JP2007015485A - Hybrid vehicle - Google Patents

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Michiyuki Haniyu
倫之 羽二生
Kazuhiro Takeda
和宏 竹田
Hironori Kosaka
裕紀 小坂
Hiroshi Oba
大羽  拓
Hiroshi Iwano
岩野  浩
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent uncomfortable feeling of a driver by suppressing the fluctuation of driving force in a vehicle due to excessive power even when the excessive power is generated. <P>SOLUTION: When a gear is shifted to a low gear ratio in a transmission 13, a controller 1 allows a first motor generator 11 to be operated for power generation so as to reduce the rotation speed of an engine 10 and allows a second motor generator 12 to be operated for power running with the use of the generated power. In this case, the controller 1 determines the generation of the excessive power by comparing the generated power of the first motor generator 11 with the requested power of the second motor generator 12. When it is determined that the excessive power is to be generated, efficiency is reduced in at least one of the first and second motor generators 11, 12. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、車両のハイブリッド車両に関し、特に、その変速時の制御に関する。   The present invention relates to a hybrid vehicle of a vehicle, and more particularly to control at the time of shifting.

ハイブリッド車両においてモータジェネレータ(以下、「MG」という。)の出力を向上させるには、システム電圧を上げる手法が有効である。しかし、一般的には、システム電圧はMGへ電力を供給するバッテリの電圧によって決まり、通常、MGの出力はバッテリの電圧に依存し、出力の向上は制限される。   In order to improve the output of a motor generator (hereinafter referred to as “MG”) in a hybrid vehicle, a technique of increasing the system voltage is effective. However, in general, the system voltage is determined by the voltage of the battery that supplies power to the MG, and the output of the MG usually depends on the voltage of the battery, and the improvement in output is limited.

この点に対し、特開平10-191503号公報では、システムからバッテリを切り離した状態で一方のMGを発電動作させるとともに他方のMGを力行動作させ、発電電力と消費電力の関係を調節することでシステム電圧を上昇させ、モータの出力を向上させる技術が開示されている。
特開平10−191503号公報
On the other hand, in Japanese Patent Laid-Open No. 10-191503, by adjusting the relationship between the generated power and the consumed power by operating one MG with power generation while the battery is disconnected from the system and powering the other MG. A technique for increasing the system voltage and improving the output of the motor is disclosed.
JP-A-10-191503

しかしながら、上記従来技術では、過剰な電力が発生した場合に、これをバッテリに貯蔵しておくことができず、他方のMGにそのまま供給されてしまう。このため、他方のMGの出力が必要以上に増大し、車両の駆動力が要求駆動力を超えて増大し、運転者に違和感を与える可能性がある。   However, in the above prior art, when excessive power is generated, it cannot be stored in the battery and is supplied to the other MG as it is. For this reason, the output of the other MG increases more than necessary, and the driving force of the vehicle increases beyond the required driving force, which may make the driver feel uncomfortable.

本発明は、このような従来技術の技術的課題を解決するもので、過剰電力が発生した場合であっても、過剰電力による車両の駆動力変動を抑え、運転者に違和感を与えないようにすることを目的とする。   The present invention solves such a technical problem of the prior art, and suppresses fluctuations in the driving force of the vehicle due to excess power even when excessive power is generated, so that the driver does not feel uncomfortable. The purpose is to do.

変速機を変速比小側に変速する時、第1のモータジェネレータを発電動作させることでエンジンの回転速度を低下させ、その発電電力により第2のモータジェネレータを力行動作させる。このとき、第1のモータジェネレータの発電電力と第2のモータジェネレータの要求電力を比較することで過剰電力の発生を判断し、過剰電力が発生すると判断された場合には、第1及び第2のモータジェネレータのうち少なくともいずれか一方の効率を低下させる。   When shifting the transmission to a smaller gear ratio, the first motor generator is caused to generate electricity, thereby reducing the rotational speed of the engine, and the second motor generator is caused to perform a power running operation using the generated power. At this time, generation of excess power is determined by comparing the generated power of the first motor generator and the required power of the second motor generator, and if it is determined that excess power is generated, the first and second The efficiency of at least one of the motor generators is reduced.

変速中に過剰電力が発生すると、第1または第2のモータジェネレータの効率が低下させられ、第1または第2のモータジェネレータの発熱によって過剰電力は吸収される。過剰電力が駆動力に反映されることがないので、要求駆動力を超える駆動力が発生して運転者に違和感を与えるのを回避することができる。   If excess power is generated during gear shifting, the efficiency of the first or second motor generator is reduced, and the excess power is absorbed by the heat generated by the first or second motor generator. Since excess electric power is not reflected in the driving force, it is possible to avoid generating a driving force that exceeds the required driving force and causing the driver to feel uncomfortable.

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図1は本発明に係るハイブリッド車両のシステム構成図である。エンジン10は内燃機関などの原動機であり、駆動力を発生する。モータジェネレータ(以下、「MG」という。)11、12は三相交流式回転電機など電動機であり、発電、力行が可能である。MG11、12には、制御装置としてのインバータ21、22がそれぞれ接続されており、インバータ21と22の間は直流ライン25(電力供給線)によって接続されている。   FIG. 1 is a system configuration diagram of a hybrid vehicle according to the present invention. The engine 10 is a prime mover such as an internal combustion engine and generates driving force. Motor generators (hereinafter referred to as “MG”) 11 and 12 are electric motors such as a three-phase AC rotating electric machine, and can generate power and run. Inverters 21 and 22 as control devices are connected to the MGs 11 and 12, respectively, and the inverters 21 and 22 are connected by a DC line 25 (power supply line).

変速機13は複数の変速段を有する有段変速機であり、遊星歯車機構、クラッチ、ブレーキ、油圧回路等で構成される。エンジン10およびMG11の回転速度、駆動力は、変速機13の変速段を変更することにより走行状況に応じた回転速度、駆動力へと変更され、駆動軸14、駆動輪15へと伝達される。駆動軸14では、途中に接続されたMG12によってMG12の駆動力が加えられる。   The transmission 13 is a stepped transmission having a plurality of shift stages, and includes a planetary gear mechanism, a clutch, a brake, a hydraulic circuit, and the like. The rotational speed and driving force of the engine 10 and the MG 11 are changed to the rotational speed and driving force according to the traveling state by changing the gear position of the transmission 13 and transmitted to the drive shaft 14 and the drive wheels 15. . In the drive shaft 14, the driving force of the MG 12 is applied by the MG 12 connected midway.

直流ライン25の途中には、バッテリ23がスイッチ24を介して接続されており、バッテリ23はMG11、12との間で電力供給、充電受入を行う。スイッチ24を開放すれば直流ライン25とバッテリ出力端26との接続が遮断され、バッテリ23をシステムから切り離すことができる。バッテリ23を切り離しているときの直流ライン25の電圧(システム電圧)VDCは、MG11の発電電力とMG12の消費電力の関係から決まる。つまり、本システムでは、バッテリ23をシステムから切り離せば、MG11の発電制御とMG12の駆動力制御でシステム電圧VDCを任意に制御することが可能である。 A battery 23 is connected to the middle of the DC line 25 via a switch 24, and the battery 23 supplies power to and receives charges from the MGs 11 and 12. If the switch 24 is opened, the connection between the DC line 25 and the battery output terminal 26 is cut off, and the battery 23 can be disconnected from the system. The voltage (system voltage) V DC of the DC line 25 when the battery 23 is disconnected is determined from the relationship between the power generated by the MG 11 and the power consumed by the MG 12. That is, in this system, if the battery 23 is disconnected from the system, the system voltage VDC can be arbitrarily controlled by the power generation control of the MG 11 and the driving force control of the MG 12.

上記の通り、変速機13は有段変速機であるので、変速段を高速側(変速比小側)に変更するアップシフト時は、エンジン10の回転速度を低下させる必要がある。エンジン10の回転速度を低下させる手段としては、エンジン10自身のマイナストルクの活用や、変速機13が有するクラッチの締結力制御などがあるが、本システムでは、MG11に発電動作させることでエンジン10の回転速度を低下させる。   As described above, since the transmission 13 is a stepped transmission, it is necessary to reduce the rotational speed of the engine 10 at the time of upshift when the gear position is changed to the high speed side (low gear ratio side). Means for reducing the rotational speed of the engine 10 include utilization of the negative torque of the engine 10 itself and control of the clutch engaging force of the transmission 13. In this system, the engine 10 is operated by causing the MG 11 to generate electricity. Reduce the rotation speed.

アップシフト後のエンジン10の目標回転速度は変速比13のギヤ比(変速比)から一義的に決まるので、変速時は、エンジン10の回転速度が目標回転速度となるようにMG11を回転速度制御する。エンジンやクラッチと異なり、電動機は速度制御の精度が高いので、MG11の回転速度制御により、容易にエンジン10の回転速度を目標値へと導くことが可能である。   Since the target rotational speed of the engine 10 after the upshift is uniquely determined from the gear ratio (transmission ratio) of the transmission ratio 13, the rotational speed of the MG 11 is controlled so that the rotational speed of the engine 10 becomes the target rotational speed at the time of shifting. To do. Unlike an engine or a clutch, an electric motor has high speed control accuracy. Therefore, the rotation speed of the MG 11 can easily lead the rotation speed of the engine 10 to a target value.

このとき、バッテリ23がシステムに接続されていると、MG11のトルクはバッテリ23の電圧によって制限される。一般的に電動機、特に、永久磁石を用いた同期機はインバータ端電圧が高いほど出力が大きくできるが、バッテリが接続されたシステムではバッテリ電圧以上にシステム電圧を上昇させることが困難である。   At this time, if the battery 23 is connected to the system, the torque of the MG 11 is limited by the voltage of the battery 23. In general, an electric motor, in particular, a synchronous machine using a permanent magnet, can increase the output as the inverter terminal voltage is higher. However, in a system connected to a battery, it is difficult to increase the system voltage beyond the battery voltage.

そこで、本システムにおいては、変速時に直流ライン25の電圧VDCがバッテリ23の電圧VBattを超える場合には、スイッチ24を開放し、バッテリ23を直流ライン25から切り離すようにする。バッテリ23を切り離すとインバータ21とインバータ22は互いのコンデンサのみとなるので、MG11の発電電力がMG12の消費電力よりも大きくなれば、コンデンサ端の電荷が大きくなり、直流ライン25の電圧が上昇する。これにより、MG11の発電電力をバッテリ23の電圧VBattの制約を受けることなく増大させることが可能になり、エンジン10の回転速度を速やかに目標値へ近づけることができる。 Therefore, in the present system, when the voltage V DC of the DC line 25 exceeds the voltage V Batt of the battery 23 at the time of shifting, the switch 24 is opened and the battery 23 is disconnected from the DC line 25. When the battery 23 is disconnected, the inverter 21 and the inverter 22 become only capacitors, so if the power generated by the MG 11 becomes larger than the power consumed by the MG 12, the charge at the capacitor end increases and the voltage of the DC line 25 increases. . As a result, the generated power of MG 11 can be increased without being restricted by the voltage V Batt of battery 23, and the rotational speed of engine 10 can be quickly brought close to the target value.

ところで、変速時間の短縮を優先した場合、MG11の発電電力が要求駆動力や目標変速比から求まるMG12の要求電力を超え、余剰の電力(以下、「過剰電力」という。)が発生する場合がある。この過剰電力が発生した時にバッテリ23が切り離されていると、バッテリ23によって過剰電力を吸収することができず、過剰電力がMG12にそのまま供給されてしまう。その結果、MG12の駆動力が増大し、車両の駆動力が要求駆動力以上に大きくなって運転者に違和感を与える可能性がある。   By the way, when priority is given to shortening the shift time, the generated power of the MG 11 exceeds the required power of the MG 12 obtained from the required driving force and the target gear ratio, and surplus power (hereinafter referred to as “excess power”) may be generated. is there. If the battery 23 is disconnected when this excess power is generated, the battery 23 cannot absorb the excess power, and the excess power is supplied to the MG 12 as it is. As a result, the driving force of the MG 12 increases and the driving force of the vehicle becomes larger than the required driving force, which may give the driver a sense of discomfort.

そこで、本システムでは、以下に説明するように、過剰電力が発生する状況ではMG12の効率を低下させ、過剰電力をMG12の発熱によって消費させるようにする。   Therefore, in this system, as described below, the efficiency of the MG 12 is reduced in a situation where excess power is generated, and the excess power is consumed by the heat generated by the MG 12.

MG12の効率を低下させる方法としては、高調波を印加して発熱させる方法等があるが、制御性、応答性が悪い。このため、本システムでは、電流位相と効率の関係に着目し、電流位相を変更することでMG12の効率を低下させるようにする。ここで電流位相とは、磁石方向にd軸、d軸からπ/2進んだ方向にq軸を配するdq座標系でのベクトル制御におけるd軸電流とq軸電流の位相である。一般的な埋め込み型磁石モータでは、磁石の機械的配置から、マグネットトルクとリラクタンストルクの双方の和が最大となる電流位相が存在し、最大トルク、最高効率となる電流位相もその辺りに存在するのであるが、最大トルク、最高効率となる電流位相を超えて位相を大きくすればMG12の効率を低下させることができる。   As a method of reducing the efficiency of MG12, there is a method of generating heat by applying harmonics, but controllability and responsiveness are poor. For this reason, in this system, paying attention to the relationship between the current phase and the efficiency, the efficiency of the MG 12 is lowered by changing the current phase. Here, the current phase is a phase of the d-axis current and the q-axis current in the vector control in the dq coordinate system in which the d-axis is arranged in the magnet direction and the q-axis is arranged in the direction advanced by π / 2 from the d-axis. In general embedded magnet motors, there is a current phase that maximizes the sum of both magnet torque and reluctance torque due to the mechanical arrangement of the magnets, and there is also a current phase that provides maximum torque and maximum efficiency. However, the efficiency of the MG 12 can be reduced by increasing the phase beyond the current phase that provides the maximum torque and maximum efficiency.

所望の効率を実現するために、コントローラ1には、図2に示すような電流位相と効率の関係を規定した効率テーブルがMG11、MG12それぞれについて格納されており、これらのテーブルを参照することで最大トルクや最大効率を実現する電流位相のほか、所望の低効率を実現する電流位相を求めることができる。   In order to achieve the desired efficiency, the controller 1 stores an efficiency table that defines the relationship between the current phase and the efficiency as shown in FIG. 2 for each of MG11 and MG12. By referring to these tables, In addition to the current phase that achieves the maximum torque and maximum efficiency, the current phase that achieves the desired low efficiency can be obtained.

図3はコントローラ1の過剰電力演算に関する部分の制御ブロック図である。過剰電力演算部50では、運転者の要求駆動力、変速機13の目標変速比などから、過剰電力を算出する。   FIG. 3 is a control block diagram of a portion related to excess power calculation of the controller 1. The excess power calculation unit 50 calculates excess power from the driver's required driving force, the target gear ratio of the transmission 13, and the like.

変速時、エンジン10及びMG11の回転速度が変速後の回転速度になるようMG11は回転速度制御され、そのときのMG11の目標トルクtTMG11は、次式(1):
tTMG11=K×(tNENG10−rNENG10) ・・・(1)
で表される。Kは比例ゲイン、tNENG10は変速後のエンジン10の回転速度である目標回転速度、rNENG10はエンジン10の実回転速度である。
At the time of shifting, the rotation speed of the MG 11 is controlled so that the rotation speed of the engine 10 and the MG 11 becomes the rotation speed after the shifting, and the target torque tT MG11 of the MG 11 at that time is expressed by the following equation (1):
tT MG11 = K × (tN ENG10 -rN ENG10) ··· (1)
It is represented by K is a proportional gain, tN ENG10 is a target rotational speed that is the rotational speed of the engine 10 after shifting, and rN ENG10 is an actual rotational speed of the engine 10.

このときのMG11の発電電力tPMG11は、上記の目標MG11トルクtTMG11と実回転速度rNMG11=rNENG10より、次式(2):
tPMG11=tTMG11×rNMG11×ηMG11 ・・・(2)
で表される。ηMG11はMG11の発電効率で、図2に示したような効率マップを参照して求める。なお、直流ライン25に電流センサ、電圧センサを取り付け、効率を直流ライン25の電流、電圧から推定するようにしてもよい。
Generated power tP MG11 of MG11 in this case, the above target MG11 torque tT MG11 and than the actual rotational speed rN MG11 = rN ENG10, the following equation (2):
tP MG11 = tT MG11 × rN MG11 × η MG11 ··· (2)
It is represented by ηMG11 is the power generation efficiency of MG11 and is obtained with reference to an efficiency map as shown in FIG. In addition, a current sensor and a voltage sensor may be attached to the DC line 25, and the efficiency may be estimated from the current and voltage of the DC line 25.

MG11の回転速度制御中に、MG11の目標トルクを実現する電圧がバッテリ23以上となると、スイッチ24を開放してバッテリ23を切り離す。この指令は、スイッチ24制御部63へと伝達される。   During the rotation speed control of the MG 11, when the voltage for realizing the target torque of the MG 11 becomes equal to or higher than the battery 23, the switch 24 is opened to disconnect the battery 23. This command is transmitted to the switch 24 control unit 63.

次に、要求駆動力および変速機13の目標変速比からMG12の要求電力を演算し、これに基づき、MG12の目標トルクtTMG12を演算する。要求駆動力はアクセル操作量と車速に基づき、予め用意してある要求駆動力マップを参照することによって求める。要求駆動力は、変速前後の駆動力が滑らかとなるように、変速前後の要求駆動力を線形補間などして設定するようにしてもよい。 Next, the required power of MG 12 is calculated from the required driving force and the target gear ratio of transmission 13, and based on this, target torque tT MG12 of MG 12 is calculated. The required driving force is obtained by referring to a required driving force map prepared in advance based on the accelerator operation amount and the vehicle speed. The required driving force may be set by linear interpolation or the like so that the driving force before and after the shift becomes smooth.

MG12の目標トルクtTMG12は、具体的には、次式(3):
tTMG12=(tFDriver/K11−tTclutch13×Rn) ・・・(3)
により演算する。tFDriverは要求駆動力、K11はMG12駆動軸換算となるような補正係数、tTclutch13は変速機13内の変速時に使用するクラッチの目標締結トルク、Rnは目標変速比のMG12駆動軸換算値である。
Specifically, the target torque t TMG12 of the MG 12 is expressed by the following equation (3):
tT MG12 = (tF Driver / K 11 -tT clutch13 × R n) ··· (3)
Calculate by tF Driver is required driving force, K 11 is MG12 drive shaft equivalent to become such a correction coefficient, tT clutch13 the target engagement torque of the clutch to be used during a shift in the transmission 13, R n is converted MG12 drive shaft of the target gear ratio Value.

そして、このときのMG12の要求電力tPMG12を、次式(4):
tPMG12=tTMG12×rNMG12×1/ηMG12 ・・・(4)
により演算する。rNMG12はMG12の実回転速度、ηMG12はMG12の効率である。
Then, the required power tP MG12 of the MG 12 at this time is expressed by the following equation (4):
tP MG12 = tT MG12 × rN MG12 × 1 / η MG12 ··· (4)
Calculate by rN MG 12 is the actual rotation speed of the MG 12, eta MG 12 is the efficiency of MG 12.

したがって、式(2)、(4)によりMG11の発電電力tPMG11、MG12の要求電力tPMG12を求め、次式(5)の関係:
tPMG11>tPMG12 ・・・(5)
が成立したときは、余剰な電力である過剰電力が発生することになる。
Therefore, the generated power tP MG11 of the MG 11 and the required power tP MG12 of the MG 12 are obtained from the expressions (2) and (4), and the relationship of the following expression (5):
tP MG11 > tP MG12 (5)
When is established, excess power that is surplus power is generated.

したがって、コントローラ1は、式(5)が成立したときは、tPMG11=tPMG12となるように、過剰電力演算部50から、MG11、12の効率を変更するようMG11制御部61およびMG12制御部62に指令(過剰電力補正指令)を出す。 Thus, the controller 1, when the expression (5) is satisfied, tP MG 11 = As a tP MG12, from excessive power calculation unit 50, to change the efficiency of MG11,12 MG 11 control unit 61 and MG12 controller A command (excess power correction command) is issued to 62.

なお、MG11、12のいずれの効率を下げても過剰電力が熱に変換され、駆動力に反映されるのを抑えることができるのであるが、本システムでは、MG11によるエンジン10の回転速度制御を優先させるために、まず、MG12の効率を低下させ、MG12の温度が上限値に達したらMG12の効率を元に戻し、MG11の効率を低下させるようにする。   Note that even if the efficiency of either MG 11 or 12 is reduced, it is possible to suppress excess power from being converted into heat and reflected in the driving force. In this system, the rotational speed control of the engine 10 by the MG 11 is controlled. In order to give priority, first, the efficiency of the MG 12 is lowered, and when the temperature of the MG 12 reaches the upper limit value, the efficiency of the MG 12 is returned to the original value, and the efficiency of the MG 11 is lowered.

図4はMG12制御部62の制御ブロック図である。   FIG. 4 is a control block diagram of the MG 12 control unit 62.

MG12制御部62は、通常電流位相指令部92と、過剰電力発生時電流指令部93と、過剰電力演算部50から過剰電力補正指令が出されたときにMG12の電流位相を変更する切換部94とで構成される。通常電流位相指令部92はMG12の実回転速度と目標トルクに基づき通常時のMG12の電流位相(例えば、最大トルク、最大効率を実現する電流位相)を演算し、過剰電力発生時電流位相指令部93は、目標とするMG12の効率(MG12効率指令)に基づき、目標とするMG12の効率を実現するのに必要な電流位相を演算する。   The MG 12 control unit 62 includes a normal current phase command unit 92, an excess power generation current command unit 93, and a switching unit 94 that changes the current phase of the MG 12 when an excess power correction command is issued from the excess power calculation unit 50. It consists of. The normal current phase command unit 92 calculates the current phase of the MG 12 at the normal time (for example, the current phase that achieves the maximum torque and the maximum efficiency) based on the actual rotational speed of the MG 12 and the target torque, and the current phase command unit when excessive power is generated. 93 calculates the current phase necessary to realize the target MG12 efficiency based on the target MG12 efficiency (MG12 efficiency command).

なお、図4はMG12制御部62を示しているが、MG11制御部61も同様の構成である。   4 shows the MG12 control unit 62, the MG11 control unit 61 has the same configuration.

図5、図6はコントローラ1が行う変速制御の内容を示したフローチャートである。このフローは、変速機13のアップシフト変速指令が発生したときに実行される。   5 and 6 are flowcharts showing the contents of the shift control performed by the controller 1. This flow is executed when an upshift command for the transmission 13 is generated.

これによると、まず、ステップS101では、アクセル操作量、車速に基づき予め用意されている要求駆動力マップを参照し、運転者の要求駆動力を推定する。   According to this, first, in step S101, the required driving force of the driver is estimated by referring to a required driving force map prepared in advance based on the accelerator operation amount and the vehicle speed.

ステップS102では、変速機13の変速段を高速側(変速比小側)に変更するとともに、MG11を回転速度制御し、エンジン10とMG11の回転速度を変速後の回転速度に制御する。   In step S102, the transmission stage of the transmission 13 is changed to the high speed side (low transmission ratio side), the rotational speed of the MG 11 is controlled, and the rotational speeds of the engine 10 and MG 11 are controlled to the rotational speed after the shift.

ステップS103では、上式(1)によりMG11の発電電力tPMG11を推定する。 In step S103, the generated power tP MG11 of MG11 is estimated by the above equation (1).

ステップS104では、バッテリ23の入出力電流がゼロ程度になったかどうかを判断する。MG11の発電電力によって直流ライン25の電圧が上昇し、これがバッテリ23の電圧に近づくと、バッテリ23の入出力電流がゼロに近づく。バッテリ23の入出力電流がゼロ程度になっていればステップS105に移行し、スイッチ24を開放してバッテリ23をシステムから切り離す。   In step S104, it is determined whether the input / output current of the battery 23 has become about zero. When the voltage of the DC line 25 rises due to the generated power of the MG 11 and approaches the voltage of the battery 23, the input / output current of the battery 23 approaches zero. If the input / output current of the battery 23 is about zero, the process proceeds to step S105, the switch 24 is opened, and the battery 23 is disconnected from the system.

ステップS106では、上式(3)によりMG12の目標トルクtTMG12を演算する。 In step S106, the target torque tTMG12 of MG12 is calculated by the above equation (3).

ステップS107では、上式(4)によりMG12の要求電力tPMG12を演算する。 In step S107, the required power tP MG12 of the MG 12 is calculated by the above equation (4).

ステップS108では、MG11の発電電力tPMG11とMG12の要求電力tPMG12を比較し、過剰電力の発生を判断する。MG11の発電電力tPMG11がMG12の要求電力tPMG1よりも小さく、過剰電力が発生しない場合はステップS109へ移行し、MG11の発電電力をそのままMG12に供給する通常の電力配分制御を行う。過剰電力が発生した場合は、過剰電力による駆動力への影響を抑えるために、図6のステップS111に移行する。 In step S108, the generated power tP MG11 of MG11 and the required power tP MG12 of MG12 are compared to determine the occurrence of excess power. When the generated power tP MG11 of the MG 11 is smaller than the required power tP MG1 of the MG 12 and no excessive power is generated, the process proceeds to step S109, and normal power distribution control for supplying the generated power of the MG 11 to the MG 12 as it is is performed. When excessive power is generated, the process proceeds to step S111 in FIG. 6 in order to suppress the influence of the excessive power on the driving force.

図6のステップS111では、MG12の目標効率を演算する。MG12の目標効率はMG12の効率を低下させることによってMG12の要求電力を増大させ、MG11の発電電力tPMG11とMG12の要求電力tPMG12が等しくなるように演算される。 In step S111 in FIG. 6, the target efficiency of the MG 12 is calculated. The target efficiency of the MG 12 is calculated so that the required power of the MG 12 is increased by decreasing the efficiency of the MG 12, and the generated power tP MG11 of the MG 11 and the required power tP MG12 of the MG 12 are equal.

ステップS112では、過剰電力発生時電流位相指令部93にMG12効率指令としてMG12の目標効率を与え、図2に示した効率テーブルを参照して目標効率を実現するMG12の電流位相(過剰電力発生時電流位相)を演算する。   In step S112, the target phase efficiency of the MG 12 is given as the MG 12 efficiency command to the current phase command unit 93 when the excess power is generated, and the current phase of the MG 12 that realizes the target efficiency with reference to the efficiency table shown in FIG. Current phase).

ステップS113では、切換部94を過剰電力発生時電流位相指令部93側に切り換え、MG12の電流位相を通常時用の電流位相からステップS112で算出した過剰電力発生時電流位相に変更する。これにより、MG12の効率が低下し、MG12における発熱量が増大して過剰電力が吸収される。   In step S113, the switching unit 94 is switched to the excess power generation current phase command unit 93 side, and the current phase of the MG 12 is changed from the normal current phase to the excess power generation current phase calculated in step S112. Thereby, the efficiency of MG12 falls, the emitted-heat amount in MG12 increases, and excess electric power is absorbed.

ステップS114ではMG12の温度が上限値に達しているかどうかを判断する。これは、電流位相を変更するとMG12の発熱量が増大し、磁石モータでは温度が上昇しすぎると減磁等の問題が生じるので、制御温度の上限値を設け、上限値に達する場合はMG12の電流位相の変更を中止するためである。   In step S114, it is determined whether the temperature of the MG 12 has reached the upper limit value. This is because if the current phase is changed, the amount of heat generated by the MG 12 increases, and if the temperature of the magnet motor rises too much, problems such as demagnetization occur. Therefore, an upper limit value for the control temperature is provided. This is for stopping the change of the current phase.

MG12の温度が上限値に達している場合は、ステップS115へ移行して、MG11の電流位相を変更する。MG11の効率を下げるようMG11の電流位相を変更することにより、MG11の発熱によって過剰電力を吸収し、引き続き過剰電力による駆動力の変動を抑えることができる。MG11の電流位相を変更したら、ステップS117に移行し、MG12の電流位相を元に戻す。   When the temperature of MG12 has reached the upper limit value, the process proceeds to step S115, and the current phase of MG11 is changed. By changing the current phase of the MG 11 so as to reduce the efficiency of the MG 11, excess power can be absorbed by the heat generated by the MG 11, and fluctuations in driving force due to the excess power can be subsequently suppressed. If the current phase of MG11 is changed, it will transfer to step S117 and will return the current phase of MG12 to the original.

ステップS116では過剰電力の有無を確認する。過剰電力が存在する場合はステップS111へ戻り、MG12の目標効率を再演算する。過剰電力が無い場合はステップS117に移行し、MG12の電流位相を通常位相に戻して処理を終了する。   In step S116, the presence or absence of excess power is confirmed. When excess power exists, it returns to step S111 and recalculates the target efficiency of MG12. If there is no excess power, the process proceeds to step S117, the current phase of the MG 12 is returned to the normal phase, and the process is terminated.

以上の制御により、過剰電力の発生を効果的に抑えることができる。なお、ステップS115でMG11の電流位相を変更した場合は、上記制御終了後、MG11の温度、過剰電流の判断を行い、MG11の温度がMG11の上限値に達するか、過剰電流がなくなったらMG11の電流位相を元に戻すようにする。   With the above control, the generation of excess power can be effectively suppressed. When the current phase of MG11 is changed in step S115, the temperature and excess current of MG11 are determined after the above control is completed. If the temperature of MG11 reaches the upper limit value of MG11 or the excess current disappears, MG11 The current phase is restored.

また、変速制御終了後、MG12は加熱によって効率が低下しているので、変速制御終了後にアシスト要求があった場合は、比較的温度条件の緩いMG11を優先的に用いるようにする。   In addition, since the efficiency of the MG 12 is reduced by heating after the end of the shift control, when an assist request is made after the end of the shift control, the MG 11 having a relatively mild temperature condition is preferentially used.

図7は本発明にかかるハイブリッド車両の変速時の動作を示したものである。変速機13の変速段が1速から2速にアップシフト制御される様子を示している。   FIG. 7 shows the operation at the time of shifting of the hybrid vehicle according to the present invention. The state in which the shift stage of the transmission 13 is upshifted from the first speed to the second speed is shown.

変速制御を開始すると、まず、MG11の速度制御を開始し、エンジン10、MG11の回転速度を変速後の回転速度に制御する。また、これと同時に、MG12による駆動力アシストを開始する(時刻t1)。   When the shift control is started, first, the speed control of the MG 11 is started, and the rotation speeds of the engine 10 and the MG 11 are controlled to the rotation speeds after the shift. At the same time, driving force assist by the MG 12 is started (time t1).

その後、直流ライン25の電圧がバッテリ23の電圧以上になってMG11の出力がバッテリ充放電出力限界を超えると、スイッチ24を開放して、バッテリ23をシステムから切り離す(時刻t2)。   Thereafter, when the voltage of the DC line 25 becomes equal to or higher than the voltage of the battery 23 and the output of the MG 11 exceeds the battery charge / discharge output limit, the switch 24 is opened to disconnect the battery 23 from the system (time t2).

MG11の発電電力が上昇し、上記の式(5)の条件が成立し、過剰電力が発生すると、MG12の効率変更指令が発せられる(時刻t3)。このMG12の効率変更により、MG12に過剰電流が供給されてもその効率が落ちているので過剰電力は熱に変換されて消費されるので、過剰電力による駆動力の増大は抑えられ、運転者へ違和感を与えることはない。   When the power generated by the MG 11 rises, the condition of the above equation (5) is satisfied, and excessive power is generated, an efficiency change command for the MG 12 is issued (time t3). Due to the efficiency change of the MG 12, even if an excess current is supplied to the MG 12, the efficiency is reduced, so the excess power is converted into heat and consumed. There is no sense of incongruity.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明による作用効果をまとめると次の通りである。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, it is as follows when the effect by this invention is put together.

変速機13を変速比小側に変速する時、MG11を発電動作させることでエンジン10の回転速度を低下させ、その発電電力によりMG12を力行動作させる。このとき、MG11の発電電力とMG12の要求電力を比較することで過剰電力の発生を判断し、過剰電力が発生すると判断された場合は、MG11、12のうち、少なくともいずれか一方(上記実施形態ではMG12)の効率を低下させる。これにより、変速時に、過剰電力が発生したとしても、MG11またはMG12の効率が低下しているので、発熱によって過剰電力は吸収される。この結果、過剰電力が駆動力に反映されることがないので、要求駆動力を超える駆動力が発生して運転者に違和感を与えるのを回避することができる。   When the transmission 13 is shifted to the small gear ratio side, the rotational speed of the engine 10 is decreased by causing the MG 11 to perform a power generation operation, and the MG 12 is caused to perform a power running operation by the generated power. At this time, generation of excess power is determined by comparing the generated power of MG 11 and the required power of MG 12, and if it is determined that excess power is generated, at least one of MGs 11 and 12 (the above embodiment) Then, the efficiency of MG12) is reduced. As a result, even if excess power is generated at the time of shifting, the efficiency of MG11 or MG12 is reduced, so that excess power is absorbed by heat generation. As a result, excess power is not reflected in the driving force, so that it can be avoided that a driving force exceeding the required driving force is generated and the driver feels uncomfortable.

また、MG11、12の効率を低下させるにあたっては、MG11、12のうち、少なくともいずれか一方の電流位相を変更することでその効率を低下させるようにしたことにより、高応答で過剰電力を抑えることができる。このとき、MG11、12のうち、MG12の効率を先に低下させるようにすれば、MG11の効率を低下させる場合と異なり、MG11による回転速度制御に与える影響がなく、良好な変速品質を実現することができる。   Moreover, in reducing the efficiency of the MGs 11 and 12, by reducing the efficiency by changing the current phase of at least one of the MGs 11 and 12, the excess power can be suppressed with high response. Can do. At this time, if the efficiency of MG12 among MG11 and MG12 is reduced first, unlike the case of reducing the efficiency of MG11, there is no influence on the rotational speed control by MG11, and good shift quality is realized. be able to.

また、変速制御終了後に駆動力アシスト要求が発せられた場合、MG11、12のうち効率を低下させている方の電力配分割合を下げるようにすれば、効率低下制御によって加熱されたMGの負荷を軽減しつつ,運転者の要求に応えることが可能である。   Further, when a driving force assist request is issued after the end of the shift control, the load of the MG heated by the efficiency reduction control can be reduced by reducing the power distribution ratio of the MGs 11 and 12 that is reducing the efficiency. It is possible to meet the demands of the driver while reducing.

また、変速機13を変速比小側に変速する時、MG11の発電電力によって直流ライン25の電圧がバッテリ23の電圧を超える場合は、スイッチ24を開放し、バッテリ23をシステムから切り離すようにしたことにより、システム電圧がバッテリ電圧による制限を受けることがなくなり、モータ間で大電力を供給できる。   Also, when shifting the transmission 13 to the smaller gear ratio, if the voltage of the DC line 25 exceeds the voltage of the battery 23 due to the power generated by the MG 11, the switch 24 is opened to disconnect the battery 23 from the system. As a result, the system voltage is not limited by the battery voltage, and high power can be supplied between the motors.

なお、上記構成は本発明が適用可能な構成の一例を示したものに過ぎず、本発明はその他の構成のハイブリッド車両にも適用することができる。例えば、バッテリ23は必須の構成ではなく、図8に示すようにインバータ21と22の間を結ぶ直流ライン25にバッテリが接続されていない構成のハイブリッド車両に対しても上記制御を適用することができる。   The above configuration is merely an example of a configuration to which the present invention can be applied, and the present invention can also be applied to hybrid vehicles having other configurations. For example, the battery 23 is not an essential configuration, and the above-described control can be applied to a hybrid vehicle in which the battery is not connected to the DC line 25 connecting the inverters 21 and 22 as shown in FIG. it can.

また、上記実施形態では、変速時に発生した過剰電力をMG12の効率低下によって吸収し、MG12の温度が上限に達したところでMG11の効率を低下させるようにしているが、MG11の効率を先に低下させる、あるいは、過剰電力が大きいとき、過剰電力を速やかに抑える必要があるときはMG11、MG12の効率を同時に低下させるようにしてもよい。   Further, in the above embodiment, the excess power generated at the time of shifting is absorbed by the efficiency reduction of MG12, and the efficiency of MG11 is reduced when the temperature of MG12 reaches the upper limit. However, the efficiency of MG11 is reduced first. Alternatively, when the excess power is large, when it is necessary to quickly suppress the excess power, the efficiency of MG11 and MG12 may be decreased at the same time.

また、MG11、12の効率を低下させる方法は、制御性、応答性の面から電流位相を変更するのが好適であるが、これ以外の方法を用いてもよく、例えば、制御性、応答性は劣るものの高調波を印加してMG11、12を発熱させることで効率を低下させても構わない。   Further, as a method for reducing the efficiency of the MGs 11 and 12, it is preferable to change the current phase in terms of controllability and responsiveness, but other methods may be used, for example, controllability and responsiveness. Although it is inferior, efficiency may be lowered by applying harmonics to cause MGs 11 and 12 to generate heat.

本発明にかかるハイブリッド車両のシステム構成図である。1 is a system configuration diagram of a hybrid vehicle according to the present invention. モータジェネレータの効率テーブルであり、電流位相と効率の関係を示している。It is an efficiency table of a motor generator and shows the relationship between current phase and efficiency. コントローラの過剰電力演算に関する部分の制御ブロック図であるIt is a control block diagram of the part regarding excess power calculation of a controller MG12制御部の制御ブロック図である。It is a control block diagram of an MG12 control unit. コントローラが行う変速制御の内容を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the content of the shift control which a controller performs. 同じくコントローラが行う変速制御の内容を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the content of the shift control which a controller similarly performs. 本発明にかかるハイブリッド車両の変速時の動作を示したタイムチャートである。3 is a time chart showing an operation at the time of shifting of the hybrid vehicle according to the present invention. 本発明が適用可能なハイブリッド車両の別の構成を示す。3 shows another configuration of a hybrid vehicle to which the present invention is applicable.

符号の説明Explanation of symbols

10 エンジン
11 モータジェネレータ(第1のモータジェネレータ)
12 モータジェネレータ(第2のモータジェネレータ)
13 変速機
14 駆動軸
15 駆動輪
23 バッテリ
24 スイッチ
10 Engine 11 Motor generator (first motor generator)
12 Motor generator (second motor generator)
13 Transmission 14 Drive shaft 15 Drive wheel 23 Battery 24 Switch

Claims (5)

エンジンと、
前記エンジンに接続される第1のモータジェネレータと、
前記エンジン及び第1のモータジェネレータの回転速度を変速して駆動軸に伝達する変速機と、
前記駆動軸に接続される第2のモータジェネレータと、
前記第1及び第2のモータジェネレータの間を電気的に接続する電力供給線と、
を備え、前記変速機を変速比小側に変速する時、前記第1のモータジェネレータを発電動作させることで前記エンジンの回転速度を低下させ、その発電電力を前記電力供給線を介して前記第2のモータジェネレータに供給し、前記第2のモータジェネレータを力行動作させるハイブリッド車両において、
前記変速機を変速比小側に変速する時、前記第1のモータジェネレータの発電電力と前記第2のモータジェネレータの要求電力を比較することで過剰電力の発生を判断する手段と、
前記過剰電力が発生すると判断された場合に、前記第1及び第2のモータジェネレータのうち少なくともいずれか一方の効率を低下させる効率低下手段と、
を備えたことを特徴とするハイブリッド車両。
Engine,
A first motor generator connected to the engine;
A transmission for shifting the rotational speeds of the engine and the first motor generator and transmitting them to the drive shaft;
A second motor generator connected to the drive shaft;
A power supply line for electrically connecting the first and second motor generators;
And when the transmission is shifted to a small gear ratio side, the first motor generator is caused to perform a power generation operation to reduce the rotational speed of the engine, and the generated power is supplied to the first motor generator via the power supply line. In the hybrid vehicle that supplies the second motor generator to the power running operation of the second motor generator,
Means for determining the occurrence of excessive power by comparing the generated power of the first motor generator and the required power of the second motor generator when shifting the transmission to a small gear ratio;
Efficiency reduction means for reducing the efficiency of at least one of the first and second motor generators when it is determined that the excess power is generated;
A hybrid vehicle characterized by comprising:
前記効率低下手段は、電流位相を変更することで前記第1あるいは第2のモータジェネレータの効率を低下させることを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド車両。   2. The hybrid vehicle according to claim 1, wherein the efficiency reduction unit reduces the efficiency of the first or second motor generator by changing a current phase. 前記効率低下手段は、前記第2のモータジェネレータの効率を前記第1のモータジェネレータよりも先に低下させることを特徴とする請求項1または2に記載のハイブリッド車両。   3. The hybrid vehicle according to claim 1, wherein the efficiency reducing unit reduces the efficiency of the second motor generator before the first motor generator. 4. 変速終了後に駆動力アシスト要求が発せられた場合、変速中に効率を下げていたモータジェネレータへの電力配分割合を下げることを特徴とする請求項1から3のいずれか一つに記載のハイブリッド車両。   4. The hybrid vehicle according to claim 1, wherein, when a driving force assist request is issued after the end of a shift, the power distribution ratio to the motor generator that has been reduced in efficiency during the shift is decreased. . 前記電力供給線の途中にスイッチを介して接続されるバッテリと、
前記第1のモータジェネレータの発電電力によって電力供給線の電圧が前記バッテリの電圧を超える場合は前記スイッチを開放する手段と、
を備えることを特徴とする請求項1から4のいずれかひとつに記載のハイブリッド車両。
A battery connected via a switch in the middle of the power supply line;
Means for opening the switch when the voltage of the power supply line exceeds the voltage of the battery by the power generated by the first motor generator;
The hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 4, further comprising:
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