JP2011218991A - Controller for hybrid vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、駆動源としてモータおよびエンジンを備えたハイブリッド車両の制御に関する。 The present invention relates to control of a hybrid vehicle including a motor and an engine as drive sources.
駆動源としてモータおよびエンジンを備えたハイブリッド車両において、モータに過度の負荷を与えるとモータの出力が低下して車両の走行性能が低下してしまうおそれがある。このため、モータに過度の負荷がかかっている場合には、モータの負荷を制限してモータを保護することが望ましい。 In a hybrid vehicle including a motor and an engine as a drive source, if an excessive load is applied to the motor, the output of the motor may be reduced and the traveling performance of the vehicle may be reduced. For this reason, when an excessive load is applied to the motor, it is desirable to limit the motor load to protect the motor.
たとえば特開2008−149966号公報(特許文献1)に開示されたハイブリッド車両は、ノーマルモードとノーマルモードよりも大きな駆動力が得られるスポーツモードとのいずれかの運転状態を運転者が選択可能であるが、モータ温度が基準値以上でかつモータの冷却オイルの油温が基準油温以上となっているときには、運転者による運転状態の選択状態に関わらずパワーモードの実行を禁止することによってモータの負荷を制限している。 For example, in the hybrid vehicle disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-149966 (Patent Document 1), the driver can select either the normal mode or the sports mode in which a driving force greater than that of the normal mode can be obtained. However, when the motor temperature is higher than the reference value and the oil temperature of the motor cooling oil is higher than the reference oil temperature, the motor is prohibited by executing the power mode regardless of the driving state selected by the driver. The load is limited.
ところで、ハイブリッド車両のなかには、モータの特定の相に電流が集中してもモータが回転しない場合にモータの出力指令値を低下させてモータの負荷率を制限することでモータの保護を図っているものもある。エンジンとモータとで分担して車両の駆動力を発生させる状態においては、この負荷率制限によってモータの出力指令値とともにエンジンの出力指令値も低下される。したがって、負荷率制限からの復帰時にはモータおよびエンジンそれぞれの出力指令値は上昇する。ところが、エンジンはモータよりも応答速度が遅いため、エンジンがモータよりも遅れて復帰することになる。繰り返し負荷率制限が行なわれる状況(たとえば登坂での車両発進時)では、エンジンのトルクの復帰が完了する前に次の負荷率制限が開始されてしまい、車両の駆動力が100パーセントまで復帰せず、車両の駆動システムの能力を使いきれないといった問題がある。しかしながら、特開2008−149966号公報には、このような問題およびその対策について何ら記載されていない。 By the way, in some hybrid vehicles, if the motor does not rotate even if current concentrates on a specific phase of the motor, the motor output command value is reduced to limit the motor load factor, thereby protecting the motor. There are also things. In a state where the engine and the motor share the generation of the driving force of the vehicle, the output command value of the engine is lowered together with the output command value of the motor due to the load factor limitation. Therefore, the output command values of the motor and the engine increase when returning from the load factor limit. However, since the response speed of the engine is slower than that of the motor, the engine returns after a delay of the motor. In situations where the load factor is repeatedly limited (for example, when the vehicle starts on an uphill), the next load factor limitation is started before the return of the engine torque is completed, and the driving force of the vehicle returns to 100%. Therefore, there is a problem that the capacity of the vehicle drive system cannot be used up. However, Japanese Patent Laid-Open No. 2008-149966 does not describe any such problems and countermeasures.
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、駆動源としてモータおよびエンジンを備えたハイブリッド車両において、モータの保護を図りつつ、駆動システム(モータおよびエンジン)の能力を十分に使いきることである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a drive system (motor and engine) while protecting the motor in a hybrid vehicle including a motor and an engine as drive sources. It is to fully use the ability of.
この発明に係る制御装置は、駆動源としてモータおよびエンジンを備えたハイブリッド車両を制御する。この制御装置は、所定条件が成立した場合にモータの負荷を制限するためにモータの出力指令値を低下させる第1制限を開始し、所定条件が成立しなくなった場合に第1制限を解除するモータ制御部と、第1制限の開始に応じてエンジンの出力指令値を低下させる第2制限を開始し、第1制限が解除される前に第2制限を解除するエンジン制御部とを備える。 The control device according to the present invention controls a hybrid vehicle including a motor and an engine as drive sources. The control device starts a first limit for reducing the motor output command value in order to limit the motor load when a predetermined condition is satisfied, and releases the first limit when the predetermined condition is not satisfied. A motor control unit; and an engine control unit that starts a second restriction that lowers the engine output command value in response to the start of the first restriction, and releases the second restriction before the first restriction is released.
好ましくは、所定条件は、モータのトルクが所定トルクよりも大きくかつモータの回転速度の絶対値が所定値よりも小さいという条件を含む。エンジン制御部は、第1制限が解除される前に第2制限を解除するために、モータの回転速度の変化率の絶対値が予め定められたしきい値を超えた場合に第2制限を解除する。 Preferably, the predetermined condition includes a condition that the motor torque is larger than the predetermined torque and the absolute value of the rotational speed of the motor is smaller than the predetermined value. In order to release the second restriction before the first restriction is released, the engine control unit sets the second restriction when the absolute value of the rate of change of the rotation speed of the motor exceeds a predetermined threshold value. To release.
好ましくは、エンジン制御部は、第2制限が開始される前のエンジンの出力指令値を制限前指令値として予め記憶し、モータの回転速度の変化率の絶対値が予め定められたしきい値を超えた場合に、第2制限を解除してエンジンの出力指令値を制限前指令値に設定する。 Preferably, the engine control unit stores in advance an engine output command value before the second limit is started as a pre-limit command value, and the absolute value of the rate of change of the rotation speed of the motor is a predetermined threshold value. Is exceeded, the second restriction is canceled and the engine output command value is set to the pre-limit command value.
好ましくは、エンジン制御部は、第1制限が解除された場合、エンジンの出力指令値を運転者の要求に応じた値に設定する。 Preferably, the engine control unit sets the engine output command value to a value according to the driver's request when the first restriction is released.
好ましくは、ハイブリッド車両は、モータの回転角を検出するレゾルバを備える。エンジン制御部は、レゾルバの出力に基づいてモータの回転速度の変化率を算出する。 Preferably, the hybrid vehicle includes a resolver that detects a rotation angle of the motor. The engine control unit calculates the rate of change in the rotational speed of the motor based on the output of the resolver.
好ましくは、モータは、三相交流モータである。 Preferably, the motor is a three-phase AC motor.
本発明によれば、駆動源としてモータおよびエンジンを備えたハイブリッド車両において、モータの保護を図りつつ、駆動システム(モータおよびエンジン)の能力を十分に使いきることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the hybrid vehicle provided with the motor and engine as a drive source, the capability of a drive system (motor and engine) can fully be used, aiming at protection of a motor.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
図1は、本発明の実施の形態に従う制御装置を備えた車両1の全体ブロック図である。この車両1は、エンジン10と、第1MG(Motor Generator)20と、第2MG30と、動力分割装置40と、減速機50と、駆動輪80と、を備える。なお、本発明が適用可能な車両は、図1に示す車両1に限定されるものではなく、駆動源としてエンジンとモータとを備える車両であればよい。
FIG. 1 is an overall block diagram of a
エンジン10は、燃焼室に吸入された空気と燃料との混合気を燃焼させたときに生じる燃焼エネルギによってクランクシャフトを回転させる駆動力を発生するエンジンである。エンジン10の出力は、後述する電子制御ユニット(Electronic Control Unit、以下「ECU」という)100からの制御信号S4に基づいて制御される。
The
第1MG20および第2MG30は、三相(U相、V相、W相)の交流同期モータである。 The first MG 20 and the second MG 30 are three-phase (U-phase, V-phase, W-phase) AC synchronous motors.
車両1は、エンジン10および第2MG30の少なくとも一方から出力される駆動力によって走行するハイブリッド車両である。
エンジン10が発生する駆動力は、動力分割装置40によって2経路に分割される。すなわち、一方は減速機50を介して駆動輪80へ伝達される経路であり、もう一方は第1MG20へ伝達される経路である。
The driving force generated by the
動力分割装置40は、サンギヤと、ピニオンギヤと、キャリアと、リングギヤとを含む遊星歯車から成る。ピニオンギヤは、サンギヤおよびリングギヤと係合する。キャリアは、ピニオンギヤを自転可能に支持するとともに、エンジン10のクランクシャフトに連結される。サンギヤは、第1MG20の回転軸に連結される。リングギヤは第2MG30の回転軸および減速機50に連結される。
そして、エンジン10、第1MG20および第2MG30が、遊星歯車から成る動力分割装置40を介して連結されることによって、図2に示すように、エンジン10の回転速度Ne、第1MG20の回転速度Nm1、第2MG30の回転速度Nm2は、共線図において直線で結ばれる関係になる。第2MG30の回転速度Nm2は、駆動輪80の回転速度(車速)に対応した値である。なお、図2において、「Tm1」は第1MG20のトルクを示し、「Tm2」は第2MG30のトルクを示し、「Te」はエンジン10のトルクを示す。
Then, the
再び図1を参照して、車両1は、モータ駆動装置60と、平滑コンデンサC1と、電圧変換装置90と、蓄電装置70と、をさらに備える。
Referring to FIG. 1 again,
モータ駆動装置60は、第1MG20および第2MG30の駆動を制御する。第1MG20は、動力分割装置40によって分割されたエンジン10の動力を用いて発電する。第1MG20によって発電された電力は、モータ駆動装置60により交流から直流に変換され、蓄電装置70に蓄えられる。
第2MG30は、蓄電装置70に蓄えられた電力および第1MG20により発電された電力の少なくとも一方を用いて駆動力を発生する。そして、第2MG30の駆動力は、減速機50を介して駆動輪80に伝達される。なお、図1では、駆動輪80は前輪として示されているが、前輪に代えて、または前輪とともに、第2MG30によって後輪を駆動してもよい。
Second MG 30 generates driving force using at least one of the electric power stored in
なお、車両の制動時等には、減速機50を介して駆動輪80により第2MG30が駆動され、第2MG30が発電機として動作する。これにより、第2MG30は、車両の運動エネルギを電力に変換する回生ブレーキとしても機能する。第2MG30により発電された回生電力は、蓄電装置70に蓄えられる。
When the vehicle is braked, the second MG 30 is driven by the
モータ駆動装置60は、第1インバータ60−1と、第2インバータ60−2とを備える。第1インバータ60−1および第2インバータ60−2は、電圧変換装置90に対して互いに並列に接続される。
The
第1インバータ60−1は、電圧変換装置90と第1MG20との間に設けられる。第1インバータ60−1は、ECU100からの制御信号S1に基づいて、第1MG20の各相(U相、V相、W相)に流れる電流を制御することによって第1MG20の駆動を制御する。
First inverter 60-1 is provided between
第2インバータ60−2は、電圧変換装置90と第2MG30との間に設けられる。第2インバータ60−2は、ECU100からの制御信号S2に基づいて第2MG30の各相(U相、V相、W相)に流れる電流を制御することによって第2MG30の駆動を制御する。
Second inverter 60-2 is provided between
電圧変換装置90は、電源配線PL0および接地配線GL0を介して蓄電装置70と接続される。また、電圧変換装置90は、電源配線PL1および接地配線GL0を介してモータ駆動装置60と接続される。
電圧変換装置90は、蓄電装置70とモータ駆動装置60との間で電圧変換を行なう。電圧変換装置90は、蓄電装置70の電圧(より正確には電源配線PL0と接地配線GL0との間の電圧)をECU100からの制御信号S3が示す目標電圧値となるように昇圧してモータ駆動装置60に出力する。これにより、電源配線PL1および接地配線GL0の間の電圧は、制御信号S3が示す目標電圧値に制御される。平滑コンデンサC1は、電源配線PL1および接地配線GL0の間に接続される。
さらに、車両1は、エンジン回転速度センサ151、レゾルバ152,153を備える。エンジン回転速度センサ151は、エンジン10の回転速度Neを検出する。レゾルバ152は、第1MG20のロータ回転角θ1を検出する。レゾルバ153は、第2MG30のロータ回転角θ2を検出する。これらの各センサは、検出結果をECU100に送信する。
Further, the
ECU100は、図示しないCPU(Central Processing Unit)およびメモリを内蔵し、当該メモリに記憶されたマップおよびプログラムに基づいて、所定の演算処理を実行するように構成される。あるいは、ECU100の少なくとも一部は、電子回路等のハードウェアにより所定の数値・論理演算処理を実行するように構成されてもよい。
The
ECU100は、ロータ回転角θ1に基づき第1MG20の回転速度Nm1を算出するとともに、ロータ回転角θ2に基づき第2MG30の回転速度Nm2および第2MG30の回転速度の変化率(単位時間あたりの変化量)ΔNm2を算出する。
The
ECU100は、各センサなどの情報に基づいて上述した制御信号S1〜S4を生成し、各機器に出力する。
The
ECU100は、アクセル操作量などに基づいて、車両1の運転状態を選択する。車両1の運転状態には、エンジン10と第2MG30とで分担して車両1の駆動力を発生させる状態(以下、「HV状態」という)と、エンジン10を停止して第2MG30に車両1の駆動力を発生させる状態(以下、「EV状態」という)とがある。たとえば、アクセル操作量が所定量よりも大きい場合、運転者が大きな駆動力を要求しているとして、ECU100は、運転者が要求する大きな駆動力をエンジン10と第2MG30とで分担して発生させるために、車両1の運転状態をHV状態にする。
ECU100は、アクセル操作量、車速、選択された運転状態などに基づいて、エンジン10のパワー要求値Pereq、第1MG20のトルク要求値Tm1req、第2MG30のトルク要求値Tm2reqを生成する。そして、ECU100は、生成した各要求値や各センサからの情報などに基づいて、エンジン10のパワー指令値Pecom、第1MG20のトルク指令値Tm1com、第2MG30のトルク指令値Tm2comを生成する。そして、ECU100は、エンジン10のパワーPeをパワー指令値Pecomに一致させる制御信号S4、第1MG20のトルクTm1をトルク指令値Tm1comに一致させる制御信号S1、第2MG30のトルクTm2をトルク指令値Tm2comに一致させる制御信号S2を生成して、それぞれエンジン10、第1インバータ60−1、第2インバータ60−2に出力する。
The
たとえば、運転者が車両1を前進方向に発進させようとしてアクセル操作量を所定量よりも大きくした場合、ECU100は、車両1の運転状態をHV状態にするために、エンジン10のパワー指令値Pecomおよび第2MG30のトルク指令値Tm2comを増加させる。これにより、エンジン10のパワーPeおよび第2MG30のトルクTm2が増加する。ところが、車両1が登坂で停止していた場合には、トルクTm2が増加しても重力加速度が車両後方に作用している影響で車両1が前進しない場合がある。このような場合、第2MG30のトルクTm2が高いにも関わらず第2MG30が回転しない状態となり、第2MG30の特定の相(U相、V相、W相のいずれかの相)に電流が集中してしまう。その結果、第2MG30や第2インバータ60−2に過度の負荷を与えることになる。
For example, when the driver tries to start the
このような問題に鑑みて、ECU100は、第2MG30のトルクTm2が高い状態で第2MG30が回転していない場合には、第2MG30の特定の相に大きな電流が集中していると判断して、第2MG30のトルク指令値Tm2comを所定のレートで減少させる制御(以下、「負荷率制限制御」ともいう)を行なう。この負荷率制限制御によって、第2MG30の特定の相を流れる電流の大きさが低減されるため、第2MG30および第2インバータ60−2が保護される。また、ECU100は、HV状態で負荷率制限制御を行なう場合、第2MG30のトルク指令値Tm2comだけでなく、エンジン10のパワー指令値Pecomも制限する。
In view of such a problem, the
図3は、HV状態で負荷率制限制御を行なう場合のECU100の機能ブロック図である。図3に示した各ブロックによる機能は、ECU100によるソフトウェア処理によって実現してもよく、当該機能を実現する電子回路(ハードウェア)をECU100に設けることによって実現してもよい。
FIG. 3 is a functional block diagram of
ECU100は、第2MG30のトルクTm2を制限したりその制限を解除したりするTm2制限部110と、エンジン10のパワーPeを制限したりその制限を解除したりするPe制限部120とを含む。
Tm2制限部110には、外部から第2MG30のトルク要求値Tm2req、回転速度Nm2、トルク推定値Tm2estが入力される。なお、これらの値は、各センサからの情報などに基づいて、ECU100内部の他の機能ブロック(図示せず)によって算出される。
Torque request value Tm2req, rotation speed Nm2, and estimated torque value Tm2est of
Tm2制限部110は、回転速度Nm2の絶対値が所定値N0(>0)よりも小さくかつトルク推定値Tm2estが所定値T0よりも高い場合に、第2MG30がほとんど回転していない略停止状態で第2MG30の特定の相に大きな電流が集中していると判断して、トルクTm2の制限を実行する。具体的には、Tm2制限部110は、トルク指令値Tm2comを所定のレートで減少させる。これにより、トルクTm2は、トルク要求値Tm2reqよりも制限されることになる。
When the absolute value of the rotational speed Nm2 is smaller than the predetermined value N0 (> 0) and the estimated torque value Tm2est is higher than the predetermined value T0, the
一方、Tm2制限部110は、回転速度Nm2の絶対値が所定値N0よりも大きい場合、あるいはトルク推定値Tm2estが所定値T0よりも低い場合には、第2MG30の特定の相に電流が集中していないと判断して、トルクTm2の制限を解除する(トルクTm2の制限を行なわない)。すなわち、トルク指令値Tm2comをトルク要求値Tm2reqに設定する。
On the other hand, when the absolute value of the rotational speed Nm2 is larger than the predetermined value N0 or when the estimated torque value Tm2est is lower than the predetermined value T0, the
図4は、上述したTm2制限部110の機能を実現するためのECU100の処理手順を示すフローチャートである。なお、以下に示すフローチャートの各ステップを「S」と略す。
FIG. 4 is a flowchart showing a processing procedure of the
S10にて、ECU100は、回転速度Nm2の絶対値が所定値N0よりも小さい(|Nm2|<N0である)か否かを判断する。ECU100は、|Nm2|<N0であると(S10にてYES)、第2MG30が略停止状態であると判断して、処理をS11に移し、トルク推定値Tm2estが所定値T0よりも大きい(Tm2est>T0である)か否かを判断する。
In S10,
|Nm2|<N0かつTm2est>T0の場合(S10にてYESかつS11にてYES)、ECU100は、第2MG30の特定の相に大きな電流が集中していると判断して、トルクTm2の制限を実行する(S12)。
When | Nm2 | <N0 and Tm2est> T0 (YES in S10 and YES in S11),
一方、|Nm2|>N0の場合(S10にてNO)あるいはTm2est<T0の場合(S11にてNO)、ECU100は、トルクTm2の制限を解除する(S13)。
On the other hand, if | Nm2 |> N0 (NO in S10) or Tm2est <T0 (NO in S11),
再び図3に戻って、次に、Pe制限部120について説明する。なお、以下では、エンジン10のパワー指令値Pecomを制限する場合について説明するが、制限の対象はエンジン10のパワーであることに限定されず、たとえばエンジン10のトルク指令値であってもよい。
Returning to FIG. 3 again, the
Pe制限部120には、外部から第2MG30の回転速度変化率ΔNm2、エンジン10のパワー要求値Pereqが入力される。なお、回転速度変化率ΔNm2、パワー要求値Pereqは、各センサからの情報などに基づいて、ECU100内部の他の機能ブロックによって算出される。回転速度変化率ΔNm2は、上述したように、レゾルバ153が検出したロータ回転角θ2に基づいて算出される。
The
また、Pe制限部120には、トルクTm2の制限状況を示す情報がTm2制限部110から入力される。
In addition, information indicating the restriction state of the torque Tm2 is input from the
Pe制限部120は、ラッチ部121、判断部122、制限部123を含む。
ラッチ部121は、トルクTm2の制限が開始された場合、トルクTm2の制限前のエンジンパワー指令値Pecomの値をエンジンパワーPe0として取得する。そして、ラッチ部121は、取得したエンジンパワーPe0をメモリ等に予め保持(記憶)しておく。
The
When the limit of the torque Tm2 is started, the
判断部122は、トルクTm2の制限が開始された場合、回転速度変化率ΔNm2の絶対値が予め定められたしきい値よりも大きい(|ΔNm2|>しきい値である)か否かを判断する。また、判断部122は、Tm2制限部110がトルクTm2の制限を解除したか否かを判断する。判断部122は、判断結果を制限部123に出力する。
制限部123は、|ΔNm2|<しきい値の場合、|Nm2|<N0の状態(第2MG30が略停止した状態)が今後も継続する(トルクTm2の制限が継続される)と予測して、エンジン10のパワー指令値Pecomの制限を実行する。具体的には、制限部123は、パワー指令値Pecomを所定のレートで減少させる。これにより、エンジン10のパワーPeは、エンジン10のパワー要求値Pereqよりも制限されることになる。
When | ΔNm2 | <threshold, limiting
一方、制限部123は、|ΔNm2|>しきい値の場合、近い将来に|Nm2|>N0の状態となる(トルクTm2の制限が解除される)と予測して、パワー指令値Pecomを所定のレートで減少させることを停止して、エンジン10のパワーPeの制限を解除する。ただし、この時点では、トルクTm2の制限が実際に解除されたわけではないため、制限部123は、パワー指令値Pecomを、即座にパワー要求値Pereqに設定するのではなく、ラッチ部121が取得したエンジンパワーPe0に設定する。これにより、エンジン10のスロットル開度が開き始め、エンジン10のトルクTeが増加し始める。
On the other hand, when | ΔNm2 |> threshold, limiting
その後、実際にトルクTm2の制限が解除された場合には、制限部123は、パワー指令値Pecomをパワー要求値Pereqに設定する。
Thereafter, when the restriction on the torque Tm2 is actually released, the
このように、Pe制限部120は、トルクTm2の制限解除が予測された時点(|ΔNm2|>しきい値となった時点)で予めパワー指令値PecomをエンジンパワーPe0に設定することによってエンジン10のスロットル開度を予め開け始め、トルクTm2の制限が解除されるよりも早めに増加させ始める。これにより、第2MG30のトルクTm2の復帰と、第2MG30よりも応答速度が遅いエンジン10のトルクTeの復帰とを同期させる。この点が本実施の形態の最も特徴的な点である。
As described above, the
図5は、Pe制限部120の機能を実現するためのECU100の処理手順を示すフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing a processing procedure of the
S20にて、ECU100は、トルクTm2の制限の開始条件(|Nm2|<N0かつTm2est>T0)が成立したか否かを判断する。トルクTm2の制限の開始条件が成立すると(S20にてYES)、処理はS21に移される。そうでないと(S20にてNO)、この処理は終了する。
In S20,
S21にて、ECU100は、トルクTm2の制限前のエンジンパワーPe0を取得し、メモリ等に予め保持(記憶)しておく。
In S21,
S22にて、ECU100は、回転速度変化率ΔNm2の絶対値がしきい値よりも大きい(|ΔNm2|>しきい値である)か否かを判断する。
In S22,
|ΔNm2|<しきい値の場合(S22にてNO)、ECU100は、S23にて、エンジン10のパワー指令値Pecomの制限を実行する。
If | ΔNm2 | <threshold (NO in S22),
一方、|ΔNm2|>しきい値の場合(S22にてYES)、ECU100は、S24にて、エンジン10のパワー指令値Pecomの制限(S23の処理)を解除し、パワー指令値PecomをS21の処理で保持していたエンジンパワーPe0に設定する。
On the other hand, if | ΔNm2 |> threshold (YES in S22),
S25にて、ECU100は、トルクTm2の制限が解除された(図4のS13の処理が開始された)か否かを判断する、トルクTm2の制限が解除されると(S25にてYES)、処理はS26に移される。そうでないと(S25にてNO)、処理はS22に戻される。
In S25,
S26にて、ECU100は、パワー指令値Pecomをパワー要求値Pereqに設定する。
In S26,
図6は、車両1が登坂で停止していた状態で運転者がアクセル操作量を100パーセントまで増加させた場合のトルクの変化を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a change in torque when the driver increases the accelerator operation amount to 100% in a state where the
時刻t1にてアクセル操作量が増加し始め、アクセル操作量が所定量を超えると、HV状態にするためにエンジン10のパワー指令値Pecomおよび第2MG30のトルク指令値Tm2comが増加される。これに応じて、第2MG30のトルクTm2が増加し、遅れてエンジン10のトルクTeも増加し始める。
When the accelerator operation amount starts increasing at time t1 and the accelerator operation amount exceeds a predetermined amount, the power command value Pecom of the
ところが、登坂であるため、車両1が前進せず、第2MG30の回転速度Nm2が略零に維持されるため、時刻t2にて、負荷率制限制御(トルク指令値Tm2comの制限およびパワー指令値Pecomの制限)が実行される。これにより、第2MG30のトルクTm2が低下し、遅れてエンジン10のトルクTeも低下し始める。
However, since the
負荷率制限制御によってトルクTm2およびトルクTeが低下したことに伴なって車両1が後退し始めると、第2MG30も車両後退方向に回転し始め、回転速度Nm2が0よりも低下し始める。
When the
従来(図6の一点鎖線参照)においては、回転速度Nm2がマイナス所定値N0よりも低下する(回転速度Nm2の絶対値が所定値N0を超える)時刻t4にて、トルク指令値Tm2comの制限解除とパワー指令値Pecomの制限解除とを同時に行なっていた。ところが、エンジン10は第2MG30よりも応答速度(指令値に対する追従速度)が遅い。そのため、第2MG30のトルクTm2の復帰完了時刻t5に対して、エンジン10のトルクTeの復帰完了時刻t7が遅れてしまう。この影響で、エンジン10のトルクTeの復帰完了時刻t7よりも前の時刻t6にて、再び負荷率制限制御が実行されてしまっていた。このため、車両1の駆動トルクTは完全には復帰できず、車両1の駆動システムの能力を十分に使いきれないでいた。
Conventionally (refer to the one-dot chain line in FIG. 6), at time t4 when rotational speed Nm2 falls below minus predetermined value N0 (the absolute value of rotational speed Nm2 exceeds predetermined value N0), restriction on torque command value Tm2com is released. And the restriction release of the power command value Pecom are simultaneously performed. However, the
これに対して、本実施の形態に従うECU100は、第2MG30の回転速度変化率ΔNm2の絶対値がしきい値よりも大きくなった時刻t3で、パワー指令値Pecomの制限を解除して、パワー指令値PecomをエンジンパワーPe0に設定してエンジン10のスロットル開度を予め開け始める。これにより、図6の実線に示すように、エンジン10のトルクTeを従来よりも早期に増加させ始めることができるので、トルクTeの復帰完了時刻をトルクTm2の復帰完了時刻t5にほぼ同期させることができる。その結果、従来のようにエンジン10のトルクTeの復帰完了前に負荷率制限制御が繰り返されることが防止され、車両1の駆動トルクTを100パーセントまで復帰させることができる。そのため、車両1の駆動システムの能力を十分に使いきることができる。
On the other hand,
以上のように、本実施の形態に係るECU100は、登坂での車両発進時などで負荷率制限制御が行なわれている際、第2MG30の回転速度の変化率の絶対値|ΔNm2|がしきい値を超えたときは、第2MG30のトルク制限中であってもエンジン10のスロットル開度を予め開け始め、エンジン10のトルクを第2MG30のトルク復帰開始時よりも早めに増加させ始める。これにより、第2MG30のトルクTm2の復帰完了時とエンジン10のトルクTeの復帰完了時とをほぼ同期させることができる。そのため、車両1の駆動システムの能力を十分に使いきることができる。
As described above,
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 車両、10 エンジン、20 第1MG、30 第2MG、40 動力分割装置、50 減速機、60 モータ駆動装置、60−1 第1インバータ、60−2 第2インバータ、70 蓄電装置、80 駆動輪、90 電圧変換装置、100 ECU、110 Tm2制限部、120 Pe制限部、121 ラッチ部、122 エンジン回転速度センサ、122 判断部、123 制限部、151 エンジン回転速度センサ、152,153 レゾルバ、C1 平滑コンデンサ、GL0 接地配線、PL0,PL1 電源配線。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
所定条件が成立した場合に前記モータの負荷を制限するために前記モータの出力指令値を低下させる第1制限を開始し、前記所定条件が成立しなくなった場合に前記第1制限を解除するモータ制御部と、
前記第1制限の開始に応じて前記エンジンの出力指令値を低下させる第2制限を開始し、前記第1制限が解除される前に前記第2制限を解除するエンジン制御部とを備える、ハイブリッド車両の制御装置。 A control device for a hybrid vehicle including a motor and an engine as a drive source,
A motor that starts a first limit that lowers the output command value of the motor to limit the load of the motor when a predetermined condition is satisfied, and releases the first limit when the predetermined condition is not satisfied A control unit;
A hybrid that includes an engine control unit that starts a second restriction that decreases an output command value of the engine in response to the start of the first restriction, and releases the second restriction before the first restriction is released. Vehicle control device.
前記エンジン制御部は、前記第1制限が解除される前に前記第2制限を解除するために、前記モータの回転速度の変化率の絶対値が予め定められたしきい値を超えた場合に前記第2制限を解除する、請求項1に記載のハイブリッド車両の制御装置。 The predetermined condition includes a condition that the torque of the motor is larger than the predetermined torque and the absolute value of the rotational speed of the motor is smaller than a predetermined value,
When the absolute value of the rate of change of the rotational speed of the motor exceeds a predetermined threshold value in order to release the second restriction before the first restriction is released, the engine control unit The hybrid vehicle control device according to claim 1, wherein the second restriction is released.
前記第2制限が開始される前の前記エンジンの出力指令値を制限前指令値として予め記憶し、
前記モータの回転速度の変化率の絶対値が前記予め定められたしきい値を超えた場合に、前記第2制限を解除して前記エンジンの出力指令値を前記制限前指令値に設定する、請求項2に記載のハイブリッド車両の制御装置。 The engine control unit
The engine output command value before the second limit is started is stored in advance as a command value before limit,
When the absolute value of the rate of change of the rotational speed of the motor exceeds the predetermined threshold value, the second restriction is canceled and the engine output command value is set to the pre-limit command value; The control device for a hybrid vehicle according to claim 2.
前記エンジン制御部は、前記レゾルバの出力に基づいて前記モータの回転速度の変化率を算出する、請求項1に記載のハイブリッド車両の制御装置。 The hybrid vehicle includes a resolver that detects a rotation angle of the motor,
The control device for a hybrid vehicle according to claim 1, wherein the engine control unit calculates a change rate of a rotation speed of the motor based on an output of the resolver.
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---|---|---|---|---|
CN110901414A (en) * | 2019-12-16 | 2020-03-24 | 潍柴动力股份有限公司 | Vehicle torque control method, device and equipment |
JP2020150649A (en) * | 2019-03-13 | 2020-09-17 | トヨタ自動車株式会社 | Electric vehicle |
-
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- 2010-04-12 JP JP2010091337A patent/JP2011218991A/en not_active Withdrawn
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