JP2008114614A - Hybrid driving device, and control method therefor and control program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンに接続された入力軸と、車輪に接続された出力軸と、第一回転電機と、前記出力軸に接続された第二回転電機と、前記入力軸のトルクを前記出力軸と前記第一回転電機とに分配する動力分配装置と、前記第一回転電機及び前記第二回転電機と電気的に接続された蓄電装置と、を備えたハイブリッド駆動装置、並びにその制御方法及び制御プログラムに関する。 The present invention provides an input shaft connected to an engine, an output shaft connected to a wheel, a first rotating electrical machine, a second rotating electrical machine connected to the output shaft, and torque of the input shaft as the output shaft. Drive device that distributes power to the first rotating electrical machine, a power storage device electrically connected to the first rotating electrical machine and the second rotating electrical machine, and a control method and control thereof Regarding the program.
エンジンと、発電機と、出力軸に接続された電動機と、前記エンジンのトルクを前記発電機と車輪に接続された出力軸とに分配する動力分配用の遊星歯車装置と、前記発電機及び前記電動機と電気的に接続されたバッテリと、を備えた、いわゆる2モータスプリット方式のハイブリッド駆動装置が既に知られている(例えば下記の特許文献1参照)。また、この特許文献1には、このようなハイブリッド駆動装置において、運転者の操作等に基づいて、前記出力軸に必要な回転速度及びトルクを出力すべく、エンジン、発電機、及び電動機のそれぞれについて回転速度及びトルクで定まる動作点を決定し、各動作点を制御目標として前記エンジン、発電機、及び電動機の制御を行う技術が記載されている。ここで、発電機及び電動機には、それぞれに駆動用インバータが備えられており、各インバータに前記バッテリからの電圧が供給される構成となっている。なお、このハイブリッド駆動装置では、バッテリの電圧は昇圧されることなく発電機及び電動機のインバータに供給される。
An engine, a generator, an electric motor connected to an output shaft, a planetary gear device for power distribution that distributes the torque of the engine to the output shaft connected to the generator and wheels, the generator, and the 2. Description of the Related Art A so-called two-motor split type hybrid drive device having a battery electrically connected to an electric motor has already been known (for example, see
一方、電動機の高速回転での高トルク化と、バッテリの小型化及び電動機の高効率化とを両立させるために、バッテリの電圧を昇圧装置により昇圧して電動機のインバータに供給する構成も知られている(例えば下記の特許文献2参照)。 On the other hand, a configuration in which the voltage of the battery is boosted by a boosting device and supplied to the inverter of the motor in order to achieve both high torque at high speed rotation of the motor and miniaturization of the battery and high efficiency of the motor is also known. (For example, see Patent Document 2 below).
ところで、上記特許文献1に記載されたようなハイブリッド駆動装置において、電動機の駆動制御用インバータが熱的に最も厳しい条件となるのは、電動機のストール状態、すなわち電動機の回転速度が非常に低い状態で高いトルクを出力するために高電流を流している状態である。この際、ハイブリッド駆動装置が、バッテリの電圧を昇圧することなく電動機に供給する構成であれば、各インバータに印加される電圧の上限はバッテリの電圧となるため、必要以上の高電圧がインバータに印加されることはない。
By the way, in the hybrid drive apparatus as described in the above-mentioned
しかし、上記特許文献2に記載されているように、ハイブリッド駆動装置が、バッテリの電圧を昇圧装置により昇圧して電動機のインバータに供給する構成である場合には、電動機のストール状態で、電動機の駆動制御用インバータにバッテリ電圧以上の高電圧が印加される場合があり得る。すなわち、このような昇圧装置を備える構成では、電動機及び発電機の双方の動作点のうちの高い電圧が必要な方に合わせて昇圧目標電圧を決定する。そして、電動機のストール状態では、最適燃費を考慮したエンジンの動作点を設定するために、発電機の動作点が高速回転で高トルクに設定される場合がある。そのため、昇圧目標電圧が高くなり、バッテリ電圧以上の高電圧が電動機の駆動制御用インバータに印加される場合が生じる。 However, as described in Patent Document 2, when the hybrid drive device has a configuration in which the voltage of the battery is boosted by the boosting device and is supplied to the inverter of the motor, A high voltage higher than the battery voltage may be applied to the drive control inverter. That is, in the configuration including such a boosting device, the boosting target voltage is determined according to the one that requires a higher voltage among the operating points of both the motor and the generator. In the stalled state of the electric motor, the operating point of the generator may be set to high torque at high speed rotation in order to set the operating point of the engine in consideration of optimum fuel consumption. For this reason, the boost target voltage becomes high, and a high voltage equal to or higher than the battery voltage may be applied to the drive control inverter of the electric motor.
このように電動機の駆動制御用インバータにバッテリ電圧以上の高電圧が印加された場合、印加電圧がバッテリ電圧範囲内である場合に比べて、電動機の駆動制御用インバータのスイッチング損失が非常に大きくなる。これにより、電動機の駆動制御用インバータの熱的な条件が更に厳しくなるため、インバータのサイズの増大や冷却能力の向上等が必要となり、コストの上昇の要因となるという問題がある。 Thus, when a voltage higher than the battery voltage is applied to the drive control inverter of the electric motor, the switching loss of the drive control inverter of the electric motor becomes very large as compared with the case where the applied voltage is within the battery voltage range. . As a result, the thermal conditions of the drive control inverter of the electric motor become more severe, so that there is a problem that an increase in the size of the inverter and an improvement in the cooling capacity are required, leading to an increase in cost.
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、回転電機のインバータに印加する電圧を昇圧可能な構成を備えたハイブリッド駆動装置において、出力軸に接続された第二回転電機がストール状態にある場合にも、第二回転電機の駆動制御用のインバータの発熱を抑えつつ、必要なトルクを出力軸に出力し得るハイブリッド駆動装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to perform a second rotation connected to an output shaft in a hybrid drive device having a configuration capable of boosting a voltage applied to an inverter of a rotating electrical machine. An object of the present invention is to provide a hybrid drive device that can output necessary torque to an output shaft while suppressing heat generation of an inverter for drive control of a second rotating electrical machine even when the electric machine is in a stalled state.
上記目的を達成するための本発明に係る、エンジンに接続された入力軸と、車輪に接続された出力軸と、第一回転電機と、前記出力軸に接続された第二回転電機と、前記入力軸のトルクを前記出力軸と前記第一回転電機とに分配する動力分配装置と、前記第一回転電機及び前記第二回転電機と電気的に接続された蓄電装置と、前記第一回転電機を駆動制御するための第一インバータと、前記第二回転電機を駆動制御するための第二インバータと、を備えたハイブリッド駆動装置の特徴構成は、前記蓄電装置の電圧を昇圧して前記第一インバータ及び前記第二インバータに供給する昇圧装置と、回転速度及びトルクで定まる所定の動作点を制御目標として、前記第一インバータ及び前記第二インバータを介して前記第一回転電機及び前記第二回転電機の制御を行う制御装置と、を備え、前記制御装置は、車両要求出力と最適燃費とを考慮して決定されたエンジン動作点の回転速度及びトルクに応じて、前記第一回転電機及び前記第二回転電機の動作点を決定する動作点決定手段と、前記エンジンが動作状態であり、前記第二回転電機がストール状態である場合であって、前記動作点決定手段により決定された前記第一回転電機の動作点が、当該動作点での前記第一回転電機の動作のために前記昇圧装置による昇圧を必要とする昇圧領域に設定された場合に、当該動作点のトルクを一定トルクに維持したままで回転速度を低下させ、前記昇圧装置による昇圧を必要としない通常領域内に前記第一回転電機の動作点を変更する動作点調整手段と、を備える点にある。 To achieve the above object, according to the present invention, an input shaft connected to an engine, an output shaft connected to a wheel, a first rotating electrical machine, a second rotating electrical machine connected to the output shaft, A power distribution device that distributes the torque of the input shaft to the output shaft and the first rotating electrical machine, a power storage device that is electrically connected to the first rotating electrical machine and the second rotating electrical machine, and the first rotating electrical machine The hybrid drive device comprising a first inverter for driving and controlling the second inverter and a second inverter for driving and controlling the second rotating electrical machine boosts the voltage of the power storage device and With the boosting device supplied to the inverter and the second inverter, and a predetermined operating point determined by the rotational speed and torque as control targets, the first rotating electrical machine and the second motor are connected via the first inverter and the second inverter. A control device that controls the electric machine, the control device according to the rotational speed and torque of the engine operating point determined in consideration of the vehicle required output and the optimum fuel consumption, and the first rotating electric machine and the An operating point determining means for determining an operating point of the second rotating electrical machine, and a case where the engine is in an operating state and the second rotating electrical machine is in a stalled state, wherein the second operating electrical machine is determined by the operating point determining means. When the operating point of a single rotating electrical machine is set in a boosting region that requires boosting by the boosting device for the operation of the first rotating electrical machine at the operating point, the torque at the operating point is set to a constant torque. And operating point adjusting means for changing the operating point of the first rotating electrical machine in a normal region in which the rotational speed is reduced while maintaining and the boosting by the boosting device is not required.
この特徴構成によれば、前記エンジンが動作状態であり、前記第二回転電機がストール状態である場合には、前記第一回転電機の動作点が、前記昇圧装置による前記蓄電装置の電圧の昇圧を必要としない通常領域内になるように調整されるので、第一及び第二インバータに蓄電装置の電圧以上の電圧が印加されることを防止できる。したがって、前記第二回転電機がストール状態である場合にも、インバータのスイッチング損失を低減してインバータの発熱を抑えることができる。また、前記第一回転電機の動作点を変更する際に、当該動作点のトルクを一定トルクに維持したままで回転速度を低下させるので、前記第一回転電機の動作点の変更後にも必要なトルクを前記出力軸に出力することができ、車両の駆動状態を安定させることができる。なお、このような前記第一回転電機の動作点の調整により、前記エンジンの回転速度も低下し、エンジン動作点が最適燃費線から外れることになるが、前記第二回転電機がストール状態となるのは、登坂路での発進時等のように限られた状態であり、また、そのような状態は通常短時間で脱することができるため、燃費の悪化は非常に小さく抑えることができる。 According to this characteristic configuration, when the engine is in an operating state and the second rotating electrical machine is in a stalled state, the operating point of the first rotating electrical machine is a boost of the voltage of the power storage device by the boosting device. Therefore, it is possible to prevent a voltage higher than the voltage of the power storage device from being applied to the first and second inverters. Therefore, even when the second rotating electrical machine is in a stalled state, it is possible to reduce the switching loss of the inverter and suppress the heat generation of the inverter. Further, when the operating point of the first rotating electrical machine is changed, the rotational speed is reduced while maintaining the torque at the operating point at a constant torque. Therefore, it is necessary even after the operating point of the first rotating electrical machine is changed. Torque can be output to the output shaft, and the driving state of the vehicle can be stabilized. The adjustment of the operating point of the first rotating electrical machine also decreases the engine speed and the engine operating point deviates from the optimum fuel consumption line, but the second rotating electrical machine enters a stalled state. This is a limited state, such as when starting on an uphill road, and such a state can usually be removed in a short time, so that deterioration in fuel consumption can be suppressed to a very small level.
なお、本願では、「接続」は、回転の伝達を直接的に行う構造を含むほか、1又は2以上の部材を介して回転の伝達を間接的に行う構造も含む。また、本願では、「回転電機」は、モータ(電動機)、ジェネレータ(発電機)、及び必要に応じてモータ及びジェネレータの双方の機能を果たすモータ・ジェネレータのいずれをも含む概念として用いている。 In the present application, “connection” includes not only a structure that directly transmits rotation but also a structure that indirectly transmits rotation through one or more members. Further, in the present application, the “rotary electric machine” is used as a concept including a motor (electric motor), a generator (generator), and a motor / generator functioning as both a motor and a generator as necessary.
ここで、前記動作点調整手段は、前記一定トルクでの前記通常領域内の最も高い回転速度を、前記変更後の前記第一回転電機の動作点の回転速度とする構成とすると好適である。 Here, it is preferable that the operating point adjusting means is configured so that the highest rotational speed in the normal region at the constant torque is the rotational speed of the operating point of the first rotating electrical machine after the change.
このように構成すれば、前記第一回転電機の動作点を前記通常領域内としつつ、エンジン動作点を最適燃費線に最も近い状態にすることができるので、燃費の悪化を最小限に抑えることができる。 According to this configuration, the operating point of the first rotating electrical machine can be in the normal range, and the engine operating point can be brought into the state closest to the optimal fuel consumption line, so that deterioration of fuel consumption can be minimized. Can do.
また、前記蓄電装置の電圧値を検出する電圧検出装置を更に備え、前記制御装置は、前記電圧検出装置により検出される電圧値に基づいて、各時点での前記通常領域を決定する構成とすると好適である。 Further, a voltage detection device that detects a voltage value of the power storage device is further provided, and the control device is configured to determine the normal region at each time point based on a voltage value detected by the voltage detection device. Is preferred.
蓄電装置の電圧値は、その充電状態により変動する。この構成によれば、変動する蓄電装置の電圧値に応じて各時点での前記通常領域を適切に決定することができる。したがって、前記第一回転電機の動作点が、変動する蓄電装置の電圧値に応じた各時点での前記通常領域の範囲内となるように、当該動作点を調整することが可能となる。これにより、前記第一回転電機の動作点が各時点での前記通常領域内に収まるようにしつつ、エンジン動作点を最適燃費線に最も近い状態にすることが可能となる。 The voltage value of the power storage device varies depending on the state of charge. According to this configuration, the normal region at each time point can be appropriately determined according to the voltage value of the changing power storage device. Therefore, it becomes possible to adjust the operating point so that the operating point of the first rotating electrical machine is within the range of the normal region at each time point according to the voltage value of the changing power storage device. As a result, it is possible to bring the engine operating point closest to the optimum fuel consumption line while keeping the operating point of the first rotating electrical machine within the normal region at each time point.
また、前記動作点決定手段は、前記エンジン動作点と前記動力分配装置より前記車輪側に接続された回転部材の回転速度とに基づいて前記第一回転電機の動作点を決定し、車両要求トルクと前記エンジン動作点及び前記第一回転電機の動作点とに基づいて前記第二回転電機の動作点を決定する構成とすると好適である。 The operating point determining means determines an operating point of the first rotating electrical machine based on the engine operating point and a rotational speed of a rotating member connected to the wheel side from the power distribution device, and a vehicle required torque Preferably, the operating point of the second rotating electrical machine is determined based on the engine operating point and the operating point of the first rotating electrical machine.
この構成によれば、車両要求出力と最適燃費とを考慮して定められたエンジン動作点に合わせて、適切に前記第一回転電機及び前記第二回転電機の動作点を決定することができる。 According to this configuration, the operating points of the first rotating electrical machine and the second rotating electrical machine can be appropriately determined in accordance with the engine operating point determined in consideration of the vehicle required output and the optimum fuel efficiency.
また、本発明に係る、エンジンに接続された入力軸と、車輪に接続された出力軸と、第一回転電機と、前記出力軸に接続された第二回転電機と、前記入力軸のトルクを前記出力軸と前記第一回転電機とに分配する動力分配装置と、前記第一回転電機及び前記第二回転電機と電気的に接続された蓄電装置と、前記第一回転電機を駆動制御するための第一インバータと、前記第二回転電機を駆動制御するための第二インバータと、前記蓄電装置の電圧を昇圧して前記第一インバータ及び前記第二インバータに供給する昇圧装置と、を備えたハイブリッド駆動装置の制御方法の特徴構成は、回転速度及びトルクで定まる所定の動作点を制御目標として、前記第一インバータ及び前記第二インバータを介して前記第一回転電機及び前記第二回転電機の制御を行うに際し、車両要求出力と最適燃費とを考慮して決定されたエンジン動作点の回転速度及びトルクに応じて、前記第一回転電機及び前記第二回転電機の動作点を決定し、更に、前記エンジンが動作状態であり、前記第二回転電機がストール状態である場合であって、前記動作点決定手段により決定された前記第一回転電機の動作点が、当該動作点での前記第一回転電機の動作のために前記昇圧装置による昇圧を必要とする昇圧領域に設定された場合には、当該動作点のトルクを一定トルクに維持したままで回転速度を低下させ、前記昇圧装置による昇圧を必要としない通常領域内に前記第一回転電機の動作点を変更する処理を行う点にある。 Further, according to the present invention, the input shaft connected to the engine, the output shaft connected to the wheel, the first rotating electrical machine, the second rotating electrical machine connected to the output shaft, and the torque of the input shaft. A power distribution device that distributes the output shaft and the first rotating electrical machine, a power storage device that is electrically connected to the first rotating electrical machine and the second rotating electrical machine, and drive control of the first rotating electrical machine A first inverter, a second inverter for driving and controlling the second rotating electrical machine, and a booster that boosts the voltage of the power storage device and supplies the boosted voltage to the first inverter and the second inverter. The characteristic configuration of the control method of the hybrid drive device is that the predetermined operating point determined by the rotational speed and torque is a control target, and the first rotating electrical machine and the second rotating electrical machine are connected via the first inverter and the second inverter. In performing the control, the operating points of the first rotating electrical machine and the second rotating electrical machine are determined according to the rotational speed and torque of the engine operating point determined in consideration of the vehicle required output and the optimum fuel efficiency. The engine is in an operating state and the second rotating electrical machine is in a stalled state, and the operating point of the first rotating electrical machine determined by the operating point determining means is the first operating point at the operating point. When the booster is set in a boosting region that requires boosting by the booster for the operation of a single rotating electrical machine, the rotational speed is reduced while maintaining the torque at the operating point at a constant torque, and the booster The point is that the process of changing the operating point of the first rotating electrical machine is performed in a normal region where boosting is not required.
この特徴構成によれば、上記ハイブリッド駆動装置による作用効果と同様に、前記第二回転電機がストール状態である場合にも、インバータのスイッチング損失を低減してインバータの発熱を抑えることができるとともに、前記第一回転電機の動作点の変更後にも必要なトルクを前記出力軸に出力することができる。また、このような前記第一回転電機の動作点の調整による燃費への影響を非常に小さく抑えることができる。 According to this characteristic configuration, similarly to the operational effect of the hybrid drive device, even when the second rotating electrical machine is in a stalled state, the switching loss of the inverter can be reduced and the heat generation of the inverter can be suppressed. Necessary torque can be output to the output shaft even after the operating point of the first rotating electrical machine is changed. In addition, the influence on the fuel consumption due to the adjustment of the operating point of the first rotating electrical machine can be suppressed very small.
ここで、前記第一回転電機の動作点を変更するに際し、前記一定トルクでの前記通常領域内の最も高い回転速度を、前記変更後の前記第一回転電機の動作点の回転速度とする構成とすると好適である。 Here, when changing the operating point of the first rotating electrical machine, the highest rotational speed in the normal region at the constant torque is set as the rotating speed of the operating point of the first rotating electrical machine after the change. This is preferable.
このように構成すれば、前記第一回転電機の動作点を前記通常領域内としつつ、エンジン動作点を最適燃費線に最も近い状態にすることができるので、燃費の悪化を最小限に抑えることができる。 According to this configuration, the operating point of the first rotating electrical machine can be in the normal range, and the engine operating point can be brought into the state closest to the optimal fuel consumption line, so that deterioration of fuel consumption can be minimized. Can do.
また、前記蓄電装置の電圧値を検出し、当該検出された電圧値に基づいて、各時点での前記通常領域を決定する構成とすると好適である。 Further, it is preferable that a voltage value of the power storage device is detected and the normal region at each time point is determined based on the detected voltage value.
蓄電装置の電圧値は、その充電状態により変動する。この構成によれば、変動する蓄電装置の電圧値に応じて各時点での前記通常領域を適切に決定することができる。したがって、前記第一回転電機の動作点が、変動する蓄電装置の電圧値に応じた各時点での前記通常領域の範囲内となるように、当該動作点を調整することが可能となる。これにより、前記第一回転電機の動作点が各時点での前記通常領域内に収まるようにしつつ、エンジン動作点を最適燃費線に最も近い状態にすることが可能となる。 The voltage value of the power storage device varies depending on the state of charge. According to this configuration, the normal region at each time point can be appropriately determined according to the voltage value of the changing power storage device. Therefore, it becomes possible to adjust the operating point so that the operating point of the first rotating electrical machine is within the range of the normal region at each time point according to the voltage value of the changing power storage device. As a result, it is possible to bring the engine operating point closest to the optimum fuel consumption line while keeping the operating point of the first rotating electrical machine within the normal region at each time point.
また、前記第一回転電機及び前記第二回転電機の動作点を決定するに際し、前記エンジン動作点と前記動力分配装置より前記車輪側に接続された回転部材の回転速度とに基づいて前記第一回転電機の動作点を決定し、車両要求トルクと前記エンジン動作点及び前記第一回転電機の動作点とに基づいて前記第二回転電機の動作点を決定する構成とすると好適である。 Further, when determining operating points of the first rotating electrical machine and the second rotating electrical machine, the first rotating electrical machine is based on the engine operating point and the rotational speed of the rotating member connected to the wheel side from the power distribution device. Preferably, the operating point of the rotating electrical machine is determined, and the operating point of the second rotating electrical machine is determined based on the vehicle required torque, the engine operating point, and the operating point of the first rotating electrical machine.
この構成によれば、車両要求出力と最適燃費とを考慮して定められたエンジン動作点に合わせて、適切に前記第一回転電機及び前記第二回転電機の動作点を決定することができる。 According to this configuration, the operating points of the first rotating electrical machine and the second rotating electrical machine can be appropriately determined in accordance with the engine operating point determined in consideration of the vehicle required output and the optimum fuel efficiency.
また、本発明に係る、エンジンに接続された入力軸と、車輪に接続された出力軸と、第一回転電機と、前記出力軸に接続された第二回転電機と、前記入力軸のトルクを前記出力軸と前記第一回転電機とに分配する動力分配装置と、前記第一回転電機及び前記第二回転電機と電気的に接続された蓄電装置と、前記第一回転電機を駆動制御するための第一インバータと、前記第二回転電機を駆動制御するための第二インバータと、前記蓄電装置の電圧を昇圧して前記第一インバータ及び前記第二インバータに供給する昇圧装置と、を備えたハイブリッド駆動装置の制御プログラムの特徴構成は、回転速度及びトルクで定まる所定の動作点を制御目標として、前記第一インバータ及び前記第二インバータを介して前記第一回転電機及び前記第二回転電機の制御を行うに際し、車両要求出力と最適燃費とを考慮して決定されたエンジン動作点の回転速度及びトルクに応じて、前記第一回転電機及び前記第二回転電機の動作点を決定する動作点決定ステップと、前記エンジンが動作状態であり、前記第二回転電機がストール状態である場合であって、前記動作点決定手段により決定された前記第一回転電機の動作点が、当該動作点での前記第一回転電機の動作のために前記昇圧装置による昇圧を必要とする昇圧領域に設定された場合に、当該動作点のトルクを一定トルクに維持したままで回転速度を低下させ、前記昇圧装置による昇圧を必要としない通常領域内に前記第一回転電機の動作点を変更する動作点調整ステップと、をコンピュータに実行させる点にある。 Further, according to the present invention, the input shaft connected to the engine, the output shaft connected to the wheel, the first rotating electrical machine, the second rotating electrical machine connected to the output shaft, and the torque of the input shaft. A power distribution device that distributes the output shaft and the first rotating electrical machine, a power storage device that is electrically connected to the first rotating electrical machine and the second rotating electrical machine, and drive control of the first rotating electrical machine A first inverter, a second inverter for driving and controlling the second rotating electrical machine, and a booster that boosts the voltage of the power storage device and supplies the boosted voltage to the first inverter and the second inverter. The characteristic configuration of the control program of the hybrid drive device is that the predetermined operating point determined by the rotational speed and torque is set as a control target, and the first rotating electric machine and the second rotation are passed through the first inverter and the second inverter. When controlling the machine, the operating points of the first rotating electrical machine and the second rotating electrical machine are determined according to the rotational speed and torque of the engine operating point determined in consideration of the vehicle required output and the optimum fuel efficiency. An operating point determining step; and a case where the engine is in an operating state and the second rotating electrical machine is in a stalled state, and the operating point of the first rotating electrical machine determined by the operating point determining means is the operation When set in a boosting region that requires boosting by the boosting device for the operation of the first rotating electrical machine at a point, the rotational speed is reduced while maintaining the torque at the operating point at a constant torque, The operating point adjustment step of changing the operating point of the first rotating electrical machine within a normal region where boosting by the boosting device is not required is performed by the computer.
この制御プログラムに従って動作するハイブリッド駆動装置によれば、上記ハイブリッド駆動装置による作用効果と同様に、前記第二回転電機がストール状態である場合にも、インバータのスイッチング損失を低減してインバータの発熱を抑えることができるとともに、前記第一回転電機の動作点の変更後にも必要なトルクを前記出力軸に出力することができる。また、このような前記第一回転電機の動作点の調整による燃費への影響を非常に小さく抑えることができる。 According to the hybrid drive device that operates according to this control program, similarly to the operation and effect of the hybrid drive device, even when the second rotating electrical machine is in a stalled state, the switching loss of the inverter is reduced and the inverter generates heat. In addition to being able to suppress, the necessary torque can be output to the output shaft even after the operating point of the first rotating electrical machine is changed. In addition, the influence on the fuel consumption due to the adjustment of the operating point of the first rotating electrical machine can be suppressed very small.
1.全体構成
本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。図1は、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hの全体構成を示す概念図である。この図に示すように、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hは、エンジンEと、2個のモータ・ジェネレータMG1、MG2と、動力分配用の遊星歯車装置PGと、を備えた、いわゆる2モータスプリット方式の駆動装置として構成されている。そして、このハイブリッド駆動装置Hは、バッテリBの電圧を昇圧して2個のモータ・ジェネレータMG1、MG2の駆動制御用のインバータI1、I2に供給するための昇圧コンバータCoを備え、2個のモータ・ジェネレータMG1、MG2を高回転で駆動制御することが可能な構成となっている。なお、図1においては、ハイブリッド駆動装置Hの機械的構成をスケルトン図で示している。また、図1における太線は電力線を示し、一点鎖線の矢印は信号の入出力関係を示している。
1. Overall Configuration An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a conceptual diagram showing an overall configuration of a hybrid drive apparatus H according to the present embodiment. As shown in this figure, the hybrid drive device H according to the present embodiment includes a so-called two-motor including an engine E, two motor generators MG1 and MG2, and a planetary gear device PG for power distribution. It is configured as a split type driving device. The hybrid drive device H includes a boost converter Co for boosting the voltage of the battery B and supplying the boosted voltage to the inverters I1 and I2 for driving control of the two motor generators MG1 and MG2. The generators MG1 and MG2 can be driven and controlled at a high speed. In FIG. 1, the mechanical configuration of the hybrid drive device H is shown in a skeleton diagram. Further, the thick line in FIG. 1 indicates a power line, and the one-dot chain line arrow indicates the input / output relationship of signals.
すなわち、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hは、機械的な構成として、エンジンEに接続された入力軸Iと、ディファレンシャル装置Dを介して車輪Wに接続されたカウンタ軸Oと、第一モータ・ジェネレータMG1と、カウンタ軸Oに接続された第二モータ・ジェネレータMG2と、入力軸Iのトルクをカウンタ軸Oと第一モータ・ジェネレータMG1とに分配する動力分配用の遊星歯車装置PGと、を備えている。 That is, the hybrid drive device H according to the present embodiment includes, as a mechanical configuration, an input shaft I connected to the engine E, a counter shaft O connected to the wheels W via the differential device D, and the first motor. A generator MG1, a second motor generator MG2 connected to the counter shaft O, a planetary gear device PG for power distribution that distributes the torque of the input shaft I to the counter shaft O and the first motor generator MG1, It has.
また、このハイブリッド駆動装置Hは、電気的なシステム構成として、第一モータ・ジェネレータMG1及び第二モータ・ジェネレータMG2と電気的に接続されたバッテリBと、第一モータ・ジェネレータMG1を駆動制御するための第一インバータI1と、第二モータ・ジェネレータMG2を駆動制御するための第二インバータI2と、バッテリBの電圧を昇圧して第一インバータI1及び第二インバータI2に供給する昇圧コンバータCoと、このハイブリッド駆動装置Hの各部の動作制御を行う制御ユニットECUと、を備えている。 The hybrid drive device H controls the drive of the battery B electrically connected to the first motor / generator MG1 and the second motor / generator MG2, and the first motor / generator MG1, as an electrical system configuration. A first inverter I1 for driving, a second inverter I2 for driving and controlling the second motor / generator MG2, and a boost converter Co that boosts the voltage of the battery B and supplies the boosted voltage to the first inverter I1 and the second inverter I2. And a control unit ECU for controlling the operation of each part of the hybrid drive device H.
本実施形態においては、第一モータ・ジェネレータMG1が本発明における「第一回転電機」に相当し、第二モータ・ジェネレータMG2が本発明における「第二回転電機」に相当する。また、遊星歯車装置PGが本発明における「動力分配装置」に相当し、カウンタ軸Oが本発明における「出力軸」に相当する。そして、バッテリBが本発明における「蓄電装置」に相当し、昇圧コンバータCoが本発明における「昇圧装置」に相当し、制御ユニットECUが本発明における「制御装置」に相当する。以下、このハイブリッド駆動装置Hの各部の構成について順に説明する。 In the present embodiment, the first motor / generator MG1 corresponds to the “first rotating electrical machine” in the present invention, and the second motor / generator MG2 corresponds to the “second rotating electrical machine” in the present invention. The planetary gear device PG corresponds to the “power distribution device” in the present invention, and the counter shaft O corresponds to the “output shaft” in the present invention. Battery B corresponds to “power storage device” in the present invention, boost converter Co corresponds to “boost device” in the present invention, and control unit ECU corresponds to “control device” in the present invention. Hereinafter, the configuration of each part of the hybrid drive device H will be described in order.
2.機械的構成
まず、ハイブリッド駆動装置Hの機械的構成について説明する。図1に示すように、このハイブリッド駆動装置Hでは、エンジンEに接続された入力軸I、第一モータ・ジェネレータMG1、及び動力分配用の遊星歯車装置Pが同軸上に配置されている。そして、第二モータ・ジェネレータMG2、出力軸としてのカウンタ軸O、及びディファレンシャル装置Dが、それぞれ入力軸Iと平行な軸上に配置されている。ここで、エンジンEとしては、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の公知の各種の内燃機関を用いることができる。カウンタ軸Oには、第二モータ・ジェネレータMG2側から順に、第一カウンタドリブンギヤo1、第二カウンタドリブンギヤo2、及びデフピニオンギヤo3が固定されている。ここで、デフピニオンギヤo3は、ディファレンシャル装置Dのデフリングギヤd3に噛み合っており、カウンタ軸Oの回転がディファレンシャル装置Dを介して車輪Wに伝達される構成となっている。
2. Mechanical Configuration First, the mechanical configuration of the hybrid drive device H will be described. As shown in FIG. 1, in this hybrid drive device H, an input shaft I connected to an engine E, a first motor / generator MG1, and a planetary gear device P for power distribution are arranged coaxially. The second motor / generator MG2, the counter shaft O as an output shaft, and the differential device D are arranged on an axis parallel to the input shaft I, respectively. Here, as the engine E, various known internal combustion engines such as a gasoline engine and a diesel engine can be used. A first counter driven gear o1, a second counter driven gear o2, and a differential pinion gear o3 are fixed to the counter shaft O in order from the second motor / generator MG2 side. Here, the differential pinion gear o3 meshes with the differential ring d3 of the differential device D, and the rotation of the counter shaft O is transmitted to the wheels W via the differential device D.
第一モータ・ジェネレータMG1は、図示しないケースに固定されたステータSt1と、このステータSt1の径方向内側に回転自在に支持されたロータRo1と、を有している。この第一モータ・ジェネレータMG1のロータRo1は、遊星歯車装置PGのサンギヤsと一体回転するように連結されている。また、第二モータ・ジェネレータMG2は図示しないケースに固定されたステータSt2と、このステータSt2の径方向内側に回転自在に支持されたロータRo2と、を有している。この第二モータ・ジェネレータMG2のロータRo2は、第一カウンタドライブギヤd1と一体回転するように連結されている。この第一カウンタドライブギヤd1は、カウンタ軸Oに固定された第一カウンタドリブンギヤo1と噛み合っており、第二モータ・ジェネレータMG2の回転がカウンタ軸Oに伝達される構成となっている。このハイブリッド駆動装置Hでは、第一モータ・ジェネレータMG1及び第二モータ・ジェネレータMG2は、交流モータであり、それぞれ第一インバータI1又は第二インバータI2により駆動制御される。なお、本願の説明では、「第一モータ・ジェネレータ」又は「第二モータ・ジェネレータ」の語を用いる各部の名称に関して、適宜「第一MG」又は「第二MG」と省略して表すこととする。 The first motor / generator MG1 includes a stator St1 fixed to a case (not shown) and a rotor Ro1 that is rotatably supported on the radially inner side of the stator St1. The rotor Ro1 of the first motor / generator MG1 is coupled to rotate integrally with the sun gear s of the planetary gear unit PG. The second motor / generator MG2 includes a stator St2 fixed to a case (not shown), and a rotor Ro2 that is rotatably supported on the radially inner side of the stator St2. The rotor Ro2 of the second motor / generator MG2 is connected to rotate integrally with the first counter drive gear d1. The first counter drive gear d1 meshes with a first counter driven gear o1 fixed to the counter shaft O, and the rotation of the second motor / generator MG2 is transmitted to the counter shaft O. In the hybrid drive device H, the first motor / generator MG1 and the second motor / generator MG2 are AC motors, and are driven and controlled by the first inverter I1 or the second inverter I2, respectively. In the description of the present application, the name of each part using the words “first motor / generator” or “second motor / generator” is appropriately abbreviated as “first MG” or “second MG”. To do.
本例では、第一モータ・ジェネレータMG1は、主にサンギヤs0を介して入力された駆動力により発電を行い、バッテリ11を充電し、或いは第二モータ・ジェネレータMG2を駆動するための電力を供給するジェネレータとして機能する。ただし、車両の高速走行時には第一モータ・ジェネレータMG1はモータとして機能する場合もある。一方、第二モータ・ジェネレータMG2は、主に車両の走行用の駆動力を補助するモータとして機能する。ただし、車両の減速時等には第二モータ・ジェネレータMG2はジェネレータとして機能し、車両の慣性力を電気エネルギーとして回生するジェネレータとして機能する場合もある。これら第一モータ・ジェネレータMG1及び第二モータ・ジェネレータMG2の動作は、制御ユニットECUから制御指令に従って行われる。
In this example, the first motor / generator MG1 generates electric power mainly by the driving force input via the sun gear s0, charges the
図1に示すように、遊星歯車装置PGは、入力軸Iと同軸状に配置されたシングルピニオン型の遊星歯車機構により構成されている。すなわち、遊星歯車装置PGは、複数のピニオンギヤを支持するキャリアcaと、前記ピニオンギヤにそれぞれ噛み合うサンギヤs及びリングギヤrとを回転要素として有している。サンギヤsは、第一モータ・ジェネレータMG1のロータRo1と一体回転するように接続されている。キャリアcaは、入力軸Iと一体回転するように接続されている。リングギヤrは、第二カウンタドライブギヤd2と一体回転するように接続されている。この第二カウンタドライブギヤd2は、カウンタ軸Oに固定された第二カウンタドリブンギヤo2と噛み合っており、遊星歯車装置PGのリングギヤrの回転がカウンタ軸Oに伝達される構成となっている。 As shown in FIG. 1, the planetary gear device PG is configured by a single pinion type planetary gear mechanism arranged coaxially with the input shaft I. In other words, the planetary gear device PG includes a carrier ca that supports a plurality of pinion gears, and a sun gear s and a ring gear r that mesh with the pinion gears, respectively, as rotating elements. The sun gear s is connected to rotate integrally with the rotor Ro1 of the first motor / generator MG1. The carrier ca is connected to rotate integrally with the input shaft I. The ring gear r is connected to rotate integrally with the second counter drive gear d2. The second counter drive gear d2 meshes with a second counter driven gear o2 fixed to the counter shaft O, and the rotation of the ring gear r of the planetary gear device PG is transmitted to the counter shaft O.
ここで、動力分配用の遊星歯車装置PGの機能について説明する。図2は、通常走行時における遊星歯車装置PGの各回転要素の(a)回転速度を表す速度線図及び(b)トルクの関係を表すトルク線図である。図2(a)及び(b)において、「s」、「ca」、「r」の符号はそれぞれ遊星歯車装置PGのサンギヤs、キャリアca、リングギヤrに対応している。また、「E」、「MG1」、「MG2」、「OUT」の符号は、それぞれエンジンE(入力軸I)、第一モータ・ジェネレータMG1、第二モータ・ジェネレータMG2、カウンタ軸Oに対応している。 Here, the function of the planetary gear device PG for power distribution will be described. FIG. 2 shows (a) a speed diagram representing the rotational speed of each rotating element of the planetary gear device PG during normal travel and (b) a torque diagram representing the relationship between torques. In FIGS. 2A and 2B, the symbols “s”, “ca”, and “r” correspond to the sun gear s, the carrier ca, and the ring gear r of the planetary gear device PG, respectively. The symbols “E”, “MG1”, “MG2”, and “OUT” correspond to the engine E (input shaft I), the first motor / generator MG1, the second motor / generator MG2, and the counter shaft O, respectively. ing.
図2(a)において、縦軸は、遊星歯車装置PGの各回転要素の回転速度に対応している。すなわち、縦軸に対応して記載している「0」は回転速度がゼロであることを示しており、上側が正、下側が負である。そして、並列配置された複数本の縦線のそれぞれが、遊星歯車装置PGの各回転要素(s、ca、r)に対応している。各縦線上の丸印が遊星歯車装置PGの各回転要素の回転速度を示している。ここで、遊星歯車装置PGでは、キャリアcaがエンジンE及び入力軸Iと一体回転するように接続され、サンギヤsが第一モータ・ジェネレータMG1のロータRo1と一体回転するように接続されている。したがって、キャリアcaの回転速度がエンジンE及び入力軸Iの回転速度であるエンジン回転速度NEと一致し、サンギヤsの回転速度が第一モータ・ジェネレータMG1の回転速度である第一MG回転速度N1と一致する。ここで、遊星歯車装置PGの歯数比ρ(リングギヤrとサンギヤsとの歯数比=〔リングギヤrの歯数〕/〔サンギヤsの歯数〕)を用いると、エンジン回転速度NEと、第一MG回転速度N1と、リングギヤ回転速度NRとの間には、次の回転速度関係式が成立する。
NE=(1・N1+ρ・NR)/(ρ+1)・・・(1)
図2(a)は、この式(1)の関係を図示したものである。
なお、リングギヤrは、互いに噛み合う第二カウンタドライブギヤd2及び第二カウンタドリブンギヤo2を介してカウンタ軸Oに接続され、更には該カウンタ軸Oを介して第二モータ・ジェネレータMG2及びディファレンシャル装置Dに接続されている。したがって、リングギヤ回転速度NRは第二モータ・ジェネレータMG2及び車輪Wの回転速度と比例する。また、図2(a)において、縦線の間隔は、遊星歯車装置PGの歯数比ρに対応している。
In Fig.2 (a), the vertical axis | shaft respond | corresponds to the rotational speed of each rotation element of the planetary gear apparatus PG. That is, “0” described corresponding to the vertical axis indicates that the rotational speed is zero, with the upper side being positive and the lower side being negative. Each of the plurality of vertical lines arranged in parallel corresponds to each rotation element (s, ca, r) of the planetary gear device PG. A circle on each vertical line indicates the rotational speed of each rotating element of the planetary gear device PG. Here, in the planetary gear device PG, the carrier ca is connected to rotate integrally with the engine E and the input shaft I, and the sun gear s is connected to rotate integrally with the rotor Ro1 of the first motor / generator MG1. Therefore, the rotation speed of the carrier ca coincides with the engine rotation speed NE that is the rotation speed of the engine E and the input shaft I, and the rotation speed of the sun gear s is the first MG rotation speed N1 that is the rotation speed of the first motor / generator MG1. Matches. Here, using the gear ratio ρ (the gear ratio of the ring gear r and the sun gear s = [the number of teeth of the ring gear r] / [the number of teeth of the sun gear s]) of the planetary gear device PG, The following rotational speed relational expression is established between the first MG rotational speed N1 and the ring gear rotational speed NR.
NE = (1 · N1 + ρ · NR) / (ρ + 1) (1)
FIG. 2A illustrates the relationship of the equation (1).
The ring gear r is connected to the counter shaft O via a second counter drive gear d2 and a second counter driven gear o2 that mesh with each other, and further to the second motor / generator MG2 and the differential device D via the counter shaft O. It is connected. Therefore, the ring gear rotational speed NR is proportional to the rotational speeds of the second motor / generator MG2 and the wheels W. In FIG. 2A, the interval between the vertical lines corresponds to the gear ratio ρ of the planetary gear device PG.
図2(b)において、横線上の丸印が遊星歯車装置PGの各回転要素に対応しており、各丸印に向かう矢印が、各回転要素に作用するトルクを示している。すなわち、「MG1」の矢印は、第一モータ・ジェネレータMG1がサンギヤsに作用させるトルクを示し、「MG2」の矢印は、第二モータ・ジェネレータMG2がリングギヤrに作用させるトルクを示し、「E」の矢印は、エンジンEがキャリアcaに作用させるトルクを示している。また、「OUT」の矢印は、車輪Wからディファレンシャル装置D及びカウンタ軸Oを介してリングギヤrに作用する走行抵抗によるトルクを示している。ここで、第一モータ・ジェネレータMG1がサンギヤsに作用させるトルクは、第一モータ・ジェネレータMG1が発生させるトルクである第一MGトルクT1と等しく、第二モータ・ジェネレータMG2がリングギヤrに作用させるトルクは、第二モータ・ジェネレータMG2が発生されるトルクである第二MGトルクT2と等しく、エンジンEがキャリアcaに作用させるトルクは、エンジンEが発生させるトルクであるエンジントルクTEに等しい。また、リングギヤrには、走行抵抗によるトルクと第二MGトルクT2とが互いに反対方向に作用しており、これらを合わせたトルクがリングギヤrに作用するリングギヤトルクTRとなる。図2(b)において、上向き矢印は正トルクを表し、下向き矢印は負トルクを表している。なお、第一モータ・ジェネレータMG1は主に発電機として動作するため、そのトルクは負トルクとなっている。ここで、遊星歯車装置PGの歯数比ρを用いると、エンジントルクTEと、第一MGトルクT1と、リングギヤトルクTRとの間には、次のトルク関係式が成立する。
TE:TR:T1=(ρ+1):ρ:1・・・(2)
図2(b)は、この式(2)の関係を図示したものである。
In FIG. 2B, the circle on the horizontal line corresponds to each rotation element of the planetary gear device PG, and the arrow directed to each circle indicates the torque acting on each rotation element. That is, the arrow “MG1” indicates the torque that the first motor / generator MG1 applies to the sun gear s, the arrow “MG2” indicates the torque that the second motor / generator MG2 applies to the ring gear r, and “E "Indicates the torque that the engine E exerts on the carrier ca. Further, an arrow “OUT” indicates torque due to running resistance acting on the ring gear r from the wheel W via the differential device D and the counter shaft O. Here, the torque applied to the sun gear s by the first motor / generator MG1 is equal to the first MG torque T1, which is the torque generated by the first motor / generator MG1, and the second motor / generator MG2 applies to the ring gear r. The torque is equal to the second MG torque T2 that is the torque generated by the second motor / generator MG2, and the torque that the engine E acts on the carrier ca is equal to the engine torque TE that is the torque generated by the engine E. Further, the torque due to running resistance and the second MG torque T2 act on the ring gear r in opposite directions, and the combined torque becomes the ring gear torque TR acting on the ring gear r. In FIG. 2B, the upward arrow indicates positive torque, and the downward arrow indicates negative torque. Since the first motor / generator MG1 mainly operates as a generator, its torque is a negative torque. Here, when the gear ratio ρ of the planetary gear device PG is used, the following torque relational expression is established among the engine torque TE, the first MG torque T1, and the ring gear torque TR.
TE: TR: T1 = (ρ + 1): ρ: 1 (2)
FIG. 2B illustrates the relationship of the equation (2).
3.電気的なシステム構成
次に、ハイブリッド駆動装置Hの電気的なシステム構成について説明する。図1に示すように、このハイブリッド駆動装置Hでは、第一モータ・ジェネレータMG1を駆動制御するための第一インバータI1が、第一モータ・ジェネレータMG1のステータSt1のコイルに電気的に接続され、第二モータ・ジェネレータMG2を駆動制御するための第二インバータI2が、第二モータ・ジェネレータMG2のステータSt2のコイルに電気的に接続されている。各インバータI1、I2は、図示は省略するが、モータ・ジェネレータMG1、MG2の各相(例えばUVWの3相)に対応するスイッチング素子及びダイオードを有して構成される。そして、これら第一インバータI1及び第二インバータI2は、互いに電気的に接続されるとともに、昇圧コンバータCoを介してバッテリBに電気的に接続されている。そして、第一インバータI1は、昇圧コンバータCoを介してバッテリBから供給される直流電力、又は第二モータ・ジェネレータMG2で発電されて第二インバータI2で直流に変換されて供給される直流電力を、交流電力に変換して第一モータ・ジェネレータMG1に供給する。また、第一インバータI1は、第一モータ・ジェネレータMG1で発電された電力を交流から直流に変換してバッテリB又は第二インバータI2に供給する。同様に、第二インバータI2は、昇圧コンバータCoを介してバッテリBから供給される直流電力、又は第一モータ・ジェネレータMG1で発電されて第一インバータI1で直流に変換されて供給される直流電力を、交流電力に変換して第二モータ・ジェネレータMG2に供給する。また、第二インバータI2は、第二モータ・ジェネレータMG2で発電された電力を交流から直流に変換してバッテリB又は第一インバータI1に供給する。更に、これら第一インバータI1及び第二インバータI2は、モータ・ジェネレータMG1、MG2のステータSt1、St2のコイルに供給する電流値の制御や交流周波数の制御等も行う。
3. Electrical system configuration Next, an electrical system configuration of the hybrid drive apparatus H will be described. As shown in FIG. 1, in this hybrid drive device H, the first inverter I1 for driving and controlling the first motor / generator MG1 is electrically connected to the coil of the stator St1 of the first motor / generator MG1, A second inverter I2 for driving and controlling the second motor / generator MG2 is electrically connected to the coil of the stator St2 of the second motor / generator MG2. Although not shown, each of the inverters I1 and I2 includes a switching element and a diode corresponding to each phase (for example, three phases of UVW) of the motor / generator MG1 and MG2. The first inverter I1 and the second inverter I2 are electrically connected to each other and are electrically connected to the battery B via the boost converter Co. The first inverter I1 receives DC power supplied from the battery B via the boost converter Co, or DC power generated by the second motor / generator MG2 and converted to DC by the second inverter I2. , Converted into AC power and supplied to the first motor / generator MG1. The first inverter I1 converts the electric power generated by the first motor / generator MG1 from alternating current to direct current and supplies it to the battery B or the second inverter I2. Similarly, the second inverter I2 is a DC power supplied from the battery B via the boost converter Co, or a DC power generated by the first motor / generator MG1 and converted into a DC by the first inverter I1. Is converted into AC power and supplied to the second motor / generator MG2. Further, the second inverter I2 converts the electric power generated by the second motor / generator MG2 from alternating current to direct current and supplies it to the battery B or the first inverter I1. Further, the first inverter I1 and the second inverter I2 also perform control of the current value supplied to the coils of the stators St1 and St2 of the motor / generators MG1 and MG2, control of the AC frequency, and the like.
昇圧コンバータCoは、バッテリBと第一インバータI1及び第二インバータI2との間に電気的に接続されている。昇圧コンバータCoは、図示は省略するが、スイッチング素子、ダイオード、及びリアクトルを有して構成される。そして、昇圧コンバータCoは、バッテリBの電圧を昇圧して第一インバータI1及び第二インバータI2に供給する。この際の昇圧コンバータCoによる昇圧目標電圧は、後述する昇圧制御部13で決定される。バッテリBは、昇圧コンバータCoを介して第一インバータI1及び第二インバータI2に電気的に接続されている。バッテリBは、例えば、ニッケル水素二次電池やリチウムイオン二次電池等で構成される。そして、バッテリBは、昇圧コンバータCoを介して直流電力を第一インバータI1及び第二インバータI2に供給するとともに、第一インバータI1又は第二インバータI2から供給される直流電力により充電される。
Boost converter Co is electrically connected between battery B and first inverter I1 and second inverter I2. Although not shown, the boost converter Co is configured to include a switching element, a diode, and a reactor. The boost converter Co boosts the voltage of the battery B and supplies it to the first inverter I1 and the second inverter I2. The boost target voltage by the boost converter Co at this time is determined by the
また、ハイブリッド駆動装置Hは、第一MG回転速度センサSe1、第二MG回転速度センサSe2、エンジン回転速度センサSe3、車速センサSe4、及びバッテリ状態検出センサSe5を備えている。第一MG回転速度センサSe1は、第一モータ・ジェネレータMG1のロータRo1の回転速度である第一MG回転速度N1を検出するセンサである。第二MG回転速度センサSe2は、第二モータ・ジェネレータMG2のロータRo2の回転速度である第二MG回転速度N2を検出するセンサである。エンジン回転速度センサSe3は、エンジンEのクランクシャフト又は入力軸Iの回転速度であるエンジン回転速度NEを検出するセンサである。車速センサSe4は、車輪Wの回転速度すなわち車速を検出するセンサである。これらの回転速度センサSe1〜Se4は、例えば、レゾルバ等で構成される。バッテリ状態検出センサSe5は、バッテリBの状態を検出センサであり、具体的には、バッテリBの充電残量及び電圧値を検出する。本実施形態においては、このバッテリ状態検出センサSe5が、本発明における「電圧検出装置」を構成する。これらの各センサSe1〜Se5による検出結果は、制御ユニットECUに送られる。なお、制御ユニットECUの構成については、以下に詳細に説明する。 The hybrid drive device H includes a first MG rotation speed sensor Se1, a second MG rotation speed sensor Se2, an engine rotation speed sensor Se3, a vehicle speed sensor Se4, and a battery state detection sensor Se5. The first MG rotation speed sensor Se1 is a sensor that detects the first MG rotation speed N1, which is the rotation speed of the rotor Ro1 of the first motor / generator MG1. The second MG rotation speed sensor Se2 is a sensor that detects a second MG rotation speed N2 that is the rotation speed of the rotor Ro2 of the second motor / generator MG2. The engine rotation speed sensor Se3 is a sensor that detects an engine rotation speed NE that is the rotation speed of the crankshaft or the input shaft I of the engine E. The vehicle speed sensor Se4 is a sensor that detects the rotational speed of the wheels W, that is, the vehicle speed. These rotational speed sensors Se1 to Se4 are constituted by, for example, a resolver. The battery state detection sensor Se5 is a sensor that detects the state of the battery B, and specifically detects the remaining charge amount and voltage value of the battery B. In the present embodiment, this battery state detection sensor Se5 constitutes the “voltage detection device” in the present invention. The detection results by these sensors Se1 to Se5 are sent to the control unit ECU. The configuration of the control unit ECU will be described in detail below.
4.制御ユニットECUの構成
制御ユニットECUは、ハイブリッド駆動装置Hの各部の動作制御を行う。本実施形態においては、制御ユニットECUは、動作点決定部11、動作点調整部12、昇圧制御部13、第一MG制御部14、第二MG制御部15、及びエンジン制御部16を備えている。この制御ユニットECUは、1又は2以上の演算処理装置、及びソフトウエア(プログラム)やデータ等を格納するためのRAMやROM等の記憶媒体等を備えて構成されている。そして、制御ユニットECUの上記各部11〜16は、前記演算処理装置を中核部材として、入力されたデータに対して種々の処理を行うための機能部がハードウエア又はソフトウエア或いはその両方により実装されて構成されている。また、この制御ユニットECUは、前記記録媒体に記録されたエンジン動作領域マップM1、エンジン動作点マップM2、及び目標電圧マップM3を備えている。また、この制御ユニットECUには、車両側から車両要求トルクTC及び車両要求出力PCの情報が入力される構成となっている。なお、本実施形態においては、動作点決定部11が本発明における「動作点決定手段」に相当し、動作点調整部12が本発明における「動作点調整手段」に相当する。
4). Configuration of Control Unit ECU The control unit ECU controls the operation of each part of the hybrid drive device H. In the present embodiment, the control unit ECU includes an operating
動作点決定部11は、エンジンEの動作点であるエンジン動作点Pe、第一モータ・ジェネレータMG1の動作点である第一MG動作点Pm1、及び第二モータ・ジェネレータMG2の動作点である第二MG動作点Pm2を決定する処理を行う。ここで、エンジン動作点Pe、第一MG動作点Pm1、及び第二MG動作点Pm2は、それぞれエンジンE、第一モータ・ジェネレータMG1、又は第二モータ・ジェネレータMG2の制御目標とする点であって回転速度及びトルクにより定まる。そして、動作点決定部11は、決定した動作点Pe、Pm1、Pm2の情報を動作点調整部12、昇圧制御部13、第一MG制御部14、第二MG制御部15、及びエンジン制御部16へ出力する。
The operating
動作点Pe、Pm1、Pm2の決定のため、動作点決定部11には、車両側から車両要求トルクTC及び車両要求出力PCの情報、及び各センサSe1〜Se5による検出結果の情報が入力される構成となっている。ここで、車両要求トルクTCは、車両を走行させるために車輪に伝達されることが要求されるトルクである。したがって、詳細な説明は省略するが、この車両要求トルクTCは、車両のアクセルペダル及びブレーキペダルの操作量と車速センサSe4により検出される車速に応じて、予め定められたマップ等に従って決定される。また、車両要求出力PCは、バッテリBの充電状態をも考慮してエンジンEが発生することを要求される出力(パワー)である。したがって、詳細な説明は省略するが、この車両要求出力PCは、車両要求トルクTCと、車速センサSe4により検出される車速と、バッテリ状態検出センサSe5により検出されるバッテリBの充電残量とに応じて、予め定められたマップ等に従って決定される。本例では、車両要求トルクTC及び車両要求出力PCは、ハイブリッド駆動装置Hの出力軸としてのカウンタ軸Oに伝達されるべきトルク又は出力として決定されることとする。
In order to determine the operating points Pe, Pm1, and Pm2, information on the vehicle request torque TC and the vehicle request output PC and information on detection results from the sensors Se1 to Se5 are input to the operation
また、動作点決定部11は、エンジンEを動作させるか停止させるかというエンジン動作・停止の決定も行う。このエンジン動作・停止の決定は、エンジン動作領域マップM1に基づいて行う。図3は、このエンジン動作領域マップM1の一例を示す図である。このマップは、縦軸を車両要求トルクTC、横軸を車速としている。また、このマップにおいて、Ar1はエンジンEが動作する動作領域、Ar2はエンジンEが動作を停止する停止領域、Ar3はヒステリシス領域である。また、Le1は停止しているエンジンEの動作を開始させる動作開始ライン、Le2は動作しているエンジンEを停止させる停止ラインである。ここで、動作開始ラインLe1は、バッテリBの充電残量により変化する。すなわち、動作開始ラインLe1は、バッテリBの充電残量が多いほど図3の右方に移動して動作領域Ar1を狭くし、バッテリBの充電残量が少ないほど図3の左方に移動して動作領域Ar1を広くする。そして、動作点決定部11は、車速センサSe4により検出される車速と入力された車両要求トルクTCとにより定まる点が、動作領域Ar1に位置するときにはエンジンEを動作させることを決定し、停止領域Ar2に位置するときにはエンジンEを停止させることを決定する。また、動作点決定部11は、車速と車両要求トルクTCにより定まる点がヒステリシス領域Ar3に位置するときには、その時点でのエンジンEの動作又は停止の状態を継続することを決定する。そして、エンジンEを動作させることを決定した場合には、動作点決定部11は、後述するようにエンジン動作点Peを決定する。一方、エンジンEを停止させることを決定した場合には、その指令をエンジン制御部16に出力する。なお、このエンジンEの停止指令は、エンジン目標回転速度とエンジン目標トルクがともにゼロであるエンジン動作点Peの信号とすることもできる。また、動作点決定部11は、エンジン動作・停止の決定結果の情報を動作点調整部12へ出力する。動作点調整部12は、後述するように、このエンジン動作・停止の決定結果の情報に基づいて、エンジンEが動作状態であるか停止状態であるかの判定を行う。
In addition, the operating
エンジン動作点Peは、車両要求出力PCと最適燃費とを考慮して決定されるエンジンEの動作制御の目標点であって、エンジン目標回転速度とエンジン目標トルクにより定まる。このエンジン動作点Peの決定は、エンジン動作点マップM2に基づいて行う。図4は、このエンジン動作点マップM2の一例を示す図である。このマップは、縦軸をエンジントルクTE、横軸をエンジン回転速度NEとしている。また、このマップにおいて、細実線は等燃費率線を表しており、外側へ向かうほど燃料消費率が高くなる(燃費が悪い)ことを表している。また、破線は等出力線PCi(i=1、2、3・・・)を表している。また、太実線は最適燃費線Le3を表しており、等出力線PCi上において燃料消費率が最も低くなる(燃費が良い)点を結んだ線となっている。したがって、動作点決定部11は、車両要求出力PCと同じ出力を表す等出力線PCiと最適燃費線Le3との交点のエンジン回転速度NE及びエンジントルクTEを、エンジン動作点Peのエンジン目標回転速度及びエンジン目標トルクとして決定する。なお、図4においては、簡略化のために等出力線PCiを7本しか表していないが、実際のエンジン動作点マップM2には、より細かい間隔で多数の等出力線PCiが記録されることになる。
The engine operating point Pe is a target point for operation control of the engine E determined in consideration of the vehicle required output PC and the optimum fuel efficiency, and is determined by the engine target rotational speed and the engine target torque. The engine operating point Pe is determined based on the engine operating point map M2. FIG. 4 is a diagram showing an example of the engine operating point map M2. In this map, the vertical axis represents the engine torque TE and the horizontal axis represents the engine speed NE. Moreover, in this map, the thin solid line represents the equal fuel consumption rate line, and represents that the fuel consumption rate increases (fuel consumption is poor) toward the outside. A broken line represents an iso-output line PCi (i = 1, 2, 3,...). The thick solid line represents the optimum fuel consumption line Le3, and is a line connecting the points where the fuel consumption rate is lowest (good fuel consumption) on the iso-output line PCi. Therefore, the operating
第一MG動作点Pm1は、上記のように決定されたエンジン動作点Peと動力分配用の遊星歯車装置PGより車輪W側に接続された回転部材の回転速度とに基づいて決定される第一モータ・ジェネレータMG1の動作制御の目標点であって、第一MG目標回転速度と第一MG目標トルクとにより定まる。本例では、動作点決定部11は、車速センサSe4により検出される車速と、第二カウンタドライブギヤd2から車輪Wまでの間の回転部材のギヤ比とに基づいて、遊星歯車装置PGのリングギヤrの回転速度であるリングギヤ回転速度NRを算出する。そして、動作点決定部11は、このリングギヤ回転速度NRとエンジン動作点Peのエンジン目標回転速度とに基づいて、上記の回転速度関係式(式(1))により算出される第一MG回転速度N1を、第一MG目標回転速度として決定する。そして、動作点決定部11は、決定された第一MG目標回転速度と、第一MG回転速度センサSe1により検出される第一モータ・ジェネレータMG1の第一MG回転速度N1との回転速度の差に基づいて、比例積分制御(PI制御)等のフィードバック制御により、第一MG目標トルクとを決定する。このように決定された第一MG目標回転速度及び第一MG目標トルクにより、第一MG動作点Pm1が定まる。以下、単に「第一MG動作点Pm1」と呼ぶ場合にはこの動作点決定部11により決定された第一MG動作点Pm1を指すこととするが、後述する動作点調整部12による調整後の調整第一MG動作点Pm1Aと区別する必要がある場合には、特に「基準第一MG動作点Pm1」と呼ぶ。
The first MG operating point Pm1 is determined based on the engine operating point Pe determined as described above and the rotation speed of the rotating member connected to the wheel W side from the planetary gear device PG for power distribution. This is a target point for operation control of the motor / generator MG1, and is determined by the first MG target rotation speed and the first MG target torque. In this example, the operating
第二MG動作点Pm2は、車両要求トルクTCとエンジン動作点Peと第一MG動作点Pm1とに基づいて決定される第二モータ・ジェネレータMG2の動作制御の目標点であって、第二MG目標回転速度と第二MG目標トルクとにより定まる。本例では、動作点決定部11は、まず、エンジン動作点Peのエンジン目標トルクと第一MG動作点Pm1の第一MG目標トルクとに基づいて、上記のトルク関係式(式(2))により、エンジン目標トルクと第一MG目標トルクとがリングギヤrに作用させる目標リングギヤトルクを算出する。次に、動作点決定部11は、算出された目標リングギヤトルクと、第二カウンタドライブギヤd2と第二カウンタドリブンギヤo2とのギヤ比とに基づいて、遊星歯車装置PGのリングギヤrからカウンタ軸Oに伝達される出力トルクを算出する。そして、動作点決定部11は、車両要求トルクTCから前記出力トルクを減算した結果を、第二MG目標トルクとして決定する。これにより、第二モータ・ジェネレータMG2に前記出力トルクの過不足を補うトルクを発生させることができる。また、第二モータ・ジェネレータMG2の第二MG回転速度N2は車速に常に比例するので、第二MG目標回転速度は、車速に応じて自動的に決定される。このように決定された第二MG目標回転速度及び第二MG目標トルクにより、第二MG動作点Pm2が定まる。なお、上記のとおり、第二MG目標回転速度は車速に応じて自動的に決定されるため、第二モータ・ジェネレータMG2は、基本的に第二MG動作点Pm2の第二MG目標トルクに従ったトルク制御により制御される。
The second MG operating point Pm2 is a target point for operation control of the second motor / generator MG2 determined based on the vehicle required torque TC, the engine operating point Pe, and the first MG operating point Pm1, It is determined by the target rotation speed and the second MG target torque. In this example, the operating
昇圧制御部13は、昇圧コンバータCoによる昇圧目標電圧を決定し、バッテリBの電圧を決定された昇圧目標電圧まで昇圧するように昇圧コンバータCoの動作制御を行う。具体的には、昇圧制御部13は、昇圧コンバータCoに対してスイッチング素子のスイッチング制御信号を出力する。この昇圧制御部13による昇圧目標電圧の決定は、目標電圧マップM3に基づいて行う。図5は、この目標電圧マップM3の一例を示す図であり、(a)は第一モータ・ジェネレータMG1の必要電圧を決定するための第一MG電圧マップ、(b)は第二モータ・ジェネレータMG2の必要電圧を決定するための第二MG電圧マップである。これらのマップは、縦軸をトルク、横軸を回転速度としている。ここで、第一モータ・ジェネレータMG1は主に発電機として動作するため、(a)第一MG電圧マップは負トルク領域を規定している。また、第二モータ・ジェネレータMG2は主にモータとして動作するため、(b)第二MG電圧マップは正トルク領域を規定している。そして、図5(a)のマップにおいて外周を規定する実線は、第一モータ・ジェネレータMG1の使用可能範囲を規定する最大出力ラインを示している。同様に、図5(b)のマップにおいて外周を規定する実線は、第二モータ・ジェネレータMG2の使用可能範囲を規定する最大出力ラインを示している。
Boost
図5の(a)及び(b)のマップにおいて、V0はバッテリ電圧を示しており、V0の破線より右側の領域が昇圧領域Ab、左側の領域が通常領域Anである。ところで、バッテリBの電圧値は、充電状態に応じてある程度の幅の中で変化するのが通常である。そこで、本実施形態では、バッテリBの充電残量が少ない状態に対応できるようにするため、目標電圧マップM3内のバッテリ電圧V0をバッテリBの電圧値が変化し得る範囲内の最低値に設定している。この目標電圧マップM3内において、昇圧領域Abは、第一モータ・ジェネレータMG1又は第二モータ・ジェネレータMG2を動作点Pm1、Pm2で動作させるために昇圧コンバータCoによるバッテリ電圧の昇圧が必要になる領域を示している。この昇圧領域Abでは、図における右側へ向かうに従って、すなわちV1、V2、V3・・・と数字が大きくなるに従って必要電圧は大きくなる。一方、通常領域Anでは、第一モータ・ジェネレータMG1又は第二モータ・ジェネレータMG2を動作点Pm1、Pm2で動作させるために昇圧コンバータCoによるバッテリ電圧の昇圧の必要がない領域を示している。したがって、(a)第一MG電圧マップ上に第一MG動作点Pm1をプロットすることにより、第一モータ・ジェネレータMG1の必要電圧を決定することができる。また、(b)第二MG電圧マップ上に第二MG動作点Pm2をプロットすることにより、第二モータ・ジェネレータMG2の必要電圧を決定することができる。そして、昇圧制御部13は、第一モータ・ジェネレータMG1の必要電圧と第二モータ・ジェネレータMG2の必要電圧とのいずれか高い方を昇圧目標電圧として決定する。ここでは、この昇圧目標電圧の決定方法について、例えば、図5(a)及び(b)に示す位置に第一MG動作点Pm1及び第二MG動作点Pm2がプロットされた場合を例として具体的に説明する。この場合、図5(a)上にプロットされている第一MG動作点Pm1は、通常領域An内にあるので、昇圧は必要なく、第一モータ・ジェネレータMG1の必要電圧はバッテリ電圧V0となる。一方、図5(b)上にプロットされている第二MG動作点Pm2は、昇圧領域Ab内のV1の破線上に位置しているため、第二モータ・ジェネレータMG2を第二MG動作点Pm2で動作させるために電圧V1まで昇圧することが必要となる。したがって、この場合、昇圧制御部13は、電圧V1を昇圧目標電圧として決定する。このように、バッテリ電圧V0よりも昇圧した電圧を第一インバータI1及び第二インバータI2に供給することにより、このハイブリッド駆動装置Hは、第一モータ・ジェネレータMG1及び第二モータ・ジェネレータMG2を高回転で駆動制御することが可能となっている。
In the maps of FIGS. 5A and 5B, V0 indicates the battery voltage, the region on the right side of the broken line of V0 is the boost region Ab, and the region on the left side is the normal region An. By the way, the voltage value of the battery B usually changes within a certain range according to the state of charge. Therefore, in the present embodiment, the battery voltage V0 in the target voltage map M3 is set to the lowest value within the range in which the voltage value of the battery B can change in order to cope with a state where the remaining charge of the battery B is low. is doing. In the target voltage map M3, the boosting region Ab is a region where the boosting converter Co needs to boost the battery voltage in order to operate the first motor / generator MG1 or the second motor / generator MG2 at the operating points Pm1 and Pm2. Is shown. In this step-up region Ab, the necessary voltage increases as it goes to the right side in the figure, that is, as the numbers V1, V2, V3. On the other hand, the normal region An indicates a region in which the boosting converter Co does not need to boost the battery voltage in order to operate the first motor / generator MG1 or the second motor / generator MG2 at the operating points Pm1 and Pm2. Therefore, (a) the required voltage of the first motor / generator MG1 can be determined by plotting the first MG operating point Pm1 on the first MG voltage map. Further, (b) by plotting the second MG operating point Pm2 on the second MG voltage map, the necessary voltage of the second motor / generator MG2 can be determined. Then, the
動作点調整部12は、第二モータ・ジェネレータMG2がストール状態である場合に、昇圧コンバータCoによる昇圧が行われないように第一モータ・ジェネレータMG1の動作点を調整する処理を行う。より詳しくは、動作点調整部12は、エンジンEが動作状態であり、第二モータ・ジェネレータMG2がストール状態である場合であって、動作点決定部11により決定された基準第一MG動作点Pm1が昇圧領域Abに設定された場合に、当該基準第一MG動作点Pm1の第一MG目標トルクを一定トルクに維持したままで回転速度を低下させ、通常領域An内に第一モータ・ジェネレータMG1の動作点を変更する処理を行う。そして、動作点調整部12は、この変更調整後の第一モータ・ジェネレータMG1の動作点を、調整第一MG動作点Pm1Aとしてその情報を第一MG制御部14へ出力する。一方、動作点調整部12は、エンジンEが停止状態である場合、第二モータ・ジェネレータMG2がストール状態でない場合、及び動作点決定部11により決定された基準第一MG動作点Pm1が通常領域An内に設定された場合のいずれか一つ以上に該当する場合には、基準第一MG動作点Pm1の調整を行わず、動作点決定部11により決定された基準第一MG動作点Pm1の情報をそのまま第一MG制御部14へ出力する。
The operating
動作点調整部12は、動作点決定部11から入力される、動作点決定部11による上記エンジン動作・停止の決定結果の情報に基づいて、エンジンEが動作状態であるか停止状態であるかの判定を行う。また、動作点調整部12は、動作点決定部11から入力される第二MG動作点Pm2の情報と、第二MG回転速度センサSe2により検出される第二MG回転速度N2とに基づいて、第二モータ・ジェネレータMG2がストール状態であるか否かの判定を行う。ここで、第二モータ・ジェネレータMG2のストール状態とは、第二MG回転速度N2が非常に低い状態で高いトルクを出力するために高電流を流している状態をいう。したがって、動作点調整部12は、a)第二MG回転速度センサSe2により検出される第二MG回転速度N2が所定のストール判定速度(例えば50〔rpm〕)以下であり、且つb)動作点決定部11から入力される第二MG動作点Pm2の第二MG目標トルクが所定のストール判定トルク(例えば100〔N・m〕)以上である場合に、ストール状態と判定する。また、動作点調整部12は、動作点決定部11から入力される基準第一MG動作点Pm1の情報と目標電圧マップM3とに基づいて、昇圧制御部13と同様に、基準第一MG動作点Pm1が昇圧領域Abに設定されたか通常領域An内に設定されたかの判定を行う。
Whether the engine E is in an operating state or a stopped state based on the information on the determination result of the engine operation / stop by the operating
ここで、動作点調整部12による第一モータ・ジェネレータMG1の動作点の調整処理について具体的に説明する。図6は、図5と同様の目標電圧マップM3上に、ストール状態での基準第一MG動作点Pm1及び第二MG動作点Pm2をプロットして示す図である。この図6(a)に示すように、基準第一MG動作点Pm1は、目標電圧マップM3上で昇圧領域Ab内に位置している。一方、ストール状態であるので、第二MG動作点Pm2は、図6(b)に示すように、第二MG目標トルクが高い状態であるが、第二MG目標回転速度がほぼゼロであ。よって第二MG動作点Pm2は、目標電圧マップM3上で通常領域An内に位置している。この場合、動作点調整部12は、昇圧領域Ab内の基準第一MG動作点Pm1について、そのトルクである第一MG目標トルクを一定に維持したままで、回転速度を低下させ、通常領域An内に第一モータ・ジェネレータMG1の動作点を変更する。そして、動作点調整部12は、この変更調整後の第一モータ・ジェネレータMG1の動作点を、調整第一MG動作点Pm1Aとする。この際、動作点調整部12は、第一MG目標トルクが一定のままでの通常領域An内の最も高い回転速度を、変更調整後の調整第一MG動作点Pm1Aの回転速度とする。ここで、通常領域An内の最も高い回転速度は、昇圧領域Abと通常領域Anとの境界であるV0の破線上の回転速度となる。よって、具体的には、動作点調整部12は、図6(a)に示すように、目標電圧マップM3の第一MG電圧マップ上で、基準第一MG動作点Pm1をバッテリ電圧を表すV0の破線上まで横軸と平行に移動させ、当該移動後の位置に対応する第一MG回転速度N1及び第一MGトルクT1を調整第一MG動作点Pm1Aの第一MG目標回転速度及び第一MG目標トルクとする。
Here, the adjustment process of the operating point of the first motor / generator MG1 by the operating
図7は、このような動作点調整部12による第一モータ・ジェネレータMG1の動作点の調整処理の前後における、遊星歯車装置PGの各回転要素の(a)速度線図及び(b)トルク線図である。この図7(a)の速度線図に示すように、基準第一MG動作点Pm1が調整第一MG動作点Pm1Aに変更されることにより、第一MG回転速度はN1から低下してN1Aとなる。またこれに伴い、エンジン回転速度NEから低下してNEAとなる。しかし、図7(b)のトルク線図に示すように、第一MGトルクT1と第二MGトルクT2とエンジントルクTEとの関係は、第一モータ・ジェネレータMG1の動作点の調整処理の前後で変化しない。したがって、エンジン動作点Peは、トルク一定のまま回転速度だけが低下し、最適燃費線Le3(図4参照)から外れることになる。しかし、通常は、第二モータ・ジェネレータMG2がストール状態となるのは、登坂路での発進時等のように限られた状態であり、また、そのような状態は通常短時間で脱することができるため、燃費の悪化は非常に小さく抑えられる。また、上記のように、第一MG目標トルクが一定のままでの通常領域An内の最も高い回転速度を、変更調整後の調整第一MG動作点Pm1Aの回転速度とすることにより、第一モータ・ジェネレータMG1の動作点を通常領域An内としつつ、エンジン動作点Peを最適燃費線に最も近い状態にすることができる。したがって、燃費の悪化を最小限に抑えることができる。
FIG. 7 shows (a) a velocity diagram and (b) a torque line of each rotating element of the planetary gear device PG before and after the adjustment processing of the operating point of the first motor / generator MG1 by the operating
そして、この動作点調整部12の動作点調整処理により、第一モータ・ジェネレータMG1の動作点が、昇圧コンバータCoによる昇圧を必要としない通常領域内になるように調整されるので、第一インバータI1及び第二インバータI2にバッテリ電圧V0以上の電圧が印加されることを防止できる。したがって、第二モータ・ジェネレータMG2がストール状態である場合にも、第一インバータI1及び第二インバータI2のスイッチング損失を低減して第一インバータI1及び第二インバータI2の発熱を抑えることができる。また、第一モータ・ジェネレータMG1の動作点を変更する際に、基準第一MG動作点Pm1の第一MG目標トルクを一定トルクに維持したままで回転速度を低下させるので、第一モータ・ジェネレータMG1の動作点の変更後にも必要なトルクをカウンタ軸O及び車輪Wに出力することができ、車両の駆動状態を安定させることができる。
The operating point adjusting process of the operating
第一MG制御部14は、動作点調整部12により第一モータ・ジェネレータMG1の動作点が調整されない場合には基準第一MG動作点Pm1を制御目標とし、動作点調整部12により第一モータ・ジェネレータMG1の動作点が調整された場合には調整第一MG動作点Pm1Aを制御目標として、第一インバータI1を介して第一モータ・ジェネレータMG1の動作制御を行う。具体的には、第一MG制御部14は、第一インバータI1に対してスイッチング素子のスイッチング制御信号を出力する。それにより、第一インバータI1は、直流電力を交流電力に変換するとともに、第一モータ・ジェネレータMG1のステータSt1のコイルに供給する電流値の制御や交流周波数の制御等を行い、基準第一MG動作点Pm1又は調整第一MG動作点Pm1Aを制御目標とする第一モータ・ジェネレータMG1の動作制御を行う。
The first
第二MG制御部15は、動作点決定部11により決定された第二MG動作点Pm2を制御目標として、第二インバータI2を介して第二モータ・ジェネレータMG2の動作制御を行う。具体的には、第二MG制御部15は、第二インバータI2に対してスイッチング素子のスイッチング制御信号を出力する。それにより、第二インバータI2は、直流電力を交流電力に変換するとともに、第二モータ・ジェネレータMG2のステータSt2のコイルに供給する電流値の制御や交流周波数の制御等を行い、第二MG動作点Pm2を制御目標とする第二モータ・ジェネレータMG2の動作制御を行う。また、エンジン制御部16は、動作点決定部11により決定されたエンジン動作点Peを制御目標として、公知の方法によりエンジンEの動作制御を行う。
The second
5.ハイブリッド駆動装置の制御方法
次に、上記のような構成を備えたハイブリッド駆動装置Hの制御方法について図8のフローチャートに従って説明する。このハイブリッド駆動装置Hの動作制御は、制御ユニットECUの上記各部11〜16を構成する1又は2以上の演算処理装置及びソフトウエア(プログラム)により実行される。
5. Control Method of Hybrid Drive Device Next, a control method of the hybrid drive device H having the above configuration will be described with reference to the flowchart of FIG. The operation control of the hybrid drive device H is executed by one or more arithmetic processing devices and software (programs) that constitute each of the
まず、制御ユニットECUの動作点決定部11は、車両側から入力される車両要求トルクTC及び車両要求出力PCの情報を読み込む(ステップ#01)。また、動作点決定部11は、車速センサSe4により車速を検出する(ステップ#02)。その後、動作点決定部11は、エンジン動作・停止の決定を行う(ステップ#03)。この決定は、上記のとおり、ステップ#01で取得された車両要求トルクTCとステップ#02で取得された車速とにより定まる点の図3に示すエンジン動作領域マップM1上での位置に基づいて行う。
First, the operating
そして、エンジンEを動作させることを決定した場合には(ステップ#03:動作)、動作点決定部11は、エンジン目標回転速度とエンジン目標トルクにより定まるエンジン動作点Peを決定する(ステップ#04)。この決定は、上記のとおり、ステップ#01で取得された車両要求出力PCと図4に示すエンジン動作点マップM2とに基づいて行う。次に、動作点決定部11は、第一MG目標回転速度と第一MG目標トルクとにより定まる第一MG動作点(基準第一MG動作点)Pm1を決定する(ステップ#05)。この決定は、上記のとおり、ステップ#04で決定されたエンジン動作点Peのエンジン目標回転速度とステップ#02で取得された車速とに基づいて回転速度関係式(式(1))を用いて第一MG目標回転速度を決定し、この第一MG目標回転速度を制御目標とするフィードバック制御により第一MG目標トルクを決定することにより行う。その後、動作点決定部11は、第二MG目標回転速度と第二MG目標トルクとにより定まる第二MG動作点Pm2を決定する(ステップ#06)。この決定は、上記のとおり、エンジン動作点Peのエンジン目標トルクと第一MG動作点Pm1の第一MG目標トルクとに基づいてトルク関係式(式(2))を用いて算出される目標リングギヤトルクと、ステップ#01で取得された車両要求トルクTCとから第二MG目標トルクを決定することにより行う。なお、第二MG目標回転速度は車速に応じて自動的に決定される。
When it is determined that the engine E is to be operated (step # 03: operation), the operating
次に、動作点調整部12は、第二モータ・ジェネレータMG2がストール状態であるか否かの判定を行う(ステップ#07)。このストール状態判定は、上記のとおり、a)第二MG回転速度センサSe2により検出される第二MG回転速度N2が所定のストール判定速度(例えば50〔rpm〕)以下であること、及びb)動作点決定部11から入力される第二MG動作点Pm2の第二MG目標トルクが所定のストール判定トルク(例えば100〔N・m〕)以上であること、という2つの条件を満たす場合にストール状態と判定することにより行う。そして、第二モータ・ジェネレータMG2がストール状態である場合には(ステップ#07:Yes)、動作点調整処理を行う(ステップ#08)。この動作点調整処理については、後に図9のフローチャートに基づいて詳細に説明する。第二モータ・ジェネレータMG2がストール状態でない場合には(ステップ#07:No)、動作点調整処理を行わずに次の処理へ進む。
Next, the operating
次に、昇圧制御部13は、昇圧目標電圧を決定し、昇圧コンバータCoによる昇圧を行う(ステップ#09)。この昇圧目標電圧の決定は、上記のとおり、第一MG動作点Pm1及び第二MG動作点Pm2と図5に示す目標電圧マップM3とに基づいて行う。その後、第一MG制御部14、第二MG制御部15、及びエンジン制御部16により、ステップ#04〜#06で決定されたエンジン動作点Pe、第一MG動作点Pm1、及び第二MG動作点Pm2に従い、エンジンE、第一モータ・ジェネレータMG1、及び第二モータ・ジェネレータMG2の動作制御を行う(ステップ#10)。但し、この際、ステップ#08で第一モータ・ジェネレータMG1の動作点が調整された場合には当該調整後の調整第一MG動作点Pm1Aに従い、第一モータ・ジェネレータMG1の動作制御が行われる。なお、この場合には、上記のとおりエンジンEについてもエンジン動作点Peが変更されることになる。
Next, the
一方、エンジンEを停止させることを決定した場合には(ステップ#03:停止)、動作点決定部11は、エンジン停止指令をエンジン制御部16に出力する(ステップ#11)。これにより、エンジンEが動作中であった場合にはエンジンEが停止され、エンジンEが停止中であった場合にはそのまま停止状態が維持される。次に、動作点決定部11は、ステップ#06と同様の処理により、第二MG目標回転速度と第二MG目標トルクとにより定まる第二MG動作点Pm2を決定する(ステップ#12)。次に、昇圧制御部13は、昇圧目標電圧を決定し、昇圧コンバータCoによる昇圧を行う(ステップ#13)。この場合、第二モータ・ジェネレータMG2のみが動作するので、昇圧目標電圧の決定は、第二MG動作点Pm2と図5(b)に示す第二MG電圧マップとに基づいて行う。その後、第二MG制御部15により、ステップ#12で決定された第二MG動作点Pm2に従い、第二モータ・ジェネレータMG2の動作制御を行う(ステップ#14)。以上で、ハイブリッド駆動装置Hの動作制御を終了する。
On the other hand, when it is determined to stop the engine E (step # 03: stop), the operating
次に、図8のステップ#08の動作点調整処理について、図9のフローチャートに従って説明する。制御ユニットECUの動作点調整部12は、まず、ステップ#05で決定された基準第一MG動作点Pm1が、昇圧領域Abに設定されたか否かの判定を行う(ステップ#21)。この判定は、ステップ#09の昇圧制御部13による昇圧目標電圧の決定と同様の方法により行う。すなわち、図5の目標電圧マップM3の(a)第一MG電圧マップ上に基準第一MG動作点Pm1をプロットし、それが昇圧領域Ab内に位置するか通常領域An内に位置するかにより判定を行う。ここで、ステップ#08の動作点調整処理では、第二モータ・ジェネレータMG2はストール状態であり、回転速度が非常に低い状態であるため、図6(b)に示すように、第二MG動作点Pm2が昇圧領域Abに設定されることはない。したがって、このステップ#21の処理では、第一モータ・ジェネレータMG1の基準第一MG動作点Pm1のみを考慮して昇圧領域Abに設定されたか否かの判定を行うこととしている。基準第一MG動作点Pm1が通常領域An内に設定された場合には(ステップ#21:No)、第一モータ・ジェネレータMG1の動作点を調整する必要がないので、処理を終了する。その場合、ステップ#10では基準第一MG動作点Pm1に基づいて第一モータ・ジェネレータMG1の動作制御を行う。
Next, the operating point adjustment process in
一方、基準第一MG動作点Pm1が昇圧領域Ab内に設定された場合には(ステップ#21:Yes)、動作点調整部12は、図6(a)に示すように、基準第一MG動作点Pm1の第一MG目標トルクを一定トルクに維持したままで回転速度を低下させ、動作点が通常領域An内となる回転速度を決定する(ステップ#22)。この際、動作点調整部12は、第一MG目標トルクが一定のままでの通常領域An内の最も高い回転速度に決定する。次に、このステップ#22で決定された回転速度に基づいて調整第一MG動作点Pm1Aを決定する(ステップ#23)。具体的には、調整第一MG動作点Pm1Aは、ステップ#22で決定された回転速度を第一MG目標回転速度とし、基準第一MG動作点Pm1の第一MG目標トルクをそのまま第一MG目標トルクとする。そして、ステップ#23で決定された調整第一MG動作点Pm1Aを、基準第一MG動作点Pm1に変えて第一モータ・ジェネレータMG1の動作点とする(ステップ#24)。以上で、動作点調整処理を終了する。
On the other hand, when the reference first MG operation point Pm1 is set in the boost region Ab (step # 21: Yes), the operation
6.第二の実施形態
次に、本発明の第二の実施形態について説明する。本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hでは、制御ユニットECUが、目標電圧マップM3の昇圧領域Abと通常領域Anとの境界を、バッテリBの各時点での電圧値に応じて可変としている点で、図5に示す目標電圧マップM3が予め定められた値に固定されている上記第一の実施形態と相違する。すなわち、本実施形態においては、制御ユニットECUは、バッテリ状態検出センサSe5により検出されるバッテリBの電圧値に基づいて、各時点での通常領域Anを決定する構成としている。なお、その他の構成については、上記第一の実施形態と同様とすることができる。
6). Second Embodiment Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the hybrid drive apparatus H according to the present embodiment, the control unit ECU makes the boundary between the boost region Ab and the normal region An of the target voltage map M3 variable according to the voltage value at each time point of the battery B. 5 is different from the first embodiment in which the target voltage map M3 shown in FIG. 5 is fixed to a predetermined value. That is, in the present embodiment, the control unit ECU is configured to determine the normal region An at each time point based on the voltage value of the battery B detected by the battery state detection sensor Se5. Other configurations can be the same as those in the first embodiment.
図10は、本実施形態に係る制御ユニットECUが用いる目標電圧マップM3の例を示す図である。この図に示すように、本実施形態においては、制御ユニットECUは、目標電圧マップM3の昇圧領域Abと通常領域Anとの境界となるバッテリ電圧V0を、バッテリ状態検出センサSe5により検出される各時点での実際のバッテリBの電圧値に応じて、V0minからV0maxまで変化させる。これにより、目標電圧マップM3の昇圧領域Ab及び通常領域Anが可変設定される。ここで、V0minは、バッテリBの電圧値が変化し得る範囲内の最低値であり、V0maxはその最高値である。 FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a target voltage map M3 used by the control unit ECU according to the present embodiment. As shown in this figure, in this embodiment, the control unit ECU detects each battery voltage V0 that is a boundary between the boosted region Ab and the normal region An of the target voltage map M3 by the battery state detection sensor Se5. The voltage is changed from V0min to V0max according to the actual voltage value of the battery B at the time. Thereby, the boost region Ab and the normal region An of the target voltage map M3 are variably set. Here, V0min is the lowest value within the range in which the voltage value of battery B can change, and V0max is the highest value.
このような目標電圧マップM3を用いることにより、変動するバッテリBの電圧値に応じて各時点での昇圧領域Ab及び通常領域Anを適切に決定することができる。したがって、動作点調整部12は、第一モータ・ジェネレータMG1の動作点が、変動するバッテリBの電圧値に応じた各時点での通常領域Anの範囲内となるように、当該動作点を調整することが可能となる。これにより、第一モータ・ジェネレータMG1の動作点が各時点での通常領域An内に収まるようにしつつ、エンジン動作点Peを最適燃費線に最も近い状態にすることが可能となる。したがって、燃費の悪化を最小限に抑えつつ、第一インバータI1及び第二インバータI2のスイッチング損失を低減して第一インバータI1及び第二インバータI2の発熱を抑えることが可能となる。
By using such a target voltage map M3, the boosting region Ab and the normal region An at each time point can be appropriately determined according to the voltage value of the battery B that varies. Therefore, the operating
7.その他の実施形態
(1)上記の実施形態では、a)第二MG回転速度センサSe2により検出される第二MG回転速度N2が所定のストール判定速度(例えば50〔rpm〕)以下であり、且つb)動作点決定部11から入力される第二MG動作点Pm2の第二MG目標トルクが所定のストール判定トルク(例えば100〔N・m〕)以上である場合に、ストール状態と判定する場合を例として説明した。しかし、本発明におけるストール状態の判定方法は、このような条件判定に限定されるものではない。したがって、第二モータ・ジェネレータMG2の回転速度が非常に低い状態で高いトルクを出力するために高電流を流している状態を判定することができる方法であれば、上記以外の各種の方法を用いることができる。
7). Other Embodiments (1) In the above embodiment, a) the second MG rotation speed N2 detected by the second MG rotation speed sensor Se2 is equal to or lower than a predetermined stall determination speed (for example, 50 [rpm]), and b) A case where the stall state is determined when the second MG target torque of the second MG operation point Pm2 input from the operation
(2)上記の実施形態では、動作点決定部11がエンジン動作・停止の決定を行い、必要に応じてエンジンEを停止できる構成のハイブリッド駆動装置Hを例として説明した。しかし、本発明は、このようなエンジン停止モード(電気モータ走行モード)を有するハイブリッド駆動装置Hに限定されるものではなく、エンジン停止モードを有しないハイブリッド駆動装置Hに対しても適用することができる。
(2) In the above-described embodiment, the hybrid drive apparatus H having a configuration in which the operating
(3)上記の実施形態では、車速センサSe4により検出される車速を検出する構成とする場合を例として説明した。しかし、車速を検出方法はこれに限定されない。例えば、第二MG回転速度センサSe2により検出される第二モータ・ジェネレータMG2のロータRo2の回転速度と、ロータRo2から車輪までのギヤ比(車輪径も含む)とに基づいて車速を算出する構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。 (3) In the above embodiment, the case where the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor Se4 is detected has been described as an example. However, the method for detecting the vehicle speed is not limited to this. For example, the vehicle speed is calculated based on the rotation speed of the rotor Ro2 of the second motor / generator MG2 detected by the second MG rotation speed sensor Se2 and the gear ratio (including the wheel diameter) from the rotor Ro2 to the wheels. This is also a preferred embodiment of the present invention.
(4)上記の実施形態では、第一MG動作点Pm1を決定するのに際して用いる「動力分配用の遊星歯車装置PGより車輪W側に接続された回転部材の回転速度」として車速センサSe4により検出される車速を用いる場合を例として説明した。しかし、前記「回転部材の回転速度」としては、例えば、遊星歯車装置PGのリングギヤr、カウンタ軸O、第二モータ・ジェネレータMG2のロータRo2、ディファレンシャル装置D等のように、動力分配用の遊星歯車装置PGより車輪W側に接続されたいずれの回転部材の回転速度であっても用いることができる。したがって、例えば、第二MG回転速度センサSe2により検出される第二モータ・ジェネレータMG2のロータRo2の回転速度と、第二カウンタドライブギヤd2から第二モータ・ジェネレータMG2のロータRo2までのギヤ比とに基づいて、リングギヤ回転速度NRを算出し、それとエンジン動作点Peとに基づいて第一MG動作点Pm1を決定する構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。 (4) In the above embodiment, the vehicle speed sensor Se4 detects the “rotational speed of the rotating member connected to the wheel W side from the power distribution planetary gear unit PG” used when determining the first MG operating point Pm1. The case where the vehicle speed is used is described as an example. However, as the “rotational speed of the rotating member”, for example, the ring gear r of the planetary gear device PG, the counter shaft O, the rotor Ro2 of the second motor / generator MG2, the differential device D, etc. Any rotational speed of the rotating member connected to the wheel W side from the gear device PG can be used. Therefore, for example, the rotational speed of the rotor Ro2 of the second motor / generator MG2 detected by the second MG rotational speed sensor Se2 and the gear ratio from the second counter drive gear d2 to the rotor Ro2 of the second motor / generator MG2 It is also one preferred embodiment of the present invention that the ring gear rotational speed NR is calculated based on the above and the first MG operating point Pm1 is determined based on the calculated ring operating speed Pe.
(5)上記の実施形態では、図1に示すように、出力軸としてのカウンタ軸Oを備えた機械的構成のハイブリッド駆動装置Hを例として説明した。このようなハイブリッド駆動装置Hの機械的構成はFF車両、MR車両、RR車両等に好適に用いられる構成である。しかし、上記の実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hの機械的構成は単なる一例であり、当然ながら、他の機械的構成を有するハイブリッド駆動装置Hにも、本発明は適用することができる。したがって、例えば、エンジンEに接続された入力軸I、第一モータ・ジェネレータMG1、動力分配用の遊星歯車装置P、第二モータ・ジェネレータMG2、及び出力軸が、同軸上に配置された、FR車両に好適に用いられる構成等にも、本発明を適用することができる。 (5) In the above embodiment, as illustrated in FIG. 1, the hybrid drive device H having a mechanical configuration including the counter shaft O as the output shaft has been described as an example. Such a mechanical configuration of the hybrid drive device H is a configuration suitably used for FF vehicles, MR vehicles, RR vehicles and the like. However, the mechanical configuration of the hybrid drive apparatus H according to the above embodiment is merely an example, and the present invention can be applied to the hybrid drive apparatus H having other mechanical configurations. Therefore, for example, an FR in which the input shaft I connected to the engine E, the first motor / generator MG1, the planetary gear device P for power distribution, the second motor / generator MG2, and the output shaft are arranged coaxially. The present invention can also be applied to a configuration suitably used for a vehicle.
本発明は、エンジンに接続された入力軸と、車輪に接続された出力軸と、第一回転電機と、前記出力軸に接続された第二回転電機と、前記入力軸のトルクを前記出力軸と前記第一回転電機とに分配する動力分配装置と、前記第一回転電機及び前記第二回転電機と電気的に接続された蓄電装置と、を備えたハイブリッド駆動装置に利用可能である。 The present invention provides an input shaft connected to an engine, an output shaft connected to a wheel, a first rotating electrical machine, a second rotating electrical machine connected to the output shaft, and torque of the input shaft as the output shaft. And the first rotating electrical machine, and a power storage device electrically connected to the first rotating electrical machine and the second rotating electrical machine.
H:ハイブリッド駆動装置
E:エンジン
I:入力軸
W:車輪
O:カウンタ軸(出力軸)
MG1:第一モータ・ジェネレータ(第一回転電機)
MG2:第二モータ・ジェネレータ(第二回転電機)
PG:遊星歯車装置(動力分配装置)
B:バッテリ(蓄電装置)
I1:第一インバータ
I2:第二インバータ
Co:昇圧コンバータ(昇圧装置)
ECU:制御ユニット(制御装置)
11:動作点決定部
12:動作点調整部
PC:車両要求出力
Pe:エンジン動作点
Pm1:(基準)第一MG動作点(第一回転電機の動作点)
Pm1A:調整第一MG動作点(変更後の第一回転電機の動作点)
Pm2:第二MG動作点(第二回転電機の動作点)
Ab:昇圧領域
An:通常領域
Se5:バッテリ状態検出センサ(電圧検出装置)
H: Hybrid drive device E: Engine I: Input shaft W: Wheel O: Counter shaft (output shaft)
MG1: First motor / generator (first rotating electrical machine)
MG2: Second motor / generator (second rotating electrical machine)
PG: Planetary gear device (power distribution device)
B: Battery (power storage device)
I1: first inverter I2: second inverter Co: boost converter (boost device)
ECU: Control unit (control device)
11: Operating point determination unit 12: Operating point adjustment unit PC: Required vehicle output Pe: Engine operating point Pm1: (reference) first MG operating point (operating point of the first rotating electrical machine)
Pm1A: Adjustment first MG operating point (operating point of the first rotating electrical machine after the change)
Pm2: Second MG operating point (operating point of the second rotating electrical machine)
Ab: Boosting region An: Normal region Se5: Battery state detection sensor (voltage detection device)
Claims (9)
前記蓄電装置の電圧を昇圧して前記第一インバータ及び前記第二インバータに供給する昇圧装置と、回転速度及びトルクで定まる所定の動作点を制御目標として、前記第一インバータ及び前記第二インバータを介して前記第一回転電機及び前記第二回転電機の制御を行う制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
車両要求出力と最適燃費とを考慮して決定されたエンジン動作点の回転速度及びトルクに応じて、前記第一回転電機及び前記第二回転電機の動作点を決定する動作点決定手段と、
前記エンジンが動作状態であり、前記第二回転電機がストール状態である場合であって、前記動作点決定手段により決定された前記第一回転電機の動作点が、当該動作点での前記第一回転電機の動作のために前記昇圧装置による昇圧を必要とする昇圧領域に設定された場合に、当該動作点のトルクを一定トルクに維持したままで回転速度を低下させ、前記昇圧装置による昇圧を必要としない通常領域内に前記第一回転電機の動作点を変更する動作点調整手段と、
を備えるハイブリッド駆動装置。 An input shaft connected to the engine, an output shaft connected to the wheels, a first rotating electrical machine, a second rotating electrical machine connected to the output shaft, and torque of the input shaft to the output shaft and the first A power distribution device that distributes to the rotating electrical machine, a power storage device that is electrically connected to the first rotating electrical machine and the second rotating electrical machine, a first inverter for driving and controlling the first rotating electrical machine, and A second drive for driving and controlling the second rotating electrical machine, and a hybrid drive device comprising:
With the boosting device that boosts the voltage of the power storage device and supplies the boosted voltage to the first and second inverters, and the predetermined operating point determined by the rotational speed and torque, the first inverter and the second inverter are A control device for controlling the first rotating electrical machine and the second rotating electrical machine via,
The controller is
Operating point determination means for determining operating points of the first rotating electrical machine and the second rotating electrical machine according to the rotational speed and torque of the engine operating point determined in consideration of the vehicle required output and the optimum fuel efficiency;
When the engine is in an operating state and the second rotating electrical machine is in a stalled state, the operating point of the first rotating electrical machine determined by the operating point determining means is the first operating point at the operating point. When set in a boosting region that requires boosting by the booster for the operation of the rotating electrical machine, the rotational speed is reduced while maintaining the torque at the operating point at a constant torque, and boosting by the booster is performed. An operating point adjusting means for changing the operating point of the first rotating electrical machine in a normal region that is not required;
A hybrid drive device comprising:
前記制御装置は、前記電圧検出装置により検出される電圧値に基づいて、各時点での前記通常領域を決定する請求項1又は2に記載のハイブリッド駆動装置。 A voltage detection device for detecting a voltage value of the power storage device;
The hybrid drive device according to claim 1, wherein the control device determines the normal region at each time point based on a voltage value detected by the voltage detection device.
回転速度及びトルクで定まる所定の動作点を制御目標として、前記第一インバータ及び前記第二インバータを介して前記第一回転電機及び前記第二回転電機の制御を行うに際し、
車両要求出力と最適燃費とを考慮して決定されたエンジン動作点の回転速度及びトルクに応じて、前記第一回転電機及び前記第二回転電機の動作点を決定し、
更に、前記エンジンが動作状態であり、前記第二回転電機がストール状態である場合であって、前記動作点決定手段により決定された前記第一回転電機の動作点が、当該動作点での前記第一回転電機の動作のために前記昇圧装置による昇圧を必要とする昇圧領域に設定された場合には、当該動作点のトルクを一定トルクに維持したままで回転速度を低下させ、前記昇圧装置による昇圧を必要としない通常領域内に前記第一回転電機の動作点を変更する処理を行うハイブリッド駆動装置の制御方法。 An input shaft connected to the engine, an output shaft connected to the wheels, a first rotating electrical machine, a second rotating electrical machine connected to the output shaft, and torque of the input shaft to the output shaft and the first A power distribution device that distributes to the rotating electrical machine, a power storage device that is electrically connected to the first rotating electrical machine and the second rotating electrical machine, a first inverter for driving and controlling the first rotating electrical machine, and A control method of a hybrid drive device comprising: a second inverter for driving and controlling a second rotating electrical machine; and a booster device that boosts the voltage of the power storage device and supplies the boosted voltage to the first inverter and the second inverter. There,
When controlling the first rotating electrical machine and the second rotating electrical machine via the first inverter and the second inverter, with a predetermined operating point determined by the rotational speed and torque as a control target,
According to the rotational speed and torque of the engine operating point determined in consideration of the vehicle required output and the optimum fuel consumption, determine the operating point of the first rotating electrical machine and the second rotating electrical machine,
Further, when the engine is in an operating state and the second rotating electrical machine is in a stalled state, the operating point of the first rotating electrical machine determined by the operating point determining means is the operating point at the operating point. When the booster is set in a boosting region that requires boosting by the booster for the operation of the first rotating electrical machine, the rotational speed is reduced while maintaining the torque at the operating point at a constant torque, and the booster A control method for a hybrid drive apparatus that performs a process of changing the operating point of the first rotating electrical machine in a normal region that does not require boosting due to the above.
回転速度及びトルクで定まる所定の動作点を制御目標として、前記第一インバータ及び前記第二インバータを介して前記第一回転電機及び前記第二回転電機の制御を行うに際し、
車両要求出力と最適燃費とを考慮して決定されたエンジン動作点の回転速度及びトルクに応じて、前記第一回転電機及び前記第二回転電機の動作点を決定する動作点決定ステップと、
前記エンジンが動作状態であり、前記第二回転電機がストール状態である場合であって、前記動作点決定手段により決定された前記第一回転電機の動作点が、当該動作点での前記第一回転電機の動作のために前記昇圧装置による昇圧を必要とする昇圧領域に設定された場合に、当該動作点のトルクを一定トルクに維持したままで回転速度を低下させ、前記昇圧装置による昇圧を必要としない通常領域内に前記第一回転電機の動作点を変更する動作点調整ステップと、
をコンピュータに実行させるハイブリッド駆動装置の制御プログラム。 An input shaft connected to the engine, an output shaft connected to the wheels, a first rotating electrical machine, a second rotating electrical machine connected to the output shaft, and torque of the input shaft to the output shaft and the first A power distribution device that distributes to the rotating electrical machine, a power storage device that is electrically connected to the first rotating electrical machine and the second rotating electrical machine, a first inverter for driving and controlling the first rotating electrical machine, and A control program for a hybrid drive device comprising: a second inverter for driving and controlling a second rotating electrical machine; and a booster that boosts the voltage of the power storage device and supplies the boosted voltage to the first inverter and the second inverter. There,
When controlling the first rotating electrical machine and the second rotating electrical machine via the first inverter and the second inverter, with a predetermined operating point determined by the rotational speed and torque as a control target,
An operating point determination step for determining operating points of the first rotating electrical machine and the second rotating electrical machine according to the rotational speed and torque of the engine operating point determined in consideration of the vehicle required output and the optimum fuel efficiency;
When the engine is in an operating state and the second rotating electrical machine is in a stalled state, the operating point of the first rotating electrical machine determined by the operating point determining means is the first operating point at the operating point. When set in a boosting region that requires boosting by the booster for the operation of the rotating electrical machine, the rotational speed is reduced while maintaining the torque at the operating point at a constant torque, and boosting by the booster is performed. An operating point adjustment step of changing the operating point of the first rotating electrical machine in a normal region that is not required;
A control program for a hybrid drive apparatus that causes a computer to execute the program.
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