JP2010179845A - Drive control apparatus and drive control method of hybrid vehicle - Google Patents

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浩明 橋本
Tomoya Imazu
知也 今津
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To perform drive control in a hybrid vehicle capable of preventing over rotation of a motor while suppressing increase of a size and a cost of a driving apparatus for a vehicle. <P>SOLUTION: The vehicle includes an engine 1 connected to a driving wheel 5 via a planetary gear mechanism 2, a first motor connected to the engine 1 and the driving wheel 5 via the planetary gear mechanism 2, and a second motor connected to the driving wheel 5. The vehicle further includes a power connection/disconnection mechanism for performing switching between a power transmission state and a non-power transmission state relating to a connection state of the engine 1, the first motor, and the second motor relating to the driving wheel 5. When variations in rotational speed of the driving wheel 5 is determined to be larger than a predetermined value, the connection of the engine 1, the first motor, and the second motor to the driving wheel 5 is switched to the non-power transmission state via the power connection/disconnection mechanism. When being switched to the non-power transmission state, the first motor and the second motor are made to perform rotational speed control. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、駆動輪をエンジン及び電動機で駆動可能なスプリット型のハイブリッド車両における駆動制御の技術に関する。   The present invention relates to a drive control technique in a split type hybrid vehicle in which drive wheels can be driven by an engine and an electric motor.

エンジンと第1電動機(発電機)とを遊星歯車機構を介して駆動輪に接続する。また、第2電動機を上記駆動輪に接続する。そして、駆動輪に所定以上の回転数変化が発生すると、電動機用ブレーキを作動させて第2電動機(駆動モータ)の回転を停止する。これによって、電動機の過回転を機械的に防止する。ここで、電動機の過回転は、急制動や車輪のロックなど急激な駆動輪の回転数変化時に生じる。   The engine and the first electric motor (generator) are connected to the drive wheels via a planetary gear mechanism. Further, the second electric motor is connected to the drive wheel. And when the rotation speed change more than predetermined occurs in a drive wheel, the brake for electric motors will be operated and rotation of the 2nd electric motor (drive motor) will be stopped. This mechanically prevents the motor from over-rotating. Here, the over-rotation of the electric motor occurs when the rotational speed of the driving wheel is suddenly changed such as sudden braking or wheel locking.

特開平09−048334号公報JP 09-048334 A

上記従来技術では、電動機の過回転を防止するために、電動機を制動するための電動機用ブレーキ装置が必要となる。このため、電動機用ブレーキ装置分だけ、駆動装置の大型化やコスト増につながってしまう。
本発明は、車両用駆動装置の大型化やコスト増を抑えつつ電動機の過回転を防止可能なハイブリッド車両における駆動制御を課題とする。
In the above prior art, in order to prevent the motor from over-rotating, a motor brake device for braking the motor is required. For this reason, it will lead to the enlargement of a drive device and the cost increase only for the brake device for electric motors.
It is an object of the present invention to perform drive control in a hybrid vehicle capable of preventing over-rotation of an electric motor while suppressing an increase in size and cost of a vehicle drive device.

上記課題を解決するために、本発明は、駆動輪に遊星歯車機構を介して接続するエンジンと、上記遊星歯車機構を介してエンジン及び駆動輪に接続する第1電動機と、上記駆動輪に接続する第2電動機とを備える。さらに、上記駆動輪に対するエンジン、第1電動機、及び第2電動機の接続状態について動力伝達状態と非動力伝達状態との切替を行う動力断続機構を備える。
そして、上記駆動輪の回転数変化が所定値より大きいと判定すると、動力断続機構を介して、駆動輪に対するエンジン、第1電動機、及び第2電動機の接続状態を非動力伝達状態に切り替える。また同期をとって、第1電動機及び第2電動機を回転数制御とする。
In order to solve the above problems, the present invention provides an engine connected to a drive wheel via a planetary gear mechanism, a first electric motor connected to the engine and the drive wheel via the planetary gear mechanism, and a connection to the drive wheel. A second electric motor. Further, a power interrupting mechanism that switches between a power transmission state and a non-power transmission state with respect to the connection state of the engine, the first motor, and the second motor to the drive wheels is provided.
And if it determines with the rotation speed change of the said driving wheel being larger than predetermined value, the connection state of the engine with respect to a driving wheel, a 1st electric motor, and a 2nd electric motor will be switched to a non-power transmission state via a power intermittent mechanism. In synchronism, the first motor and the second motor are set to rotation speed control.

本発明によれば、駆動輪の回転数変化が所定値より大きくなって、電動機が過回転となるおそれがあると、非動力伝達状態に切り替える。これによって、電動機の過回転を防止できる。更に、電動機を回転数制御とすることで、非動力伝達状態から動力伝達状態への移行をスムーズとする。   According to the present invention, when the rotational speed change of the drive wheel becomes larger than a predetermined value and the motor may be over-rotated, the state is switched to the non-power transmission state. This can prevent over-rotation of the electric motor. Furthermore, by making the electric motor have rotational speed control, the transition from the non-power transmission state to the power transmission state is made smooth.

本発明に基づく実施形態に係るシステム構成を示す図である。It is a figure which shows the system configuration | structure which concerns on embodiment based on this invention. 本発明に基づく実施形態に係る過回転防止処理部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the over-rotation prevention process part which concerns on embodiment based on this invention. 本発明に基づく実施形態に係る過回転防止処理部の処理を示す図である。It is a figure which shows the process of the over-rotation prevention process part which concerns on embodiment based on this invention. 本発明に基づく実施形態に係る過回転防止制御部の処理を示す図である。It is a figure which shows the process of the over-rotation prevention control part which concerns on embodiment based on this invention. 本発明に基づく実施形態に係る復帰制御部の処理を示す図である。It is a figure which shows the process of the return control part which concerns on embodiment based on this invention. 発電機、エンジン、モータの回転数の関係を示す共線図である。It is an alignment chart which shows the relationship between the rotation speed of a generator, an engine, and a motor. 急制動時における発電機が過回転する理由を示す共線図である。It is a collinear diagram which shows the reason for the generator over-rotating at the time of sudden braking. 発電機が過回転することを防止した状態を示す共線図である。It is a collinear diagram which shows the state which prevented the generator from overrotating. 複数の動力伝達経路を有するシステムの共線図を示す図である。It is a figure which shows the alignment chart of the system which has several power transmission paths. タイヤロック時のタイムチャート例を示す図である。It is a figure which shows the example of a time chart at the time of tire lock. 復帰処理時のタイムチャート例を示す図である。It is a figure which shows the example of a time chart at the time of a return process.

次に、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
(構成)
図1は、本実施形態に係るハイブリッド車両の駆動制御装置を示す概要構成図である。
本実施形態では、動力伝達経路として第1軸線〜第3軸線L1〜L3を有する。
第1軸線L1上において、エンジン1の出力軸1aは、遊星歯車機構2を介して発電機3に接続する。また、エンジン1の出力軸1aは、遊星歯車機構2を介して最終出力軸4に接続する。その最終出力軸4は、ディファレンシャル・ギヤを介して左右の駆動輪5に接続する。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Constitution)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a drive control apparatus for a hybrid vehicle according to the present embodiment.
In the present embodiment, the power transmission path includes a first axis to a third axis L1 to L3.
On the first axis L1, the output shaft 1a of the engine 1 is connected to the generator 3 via the planetary gear mechanism 2. The output shaft 1 a of the engine 1 is connected to the final output shaft 4 via the planetary gear mechanism 2. The final output shaft 4 is connected to the left and right drive wheels 5 via a differential gear.

上記遊星歯車機構2は、サンギヤSと、サンギヤSと噛合するピニオンPと、該ピニオンPと噛合するリングギヤRと、ピニオンPを回転自在に支持するキャリヤCRとを備える。キャリヤCRは、エンジン1の出力軸1aに接続する。サンギヤSは、伝達軸6を介して発電機3と接続する。リングギヤRは、ユニット出力軸7によって、後述の変速機構8を介して最終出力軸4に接続する。
上記発電機3は、回転自在に配設したロータと、該ロータの周囲に配設したステータと、該ステータに巻装したコイルとを備える。そして、発電機3は、伝達軸6を介して伝達される回転によって電力を発生する。上記コイルは、インバータ14を介してバッテリ12に接続し、該バッテリ12に電力を供給して充電する。
The planetary gear mechanism 2 includes a sun gear S, a pinion P that meshes with the sun gear S, a ring gear R that meshes with the pinion P, and a carrier CR that rotatably supports the pinion P. The carrier CR is connected to the output shaft 1 a of the engine 1. The sun gear S is connected to the generator 3 via the transmission shaft 6. The ring gear R is connected to the final output shaft 4 by a unit output shaft 7 via a transmission mechanism 8 described later.
The generator 3 includes a rotor disposed rotatably, a stator disposed around the rotor, and a coil wound around the stator. Then, the generator 3 generates electric power by the rotation transmitted through the transmission shaft 6. The coil is connected to the battery 12 via the inverter 14 and supplies power to the battery 12 for charging.

また、第2軸線L2上において、駆動輪5を駆動する駆動モータ9を備える。駆動モータ9の出力軸9aは、複数のカウンタドライブギヤ10,11に接続する。駆動モータ9は、モータ出力軸9aに固定したロータと、該ロータの周囲に配設したステータと、該ステータに巻装したコイルとを備える。上記コイルは、インバータ13を介してバッテリ12に接続し、該バッテリ12から電流が供給される。ここで、上記駆動モータ9は、車両が減速状態において、駆動輪5から回転を受けて回生電力を発生させ、該回生電力をバッテリ12に供給する。   Further, a drive motor 9 for driving the drive wheels 5 is provided on the second axis L2. An output shaft 9 a of the drive motor 9 is connected to the plurality of counter drive gears 10 and 11. The drive motor 9 includes a rotor fixed to the motor output shaft 9a, a stator disposed around the rotor, and a coil wound around the stator. The coil is connected to the battery 12 via the inverter 13, and current is supplied from the battery 12. Here, the drive motor 9 generates regenerative power by receiving rotation from the drive wheels 5 when the vehicle is decelerating, and supplies the regenerative power to the battery 12.

また、第3軸線L3上に、上記最終出力軸4を配置する。その最終出力軸4に変速機構8が接続する。また、上記駆動モータ9の出力軸は、上記変速機構8に接続する。
上記変速機構8は、複数の変速段を有していて、クラッチ制御部23からの指令に応じた変速段に切り替わる。図1では 変速機構8として、2段の変速段用の歯車列の場合を例示し、各歯車列について最終出力軸4との接続を断続する動力断続機構としての2つのクラッチCL1,CL2を有する。この変速機構8によって、エンジン1、発電機3、駆動モータ9は、駆動輪5に対して複数の伝達経路で接続可能となっている。
The final output shaft 4 is disposed on the third axis L3. A speed change mechanism 8 is connected to the final output shaft 4. The output shaft of the drive motor 9 is connected to the transmission mechanism 8.
The transmission mechanism 8 has a plurality of shift stages and switches to a shift stage according to a command from the clutch control unit 23. In FIG. 1, the case of a gear train for two speed stages is illustrated as the speed change mechanism 8, and there are two clutches CL1 and CL2 as power interrupting mechanisms for interrupting connection with the final output shaft 4 for each gear train. . With this speed change mechanism 8, the engine 1, the generator 3, and the drive motor 9 can be connected to the drive wheels 5 through a plurality of transmission paths.

上記構成によって、エンジン1の駆動力を、最終出力軸4に伝達することができると共に最終出力軸4に伝達可能となっている。これによって、駆動モードとして、エンジン1だけを駆動するエンジン駆動モード、駆動モータ9だけを駆動するモータ駆動モード、並びにエンジン1及び駆動モータ9を駆動するエンジン・モータ駆動モードがある。また、発電機3において発生した電力を制御することによって、上記伝達軸6の回転数を制御することができる。さらに、発電機3によってエンジン1を始動させることもできる。   With the above configuration, the driving force of the engine 1 can be transmitted to the final output shaft 4 and can be transmitted to the final output shaft 4. As a result, the drive mode includes an engine drive mode for driving only the engine 1, a motor drive mode for driving only the drive motor 9, and an engine / motor drive mode for driving the engine 1 and the drive motor 9. Further, by controlling the electric power generated in the generator 3, the rotational speed of the transmission shaft 6 can be controlled. Furthermore, the engine 1 can be started by the generator 3.

次に、ハイブリッド車両の制御系について説明する。
本実施形態の制御系は、上位の制御系である統合コントローラ部20と、エンジン制御部21と、モータ・発電機制御部22と、クラッチ制御部23とを有している。
また、この制御系は、アクセルセンサ30、車輪速センサ31、ブレーキセンサ32、及びバッテリセンサ33を備える。
アクセルセンサ30は、アクセルペダルのアクセル開度αを検出する。車輪速センサ31は、車輪の回転速度を検出する。ブレーキセンサ32は、ブレーキペダルのブレーキ踏み量βを検出する。バッテリセンサ33は、バッテリ12の充電量SOCを検出する。これらのセンサ30〜33は、検出した検出値を統合コントローラ部20に供給する。なお、統合コントローラ部20は、車輪速センサ31からの回転数信号に基づいて車速Vを算出する。
Next, the control system of the hybrid vehicle will be described.
The control system of the present embodiment includes an integrated controller unit 20, which is a higher-level control system, an engine control unit 21, a motor / generator control unit 22, and a clutch control unit 23.
The control system includes an accelerator sensor 30, a wheel speed sensor 31, a brake sensor 32, and a battery sensor 33.
The accelerator sensor 30 detects an accelerator opening α of the accelerator pedal. The wheel speed sensor 31 detects the rotational speed of the wheel. The brake sensor 32 detects the brake depression amount β of the brake pedal. The battery sensor 33 detects the charge amount SOC of the battery 12. These sensors 30 to 33 supply the detected detection values to the integrated controller unit 20. The integrated controller unit 20 calculates the vehicle speed V based on the rotation speed signal from the wheel speed sensor 31.

統合コントローラ部20は、車両全体の消費エネルギーを管理しつつ、ハイブリッド車両の全体を制御する。統合コントローラ部20は、アクセルセンサ30からのアクセル開度αと車速Vとに基づき目標駆動力を演算する。また、統合コントローラ部20は、ブレーキセンサ32からのブレーキ踏み込み量βに基づき目標制動力を演算する。そして、統合コントローラ部20は、車速や、目標駆動力及び目標制動力に基づき、エンジン1、発電機3、駆動モータ9の各制御指令値を演算し、それぞれエンジン制御部21、モータ・発電機制御部22、クラッチ制御部23に供給する。また例えば、ブレーキが踏み込まれて、ブレーキセンサ32からブレーキ踏み込み量βを入力すると、エンジン1を非駆動状態とするエンジン1OFF信号をエンジン制御部21に供給し、ブレーキが解除されるとエンジン1を駆動状態とするエンジン1ON信号をエンジン制御部21に供給する。
また、統合コントローラ部20は、図2に示すように、過回転防止処理部20Aを備える。過回転防止処理部20Aは、過回転防止制御部20Aa及び復帰制御部20Abを備える。
The integrated controller unit 20 controls the entire hybrid vehicle while managing the energy consumption of the entire vehicle. The integrated controller unit 20 calculates a target driving force based on the accelerator opening α and the vehicle speed V from the accelerator sensor 30. Further, the integrated controller unit 20 calculates a target braking force based on the brake depression amount β from the brake sensor 32. The integrated controller unit 20 calculates control command values for the engine 1, the generator 3, and the drive motor 9 based on the vehicle speed, the target driving force, and the target braking force, and the engine control unit 21, the motor / generator, respectively. This is supplied to the control unit 22 and the clutch control unit 23. Further, for example, when the brake is depressed and the brake depression amount β is input from the brake sensor 32, an engine 1 OFF signal for making the engine 1 in a non-driving state is supplied to the engine control unit 21, and when the brake is released, the engine 1 is turned off. The engine 1 ON signal to be driven is supplied to the engine control unit 21.
Further, as shown in FIG. 2, the integrated controller unit 20 includes an over-rotation prevention processing unit 20A. The over-rotation prevention processing unit 20A includes an over-rotation prevention control unit 20Aa and a return control unit 20Ab.

次に、過回転防止制御部20Aaの処理を、図3を参照して説明する。過回転防止制御部20Aaの処理は、所定サンプリング周期で実施する。なお、過回転防止制御部20Aaは、復帰制御部20Abでクラッチを接続する処理(ステップS260)を実行すると処理を中止する。
まずステップS10にて、発電機3若しくは駆動モータ9が過回転になりそうな状況か否かを判定する。本実施形態では、駆動輪5の回転数変化が所定以上の場合に、発電機3若しくは駆動モータ9が過回転になりそうな状況と判定する。但し、動力断続機構としての2つのクラッチCL1,CL2が開放している場合には、駆動輪5の回転数変化が所定以上の場合であっても発電機3若しくは駆動モータ9が過回転になりそうな状況でないと判定する。発電機3若しくは駆動モータ9が過回転になりそうな状況と判定した場合にはステップS20に移行する。一方、発電機3若しくは駆動モータ9が過回転になりそうな状況でないと判定した場合には、そのまま処理を終了して復帰する。
Next, the process of the over-rotation prevention control unit 20Aa will be described with reference to FIG. The process of the over-rotation prevention control unit 20Aa is performed at a predetermined sampling period. The over-rotation prevention control unit 20Aa stops the process when the return control unit 20Ab performs the process of connecting the clutch (step S260).
First, in step S10, it is determined whether or not the generator 3 or the drive motor 9 is likely to over-rotate. In this embodiment, when the rotation speed change of the drive wheel 5 is more than a predetermined value, it is determined that the generator 3 or the drive motor 9 is likely to over-rotate. However, when the two clutches CL1 and CL2 as the power interrupting mechanism are opened, the generator 3 or the drive motor 9 is over-rotated even if the rotational speed change of the drive wheels 5 is more than a predetermined value. It is determined that this is not the case. If it is determined that the generator 3 or the drive motor 9 is likely to over-rotate, the process proceeds to step S20. On the other hand, if it is determined that the generator 3 or the drive motor 9 is not in a situation where the generator 3 or the drive motor 9 is likely to be over-rotated, the process is terminated and the process returns.

ステップS20では、クラッチ制御部23に対して、全てのクラッチCL1,CL2を開放する開放指令を出力する。また、発電機3若しくは駆動モータ9をクラッチを開放する直前の回転数を目標回転数として回転数制御を行う指令を、モータ・発電機制御部22に出力する。出力する。
次に、ステップS30では、過回転防止制御部20Aaに起動指令を出力する。続いてステップS40にて、復帰制御部20Abに起動指令を出力する。その後、復帰する。
In step S20, a release command for releasing all the clutches CL1 and CL2 is output to the clutch control unit 23. In addition, the motor / generator control unit 22 outputs a command for performing the rotational speed control using the rotational speed immediately before the clutch of the generator 3 or the drive motor 9 as the target rotational speed. Output.
Next, in step S30, an activation command is output to the overspeed prevention control unit 20Aa. Subsequently, in step S40, an activation command is output to the return control unit 20Ab. Then return.

次に、過回転防止制御部20Aaの処理について、図4を参照しつつ説明する。なお、過回転防止制御部20Aaは、終了信号を入力すると処理を終了する。
過回転防止制御部20Aaは、起動すると、ステップS100にて、バッテリ12の充電率等に基づき、バッテリ入出力に制限があるか否かを判定する。例えば、バッテリ12の温度が0℃以下など低温状態であったり、バッテリ12の充電率が所定充電率以上であったりする場合には、バッテリ入出力に制限があると判定する。なお、所定充電率は、バッテリ12の温度などで変化させても良い。バッテリ入出力に制限がある場合には、ステップS110に移行する。バッテリ入出力に制限が無い場合にはステップS120に移行する。
Next, the process of the over-rotation prevention control unit 20Aa will be described with reference to FIG. The over-rotation prevention control unit 20Aa ends the process when an end signal is input.
When the over-rotation prevention control unit 20Aa is activated, the over-rotation prevention control unit 20Aa determines whether or not the battery input / output is limited based on the charging rate of the battery 12 or the like in step S100. For example, when the temperature of the battery 12 is in a low temperature state such as 0 ° C. or lower, or when the charging rate of the battery 12 is equal to or higher than a predetermined charging rate, it is determined that the battery input / output is limited. The predetermined charging rate may be changed depending on the temperature of the battery 12 or the like. If the battery input / output is restricted, the process proceeds to step S110. If there is no limit on battery input / output, the process proceeds to step S120.

ステップS110では、モータ・発電機制御部22からの信号に基づき、発電機3の発電量を推定する。また、モータ・発電機制御部22からの信号に基づき、駆動モータ9での消費電力を推定する。なお、駆動モータ9が回転制動状態の場合には、消費電力はマイナス値となる。消費電力がマイナス値とは発電量となる。
そして、発電量から消費電力を差し引いた電力が、バッテリ12が入出力できる許容電力未満か否かを判定する。許容電力未満の場合には、そのまま処理を終了して復帰する。
In step S110, the amount of power generated by the generator 3 is estimated based on the signal from the motor / generator control unit 22. Further, based on the signal from the motor / generator control unit 22, the power consumption in the drive motor 9 is estimated. Note that when the drive motor 9 is in the rotational braking state, the power consumption is a negative value. A negative value of power consumption is the amount of power generation.
Then, it is determined whether or not the power obtained by subtracting the power consumption from the power generation amount is less than the allowable power that can be input and output by the battery 12. If the power is less than the allowable power, the process ends and returns.

一方、発電量から消費電力を差し引いた電力が、バッテリ12が入出力できる許容電力以上の場合には、発電量から消費電力を差し引いた電力が、バッテリ12が入出力できる許容電力となる電力収支抑制制御を行う。
電力収支抑制制御は、発電量から消費電力を差し引いた電力が、バッテリ12が入出力できる許容電力未満となるように、例えば、発電機3や駆動モータ9の消費電力を制御する。例えば、発電機3の回転数を低減して発電量を抑制する信号をモータ・発電機制御部22に出力したり、モータ・発電機制御部22に駆動モータ9の回転数を増加して消費電力が大きくなる信号を出力したりして、発電量と消費電力とが等しくなる回転数を演算して、発電機3や駆動モータ9の回転数制御をさせる。その後、処理を終了して復帰する。
On the other hand, when the power obtained by subtracting the power consumption from the power generation amount is equal to or higher than the allowable power that can be input / output by the battery 12, the power balance that the power obtained by subtracting the power consumption from the power generation amount becomes the allowable power that can be input / output by the battery 12 Perform suppression control.
In the power balance suppression control, for example, the power consumption of the generator 3 and the drive motor 9 is controlled so that the power obtained by subtracting the power consumption from the power generation amount is less than the allowable power that can be input and output by the battery 12. For example, a signal for reducing the number of rotations of the generator 3 to suppress the amount of power generation is output to the motor / generator control unit 22, or the number of rotations of the drive motor 9 is increased to the motor / generator control unit 22 for consumption. The number of revolutions at which the amount of power generation and the power consumption are equal is calculated by outputting a signal for increasing the power, and the number of revolutions of the generator 3 and the drive motor 9 is controlled. Thereafter, the process is terminated and the process returns.

また、ステップS120では、実車速を推定し、推定した実車速に対応する駆動輪5の換算回転数と、現在の駆動輪5の回転数との差が所定の回転数差以下か否かを判定する。実車速は、例えば従動輪の車輪速から推定する。そして、回転数差が所定の回転数差以下と判定した場合にはステップS130に移行する。回転数差が所定回転数より大きいと判定した場合にはステップS140に移行する。ここで、ステップS120において、実車速と車輪の回転数差を見ているが、これに限定しない。クラッチを切り離し直前又は直後の車速を取得し、取得した車速と、現在の車速との差が所定範囲以下であればステップS130に、所定範囲外であればステップS140に移行するように処理しても良い。   In step S120, the actual vehicle speed is estimated, and whether or not the difference between the converted rotational speed of the drive wheel 5 corresponding to the estimated actual vehicle speed and the current rotational speed of the drive wheel 5 is equal to or less than a predetermined rotational speed difference. judge. The actual vehicle speed is estimated from the wheel speed of the driven wheel, for example. If it is determined that the rotational speed difference is equal to or smaller than the predetermined rotational speed difference, the process proceeds to step S130. If it is determined that the rotational speed difference is greater than the predetermined rotational speed, the process proceeds to step S140. Here, in step S120, the difference between the actual vehicle speed and the rotational speed of the wheel is observed, but the present invention is not limited to this. The vehicle speed immediately before or after the clutch is disengaged is acquired, and if the difference between the acquired vehicle speed and the current vehicle speed is less than or equal to the predetermined range, the process proceeds to step S130. Also good.

ステップS130では、発電機3や駆動モータ9について、現在の回転数を目標回転数として回転数制御を行う信号をモータ・発電機制御部22に出力する。なお、回転数は、最初は、クラッチを切り離し直後の回転数となっている。その後、復帰する。
一方、ステップS140では、現在の目標回転数よりも所定回数だけ目標回転数を小さくして回転数制御を行う信号をモータ・発電機制御部22及びモータ・発電機制御部22に出力する。その後、復帰する。
In step S <b> 130, a signal for controlling the rotational speed of the generator 3 and the drive motor 9 with the current rotational speed as the target rotational speed is output to the motor / generator controller 22. Note that the number of revolutions is initially the number of revolutions immediately after the clutch is disengaged. Then return.
On the other hand, in step S140, a signal for performing the rotational speed control by making the target rotational speed smaller than the current target rotational speed by a predetermined number of times is output to the motor / generator control unit 22 and the motor / generator control unit 22. Then return.

次に、復帰制御部20Abの処理を、図5を参照しつつ説明する。
まずステップS200にて、アクセルセンサの信号に基づき、運転者による駆動力要求があるか否かを判定する。駆動力要求があると判定した場合にはステップS270に移行する。駆動力要求がないと判定した場合にはステップS210に移行する。
ステップS210では、実車速が判定可能な否かを判定する。すなわち、推定車速と実際の車速とが乖離しているか否かを判定する。なお、推定車速は、従動輪の回転速度から推定する。実車速が判定可能な場合には、ステップS220に移行する。実車速を判定可能でないと判定した場合にはステップS230に移行する。
Next, the processing of the return control unit 20Ab will be described with reference to FIG.
First, in step S200, it is determined whether or not there is a driving force request from the driver based on the signal from the accelerator sensor. If it is determined that there is a driving force request, the process proceeds to step S270. When it is determined that there is no driving force request, the process proceeds to step S210.
In step S210, it is determined whether or not the actual vehicle speed can be determined. That is, it is determined whether or not the estimated vehicle speed deviates from the actual vehicle speed. The estimated vehicle speed is estimated from the rotational speed of the driven wheel. If the actual vehicle speed can be determined, the process proceeds to step S220. If it is determined that the actual vehicle speed cannot be determined, the process proceeds to step S230.

推定車速と実際の車速とが乖離しているか否かは、例えば次の(a)〜(d)のいずれかによって判定する。
(a)前後Gセンサの検出値に基づき、従動輪の回転数の速度変化と前後加速度の変化とを比較する。そして、前後加速度の変化に対する従動輪の回転数の変化量が、所定の範囲外の場合に乖離と判定する。前後加速度変化が小さい場合には、車速の変化は小さい。
(b)ブレーキ油圧センサの検出値に基づき、従動輪のブレーキ油圧が高い場合には、乖離と判定する。従動輪のブレーキ油圧が高い場合には、従動輪に強い制動力がかかっているため、従動輪の回転速度と車速との相関が崩れる。
Whether or not the estimated vehicle speed deviates from the actual vehicle speed is determined by any one of the following (a) to (d), for example.
(A) Based on the detection value of the longitudinal G sensor, the speed change of the number of rotations of the driven wheel is compared with the longitudinal acceleration change. And when the variation | change_quantity of the rotation speed of a driven wheel with respect to the change of a longitudinal acceleration is outside a predetermined range, it determines with a deviation. When the longitudinal acceleration change is small, the vehicle speed change is small.
(B) Based on the detected value of the brake hydraulic pressure sensor, when the brake hydraulic pressure of the driven wheel is high, it is determined that there is a deviation. When the brake oil pressure of the driven wheel is high, a strong braking force is applied to the driven wheel, so that the correlation between the rotational speed of the driven wheel and the vehicle speed is lost.

(c)従動輪の回転数から推定する推定車速の変化が所定値よりも大きい場合は、乖離と判定する。従動輪の回転数から推定する推定車速の変化が所定値よりも大きい場合は、従動輪がスリップをしていると判定出来る。この理由は、走行状態で発生する車両の前後G変化より、推定車速の変化が大きい場合には、車速が変化してるのでなく、従動輪に加速スリップ、制動スリップが発生していると推定できるためである。
(d)従動輪の回転数の変化量が所定値より大きい場合は、従動輪がスリップをしていると判断し、乖離と判定する。
(C) When the change in the estimated vehicle speed estimated from the number of rotations of the driven wheel is larger than a predetermined value, it is determined as a deviation. If the change in the estimated vehicle speed estimated from the rotational speed of the driven wheel is greater than a predetermined value, it can be determined that the driven wheel is slipping. The reason for this can be estimated that when the estimated vehicle speed change is larger than the longitudinal G change of the vehicle that occurs in the running state, the vehicle speed does not change, but acceleration slips and braking slips occur in the driven wheels. Because.
(D) If the amount of change in the rotational speed of the driven wheel is larger than a predetermined value, it is determined that the driven wheel is slipping and it is determined as a deviation.

ステップS220では、実車速に対応する駆動モータ9の回転数及び発電機3の回転数を演算し、演算したモータ回転数又は発電機回転数で回転制御を行う指令をモータ・発電機制御部22に出力する。その後、ステップS230に移行する。
ステップS230では、クラッチ油圧を少し高めてクラッチをスタンバイ状態とする指令をクラッチ制御部23に出力する。その後、ステップS240に移行する。スタンバイ状態とは、入力軸と出力軸との間であるクラッチ間の間隔を小さくして、開放状態のクラッチを締結状態に切り替える際の切替え時間を短い状態にすることを言う。
In step S220, the rotational speed of the drive motor 9 and the rotational speed of the generator 3 corresponding to the actual vehicle speed are calculated, and the motor / generator control unit 22 issues a command for rotational control at the calculated motor rotational speed or the generator rotational speed. Output to. Thereafter, the process proceeds to step S230.
In step S230, a command for slightly increasing the clutch hydraulic pressure and setting the clutch in the standby state is output to the clutch control unit 23. Thereafter, the process proceeds to step S240. The standby state means that the interval between the clutches, which is between the input shaft and the output shaft, is reduced to shorten the switching time when the released clutch is switched to the engaged state.

ステップS240では、締結可能な状態か否かを判定する。例えば、駆動輪5の回転数が所定回転数以下であり且つ回転数変化を所定値未満の場合に、締結可能な状態と判定する。締結可能な状態でなければ、ステップS200に戻る。締結可能な状態と判定した場合にはステップS250に移行する。
ステップS250では、スタンバイ状態で開放しているクラッチを締結する指令をクラッチ制御部23に出力し、ステップS260に移行する。
ステップS260では、各コントローラ21,22に対して通常処理に復帰要求する指令を出力する。また、過回転防止制御部20Aaに終了信号を出力する。その後、復帰する。
In step S240, it is determined whether or not the fastening is possible. For example, when the rotation speed of the drive wheel 5 is equal to or less than a predetermined rotation speed and the change in the rotation speed is less than a predetermined value, it is determined that the engagement is possible. If it is not in the state which can be fastened, it will return to step S200. When it determines with the state which can be fastened, it transfers to step S250.
In step S250, a command to engage the clutch that is released in the standby state is output to the clutch control unit 23, and the process proceeds to step S260.
In step S260, the controller 21 and 22 are instructed to return to normal processing. In addition, an end signal is output to the over-rotation prevention control unit 20Aa. Then return.

一方、ステップS200にて駆動力要求があると判定してステップS270に移行すると、実車速が判定可能な否かを判定する。実車速を判定可能と判定するとステップS280に移行する。実車速を判定可能でないと判定するとステップS290に移行する。実車速が判定可能な否かの判定は、上記ステップS210と同じであり、推定した車速の乖離状態を判定する。
ステップS280では、変速機構8が実車速に対応する変速比となる締結状態となる指令をクラッチ制御部23に出力する。その後、ステップS260に移行する。
ステップS290では、最も減速比が小さい変速段で締結する指令をクラッチ制御部23に出力する。その後、ステップS260に移行する。
On the other hand, when it is determined in step S200 that there is a driving force request and the process proceeds to step S270, it is determined whether or not the actual vehicle speed can be determined. If it is determined that the actual vehicle speed can be determined, the process proceeds to step S280. If it is determined that the actual vehicle speed cannot be determined, the process proceeds to step S290. The determination as to whether or not the actual vehicle speed can be determined is the same as in step S210 above, and the estimated vehicle speed deviation state is determined.
In step S280, the transmission mechanism 8 outputs to the clutch control unit 23 a command to enter an engaged state with a gear ratio corresponding to the actual vehicle speed. Thereafter, the process proceeds to step S260.
In step S290, a command to be engaged at the gear position having the smallest reduction ratio is output to the clutch control unit 23. Thereafter, the process proceeds to step S260.

エンジン制御部21は、統合コントローラ部20から入力した制御指令に基づき、エンジン回転数センサ48から入力したエンジン回転数NEに応じて、エンジン1のスロットル開度θを制御する。これによって、エンジン制御部21は、エンジン1の出力を制御する。但し、エンジン制御部21は、過回転防止処理部20Aによる過回転防止処理中は、駆動輪5との動力伝達状態から非動力伝達状態に切り替わったときの回転数を目標回転数として、エンジン1を制御する。   The engine control unit 21 controls the throttle opening θ of the engine 1 in accordance with the engine speed NE input from the engine speed sensor 48 based on the control command input from the integrated controller unit 20. As a result, the engine control unit 21 controls the output of the engine 1. However, during the overspeed prevention process by the overspeed prevention processing unit 20A, the engine control unit 21 sets the speed when the power transmission state with the drive wheels 5 is switched from the power transmission state to the non-power transmission state as the target speed. To control.

モータ・発電機制御部22は、トルク制御部と回転数制御部とを備える。そして、統合コントローラ部20から入力した制御指令となるように、インバータ13,14と、駆動モータ9及び発電機3の界磁電流を制御する。但し、過回転防止処理部20Aから回転数制御の指令を入力した場合には、駆動モータ9及び発電機3を回転数制御で制御する。なお、回転数制御の目標回転数の初期値は、駆動輪5との動力伝達状態から非動力伝達状態に切り替わったときの回転数とする。また、目的の回転数とするためのエンジン回転数とする指令を適宜エンジン制御部21にも出力する。   The motor / generator control unit 22 includes a torque control unit and a rotation speed control unit. Then, the inverters 13 and 14, the drive motor 9, and the field current of the generator 3 are controlled so that the control command input from the integrated controller unit 20 is obtained. However, when an instruction for rotational speed control is input from the over-rotation prevention processing unit 20A, the drive motor 9 and the generator 3 are controlled by rotational speed control. Note that the initial value of the target rotational speed of the rotational speed control is the rotational speed when the power transmission state with the drive wheels 5 is switched to the non-power transmission state. In addition, a command for setting the engine speed for the target speed is also output to the engine control unit 21 as appropriate.

また、クラッチ制御部23は、通常時は、車速に応じた変速段となるように変速機構8内をクラッチCL1,CL2を制御する。但し、過回転防止処理部20Aからのクラッチ制御指令を入力した場合には、過回転防止の終了信号を入力するまで、過回転防止処理部20Aからのクラッチ制御指令に基づきクラッチCL1,CL2の締結及び開放を制御する。また、開放状態でスタンバイ状態とする指令を入力すると、クラッチ圧を予備クラッチ圧にまで高めて、締結状態への移行時間を短縮可能な状態とする。   In addition, the clutch control unit 23 controls the clutches CL1 and CL2 in the transmission mechanism 8 so that the gear stage according to the vehicle speed is normally set. However, when a clutch control command is input from the over-rotation prevention processing unit 20A, the clutches CL1 and CL2 are engaged based on the clutch control command from the over-rotation prevention processing unit 20A until an over-rotation prevention end signal is input. And control the opening. In addition, when a command to enter the standby state in the released state is input, the clutch pressure is increased to the preliminary clutch pressure, and the transition time to the engaged state can be shortened.

(動作・作用)
変速機構8によって複数の伝達経路を有し、それらが異なる減速比を有しているので、エンジン1や駆動モータ9に要求される最大トルクが小さい。このためハイブリッドユニット全体の小型化が可能となる。
エンジントルクは、遊星歯車機構2によって、リングギヤトルクTRおよび発電機3トルクに配分される。リングギヤトルクが最終出力軸4に伝達される。
(Operation / Action)
Since the transmission mechanism 8 has a plurality of transmission paths, which have different reduction ratios, the maximum torque required for the engine 1 and the drive motor 9 is small. For this reason, the whole hybrid unit can be miniaturized.
The engine torque is distributed by the planetary gear mechanism 2 to the ring gear torque TR and the generator 3 torque. The ring gear torque is transmitted to the final output shaft 4.

ここで、エンジン1,発電機、駆動モータは、上述のように遊星歯車機構2によって接続(連結)する。この接続関係によって、図6(1)に示すように、共線図上に、発電機3、エンジン1,駆動モータ9を順に配列し、遊星歯車機構2の動的な動作を簡易的に表せる剛体レバーモデル(3つの回転数が必ず直線で結ばれる関係)を導入することが出来る。ここで、共線図とは、差動歯車のギヤ比を考える場合、式により求める方法に代えて、より簡単で分かりやすい作図により求める方法に用いる速度線図である。そして、縦軸に各回転要素の回転数(回転速度)をとり、横軸に各回転要素をとり、各回転要素の間隔をサンギヤSとリングギヤRの歯数比λに基づく共線図レバー比(1:λ)になるように配置したものである。このように、3つの回転数が必ず直線で結ばれる関係であり、またエンジンのイナーシャが大きい為、モータ側、つまり駆動輪側の回転数が急変すると、エンジン回転数を略中心にして、上記共線図レバー比で発電機の回転数が変化する。なお、図6(2)〜(5)は各走行モードでの状態の例を示したものである。   Here, the engine 1, the generator, and the drive motor are connected (coupled) by the planetary gear mechanism 2 as described above. With this connection relationship, as shown in FIG. 6 (1), the generator 3, the engine 1, and the drive motor 9 are arranged in order on the collinear chart, so that the dynamic operation of the planetary gear mechanism 2 can be simply expressed. It is possible to introduce a rigid lever model (a relationship in which three rotation speeds are always connected by a straight line). Here, the collinear diagram is a velocity diagram used in a method for obtaining a simpler and easier-to-understand drawing instead of a method for obtaining a gear ratio of a differential gear. The vertical axis represents the rotational speed (rotational speed) of each rotating element, the horizontal axis represents each rotating element, and the interval between the rotating elements is a collinear lever ratio based on the gear ratio λ of the sun gear S and the ring gear R. It is arranged so as to be (1: λ). In this way, the three rotational speeds are always connected in a straight line, and because the engine inertia is large, when the rotational speed on the motor side, that is, on the drive wheel side changes suddenly, The number of rotations of the generator changes according to the nomograph lever ratio. FIGS. 6 (2) to 6 (5) show examples of states in the respective travel modes.

例えば、急加速等によって駆動輪5の回転異常状態であるホイールスピン状態、つまり駆動輪5に所定以上の回転数変化が発生すると、キャリヤにホイールスピンを止めようする力としてキャリヤ慣性トルクがエンジントルクに対して逆方向へ生じる。この場合、このキャリヤ慣性トルクとエンジントルクとの合成トルクがキャリヤトルクとなる。これに対して、キャリヤトルクを、遊星歯車機構2で決まる所定の比率でリングギヤトルクと発電機3トルクに配分することで、キャリヤトルクと、リングギヤトルクと、発電機3トルクとは、それぞれ通常走行時とは逆方向のトルクとなる。この状態が継続すると、発電機3の回転数が上り、発電機3の回転数NGが急激に上昇し、発電機3の制御が困難となるおそれがある。また、駆動輪5が過回転となると、最終出力軸4に接続する駆動モータ9も過回転となる恐れがある。   For example, when a wheel spin state, which is an abnormal rotation state of the drive wheel 5 due to sudden acceleration, or the like, that is, when a change in rotational speed exceeding a predetermined value occurs in the drive wheel 5, the carrier inertia torque is used as an engine torque to stop the wheel spin on the carrier. Occurs in the opposite direction. In this case, the combined torque of the carrier inertia torque and the engine torque becomes the carrier torque. On the other hand, by distributing the carrier torque to the ring gear torque and the generator 3 torque at a predetermined ratio determined by the planetary gear mechanism 2, the carrier torque, the ring gear torque, and the generator 3 torque are each normally run. The torque is in the opposite direction to the hour. If this state continues, the number of revolutions of the generator 3 increases, the number of revolutions NG of the generator 3 increases rapidly, and it may become difficult to control the generator 3. Further, when the drive wheel 5 is over-rotated, the drive motor 9 connected to the final output shaft 4 may be over-rotated.

また、急減速によって駆動輪5の回転異常状態である車輪がロック、つまり駆動輪5に所定以上の回転数変化が発生した場合、急減速による車輪のロックによって、キャリヤにはエンジントルクと同方向にキャリヤ慣性トルクが生じ、このキャリヤ慣性トルクとエンジントルクとの合成トルクがキャリヤトルクとなる。車輪のロックによって生ずるキャリヤ慣性トルクは、ホイールスピンの場合に対して逆向きとなる。該キャリヤトルクに対して、遊星歯車機構2で決まる所定の比率でリングギヤトルクと発電機3トルクに配分して、キャリヤトルクと、リングギヤトルクと、発電機3トルクとは、それぞれ通常走行時とは同方向でかつ、通常走行時に比較して大トルクとなる。   In addition, when the wheels that are abnormal in rotation of the drive wheels 5 are locked due to sudden deceleration, that is, when a change in the rotational speed of the drive wheels 5 exceeds a predetermined value, the wheels are locked in the same direction as the engine torque due to the sudden deceleration. The carrier inertia torque is generated in the carrier, and the combined torque of the carrier inertia torque and the engine torque becomes the carrier torque. The carrier inertia torque generated by the wheel lock is opposite to the case of wheel spin. The carrier torque is distributed to the ring gear torque and the generator 3 torque at a predetermined ratio determined by the planetary gear mechanism 2, and the carrier torque, the ring gear torque, and the generator 3 torque are respectively in normal driving. The torque is greater in the same direction and compared to normal driving.

一方車輪はロックしているため、リングギヤの回転は零となり、前述の大トルクの発生とあいまって、発電機3回転数は急激に増大し、発電機3制御が困難な状態となる恐れがある。
なお、上記のように車輪がロックした場合、駆動モータ9の回転数も急激に低下する。この場合、エンジン1が大きなイナーシャを有するので、上述のように、図7に示す共線図のように、エンジン1を中心として発電機3側が過回転となる。
On the other hand, since the wheel is locked, the rotation of the ring gear becomes zero, and together with the generation of the large torque described above, the number of revolutions of the generator 3 increases rapidly, which may make it difficult to control the generator 3. .
In addition, when a wheel locks as mentioned above, the rotation speed of the drive motor 9 also falls rapidly. In this case, since the engine 1 has a large inertia, as described above, the generator 3 side is over-rotated around the engine 1 as shown in the alignment chart shown in FIG.

これに対し、上記のように駆動輪5が回転異常状態となって、発電機3若しくは駆動モータ9が過回転状態となるおそれがあると判定すると、駆動輪5から、エンジン1、発電機3、駆動モータ9を切り離す。これによって、図8に示すように、発電機3若しくは駆動モータ9が過回転状態となることを防止する。さらに、動力伝達状態を切り離すと同期を取って、発電機3及び駆動モータ9を回転数制御で回転させておくことで、非動力伝達状態から伝達状態への移行をスムーズとする。   On the other hand, when it is determined that there is a possibility that the drive wheel 5 is in an abnormal rotation state and the generator 3 or the drive motor 9 is in an over-rotation state as described above, the engine 1 and the generator 3 are driven from the drive wheel 5. Then, the drive motor 9 is disconnected. As a result, as shown in FIG. 8, the generator 3 or the drive motor 9 is prevented from over-rotating. Furthermore, when the power transmission state is cut off, the generator 3 and the drive motor 9 are rotated by rotation speed control in synchronization with each other, so that the transition from the non-power transmission state to the transmission state is made smooth.

また、過回転防止制御から通常状態に復帰する際、図9に示すように、変速機構8によって複数の動力伝達経路を有する場合、実車速に応じた変速段に設定するか、最も減速比が小さい変速段に設定する。ここで、図9では、動力断続機構1および2は異なる減速比を有しており、それぞれの伝達経路の回転数の差が減速比の差を表している。
図10に、タイヤロック時における過回転防止処理時のタイムチャート例を示す。破線部分が、過回転防止の処理となる。
Further, when returning from the overspeed prevention control to the normal state, as shown in FIG. 9, when there are a plurality of power transmission paths by the speed change mechanism 8, it is set to a gear position according to the actual vehicle speed or the reduction ratio is the highest. Set to a smaller gear. Here, in FIG. 9, the power interrupting mechanisms 1 and 2 have different speed reduction ratios, and the difference in the number of rotations of each transmission path represents the speed reduction ratio.
FIG. 10 shows an example of a time chart at the time of over-rotation prevention processing when the tire is locked. The broken line portion is the process for preventing over-rotation.

この例では、急ブレーキ指令時に動力伝達機構を切り離すことによって、電動機の過回転を防ぐ際の各要素の回転数変化を示している。過回転防止制御により、動力伝達機構を切り離すことで、出力軸回転数が急変しているにもかかわらず、電動機および発電機3の回転数は一定の回転数に保つことが出来ている。
また図11に、回転数制御による駆動力復帰までのタイムチャート例を示す。すなわち、動力断続機構での切り離し後の回転数維持制御による復帰時間短縮についてタイムチャートで示したものである。
In this example, the change in the number of revolutions of each element when preventing over-rotation of the electric motor by disconnecting the power transmission mechanism at the time of a sudden brake command is shown. By disconnecting the power transmission mechanism by the over-rotation prevention control, the rotational speeds of the motor and the generator 3 can be maintained at a constant rotational speed despite the sudden change in the rotational speed of the output shaft.
FIG. 11 shows an example of a time chart until the driving force is restored by the rotation speed control. That is, the time chart shows the shortening of the return time by the rotation speed maintenance control after separation by the power interrupting mechanism.

この図11では出力軸回転数が急激に低下し、過回転防止のため動力伝達機構を切り離した後、一方は電動機の回転数を元の回転数で維持し、もう一方は電動機の回転数を出力軸回転数に合わせたときのタイムチャートである。元の回転数に戻ることが予測される出力軸回転数の急変の場合には、切り離し直前の回転数若しくはその近傍の回転数で維持した場合の方が、回転数を出力軸回転数に合わせた場合と比較して早く復帰できることを示している。
ここで、発電機3は第1電動機を構成する。駆動モータ9は第2電動機を構成する。変速機構8のクラッチCL1,CL2が動力断続機構を構成する。ステップS20は、過回転防止手段を構成する。過回転防止制御部20Aaは、回転数制御手段を構成する。ステップS210,S270は、車速推定手段及び推定車速妥当性判定手段を構成する。
In FIG. 11, after the output shaft rotational speed is suddenly reduced and the power transmission mechanism is disconnected to prevent over-rotation, one keeps the rotational speed of the motor at the original rotational speed, and the other keeps the rotational speed of the motor. It is a time chart when it matches with the output shaft rotation speed. In the case of a sudden change in the output shaft speed that is expected to return to the original speed, the speed is adjusted to the output shaft speed when the speed is maintained at the speed immediately before separation or at a speed close to it. It shows that it can return earlier than the case.
Here, the generator 3 constitutes a first electric motor. The drive motor 9 constitutes a second electric motor. The clutches CL1 and CL2 of the speed change mechanism 8 constitute a power interrupt mechanism. Step S20 constitutes an overspeed preventing means. The over-rotation prevention control unit 20Aa constitutes a rotation speed control means. Steps S210 and S270 constitute vehicle speed estimation means and estimated vehicle speed validity determination means.

(本実施形態の効果)
(1)駆動輪5に遊星歯車機構2を介して接続するエンジン1と、上記遊星歯車機構2を介してエンジン1及び駆動輪5に接続する第1電動機と、上記駆動輪5に接続する第2電動機と、上記駆動輪5に対するエンジン1、第1電動機、及び第2電動機の接続状態について動力伝達状態と非動力伝達状態との切替を行う動力断続機構と、を備える。過回転防止手段は、上記駆動輪5の回転数変化が所定値より大きいと判定すると、動力断続機構を介して、駆動輪5に対するエンジン1、第1電動機、及び第2電動機の接続状態を非動力伝達状態に切り替える。回転数制御手段は、上記駆動輪5の回転数変化が所定値より大きいと判定すると、第1電動機及び第2電動機を回転数制御とする。
第1及び第2電動機の過回転を予測した場合に、最終出力軸4と第1及び第2電動機とを切り離すことができる。この結果、路面変化やABS作動等による駆動輪5の回転数の急変の影響が第1及び第2電動機まで伝わることを防止する。また、少なくとも第1及び第2電動機の回転数を制御することで、容易にかつ確実に電動機の過回転を防止することができる。
(Effect of this embodiment)
(1) An engine 1 connected to the drive wheel 5 via the planetary gear mechanism 2, a first electric motor connected to the engine 1 and the drive wheel 5 via the planetary gear mechanism 2, and a first motor connected to the drive wheel 5. And a power interrupting mechanism that switches between a power transmission state and a non-power transmission state with respect to a connection state of the engine 1, the first motor, and the second motor with respect to the drive wheel 5. When the over-rotation preventing means determines that the change in the rotational speed of the drive wheel 5 is greater than a predetermined value, the connection state of the engine 1, the first electric motor, and the second electric motor to the drive wheel 5 is not determined via the power interrupt mechanism. Switch to the power transmission state. If the rotational speed control means determines that the rotational speed change of the drive wheel 5 is greater than a predetermined value, the rotational speed control is performed on the first motor and the second motor.
When over-rotation of the first and second motors is predicted, the final output shaft 4 and the first and second motors can be disconnected. As a result, it is possible to prevent the influence of a sudden change in the rotational speed of the drive wheels 5 due to road surface changes, ABS operation, or the like from being transmitted to the first and second electric motors. Further, by controlling at least the rotational speeds of the first and second electric motors, it is possible to easily and reliably prevent the motor from over-rotating.

(2)回転数制御手段は、車速の速度変化が所定値以下の状態では、回転数制御の目標回転数を、上記過回転防止手段による非動力伝達状態へ切り替えたときの回転数とする。
実車速に対応した回転数まで出力軸回転が戻ることを予測し、断続機構を切り離す前後の回転数を目標回転数としておくことで、復帰制御時に回転数を合わせ直す時間を短縮出来る。この結果、短時間で通常の走行状態に復帰して、駆動力を伝達することが可能になる。
(2) The rotation speed control means sets the target rotation speed of the rotation speed control to the rotation speed when switched to the non-power transmission state by the over-rotation prevention means when the speed change of the vehicle speed is not more than a predetermined value.
By predicting that the output shaft rotation will return to the rotational speed corresponding to the actual vehicle speed, and setting the rotational speed before and after disconnecting the intermittent mechanism as the target rotational speed, it is possible to shorten the time for adjusting the rotational speed during the return control. As a result, it is possible to return to the normal traveling state in a short time and transmit the driving force.

(3)回転数制御手段は、車速に対して、上記第1電動機又は第2電動機の回転数が過回転数と判定すると、回転数制御の目標回転数を抑える。
第1及び第2電動機の回転数を過回転領域から離れた回転数で制御できる。この結果、再度過回転となる可能性を低く保つことができる。
(4)上記回転数制御手段は、第1電動機及び第2電動機における発電量と電力消費量との総和が等しくなるように当該第1電動機及び第2電動機の回転数制御を行う。
極低温やバッテリ12の不具合などにより、バッテリ12への入出力を制限された状況や、バッテリSOCを維持したい状況などにおいても、バッテリ12への過剰な負荷を防止することができる。
(3) The rotational speed control means suppresses the target rotational speed of the rotational speed control when the rotational speed of the first electric motor or the second electric motor is determined to be an excessive rotational speed with respect to the vehicle speed.
The rotational speeds of the first and second electric motors can be controlled by the rotational speed away from the over-rotation region. As a result, the possibility of overspeeding again can be kept low.
(4) The rotation speed control means controls the rotation speeds of the first motor and the second motor so that the sum of the power generation amount and the power consumption of the first motor and the second motor becomes equal.
It is possible to prevent an excessive load on the battery 12 even in a situation where input / output to the battery 12 is restricted due to a cryogenic temperature, a malfunction of the battery 12, or a situation where it is desired to maintain the battery SOC.

(5)駆動力要求検出手段は、運転者による駆動力要求の有無を検出する。過回転防止処理終了手段は、過回転防止手段の作動によって非動力伝達状態に切り替わった状態において、運転者による駆動力要求があると判定すると、変速機構8を車速に応じた変速段に設定すると共に、駆動輪5に対するエンジン1、第1電動機、及び第2電動機の接続状態を動力伝達状態に切り替える。
運転者からの駆動力要求に応えることができるようになるため、運転性が向上する。また、タイヤロック等からの復帰時にも実車速相当まで駆動輪5の回転が急変しても、電動機が過回転し難い減速比を選択することで、電動機の過回転も抑制できる。
(5) The driving force request detecting means detects the presence or absence of a driving force request by the driver. When the over-rotation prevention processing end means determines that there is a driving force request from the driver in a state where the over-rotation prevention means is switched to the non-power transmission state by the operation of the over-rotation prevention means, the transmission mechanism 8 is set to a gear position corresponding to the vehicle speed. At the same time, the connection state of the engine 1, the first motor, and the second motor with respect to the drive wheels 5 is switched to the power transmission state.
Since it becomes possible to meet the driving force request from the driver, drivability is improved. Further, even if the rotation of the drive wheel 5 suddenly changes to the actual vehicle speed even when returning from a tire lock or the like, it is possible to suppress over-rotation of the electric motor by selecting a reduction ratio that makes it difficult for the electric motor to over-rotate.

(6)上記過回転防止処理終了手段は、推定車速が実際の車速と乖離していると判定すると、変速機構8を最も減速比の小さい状態に設定する。
実車速の推定ができない場合においても、最も減速比の小さい動力伝達機構に接続されているため、発生できる駆動力は小さいものの、最も過回転に陥りにくい状態を実現することが出来る。
(6) If the over-rotation prevention process ending means determines that the estimated vehicle speed deviates from the actual vehicle speed, it sets the transmission mechanism 8 to the state with the smallest reduction ratio.
Even when the actual vehicle speed cannot be estimated, since it is connected to the power transmission mechanism having the smallest reduction ratio, it is possible to realize a state in which the driving force that can be generated is small, but is most unlikely to fall into excessive rotation.

(7)過回転防止手段は、運転者による駆動力要求が無いと判定すると、非動力伝達状態に切替を行った動力断続機構を、動力伝達状態への切替の復帰を短時間な非動力伝達状態であるスタンバイ状態に設定する。
動力伝達可能な状態に一刻も早く復帰できるように動力断続機構をスタンバイ状態としておくことで、復帰処理開始後、駆動力を即座に発生させることができる。
(変形例)
(1)従動輪の回転数と、車両前後Gセンサとから、車速を推定しても良い。実車速をGセンサによる前後G変化やGPS情報解析などにより予測可能なときは、その予測に基づき車速を推定しても良い。
(7) If the over-rotation preventing means determines that there is no request for driving force by the driver, the power interrupting mechanism that has switched to the non-power transmission state is used for the short-time non-power transmission to return to the power transmission state. Set to the standby state.
By setting the power interrupting mechanism in a standby state so that the power can be returned to the state where power can be transmitted as soon as possible, the driving force can be generated immediately after the start of the recovery process.
(Modification)
(1) The vehicle speed may be estimated from the rotational speed of the driven wheel and the vehicle front-rear G sensor. When the actual vehicle speed can be predicted by a G sensor front-rear G change or GPS information analysis, the vehicle speed may be estimated based on the prediction.

1 エンジン
2 遊星歯車機構
3 発電機
4 最終出力軸
5 駆動輪
6 伝達軸
7 ユニット出力軸
8 変速機構
9 駆動モータ
12 バッテリ
20 統合コントローラ部
20A 過回転防止処理部
20Aa 過回転防止制御部
20Ab 復帰制御部
21 エンジン制御部
22 モータ・発電機制御部
23 クラッチ制御部
30 アクセルセンサ
31 車輪速センサ
32 ブレーキセンサ
33 バッテリセンサ
CL1,CL2 クラッチ(動力断続機構)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 2 Planetary gear mechanism 3 Generator 4 Final output shaft 5 Drive wheel 6 Transmission shaft 7 Unit output shaft 8 Transmission mechanism 9 Drive motor 12 Battery 20 Integrated controller unit 20A Overrotation prevention processing unit 20Aa Overrotation prevention control unit 20Ab Return control Part 21 engine control part 22 motor / generator control part 23 clutch control part 30 accelerator sensor 31 wheel speed sensor 32 brake sensor 33 battery sensor CL1, CL2 clutch (power interrupting mechanism)

Claims (8)

駆動輪に遊星歯車機構を介して接続するエンジンと、上記遊星歯車機構を介してエンジン及び駆動輪に接続する第1電動機と、上記駆動輪に接続する第2電動機と、
上記駆動輪に対するエンジン、第1電動機、及び第2電動機の接続状態について、動力伝達状態と非動力伝達状態との切替を行う動力断続機構と、
上記駆動輪の回転数の変化が所定値より大きいと判定すると、動力断続機構を介して、駆動輪に対するエンジン、第1電動機、及び第2電動機の接続状態を非動力伝達状態に切り替える過回転防止手段と、
上記駆動輪の回転数変化が所定値より大きいと判定すると、第1電動機及び第2電動機を回転数制御とする回転数制御手段と、
を備えることを特徴とするハイブリッド車両の駆動制御装置。
An engine connected to the drive wheel via a planetary gear mechanism, a first electric motor connected to the engine and the drive wheel via the planetary gear mechanism, a second electric motor connected to the drive wheel,
A power interrupting mechanism for switching between a power transmission state and a non-power transmission state with respect to a connection state of the engine, the first motor, and the second motor to the drive wheel;
When it is determined that the change in the rotational speed of the drive wheel is greater than a predetermined value, over-rotation prevention is performed to switch the connection state of the engine, the first motor, and the second motor to the drive wheel to the non-power transmission state via the power interrupt mechanism. Means,
If it is determined that the rotational speed change of the drive wheel is larger than a predetermined value, the rotational speed control means for controlling the rotational speed of the first electric motor and the second electric motor;
A drive control apparatus for a hybrid vehicle, comprising:
上記回転数制御手段は、上記駆動輪の回転数変化が所定値より大きいと判定した後における車速の速度変化が所定値以下の場合には、回転数制御の目標回転数を、上記過回転防止手段による非動力伝達状態へ切り替えたときの回転数とすることを特徴とする請求項1に記載したハイブリッド車両の駆動制御装置。   The rotational speed control means sets the target rotational speed of the rotational speed control to the over-rotation prevention when the speed change of the vehicle speed after determining that the rotational speed change of the drive wheel is larger than a predetermined value. 2. The drive control apparatus for a hybrid vehicle according to claim 1, wherein the rotational speed is set to a non-power transmission state by means. 上記回転数制御手段は、上記第1電動機又は第2電動機の回転数が過回転数と判定すると、過回転数と判定した電動機における回転数制御の目標回転数を低くすることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載したハイブリッド車両の駆動制御装置。   The rotation speed control means, when determining that the rotation speed of the first motor or the second motor is an excessive rotation speed, lowers the target rotation speed of the rotation speed control in the motor determined to be the excessive rotation speed. A drive control apparatus for a hybrid vehicle according to claim 1 or 2. 上記第1電動機及び第2電動機に電気的に接続する共通のバッテリを備え、
上記回転数制御手段は、第1電動機及び第2電動機における発電量の総量と電力消費量の総量とが等しくなるように、第1電動機及び第2電動機の回転数制御を行うことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載したハイブリッド車両の駆動制御装置。
A common battery electrically connected to the first motor and the second motor;
The rotation speed control means controls the rotation speed of the first motor and the second motor so that the total amount of power generation and the total amount of power consumption in the first motor and the second motor are equal to each other. The drive control apparatus of the hybrid vehicle described in any one of Claims 1-3.
エンジン、第1電動機、及び第2電動機から上記駆動輪への動力伝達経路の途中に介装し且つ複数の変速段を有する変速機構と、
運転者による駆動力要求の有無を検出する駆動力要求検出手段と、
過回転防止手段の作動によって非動力伝達状態に切り替わった状態において、運転者による駆動力要求があると判定すると、変速機構を車速に応じた変速段に設定して、駆動輪に対するエンジン、第1電動機、及び第2電動機の接続状態を動力伝達状態に切り替える過回転防止処理終了手段と、
を備えることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載したハイブリッド車両の駆動制御装置。
A transmission mechanism interposed in the middle of the power transmission path from the engine, the first electric motor, and the second electric motor to the drive wheel, and having a plurality of shift stages;
Driving force request detecting means for detecting presence or absence of a driving force request by the driver;
If it is determined that there is a driving force request by the driver in the state where the over-rotation preventing means is switched to the non-power transmission state, the speed change mechanism is set to a gear position corresponding to the vehicle speed, Over-rotation prevention process ending means for switching the connection state of the electric motor and the second electric motor to the power transmission state;
The drive control apparatus for a hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 4, further comprising:
車速を推定する車速推定手段と、
推定した車速が実際の車速から乖離したか否かを判定する推定車速妥当性判定手段と、を備え、
上記過回転防止処理終了手段は、推定した車速が実際の車速から乖離したと判定すると、変速機構を最も減速比の小さい状態に設定することを特徴とする請求項5に記載したハイブリッド車両の駆動制御装置。
Vehicle speed estimation means for estimating the vehicle speed;
An estimated vehicle speed validity determining means for determining whether or not the estimated vehicle speed deviates from the actual vehicle speed,
6. The hybrid vehicle drive according to claim 5, wherein when the estimated vehicle speed deviates from the actual vehicle speed, the over-rotation prevention process ending means sets the speed change mechanism to a state with the smallest reduction ratio. Control device.
運転者による駆動力要求の有無を検出する駆動力要求検出手段を備え、
上記過回転防止手段は、運転者による駆動力要求が無いと判定すると、非動力伝達状態に切替を行った動力断続機構を、動力伝達状態への切替の復帰時間が短時間な非動力伝達状態であるスタンバイ状態に設定することを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載したハイブリッド車両の駆動制御装置。
A driving force request detecting means for detecting the presence or absence of a driving force request by the driver;
If the over-rotation prevention means determines that there is no driving force request from the driver, the power interrupting mechanism that has switched to the non-power transmission state is switched to the power transmission state in a non-power transmission state where the return time for switching to the power transmission state is short. The drive control device for a hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 6, wherein the drive control device is set to a standby state.
駆動輪に遊星歯車機構を介して接続するエンジンと、上記遊星歯車機構を介してエンジン及び駆動輪に接続する第1電動機と、上記駆動輪に接続する第2電動機と、上記駆動輪に対するエンジン、第1電動機、及び第2電動機の接続状態について動力伝達状態と非動力伝達状態との切替を行う動力断続機構と、を備え、
上記駆動輪の回転数変化が所定値より大きいと判定すると、動力断続機構を介して、駆動輪に対するエンジン、第1電動機、及び第2電動機の接続状態を非動力伝達状態に切り替えると共に、第1電動機及び第2電動機を回転数制御とすることを特徴とするハイブリッド車両の駆動制御方法。
An engine connected to the drive wheel via a planetary gear mechanism; a first electric motor connected to the engine and the drive wheel via the planetary gear mechanism; a second electric motor connected to the drive wheel; an engine for the drive wheel; A power interrupting mechanism that switches between a power transmission state and a non-power transmission state for a connection state of the first motor and the second motor;
If it is determined that the rotational speed change of the drive wheel is greater than a predetermined value, the connection state of the engine, the first motor, and the second motor to the drive wheel is switched to the non-power transmission state via the power intermittent mechanism, and the first A drive control method for a hybrid vehicle, characterized in that the electric motor and the second electric motor are controlled in rotation speed.
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