JP2010070014A - Vehicle control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両制御装置に関し、特に、駆動源と、互いに異なる第一回転電機および第二回転電機と、駆動源の出力軸、第一回転電機の回転子が連結された第一回転軸、および第二回転電機の回転子が連結された第二回転軸のそれぞれと係合する動力伝達手段とを有する駆動装置が搭載された車両を制御する車両制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle control device, and in particular, a drive source, a first rotary electric machine and a second rotary electric machine different from each other, an output shaft of the drive source, a first rotary shaft to which a rotor of the first rotary electric machine is coupled, The present invention also relates to a vehicle control device for controlling a vehicle on which a drive device having power transmission means engaged with each of second rotary shafts connected to a rotor of a second rotating electrical machine is mounted.
内燃機関等の駆動源と、2つのモータ(回転電機)とを有する駆動装置が搭載された車両が知られている。こうした車両を制御する制御装置において、モータを精度良く制御するためには、それぞれのモータの回転子の回転位置を高い分解能で検知できることが要求される。例えば、特許文献1に開示された動力出力装置では、2つのモータのそれぞれの回転軸に高分解能で回転位置を検出可能なレゾルバ(検出手段)が設けられている。
2. Description of the Related Art A vehicle equipped with a drive device having a drive source such as an internal combustion engine and two motors (rotating electric machines) is known. In such a control device for controlling a vehicle, in order to control the motor with high accuracy, it is required that the rotational position of the rotor of each motor can be detected with high resolution. For example, in the power output device disclosed in
レゾルバ等の高分解能で回転位置を検出する検出手段は、一般的に高価なものである。従って、2つの回転電機のそれぞれに対して高分解能で回転位置を検出可能な検出手段を設けた場合、回転子の回転位置の分解能は高めることができるものの、その分コストが高いものとなる。 Detection means for detecting the rotational position with high resolution such as a resolver is generally expensive. Therefore, when the detection means capable of detecting the rotational position with high resolution is provided for each of the two rotating electric machines, the resolution of the rotational position of the rotor can be increased, but the cost is increased accordingly.
2つの回転電機を制御する車両制御装置において、回転電機を制御する場合の精度を確保しつつ、コストを低減できることが望まれている。 In a vehicle control apparatus that controls two rotating electrical machines, it is desired that costs can be reduced while ensuring the accuracy in controlling the rotating electrical machines.
本発明の目的は、駆動源と、2つの回転電機とを有する駆動装置が搭載された車両を制御する車両制御装置において、回転電機の制御における精度を確保しつつ、コストを低減できる車両制御装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a vehicle control device for controlling a vehicle on which a drive device having a drive source and two rotary electric machines is mounted. The vehicle control device can reduce costs while ensuring accuracy in control of the rotary electric machine. Is to provide.
本発明の車両制御装置は、駆動源と、互いに異なる第一回転電機および第二回転電機と、前記駆動源の出力軸、前記第一回転電機の回転子が連結された第一回転軸、および前記第二回転電機の回転子が連結された第二回転軸のそれぞれと係合する動力伝達手段とを有する駆動装置が搭載された車両を制御する車両制御装置であって、前記第一回転電機の回転子の回転位置である第一回転位置を検出する第一検出手段と、前記第二回転電機の回転子の回転位置である第二回転位置を検出し、かつ、前記第一検出手段と比較して回転位置の分解能が高い第二検出手段と、前記出力軸の回転位置を検出する第三検出手段と、前記第二検出手段の検出結果と、前記第三検出手段の検出結果と、前記動力伝達手段の特性とに基づいて、前記第一検出手段により最後に前記第一回転位置が検出されてからの前記第一回転位置の変化量を算出し、かつ、前記算出された変化量と、前記第一検出手段の検出結果とに基づいて、前記第一回転位置を推定する推定手段と、前記推定手段の推定結果に基づいて、前記第一回転電機を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。 The vehicle control device of the present invention includes a drive source, a first rotary electric machine and a second rotary electric machine different from each other, an output shaft of the drive source, a first rotary shaft to which a rotor of the first rotary electric machine is coupled, and A vehicle control device for controlling a vehicle on which a drive device having a power transmission means engaged with each of second rotary shafts to which a rotor of the second rotary electric machine is coupled is provided, the first rotary electric machine A first detection means for detecting a first rotation position that is a rotation position of the rotor of the second rotor; a second rotation position that is a rotation position of the rotor of the second rotating electrical machine; and the first detection means; The second detection means having a higher resolution of the rotational position in comparison, the third detection means for detecting the rotational position of the output shaft, the detection result of the second detection means, the detection result of the third detection means, Based on the characteristics of the power transmission means, the first detection means Further, the amount of change in the first rotational position since the first rotational position is detected is calculated, and based on the calculated amount of change and the detection result of the first detection means, An estimation means for estimating the first rotational position and a control means for controlling the first rotating electrical machine based on an estimation result of the estimation means are provided.
本発明の車両制御装置において、前記第一検出手段とは、磁石磁束を検出するセンサであって、前記センサは、前記第一回転電機の回転子の軸方向の端部から軸方向に離間した位置に配置され、前記第一回転電機の回転子から軸方向に漏れる磁石磁束を検出することで前記第一回転位置を検出し、前記センサは、前記第一回転電機に対して一つ設けられていることを特徴とする。 In the vehicle control apparatus of the present invention, the first detection means is a sensor that detects a magnetic flux, and the sensor is axially separated from an axial end of a rotor of the first rotating electrical machine. The first rotational position is detected by detecting a magnetic flux that is arranged at a position and leaks in the axial direction from the rotor of the first rotating electrical machine, and one sensor is provided for the first rotating electrical machine. It is characterized by.
本発明の車両制御装置において、前記推定手段は、間欠的に値が更新されるデータの履歴に基づいて、最後に前記データが更新されてからの前記データの推移を推定する第二推定手段を備え、前記第二推定手段は、前記推定された前記第一回転位置を前記データとして、前記第一回転位置の推移を推定し、前記制御手段は、前記第二推定手段の推定結果に基づいて前記第一回転電機を制御することを特徴とする。 In the vehicle control device of the present invention, the estimation means includes second estimation means for estimating a transition of the data since the data was last updated based on a history of data whose values are intermittently updated. The second estimation means estimates the transition of the first rotation position using the estimated first rotation position as the data, and the control means is based on an estimation result of the second estimation means. The first rotating electrical machine is controlled.
本発明の車両制御装置において、前記第一検出手段とは、ホール素子型磁気センサであり、前記第二検出手段とは、レゾルバであることを特徴とする。 In the vehicle control apparatus of the present invention, the first detection means is a Hall element type magnetic sensor, and the second detection means is a resolver.
本発明の車両制御装置において、前記駆動源とは、内燃機関であり、前記第三検出手段は、前記出力軸の回転位置を検出するクランク角センサ、あるいは、前記内燃機関のカムシャフトの回転位置を検出するカム角センサの少なくともいずれか一方を含むことを特徴とする。 In the vehicle control apparatus of the present invention, the drive source is an internal combustion engine, and the third detection means is a crank angle sensor that detects a rotational position of the output shaft, or a rotational position of a camshaft of the internal combustion engine. It includes at least one of cam angle sensors for detecting.
本発明の車両制御装置は、第一回転電機の回転子の回転位置である第一回転位置を検出する第一検出手段と、第二回転電機の回転子の回転位置である第二回転位置を検出し、かつ、第一検出手段と比較して回転位置の分解能が高い第二検出手段と、駆動源の出力軸の回転位置を検出する第三検出手段と、第二検出手段の検出結果と、第三検出手段の検出結果と、動力伝達手段の特性とに基づいて、第一検出手段により最後に第一回転位置が検出されてからの第一回転位置の変化量を算出し、かつ、算出された変化量と、第一検出手段の検出結果とに基づいて、第一回転位置を推定する推定手段と、推定手段の推定結果に基づいて、第一回転電機を制御する制御手段とを備える。 The vehicle control device according to the present invention includes a first detection unit that detects a first rotation position that is a rotation position of the rotor of the first rotating electrical machine, and a second rotation position that is the rotation position of the rotor of the second rotating electric machine. A second detection means for detecting and detecting the rotational position of the output shaft of the drive source, and a detection result of the second detection means; , Based on the detection result of the third detection means and the characteristics of the power transmission means, calculate the amount of change in the first rotation position since the first rotation position was last detected by the first detection means, and An estimation means for estimating the first rotational position based on the calculated change amount and a detection result of the first detection means, and a control means for controlling the first rotating electrical machine based on the estimation result of the estimation means Prepare.
回転電機の回転子の回転位置を検出する二つの検出手段のうち、第一検出手段として第二検出手段よりも分解能が低い検出手段を用いることで、コスト低減が可能となる。また、第二検出手段の検出結果と、第三検出手段の検出結果と、動力伝達手段の特性とに基づいて第一検出手段により最後に第一回転位置が検出されてからの第一回転位置の変化量を算出し、かつ、算出された変化量と、第一検出手段の検出結果とに基づいて、第一回転位置を推定することにより、第一回転電機の制御における精度を確保することができる。よって、本発明の車両制御装置によれば、回転電機の制御における精度を確保しつつ、コストを低減することができる。 Of the two detection means for detecting the rotational position of the rotor of the rotating electrical machine, the use of a detection means having a lower resolution than the second detection means as the first detection means enables cost reduction. In addition, the first rotation position from the last detection of the first rotation position by the first detection means based on the detection result of the second detection means, the detection result of the third detection means, and the characteristics of the power transmission means And ensuring accuracy in the control of the first rotating electrical machine by estimating the first rotational position based on the calculated amount of change and the detection result of the first detection means. Can do. Therefore, according to the vehicle control device of the present invention, it is possible to reduce the cost while ensuring the accuracy in controlling the rotating electrical machine.
以下、本発明の車両制御装置の一実施形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of a vehicle control device of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(第1実施形態)
図1から図4を参照して、第1実施形態について説明する。本実施形態は、駆動源と、互いに異なる第一回転電機および第二回転電機と、駆動源の出力軸、第一回転電機の回転子が連結された第一回転軸、および第二回転電機の回転子が連結された第二回転軸のそれぞれと係合する動力伝達手段とを有する駆動装置が搭載された車両を制御する車両制御装置に関する。
(First embodiment)
The first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 4. This embodiment includes a drive source, a first rotary electric machine and a second rotary electric machine different from each other, an output shaft of the drive source, a first rotary shaft to which a rotor of the first rotary electric machine is coupled, and a second rotary electric machine The present invention relates to a vehicle control device that controls a vehicle on which a drive device having a power transmission means that engages with each of second rotary shafts connected to a rotor.
図1は、第1実施形態にかかる車両駆動装置1の構造を示す断面図である。車両駆動装置1は、ハイブリッド車両の駆動装置であり、駆動減としての図示しないエンジン(内燃機関)と、モータジェネレータMG1(第一回転電機)と、モータジェネレータMG2(第二回転電機)と、複合ギヤ(動力伝達手段)80とを含む。エンジンとしては内燃機関、具体的にはガソリンエンジンまたはディーゼルエンジンまたはLPGエンジンまたはメタノールエンジンまたは水素エンジンなどを用いることができる。なお、駆動源は、エンジンには限定されず、従来公知の他の駆動源がエンジンに代えて車両の駆動源として搭載されていてもよい。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a structure of a
モータジェネレータMG1、およびモータジェネレータMG2は、電力の供給により駆動する電動機としての機能(力行機能)と、機械エネルギーを電気エネルギーに変換する発電機としての機能(回生機能)とを兼ね備えている。モータジェネレータMG1、およびモータジェネレータMG2としては、例えば、永久磁石式の交流同期型のモータジェネレータを用いることができる。モータジェネレータMG1、およびモータジェネレータMG2に電力を供給する電力供給装置としては、バッテリ、キャパシタなどの蓄電装置、あるいは公知の燃料電池などを用いることができる。モータジェネレータMG1は、電力供給装置の電力を用いて、図示しないエンジンの始動を行なう。エンジン始動後には、エンジンの動力によりモータジェネレータMG1を発電機として機能させ、発生した電力を電力供給装置に充電することができる。 Motor generator MG1 and motor generator MG2 have a function (power running function) as an electric motor driven by the supply of electric power and a function (regeneration function) as a generator that converts mechanical energy into electric energy. As motor generator MG1 and motor generator MG2, for example, a permanent magnet type AC synchronous motor generator can be used. As a power supply device that supplies power to motor generator MG1 and motor generator MG2, a power storage device such as a battery or a capacitor, a known fuel cell, or the like can be used. Motor generator MG1 uses an electric power from the power supply device to start an engine (not shown). After the engine is started, the motor generator MG1 can function as a generator by the power of the engine, and the generated power can be charged in the power supply device.
モータジェネレータMG1は、ロータ(回転子)24とステータ16とを有する。ステータ16は、ステータコア18とステータコイル20とを含む。ステータコア18は、ボルト22によってケース8に固定されている。
Motor generator MG1 includes a rotor (rotor) 24 and a
ロータ24は、中空のシャフト(第一回転軸)30と、電磁鋼板が積層されたロータコア26と、ロータコア26の中に埋込まれた永久磁石28とを含む。シャフト30は、ロータ24の一部をなし、ロータコア26と一体回転可能に連結されている。中空のシャフト30には、エンジンの回転を伝達する回転軸14が貫通されている。シャフト30は、回転軸14に対して相対回転可能に設けられている。エンジンの回転は、エンジンの出力軸3からトランスアクスルダンパ13を介して回転軸14に伝達される。
The
ケース8には、ボルト12によって蓋10が取付けられている。蓋10と回転軸14との隙間には、シール部材32が設けられている。
A
シャフト30は、ボールベアリング34を介してケース8により回転可能に支持されている。モータジェネレータMG1を収容する空間と、複合ギヤ80やモータジェネレータMG2を収容する空間とは、仕切壁7により仕切られている。仕切壁7とシャフト30との間には、ボールベアリング36が設けられている。シャフト30は、ボールベアリング36を介して仕切壁7により回転可能に支持されている。
The
モータジェネレータMG2は、主として電力によって駆動されて車輪の駆動力を発生させるモータとして動作する。但し制動時には回生制動を行なうことで電力を回収する発電機としても動作する。 Motor generator MG2 operates as a motor that is driven mainly by electric power and generates driving force of wheels. However, it also operates as a generator that recovers electric power by performing regenerative braking during braking.
モータジェネレータMG2は、ロータ(回転子)54とステータ46とを含む。ステータ46は、ステータコア48とステータコイル50とを含む。ステータコア48は、ボルト52によってケース4に固定されている。ケース4には、蓋2がボルト6によって取付けられている。
Motor generator MG2 includes a rotor (rotor) 54 and a
ロータ54は、中空のシャフト60と、電磁鋼板が積層されたロータコア56と、ロータコア56に埋込まれた永久磁石58とを含む。シャフト60は、ロータ54の一部をなし、ロータコア56と一体回転可能に連結されている。シャフト60は、蓋2に取付けられたボールベアリング64および仕切壁に取付けられたボールベアリング66によって回転可能に支持されている。シャフト60の中空部分には、エンジンの回転をオイルポンプに伝達するための回転軸72が貫通している。
The
複合ギヤ80は、モータジェネレータMG2の回転を減速する減速ギヤであるプラネタリギヤ84と、図示しないエンジンとモータジェネレータMG1,MG2との間で動力を分割する動力分割装置として動作するプラネタリギヤ82とを含む。プラネタリギヤ82とプラネタリギヤ84は、同軸上に配置されており、軸方向において互いに対向している。
プラネタリギヤ84は、シャフト60とスプライン嵌合されたサンギヤ92と、サンギヤ92と噛合うピニオンギヤ88と、ピニオンギヤ88の回転軸を支持するプラネタリキャリア90とを含む。サンギヤ92は、シャフト60における軸方向の出力軸3側の端部にスプライン嵌合されており、シャフト60と一体回転する。ピニオンギヤ88は、サンギヤ92の外周側に周方向に沿って複数配置されている。プラネタリキャリア90は、ケースに固定されており、回転不能である。プラネタリキャリア90と回転軸14との間には、ボールベアリング94が設けられている。
プラネタリギヤ82は、シャフト30とスプライン嵌合されたサンギヤ96と、サンギヤ96と噛合うピニオンギヤ98と、ピニオンギヤ98の回転軸を支持するプラネタリキャリア100とを含む。サンギヤ96は、シャフト30における軸方向の出力軸3側と反対側の端部にスプライン嵌合されており、シャフト30と一体回転する。ピニオンギヤ98は、サンギヤ96の外周側に周方向に沿って複数配置されている。プラネタリキャリア100は、エンジンの回転を伝達する回転軸14に固定され、回転軸14と一体的に回転する。
The planetary gear 82 includes a
複合ギヤ80は、カウンタドライブギヤ86を有する。カウンタドライブギヤ86は、径方向において、プラネタリギヤ84のピニオンギヤ88、および、プラネタリギヤ82のピニオンギヤ98とそれぞれ対向している。カウンタドライブギヤ86の内周部には、ピニオンギヤ88と噛合うリングギヤ91、および、ピニオンギヤ98と噛合うリングギヤ99がそれぞれ刻まれている。さらに、カウンタドライブギヤ86の外周部には、カウンタドリブンギヤ106と噛合うギヤが刻まれている。このように、プラネタリギヤ82とプラネタリギヤ84とは、リングギヤ91とリングギヤ99とが一体回転する複合ギヤ80を構成している。ピニオンギヤ88,98のそれぞれから伝達される動力は、カウンタドライブギヤ86を介してカウンタドリブンギヤ106に伝達される。カウンタドリブンギヤ106に伝達された動力は、図示しない減速機構部およびディファレンシャル機構部を介して車両の駆動輪に伝達される。
The
複合ギヤ80において、サンギヤ92はモータジェネレータMG2のロータ54と一体回転し、サンギヤ96は、モータジェネレータMG1のロータ24と一体回転し、プラネタリキャリア100は、エンジンの出力軸3と一体回転する。さらに、プラネタリキャリア90は、回転不能に固定されている。よって、モータジェネレータMG1のロータ24の回転数と、モータジェネレータMG2のロータ54の回転数と、エンジンの出力軸3の回転数との関係は、一意に決まる。すなわち、モータジェネレータMG2のロータ54の回転数と、エンジンの出力軸3の回転数とがわかれば、残るモータジェネレータMG1のロータ24の回転数は、一意に求めることができる。
In
車両には、クランク角センサ42および制御部40が設けられている。クランク角センサ(第三検出手段)42は、エンジンの出力軸3の回転位置を検出するものである。制御部40は、車両駆動装置1を制御するものである。制御部40は、周知のマイクロコンピュータによって構成され、図示しないCPU、RAM、ROM、入力ポート、出力ポート、及びコモンバス等を備えている。クランク角センサ42は、制御部40に接続されており、クランク角センサ42の検出結果を示す信号が制御部40に出力される。また、モータジェネレータMG1は、制御部40に接続されており、制御部40により制御される。本実施形態の車両制御装置は、車両駆動装置1を制御するものであって、制御部40、クランク角センサ42、後述するレゾルバ68、ホール素子44等を含んで構成されている。
The vehicle is provided with a
次に、本実施形態におけるモータジェネレータMG1,MG2の回転位置の検出方法について説明する。 Next, a method for detecting the rotational position of motor generators MG1, MG2 in the present embodiment will be described.
モータジェネレータMG2に対しては、レゾルバ(第二検出手段)68が設けられている。レゾルバ68は、モータジェネレータMG2のロータ54の回転位置(第二回転位置)を高精度かつ高分解能で検出することができる。ここで、モータジェネレータMG1のロータ24の回転位置(第一回転位置)も高精度かつ高分解能で検出するために、モータジェネレータMG1に対して、レゾルバ68と同様のレゾルバを設けることが考えられるが、レゾルバを両方のモータジェネレータMG1,MG2にそれぞれ設けた場合、車両駆動装置1の軸長が長くなってしまう。レゾルバは、搭載するためのスペースが比較的大きく、かつ、モータジェネレータMG1,MG2と同軸に配置される必要がある。このため、レゾルバを両方のモータジェネレータMG1,MG2にそれぞれ設けようとすると、軸長の増加につながってしまう。また、レゾルバには、磁極位置を割り出すためのRDコンバータICや、レゾルバ励磁用発振回路等の基板が必要である。このため、レゾルバを両方のモータジェネレータMG1,MG2にそれぞれ設けた場合、基板側のコスト等がかさみ、コスト高となってしまう。
A resolver (second detection means) 68 is provided for motor generator MG2.
これに対して、本実施形態では、モータジェネレータMG1のロータ24の回転位置を検出するセンサとして、ホール素子(第一検出手段)44が設けられている。ホール素子44は、レゾルバと比較して搭載スペースが小さく、かつ、安価である。しかしながら、ホール素子44による検出のみでは、レゾルバによる検出方法と比較して回転位置の分解能が低い。例えば、ホール素子44をモータジェネレータMG1のロータ24の周方向に等間隔で3つ配置してロータ24の回転位置を検出する場合、60度ごとの角度検出(60度の分解能)となる。このため、ホール素子44による検出結果のみに基づいてモータジェネレータMG1を制御した場合、低速時に効率よく、かつトルクの滑らかなモータ制御を行うことは困難である。
On the other hand, in the present embodiment, a hall element (first detection means) 44 is provided as a sensor for detecting the rotational position of the
本実施形態では、ホール素子44の検出結果のみならず、モータジェネレータMG1のロータ24の回転位置の変化量の算出値に基づいて、モータジェネレータMG1のロータ24の回転位置が推定される。モータジェネレータMG1のロータ24の回転位置の変化量は、複合ギヤ80の特性、具体的には、複合ギヤ80のギヤ比に基づいて算出される。車両駆動装置1において、モータジェネレータMG1のロータ24と、モータジェネレータMG2のロータ54と、エンジンの出力軸3とは、複合ギヤ80を介して連結されている。従って、モータジェネレータMG2のロータ54の回転量と、エンジンの出力軸3の回転量と、複合ギヤ80における各ギヤの回転数の比(ギヤ比)とに基づいて、モータジェネレータMG1のロータ24の回転量(回転位置の変化量)が算出可能である。
In the present embodiment, the rotational position of the
このように算出されるモータジェネレータMG1のロータ24の回転量と、ホール素子44の検出結果とに基づいて、モータジェネレータMG1のロータ24の回転位置を推定することにより、ホール素子44の検出結果のみに基づいてロータ24の回転位置を算出する場合と比較して、モータジェネレータMG1のロータ24の回転位置の分解能を向上させることができる。
Based on the calculated rotation amount of the
まず、モータジェネレータMG1,MG2の回転位置を検出するセンサについて説明する。 First, a sensor that detects the rotational position of motor generators MG1 and MG2 will be described.
車両駆動装置1には、モータジェネレータMG2のロータ54の回転位置を検出するレゾルバ68が設けられている。レゾルバ68は、軸方向におけるモータジェネレータMG2よりもエンジン側と反対側に配置されている。レゾルバ68は、周知のレゾルバで構成されており、モータジェネレータMG2のロータ54の磁石位置を高精度で検出することができる。レゾルバ68は、モータジェネレータMG2と同軸上に配置されており、ボルト70によって蓋2に取付けられたステータ68aと、シャフト60に連結されたロータ68bとを有する。ステータ68aには、ロータ68bの回転位置を検出する検出回路が構成されている。ロータ68bの回転位置に応じて変化する検出回路の出力に基づいて、シャフト60の回転位置、すなわち、モータジェネレータMG2のロータ54の回転位置が検出される。レゾルバ68は、制御部40に接続されており、レゾルバ68の検出結果を示す信号が制御部40に出力される。
The
車両駆動装置1には、モータジェネレータMG1のロータ24の回転位置を検出するホール素子44が設けられている。ホール素子44は、ホール効果を利用した周知の磁気センサであり、磁石の発生する磁界を電気信号に変換して出力するものである。ホール素子44は、モータジェネレータMG1のロータ24の径方向外側に配置されている。具体的には、ホール素子44は、ステータ16に組み付けられており、ロータ24の外周部と径方向に対向している。ホール素子44は、制御部40と接続されており、ホール素子44の検出結果を示す信号が制御部40に出力される。
The
本実施形態では、ホール素子44は、モータジェネレータMG1に対して周方向に複数配置されている。具体的には、3つのホール素子44が、モータジェネレータMG1に対して周方向に等間隔で配置されている。
In the present embodiment, a plurality of
図2は、ホール素子44の出力信号の一例を示す図である。図2には、モータジェネレータMG1のロータ24の回転位置(原点0°からの回転角度)と、各ホール素子44の出力信号との関係が示されている。各ホール素子44は、モータジェネレータMG1のロータ24の回転位置に応じて、高レベル信号および低レベル信号のいずれかの出力信号を出力する。ロータ24の回転位置が、ホール素子44の周方向の設置位置に応じて決まる180°の範囲に属する場合には、ホール素子44は高レベル信号を出力する。一方、ロータ24の回転位置が、上記180°の範囲に属さない場合には、ホール素子44は低レベル信号を出力する。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of an output signal of the
3つのホール素子44は、周方向に等間隔で配置されているため、図2に示すように、3つのホール素子44の出力信号(U相、V相、W相)の間には、120度の位相差が生じる。ロータ24の回転位置は、U相、V相、W相の3つの出力信号の組み合わせに基づいて、算出される。出力信号の組み合わせのパターンは、6つであるため、60度ごとの角度検出(60度の分解能)となる。
Since the three
次に、モータジェネレータMG1のロータ24の回転量の算出方法について説明する。図3は、プラネタリギヤ82の共線図である。図3の縦軸は、各軸(各ギヤ)の回転数を示している。
Next, a method for calculating the amount of rotation of the
図3において、符号S,C,Rは、それぞれプラネタリギヤ82のサンギヤ98、プラネタリキャリア100、およびリングギヤ99を示す。符号N1は、サンギヤ98の回転数、すなわち、モータジェネレータMG1のロータ24の回転数を示す。符号N2は、プラネタリキャリア100の回転数、すなわち、エンジンの出力軸3の回転数を示す。符号N3は、リングギヤ99の回転数であり、プラネタリギヤ84のリングギヤ91の回転数に等しい。モータジェネレータMG1のロータ24の回転数N1と、エンジンの出力軸3の回転数N2と、リングギヤ91,99の回転数N3との間の関係は、プラネタリギヤ82のギヤ比により一意に決まるものである。すなわち、エンジンの出力軸3の回転数N2と、リングギヤ91,99の回転数N3とに基づいて、モータジェネレータMG1のロータ24の回転数N1を算出することができる。
In FIG. 3, symbols S, C, and R indicate the
符号N4は、プラネタリギヤ84のサンギヤ92の回転数、すなわち、モータジェネレータMG2のロータ54の回転数を示す。モータジェネレータMG2のロータ54の回転数N4と、リングギヤ91,99の回転数N3との関係は、プラネタリギヤ84のギヤ比により一意に決まるものである。言い換えると、モータジェネレータMG2のロータ54の回転数N4と、プラネタリギヤ84のギヤ比とに基づいて、リングギヤ91,99の回転数N3を求めることができる。以上により、モータジェネレータMG2のロータ54の回転数N4の検出値と、エンジンの出力軸3の回転数N3の検出値とに基づいて、モータジェネレータMG1のロータ24の回転数N1が算出される。
Reference numeral N4 indicates the rotational speed of the
図4は、制御部40によるモータジェネレータMG1の制御方法について説明するための図である。
FIG. 4 is a diagram for describing a method of controlling motor generator MG1 by
図4に示すように、制御部40は、MG1磁極位置検出装置40aと、MG1磁極位置補間装置40bと、MG1制御装置40cを有する。
As shown in FIG. 4, the
MG1磁極位置検出装置40aは、モータジェネレータMG1のロータ24の回転位置(磁極位置)を検出するものである。MG1磁極位置検出装置40aは、図2を参照して説明した方法により、各ホール素子44の検出信号に基づいてモータジェネレータMG1のロータ24の回転位置を検出する。MG1磁極位置検出装置40aにより検出されたモータジェネレータMG1のロータ24の回転位置は、MG1磁極位置補間装置40bに出力される。
MG1 magnetic pole
MG1磁極位置補間装置40bは、MG1磁極位置検出装置40aにより検出されたモータジェネレータMG1のロータ24の回転位置と、モータジェネレータMG1のロータ24の回転量の算出値とに基づいて、モータジェネレータMG1のロータ24の回転位置を推定(補間)するものである。MG1磁極位置補間装置40bは、図3を参照して説明した方法により、モータジェネレータMG2のロータ54の回転数N4の検出値と、エンジンの出力軸3の回転数N3の検出値と、プラネタリギヤ82,84のそれぞれのギヤ比とに基づいて、モータジェネレータMG1のロータ24の回転数N1を算出する。ここで、MG1磁極位置補間装置40bは、レゾルバ68から入力される信号に基づいて、モータジェネレータMG2のロータ54の回転数N4を検出する。また、MG1磁極位置補間装置40bは、クランク角センサ42から入力される信号に基づいて、エンジンの出力軸3の回転数N3を検出する。本実施形態では、クランク角センサ42による出力軸3の回転位置の分解能は、ホール素子44によるロータ24の回転位置の分解能よりも高い。
The MG1 magnetic pole position interpolating device 40b is based on the rotational position of the
MG1磁極位置補間装置40bは、算出されたモータジェネレータMG1のロータ24の回転数N1に基づいて、モータジェネレータMG1のロータ24の回転位置を推定する。具体的には、MG1磁極位置補間装置40bは、ホール素子44の出力信号が変化してロータ24の回転位置が検出されてから、次にホール素子44の出力信号が変化してロータ24の回転位置が検出されるまでの領域のロータ24の回転位置を推定(補間)する。MG1磁極位置補間装置40bは、モータジェネレータMG1のロータ24の回転数N1に基づいて、最後にロータ24の回転位置が検出されてからのロータ24の回転位置の変化量を算出する。算出されたロータ24の回転位置の変化量と、最後に検出されたロータ24の回転位置とに基づいて、現在のロータ24の回転位置が推定される。推定されたモータジェネレータMG1のロータ24の回転位置(磁極位置)は、MG1制御装置40cに出力される。本実施形態の推定手段は、MG1磁極位置検出装置40aおよびMG1磁極位置補間装置40bを含んで構成されている。
MG1 magnetic pole position interpolation device 40b estimates the rotational position of
MG1制御装置(制御手段)40cは、モータジェネレータMG1の回転制御を行うものである。MG1制御装置40cは、MG1磁極位置補間装置40bから入力されるモータジェネレータMG1のロータ24の回転位置に基づいて、モータジェネレータMG1を制御する。これにより、ホール素子44の検出結果のみに基づいてモータジェネレータMG1を制御する場合と比較して、効率よく、かつトルクの滑らかなモータ制御を行うことができる。例えば、ホール素子44の出力信号が変化してロータ24の回転位置が検出されてから、次にホール素子44の出力信号が変化してロータ24の回転位置が検出されるまでの間に、車両の運転状態が変化するなどにより、モータジェネレータMG1のロータ24の回転数(回転速度)が変化する様な場合であっても、本実施形態の制御部40によれば、その変化に応じてより適切にモータジェネレータMG1を制御することができる。
The MG1 control device (control means) 40c performs rotation control of the motor generator MG1.
ホール素子44は、一般的にレゾルバよりも安価である。また、本実施形態では、ホール素子44のセンサ精度の補償には、既設のクランク角センサ42の検出値を用いるため、ホール素子44の検出結果を補間するための新たな設備を増加する必要がない。よって、本実施形態によれば、モータジェネレータMG1のロータ24の回転位置を高分解能で検知しつつ、回転位置を検出するシステムの低コスト化を達成できる。
The
また、ホール素子44は、レゾルバと比較して容積を取らないため、モータジェネレータMG1のロータ24の回転位置を検出する装置としてレゾルバが設けられる場合と比較して、車両駆動装置1の全長の短縮が可能となる。その結果、より小さなプラットフォームの車両にも2つのモータジェネレータMG1,MG2を有する車両駆動装置1を搭載可能となる。
Further, since the
なお、本実施形態では、モータジェネレータMG1のロータ24の回転位置を検出するセンサとして、ホール素子44が用いられる場合を例に説明したが、ロータ24の回転位置を検出するセンサは、これには限定されない。ロータ24の回転位置を検出可能なその他の公知のセンサ類が用いられてもよい。つまり、回転位置の分解能は低いものの、レゾルバ68と比較して安価なセンサ類であれば、ロータ24の回転位置を検出するセンサとして適用可能である。
In the present embodiment, the case where the
また、本実施形態では、モータジェネレータMG2のロータ54の回転位置を検出するセンサとして、レゾルバ68が用いられる場合を例に説明したが、ロータ54の回転位置を検出するセンサは、これには限定されない。ロータ54の回転位置を高分解能で検出可能なその他の公知のセンサ類が用いられてもよい。
In the present embodiment, the case where the
(第1実施形態の第1変形例)
図5を参照して第1実施形態の第1変形例について説明する。
(First modification of the first embodiment)
A first modification of the first embodiment will be described with reference to FIG.
上記第1実施形態では、エンジンの出力軸3の回転位置をクランク角センサ42により検出したが、これに代えて、カム角センサにより出力軸3の回転位置を検出してもよい。図5は、本変形例の制御部40によるモータジェネレータMG1の制御方法について説明するための図である。
In the first embodiment, the rotational position of the
図5に示すように、本変形例では、クランク角センサ42に代えて、図示しないエンジンのカムシャフトの回転位置を検出するカム角センサ43の検出結果が、MG1磁極位置補間装置40bに入力される。カムシャフトと、出力軸3とには、図示しない無端のタイミングチェーンが掛け回されており、カムシャフトは、出力軸3と連動して回転する。このため、カム角センサ43により検出されるカムシャフトの回転位置(回転数)に基づいて、出力軸3の回転位置(回転数N3)を算出することが可能である。MG1磁極位置補間装置40bは、カム角センサ43の検出結果に基づいて算出されたエンジンの出力軸3の回転数N3と、モータジェネレータMG2のロータ54の回転数N4の検出値と、プラネタリギヤ82,84のそれぞれのギヤ比とに基づいて、モータジェネレータMG1のロータ24の回転数N1を算出する。
As shown in FIG. 5, in this modification, instead of the
クランク角センサ42と同様の既設のカム角センサ43を用いるため、上記第1実施形態と同様にシステムの低コスト化が可能である。
Since the existing
(第1実施形態の第2変形例)
図6を参照して、第1実施形態の第2変形例について説明する。
(Second modification of the first embodiment)
A second modification of the first embodiment will be described with reference to FIG.
上記第1実施形態では、エンジンの出力軸3の回転位置を検出するセンサが1つであったが、複数のセンサを用いることにより、回転位置の検出精度や分解能を高めることができる。例えば、個々のセンサによる回転位置の分解能が、ホール素子44による回転位置の分解能以下であっても、複数のセンサを組み合わせて出力軸3の回転位置を検出する第三検出手段を構成することにより、ホール素子44と比較して回転位置の分解能を高いものとすることが可能である。図6は、本変形例の制御部40によるモータジェネレータMG1の制御方法について説明するための図である。
In the first embodiment, there is one sensor that detects the rotational position of the
本変形例では、MG1磁極位置補間装置40bは、クランク角センサ42の検出結果とカム角センサ43の検出結果とに基づいて、エンジンの出力軸3の回転位置(回転数N3)を算出する。つまり、本変形例の第三検出手段は、クランク角センサ42とカム角センサ43とにより構成されている。これにより、出力軸3の回転数N3の検出精度および分解能が向上する。その結果、モータジェネレータMG1のロータ24の回転位置の検出精度、および分解能を向上させることができる。
In this modification, the MG1 magnetic pole position interpolation device 40b calculates the rotational position (rotation speed N3) of the
図6に示すように、MG1磁極位置補間装置40bには、クランク角センサ42の検出結果、および、カム角センサ43の検出結果がそれぞれ入力される。MG1磁極位置補間装置40bは、クランク角センサ42の検出結果と、カム角センサ43の検出結果とに基づいて出力軸3の回転数N3を算出する。モータジェネレータMG1のロータ24の回転数N1は、算出されたエンジンの出力軸3の回転数N3と、モータジェネレータMG2のロータ54の回転数N4の検出値と、プラネタリギヤ82,84のそれぞれのギヤ比とに基づいて算出される。2つの異なるセンサの検出結果に基づいて出力軸3の回転数N3が算出されるため、出力軸3の回転数N3の検出精度および分解能が向上する。その結果、モータジェネレータMG1のロータ24の回転位置の検出精度、および分解能を向上させることができる。2つのセンサ42,43を用いるが、いずれも既設のセンサであるため、設備を増加する必要がない。よって、本変形例によれば、モータジェネレータMG1のロータ24の回転位置を高分解能で検知しつつ、回転位置を検出するシステムの低コスト化を達成できる。
As shown in FIG. 6, the detection result of the
(第2実施形態)
図7から図9を参照して第2実施形態について説明する。第2実施形態については、上記第1実施形態と異なる点についてのみ説明する。
(Second Embodiment)
The second embodiment will be described with reference to FIGS. In the second embodiment, only differences from the first embodiment will be described.
上記第1実施形態では、ホール素子44が複数(3つ)配置されていたが、これに代えて、本実施形態ではホール素子144が1つだけ設けられている。図7は、本実施形態に係る車両駆動装置1の構造を示す断面図である。
In the first embodiment, a plurality (three) of the
本実施形態のホール素子144は、モータジェネレータMG1のロータ24の位相(回転位置)を検出できるだけでなく、ロータ24の回転方向を判別する機能を有するホールICで構成されている。ホール素子144は、モータジェネレータMG1のロータ24の軸方向の端部から軸方向に離間した位置に配置されている。具体的には、ホール素子144は、モータジェネレータMG1のロータ24のエンジン側の端部と軸方向に対向している。言い換えると、ホール素子144は、ロータ24の軸方向の延長線上で、かつ、ロータ24よりもエンジン側の位置に設けられている。ホール素子144は、モータジェネレータMG1に対して1つ配置されている。ホール素子144は、制御部40に接続されており、ホール素子144の検出結果が制御部40に出力される。
図8は、制御部40によるモータジェネレータMG1の制御方法について説明するための図である。
FIG. 8 is a diagram for describing a method of controlling motor generator MG1 by
MG1磁極位置検出装置40aは、ホール素子144により検出されたロータ24の位相(回転位置)および回転方向を示す信号に基づいて、ロータ24の回転位置を検出する。MG1磁極位置検出装置40aは、検出したロータ24の回転位置および回転方向をMG1磁極位置補間装置40bに出力する。
The MG1 magnetic pole
MG1磁極位置補間装置40bは、MG1磁極位置検出装置40aにより検出されたモータジェネレータMG1のロータ24の回転位置および回転方向と、モータジェネレータMG1のロータ24の回転量の算出値とに基づいて、モータジェネレータMG1のロータ24の回転位置を推定(補間)する。図9は、本実施形態の制御が行われる場合のタイミングチャートである。
The MG1 magnetic pole position interpolation device 40b is based on the rotation position and direction of the
図9において、符号201は、クランク角センサ42の出力信号、すなわち、エンジンの出力軸3の回転信号を示す。図9に示すように、クランク角センサ42から出力される出力軸3の回転信号は、パルス信号である。符号202は、レゾルバ68の出力信号、すなわち、モータジェネレータMG2の磁極位置信号(ロータ54の回転位置信号)を示す。符号203は、モータジェネレータMG1の推定位相、すなわち、MG1磁極位置補間装置40bにより推定されたロータ24の回転位置の推定値を示す。この推定値203は、出力軸3の回転信号201と、ロータ54の回転位置信号202とに基づいて算出された値である。ロータ24の回転位置の推定値203は、最後に検出されたロータ24の回転位置と、最後にロータ24の回転位置が検出されてからのロータ24の回転量および回転方向とに基づいて算出される。
9,
符号204は、ホール素子144の出力信号、すなわち、モータジェネレータMG1の磁極位置信号(ロータ24の回転位置信号)を示す。符号205は、ロータ24の回転位置信号204に基づいて補正されたロータ24の回転位置の推定値を示す。ロータ24の回転位置信号204が変化してロータ24の回転位置が検出されると、その検出タイミングと同期してロータ24の回転位置の推定値203が補正される。ホール素子144は、例えば、ロータ24の基準回転位置を境にして検出信号が変化するように配置されている。言い換えると、ロータ24の回転位置信号204の変化(立上がりや立下り)により、そのときのロータ24の回転位置が基準回転位置であることを検出できるように、ホール素子144の設置位置が設定されている。時刻T1において、ロータ24の回転位置信号204の変化(立ち上がり)により、ロータ24の回転位置が基準回転位置であることが検出されると、MG1磁極位置補間装置40bは、ロータ24の回転位置の推定値203の誤差補正を行う。ロータ24の回転位置の推定値203の時刻T1における値を基準回転位置θ0に補正する誤差補正を行ったものがロータ24の回転位置の推定値205である。
MG1磁極位置補間装置40bは、時刻T1まではロータ24の回転位置の推定値203をMG1制御装置40cに出力し、時刻T1以後は、補正されたロータ24の回転位置の推定値205をMG1制御装置40cに出力する。
The MG1 magnetic pole position interpolation device 40b outputs the estimated
本実施形態では、ホール素子144がロータ24の軸方向の端部から軸方向に離間した位置に配置されている。よって、ホール素子144がステータ16に組み付けられる場合と比較して、組付け作業が容易となり、低コスト化が実現される。本実施形態のホール素子144の配置によれば、ホール素子144がステータ16に組み付けられる場合と比較して、ステータ16から物理的に遠ざかるため、ホール素子144がステータ16の励磁磁界の影響を受けにくくなる。よって、ステータ16の励磁磁界によるノイズに対してロバスト性が高くなる。
In the present embodiment, the
ホール素子144は、ロータ24の軸方向の延長線上に配置されるものの、レゾルバと比較して容積を取らないため、モータジェネレータMG1に対してレゾルバが設けられる場合と比較して、車両駆動装置1の全長が短縮される。特に、本実施形態では、ホール素子144の設置数が1つだけであるため、車両駆動装置1の全長の短縮に有効である。
Although
また、本実施形態では、ホール素子144の設置数が1つだけであるため、ホール素子144を複数配置する場合と比較して、取付けが容易である。一般に、ホール素子による検出は、取付け誤差が磁極位置検出誤差となるため、複数のホール素子を用いる場合、ホール素子を周方向において等間隔に正確に配置する必要がある。例えば、ホール素子を3つ配置する場合、3つのホール素子を正確に3等分にステータ等に配置する必要があるが、このような取付けは困難を極める。本実施形態では、こうした取付けの困難さがなく、比較的容易にホール素子144を取付けることができる。
In the present embodiment, since the number of
(第3実施形態)
図10から図12を参照して第3実施形態について説明する。第3実施形態については、上記各実施形態と異なる点についてのみ説明する。
(Third embodiment)
A third embodiment will be described with reference to FIGS. 10 to 12. In the third embodiment, only differences from the above embodiments will be described.
上記各実施形態では、レゾルバ68の検出結果と、クランク角センサ42やカム角センサ43などのエンジンの出力軸3の回転位置を検出するセンサの検出結果とに基づいて、モータジェネレータMG1のロータ24の回転位置が推定(補間)された。これにより、ロータ24の回転位置検出の分解能が高められるものの、その分解能は、推定に用いるセンサの分解能に依存する。クランク角センサ42やカム角センサ43の分解能が、レゾルバ68の分解能と比較して低い場合、ロータ24の回転位置の分解能は、クランク角センサ42やカム角センサ43の分解能に依存することとなる。
In each of the above embodiments, the
本実施形態では、自己発振型の補正方法(PLL方式)により、ロータ24の回転位置が補間される。エンジン回転信号のパルス信号間におけるロータ24の回転位置が補間されることで、より滑らかなモータジェネレータMG1の運転が可能となる。
In this embodiment, the rotational position of the
図10は、本実施形態の制御部140によるモータジェネレータMG1の制御方法について説明するための図である。
FIG. 10 is a diagram for describing a method of controlling motor generator MG1 by
本実施形態の制御部140のMG1磁極位置補間装置140bでは、エンジン回転信号のパルス信号に応じて値が更新されるロータ24の回転位置の推定値に対して、さらに、自己発振型(PLL方式)による補間がなされる。図11を参照して、自己発振型の補間方法について説明する。図11は、自己発振方式による信号の補間方法の一例を示す図である。
In the MG1 magnetic pole position interpolation device 140b of the
図11において、符号Q1は、補間前の入力データ、符号Q2は、自己発振型の補間が行われた推定値をそれぞれ示す。入力データQ1は、パルス信号等に応じて間欠的に値が更新される階段状の波形となっている。自己発振型の補間方法では、入力データQ1に基づいて入力データQ1の変化率(変化速度)が算出され、算出された変化率に基づいて推定値Q2が算出される。すなわち、入力データQ1が更新されてから次に入力データQ1が更新されるまでの間のデータの推移が、変化率に基づいて補間されたものが推定値Q2である。入力データQ1が更新されると、そのときの推定値Q2と入力データQ1との差分ΔQに基づいて、差分ΔQを低減させる(例えば、差分ΔQを0に収束させる)ような値に変化率が更新される。本実施形態では、このような自己発振型の補間方法により、ロータ24の回転位置の推定値の補間がなされる。すなわち、自己発振型による補間では、間欠的に値が更新されるデータの履歴に基づいて、最後にデータが更新されてからのデータの推移が推定される。
In FIG. 11, symbol Q1 indicates input data before interpolation, and symbol Q2 indicates an estimated value on which self-oscillation type interpolation has been performed. The input data Q1 has a stepped waveform whose value is intermittently updated according to a pulse signal or the like. In the self-oscillation type interpolation method, the change rate (change rate) of the input data Q1 is calculated based on the input data Q1, and the estimated value Q2 is calculated based on the calculated change rate. That is, the estimated value Q2 is obtained by interpolating the transition of data from the update of the input data Q1 to the next update of the input data Q1 based on the change rate. When the input data Q1 is updated, the rate of change is such that the difference ΔQ is reduced (for example, the difference ΔQ converges to 0) based on the difference ΔQ between the estimated value Q2 and the input data Q1 at that time. Updated. In this embodiment, the estimated value of the rotational position of the
図12は、本実施形態の制御が行われる場合のタイミングチャートである。 FIG. 12 is a timing chart when the control of this embodiment is performed.
ロータ24の回転位置の推定値203を算出する方法は、上記第2実施形態と同様であることができる。MG1磁極位置補間装置140bは、パルス信号として出力される出力軸3の回転信号201と、モータジェネレータMG2のロータ54の回転位置信号202とに基づいて、ロータ24の回転位置の推定値203を算出する。ロータ24の回転位置の推定値203は、出力軸3の回転信号201がパルス信号であることに対応して、階段状の波形となっている。本実施形態のMG1磁極位置補間装置140bは、自己発振型の補間により、ロータ24の回転位置の推定値203から、補間後のロータ24の回転位置の推定値206を算出する。つまり、本実施形態のMG1磁極位置補間装置140bは、第二推定手段としての機能を有する。
The method for calculating the estimated
また、MG1磁極位置補間装置140bは、上記第2実施形態と同様に、ロータ24の回転位置信号204に基づいて、ロータ24の回転位置の推定値206の誤差補正(基準回転位置補正)を行う。時刻T2において、ロータ24の回転位置信号204の変化(立ち上がり)により、ロータ24の回転位置が基準回転位置であることが検出される。この場合、MG1磁極位置補間装置140bは、時刻T2におけるロータ24の回転位置の推定値206を基準回転位置θ0に補正する誤差補正を行う。MG1磁極位置補間装置140bは、算出された補間後のロータ24の回転位置の推定値206をMG1制御装置140cに出力する。
Further, the MG1 magnetic pole position interpolation device 140b performs error correction (reference rotation position correction) of the estimated
本実施形態によれば、自己発振型の補間により、ロータ24の回転位置の推定値が補間される。これにより、エンジンの出力軸3の回転信号におけるパルス信号間のモータジェネレータMG1の磁極位置(ロータ24の回転位置)情報が補間される。よって、ロータ24の回転位置の分解能が向上し、モータジェネレータMG1の滑らかな運転制御が可能となる。
According to this embodiment, the estimated value of the rotational position of the
なお、自己発振型の補間を用いて補間後のロータ24の回転位置206を算出する場合、(補間前の)ロータ24の回転位置の推定値203を補間することに代えて、他のデータが補間されてもよい。例えば、出力軸3の回転信号201の積算値を計算するようにして、その積算値を自己発振型の補間方法により補間し、補間された積算値に基づいてロータ24の回転位置206を算出するようにしても、同様の結果を得ることが可能である。
When the
MG1 モータジェネレータ
MG2 モータジェネレータ
1 車両駆動装置
3 出力軸
4 ケース
7 仕切壁
8 ケース
14 回転軸
16 ステータ
18 ステータコア
20 ステータコイル
24 ロータ
26 ロータコア
28 永久磁石
30 シャフト
40,140 制御部
40a,140a MG1磁極位置検出装置
40b,140b MG1磁極位置補間装置
40c,140c MG1制御装置
42 クランク角センサ
43 カム角センサ
44 ホール素子
46 ステータ
48 ステータコア
50 ステータコイル
54 ロータ
56 ロータコア
58 永久磁石
60 シャフト
68 レゾルバ
72 回転軸
80 複合ギヤ
82,84 プラネタリギヤ
86 カウンタドライブギヤ
88 ピニオンギヤ
90 プラネタリキャリア
91 リングギヤ
92 サンギヤ
96 サンギヤ
98 ピニオンギヤ
99 リングギヤ
100 プラネタリキャリア
106 カウンタドリブンギヤ
MG1 Motor generator
Claims (5)
互いに異なる第一回転電機および第二回転電機と、
前記駆動源の出力軸、前記第一回転電機の回転子が連結された第一回転軸、および前記第二回転電機の回転子が連結された第二回転軸のそれぞれと係合する動力伝達手段と
を有する駆動装置が搭載された車両を制御する車両制御装置であって、
前記第一回転電機の回転子の回転位置である第一回転位置を検出する第一検出手段と、
前記第二回転電機の回転子の回転位置である第二回転位置を検出し、かつ、前記第一検出手段と比較して回転位置の分解能が高い第二検出手段と、
前記出力軸の回転位置を検出する第三検出手段と、
前記第二検出手段の検出結果と、前記第三検出手段の検出結果と、前記動力伝達手段の特性とに基づいて、前記第一検出手段により最後に前記第一回転位置が検出されてからの前記第一回転位置の変化量を算出し、かつ、前記算出された変化量と、前記第一検出手段の検出結果とに基づいて、前記第一回転位置を推定する推定手段と、
前記推定手段の推定結果に基づいて、前記第一回転電機を制御する制御手段とを備える
ことを特徴とする車両制御装置。 A driving source;
A first rotating electric machine and a second rotating electric machine different from each other;
Power transmission means that engages with each of the output shaft of the drive source, the first rotating shaft connected to the rotor of the first rotating electrical machine, and the second rotating shaft connected to the rotor of the second rotating electrical machine. A vehicle control device for controlling a vehicle equipped with a drive device having:
First detection means for detecting a first rotational position which is a rotational position of the rotor of the first rotating electrical machine;
A second detection means for detecting a second rotation position which is a rotation position of the rotor of the second rotating electrical machine, and having a higher resolution of the rotation position as compared with the first detection means;
Third detection means for detecting the rotational position of the output shaft;
Based on the detection result of the second detection means, the detection result of the third detection means, and the characteristics of the power transmission means, since the first rotation position was last detected by the first detection means. An estimation unit that calculates a change amount of the first rotation position and estimates the first rotation position based on the calculated change amount and a detection result of the first detection unit;
A vehicle control device comprising: control means for controlling the first rotating electrical machine based on an estimation result of the estimation means.
前記第一検出手段とは、磁石磁束を検出するセンサであって、
前記センサは、前記第一回転電機の回転子の軸方向の端部から軸方向に離間した位置に配置され、前記第一回転電機の回転子から軸方向に漏れる磁石磁束を検出することで前記第一回転位置を検出し、
前記センサは、前記第一回転電機に対して一つ設けられている
ことを特徴とする車両制御装置。 The vehicle control device according to claim 1,
The first detection means is a sensor for detecting magnet magnetic flux,
The sensor is disposed at a position axially separated from an axial end of the rotor of the first rotating electrical machine, and detects the magnetic flux leaking in the axial direction from the rotor of the first rotating electrical machine. Detect the first rotation position,
One said sensor is provided with respect to said 1st rotary electric machine. The vehicle control apparatus characterized by the above-mentioned.
前記推定手段は、間欠的に値が更新されるデータの履歴に基づいて、最後に前記データが更新されてからの前記データの推移を推定する第二推定手段を備え、
前記第二推定手段は、前記推定された前記第一回転位置を前記データとして、前記第一回転位置の推移を推定し、
前記制御手段は、前記第二推定手段の推定結果に基づいて前記第一回転電機を制御する
ことを特徴とする車両制御装置。 The vehicle control device according to claim 1 or 2,
The estimation means includes second estimation means for estimating a transition of the data since the data was last updated based on a history of data whose values are intermittently updated.
The second estimating means estimates the transition of the first rotational position using the estimated first rotational position as the data,
The control unit controls the first rotating electrical machine based on an estimation result of the second estimation unit.
前記第一検出手段とは、ホール素子型磁気センサであり、
前記第二検出手段とは、レゾルバである
ことを特徴とする車両制御装置。 In the vehicle control device according to any one of claims 1 to 3,
The first detection means is a Hall element type magnetic sensor,
Said 2nd detection means is a resolver. The vehicle control apparatus characterized by the above-mentioned.
前記駆動源とは、内燃機関であり、
前記第三検出手段は、前記出力軸の回転位置を検出するクランク角センサ、あるいは、前記内燃機関のカムシャフトの回転位置を検出するカム角センサの少なくともいずれか一方を含む
ことを特徴とする車両制御装置。 In the vehicle control device according to any one of claims 1 to 4,
The drive source is an internal combustion engine,
The third detection means includes at least one of a crank angle sensor that detects a rotational position of the output shaft and a cam angle sensor that detects a rotational position of a cam shaft of the internal combustion engine. Control device.
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