照)や、最大トルク範囲等により任意に設定する。   That is, the value of the drag torque compensation torque Ti is determined by the correlation with the hydraulic pressure. The gain K is adjusted so as to be equivalent to the transmission torque. The torque sharing ratios r1 and r2 of the first and second motor generators MG1 and MG2 are arbitrarily set according to the lever ratio (see FIG. 2), the maximum torque range, and the like.

(ii) 変速分トルク演算方法
変速分トルクTi'は、下記の式(2)から求めることができる。
Ti=Kp{(ωi_ref−ωi)+∫(ωi_ref−ωi)dt/Ki}
T1=k1×Ti
T2=k2×Ti …(2)
ここで、ωiはエンジン入力軸回転数、Kpはフィードバック制御比例ゲイン、Kiはフィードバック制御積分ゲイン、k1は第1モータジェネレータMG1の変速分トルク変換係数、k2は第2モータジェネレータMG2の変速分トルク変換係数である。
(ii) Speed change torque calculation method The speed change torque Ti ′ can be obtained from the following equation (2).
Ti = Kp {(ωi_ref−ωi) + ∫ (ωi_ref−ωi) dt / Ki}
T1 = k1 x Ti
T2 = k2 x Ti (2)
Here, ωi is the engine input shaft speed, Kp is the feedback control proportional gain, Ki is the feedback control integral gain, k1 is the shift torque conversion coefficient of the first motor generator MG1, and k2 is the shift torque of the second motor generator MG2. Conversion coefficient.

すなわち、変速分トルクTi'の値は、目標回転と実回転との偏差に応じて設定する。PIコントローラの場合は、比例ゲインKp、積分ゲインKiを用いて演算する。第1,第2モータジェネレータMG1,MG2の変換係数k1,k2は、レバー比やイナーシャ等により任意に設定する。   That is, the value of the shift torque Ti ′ is set according to the deviation between the target rotation and the actual rotation. In the case of a PI controller, calculation is performed using a proportional gain Kp and an integral gain Ki. The conversion coefficients k1 and k2 of the first and second motor generators MG1 and MG2 are arbitrarily set according to the lever ratio, inertia, and the like.

[余裕トルクに応じたモード遷移開始作用]
図7は、モータ回転数を横軸、モータトルクを縦軸に設定した場合の、モータトルク上限値、余裕トルクおよびモード遷移時所要トルクの関係を示す図である。上述したように、モータトルク上限値1はモータの瞬時定格、モータトルク上限値2はモータの時間定格であり、モード遷移に要するモード遷移時所要トルクは、モータトルク上限値2とモータトルク上限値1との間に位置する。余裕トルクは、モータトルク上限値1と現在のモータ発生トルクとの偏差であるため、現在のモータ発生トルクが増大すると、余裕トルクは減少する。
[Mode transition start action according to surplus torque]
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the motor torque upper limit value, the margin torque, and the required torque at the time of mode transition when the motor rotation speed is set on the horizontal axis and the motor torque is set on the vertical axis. As described above, the motor torque upper limit value 1 is the instantaneous rating of the motor, the motor torque upper limit value 2 is the time rating of the motor, and the required torque at the time of mode transition required for mode transition is the motor torque upper limit value 2 and the motor torque upper limit value. Located between 1 and 1. Since the surplus torque is a deviation between the motor torque upper limit value 1 and the current motor generated torque, the surplus torque decreases as the current motor generated torque increases.

実施例1では、余裕トルクがモータトルク上限値1以下となったとき、モード遷移を開始するため、モード遷移中にモータの瞬時定格を超えることなく、かつ、モータのトルク範囲を最大限まで利用してモード遷移を行うことができる。   In Example 1, since the mode transition is started when the surplus torque becomes the motor torque upper limit value 1 or less, the motor torque range is used to the maximum without exceeding the instantaneous rating of the motor during the mode transition. Mode transition can be performed.

また、実施例1では、余裕トルクがモータトルク上限値1よりも大きい場合でも、現在のモータの駆動力分が、モータトルク上限値2以下となったとき、モード遷移を開始するため、モード遷移後に一定の運転条件で連続走行する場合でも、モータトルクがモータの時間定格を超えるのを防ぐことができる。   Further, in the first embodiment, even when the surplus torque is larger than the motor torque upper limit value 1, when the current motor driving force becomes equal to or less than the motor torque upper limit value 2, the mode transition is started. Even when the vehicle continuously runs under certain operating conditions later, it is possible to prevent the motor torque from exceeding the time rating of the motor.

[モード遷移制御作用]
図8,9は、実施例1のモード遷移制御作用を示すタイムチャートであり、図8はモータトルク上限値1を超えてからモード遷移を開始する例、図9はモータトルク上限値2を超えてからモード遷移を開始する例である。
[Mode transition control action]
8 and 9 are time charts showing the mode transition control operation of the first embodiment. FIG. 8 shows an example in which mode transition is started after the motor torque upper limit value 1 is exceeded. FIG. 9 shows that the motor torque upper limit value 2 is exceeded. This is an example in which mode transition is started.

図8の例では、時点t1において、余裕トルクがモード遷移時所要トルクと等しくなるため、モード遷移が開始され、時点t2でエンジンクラッチECが完全締結状態となり、時点t3でエンジン回転数がエンジン入力軸回転数(第2リングギヤ回転数)に同期してモード遷移が完了する。ここで、モード遷移開始からモード遷移完了までの間、モータトルクの最大値はモータトルク上限値1を超えないため、モータのトルク範囲を最大限まで利用しつつ、モード遷移中にモータ出力が瞬時定格を超えることでリミットがかかるのを回避している。   In the example of FIG. 8, since the surplus torque becomes equal to the required torque at the time of mode transition at time t1, the mode transition is started, the engine clutch EC is completely engaged at time t2, and the engine speed is input to the engine at time t3. The mode transition is completed in synchronization with the shaft rotational speed (second ring gear rotational speed). Here, since the maximum value of the motor torque does not exceed the motor torque upper limit value 1 from the start of the mode transition to the completion of the mode transition, the motor output is instantaneous during the mode transition while using the maximum torque range of the motor. The limit is avoided by exceeding the rating.

図9の例では、時点t1'において、モータトルクの駆動力分が、モータトルク上限値2と等しくなるため、モード遷移が開始され、時点t2'でエンジンクラッチECが完全締結状態となり、時点t3'でエンジン回転数がエンジン入力軸回転数に同期してモード遷移が完了する。ここで、時点t3'のモード遷移完了以降も、モータトルクはモータトルク上限値2を超えないため、モータのトルク範囲を最大限まで利用しつつ、モータ出力が時間定格を超えるのを回避している。   In the example of FIG. 9, since the driving force of the motor torque becomes equal to the motor torque upper limit value 2 at time t1 ′, the mode transition is started, and the engine clutch EC is completely engaged at time t2 ′. The mode transition is completed when the engine speed is synchronized with the engine input shaft speed. Here, since the motor torque does not exceed the motor torque upper limit value 2 even after the mode transition at the time point t3 ′ is completed, avoid using the motor torque range to the maximum while avoiding the motor output exceeding the time rating. Yes.

次に、効果を説明する。
実施例1のハイブリッド車のモード遷移制御装置およびモード遷移制御方法にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
Next, the effect will be described.
In the mode transition control device and the mode transition control method for the hybrid vehicle of the first embodiment, the effects listed below can be obtained.

(1) モータの状態に基づいて、モータトルク上限値1を設定するモータトルク上限値設定手段(ステップS5)と、モータトルク上限値1と現在のモータの発生トルクとの差分である余裕トルクを算出する余裕トルク算出手段(ステップS6)と、モード遷移に要するモータトルクであるモード遷移時所要トルクを算出するモード遷移時所要トルク算出手段(ステップS7)と、を備え、モード遷移制御手段は、余裕トルクがモード遷移時所要トルク以下のとき、モード遷移を開始する(ステップS10)。よって、モータのトルク範囲を最大限に利用しつつ、モード遷移中のモータ出力にリミッタがかかることにより、ショックが発生するのを回避できる。   (1) Based on the state of the motor, motor torque upper limit value setting means (step S5) for setting the motor torque upper limit value 1, and a margin torque that is the difference between the motor torque upper limit value 1 and the current generated torque of the motor. A margin torque calculating means for calculating (step S6) and a mode transition required torque calculating means (step S7) for calculating a required torque at the time of mode transition, which is a motor torque required for the mode transition, and the mode transition control means, When the surplus torque is equal to or less than the required torque during mode transition, mode transition is started (step S10). Therefore, it is possible to avoid the occurrence of a shock by applying a limiter to the motor output during the mode transition while maximally utilizing the motor torque range.

(2) モータトルク上限値設定手段は、モータまたはバッテリの瞬時定格をモータトルク上限値1として設定し、余裕トルク検出手段は、モータトルク上限値1と現在のモータの発生トルクとの差分から余裕トルクを検出し、モード遷移制御手段は、余裕トルクが第1モータトルク上限値以下のとき、モード遷移を開始する。よって、モータの瞬時定格を超えることなく、モータのトルク範囲を最大限まで利用できる。   (2) The motor torque upper limit setting means sets the instantaneous rating of the motor or battery as the motor torque upper limit value 1, and the margin torque detection means calculates the margin from the difference between the motor torque upper limit value 1 and the current generated torque of the motor. Torque is detected, and the mode transition control means starts mode transition when the surplus torque is equal to or less than the first motor torque upper limit value. Therefore, the torque range of the motor can be utilized to the maximum without exceeding the instantaneous rating of the motor.

(3) モータトルク上限値設定手段は、モータまたはバッテリの時間定格と連続定格の一方をモータトルク上限値2として設定し(ステップS4)、モード遷移制御手段は、現在のモータの駆動力分発生トルクがモータトルク上限値2以上のとき、モード遷移を開始する(ステップS10)。よって、モード遷移後に一定の運転条件で連続走行する場合でも、モータトルクが時間定格(または連続定格)を超えるのを防ぐことができる。   (3) The motor torque upper limit setting means sets one of the time rating and continuous rating of the motor or battery as the motor torque upper limit value 2 (step S4), and the mode transition control means generates the current motor driving force. When the torque is greater than or equal to the motor torque upper limit value 2, mode transition is started (step S10). Therefore, even when the vehicle continuously travels under certain operating conditions after the mode transition, it is possible to prevent the motor torque from exceeding the time rating (or continuous rating).

(4) モータトルク上限値設定手段は、モータトルク、モータパワー、バッテリパワーの各上限値の少なくとも1つに基づいて、モータトルク上限値1,2を設定する。すなわち、モータトルクだけでなくモータパワーも考慮してモータトルク上限値1を設定するため、最適なモータトルク上限値1,2を設定できる。   (4) The motor torque upper limit setting means sets the motor torque upper limit values 1 and 2 based on at least one of the motor torque, motor power, and battery power upper limit values. That is, since the motor torque upper limit value 1 is set in consideration of not only the motor torque but also the motor power, the optimum motor torque upper limit values 1 and 2 can be set.

(5) モータトルク上限値設定手段は、モータのコイル温度、ステータ温度、ロータ温度、バッテリ温度の少なくとも1つに基づいて、モータトルク、モータパワー、バッテリパワーの各上限値を変化させるため、温度によってモータトルク上限値1,2が変化した場合でも、その結果を反映させることができ、全ての温度条件において、モータのトルク範囲を最大限まで利用できる。   (5) The motor torque upper limit setting means changes the motor torque, motor power, and battery power upper limit values based on at least one of the motor coil temperature, stator temperature, rotor temperature, and battery temperature. Even when the motor torque upper limit values 1 and 2 change, the result can be reflected, and the motor torque range can be utilized to the maximum in all temperature conditions.

(6) モード遷移時所要トルク算出手段は、エンジンクラッチECの締結時にエンジンの引きずりトルク分をモータで補償するための必要トルクTiを、モード遷移時所要トルクとするため、エンジン始動時に外乱補償が必要なシステムにおいても、モータのトルク範囲を最大限利用できる。   (6) Since the required torque Ti for compensating for the drag torque of the engine by the motor when the engine clutch EC is engaged is the required torque at the time of mode transition, the means for calculating the required torque at the time of mode transition is compensated for disturbance at the start of the engine. The required torque range of the motor can be utilized to the maximum in the required system.

(7) モード遷移時所要トルク算出手段は、極力エンジン始動が容易な回転数までエンジン入力軸回転数を変速するための必要トルクTi'を、モード遷移時所要トルクとするため、モード遷移中に変速トルク分が必要な場合でも、その分を考慮して必要な余裕駆動力を演算することで、モータのトルク範囲を最大限利用できる。   (7) The mode transition required torque calculation means sets the necessary torque Ti ′ for shifting the engine input shaft rotational speed to the rotational speed at which the engine can be started as easily as possible. Even when the shift torque is required, the torque range of the motor can be utilized to the maximum by calculating the necessary margin driving force in consideration of the shift torque.

(他の実施例)
以上、本発明のハイブリッド車のモード遷移制御装置を実施例1に基づき説明してきたが、具体的な構成については、実施例1に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
(Other examples)
As mentioned above, although the mode transition control apparatus of the hybrid vehicle of this invention has been demonstrated based on Example 1, it is not restricted to Example 1 about a concrete structure, It concerns on each claim of a claim Design changes and additions are allowed without departing from the scope of the invention.

実施例1では、駆動力発生源としてエンジンと2つのモータジェネレータを有するエンジンクラッチ付きハイブリッド車の例を示したが、本願発明は、駆動力発生源としてエンジンと1つ以上のモータを有し、電気自動車走行モードとハイブリッド車走行モードとの間でモード遷移可能なパラレル型ハイブリッド車に適用できる。また、駆動力合成変速機としてラビニョウ型遊星歯車列を有する例を示したが、例えば、複数の単純遊星歯車列を備えた差動装置等を有する駆動力合成変速機にも適用することができる。   In the first embodiment, an example of a hybrid vehicle with an engine clutch having an engine and two motor generators as a driving force generation source has been shown, but the present invention has an engine and one or more motors as a driving force generation source, The present invention can be applied to a parallel hybrid vehicle capable of mode transition between the electric vehicle traveling mode and the hybrid vehicle traveling mode. Moreover, although the example which has a Ravigneaux type planetary gear train as a driving force synthetic | combination transmission was shown, for example, it can apply also to the driving force synthetic | combination transmission which has a differential apparatus etc. provided with several simple planetary gear trains. .

実施例1のハイブリッド車を示す全体システム図である。1 is an overall system diagram showing a hybrid vehicle of Example 1. FIG. 実施例1のハイブリッド車に採用されたラビニョウ型遊星歯車列による各走行モードをあらわす共線図である。FIG. 3 is a collinear diagram showing each traveling mode by a Ravigneaux planetary gear train employed in the hybrid vehicle of the first embodiment. 実施例1のハイブリッド車での走行モードマップの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the driving mode map in the hybrid vehicle of Example 1. FIG. 実施例1のハイブリッド車での4つの走行モード間におけるモード遷移経路を示す図である。It is a figure which shows the mode transition path | route between the four driving modes in the hybrid vehicle of Example 1. FIG. 実施例1の統合コントローラ6において、電気自動車走行モード時に実行されるモード遷移制御処理の流れを示すフローチャートである。6 is a flowchart illustrating a flow of mode transition control processing executed in the electric vehicle travel mode in the integrated controller 6 of the first embodiment. モータの瞬時定格、時間定格および連続定格を説明する図である。It is a figure explaining the instantaneous rating, time rating, and continuous rating of a motor. 実施例1のモータトルク上限値、余裕トルクおよびモード遷移時所要トルクの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the motor torque upper limit of Example 1, a margin torque, and the required torque at the time of mode transition. 実施例1のモード遷移制御作用の一例を示すタイムチャートである。3 is a time chart illustrating an example of a mode transition control operation according to the first embodiment. 実施例1のモード遷移制御作用の他の例を示すタイムチャートである。6 is a time chart showing another example of the mode transition control operation of the first embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

E エンジン
MG1 第1モータジェネレータ(モータ)
MG2 第2モータジェネレータ(モータ)
OG 出力ギヤ(出力部材)
TM 駆動力合成変速機
PGR ラビニョウ型遊星歯車列
EC エンジンクラッチ
LB ローブレーキ
1 エンジンコントローラ
2 モータコントローラ
3 インバータ
4 バッテリ
5 油圧制御装置
6 統合コントローラ
6a 目標回転数演算部
6b トルク指令値設定部
7 アクセル開度センサ
8 車速センサ
9 エンジン回転数センサ
10 第1モータジェネレータ回転数センサ
11 第2モータジェネレータ回転数センサ
12 第2リングギヤ回転数センサ
E engine
MG1 1st motor generator (motor)
MG2 Second motor generator (motor)
OG output gear (output member)
TM Driving force transmission
PGR Ravigneaux type planetary gear train
EC engine clutch
LB Low brake 1 Engine controller 2 Motor controller 3 Inverter 4 Battery 5 Hydraulic control device 6 Integrated controller 6a Target rotational speed calculation section 6b Torque command value setting section 7 Accelerator opening sensor 8 Vehicle speed sensor 9 Engine rotational speed sensor 10 First motor generator Speed sensor 11 Second motor generator speed sensor 12 Second ring gear speed sensor

Claims (8)

駆動力発生源としてエンジンとモータを有し、
前記エンジンとモータと出力部材を連結する駆動力合成変速機と、
所定のモード遷移許可条件のとき、前記モータの駆動力で前記エンジンを始動させ、電気自動車走行モードからハイブリッド車走行モードへのモード遷移を行うモード遷移制御手段と、
を備えたハイブリッド車において、
前記モータまたはこのモータに電力を供給するバッテリの状態に基づいて、モータトルク上限値を設定するモータトルク上限値設定手段と、
前記モータトルク上限値と現在のモータの発生トルクとの差分である余裕トルクを算出する余裕トルク算出手段と、
前記モード遷移に要するモータトルクであるモード遷移時所要トルクを算出するモード遷移時所要トルク算出手段と、
を備え、
前記モード遷移制御手段は、前記余裕トルクが前記モード遷移時所要トルク以下のとき、モード遷移を開始することを特徴とするハイブリッド車のモード遷移制御装置。
It has an engine and a motor as a driving force generation source,
A driving force combining transmission that connects the engine, the motor, and an output member;
Mode transition control means for starting the engine with the driving force of the motor and performing mode transition from the electric vehicle traveling mode to the hybrid vehicle traveling mode when a predetermined mode transition permission condition is satisfied;
In a hybrid car with
Motor torque upper limit setting means for setting a motor torque upper limit value based on the state of the motor or a battery supplying electric power to the motor;
A margin torque calculating means for calculating a margin torque that is a difference between the motor torque upper limit value and the torque generated by the current motor;
Mode transition required torque calculating means for calculating a mode transition required torque which is a motor torque required for the mode transition;
With
The mode transition control unit starts a mode transition when the margin torque is equal to or less than a required torque during the mode transition.
請求項1に記載のハイブリッド車のモード遷移制御装置において、
前記モータトルク上限値設定手段は、前記モータまたはバッテリの瞬時定格を第1モータトルク上限値として設定し、
前記余裕トルク検出手段は、前記第1モータトルク上限値と現在のモータの発生トルクとの差分から余裕トルクを検出し、
前記モード遷移制御手段は、前記余裕トルクが前記第1モータトルク上限値以下のとき、前記モード遷移を開始することを特徴とするハイブリッド車のモード遷移制御装置。
In the hybrid vehicle mode transition control device according to claim 1,
The motor torque upper limit setting means sets the instantaneous rating of the motor or battery as a first motor torque upper limit,
The margin torque detecting means detects margin torque from the difference between the first motor torque upper limit value and the current generated torque of the motor,
The mode transition control means starts the mode transition when the margin torque is less than or equal to the first motor torque upper limit value.
請求項1または請求項2に記載のハイブリッド車のモード遷移制御装置において、
前記モータトルク上限値設定手段は、前記モータまたはバッテリの時間定格と連続定格の一方を第2モータトルク上限値として設定し、
前記モード遷移制御手段は、現在のモータの駆動力分発生トルクが前記第2モータトルク上限値以上のとき、前記モード遷移を開始することを特徴とするハイブリッド車のモード遷移制御装置。
In the hybrid vehicle mode transition control device according to claim 1 or 2,
The motor torque upper limit setting means sets one of a time rating and a continuous rating of the motor or battery as a second motor torque upper limit value,
The mode transition control unit is a mode transition control device for a hybrid vehicle, which starts the mode transition when a torque generated by the current driving force of the motor is equal to or greater than the second motor torque upper limit value.
請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載のハイブリッド車のモード遷移制御装置において、
前記モータトルク上限値設定手段は、モータトルク、モータパワー、バッテリパワーの各上限値の少なくとも1つに基づいて、前記モータトルク上限値を設定することを特徴とするハイブリッド車のモード遷移制御装置。
In the hybrid vehicle mode transition control device according to any one of claims 1 to 3,
The mode transition control device for a hybrid vehicle, wherein the motor torque upper limit setting means sets the motor torque upper limit based on at least one of motor torque, motor power, and battery power upper limit values.
請求項4に記載のハイブリッド車のモード遷移制御装置において、
前記モータトルク上限値設定手段は、前記モータのコイル温度、ステータ温度、ロータ温度、バッテリ温度の少なくとも1つに基づいて、前記モータトルク、モータパワー、バッテリパワーの各上限値を変化させることを特徴とするハイブリッド車のモード遷移制御装置。
In the hybrid vehicle mode transition control device according to claim 4,
The motor torque upper limit setting means changes the upper limit values of the motor torque, motor power, and battery power based on at least one of the coil temperature, stator temperature, rotor temperature, and battery temperature of the motor. A mode transition control device for a hybrid vehicle.
請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載のハイブリッド車のモード遷移制御装置において、
前記モード遷移時所要トルク算出手段は、前記エンジンクラッチの締結時に前記エンジンの引きずりトルク分を前記モータで補償するための必要トルクを、前記モード遷移時所要トルクとすることを特徴とするハイブリッド車のモード遷移制御装置。
In the hybrid vehicle mode transition control device according to any one of claims 1 to 5,
The mode transition required torque calculation means sets the required torque for compensating for the drag torque of the engine by the motor when the engine clutch is engaged as the required torque for mode transition. Mode transition control device.
請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載のハイブリッド車のモード遷移制御装置において、
前記モード遷移時所要トルク算出手段は、極力エンジン始動が容易な回転数までエンジン入力軸回転数を変速するのに必要なトルク分を、前記モード遷移時所要トルクとすることを特徴とするハイブリッド車のモード遷移制御装置。
In the hybrid vehicle mode transition control device according to any one of claims 1 to 6,
The hybrid vehicle characterized in that the mode transition required torque calculation means uses the torque required for shifting the engine input shaft rotational speed up to a rotational speed at which the engine can be started as easily as possible as the mode transition required torque. Mode transition control device.
駆動力発生源としてエンジンとモータを有し、
前記エンジンとモータと出力部材を連結する駆動力合成変速機と、
所定のモード遷移許可条件のとき、前記モータの駆動力で前記エンジンを始動させ、電気自動車走行モードからハイブリッド車走行モードへのモード遷移を行うモード遷移制御手段と、
を備えたハイブリッド車において、
前記モータまたはこのモータに電力を供給するバッテリの状態に基づいて、モータトルク上限値を設定し、
このモータトルク上限値と現在のモータの発生トルクとの差分である余裕トルクを算出し、
前記モード遷移に要するモータトルクであるモード遷移時所要トルクを算出し、
前記余裕トルクが前記モード遷移時所要トルク以下のとき、モード遷移を開始することを特徴とするハイブリッド車のモード遷移制御方法。
It has an engine and a motor as a driving force generation source,
A driving force combining transmission that connects the engine, the motor, and an output member;
Mode transition control means for starting the engine with the driving force of the motor and performing mode transition from the electric vehicle traveling mode to the hybrid vehicle traveling mode when a predetermined mode transition permission condition is satisfied;
In a hybrid car with
Based on the state of the motor or a battery that supplies power to the motor, a motor torque upper limit is set,
Calculate the margin torque that is the difference between this motor torque upper limit value and the current torque generated by the motor,
Calculate the required torque at the time of mode transition, which is the motor torque required for the mode transition,
A mode transition control method for a hybrid vehicle, characterized in that mode transition is started when the margin torque is equal to or less than the torque required for mode transition.
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